脱りんスラグの流出防止方法
【課題】転炉型脱りん炉を用いて脱りんを行うに際して、脱りん効率を低下させることなくスラグのフォーミングを確実に抑制することができるようにする。
【解決手段】転炉型脱りん炉の溶銑２に対して脱りん処理を行って出湯するに際し、スラグのフォーミングを抑制すべく球換算直径が２０〜５０ｍｍとなる酸化鉄源が、０．０５×Ｗslag≦Ｗ≦０．２×Ｗslag（Ｗ：酸化鉄源、Wslag：スラグ量）を満たすように、吹錬終了時に投入し、溶銑２を出湯する。
【解決手段】転炉型脱りん炉の溶銑２に対して脱りん処理を行って出湯するに際し、スラグのフォーミングを抑制すべく球換算直径が２０〜５０ｍｍとなる酸化鉄源が、０．０５×Ｗslag≦Ｗ≦０．２×Ｗslag（Ｗ：酸化鉄源、Wslag：スラグ量）を満たすように、吹錬終了時に投入し、溶銑２を出湯する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱りん処理に用いた脱りんスラグの流出を防止する脱りんスラグの流出防止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、転炉型の容器を用いて溶銑の脱りん処理後や溶鋼の脱炭処理後は、溶銑や溶鋼を出湯する。溶銑や溶鋼の出湯の際、脱りん処理や脱炭処理の際に生成したスラグが流出することがあるため、出湯の際に出来る限りスラグの流出を防止する様々な技術が開発されている（例えば、特許文献１）。
特許文献１では、転炉内で酸素吹錬して溶銑を脱炭精錬する際に、酸素吹錬中に転炉内にＭｎ鉱石を添加してＭｎ鉱石を転炉内で還元すると共に、酸素吹錬の末期又は酸素吹錬終了後に、転炉内スラグのＴ．Ｆｅ濃度及びＭｎＯ濃度に応じ、スラグ中のＴ．Ｆｅ濃度とＭｎＯ濃度との合計値が２０ｍａｓｓ％以下の場合には、Ｗｃ×１００ ≧ ０．５×Ｗｓ×［Ｔ．Ｆｅ（ｍａｓｓ％）＋ＭｎＯ（ｍａｓｓ％）−１０］を満たす範囲内でＣａＯ又はＣａＣＯ３ を主成分とする精錬剤を転炉内に添加し、一方、スラグ中のＴ．Ｆｅ濃度とＭｎＯ濃度との合計値が２０ｍａｓｓ％を越える場合には、Ｗｃ×１００ ≧ ０．２×Ｗｓ×［Ｔ．Ｆｅ（ｍａｓｓ％）＋ＭｎＯ（ｍａｓｓ％）＋ ５］を満たす範囲内でＣａＯ又はＣａＣＯ3 を主成分とする精錬剤を転炉内に添加し、添加した精錬剤によって転炉内のスラグを固化させ、出鋼時のスラグの転炉からの流出を抑制している。
【０００３】
特許文献２では、溶鋼上のスラグにプラスチックを添加してプラスチックをスラグの有する熱によって分解させ、プラスチック分解時の吸熱反応を利用してスラグを冷却し、スラグを固化させる或いはスラグの流出が妨げられるようにスラグの粘性を高めるてスラグの流出防止を行っている。
さて、特許文献１や特許文献２のようにスラグの流出を防止するという技術ではないが、鉄鉱石を添加することによって、スラグのフォーミングを防止（抑制）するものとして特許文献３に示すものがある。
【０００４】
特許文献３では、溶銑を処理容器内で脱珪処理を行った後、上記処理容器から脱珪溶銑を脱珪スラグと共に受銑鍋に流入するに際し、ＦｅＯまたはＦｅ2Ｏ3含有粒状物質からなるスラグフォーミング抑制剤を受銑鍋へ添加している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−１０７４０９号公報
【特許文献２】特開２００６−２４１５３５号公報
【特許文献３】特開２０００−２９０７１４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〜特許文献２では、脱炭処理後に溶鋼を出湯（出鋼）するに際し、スラグを固化したり、スラグの粘性を高めることによってスラグの流出を防止する技術である。
脱りん処理を行った場合のスラグと、脱炭処理を行った場合のスラグとはスラグの体積等が異なり、特許文献１や特許文献２の技術を脱りん処理後のスラグに用いたとしても、スラグの流出を十分に防止することができないのが実情である。
一方で、特許文献３には、スラグのフォーミングを防止する技術が開示されているものの、受銑鍋での技術であり転炉への適用は難しく、スラグのフォーミングを防止することによって出湯の際のスラグの流出を防止するという考えも全く開示されていません。
【０００７】
したがって、特許文献３の技術を用いて脱りん処理後のスラグの流出を防止す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、脱りん処理後の溶銑を出湯するに際して、脱りん処理にて生成したスラグの流出を防止する脱りんスラグの流出防止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、溶銑を転炉型脱りん炉にて脱りん処理を行った後に、脱りん処理後の溶銑を出湯するに際し、スラグのフォーミングを抑制すべく球換算直径が２０〜５０ｍｍとなる酸化鉄源を、式（１）を満たすように吹錬終了時に投入し、溶銑を出湯する点にある。
【０００９】
【数１】
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、脱りん処理後の溶銑を出湯するに際して、脱りん処理にて生成したスラグの流出を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】転炉型脱りん炉の全体側面図である。
【図２】吹錬中のスラグのフォーミングと、溶銑の出銑（出湯）時の関係図である。
【図３】吹錬後のスラグのフォーミングと、溶銑の出銑（出湯）時の関係図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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、転炉型脱りん炉の全体側面図を示している。この発明は、図１に示すような転炉型脱りん炉を用いて溶銑の脱りん処理を行った後に、脱りん処理後の溶銑を出湯するに際して、脱りん処理の際に生成されたスラグ（脱りんスラグ）の流出を防止するものである。
以下、脱りんスラグの流出防止方法を説明する。
図１に示すように、溶銑の脱りん処理を行う転炉型脱りん炉１は、上吹き機能を有するものであり、溶銑２の脱りん処理を行うことができるものである。なお、転炉型脱りん炉１は図１に示すものに限定されない。
【００１３】
