JPH01136924A - 鋼の連続的溶解方法 - Google Patents

鋼の連続的溶解方法

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JPH01136924A
JPH01136924A JP63256902A JP25690288A JPH01136924A JP H01136924 A JPH01136924 A JP H01136924A JP 63256902 A JP63256902 A JP 63256902A JP 25690288 A JP25690288 A JP 25690288A JP H01136924 A JPH01136924 A JP H01136924A
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feo
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ルジアン ポックマルスキー
Christian Jaquemar
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    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
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  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 星mlΔ」」L文M 本発明は銑鉄及び/またはスクラップなど少なくとも大
幅に予備還元されている鉄担持材から連続的に鋼を溶解
する方法に係り、本方法においては溶湯は次の冶金工程
を行うため取鍋に注入されるものである。
従来技 、および  が °しよ と スクラップ、固形銑鉄、ペレット、海棉鉄又はこれらの
混合物などの固形金属鉄担持材から鋼を製造する場合、
原則として酸素膨注転炉、又は酸素多孔噴射転炉が使用
され、炭素含有燃料を所要の溶解熱を得るため溶湯中に
吹き込むものである。
液状銑鉄の使用を伴わざるスクラップからの鋼の製造は
アーク炉でさしたる問題の発生を伴うことな〈実施でき
るが、この際における電気エネルギのコストは比較的大
きくこの製造法の経済性は殆ど認められない。酸素を溶
湯上に若しくは溶湯中に噴射する従来の転炉プロセスの
場合、より迅速にかつより低いコストで作業を行うこと
が一般に可能である。然しながら、このような溶解工程
では溶融槽内に比較的大きな酸素含有量がもたらされ、
この工程で発生するスラグには一般に比較的高い粘性が
示される。かかる高粘性のスラグはしばしばガス浸透性
が不十分であり、そのため溶湯の強力な泡立ちならびに
時折りなるも溶湯の過沸が発生することがある。
課題を達成するための手段および作用 従って、本発明の目的とする処は過剰な沸騰反応を避は
温材の泡立ちのリスクをかなり低減させるように上述様
式の溶解法における工程を実施することにある。更に本
発明の方法は、上記の蛸くかつ取鍋からの鉄の歩留りを
向上させるよう溶解された鋼浴の使用時取鎮内における
次工程の精錬段階及び次の冶金段階を容易ならしめる目
的を有している。この課題の解決のため、本発明の方法
は冶金スラグを溶剤の添加により 20%から77.2%のFed、特に25.7%から5
0%のFeOと、 10%から30%の5ho2と、 2%から15%のAl2O3と、 5%から20%のMgOSMnO,特に0.13%から
6.45%のMOOl特に0.5%から5%のMnOと
、 1%から10%のCaOと、 0.1%から5%のCr2O3と、 極微量のリン(P)と硫黄(S)から成る組成に調整さ
れることをその必須要件としている。
上記成分の冶金スラグの調整により、驚くべきことには
スラグ成分を変えることによる周知の粘性変化以外に機
械的なガス浸透性も好適にこれを変動させることができ
る点が判明している。上述を の成分にスラグを調整る時ガス形成冶金学的反応におけ
るスラグの泡立ちを抑制できる点が予期に反して判明し
ており、かかるスラグは更に鋼浴内における発熱反応及
び/又は一定の81含有伍の正確な調整などの如き次工
程による冶金学的段階のための前提である点留意される
鉄及びマンガンはそれぞれの単酸化物Fed1Mn0と
して主としてスラグ内に含有されている。
溶湯を取鍋内へ注入する目的のため、鋼溶瀾内及び冶金
的スラグ内の所期の温度の調整が可能であれば非常に有
利である。一定温度調整の目的に対しフェロシリコン(
FeS i )を用いて所要のm度上昇が達成可能なケ
イ素熱反応の利用が周知である。かかるケイ素発熱反応
を過剰沸騰のリスクを伴うことなしにかつ過剰な沸騰反
応発生のリスクも伴わずに実施できるようにするために
