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住友金属工业确立可有效除磷的制钢工艺：生石灰与氧一同喷射 |
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| http://cn.newmaker.com
10/22/2010 11:33:00 AM
日经BP社
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住友金属工业确立了可有效去除钢中所含杂质磷的制钢工艺“SRP-Z”。该工艺已用于该公司的鹿岛制铁所等，今后将扩大应用范围。
钢中所含的磷一般会使钢性能恶化。对钢的具体影响，是可导致硬度、韧性及耐腐蚀性等降低。因此，确立能以低成本及低环境负荷去除磷的制钢工艺，一直是个重大课题。
以前，钢所含的杂质中严重影响钢性能的是磷和碳。因此，去除这些物质（脱磷、脱碳）十分重要。
脱磷与脱碳一般在一个转炉内进行。对此，该公司开发出了在专用转炉内完成各工序的“SRP（Simple Refining Process）”，并运用于实际制钢工艺中。因采用SRP转炉数要增加，可能会导致能源用量增加及制造周期延长等。但脱磷和脱碳所需要的热力学条件（温度及盐基度等）不同，因此该公司通过提高专用炉的效率解决了这些问题，从而改善了综合效率。
不过，SRP的脱磷工序仍存在改进余地。作为脱磷剂的块状生石灰（氧化钙）的熔点高达2000℃，而且溶解速度慢，因此在脱磷炉内不能完全溶解，会以未反应状态残留在炉渣中。虽作为解决措施，在脱磷炉内通入用于促进搅拌的气体，但效果是有限的。
因此，新开发的SRP-Z在使生石灰粉碎成粉末后，利用顶枪将其与氧气一同喷向钢水表面。之所以要粉碎生石灰，是因为与块状相比其表面积增大从而使反应速度加快。顶枪是用来从转炉上部向炉内的钢水大量供氧的管道，其顶端设有多个构造复杂的孔。利用这些孔，使含有生石灰粉末的氧喷向转炉内的钢水。
尽管这种方法存在粉末在转炉内飞舞、不与钢水反应就排出炉外的问题，但通过改进顶枪的形状，并进一步改善作业条件，使绝大部分生石灰都能与钢水反应。其结果，不仅将生石灰的用量减少了15％，还缩短了脱磷工序所需要的时间。
并且，还能使用含有可促进脱磷反应的矾土（氧化铝）钢包渣。由于脱磷剂中加入矾土后粘性提高，因此脱磷反应中生成气体的气泡无法脱离钢包渣表面，从而导致钢包渣膨胀。鉴于这个原因，含有矾土的钢包渣以前不能在脱磷工序中使用。而前述SRP-Z中的氧射流会冲破钢包渣表面的气泡，因而可防止钢包渣的膨胀。在脱磷工序中使用钢包渣，可进一步提高脱磷效率。以往需要在公司外确保钢包渣的回收用途，而今后其可在公司内部的制钢工序中使用。
“SRP-Z”的概要
SRP-Z目前已在该公司的鹿岛制铁所及其关联公司住金钢铁和歌山（总部：和歌山市）的转炉上实际应用。今后还预定用于2010年10月投产的住友金属小仓（总部：北九州市）的转炉。住友金属的鹿岛制铁所已经在公司内部实现了钢包渣的循环再利用，目前其他事业所也在考虑采用。（记者：高野 敦）
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