JP3584609B2 - 含Ｃｒ溶鋼の脱炭精錬方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、含Ｃｒ溶鋼の脱炭精錬方法に関し、特に、スラグ中の酸化Ｃｒの還元に使用するＳｉ還元剤量を低減できる経済性に優れた精錬技術に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、含Ｃｒ溶鋼の基本的な脱炭精錬方法は、［Ｃ］濃度１％以上の含Ｃｒ溶鉄を転炉（上吹き、あるいは上底吹）に装入し、酸素吹錬によって含有する炭素を低減させるものである。その際、図４示すように、酸素吹錬の前半（［Ｃ］濃度が１．０重量％以上）に溶鋼の成分調整用の合金鉄（Ｆｅ−Ｍｎ，Ｆｅ−Ｃｒ等）、造滓剤のＣａＯ，及び昇熱用のコークスを溶鋼に投入し、吹錬の後半［Ｃ］濃度が脱炭目標値になったらスラグ中の酸化Ｃｒを還元し溶鋼中へ戻すＦｅ−Ｓｉを投入すると共に酸素を吹止る。また、この脱炭精錬中でのＣｒやＭｎの酸化は、図２に示すように、溶鋼中の［Ｃ］濃度が１重量％以下までに低下してから著しくなる（図２では、脱炭反応が右側から左側へ向けて進行するように記載してある）。
【０００３】
ところで、かかる含Ｃｒ溶鋼の脱炭精錬を行うには、精錬時における溶鋼中Ｃｒの酸化ロスを低減するための種々の配慮がなされ、従来より公表された研究成果も多い。
例えば、特公昭５９−２１３６７号公報は、精錬中に鋼浴面上に生じたＣＯガスを上吹酸素で所謂二次燃焼させることによりスラグ中のＣｒ酸化物含有量を低減すると共に、該スラグ中のＣｒ酸化物を還元するためのＦｅ−Ｓｉ投入量を減らして経済的に優れた精錬方法を開示している。また、特開平２−３６１９号公報は、吹錬末期に不活性ガスのみを溶鋼に上吹きすると同時に、滓化剤あるいは滓化剤と還元剤とを併用してスラグ中Ｃｒ酸化物の還元を容易にし、Ｆｅ−Ｓｉ原単位の低減を図る方法を提案している。さらに、特公昭６２−５０５４３号公報では、ステンレス鋼製造において発生する酸化Ｃｒを含むスラグを炭材で還元処理することによって、溶鋼中Ｃｒの酸化ロスを低減する方法を提案している。
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術は、すべて含Ｃｒ溶鋼の基本的な脱炭精錬方法に、過剰な精錬ガス、炭材等を使用することで溶鋼中Ｃｒの酸化ロスを抑制するものであり、結局は、精錬ガスや炭材の原単位が大きくなって経済的には好ましくないという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる事情を鑑み、従来より経済的に優れた含Ｃｒ溶鋼の精錬方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
発明者は、上記目的を達成するため鋭意研究し、もともと溶鋼の成分調整に必要なＦｅ−Ｍｎの還元能に着眼した。つまり、溶鋼へのその投入タイミングを適切にすれば、投入までにスラグ中に生成したＣｒ_２ Ｏ_３ を還元し、高価なスラグ還元用Ｆｅ−Ｓｉの原単位を低減させることができると考えた。本発明は、この考えを具現化したものであり、すなわち、本発明は、含Ｃｒ溶鋼を脱炭精錬するに際し、上記溶鋼の［Ｃ］濃度が０．５重量％＜［Ｃ］＜１．０重量％の範囲内にある時期に、Ｆｅ−Ｍｎを投入することを特徴とする含Ｃｒ溶鋼の脱炭精錬方法である。
【０００７】
本発明では、含Ｃｒ溶鋼を脱炭精錬するにあたり、成分調整に使用するＦｅ−Ｍｎを適切な時期に溶鋼へ投入し、精錬中に生じた酸化Ｃｒを該Ｆｅ−Ｍｎ中のＭｎによって還元するようにしたので、酸化Ｃｒの還元に通常使用する高価なＦｅ−Ｓｉの使用量を低減できるようになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、前記図４を参照して説明した含Ｃｒ溶鋼の脱炭精錬において、溶鋼の成分調整用Ｆｅ−Ｍｎの添加タイミングを記号Ａに示す範囲に変更するものである。つまり、図１に示すように、該Ｆｅ−Ｍｎ以外の添加物は、その投入タイミングを変更せず、Ｆｅ−Ｍｎの投入タイミングを溶鋼中［Ｃ］濃度が０．５重量％＜［Ｃ］＜１．０重量％となる範囲にある時期とした。
【０００９】
Ｆｅ−Ｍｎの投入タイミングを上記のように限定したのは、溶鋼中［Ｃ］濃度が０．５重量％未満では、溶鋼中の［Ｃ］が低いためにＦｅＭｎ投入時の該溶鋼の局部冷却によりＣｒ酸化ロスを増加させるからであり、１．０重量％を超えると、溶鋼温度が低く、さらにスラグ中（Ｃｒ_２ Ｏ_３ ）の濃度が低いので、ＭｎによるＣｒ_２ Ｏ_３ の還元反応が進みにくいからである。
【００１０】
次に、本発明に係る上記脱炭精錬法を、ステンレス鋼（鋼種ＳＵＳ ４３０）の製造に適用し、その結果（発明例）を従来の脱炭精錬法での結果（比較例）と共に表１に示す。
【００１１】
【表１】

【００１２】
表１で明らかなように、本発明法の適用によりＦｅ−Ｓｉ投入前のスラグ中Ｔｏｔａｌ．Ｃｒ量、つまり酸化物となっているＣｒ量が、従来法で精錬した時の半分以下に低減している。したがって、その後に投入するスラグ中の酸化ＣｒやＭｎの還元に投入するＦｅ−Ｓｉ量もそれに応じて少なくて済んだ。ちなみに。還元用Ｆｅ−Ｓｉの原単位は、図３に示すように、従来法による場合の７０％と大幅に削減できた。
【００１３】
なお、高炭素Ｆｅ−Ｍｎには、通常７％程度の炭素分が含まれているので、かかるＦｅ−Ｍｎを使用した場合にはこの炭素によるスラグ中酸化Ｃｒの還元も期待でき、本発明の効果は一層拡大する。
【００１４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明では、成分調整用Ｆｅ−Ｍｎの添加時期を工夫し、Ｆｅ−Ｓｉ投入前でのスラグ中Ｔ−Ｃｒ量を半減するようにしたので、還元用Ｆｅ−Ｓｉの原単位が大幅に削減できた。また、溶鋼中のＭｎロスの減少も達成できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る含Ｃｒ溶鋼の脱炭精錬方法を示す図である。
【図２】溶鋼［Ｃ］濃度とスラグ中Ｔ−Ｃｒとの関係を示す図である。
【図３】本発明法及び従来法を採用した場合の還元用Ｆｅ−Ｓｉ原単位を、指数を用いて比較した図である。
【図４】従来の含Ｃｒ溶鋼の基本的な脱炭精錬方法を示す図である。

Claims (1)

1. 含Ｃｒ溶鋼を脱炭精錬するに際し、
   上記溶鋼の［Ｃ］濃度が０．５重量％＜［Ｃ］＜１．０重量％の範囲内にある時期に、Ｆｅ−Ｍｎを投入することを特徴とする含Ｃｒ溶鋼の脱炭精錬方法。

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