JP3134789B2 - Demanganese method for high chromium molten iron alloy - Google Patents

Demanganese method for high chromium molten iron alloy

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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、ステンレス鋼、特
にクロムを5重量%以上含有するステンレス鋼の精錬に
おける脱マンガン方法にかかわり、マンガンの低いステ
ンレス鋼を安価に製造する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing stainless steel having low manganese at a low cost, which relates to a method for removing manganese in refining stainless steel, particularly a stainless steel containing 5% by weight or more of chromium.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、ステンレス鋼を電気炉、AOD
炉、VOD炉またはVIM炉などを用いるプロセスで製
造する際には、原材料として鉄スクラップとFe−Cr
合金を使用するが、品位の低い原材料を使用した場合に
は、それら原材料中に含有されているマンガンにより、
ステンレス鋼中のマンガン値が上昇する。
2. Description of the Related Art Generally, stainless steel is used in an electric furnace, AOD.
When manufacturing by a process using a furnace, VOD furnace or VIM furnace, iron scrap and Fe-Cr are used as raw materials.
When alloys are used, but low-grade raw materials are used, manganese contained in those raw materials
Manganese level in stainless steel increases.

【0003】ステンレス鋼製品のマンガン含有量の規格
値は、溶接性などの製品特性により種々様々に決定され
ているが、溶融鉄合金中のマンガン含有量が製品のマン
ガン規格値より高くなる場合には、マンガンが不純物と
なる。
[0003] The standard value of the manganese content of stainless steel products is variously determined depending on the product characteristics such as weldability, but when the manganese content in the molten iron alloy becomes higher than the manganese standard value of the product. In manganese, manganese becomes an impurity.

【0004】従って、従来はそれぞれのステンレス鋼の
マンガン規格値に応じて原材料を選択している。このた
め、製品のマンガン規格値が、例えば0.5〜0.1重
量%以下である場合には、高級で高品位な原材料の使用
を余儀なくされることとなり、コスト高となっている。
Therefore, conventionally, raw materials are selected according to the manganese standard value of each stainless steel. For this reason, when the manganese standard value of the product is, for example, 0.5 to 0.1% by weight or less, the use of high-quality and high-quality raw materials is inevitable, resulting in high costs.

【0005】一方、酸化され易い元素であるクロムを含
有する鉄合金の溶融段階において、クロムの酸化を抑制
しながら不純物であるマンガンを効果的に酸化除去する
方法については、未だ全く開示されていない。
[0005] On the other hand, there is no disclosure of a method of effectively oxidizing and removing manganese which is an impurity while suppressing oxidation of chromium in a melting stage of an iron alloy containing chromium which is an easily oxidizable element. .

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ステ
ンレス鋼、特にクロムを5重量%以上含有するステンレ
ス鋼において、マンガンの低いステンレス鋼を安価に製
造するための脱マンガン方法、より具体的には70%以
上というような脱マンガン率を容易に達成し得る脱マン
ガン方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing a low-manganese stainless steel at low cost in a stainless steel, particularly a stainless steel containing 5% by weight or more of chromium. An object of the present invention is to provide a demanganese method capable of easily achieving a demanganese ratio of 70% or more.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次の脱
マンガン方法にある。
The gist of the present invention resides in the following method for removing manganese.

【0008】クロムを5重量%以上含有する高クロム溶
融鉄合金の脱マンガン方法であって、CaOを主成分と
し、鉄酸化物およびクロム酸化物のうちのいずれか一方
または両方を含有するフラックスを用い、溶融鉄合金上
に形成されるスラグの下式で求められる塩基度を1.5
以下、スラグ中のAl23 含有量を10〜30重量%
として脱マンガンを行うことを特徴とする高クロム溶融
鉄合金の脱マンガン方法。
A method for removing manganese from a high chromium molten iron alloy containing 5% by weight or more of chromium, comprising a flux containing CaO as a main component and one or both of iron oxide and chromium oxide. The slag formed on the molten iron alloy has a basicity of 1.5
Hereinafter, the content of Al 2 O 3 in the slag is 10 to 30% by weight.
A method for removing manganese from a high chromium molten iron alloy, wherein the method comprises removing manganese.

