JP3147740B2 - 高クロム溶融鉄合金の脱マンガン方法 - Google Patents
高クロム溶融鉄合金の脱マンガン方法Info
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- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
【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係り、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。
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係り、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。
【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を用いて
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。ステンレス鋼
製品のマンガンの規格は、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
含有量がその製品マンガン値より高くなる場合には、マ
ンガンが不純物となる。従って従来は、それぞれのステ
ンレス鋼のマンガン規格に応じて原材料を選択している
ため、製品マンガン規格が例えば 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。一方、酸化
され易い元素であるクロムを含有する溶融鉄合金の段階
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。
炉、VOD 炉またはVIM 炉などを用いるプロセスを用いて
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。ステンレス鋼
製品のマンガンの規格は、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
含有量がその製品マンガン値より高くなる場合には、マ
ンガンが不純物となる。従って従来は、それぞれのステ
ンレス鋼のマンガン規格に応じて原材料を選択している
ため、製品マンガン規格が例えば 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。一方、酸化
され易い元素であるクロムを含有する溶融鉄合金の段階
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。
【０００３】
【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を提供することにある。
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を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次の
（１）および（２）の脱マンガン方法にある。 （１）クロムを５重量％以上含有する溶融鉄合金の温度
が1600℃以下とし、酸化剤として鉄酸化物およびクロム
酸化物の１種以上をCaO に配合したフラックスを前記溶
融鉄合金に接触させ、生成されるスラグの塩基度(%CaO)
/(%SiO 2 )を2.0 以下とする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。 （２）前記フラックスに、さらにSiO 2 、CaF 2 およびAl 2 O
3 の１種以上を配合したことを特徴とする上記（１）に
記載の高クロム溶融鉄合金の脱マンガン方法。上記
（１）のSiO2には、溶融鉄合金にフラックスを添加する
前に溶融鉄合金上に存在するSiO2分、及び／または溶融
鉄合金中Siの酸化によって生成するSiO2分を含める。上
記のフラックスにおいて配合組合せは、下記または
である。CaO を必須として、さらに酸化剤として鉄酸
化物およびクロム酸化物の１種もしくは２種以上を主成
分とするもの。上記に加えてさらに、塩基度、融点
または流動性などの調整用として、SiO2、CaF2およびAl
2O3 のうちの１種以上を配合したもの。望ましいスラグ
塩基度の下限は0.3 である。本発明方法を適用する場合
の溶融鉄合金中のクロム含有量の望ましい上限は、40重
量％程度である。上記の脱マンガン方法では、溶融鉄合
金の温度は1600℃以下とする。
（１）および（２）の脱マンガン方法にある。 （１）クロムを５重量％以上含有する溶融鉄合金の温度
が1600℃以下とし、酸化剤として鉄酸化物およびクロム
酸化物の１種以上をCaO に配合したフラックスを前記溶
融鉄合金に接触させ、生成されるスラグの塩基度(%CaO)
/(%SiO 2 )を2.0 以下とする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。 （２）前記フラックスに、さらにSiO 2 、CaF 2 およびAl 2 O
3 の１種以上を配合したことを特徴とする上記（１）に
記載の高クロム溶融鉄合金の脱マンガン方法。上記
（１）のSiO2には、溶融鉄合金にフラックスを添加する
前に溶融鉄合金上に存在するSiO2分、及び／または溶融
鉄合金中Siの酸化によって生成するSiO2分を含める。上
記のフラックスにおいて配合組合せは、下記または
である。CaO を必須として、さらに酸化剤として鉄酸
化物およびクロム酸化物の１種もしくは２種以上を主成
分とするもの。上記に加えてさらに、塩基度、融点
または流動性などの調整用として、SiO2、CaF2およびAl
2O3 のうちの１種以上を配合したもの。望ましいスラグ
塩基度の下限は0.3 である。本発明方法を適用する場合
の溶融鉄合金中のクロム含有量の望ましい上限は、40重
量％程度である。上記の脱マンガン方法では、溶融鉄合
金の温度は1600℃以下とする。
