JP4655573B2

JP4655573B2 - 含クロム溶銑の酸化脱りん方法

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Publication number: JP4655573B2
Application number: JP2004284227A
Authority: JP
Inventors: 雄太日野; 祐一内田; 康夫岸本; 秀次竹内
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Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2004-09-29
Filing date: 2004-09-29
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2024-09-29
Also published as: JP2006097079A

Description

本発明は、Crを含有する溶銑（以下、含クロム溶銑という）からＰを酸化して除去する脱りん処理に関し、特に溶融還元法等で溶製したCr含有量 3.0質量％以上の含クロム溶銑の脱りん処理に関するものである。

ステンレス鋼に代表されるCrを多量に含有する鋼種（以下、高クロム鋼という）では、鋼中のＰが応力腐食割れや熱間割れを誘発するばかりでなく、溶接性の悪化も引き起こす。そのため高クロム鋼では、Ｐ含有量を可能な限り低減する必要がある。

高クロム鋼の製造方法として確立された技術は、下記の２種類に大別される。
(a) 高炉から排出した溶銑のＰを低減（いわゆる溶銑予備処理）した後、転炉に収容してフェロクロム合金を添加するとともに脱炭精錬を行なう、
(b) 転炉を用いてクロム鉱石を溶融還元して含クロム溶銑を溶製し、さらに含クロム溶銑の脱炭精錬を行なう。

上記の (a)，(b) の技術は、いずれもFeCr合金および副原料を使用するので、これらFeCr合金や副原料中に含まれるＰが溶銑あるいは含クロム溶銑に混入する。特に (b)の技術では、含クロム溶銑の酸素ポテンシャルが低いので、副原料から含クロム溶銑へＰが容易に移行する。したがって (b)の技術で高クロム鋼を製造する場合には、脱炭精錬に先立って、含クロム溶銑の脱りん処理を行なう必要がある。

一般に溶銑の脱りん処理は、
(A) 溶銑にCaやCaＣ₂等を添加してＰをCa₃Ｐ₂として除去する脱りん処理（いわゆる還元脱りん）と、
(B) 溶銑中のＰをＰ₂Ｏ₅として除去する脱りん処理（いわゆる酸化脱りん）
がある。しかし含クロム溶銑では、CrがＰの活量係数を低下させるので、脱りん処理を行なうのは熱力学的に困難である。そこで、含クロム溶銑の脱りん処理を効果的に行なう技術が種々検討されている。

たとえば特許文献１には、含クロム溶銑にCaＣ₂を添加した後、さらにプラズマアークを照射して還元脱りんを行なう技術が開示されている。

また特許文献２には、精錬剤として BaＣＯ₃， Li₂Ｏ等のアルカリ金属やアルカリ土類金属の酸化物あるいはその炭酸塩を含クロム溶銑に添加して酸化脱りんを行なう技術が開示されている。特許文献３には、安価なCaＯ−CaＦ₂系精錬剤を酸素ガスとともに含クロム溶銑に吹き込んで酸化脱りんを行なう技術が開示されている。特許文献４には、Crを５質量％以上，Ｃを 4.5質量％以上含有する含クロム溶銑をトーピードカーまたは溶銑鍋に収容した後、精錬剤としてCaＯ，CaＦ₂，酸化鉄を含クロム溶銑に吹き込むとともに酸素ガスを上吹きして酸化脱りんを行なう技術が開示されている。

しかし特許文献１に開示された還元脱りん技術では、含クロム溶銑の酸素ポテンシャルＰ_O2を極めて低位（Ｐ_O2＜10^-19atm ）にしなければならない。しかも脱りん処理によって生じる Ca₃Ｐ₂が大気中の水分と反応して、フォスフィンと呼ばれる有毒なＰＨ₃を生成するので、環境汚染を引き起こす恐れがある。特許文献１に開示された還元脱りん技術を採用するためには、これらの問題を解決しなければならないので、未だ実用化には到っていない。

