発塵の少ない溶銑の脱りん方法
【課題】脱りん剤と酸素とを混銑車１内の溶銑２に連続的に供給することによって溶銑２の脱りん処理を行う際に、発塵を抑制することができるようにする。
【解決手段】ＣａＯ、又は、ＣａＯ及びＯを含む固体脱りん剤と、気体酸素とを混銑車１内の溶銑２に連続的に供給することによって溶銑２の脱りん処理を行う方法において、溶銑２の脱りん処理の開始時には、固体脱りん剤に含有するＯ2と気体酸素のＯ2とを合計した総酸素供給速度を、０〜０．０７Ｎｍ3／ｔ／分としておき、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１５質量％以上０．２０質量％未満となる間に、総酸素供給速度を０．１０〜０．２３Ｎｍ3／ｔ／分の範囲にて上昇させ、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１０質量％以上０．１３質量％未満となる間に、さらに、総酸素供給速度を０．２５〜０．３５Ｎｍ3／ｔ／分の範囲にて上昇させる。
【解決手段】ＣａＯ、又は、ＣａＯ及びＯを含む固体脱りん剤と、気体酸素とを混銑車１内の溶銑２に連続的に供給することによって溶銑２の脱りん処理を行う方法において、溶銑２の脱りん処理の開始時には、固体脱りん剤に含有するＯ2と気体酸素のＯ2とを合計した総酸素供給速度を、０〜０．０７Ｎｍ3／ｔ／分としておき、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１５質量％以上０．２０質量％未満となる間に、総酸素供給速度を０．１０〜０．２３Ｎｍ3／ｔ／分の範囲にて上昇させ、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１０質量％以上０．１３質量％未満となる間に、さらに、総酸素供給速度を０．２５〜０．３５Ｎｍ3／ｔ／分の範囲にて上昇させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱りん剤と酸素とを混銑車内の溶銑に連続的に供給することによって溶銑の脱りん処理を行う発塵の少ない溶銑の脱りん方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、高炉から出銑した溶銑を混銑車（トピードカー）に装入して、混銑車にて溶銑の脱りん処理等を行う様々な技術が開示されている。このような脱りん処理において、例えば、スラグのフォーミングにより、その処理が中断しないようにした技術として特許文献１に示すものがある。
特許文献１では、搬送容器内に保持した溶銑に、浸漬ランスを介して酸化鉄及び精錬用フラックスをキャリアガスで吹込むと共に、溶銑の浴面上方に別途設けたランスを介して酸素ガスを該浴面へ吹き付け、溶銑の脱珪、脱燐処理を順次行うに際して、脱珪、脱燐処理中の溶銑の成分変化に応じて、上吹きする酸素ガスの流量を変更している。
【０００３】
さて、特許文献１に示すように、スラグのフォーミングを抑制するようなものではないが、混銑車において溶銑の脱りん処理を行うものとして特許文献２や特許文献３に示すものがある。
特許文献２では、容器内に入れられる溶銑の量が体積で容器容積の５０％以上１００％未満となる容器において転炉スラグを脱りん成分として利用して溶銑の脱りんをするに際し、前記転炉スラグとして塊状の転炉スラグを用い、この塊状転炉スラグを溶銑の上方から添加している。
【０００４】
特許文献３では、転炉スラグを脱りん成分として利用して混銑車にて溶銑脱りん処理を行うに当たり、全脱りん処理時間の８０％以上にわたり、湯面の上方から溶銑へ酸素含有ガスを吹き付けて２次燃焼させ、フリーボード部の温度を高めるている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１４９８７６号公報
【特許文献２】特開２００２−２８５２１９号公報
【特許文献３】特開２００１−３２９３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１には、溶銑の成分変化に応じて上吹きする酸素ガスの流量を変化することが開示されているが、酸素ガスの流量を変化させるのはスラグのフォーミングが大きくなって混銑車から溢れ出し、溢れ出したスラグによって混銑車の線路が埋没しないようにするためのものである。つまり、特許文献１は、脱りん処理の際に発生するフォーミングを抑制するためのものであって、脱りん処理の際に発塵を少なくするために行われるものではにため、この技術を適用したとしても、脱りん処理の際に発生する発塵を抑えることができないのが実情である。
【０００７】
また、特許文献２及び特許文献３には、混銑車において溶銑の脱りん処理を行うことが開示されているが、これらの技術を用いても、脱りん処理の際に発生する発塵を抑えることができないのが実情である。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、脱りん剤と酸素とを混銑車内の溶銑に連続的に供給することによって溶銑の脱りん処理を行う際に、発塵を抑制することができる発塵の少ない溶銑の脱りん方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明は、次の手段を講じた。
即ち、本発明における課題解決のための技術的手段は、ＣａＯ、又は、ＣａＯ及びＯを含む固体脱りん剤と、気体酸素とを混銑車内の溶銑に連続的に供給することによって溶銑の脱りん処理を行う方法において、溶銑の脱りん処理の開始時には、前記固体脱りん剤に含有するＯ2と前記気体酸素のＯ2とを合計した総酸素供給速度を、０〜０．０７Ｎｍ3／ｔ／分としておき、溶銑中の［Ｓｉ］が０．１５質量％以上０．２０質量％未満の間に、前記総酸素供給速度を０．１０〜０．２３Ｎｍ3／ｔ／分の範囲にて上昇させ、溶銑中の［Ｓｉ］が０．１０質量％以上０．１３質量％未満の間に、さらに、前記総酸素供給速度を０．２５〜０．３５Ｎｍ3／ｔ／分の範囲にて上昇させることで発塵を抑制する点にある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、脱りん剤と酸素とを混銑車内の溶銑に連続的に供給することによって溶銑の脱りん処理を行う際に、発塵を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】混銑車による溶銑の脱りん処理を示す図である。
【図２】総酸素供給速度を各段階にて変化させる範囲を示す図である。
【図３】実施例１を例示した図である。
【図４】実施例１１を例示した図である。
【図５】比較例１４を例示した図である。