は粘性及び機械的ガス浸透性の点で次のケイ素発熱段階
に調整された冶金学的スラグを得ることが非常に重要で
ある。本発明の方法を実施する場合、溶湯を取鍋に注入
する際シリコン(Sl)やアルミニウム(AI)などの
発熱作用添加物若しくは発熱作用合金を溶湯に添加する
ように後工程を選定すれば此は特に有利なことになる。
本発明により提案されたスラグ処理ならびに上述のスラ
グ組成のため、今や大量のスラグを技術的に採用可能な
取鍋客間で処理することが可能であり、それにより取鍋
溢出のリスクが避けられる。
特に簡略な方法として、本発明の方法を実施する際Fe
O−MaO−8+ 02系より選んだフラックス化合物
として例えば撒攬石や輝石などを使用することが可能で
あり、この場合好適とされるフラツクスはフォルステラ
イト(FOrSterite)やマグネシウム・オルト
ケイ酸塩(Ma−OrthOSiliCate )又は
鉄・オルトケイ酸塩(Fe−Orthosilicat
e )である。このようにして、スラグの粘性及び溶融
点に対する明確な影響が生じ、そのため取鋼内における
スラグの泡立ちを低減せしめる高度のガス浸透性が同時
に得られる。撤攬石や輝石などのFeo−MgO−8i
O2系の化合物の方は高溶融点をちっている。鉄含有率
のきわめて高い酸性スラグとの反応のため、約1100
℃から1200℃の範囲内の溶融点を有する化合物が得
られ、それにより低粘性にして高いガス浸透性を有する
スラグが通常の温度で確実に得られる。かかるスラグの
使用により普通の螢石の使用に比較してかなりの利点が
得られる。螢石も同様に石灰石をケイ酸カルシウムに変
えるが、その反応速度及び転換速度はそれぞれフォルス
テライトなどの使用時よりきわめて低い。マグネシウム
及び鉄・オルトケイ酸塩の使用で得られる転換反応は効
果的に有利であり、被覆材の長時間寿命を保証するほぼ
中性のスラグを形成する。ケイ酸塩特にマグネシウム・
オルトケイ酸塩及び鉄・オルトケイ酸塩の使用は、螢石
の使用とは対照的に環境に有害な有毒ガスを発生するも
のではない。
高溶融点を有するフォルステライトの使用の場合、Si
O、CaO,FeO及びFe2O3と共に溶融点のかな
りの低下がもたらされ、この場合混合熱を完全に利用が
できるものである。シリコンとの反応により5102の
追加員が更に得られ、これによりケイ酸2カルシウムの
形成が遅延せしめられかつ低溶融点のモノケイ酸カルシ
ウムが得られる。
本発明により提案されたスラグの組成の変化により泡立
ち又は過剰沸騰に対する単に低い傾向のみを伴ったケイ
素熱反応又は発熱反応を次に行う可能性をもたらすのは
特に高い鉄含有量の酸性スラグを有する過度に精錬され
た鋼溶湯の場合である。同時に、所望の温度を比較的正
確に予め選定するのが可能であり、取鍋に溶湯を注入す
る前にほんの僅かな過熱をともなってプロセスを行うこ
とが可能である。この場合、プロセスは注湯工程の前又
は工程中にCaOを取鍋に添加するように好適に遂行さ
れる。初めに若しくは注湯中に取鋼に添加せるCaOは
次の式によりシリコンに反応し温材の加熱を引き起こす
1Ki9S i +5.1醇FeO+4に9CaO=4
に9Fe+6.1Kg(2CaO1Si02)+138
16KJ この反応により、スラグは加熱され、同時にスクラップ
溶解容器内の不可避的な鉄燃焼中発生するスラグのFe
Oは一部還元される。このようにして金属歩留りは向上
する。この場合、金属浴材には取鍋底に配置せる掃気ブ
ロックを介してアルゴンを導入混合し、スラグ内に発生
せる熱をほぼ均一に分布せしめかつ取鍋被覆の攻撃をも
たらしかねないスラグの過剰な過熱を防止する。金属1
トン当たり4句から16に9のCaOを使用し金属1ト
ン当たり2 Kgから8 KyのSiを使用しケイ素熱
反応を最適状態で行わしめるのが有利である。若しCa
OとSiを約4対1の質量比で使用した場合、化学論的
定量反応が達成できる。
下記組成のスラグが特に好適であると判明している。
FeO54% SiO220% Al203     7% MgO8% Mn        3,9% Ca0      4% Cr2O30,8% 極微量の硫黄(S)とリン(P)、およびFeO40% S i 02     20% A名、03    7% MgO8% Mn        3.9% Ca0      4% Cr2O30,8% 極微量の硫黄(S)とリン(P)。
本発明によるスラグ処理により、Fe5i、特にFeS
i (75%)の使用により鋼浴材のシリコン含有はを
所望値に完全に調節することが可能であり、この場合鋼
溶湯の0.15%から0.40%のシリコン含有量をF
eSiの使用により調整するように処理することが有利
である点注記される。
全体として、本発明によるスラグ処理によりほんの僅か
な過熱特に10℃から30℃の過熱で溶湯の注入ができ
