JP2002285220A - Dephosphorizing method from molten cast iron - Google Patents

Dephosphorizing method from molten cast iron

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JP2002285220A JP2001090664A JP2001090664A JP2002285220A JP 2002285220 A JP2002285220 A JP 2002285220A JP 2001090664 A JP2001090664 A JP 2001090664A JP 2001090664 A JP2001090664 A JP 2001090664A JP 2002285220 A JP2002285220 A JP 2002285220A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate a dephosphorizing work and also, to shorten the treating time by reducing additional frequencies of oxidizing agent added while dividing into a plurality of times and further, to perform the dephosphorizing treatment without becoming high cost by reducing the additional quantity of the oxidizing agent. SOLUTION: Iron sulfide (FeS) as a sulfur additive containing at least either one side of the sulfur and the sulfur compound, is added into molten spheroidal graphite cast iron, and after adding the sulfur additive, ferrous oxide (FeO) as oxidizer and shell as lime base flux, are added to perform the dephosphorization.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、鋳鉄溶湯からの脱
リン方法に係り、特に、鋳鉄溶湯中に酸化剤及び石灰系
フラックスを添加してリンを除去する鋳鉄溶湯からの脱
リン方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for removing phosphorus from molten cast iron, and more particularly to a method for removing phosphorus from molten cast iron by adding an oxidizing agent and a lime-based flux to the molten cast iron.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、鋳鉄の鉄源として、鋳物用銑
鉄,鋼スクラップ及び鋳鉄戻り材等が用いられている。
この鉄源のうち、約60%を鋼スクラップが占めてい
て、鋼スクラップの品質が鋳鉄の品質に大きな影響を及
ぼしている。また、近年、鉄鋼や鋳物の機械及び部品の
多種多様化により種々の表面処理や合金化・複合化利用
されるものが多く、それに伴い鋳鉄にとって有害な元素
を含有する鉄系スクラップが大量に出まわっている。そ
の有害元素の一つにリンがある。リンは、鋳物に耐摩耗
性を付与する場合には有用であるが、球状黒鉛鋳鉄にお
いてリンの含有量が0.05質量%以上になると鋳鉄の
基地に硬くて先のとがった組織であるステダイト(リン
化鉄とγ鉄の共晶組織)が晶出することから切削性が悪
く、切削面の仕上がりが不良となり、引け巣欠陥が生じ
易くなり、また硬くて伸びや衝撃値が悪くもろい性質に
なる。このため、切削面の仕上がりが良好で引け巣欠陥
が生じ難く伸びや衝撃に強い性質の球状黒鉛鋳鉄を製造
するには、鋳鉄からリンを除去する脱リンが必要となっ
ている。
2. Description of the Related Art Generally, pig iron for casting, steel scrap, cast iron return material, and the like are used as iron sources for cast iron.
Steel scrap accounts for about 60% of the iron source, and the quality of the steel scrap has a great influence on the quality of the cast iron. In recent years, various types of surface treatment, alloying, and compounding have been used due to the diversification of machines and parts of steel and castings, and a large amount of iron-based scrap containing elements harmful to cast iron has been produced. Is spinning. One of the harmful elements is phosphorus. Phosphorus is useful when imparting wear resistance to a casting, but when spheroidal graphite cast iron has a phosphorus content of 0.05% by mass or more, it has a hard and pointy structure on the base of the cast iron. (Eutectoid structure of iron phosphide and γ-iron) is crystallized, resulting in poor machinability, poor finish of the cut surface, easy occurrence of shrinkage porosity, and fragility due to being hard and poor elongation and impact value become. For this reason, in order to produce a spheroidal graphite cast iron having a good cut surface finish, hardly causing shrinkage cavity defects and being resistant to elongation and impact, it is necessary to remove phosphorus from the cast iron.