【0009】 塩基度=(%CaO)/(%SiO2 +%Al23 ) 上記本発明の脱マンガン方法においては、溶融鉄合金上
に形成されるスラグの塩基度は、フラックス中およびフ
ラックスを添加する前の溶融鉄合金上に存在するスラグ
中のSiO2 とAl23 、並びに溶融鉄合金中のSi
とAlの酸化によって生成するSiO2 とAl23
より求めるのが望ましい。
Basicity = (% CaO) / (% SiO 2 +% Al 2 O 3 ) In the above-described demanganese method of the present invention, the basicity of the slag formed on the molten iron alloy is determined in the flux and the flux. SiO 2 and Al 2 O 3 in the slag existing on the molten iron alloy before addition of Si and Si in the molten iron alloy
Determine the SiO 2 and Al 2 O 3 to produce a by oxidation of Al is preferable.

【0010】また、用いるフラックスとしては、CaO
および酸化剤としての鉄酸化物または/およびクロム酸
化物以外に、溶融鉄合金上に形成されるスラグの塩基
度、融点および流動性などの調整用としてのSiO2
Al23 およびCaF2 のうちの1種または2種以上
を配合したものを用いるのが望ましい。
The flux used is CaO
And iron oxide or / and chromium oxide as an oxidizing agent, as well as SiO 2 for adjusting the basicity, melting point and fluidity of slag formed on the molten iron alloy,
It is desirable to use one or more of Al 2 O 3 and CaF 2 .

【0011】さらに、望ましいスラグ塩基度の下限は
0.3程度、溶融鉄合金中のクロム含有量の望ましい上
限は40重量%程度であり、溶融鉄合金の温度は160
0℃以下とするのが望ましい。また、溶融鉄合金の温度
の下限は、溶融鉄合金の流動性が確保できるという観点
から溶融鉄合金の融点よりも約50℃高い温度とするの
が望ましい。
Furthermore, the lower limit of the desirable slag basicity is about 0.3, the desirable upper limit of the chromium content in the molten iron alloy is about 40% by weight, and the temperature of the molten iron alloy is 160
The temperature is desirably 0 ° C. or lower. Further, the lower limit of the temperature of the molten iron alloy is desirably set to a temperature that is about 50 ° C. higher than the melting point of the molten iron alloy from the viewpoint that the fluidity of the molten iron alloy can be secured.

【0012】本発明では、ステンレス鋼、特にクロムを
5重量%以上含有する低マンガンステンレス鋼を安価に
製造する方法として、製品のマンガン規格値に関係なく
安価な原材料を使用し、鉄合金の溶融段階でクロムを酸
化損失させることなく、不純物であるマンガンのみを効
果的に酸化除去する方法に着目した。
In the present invention, as a method of inexpensively producing stainless steel, particularly low-manganese stainless steel containing chromium of 5% by weight or more, an inexpensive raw material is used regardless of the manganese standard value of the product, and the melting of the iron alloy is performed. Attention was paid to a method of effectively oxidizing and removing only manganese which is an impurity without oxidizing loss of chromium at the stage.

【0013】具体的には、クロムを含有する溶融鉄合金
段階において、CaOおよび酸化剤としての鉄酸化物ま
たはクロム酸化物のうちのいずれか一方または両方を含
む酸化性フラックスを使用し、溶融鉄合金上に形成され
るスラグの塩基度とスラグ中のAl23 含有量を適正
に調整することで溶融鉄合金中のマンガンを酸化除去す
ることを特徴とする。
Specifically, in the molten iron alloy stage containing chromium, an oxidizing flux containing CaO and one or both of iron oxide and / or chromium oxide as an oxidizing agent is used, and molten iron is used. The manganese in the molten iron alloy is oxidized and removed by appropriately adjusting the basicity of the slag formed on the alloy and the Al 2 O 3 content in the slag.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】ステンレス鋼を安価な原材料から
溶製する場合、原材料から混入するマンガンによって、
溶融鉄合金中のマンガン含有量が製品の規格上限値以上
に上昇することがある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION When smelting stainless steel from an inexpensive raw material, manganese mixed from the raw material causes
The manganese content in the molten iron alloy may rise above the specification upper limit of the product.

【0015】まず、本発明方法の対象を「クロムを5重
量%以上含有する溶融鉄合金」とした理由を説明する。
First, the reason why the subject of the method of the present invention is "a molten iron alloy containing 5% by weight or more of chromium" will be described.

