JPH03249117A - 含クロム溶鋼の脱炭精錬法 - Google Patents
含クロム溶鋼の脱炭精錬法Info
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- JPH03249117A JPH03249117A JP2046051A JP4605190A JPH03249117A JP H03249117 A JPH03249117 A JP H03249117A JP 2046051 A JP2046051 A JP 2046051A JP 4605190 A JP4605190 A JP 4605190A JP H03249117 A JPH03249117 A JP H03249117A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (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］
本発明は、溶鋼中のクロムの酸化を抑え、スラグ中のク
ロム酸化物の濃度の上昇を防止することにより、効率よ
く脱炭を進行させる含クロム溶鋼の脱炭精錬法に関する
ものである。
ロム酸化物の濃度の上昇を防止することにより、効率よ
く脱炭を進行させる含クロム溶鋼の脱炭精錬法に関する
ものである。
［従来の技術］
ステンレス鋼のごとき１１％以上のクロムを含むような
含クロム溶鋼の脱炭法として、脱炭中期以降（例えば［
Ｃ］、０．７％以下）を減圧下で行う真空脱炭法および
稀釈ガスを吹込み、雰囲気中の００分圧を下げて行う稀
釈脱炭法が広く用いられている。前者は一般にＶＯＤ
、後者はＡＯＤおよび上底吹き転炉を用いて脱炭が行わ
れている。これらの方法は、いずれも脱炭中期以降にお
いて、溶鋼中のクロム酸化損失を抑えながら、効果的に
脱炭を進行させようとするものである。従来、これらの
方法での脱炭を効率よく進める手段としては、真空脱炭
法では酸素供給量の調整或いは真空度の調整を行う方法
、稀釈脱炭法では稀釈ガスと酸素ガスの供給量の調整を
行う方法が主体である。これらの方法では共存するスラ
グの組成による制御は行っていす、スラグの状態により
６１１Ａ中のクロムの酸化速度が異なるために、脱炭の
終点制御が難しくなる。スラグを調整して脱炭を行う方
法としてば、例えば、 ■ 鉄と鋼、７８ （１９８６）Ｓ１７５に記載された
ように、脱炭期にスラグ中ＭｇＯ濃度を極力抑えること
により、脱炭期の溶鋼中クロムの酸化を防止する方法 ■ 特開昭６０−５０１１０号公報に記載されたように
、脱炭中期以降でクロム酸化物を多量に含むスラグに低
融点化フラックスを添加して、スラグ中クロム酸化物に
よる脱炭を促進させる方法 が知られている。
含クロム溶鋼の脱炭法として、脱炭中期以降（例えば［
Ｃ］、０．７％以下）を減圧下で行う真空脱炭法および
稀釈ガスを吹込み、雰囲気中の００分圧を下げて行う稀
釈脱炭法が広く用いられている。前者は一般にＶＯＤ
、後者はＡＯＤおよび上底吹き転炉を用いて脱炭が行わ
れている。これらの方法は、いずれも脱炭中期以降にお
いて、溶鋼中のクロム酸化損失を抑えながら、効果的に
脱炭を進行させようとするものである。従来、これらの
方法での脱炭を効率よく進める手段としては、真空脱炭
法では酸素供給量の調整或いは真空度の調整を行う方法
、稀釈脱炭法では稀釈ガスと酸素ガスの供給量の調整を
行う方法が主体である。これらの方法では共存するスラ
グの組成による制御は行っていす、スラグの状態により
６１１Ａ中のクロムの酸化速度が異なるために、脱炭の