【0003】従来、脱リン方法として、製鉄プロセスの
中で製鋼前の溶銑予備処理技術として開発されているも
のがある。しかし、これはすべて酸化精錬であるので、
リンを除去するだけでなく鋳鉄に大切な必要元素である
炭素やシリコンまでも除去してしまうため鋳鉄溶湯への
適用については問題がある。また、炭素の減少を抑制し
ながらリンを除く脱リン技術として、図3に示すよう
に、鋳鉄溶湯中に石灰系フラックス(貝殻)を添加して
攪拌した後にリンを酸化する酸化剤(酸化第一鉄、圧延
酸化スケール)を復リン防止のため数回に分けて添加・
攪拌して、リンを五酸化リンにして結晶化させて浮上し
たものを石灰とともにリン含有スラグとして除去するこ
とにより脱リンを行なう方法がある。
Conventionally, as a dephosphorization method, there is a method developed as a hot metal pretreatment technique before steel making in an iron making process. But since this is all oxidizing refining,
Since it removes not only phosphorus but also carbon and silicon, which are important elements necessary for cast iron, there is a problem in application to molten cast iron. As a dephosphorization technique for removing phosphorus while suppressing the reduction of carbon, as shown in FIG. 3, an oxidizing agent (oxidizing oxidizing agent) is used which oxidizes phosphorus after adding a lime-based flux (shell) to molten cast iron and stirring. Ferrous iron, rolled oxide scale) in several portions to prevent phosphorus return
There is a method in which phosphorus is removed by stirring to convert phosphorus into phosphorus pentoxide, crystallized, and then floated together with lime as phosphorus-containing slag.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鋳鉄溶
湯中にリンの含有量が多い場合には、鋳鉄溶湯中に石灰
系フラックスを添加した後の酸化剤の添加を複数回に分
けて何度も行なわなければならず、作業が煩雑であり、
また、処理時間も長くなるという問題がある。更に、酸
化剤の酸化第一鉄や圧延酸化スケールの入手が困難であ
るという問題がある。これは、酸化第一鉄や圧延酸化ス
ケールが限られた地域でのみ入手可能であり、供給量に
より遠方地域では運送コスト等がかかり、大量の酸化剤
が必要となる大量の鋳鉄を脱リン処理することが困難と
なっている。
However, when the content of phosphorus is high in the molten cast iron, the addition of the oxidizing agent after adding the lime-based flux to the molten cast iron is divided into a plurality of times and repeated. Must be performed, the work is complicated,
In addition, there is a problem that the processing time becomes longer. Further, there is a problem that it is difficult to obtain ferrous oxide or a rolled oxide scale as an oxidizing agent. This is available only in areas where ferrous oxide and rolled oxide scales are limited.Delivery costs are high in remote areas depending on the amount of supply, and dephosphorization of a large amount of cast iron that requires a large amount of oxidizing agent. It is difficult to do.

【0005】このような現状において、本願発明者ら
は、金属材料のリサイクルの観点から鋳鉄の鉄源として
鋼スクラップを用いて鋳物を製造するにあたり、コスト
高になることなく作業の容易な脱リン方法を研究し、溶
湯中でリンの酸化を促進させてリンを除去する脱リン方
法を検討した。
Under these circumstances, the inventors of the present invention have proposed a dephosphorization that is easy to operate without increasing the cost when producing a casting using steel scrap as an iron source of cast iron from the viewpoint of recycling of metal materials. The method was studied, and a method for removing phosphorus by promoting the oxidation of phosphorus in the molten metal was studied.

【0006】本発明は、上述した問題点に鑑みてなされ
たもので、複数回に分けて添加する酸化剤の添加回数を
少なくして作業を容易にするとともに処理時間を短くし
て、更には、酸化剤の添加量を減少させてコスト高にな
ることなく脱リン処理を行なうことができる鋳鉄溶湯か
らの脱リン方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has been made to reduce the number of times of adding an oxidizing agent to be added in a plurality of times to facilitate the work and shorten the processing time. It is another object of the present invention to provide a method for dephosphorizing cast iron from which molten phosphorus can be dephosphorized without increasing the cost by reducing the amount of an oxidizing agent.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るための本発明の技術的手段は、鋳鉄溶湯中に酸化剤及
び石灰系フラックスを添加してリンを除去する鋳鉄溶湯
からの脱リン方法において、硫黄及び硫黄化合物の少な
くともいずれか一方を含む硫黄添加剤を添加した構成と
した。これにより、硫黄添加剤に含まれている硫黄が鋳
鉄溶湯中のリンの酸化反応を促進させるので、複数回に
分けて添加する酸化剤の添加の回数を少なくして作業を
容易にするとともに処理時間を短くして、更には、酸化
剤の添加量を減少させるのでコスト高になることなく脱
リン処理を行なうことができる。
The technical means of the present invention for solving such problems is to remove phosphorus from cast iron melt by adding an oxidizing agent and a lime-based flux to the cast iron melt to remove phosphorus. In the method, a configuration was employed in which a sulfur additive containing at least one of sulfur and a sulfur compound was added. As a result, the sulfur contained in the sulfur additive promotes the oxidation reaction of phosphorus in the molten cast iron, so that the number of additions of the oxidizing agent to be added in a plurality of portions is reduced so that the work is facilitated and the treatment is simplified. Since the time is shortened and the addition amount of the oxidizing agent is reduced, the dephosphorization treatment can be performed without increasing the cost.

