JP2002161306A - 含クロム溶融鉄合金の脱炭精錬方法 - Google Patents
含クロム溶融鉄合金の脱炭精錬方法Info
- Publication number
- JP2002161306A JP2002161306A JP2000356919A JP2000356919A JP2002161306A JP 2002161306 A JP2002161306 A JP 2002161306A JP 2000356919 A JP2000356919 A JP 2000356919A JP 2000356919 A JP2000356919 A JP 2000356919A JP 2002161306 A JP2002161306 A JP 2002161306A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chromium
- containing molten
- iron alloy
- molten iron
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
酸化ロス量の増加を招くことなく、従来よりも安価にス
テンレス鋼の溶製が可能な含クロム溶融鉄合金の脱炭精
錬方法を提供することを目的としている。 【解決手段】転炉に含クロム溶融鉄合金を保持し、冷却
材として酸化物を投入しつつ酸素吹錬してステンレス鋼
を溶製する含クロム溶融鉄合金の脱炭精錬方法におい
て、酸素吹錬中にサブランスを用いて含クロム溶融鉄合
金の温度及び炭素濃度の測定を適宜行い、その温度及び
炭素濃度が下記の関係を満足するように、前記酸化物を
投入する。 初期炭素濃度≧[C]≧4.3では、T≧1500
(1) 4.3 >[C]≧1.2では、T≧−63・[C]+
1770 (2) ただし、T:含クロム溶融鉄合金の温度(℃)、 [C]:含クロム溶融鉄合金の炭素濃度(質量%)
Description
金の脱炭精錬方法に係わり、詳しくは、高温の含クロム
溶融鉄合金を、安価で且つ含クロム溶融鉄合金の歩留り
向上に寄与する冷却材を用いて冷却しつつ酸素吹錬によ
り脱炭し、含クロム鋼とする技術に関するものである。
電気炉にてクロム鉱石等を炭素で還元して一旦含クロム
溶融鉄合金(所謂「フェロクロム」)とし、引き続き、
該含クロム溶融鉄合金を脱炭することで溶製していた。
ところが、この方法は、含クロム鉄合金を溶製するだけ
に相当の電力を要し、得られたステンレス鋼は高価なも
のとなった。そのため、電力を使用せずに、もっと安価
に含クロム溶融鉄合金を溶製する研究が盛んになり、近
年では、クロム鉱石等を転炉型精錬容器(溶融還元炉と
称する)に炭素と共に装入し、酸素吹錬しつつ溶融還元
して含クロム溶融鉄合金とする技術が開発され、普及し
ている。
ロム溶融鉄合金は、温度が1600℃前後と高く、また
炭素を6質量%以上含んでいるので、それを転炉でステ
ンレス鋼にするため脱炭精錬(酸素吹錬)すると、さら
に高温となってしまう。これでは、転炉の耐火物溶損が
激しく、安価なステンレス鋼の溶製技術にならない。そ
こで、かかる含クロム溶融鉄合金を主原料として脱炭精
錬を行い、ステンレス鋼を溶製する際に、鉄合金の温度
が必要以上に高くなると予想される場合には、予め鉄ス
クラップを該鉄合金に投入してその温度を低下させてお
き、脱炭精錬開始後は、さらに鋼屑等を冷却材として投
入する等の温度調整が行われている。例えば、特開昭6
1−291911号公報は、この冷却材として、鉄スク
ラップ、クロム鉱石、未還元クロムペレット、半還元ク
ロムペレット、クロム焼結鉱、鉄鉱石、ミルスケール、
マンガン鉱石、ニッケルオキサイドの少なくとも1種以
上を適量投入しつつ脱炭する技術を提案している。
として鉄スクラップを使用すると、鉄スクラップ中の不
純物元素が含クロム溶融鉄合金に移行し、得られる含ク
ロム鋼の不純物含有量が許容範囲を外れてしまう場合が
ある。また、冷却材として還元鉄を使用すると、還元鉄
の製造自体にコストがかかるので、冷却材費が高くな
り、電力とは別の経済的な問題が起きる。さらに、冷却
材として鉄鉱石、マンガン鉱石等の金属酸化物を用いる
と、該酸化物を投入した近傍に局部的な低温部が生じ、
酸化物が有する固体酸素で溶鋼中のクロムが酸化してス
ラグに移行し、所謂「クロムの酸化ロス」が多くなる。
このクロムの酸化ロス量を低減するには、出鋼時にフェ
ロシリコンを溶鋼へ添加して酸化クロムを再度還元し、
クロム分をスラグから溶鋼へ戻す必要がある。そのた
め、添加するフェロシリコンの原単位が増加して、ステ
ンレス鋼の溶製コストが増大するという問題点が生じて
いる。
化物を用いてもクロムの酸化ロス量の増加を招くことな
く、従来よりも安価に含クロム鋼の溶製が可能な含クロ
ム溶融鉄合金の脱炭精錬方法を提供することを目的とし
ている。
成するため、脱炭精錬において冷却材として金属酸化物