終点制御が難しくなる。スラグを調整して脱炭を行う方
法としてば、例えば、 ■ 鉄と鋼、７８ （１９８６）Ｓ１７５に記載された
ように、脱炭期にスラグ中ＭｇＯ濃度を極力抑えること
により、脱炭期の溶鋼中クロムの酸化を防止する方法 ■ 特開昭６０−５０１１０号公報に記載されたように
、脱炭中期以降でクロム酸化物を多量に含むスラグに低
融点化フラックスを添加して、スラグ中クロム酸化物に
よる脱炭を促進させる方法 が知られている。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、■の方法はスラグ中のＭｇＯのみに着目してい
るだけで、スラグの融点の制御は行っていないために十
分な効果は得られていない。
るだけで、スラグの融点の制御は行っていないために十
分な効果は得られていない。
また、■の方法は脱炭中期以降で生成してきたクロム酸
化物を含むスラグを低融点化させる方法であり、脱炭−
初期の効率を上げるまでには至っていない。
化物を含むスラグを低融点化させる方法であり、脱炭−
初期の効率を上げるまでには至っていない。
本発明は、含クロム溶鋼の脱炭精錬において、脱炭開始
時のスラグの融点の調整を行って、脱炭時の溶鋼中のク
ロムの酸化を極力抑え、効率よく脱炭を行うことを目的
とする。
時のスラグの融点の調整を行って、脱炭時の溶鋼中のク
ロムの酸化を極力抑え、効率よく脱炭を行うことを目的
とする。
［！＃！題を解決するための手段］
本発明は、含クロム溶鋼の脱炭精錬において、脱炭開始
時のスラグに低融点フラックスとしてＣａＦ、 ＣａＣ
ｊ１２． Ｎａ２ＣＯ３，Ｌｉ２ＣＯ３の１種又は２種
以上を総量で２０％以下添加し、該スラグの融点を１２
５０℃以下に調整することを特徴とする含クロム溶鋼の
脱炭精錬法である。
時のスラグに低融点フラックスとしてＣａＦ、 ＣａＣ
ｊ１２． Ｎａ２ＣＯ３，Ｌｉ２ＣＯ３の１種又は２種
以上を総量で２０％以下添加し、該スラグの融点を１２
５０℃以下に調整することを特徴とする含クロム溶鋼の
脱炭精錬法である。
一般に含クロム溶鋼の脱炭前のスラグは、クロム酸化物
を１０％以下含んでおり、融点は１３００〜１６００℃
の範囲にある。本発明ではこのスラグに対する低融点フ
ラックスの添加は脱炭開始前に採取したスラグの分析結
果を基に添加する。
を１０％以下含んでおり、融点は１３００〜１６００℃
の範囲にある。本発明ではこのスラグに対する低融点フ
ラックスの添加は脱炭開始前に採取したスラグの分析結
果を基に添加する。
次に低融点フラックスの添加量およびスラグの融点の限
定理由について述べる。
定理由について述べる。
第１図は脱炭開始前１８％Ｃｒの含クロム溶鋼の２％Ｃ
から０．０５％ＣまでのＡＯＤの脱炭工程において、脱
炭時の脱炭酸素効率とスラグの融点の関係を示す。なお
、脱炭酸素効率とは、脱炭時に吹込まれた酸素の中で、
溶鋼中の［Ｓｉ］の酸化に使用された量を除いて、溶鋼
中の［Ｃ］の酸化に使用された割合を示す量である。図
において、スラグの融点を１２５０℃以下とすることに
より、脱炭酸素効率が急激に向上する。つまり、溶鋼中
の［Ｃｒ］の酸化が抑えられる。
から０．０５％ＣまでのＡＯＤの脱炭工程において、脱
炭時の脱炭酸素効率とスラグの融点の関係を示す。なお
、脱炭酸素効率とは、脱炭時に吹込まれた酸素の中で、
溶鋼中の［Ｓｉ］の酸化に使用された量を除いて、溶鋼
中の［Ｃ］の酸化に使用された割合を示す量である。図
において、スラグの融点を１２５０℃以下とすることに
より、脱炭酸素効率が急激に向上する。つまり、溶鋼中
の［Ｃｒ］の酸化が抑えられる。
