JP3160508B2 - 含クロム溶鋼の脱炭精錬方法 - Google Patents
含クロム溶鋼の脱炭精錬方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、含クロム溶鋼の
脱炭精錬方法に関し、とくにスラグ中の有価金属を還元
回収しない未還元法において、精錬中におけるCr酸化量
を低減すると共に、リサイクルスラグを有効に活用する
ことにより、精錬能率の一層の向上を図ろうとするもの
である。
脱炭精錬方法に関し、とくにスラグ中の有価金属を還元
回収しない未還元法において、精錬中におけるCr酸化量
を低減すると共に、リサイクルスラグを有効に活用する
ことにより、精錬能率の一層の向上を図ろうとするもの
である。
【０００２】
【従来の技術】一般に、含クロム溶鋼の脱炭精錬では、
吹錬中に酸化生成したクロム酸化物を、吹精終了後、Al
やFeSiなどの還元剤によって鋼中に還元回収している。
また、この発明法のように、還元剤を使用せず、クロム
酸化物を含有するスラグを次回の脱炭精錬またはクロム
鉱石の溶融還元精錬にリサイクル使用する方法もある。
かようなリサイクル方法としては、特開平７-62413号公
報、特開昭62−243711号公報および特開平２−232312号
公報に記載の方法がある。
吹錬中に酸化生成したクロム酸化物を、吹精終了後、Al
やFeSiなどの還元剤によって鋼中に還元回収している。
また、この発明法のように、還元剤を使用せず、クロム
酸化物を含有するスラグを次回の脱炭精錬またはクロム
鉱石の溶融還元精錬にリサイクル使用する方法もある。
かようなリサイクル方法としては、特開平７-62413号公
報、特開昭62−243711号公報および特開平２−232312号
公報に記載の方法がある。
【０００３】この中で特開平７-62413号公報および特開
昭62−243711号公報に記載の方法は、脱炭精錬終了後、
未還元スラグを炉内に残留させ、次回の脱炭精錬工程の
高炭素濃度操業中に、次式 (Cr2O3) ＋ 3〔Ｃ〕＝ 2〔Cr〕＋ 3 CO の反応により還元回収するものである。
昭62−243711号公報に記載の方法は、脱炭精錬終了後、
未還元スラグを炉内に残留させ、次回の脱炭精錬工程の
高炭素濃度操業中に、次式 (Cr2O3) ＋ 3〔Ｃ〕＝ 2〔Cr〕＋ 3 CO の反応により還元回収するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法では、スラグの増加に伴ってクロム酸化量の増加を
招き、その結果クロムの酸化ロスが増大するというとこ
ろに問題を残していた。また、脱炭精錬後の含クロムス
ラグを還元せずに、次のチャージまたは溶融還元炉にリ
サイクルする場合は、上掲式の反応が生じにくいという
ところに問題を残していた。
方法では、スラグの増加に伴ってクロム酸化量の増加を
招き、その結果クロムの酸化ロスが増大するというとこ
ろに問題を残していた。また、脱炭精錬後の含クロムス
ラグを還元せずに、次のチャージまたは溶融還元炉にリ
サイクルする場合は、上掲式の反応が生じにくいという
ところに問題を残していた。
【０００５】この発明は、上記の問題を有利に解決すべ
く開発されたもので、脱炭精錬によって生成したスラグ
中のクロムを還元回収しない未還元法において、スラグ
量増加に伴うクロム酸化量の増大を阻止するために、
スラグ量を低減する、同一スラグ量においても、より
低塩基度として次式 (Cr2O3) ＋ 3〔Ｃ〕＝ 2〔Cr〕＋ 3 CO に示すスラグ−メタル間反応を促進する、ことにより、
脱炭精錬中におけるクロム酸化量を効果的に低減すると
共に、リサイクルスラグの還元反応を促進することによ
り、未還元法における溶鋼中Cr歩留りの有利な向上を図
ったものである。
く開発されたもので、脱炭精錬によって生成したスラグ
中のクロムを還元回収しない未還元法において、スラグ
量増加に伴うクロム酸化量の増大を阻止するために、
スラグ量を低減する、同一スラグ量においても、より
低塩基度として次式 (Cr2O3) ＋ 3〔Ｃ〕＝ 2〔Cr〕＋ 3 CO に示すスラグ−メタル間反応を促進する、ことにより、
脱炭精錬中におけるクロム酸化量を効果的に低減すると
共に、リサイクルスラグの還元反応を促進することによ
り、未還元法における溶鋼中Cr歩留りの有利な向上を図
ったものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち、この発明は、
精錬ガスの上吹き機能または上底吹き両機能をそなえる
容器内で含クロム溶鋼を脱炭精錬したのち、スラグ中の
有価金属を還元回収することなしに出鋼する含クロム溶
鋼の脱炭精錬方法において、吹錬中における（CaO + Si
O2）量が 50 kg/t以下となるように添加フラックス量を
調整することを特徴とする含クロム溶鋼の脱炭精錬方法
（第１発明）である。
精錬ガスの上吹き機能または上底吹き両機能をそなえる
容器内で含クロム溶鋼を脱炭精錬したのち、スラグ中の
有価金属を還元回収することなしに出鋼する含クロム溶
鋼の脱炭精錬方法において、吹錬中における（CaO + Si
O2）量が 50 kg/t以下となるように添加フラックス量を
調整することを特徴とする含クロム溶鋼の脱炭精錬方法
（第１発明）である。
【０００７】また、この発明は、精錬ガスの上吹き機能
または上底吹き両機能をそなえる容器内で含クロム溶鋼
を脱炭精錬したのち、スラグ中の有価金属を還元回収す
ることなしに出鋼し、該チャージで生成したスラグは、
該容器内に一部または全量残留させて、次回の脱炭精錬
に利用する含クロム溶鋼の脱炭精錬方法において、次回
の吹錬中における（CaO + SiO2）量が 50 kg/t以下とな
るように添加フラックス量および／または残留スラグ量
を調整することを特徴とする含クロム溶鋼の脱炭精錬方
法（第２発明）である。
または上底吹き両機能をそなえる容器内で含クロム溶鋼
を脱炭精錬したのち、スラグ中の有価金属を還元回収す
ることなしに出鋼し、該チャージで生成したスラグは、
該容器内に一部または全量残留させて、次回の脱炭精錬
に利用する含クロム溶鋼の脱炭精錬方法において、次回
の吹錬中における（CaO + SiO2）量が 50 kg/t以下とな
るように添加フラックス量および／または残留スラグ量
を調整することを特徴とする含クロム溶鋼の脱炭精錬方
法（第２発明）である。
【０００８】さらに、この発明は、上記の第１または第
２発明において、さらにスラグ塩基度（CaO/SiO2）を
0.8〜2.5 の範囲に調整した含クロム溶鋼の脱炭精錬方
法（第３発明）である。
２発明において、さらにスラグ塩基度（CaO/SiO2）を
0.8〜2.5 の範囲に調整した含クロム溶鋼の脱炭精錬方
法（第３発明）である。
【０００９】
【発明の実施の形態】含クロム溶鋼の脱炭精錬では、鋼
中のCrによりＣの活量が低下し、脱Ｃと同時にCr酸化が
生じる Cr酸化速度＝酸化Cr生成速度(1) −酸化Cr還元速度(2) ---(3) 2〔Cr〕＋ 3/2 O2 ＝ (Cr2O3) ---(1) (Cr2O3) ＋ 3〔Ｃ〕＝ 2〔Cr〕＋ 2 CO ---(2) 脱炭中のCr酸化は (3)式に示されるように、供給された
酸素ガスによってCrが酸化される (1)式の反応と、酸化
したクロム酸化物が鋼中〔Ｃ〕によって還元される(2)
式の反応のバランスで決まる。そのうち (2)式の反応速
度は ｄ〔Cr〕／dt＝−Ａ／Ｖ・ｋ・〔 (％Cr) − (％Cr)e) 〕 と表せる。 ここで、Ａ：スラグ−メタル反応界面積 Ｖ：浴体積 ｋ：還元反応速度定数 （ ）〔 〕はそれぞれスラグ中、メタル中を表す。
中のCrによりＣの活量が低下し、脱Ｃと同時にCr酸化が
生じる Cr酸化速度＝酸化Cr生成速度(1) −酸化Cr還元速度(2) ---(3) 2〔Cr〕＋ 3/2 O2 ＝ (Cr2O3) ---(1) (Cr2O3) ＋ 3〔Ｃ〕＝ 2〔Cr〕＋ 2 CO ---(2) 脱炭中のCr酸化は (3)式に示されるように、供給された
酸素ガスによってCrが酸化される (1)式の反応と、酸化
したクロム酸化物が鋼中〔Ｃ〕によって還元される(2)
式の反応のバランスで決まる。そのうち (2)式の反応速
度は ｄ〔Cr〕／dt＝−Ａ／Ｖ・ｋ・〔 (％Cr) − (％Cr)e) 〕 と表せる。 ここで、Ａ：スラグ−メタル反応界面積 Ｖ：浴体積 ｋ：還元反応速度定数 （ ）〔 〕はそれぞれスラグ中、メタル中を表す。
【００１０】スラグ量が増加した場合、 (1)式により生
成した (Cr2O3)つまりスラグ中のCr濃度が、スラグ量が
多いために希釈される結果、 (2)式の反応速度が小さく
なる。そのため (3)式より、 (1)式で示される酸化クロ