【0016】溶融鉄合金中のMnを除去するためには、
酸化精錬を行ってMnをMnOに酸化させ、MnOをス
ラグ中で還元されにくい安定な化合物にする必要があ
る。ところが、クロムを含有する溶融鉄合金をAOD炉
またはVOD炉などにより酸化精錬すると、溶融鉄合金
中のCrがMnと同時に酸化され、溶融鉄合金中のCr
も減少する。特に、クロム含有量が5重量%以上ではC
rの酸化が著しい。このCrロスは、製造コストの上昇
を招くので避けなければならない。
In order to remove Mn in the molten iron alloy,
It is necessary to oxidize Mn to MnO by oxidative refining to make MnO a stable compound that is not easily reduced in slag. However, when the molten iron alloy containing chromium is oxidized and refined by an AOD furnace or a VOD furnace, the Cr in the molten iron alloy is oxidized simultaneously with Mn, and the Cr in the molten iron alloy is oxidized.
Also decreases. In particular, when the chromium content is 5% by weight or more, C
The oxidation of r is significant. This Cr loss causes an increase in manufacturing cost and must be avoided.

【0017】そこで、本発明方法では、溶融鉄合金の対
象を低マンガン化の要求のある「クロムを5重量%以上
含有するもの」とした。なお、クロム含有量の上限は限
定しないが、本発明方法は、例えば一般ステンレス鋼の
うち、クロム含有量が比較的高い30〜40重量%程度
のものにも適用可能である。
Therefore, in the method of the present invention, the object of the molten iron alloy is defined as "containing 5% by weight or more of chromium" which is required to reduce manganese. Although the upper limit of the chromium content is not limited, the method of the present invention can be applied to, for example, general stainless steel having a relatively high chromium content of about 30 to 40% by weight.

【0018】本発明方法の重要な特徴は、CaOを主成
分とし、酸化剤としての鉄酸化物およびクロム酸化物の
うちのいずれか一方または両方を含有し、塩基度が比較
的低く、かつ適正な酸化力を有するフラックスにより、
クロムの酸化を起こさせることなく、マンガンを酸化除
去させることにある。すなわち、スラグ中の酸素
((O))によって、下記(A)式に従って溶融鉄合金
中のマンガン(〔Mn〕)を酸化させる。
An important feature of the method of the present invention is that it contains CaO as a main component, contains one or both of iron oxide and chromium oxide as an oxidizing agent, has a relatively low basicity, and has a low basicity. With a flux that has a strong oxidizing power,
It is to remove manganese by oxidation without causing oxidation of chromium. That is, manganese ([Mn]) in the molten iron alloy is oxidized by oxygen ((O)) in the slag according to the following formula (A).

【0019】 〔Mn〕+(O)→(MnO)・・・・(A) 次いで、塩基度の比較的低い酸性スラグによって、生成
したマンガン酸化物をスラグ中で安定に保持し、スラグ
として系外に除去する。
[Mn] + (O) → (MnO) (A) Next, the generated manganese oxide is stably retained in the slag by the acidic slag having a relatively low basicity, and the slag is used as a system. Remove outside.

【0020】具体的には、クロムを含有する溶融鉄合金
に、CaOおよび酸化剤としての鉄酸化物またはクロム
酸化物のうちのいずれか一方または両方を含有するフラ
ックスを接触させる。
More specifically, a flux containing CaO and one or both of iron oxide and chromium oxide as an oxidizing agent is brought into contact with the molten iron alloy containing chromium.

【0021】その際、スラグの塩基度、融点および流動
性などを調整するために、SiO2、Al23 および
CaF2 のうちの1種または2種以上を配合することが
有効である。特に、Al23 は、SiO2 に比べて酸
性度は弱いものの、それ自体が酸性酸化物であり、スラ
グの低塩基度化を図ることができるとともに、スラグの
流動性を向上させ、かつスラグの融点を降下させて物理
的に反応を促進させるのに有効である。従って、適量の
Al23 を配合するのがよい。
At this time, it is effective to mix one or more of SiO 2 , Al 2 O 3 and CaF 2 in order to adjust the basicity, melting point and fluidity of the slag. In particular, Al 2 O 3 has a lower acidity than SiO 2 , but is itself an acidic oxide, can reduce the basicity of the slag, improve the fluidity of the slag, and It is effective in lowering the melting point of the slag to physically accelerate the reaction. Therefore, it is preferable to mix an appropriate amount of Al 2 O 3 .

