CaOーAl_2O_3ーMgO系スラグのサルファイド・キャパシティ

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02453054
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 萬谷 志郎 東北大学, 工学部, 教授 (90005223)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 日野 光兀 東北大学, 工学部, 助教授 (10091729)
• Keywords: 2次精錬 / CaOーAl_2O_3系フラックス / 脱硫 / サルファイド・キャパシティ / 熱力学 / 製鋼反応

Research Abstract

最近約数年、溶鋼2次精錬時の脱りん,脱硫処理法が研究され,高純度鋼の吹錬に成果を挙げつつある。この時使用される工業用フラックスはCaOーAl_2O_3を基本としたCaO系フラックスである。CaOーAl_2O_3系フラックスはESR(Electro Slag Remelting)法以外では,従来金属製錬にはほとんど利用されておらず、最近になってやっとLF(Ladle Furnace)法で使用され始めたばかりで,その熱力学的性質に関するデ-タは極めて不十分である。
申請者はこのCaOーAl_2O_3系フラックスをより積極的に金属製錬に利用することを提案し,先ず本フラックスを酸化性雰囲気で使用すべく,CaOーAl_2O_3ーFexOy系フラックスを溶銑,溶鋼と反応させ,本フラックスの脱りん,脱硫能を測定し,既に2,3の研究報告を行っている。そこで本研究ではこれらの研究に引続き,CaOーAl_2O_3系フラックスを遷元性雰囲気で使用することを目標に,先ずその主製錬反応と考えられる脱硫反応に注目し,本フラックスに製鋼炉用炉材が溶解したCaOーAl_2O_3ーMgO系スラグのサルファイド・キャパシティを測定することを計画している。
本年度は,1823,1873,1923KでCOーCO_2ーSO_2混合ガス雰囲気と白金坩堝中に溶解したCaOーAl_2O_3またはCaOーAl_2O_3ーMgO系スラグとを反応させ,平衡に達せしめ,本系スラグのサルファイド・キャパシティを測定した。その結果,CaOーAl_2O_32元系のサルファイド・キャパシテイは諸家の結果と極めて良く一致した。
また本2元系にMgOを添加したCaOーAl_2O_3ーMgO系スラグでは,同一Al_2O_3濃度でCaOをMgOで置換するとサルファイド・キャパシテイは低下した。従って広く認識されている、スラグ中でCaOとMgOは脱硫能が同じであるということは大いに疑問であると思われる。なおCaOーAl_2O_3ーMgO系スラグのサルファイド・キャパシティに関する報告は未だ一件もなされていないのが世界の現状である。