[发明专利]铁水的脱磷处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及铁水的脱磷处理方法，具体涉及作为助溶剂不使用氟源也能够以高铁成品率有效地对铁水进行脱磷处理的方法。

背景技术

在使用高炉铁水的炼钢工艺中，用转炉进行脱碳吹炼之前，通常进行利用氧气、固体的氧化铁对铁水中含有的Si和P的大半进行氧化除去的铁水脱磷处理或通过脱硫剂在还原气氛下除去铁水中含有的S的铁水脱硫处理等所谓的铁水预处理。

近年来，钢铁产品要求的品质要求相比以前增加并变得严格，磷浓度的减少要求至今为止的水平以上。为了应对该品质要求，需要在铁水预处理中特别是将进行脱磷处理的铁水量增加到以往水平以上，或稳定地降低脱磷处理后的磷浓度。

另一方面，为了应对近来的全球变暖所代表的环境影响，必须要减少炼钢工序中的炉渣排出量。为了在铁水的脱磷处理中减少炉渣的排出量，必须减少成为熔融而作为脱磷用精炼剂发挥作用的炉渣(“脱磷精炼用炉渣”)的脱磷精炼剂的投入量。在铁水脱磷处理中，脱磷精炼剂的主体为石灰，为了应对上述品质要求的同时减少炉渣排出量，需要减少石灰的使用量且维持必要脱磷量的技术，即用较少的石灰的使用量有效地进行脱磷处理的技术。

在脱磷处理中，由于没有渣化(fluxing)的石灰不对脱磷反应作贡献，因而为了减少石灰的使用量，重要的是促进所添加的石灰的渣化。以往，作为以石灰为首的炉渣的渣化能力优良的渣化促进用助溶剂(fluxing agent)公知有氟石(以氟化钙作为主成分的矿石)，在脱磷处理中也使用氟石。但是近年来，随着环境限制的强化，限制使用含氟的助溶剂，因此，研究不使用氟石而促进基于石灰的脱磷反应的方法，作出了很多提案。

作为其中一个方法，提出了代替氟石利用其他助溶剂(渣化促进剂)的技术。例如，在日本特开2002-309312号公报中提出了下述方法：在铁水的脱碳精炼或脱磷处理中，代替氟石使用含氧化铝的助溶剂。

但是，在日本特开2002-309312号公报中代替氟石提出的氧化铝，虽然促进炉渣的渣化，但具有提高炉渣的粘度的作用。因此，氧化铝的使用量较多时脱磷处理后，从反应容器中排出炉渣时，存在炉渣附着在炉内而残留的情况。由此，在下一个装料(填充铁水)中进行脱磷处理时产生残留铁水中的磷返回铁水的、所谓“回磷(re-phosphorization)”，存在对下一个装料的脱离处理产生不良影响的问题。并且，还存在炉渣的粘度高引起在炉渣中捕捉较多的铁滴(metal droplet或iron droplet)，该铁滴在排出炉渣时被带到炉外而降低铁成品率的问题。

另一方面，作为不依赖渣化促进剂而促进石灰的渣化的方法，在日本特开2000-144226号公报中将由生石灰、氧化铁和/或氧气形成的、成为规定的CaO/O比的处理剂，同时供给到铁水的相同部位的技术，即在氧气和熔融金属面之间的接触部(被称作“燃点”)投入生石灰的技术。

另一方面，在日本特开2003-328021号公报中，介绍了下述内容：将氧气作为输送用气体，吹入含石灰的精炼剂时，氧气和熔融金属面之间的接触部，即燃点成为高温而进行石灰的渣化。在日本特开2003-328021号公报中，进而公开了下述内容：为了防止燃点变成高温而使脱磷反应的进行变慢，向燃点供给含吸热物质的精炼剂，提高燃点部中的脱磷效率。

但是，燃点中基于氧气的脱碳反应占优势，因脱碳反应等的发热成为超过2000℃的高温。因此，将其冷却至适合温度的负担较大，要求更有效地改善脱磷效率的方法。

发明内容

本发明是鉴于上述问题作出的，其目的在于提供对铁水进行脱磷处理时，不使用含氟的助溶剂也能够以较少的石灰的使用量，以与以往相同的脱磷效率和铁成品率进行脱磷处理的、比以往公开的方法有利的铁水的脱磷处理方法。

用于解决上述课题的第一发明的铁水的脱磷处理方法，将以CaO为主体的脱磷精炼剂添加到铁水中，使添加的以CaO为主体的脱磷精炼剂渣化而形成炉渣，相对于铁水实施脱磷处理，其特征在于，从一个供给系统向铁水浴面供给气体氧源，从另一个供给系统，向供给气体氧源的部位附近的铁水浴面利用输送用气体供给固体氧源。

第二发明的铁水的脱磷处理方法，在第一发明中，其特征在于，将上述气体氧源和固体氧源的各自的供给系统，配置在相同的吹氧管内。

第三发明的铁水的脱磷处理方法，在第一或第二发明中，其特征在于，将以CaO为主体的脱磷精炼剂，通过上述气体氧源的供给系统与上述气体氧源一起供给到铁水浴面。