転炉型脱りん炉１は、上方に向かって開口する炉口３を備えている。転炉型脱りん炉１には、当該転炉型脱りん炉１に装入された溶銑２に対して酸素を吹き込む上吹ランス４が炉口３から挿入自在に設けられている。また、転炉型脱りん炉１には、当該転炉型脱りん炉１内の溶銑２を攪拌するためのガス（例えば、窒素ガス）を吹き込むための吹き込みランス（耐火物ランス）９が炉口３から挿入自在に設けられている。転炉型脱りん炉１には、副原料等を投入するシュート５が配備されている。転炉型脱りん炉１の炉壁には炉体の傾動により溶銑２を出湯できるように出湯口６が形成されている。
【００１４】
転炉型脱りん炉１を用いて脱りん処理を行うには、高炉から出銑した溶銑２を転炉型脱りん炉１に装入し、ＣａＯ源である生石灰などの脱りん剤をシュート５を介して溶銑２に投入してスラグを滓化させると共に、酸素を供給する。溶銑２への酸素の供給は、上吹きランス４による気体酸素の吹き込みと、固体酸素源として投入する酸化鉄により行う。また、脱りん処理では、耐火物ランス９から窒素を吹き込んで溶銑２を攪拌しながら処理を行う。なお、溶銑２の攪拌方法については、炉底の羽口からアルゴン、窒素、一酸化炭素等のガスを吹き込んで溶銑２を攪拌しながら処理を行う方法もある。
【００１５】
脱りん処理（吹錬）が終了後には、転炉型脱りん炉１を傾けて脱りん処理後の溶銑２を出銑する。出銑する際には、台車（搬送手段）７に乗せた取鍋８によって溶銑２を受銑する。
さて、上述したように、溶銑２の脱りん処理を行っている際には、脱りん反応を進行させるために供給した酸素によって、スラグ内に生成した酸化鉄と溶銑２中の炭素（Ｃ）とが、スラグＳと溶銑２との界面付近にて反応して一酸化炭素（ＣＯ）が発生する[（ＦｅＯ）＋Ｃ→ＣＯ＋Ｆｅ]。この一酸化炭素のガス気泡がスラグ内で膨張するため、フォーミングが発生することになる。
【００１６】
ここで、スラグＳのフォーミングを抑制するために、炭材系の物質を投入して、スラグ内の酸化鉄の濃度を低減する方法が考えられるが、スラグ内の酸化鉄の濃度を低下させてしまうと脱りん反応が促進されなくなる。即ち、脱りん反応は、一般的に、３（ＣａＯ）＋５（ＦｅＯ）＋２Ｐ→（３ＣａＯ・Ｐ2Ｏ5）＋５Ｆｅであるため、酸化鉄の濃度が低減してしまうと脱りん反応が促進しなくなる。
よって、脱りん反応を阻害することなく、スラグＳのフォーミングを抑制するためには、スラグＳの酸化鉄の濃度を低下させずに、スラグ内に生成した微細なＣＯガスの気泡を収縮することが良い。
【００１７】
そこで、本発明では、スラグ内へ固体の酸化鉄源（例えば、鉄鉱石、スケール、焼結鉱等）を投入することによって、酸化鉄源の分解熱（例えば、鉄鉱石であれば−１２２９Ｍcal/ton、吸熱反応）により、脱りん処理の際に生成したスラグＳを冷却し、スラグ内に生成している微細なＣＯガスの気泡を収縮させることで、スラグフォーミングを抑制することとしている。以降、説明の便宜上、フォーミングを抑制するために投入する酸化鉄源のことを、フォーミング抑制剤Ｍということがある。
ここで、吹錬中にフォーミング抑制剤Ｍを投入することによって、脱りん処理の際に生成されたスラグＳのフォーミングを抑制することができて有用であるが、脱りん処理後の溶銑２を出湯することまでも考慮すると、さらなるスラグＳのフォーミングを抑制する必要がある。
【００１８】
即ち、図２に示すように、吹錬中にスラグＳのフォーミングを抑制して炉口３からのスラグＳの溢れが無いという状態であったとしても、溶銑２を出湯（出銑）する際には転炉型脱りん炉１を所定の角度まで傾動させるため、このときに、炉口３に近いスラグＳが炉口３から流出する可能性がある。つまり、吹錬中に炉口３から溢れもなく問題が無いとされたスラグ（以下、フォーミングしたスラグのことをフォーミングスラグということがある）Ｓが、出湯時には炉口３から流出するケースがある。このフォーミングスラグには、脱りん処理後に生成されたりんを含有しており、このフォーミングスラグが炉口３から取鍋８に流出すると、次工程である脱炭炉へのりん汚染源となり、脱炭処理後の溶鋼中のりん濃度が規格上限値を超える可能性がある。
【００１９】
そのため、図３に示すように、本発明では、吹錬終了時であって、転炉型脱りん炉１を傾動する前に、スラグＳのフォーミングを抑制するための酸化鉄源（フォーミング抑制剤Ｍ）を転炉型脱りん炉１内へ投入している。
このように、フォーミング抑制剤Ｍを転炉型脱りん炉１に投入することによって、スラグＳに対する吸熱反応が促進されて、スラグ内のＣＯガスの気泡を収縮させることが期待できる。しかしながら、上述したように、投入した酸化鉄と溶銑２中の炭素（Ｃ）とが反応して、再び、ＣＯガスが発生する可能性もあり得る。スラグＳのフォーミングの原因となる酸化鉄と溶銑２中の炭素との反応（ＣＯガスの発生の反応）は、スラグＳと溶銑２との界面付近により起こるため、本発明では、このような界面付近では、ＣＯガスの発生の反応を可及的に起こさせずに、界面よりも上側となる領域にてスラグＳへの吸熱反応をさせることによって、スラグＳのフォーミングを抑制するようにしている。
【００２０】
つまり、本発明によれば、フォーミングを抑制するために投入する酸化鉄源（フォーミング抑制剤Ｍ）の大きさを、所定の大きさに規定することによって、スラグＳへの吸熱反応のみを界面よりも上側となる領域にて引き起こすようにしている。
具体的には、球換算直径が２０〜５０ｍｍのフォーミング抑制剤ＭをフォーミングスラグＳに投入することとしている。球換算直径は、フォーミング抑制剤Ｍに着目し、各粒の体積を相当球に換算して、その球の直径の値としている。
球換算直径が２０ｍｍ未満のフォーミング抑制剤Ｍは、嵩比重が１〜３ｇ／ｃｍ3程度であり、スラグＳの比重（２〜３ｇ／ｃｍ3）に対して小さい。そのため、図３に示すように、球換算直径が２０ｍｍ未満のフォーミング抑制剤ＭをフォーミングスラグＳ上に投入した場合は、フォーミングスラグＳ上に広がるだけであり、フォーミングスラグ内への進入は、殆どしないことから、スラグ内の全体の吸熱を行うことは難しく、十分なスラグフォーミング抑制を得ることができない。
【００２１】
そのため、少なくとも、スラグＳ（フォーミングスラグ）に向けて投入するフォーミング抑制剤Ｍの球換算直径は２０ｍｍ以上であることが必要である。
球換算直径が５０ｍｍよりも大きいフォーミング抑制剤Ｍは、嵩比重が３〜４ｇ／ｃｍ3程度であり、スラグＳの比重に対して大きいため、容易にフォーミングスラグＳへ侵入する。しかし、スラグ内に進入したフォーミング抑制剤Ｍの溶融分解反応が進行するまでに時間がかかるため、溶融分解反応によりスラグ内のＣＯガスを冷却・収縮に寄与するフォーミング抑制剤Ｍが少なくなり、十分にフォーミング抑制を得ることができない。
