JP3345677B2 - 溶銑の脱りん方法 - Google Patents
溶銑の脱りん方法Info
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- JP3345677B2 JP3345677B2 JP00850695A JP850695A JP3345677B2 JP 3345677 B2 JP3345677 B2 JP 3345677B2 JP 00850695 A JP00850695 A JP 00850695A JP 850695 A JP850695 A JP 850695A JP 3345677 B2 JP3345677 B2 JP 3345677B2
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- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は転炉内での溶銑の脱りん
方法に関する。
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】製鋼トータルコストのミニマム化や低り
ん鋼の安定溶銑に関して、従来溶銑の脱りん法として、
(1)トーピードカー内の溶銑に脱りん用フラックスを
インジェクションして予備脱りんを行う方法、(2)取
鍋内の溶銑に脱りん用フラックスをインジェクションす
るか、もしくは吹き付けを行い、予備脱りんを行う方
法、あるいは(3)2基の転炉を用いて、一方で脱りん
を行い、他方で脱炭を行う方法(例えば、特開昭63−
195210号公報)が用いられている。
ん鋼の安定溶銑に関して、従来溶銑の脱りん法として、
(1)トーピードカー内の溶銑に脱りん用フラックスを
インジェクションして予備脱りんを行う方法、(2)取
鍋内の溶銑に脱りん用フラックスをインジェクションす
るか、もしくは吹き付けを行い、予備脱りんを行う方
法、あるいは(3)2基の転炉を用いて、一方で脱りん
を行い、他方で脱炭を行う方法(例えば、特開昭63−
195210号公報)が用いられている。
【0003】しかしながら、トーピードカーを用いた場
合、攪拌が弱いため脱りん反応は平衡から遠く、目標の
脱りん量を達成するために必要以上の生石炭等のフラッ
クスを使用しなければならずフラックス原単位が高いと
いう問題がある。また、トーピードカーや溶銑鍋を処理
容器として用いる場合、上吹き送酸速度を大きくして処
理時間を短縮しようとすると、フリーボードが小さいた
めにスラグの泡立ちによる操業上の障害が生じる。プロ
セス(1)で約20分、プロセス(2)で約11分が脱
りん工程の最短処理時間であるのが現状であった。ま
た、プロセス(3)においても送酸速度は高々1.0N
m3 /min/tで操業されており、処理時間も約10
分を要していた。
合、攪拌が弱いため脱りん反応は平衡から遠く、目標の
脱りん量を達成するために必要以上の生石炭等のフラッ
クスを使用しなければならずフラックス原単位が高いと
いう問題がある。また、トーピードカーや溶銑鍋を処理
容器として用いる場合、上吹き送酸速度を大きくして処
理時間を短縮しようとすると、フリーボードが小さいた
めにスラグの泡立ちによる操業上の障害が生じる。プロ
セス(1)で約20分、プロセス(2)で約11分が脱
りん工程の最短処理時間であるのが現状であった。ま
た、プロセス(3)においても送酸速度は高々1.0N
m3 /min/tで操業されており、処理時間も約10
分を要していた。
【0004】本発明者らは、かかる問題点を解決するた
め、種々の脱りん実験を行い、下記のことを明らかにし
た。 底吹き攪拌動力を1kW/t以上に確保することによ
り、ほぼ平衡まで脱りん反応が進行すること。 その結果、処理後温度1250〜1400℃の範囲で
は、温度に応じて処理後のスラグ中CaO/SiO2 が
0.6〜2.5で十分に目標の脱りん量に達すること。
め、種々の脱りん実験を行い、下記のことを明らかにし
た。 底吹き攪拌動力を1kW/t以上に確保することによ
り、ほぼ平衡まで脱りん反応が進行すること。 その結果、処理後温度1250〜1400℃の範囲で
は、温度に応じて処理後のスラグ中CaO/SiO2 が
0.6〜2.5で十分に目標の脱りん量に達すること。
【0005】送酸速度が2.5Nm3 /min/t以
上の高送酸速度下では、脱りん酸素効率の低下がさほど
認められず、脱りん速度定数が向上し、脱りん処理時間
の短縮が可能であること。 処理後のスラグ中T.Fe濃度を10〜20重量%に
することで、脱りん反応をより適正化でき、鉄歩留りを
維持しつつフラックス原単位を低減できること。
上の高送酸速度下では、脱りん酸素効率の低下がさほど
認められず、脱りん速度定数が向上し、脱りん処理時間
の短縮が可能であること。 処理後のスラグ中T.Fe濃度を10〜20重量%に
することで、脱りん反応をより適正化でき、鉄歩留りを
維持しつつフラックス原単位を低減できること。
【0006】これらの事実に基づき、「フラックス添加
と酸素上吹きおよび底吹き攪拌とを行って溶銑を脱りん
精錬する際に、底吹き攪拌動力が1.0kW/t以上、
上吹き送酸速度が2.5Nm3 /min/t以上、処理
終点温度が1250℃以上1400℃以下、処理後のス
ラグ中CaO/SiO2 が0.6以上2.5以下、T.