【０００５】この温度の下限は、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。
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。
【０００６】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、製品マンガン規格に関係なく安価
な原材料を使用し、溶融鉄合金の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。
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、製品マンガン規格に関係なく安価
な原材料を使用し、溶融鉄合金の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。
【０００７】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 を含有する酸化性フラックスを使用
し、適正なスラグ塩基度および溶融鉄合金温度で溶融鉄
合金中のマンガンを酸化除去することを特徴とする。
段階において、CaO を含有する酸化性フラックスを使用
し、適正なスラグ塩基度および溶融鉄合金温度で溶融鉄
合金中のマンガンを酸化除去することを特徴とする。
【０００８】
【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濃度が製品規格上限値以上に上
昇することがある。本発明者らは、クロムを含有する溶
融鉄合金からマンガンを効果的に除去する方法として、
マンガンの酸化除去方法を検討した。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。クロムを含有する溶融鉄合金を
AOD 炉またはVOD 炉などにより精錬する場合、一般に
は、炭素鋼溶製の場合と異なり、スラグによる積極的な
酸化精錬は行わない。このため、当然、クロムを含有す
る溶融鉄合金において酸化性精錬スラグを用いてマンガ
ンを除去しようとするような技術思想やこの方法に関す
る公知文献はない。一方、炭素鋼の精錬においては、例
えば転炉において酸素上吹きなどにより強酸化雰囲気と
して強塩基性スラグによる酸化脱りん精錬を行うが、そ
の際に若干のマンガンの酸化が付随して起こる。このと
きの主目的は脱りんであるため、塩基度およびスラグの
酸化度などの精錬条件は脱りんに最適なものとなってい
る。すなわち、むしろマンガンの酸化ロスを極力起こさ
せないような、脱マンガンに最適ではない条件で脱りん
し、このとき付随的に脱マンガンが発生する。そして、
クロム含有量が５重量％未満の合金鋼の溶製は、通常、
炭素鋼と同様に転炉を用いる精錬により行われることが
多い。したがって、このような転炉などの単純な製造プ
ロセスを適用する鋼種の場合には、酸化脱りんと脱マン
ガンとを両立させるのは困難である。よって、本発明方
法では溶融鉄合金を、転炉などのみによる単純プロセス
を用いない（すなわち、プロセス中で強塩基性スラグに
よる酸化精錬を実施しない）、しかも低マンガン化の要
求のある「クロムを５重量％以上含有するもの」とし
た。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。
本発明方法の重要な特徴は、CaO を含有し、比較的低い
塩基度を有し、かつ適正な酸化力を有するフラックスに
より、マンガンを酸化除去させることにある。すなわ
ち、スラグの有する酸化力によって、下記(1) 式に従っ
て溶融鉄合金中のマンガンを酸化させる。 〔Mn〕＋Ｏ→ (MnO) ・・・・・・・・・(1) 次いで、生成したマンガン酸化物が塩基性であるがゆえ
に、塩基度の比較的低い酸性スラグによって、マンガン
酸化物をスラグ中で安定化させて保持し、溶融鉄合金中
から除去する。具体的には、クロムを含有する溶融鉄合
金に、CaO と酸化剤、例えば鉄酸化物および／またはク
ロム酸化物とを主成分とするフラックスを接触させる。
その際、塩基度調整のためにSiO2を配合すること、およ
び／またはフラックスの融点を降下させ物理的に反応を
促進させるために、媒溶剤としてCaF2を配合することが
有効である場合がある。さらに、フラックスにAl2O3を
適当量配合することによって、スラグの融点が降下しス
ラグの流動性が良好となること、およびAl2O3そのもの
が酸性酸化物であり、スラグの低塩基度化が図れること
などの観点から有利となる。ここで、脱マンガンを施し
た後のスラグは、主に添加した脱マンガンのためのフラ
ックス、および／または溶融鉄合金にフラックスを添加
する前に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／またはフラックス添加より酸化
される溶融鉄合金中のシリコン、マンガン、クロムなど
の酸化物から形成される。本発明方法では、添加するフ
ラックス中のSiO2量、および／または前スラグ中のSiO2
量、および／または融合金鉄中Siの酸化によるSiO2量を
考慮して、これらのSiO2と溶融鉄合金に接触させるフラ
ックスとから生成するスラグの塩基度を、 (%CaO)/(%SiO2)≦2.0 とするのがよい。さらに、溶融鉄合金の温度は1600℃以
下に制御する。
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濃度が製品規格上限値以上に上
昇することがある。本発明者らは、クロムを含有する溶
融鉄合金からマンガンを効果的に除去する方法として、
マンガンの酸化除去方法を検討した。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。クロムを含有する溶融鉄合金を
AOD 炉またはVOD 炉などにより精錬する場合、一般に
は、炭素鋼溶製の場合と異なり、スラグによる積極的な
酸化精錬は行わない。このため、当然、クロムを含有す
る溶融鉄合金において酸化性精錬スラグを用いてマンガ
ンを除去しようとするような技術思想やこの方法に関す
る公知文献はない。一方、炭素鋼の精錬においては、例