【0022】なお、スラグの流動性をより一層向上させ
るには、CaF2 を配合することが有効であるが、Ca
2 を配合した場合、耐火物が溶損しやすくなるので、
極力Al23 を用いるのが好ましい。
In order to further improve the fluidity of the slag, it is effective to mix CaF 2.
When F 2 is blended, the refractory is easily melted.
It is preferable to use Al 2 O 3 as much as possible.

【0023】ここで、脱マンガンを施すスラグは、主に
添加した脱マンガンのためのフラックス、および溶融鉄
合金にフラックスを添加する前の前工程から持ち込まれ
たスラグ(以下、前スラグと称する)、および脱マンガ
ン処理の際に酸化された溶融鉄合金中のシリコン、アル
ミニウム、マンガン、クロムなどの酸化物から形成され
る。
Here, the slag subjected to demanganese is mainly a flux for demanganese addition and a slag brought in from a previous step before the flux is added to the molten iron alloy (hereinafter, referred to as a preslag). , And oxides such as silicon, aluminum, manganese, and chromium in the molten iron alloy oxidized during the demanganese treatment.

【0024】ところで、クロムを含有する溶融鉄合金
に、CaOを主成分とし、酸化剤としての鉄酸化物およ
びクロム酸化物のうちのいずれか一方または両方を含有
するフラックスを接触させると、マンガンのみが酸化除
去され、クロムがほとんど酸化されないのは次の理由に
よる。すなわち、スラグの塩基度を低くした状態(酸性
に近い状態)では、クロム酸化物よりもマンガン酸化物
の方がスラグ中で安定なためである。
By the way, when a molten iron alloy containing chromium is brought into contact with a flux containing CaO as a main component and one or both of iron oxide and chromium oxide as an oxidizing agent, only manganese is obtained. Is oxidized and chromium is hardly oxidized for the following reason. That is, when the basicity of the slag is low (a state close to acidic), the manganese oxide is more stable in the slag than the chromium oxide.

【0025】本発明方法では、添加するフラックス中の
SiO2 とAl23 、および前スラグ中のSiO2
Al23 、並びに融合金鉄中SiとAlの酸化による
SiO2 とAl23 を考慮して、これらのSiO2
よびAl23 と溶融鉄合金に接触させるフラックス中
CaOとから生成するスラグの下式で求められる塩基度
を1.5以下、スラグ中のAl23 含有量を10〜3
0重量%にする必要がある。
[0025] In the method of the present invention, SiO 2 in the flux to be added and Al 2 O 3, and SiO 2 before the slag and Al 2 O 3, and SiO 2 by oxidation of the fusion KimuTetsu in Si and Al and Al 2 O 3 into consideration, the basicity obtained by the following formula slag produced from these SiO 2 and Al 2 O 3 with the flux in CaO is brought into contact with the molten iron alloy 1.5 or less, Al 2 in the slag O 3 content of 10-3
It must be 0% by weight.

【0026】 塩基度=(%CaO)/(%SiO2 +%Al23 ) 次に、以上の知見を得るに至った基礎実験の結果につい
て述べる。
Basicity = (% CaO) / (% SiO 2 +% Al 2 O 3 ) Next, the results of a basic experiment that led to the above findings will be described.

【0027】タンマン炉を用いて、クロムを18重量%
含有する溶融鉄合金2kgをMgO製緻密ルツボで大気
溶解し、温度を1500℃に調整した後、CaO−Si
2−Al23 −Fe23 系フラックスを0.2k
g添加してArガスによるバブリング攪拌を行い、脱マ
ンガン処理を行った。なお、フラックス中のFe23
配合量は0.02kgとした。また、溶融鉄合金のマン
ガン、カーボン、シリコンの初期成分は重量%で各々
0.2%、1.0%、トレース(tr.)であった。こ
の実験結果を図1により説明する。
18% by weight of chromium in a Tamman furnace
After melting 2 kg of the contained molten iron alloy into the atmosphere with a dense crucible made of MgO and adjusting the temperature to 1500 ° C., the CaO—Si
O 2 -Al 2 O 3 0.2k a -Fe 2 O 3 based flux
g was added, bubbling stirring was performed with Ar gas, and a demanganese treatment was performed. Note that Fe 2 O 3 in the flux
The amount was 0.02 kg. The initial components of manganese, carbon, and silicon in the molten iron alloy were 0.2%, 1.0%, and trace (tr.), Respectively, by weight. This experimental result will be described with reference to FIG.

