JP3500975B2

JP3500975B2 - ク溶性カリ肥料の製造方法

Info

Publication number: JP3500975B2
Application number: JP22293898A
Authority: JP
Inventors: 達人高橋; 誠加藤; 廣久中島; 典男磯尾
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1997-08-07
Filing date: 1998-08-06
Publication date: 2004-02-23
Anticipated expiration: 2018-08-06
Also published as: JPH11106274A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水には溶解しない
が、クエン酸には溶解するカリ分（以下、このカリ分を
「ク溶性カリ」と記す）を含み、緩効性を示すク溶性カ
リ肥料の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ク溶性のカリ化合物としては、〔Ｋ₂Ｏ
・Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂〕、〔Ｋ₂Ｏ・（Ａｌ，Ｆ
ｅ）₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂〕、〔Ｋ₂Ｏ・ＭｇＯ・ＳｉＯ
₂〕、〔Ｋ₂Ｏ・ＣａＯ・ＳｉＯ₂〕等の組成を有する
ものが知られており、そして、これらのカリ化合物を生
成させてク溶性カリ肥料を製造する方法が、多数提案さ
れている。

【０００３】例えば、特開昭６０−１２７２８６号公報
には、珪石、高炉スラグ、転炉スラグ、ニッケル製錬ス
ラグ、リン製錬スラグ、及び安山岩等の粉末と、炭酸カ
リ、苛性カリ等のカリ原料とを混合した後、この混合物
を加熱して溶融し、次いで冷却、粉砕してク溶性カリ肥
料を製造する方法が開示されている。

【０００４】又、特開昭５５−５１７８５号公報には、
石炭火力発電所の集塵装置で捕集されるフライアッシュ
に、炭酸カリ、苛性カリ等のカリ原料を加えた後、微粉
炭を加えて造粒し、添加した微粉炭を燃料として造粒物
を焼成してク溶性カリ肥料を製造する方法が開示されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、何れも、調合した原料を反応させる際に、溶融工程
又は焼成工程が必要であり、そのため、極めて多量の熱
量を必要とするという問題がある。又、特に、フライア
ッシュとカリ原料との混合物を焼成してク溶性カリ肥料
を製造する方法においては、その前段に、原料を破砕す
る工程、これを造粒する工程、この造粒物を乾燥する工
程等を設けねばならず、製造工程が非常に複雑であると
いう問題もある。

【０００６】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るために提案されたものであって、原料の加熱に要する
熱の消費量が少なく、且つ、製造工程が簡素化されたク
溶性カリ肥料の製造方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明によるク溶性
カリ肥料の製造方法は、脱珪処理された溶銑と、この溶
銑の脱珪処理の際に生成した脱珪スラグとを収納した溶
銑保持容器内に、カリ原料を上置きして添加する工程
と、溶銑中に攪拌用ガスを吹き込んで攪拌し、脱珪スラ
グとカリ原料とを融合させる工程と、融合して生成した
スラグを冷却して固化させる工程とからなるものであ
る。

【０００８】第２の発明によるク溶性カリ肥料の製造
方法は、脱珪処理された溶銑と、この溶銑の脱珪処理の
際に生成した脱珪スラグとを収納した溶銑保持容器内
に、カリ原料を上置きして添加すると共に成分調整剤を
添加する工程と、溶銑中に攪拌用ガスを吹き込んで攪拌
し、脱珪スラグとカリ原料と成分調整剤とを融合させる
工程と、融合して生成したスラグを冷却して固化させる
工程とからなるものである。

【０００９】第３の発明によるク溶性カリ肥料の製造方
法は、溶銑保持容器内での攪拌用ガスを用いた溶銑の脱
珪処理中に、カリ原料を添加し、脱珪処理により生成す
る脱珪スラグとカリ原料とを、前記攪拌用ガスにて攪拌
して融合させる工程と、融合して生成したスラグを冷却
して固化させる工程とからなるものである。

【００１０】第４の発明によるク溶性カリ肥料の製造方
法は、溶銑保持容器内での攪拌用ガスを用いた溶銑の脱
珪処理中に、カリ原料と成分調整剤とを添加し、脱珪処
理により生成する脱珪スラグとカリ原料と成分調整剤と
を、前記攪拌用ガスにて攪拌して融合させる工程と、融
合して生成したスラグを冷却して固化させる工程とから
なるものである。

【００１１】第５の発明によるク溶性カリ肥料の製造方
法は、第２の発明又は第４の発明において、成分調整剤
がＭｇの化合物を含む物質であることを特徴とするもの
である。

【００１２】第６の発明によるク溶性カリ肥料の製造方
法は、第２の発明、第４の発明及び第５の発明の何れか
１つの発明において、成分調整剤を搬送ガスにより溶銑
中に吹き込んで添加することを特徴とするものである。

【００１３】第７の発明によるク溶性カリ肥料の製造
方法は、第３の発明又は第４の発明において、カリ原料
を上置きして添加することを特徴とするものである。

【００１４】第８の発明によるク溶性カリ肥料の製造
方法は、第１の発明、第２の発明及び第７の発明の何れ
か１つの発明において、カリ原料をブリケットにしたこ
とを特徴とするものである。

【００１５】第９の発明によるク溶性カリ肥料の製造
方法は、第３の発明又は第４の発明において、カリ原料
を搬送ガスにより溶銑中に吹き込んで添加することを特
徴とするものである。

【００１６】第１０の発明によるク溶性カリ肥料の製
造方法は、第３の発明又は第４の発明において、カリ原
料を搬送ガスにより、脱珪スラグ中に吹き込むか、又は
脱珪スラグに投射して添加することを特徴とするもので
ある。