【0008】そして、必要に応じ、上記硫黄添加剤を上
記酸化剤を添加する前に添加する構成とした。リンが酸
化剤と反応する前なので硫黄添加剤の無駄がなく、酸化
反応の機能を充分に発揮させることができる。そしてま
た、必要に応じ、上記硫黄添加剤を溶湯中の硫黄含有量
が0.05質量%〜0.5質量%になるように添加する
構成とした。鋳鉄溶湯中の硫黄含有量が0.05質量%
より少ないと酸化反応の促進効果が顕著に現れることな
く、鋳鉄溶湯中の硫黄含有量が0.5質量%より多いと
後で硫黄を取り除かなくてはならず好ましくない。更
に、必要に応じ、上記硫黄添加剤を溶湯中の硫黄含有量
が0.4質量%〜0.5質量%になるように添加する構
成とした。効率よく、酸化反応を促進させることができ
る。
[0008] If necessary, the sulfur additive is added before the oxidizing agent is added. Since phosphorus is not reacted with the oxidizing agent, the sulfur additive is not wasted and the function of the oxidation reaction can be sufficiently exhibited. Further, if necessary, the sulfur additive is added so that the sulfur content in the molten metal is 0.05% by mass to 0.5% by mass. Sulfur content in molten cast iron is 0.05% by mass
If the amount is less than this, the effect of accelerating the oxidation reaction does not appear remarkably, and if the sulfur content in the molten cast iron is more than 0.5% by mass, sulfur must be removed later, which is not preferable. Further, if necessary, the sulfur additive is added so that the sulfur content in the molten metal becomes 0.4% by mass to 0.5% by mass. The oxidation reaction can be efficiently promoted.

【0009】更にまた、必要に応じ、上記酸化剤をFe
Oとした構成とした。鉄を有した酸化剤を用いることに
より、容易に入手でき取扱が容易になる。そして、必要
に応じ、上記硫黄添加剤を、FeSとした構成とした。
鉄を有した酸化剤を用いることにより、容易に入手でき
取扱が容易になる。また、必要に応じ、上記硫黄添加剤
を、切削屑であって硫黄化合物を含有するダライ粉で構
成した。入手が容易で安価なダライ粉を添加することに
より製造コストを抑えることができる。更に、必要に応
じ、上記鋳鉄を球状黒鉛鋳鉄とした構成とした。球状黒
鉛鋳鉄は、クランクシャフト等の自動車部品、金属圧延
用ロール類、大型ギア類、鋳鉄管、街路灯等のエクステ
リア等に用いられ、その特徴は、強度があり、延性があ
り、衝撃に強く、減衰能が良く、切削性が良いというこ
とである。そして、球状黒鉛鋳鉄の化学成分は、例え
ば、炭素3.0〜4.5質量%,シリコン1.0〜3.
0質量%,マンガン0.4質量%以下,リン0.08質
量%以下(望ましくは0.05質量%以下),硫黄0.
02質量%以下であり、その材質に影響を及ぼす主な要
因として基地組織中のマンガンとリンの含有量がある。
そのため、球状黒鉛鋳鉄の製造においては、マンガンと
リンの含有量の調整が必要であるが、本発明の脱リン方
法により容易に脱リンを行なってリンの含有量を0.0
8質量%以下(望ましくは0.05質量%以下)にする
ことができ、伸びや粘りや強さのある高品質の球状黒鉛
鋳鉄を製造することができる。
Further, if necessary, the oxidizing agent may be replaced with Fe.
O was adopted. By using an oxidizing agent having iron, it is easily available and easy to handle. And, if necessary, the sulfur additive was configured to be FeS.
By using an oxidizing agent having iron, it is easily available and easy to handle. In addition, if necessary, the sulfur additive was formed of Dalai powder which is a cutting chip and contains a sulfur compound. The production cost can be reduced by adding easily available and inexpensive Dalai powder. Further, if necessary, the above cast iron was configured to be spheroidal graphite cast iron. Spheroidal graphite cast iron is used for automotive parts such as crankshafts, rolls for metal rolling, large gears, cast iron tubes, exteriors such as street lights, etc. Good damping ability and good machinability. The chemical components of the spheroidal graphite cast iron are, for example, 3.0 to 4.5% by mass of carbon and 1.0 to 3.0% by mass of silicon.
0 mass%, manganese 0.4 mass% or less, phosphorus 0.08 mass% or less (preferably 0.05 mass% or less), sulfur 0.
The content of manganese and phosphorus in the matrix is one of the main factors affecting the material.
Therefore, in the production of spheroidal graphite cast iron, it is necessary to adjust the contents of manganese and phosphorus. However, the phosphorus removal method according to the present invention easily removes phosphorus to reduce the phosphorus content to 0.0%.
It can be reduced to 8% by mass or less (preferably 0.05% by mass or less), and a high-quality spheroidal graphite cast iron having elongation, toughness and strength can be produced.