Fe濃度が10〜20重量%であることを特徴とする溶
銑の脱りん方法」(特願平05−165790号)を先
に提案し、これにより(1)見かけ平衡に近いところま
で脱りん反応が進行するような十分大きな底吹き攪拌を
与えて、処理温度に応じた最低必要量まで生石灰等のフ
ラックス原単位を低減すること、および(2)送酸速度
を高めることにより処理時間を短縮することを可能にし
た。
と酸素上吹きおよび底吹き攪拌とを行って溶銑を脱りん
精錬する際に、底吹き攪拌動力が1.0kW/t以上、
上吹き送酸速度が2.5Nm3 /min/t以上、処理
終点温度が1250℃以上1400℃以下、処理後のス
ラグ中CaO/SiO2 が0.6以上2.5以下、T.
Fe濃度が10〜20重量%であることを特徴とする溶
銑の脱りん方法」(特願平05−165790号)を先
に提案し、これにより(1)見かけ平衡に近いところま
で脱りん反応が進行するような十分大きな底吹き攪拌を
与えて、処理温度に応じた最低必要量まで生石灰等のフ
ラックス原単位を低減すること、および(2)送酸速度
を高めることにより処理時間を短縮することを可能にし
た。
【0007】しかしながら、上述の脱りん方法におい
て、底吹き攪拌動力は溶銑量・溶銑温度・底吹きガス流
量から、上吹き送酸速度は溶銑量から予め計算でき、処
理終点温度は熱バランス計算により、処理後のスラグ中
CaO/SiO2 はフラックス量と溶銑成分から配合計
算により推定できるものの、スラグ中T.Fe濃度に関
しては、底吹き攪拌動力、上吹き送酸速度・ランス高
さ、スラグ組成との関係式がこれまでなく、処理前に推
定することが困難で、処理後のスラグを分析するまで判
らないのが実状であった。そのため、送酸速度を変更す
る際や、スクラップ使用量や転炉での脱炭吹止め温度等
の変化に対して熱バランスから溶銑脱りん処理終点の温
度を変更し、それに応じてスラグ中CaO/SiO2 を
変更する際、処理後のスラグ中T.Feが目標とする1
0〜20重量%から外れ、(1)目標の[P]レベルに
到達しない、(2)[P]外れを防止するためフラック
スを余分に投入しフラックス原単位の平均値が増加す
る、(3)鉄歩留りが悪化するといった障害がしばしば
生じていた。
て、底吹き攪拌動力は溶銑量・溶銑温度・底吹きガス流
量から、上吹き送酸速度は溶銑量から予め計算でき、処
理終点温度は熱バランス計算により、処理後のスラグ中
CaO/SiO2 はフラックス量と溶銑成分から配合計
算により推定できるものの、スラグ中T.Fe濃度に関
しては、底吹き攪拌動力、上吹き送酸速度・ランス高
さ、スラグ組成との関係式がこれまでなく、処理前に推
定することが困難で、処理後のスラグを分析するまで判
らないのが実状であった。そのため、送酸速度を変更す
る際や、スクラップ使用量や転炉での脱炭吹止め温度等
の変化に対して熱バランスから溶銑脱りん処理終点の温
度を変更し、それに応じてスラグ中CaO/SiO2 を
変更する際、処理後のスラグ中T.Feが目標とする1
0〜20重量%から外れ、(1)目標の[P]レベルに
到達しない、(2)[P]外れを防止するためフラック
スを余分に投入しフラックス原単位の平均値が増加す
る、(3)鉄歩留りが悪化するといった障害がしばしば
生じていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の問題
点を解決すべく、脱りん処理後のスラグ中T.Fe濃度
を事前に予測し、該濃度が10〜20重量%となるよう
に上吹き送酸速度、ランス高さ、底吹き攪拌動力を調整
して、脱りん反応が適正化された状態で処理を行い、処
理後の[P]濃度を精度良く制御するとともに、平均の
フラックス原単位を低減し、かつ鉄歩留りの低下を極力
抑えようとするものである。
点を解決すべく、脱りん処理後のスラグ中T.Fe濃度
を事前に予測し、該濃度が10〜20重量%となるよう