また特許文献２に開示された酸化脱りん技術では、高価なアルカリ金属やアルカリ土類金属を使用するので、脱りん処理コストの上昇を招く。

特許文献３，特許文献４に開示された酸化脱りん技術では、酸素ガスを使用するので、Crの酸化ロスが増大する。その結果、スラグが固化して脱りん処理が停滞するばかりでなく、Crの歩留りが低下することによって、高クロム鋼製造コストが上昇する。さらに含クロム溶銑中のＣが飽和している場合には、脱りん処理の所要時間の経過にともなって含クロム溶銑の温度が低下し、含クロム溶銑中にＣが析出する。そのため、含クロム溶銑中に供給される酸素ガスおよび／または酸化鉄が脱炭反応のみに消費され、脱りん処理の進行が阻害される可能性がある。
特開昭58-55514号公報特公昭62-13405号公報特許第2684113 号公報特許第2758056 号公報

本発明は、有毒なＰＨ₃を生成する恐れのない、酸化脱りん技術を対象としており、その目的は、含クロム溶銑の酸化脱りんを行なうにあたって、簡便な手段で効果的な脱りん処理を可能にし、含クロム溶銑の脱りん処理コストを削減できる酸化脱りん方法を提供することにある。

本発明は、精錬容器に収容したCr含有量 3.0質量％以上の含クロム溶銑に、酸化鉄含有物質，石灰含有物質およびホタル石含有物質からなる精錬剤を添加して、含クロム溶銑に含まれるＰを酸化して除去する含クロム溶銑の酸化脱りん方法において、前記精錬剤を添加する前の含クロム溶銑の温度を1350〜1500℃の範囲内に制御するとともに、前記精錬剤を添加する前の含クロム溶銑のＣ含有量を 4.0質量％以上でかつ脱りん処理によってＣが析出しない飽和量［％Ｃ］ _SAT 以下の範囲内に制御し、酸化鉄濃度（％FeＯ）と石灰濃度（％CaＯ）とホタル石濃度（％CaＦ₂）が下記の (1)式と (2)式を満足する精錬剤を含クロム溶銑に添加し、かつ前記飽和量［％Ｃ］ _SAT が下記の(8)式を用いて算出される含クロム溶銑の酸化脱りん方法である。

0.4 ≦（％CaＯ）／（％CaＦ₂）≦ 2.0 ・・・ (1)
0.4 ≦（％CaＯ）／（％FeＯ）≦ 2.0 ・・・ (2)
［％Ｃ］ _SAT ＝0.003545Ｔ＋0.067142［％Cr］−0.20072 ・・・ (8)
（％FeＯ）：精錬剤の酸化鉄濃度（質量％）
（％CaＯ）：精錬剤の石灰濃度（質量％）
（％CaＦ₂）：精錬剤のホタル石濃度（質量％）
Ｔ：含クロム溶銑の温度（℃）
［％Cr］：含クロム溶銑のCr含有量（質量％）
本発明の酸化脱りん方法では、精錬剤を添加する前の含クロム溶銑のＰ含有量が 0.025質量％以下で、脱りん処理を終了した後の含クロム溶銑のＰ含有量が 0.008質量％以下であることが好ましい。また、精錬剤を添加する前の含クロム溶銑のSi含有量を0.05質量％以下に調整することが好ましい。また含クロム溶銑は、溶融還元法によって溶製し、次いで前記精錬容器に収容して前記精錬剤を添加することが好ましい。

本発明によれば、簡便な手段で効果的に含クロム溶銑の脱りん処理を行なうことができるので、含クロム溶銑の脱りん処理コストを削減できる。

含クロム溶銑の酸化脱りん反応は下記の (3)式で表わされる。この (3)式を促進するために酸素ガスが含クロム溶銑に供給されるが、その酸素ガスによって (4)式で表わされるCrの酸化反応と (5)式で表わされる脱炭反応が同時に発生する。 (3)式の酸化脱りん反応を効率良く進行させるためには、 (4)式と (5)式の反応を抑制する必要がある。

