铁水的脱硫方法技术

一种铁水的脱硫方法，在铁水的脱硫处理时，在脱硫处理前、处理中和处理后中的至少1个以上阶段分析从铁水提取的试样的S浓度，基于该S浓度的分析值，其后进一步进行脱硫、判定脱硫结束或决定其后的脱硫条件。在该铁水的脱硫方法中，通过快速且高精度地分析铁水中的S浓度，高精度地控制脱硫处理后的S浓度，由此，防止S浓度偏差，而且，防止过量的脱硫剂添加导致的成本上升、制钢工序中的工序扰乱。上述S浓度的分析方法包含以下工序：在纯氧气氛下通过高频感应加热使试样氧化，将铁水中的S制成SO2的高频感应加热工序；使用紫外·荧光法对上述高频感应加热工序中生成的含SO2气体进行分析而定量试样中的S浓度的分析工序。

Method for desulfurizing molten iron

Method for desulfurizing molten iron, molten iron in the desulfurization process, desulfurization treatment in neutralization treatment before and after the treatment with at least 1 of the above phase analysis of S concentration samples from hot metal extraction, analysis of the concentration of S based on the value of the further desulfurization, desulfurization or desulfurization conditions to determine the end of the subsequent decision. In the hot metal desulphurization method, through the fast and precise analysis of the concentration of S in molten iron, high precision control of S concentration, thus preventing desulfurization treatment, the concentration of S and prevent the cost deviation, desulfurizer excessive rise caused by adding steel, in the process of disturbing process. The analysis method includes the following steps: the S concentration of the samples oxidized by high frequency induction heating in oxygen atmosphere, the molten iron in S made of SO2 high frequency induction heating process; using UV - fluorescence method was analyzed and the concentration of S in the sample of the quantitative analysis of process of SO2 containing gas generated by the high frequency induction process heating.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，具体而言，涉及通过快速且高精度地分析铁水中的S浓度就能够以高精度控制铁水中的S浓度的。
技术介绍
近年来，随着对钢铁制品的高品质化的需求的增加，钢中所含的S的减少成为了重要的课题。钢铁制品所含的S的大部分来源于铁矿石、焦炭，因此在从高炉熔炼出来的铁水中含有大量的S。于是，在高炉之后的工序中进行减少铁水中或钢液中的S的脱硫处理。作为进行上述脱硫处理的工艺，通常大致分为铁水预处理工艺和二次精炼工艺，一般而言，在最终制品所含的S浓度为0.003质量％以下的低硫钢、0.001质量％以下的极低硫钢的情况下，并用上述铁水预处理工艺和二次精炼工艺，在S浓度为大于0.003质量％那样的普通钢的情况下，大多仅用前者的铁水预处理工艺进行脱硫处理。在上述铁水预处理中的脱硫处理中，作为脱硫剂，以石灰(CaO)为主要成分的脱硫剂被广泛使用，这种情况下的脱硫反应基于下述式所示的反应式进行。CaO + S — CaS + O如上所述，除低硫钢、极低硫钢以外，没有以二次精炼进行脱硫处理而仅以铁水预处理进行了脱硫，正因为如此，铁水预处理中的脱硫处理变得重要。这里，作为以铁水预处理进行脱硫的方法，已知使用机械搅拌式脱硫装置(以下，也称为“KR”)的方法(例如,参照专利文献I?3，非专利文献I?3等)。一般而言,从高炉熔炼出来的铁水用混铁车(torpedo car)或铁水锅等搬运至制钢工序后,采用称为铁水包的专用锅装入转炉中，上述利用KR的脱硫处理一般是在上述铁水锅或铁水包中装入用耐火材料形成的十字形的叶片(impeller),—边使其在锅中央部高速旋转一边从上部添加脱硫剂来进行。在使用KR的脱硫处理中，通过使浸溃在铁水中的叶片旋转将脱硫剂分散于铁水中，进行脱硫反应，因此投入脱硫剂后，继续以规定时间搅拌，完成脱硫反应后，停止叶片的旋转而取出，其后，通过用扒渣机等除去浮在铁水上的高S浓度的脱硫渣进行脱硫。其后将进行了脱硫处理的铁水装入转炉，精炼而制成钢。上述使用KR的脱硫处理中的叶片的转速、转数、浸溃深度、脱硫剂的投入量等的诸条件是由脱硫处理前的铁水中所含的S浓度、脱硫处理后的目标S浓度(S的标准值)、脱硫剂的种类以及铁水量等决定的。然而，上述KR中使用的叶片是用耐火材料构成，随着累积使用次数而损耗。此外，叶片损耗时的形状不是一定而是异形。