【0028】図1は、脱マンガン率におよぼすスラグ塩
基度の影響を示す図である。図示するように、脱マンガ
ン率はスラグ塩基度が低くなるにつれて高くなる。この
結果から、脱マンガン率が70%以上となるためのスラ
グ塩基度の条件は、次の範囲であることが判った。
FIG. 1 is a diagram showing the effect of slag basicity on the demanganese removal rate. As shown, the demanganese rate increases as the slag basicity decreases. From this result, it was found that the condition of the slag basicity for the demanganese ratio to be 70% or more was in the following range.

【0029】 (%CaO)/(%SiO2 +%Al23 )≦1.5 なお、スラグ塩基度の下限は特に限定しないが、スラグ
塩基度が0.3より小さい場合、スラグの流動性が著し
く低下するので好ましくない。さらに、スラグ塩基度が
1.0以下の場合では、溶融鉄合金のクロム酸化ロスが
やや多い傾向にある。
(% CaO) / (% SiO 2 +% Al 2 O 3 ) ≦ 1.5 The lower limit of the slag basicity is not particularly limited. This is not preferred because the properties are significantly reduced. Further, when the slag basicity is 1.0 or less, the chromium oxidation loss of the molten iron alloy tends to be slightly large.

【0030】次に、スラグ塩基度を1.5、溶融鉄合金
の温度を1500℃の一定とし、形成されるスラグ中の
Al23 含有量を種々変えて同様の実験を行った。こ
の結果を図2により説明する。
Next, a similar experiment was carried out with the slag basicity set to 1.5 and the temperature of the molten iron alloy kept constant at 1500 ° C., and the Al 2 O 3 content in the formed slag varied. This result will be described with reference to FIG.

【0031】図2は、脱マンガン率におよぼすスラグ中
のAl23 含有量の影響を示す図である。図2に示す
ように、生成したスラグ中のAl23 含有量が10〜
30重量%である場合に、脱マンガン率が70%以上に
なることがわかる。これは、適量のAl23 添加によ
ってスラグの低塩基化が図れ、かつスラグの流動性が向
上するとともに、スラグの融点が降下し、反応が促進さ
れるためである。この結果から、脱マンガン率が70%
以上となるためのスラグ中のAl23 含有量は10〜
30重量%であることが明らかとなった。
FIG. 2 is a graph showing the effect of the Al 2 O 3 content in the slag on the demanganese removal rate. As shown in FIG. 2, the content of Al 2 O 3 in the produced slag is 10 to 10.
It can be seen that when the content is 30% by weight, the demanganese removal rate becomes 70% or more. This is because by adding an appropriate amount of Al 2 O 3 , the slag can be made less basic, the fluidity of the slag can be improved, and the melting point of the slag can be lowered to promote the reaction. From this result, the demanganese rate was 70%.
The Al 2 O 3 content in the slag for achieving the above is 10 to 10.
It turned out to be 30% by weight.

【0032】さらに、溶融鉄合金の温度は1600℃以
下に制御することが望ましい。また、溶融鉄合金温度の
下限は、溶融鉄合金の流動性を充分確保する必要から、
溶融鉄合金の融点よりも約50℃高い温度とするのが望
ましい。
Further, it is desirable to control the temperature of the molten iron alloy to 1600 ° C. or less. In addition, the lower limit of the molten iron alloy temperature is necessary to ensure sufficient fluidity of the molten iron alloy,
Desirably, the temperature is about 50 ° C. higher than the melting point of the molten iron alloy.

【0033】次いで、脱マンガンのための望ましいその
他の精錬条件について述べる。
Next, other desirable refining conditions for demanganese will be described.

【0034】フラックス中の酸化剤(鉄酸化物、クロム
酸化物)の総量の範囲は、形成されるスラグ総量の3〜
40重量%となるように配合するのが望ましい。すなわ
ち、スラグ総量中の酸化剤が3重量%未満であると、ス
ラグの酸化力不足により脱マンガンが進行しない。一
方、40重量%を超えると、溶融鉄合金中のクロムの酸
化が促進されてスラグ中のCr23 量が増大すること
により、スラグの融点が上昇してスラグの流動性が悪化
する。
The range of the total amount of the oxidizing agent (iron oxide, chromium oxide) in the flux is 3 to 3 times the total amount of the slag formed.
It is desirable to mix so as to be 40% by weight. That is, when the oxidizing agent in the total amount of slag is less than 3% by weight, demanganese does not progress due to insufficient oxidizing power of the slag. On the other hand, if it exceeds 40% by weight, the oxidation of chromium in the molten iron alloy is promoted and the amount of Cr 2 O 3 in the slag increases, so that the melting point of the slag increases and the fluidity of the slag deteriorates.