【００２２】
しかも、球換算直径が５０ｍｍよりも大きいフォーミング抑制剤Ｍ（酸化鉄源）は、容易にフォーミングスラグ内に浸入するものの、フォーミングスラグＳと溶銑２との界面付近に到達してしまい、逆に、溶銑２の炭素と反応して大きなフォーミングを発生させてしまう場合がある。
そのため、スラグＳに向けて投入するフォーミング抑制剤Ｍ（酸化鉄源）の球換算直径は５０ｍｍ以下であることが必要である。
本発明では、上述したように、球換算直径が２０〜５０ｍｍの酸化鉄源をスラグＳに投入することとしているが、フォーミング抑制剤Ｍ（酸化鉄源）の投入量は、式（１）を満たすように設定している。
【００２３】
【数２】
【００２４】
式（１）に示すＷslagは、フォーミング抑制剤Ｍ（酸化鉄源）の投入量内のスラグ量である。ここで、スラグ量（Ｗslag）は、計測装置等によって正確に測定することが難しいため、脱りん処理中に添加したＣａＯ原単位、溶銑２のＳｉ濃度（質量％）、計算塩基度等から式（２）により簡易的に推定することができる。
【００２５】
【数３】
【００２６】
なお、スラグ量は、式（２）により求めているが、これに限定されず、他の方法により求めたものであってもよい。
フォーミング抑制剤Ｍの投入量が式（１）の下限値を下回る場合、スラグ量に比べてフォーミング抑制剤Ｍの投入量が少なく、スラグ中のＣＯガスの気泡を収縮するための冷却熱量が十分でない。その結果、図２に示すように、フォーミング抑制剤Ｍによるフォーミングの抑制効果が弱く、転炉型脱りん炉１を出湯時に傾けた際に炉口３からスラグＳ（フォーミングスラグ）が流出してしまうことになる。
【００２７】
フォーミング抑制剤Ｍの投入量が式（１）の上限値を上回る場合、スラグ量に比べてフォーミング抑制剤Ｍの投入量は多く、スラグ中のＣＯガスの気泡を収縮するための冷却熱量が十分である。しかしながら、スラグＳのフォーミングを抑制するために投入した酸化鉄が多過ぎるために、スラグＳと溶銑２との界面付近に到達してしまい、逆に、溶銑２の炭素と反応して大きなフォーミングを発生させてしまう場合がある。
本発明によれば、溶銑２を転炉型脱りん炉にて脱りん処理を行った後に、脱りん処理後の溶銑２を出湯するに際し、吹錬終了時にスラグＳのフォーミングを抑制するための球換算直径が２０〜５０ｍｍとなる酸化鉄源Ｍを、式（１）を満たすように投入することによって、脱りん処理後（吹錬後）におけるスラグＳのフォーミングを十分に抑制してから溶銑２を出湯している。これにより、溶銑２を出湯する際でのスラグの流出を十分に抑制することができる。
【００２８】
表１は、転炉型脱りん炉を用いた脱りん処理から連続鋳造までの実施条件を示している。表２及び表３は、表１の実施条件に基づき、本発明の方法によりスラグのフォーミングを抑制した実施例と、本発明とは異なる方法を示した比較例とをまとめたものである。
【００２９】
【表１】
【００３０】
実施条件について詳しく説明する。
表１に示すように、転炉型脱りん炉は、９５ｔｏｎクラスの転炉ある。粉体を吹き込み可能な耐火物ランス９から溶銑２を攪拌するガスを吹き込んでいる。溶銑２表面から炉口までの高さ（フリーボード高さ）は、４．５ｍとした。溶銑２を受銑する取鍋（受銑鍋）は容量が９５ｔｏｎクラスものを用いた。溶銑２を受銑した際の受銑鍋のフリーボードは０．７ｍとした。
上吹きにおいては、孔数が３個の上吹きランスを用いた。転炉型脱りん炉１に装入した溶銑２において、[Ｃ]＝４．５〜４．８質量％、[Ｐ]＝０．１１０〜０．１２０質量％、[Ｓｉ]＝０．４０〜０．５０質量％とした。溶製鋼種において、［Ｃ］の規格上限は、０．４５質量％、［Ｐ］の規格上限値は、０．０２０質量％とした。
【００３１】
脱りん処理において、必要な酸素量は、当業者常法のスタティック制御により決定した。この酸素量は、例えば、処理前溶銑２温度、処理前Ｓｉおよび処理後目標温度に応じて決める必要な気体酸素と酸化鉄源（フォーミング抑制剤を除く）から供給される固体酸素とを合わせた量である。
ＣａＯ等副原料は、当業者常法の副原料の制御により決定した。ＣａＯ等副原料は、例えば、溶銑２の［Ｐ］と鋼種毎目標［Ｐ］との差Δ［Ｐ］をメタルからスラグＳに排出す
る、即ち、脱りんするために、処理後目標温度及び上吹き酸素量に応じて決める必要なＣａＯ等副原料の量である。
【００３２】
スラグＳのフォーミングの状態を調べるために、図１に示すように、フォーミング高さの検知（スラグＳの高さ）は、温度測定用のセンサ１０を搭載したサブランス１１を用いて実施した。炉体上（転炉型脱りん炉１上）に設置したサブランス１１を脱りん処理の終了直後に炉内へ降下させ、検出温度が１１５０℃以上になった時点のサブランス１１の高さを、転炉型脱りん炉１内のスラグＳのフォーミング高さとした（溶銑２の静止浴面からサブランス１１の先端までの距離）。
フォーミングを抑制するための酸化鉄源（フォーミング抑制剤Ｍ）は、大きさを揃えるために篩い分けして、球換算粒径を調整した鉄鉱石を用いた。
【００３３】
脱りん処理後に、溶銑２を出湯するために転炉型脱りん炉１を傾ける作業は、当業者常法通りに行った（当業者常法通りに転炉型脱りん炉１を傾動して出湯する）。また、出湯作業中において出湯口６からのスラグの流出防止は、スラグ流出防止のための当業者常法通りに実施した。
その他、転炉型脱りん炉１の吹錬制御、転炉型脱りん炉１の出鋼後の溶鋼処理（二次精錬処理）、連続鋳造についても、当業者常法通りに行った。
【００３４】
【表２】
【００３５】
【表３】
【００３６】
各表の実施例及び比較例における評価について説明する。
スラグＳのフォーミングの状態を調べるために、出湯前にスラグＳの高さ（フォーミング高さ）を測定して、測定値がフォーミング無しに相当する高さである場合には、良好「○」とし、このフォーミング無しに相当する高さよりも高い場合には、不良「×」とした。
即ち、溶銑２を出湯する直前において、測定したスラグＳの高さが、フォーミング無しに相当する高さである場合には、表中のフォーミング高さを０ｍ（基準）とした。この基準値よりも、測定したスラグＳの高さが大きい場合には、基準値に対する測定値の離れ量を、表中のスラグのフォーミング高さとした。なお、フォーミング無しに相当するスラグＳの厚みは、式（３）により求めた。
【００３７】
