JPH03166311A - 高マンガン溶鉄の脱りん方法 - Google Patents
高マンガン溶鉄の脱りん方法Info
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- JPH03166311A JPH03166311A JP30613689A JP30613689A JPH03166311A JP H03166311 A JPH03166311 A JP H03166311A JP 30613689 A JP30613689 A JP 30613689A JP 30613689 A JP30613689 A JP 30613689A JP H03166311 A JPH03166311 A JP H03166311A
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Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野)
この発明は、マンガン含有量(Mn)が5重量%以上の
高マンガン溶鉄を安価な脱りん剤を使用して効率よく脱
りんする方法に関する. (従来の技術) 近年、鋼材の使用分野が多様化するなかで、多くの新鋼
種の開発がみられるが、マンガン含有量がおよそ5%(
以下、特に断らない限りr%」は「重量%」を意味する
)以上の高マンガン鋼もその一つである. 非磁性鋼としての高マンガン鋼は、親合材料であるNi
を含有するオ.−ステナイト系ステンレス鋼に比べて安
価であるだけでなく、高強度、低透磁率であるとい利点
を有しており、近年、磁気浮上鉄道用部材、核融合装置
用部材、消磁装置用部材、電気機器用部材等に非磁性鋼
、構造用鋼、耐摩耗鋼として用途が拡大している. ところで、一般に高マンガン鋼中のりん(P)は、熱間
加工性および耐溶接割れ性に悪影響を及ぼす有害物質で
あるから、できるだけ低くすることが望まれる.高マン
ガン鋼の溶製に当たって、Mn源として安価なフエロマ
ンガンを使用すると、それに含まれるPが溶鉄に移り、
溶鉄のP含有量(P)が高くなる.そこで、Mn源とし
てフエロマンガンを(P)規格の許容する限り添加し、
残りのMn分を金属マンガンで補充して、(P)が高く
ならないように配慮するのが常であった.しかしながら
、この方法では、高価な金属マンガンを多量に使用する
ので溶製コストが高くなる.そこで、より低コストの溶
製技術として、大部分のMn分をフエ口マンガンにより
配合し、得られるりん含有量の高い高マンガン溶鉄から
低りん高マンガン溶鉄を製造する技術の確立が不可欠と
なる.かかる要請に応えて、高マンガン溶鉄の脱りん方
法がこれまでにもいくつか提案されているが、実用化に
は至っていない. 例えば、比較的安価なCaCt CaFx系フラック
スによる還元脱りん法でさえ、以下の理由によりその実
用化は難しい. ■この還元脱りん法では(1)式のような分解反応によ
り(Ca)が生威し、これが溶鉄中(P)と(2)式の
ごとく結合することにより脱りんする.(CaCt)−
[Ca) + 2 ( C ) ・・・(1
)3 (Cal +2 (P)→(CasP2) ・
・・(2)ここで、(1)式に示す分解反応促進のため
には溶鉄中の(C)は低いほど有利であるため、事前の
脱炭処理が不可欠である. ■(Ca)の空気酸化ロスを防ぐため、還元脱りんは非
酸化性雰囲気で行う必要があり、脱りん効率が雰囲気の
影響を受けやすい。
高マンガン溶鉄を安価な脱りん剤を使用して効率よく脱
りんする方法に関する. (従来の技術) 近年、鋼材の使用分野が多様化するなかで、多くの新鋼
種の開発がみられるが、マンガン含有量がおよそ5%(
以下、特に断らない限りr%」は「重量%」を意味する
)以上の高マンガン鋼もその一つである. 非磁性鋼としての高マンガン鋼は、親合材料であるNi
を含有するオ.−ステナイト系ステンレス鋼に比べて安
価であるだけでなく、高強度、低透磁率であるとい利点
を有しており、近年、磁気浮上鉄道用部材、核融合装置
用部材、消磁装置用部材、電気機器用部材等に非磁性鋼