【００１７】高炉、転炉による銑鋼一貫製鉄法において
は、高炉から出銑された溶銑は転炉で脱炭されて溶鋼に
なるが、近年、要求される製品の品質水準の上昇と共
に、鋼の低硫化、低燐化が求められ、そのため、硫黄及
び燐の除去効率の良い溶銑の段階で、溶銑保持容器内に
て脱硫処理及び脱燐処理が行われている。しかし、高炉
から出銑された溶銑には珪素が含まれ、この珪素が脱燐
反応を妨げるため、高炉鋳床の溶銑樋内若しくは溶銑保
持容器内、又は両者で、酸素ガスや固体酸素源等の脱珪
剤を添加して脱珪処理が施されている。

【００１８】この脱珪処理によりＳｉＯ₂が生成する。
又、高炉から出銑の際に、高炉から溶銑と同時に排出さ
れる高炉スラグは、高炉鋳床に設けられたスキンマによ
り溶銑と分離されるが、一部の高炉スラグは溶銑に混入
して、溶銑保持容器に流入する。高炉スラグはＣａＯ−
ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−ＭｇＯ系であり、そのため、脱
珪処理により生成するＳｉＯ₂と高炉スラグとが融合
し、脱珪処理により生成されるスラグ（以下、「脱珪ス
ラグ」と記す）は、ＳｉＯ₂を主成分として、ＣａＯ、
Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ等を含む化合物組成になる。

【００１９】ク溶性カリ肥料は、一般にＫ₂Ｏ及びＳｉ
Ｏ₂の他に、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｆｅ₂Ｏ ₃、ＭｇＯ、ＣａＯ
の１種以上の成分を含有するク溶性カリ化合物で構成さ
れている。従って、脱珪スラグとカリ原料とを、溶銑中
に吹き込む攪拌用ガスにより、強制的に攪拌して混合す
れば、カリ原料は加熱されて溶融・分解して脱珪スラグ
と融合し、ク溶性カリ化合物組成の溶融スラグが製造さ
れる。即ち、脱珪処理後又は脱珪処理中に、カリ原料を
添加して攪拌すれば、ク溶性カリ肥料が製造される。そ
の際、カリ原料の顕熱、潜熱、分解熱、及び脱珪スラグ
との溶解熱は、溶銑保持容器内で大量に共存する溶銑が
保有する熱量で補われるので、特に加熱する必要はな
い。添加するカリ原料としては、炭酸カリ、重炭酸カ
リ、硫酸カリ等のカリ塩、及び、カリ長石等のカリ含有
鉱物を使用する。

【００２０】このように本発明では、ク溶性カリ肥料の
主原料として溶銑の脱珪処理により生成する高温の脱珪
スラグを使用するので、脱珪スラグを加熱するための熱
量が不要であり、且つ、カリ原料の溶融、分解、融合に
要する熱量を溶銑が供給するので、極めて熱経済性が高
い。又、脱珪スラグの加熱時間が不要のために短時間で
製造され、そして、利材化が困難であった脱珪スラグを
有効に活用することができると共に、新たに製造設備を
設けることなく、既存の製鉄設備で製造できる。

【００２１】脱珪スラグの組成は、高炉スラグの混入量
に影響して変化する。そのため、例えば、高炉スラグの
混入量が多くてＳｉＯ₂分が不足する場合には珪砂等の
ＳｉＯ₂含有物質を、又、高炉スラグの混入量が少なく
てＡｌ₂Ｏ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＣａＯ等が不足す
る場合には、それぞれボーキサイト、鉄鉱石、マグネシ
アクリンカー、生石灰等の所望する成分を含有する物質
を、ク溶性カリ肥料の成分調整剤として添加し、所定の
ク溶性カリ化合物とすることができる。このように、成
分調整剤は、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｍｇ
Ｏ、及びＣａＯの一種以上を主成分とする物質であれば
何でも良い。成分調整剤が、付着水を含有する場合には
乾燥してから用いる方が良い。その際、成分調整剤を搬
送ガスにより溶銑中に吹き込んで添加すれば、成分調整
剤の溶融が促進され、迅速に所望するク溶性カリ化合物
組成とすることができる。

【００２２】これら成分調整剤の中で、Ｍｇは植物中の
葉緑素を構成する重要な元素であり、従って、Ｍｇの化
合物を含有する物質を成分調整剤として添加すること
は、ク溶性カリ肥料として特に有効である。Ｍｇの化合
物とは、Ｍｇの酸化物、炭酸塩、塩化物等であり、Ｍｇ
の化合物を含む物質としては、上述のマグネシアクリン
カーの他に、ドロマイト（ＣａＣＯ₃−ＭｇＣＯ₃）や
蛇紋岩（ＭｇＯ−ＳｉＯ ₂）等である。

【００２３】一般にカリ原料は、融点が低く蒸気圧が高
いため、溶銑にふれると脱珪スラグと融合する前に蒸発
して歩留りの低下を来す。そのため、カリ原料を脱珪ス
ラグ上に上置き添加すれば、カリ原料が直ちに脱珪スラ
グと融合してスラグ中でＫ₂Ｏとして安定化するため、
蒸発量が少なくなり歩留りが向上する。但し、粉体状の
カリ原料を上置きすると粉塵が発生するので、上置きす
る際には、カリ原料を予めブリケットとして添加するこ
とが好ましい。