【0010】更に、必要に応じ、上記硫黄添加剤の添加
後所要時期に溶湯中に脱硫剤を添加した構成とした。溶
湯中のリンの含有量が少なく添加した硫黄が残った場合
に硫黄を容易に取り除くことができる。そして、必要に
応じ、上記石灰系フラックスを、貝殻で構成した。これ
により、現在、北海道・東北沿岸部において問題となっ
ている大量に発生している廃棄貝殻を石灰系フラックス
として利用することができる。また、溶湯中の硫黄含有
量が多くなった場合には、硫黄と反応して硫化カルシウ
ムとなりスラグ中に含まれるので、硫黄の除去を容易に
することができる。
Further, a desulfurizing agent is added to the molten metal at a required time after the addition of the sulfur additive, if necessary. When the sulfur content in the molten metal is small and the added sulfur remains, the sulfur can be easily removed. And, if necessary, the lime-based flux was composed of a shell. As a result, a large amount of discarded shells, which are currently a problem in the coastal areas of Hokkaido and Tohoku, can be used as lime-based flux. Further, when the sulfur content in the molten metal increases, it reacts with sulfur to form calcium sulfide and is contained in the slag, so that the removal of sulfur can be facilitated.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の実施の形態に係る鋳鉄溶湯からの脱リン方法を説明す
る。本発明の鋳鉄溶湯からの脱リン方法は、図1に示す
ように、鋳鉄溶湯中に硫黄及び硫黄化合物の少なくとも
いずれか一方を含む硫黄添加剤を添加した後に酸化剤及
び石灰系フラックスを添加して脱リンを行なう方法であ
る。ここで、鉄源として鉄系スクラップを用い、鋳鉄は
球状黒鉛鋳鉄としている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for removing phosphorus from a molten cast iron according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. As shown in FIG. 1, the method for dephosphorizing molten cast iron of the present invention comprises adding a sulfur additive containing at least one of sulfur and a sulfur compound to a molten cast iron and then adding an oxidizing agent and a lime-based flux. This is a method for dephosphorization. Here, iron-based scrap is used as the iron source, and the cast iron is spheroidal graphite cast iron.

【0012】硫黄添加剤としては、硫化鉄(FeS)を
用いた。この硫化鉄を溶湯中の硫黄含有量が0.05質
量%〜0.5質量%になるように添加して攪拌する。こ
の場合、溶湯中の硫黄含有量が0.4質量%〜0.5質
量%になるように添加することが望ましい。そして、酸
化剤としては、酸化第一鉄(FeO)を用いた。酸化第
一鉄を硫黄添加剤を添加した後に複数回(2〜3回)に
分けて添加して攪拌する。次に、石灰系フラックスとし
て、廃棄貝殻を添加する。この場合、北海道・東北沿岸
部において、大量に発生した廃棄貝殻が問題になってい
るが、廃棄貝殻の新たな用途とすることができる。そし
て、リンを五酸化リンにして結晶化させて浮上したもの
を石灰とともにリン含有スラグとして除去することによ
り脱リンを行なう。このとき、溶湯中の硫黄含有量が高
くなった場合には、脱リン後に脱硫剤及び貝殻を添加す
る。その後、溶湯を鋳型に鋳込み脱型して鋳鉄製品を製
造する。
As the sulfur additive, iron sulfide (FeS) was used. This iron sulfide is added and stirred so that the sulfur content in the molten metal becomes 0.05% by mass to 0.5% by mass. In this case, it is desirable to add so that the sulfur content in the molten metal is 0.4% by mass to 0.5% by mass. Ferrous oxide (FeO) was used as the oxidizing agent. Ferrous oxide is added a plurality of times (2 to 3 times) after the addition of the sulfur additive and stirred. Next, waste shells are added as lime-based flux. In this case, a large amount of discarded shells is a problem in the coastal areas of Hokkaido and Tohoku, but this can be used as a new use for discarded shells. Then, phosphorus is removed by crystallizing the phosphorus into phosphorus pentoxide and floating, and removing it as phosphorus-containing slag together with lime. At this time, when the sulfur content in the molten metal becomes high, a desulfurizing agent and a shell are added after dephosphorization. Thereafter, the molten metal is cast into a mold and demolded to produce a cast iron product.

【0013】このような脱リン方法によれば、溶湯中に
硫黄(硫化鉄)を添加することにより、リンの酸化反応
を促進させて五酸化リンを生成させて脱リン反応を促進
させることができるので、複数回に分けて添加する酸化
剤の添加回数を少なくすることができる。そのため脱リ
ン作業を容易にするとともに処理時間を短くすることが
できる。また、酸化剤の添加量を少なくすることができ
るのでコスト高になることもない。そして、このような
脱リン方法により、鋳鉄溶湯からの脱リン処理の技術の
普及がより容易となる。
According to such a dephosphorization method, by adding sulfur (iron sulfide) to the molten metal, the oxidation reaction of phosphorus can be promoted to generate phosphorus pentoxide, thereby promoting the dephosphorization reaction. Therefore, the number of times of adding the oxidizing agent to be added in a plurality of times can be reduced. Therefore, the dephosphorization operation can be facilitated and the processing time can be shortened. Further, since the amount of the oxidizing agent can be reduced, the cost does not increase. And by such a dephosphorization method, the spread of the technology of the dephosphorization treatment from the cast iron melt becomes easier.