２［Ｐ］＋５［Ｏ］→（Ｐ₂Ｏ₅）・・・ (3)
２［Cr］＋３［Ｏ］＋CaＯ(S) →（CaＯ・Cr₂Ｏ₃）・・・ (4)
［Ｃ］＋［Ｏ］→ＣＯ・・・ (5)
［Ｐ］：含クロム溶銑中のＰ
［Ｏ］：含クロム溶銑中のＯ
［Cr］：含クロム溶銑中のCr
［Ｃ］：含クロム溶銑中のＣ
（Ｐ₂Ｏ₅）：スラグ中のＰ₂Ｏ₅
（CaＯ・Cr₂Ｏ₃）：スラグ中のCaＯとCr₂Ｏ₃の複合酸化物
CaＯ(S) ：精錬剤として添加される固形CaＯ
ところが含クロム溶銑では、通常、 (4)式が優先的に進行し、生成したCr₂Ｏ₃がスラグに取り込まれてスラグを固化し、スラグからの酸素供給を阻害する。しかもCrは含クロム溶銑中のＰの活量係数に及ぼす影響（すなわち相互作用助係数）が負であり、CrがＰの活量を低下させる要因になっている。つまり含クロム溶銑では、Crが存在する故に、スラグが固化するとともにＰの活量が低下して、酸化脱りん反応の進行が阻害される。

一方、含クロム溶銑中のＰの分配比Ｌ_Pは下記の (6)式で表わされ、Ｐの活量係数ｆ_Pは下記の (7)式で表わされる。

logＬ_P＝logＣ_P＋logｆ_P−logＫ_P＋（５／４）logＰ_O2−0.487 ・・・ (6)
logｆ_P＝ｅ_P ^C［％Ｃ］＋ｅ_P ^CR［％Cr］・・・ (7)
ｅ_P ^C＝（ 105.1／Ｔ）＋0.0723
ｅ_P ^CR＝−0.019
Ｌ_P ：スラグと含クロム溶銑間のＰの分配比（＝（％Ｐ）／［％Ｐ］，ここに（％Ｐ）はスラグ中のＰ含有量，［％Ｐ］は含クロム溶銑のＰ含有量であり、単位はいずれも質量％）
Ｃ_P ：スラグのフォスフェートキャパシティー
ｆ_P ：含クロム溶銑中のＰの活量係数
Ｋ_P ：脱りん速度定数
Ｐ_O2 ：含クロム溶銑中の酸素ポテンシャル
ｅ_P ^C ：含クロム溶銑中のＰのＣに対する相互作用助係数
ｅ_P ^CR：含クロム溶銑中のＰのCrに対する相互作用助係数
［％Ｃ］：含クロム溶銑のＣ含有量（単位は質量％）
［％Cr］：含クロム溶銑のCr含有量（単位は質量％）
Ｔ：含クロム溶銑の温度（単位はＫ）
熱力学的には (7)式から明らかなように、含クロム溶銑のＣ含有量［％Ｃ］が増加すると、Ｐの活量係数ｆ_Pが高くなる。その結果、 (6)式で示されるＰの分配比Ｌ_Pが上昇して、酸化脱りん反応が促進される。

さらに (4)式の反応によって酸素ポテンシャルＰ_O2が決定される。ここで、フォスフェートキャパシティーにCaＯ−CaＦ₂系スラグのものを適用すると仮定すれば、 (6)式から明らかなように、含クロム溶銑の温度が高いほど、酸化脱りん反応が促進される。

一方、酸化脱りんでは、安価なCaＯ−CaＦ₂系の精錬剤が広く使用されているが、その成分や添加量については、それぞれの脱りん処理の条件（たとえば含クロム溶銑の温度や成分等）に応じて適宜調整して対応している。

そこで、発明者らは、精錬剤の好適な使用方法を検討するために実験を行なった。図２は、実験装置の要部を模式的に示す断面図である。

含クロム溶銑４を溶解炉５に収容し、溶解炉５の上方から含クロム溶銑４内に攪拌羽根３を浸漬した。攪拌羽根３は回転シャフト２を介してモーター１に連結されており、モーター１の回転に伴って攪拌羽根３が回転することによって、含クロム溶銑４を攪拌する。なお、溶解炉５は電気的に加熱するように構成されている。