【００２４】カリ原料をブリケットにすれば、その分、
製造工程が煩雑になり、製造コストも上昇する。そのた
め、粉体状のカリ原料を添加する場合、発生する粉塵を
防止するために、カリ原料を搬送ガスにより溶銑中に吹
き込んで添加することが好ましい。又は、粉体状カリ原
料を搬送ガスにより、脱珪スラグ中に吹き込むか、又は
脱珪スラグに投射して添加することが好ましい。このよ
うにして、カリ原料を脱珪スラグに直接添加すること
で、カリ原料が直ちに脱珪スラグと融合してスラグ中で
Ｋ₂Ｏとして安定化するため、カリ原料の歩留りが向上
する。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明を図面に基づき説明する。
図１は本発明を実施した溶銑の脱珪処理設備の１例を示
す概略図である。

【００２６】図１において、高炉（図示せず）から出銑
された溶銑２を収納した取鍋型の溶銑保持容器１は、台
車３に搭載されて脱珪処理設備に搬送される。尚、溶銑
保持容器１は台車３にて、高炉から溶銑処理設備および
転炉（図示せず）へと搬送される。脱珪処理設備には、
上吹き酸素ランス６とインジェクションランス７とが設
置されている。上吹き酸素ランス６及びインジェクショ
ンランス７は、溶銑保持容器１内を上下移動可能となっ
ている。

【００２７】インジェクションランス７は、貯蔵タンク
１０とリフトタンク１３とディスペンサー１６、貯蔵タ
ンク１１とリフトタンク１４とディスペンサー１６、及
び、貯蔵タンク１２とリフトタンク１５とディスペンサ
ー１６とから構成される３系統の原料供給設備と接続さ
れ、貯蔵タンク１０に収納されたカリ原料５と、貯蔵タ
ンク１１に収納された成分調整剤８と、貯蔵タンク１２
に収納された造滓剤９とを、インジェクションランス７
の先端位置を調整することで、窒素ガスを搬送ガスとし
てインジェクションランス７から溶銑２中又は脱珪スラ
グ４中に吹き込み添加することができる。又、インジェ
クションランス７の先端を脱珪スラグ４の直上に配置す
ることで、カリ原料５、成分調整剤８、及び造滓剤９を
窒素ガスと共に脱珪スラグ４に投射して添加することも
できる。尚、貯蔵タンク１０内のカリ原料５、貯蔵タン
ク１１内の成分調整剤８、及び貯蔵タンク１２内の造滓
剤９は、リフトタンク１３、１４、１５にて、それぞれ
独立に添加量及び添加時間を制御して吹き込むことがで
き、又、インジェクションランス７から窒素ガスのみ吹
き込み、溶銑２を攪拌することもできる。造滓剤９は脱
珪処理時の塩基度調整のために使用するもので、一般に
生石灰が用いられる。

【００２８】更に、ホッパー１７、１８、１９と切り出
し装置２１、２２、２３と原料搬送装置２４とシュート
２５とからなる原料供給設備にて、ホッパー１７内のカ
リ原料５、ホッパー１８内の成分調整剤８、及びホッパ
ー１９内の鉄鉱石焼結粉２０を、溶銑保持容器１内に上
置き添加することができる。

【００２９】このような構成の脱珪処理設備を用いて、
ク溶性カリ化合物組成の溶融スラグを製造する方法を以
下に説明する。先ず最初に、脱珪処理後にカリ原料５及
び成分調整剤８を添加して製造する方法を以下に説明す
る。

【００３０】溶銑保持容器１内で溶銑２の脱珪処理を行
なうが、脱珪処理の前に、溶銑保持容器１内に残留する
高炉スラグの量及び組成を把握する。残留スラグ量は、
スラグ厚さの測定又は溶銑２の湯面を覆う残留スラグの
面積率の目視観察により把握することができる。スラグ
組成は分析して把握する。

【００３１】そして、脱珪処理を行なう。脱珪処理は、
例えば、鉄鉱石焼結粉２０をシュート２５より溶銑保持
容器１内に上置き添加すると共に、上吹き酸素ランス６
から酸素ガスを溶銑２の湯面に吹き付け、更に、インジ
ェクションランス７から窒素ガスを吹き込んで溶銑２と
鉄鉱石焼結粉２０とを攪拌混合させて行なう。すると、
酸素ガス及び鉄鉱石焼結粉２０中の酸素は、溶銑２中の
珪素と反応してＳｉＯ ₂を生成する。生成したＳｉＯ₂
は残留スラグと混合・融合し、こうして、溶銑２上にＳ
ｉＯ₂を主成分とする脱珪スラグ４が生成される。

【００３２】尚、脱珪処理は、上記の方法に限るもので
はなく、生石灰等を造滓剤９としてインジェクションラ
ンス７にて吹き込んで行なうこともあり、又、鉄鉱石焼
結粉２０の代わりにミルスケール等の鉄酸化物を使用し
ても行なうことができる。

【００３３】そして、脱珪処理後、脱珪処理により生成
したＳｉＯ₂量を把握する。生成したＳｉＯ₂量は、脱
珪処理前後の溶銑２の珪素濃度から把握することができ
る。又、酸素ガスと鉄鉱石焼結粉２０の酸素との総酸素
添加量から把握することもできる。そして、ＳｉＯ₂の
生成量と、脱珪処理前に把握した残留スラグの量と組成
とで、脱珪スラグ４の概略組成及び概略重量を把握す
る。把握した脱珪スラグ４の概略重量と概略組成とか
ら、カリ原料５の添加量と、必要な場合には成分調整剤
８の添加量とを決定する。尚、脱珪スラグ４の重量をス
ラグ厚さの測定等から把握すると共に、脱珪スラグ４か
ら分析試料を採取して成分分析すれば、正確な重量及び
組成を把握することができる。