【図６】比較例１５を例示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１は、混銑車による溶銑の脱りん処理を示す図である。
図１に示すように、混銑車１にて溶銑２の脱りん処理を行うには、まず、高炉から出銑した溶銑２を混銑車１の容器３に装入し、混銑車１にて脱りん処理を行うために当該混銑車を脱りんステーションに移動する。そして、脱りんステーションでは、混銑車１の容器３における開口部４に、気体酸素を溶銑２に吹くための吹付けランス５が挿入されると共に、固体脱りん剤等を溶銑２に吹き込むための吹込みランス６が挿入されることになる。また、脱りんステーションでは、集塵フード７が混銑車１の開口部４の上方を覆うように配置されることになる。
【００１２】
このような状態にて、吹付けランス５により溶銑２に向けて気体酸素が吹き付けられると共に、溶銑２に向けて吹込みランス６により固体脱りん剤が吹き込まれることによって溶銑２の脱りん処理が行われる。このとき、脱りん処理によって発生した粉塵を含む排ガス等は、集塵フード７によって吸引されて集塵機へと送られる。
以下、本発明の溶銑２の脱りん方法について詳しく説明する。
溶銑２に吹き込む固体脱りん剤は、ＣａＯ、又は、ＣａＯ及びＯを含むものであって、具体的には、ＣａＯ源として吹き込まれる生石灰やＯ（酸素源）として吹き込まれる酸化鉄である。即ち、溶銑２の脱りん処理においては、固体脱りん剤として生石灰と酸化鉄との両方を溶銑２に供給したり、酸化鉄源を除く生石灰のみを供給することとしている。
【００１３】
本発明の溶銑２の脱りん方法は、上述したように、混銑車１によって処理を行うものであると共に、固体脱りん剤及び気体酸素源を、脱りん処理において連続的に供給することにより溶銑２の脱りん処理を行うものを対象にしている。即ち、本発明は、吹付けランス５にて気体酸素を連続的に吹き込むと共に、吹込みランス６にて固体脱りん剤を連続的に吹き込むことにより溶銑２の脱りん処理を行うことが前提とされている。
さて、溶銑２の脱りん処理の初期段階において、溶銑２中の［Ｓｉ］が高いとき、ＣａＯ（生石灰）と溶銑２中のＳｉとが反応して、ＳｉＯ2が優先的に生成することになる。このとき、スラグの上部（トップスラグ）には、ＳｉＯ2濃度の高い部位（例えば、ＣａＯ・ＳｉＯ2相）が生成することになり、これにより、スラグの粘度は非常に高くなる。
【００１４】
このように、スラグの粘度が高いと、脱りん処理の際に発生するＣＯガスがスラグ内から上方へと抜けにくくなり、ＣＯガスが抜けにくいことにより突発的に破泡が生じ、このＣＯガスの破泡により発塵が多くなることがある。
そこで、溶銑２の脱りん方法においては、図２に示すように、脱りん処理を開始した初期段階であって、溶銑２中の［Ｓｉ］が高いとき、即ち、脱りん処理を開始した時（最初に溶銑２に気体酸素や脱りん剤を供給したとき）は、固体脱りん剤に含有するＯ2と気体酸素のＯ2とを合計した総酸素供給速度を、０〜０．０７Ｎｍ3／ｔ／分の範囲にて一定とし、溶銑２に供給する酸素供給の度合いを低くすることによってＣＯガスの発生の抑制をしている。説明の便宜上、脱りん処理を開始して総酸素供給速度を上述した範囲（０〜０．０７Ｎｍ3／ｔ／分）にて一定とする段階を第１段階ということがある。
【００１５】
ここで、固体脱りん剤に含有するＯ2とは、脱りん反応に寄与するＯ2（酸素）、即ち、２Ｐ＋５Ｏ（溶存酸素）＋３Ｏ2-→２ＰＯ43-に示すように溶存酸素のことであって、具体的には、固体脱りん剤中の酸化鉄（ＦｅＯ又はＦｅ2Ｏ3）に含まれるＯ2（酸素）を示している。ＣａＯは、脱りん処理において酸素分として反応に寄与しないため、当該ＣａＯ中の酸素は、周知の如く含まれない。気体酸素のＯ2とは、酸化鉄とは別に吹付けランス５から溶銑２に向けて吹いた酸素のことである。
つまり、固体脱りん剤に含有するＯ2と気体酸素のＯ2とを合計した総酸素供給速度とは、溶銑２に供給した酸化鉄中の酸素を酸素供給速度に換算した値と、気体酸素の酸素供給速度を換算した値とを合計したものであって、例えば、式（１）により求めることができる。
【００１６】
【数１】
【００１７】
脱りん処理において、脱珪が進み、溶銑２中の［Ｓｉ］が徐々に低減して、０．１５質量％以上０．２０質量％未満となる間（区間）では、ＳｉＯ2の生成速度が次第に低くなると共に、スラグの一部が、例えば、ＣａＯ・ＳｉＯ2相から３ＣａＯ・２ＳｉＯ2相へと変化する（３ＣａＯ・２ＳｉＯ2相が増加する）ため、トップスラグのＳｉＯ2濃度が、脱りん処理の開始時（初期段階）に比べて低くなる。そのため、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１５質量％以上０．２０質量％未満では、脱りん処理の初期段階に比べてＣＯガスがスラグから抜けやすくなるため、総酸素供給速度を、初期段階から多少上げてもＣＯガスの破泡による発塵を抑制するが可能となる。
【００１８】
そこで、図２に示すように、溶銑２の脱りん方法においては、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１５質量％以上０．２０質量％未満となる間に、総酸素供給速度を０．１０Ｎｍ3／ｔ／分以上に上昇させて第１段階から第２段階に移行している。
ここで、上述したように、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１５質量％以上０．２０質量％未満となる間では、脱りん処理の初期段階に比べてＣＯガスがスラグから抜けやすくなっているが、総酸素供給速度を上昇させる際に、上昇させた総酸素供給速度を０．２３Ｎｍ3／ｔ／分超えさせてしまうと、スラグの上部（トップスラグ）に、多少残っているＳｉＯ2濃度の高い部位の影響によりスラグの粘性が高い部分があるため、これにより、ＣＯガスの破泡の可能性がある。このようなことにより、第１段階から第２段階に移行する際での総酸素供給速度の上限値は、０．２３Ｎｍ3／ｔ／分としている。
【００１９】
つまり、本発明では、第１段階において、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１５質量％以上０．２０質量％未満となる間に、総酸素供給速度を０．１０〜０．２３Ｎｍ3／ｔ／分の範囲に切り替えて、第２段階に移行し、第２段階では、上昇させた総酸素供給速度を一定に維持している。このように、第１段階から第２段階へと総酸素供給速度を切り替えることにより、ＣＯガスの破泡による発塵を抑制しつつ、脱りん処理による反応を促進させている。