ム生成速度が一定の場合には、Cr酸化量が増大する。脱
炭精錬におけるスラグは、主に CaO, SiO2からなる。Si
O2量は、吹錬中の溶銑中のSiまたはFeCr合金中のSiより
生成するSiO2、コ−クス名の灰分に含まれるSiO2で決ま
る。また CaOは、それに対して供給する焼石灰量で決ま
る。
成した (Cr2O3)つまりスラグ中のCr濃度が、スラグ量が
多いために希釈される結果、 (2)式の反応速度が小さく
なる。そのため (3)式より、 (1)式で示される酸化クロ
ム生成速度が一定の場合には、Cr酸化量が増大する。脱
炭精錬におけるスラグは、主に CaO, SiO2からなる。Si
O2量は、吹錬中の溶銑中のSiまたはFeCr合金中のSiより
生成するSiO2、コ−クス名の灰分に含まれるSiO2で決ま
る。また CaOは、それに対して供給する焼石灰量で決ま
る。
【００１１】さて、発明者らは、クロム酸化量の増大を
招くことのない脱炭精錬を実現すべく、精錬時における
スラグ量に着目して実験を重ねた。その結果、図１に示
すように、スラグ量が（CaO ＋SiO2）換算で 50 kg/t以
下であれば、Cr酸化量を低位に安定して維持できること
の知見を得た。従って、第１発明では、吹錬中における
（CaO + SiO2）量が 50 kg/t以下となるように添加フラ
ックス量を調整することにしたのである。また、第２発
明では、次回の吹錬中における（CaO + SiO2）量が 50
kg/t以下となるように添加フラックス量および／または
残留スラグ量を調整することにしたのである。しかしな
がら、スラグ量があまりに少ないと、スロッピングやダ
ストの発生増加が顕著となるため、少なくとも 20 kg/t
程度は存在させることが好ましい。
招くことのない脱炭精錬を実現すべく、精錬時における
スラグ量に着目して実験を重ねた。その結果、図１に示
すように、スラグ量が（CaO ＋SiO2）換算で 50 kg/t以
下であれば、Cr酸化量を低位に安定して維持できること
の知見を得た。従って、第１発明では、吹錬中における
（CaO + SiO2）量が 50 kg/t以下となるように添加フラ
ックス量を調整することにしたのである。また、第２発
明では、次回の吹錬中における（CaO + SiO2）量が 50
kg/t以下となるように添加フラックス量および／または
残留スラグ量を調整することにしたのである。しかしな
がら、スラグ量があまりに少ないと、スロッピングやダ
ストの発生増加が顕著となるため、少なくとも 20 kg/t
程度は存在させることが好ましい。
【００１２】また、発明者らは、図２に示すように、生
成したSiO2量に対する CaO量すなわち CaO／SiO2比が小
さい低塩基度で脱炭精錬を行う方が、スラグが軟化し、
前述した (2)式の反応が促進されるため、Cr酸化量の一
層の低減が可能になること、すなわち同一スラグ量でも
塩基度を低くした方が一層の効果が得られることも併せ
て見出した。同図より明らかなように、塩基度(CaO／Si
O2) が 2.5以下であれば、同一スラグ量においてCr酸化
量を効果的に低減することができた。このように、 CaO
／SiO2を 2.5以下とすることによってCr酸化量の効果的
な低減が達成できる理由は、スラグの液相が増加したた
めと考えられる。図３に、 Cr2O3存在下における CaO／
SiO2比とスラグの液相比率との関係を示したが、 CaO／
SiO2比が 2.5以下になるとスラグの液相比率が急激に上
昇している。しかしながら、 CaO／SiO2比が 0.8を下回
ると、図４に示すように、耐火物の損耗が著しくなるの
で、 CaO／SiO2比は 0.8〜2.5 の範囲に限定した。
成したSiO2量に対する CaO量すなわち CaO／SiO2比が小
さい低塩基度で脱炭精錬を行う方が、スラグが軟化し、
前述した (2)式の反応が促進されるため、Cr酸化量の一
層の低減が可能になること、すなわち同一スラグ量でも
塩基度を低くした方が一層の効果が得られることも併せ
て見出した。同図より明らかなように、塩基度(CaO／Si
O2) が 2.5以下であれば、同一スラグ量においてCr酸化
量を効果的に低減することができた。このように、 CaO
／SiO2を 2.5以下とすることによってCr酸化量の効果的
な低減が達成できる理由は、スラグの液相が増加したた