実験条件は表１に示す通りである。精錬剤は、安価な酸化鉄−CaＯ−CaＦ₂系を使用した。この精錬剤は、固体酸素（すなわち酸化鉄）が酸素源となる。攪拌羽根の回転数は 250回転／分で一定とし、含クロム溶銑の成分，温度および精錬剤の成分を種々変化させて実験を行なった。

まず、含クロム溶銑の成分と温度を一定にし、精錬剤のCaＯ濃度（％CaＯ）とFeＯ濃度（％FeＯ）の比を変化させて脱りん処理を行ない、脱りん速度定数Ｋ_P（１／min ）を調査した。その実験条件を表２に示し、調査結果を図３に示す。なお、精錬剤のCaＦ₂は30質量％で一定にした。脱りん速度定数Ｋ_Pは、 (3)式の反応速度を1次反応と仮定して、その傾きから導出した。

図３から明らかなように、（％CaＯ）／（％FeＯ）比が 0.4〜2.0 の範囲内で、良好なＫ_Pが得られる。つまり、（％CaＯ）／（％FeＯ）比が 0.4未満では、精錬剤の酸化力が過剰に大きくなり、 (4)式や (5)式で消費される酸化鉄量が増大する。また、CaＯが少ないので、 (3)式で生成したＰ₂Ｏ₅をスラグ中に固定できず、含クロム溶銑へ復りんが生じる。一方、（％CaＯ）／（％FeＯ）比が 2.0を超えると、CaＯが過剰に増加するので、スラグの滓化が阻害され、 (3)式の反応が進行しない。

次に、精錬剤のCaＯ濃度（％CaＯ）とCaＦ₂濃度（％CaＦ₂）の比を変化させて脱りん処理を行ない、脱りん速度定数Ｋ_P（１／min ）を調査した。その調査結果を図４に示す。その実験条件は表２と同じである。なお、精錬剤の酸化鉄は30質量％で一定にした。脱りん速度定数Ｋ_Pは、 (3)式の反応速度を1次反応と仮定して、その傾きから導出した。

図４から明らかなように、（％CaＯ）／（％CaＦ₂）比が 0.4〜2.0 の範囲内で、良好なＫ_Pが得られる。つまり、（％CaＯ）／（％CaＦ₂）比が 0.4未満では、CaＯが未飽和であるから、フォスフェートキャパシティーが低下し、スラグの脱りん能力が十分に発揮されない。一方、（％CaＯ）／（％CaＦ₂）比が 2.0を超えると、CaＯが過剰に増加するので、スラグの滓化が阻害され、 (3)式の反応が進行しない。

さらに、精錬剤の成分を一定にし、精錬剤を添加する前の含クロム溶銑のＣ含有量［％Ｃ］を変化させて脱りん処理を行ない、脱りん速度定数Ｋ_P（１／min ）を調査した。その実験条件を表３に示し、調査結果を図５に示す。なお図５中に示した飽和量は、Fe−Ｃ−Cr系状態図に基づいて推定した (8)式を用いて、含クロム溶銑のＣの飽和量［％Ｃ］_SATとして算出した値である。

［％Ｃ］_SAT＝0.003545Ｔ＋0.067142［％Cr］−0.20072 ・・・ (8)
含クロム溶銑のCr含有量［％Cr］が15質量％で、含クロム溶銑の温度Ｔが1400℃，1450℃，1500℃の場合の［％Ｃ］_SATは、 (8)式によればそれぞれ5.70，5.94，6.12である。

図５から明らかなように、精錬剤を添加する前の［％Ｃ］が増加すると、Ｋ_Pが向上する傾向がある。この現象は、［％Ｃ］が増加することによって酸化脱りん反応が促進されることを意味しており、上記した (6)式と (7)式で熱力学的に説明した通りである。特に［％Ｃ］が４質量％以上で、良好なＫ_Pが得られる。ところが、精錬剤を添加する前の含クロム溶銑の［％Ｃ］が飽和量［％Ｃ］_SATを超えると、Ｋ_Pは著しく低下する。