なお、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１５質量％未満となってから、第１段階から第２段階へと総酸素供給速度を上昇させる（総酸素供給速度を０．１０〜０．２３Ｎｍ3／ｔ／分にする）ことも考えられるが、この程度の上昇量では、脱りん処理の処理時間が長くなり過ぎて産業上利用が難しくなることが考えられる。
【００２０】
さて、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１５質量％未満になったときのスラグの状態に着目すると、このようなときは、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１５質量％以上０．２０質量％未満のときに比べ、ＳｉＯ2の生成速度がさらに低くなると共に、トップスラグにおけるＳｉＯ2の濃度もさらに低くなっていると考えられる。即ち、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１５質量未満では、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１５質量％以上であるときに比べ、さらに、トップスラグにおいてスラグの一部が、例えば、ＣａＯ・ＳｉＯ2相からＣａＯ・ＳｉＯ2相へと変化する（ＣａＯ・ＳｉＯ2相が増加する）ため、粘性の高い部分は生じ難く、スラグの粘度は比較的低くなっていて、ＣＯガスはスラグからより抜け易い状態と言える。
【００２１】
そこで、本発明では、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１５質量％未満であるとき、特に、［Ｓｉ］が０．１０質量％以上０．１３質量％未満となる間に、上述した第２段階よりも、さらに総酸素供給速度を上昇させ、総酸素供給速度を高くした第３段階に移行している。
具体的には、第２段階において、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１０質量％以上０．１３質量％未満となる間に、総酸素供給速度を０．２５〜０．３５Ｎｍ3／ｔ／分の範囲に切り替えて、第３段階に移行し、第３段階では、上昇させた総酸素供給速度を一定に維持している。このように、第２段階から第３段階へと総酸素供給速度を切り替えることにより、ＣＯガスの破泡による発塵を抑制しつつ、さらに、脱りん処理による反応を促進させている。
【００２２】
なお、第２段階から第３段階に移行する際に、総酸素供給速度を０．３５Ｎｍ3／ｔ／分を超えたものとしてしまうと、ＣＯガスの生成速度が上昇し過ぎて、発塵の原因にもなることから、第２段階から第３段階に切り替えた際、総酸素供給速度の上限値は０．３５Ｎｍ3／ｔ／分としている。
ここで、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１０質量％未満となった後に、第２段階から第３段階へと総酸素供給速度を上昇させることも考えられるが、［Ｓｉ］が０．１０質量％未満になってから総酸素供給速度を上昇させた場合、総酸素供給速度の上昇させるタイミングが遅すぎることとになる。その結果、脱りん処理の処理時間が長くなり過ぎて産業上利用が難しくなることが考えられることから、総酸素供給速度の上昇への切り換えは遅くとも、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１０質量％以上であるときに行う必要がある。
【００２３】
以上、本発明によれば、溶銑２の脱りん処理の開始時には、総酸素供給速度を０〜０．０７Ｎｍ3／ｔ／分としておき、次に、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１５質量％以上０．２０質量％未満となる間に、総酸素供給速度を０．１０〜０．２３Ｎｍ3／ｔ／分の範囲にて上昇させ、さらに、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１０質量％以上０．１３質量％未満となる間に、総酸素供給速度を０．２５〜０．３５Ｎｍ3／ｔ／分の範囲にて上昇させている。言い換えれば、本発明によれば、溶銑２中の［Ｓｉ］に応じて、溶銑２に供給する酸素の総酸素供給速度を３段階（第１段階〜第３段階）に分けて、第１段階から次第に総酸素供給速度を上昇させる切り換え処理を行うことによって、発塵が少なく維持しつつ、脱りん処理での処理効率を向上させている。
【００２４】
なお、上述した溶銑２の［Ｓｉ］の算出は、当業者常法通りに行うものとしており、例えば、式（２）により求めることができる。
【００２５】
【数２】
【００２６】
式（２）において、処理前Ｓｉとは、脱りん処理を行う前に溶銑２中の［Ｓｉ］を分析した値であり、総酸素供給速度変更前Ｓｉとは、総酸素供給速度を上昇させる前段階での総酸素供給速度を示すものであり、計算により求めたものである。例えば、第１段階から第２段階に移行する際においては、溶銑Ｓｉは、処理前Ｓｉ−酸素供給時のＳｉ低減幅（第１段階にて酸素を供給したときのＳｉ低減分）が用いられる。第２段階から第３段階に移行する際においては、溶銑Ｓｉは、総酸素供給速度変更前Ｓｉ（第１段階終了時のＳｉ）−酸素供給時のＳｉ低減幅（第２段階にて酸素を供給したときのＳｉ低減分）が用いられる。なお、式（２）の供給時間は各段階における酸素を供給している時間（言い換えれば、Ｏを含む固体脱りん剤又は／及び気体酸素を供給している時間）が用いられる。脱珪酸素効率は、鉄と鋼第６９巻（１９８３年）１７４１頁記載の図６を参考にして０．７とした。
【００２７】
表１は、実施条件をまとめたものであり、表２は、表１に示した固体脱りん剤をまとめたものである。表３は、本発明の溶銑２の脱りん方法にて脱りん処理を行った実施例と、本発明の溶銑２の脱りん方法とは異なる方法にて脱りん処理を行った比較例とをまとめたものである。
【００２８】
【表１】
【００２９】
表１に示すように、固体脱りん剤は、脱りん剤Ａ、脱りん剤Ｂ、脱りん剤Ｃの３種類とし、表１に示す供給剤の供給速度は、脱りん剤Ａ、脱りん剤Ｂ、脱りん剤Ｃ及び気体酸素を溶銑２に供給した場合の値である。脱りん剤Ａ、脱りん剤Ｂ、脱りん剤Ｃの各種成分は、表２に示すものである。
【００３０】
【表２】
【００３１】
表２に示すように、各脱りん剤Ａ中に含有するＯ2量（含有Ｏ2量）は、式（３）により求めた。
【００３２】
【数３】
【００３３】
表３及び表４は、表１に示した実施条件に基づいて、本発明の方法にて溶銑２の脱りん処理を行った実施例と、本発明の方法とは異なる方法にて溶銑２の脱りん処理を行った比較例とをまとめたものである。
【００３４】
【表３】
【００３５】
【表４】
【００３６】