るように工程を遂行することが可能であり、この場合取
鍋内の溶湯の凝固は発熱反応添加材の添加により阻止若
しくは少なくとも遅延されるものである。はんの僅かな
程度だけ過熱された金属が10℃から30℃の過熱を伴
ってスクラップ溶解容器外に流れ出しFeO含有率の多
いスラグと一緒に受は取鋼内に注入される。受は取鍋は
1500℃から1600℃の温度に予熱される。取鍋中
における後工程による二次的冶金段階のための所望の温
度上昇により脱ガス工程やLF処理及び銑鉄の添加有無
に係らざる吹込み転炉内の精錬などの如き工程段階を実
施できる可能性が与えられる。取鍋の注入工程中、l”
eSi(75%)及び石灰を漸次添加したり、若しくは
最初に空の取鋼に石灰を入れ連続的にFe5i(75%
)を添加することが可能である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)銑鉄及び/又はスクラップなどの少なくとも大幅
    に予備還元されている鉄キャリヤから鋼を連続的に溶解
    し、溶湯が次の冶金段階の遂行のための取鍋に注入され
    る方法にして、冶金的スラグがフラックスの添加により
    、 20%から77.2%のFeO、 10%から30%のSiO_2、 2%から15%のAl_2O_3、 5%から20%のMgO、 0.13%から6.45%のMnO、 1%から10%のCaO、 0.1%から5%のCr_2O_3、 極微量のリン(P)と硫黄(S) に調整されることを特徴とする鋼の連続的溶解方法。 (2)Si、Al又は発熱反応合金などの発熱反応添加
    物が溶湯の取鍋注入時に該溶湯に添加されることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項に記載された鋼の連続的溶
    解方法。 (3)橄攬石又は輝石などのFeO・MgO・SiO_
    2系から選定された化合物がフラックスとして添加され
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項に
    記載された鋼の連続的溶解方法。 (4)スラグ組成を調整するためのフラックスとしてフ
    ォルステライト、マグネシウム、オルトケイ酸塩又は鉄
    ・オルトケイ酸塩が用いられることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項から第3項のいずれか一つの項に記載さ
    れた鋼の連続的溶解方法。 (5)溶湯が10℃から30℃の過熱度で注入され、取
    鍋内での凝固が発熱反応添加物の添加により防止される
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項から第4項のい
    ずれか一つの項に記載された鋼の連続的溶解方法。 (6)CaOが注入前又は注入中に取鍋内に添加される
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項から第5項のい
    ずれか一つの項に記載された鋼の連続的溶解方法。 (7)CaO及びSiが約4対1の質量比率で用いられ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第6項に記載された
    鋼の連続的溶解方法。 (8)スラグが、 54%のFeO 20%のSiO_2 7%のAl_2O_3 8%のMgO 3.9%のMnO 4%のCaO 0.8%のCr_2O_3 極微量の硫黄(S)とリン(P) なる組成を有するように調整されることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項から第7項のいずれか一つの項に記
    載された鋼の連続的溶解方法。 (9)スラグが、 40%のFeO 20%のSiO_2 7%のAl_2O_3 8%のMgO 3.9%のMnO 4%のCaO 0.8%のCr_2O_3 極微量の硫黄(S)とリン(P) の組成を有するように調整されることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項から第7項のいずれか一つの項に記載
    された鋼の連続的溶解方法。 (10)FeSiの使用により、含有量0.15%〜0
    .40%のケイ素が鋼溶湯内に調整されることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項から第9項のいずれか一つの
    項に記載された鋼の連続的溶解方法。
JP63256902A 1987-10-13 1988-10-12 鋼の連続的溶解方法 Granted JPH01136924A (ja)

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