えば転炉において酸素上吹きなどにより強酸化雰囲気と
して強塩基性スラグによる酸化脱りん精錬を行うが、そ
の際に若干のマンガンの酸化が付随して起こる。このと
きの主目的は脱りんであるため、塩基度およびスラグの
酸化度などの精錬条件は脱りんに最適なものとなってい
る。すなわち、むしろマンガンの酸化ロスを極力起こさ
せないような、脱マンガンに最適ではない条件で脱りん
し、このとき付随的に脱マンガンが発生する。そして、
クロム含有量が５重量％未満の合金鋼の溶製は、通常、
炭素鋼と同様に転炉を用いる精錬により行われることが
多い。したがって、このような転炉などの単純な製造プ
ロセスを適用する鋼種の場合には、酸化脱りんと脱マン
ガンとを両立させるのは困難である。よって、本発明方
法では溶融鉄合金を、転炉などのみによる単純プロセス
を用いない（すなわち、プロセス中で強塩基性スラグに
よる酸化精錬を実施しない）、しかも低マンガン化の要
求のある「クロムを５重量％以上含有するもの」とし
た。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。
本発明方法の重要な特徴は、CaO を含有し、比較的低い
塩基度を有し、かつ適正な酸化力を有するフラックスに
より、マンガンを酸化除去させることにある。すなわ
ち、スラグの有する酸化力によって、下記(1) 式に従っ
て溶融鉄合金中のマンガンを酸化させる。 〔Mn〕＋Ｏ→ (MnO) ・・・・・・・・・(1) 次いで、生成したマンガン酸化物が塩基性であるがゆえ
に、塩基度の比較的低い酸性スラグによって、マンガン
酸化物をスラグ中で安定化させて保持し、溶融鉄合金中
から除去する。具体的には、クロムを含有する溶融鉄合
金に、CaO と酸化剤、例えば鉄酸化物および／またはク
ロム酸化物とを主成分とするフラックスを接触させる。
その際、塩基度調整のためにSiO2を配合すること、およ
び／またはフラックスの融点を降下させ物理的に反応を
促進させるために、媒溶剤としてCaF2を配合することが
有効である場合がある。さらに、フラックスにAl2O3を
適当量配合することによって、スラグの融点が降下しス
ラグの流動性が良好となること、およびAl2O3そのもの
が酸性酸化物であり、スラグの低塩基度化が図れること
などの観点から有利となる。ここで、脱マンガンを施し
た後のスラグは、主に添加した脱マンガンのためのフラ
ックス、および／または溶融鉄合金にフラックスを添加
する前に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／またはフラックス添加より酸化
される溶融鉄合金中のシリコン、マンガン、クロムなど
の酸化物から形成される。本発明方法では、添加するフ
ラックス中のSiO2量、および／または前スラグ中のSiO2
量、および／または融合金鉄中Siの酸化によるSiO2量を
考慮して、これらのSiO2と溶融鉄合金に接触させるフラ
ックスとから生成するスラグの塩基度を、 (%CaO)/(%SiO2)≦2.0 とするのがよい。さらに、溶融鉄合金の温度は1600℃以
下に制御する。
【０００９】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。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-SiO2-Fe2
O3-CaF2系フラックス100kg/t を添加して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Fe2O3 配合量は10kg/t、CaF2配合量
は15kg/tとした。また、溶融鉄合金のマンガン、クロ
ム、シリコンの初期成分は重量％で各々0.2 ％、18.0
％、tr. であった。この実験結果を図１により説明す
る。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50％以上となるためのスラグ塩基度
の条件は、次の範囲がよいことが判った。 (%CaO)/(%SiO2) ≦2.0 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。更に、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。次に、スラグ塩基度を1.5 の一定とし、
溶融鉄合金の温度を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。図２は、脱マンガン率におよ
ぼす溶融鉄合金温度の影響を示す図である。図２に示す
ように低温ほど脱マンガン率が良い。これは、先に示し
た(1) 式の反応が発熱反応であるためである。この結果
から、脱マンガン率が50％以上となるための溶融鉄合金
の温度は1600℃以下であることが明らかとなった。ただ
し、溶融鉄合金の流動性を充分確保する必要があるの
で、温度の下限は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。
の結果について述べる。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-SiO2-Fe2
O3-CaF2系フラックス100kg/t を添加して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Fe2O3 配合量は10kg/t、CaF2配合量
は15kg/tとした。また、溶融鉄合金のマンガン、クロ
ム、シリコンの初期成分は重量％で各々0.2 ％、18.0
％、tr. であった。この実験結果を図１により説明す
る。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50％以上となるためのスラグ塩基度
の条件は、次の範囲がよいことが判った。 (%CaO)/(%SiO2) ≦2.0 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。更に、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。次に、スラグ塩基度を1.5 の一定とし、