表３、表４に示すように、実施例及び比較例において、各段階にて集塵フード７にて吸引できない発塵が目視にて認められたもの（集塵フード７から発塵が出ている状況が見受けられたもの）を発塵「有」とし、目視にて発塵が認められなかったものを発塵「無」とした。なお、集塵フード７は、例えば、特開２００４−１４９８７６号公報に示されるような一般的なものであって、集積フード７の大きさ（開口部４覆う大きさや開口部８の大きさ）、配置も標準的なものである。
実施例及び比較例に示す切替え時のＳｉ濃度（計算値）は、式（２）に示した酸素供給時Ｓｉ低減幅により求めたものである。
【００３７】
図３は、実施例１を例示したものである。図３及び表３に示すように、実施例１では、まず、溶銑２の脱りん処理を開始した後の第１段階では、総酸素供給速度を０．０４９７Ｎｍ3／ｔ／分の一定としている。そして、溶銑２の［Ｓｉ］が０．１９８質量％となった時点にて、総酸素供給速度を０．２１９Ｎｍ3／ｔ／分に上昇させている（第２段階）。さらに、溶銑２の［Ｓｉ］が０．１１２質量％となった時点にて、総酸素供給速度を０．３１１Ｎｍ3／ｔ／分に上昇させている（第３段階−１）。なお、第３段階が２つあるが、この２回目の第３段階では、計算の溶銑２の［Ｓｉ］が０質量％となった以降に、総酸素供給速度を０．２５７Ｎｍ3／ｔ／分に下げている（第３段階−２）。
【００３８】
図４は、実施例１１を例示したものである。図４及び表３に示すように、実施例１１では、まず、溶銑２の脱りん処理を開始した後の第１段階では、総酸素供給速度を０．０５７１Ｎｍ3／ｔ／分の一定としている。そして、溶銑２の［Ｓｉ］が０．１８５質量％となった時点にて、総酸素供給速度を０．１８２Ｎｍ3／ｔ／分に上昇させている（第２段階）。さらに、溶銑２の［Ｓｉ］が０．１２９質量％となった時点にて、総酸素供給速度を０．３０３Ｎｍ3／ｔ／分に上昇させている（第３段階−１）。なお、実施例１１でも、実施例１に示すように、第３段階が２つあるが、第３段階の２回目も計算の溶銑２の［Ｓｉ］が０質量％となった以降に、総酸素供給速度を０．１８２Ｎｍ3／ｔ／分に下げている（第３段階−２）。
【００３９】
このように、脱りん処理において、段階的に総酸素供給速度を上昇させていく場合であっても、第３段階の２回目のように、溶銑２の［Ｓｉ］が０質量％となった時点後は、総酸素供給速度を下げるようにしても何ら問題がない。
他の実施例においても、実施例５を除き、図３や図４に示すように処理を行った。実施例５は、第３段階の２回目において、総酸素供給速度を０．２６１Ｎｍ3／ｔ／分に上げている（第３段階−２）。実施例５のように、溶銑２の［Ｓｉ］が０質量％となった時点後に、総酸素供給速度を上げても上限値である０．３５Ｎｍ3／ｔ／分以下であれば、何ら問題がない。
【００４０】
以上、実施例１〜実施例１３に示すように、溶銑２の脱りん処理の開始時には、固体脱りん剤に含有するＯ2と前記気体酸素のＯ2とを合計した総酸素供給速度を、０〜０．０７Ｎｍ3／ｔ／分としておき、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１５質量％以上０．２０質量％未満となる間に、総酸素供給速度を０．１０〜０．２３Ｎｍ3／ｔ／分の範囲にて上昇させ、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１０質量％以上０．１３質量％未満となる間に、さらに、総酸素供給速度を０．２５〜０．３５Ｎｍ3／ｔ／分の範囲にて上昇させるようにすれば、どの段階においても発塵が発生することなく、脱りん処理を行うことができた。特に、実施例１〜実施例１３においては、第１段階から第３段階が終了するまでの時間（総処理時間）を４８分以内にすることができ、発塵も発生しなかった。
【００４１】
図５は、比較例１４を例示したものである。図５及び表３に示すように、比較例１４では、まず、溶銑２の脱りん処理を開始した後の第１段階では、総酸素供給速度を０．０８３３Ｎｍ3／ｔ／分の一定としている。そして、溶銑２の［Ｓｉ］が０．２１５質量％となった時点にて、総酸素供給速度を０．２６７Ｎｍ3／ｔ／分に上昇させている（第２段階）。さらに、溶銑２の［Ｓｉ］が０．１６９質量％となった時点にて、総酸素供給速度を０．３９２Ｎｍ3／ｔ／分に上昇させている（第３段階−１）。なお、比較例１４では、第３段階の２回目では、計算の溶銑２の［Ｓｉ］が０質量％となった以降に、総酸素供給速度を０．２５７Ｎｍ3／ｔ／分に下げている（第３段階−２）。
【００４２】
比較例１４では、溶銑２の処理を開始した第１段階において、総酸素供給速度が０．０８３３Ｎｍ3／ｔ／分と大きく、溶銑２中の［Ｓｉ］が高い段階でも、大幅に総酸素供給速度を上昇させている（第２段階）。そのため、全体の処理時間が３２分であり実施例に比べて非常に短いが、第１段階及び第２段階共に、発塵が発生した。
また、比較例１８、比較例２３及び比較例２４に示すように、比較例１４と同様に溶銑２中の［Ｓｉ］が高い段階で、大幅に総酸素供給速度を上昇させると（第２段階）、発塵が発生した。
【００４３】
図６は、比較例１５を例示したものである。図６及び表３に示すように、比較例１５では、まず、溶銑２の脱りん処理を開始した後の第１段階では、総酸素供給速度を０．１２Ｎｍ3／ｔ／分の一定としている。そして、溶銑２の［Ｓｉ］が０．１９９質量％となった時点にて、総酸素供給速度を０．０９１Ｎｍ3／ｔ／分に下降させている（第２段階）。さらに、溶銑２の［Ｓｉ］が０．１７５質量％となった時点にて、総酸素供給速度を０．１９４Ｎｍ3／ｔ／分に上昇させている（第３段階−１）。
そのため、第１段階の総酸素供給速度が大となっているが第２段階における総酸素供給速度が非常に小さいため総処理時間は５６分と長くなった。しかも、第１段階において総酸素供給速度が大きすぎるために、発塵が発生した。
【００４４】
比較例１４〜比較例２６に示すように、各段階にて、本発明の範囲を外れるように、処理を行った場合、条件の外れた段階にて発塵が発生する場合、或いは、処理時間が長くなる場合があった。
よって、本発明によれば、混銑車１による溶銑２の脱りん処理において、発塵を少なく抑えつつ、効率良く溶銑２の脱りん処理を行うことができる。
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４５】
１ 混銑車
２ 溶銑
３ 容器
４ 開口部
５ 吹付けランス
６ 吹込みランス
７ 集塵フード