【００３４】そして、所定量のカリ原料５、及び必要に
応じて所定量の成分調整剤８を溶銑保持容器１内に添加
し、ク溶性カリ肥料の製造を開始する。尚、カリ原料５
の添加前に、インジェクションランス７から窒素ガスを
溶銑２中に吹き込むことが望ましい。窒素ガスを吹き込
むことで、溶銑２と脱珪スラグ４とが攪拌され、脱珪ス
ラグ４が溶融されると共に、脱珪スラグ４の組成が均一
化され、その後のク溶性カリ肥料の製造が容易となるか
らである。

【００３５】カリ原料５は、カリ原料５の歩留り向上の
ために、シュート２５から溶銑保持容器１内に上置き添
加することが好ましい。その際、予めカリ原料５をブリ
ケットにすれば、粉塵の発生が防止される。又、粉体状
のカリ原料５を添加する場合には、搬送ガスを用いて、
インジェクションランス７から溶銑２中又は脱珪スラグ
４中に吹き込み添加するか、若しくは、脱珪スラグ４に
投射して添加することが好ましい。図１はカリ原料５を
上置き添加した状態を示している。

【００３６】成分調整剤８は、成分調整剤８の溶融が促
進され、迅速に所望するスラグ組成とするために、イン
ジェクションランス７から溶銑２中に吹き込み添加する
ことが好ましい。カリ原料５と成分調整剤８の添加順序
は任意であるが、カリ原料５の添加前に所定量の成分調
整剤８を添加し、その後、カリ原料５の添加を開始する
ことが望ましい。脱珪スラグ４が所定の成分に調整され
ているために、カリ原料５と脱珪スラグ４との融合が促
進され、カリ原料５が高温の状態で保持される期間が減
少してカリ原料５中のＫの蒸発量が少なくなり、カリ原
料５の歩留りが向上するためである。

【００３７】カリ原料５及び成分調整剤８の添加完了
後、更にインジェクションランス７から窒素ガスを溶銑
２中に吹き込み、脱珪スラグ４とカリ原料５及び成分調
整剤８とを溶銑２と共に混合し、脱珪スラグ４とカリ原
料５及び成分調整剤８との融合を促進すると共に、生成
する溶融スラグの組成を均一化することが好ましい。

【００３８】このようにして、脱珪処理後に添加された
カリ原料５及び成分調整剤８は、脱珪スラグ４と融合
し、ク溶性カリ化合物組成の溶融スラグが溶銑２上に製
造される。

【００３９】次に、脱珪処理中にカリ原料５及び成分調
整剤８を添加し、ク溶性カリ化合物組成の溶融スラグを
製造する方法を以下に説明する。

【００４０】脱珪処理の前に、上記の方法に従って、残
留する高炉スラグの量及び組成を把握する。そして、上
記の方法に従って脱珪処理を行うが、脱珪処理中にカリ
原料５及び成分調整剤８をインジェクションランス７又
はシュート２５より添加する。この場合、カリ原料５及
び成分調整剤８の添加量は、次のようにして決める。先
ず、脱珪処理前の残留スラグの量及び組成と、脱珪処理
前の珪素濃度と脱珪処理後の目標珪素濃度との差から推
定されるＳｉＯ₂の生成量とで、脱珪処理により生成す
る脱珪スラグ４の概略組成及び概略重量を把握し、そし
て、把握した脱珪スラグ４の概略重量と概略組成とか
ら、カリ原料５の添加量と、必要な場合には成分調整剤
８の添加量とを決定する。尚、脱珪処理で使用する酸素
ガス及び鉄鉱石焼結粉２０の酸素の総酸素添加量から
も、ＳｉＯ₂の生成量を推定することができる。

【００４１】この場合も、カリ原料５の上置き添加とブ
リケット化、及び成分調整剤８のインジェクションラン
ス７による吹き込み添加は、上記の理由で好ましい。
又、粉体状のカリ原料５を添加する場合には、搬送ガス
を用いて、インジェクションランス７から溶銑２中又は
脱珪スラグ４中に吹き込み添加するか、若しくは、脱珪
スラグ４に投射して添加することが好ましい。但し、脱
珪スラグ４中又は脱珪スラグ４に投射して添加する場合
には、所定量のカリ原料５の添加完了後、インジェクシ
ョンランス７を溶銑２中に下降して、溶銑２の攪拌を図
ることとする。

【００４２】そして、脱珪処理を所定時間実施して作業
を終了する。このようにして、脱珪処理中に添加された
カリ原料５及び成分調整剤８は、脱珪スラグ４と融合
し、ク溶性カリ化合物組成の溶融スラグが溶銑２上に製
造される。

【００４３】次いで、上記のようにして融合して生成し
たク溶性カリ化合物組成の溶融スラグを溶銑保持容器１
から取り出し、冷却して固化させる。冷却・固化は、溶
銑保持容器１から取り出す際に行なっても、又、別の容
器に収納した後、その容器から取り出す際に行なって
も、何方でも良い。

【００４４】冷却固化の方法は、生成した溶融スラグに
高圧空気を吹きつけて飛散させ、冷却すると共に粒状化
する方法（「風砕法」という）、あるいは高圧水を吹き
つけて飛散させ、冷却すると共に粒状化する方法（「水
砕法」という）、あるいは厚鋼板上に生成した溶融スラ
グを流出させ、厚鋼板による強制冷却と空気への放熱に
より冷却する方法があり、何れの方法でも可能だが、ク
溶性カリ肥料中の水溶性カリも肥料としては重要であ
り、水砕法では水溶性カリが減少する虞があるため、水
量を適正化し、冷却水が蒸発して残留する冷却水を極力
少なくした冷却方法が好ましい。冷却、固化後の形状が
塊状の場合には、破砕して所定の寸法に整粒し、ク溶性
カリ肥料とする。溶銑２は次の処理工程に送られる。