、構造用鋼、耐摩耗鋼として用途が拡大している. ところで、一般に高マンガン鋼中のりん(P)は、熱間
加工性および耐溶接割れ性に悪影響を及ぼす有害物質で
あるから、できるだけ低くすることが望まれる.高マン
ガン鋼の溶製に当たって、Mn源として安価なフエロマ
ンガンを使用すると、それに含まれるPが溶鉄に移り、
溶鉄のP含有量(P)が高くなる.そこで、Mn源とし
てフエロマンガンを(P)規格の許容する限り添加し、
残りのMn分を金属マンガンで補充して、(P)が高く
ならないように配慮するのが常であった.しかしながら
、この方法では、高価な金属マンガンを多量に使用する
ので溶製コストが高くなる.そこで、より低コストの溶
製技術として、大部分のMn分をフエ口マンガンにより
配合し、得られるりん含有量の高い高マンガン溶鉄から
低りん高マンガン溶鉄を製造する技術の確立が不可欠と
なる.かかる要請に応えて、高マンガン溶鉄の脱りん方
法がこれまでにもいくつか提案されているが、実用化に
は至っていない. 例えば、比較的安価なCaCt CaFx系フラック
スによる還元脱りん法でさえ、以下の理由によりその実
用化は難しい. ■この還元脱りん法では(1)式のような分解反応によ
り(Ca)が生威し、これが溶鉄中(P)と(2)式の
ごとく結合することにより脱りんする.(CaCt)−
[Ca) + 2 ( C ) ・・・(1
)3 (Cal +2 (P)→(CasP2) ・
・・(2)ここで、(1)式に示す分解反応促進のため
には溶鉄中の(C)は低いほど有利であるため、事前の
脱炭処理が不可欠である. ■(Ca)の空気酸化ロスを防ぐため、還元脱りんは非
酸化性雰囲気で行う必要があり、脱りん効率が雰囲気の
影響を受けやすい。
■脱りん処理後、スラグは(3)式のように大気中で容
易に水分と反応して有毒なフォスフィン(PH3)を発
生する. CCaxPz’)+ 3 IIzO −3 (Ca
O)+ 2P}Iz ・ ・ ・ (3)一方、
通常の炭素鋼や低合金鋼の脱りん法として実施されてい
る酸化脱りん法、即ち、転炉吹錬の際にCaO系スラグ
を用いて08吹きするような強酸化精錬、を高マンガン
熔鉄の脱りん法として適用しても(Mn)が優先的に酸
化されるのみで溶鉄の(P)は除去できない. しかしながら、特開昭61−272312号公報、特開
昭62−30810号公報、特開昭62 − 2270
63号公報に1!案されているように、(Mnlを過剰
に酸化させない程度の弱い酸化力で(4)式に示すよう
に溶鉄中の(P)を酸化し、そして、(5)式に示すよ
うに脱りん生底物である酸性酸化物p.osを転炉スラ
グ中のCaOよりも著しく強い塩基性酸化物であるBa
Oによりスラグ中で安定化させることにより溶鉄中の(
P)を除去することができる. 2 (P) +5 (0) − (P,O,) ・
・・(4)(P,Os)+ 3 (BaO)=(3Ba
O ・PzOs) ・’ ・(5)このBaO系スラ
グによる脱りん法は処理が容易で、しかも脱りん処理後
のスラグのI¥nMIもないが、BaO系スラグは非常
に高価であるため脱りんのコストが嵩み大量処理には採
用し難い. 更に、高マンガン溶鉄の酸化脱りん法として、「鉄と鋼
』第74年(198B)第9号P.177Bには、Na
4SiOa(オルトケイ酸ソーダ)、Na4SiOn
NaFzフラックスを用いたNagO系スラグによる
脱りん方法が紹介されている. このSago系フラックスによる脱りん法によれば非常
に高い脱りん率が得られるが、■Na4Si04は高価
である.■脱りん処理中に白煙が発生する.■溶鉄中(
Mn)の酸化ロスが多い(14%}In−5%C溶銑で
は0.9〜1,6%の(Mn)ロスがある)などの理由
でこの方法も実用化は困難である.(発明が解決しよう
とする課N) 本発明は、処理コストが安く量産に適する高マ?ガン鉄
合金の脱りん方法の提供を課題とし、上述のBaO系フ
ラックスよりも安価で人手容易なフランクスによる高マ
ンガン鉄合金の酸化脱りん方法を提供することを目的と