８ 開口部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱りん剤と酸素とを混銑車内の溶銑に連続的に供給することによって溶銑の脱りん処理を行う発塵の少ない溶銑の脱りん方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、高炉から出銑した溶銑を混銑車（トピードカー）に装入して、混銑車にて溶銑の脱りん処理等を行う様々な技術が開示されている。このような脱りん処理において、例えば、スラグのフォーミングにより、その処理が中断しないようにした技術として特許文献１に示すものがある。
特許文献１では、搬送容器内に保持した溶銑に、浸漬ランスを介して酸化鉄及び精錬用フラックスをキャリアガスで吹込むと共に、溶銑の浴面上方に別途設けたランスを介して酸素ガスを該浴面へ吹き付け、溶銑の脱珪、脱燐処理を順次行うに際して、脱珪、脱燐処理中の溶銑の成分変化に応じて、上吹きする酸素ガスの流量を変更している。
【０００３】
さて、特許文献１に示すように、スラグのフォーミングを抑制するようなものではないが、混銑車において溶銑の脱りん処理を行うものとして特許文献２や特許文献３に示すものがある。
特許文献２では、容器内に入れられる溶銑の量が体積で容器容積の５０％以上１００％未満となる容器において転炉スラグを脱りん成分として利用して溶銑の脱りんをするに際し、前記転炉スラグとして塊状の転炉スラグを用い、この塊状転炉スラグを溶銑の上方から添加している。
【０００４】
特許文献３では、転炉スラグを脱りん成分として利用して混銑車にて溶銑脱りん処理を行うに当たり、全脱りん処理時間の８０％以上にわたり、湯面の上方から溶銑へ酸素含有ガスを吹き付けて２次燃焼させ、フリーボード部の温度を高めるている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１４９８７６号公報
【特許文献２】特開２００２−２８５２１９号公報
【特許文献３】特開２００１−３２９３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１には、溶銑の成分変化に応じて上吹きする酸素ガスの流量を変化することが開示されているが、酸素ガスの流量を変化させるのはスラグのフォーミングが大きくなって混銑車から溢れ出し、溢れ出したスラグによって混銑車の線路が埋没しないようにするためのものである。つまり、特許文献１は、脱りん処理の際に発生するフォーミングを抑制するためのものであって、脱りん処理の際に発塵を少なくするために行われるものではにため、この技術を適用したとしても、脱りん処理の際に発生する発塵を抑えることができないのが実情である。
【０００７】
また、特許文献２及び特許文献３には、混銑車において溶銑の脱りん処理を行うことが開示されているが、これらの技術を用いても、脱りん処理の際に発生する発塵を抑えることができないのが実情である。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、脱りん剤と酸素とを混銑車内の溶銑に連続的に供給することによって溶銑の脱りん処理を行う際に、発塵を抑制することができる発塵の少ない溶銑の脱りん方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明は、次の手段を講じた。
即ち、本発明における課題解決のための技術的手段は、ＣａＯ、又は、ＣａＯ及びＯを含む固体脱りん剤と、気体酸素とを混銑車内の溶銑に連続的に供給することによって溶銑の脱りん処理を行う方法において、溶銑の脱りん処理の開始時には、前記固体脱りん剤に含有するＯ2と前記気体酸素のＯ2とを合計した総酸素供給速度を、０〜０．０７Ｎｍ3／ｔ／分としておき、溶銑中の［Ｓｉ］が０．１５質量％以上０．２０質量％未満の間に、前記総酸素供給速度を０．１０〜０．２３Ｎｍ3／ｔ／分の範囲にて上昇させ、溶銑中の［Ｓｉ］が０．１０質量％以上０．１３質量％未満の間に、さらに、前記総酸素供給速度を０．２５〜０．３５Ｎｍ3／ｔ／分の範囲にて上昇させることで発塵を抑制する点にある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、脱りん剤と酸素とを混銑車内の溶銑に連続的に供給することによって溶銑の脱りん処理を行う際に、発塵を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】混銑車による溶銑の脱りん処理を示す図である。
【図２】総酸素供給速度を各段階にて変化させる範囲を示す図である。
【図３】実施例１を例示した図である。
【図４】実施例１１を例示した図である。
【図５】比較例１４を例示した図である。
【図６】比較例１５を例示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１は、混銑車による溶銑の脱りん処理を示す図である。
図１に示すように、混銑車１にて溶銑２の脱りん処理を行うには、まず、高炉から出銑した溶銑２を混銑車１の容器３に装入し、混銑車１にて脱りん処理を行うために当該混銑車を脱りんステーションに移動する。そして、脱りんステーションでは、混銑車１の容器３における開口部４に、気体酸素を溶銑２に吹くための吹付けランス５が挿入されると共に、固体脱りん剤等を溶銑２に吹き込むための吹込みランス６が挿入されることになる。また、脱りんステーションでは、集塵フード７が混銑車１の開口部４の上方を覆うように配置されることになる。
【００１２】
このような状態にて、吹付けランス５により溶銑２に向けて気体酸素が吹き付けられると共に、溶銑２に向けて吹込みランス６により固体脱りん剤が吹き込まれることによって溶銑２の脱りん処理が行われる。このとき、脱りん処理によって発生した粉塵を含む排ガス等は、集塵フード７によって吸引されて集塵機へと送られる。
以下、本発明の溶銑２の脱りん方法について詳しく説明する。
溶銑２に吹き込む固体脱りん剤は、ＣａＯ、又は、ＣａＯ及びＯを含むものであって、具体的には、ＣａＯ源として吹き込まれる生石灰やＯ（酸素源）として吹き込まれる酸化鉄である。即ち、溶銑２の脱りん処理においては、固体脱りん剤として生石灰と酸化鉄との両方を溶銑２に供給したり、酸化鉄源を除く生石灰のみを供給することとしている。
【００１３】
本発明の溶銑２の脱りん方法は、上述したように、混銑車１によって処理を行うものであると共に、固体脱りん剤及び気体酸素源を、脱りん処理において連続的に供給することにより溶銑２の脱りん処理を行うものを対象にしている。即ち、本発明は、吹付けランス５にて気体酸素を連続的に吹き込むと共に、吹込みランス６にて固体脱りん剤を連続的に吹き込むことにより溶銑２の脱りん処理を行うことが前提とされている。