を投入する際の投入時期に着眼した研究を鋭意重ね、そ
の成果を本発明に具現化した。
鉄合金を保持し、冷却材として金属酸化物を投入しつつ
酸素吹錬して含クロム鋼を溶製する含クロム溶融鉄合金
の脱炭精錬方法において、酸素吹錬中の含クロム溶融鉄
合金の温度及び炭素濃度が下記の関係を満足するとき
に、前記鉄鉱石を投入することを特徴とする含クロム溶
融鉄合金の脱炭精錬方法である。
を溶融還元して得られた含クロム溶銑であり、また前記
金属酸化物が鉄鉱石であったり、前記転炉が上底吹き転
炉であることが好ましい。
融鉄合金の温度が適切に維持されるようになり、フェロ
シリコンを大量に用いずとも、クロムの酸化ロスが抑制
でき、且つ耐火物の溶損量も減少するようになる。その
結果、従来に比べて格段と安価にステンレス鋼等の含ク
ロム鋼が溶製できるようになる。
交えて、本発明の実施形態について説明する。
でクロムを含有する含クロム鋼の脱炭精錬において金属
酸化物を冷却材として使用する特開昭61−29191
1号公報記載の技術を詳細に見直し、該技術では、酸化
物の投入条件が明確にされていないので、場合によって
はクロムの酸化ロス量が増加する問題が多発すると結論
した。そして、発明者は、この金属酸化物の投入条件に
ついて検討するため、実炉を用いて多くの試験操業を行
った。
化ロス量及び転炉耐火物の溶損に影響を及ぼす含クロム
溶融鉄合金の温度と、該鉄合金の炭素濃度との関係が明
らかになった。つまり、含クロム溶融鉄合金を酸素吹錬
で脱炭精錬する際には、吹錬開始からの該鉄合金の炭素
濃度変化に応じて、クロムの酸化ロス量の増大を抑制す
るために最低限必要な温度があり、その温度以下にしな
いように冷却すれば良いことがわかった。具体的には、 初期炭素濃度≧[C]≧4.3では、T≧1500 (1) 4.3 >[C]≧1.2では、T≧−63・[C]+1770 (2 ) ただし、T:含クロム溶融鉄合金の温度(℃)、 [C]:含クロム溶融鉄合金の炭素濃度(質量%) であり、操業中に含クロム溶融鉄合金の温度T(℃)
が、(1)及び(2)を下回ると、クロムの酸化ロス量
が増大する可能性が大きくなる。熱力学的にも、溶融鉄
合金の温度が高温であるほど、クロムの酸化ロスは低下
することが知られており、今回の試験結果と合致してい
る。これは、溶融鉄合金中の炭素濃度が高い段階では、
冷却材として金属酸化物を投入することで生じる局所的
な低温部においてクロムが酸化されても、その酸化クロ
ムを該溶融鉄合金の炭素で再び還元するためと考えられ
る。そこで、発明者は、この温度を下回らないように冷
却材を投入することを本発明とし、転炉耐火物の溶損を
も防止するようにしたのである。なお、本発明の実施に
より、精錬末期に従来より添加している酸化クロムの還
元用フェロシリコンの量が著しく低減でき、その点でも
ステンレス鋼の溶製コストの低下に貢献する。
は、転炉型精錬炉でクロム鉱石をコークス等の炭素源を
用いて溶融還元して得られるもの(通常、[C]:約
6.0質量%)を用いるのが好ましい。多大な電力を使
用しないので、安価に溶製できるからである。また、冷
却材の金属酸化物としては、炭素によって還元される際
に吸熱するものであれば、ミルスケール、鉄鉱石、マン
ガン鉱石、クロム鉱石、それらの焼結鉱が有効に使用で
きる。このうち、ステンレス鋼の溶製コストを抑える観
点では、鉄鉱石の利用が好ましい。さらに、本発明の実
施に利用する転炉は、精錬用ガスの上底吹き機能を有す
る方式のものが良い。含クロム溶融鉄合金の攪拌が強化
され、ステンレス鋼溶製に要する時間が短縮し、耐火物
の溶損にも寄与するからである。酸素吹錬中の含クロム
溶融鉄合金中の温度及び炭素濃度は、転炉における精錬
開始前の溶銑温度、溶銑、スクラップ、フェロクロム等
の主原料装入量、石炭等の副原料装入量、金属酸化物等
の冷却材の装入量とそれらの原料や冷却材の装入時期、
酸素の吹込量等から推定する方法や精錬の途中で適宜サ
ブランスにより測温とサンプル採取して実測する方法、
あるいはサブランスによって得られた実測地とその後の
装入物の銘柄と量及び酸素吹込量に基づいて、その後の
温度、炭素濃度の推移を推定する方法等があるが、サブ
ランスを用いる後の二つの方法がより正確な値が得られ
るので好ましい。そして、それらの温度、炭素濃度に基
づき酸化物の投入と投入量とを決定することになる。そ
の際、投入量については、実測温度と前記最低限温度と
の差に基づき、経験から判断して決定するものである。
ロム鉱石、鉄スクラップ及び炭材を適量装入して、クロ
ム鉱石を溶融還元し、含クロム鉄合金(炭素濃度:6質
量%)を溶製した。直ちに、該クロム含溶融鉄合金を別
の上底吹き転炉(容量300トン)に装入し、酸素吹錬
し、クロム含有量11〜16質量%のステンレス鋼を溶
製した。その際、本発明に係る脱炭精錬方法を適用し、
吹錬開始から鉄合金中の炭素濃度が1.4質量%となる