する. (課理を解決するための手段) 本発明者は、前掲の「鉄と綱」に開示されるNazO系
スラグの脱りん能に注目した.しかし、Na 10系ス
ラグを生戒させるためにNanSiOaやNa4Si0
4NaFzフラックスを使用することには、先に述べた
ような難点がある.そこで、本発明者は、これらに変え
て、Na2COs−SiO■系のフラックスを用いるこ
とを検討し、これが極めて実用的であることを確認した
. 本発明は、jマンガン含有量が5重量%以上の溶鉄に、
Na.CO,およびSiftを主戒分とするフラックス
を接触させることを特徴とする高マンガン溶鉄の脱りん
方法1を要旨とする.この方法においては、脱りん処理
中に(NazO)x−Sift (x≧1)を生威させ
ることにより脱りんを行うのであるが、フラックスのN
atCOx中のNazOとSin)の比、即ち、(Na
zO) / (Stow)が1.25 〜1.5である
フラックスを使用するのが望ましい. (作用) Nano系スラグによる高マンガン溶鉄の酸化脱りん法
の原理は以下のとおりである. すなわち、溶鉄中の(Mn)を過剰に酸化しない程度の
弱い酸化力で、前掲の(4)式に示すように、(P)を
酸化し、生成した酸性酸化物p.osを下記の(6)式
に示すように強塩基性酸化物Nanoにより、スラグ中
で保持するのである. (PxOi) + 3 (NaJ)→( 3 NatO
・PzOs) ” ’ (6)Nanoは前述のB
aOと同様に、通常脱りんに用いられているCaOと比
べ、極めて塩基性の強い酸化物である.また、Na2O
はCaOと同様にBaOに比べ、比較的安価で入手しや
すい酸化物でもある.しかしながら、CaO、BaOに
比べ、NazOの使用上の問題点は高温において蒸発し
やすいことにある.本発明方法は、Nanoを高温下で
スラグ中に保持するために適当量のSi(hを配合する
ことを特徴の一つとする.さらに、NagO源として高
価なオルトケイ酸ソーダ(Na4SiOa)、またはメ
タケイ酸ソーダ(NむSins)ではなく、NatCO
sを用いるのが本発明方法の第二の特徴である. NatCOzを用いる主な利点は次の4つである.■安
価である.■入手が容易である.■Na4SiOn、N
alSi03とは異なり、Na2CO.とstowを用
いる場合は、両者の添加量を変えることにより、(Na
*0)/(Sing)を容易にコントロールすることが
できる.■Na.CO.は、高温下では(7)式のよう
に分解するが、発生するCotを(8)式に示す反応に
より、CP)の酸化剤として働( MnOを生戒させる
のに利用することができる. (NagCOs)−’(Na.o)+COm ”
” (7)COt+Mn−+GO+(MnO)
H + + (8)第1図および第2図は、本発明
方法の開発に当たっての基礎試験(ルツボ実験)の結果
を示すものである.試験は、次の条件で行った.(a)
処理した溶鉄: (Mnl #18%、(C)#4%、( P ) Z0
.06%の溶鉄2kg,処理温度=1300℃ ?ロ)使用したフラックス: (NaxO)/(SiOx) ”il.5になるように
配合したNagCO3 SiOx系フラックスを、熔
鉄l},当たり(Na*COs : 10Gkg) +
(Sift : 40kg)の割合で使用.第1図は
、処理時間の経過に伴う溶鉄の(P)および(Mn)と
、スラグの(MnO)および(Na2O)/(SiO■
)の変化を示したものである.〔P〕は、当初0.06
6%であったものが、30分の処理で0.016%まで
低下しており、脱りん率は80%近くに達する.溶鉄中
の(Mn)は約2%酸化ロスしているが、その理由は次
のように推定される.即ち、(7)式に示したように、
添加したNa.CO.中の過剰なCOよにより、(8)
式に示すようにMnが酸化されること、Na80自身の
酸化力により下記の(9)式に示すようにMnが酸化さ
れること、である. NazO+Mn−+ MnO+2 Ha ・・
・(9)したがって、脱りん後のスラグ中の(MnO)
濃度はlO%から20%まで上昇した.また、Nat