さて、溶銑２の脱りん処理の初期段階において、溶銑２中の［Ｓｉ］が高いとき、ＣａＯ（生石灰）と溶銑２中のＳｉとが反応して、ＳｉＯ2が優先的に生成することになる。このとき、スラグの上部（トップスラグ）には、ＳｉＯ2濃度の高い部位（例えば、ＣａＯ・ＳｉＯ2相）が生成することになり、これにより、スラグの粘度は非常に高くなる。
【００１４】
このように、スラグの粘度が高いと、脱りん処理の際に発生するＣＯガスがスラグ内から上方へと抜けにくくなり、ＣＯガスが抜けにくいことにより突発的に破泡が生じ、このＣＯガスの破泡により発塵が多くなることがある。
そこで、溶銑２の脱りん方法においては、図２に示すように、脱りん処理を開始した初期段階であって、溶銑２中の［Ｓｉ］が高いとき、即ち、脱りん処理を開始した時（最初に溶銑２に気体酸素や脱りん剤を供給したとき）は、固体脱りん剤に含有するＯ2と気体酸素のＯ2とを合計した総酸素供給速度を、０〜０．０７Ｎｍ3／ｔ／分の範囲にて一定とし、溶銑２に供給する酸素供給の度合いを低くすることによってＣＯガスの発生の抑制をしている。説明の便宜上、脱りん処理を開始して総酸素供給速度を上述した範囲（０〜０．０７Ｎｍ3／ｔ／分）にて一定とする段階を第１段階ということがある。
【００１５】
ここで、固体脱りん剤に含有するＯ2とは、脱りん反応に寄与するＯ2（酸素）、即ち、２Ｐ＋５Ｏ（溶存酸素）＋３Ｏ2-→２ＰＯ43-に示すように溶存酸素のことであって、具体的には、固体脱りん剤中の酸化鉄（ＦｅＯ又はＦｅ2Ｏ3）に含まれるＯ2（酸素）を示している。ＣａＯは、脱りん処理において酸素分として反応に寄与しないため、当該ＣａＯ中の酸素は、周知の如く含まれない。気体酸素のＯ2とは、酸化鉄とは別に吹付けランス５から溶銑２に向けて吹いた酸素のことである。
つまり、固体脱りん剤に含有するＯ2と気体酸素のＯ2とを合計した総酸素供給速度とは、溶銑２に供給した酸化鉄中の酸素を酸素供給速度に換算した値と、気体酸素の酸素供給速度を換算した値とを合計したものであって、例えば、式（１）により求めることができる。
【００１６】
【数１】
【００１７】
脱りん処理において、脱珪が進み、溶銑２中の［Ｓｉ］が徐々に低減して、０．１５質量％以上０．２０質量％未満となる間（区間）では、ＳｉＯ2の生成速度が次第に低くなると共に、スラグの一部が、例えば、ＣａＯ・ＳｉＯ2相から３ＣａＯ・２ＳｉＯ2相へと変化する（３ＣａＯ・２ＳｉＯ2相が増加する）ため、トップスラグのＳｉＯ2濃度が、脱りん処理の開始時（初期段階）に比べて低くなる。そのため、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１５質量％以上０．２０質量％未満では、脱りん処理の初期段階に比べてＣＯガスがスラグから抜けやすくなるため、総酸素供給速度を、初期段階から多少上げてもＣＯガスの破泡による発塵を抑制するが可能となる。
【００１８】
そこで、図２に示すように、溶銑２の脱りん方法においては、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１５質量％以上０．２０質量％未満となる間に、総酸素供給速度を０．１０Ｎｍ3／ｔ／分以上に上昇させて第１段階から第２段階に移行している。
ここで、上述したように、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１５質量％以上０．２０質量％未満となる間では、脱りん処理の初期段階に比べてＣＯガスがスラグから抜けやすくなっているが、総酸素供給速度を上昇させる際に、上昇させた総酸素供給速度を０．２３Ｎｍ3／ｔ／分超えさせてしまうと、スラグの上部（トップスラグ）に、多少残っているＳｉＯ2濃度の高い部位の影響によりスラグの粘性が高い部分があるため、これにより、ＣＯガスの破泡の可能性がある。このようなことにより、第１段階から第２段階に移行する際での総酸素供給速度の上限値は、０．２３Ｎｍ3／ｔ／分としている。
【００１９】
つまり、本発明では、第１段階において、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１５質量％以上０．２０質量％未満となる間に、総酸素供給速度を０．１０〜０．２３Ｎｍ3／ｔ／分の範囲に切り替えて、第２段階に移行し、第２段階では、上昇させた総酸素供給速度を一定に維持している。このように、第１段階から第２段階へと総酸素供給速度を切り替えることにより、ＣＯガスの破泡による発塵を抑制しつつ、脱りん処理による反応を促進させている。
なお、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１５質量％未満となってから、第１段階から第２段階へと総酸素供給速度を上昇させる（総酸素供給速度を０．１０〜０．２３Ｎｍ3／ｔ／分にする）ことも考えられるが、この程度の上昇量では、脱りん処理の処理時間が長くなり過ぎて産業上利用が難しくなることが考えられる。
【００２０】
さて、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１５質量％未満になったときのスラグの状態に着目すると、このようなときは、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１５質量％以上０．２０質量％未満のときに比べ、ＳｉＯ2の生成速度がさらに低くなると共に、トップスラグにおけるＳｉＯ2の濃度もさらに低くなっていると考えられる。即ち、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１５質量未満では、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１５質量％以上であるときに比べ、さらに、トップスラグにおいてスラグの一部が、例えば、ＣａＯ・ＳｉＯ2相からＣａＯ・ＳｉＯ2相へと変化する（ＣａＯ・ＳｉＯ2相が増加する）ため、粘性の高い部分は生じ難く、スラグの粘度は比較的低くなっていて、ＣＯガスはスラグからより抜け易い状態と言える。
【００２１】
そこで、本発明では、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１５質量％未満であるとき、特に、［Ｓｉ］が０．１０質量％以上０．１３質量％未満となる間に、上述した第２段階よりも、さらに総酸素供給速度を上昇させ、総酸素供給速度を高くした第３段階に移行している。
具体的には、第２段階において、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１０質量％以上０．１３質量％未満となる間に、総酸素供給速度を０．２５〜０．３５Ｎｍ3／ｔ／分の範囲に切り替えて、第３段階に移行し、第３段階では、上昇させた総酸素供給速度を一定に維持している。このように、第２段階から第３段階へと総酸素供給速度を切り替えることにより、ＣＯガスの破泡による発塵を抑制しつつ、さらに、脱りん処理による反応を促進させている。