【００４５】このようにして、既設の製鉄設備を用いて
極めて熱経済性が高く且つ短時間で、ク溶性カリ肥料の
製造が可能になり、その結果、製造コストを大幅に低減
することができる。

【００４６】尚、上記説明は、脱珪処理を溶銑保持容器
１内で実施した場合であるが、脱珪処理は上記の方法に
限るものではなく、高炉から出銑され、スキンマにて高
炉スラグと分離された後の高炉鋳床樋内又は傾注樋内の
溶銑に酸素ガスや鉄鉱石焼結粉２０等の固体酸素源を添
加して行なう等の脱珪処理であっても、上記の脱珪処理
後にカリ原料５を添加する方法に沿って、本発明を何ら
支障なく実施することができる。但し、この場合には、
溶銑保持容器１内に流入した脱珪スラグ４の重量及び組
成を直接把握し、カリ原料５及び成分調整剤８の添加量
を決める必要がある。

【００４７】又、上記説明は取鍋型の溶銑保持容器１に
ついて説明したが、溶銑保持容器１は上記の取鍋型に限
るものではなくトーピードカーであっても、又、脱珪処
理の前に脱硫処理を予め施してあっても、本発明は上記
に従って何ら支障なく実施できる。更に、脱珪処理設備
とク溶性カリ製造設備とを分離しても良く、又、成分調
整剤８を収納する貯蔵タンクやホッパーをそれぞれ複数
個設置しても良く、処理設備の詳細や攪拌ガスも上記に
限るものでないことはいうまでもない。

【００４８】

【実施例】

〔実施例１〕図１に示す脱珪処理設備にて本発明を実施
した。高炉から出銑された溶銑を脱珪処理設備に搬送し
た。溶銑重量は１５０トン、溶銑組成は、炭素；４．６
８ｗｔ％、珪素；０．２４ｗｔ％、燐；０．１０３ｗｔ
％、硫黄；０．０４２ｗｔ％、溶銑温度は１３９５℃で
あった。溶銑保持容器内には、前工程の高炉スラグ（Ｃ
ａＯ＝４４ｗｔ％、ＳｉＯ₂＝３５ｗｔ％、ＭｇＯ＝６
ｗｔ％、Ａｌ₂Ｏ₃＝１３ｗｔ％）が残留し、残留スラ
グ量は目視観察で４００ｋｇであった。

【００４９】先ず、脱珪処理を行なった。脱珪処理は、
上吹き酸素ランスからの酸素ガス流量を８００〜９００
Ｎｍ³／ｈｒとして溶銑湯面に連続して吹きつけ、鉄鉱
石焼結粉添加速度を２００〜２４０ｋｇ／ｍｉｎで連続
して上置き添加し、更に、造滓剤として生石灰を４０〜
５０ｋｇ／ｍｉｎの添加速度で窒素ガスと共にインジェ
クションランスにて連続して溶銑中に吹き込み、５分間
で脱珪処理を終了した。添加した酸素ガス総量は７４Ｎ
ｍ³、鉄鉱石焼結粉総量は１１００ｋｇ、生石灰総量は
２２０ｋｇ、脱珪処理後の溶銑温度は、１３３７℃であ
った。

【００５０】脱珪処理後の溶銑中珪素濃度は０．１２ｗ
ｔ％になり、脱珪処理によるＳｉＯ ₂の生成量を、脱珪
処理前後の溶銑中の珪素濃度から、３８５ｋｇと推定し
た。又、脱珪処理前の残留スラグ量；４００ｋｇと、脱
珪処理時添加した生石灰量；２２０ｋｇと、生成したＳ
ｉＯ₂量；３８５ｋｇとから、塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ
₂、Ｃ／Ｓとも記す）を０．７５と推定した。この塩基
度から、成分調整剤の添加は不要とした。カリ原料は炭
酸カリを用い、Ｋ₂Ｏ濃度の目標を２０ｗｔ％とし、歩
留りを９０％として炭酸カリの添加量を算出して４０９
ｋｇと決定した。

【００５１】次いで、ク溶性カリ肥料の製造を行なっ
た。先ず、炭酸カリの添加前にインジェクションランス
より窒素ガスを溶銑中に２分間吹き込み、溶銑と脱珪ス
ラグとを攪拌して溶融させた。次いで、窒素ガス吹き込
みを停止して、約３０ｍｍ直径のブリケットに予め成形
した炭酸カリを、８０〜１２０ｋｇ／ｍｉｎの添加速度
で上置き添加し、５分間の連続添加で４０９ｋｇを添加
終了した。炭酸カリ添加終了後、インジェクションラン
スより窒素ガスを２分間溶銑中に吹き込み、脱珪スラグ
と炭酸カリとの融合を促進して溶融スラグを得た。