【0014】次に、鋳鉄溶湯からの脱リン方法に係る実
施例1,2及び比較例を説明する。 [実施例1]高周波溶解炉において、0.125質量%
のリンを含んだ3kgの鋳鉄溶湯に、初めに、溶湯中の
硫黄含有量が0.45質量%になるように硫黄添加剤の
FeSを添加して攪拌する。その後、石灰系フラックス
として貝殻を240g添加する。次に、酸化剤として酸
化第一鉄(FeO)を2回に分けて添加する。酸化剤の
添加は、貝殻を添加した10分後にFeOを30g添加
して攪拌する。その10分後に1回目と同様にFeOを
30g添加して攪拌し、合計60gの酸化剤を添加す
る。図2には、硫黄を含有した溶湯に酸化剤を添加した
ときの溶湯中のリンの含有量を測定した結果を示す。そ
して、リンを五酸化リンにして結晶化させて浮上したも
のを石灰とともにリン含有スラグとして除去することに
より脱リンを行なう。ここで、溶湯中の温度は、135
0℃(1623K)であり、また、鋳鉄溶湯中には1質
量%のシリコンが含まれている。その後、溶湯を鋳型に
鋳込み脱型して鋳鉄製品を製造する。
Next, Examples 1 and 2 and a comparative example relating to a method for removing phosphorus from molten cast iron will be described. Example 1 In a high-frequency melting furnace, 0.125% by mass
First, FeS, a sulfur additive, is added to 3 kg of a molten cast iron containing phosphorus so that the sulfur content in the molten metal becomes 0.45% by mass, followed by stirring. Thereafter, 240 g of a shell is added as a lime-based flux. Next, ferrous oxide (FeO) is added in two portions as an oxidizing agent. The oxidizing agent is added by adding 30 g of FeO 10 minutes after the addition of the shell and stirring. Ten minutes after that, 30 g of FeO is added and stirred in the same manner as the first time, and a total of 60 g of the oxidizing agent is added. FIG. 2 shows the results of measuring the phosphorus content in the molten metal when an oxidizing agent was added to the molten metal containing sulfur. Then, phosphorus is removed by crystallizing the phosphorus into phosphorus pentoxide and floating, and removing it as phosphorus-containing slag together with lime. Here, the temperature in the molten metal is 135
The temperature was 0 ° C. (1623 K), and the molten cast iron contained 1% by mass of silicon. Thereafter, the molten metal is cast into a mold and demolded to produce a cast iron product.

【0015】[実施例2]高周波溶解炉において、0.
135質量%のリンを含んだ3kgの鋳鉄溶湯に初め
に、溶湯中の硫黄含有量が0.1質量%になるように硫
黄添加剤のFeSを添加して攪拌する。その後、石灰系
フラックスとして貝殻を240g添加する。次に酸化剤
として酸化第一鉄(FeO)を3回に分けて添加する。
酸化剤の添加は、貝殻を添加した10分後にFeOを3
0g添加して攪拌する。その10分後に1回目と同様に
FeOを30g添加して攪拌し、更に、その10分後に
1回目と同様にFeOを30g添加して攪拌して、合計
90gの酸化剤を添加する。図2には、硫黄を含有した
溶湯に酸化剤を添加したときの溶湯中のリンの含有量を
測定した結果を示す。そして、リンを五酸化リンにして
結晶化させて浮上したものを石灰とともにリン含有スラ
グとして除去することにより脱リンを行なう。ここで、
溶湯中の温度は、1350℃(1623K)であり、ま
た、鋳鉄溶湯中には1質量%のシリコンが含まれてい
る。その後、溶湯を鋳型に鋳込み脱型して鋳鉄製品を製
造する。
[Example 2] In a high frequency melting furnace, 0.
First, FeS, a sulfur additive, is added to 3 kg of a cast iron molten metal containing 135% by mass of phosphorus so as to have a sulfur content of 0.1% by mass, followed by stirring. Thereafter, 240 g of a shell is added as a lime-based flux. Next, ferrous oxide (FeO) is added as an oxidizing agent in three portions.
The oxidizing agent was added by adding FeO 3 minutes after the addition of the shell.
Add 0 g and stir. After 10 minutes, 30 g of FeO is added and stirred in the same manner as in the first time, and further, after 10 minutes, 30 g of FeO is added and stirred in the same manner as in the first time, and a total of 90 g of the oxidizing agent is added. FIG. 2 shows the result of measuring the phosphorus content in the molten metal when the oxidizing agent was added to the molten metal containing sulfur. Then, phosphorus dephosphorization is performed by removing phosphorus that has crystallized from phosphorus pentoxide and floated and is removed together with lime as phosphorus-containing slag. here,
The temperature in the molten metal is 1350 ° C. (1623 K), and the molten cast iron contains 1% by mass of silicon. Thereafter, the molten metal is cast into a mold and demolded to produce a cast iron product.