【００２２】
なお、第２段階から第３段階に移行する際に、総酸素供給速度を０．３５Ｎｍ3／ｔ／分を超えたものとしてしまうと、ＣＯガスの生成速度が上昇し過ぎて、発塵の原因にもなることから、第２段階から第３段階に切り替えた際、総酸素供給速度の上限値は０．３５Ｎｍ3／ｔ／分としている。
ここで、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１０質量％未満となった後に、第２段階から第３段階へと総酸素供給速度を上昇させることも考えられるが、［Ｓｉ］が０．１０質量％未満になってから総酸素供給速度を上昇させた場合、総酸素供給速度の上昇させるタイミングが遅すぎることとになる。その結果、脱りん処理の処理時間が長くなり過ぎて産業上利用が難しくなることが考えられることから、総酸素供給速度の上昇への切り換えは遅くとも、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１０質量％以上であるときに行う必要がある。
【００２３】
以上、本発明によれば、溶銑２の脱りん処理の開始時には、総酸素供給速度を０〜０．０７Ｎｍ3／ｔ／分としておき、次に、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１５質量％以上０．２０質量％未満となる間に、総酸素供給速度を０．１０〜０．２３Ｎｍ3／ｔ／分の範囲にて上昇させ、さらに、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１０質量％以上０．１３質量％未満となる間に、総酸素供給速度を０．２５〜０．３５Ｎｍ3／ｔ／分の範囲にて上昇させている。言い換えれば、本発明によれば、溶銑２中の［Ｓｉ］に応じて、溶銑２に供給する酸素の総酸素供給速度を３段階（第１段階〜第３段階）に分けて、第１段階から次第に総酸素供給速度を上昇させる切り換え処理を行うことによって、発塵が少なく維持しつつ、脱りん処理での処理効率を向上させている。
【００２４】
なお、上述した溶銑２の［Ｓｉ］の算出は、当業者常法通りに行うものとしており、例えば、式（２）により求めることができる。
【００２５】
【数２】
【００２６】
式（２）において、処理前Ｓｉとは、脱りん処理を行う前に溶銑２中の［Ｓｉ］を分析した値であり、総酸素供給速度変更前Ｓｉとは、総酸素供給速度を上昇させる前段階での総酸素供給速度を示すものであり、計算により求めたものである。例えば、第１段階から第２段階に移行する際においては、溶銑Ｓｉは、処理前Ｓｉ−酸素供給時のＳｉ低減幅（第１段階にて酸素を供給したときのＳｉ低減分）が用いられる。第２段階から第３段階に移行する際においては、溶銑Ｓｉは、総酸素供給速度変更前Ｓｉ（第１段階終了時のＳｉ）−酸素供給時のＳｉ低減幅（第２段階にて酸素を供給したときのＳｉ低減分）が用いられる。なお、式（２）の供給時間は各段階における酸素を供給している時間（言い換えれば、Ｏを含む固体脱りん剤又は／及び気体酸素を供給している時間）が用いられる。脱珪酸素効率は、鉄と鋼第６９巻（１９８３年）１７４１頁記載の図６を参考にして０．７とした。
【００２７】
表１は、実施条件をまとめたものであり、表２は、表１に示した固体脱りん剤をまとめたものである。表３は、本発明の溶銑２の脱りん方法にて脱りん処理を行った実施例と、本発明の溶銑２の脱りん方法とは異なる方法にて脱りん処理を行った比較例とをまとめたものである。
【００２８】
【表１】
【００２９】
表１に示すように、固体脱りん剤は、脱りん剤Ａ、脱りん剤Ｂ、脱りん剤Ｃの３種類とし、表１に示す供給剤の供給速度は、脱りん剤Ａ、脱りん剤Ｂ、脱りん剤Ｃ及び気体酸素を溶銑２に供給した場合の値である。脱りん剤Ａ、脱りん剤Ｂ、脱りん剤Ｃの各種成分は、表２に示すものである。
【００３０】
【表２】
【００３１】
表２に示すように、各脱りん剤Ａ中に含有するＯ2量（含有Ｏ2量）は、式（３）により求めた。
【００３２】
【数３】
【００３３】
表３及び表４は、表１に示した実施条件に基づいて、本発明の方法にて溶銑２の脱りん処理を行った実施例と、本発明の方法とは異なる方法にて溶銑２の脱りん処理を行った比較例とをまとめたものである。
【００３４】
【表３】
【００３５】
【表４】
【００３６】
表３、表４に示すように、実施例及び比較例において、各段階にて集塵フード７にて吸引できない発塵が目視にて認められたもの（集塵フード７から発塵が出ている状況が見受けられたもの）を発塵「有」とし、目視にて発塵が認められなかったものを発塵「無」とした。なお、集塵フード７は、例えば、特開２００４−１４９８７６号公報に示されるような一般的なものであって、集積フード７の大きさ（開口部４覆う大きさや開口部８の大きさ）、配置も標準的なものである。
実施例及び比較例に示す切替え時のＳｉ濃度（計算値）は、式（２）に示した酸素供給時Ｓｉ低減幅により求めたものである。
【００３７】
図３は、実施例１を例示したものである。図３及び表３に示すように、実施例１では、まず、溶銑２の脱りん処理を開始した後の第１段階では、総酸素供給速度を０．０４９７Ｎｍ3／ｔ／分の一定としている。そして、溶銑２の［Ｓｉ］が０．１９８質量％となった時点にて、総酸素供給速度を０．２１９Ｎｍ3／ｔ／分に上昇させている（第２段階）。さらに、溶銑２の［Ｓｉ］が０．１１２質量％となった時点にて、総酸素供給速度を０．３１１Ｎｍ3／ｔ／分に上昇させている（第３段階−１）。なお、第３段階が２つあるが、この２回目の第３段階では、計算の溶銑２の［Ｓｉ］が０質量％となった以降に、総酸素供給速度を０．２５７Ｎｍ3／ｔ／分に下げている（第３段階−２）。
【００３８】
図４は、実施例１１を例示したものである。図４及び表３に示すように、実施例１１では、まず、溶銑２の脱りん処理を開始した後の第１段階では、総酸素供給速度を０．０５７１Ｎｍ3／ｔ／分の一定としている。そして、溶銑２の［Ｓｉ］が０．１８５質量％となった時点にて、総酸素供給速度を０．１８２Ｎｍ3／ｔ／分に上昇させている（第２段階）。さらに、溶銑２の［Ｓｉ］が０．１２９質量％となった時点にて、総酸素供給速度を０．３０３Ｎｍ3／ｔ／分に上昇させている（第３段階−１）。なお、実施例１１でも、実施例１に示すように、第３段階が２つあるが、第３段階の２回目も計算の溶銑２の［Ｓｉ］が０質量％となった以降に、総酸素供給速度を０．１８２Ｎｍ3／ｔ／分に下げている（第３段階−２）。
