[发明专利]铁水的脱磷处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及在由顶吹喷枪向转炉型精炼炉内的铁水喷吹氧气的同时经由上述顶吹喷枪向该氧气与铁水浴面的碰撞面喷吹以CaO作为主要成分的脱磷用熔剂来进行的铁水的脱磷处理方法。

背景技术

近年来，在具备高炉和转炉的生铁一贯炼铁所中，从成本方面和品质方面而言是有利的，因此，广泛进行如下的精炼方法：在利用转炉的脱碳精炼之前对铁水实施脱磷处理(也称为“预脱磷处理”)作为预处理，预先将铁水中的磷除去。该方法基于如下原理：在热力学上，精炼温度越低则脱磷反应越容易进行，即，在温度比炼钢阶段低的铁水阶段更容易进行脱磷反应，能够利用少的精炼剂进行脱磷精炼。

该铁水的脱磷处理通过如下方法进行：添加生石灰等以CaO作为主要成分的脱磷用熔剂，并且添加氧气、氧化铁等氧源作为脱磷剂，利用脱磷剂(氧源)将铁水中的磷氧化，将生成的磷氧化物(P₂O₅)以3CaO·P₂O₅(也记作“Ca₃(PO₄)₂”)所构成的稳定形态的化合物的形式固定到通过脱磷用熔剂的渣化形成的炉渣中。即，所使用的脱磷用熔剂含有CaO是必要条件。

这样，在铁水的脱磷处理中，氧气等氧源的供给和炉渣中的CaO担负重要的作用。因此，在铁水的脱磷处理中，提出了大量的特定氧源的供给速度与CaO的供给速度之比来提高脱磷效率的方法、特定生成的炉渣的FeO浓度来提高脱磷效率的方法。

例如，在专利文献1中提出了如下方法：在铁水的脱磷处理中向铁水添加氧源时，将氧源的添加速度设为X(kg/分钟)、将脱磷用熔剂的CaO换算的添加速度设为Y(kg/分钟)时，以相对于氧源的添加速度X满足“0.50≤X/Y≤2.0”的条件向铁水中添加作为CaO源的脱磷用熔剂，从而进行铁水处理。该方法是通过利用供给的氧源生成FeO而提高炉渣中的FeO浓度来提高脱磷效率的方法。

另外，在专利文献2中提出了如下方法：使用转炉形式的炉，使用实质上不含氟的脱磷用熔剂对铁水进行脱磷处理时，将由脱磷处理后的炉渣中的CaO与SiO₂的质量浓度比定义的炉渣碱度((质量％CaO)/(质量％SiO₂))设定为2.5以上且3.5以下且将脱磷处理后的铁水温度设定为1320℃以上且1380℃以下，并且从总吹炼时间的60％经过之前起至吹炼结束为止将底吹气体流量保持于每1吨铁水为0.18Nm³/分钟以下，由此使脱磷处理后的炉渣中T.Fe浓度为5质量％以上，从而进行脱磷处理。

另外，在专利文献3中，在经由顶吹喷枪喷吹气态氧和作为CaO源的精炼剂并且使处理后炉渣量为30kg/铁水-吨以下的低磷铁水的制造方法中，提出了对硅含量为0.15质量％以下的铁水进行脱磷处理的方法、将气态氧的供给速度(Nm³/(分钟·铁水-吨))与精炼剂中的纯CaO成分的供给速度(kg/(分钟·铁水-吨)之比的值设定在预定的范围内的方法。

此外，在专利文献4中提出了如下的铁水的脱磷方法：使用转炉形式的炉，不使用含CaF₂的物质，将含CaO的粉体由喷枪与含氧气体一起进行顶吹而对铁水进行脱磷处理时，对于处理前的硅含量[Si](质量％)为0.30以上的铁水，将含CaO的粉体中的纯CaO成分的顶吹速度(kg/分钟)与氧气的质量流量(kg/分钟)之比的值设定为0.56+0.5×[Si]～0.56+1.5×[Si]的范围。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-92181号公报

专利文献2：日本特开2008-106296号公报

专利文献3：日本特开2004-83989号公报

专利文献4：日本特开2011-12286号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，上述现有技术存在下述问题。

即，在专利文献1中，氧源的添加速度与脱磷用熔剂的CaO换算的添加速度之比(X/Y)的范围广，因此，在铁水的硅含量高的条件下，会发生无法维持高脱磷量的情况。即，无法在不受铁水的硅含量影响的情况下稳定地实施高效的脱磷处理。因此，在为了在脱磷处理中促进冷铁源的溶解而提高作为热源的铁水中的硅的含量的操作中，无法应用专利文献1的技术。本发明人确认了：专利文献1适合于铁水的硅含量为0.10质量％以下的情况。