JP7384294B2 - 溶鉄の精錬方法 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載の方法では、一酸化炭素気泡を発生させるために炭素源を追加で添加するため、CO2発生量が増加するという課題と、真空脱ガス処理で再度脱炭を行うことによって処理時間が延長し、生産性が低下するという課題がある。
(a)前記脱炭および脱窒処理を施した後の処理後溶鉄の窒素濃度[N]fを30質量ppm以下とすること、
(b)前記脱炭および脱窒処理を施した後の処理後溶鉄に、さらに真空脱ガス処理を施すこと、
(c)前記処理前溶鉄は冷鉄源を溶解して得たものを含むこと、
(d)前記処理前溶鉄が、前記冷鉄源を溶解炉で溶解して得た1次溶鉄と、炭素濃度が2.0質量%以上の溶銑を混合したものであること、
(e)前記冷鉄源が還元鉄を含むこと、
(f)前記容器が転炉であること、
などが、より好ましい解決手段になり得るものと考えられる。
第一工程として、製鋼用溶解炉において、電気エネルギーを用いて、鉄源の溶解および昇熱を行う。ここで、製鋼用溶解炉としては、アーク炉や誘導炉のような電気炉を用いることができる。この際、鉄源とはスクラップや還元鉄のような固体鉄源だけでなく、別プロセスで溶解した溶鉄を利用してもよい。また、固体鉄源の溶解および、鉄源の昇熱のために供給する熱エネルギーは電気エネルギーだけではなく、補填的に金属の燃焼熱等を使用してもよい。これらのエネルギーは、再生可能エネルギーであることがCO2排出量削減の観点から好ましい。
電気炉にてスクラップを溶解して得た溶鉄と、高炉銑との合わせ湯を転炉装入鍋にて行い、溶鉄量を300tに調整した。電気炉出湯時の炭素濃度[C]eは0.2~0.3質量%であった。高炉銑と電気炉溶鉄との配合比率を変化させたところ、合わせ後の炭素濃度[C]iは2.5~3.5質量%であった。このように合わせた溶鉄を転炉に装入し、脱炭精錬を行った。脱炭のための酸素ガスを供給している間、転炉炉底に設置したポーラスプラグからは、アルゴンガスを40Nm3/min供給した。転炉から出鋼後に成分分析を行い、さらに真空脱ガス処理を行った。このときの還流ガスはアルゴンガスを用いた。脱ガス処理終了後に連続鋳造機で鋳造を行った。
その結果、転炉装入炭素濃度[C]iが3.0質量%を超える条件では、転炉出鋼窒素濃度[N]f(質量ppm)、粗鋼窒素濃度N(質量ppm)とも低位となる結果であった。しかしながら、転炉装入炭素濃度[C]iが3.0質量%を下回る水準では、転炉出鋼窒素濃度[N]f、粗鋼窒素濃度Nとも高位であった。
電気炉にてスクラップを溶解して得た溶鉄と、高炉銑との合わせ湯を転炉装入鍋にて行い、溶鉄量を300tに調整した。電気炉出湯炭素濃度[C]eは0.2~0.3質量%であった。高炉銑と電気炉溶鉄との配合比率を変化させたところ、合わせ後の炭素濃度[C]iは2.5~2.8質量%であった。このように合わせた溶鉄を転炉に装入し、脱炭精錬を行った。脱炭のための酸素ガスを供給している間、転炉炉底に設置したポーラスプラグからは、アルゴンガスを40Nm3/min供給した。転炉から出鋼後に成分分析を行い、さらに真空脱ガス処理を行った。このときの還流ガスは水素ガスもしくはプロパンガスを用いた。脱ガス処理終了後に連続鋳造機で鋳造を行った。
その結果、転炉出鋼窒素濃度[N]fは高位であったが、真空脱ガス処理中に脱窒反応が促進され、粗鋼窒素濃度Nは低位となった。しかしながら、粗鋼水素濃度H(質量ppm)が高位となった。
電気炉にてスクラップを溶解して得た溶鉄と、高炉銑との合わせ湯を転炉装入鍋にて行い、溶鉄量を300tに調整した。電気炉出湯炭素濃度[C]eは0.2~0.3質量%であった。高炉銑と電気炉溶鉄との配合比率を変化させたところ、合わせ後の炭素濃度[C]iは2.5~2.8質量%であった。このように合わせた溶鉄を転炉に装入し、脱炭精錬を行った。脱炭のための酸素ガスを供給している間、転炉炉底に設置したポーラスプラグからは、アルゴンガスを40Nm3/min供給した。転炉から出鋼後に成分分析を行い、さらに真空脱ガス処理を行った。このときの還流ガスは水素ガスもしくはプロパンガスを用いた。真空脱ガス処理中に成分分析を行い、水素濃度が所定の濃度以下となるまで、真空処理を継続した。脱ガス処理終了後に連続鋳造機で鋳造を行った。