【００３９】
このように、脱りん処理において、段階的に総酸素供給速度を上昇させていく場合であっても、第３段階の２回目のように、溶銑２の［Ｓｉ］が０質量％となった時点後は、総酸素供給速度を下げるようにしても何ら問題がない。
他の実施例においても、実施例５を除き、図３や図４に示すように処理を行った。実施例５は、第３段階の２回目において、総酸素供給速度を０．２６１Ｎｍ3／ｔ／分に上げている（第３段階−２）。実施例５のように、溶銑２の［Ｓｉ］が０質量％となった時点後に、総酸素供給速度を上げても上限値である０．３５Ｎｍ3／ｔ／分以下であれば、何ら問題がない。
【００４０】
以上、実施例１〜実施例１３に示すように、溶銑２の脱りん処理の開始時には、固体脱りん剤に含有するＯ2と前記気体酸素のＯ2とを合計した総酸素供給速度を、０〜０．０７Ｎｍ3／ｔ／分としておき、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１５質量％以上０．２０質量％未満となる間に、総酸素供給速度を０．１０〜０．２３Ｎｍ3／ｔ／分の範囲にて上昇させ、溶銑２中の［Ｓｉ］が０．１０質量％以上０．１３質量％未満となる間に、さらに、総酸素供給速度を０．２５〜０．３５Ｎｍ3／ｔ／分の範囲にて上昇させるようにすれば、どの段階においても発塵が発生することなく、脱りん処理を行うことができた。特に、実施例１〜実施例１３においては、第１段階から第３段階が終了するまでの時間（総処理時間）を４８分以内にすることができ、発塵も発生しなかった。
【００４１】
図５は、比較例１４を例示したものである。図５及び表３に示すように、比較例１４では、まず、溶銑２の脱りん処理を開始した後の第１段階では、総酸素供給速度を０．０８３３Ｎｍ3／ｔ／分の一定としている。そして、溶銑２の［Ｓｉ］が０．２１５質量％となった時点にて、総酸素供給速度を０．２６７Ｎｍ3／ｔ／分に上昇させている（第２段階）。さらに、溶銑２の［Ｓｉ］が０．１６９質量％となった時点にて、総酸素供給速度を０．３９２Ｎｍ3／ｔ／分に上昇させている（第３段階−１）。なお、比較例１４では、第３段階の２回目では、計算の溶銑２の［Ｓｉ］が０質量％となった以降に、総酸素供給速度を０．２５７Ｎｍ3／ｔ／分に下げている（第３段階−２）。
【００４２】
比較例１４では、溶銑２の処理を開始した第１段階において、総酸素供給速度が０．０８３３Ｎｍ3／ｔ／分と大きく、溶銑２中の［Ｓｉ］が高い段階でも、大幅に総酸素供給速度を上昇させている（第２段階）。そのため、全体の処理時間が３２分であり実施例に比べて非常に短いが、第１段階及び第２段階共に、発塵が発生した。
また、比較例１８、比較例２３及び比較例２４に示すように、比較例１４と同様に溶銑２中の［Ｓｉ］が高い段階で、大幅に総酸素供給速度を上昇させると（第２段階）、発塵が発生した。
【００４３】
図６は、比較例１５を例示したものである。図６及び表３に示すように、比較例１５では、まず、溶銑２の脱りん処理を開始した後の第１段階では、総酸素供給速度を０．１２Ｎｍ3／ｔ／分の一定としている。そして、溶銑２の［Ｓｉ］が０．１９９質量％となった時点にて、総酸素供給速度を０．０９１Ｎｍ3／ｔ／分に下降させている（第２段階）。さらに、溶銑２の［Ｓｉ］が０．１７５質量％となった時点にて、総酸素供給速度を０．１９４Ｎｍ3／ｔ／分に上昇させている（第３段階−１）。
そのため、第１段階の総酸素供給速度が大となっているが第２段階における総酸素供給速度が非常に小さいため総処理時間は５６分と長くなった。しかも、第１段階において総酸素供給速度が大きすぎるために、発塵が発生した。
【００４４】
比較例１４〜比較例２６に示すように、各段階にて、本発明の範囲を外れるように、処理を行った場合、条件の外れた段階にて発塵が発生する場合、或いは、処理時間が長くなる場合があった。
よって、本発明によれば、混銑車１による溶銑２の脱りん処理において、発塵を少なく抑えつつ、効率良く溶銑２の脱りん処理を行うことができる。
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４５】
１ 混銑車
２ 溶銑
３ 容器
４ 開口部
５ 吹付けランス
６ 吹込みランス
７ 集塵フード
８ 開口部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣａＯ、又は、ＣａＯ及びＯを含む固体脱りん剤と、気体酸素とを混銑車内の溶銑に連続的に供給することによって溶銑の脱りん処理を行う方法において、
溶銑の脱りん処理の開始時には、前記固体脱りん剤に含有するＯ2と前記気体酸素のＯ2とを合計した総酸素供給速度を、０〜０．０７Ｎｍ3／ｔ／分としておき、
溶銑中の［Ｓｉ］が０．１５質量％以上０．２０質量％未満となる間に、前記総酸素供給速度を０．１０〜０．２３Ｎｍ3／ｔ／分の範囲にて上昇させ、
溶銑中の［Ｓｉ］が０．１０質量％以上０．１３質量％未満となる間に、さらに、前記総酸素供給速度を０．２５〜０．３５Ｎｍ3／ｔ／分の範囲にて上昇させることで発塵を抑制することを特徴とする発塵の少ない溶銑の脱りん方法。
【請求項１】
ＣａＯ、又は、ＣａＯ及びＯを含む固体脱りん剤と、気体酸素とを混銑車内の溶銑に連続的に供給することによって溶銑の脱りん処理を行う方法において、
溶銑の脱りん処理の開始時には、前記固体脱りん剤に含有するＯ2と前記気体酸素のＯ2とを合計した総酸素供給速度を、０〜０．０７Ｎｍ3／ｔ／分としておき、
溶銑中の［Ｓｉ］が０．１５質量％以上０．２０質量％未満となる間に、前記総酸素供給速度を０．１０〜０．２３Ｎｍ3／ｔ／分の範囲にて上昇させ、
溶銑中の［Ｓｉ］が０．１０質量％以上０．１３質量％未満となる間に、さらに、前記総酸素供給速度を０．２５〜０．３５Ｎｍ3／ｔ／分の範囲にて上昇させることで発塵を抑制することを特徴とする発塵の少ない溶銑の脱りん方法。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−２４８５９８（Ｐ２０１０−２４８５９８Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０１９６１（Ｐ２００９−１０１９６１）
【出願日】平成２１年４月２０日（２００９．４．２０）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２０日（２００９．４．２０）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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