めと考えられる。図３に、 Cr2O3存在下における CaO／
SiO2比とスラグの液相比率との関係を示したが、 CaO／
SiO2比が 2.5以下になるとスラグの液相比率が急激に上
昇している。しかしながら、 CaO／SiO2比が 0.8を下回
ると、図４に示すように、耐火物の損耗が著しくなるの
で、 CaO／SiO2比は 0.8〜2.5 の範囲に限定した。
【００１３】
【実施例】脱炭精錬条件は表１に示すとおりである。
【表１】
【００１４】かかる脱炭精錬において、残留スラグ量を
種々に変化させ、吹錬中の（ CaO＋SiO2）量とCr酸化量
との関係について調査した結果を図１に示す。同図より
明らかなように、吹錬中の（CaO + SiO2）量が 50 kg/t
以下であればCr酸化量を低く抑えることができた。また
図２には、(CaO＋SiO2）量とCr酸化量との関係に及ぼす
塩基度(CaO/SiO2)の影響について調べた結果を示した
が、同図から明らかなように、塩基度が 2.5以下になる
とスラグの液相比率が増加して、同一スラグ量でもCr酸
化量を低減することができた。
種々に変化させ、吹錬中の（ CaO＋SiO2）量とCr酸化量
との関係について調査した結果を図１に示す。同図より
明らかなように、吹錬中の（CaO + SiO2）量が 50 kg/t
以下であればCr酸化量を低く抑えることができた。また
図２には、(CaO＋SiO2）量とCr酸化量との関係に及ぼす
塩基度(CaO/SiO2)の影響について調べた結果を示した
が、同図から明らかなように、塩基度が 2.5以下になる
とスラグの液相比率が増加して、同一スラグ量でもCr酸
化量を低減することができた。
【００１５】
【発明の効果】かくして、この発明に従い、脱炭精錬後
のスラグを還元回収しない未還元法において、吹錬中の
スラグ（CaO + SiO2) 量を 50 kg/t以下に制限し、さら
にはスラグ塩基度を0.8 ≦ CaO／SiO2≦2.5 の範囲に制
御することにより、耐火物損耗増加を招くことなしに、
脱炭中におけるCr酸化量を安定して低位に維持すること
ができる。その結果、従来に比べてクロムの酸化ロスを
大幅に低減できるのでCr歩留りが向上し、またCr酸化量
推定により操業の安定も可能となった。
のスラグを還元回収しない未還元法において、吹錬中の
スラグ（CaO + SiO2) 量を 50 kg/t以下に制限し、さら
にはスラグ塩基度を0.8 ≦ CaO／SiO2≦2.5 の範囲に制
御することにより、耐火物損耗増加を招くことなしに、
脱炭中におけるCr酸化量を安定して低位に維持すること
ができる。その結果、従来に比べてクロムの酸化ロスを
大幅に低減できるのでCr歩留りが向上し、またCr酸化量
推定により操業の安定も可能となった。
【図１】吹錬中におけるスラグ（CaO ＋SiO2）量とCr酸
化量との関係を示したグラフである。
化量との関係を示したグラフである。
【図２】(CaO＋SiO2）量とCr酸化量との関係に及ぼす塩
基度(CaO/SiO2)の影響を示したグラフである。
基度(CaO/SiO2)の影響を示したグラフである。
【図３】Cr2O3存在下における塩基度(CaO／SiO2) とス
ラグの液相比率との関係を示したグラフである。
ラグの液相比率との関係を示したグラフである。
【図４】スラグ塩基度とバレル耐火物損耗速度との関係
を示したグラフである。
を示したグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 別所 永康 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社 技術研究所内 (72)発明者 高橋 幸雄 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社 技術研究所内 (72)発明者 錦織 正規 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (72)発明者 西川 廣 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (56)参考文献 特開 昭56−93813（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−88112（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21C 5/28,5/34 C21C 7/00 - 7/076