Oの蒸発のため、(NaxO)/(Sing)は当初の
フラックスの1.5より、時間が経つに従って低くなっ
ていく.?2図は、フラックスの(NaJ)/ (Si
ft)の値を変えて(他の条件は第1図・の場合と同じ
.ただし処理時間は30分)、脱りん率、(Mn)酸化
ロス、および(NatO)蒸発量を調べた結果を示すも
のである. フラックスの(Haze)/(Sift)の値が大きく
なるほど脱りん率は向上するが、(NaxO)/(Si
O2)≧1.5で脱りん率は80%以上になる− (N
ame)/(Sift)が1以上であれば脱燐反応が進
行するが、50%以上の脱りん率を得るには1.25≦
(NazO)/ (Sift)にするのが望ましい. (Mn)酸化ロスおよび(Nano)蒸発量は、フラッ
クスの(Na■0)/(SiO2)の値が小さいほど低
減できる.特に、(Mail)/(Sing)≦1.5
では(Mn)酸化ロス量を2%以下に抑えられ、しかも
(NazO)蒸発量も著しく少なくなる. 従って、(Mn)酸化ロスと(Nano)蒸発量の観点
からは、(Mail)/(Sing)≦1.5とするの
が望ましい. 以上の結果をまとめると、フラックスは、1.25
≦(Na!O)/(SiO!) ≦1.5の条件を満
足するようにNa.CO2とSIOtが配合されたもの
であるのが望ましいことになる.次に、溶鉄或分の条件
について述べる.溶鉄中の(C)は高いほど脱りんには
望ましい.それは次の2つの理由による.その一つは、
(C)が高いはど溶鉄の融点が低いので、低温で脱りん
処理ができることである.一般に酸化脱りん反応は発熱
反応であるので、低温であるほど脱りんには有利である
.もう一つの理由は、(C)が高いはどC−Pの相互作
用によりPの溶鉄中での熱力学的濃度(活量)が上昇す
るため、脱りんに有利になることである. しかしながら、脱りんの後工程である脱炭工程に負担を
かけないという意味では、実操業上の(C)の上限が存
在する.これらの点を総合すれば、2%≦(C)≦4%
が望ましい範囲と言える.溶鉄中の(Si)は、CaO
系、BaO系の塩基性スラスラグによる酸化脱りんの場
合は、スラグ盪の増加とスラグ塩基度低下の原因になる
ため、(Si )?上限に制約を設けるのが一般である
.しかしながら、本発明方法においては(Si )の上
限に関する厳しい制限はない.このことも本発明方法の
大きな特徴の一つである。すなわち、本発明方法ではN
atOijitとしてNa.CO.を使用しているため
、処理中に生戒するCO■により〔S1〕が酸化され、
スラグ層にSi(hとして除去され、xNa.o ・S
iOs(x≧1)として脱りんスラグとなる.従って、
熔鉄中(S+)が高い場合は、配合するSiOzlを減
らすことにより対処でき、通常の事前説珪処理を必須と
しない.例えば、(NazO) + (SiOよ)のフ
ラックスを溶鉄ト,当たり100kg使用して、(Na
gO)/ (Stow) = 1.5となるスラグを生
或させる場合、(Si)は最大約1.8%まで許容でき
る. 次に、脱りん処理温度について述べる.収りん処理温度
は、前述した熱力学的理由から、また、Ha toの蒸
発を抑え、耐火物の溶損を少なくするという理由から、
低温であるほどよい.例えば、溶鉄融点より50〜10
0゜C高い程度がよい.実操業においては、フランクス
添加による温度降下?考慮して、炉の容量にもよるが脱
りん処理前の熔鉄温度は融点より150℃〜450゜C
高い温度としておくのが望ましい. 次にフラックスの添加量について述べる.フランクスの
必要添加量は、処理する溶鉄の当初の(Pl量および目
的とする脱りん率によって異なるが、概ね溶鉄のトン当
たり20kgから120kgの範囲で必要な量を選定す
ればよい. 使用するフラックスの性状は、固体粒状あるいは粉末状
のもので、その添加方法は、上置き法または溶鉄中への
インジェクシタン法のいずれでもよいが、粉末状フラッ
クスのインジェクシジン法の場合に最も効果的に脱りん
が進行する.フランクスを構戒するNatCOxとSi
O■は事前に混合してから添加する方がよい.それは、