スラグ厚み＝スラグ量÷スラグ比重（ＣａＯ−ＳｉＯ２−ＦｅＯ系のスラグ比重）÷（π×転炉型脱りん炉内の半径の２乗） ・・・（３）
例えば、スラグ量が２．９ｔｏｎ、転炉型脱りん炉内の半径が１．８ｍ、スラグ比重が
３．０である場合、式（３）により計算上のスラグ厚みは０．１ｍとなる。
溶銑２の出湯作業中に炉口３からのスラグの流出があると、不良「×」とし、流出が無いと、良好「○」とした。
また、炉口３からのスラグの流出が有り、次工程である脱炭処理後において、当該脱炭処理後の[Ｐ]が規格上限値を超えた場合を、不良「×」、規格上限値未満である場合を、良好「○」とした。
【００３８】
各表において、フォーミング抑制剤投入原単位の欄において、左側がフォーミング抑制剤（酸化鉄源）の投入量を示しており、右側がスラグ量に対するフォーミング抑制剤（酸化鉄源）の投入量の割合を示すものである。フォーミング抑制剤投入原単位の欄の右側において、その数値が０．０５（式１の下限値）〜０．２０（式１の上限値）である場合には、式（１）を満たしていることを示している。
表２の実施例１〜実施例１６に示すように、フォーミング抑制剤Ｍの投入時期が脱りん処理における吹錬終了後であって、酸化鉄源（フォーミング抑制剤）Ｍの球換算直径が２０〜５０ｍｍであり、さらに、酸化鉄源Ｍの投入量が式（１）を満たす場合、スラグのフォーミング高さを低くすることができると共に、出湯の際に炉口３からのスラグの流出も全く、次工程の脱炭処理後における[Ｐ]も規格上限値内であった（表中、スラグのフォーミング高さ、評価「○」、出湯作業中の炉口３からのスラグ流出有無、評価「○」、脱炭炉吹止、評価「○」）。
【００３９】
一方で、表３の比較例１７〜比較例２４に示すように、フォーミング抑制剤Ｍの投入時期が脱りん処理における吹錬終了後ではなく、吹錬末期（吹錬期間の後半の９０％や８０％）に行ったために、スラグのフォーミング高さを十分に抑制することができなかった（表中、スラグのフォーミング高さ、評価「×」）。
また、比較例１７〜比較例２４では、出湯の際に転炉型脱りん炉１を傾けると炉口３からのスラグＳの流出があり、スラグＳの流出により次工程である脱炭炉へりんを含有するスラグが持ち込まれるため、次工程にて行われる脱炭処理後における[Ｐ]が規格上限値を超えるという結果になった（出湯作業中の炉口からのスラグ流出有無、評価「×」、脱炭炉吹止、評価「×」）。
【００４０】
比較例２５〜比較例２８に示すように、酸化鉄源（フォーミング抑制剤）Ｍの球換算直径が２０ｍｍ未満であり小さいため、酸化鉄源Ｍが十分にスラグ内に進入せずスラグＳの上面側を冷却することとなり、当該酸化鉄源によってスラグＳの全体にわたって吸熱することができなかった。そのため、比較例２５〜比較例２８では、スラグのフォーミング高さを十分に抑制することができなかった（表中、スラグのフォーミング高さ、評価「×」）。
加えて、比較例２５〜比較例２８では、出湯の際に転炉型脱りん炉１を傾けると炉口３からのスラグＳの流出があり、スラグＳの流出により次工程である脱炭炉へりんを含有するスラグが持ち込まれるため、次工程にて行われる脱炭処理後における[Ｐ]が規格上限値を超えるという結果になった（出湯作業中の炉口からのスラグ流出有無、評価「×」、脱炭炉吹止、評価「×」）。
【００４１】
比較例２９〜比較例３２に示すように、酸化鉄源（フォーミング抑制剤）Ｍの球換算直径が５０ｍｍを超えていて大きいため、酸化鉄源Ｍがスラグ内を通ってスラグＳと溶銑２との界面付近まで到達してしまい、逆に、スラグのフォーミングが発生して転炉型脱りん炉１から溶銑を出湯するために傾ける前に炉口３からスラグが溢れるという結果になった（表中、スラグのフォーミング高さ、評価「×」）。加えて、比較例２９〜比較例３２では、出湯の際に転炉型脱りん炉１を傾けると炉口３からのスラグの流出が発生し、スラグＳの流出により次工程である脱炭炉へりんを含有するスラグが持ち込まれるため、脱炭処理後における[Ｐ]が規格上限値を超えるという結果になった（出湯作業中の炉口からのスラグ流出有無、評価「×」、脱炭炉吹止、評価「×」）。
【００４２】
比較例３３、比較例３４、比較例３７及び比較例３８に示すように、酸化鉄源（フォーミング抑制剤）の投入量が式（１）の下限値を下回ったために、スラグ量に対する酸化鉄源の量が少なく、スラグＳを十分に吸熱することができなかった。そのため、比較例３３、比較例３４、比較例３７及び比較例３８では、スラグのフォーミング高さを十分に抑制することができなかった（表中、スラグのフォーミング高さ、評価「×」）。加えて、これらの比較例では、出湯の際に転炉型脱りん炉１を傾けると炉口３からのスラグＳの流出が発生し、スラグＳの流出により次工程である脱炭炉へりんを含有するスラグが持ち込まれるため、脱炭処理後における[Ｐ]が規格上限値を超えるという結果になった（出湯作業中の炉口からのスラグ流出有無、評価「×」、脱炭炉吹止、評価「×」）。
【００４３】
比較例３５、比較例３６、比較例３９及び比較例４０に示すように、酸化鉄源（フォーミング抑制剤）Ｍの投入量が式（１）の上限値を下回ったために、酸化鉄源Ｍの量が多すぎて、一部の酸化鉄源Ｍが溶銑２とスラグＳとの界面付近まで到達してしまい、逆に、スラグのフォーミングが発生し、当該転炉型脱りん炉１を傾ける前に溢れるという結果になった（表中、スラグのフォーミング高さ、評価「×」）。加えて、これらの比較例では、出湯の際に転炉型脱りん炉１を傾けると炉口３からのスラグＳの流出が発生し、スラグＳの流出により次工程である脱炭炉へりんを含有するスラグが持ち込まれるため、脱炭処理後における[Ｐ]が規格上限値を超えるという結果になった（出湯作業中の炉口からのスラグ流出有無、評価「×」、脱炭炉吹止、評価「×」）。
【００４４】
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 転炉型脱りん炉
２ 溶銑
３ 炉口
４ 上吹ランス
５ シュート
６ 出湯口
９ 耐火物ランス
１０ 温度測定用のセンサ
１１ サブランス
Ｍ フォーミング抑制剤（酸化鉄源）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱りん処理に用いた脱りんスラグの流出を防止する脱りんスラグの流出防止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、転炉型の容器を用いて溶銑の脱りん処理後や溶鋼の脱炭処理後は、溶銑や溶鋼を出湯する。溶銑や溶鋼の出湯の際、脱りん処理や脱炭処理の際に生成したスラグが流出することがあるため、出湯の際に出来る限りスラグの流出を防止する様々な技術が開発されている（例えば、特許文献１）。
