【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于制造磷浓度低的钢铁产品的铁液的脱磷方法，特别是涉及将冷铁源熔解而得到的铁液的脱磷方法。
技术介绍
1、近年来，从防止全球变暖的观点考虑，在钢铁行业中也进行了削减化石燃料的消耗量，减少co2气体的产生量的技术开发。在现有的联合钢铁厂中，用碳将铁矿石还原而制造熔融生铁。为了制造该熔融生铁，平均每1t熔融生铁需要500kg左右的碳源用于铁矿石的还原等。另一方面，在将废铁等冷铁源作为原料而制造钢水的情况下，不需要铁矿石的还原所必须的碳源，仅需要足以将冷铁源熔解的热量部分的能量。因此，能够大幅减少co2排放量。
2、在使用废铁(铁屑)作为冷铁源的情况下，熔解后的铁液的磷浓度与高炉熔融生铁的磷浓度相比成为低值。另一方面，在使用还原铁作为冷铁源的情况下，熔解后的铁液的磷浓度与高炉熔融生铁基本相等。因此，需要以达到产品标准范围内的方式实施脱磷精炼。在市场上流通的废铁的量是有限的，可以预想将来还原铁的使用比率会增加。可以认为，在该情况下，铁液的精炼阶段中的脱磷负荷会增大。
3、在由高炉熔融生铁制造低磷钢时，脱磷反应在热力学上温度越低越有利，因此，广泛进行了在熔融生铁阶段实施脱磷处理的所谓的熔融生铁脱磷处理。另一方面，在大量配合冷铁源而制造低磷钢的情况下，用电弧炉等电炉将冷铁源熔解，不经过熔融生铁而制造低碳铁液的方法成为主流。电炉中的铁液的通常的精炼工序例如为如专利文献1中记载的方法。专利文献1中记载的技术是如下方法：将以冷铁源为代表的原料装入后，供给电能，将冷铁源熔解，得到低碳铁液，向该铁液供给氧源及脱磷
4、如上所述，可以预想今后对大量配合还原铁而得到的铁液进行脱磷处理的技术的需求增高，但可以认为此时以下的问题会变得突出。目前流通的还原铁的主流是被烃还原的还原铁，因此含有1质量％左右的碳。然而，可以认为，将来出于进一步减少co2排放量的需求，使用氢等减少了碳的还原剂而制造的还原铁会成为主流。而且，该还原铁可能成为基本上不含碳成分的还原铁。在该情况下，将还原铁熔解而得到的铁液中的碳浓度降低，磷浓度会上升。铁液的碳浓度越低，熔点越高，因此，不得不在对脱磷反应不利的更高温的条件下进行低碳且高磷的铁液的脱磷处理。因此，要求与此相应的铁液的脱磷方法。另外，还原铁包含作为原料的铁矿石所含有的氧化硅、氧化铝等脉石成分，在熔解时产生大量的炉渣。因此，在铁液的脱磷方法中，也必须要考虑这一点。
5、作为在钢液阶段进行铁液的脱磷处理的方法，例如还公开了专利文献2、专利文献3中记载的方法。专利文献2中记载的方法为如下方法：以来自顶吹喷枪的喷流的形式向温度为1550℃以上、碳含量为0.5质量％以下的反应容器内的铁液的表面喷吹以氧气作为主体的气体，同时，将以石灰石或消石灰为主成分的石灰源投送至上述喷流与铁液表面的碰撞面，进行铁液的脱碳及脱磷。专利文献3中记载的方法为如下方法：在钢液的氧浓度为200质量ppm以上的状态下将钢液从转炉出钢至浇包，在该出钢时添加脱磷剂，得到以质量基准计cao/sio2比为2.5以上且总fe为15质量％以上的炉渣，在出钢中及出钢后向钢液中导入气体，对钢液进行搅拌。
6、现有技术文献
7、专利文献
8、专利文献1：日本特开平08-225880号公报
9、专利文献2：日本特开2005-89839号公报
10、专利文献3：日本特开昭61-291913号公报
技术实现思路
1、专利技术所要解决的课题
2、然而，在上述现有技术中仍存在如下有待解决的问题。
3、今后，如果如上所述地使用减少了碳的还原剂制造的还原铁的使用比率增加，则熔解后的铁液中的碳浓度成为低值。其结果是，在专利文献1的方法中，如果为了进行脱磷处理而供给氧源，则在钢液中溶存的氧的浓度显著上升，脱氧用的金属铝的用量会增加。因此，会产生制造成本增加的问题、以及由于作为脱氧产物的氧化铝类夹杂物的生成量增加而导致的品质上的问题。另外，随着还原铁的用量增加，熔解后的磷浓度增加，因此需要增强脱磷能力。为此，需要提高以质量比的(氧化钙浓度)/(氧化硅浓度)定义的炉渣的碱度。然而，在还原铁的用量增加的同时，氧化硅、氧化铝的产生量也会增加，因此，用于确保脱磷能力所需要的石灰添加量会变得很大。