Claims (3)
- 【請求項１】 精錬ガスの上吹き機能または上底吹き両
機能をそなえる容器内で含クロム溶鋼を脱炭精錬したの
ち、スラグ中の有価金属を還元回収することなしに出鋼
する含クロム溶鋼の脱炭精錬方法において、 吹錬中における（CaO + SiO2）量が 50 kg/t以下となる
ように添加フラックス量を調整することを特徴とする含
クロム溶鋼の脱炭精錬方法。 - 【請求項２】 精錬ガスの上吹き機能または上底吹き両
機能をそなえる容器内で含クロム溶鋼を脱炭精錬したの
ち、スラグ中の有価金属を還元回収することなしに出鋼
し、該チャージで生成したスラグは、該容器内に一部ま
たは全量残留させて、次回の脱炭精錬に利用する含クロ
ム溶鋼の脱炭精錬方法において、 次回の吹錬中における（CaO + SiO2）量が 50 kg/t以下
となるように添加フラックス量および／または残留スラ
グ量を調整することを特徴とする含クロム溶鋼の脱炭精
錬方法。 - 【請求項３】 請求項１または２において、スラグ塩基
度（CaO/SiO2）を、 0.8〜2.5 の範囲に調整した含クロ
ム溶鋼の脱炭精錬方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25301695A JP3160508B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 含クロム溶鋼の脱炭精錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25301695A JP3160508B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 含クロム溶鋼の脱炭精錬方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0987720A JPH0987720A (ja) | 1997-03-31 |
| JP3160508B2 true JP3160508B2 (ja) | 2001-04-25 |
Family
ID=17245321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25301695A Expired - Fee Related JP3160508B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 含クロム溶鋼の脱炭精錬方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3160508B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3711738B2 (ja) * | 1998-03-17 | 2005-11-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | スラグの有効利用方法 |
| DE10213967A1 (de) * | 2002-03-28 | 2003-10-09 | Sms Demag Ag | Verfahren zur Behandlung von legierten kohlenstoffhaltigen Eisenschmelzen zur Herstellung von Stahl |
| JP2007063581A (ja) * | 2005-08-29 | 2007-03-15 | Nippon Steel Corp | 含クロム溶鋼の精錬方法 |
| CN116579670B (zh) * | 2023-07-13 | 2023-10-03 | 北京工业大学 | 热态精炼渣回收利用的经济效益计算和可行性评估方法 |
-
1995
- 1995-09-29 JP JP25301695A patent/JP3160508B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0987720A (ja) | 1997-03-31 |
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