に上吹き送酸速度、ランス高さ、底吹き攪拌動力を調整
して、脱りん反応が適正化された状態で処理を行い、処
理後の[P]濃度を精度良く制御するとともに、平均の
フラックス原単位を低減し、かつ鉄歩留りの低下を極力
抑えようとするものである。
【0009】すなわち、本発明は、処理後の[P]的中
率を向上し、フラックス原単位を低減し、かつ鉄歩留り
の低下を極力抑えた溶銑の脱りん法を提供するものであ
る。
率を向上し、フラックス原単位を低減し、かつ鉄歩留り
の低下を極力抑えた溶銑の脱りん法を提供するものであ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは下記の通りである。フラックス添加と酸素上吹きお
よび底吹き攪拌とを行って溶銑を脱りん精錬する際に、
底吹き攪拌動力が1.0kW/t以上、上吹き送酸速度
が2.5Nm3/min/t以上、処理後のスラグ中C
aO/SiO2 が0.6以上2.5以下、処理終点温度
が1250℃以上1400℃以下であることを特徴とす
る溶銑の脱りん方法において、式(1)で計算されるス
ラグ中T.Fe濃度が10〜20重量%となるように、
上吹き送酸速度、底吹きガス流量、上吹きランス高さを
制御することを特徴とする溶銑の脱りん方法。
ろは下記の通りである。フラックス添加と酸素上吹きお
よび底吹き攪拌とを行って溶銑を脱りん精錬する際に、
底吹き攪拌動力が1.0kW/t以上、上吹き送酸速度
が2.5Nm3/min/t以上、処理後のスラグ中C
aO/SiO2 が0.6以上2.5以下、処理終点温度
が1250℃以上1400℃以下であることを特徴とす
る溶銑の脱りん方法において、式(1)で計算されるス
ラグ中T.Fe濃度が10〜20重量%となるように、
上吹き送酸速度、底吹きガス流量、上吹きランス高さを
制御することを特徴とする溶銑の脱りん方法。
【0011】 スラグ中T.Fe濃度(重量%) =6.49×(上吹き送酸速度)(Nm3/min/t)−5.73×(底吹き攪拌動力)(kW/t) −15.35 ×(L/LO )+9.68|2−CaO/SiO2|+11.73 (1) 以下本発明を詳述する。本発明は、まず底吹き機能の付
いた転炉内に溶銑を装入した後、フラックスを上方もし
くは底吹きインジェクションにより添加し、上吹きラン
スから酸素ガスを吹き付け、底からガス攪拌を行いつ
つ、脱りん精錬を行う。この際、特願平05−1657
90号で示したように、底吹き攪拌動力が1.0kW/
t以上、上吹き送酸速度が2.5Nm3 /min/t以
上、処理終点温度が1250℃以上1400℃以下、処
理後のスラグ中CaO/SiO2 が0.6以上2.5以
下、T.Fe濃度が10〜20重量%とすることで、フ
ラックス原単位を低減し、かつ鉄歩留り低下を極力抑え
た、短時間での脱りん処理が可能となる。
いた転炉内に溶銑を装入した後、フラックスを上方もし
くは底吹きインジェクションにより添加し、上吹きラン
スから酸素ガスを吹き付け、底からガス攪拌を行いつ
つ、脱りん精錬を行う。この際、特願平05−1657
90号で示したように、底吹き攪拌動力が1.0kW/
t以上、上吹き送酸速度が2.5Nm3 /min/t以
上、処理終点温度が1250℃以上1400℃以下、処
理後のスラグ中CaO/SiO2 が0.6以上2.5以
下、T.Fe濃度が10〜20重量%とすることで、フ
ラックス原単位を低減し、かつ鉄歩留り低下を極力抑え
た、短時間での脱りん処理が可能となる。
【0012】本発明者らは種々の脱りん実験を行い、処
理後のスラグ中T.Fe濃度と、上吹き送酸速度、ラン
ス高さ、底吹き攪拌動力、スラグ中CaO/SiO2 と
の関係を調査し、重回帰分析から(1)式で示す関係を
