铁水的脱硫方法和脱硫装置与流程

本发明涉及铁水的脱硫方法和脱硫装置。

背景技术

以往，在对例如[s]≤24ppm的低硫钢进行熔炼之际，为了减轻二次精炼中的脱硫负荷，在从转炉向浇包出钢时，通过将脱硫剂和脱氧剂同时从投入滑槽向浇包投入，来进行脱硫。不过，脱硫剂难以卷入钢水，因此，脱硫率较低。

在专利文献1中公开有如下方法：通过将脱氧剂、脱硫剂以及熔渣改性剂向出钢中的钢水添加，来进行脱硫。该方法利用转炉出钢时的出钢流所具有的搅拌能量对脱硫剂和钢水进行搅拌而使脱硫剂和钢水反应。

在专利文献2中公开有如下方法：将加热后的粉状的熔剂经由喷枪朝向从转炉向浇包出钢的钢水吹送，来对钢水进行精炼。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-225824号公报

专利文献2：日本特开2005-187901号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

专利文献1所公开的技术方案仅利用出钢流所具有的搅拌能量使脱硫剂和钢水反应。因此，搅拌力不足而无法有效地利用脱硫剂，因此，脱硫率较低。

另外，为了提高脱硫率，使脱硫剂的粒径变细是有效的。不过，在专利文献1所公开的技术方案中，若使用细粒的脱硫剂(～1mm程度)，则脱硫剂的一部分不可避免地飞散而散失。由此，产生脱硫剂的材料利用率的降低、脱硫的不良。

为了实施专利文献2所公开的技术方案，如专利文献2的段落0033和图1所记载的那样，为了使喷枪2靠近注入流18，改变喷枪2的倾斜角度，并且使喷枪2沿着上下方向移动和倾斜，需要与原料投入装置16独立地新设置喷枪移动装置(未图示)。因此，设备成本上升。另外，也需要将喷枪2相对于原料投入装置16独立地配置于转炉12的附近，因此，设备大型化。

本发明的目的在于提供一种在从精炼炉(例如转炉)向精炼容器(例如浇包)出炉时能够以较高的脱硫率进行铁水的脱硫的技术。

用于解决问题的方案

本发明是一种铁水的脱硫方法，在使铁水从精炼炉向精炼容器出炉之际，向一边变动流下位置一边流下的出炉流添加脱硫剂，在该铁水的脱硫方法中，

使用吹送设备，该吹送设备具有：吹送喷嘴，其安装于为了向精炼容器的内部投入原料而使投入方向可变的投入滑槽，该吹送喷嘴放出脱硫剂；储藏容器，其储藏脱硫剂；以及脱硫剂供给路径，其将储藏于储藏容器的脱硫剂向吹送喷嘴供给，

一边使吹送喷嘴吹送脱硫剂的吹送方向与投入滑槽一起追随出炉流的流下位置的变动，一边从吹送喷嘴向出炉流吹送脱硫剂。

根据另一观点，本发明是一种铁水的脱硫装置，其在使铁水从精炼炉向精炼容器出炉之际向一边变动流下位置一边流下的出炉流添加脱硫剂，其中，

该铁水的脱硫装置具备吹送设备，该吹送设备具有：吹送喷嘴，其安装于为了向精炼容器的内部投入原料而使投入方向可变的投入滑槽，该吹送喷嘴放出脱硫剂；储藏容器，其储藏脱硫剂；以及脱硫剂供给路径，其将储藏于储藏容器的脱硫剂向吹送喷嘴供给，

吹送喷嘴吹出脱硫剂的吹送方向与投入滑槽一起可变，吹送喷嘴能够以追随出炉流的流下位置的变动的方式吹送该脱硫剂。

在这些本发明中，优选的是，向出炉流吹送脱硫剂的位置是比从精炼炉的出炉口到精炼容器内的铁水的液面之间的1/2的高度位置靠上侧的位置。

在这些本发明中，优选的是，脱硫剂的粒径是0.5mm～1.0mm。

在这些本发明中，优选的是，在从铁水从精炼炉向精炼容器出炉的开始时到出炉的结束时的期间的3/4以上的期间内，从吹送喷嘴向出炉流吹送脱硫剂。

在这些本发明中，优选的是，与从吹送喷嘴开始吹送脱硫剂时同时，或先于其开始时，开始从投入滑槽向精炼容器的内部投入脱氧剂。

在这些本发明中，例示所述铁水是钢水。在该情况下，例示所述精炼炉是进行二次精炼的制钢中的进行一次精炼的精炼炉，具体而言是转炉，例示所述精炼容器是浇包。

发明的效果

根据本发明，将脱硫剂向流下的出炉流吹送，因此，能够利用脱硫剂相对于出炉流的吹送和出炉流的搅拌力而使脱硫剂向铁水的卷入增加。因此，能够提高脱硫率。

另外，若如以往那样从投入滑槽等向精炼容器内的熔液的液面添加脱硫剂，则未渣化尽的脱硫剂粉尘化，产生脱硫剂的损失、作业环境上的问题等。因此，无法使用细粒的脱硫剂。不过，根据本发明，脱硫剂的渣化速度较高，即使是细粒的脱硫剂，也能够毫无损失地吹送，因此，能够更加提高脱硫率。