【0035】なお、上記の範囲であれば、鉄酸化物とク
ロム酸化物の両方を配合する場合の配合比は限定されな
い。
It should be noted that within the above range, the mixing ratio when both iron oxide and chromium oxide are mixed is not limited.

【0036】フラックス中の酸化剤として用いる鉄酸化
物としては、例えばFe23 、Fe34 、FeOお
よびこれらを含有する化合物と混合物を、またクロム酸
化物としては、例えばCr23 およびこれを含有する
化合物と混合物を挙げることができる。このうち、クロ
ム酸化物は、フラックス添加時における溶融鉄合金中の
クロムが酸化されるのを防止する作用を有するので、特
に有効である。
The iron oxide used as the oxidizing agent in the flux includes, for example, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , FeO and compounds and mixtures thereof, and the chromium oxide includes, for example, Cr 2 O 3 And compounds and mixtures containing the same. Among them, chromium oxide is particularly effective because it has a function of preventing chromium in the molten iron alloy from being oxidized when the flux is added.

【0037】さらに、溶融鉄合金への酸化性ガス(例え
ば、酸素ガス)の吹き付け、あるいは吹き込みによっ
て、溶融鉄合金中の鉄、クロムを酸化し、スラグ酸化剤
組成を調整する方法が容易に考えられる。ただし、この
場合、溶融鉄合金の温度が上昇すること、および鉄、ク
ロム分が酸化ロスすることは考慮されなければならな
い。
Further, a method of oxidizing iron and chromium in the molten iron alloy by blowing or blowing an oxidizing gas (eg, oxygen gas) to the molten iron alloy to easily adjust the composition of the slag oxidizing agent is easily considered. Can be However, in this case, it must be considered that the temperature of the molten iron alloy rises and that iron and chromium are oxidized and lost.

【0038】SiO2 、Al23 またはCaF2 を用
いる場合の配合は次のように行う。
When SiO 2 , Al 2 O 3 or CaF 2 is used, the composition is as follows.

【0039】フラックス中のCaF2 の望ましい添加量
は、形成されるスラグ総量の20重量%以下である。2
0重量%を超えると耐火物の溶損が激しく、フラックス
の使用が困難となる。
The desirable amount of CaF 2 in the flux is not more than 20% by weight of the total amount of slag formed. 2
If it exceeds 0% by weight, the refractory will be severely melted, making it difficult to use a flux.

【0040】フラックス中のAl23 の望ましい添加
量は、前スラグ中のAl23 および融合金鉄中Alの
酸化によるAl23 とを考慮して、形成されるスラグ
の塩基度「(%CaO)/(%SiO2 +%Al2
3 )」が0.3以上1.5以下となるようにすればよ
い。しかし、その添加量は、前述したように、形成され
るスラグ総量の10〜30重量%でなければならない。
これは、スラグ中のAl23 含有量がスラグ総量の1
0重量%未満および30重量%超であるとスラグの流動
性が悪化し、反応が促進しないためである。
The preferred amount of Al 2 O 3 in the flux, before the Al 2 O 3 by oxidation of the Al 2 O 3 and fusion KimuTetsu in Al in the slag in view, the slag basicity to be formed “(% CaO) / (% SiO 2 +% Al 2 O
3 )) should be 0.3 or more and 1.5 or less. However, the amount of addition must be 10 to 30% by weight of the total amount of slag formed as described above.
This is because the Al 2 O 3 content in the slag is 1% of the total slag.
If the amount is less than 0% by weight or more than 30% by weight, the fluidity of the slag deteriorates, and the reaction is not accelerated.