［％Ｃ］が［％Ｃ］_SATを超える含クロム溶銑は、脱りん処理の時間の経過に伴って温度が低下して、過剰のＣが析出する。この析出したＣが精錬剤中の酸化鉄と反応するので、酸化脱りん反応に寄与する酸化鉄が減少する。図５中の飽和量を超える範囲でＫ_Pが低下する現象は、このようにして生じる。一方、［％Ｃ］が 4.0質量％未満では、熱力学的にＰの活量係数が低下し、酸化脱りん反応の進行が妨げられる。したがって、精錬剤を添加する前の［％Ｃ］は 4.0質量％以上かつ［％Ｃ］_SAT以下とする必要がある。ここで、［％Ｃ］_SAT以下とは、脱りん処理の時間の経過に伴って温度が低下してもＣが析出しない範囲を意味する。

次いで、表２と同じ成分の含クロム溶銑の温度を変化させて脱りん処理を行ない、精錬容器の耐火物や含クロム溶銑の歩留りを調査した。精錬剤は表２と同じものを使用した。含クロム溶銑では、 (6)式に示すように、精錬剤を添加する前の温度が高いほどＰの分配比が増加する。しかも、高温で脱りん処理を行なえば、Crの酸化ロスが減少する。したがって、脱りん処理における含クロム溶銑の温度は、高い方が好ましい。しかし本発明では、CaＦ₂を含クロム溶銑に添加するので、1500℃を超える温度で脱りん処理を行なうと、スラグ中のCaＦ₂によって耐火物が著しく損耗する。一方、1350℃未満では、含クロム溶銑のCrの酸化ロスが増大する。しかも、脱りん処理の時間の経過に伴って温度が低下して熱余裕度が減少し、後工程における含クロム溶銑の歩留りが低下する。したがって、精錬剤を添加する前の含クロム溶銑の温度は1350〜1500℃の範囲内を満足する必要がある。

また、表２と同様の成分を有する含クロム溶銑のSi含有量［％Si］のみを変化させて脱りん処理を行ない、脱りん速度定数を調査した。その調査結果を図６に示す。なお、精錬剤は表２と同じものを使用した。

図６から明らかなように、精錬剤を添加する前の含クロム溶銑の［％Si］が0.05質量％を超えると、脱りん速度定数は大幅に低下する。その理由は、［％Si］が0.05質量％を超えると、精錬剤中の酸化鉄の大部分がSiの酸化反応に消費されて、酸化脱りん反応に寄与する酸素量が減少するからである。したがって、精錬剤を添加する前の含クロム溶銑の［％Si］は0.05質量％以下とするのが好ましい。

ステンレス鋼に代表される高クロム鋼の製品品質を向上するためには、その素材となる含クロム溶銑のＰ含有量を可能な限り低減する必要がある。後工程にてＰが不可避的に混入することを考慮すると、脱りん処理を終了した後の含クロム溶銑のＰ含有量を 0.008質量％以下とするのが好ましい。さらに、本発明で使用する精錬剤の酸化力を考慮すれば、酸化脱りん反応で生じるスラグの発生量の増大を抑えるために、精錬剤を添加する前の含クロム溶銑のＰ含有量を 0.025質量％以下とするのが好ましい。

本発明で使用する精錬容器は、従来から普通鋼の溶銑の脱りん処理（いわゆる溶銑の予備処理）で使用する容器（たとえばトーピードカー，溶銑鍋等）が使用できる。含クロム溶銑の攪拌は、図２に示す機械攪拌の他に、ガス攪拌も使用できる。また、精錬剤の添加は、含クロム溶銑の上方から投入する方法、あるいは含クロム溶銑中に吹き込む方法（いわゆるインジェクション）等が使用できる。

つまり本発明を適用するにあたって、従来から使用している装置に大幅な改造を施す必要はない。しかも安価な精錬剤を使用して、酸化脱りん反応を効率的に促進するので、脱りん処理コストを削減できる。

溶融精錬で溶製した含クロム溶銑 180トンを溶銑鍋に収容し、図１に示す装置を用いて脱りん処理を行なった。

含クロム溶銑４を収容した溶銑鍋８を溶銑鍋台車９に載置し、溶銑鍋８の上方から含クロム溶銑４内に攪拌羽根３を浸漬した。攪拌羽根３は回転シャフト２を介してモーター１と連結されており、モーター１の回転に伴って攪拌羽根３が回転することによって、含クロム溶銑４を攪拌する。なお、これらのモーター１，回転シャフト２，攪拌羽根３からなる攪拌装置は、キャリッジ７によって上下に移動するように構成されている。