特許文献１では、転炉内で酸素吹錬して溶銑を脱炭精錬する際に、酸素吹錬中に転炉内にＭｎ鉱石を添加してＭｎ鉱石を転炉内で還元すると共に、酸素吹錬の末期又は酸素吹錬終了後に、転炉内スラグのＴ．Ｆｅ濃度及びＭｎＯ濃度に応じ、スラグ中のＴ．Ｆｅ濃度とＭｎＯ濃度との合計値が２０ｍａｓｓ％以下の場合には、Ｗｃ×１００ ≧ ０．５×Ｗｓ×［Ｔ．Ｆｅ（ｍａｓｓ％）＋ＭｎＯ（ｍａｓｓ％）−１０］を満たす範囲内でＣａＯ又はＣａＣＯ３ を主成分とする精錬剤を転炉内に添加し、一方、スラグ中のＴ．Ｆｅ濃度とＭｎＯ濃度との合計値が２０ｍａｓｓ％を越える場合には、Ｗｃ×１００ ≧ ０．２×Ｗｓ×［Ｔ．Ｆｅ（ｍａｓｓ％）＋ＭｎＯ（ｍａｓｓ％）＋ ５］を満たす範囲内でＣａＯ又はＣａＣＯ3 を主成分とする精錬剤を転炉内に添加し、添加した精錬剤によって転炉内のスラグを固化させ、出鋼時のスラグの転炉からの流出を抑制している。
【０００３】
特許文献２では、溶鋼上のスラグにプラスチックを添加してプラスチックをスラグの有する熱によって分解させ、プラスチック分解時の吸熱反応を利用してスラグを冷却し、スラグを固化させる或いはスラグの流出が妨げられるようにスラグの粘性を高めるてスラグの流出防止を行っている。
さて、特許文献１や特許文献２のようにスラグの流出を防止するという技術ではないが、鉄鉱石を添加することによって、スラグのフォーミングを防止（抑制）するものとして特許文献３に示すものがある。
【０００４】
特許文献３では、溶銑を処理容器内で脱珪処理を行った後、上記処理容器から脱珪溶銑を脱珪スラグと共に受銑鍋に流入するに際し、ＦｅＯまたはＦｅ2Ｏ3含有粒状物質からなるスラグフォーミング抑制剤を受銑鍋へ添加している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−１０７４０９号公報
【特許文献２】特開２００６−２４１５３５号公報
【特許文献３】特開２０００−２９０７１４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〜特許文献２では、脱炭処理後に溶鋼を出湯（出鋼）するに際し、スラグを固化したり、スラグの粘性を高めることによってスラグの流出を防止する技術である。
脱りん処理を行った場合のスラグと、脱炭処理を行った場合のスラグとはスラグの体積等が異なり、特許文献１や特許文献２の技術を脱りん処理後のスラグに用いたとしても、スラグの流出を十分に防止することができないのが実情である。
一方で、特許文献３には、スラグのフォーミングを防止する技術が開示されているものの、受銑鍋での技術であり転炉への適用は難しく、スラグのフォーミングを防止することによって出湯の際のスラグの流出を防止するという考えも全く開示されていません。
【０００７】
したがって、特許文献３の技術を用いて脱りん処理後のスラグの流出を防止す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、脱りん処理後の溶銑を出湯するに際して、脱りん処理にて生成したスラグの流出を防止する脱りんスラグの流出防止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、溶銑を転炉型脱りん炉にて脱りん処理を行った後に、脱りん処理後の溶銑を出湯するに際し、スラグのフォーミングを抑制すべく球換算直径が２０〜５０ｍｍとなる酸化鉄源を、式（１）を満たすように吹錬終了時に投入し、溶銑を出湯する点にある。
【０００９】
【数１】
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、脱りん処理後の溶銑を出湯するに際して、脱りん処理にて生成したスラグの流出を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】転炉型脱りん炉の全体側面図である。
【図２】吹錬中のスラグのフォーミングと、溶銑の出銑（出湯）時の関係図である。
【図３】吹錬後のスラグのフォーミングと、溶銑の出銑（出湯）時の関係図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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、転炉型脱りん炉の全体側面図を示している。この発明は、図１に示すような転炉型脱りん炉を用いて溶銑の脱りん処理を行った後に、脱りん処理後の溶銑を出湯するに際して、脱りん処理の際に生成されたスラグ（脱りんスラグ）の流出を防止するものである。
以下、脱りんスラグの流出防止方法を説明する。
図１に示すように、溶銑の脱りん処理を行う転炉型脱りん炉１は、上吹き機能を有するものであり、溶銑２の脱りん処理を行うことができるものである。なお、転炉型脱りん炉１は図１に示すものに限定されない。
【００１３】
転炉型脱りん炉１は、上方に向かって開口する炉口３を備えている。転炉型脱りん炉１には、当該転炉型脱りん炉１に装入された溶銑２に対して酸素を吹き込む上吹ランス４が炉口３から挿入自在に設けられている。また、転炉型脱りん炉１には、当該転炉型脱りん炉１内の溶銑２を攪拌するためのガス（例えば、窒素ガス）を吹き込むための吹き込みランス（耐火物ランス）９が炉口３から挿入自在に設けられている。転炉型脱りん炉１には、副原料等を投入するシュート５が配備されている。転炉型脱りん炉１の炉壁には炉体の傾動により溶銑２を出湯できるように出湯口６が形成されている。
【００１４】
転炉型脱りん炉１を用いて脱りん処理を行うには、高炉から出銑した溶銑２を転炉型脱りん炉１に装入し、ＣａＯ源である生石灰などの脱りん剤をシュート５を介して溶銑２に投入してスラグを滓化させると共に、酸素を供給する。溶銑２への酸素の供給は、上吹きランス４による気体酸素の吹き込みと、固体酸素源として投入する酸化鉄により行う。また、脱りん処理では、耐火物ランス９から窒素を吹き込んで溶銑２を攪拌しながら処理を行う。なお、溶銑２の攪拌方法については、炉底の羽口からアルゴン、窒素、一酸化炭素等のガスを吹き込んで溶銑２を攪拌しながら処理を行う方法もある。
【００１５】
脱りん処理（吹錬）が終了後には、転炉型脱りん炉１を傾けて脱りん処理後の溶銑２を出銑する。出銑する際には、台車（搬送手段）７に乗せた取鍋８によって溶銑２を受銑する。