Na2OとSin.を迅速に反応させ、Nano分の蒸
発を最小限にすることができるからである. なお、この発明方法を実施するための装置としては、A
OD炉その他の炉底から攪拌ガスを導入できる炉があげ
られる.また、取鍋でA『バプリンク撹拌、インペラー
攪拌を行って処理することも可能である. (実施例) 第1表に示ず組戒(処理前)の3種の高マンガン溶鉄を
それぞれ10}ン、電気炉で大気溶解し、AOD炉に注
銑後、同じく第1表に示す所定の温度に調整した. そして、第2表に示すフラックスを溶鉄上に添加し、^
『ガスで約lO分間攪拌しながら脱りん処理を行った.
処理後の化学組戒を第1表に併記する.第l表から明ら
かなように、脱りん率はNllllで79%、弘2で7
7%、咀3で71%である.また脱珪、脱硫も同時に進
行していることがわかる。
易に水分と反応して有毒なフォスフィン(PH3)を発
生する. CCaxPz’)+ 3 IIzO −3 (Ca
O)+ 2P}Iz ・ ・ ・ (3)一方、
通常の炭素鋼や低合金鋼の脱りん法として実施されてい
る酸化脱りん法、即ち、転炉吹錬の際にCaO系スラグ
を用いて08吹きするような強酸化精錬、を高マンガン
熔鉄の脱りん法として適用しても(Mn)が優先的に酸
化されるのみで溶鉄の(P)は除去できない. しかしながら、特開昭61−272312号公報、特開
昭62−30810号公報、特開昭62 − 2270
63号公報に1!案されているように、(Mnlを過剰
に酸化させない程度の弱い酸化力で(4)式に示すよう
に溶鉄中の(P)を酸化し、そして、(5)式に示すよ
うに脱りん生底物である酸性酸化物p.osを転炉スラ
グ中のCaOよりも著しく強い塩基性酸化物であるBa
Oによりスラグ中で安定化させることにより溶鉄中の(
P)を除去することができる. 2 (P) +5 (0) − (P,O,) ・
・・(4)(P,Os)+ 3 (BaO)=(3Ba
O ・PzOs) ・’ ・(5)このBaO系スラ
グによる脱りん法は処理が容易で、しかも脱りん処理後
のスラグのI¥nMIもないが、BaO系スラグは非常
に高価であるため脱りんのコストが嵩み大量処理には採
用し難い. 更に、高マンガン溶鉄の酸化脱りん法として、「鉄と鋼
』第74年(198B)第9号P.177Bには、Na
4SiOa(オルトケイ酸ソーダ)、Na4SiOn
NaFzフラックスを用いたNagO系スラグによる
脱りん方法が紹介されている. このSago系フラックスによる脱りん法によれば非常
に高い脱りん率が得られるが、■Na4Si04は高価
である.■脱りん処理中に白煙が発生する.■溶鉄中(
Mn)の酸化ロスが多い(14%}In−5%C溶銑で
は0.9〜1,6%の(Mn)ロスがある)などの理由
でこの方法も実用化は困難である.(発明が解決しよう
とする課N) 本発明は、処理コストが安く量産に適する高マ?ガン鉄
合金の脱りん方法の提供を課題とし、上述のBaO系フ
ラックスよりも安価で人手容易なフランクスによる高マ
ンガン鉄合金の酸化脱りん方法を提供することを目的と
する. (課理を解決するための手段) 本発明者は、前掲の「鉄と綱」に開示されるNazO系
スラグの脱りん能に注目した.しかし、Na 10系ス
ラグを生戒させるためにNanSiOaやNa4Si0
4NaFzフラックスを使用することには、先に述べた
ような難点がある.そこで、本発明者は、これらに変え
て、Na2COs−SiO■系のフラックスを用いるこ
とを検討し、これが極めて実用的であることを確認した
. 本発明は、jマンガン含有量が5重量%以上の溶鉄に、
Na.CO,およびSiftを主戒分とするフラックス
を接触させることを特徴とする高マンガン溶鉄の脱りん
方法1を要旨とする.この方法においては、脱りん処理
中に(NazO)x−Sift (x≧1)を生威させ
ることにより脱りんを行うのであるが、フラックスのN
atCOx中のNazOとSin)の比、即ち、(Na
zO) / (Stow)が1.25 〜1.5である
フラックスを使用するのが望ましい. (作用) Nano系スラグによる高マンガン溶鉄の酸化脱りん法