溶融鉄合金の温度を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。図２は、脱マンガン率におよ
ぼす溶融鉄合金温度の影響を示す図である。図２に示す
ように低温ほど脱マンガン率が良い。これは、先に示し
た(1) 式の反応が発熱反応であるためである。この結果
から、脱マンガン率が50％以上となるための溶融鉄合金
の温度は1600℃以下であることが明らかとなった。ただ
し、溶融鉄合金の流動性を充分確保する必要があるの
で、温度の下限は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。
【００１０】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。
他の精錬条件について述べる。
【００１１】フラックス中の酸化剤の総量の範囲は、形
成される脱マンガンスラグ総量の３〜40重量％が望まし
い。残部がCaO ならびに場合によりSiO2、CaF2およびAl
2O3を含有する混合物である。この範囲内であれば、鉄
酸化物とクロム酸化物との比率は限定されない。フラッ
クス中の酸化剤が３重量％未満の場合、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
こえると、溶融鉄合金中のクロムの酸化が促進されてス
ラグ中のCr2O3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悪化がみられるようになる。
フラックス中の酸化剤の組成は、鉄酸化物、例えばFe2O
3 、 Fe3O4 、FeO および／またはクロム酸化物、例えば
Cr2O3および／またはそれらを含有する化合物、混合物
から形成される。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の酸化防止に有効である。
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、及び鉄、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。SiO2、CaF2ま
たはAl2O3を用いる場合の配合は次のように行う。フラ
ックス中のCaF2の望ましい添加量は、形成される脱マン
ガンスラグ総量の40重量％以下である。40重量％をこえ
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。フラックス中のAl2O3の望ましい添加量は、形成
される脱マンガンスラグの総量の40重量％以下である。
40重量％をこえると、逆にスラグの流動性が悪化するた
めである。フラックス中のSiO2の望ましい添加量は、前
スラグ中のSiO2量および融合金鉄中Siの酸化によるSiO2
量を考慮して、スラグ塩基度 (%CaO)/(%SiO2) が0.3 以
上2.0 以下となるようにすればよい。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濃度、目標
とすべき製品マンガン規格、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10kg/tか
ら150kg/t 程度である。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、有利となる。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。本発明方法においては、溶融鉄合金およびスラグの
攪拌は重要である。すなわち、攪拌方法としてはArガス
によるバブリング攪拌が一般的であるが、インペラーに
よる機械的攪拌、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
よる攪拌効果の利用も考えられる。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。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 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。
成される脱マンガンスラグ総量の３〜40重量％が望まし
い。残部がCaO ならびに場合によりSiO2、CaF2およびAl
2O3を含有する混合物である。この範囲内であれば、鉄
酸化物とクロム酸化物との比率は限定されない。フラッ
クス中の酸化剤が３重量％未満の場合、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
こえると、溶融鉄合金中のクロムの酸化が促進されてス
ラグ中のCr2O3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悪化がみられるようになる。
フラックス中の酸化剤の組成は、鉄酸化物、例えばFe2O
3 、 Fe3O4 、FeO および／またはクロム酸化物、例えば
Cr2O3および／またはそれらを含有する化合物、混合物
から形成される。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の酸化防止に有効である。
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、及び鉄、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。SiO2、CaF2ま
たはAl2O3を用いる場合の配合は次のように行う。フラ
ックス中のCaF2の望ましい添加量は、形成される脱マン
ガンスラグ総量の40重量％以下である。40重量％をこえ
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。フラックス中のAl2O3の望ましい添加量は、形成
される脱マンガンスラグの総量の40重量％以下である。
40重量％をこえると、逆にスラグの流動性が悪化するた