見出した。 スラグ中T.Fe濃度(重量%) =6.49×(上吹き送酸速度)(Nm3/min/t)−5.73×(底吹き攪拌動力)(KW/t) −15.35 ×(L/LO )+9.68|2−CaO/SiO2|+11.73 (1) L :上吹きジェットによる溶鋼の凹み深さ (mm) LO :静止溶鋼深さ (mm) ここで、底吹き攪拌動力は(2)式から(第101,1
02回西山記念技術講座、日本鉄鋼協会、1984,
p.73)計算される値を使用する。
理後のスラグ中T.Fe濃度と、上吹き送酸速度、ラン
ス高さ、底吹き攪拌動力、スラグ中CaO/SiO2 と
の関係を調査し、重回帰分析から(1)式で示す関係を
見出した。 スラグ中T.Fe濃度(重量%) =6.49×(上吹き送酸速度)(Nm3/min/t)−5.73×(底吹き攪拌動力)(KW/t) −15.35 ×(L/LO )+9.68|2−CaO/SiO2|+11.73 (1) L :上吹きジェットによる溶鋼の凹み深さ (mm) LO :静止溶鋼深さ (mm) ここで、底吹き攪拌動力は(2)式から(第101,1
02回西山記念技術講座、日本鉄鋼協会、1984,
p.73)計算される値を使用する。
【0013】
【数1】
【0014】また、Lは(3)式から(「鉄冶金反応工
学」,日刊工業新聞社,1969,p.94)計算され
る値を使用する。 L=Lh ・exp(−0.78h/Lh ) (3) Lh =63.0(kFO2/nd)2/3 h :静止湯面からのランス高さ(mm) k :ジェットの干渉係数(−) FO2:上吹き酸素流量(Nm3 /h) n :ランスの孔数(−) d :ランスの孔径(mm) 種々の脱りん実験における処理後のスラク中T.Fe濃
度と(1)式から計算されるT.Fe濃度との関係を図
1に示す。(1)式により処理後のスラグ中T.Fe濃
度を非常に精度良く推定でき、特願平05−16579
0号で示したような、フラックス原単位を低減し、鉄歩
留り低下を極力抑えた効率の良い脱りん処理条件を安定
して実現できることが明らかになった。
学」,日刊工業新聞社,1969,p.94)計算され
る値を使用する。 L=Lh ・exp(−0.78h/Lh ) (3) Lh =63.0(kFO2/nd)2/3 h :静止湯面からのランス高さ(mm) k :ジェットの干渉係数(−) FO2:上吹き酸素流量(Nm3 /h) n :ランスの孔数(−) d :ランスの孔径(mm) 種々の脱りん実験における処理後のスラク中T.Fe濃
度と(1)式から計算されるT.Fe濃度との関係を図
1に示す。(1)式により処理後のスラグ中T.Fe濃
度を非常に精度良く推定でき、特願平05−16579
0号で示したような、フラックス原単位を低減し、鉄歩
留り低下を極力抑えた効率の良い脱りん処理条件を安定
して実現できることが明らかになった。
【0015】
【実施例】8t試験転炉を用いて、脱りん実験を10チ
ャージ実施した。4.3〜4.6%のC,約0.1%の
P,約0.3%のSiを含む初期温度1180〜130
0℃の約6tの溶銑を6分間精錬した。フラックスとし
て生石灰を処理後のCaO/SiO2 が1.5となるよ
うに配合計算して投入した。上吹き送酸速度は2.5〜
3.5Nm3 /min/t、底吹きはN2 ガス200,
300Nm3 /h(2.0,3.0kW/t)の2条件
で精錬を行い、その際、(1)式から計算されるT.F
e濃度が15%になるようにL/L0 を決定し、(3)
式からランス高さを求めた。また、処理後の溶銑温度が
1350℃一定となるように、スクラップ量を適宜被処
理溶銑と配合した。
ャージ実施した。4.3〜4.6%のC,約0.1%の
P,約0.3%のSiを含む初期温度1180〜130
0℃の約6tの溶銑を6分間精錬した。フラックスとし
て生石灰を処理後のCaO/SiO2 が1.5となるよ
うに配合計算して投入した。上吹き送酸速度は2.5〜
3.5Nm3 /min/t、底吹きはN2 ガス200,
300Nm3 /h(2.0,3.0kW/t)の2条件
で精錬を行い、その際、(1)式から計算されるT.F