而且，本发明仅凭将放出脱硫剂的吹送喷嘴安装固定于现有的投入滑槽就能够实施。因而，根据本发明，无需设置专利文献2所公开的喷枪移动装置，因此，能够防止设备成本的上升、设备的大型化。

附图说明

图1是表示本发明的钢水的脱硫装置的结构的说明图。

图2是针对本发明例和以往例表示使用了脱硫剂cao-caf2、cao-al2o3的情况的脱硫率的图表。

具体实施方式

在以后的说明中，以如下情况为例：铁水是钢水，精炼炉是在进行二次精炼的制钢中进行一次精炼的精炼炉即转炉，并且，精炼容器是浇包。另外，在以后的说明中，只要没有特别声明，关于化学组成或浓度的“％”是指“质量％”。

1.本发明的脱硫装置0

图1是表示本发明的钢水的脱硫装置0的结构的说明图。

如图1所示，脱硫装置0是用于在进行二次精炼的制钢中在一次精炼后的出钢时向钢水11添加脱硫剂7的装置。脱硫装置0具备吹送设备6。吹送设备6向从进行了一次精炼的转炉1向进行二次精炼的浇包2出钢而流下的出钢流11吹送脱硫剂7。此外，一次精炼所使用的转炉1的型式、种类并没有限制。

吹送设备6具有吹送喷嘴3、储藏容器4以及脱硫剂供给路径5。吹送喷嘴3安装于投入滑槽8。投入滑槽8被设置成，投入方向三维地可变，以便向浇包2的内部投入合金(例如脱氧剂)。投入滑槽8使用现有的投入滑槽即可。

吹送喷嘴3放出脱硫剂11，向一边变动流下位置一边流下的出钢流11吹送脱硫剂7。储藏容器4储藏脱硫剂7。脱硫剂供给路径7是例如配管，将储藏于储藏容器4的脱硫剂11向吹送喷嘴3供给。

通过将吹送喷嘴3安装于投入滑槽8，从而配置为脱硫剂7的喷射口的朝向可变。由此，吹送喷嘴3能够以追随出钢流11的流下位置的变动的方式吹送脱硫剂7。即，吹送喷嘴3被配置成，脱硫剂7的喷射方向(吹送方向)在涵盖出钢流11的流下位置的变动范围的范围内可变。

吹送喷嘴的型式、种类并没有特别限制。为了防止脱硫剂的飞散，喷嘴径优选是200mm～300mm。

2.本发明的脱硫方法

本发明以[s]≤24ppm左右的低硫钢为对象。如图1所示，本发明在从转炉1向浇包2出钢之际使用吹送设备6，从吹送喷嘴3向出钢流11吹送脱硫剂7。

通过从吹送喷嘴3向出钢流11吹送脱硫剂7，能够有效地灵活运用吹送的能量和出钢流11的搅拌能量。因此，能够使脱硫剂7向出钢流11的卷入增加，脱硫率提高。

以往，在自投入滑槽等向钢水的液面添加脱硫剂时，如上所述，无法使用细粒的脱硫剂。相对于此，根据本发明，脱硫剂7向出钢流11的卷入增加，因此，能够使用例如粒径是0.5mm～1.0mm的细粒的脱硫剂7。脱硫剂7的粒度越细，则有助于脱硫反应的表面积越是增加，因此，能够进一步提高脱硫率。若脱硫剂7的粒径小于0.5mm，则未渣化尽的脱硫剂粉尘化，另一方面，若脱硫剂7的粒径大于1.0mm，则脱硫率降低。如此，根据本发明，可吹送细粒的脱硫剂7，脱硫率提高。

脱硫剂7的组成是通常用作脱硫剂的组成即可，并没有特别限制。优选的是，例示cao单体或者向cao添加一部分caf2、al2o3而成的组成cao-caf2、cao-al2o3。脱硫剂的添加量并没有限制。

此时，优选的是，使吹送喷嘴3的吹送方向追随一边变动流下位置一边流下的出钢流11，向出钢流11持续吹送脱硫剂7。一般而言，转炉1的出钢口13的口径是150mm～250mm，出铁口的口径是1100mm～1300mm。因此，与铁水流相比，出钢流11较细。而且，起因于转炉1的偏转角度、出钢口13的局部堵塞等，出钢流11一边变动水平面内的流下位置一边流下。因此，脱硫剂7的吹送方向易于相对于出钢流11偏离，脱硫率易于降低。在本发明中，使吹送喷嘴3的吹送方向追随出钢流11，因此，能够防止脱硫剂7的损失。