【0016】[比較例1]比較例としては、硫黄添加剤
を添加することがない従来の方法に従った脱リン方法を
行なった。高周波溶解炉において、0.125質量%の
リンを含んだ3kgの鋳鉄溶湯に、石灰系フラックスと
して貝殻を240g添加する。次に酸化剤として酸化第
一鉄(FeO)を3回に分けて添加する。酸化剤の添加
は、貝殻を添加した10分後にFeOを30g添加して
攪拌する。その10分後に1回目と同様にFeOを30
g添加して攪拌し、更に、その5分後にFeOを15g
添加して攪拌して、合計75gの酸化剤を添加する。図
2には、硫黄を含有した溶湯に酸化剤を添加したときの
溶湯中のリンの含有量を測定した結果を示す。そして、
リンを五酸化リンにして結晶化させて浮上したものを石
灰とともにリン含有スラグとして除去することにより脱
リンを行なう。ここで、溶湯中の温度は、1350℃
(1623K)であり、また、鋳鉄溶湯中には1質量%
のシリコンが含まれている。尚、比較例として硫黄添加
剤は添加されていないが、溶湯中には0.02質量%の
硫黄が含まれている。その後、溶湯を鋳型に鋳込み脱型
して鋳鉄製品を製造する。
Comparative Example 1 As a comparative example, a dephosphorization method according to a conventional method without adding a sulfur additive was performed. In a high-frequency melting furnace, 240 g of a shell as a lime-based flux is added to 3 kg of a cast iron melt containing 0.125% by mass of phosphorus. Next, ferrous oxide (FeO) is added as an oxidizing agent in three portions. The oxidizing agent is added by adding 30 g of FeO 10 minutes after the addition of the shell and stirring. 10 minutes later, 30 FeO was added as in the first time.
g and stirred, and 5 minutes later, 15 g of FeO was added.
Add and stir to add a total of 75 g of oxidant. FIG. 2 shows the results of measuring the phosphorus content in the molten metal when an oxidizing agent was added to the molten metal containing sulfur. And
Dephosphorization is performed by removing phosphorus that has crystallized from phosphorus pentoxide and crystallized and floated together with lime as phosphorus-containing slag. Here, the temperature in the molten metal is 1350 ° C.
(1623K) and 1% by mass in the molten cast iron.
Contains silicon. As a comparative example, no sulfur additive was added, but the molten metal contained 0.02% by mass of sulfur. Thereafter, the molten metal is cast into a mold and demolded to produce a cast iron product.

【0017】図2に示すように、硫黄を含有した溶湯に
酸化剤を添加したときの溶湯中のリンの含有量を測定し
た結果により、実施例1(硫黄含有量0.45質量%)
と実施例2(硫黄含有量0.10質量%)の溶湯中のリ
ンの含有量の減少率は、比較例1(硫黄含有量0.02
質量%)より急激であり、硫黄添加剤を添加することに
より、溶湯中のリンの酸化反応が促進され、取り除き易
くなる。
As shown in FIG. 2, when the oxidizing agent was added to the sulfur-containing molten metal, the phosphorus content in the molten metal was measured, and the results were shown in Example 1 (sulfur content 0.45% by mass).
Comparative Example 1 (sulfur content 0.02%) in Example 2 (sulfur content 0.10% by mass) and the phosphorus content in the molten metal
% By mass), and by adding the sulfur additive, the oxidation reaction of phosphorus in the molten metal is accelerated and easily removed.

【0018】尚、上記実施の形態に係る鋳鉄溶湯からの
脱リン方法において、硫黄添加剤として、FeSを用い
たが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例え
ば、硫黄添加剤を、切削屑であって硫黄化合物を含有す
るダライ粉で構成しても良い。これによれば、ダライ粉
は硫黄化合物を含有するので、硫黄添加剤として働くの
みならず、酸化作用を有する酸化剤としても働く。その
ため、硫黄含有量の高いダライ粉を添加すれば、リンの
酸化反応を促進させて五酸化リンを生成させて脱リン反
応を促進させることができるので、複数回に分けて添加
する酸化剤の添加回数を少なくすることができる。ま
た、ダライ粉の使用により、安価な原材料で高品質な銑
鉄鋳物を製造できるばかりでなく、廃棄物の再利用促進
にもつながる。
In the method for removing phosphorus from molten cast iron according to the above embodiment, FeS is used as a sulfur additive. However, the present invention is not limited to this. However, it may be composed of Dalai powder containing a sulfur compound. According to this, since the Dalai powder contains a sulfur compound, it works not only as a sulfur additive but also as an oxidizing agent having an oxidizing action. Therefore, if a high sulfur content of Dalai powder is added, the oxidation reaction of phosphorus can be promoted to generate phosphorus pentoxide, and the dephosphorization reaction can be promoted. The number of additions can be reduced. The use of Dalai powder not only enables the production of high quality pig iron castings from inexpensive raw materials, but also promotes the reuse of waste.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の鋳鉄溶湯
からの脱リン方法によれば、鋳鉄溶湯中に酸化剤及び石
灰系フラックスを添加してリンを除去する鋳鉄溶湯から
の脱リン方法において、硫黄及び硫黄化合物の少なくと
もいずれか一方を含む硫黄添加剤を添加した構成とした
ことから、硫黄添加剤に含まれている硫黄が鋳鉄溶湯中
のリンの酸化反応を促進させるので、複数回に分けて添
加する酸化剤の添加の回数を少なくして作業を容易にす
るとともに処理時間を短くして、更には、酸化剤の添加
量を減少させてコスト高になることなく脱リン処理を行
なうことができる。
As described above, according to the method for removing phosphorus from molten cast iron of the present invention, a method for removing phosphorus from molten cast iron by adding an oxidizing agent and a lime-based flux to the molten cast iron to remove phosphorus. In the configuration, a sulfur additive containing at least one of sulfur and a sulfur compound is added, so that the sulfur contained in the sulfur additive promotes the oxidation reaction of phosphorus in the molten cast iron, so that the The number of additions of the oxidizing agent to be separately added is reduced to facilitate the work and shorten the processing time. Can do it.

