脱硫剤分散強化による高効率機械撹拌式溶銑脱硫技術

JFE技報 ONLINE ISSN 2185-4327 / PRINT ISSN 1348-0669

No.38 2016年8月 製鋼特集号

脱硫剤分散強化による高効率機械撹拌式溶銑脱硫技術
High Efficiency Hot Metal Desulfurization by Enhancing Flux Dispersion in Mechanical Stirring

中井 由枝 NAKAI Yoshie JFEスチール スチール研究所 製鋼研究部 主任研究員(課長)
松井 章敏 MATSUI Akitoshi JFEスチール スチール研究所 製鋼研究部 主任研究員(課長)
菊池 直樹 KIKUCHI Naoki JFEスチール スチール研究所 製鋼研究部 製鋼研究部長・博士(環境)

要旨

機械撹拌式溶銑脱硫における脱硫反応効率向上には,脱硫剤の反応界面積の増加が重要である。脱硫反応効率に及ぼす脱硫剤添加方法の影響を1/12水モデル,70 kg小型溶解炉により調査した。その結果,粉状脱硫剤をキャリアガスと共に溶銑表面に吹付ける投射添加が最も脱硫反応効率向上に効果があることがわかり,溶銑中での脱硫剤凝集モデルによりその効果を定量化した。また処理容器である溶銑鍋の鍋底部を傾斜させることにより,偏心渦が生成し,脱硫剤の溶銑中への分散が促進されることがわかった。さらに熱間スラグ再利用技術により,脱硫剤の凝集体である脱硫スラグが,熱崩壊し,未反応石灰を含む新界面創出により,脱硫剤の反応効率が向上した。これらの技術の適用により,従来の脱硫剤上添加法に対して,脱硫剤反応効率が2.1倍に向上し,脱硫スラグ量が約30%低減した。

Abstract

Effect of the flux addition method on hot metal desulfurization in a mechanical stirring process was investigated in a 1/12-scale water model and 70 kg-scale hot model experiments. Powder blasting, in which the desulfurization flux is blasted with a carrier gas onto the molten hot metal surface, was the most effective method for improving desulfurization efficiency. The effect of the powder blasting method was quantitatively estimated by a flux aggregation model based on granulation theory. Flux dispersion was also enhanced by generating an inclined vortex with a bottom inclination in the hot metal transfer ladle. The efficiency of the desulfurization flux was further improved by adopting slag hot recycling through thermal collapse and creating a new interface including unreacted CaO in the slag which consisted of aggregated flux. Desulfurization flux efficiency improved to 2.1 times and the amount of desulfurization slag was reduced by 30% with those techniques compared with the conventional process.

本文

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