までの期間に、冷却材の鉄鉱石を投入しつつ操業した。
図2にその一例を示し、図3に請求項1の条件を満たさ
ない場合([C]≦1.2mass%)に、鉄鉱石を投
入した例を示す。これらの操業結果を図4に一括して整
理したが、本発明の方法によれば、脱炭炉でのクロムの
酸化ロスを増加させることなく、高いクロム歩留まりで
操業が行えることが明らかである。冷却材の価格も、打
ち抜き鋼屑を用いていた従来の方法では、56.7円/
Mcalであったものが、冷却材が鉄鉱石の本発明で
は、5.0円/Mcalとなり、大幅な削減が達成でき
た。また、精錬温度が低く調整できたので、転炉耐火物
の溶損も減り、その寿命が従来に比べて1.5倍となっ
た。
吹錬中の含クロム溶融鉄合金の温度が適切に維持される
ようになり、フェロシリコンを大量に用いずとも、クロ
ムの酸化ロスが抑制でき、且つ耐火物の溶損量も減少す
るようになる。その結果、従来に比べて格段と安価にス
テンレス鋼が溶製できるようになる。
ロム溶融鉄合金の温度と炭素濃度との関係を示す図であ
る。
入した場合における操業状況を示す図である。
投入した場合における操業状況を示す図である。
位と得られたステンレス鋼のクロム歩留りとの関係で整
理した図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 転炉に含クロム溶融鉄合金を保持し、冷
却材として金属酸化物を投入しつつ酸素吹錬して含クロ
ム鋼を溶製する含クロム溶融鉄合金の脱炭精錬方法にお
いて、 酸素吹錬中の含クロム溶融鉄合金の温度及び炭素濃度が
下記の関係を満足するときに、前記金属酸化物を投入す
ることを特徴とする含クロム溶融鉄合金の脱炭精錬方
法。 初期炭素濃度≧[C]≧4.3では、T≧1500 (1) 4.3 >[C]≧1.2では、T≧−63・[C]+1770 (2 ) ただし、T:含クロム溶融鉄合金の温度(℃)、 [C]:含クロム溶融鉄合金の炭素濃度(質量%) - 【請求項2】 前記含クロム溶融鉄合金が、クロム鉱石
を溶融還元して得られた含クロム溶銑であることを特徴
とする請求項1記載の含クロム溶融鉄合金の脱炭精錬方
法。 - 【請求項3】 前記金属酸化物が、鉄鉱石であることを
特徴とする請求項1又は2記載の含クロム溶融鉄合金の
脱炭精錬方法。 - 【請求項4】 前記転炉が、上底吹き転炉であることを
特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の含クロム溶
融鉄合金の脱炭精錬方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000356919A JP2002161306A (ja) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | 含クロム溶融鉄合金の脱炭精錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000356919A JP2002161306A (ja) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | 含クロム溶融鉄合金の脱炭精錬方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002161306A true JP2002161306A (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=18829063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000356919A Pending JP2002161306A (ja) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | 含クロム溶融鉄合金の脱炭精錬方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002161306A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100890807B1 (ko) * | 2002-12-02 | 2009-03-30 | 주식회사 포스코 | 전로내 용존 산소농도 저감방법 |
KR101053970B1 (ko) | 2004-09-22 | 2011-08-04 | 주식회사 포스코 | 탄소 함량이 제어되는 용강 제조 방법. |
KR101660774B1 (ko) * | 2015-07-09 | 2016-09-28 | 주식회사 포스코 | 전로 조업 방법 |
CN115161535A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-10-11 | 大冶特殊钢有限公司 | 一种真空感应炉冶炼低氮不锈钢锭的制造方法 |