めである。フラックス中のSiO2の望ましい添加量は、前
スラグ中のSiO2量および融合金鉄中Siの酸化によるSiO2
量を考慮して、スラグ塩基度 (%CaO)/(%SiO2) が0.3 以
上2.0 以下となるようにすればよい。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濃度、目標
とすべき製品マンガン規格、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10kg/tか
ら150kg/t 程度である。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、有利となる。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。本発明方法においては、溶融鉄合金およびスラグの
攪拌は重要である。すなわち、攪拌方法としてはArガス
によるバブリング攪拌が一般的であるが、インペラーに
よる機械的攪拌、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
よる攪拌効果の利用も考えられる。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。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 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。
【００１２】
【実施例】（本発明例） 種々のステンレス鋼を溶製するにあたり、10トンAOD 炉
を用い、表１に示す温度と組成の溶融鉄合金に対して、
表１に示す成分の脱マンガンフラックスを添加した。底
吹き攪拌Arガス量は３Nm3/minまたは0.3Nm3/min、処理
時間属は15 minとした。処理前後の〔Mn〕を表１に併せ
て示す。
を用い、表１に示す温度と組成の溶融鉄合金に対して、
表１に示す成分の脱マンガンフラックスを添加した。底
吹き攪拌Arガス量は３Nm3/minまたは0.3Nm3/min、処理
時間属は15 minとした。処理前後の〔Mn〕を表１に併せ
て示す。
【表１】 表１に示すように本発明例ではいずれも脱マンガン促進
された。 （比較例） 比較例１では溶融鉄合金温度が1650℃、比較例２ではス
ラグ塩基度が2.26の場合である。表１に示すように比較
例ではいずれも、脱マンガンは不良であった。
された。 （比較例） 比較例１では溶融鉄合金温度が1650℃、比較例２ではス
ラグ塩基度が2.26の場合である。表１に示すように比較
例ではいずれも、脱マンガンは不良であった。
【００１３】
【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。
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。
【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。
示す図である。
【図２】脱マンガン率におよぼす溶融鉄合金温度の影響
を示す図である。
を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21C 5/52,7/00,7/076
Claims (2)
- 【請求項１】クロムを５重量％以上含有する溶融鉄合金
の温度が1600℃以下とし、酸化剤として鉄酸化物および
クロム酸化物の１種以上をCaO に配合したフラックスを
前記溶融鉄合金に接触させ、生成されるスラグの塩基度
(%CaO)/(%SiO 2 )を2.0 以下とする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。 - 【請求項２】前記フラックスに、さらにSiO 2 、CaF 2 およ
びAl 2 O 3 の１種以上を配合した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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26127895A JP3147740B2 (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | 高クロム溶融鉄合金の脱マンガン方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26127895A JP3147740B2 (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | 高クロム溶融鉄合金の脱マンガン方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09104913A JPH09104913A (ja) | 1997-04-22 |
| JP3147740B2 true JP3147740B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=17359605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26127895A Expired - Fee Related JP3147740B2 (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | 高クロム溶融鉄合金の脱マンガン方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3147740B2 (ja) |
-
1995
- 1995-10-09 JP JP26127895A patent/JP3147740B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09104913A (ja) | 1997-04-22 |
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