さて、上述したように、溶銑２の脱りん処理を行っている際には、脱りん反応を進行させるために供給した酸素によって、スラグ内に生成した酸化鉄と溶銑２中の炭素（Ｃ）とが、スラグＳと溶銑２との界面付近にて反応して一酸化炭素（ＣＯ）が発生する[（ＦｅＯ）＋Ｃ→ＣＯ＋Ｆｅ]。この一酸化炭素のガス気泡がスラグ内で膨張するため、フォーミングが発生することになる。
【００１６】
ここで、スラグＳのフォーミングを抑制するために、炭材系の物質を投入して、スラグ内の酸化鉄の濃度を低減する方法が考えられるが、スラグ内の酸化鉄の濃度を低下させてしまうと脱りん反応が促進されなくなる。即ち、脱りん反応は、一般的に、３（ＣａＯ）＋５（ＦｅＯ）＋２Ｐ→（３ＣａＯ・Ｐ2Ｏ5）＋５Ｆｅであるため、酸化鉄の濃度が低減してしまうと脱りん反応が促進しなくなる。
よって、脱りん反応を阻害することなく、スラグＳのフォーミングを抑制するためには、スラグＳの酸化鉄の濃度を低下させずに、スラグ内に生成した微細なＣＯガスの気泡を収縮することが良い。
【００１７】
そこで、本発明では、スラグ内へ固体の酸化鉄源（例えば、鉄鉱石、スケール、焼結鉱等）を投入することによって、酸化鉄源の分解熱（例えば、鉄鉱石であれば−１２２９Ｍcal/ton、吸熱反応）により、脱りん処理の際に生成したスラグＳを冷却し、スラグ内に生成している微細なＣＯガスの気泡を収縮させることで、スラグフォーミングを抑制することとしている。以降、説明の便宜上、フォーミングを抑制するために投入する酸化鉄源のことを、フォーミング抑制剤Ｍということがある。
ここで、吹錬中にフォーミング抑制剤Ｍを投入することによって、脱りん処理の際に生成されたスラグＳのフォーミングを抑制することができて有用であるが、脱りん処理後の溶銑２を出湯することまでも考慮すると、さらなるスラグＳのフォーミングを抑制する必要がある。
【００１８】
即ち、図２に示すように、吹錬中にスラグＳのフォーミングを抑制して炉口３からのスラグＳの溢れが無いという状態であったとしても、溶銑２を出湯（出銑）する際には転炉型脱りん炉１を所定の角度まで傾動させるため、このときに、炉口３に近いスラグＳが炉口３から流出する可能性がある。つまり、吹錬中に炉口３から溢れもなく問題が無いとされたスラグ（以下、フォーミングしたスラグのことをフォーミングスラグということがある）Ｓが、出湯時には炉口３から流出するケースがある。このフォーミングスラグには、脱りん処理後に生成されたりんを含有しており、このフォーミングスラグが炉口３から取鍋８に流出すると、次工程である脱炭炉へのりん汚染源となり、脱炭処理後の溶鋼中のりん濃度が規格上限値を超える可能性がある。
【００１９】
そのため、図３に示すように、本発明では、吹錬終了時であって、転炉型脱りん炉１を傾動する前に、スラグＳのフォーミングを抑制するための酸化鉄源（フォーミング抑制剤Ｍ）を転炉型脱りん炉１内へ投入している。
このように、フォーミング抑制剤Ｍを転炉型脱りん炉１に投入することによって、スラグＳに対する吸熱反応が促進されて、スラグ内のＣＯガスの気泡を収縮させることが期待できる。しかしながら、上述したように、投入した酸化鉄と溶銑２中の炭素（Ｃ）とが反応して、再び、ＣＯガスが発生する可能性もあり得る。スラグＳのフォーミングの原因となる酸化鉄と溶銑２中の炭素との反応（ＣＯガスの発生の反応）は、スラグＳと溶銑２との界面付近により起こるため、本発明では、このような界面付近では、ＣＯガスの発生の反応を可及的に起こさせずに、界面よりも上側となる領域にてスラグＳへの吸熱反応をさせることによって、スラグＳのフォーミングを抑制するようにしている。
【００２０】
つまり、本発明によれば、フォーミングを抑制するために投入する酸化鉄源（フォーミング抑制剤Ｍ）の大きさを、所定の大きさに規定することによって、スラグＳへの吸熱反応のみを界面よりも上側となる領域にて引き起こすようにしている。
具体的には、球換算直径が２０〜５０ｍｍのフォーミング抑制剤ＭをフォーミングスラグＳに投入することとしている。球換算直径は、フォーミング抑制剤Ｍに着目し、各粒の体積を相当球に換算して、その球の直径の値としている。
球換算直径が２０ｍｍ未満のフォーミング抑制剤Ｍは、嵩比重が１〜３ｇ／ｃｍ3程度であり、スラグＳの比重（２〜３ｇ／ｃｍ3）に対して小さい。そのため、図３に示すように、球換算直径が２０ｍｍ未満のフォーミング抑制剤ＭをフォーミングスラグＳ上に投入した場合は、フォーミングスラグＳ上に広がるだけであり、フォーミングスラグ内への進入は、殆どしないことから、スラグ内の全体の吸熱を行うことは難しく、十分なスラグフォーミング抑制を得ることができない。
【００２１】
そのため、少なくとも、スラグＳ（フォーミングスラグ）に向けて投入するフォーミング抑制剤Ｍの球換算直径は２０ｍｍ以上であることが必要である。
球換算直径が５０ｍｍよりも大きいフォーミング抑制剤Ｍは、嵩比重が３〜４ｇ／ｃｍ3程度であり、スラグＳの比重に対して大きいため、容易にフォーミングスラグＳへ侵入する。しかし、スラグ内に進入したフォーミング抑制剤Ｍの溶融分解反応が進行するまでに時間がかかるため、溶融分解反応によりスラグ内のＣＯガスを冷却・収縮に寄与するフォーミング抑制剤Ｍが少なくなり、十分にフォーミング抑制を得ることができない。
【００２２】
しかも、球換算直径が５０ｍｍよりも大きいフォーミング抑制剤Ｍ（酸化鉄源）は、容易にフォーミングスラグ内に浸入するものの、フォーミングスラグＳと溶銑２との界面付近に到達してしまい、逆に、溶銑２の炭素と反応して大きなフォーミングを発生させてしまう場合がある。
そのため、スラグＳに向けて投入するフォーミング抑制剤Ｍ（酸化鉄源）の球換算直径は５０ｍｍ以下であることが必要である。
本発明では、上述したように、球換算直径が２０〜５０ｍｍの酸化鉄源をスラグＳに投入することとしているが、フォーミング抑制剤Ｍ（酸化鉄源）の投入量は、式（１）を満たすように設定している。
【００２３】
【数２】
【００２４】
式（１）に示すＷslagは、フォーミング抑制剤Ｍ（酸化鉄源）の投入量内のスラグ量である。ここで、スラグ量（Ｗslag）は、計測装置等によって正確に測定することが難しいため、脱りん処理中に添加したＣａＯ原単位、溶銑２のＳｉ濃度（質量％）、計算塩基度等から式（２）により簡易的に推定することができる。
【００２５】
【数３】
【００２６】