の原理は以下のとおりである. すなわち、溶鉄中の(Mn)を過剰に酸化しない程度の
弱い酸化力で、前掲の(4)式に示すように、(P)を
酸化し、生成した酸性酸化物p.osを下記の(6)式
に示すように強塩基性酸化物Nanoにより、スラグ中
で保持するのである. (PxOi) + 3 (NaJ)→( 3 NatO
・PzOs) ” ’ (6)Nanoは前述のB
aOと同様に、通常脱りんに用いられているCaOと比
べ、極めて塩基性の強い酸化物である.また、Na2O
はCaOと同様にBaOに比べ、比較的安価で入手しや
すい酸化物でもある.しかしながら、CaO、BaOに
比べ、NazOの使用上の問題点は高温において蒸発し
やすいことにある.本発明方法は、Nanoを高温下で
スラグ中に保持するために適当量のSi(hを配合する
ことを特徴の一つとする.さらに、NagO源として高
価なオルトケイ酸ソーダ(Na4SiOa)、またはメ
タケイ酸ソーダ(NむSins)ではなく、NatCO
sを用いるのが本発明方法の第二の特徴である. NatCOzを用いる主な利点は次の4つである.■安
価である.■入手が容易である.■Na4SiOn、N
alSi03とは異なり、Na2CO.とstowを用
いる場合は、両者の添加量を変えることにより、(Na
*0)/(Sing)を容易にコントロールすることが
できる.■Na.CO.は、高温下では(7)式のよう
に分解するが、発生するCotを(8)式に示す反応に
より、CP)の酸化剤として働( MnOを生戒させる
のに利用することができる. (NagCOs)−’(Na.o)+COm ”
” (7)COt+Mn−+GO+(MnO)
H + + (8)第1図および第2図は、本発明
方法の開発に当たっての基礎試験(ルツボ実験)の結果
を示すものである.試験は、次の条件で行った.(a)
処理した溶鉄: (Mnl #18%、(C)#4%、( P ) Z0
.06%の溶鉄2kg,処理温度=1300℃ ?ロ)使用したフラックス: (NaxO)/(SiOx) ”il.5になるように
配合したNagCO3 SiOx系フラックスを、熔
鉄l},当たり(Na*COs : 10Gkg) +
(Sift : 40kg)の割合で使用.第1図は
、処理時間の経過に伴う溶鉄の(P)および(Mn)と
、スラグの(MnO)および(Na2O)/(SiO■
)の変化を示したものである.〔P〕は、当初0.06
6%であったものが、30分の処理で0.016%まで
低下しており、脱りん率は80%近くに達する.溶鉄中
の(Mn)は約2%酸化ロスしているが、その理由は次
のように推定される.即ち、(7)式に示したように、
添加したNa.CO.中の過剰なCOよにより、(8)
式に示すようにMnが酸化されること、Na80自身の
酸化力により下記の(9)式に示すようにMnが酸化さ
れること、である. NazO+Mn−+ MnO+2 Ha ・・
・(9)したがって、脱りん後のスラグ中の(MnO)
濃度はlO%から20%まで上昇した.また、Nat
Oの蒸発のため、(NaxO)/(Sing)は当初の
フラックスの1.5より、時間が経つに従って低くなっ
ていく.?2図は、フラックスの(NaJ)/ (Si
ft)の値を変えて(他の条件は第1図・の場合と同じ
.ただし処理時間は30分)、脱りん率、(Mn)酸化
ロス、および(NatO)蒸発量を調べた結果を示すも
のである. フラックスの(Haze)/(Sift)の値が大きく
なるほど脱りん率は向上するが、(NaxO)/(Si
O2)≧1.5で脱りん率は80%以上になる− (N
ame)/(Sift)が1以上であれば脱燐反応が進
行するが、50%以上の脱りん率を得るには1.25≦
(NazO)/ (Sift)にするのが望ましい. (Mn)酸化ロスおよび(Nano)蒸発量は、フラッ
クスの(Na■0)/(SiO2)の値が小さいほど低
減できる.特に、(Mail)/(Sing)≦1.5
では(Mn)酸化ロス量を2%以下に抑えられ、しかも