本発明で使用する精錬剤は、酸化鉄，石灰およびホタル石の混合物である。しかし表４に示すように、酸化鉄，石灰およびホタル石の配合比率を変化させて操業することを考慮して、酸化鉄，石灰，ホタル石は、それぞれ酸化鉄ホッパー11，石灰ホッパー12，ホタル石ホッパー13に個別に貯留した。そして含クロム溶銑４の脱りん処理を行なう際に、各ホッパーから所定量を切り出して含クロム溶銑４に投入した。

使用した精錬剤の成分、およびその精錬剤を添加する前の含クロム溶銑の成分，温度は表４に示す通りである。

表４中の発明例１，２は、精錬剤の成分および精錬剤を添加する前の含クロム溶銑のＣ含有量，温度が本発明の範囲を満足する例である。発明例３は、発明例１，２と同様に精錬剤の成分および精錬剤を添加する前の含クロム溶銑のＣ含有量，温度が本発明の範囲を満足するものの、処理前のＰ含有量が0.03質量％と高くなっている。また発明例４では、同様に精錬剤の成分および精錬剤を添加する前の含クロム溶銑のＣ含有量，温度が本発明の範囲を満足するものの、処理前のSi含有量が0.10質量％と高くなっている。

比較例１は、精錬剤を添加する前の含クロム溶銑のＣ含有量が本発明の範囲を外れる例である。つまり (8)式から算出される［％Ｃ］_SATは6.08質量％であるのに対して、比較例１のＣ含有量は 6.2質量％であり、［％Ｃ］_SATを超える値になっている。このことは、脱りん処理の時間経過に伴って含クロム溶銑の温度が低下すれば、過剰のＣが析出することを意味する。

比較例２は、精錬剤を添加する前の含クロム溶銑の温度が本発明の範囲を外れる例である。比較例３は、精錬剤の成分が本発明の範囲を外れる例である。

発明例１〜４および比較例１〜３は、いずれも精錬剤を添加した後、25分間、酸化脱りん反応を起こさせた。こうして脱りん処理が終了した後の含クロム溶銑のＰ含有量を測定し、脱りん量Δ［％Ｐ］（Δ［％Ｐ］＝（処理前の含クロム溶銑中Ｐ含有量）−（処理後の含クロム溶銑中Ｐ含有量））を調査した。さらに、含クロム溶銑を排出した後で溶銑鍋の耐火物の損耗状況を目視で観察した。また、脱りん処理で得られたＣの酸化反応，Crの酸化反応の各種データを解析して、脱炭酸素効率とCrの酸化ロスを調査した。その結果は表５に示す通りである。なお、脱炭酸素効率は下記の (9)式で算出される値である。Crの酸化ロスは (4)式の反応によって酸化物としてスラグ中に取込まれるCrを指し、精錬剤を添加する前のCr含有量と脱りん処理が終了した後のCr含有量の差で評価した。

脱炭酸素効率（％）＝ 100×Ｍ_C／Ｍ_FLUX ・・・ (9)
Ｍ_C：含クロム溶銑中のＣの酸化の消費された酸素量（Ｎｍ³／ton ）
Ｍ_FLUX：精錬剤中の酸化鉄の酸素換算量（Ｎｍ³／ton ）

表５から明らかなように、発明例１，２は処理後のＰが低位であり、良好な脱りん量Δ［％Ｐ］が得られ、 (3)式で表わされる酸化脱りん反応が効果的に進行した。したがって発明例１，２では、脱りん処理が終了した後の含クロム溶銑のＰ含有量がいずれも 0.008質量％以下であり、しかもCrの酸化ロスが少なくなっている。さらに発明例１，２では、溶銑鍋の耐火物には異常はなく、Ｃの析出も認められなかった。