【００５２】その後、生成した溶融スラグを、溶銑保持
容器から鋳鋼製の取鍋（以下、「ノロパン」と記す）内
に、滓掻機を用いて一旦掻き出した。次いで、建屋内に
設けられた厚み１５〜２０ｍｍの厚鋼板で底面及び側面
を構築した鉄箱内に溶融スラグを流し込み、冷却・固化
させて１２５８ｋｇの塊状スラグを得た。この塊状スラ
グを２ｍｍ以下に破砕してク溶性カリ肥料とした。この
ク溶性カリ肥料の成分及び炭酸カリの歩留りを表１に、
又、ク溶性カリと水溶性カリの分析値を表２に示す。表
２において、Ｔ．Ｋ₂Ｏは全カリ、Ｃ−Ｋ₂Ｏはク溶性
カリ、Ｗ−Ｋ₂Ｏは水溶性カリを示す。尚、ク溶性カリ
は２ｗｔ％クエン酸に溶解したＫ₂Ｏ分であり、ク溶性
カリは水溶性カリを含んでいる。これらの表に示すよう
に、生成したク溶性カリ肥料中のＫ₂Ｏ分は、２０．４
ｗｔ％で、その内９７％がク溶性であった。又、炭酸カ
リの歩留りは９２％であった。尚、表２にはＴ．Ｍｇ
Ｏ、Ｃ−ＭｇＯも同時に示す。Ｔ．ＭｇＯは全苦土分、
Ｃ−ＭｇＯはク溶性苦土分であり、ク溶性の定義はカリ
の場合と同様である。本実施例ではク溶性苦土分は１．
５ｗｔ％であった。苦土はＭｇＯの別称である。

【００５３】

【表１】

【００５４】

【表２】

【００５５】〔実施例２〕実施例１と同様に、図１に示
す脱珪処理設備にて本発明を実施した。高炉から出銑さ
れた溶銑を脱珪処理設備に搬送した。溶銑重量は１５０
トン、溶銑組成は、炭素；４．４９ｗｔ％、珪素；０．
２３ｗｔ％、燐；０．０９７ｗｔ％、硫黄；０．０３８
ｗｔ％、溶銑温度は１４０６℃であった。溶銑保持容器
内には、前工程の高炉スラグ（ＣａＯ＝４２ｗｔ％、Ｓ
ｉＯ₂＝３３ｗｔ％、ＭｇＯ＝７ｗｔ％、Ａｌ₂Ｏ₃＝
１５ｗｔ％）が残留し、残留スラグ量は目視観察で４８
０ｋｇであった。

【００５６】先ず、脱珪処理を行なった。脱珪処理は、
上吹き酸素ランスからの酸素ガス流量を８００〜９００
Ｎｍ³／ｈｒとして溶銑湯面に連続して吹きつけ、鉄鉱
石焼結粉添加速度を２００〜２４０ｋｇ／ｍｉｎで連続
して上置き添加し、窒素ガスをインジェクションランス
にて連続して溶銑中に吹き込み、その後、成分調整剤と
して焼成ドロマイト粉を３０〜４０ｋｇ／ｍｉｎの添加
速度で窒素ガスと共に、インジェクションランスにて溶
銑中に吹き込み、５分間で脱珪処理を終了した。添加し
た酸素ガス総量は７０Ｎｍ³、鉄鉱石焼結粉総量は１０
５０ｋｇ、焼成ドロマイト総量は１１５ｋｇ、脱珪処理
後の溶銑温度は、１３９０℃であった。尚、焼成ドロマ
イト１１５ｋｇ中で、ＭｇＯ分は４８ｋｇ、ＣａＯ分は
６７ｋｇである。

【００５７】脱珪処理後の溶銑中珪素濃度は０．１２ｗ
ｔ％になり、脱珪処理によるＳｉＯ ₂の生成量を、脱珪
処理前後の溶銑中の珪素濃度から、３５４ｋｇと推定し
た。又、脱珪処理前の残留スラグ量；４８０ｋｇと、生
成したＳｉＯ₂量；３５４ｋｇと、添加した焼成ドロマ
イト１１５ｋｇとから、塩基度を０．５２と推定し、塩
基度を０．７とするために成分調整剤として生石灰を９
４ｋｇ添加することとした。又、カリ原料として炭酸カ
BR>リを用い、Ｋ₂Ｏ濃度の目標を２０ｗｔ％とし、歩
留りを９０％として炭酸カリの添加量を算出して４２７
ｋｇと決定した。

【００５８】次いで、ク溶性カリ肥料の製造を行なっ
た。先ず、炭酸カリの添加前にインジェクションランス
より窒素ガスと共に成分調整剤である生石灰を３０〜５
０ｋｇ／ｍｉｎで溶銑中に吹き込み、３分間で９４ｋｇ
を添加完了した。次いで、インジェクションランスを、
その先端が脱珪スラグの位置になるまで引き上げ、この
インジェクションランスより窒素ガスと共に粉体状の炭
酸カリを７０〜９０ｋｇ／ｍｉｎの添加速度で脱珪スラ
グ中に吹き込んで添加し、６分間の連続添加で４２７ｋ
ｇを添加終了した。炭酸カリ添加終了後、インジェクシ
ョンランスを溶銑中に下降させて窒素ガスを溶銑中に２
分間吹き込み、脱珪スラグと炭酸カリとの融合を促進し
て溶融スラグを得た。

【００５９】その後、生成した溶融スラグを溶銑保持容
器からノロパン内に、滓掻機を用いて一旦掻き出し、次
いで、風砕法により冷却・固化させ、１２５５ｋｇの約
５ｍｍ直径の粒状スラグを得てク溶性カリ肥料とした。
このク溶性カリ肥料の成分、炭酸カリの歩留り、及びク
溶性カリと水溶性カリの分析値を前述の表１及び表２に
示すが、これらの表に示すように、ク溶性カリ肥料中の
Ｋ₂Ｏ分は、２１．５ｗｔ％で、その内９１％がク溶性
であり、又、炭酸カリの歩留りは９３％であった。ク溶
性苦土分は５．２ｗｔ％であった。