第２図は低融点フラックスとしてＣａＦ２を添加したと
きの、脱炭開始前のスラグの融点とＣａＦ２のスラグ量
に対する添加量の割合の関係を示す。第２図においてＣ
ａＦ２の添加量の増加によりスラグ融点が低下し、スラ
グ融点を１２５０℃以下とすることが可能である。
きの、脱炭開始前のスラグの融点とＣａＦ２のスラグ量
に対する添加量の割合の関係を示す。第２図においてＣ
ａＦ２の添加量の増加によりスラグ融点が低下し、スラ
グ融点を１２５０℃以下とすることが可能である。
第３図は、ＣａＦ２の添加量と含クロム溶鋼精錬時の耐
火物の溶損量の指数の関係を示す。なお、耐火物溶損量
指数はＣａＦ２無添加時を１として求めた比率である。
火物の溶損量の指数の関係を示す。なお、耐火物溶損量
指数はＣａＦ２無添加時を１として求めた比率である。
第３図において、ＣａＦ２の添加量が２０％を越えると
耐火物の溶損量が急激に増大する。したがってＣａＦ、
添加量の上限を２０％とした。
耐火物の溶損量が急激に増大する。したがってＣａＦ、
添加量の上限を２０％とした。
′ｓ２図、第３図の関係は、低融点フラックスとして、
ＣａＣｕｚ、 Ｎａ２ＣＯ３，Ｋ２ＣＯ２，Ｌｉ２ＣＯ
３等を用いた場合も同等である。
ＣａＣｕｚ、 Ｎａ２ＣＯ３，Ｋ２ＣＯ２，Ｌｉ２ＣＯ
３等を用いた場合も同等である。
以上のように、脱炭時の溶鋼中のＣ「の酸化を極力抑え
、効率よく脱炭を行うためには、スラグ融点を１２５０
℃以下にする必要があり、このためには低融点フラック
スを添加する必要がある。また、低融点フラックスの添
加は、耐火物溶損量の増大を防止するために、該スラグ
量の２０％以下にする必要がある。
、効率よく脱炭を行うためには、スラグ融点を１２５０
℃以下にする必要があり、このためには低融点フラック
スを添加する必要がある。また、低融点フラックスの添
加は、耐火物溶損量の増大を防止するために、該スラグ
量の２０％以下にする必要がある。
［作 用］
含クロム溶鋼の脱炭反応は（１）式で示され、反応平衡
定数に１は（２）式で示される。
定数に１は（２）式で示される。
［［：］ ＋ ［０］→ＣＯ（ｇ） ・・・
（１）Ｋ ｒ ＝ Ｐ ｃｏ／ ａ ｃ−ａ ｏ
−（２）ここで、ＰＣＯは雰囲気中の００分圧、ａ
ｃおよびａ（、は溶鋼中の［Ｃ］および［０コの活量を
示す。
（１）Ｋ ｒ ＝ Ｐ ｃｏ／ ａ ｃ−ａ ｏ
−（２）ここで、ＰＣＯは雰囲気中の００分圧、ａ
ｃおよびａ（、は溶鋼中の［Ｃ］および［０コの活量を
示す。
含クロム溶鋼の脱炭では（１）の脱炭反応とともに、（
３）式に示す溶鋼中［Ｃｒ］の酸化反応が進行する。（
３）式の反応の反応平衡定数に２は（４）式で示される
。
３）式に示す溶鋼中［Ｃｒ］の酸化反応が進行する。（
３）式の反応の反応平衡定数に２は（４）式で示される
。
２ ［Ｃｒｌ ＋ ３ ［０１＝ （Ｃｒ、Ｏｓ）
・・・（３）Ｋ ２ ＝ａ ｅｒ＋ｏ＋
／ ａ ｅｒ＋ ”ａ Ｏｍ ・・’ （４）
ここで、ａｅｒ＋。、はスラグ中の（Ｃｒ１ｅｓ）の活
量、ａＣｒは溶鋼中［Ｃｒ］の活量を示す。
・・・（３）Ｋ ２ ＝ａ ｅｒ＋ｏ＋
／ ａ ｅｒ＋ ”ａ Ｏｍ ・・’ （４）
ここで、ａｅｒ＋。、はスラグ中の（Ｃｒ１ｅｓ）の活
量、ａＣｒは溶鋼中［Ｃｒ］の活量を示す。
（３）式の反応が進行すると吹込む酸素が脱炭に有効に
作用しなくなるとともに、スラグ中Ｃｒ２Ｏ，が増大し
、スラグの固化が進行し、スラグ状態が悪くなる。また
、脱炭後スラグ中Ｃｒ２Ｏ３を還元し、有価金属を回収
するための還元剤の投入量も増大し、精錬費用が増大す
る。
作用しなくなるとともに、スラグ中Ｃｒ２Ｏ，が増大し