なお、スラグ量は、式（２）により求めているが、これに限定されず、他の方法により求めたものであってもよい。
フォーミング抑制剤Ｍの投入量が式（１）の下限値を下回る場合、スラグ量に比べてフォーミング抑制剤Ｍの投入量が少なく、スラグ中のＣＯガスの気泡を収縮するための冷却熱量が十分でない。その結果、図２に示すように、フォーミング抑制剤Ｍによるフォーミングの抑制効果が弱く、転炉型脱りん炉１を出湯時に傾けた際に炉口３からスラグＳ（フォーミングスラグ）が流出してしまうことになる。
【００２７】
フォーミング抑制剤Ｍの投入量が式（１）の上限値を上回る場合、スラグ量に比べてフォーミング抑制剤Ｍの投入量は多く、スラグ中のＣＯガスの気泡を収縮するための冷却熱量が十分である。しかしながら、スラグＳのフォーミングを抑制するために投入した酸化鉄が多過ぎるために、スラグＳと溶銑２との界面付近に到達してしまい、逆に、溶銑２の炭素と反応して大きなフォーミングを発生させてしまう場合がある。
本発明によれば、溶銑２を転炉型脱りん炉にて脱りん処理を行った後に、脱りん処理後の溶銑２を出湯するに際し、吹錬終了時にスラグＳのフォーミングを抑制するための球換算直径が２０〜５０ｍｍとなる酸化鉄源Ｍを、式（１）を満たすように投入することによって、脱りん処理後（吹錬後）におけるスラグＳのフォーミングを十分に抑制してから溶銑２を出湯している。これにより、溶銑２を出湯する際でのスラグの流出を十分に抑制することができる。
【００２８】
表１は、転炉型脱りん炉を用いた脱りん処理から連続鋳造までの実施条件を示している。表２及び表３は、表１の実施条件に基づき、本発明の方法によりスラグのフォーミングを抑制した実施例と、本発明とは異なる方法を示した比較例とをまとめたものである。
【００２９】
【表１】
【００３０】
実施条件について詳しく説明する。
表１に示すように、転炉型脱りん炉は、９５ｔｏｎクラスの転炉ある。粉体を吹き込み可能な耐火物ランス９から溶銑２を攪拌するガスを吹き込んでいる。溶銑２表面から炉口までの高さ（フリーボード高さ）は、４．５ｍとした。溶銑２を受銑する取鍋（受銑鍋）は容量が９５ｔｏｎクラスものを用いた。溶銑２を受銑した際の受銑鍋のフリーボードは０．７ｍとした。
上吹きにおいては、孔数が３個の上吹きランスを用いた。転炉型脱りん炉１に装入した溶銑２において、[Ｃ]＝４．５〜４．８質量％、[Ｐ]＝０．１１０〜０．１２０質量％、[Ｓｉ]＝０．４０〜０．５０質量％とした。溶製鋼種において、［Ｃ］の規格上限は、０．４５質量％、［Ｐ］の規格上限値は、０．０２０質量％とした。
【００３１】
脱りん処理において、必要な酸素量は、当業者常法のスタティック制御により決定した。この酸素量は、例えば、処理前溶銑２温度、処理前Ｓｉおよび処理後目標温度に応じて決める必要な気体酸素と酸化鉄源（フォーミング抑制剤を除く）から供給される固体酸素とを合わせた量である。
ＣａＯ等副原料は、当業者常法の副原料の制御により決定した。ＣａＯ等副原料は、例えば、溶銑２の［Ｐ］と鋼種毎目標［Ｐ］との差Δ［Ｐ］をメタルからスラグＳに排出す
る、即ち、脱りんするために、処理後目標温度及び上吹き酸素量に応じて決める必要なＣａＯ等副原料の量である。
【００３２】
スラグＳのフォーミングの状態を調べるために、図１に示すように、フォーミング高さの検知（スラグＳの高さ）は、温度測定用のセンサ１０を搭載したサブランス１１を用いて実施した。炉体上（転炉型脱りん炉１上）に設置したサブランス１１を脱りん処理の終了直後に炉内へ降下させ、検出温度が１１５０℃以上になった時点のサブランス１１の高さを、転炉型脱りん炉１内のスラグＳのフォーミング高さとした（溶銑２の静止浴面からサブランス１１の先端までの距離）。
フォーミングを抑制するための酸化鉄源（フォーミング抑制剤Ｍ）は、大きさを揃えるために篩い分けして、球換算粒径を調整した鉄鉱石を用いた。
【００３３】
脱りん処理後に、溶銑２を出湯するために転炉型脱りん炉１を傾ける作業は、当業者常法通りに行った（当業者常法通りに転炉型脱りん炉１を傾動して出湯する）。また、出湯作業中において出湯口６からのスラグの流出防止は、スラグ流出防止のための当業者常法通りに実施した。
その他、転炉型脱りん炉１の吹錬制御、転炉型脱りん炉１の出鋼後の溶鋼処理（二次精錬処理）、連続鋳造についても、当業者常法通りに行った。
【００３４】
【表２】
【００３５】
【表３】
【００３６】
各表の実施例及び比較例における評価について説明する。
スラグＳのフォーミングの状態を調べるために、出湯前にスラグＳの高さ（フォーミング高さ）を測定して、測定値がフォーミング無しに相当する高さである場合には、良好「○」とし、このフォーミング無しに相当する高さよりも高い場合には、不良「×」とした。
即ち、溶銑２を出湯する直前において、測定したスラグＳの高さが、フォーミング無しに相当する高さである場合には、表中のフォーミング高さを０ｍ（基準）とした。この基準値よりも、測定したスラグＳの高さが大きい場合には、基準値に対する測定値の離れ量を、表中のスラグのフォーミング高さとした。なお、フォーミング無しに相当するスラグＳの厚みは、式（３）により求めた。
【００３７】
スラグ厚み＝スラグ量÷スラグ比重（ＣａＯ−ＳｉＯ２−ＦｅＯ系のスラグ比重）÷（π×転炉型脱りん炉内の半径の２乗） ・・・（３）
例えば、スラグ量が２．９ｔｏｎ、転炉型脱りん炉内の半径が１．８ｍ、スラグ比重が
３．０である場合、式（３）により計算上のスラグ厚みは０．１ｍとなる。
溶銑２の出湯作業中に炉口３からのスラグの流出があると、不良「×」とし、流出が無いと、良好「○」とした。
また、炉口３からのスラグの流出が有り、次工程である脱炭処理後において、当該脱炭処理後の[Ｐ]が規格上限値を超えた場合を、不良「×」、規格上限値未満である場合を、良好「○」とした。
【００３８】
各表において、フォーミング抑制剤投入原単位の欄において、左側がフォーミング抑制剤（酸化鉄源）の投入量を示しており、右側がスラグ量に対するフォーミング抑制剤（酸化鉄源）の投入量の割合を示すものである。フォーミング抑制剤投入原単位の欄の右側において、その数値が０．０５（式１の下限値）〜０．２０（式１の上限値）である場合には、式（１）を満たしていることを示している。
