炉内反応の解析

[1113-18-02] 東予工場における転炉の炉内反応解析

家守 伸正¹、黒川 晴正¹、^○田邉 秋宏¹ (1. 住友金属鉱山株式会社)

司会: 柴田悦郎（東北大学）

キーワード：銅製錬、PS転炉、酸素プローブ、酸素分圧

銅製錬は基本的に酸化製錬であることから、生成物の酸素分圧を知ることで酸素の挙動を理解することは炉内反応の解析に極めて重要である。そこで、商業用銅製錬転炉の生成物であるスラグ、白鈹、粗銅相の酸素分圧測定に酸素プローブの適用を検討するとともに得られた酸素分圧の測定値及び平衡計算に基づいて転炉の炉内反応解析を行った。その結果、酸素プローブによってスラグ、白鈹および粗銅をレードルに抜き取った後に精度よく測定する方法、吹錬中の羽口近傍の熔体中酸素分圧を測定する方法を考案し、酸素分圧を精度良く測定することに成功した。また、得られた結果よりスラグ、白鈹、粗銅それぞれの相内では、すべての場所において酸化度に差がないが、造鍰期終了後に転炉内で共存しているスラグと白鈹には酸化度に有意差があり、スラグの酸素分圧の方が低いことが分かった。造銅期終了時には羽口近傍の粗銅は一部Cu2O(s)を析出する程度まで過剰に酸化さていることも明らかになった。さらに造鍰期、造銅期の炉内反応挙動をより詳細に調査し、それぞれのステージにおける反応機構について考察した。