【0041】また、フラックス中のSiO2 の望ましい
添加量は、前スラグ中のSiO2 および溶融鉄合金中S
iの酸化によるSiO2 とを考慮して、スラグの塩基度
「(%CaO)/(%SiO2 +%Al23 )」が
0.3以上1.5以下となるようにすればよい。
The desired amount of SiO 2 in the flux is determined by the amount of SiO 2 in the pre-slag and the amount of S 2 in the molten iron alloy.
The basicity of the slag “(% CaO) / (% SiO 2 +% Al 2 O 3 )” may be set to 0.3 or more and 1.5 or less in consideration of SiO 2 due to oxidation of i. .

【0042】フラックス添加量の望ましい範囲は、溶融
鉄合金中のマンガン含有量、目標とすべき製品マンガン
規格値、処理前の溶融鉄合金中のシリコン含有量などに
より変化するが、一般には10〜150kg/合金・t
程度である。
The desirable range of the flux addition varies depending on the manganese content in the molten iron alloy, the target product manganese standard value, the silicon content in the molten iron alloy before treatment, and the like. 150kg / alloy-t
It is about.

【0043】溶融鉄合金中のC(炭素)は、脱マンガン
挙動に直接大きな影響を及ぼさないが、Cが高いほど溶
融鉄合金の融点が低下するので、脱マンガンの低温処理
が可能となり、有利である。
C (carbon) in the molten iron alloy does not directly affect the demanganese behavior directly, but the higher the C, the lower the melting point of the molten iron alloy. It is.

【0044】フラックスの添加方法は、溶融鉄合金に対
してフラックスを接触させることができる方法であれば
特に限定されない。例えば、溶融鉄合金上部からの投入
法で十分であるが、溶融鉄合金中へのインジェクション
の方がより有効である。
The method for adding the flux is not particularly limited as long as the flux can be brought into contact with the molten iron alloy. For example, the method of injection from the top of the molten iron alloy is sufficient, but injection into the molten iron alloy is more effective.

【0045】本発明方法においては、溶融鉄合金および
スラグの撹拌は重要である。すなわち、撹拌方法として
はArガスによるバブリング撹拌が一般的であるが、イ
ンペラーによる機械的撹拌、さらには処理前の溶融鉄合
金を処理容器に受ける際にフラックスを添加するなどの
自然落下による撹拌効果の利用も考えられる。
In the method of the present invention, stirring of the molten iron alloy and the slag is important. That is, as a stirring method, bubbling stirring by Ar gas is generally used, but mechanical stirring by an impeller, and further, a stirring effect by natural fall such as addition of a flux when a molten iron alloy before processing is received in a processing vessel. The use of is also conceivable.

【0046】従って、脱マンガンを処理する容器および
時期としては、電気炉での溶け落ち後に電気炉内で実施
する、あるいは炉から取鍋へ受ける時に実施する、さら
に取鍋、AOD炉、VOD炉などで行うなどが挙げられ
る。
Accordingly, the container and the timing of the treatment for removing manganese are carried out in the electric furnace after melting down in the electric furnace, or when receiving from the furnace to the ladle, and further in the ladle, the AOD furnace and the VOD furnace. And the like.

【0047】脱マンガン後のスラグは、次工程の脱酸で
の復マンガンを防ぐため、溶融鉄合金上から除去するこ
とが望ましいが、塊状のCaOなどを投入することによ
りスラグチル(スラグを固めること)する方法でもよ
い。
It is desirable that the slag after demanganese removal be removed from the molten iron alloy in order to prevent manganese from being deoxidized in the next step of deoxidation. However, slag chill (solidification of slag) is performed by adding massive CaO or the like. ).

【0048】[0048]

【実施例】【Example】

(本発明例)種々のステンレス鋼を溶製するにあたり、
40トンAOD炉を用い、C含有量1重量%に対するA
l、Si、MnおよびCrが表1に示す含有量を有し、
温度が1500℃の溶融鉄合金に対して、表1に示す組
成のフラックスを添加した。底吹き撹拌Arガス量は2
0Nm3 /min、処理時間は10minとした。処理
前後の溶融合金中Mnと脱マンガン率を表1に併せて示
す。
(Example of the present invention) In melting various stainless steels,
Using a 40 ton AOD furnace, the A content for 1 wt% C content
1, Si, Mn and Cr have the contents shown in Table 1,
A flux having a composition shown in Table 1 was added to a molten iron alloy having a temperature of 1500 ° C. Ar gas amount of bottom blowing stirring is 2
0 Nm 3 / min and the processing time were 10 min. Table 1 also shows the Mn and the demanganese ratio in the molten alloy before and after the treatment.