表２の実施例１〜実施例１６に示すように、フォーミング抑制剤Ｍの投入時期が脱りん処理における吹錬終了後であって、酸化鉄源（フォーミング抑制剤）Ｍの球換算直径が２０〜５０ｍｍであり、さらに、酸化鉄源Ｍの投入量が式（１）を満たす場合、スラグのフォーミング高さを低くすることができると共に、出湯の際に炉口３からのスラグの流出も全く、次工程の脱炭処理後における[Ｐ]も規格上限値内であった（表中、スラグのフォーミング高さ、評価「○」、出湯作業中の炉口３からのスラグ流出有無、評価「○」、脱炭炉吹止、評価「○」）。
【００３９】
一方で、表３の比較例１７〜比較例２４に示すように、フォーミング抑制剤Ｍの投入時期が脱りん処理における吹錬終了後ではなく、吹錬末期（吹錬期間の後半の９０％や８０％）に行ったために、スラグのフォーミング高さを十分に抑制することができなかった（表中、スラグのフォーミング高さ、評価「×」）。
また、比較例１７〜比較例２４では、出湯の際に転炉型脱りん炉１を傾けると炉口３からのスラグＳの流出があり、スラグＳの流出により次工程である脱炭炉へりんを含有するスラグが持ち込まれるため、次工程にて行われる脱炭処理後における[Ｐ]が規格上限値を超えるという結果になった（出湯作業中の炉口からのスラグ流出有無、評価「×」、脱炭炉吹止、評価「×」）。
【００４０】
比較例２５〜比較例２８に示すように、酸化鉄源（フォーミング抑制剤）Ｍの球換算直径が２０ｍｍ未満であり小さいため、酸化鉄源Ｍが十分にスラグ内に進入せずスラグＳの上面側を冷却することとなり、当該酸化鉄源によってスラグＳの全体にわたって吸熱することができなかった。そのため、比較例２５〜比較例２８では、スラグのフォーミング高さを十分に抑制することができなかった（表中、スラグのフォーミング高さ、評価「×」）。
加えて、比較例２５〜比較例２８では、出湯の際に転炉型脱りん炉１を傾けると炉口３からのスラグＳの流出があり、スラグＳの流出により次工程である脱炭炉へりんを含有するスラグが持ち込まれるため、次工程にて行われる脱炭処理後における[Ｐ]が規格上限値を超えるという結果になった（出湯作業中の炉口からのスラグ流出有無、評価「×」、脱炭炉吹止、評価「×」）。
【００４１】
比較例２９〜比較例３２に示すように、酸化鉄源（フォーミング抑制剤）Ｍの球換算直径が５０ｍｍを超えていて大きいため、酸化鉄源Ｍがスラグ内を通ってスラグＳと溶銑２との界面付近まで到達してしまい、逆に、スラグのフォーミングが発生して転炉型脱りん炉１から溶銑を出湯するために傾ける前に炉口３からスラグが溢れるという結果になった（表中、スラグのフォーミング高さ、評価「×」）。加えて、比較例２９〜比較例３２では、出湯の際に転炉型脱りん炉１を傾けると炉口３からのスラグの流出が発生し、スラグＳの流出により次工程である脱炭炉へりんを含有するスラグが持ち込まれるため、脱炭処理後における[Ｐ]が規格上限値を超えるという結果になった（出湯作業中の炉口からのスラグ流出有無、評価「×」、脱炭炉吹止、評価「×」）。
【００４２】
比較例３３、比較例３４、比較例３７及び比較例３８に示すように、酸化鉄源（フォーミング抑制剤）の投入量が式（１）の下限値を下回ったために、スラグ量に対する酸化鉄源の量が少なく、スラグＳを十分に吸熱することができなかった。そのため、比較例３３、比較例３４、比較例３７及び比較例３８では、スラグのフォーミング高さを十分に抑制することができなかった（表中、スラグのフォーミング高さ、評価「×」）。加えて、これらの比較例では、出湯の際に転炉型脱りん炉１を傾けると炉口３からのスラグＳの流出が発生し、スラグＳの流出により次工程である脱炭炉へりんを含有するスラグが持ち込まれるため、脱炭処理後における[Ｐ]が規格上限値を超えるという結果になった（出湯作業中の炉口からのスラグ流出有無、評価「×」、脱炭炉吹止、評価「×」）。
【００４３】
比較例３５、比較例３６、比較例３９及び比較例４０に示すように、酸化鉄源（フォーミング抑制剤）Ｍの投入量が式（１）の上限値を下回ったために、酸化鉄源Ｍの量が多すぎて、一部の酸化鉄源Ｍが溶銑２とスラグＳとの界面付近まで到達してしまい、逆に、スラグのフォーミングが発生し、当該転炉型脱りん炉１を傾ける前に溢れるという結果になった（表中、スラグのフォーミング高さ、評価「×」）。加えて、これらの比較例では、出湯の際に転炉型脱りん炉１を傾けると炉口３からのスラグＳの流出が発生し、スラグＳの流出により次工程である脱炭炉へりんを含有するスラグが持ち込まれるため、脱炭処理後における[Ｐ]が規格上限値を超えるという結果になった（出湯作業中の炉口からのスラグ流出有無、評価「×」、脱炭炉吹止、評価「×」）。
【００４４】
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 転炉型脱りん炉
２ 溶銑
３ 炉口
４ 上吹ランス
５ シュート
６ 出湯口
９ 耐火物ランス
１０ 温度測定用のセンサ
１１ サブランス
Ｍ フォーミング抑制剤（酸化鉄源）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶銑を転炉型脱りん炉にて脱りん処理を行った後に、脱りん処理後の溶銑を出湯するに際し、
スラグのフォーミングを抑制すべく球換算直径が２０〜５０ｍｍとなる酸化鉄源を、式（１）を満たすように吹錬終了時に投入し、溶銑を出湯することを特徴とする脱りんスラグの流出防止方法。
【数４】
【請求項１】
溶銑を転炉型脱りん炉にて脱りん処理を行った後に、脱りん処理後の溶銑を出湯するに際し、
スラグのフォーミングを抑制すべく球換算直径が２０〜５０ｍｍとなる酸化鉄源を、式（１）を満たすように吹錬終了時に投入し、溶銑を出湯することを特徴とする脱りんスラグの流出防止方法。
【数４】
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−２１５９７０（Ｐ２０１０−２１５９７０Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６４６６７（Ｐ２００９−６４６６７）
【出願日】平成２１年３月１７日（２００９．３．１７）
【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９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１７日（２００９．３．１７）
【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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