e濃度が15%になるようにL/L0 を決定し、(3)
式からランス高さを求めた。また、処理後の溶銑温度が
1350℃一定となるように、スクラップ量を適宜被処
理溶銑と配合した。
【0016】表1、表2(表1のつづき)に、本実施例
における諸元と(1)式から計算されるスラグ中T.F
e濃度と実績T.Fe濃度、目的の[P]濃度と実績
[P]濃度、鉄歩留りおよび生石灰原単位を示す。スラ
グ中T.Fe濃度は計算値の±2%に制御されているこ
とが判る。また、全てのチャージで[P]濃度は目標
[P]濃度以下となっており、制御性が良く効率的な脱
りん処理であることを示している。
における諸元と(1)式から計算されるスラグ中T.F
e濃度と実績T.Fe濃度、目的の[P]濃度と実績
[P]濃度、鉄歩留りおよび生石灰原単位を示す。スラ
グ中T.Fe濃度は計算値の±2%に制御されているこ
とが判る。また、全てのチャージで[P]濃度は目標
[P]濃度以下となっており、制御性が良く効率的な脱
りん処理であることを示している。
【0017】表3には、本実施例における[P]濃度の
的中率、すなわち目標の[P]濃度に達成した割合、
[P]のバラツキ、すなわち目標[P]濃度からの偏差
の平均値、および生石灰原単位と鉄歩留りの平均値を示
す。比較として、(1)式を用いていなかった時の従来
法50チャージにおける各値を併せて示す。従来法と比
較して、[P]濃度の的中率が飛躍的に向上し、[P]
のバラツキも低下して、生石灰原単位が低減され、鉄歩
留り低下の抑制が可能であることが明らかになった。
的中率、すなわち目標の[P]濃度に達成した割合、
[P]のバラツキ、すなわち目標[P]濃度からの偏差
の平均値、および生石灰原単位と鉄歩留りの平均値を示
す。比較として、(1)式を用いていなかった時の従来
法50チャージにおける各値を併せて示す。従来法と比
較して、[P]濃度の的中率が飛躍的に向上し、[P]
のバラツキも低下して、生石灰原単位が低減され、鉄歩
留り低下の抑制が可能であることが明らかになった。
【0018】
【表1】
【0019】
【表2】
【0020】
【表3】
【0021】
【発明の効果】本発明により、処理後の[P]的中率を
向上し、フラックス原単位を低減するとともに、鉄歩留
りの向上を図ることが可能となった。
向上し、フラックス原単位を低減するとともに、鉄歩留
りの向上を図ることが可能となった。
【図1】(1)式で計算されるスラグ中T.Fe濃度と
実績の処理後T.Feの関係を示す図である。
実績の処理後T.Feの関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−70626(JP,A) 特公 平2−200715(JP,B2) 鉄と鋼,日本,日本鉄鋼協会,1990 年,Vol.76,1817−1822 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C21C 5/35 C21C 1/02 110
Claims (1)
- 【請求項1】 フラックス添加と酸素上吹きおよび底吹
き攪拌とを行って溶銑を脱りん精錬する際に、底吹き攪
拌動力が1.0kW/t以上、上吹き送酸速度が2.5
Nm3 /min/t以上、処理後のスラグ中CaO/S
iO2 が0.6以上2.5以下、処理終点温度が125
0℃以上1400℃以下であることを特徴とする溶銑の
脱りん方法において、式(1)で計算されるスラグ中
T.Fe濃度が10〜20重量%となるように、上吹き
送酸速度、底吹きガス流量、上吹きランス高さを制御す
ることを特徴とする溶銑の脱りん方法。 スラグ中T.Fe濃度(重量%) =6.49×(上吹き送酸速度)(Nm3/min/t)−5.73×(底吹き攪拌動力)(kW/t) −15.35 ×(L/LO )+9.68|2−CaO/SiO2|+11.73 (1) L :上吹きジェットによる溶鋼の凹み深さ LO :静止溶鋼深さ