【0020】そして、硫黄添加剤を酸化剤を添加する前
に添加する場合には、リンが酸化剤と反応する前なので
硫黄添加剤の無駄がなく、酸化反応の機能を充分に発揮
させることができる。そしてまた、硫黄添加剤を溶湯中
の硫黄含有量が0.05質量%〜0.5質量%になるよ
うに添加する場合には、酸化反応の促進効果を有しつ
つ、鋳鉄溶湯中の硫黄含有量が多くなり後で取り除く必
要がない。この場合、硫黄添加剤を溶湯中の硫黄含有量
が0.4質量%〜0.5質量%になるように添加するこ
とが有効である。
When the sulfur additive is added before the oxidizing agent is added, the phosphorus additive is not reacted with the oxidizing agent, so that the sulfur additive is not wasted and the function of the oxidation reaction can be sufficiently exhibited. it can. Further, when the sulfur additive is added so that the sulfur content in the molten metal is 0.05% by mass to 0.5% by mass, the sulfur additive in the molten cast iron has an effect of accelerating the oxidation reaction. The content increases and does not need to be removed later. In this case, it is effective to add the sulfur additive so that the sulfur content in the molten metal becomes 0.4% by mass to 0.5% by mass.

【0021】更にまた、酸化剤をFeOとした構成とし
た場合には、容易に入手でき取扱が容易になる。そし
て、硫黄添加剤をFeSとした構成とした場合には、容
易に入手でき取扱が容易になる。また、硫黄添加剤を、
切削屑であって硫黄化合物を含有するダライ粉で構成し
た場合には、入手が容易で安価なダライ粉を添加するこ
とにより製造コストを抑えることができる。更にまた、
鋳鉄を球状黒鉛鋳鉄とした場合には、球状黒鉛鋳鉄の材
質に影響を及ぼす主な要因として基地組織中のマンガン
とリンの含有量があるため、その製造において、マンガ
ンとリンの含有量の調整が必要であるが、本発明の脱リ
ン方法により容易に脱リンを行なってリン含有量を0.
08質量%以下にすることができ、伸びや粘りや強さの
ある高品質の球状黒鉛鋳鉄を製造することができる。
Furthermore, when the oxidizing agent is made of FeO, it can be easily obtained and handled easily. If the sulfur additive is made of FeS, it can be easily obtained and handled easily. Also, the sulfur additive
In the case where the cutting chips are made of Dalai powder containing a sulfur compound, the production cost can be reduced by adding easily available and inexpensive Dalai powder. Furthermore,
When cast iron is used as spheroidal graphite cast iron, the main factor affecting the material of spheroidal graphite cast iron is the content of manganese and phosphorus in the base structure. However, dephosphorization is easily performed by the dephosphorization method of the present invention to reduce the phosphorus content to 0.1.
08 mass% or less, and a high-quality spheroidal graphite cast iron having elongation, toughness, and strength can be produced.

【0022】更に、硫黄添加剤の添加後所要時期に溶湯
中に脱硫剤を添加した構成とした場合には、溶湯中のリ
ンの含有量が少なく添加した硫黄が残った場合に硫黄を
容易に取り除くことができる。そして、石灰系フラック
スを、貝殻で構成した場合には、問題となっている大量
に発生している廃棄貝殻をフラックスとして利用するこ
とができる。また、溶湯中の硫黄含有量が多くなった場
合には、硫黄と反応して硫化カルシウムとなりスラグ中
に含まれるので、硫黄の除去を容易にすることができ
る。
Further, when the desulfurizing agent is added to the molten metal at a required time after the addition of the sulfur additive, if the sulfur content in the molten metal is small and the added sulfur remains, the sulfur can be easily removed. Can be removed. When the lime-based flux is composed of shells, a large amount of waste shells, which are problematic, can be used as the flux. Further, when the sulfur content in the molten metal increases, it reacts with sulfur to form calcium sulfide and is contained in the slag, so that the removal of sulfur can be facilitated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係る鋳鉄溶湯からの脱リ
ン方法を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a method for dephosphorizing molten cast iron according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態に係る鋳鉄溶湯からの脱リ
ン方法において、脱リンに及ぼす初期硫黄含有量の影響
を示す表図である。
FIG. 2 is a table showing the effect of the initial sulfur content on dephosphorization in the method for dephosphorizing cast iron melt according to the embodiment of the present invention.