、スラグの固化が進行し、スラグ状態が悪くなる。また
、脱炭後スラグ中Ｃｒ２Ｏ３を還元し、有価金属を回収
するための還元剤の投入量も増大し、精錬費用が増大す
る。
スラグが液相状態にあり、スラグ中のＣｒ２Ｏ，が反応
しやすい状態にあれば、含クロム溶鋼の脱炭は（５）式
においても進行する。この脱炭反応の平衡低数に、は（
６）式で示される。
しやすい状態にあれば、含クロム溶鋼の脱炭は（５）式
においても進行する。この脱炭反応の平衡低数に、は（
６）式で示される。
（Ｃｒ２Ｏ，） ＋ ３ ＩＣ］ −２［Ｃｒｌ ＋
３ Ｃｏ（ｇ）・・・（５） Ｋ３ ” ａｃｒ ’Ｐ Ｃｏ ／ ａＣｒｏｏ
ｎ”Ｃ・・・（６） （５）式の反応は、スラグ状態およびａ Ｃｒ、Ｏ。
３ Ｃｏ（ｇ）・・・（５） Ｋ３ ” ａｃｒ ’Ｐ Ｃｏ ／ ａＣｒｏｏ
ｎ”Ｃ・・・（６） （５）式の反応は、スラグ状態およびａ Ｃｒ、Ｏ。
に依存する。スラグが固相状態であれば、ａ ｅｒｌ。
、冨１であっても、（５）式の反応は進行しない、スラ
グが液相状態或いは半液相状態で、ａｅｌ。、が１に近
い状態であれば（５）式の反応は進行する。（５）式の
反応の進行により、吹込む酸素が脱炭に有効に使用され
る割合が増大することになる。
グが液相状態或いは半液相状態で、ａｅｌ。、が１に近
い状態であれば（５）式の反応は進行する。（５）式の
反応の進行により、吹込む酸素が脱炭に有効に使用され
る割合が増大することになる。
第１図に示すように、脱炭開始前のスラグ融点を１２５
０℃以下にすれば、脱炭効率は向上する。脱炭開始前の
スラグの融点を下げるには、低融点フラックスの添加が
有効であり、′Ｍ２図に示すように低融点フラックスを
添加すれば、スラグ融点を１２５０℃以下とすることが
可能である。
０℃以下にすれば、脱炭効率は向上する。脱炭開始前の
スラグの融点を下げるには、低融点フラックスの添加が
有効であり、′Ｍ２図に示すように低融点フラックスを
添加すれば、スラグ融点を１２５０℃以下とすることが
可能である。
含クロム溶鋼の精錬時の耐火物の溶損は、スラグの融点
および低融点フラックスの添加量に依存する。これは、
低融点フラックスが、耐火物に浸透し、耐火物中に低融
点層を形成し、この部分で剥離が進行するためである。
および低融点フラックスの添加量に依存する。これは、
低融点フラックスが、耐火物に浸透し、耐火物中に低融
点層を形成し、この部分で剥離が進行するためである。
この関係が第３図に示される。このことより、低融点フ
ラックスの添加はスラグ量の２０％以下とする必要があ
る。
ラックスの添加はスラグ量の２０％以下とする必要があ
る。
［実 施 例］
１８％Ｃｒステンレス鋼のＡＯＤでの脱炭精錬に本発明
法を適用した実施例について説明する。
法を適用した実施例について説明する。
脱炭開始前の溶鋼の組成を第１表に、スラグの組成およ
び融点を第２表に示す。なお、′ｆＳ１表および第２表
には脱炭に影響を与える成分のみを示した。′！Ｊ２表
に示す各状態のスラグに低融点フラックスを添加し、あ
るいは添加せずに脱炭精錬した結果を第３表に示す。脱
炭精錬は、全て同一条件とし、脱炭中のフラックス添加
は行わず、Ａｒと酸素ガス比のみをコントロールした。
び融点を第２表に示す。なお、′ｆＳ１表および第２表
には脱炭に影響を与える成分のみを示した。′！Ｊ２表
に示す各状態のスラグに低融点フラックスを添加し、あ
るいは添加せずに脱炭精錬した結果を第３表に示す。脱
炭精錬は、全て同一条件とし、脱炭中のフラックス添加
は行わず、Ａｒと酸素ガス比のみをコントロールした。