(NazO)蒸発量も著しく少なくなる. 従って、(Mn)酸化ロスと(Nano)蒸発量の観点
からは、(Mail)/(Sing)≦1.5とするの
が望ましい. 以上の結果をまとめると、フラックスは、1.25
≦(Na!O)/(SiO!) ≦1.5の条件を満
足するようにNa.CO2とSIOtが配合されたもの
であるのが望ましいことになる.次に、溶鉄或分の条件
について述べる.溶鉄中の(C)は高いほど脱りんには
望ましい.それは次の2つの理由による.その一つは、
(C)が高いはど溶鉄の融点が低いので、低温で脱りん
処理ができることである.一般に酸化脱りん反応は発熱
反応であるので、低温であるほど脱りんには有利である
.もう一つの理由は、(C)が高いはどC−Pの相互作
用によりPの溶鉄中での熱力学的濃度(活量)が上昇す
るため、脱りんに有利になることである. しかしながら、脱りんの後工程である脱炭工程に負担を
かけないという意味では、実操業上の(C)の上限が存
在する.これらの点を総合すれば、2%≦(C)≦4%
が望ましい範囲と言える.溶鉄中の(Si)は、CaO
系、BaO系の塩基性スラスラグによる酸化脱りんの場
合は、スラグ盪の増加とスラグ塩基度低下の原因になる
ため、(Si )?上限に制約を設けるのが一般である
.しかしながら、本発明方法においては(Si )の上
限に関する厳しい制限はない.このことも本発明方法の
大きな特徴の一つである。すなわち、本発明方法ではN
atOijitとしてNa.CO.を使用しているため
、処理中に生戒するCO■により〔S1〕が酸化され、
スラグ層にSi(hとして除去され、xNa.o ・S
iOs(x≧1)として脱りんスラグとなる.従って、
熔鉄中(S+)が高い場合は、配合するSiOzlを減
らすことにより対処でき、通常の事前説珪処理を必須と
しない.例えば、(NazO) + (SiOよ)のフ
ラックスを溶鉄ト,当たり100kg使用して、(Na
gO)/ (Stow) = 1.5となるスラグを生
或させる場合、(Si)は最大約1.8%まで許容でき
る. 次に、脱りん処理温度について述べる.収りん処理温度
は、前述した熱力学的理由から、また、Ha toの蒸
発を抑え、耐火物の溶損を少なくするという理由から、
低温であるほどよい.例えば、溶鉄融点より50〜10
0゜C高い程度がよい.実操業においては、フランクス
添加による温度降下?考慮して、炉の容量にもよるが脱
りん処理前の熔鉄温度は融点より150℃〜450゜C
高い温度としておくのが望ましい. 次にフラックスの添加量について述べる.フランクスの
必要添加量は、処理する溶鉄の当初の(Pl量および目
的とする脱りん率によって異なるが、概ね溶鉄のトン当
たり20kgから120kgの範囲で必要な量を選定す
ればよい. 使用するフラックスの性状は、固体粒状あるいは粉末状
のもので、その添加方法は、上置き法または溶鉄中への
インジェクシタン法のいずれでもよいが、粉末状フラッ
クスのインジェクシジン法の場合に最も効果的に脱りん
が進行する.フランクスを構戒するNatCOxとSi
O■は事前に混合してから添加する方がよい.それは、
Na2OとSin.を迅速に反応させ、Nano分の蒸
発を最小限にすることができるからである. なお、この発明方法を実施するための装置としては、A
OD炉その他の炉底から攪拌ガスを導入できる炉があげ
られる.また、取鍋でA『バプリンク撹拌、インペラー
攪拌を行って処理することも可能である. (実施例) 第1表に示ず組戒(処理前)の3種の高マンガン溶鉄を
それぞれ10}ン、電気炉で大気溶解し、AOD炉に注
銑後、同じく第1表に示す所定の温度に調整した. そして、第2表に示すフラックスを溶鉄上に添加し、^
『ガスで約lO分間攪拌しながら脱りん処理を行った.
処理後の化学組戒を第1表に併記する.第l表から明ら
かなように、脱りん率はNllllで79%、弘2で7
7%、咀3で71%である.また脱珪、脱硫も同時に進
行していることがわかる。
第
2
表
(発明の効果)
本発明方法によれば、安価で入手容易なNa.2COx
−Stow系フラックスにより高マンガン溶鉄を効率よ