【図3】従来の鋳鉄溶湯からの脱リン方法を示す図であ
る。
FIG. 3 is a view showing a conventional method for dephosphorizing molten cast iron.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C22C 33/08 C22C 33/08 // C22C 37/04 37/04 Z (72)発明者 茨島 明 岩手県盛岡市飯岡新田3地割35番2 岩手 県工業技術センター内 (72)発明者 池 浩之 岩手県盛岡市飯岡新田3地割35番2 岩手 県工業技術センター内 Fターム(参考) 4K014 AA03 AB00 AB04 AC03 AC08 BA01 BB03 BC01 BC04 BD00 BD02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C22C 33/08 C22C 33/08 // C22C 37/04 37/04 Z (72) Inventor Akira Ibarjima Iwate 35-2, Iiooka-Shinda, 35-2, Iwate Prefectural Industrial Technology Center (72) Inventor Hiroyuki Ike 35-2, Iioka-Shinta, 35-2, Iwate Prefectural Industrial Technology Center F term (reference) 4K014 AA03 AB00 AB04 AC03 AC08 BA01 BB03 BC01 BC04 BD00 BD02

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鋳鉄溶湯中に酸化剤及び石灰系フラック
スを添加してリンを除去する鋳鉄溶湯からの脱リン方法
において、 硫黄及び硫黄化合物の少なくともいずれか一方を含む硫
黄添加剤を添加したことを特徴とする鋳鉄溶湯からの脱
リン方法。
1. A method for removing phosphorus from a cast iron melt by adding an oxidizing agent and a lime-based flux to the cast iron melt, wherein a sulfur additive containing at least one of sulfur and a sulfur compound is added. A method for dephosphorization from molten cast iron, characterized in that:
【請求項2】 上記硫黄添加剤を上記酸化剤を添加する
前に添加することを特徴とする請求項1記載の鋳鉄溶湯
からの脱リン方法。
2. The method for removing phosphorus from molten cast iron according to claim 1, wherein the sulfur additive is added before the oxidizing agent is added.
【請求項3】 上記硫黄添加剤を溶湯中の硫黄含有量が
0.05質量%〜0.5質量%になるように添加するこ
とを特徴とする請求項1または2記載の鋳鉄溶湯からの
脱リン方法。
3. The cast iron melt according to claim 1, wherein the sulfur additive is added so that the sulfur content in the molten metal is 0.05% by mass to 0.5% by mass. Dephosphorization method.
【請求項4】 上記硫黄添加剤を溶湯中の硫黄含有量が
0.4質量%〜0.5質量%になるように添加すること
を特徴とする請求項3記載の鋳鉄溶湯からの脱リン方
法。
4. The dephosphorization from a molten cast iron according to claim 3, wherein the sulfur additive is added so that the sulfur content in the molten metal is 0.4% by mass to 0.5% by mass. Method.
【請求項5】 上記酸化剤をFeOとしたことを特徴と
する請求項1,2,3または4記載の鋳鉄溶湯からの脱
リン方法。
5. The method for removing phosphorus from molten cast iron according to claim 1, wherein the oxidizing agent is FeO.
【請求項6】 上記硫黄添加剤を、FeSとしたことを
特徴とする請求項1,2,3,4または5記載の鋳鉄溶
湯からの脱リン方法。
6. The method for removing phosphorus from molten cast iron according to claim 1, wherein said sulfur additive is FeS.
【請求項7】 上記硫黄添加剤を、切削屑であって硫黄
化合物を含有するダライ粉で構成したことを特徴とする
請求項1,2,3,4または5記載の鋳鉄溶湯からの脱
リン方法。
7. The dephosphorization from molten cast iron according to claim 1, wherein said sulfur additive is made of Dalai powder which is a cutting chip and contains a sulfur compound. Method.
【請求項8】 上記鋳鉄を球状黒鉛鋳鉄としたことを特
徴とする請求項1,2,3,4,5,6または7記載の
鋳鉄溶湯からの脱リン方法。
8. The method for removing phosphorus from molten cast iron according to claim 1, wherein the cast iron is spheroidal graphite cast iron.
【請求項9】 上記硫黄添加剤の添加後所要時期に溶湯
中に脱硫剤を添加したことを特徴とする請求項1,2,
3,4,5,6,7または8記載の鋳鉄溶湯からの脱リ
ン方法。
9. A desulfurizing agent is added to the molten metal at a required time after the addition of the sulfur additive.
3. The method for removing phosphorus from molten cast iron according to 3, 4, 5, 6, 7 or 8.
【請求項10】 上記石灰系フラックスを、貝殻で構成
したことを特徴とする請求項1,2,3,4,5,6,
7,8または9記載の鋳鉄溶湯からの脱リン方法。
10. The method according to claim 1, wherein the lime-based flux is composed of a shell.
The method for removing phosphorus from molten cast iron according to 7, 8, or 9.
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