另外，优选的是，向出钢流11吹送脱硫剂7的吹送位置是比从出钢口13到浇包2内的钢水的液面12的距离之间的1/2的高度位置靠上侧的位置。其原因在于，由此，能够从更高的位置使脱硫剂7与出钢流11一起向液面12投入，能够也利用位置能量来提高搅拌力。

脱硫剂7的吹送能够使用非活性气体。作为非活性气体，优选是ar气体或者n2气体。脱硫剂7的喷射压优选是0.5mpa～1.0mpa。

优选的是，脱硫剂7从吹送喷嘴3向出钢流11的吹送在从钢水从转炉1向浇包2出钢的开始时到出钢的结束时的期间的3/4以上的期间内、最优选在整个期间内进行，以便提高脱硫率。

另外，优选的是，与从吹送喷嘴3开始吹送脱硫剂时同时，或先于此时，开始从投入滑槽8向浇包2的内部投入脱氧剂。脱硫反应是下述的式(1)所示的还原反应。因此，若钢水中的氧的浓度、熔渣中的feo、mno这样的氧化物的浓度较高，则由于逆反应回硫，而使脱硫率降低。通过从投入滑槽8也投入脱氧剂，使钢水中的氧的浓度、熔渣中的氧化物的浓度降低，从而能够进一步提高脱硫率。

cao+[s]＝cas+[o]……(1)

脱氧剂无需向出钢流11吹送，能够使用向浇包2放置、向出钢流11添加等各种方法。另外，脱氧剂能够使用通常使用的脱氧剂，并没有特别限制。例如，优选含有al的脱氧剂。脱氧剂的添加量根据需要的钢水中氧量适当决定即可，并没有限制。

而且，本发明仅凭将放出脱硫剂7的吹送喷嘴3安装固定于已设的投入滑槽8就能够实施。因而，根据本发明，无需设置专利文献2所公开的喷枪移动装置，因此，能够防止设备成本的上升、设备的大型化。

实施例

使用图1所示的本发明的脱硫装置0和从脱硫装置0去除吹送设备6后的以往例的脱硫装置，求出来脱硫率。即，在利用惯用手段进行了基于转炉1的吹炼(一次精炼)的钢水7出钢时，添加脱硫剂，根据出钢前后的[s]求出来脱硫率。

转炉1的出钢孔13的大小是250mm。通过使用吹送装置0将脱硫剂7向出钢流11吹送，添加了脱硫剂7。吹送喷嘴3的喷嘴径是200mm。使用了ar气体作为脱硫剂7的载气。

在脱硫装置0中，脱硫剂7的吹送喷嘴3以水平面内的脱硫剂7的吹送方向与水平面内的自投入滑槽8的投入方向一致的方式利用焊接、紧固这样的适当手段被固定并配置于投入滑槽8的上部中央。

因而，随着操作投入滑槽8而将投入方向变更成朝向浇包2的方向，自吹送喷嘴3吹送脱硫剂7的方向被变更成朝向出钢流11的方向。由此，在从钢水11从转炉1向浇包2出钢的开始时到出钢的结束时的整个期间，一边追随出钢流11的流下位置的变动，一边持续吹送脱硫剂7。

脱硫剂7向出钢流11的吹送位置设为比从出钢口13到液面12之间的1/2的高度位置靠上侧的位置。

另一方面，作为以往例，从投入滑槽8向浇包2的内部的钢水投入了脱硫剂。

在表1中示出本发明例和以往例各自的条件。

[表1]

表1

作为合金成分，投入mn、si合金，作为脱氧剂，投入了3kg/t的al。在表1中示出钢水(出钢后)的化学组成和钢水温度。

对于脱硫剂，本发明例和以往例都使用了cao-caf2、cao-al2o3这两种。对于脱硫剂的粒径，在以往例中是～5mm，在本发明例中是0.5mm～1.0mm。脱硫剂的投入量均是5kg/t。

为了把握脱硫前后的s浓度，在出钢的前后进行采样，对钢水中硫浓度[s]进行了确认。之后，基于各硫浓度求出出钢前后的脱硫率(％)。若将[s]0设为出钢前硫浓度、将[s]1设为出钢后硫浓度，则脱硫率被作为[s]0-[s]1)/[s]0×100(％)求出。

图2是针对本发明例和以往例表示使用了脱硫剂cao-caf2、cao-al2o3的情况的脱硫率的图表。图2的图表中的黑柱是本发明例，白柱是以往例。

如图2的图表所示，在使用了脱硫剂cao-caf2、cao-al2o3的任一情况下，本发明例的脱硫率都是比较例的脱硫率的约1.2倍。

此外，将粒径是0.5～1mm的脱硫剂7从投入滑槽8投入到浇包2。不过，未渣化尽的脱硫剂7粉尘化，未发现向浇包2内的钢水悬浮，目视确认到未混在一起。

附图标记说明

0、本发明的脱硫装置；1、精炼炉(转炉等)；2、精炼容器(浇包)；3、吹送喷嘴；4、容器(料斗)；5、配管；6、吹送设备；7、脱硫剂；8、投入滑槽；11、出钢流；12、液面；13、出钢口。