因此，即使在同一搅拌条件下，随着增加使用次数，也会使得搅拌力下降，或变动，因而对脱硫效果带来变动。此外，脱硫效果也会随着脱硫剂的粒度、铁水的温度等的变动而变动。因此，有时不能脱硫至目标S浓度。此外，在仅以铁水预处理进行脱硫的情况下，脱硫处理后的S浓度偏差需要再脱硫处理。然而，由于明确脱硫处理后的S浓度的分析结果是铁水锅等搬入转炉场前后，则明确了 S浓度偏差时，需要将铁水锅等再次送回铁水预处理设备。若发生这样的情况，转炉吹炼的开始将大幅度地延迟，或连续铸造不断发生铸造中断等，引起工序扰乱。于是，在铁水的脱硫处理中，为了避免上述情况，实施过量投入脱硫剂而避免S浓度偏差，导致制造成本的上升。然而，铁水中的S浓度是将从铁水提取而使之凝固的生铁试样进行分析而得到的。作为分析生铁中的S浓度的方法，主要使用JIS 61256(1997)所规定的“X射线荧光分析法”、JIS 61253(2002)所规定的“火花放电原子发射光谱分析法”(以下，也简记为“原子发射光谱分析法”)、JIS 61215-4(2010)所规定的“高频感应加热燃烧-红外线吸收法”(以下，也简称为“红外线吸收法”)。然而，这些方法对生铁中的S浓度以ppm水平进行分析时存在测定时间、精度方面不充分的问题。例如，“X射线荧光分析法”、“原子发射光谱分析法”存在直到获得S浓度的分析结果需要大约15分钟左右的时间的问题。这是因为，在上述方法中，分析面的表面粗糙度等表面性状影响分析值，因此作为分析面，需要直径30_ φ左右的平滑面，但将硬的生铁试样切断而研磨不容易，如专利文献4所公开的那样，必须精密地进行试样的前处理。此外，提取钢液，注入分析样品的铸模后冷却、取出为止也花费时间。此外，“红外线吸收法”存在对于碳浓度高的生铁试样而言S的分析值存在偏差的问题。这是因为，若将钢试样进行高频感应加热，则瞬间升温至约1400°C而开始熔化，也同时进行气化脱硫而在短时间内完成，与此相对，对于低熔点的生铁试样，在约1200°C熔化，在该阶段中只发生脱碳，气化脱硫延迟开始且缓慢地进行。即，若生铁试样与相同的S浓度的钢试样相比，气化脱硫导致的SO2的产生迟且缓慢，因此S浓度低时，对于背景大的红外线吸收法，信号/噪音比变小，分析精度变差。此外，由于生铁与钢相比难以燃烧，只能少量进行分析，因此也存在测定精度差的问题。另外，作为解除红外线吸收法中的上述测定误差的方法，开发有反复多次测定而取平均值的方法、通过使测定试样多次连续燃烧，收集于吸附?浓缩柱(捕获装置)，分析浓缩的SO2来实现高精度的技术。然而，这些技术中多次测定试样，或使之燃烧，因此分析需要很长时间，所以存在难以适用于铁水中的S浓度的分析的问题。因此，铁水中的S浓度分析大多使用X射线荧光分析法。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2005-290434号公报专利文献2:日本特开2009-191300号公报专利文献3:日本特开2010-163697号公报专利文献4:日本特开平08-094609号公报非专利文献非专利文献1:铁和钢，vol.58(1972)，p34非专利文献2:住友金属技报，vol.45，N0.3 (1993)，p52_58非专利文献3:铁和钢，vol.64 (N0.2)，(1978)，pA21_A24
技术实现思路
如上所述，现有的分析铁水中的S浓度的方法需要很长时间来分析，或在分析精度方面存在问题，因此在铁水的脱硫处理中的S浓度偏差的增加(命中率的下降)、脱硫剂的使用量的增加成为引起下一工序即制钢中的工序扰乱的原因。本专利技术是鉴于现有技术存在的上述问题点而完成的，其目的是提出一种，所述通过快速且高精度的分析铁水中的S浓度，可以优化铁水中的脱硫处理，而且，防止铁水预处理中的S浓度偏差，同时防止过量的脱硫剂添加导致的成本上升、制钢工序中的工序扰乱。本专利技术的【专利技术者】人等为了解决上述课题，对快速且高精度地分析铁水中的S浓度的方法进行反复研究。其结果发现，通过在铁水的脱硫处理前、处理中和处理后中的任一阶段将提取的铁水试样在纯氧气氛下进行高频感应加热而使之燃烧.氧化，将试样中所含的S在短时间内全部制成SO2，用紫外荧光法分析该SO2浓度，从而可以解决上述课题，完成了本专利技术。S卩，本专利技术是一种，是在铁水的脱硫处理时，在脱硫处理前、处理中和处理后中的至少I个以上阶段分析从铁水提取的试样的S浓度，基于该S浓度的分析值，其后进一步进行脱硫、判定脱硫结束或决定其后的脱硫条件的，其中，以使用紫外荧光法的方法对上述S浓度进行分析。本专利技术中的上述S浓度的分析方法优选包含以下工序:在纯氧气氛下通过高频感应加热使试样氧化，将铁水中的S制成SO2的高频感应加热工序；和使用紫外荧光法对上述高频感应加热工序中生成的含SO2气体进行分析而定量试样中的S浓度的分析工序。此外，本专利技术的上述脱硫处理优选S的目标浓度为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁水的脱硫方法，在铁水的脱硫处理时，在脱硫处理前、处理中和处理后中的至少1个以上阶段分析从铁水提取的试样的S浓度，基于该S浓度的分析值，其后进一步进行脱硫、判定脱硫结束或决定其后的脱硫条件，其中，以使用紫外荧光法的方法对所述S浓度进行分析。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.08.12 JP 2011-1766341.一种铁水的脱硫方法，在铁水的脱硫处理时，在脱硫处理前、处理中和处理后中的至少I个以上阶段分析从铁水提取的试样的S浓度，基于该S浓度的分析值，其后进一步进行脱硫、判定脱硫结束或决定其后的脱硫条件，其中， 以使用紫外荧光法的方法对所述S浓度进行分析。2.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：城代哲史，藤本京子，猪濑匡生，伊藤寿之，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：
国别省市：