【0049】[0049]

【表1】 [Table 1]

【0050】表1に示すように本発明例(No. 1〜6)
では、いずれも脱マンガン率が70%以上と良好であっ
た。
As shown in Table 1, the present invention examples (Nos. 1 to 6)
In each case, the demanganese ratio was as good as 70% or more.

【0051】これに対し、スラグ塩基度が1.6の比較
例(No. 7)と、スラグ中のAl23 が9重量%およ
び33重量%と多いNo. 8および9とは、いずれも脱マ
ンガン率が55%以下で不芳であった。
On the other hand, the comparative example (No. 7) having a slag basicity of 1.6 and the No. 8 and 9 containing Al 2 O 3 in the slag as large as 9% by weight and 33% by weight, respectively. Also, the demanganese rate was unsatisfactory at 55% or less.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明の脱マンガン方法によれば、ステ
ンレス鋼、特にクロムを5重量%以上含有する低マンガ
ンのステンレス鋼を安価に製造することが可能となる。
According to the method for removing manganese of the present invention, stainless steel, in particular, low manganese stainless steel containing 5% by weight or more of chromium can be produced at low cost.

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

【図1】脱マンガン率におよぼすスラグ塩基度の影響を
示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing the effect of slag basicity on the demanganese rate.

【図2】脱マンガン率におよぼすスラグ中のAl23
量の影響を示す図である。
FIG. 2 shows the effect of Al 2 O 3 in slag on the rate of demanganese removal
FIG. 4 is a diagram showing the influence of the amount.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−104913(JP,A) 特開 昭47−33810(JP,A) 特開 平3−158410(JP,A) 特開 昭52−133015(JP,A) 「材料とプロセス」vol.9,N o.4(1996)社団法人日本鉄鋼協会 p.869 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C21C 7/00,7/04,7/076 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-9-104913 (JP, A) JP-A-47-33810 (JP, A) JP-A-3-158410 (JP, A) JP-A 52-104 133015 (JP, A) "Materials and processes" vol. 9, No. 4 (1996) The Iron and Steel Institute of Japan p. 869 (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C21C 7/00, 7/04, 7/076

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】クロムを5重量%以上含有する高クロム溶
融鉄合金の脱マンガン方法であって、CaOを主成分と
し、鉄酸化物およびクロム酸化物のうちのいずれか一方
または両方を含有するフラックスを用い、溶融鉄合金上
に形成されるスラグの下式で求められる塩基度を1.5
以下、スラグ中のAl23 含有量を10〜30重量%
として脱マンガンを行うことを特徴とする高クロム溶融
鉄合金の脱マンガン方法。 塩基度=(%CaO)/(%SiO2 +%Al23
1. A method for removing manganese from a high chromium molten iron alloy containing 5% by weight or more of chromium, comprising CaO as a main component and one or both of iron oxide and chromium oxide. Using the flux, the basicity determined by the following equation of the slag formed on the molten iron alloy is 1.5
Hereinafter, the content of Al 2 O 3 in the slag is 10 to 30% by weight.
A method for removing manganese from a high chromium molten iron alloy, wherein the method comprises removing manganese. Basicity = (% CaO) / (% SiO 2 +% Al 2 O 3 )
【請求項2】上記の塩基度を、フラックス中およびフラ
ックスを添加する前の溶融鉄合金上に存在するスラグ中
のSiO2 とAl23 、並びに溶融鉄合金中のSiと
Alの酸化によって生成するSiO2 とAl23 によ
り求めることを特徴とする請求項1に記載の高クロム溶
融鉄合金の脱マンガン方法。
2. The basicity is determined by oxidizing SiO 2 and Al 2 O 3 in slag present in the flux and on the molten iron alloy before adding the flux, and by oxidizing Si and Al in the molten iron alloy. de manganese method of high chromium molten iron alloy according to claim 1, wherein the determination by the SiO 2 and Al 2 O 3 to be generated.
【請求項3】上記のフラックスは、SiO2 、Al2
3 およびCaF2 のうちの1種または2種以上を含むも
のであることを特徴とする請求項1または請求項2に記
載の高クロム溶融鉄合金の脱マンガン方法。
3. The flux according to claim 1, wherein the flux is SiO 2 , Al 2 O.
3. The method for removing manganese from a high chromium molten iron alloy according to claim 1, comprising one or more of CaF 2 and CaF 2. 4 .
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