[发明专利]脱磷处理装置及使用了该装置的铁液的脱磷方法

说明书

一种脱磷处理装置，在转炉的炉底配置有与喷嘴相同数目的底吹风口、在上述转炉中装入有浴深为L₀的铁液的状态下，在从上述喷嘴喷出的顶吹射流的中心轴与上述铁液的浴面的交点的位置U与从上述底吹风口的位置铅直向上地划出的直线与上述铁液的浴面的交点的位置S的距离(线段SU的长度)成为最小的喷嘴及底吹风口的所有各组中，按照存在满足线段SU的长度≤L₀·tan6°的条件的上述顶吹喷枪的高度的方式配置有上述喷嘴及上述底吹风口。

技术领域

本发明涉及特别是为了在抑制喷溅(spitting)的同时以低成本并且高效率地熔炼极低磷铁液所使用的适宜的脱磷处理装置及使用了该装置的铁液的脱磷方法。

背景技术

近年来，对钢材的要求提高，对低磷钢的需求一直在增加。目前，铁液的脱磷处理一般广泛通过在热力学上有利的铁液阶段的低温条件下进行处理的方法来进行。作为铁液脱磷装置，顶底吹转炉是合适的。这是由于：作为脱磷所需要的氧化剂，能够将与固体氧化剂相比热损耗少的气体氧从顶吹喷枪高速地吹送到铁液。

由于铁液的脱磷是在铁液阶段的低温条件下进行，因此促进作为脱磷剂使用的CaO的滓化是重要的。为了将熔点为2300℃以上这样非常高的CaO滓化，使用萤石(CaF₂)是有效的，但是下述等弊病大：在使用萤石的情况下，由于通过CaO的滓化而产生的炉渣含有氟(F)，因此炉渣的再利用对象受到大幅限制。因此，开发了不使用萤石的CaO滓化促进方法。

作为该方法，例如作为在不使用萤石、钙铁素体的情况下将CaO高效滓化来熔炼低磷钢的方法，公开了由顶吹喷枪将含有CaO粉、Al₂O₃粉及Fe₂O₃粉的混合粉与氧气射流一起吹送到铁液的浴面的方法(参照专利文献1)。在该方法中，Al₂O₃、Fe₂O₃与CaO反应而容易形成低熔点的CaO-Al₂O₃-FeO熔体，脱磷反应极其有效地进行。

但是，在该方法中，如果为了使顶吹混合粉较深地侵入铁液浴、提高利用CaO-Al₂O₃-FeO熔体进行脱磷的效率从而将铁液中[P]降低至极低浓度而提高顶吹射流动压，则会产生喷溅增加、炉内的生铁块附着量增加这样的问题。

另外，公开了一种铁液脱磷方法(参照专利文献2)，其中，在吹炼前半期形成含CaO的保护渣(cover slag)，该保护渣的碱度(重量比：CaO/SiO₂)为0.4～1.5，之后，将CaO粉与Al₂O₃粉及Fe₂O₃粉的混合粉进行顶吹。在该方法中，通过在脱磷吹炼前半期形成低熔点的保护渣，能够降低喷溅量。

但是，由于铁液脱磷吹炼前半期是在低温下推移，因此如果按照装入碱度特别是成为1.3～1.5的方式添加CaO块，则在吹炼前半期CaO块不会完全溶解从而利用其进行脱磷的效率变低。另外，即使是铁液脱磷处理后也会在炉渣中残留未溶解CaO，在将脱磷炉渣有效利用于路基材料等中时成为问题。为了避免该问题，在使用低熔点的钙铁素体来形成保护渣的情况下，会产生花费成本的问题。

如上所述在抑制喷溅的同时熔炼极低磷铁液的情况下，无法以低成本并且高效率地进行脱磷处理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3525766号公报

专利文献2：日本专利第3687433号公报

发明内容

发明所要解决的课题