【００６０】［実施例３］実施例１と同様に、図１に示
す脱珪処理設備にて本発明を実施した。高炉から出銑さ
れた溶銑を脱珪処理設備に搬送した。溶銑重量は１５０
トン、溶銑組成は、炭素；４．５３ｗｔ％、珪素；０．
２４ｗｔ％、燐；０．０９９ｗｔ％、硫黄；０．０４０
ｗｔ％、溶銑温度は１４０４℃であった。溶銑保持容器
内には、前工程の高炉スラグ（ＣａＯ＝４２ｗｔ％、Ｓ
ｉＯ₂＝３３ｗｔ％、ＭｇＯ＝７ｗｔ％、Ａｌ₂Ｏ₃＝
１５ｗｔ％）が残留し、残留スラグ量はスラグ厚みの測
定から４５０ｋｇであった。

【００６１】脱珪処理後の珪素濃度の目標を０．１２ｗ
ｔ％として、脱珪処理に添加する酸素ガス総量を７５Ｎ
ｍ³、鉄鉱石焼結粉総量を１１２０ｋｇとした。脱珪処
理によるＳｉＯ₂の生成量を、珪素濃度の目標値から３
８５ｋｇと推定し、脱珪処理前の残留スラグ量；４５０
ｋｇと、生成するＳｉＯ₂量；３８５ｋｇとから、塩基
度を０．３５と推定し、塩基度を０．７とするために成
分調整剤として生石灰を１９５ｋｇ添加することとし
た。又、カリ原料として炭酸カリを用い、Ｋ₂Ｏ濃度の
目標を２０ｗｔ％とし、歩留りを９０％として炭酸カリ
の添加量を算出して４２０ｋｇと決定した。

【００６２】そして、上吹き酸素ランスからの酸素ガス
流量を８５０〜９５０Ｎｍ³／ｈｒとして溶銑湯面に連
続して吹きつけ、鉄鉱石焼結粉添加速度を２００〜２５
０ｋｇ／ｍｉｎで連続して上置き添加し、窒素ガスを搬
送ガスとしてインジェクションランスにて成分調整剤で
ある生石灰を６０〜７０ｋｇ／ｍｉｎで溶銑中に吹き込
み、炭酸カリを１２０〜１６０ｋｇ／ｍｉｎの添加速度
で上置き添加し、脱珪処理中にカリ原料と成分調整剤と
を添加した。そして処理開始から、約３分間で生石灰１
９５ｋｇと炭酸カリ４２０ｋｇを添加完了し、５分間で
脱珪処理とク溶性カリ肥料の製造とを終了した。処理後
の溶銑温度は、１３９０℃であった。

【００６３】その後、生成した溶融スラグを溶銑保持容
器からノロパン内に、滓掻機を用いて一旦掻き出し、次
いで、風砕法により冷却・固化させ、１２６７ｋｇの約
５ｍｍ直径の粒状スラグを得てク溶性カリ肥料とした。
このク溶性カリ肥料の成分、炭酸カリの歩留り、及びク
溶性カリと水溶性カリの分析値を前述の表１及び表２に
示すが、これらの表に示すように、ク溶性カリ肥料中の
Ｋ₂Ｏ分は、２０．８ｗｔ％で、その内９４％がク溶性
であり、又、炭酸カリの歩留りは９２％であった。ク溶
性苦土分は１．８ｗｔ％であった。

【００６４】［実施例４］実施例１と同様に、図１に示
す脱珪処理設備にて本発明を実施した。高炉から出銑さ
れた溶銑を脱珪処理設備に搬送した。溶銑重量は１５０
トン、溶銑組成は、炭素；４．５２ｗｔ％、珪素；０．
２２ｗｔ％、燐；０．０９６ｗｔ％、硫黄；０．０３７
ｗｔ％、溶銑温度は１３９２℃であった。溶銑保持容器
内には、前工程の高炉スラグ（ＣａＯ＝４４ｗｔ％、Ｓ
ｉＯ₂＝３５ｗｔ％、ＭｇＯ＝６ｗｔ％、Ａｌ₂Ｏ₃＝
１２ｗｔ％）が残留し、残留スラグ量は目視観察で４２
０ｋｇであった。

【００６５】先ず、脱珪処理を行なった。脱珪処理は、
上吹き酸素ランスからの酸素ガス流量を８００〜９００
Ｎｍ³／ｈｒとして溶銑湯面に連続して吹きつけ、鉄鉱
石焼結粉添加速度を２００〜２４０ｋｇ／ｍｉｎで連続
して上置き添加し、窒素ガスをインジェクションランス
にて連続して溶銑中に吹き込み、５分間で脱珪処理を終
了した。添加した酸素ガス総量は７０Ｎｍ³、鉄鉱石焼
結粉総量は１１００ｋｇ、脱珪処理後の溶銑温度は、１
３５２℃であった。

【００６６】脱珪処理後の溶銑中珪素濃度は０．１０ｗ
ｔ％になり、脱珪処理によるＳｉＯ ₂の生成量を、脱珪
処理前後の溶銑中の珪素濃度から、３８５ｋｇと推定し
た。又、脱珪処理前の残留スラグ量；４２０ｋｇと、生
成したＳｉＯ₂量；３８５ｋｇとから、塩基度を０．３
５と推定し、塩基度を０．７とするために成分調整剤と
して生石灰を１９０ｋｇ添加することとした。又、カリ
原料として炭酸カリを用い、Ｋ₂Ｏ濃度の目標を２０ｗ
ｔ％とし、歩留りを９０％として炭酸カリの添加量を算
出して４０５ｋｇと決定した。