く酸化脱りんすることができる.本発明方法は、近年生
産量の増加している高マンガン鋼を低コストで製造する
のに極めて有用なものである.
−Stow系フラックスにより高マンガン溶鉄を効率よ
く酸化脱りんすることができる.本発明方法は、近年生
産量の増加している高マンガン鋼を低コストで製造する
のに極めて有用なものである.
第1図および第2図は、NalCO3−Sing系フラ
ックスによる高マンガン溶鉄の脱りん実験結果を示すも
ので、 第1図は、処理時間と(P)、(Mn)および(Nax
COs/SiOt)との関係を示す図、第2図は、(N
atCOs/ Sing)の値と脱りん率、(Mn)酸
化ロス量およびNatO蒸発ロス量との関係を示す図、
である.
ックスによる高マンガン溶鉄の脱りん実験結果を示すも
ので、 第1図は、処理時間と(P)、(Mn)および(Nax
COs/SiOt)との関係を示す図、第2図は、(N
atCOs/ Sing)の値と脱りん率、(Mn)酸
化ロス量およびNatO蒸発ロス量との関係を示す図、
である.
Claims (2)
- (1)マンガン含有量が5重量%以上の溶鉄に、Na_
2CO_3およびSiO_2を主成分とするフラックス
を接触させることを特徴とする高マンガン溶鉄の脱りん
方法。 - (2)Ha_2CO_3中のNa_2OとSiO_2の
比、(Na_2O)/(SiO_2)が1.25〜1.
5であるフラックスを使用する請求項第(1)記載の溶
鉄の脱りん方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1306136A JPH072964B2 (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 高マンガン溶鉄の脱りん方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1306136A JPH072964B2 (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 高マンガン溶鉄の脱りん方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03166311A true JPH03166311A (ja) | 1991-07-18 |
JPH072964B2 JPH072964B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=17953490
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1306136A Expired - Lifetime JPH072964B2 (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 高マンガン溶鉄の脱りん方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH072964B2 (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5732688A (en) * | 1980-07-23 | 1982-02-22 | Singer Co | Potentiometer |
-
1989
- 1989-11-24 JP JP1306136A patent/JPH072964B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5732688A (en) * | 1980-07-23 | 1982-02-22 | Singer Co | Potentiometer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH072964B2 (ja) | 1995-01-18 |
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