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00850695A JP3345677B2 (ja) | 1995-01-23 | 1995-01-23 | 溶銑の脱りん方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00850695A JP3345677B2 (ja) | 1995-01-23 | 1995-01-23 | 溶銑の脱りん方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08199219A JPH08199219A (ja) | 1996-08-06 |
JP3345677B2 true JP3345677B2 (ja) | 2002-11-18 |
Family
ID=11695014
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP00850695A Expired - Fee Related JP3345677B2 (ja) | 1995-01-23 | 1995-01-23 | 溶銑の脱りん方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3345677B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2820437B1 (fr) * | 2001-02-08 | 2004-04-23 | Nippon Steel Corp | Procede de dephosphoration de fonte liquide |
JP2002322506A (ja) * | 2001-04-23 | 2002-11-08 | Nippon Steel Corp | 溶銑の転炉脱りん方法 |
JP4497942B2 (ja) * | 2004-01-23 | 2010-07-07 | 株式会社神戸製鋼所 | 転炉の操業方法 |
JP5404269B2 (ja) * | 2009-09-10 | 2014-01-29 | 株式会社神戸製鋼所 | 脱りん方法 |
JP5404268B2 (ja) * | 2009-09-10 | 2014-01-29 | 株式会社神戸製鋼所 | 脱りん方法 |
JP5388805B2 (ja) * | 2009-11-10 | 2014-01-15 | 株式会社神戸製鋼所 | 脱炭スラグを用いた脱りん方法 |
CN102230052B (zh) * | 2011-07-19 | 2015-01-21 | 山东钢铁股份有限公司 | 单渣法生产高碳低磷钢水的顶底复吹转炉工艺 |
JP6292187B2 (ja) * | 2015-01-29 | 2018-03-14 | Jfeスチール株式会社 | 溶鉄の精錬方法並びに高温物質の組成分析方法及び高温物質の組成分析装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3239197B2 (ja) * | 1993-07-05 | 2001-12-17 | 新日本製鐵株式会社 | 転炉製鋼法 |
-
1995
- 1995-01-23 JP JP00850695A patent/JP3345677B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
鉄と鋼,日本,日本鉄鋼協会,1990年,Vol.76,1817−1822 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08199219A (ja) | 1996-08-06 |
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