【００６７】次いで、ク溶性カリ肥料の製造を行なっ
た。先ず、炭酸カリの添加前にインジェクションランス
より窒素ガスと共に成分調整剤である生石灰を６０〜７
０ｋｇ／ｍｉｎで溶銑中に吹き込み、３分間で１９０ｋ
ｇを添加完了した。次いで、インジェクションランスを
溶銑中から引き上げ、脱珪スラグの直上から窒素ガスと
共に粉体状の炭酸カリを７０〜９０ｋｇ／ｍｉｎの添加
速度で脱珪スラグに投射して添加し、６分間の連続添加
で４０５ｋｇを添加終了した。炭酸カリ添加終了後、イ
ンジェクションランスを溶銑中に下降させ、溶銑中に窒
素ガスを２分間吹き込み、脱珪スラグと炭酸カリとの融
合を促進して溶融スラグを得た。

【００６８】その後、生成した溶融スラグを溶銑保持容
器からノロパン内に、滓掻機を用いて一旦掻き出し、次
いで、風砕法により冷却・固化させ、１１９０ｋｇの約
５ｍｍ直径の粒状スラグを得てク溶性カリ肥料とした。
このク溶性カリ肥料の成分、炭酸カリの歩留り、及びク
溶性カリと水溶性カリの分析値を前述の表１及び表２に
示すが、これらの表に示すように、ク溶性カリ肥料中の
Ｋ₂Ｏ分は、２１．８ｗｔ％で、その内９２％がク溶性
であり、又、炭酸カリの歩留りは９４％であった。ク溶
性苦土分は１．７ｗｔ％であった。

【００６９】

【発明の効果】本発明では、ＳｉＯ₂を主成分とする脱
珪スラグにカリ原料を添加してク溶性カリ肥料を製造す
るので、脱珪スラグを加熱するための熱量が不要である
と共にカリ原料の溶融、分解、融合に要する熱量を溶銑
が供給し、極めて熱経済性が高く、更に、脱珪スラグの
加熱時間が不要のために短時間で製造可能になり、その
結果、製造コストを大幅に低減できる。そして、利材化
が困難であった脱珪スラグを有効活用することができる
と共に、新たな製造設備を設けることなく既存の製鉄設
備でク溶性カリ肥料を製造できるので、その工業的効果
は多大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した溶銑の脱珪処理設備の１例を
示す概略図である。

【符号の説明】

１溶銑保持容器２溶銑３台車４脱珪スラグ５カリ原料６上吹き酸素ランス７インジェクションランス８成分調整剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＣ２１Ｃ 5/36 Ｃ２１Ｃ 5/36 7/04 7/04 Ｂ (72)発明者磯尾典男東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (56)参考文献特開昭61−281807（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−17483（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−127286（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−82606（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−227717（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−153722（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−96012（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−81616（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−47511（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−35713（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−51785（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−38366（ＪＰ，Ａ) 特公昭35−8627（ＪＰ，Ｂ１) 特公昭31−6868（ＪＰ，Ｂ１) 特許2451872（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C05B 1/00 - C05G 5/00 C21C 1/00 - 7/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】脱珪処理された溶銑と、この溶銑の脱珪
処理の際に生成した脱珪スラグとを収納した溶銑保持容
器内に、カリ原料を上置きして添加する工程と、溶銑中
に攪拌用ガスを吹き込んで攪拌し、脱珪スラグとカリ原
料とを融合させる工程と、融合して生成したスラグを冷
却して固化させる工程とからなるク溶性カリ肥料の製造
方法。
【請求項２】脱珪処理された溶銑と、この溶銑の脱珪
処理の際に生成した脱珪スラグとを収納した溶銑保持容
器内に、カリ原料を上置きして添加すると共に成分調整
剤を添加する工程と、溶銑中に攪拌用ガスを吹き込んで
攪拌し、脱珪スラグとカリ原料と成分調整剤とを融合さ
せる工程と、融合して生成したスラグを冷却して固化さ
せる工程とからなるク溶性カリ肥料の製造方法。
【請求項３】溶銑保持容器内での攪拌用ガスを用いた
溶銑の脱珪処理中に、カリ原料を添加し、脱珪処理によ
り生成する脱珪スラグとカリ原料とを、前記攪拌用ガス
にて攪拌して融合させる工程と、融合して生成したスラ
グを冷却して固化させる工程とからなるク溶性カリ肥料
の製造方法。
【請求項４】溶銑保持容器内での攪拌用ガスを用いた
溶銑の脱珪処理中に、カリ原料と成分調整剤とを添加
し、脱珪処理により生成する脱珪スラグとカリ原料と成
分調整剤とを、前記攪拌用ガスにて攪拌して融合させる
工程と、融合して生成したスラグを冷却して固化させる
工程とからなるク溶性カリ肥料の製造方法。
【請求項５】成分調整剤がＭｇの化合物を含む物質で
あることを特徴とする請求項２又は請求項４に記載のク
溶性カリ肥料の製造方法。
【請求項６】成分調整剤を搬送ガスにより溶銑中に吹
き込んで添加することを特徴とする請求項２、請求項４
及び請求項５の何れか１つに記載のク溶性カリ肥料の製
造方法。
【請求項７】カリ原料を上置きして添加することを特
徴とする請求項３又は請求項４に記載のク溶性カリ肥料
の製造方法。
【請求項８】カリ原料をブリケットにしたことを特徴
とする請求項１、請求項２及び請求項７の何れか１つに
記載のク溶性カリ肥料の製造方法。
【請求項９】カリ原料を搬送ガスにより溶銑中に吹き
込んで添加することを特徴とする請求項３又は請求項４
に記載のク溶性カリ肥料の製造方法。
【請求項１０】カリ原料を搬送ガスにより、脱珪スラ
グ中に吹き込むか、又は脱珪スラグに投射して添加する
ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のク溶性
カリ肥料の製造方法。