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公開番号2025091779
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-19
出願番号2023207234
出願日2023-12-07
発明の名称溶鉄の吹錬方法及び溶鋼の製造方法
出願人JFEスチール株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C21C 5/28 20060101AFI20250612BHJP(鉄冶金)
要約【課題】多工程の精錬処理を行う転炉型精錬炉の精錬処理において、CaO使用量を低減することができる操業条件をとすることができる、溶鉄の吹錬方法及び溶鋼の製造方法を提供すること。
【解決手段】吹錬処理でのCaOの投入量を決定するCaO投入量決定工程と、転炉型精錬炉1の炉内に溶銑又は溶銑と冷鉄源とを装入し、CaOを含む精錬剤6を投入して、酸素吹錬を行うことで脱珪脱燐処理を行う第1工程と、炉内に溶銑を保持したまま、第1工程で発生したスラグ3の一部を転炉型精錬炉1から排出する第2工程と、CaOを含む精錬剤6を投入して、酸素吹錬を行うことで脱炭処理及び仕上げ脱燐処理を行い、溶鋼を得る第3工程と、を備え、CaO投入量決定工程では、第1工程後の溶銑中のP濃度である第1のP濃度と、第1工程後のスラグの塩基度とに基づいて、第1工程及び第3工程で投入するCaOの投入量を決定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
転炉型精錬炉で吹錬処理を行い、溶鋼を製造する溶鉄の吹錬方法において、
前記吹錬処理でのＣａＯの投入量を決定するＣａＯ投入量決定工程と、
前記転炉型精錬炉の炉内に溶銑又は溶銑と冷鉄源とを装入し、ＣａＯを含む精錬剤を投入して、酸素吹錬を行うことで脱珪脱燐処理を行う第１工程と、
前記第１工程の後、前記炉内に前記溶銑を保持したまま、前記第１工程で発生したスラグの一部を前記転炉型精錬炉から排出する第２工程と、
前記第２工程の後、ＣａＯを含む精錬剤を投入して、酸素吹錬を行うことで脱炭処理及び仕上げ脱燐処理を行い、溶鋼を得る第３工程と、
を備え、
前記ＣａＯ投入量決定工程では、前記第１工程後の溶銑中のＰ濃度である第１のＰ濃度と、前記第１工程後のスラグの塩基度とに基づいて、前記第１工程及び前記第３工程で投入する前記ＣａＯの投入量を決定する、溶鉄の吹錬方法。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記ＣａＯ投入量決定工程では、複数の前記塩基度について、前記第１工程及び前記第３工程で投入する前記ＣａＯの合計投入量を計算し、合計投入量が最も少ない前記塩基度を、前記第１工程後において目標とする前記スラグの塩基度とし、
前記第１工程での前記ＣａＯの投入量は、前記スラグの塩基度と、塩基度に応じて推定される前記スラグの滓化率とに応じて算出され、
前記第３工程での前記ＣａＯの投入量は、前記第１工程後の前記スラグの塩基度に基づいて推定される前記第１のＰ濃度と、前記第２工程における前記スラグの中間排滓率とに基づいて算出される、請求項１に記載の溶鉄の吹錬方法。
【請求項３】
前記滓化率は、炉内の計算スラグ量と、炉体のレンガ更新からの累積使用回数とに基づいて算出され、
前記第１のＰ濃度は、前記第１工程後の前記スラグの塩基度に基づいたＰ分配比から算出される平衡Ｐ濃度である、請求項２に記載の溶鉄の吹錬方法。
【請求項４】
前記滓化率は、過去の実績から得られる、前記炉内の計算スラグ量と、前記累積使用回数と、前記炉内に装入されたＳｉ成分の量であるインプットＳｉ量と、を変数とした重回帰式を用いて算出される、請求項３に記載の溶鉄の吹錬方法。
【請求項５】
前記滓化率は、（１）式から算出される、請求項４に記載の溶鉄の吹錬方法。
Ｓ＝α
０
＋α
１
×Ｗ
Ｓ
＋α
２
×Ｎ＋α
３
×Ｉ
Ｓｉ
・・・（１）
ここで、
α
０
＝６１．４６
α
１
＝－０．３２３０
α
２
＝－０．００６１３２
α
３
＝６．７５９
Ｗ
Ｓ
：炉内の計算スラグ量（ｋｇ／ｔ）
Ｎ：炉回数（－）
Ｉ
Ｓｉ
：インプットＳｉ量（ｋｇ／ｔ）
【請求項６】
前記第１工程における脱Ｓｉ外酸素量は、前記平衡Ｐ濃度と、過去の実績から得られる脱Ｐ反応速度式とから算出される、請求項３に記載の溶鉄の吹錬方法。
【請求項７】
前記脱Ｐ反応速度式の一次反応容量係数は、過去の実績から得られる、前記第１工程後の前記スラグの塩基度と、前記炉内の計算スラグ量とを変数とした重回帰式を用いて算出される、請求項６に記載の溶鉄の吹錬方法。
【請求項８】
前記一次反応容量係数は、（４）式から算出される、請求項６に記載の溶鉄の吹錬方法。
TIFF
2025091779000014.tif
16
140
ここで、
ｋ：一次反応容量係数
β
０
，β
１
，β
２
：定数
Ｗ
Ｓ
：炉内の計算スラグ量
Ｂ：スラグの塩基度
【請求項９】