その結果、転炉出鋼窒素濃度[N]fは高位であったが、真空脱ガス処理中に脱窒反応が促進され、粗鋼窒素濃度Nは低位となった。さらに、粗鋼水素濃度Hも低位となった。しかしながら、真空脱ガス処理時間が大幅に増加した。
電気炉にてスクラップを溶解して得た溶鉄と、高炉銑との合わせ湯を転炉装入鍋にて行い、溶鉄量を300tに調整した。電気炉出湯炭素濃度[C]eは0.2~0.3質量%であった。高炉銑と電気炉溶鉄との配合比率を変化させたところ、合わせ後の炭素濃度[C]iは0.6~2.8質量%であった。このように合わせた溶鉄を転炉に装入し、脱炭精錬を行った。脱炭のための酸素ガスを供給している間、転炉炉底に設置したポーラスプラグからは、水素ガスもしくはプロパンガスまたはそれらの混合ガスを40Nm3/min供給した。転炉から出鋼後に成分分析を行い、さらに真空脱ガス処理を行った。このときの還流ガスはアルゴンガスを用いた。脱ガス処理終了後に連続鋳造機で鋳造を行った。
その結果、転炉出鋼窒素濃度[N]f、粗鋼窒素濃度Nいずれも低位となった。転炉出鋼水素濃度[H]fは高位となったが、真空脱ガス処理を行うことで、粗鋼水素濃度Hは低位となった。また、真空脱ガス処理時間の延長も見られなかった。
電気炉にて還元鉄を溶解して得た溶鉄と、高炉銑との合わせ湯を転炉装入鍋にて行い、溶鉄量を300tに調整した。電気炉出湯炭素濃度[C]eは1.0~1.1質量%であった。高炉銑と電気炉溶鉄との配合比率を変化させたところ、溶解ままの試験No.31、36および41の炭素濃度[C]iは0.9質量%、その他の合わせ後の炭素濃度[C]iは1.4~2.9質量%であった。このように溶解まま、または、合わせた溶鉄を転炉に装入し、脱炭精錬を行った。脱炭のための酸素ガスを供給している間、転炉炉底に設置したポーラスプラグからは、水素ガスもしくはプロパンガスまたはそれらの混合ガスを40Nm3/min供給した。転炉から出鋼後に成分分析を行い、さらに真空脱ガス処理を行った。このときの還流ガスはアルゴンガスを用いた。脱ガス処理終了後に連続鋳造機で鋳造を行った。
その結果、転炉出鋼窒素濃度[N]f、粗鋼窒素濃度Nいずれも低位となった。転炉出鋼水素濃度[H]fは高位となったが、真空脱ガス処理を行うことで、粗鋼水素濃度Hは低位となった。真空脱ガス処理時間の延長も見られなかった。
Claims (7)
- 炭素濃度[C]iを0.5質量%以上3.0質量%以下とした処理前溶鉄を容器に収容し、該処理前溶鉄に大気圧下で酸素を吹精するとともに、水素ガスもしくは炭化水素ガスまたはそれらの混合ガスを溶鉄トンあたり0.1Nm 3 /min以上0.3Nm 3 /min未満の流量で吹き込んで前記処理前溶鉄の脱炭および脱窒処理を行ない、
前記脱炭および脱窒処理を施した後の処理後溶鉄の窒素濃度[N] f を30質量ppm以下とする、溶鉄の精錬方法。 - 前記脱炭および脱窒処理を施した後の処理後溶鉄に、さらに真空脱ガス処理を施す、請求項1に記載の溶鉄の精錬方法。
- 前記処理前溶鉄は、冷鉄源を溶解して得たものを含む、または、冷鉄源を溶解炉で溶解して得た1次溶鉄と炭素濃度が2.0質量%以上の溶銑とを混合したものである、請求項1または2に記載の溶鉄の精錬方法。
- 前記冷鉄源が還元鉄を含む、請求項3に記載の溶鉄の精錬方法。
- 前記容器が転炉である、請求項1または2に記載の溶鉄の精錬方法。
- 前記容器が転炉である、請求項3に記載の溶鉄の精錬方法。
- 前記容器が転炉である、請求項4に記載の溶鉄の精錬方法。
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