発明例３はCrの酸化ロス，耐火物の異常損耗，Ｃの析出が見られず、脱りん量Δ［％Ｐ］も比較的良好であったが、処理前の含クロム溶銑中のＰ含有量が0.03質量％と高かったために、処理後の含クロム溶銑中のＰ含有量が発明例１，２と比べて高位になった。

また、発明例４もCrの酸化ロス，耐火物の異常損耗，Ｃの析出が見られなかったが、処理前の含クロム溶銑中のSi含有量が 0.1質量％と高かったために、精錬剤中の酸化鉄が含クロム溶銑中Siの酸化反応に消費され、その結果、脱りん量Δ［％Ｐ］は発明例１〜３に比べて低くなった。

これに対し、比較例１ではＣの析出が認められ、精錬剤中の酸化鉄の大半がＣの酸化反応に消費されたため、脱炭酸素効率が増大し、脱りん量Δ［％Ｐ］は非常に低位となった。比較例２では、溶銑鍋の耐火物が著しく損耗した。比較例３は、Crの酸化ロスが増大した。

本発明を適用する装置の例を模式的に示す断面図である。実験装置の要部を模式的に示す断面図である。（％CaＯ）／（％FeＯ）比と脱りん速度定数との関係を示すグラフである。（％CaＯ）／（％CaＦ₂）比と脱りん速度定数との関係を示すグラフである。［％Ｃ］と脱りん速度定数との関係を示すグラフである。［％Si］と脱りん速度定数との関係を示すグラフである。

符号の説明

１モーター
２回転シャフト
３攪拌羽根
４含クロム溶銑
５溶解炉
６台車
７キャリッジ
８溶銑鍋
９溶銑鍋台車
10 シューター
11 酸化鉄ホッパー
12 石灰ホッパー
13 ホタル石ホッパー

Claims

精錬容器に収容したCr含有量 3.0質量％以上の含クロム溶銑に、酸化鉄含有物質、石灰含有物質およびホタル石含有物質からなる精錬剤を添加して、前記含クロム溶銑に含まれるＰを酸化して除去する含クロム溶銑の酸化脱りん方法において、前記精錬剤を添加する前の含クロム溶銑の温度を1350〜1500℃の範囲内に制御するとともに、前記精錬剤を添加する前の含クロム溶銑のＣ含有量を 4.0質量％以上でかつ脱りん処理によってＣが析出しない飽和量［％Ｃ］ _SAT 以下の範囲内に制御し、酸化鉄濃度（％FeＯ）と石灰濃度（％CaＯ）とホタル石濃度（％CaＦ₂）が下記の (1)式と (2)式を満足する精錬剤を前記含クロム溶銑に添加し、かつ前記飽和量［％Ｃ］ _SAT が下記の(8)式を用いて算出されることを特徴とする含クロム溶銑の酸化脱りん方法。
0.4 ≦（％CaＯ）／（％CaＦ₂）≦ 2.0 ・・・ (1)
0.4 ≦（％CaＯ）／（％FeＯ）≦ 2.0 ・・・ (2)
［％Ｃ］ _SAT ＝0.003545Ｔ＋0.067142［％Cr］−0.20072 ・・・ (8)
（％FeＯ）：精錬剤の酸化鉄濃度（質量％）
（％CaＯ）：精錬剤の石灰濃度（質量％）
（％CaＦ₂）：精錬剤のホタル石濃度（質量％）
Ｔ：含クロム溶銑の温度（℃）
［％Cr］：含クロム溶銑のCr含有量（質量％）
前記精錬剤を添加する前の含クロム溶銑のＰ含有量が 0.025質量％以下で、前記脱りん処理を終了した後の含クロム溶銑のＰ含有量が0.008質量％以下であることを特徴とする請求項１に記載の含クロム溶銑の酸化脱りん方法。
前記精錬剤を添加する前の含クロム溶銑のSi含有量を0.05質量％以下に調整することを特徴とする請求項１または２に記載の含クロム溶銑の酸化脱りん方法。
前記含クロム溶銑を溶融還元法によって溶製し、次いで前記精錬容器に収容することを特徴とする請求項１、２または３に記載の含クロム溶銑の酸化脱りん方法。