4、在专利文献2的方法中，以提高铁液的脱碳精炼末期及将废铁熔解而得到的铁液的脱磷效率为目的，减少了专利文献1的问题中的过量的氧喷吹。然而，没有考虑到来自还原铁的脉石成分的影响，有时无法应用于作为本专利技术的对象的铁源的环境(炉渣量)。另外，作为专利文献2的对象的铁液在脱磷处理前的磷浓度低至0.04质量％以下，可以认为其并未预期对与高炉熔融生铁相当(0.10质量％以上)的磷浓度的铁液进行处理，
5、根据专利技术人等的研究，在专利文献3的方法中，脱磷能力不足。另外，专利文献3中没有记载脱磷处理前的磷浓度，可以认为其并未预期对与高炉熔融生铁相当(0.10质量％以上)的磷浓度的铁液进行处理。
6、本专利技术是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供在铁液的脱磷处理时不会在铁液中溶存有过量的氧、且即使在磷浓度、炉渣量增大的情况下也能够稳定地制造低磷钢的铁液的脱磷方法。此外，还在于提供在配合了使用减少了碳的还原剂制造的还原铁的情况下也适宜的铁液的脱磷方法。
7、解决课题的方法
8、鉴于这些的课题，专利技术人等对铁液的脱磷处理时使用含有氢原子的气体所带来的冶金反应效果反复进行了深入研究，结果完成了本专利技术。
9、有利地解决上述课题的本专利技术的第一铁液的脱磷方法包括：
10、一边将氢气或烃气体或它们的混合气体吹入保持于容器中的铁液，一边供给造渣材料和氧源，进行上述铁液的脱磷处理，得到脱磷后铁液，在该脱磷处理后，从该脱磷后铁液中将漂浮在上述脱磷后铁液的表面的炉渣分离。
11、另外，可以认为在本专利技术的第一铁液的脱磷方法中，下述(a)～(e)等可成为更优选的解决方式：
12、(a)将上述炉渣分离后，用脱氧剂对上述脱磷后铁液进行脱氧；
13、(b)上述铁液的上述脱磷处理前的碳含量为0.5质量％以下；
14、(c)上述铁液是将冷铁源熔解而得到的；
15、(d)上述冷铁源包含还原铁；
16、(e)上述容器为浇包。
17、另外，可以认为，对于本专利技术的第二铁液的脱磷方法而言，以下可成为更优选的解决方式：在通过上述第一铁液的脱磷方法中的任意方法进行的铁液的脱磷处理之前，在熔解炉中将冷铁源熔解，得到铁液，将该铁液从上述熔解炉出铁至上述容器时，进行下述步骤中的任一者或两者：
18、在出铁前将生成的炉渣从上述铁液中分离；以及
19、将与上述铁液一起流入上述容器的炉渣从该铁液中分离。
20、专利技术的效果
21、根据本专利技术，通过一边对铁液供给氢或烃气体或它们的混合气本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铁液的脱磷方法，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的铁液的脱磷方法，其中，
3.根据权利要求1或2所述的铁液的脱磷方法，其中，
4.根据权利要求1～3中任一项所述的铁液的脱磷方法，其中，
5.根据权利要求4所述的铁液的脱磷方法，其中，
6.根据权利要求1～5中任一项所述的铁液的脱磷方法，其中，
7.根据权利要求1～6中任一项所述的铁液的脱磷方法，其中，
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种铁液的脱磷方法，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的铁液的脱磷方法，其中，
3.根据权利要求1或2所述的铁液的脱磷方法，其中，
4.根据权利要求1～3中任一项所述的铁液的脱...
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