-
2000
- 2000-11-24 JP JP2000356919A patent/JP2002161306A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100890807B1 (ko) * | 2002-12-02 | 2009-03-30 | 주식회사 포스코 | 전로내 용존 산소농도 저감방법 |
KR101053970B1 (ko) | 2004-09-22 | 2011-08-04 | 주식회사 포스코 | 탄소 함량이 제어되는 용강 제조 방법. |
KR101660774B1 (ko) * | 2015-07-09 | 2016-09-28 | 주식회사 포스코 | 전로 조업 방법 |
CN115161535A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-10-11 | 大冶特殊钢有限公司 | 一种真空感应炉冶炼低氮不锈钢锭的制造方法 |
CN115161535B (zh) * | 2022-06-07 | 2023-08-18 | 大冶特殊钢有限公司 | 一种真空感应炉冶炼低氮不锈钢锭的制造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008163463A (ja) | 含酸化クロムスラグからのクロム金属還元方法 | |
CN117887920B (zh) | 一种高废钢比高效低碳炼钢的方法 | |
JP2006206957A (ja) | マンガン系合金鉄製造時に発生するスラグからのマンガン回収方法 | |
Lindvall et al. | Vanadium Extraction from a Fe–V (2.0 Mass%)–P (0.1 Mass%) Melt and Investigation of the Phase Relations in the Formed FeO–SiO 2-Based Slag with 20 Mass% V | |
US3615348A (en) | Stainless steel melting practice | |
JP2002161306A (ja) | 含クロム溶融鉄合金の脱炭精錬方法 | |
JP4311097B2 (ja) | 転炉内スラグの流出防止方法 | |
US6740138B2 (en) | Molten steel producing method | |
JPS6250545B2 (ja) | ||
JPH07310110A (ja) | ステンレス鋼の製造方法 | |
KR100382311B1 (ko) | 분체탄소취입에의한스테인레스강슬래그중의유가금속회수방법 | |
JP2964861B2 (ja) | ステンレス鋼の製造方法 | |
JP3254831B2 (ja) | 金属酸化物の溶融還元方法 | |
JP3717625B2 (ja) | 電気アーク炉スラグの還元方法 | |
Lule et al. | Recycling MgO-C Refractory in the EAF of IMEXSA | |
JPH0959708A (ja) | ステンレス鋼の効率的な脱炭吹錬方法 | |
US2745731A (en) | Method for making low carbon 18-8 type heats | |
JPH0892627A (ja) | ステンレス鋼の製造方法 | |
JP2001294926A (ja) | 酸化クロム含有スラグを用いた精錬方法 | |
JP2023020489A (ja) | Cr溶湯の脱炭方法およびCr含有鋼の製造方法 | |
JP3173325B2 (ja) | ステンレス鋼の製造方法 | |
Peaslee et al. | Alloy recovery and control in steel melting | |
JP6252182B2 (ja) | 転炉における酸化マンガン還元方法 | |
JPH07310109A (ja) | ステンレス鋼の製造方法 | |
JPH09324207A (ja) | 高Ni合金鋼の溶製方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040802 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050927 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060124 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060327 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060517 |