請求項１～請求項８のいずれか１項に記載の溶鉄の吹錬方法を用いた溶鋼製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶鉄の吹錬方法及び溶鋼の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
溶鋼の精錬工程において、多工程にわたる精錬処理を転炉型精錬炉に集約して行う方法が知られている。例えば、特許文献１には、脱珪及び脱燐処理を転炉型精錬炉で行い、発生した脱燐スラグの一部を排出し、脱炭及び仕上げ脱燐を行って溶鋼を得ることで精錬処理のトータルコストをミニマム化できる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００２－１２９２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、高効率な脱燐処理を実現するために、スラグ塩基度を０．８～１．８、（Ｔ・Ｆｅ）を質量パーセントで８～１９％、（Ｓ）を０．１％以下として、脱燐工程における脱燐酸素効率を高位に保つ技術が開示されている。
【０００５】
しかし、スラグの塩基度は脱珪脱燐処理（第１工程）の完了後、スラグ分析を行って初めて判明するものであり、処理を行う前の時点で第１工程に必要なＣａＯ量を正確に見積もることは困難である。
【０００６】
また、特許文献１では、コストミニマム化のためＣａＯ使用量を最小限とするために、塩基度範囲０．８～１．８の中でも低塩基度側の０．８～１．３程度の領域で処理を行う必要がある。しかし、このような低塩基度領域では、スラグ塩基度と第１工程の脱Ｐ能率との間には正の相関関係があることが報告されており、実際に特許文献１の図２においても同様の関係が認められる。脱炭及び仕上げ脱燐工程（第３工程）の必要ＣａＯ量は、脱燐に必要なＣａＯ量とスロッピングを抑止するために必要なＣａＯ量とのうち多い方のＣａＯ量である。この必要ＣａＯ量がスロッピング抑止で決まる場合には、第１工程の塩基度を低下させ、第１工程の必要ＣａＯ量を低位に抑えることで第１工程及び第３工程のトータルＣａＯ使用量をミニマム化できる。一方、第３工程の必要ＣａＯ量が脱Ｐで決まる場合には、第１工程の塩基度を上昇して第１工程処理後Ｐを低減することで、第３工程の必要ＣａＯ量を低減し、トータルＣａＯ使用量をミニマム化できる。すなわち、ＣａＯ使用量をトータルで最小化するためには第３工程の脱Ｐ負荷も考慮して第１工程の塩基度を定める必要がある。しかしながら、特許文献１では第３工程の脱Ｐについて全く考慮がなされておらず、ＣａＯ使用量が最小となる第１工程の操業条件が判断できないため、原単位削減が困難であった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の課題に着目してなされたものであり、多工程の精錬処理を行う転炉型精錬炉の精錬処理において、ＣａＯ使用量を低減することができる操業条件とすることができる、溶鉄の吹錬方法及び溶鋼の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明の一態様によれば、転炉型精錬炉で吹錬処理を行い、溶鋼を製造する溶鉄の吹錬方法において、上記吹錬処理でのＣａＯの投入量を決定するＣａＯ投入量決定工程と、上記転炉型精錬炉の炉内に溶銑又は溶銑と冷鉄源とを装入し、ＣａＯを含む精錬剤を投入して、酸素吹錬を行うことで脱珪脱燐処理を行う第１工程と、上記第１工程の後、上記炉内に上記溶銑を保持したまま、上記第１工程で発生したスラグの一部を上記転炉型精錬炉から排出する第２工程と、上記第２工程の後、ＣａＯを含む精錬剤を投入して、酸素吹錬を行うことで脱炭処理及び仕上げ脱燐処理を行い、溶鋼を得る第３工程と、を備え、上記ＣａＯ投入量決定工程では、上記第１工程後の溶銑中のＰ濃度である第１のＰ濃度と、上記第１工程後のスラグの塩基度とに基づいて、上記第１工程及び上記第３工程で投入する上記ＣａＯの投入量を決定する、溶鉄の吹錬方法が提供される。
【０００９】
（２）上記（１）の溶鉄の吹錬方法において、上記ＣａＯ投入量決定工程では、複数の上記塩基度について、上記第１工程及び上記第３工程で投入する上記ＣａＯの合計投入量を計算し、合計投入量が最も少ない上記塩基度を、上記第１工程後において目標とする上記スラグの塩基度とし、上記第１工程での上記ＣａＯの投入量は、上記スラグの塩基度と、塩基度に応じて推定される上記スラグの滓化率とに応じて算出され、上記第３工程での上記ＣａＯの投入量は、上記第１工程後の上記スラグの塩基度に基づいて推定される上記第１のＰ濃度と、上記第２工程における上記スラグの中間排滓率とに基づいて算出される。
【００１０】
（３）上記（２）の溶鉄の吹錬方法において、上記滓化率は、炉内の計算スラグ量と、炉体のレンガ更新からの累積使用回数とに基づいて算出され、上記第１のＰ濃度は、上記第１工程後の上記スラグの塩基度に基づいたＰ分配比から算出される平衡Ｐ濃度である。
（【００１１】以降は省略されています）

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