本発明例はいずれも、低融点フラックスの適量添加によ
りスラグ融点が１２５０℃以下に低下した。このため、
溶鋼中［Ｃｒ］の酸化が抑えられ、脱炭酸素効率が向上
している。また、耐火物溶損量の増大も微量であるため
に、精錬費用は比較例に対して、非常に小さくなってい
る。
りスラグ融点が１２５０℃以下に低下した。このため、
溶鋼中［Ｃｒ］の酸化が抑えられ、脱炭酸素効率が向上
している。また、耐火物溶損量の増大も微量であるため
に、精錬費用は比較例に対して、非常に小さくなってい
る。
これに対して、比較例のＮ０９９〜１１は低融点フラッ
クスを添加していないため、スラグの融点が下らず、溶
鋼中［Ｃｒ］の酸化が進行し、脱炭酸素効率が低い。こ
のため、脱炭後のスラグ中（Ｃｒ２０３）を還元するた
めの還元剤が多量に必要となり、精錬費用も高くなって
いる。また比較例のＮｏ、１２は、低融点フラックス添
加量が多すぎるため耐火物溶損量が高い。
クスを添加していないため、スラグの融点が下らず、溶
鋼中［Ｃｒ］の酸化が進行し、脱炭酸素効率が低い。こ
のため、脱炭後のスラグ中（Ｃｒ２０３）を還元するた
めの還元剤が多量に必要となり、精錬費用も高くなって
いる。また比較例のＮｏ、１２は、低融点フラックス添
加量が多すぎるため耐火物溶損量が高い。
第１表
弗
表
［発明の効果］
以上述べたように本発明によって、含クロム溶鋼の脱炭
精錬において、脱炭開始時のスラグの低融点化をフラッ
クスの添加により調整することによって、溶鋼中クロム
の酸化を抑え、脱炭反応を効率よく進行させることがで
きる。また、低融点フラックスの添加量を調整すること
によって、精錬時の耐火物の溶損量の増大も最低限に抑
えることができる。この効率的な精錬によって、吹込ま
れた酸素を脱炭して有効に作用させ、またスラグ中（Ｃ
ｒ２０３）を還元するための還元剤の量を抑えることが
できるため、安価にＮＨを行うことが可能となる。さら
に、添加する低融点フラックスは、脱硫反応にも有効に
作用するために、極低硫鋼の製造も可能となる。
精錬において、脱炭開始時のスラグの低融点化をフラッ
クスの添加により調整することによって、溶鋼中クロム
の酸化を抑え、脱炭反応を効率よく進行させることがで
きる。また、低融点フラックスの添加量を調整すること
によって、精錬時の耐火物の溶損量の増大も最低限に抑
えることができる。この効率的な精錬によって、吹込ま
れた酸素を脱炭して有効に作用させ、またスラグ中（Ｃ
ｒ２０３）を還元するための還元剤の量を抑えることが
できるため、安価にＮＨを行うことが可能となる。さら
に、添加する低融点フラックスは、脱硫反応にも有効に
作用するために、極低硫鋼の製造も可能となる。
第１図は脱炭開始前のスラグの融点と脱炭時の脱炭酸素
効率の関係を示す図、第２図はスラグ融点と低融点フラ
ックスの添加量の関係を示す図、 第３図は低融点フラックスの添加量と精錬中の耐火物溶
損量の関係を示す図である。 他４名 第 ２ 図 ＣａＦ＝のスラグ量に対する添加量（治第 図 第 図
効率の関係を示す図、第２図はスラグ融点と低融点フラ
ックスの添加量の関係を示す図、 第３図は低融点フラックスの添加量と精錬中の耐火物溶
損量の関係を示す図である。 他４名 第 ２ 図 ＣａＦ＝のスラグ量に対する添加量（治第 図 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 含クロム溶鋼の脱炭精錬において、脱炭開始時のス
ラグに低融点フラックスとして ＣａＦ＿２、ＣａＣｌ＿２、Ｎａ＿２ＣＯ＿３、Ｋ＿２
ＣＯ＿３、Ｌｉ＿２ＣＯ＿３の１種又は２種以上を総量
で２０％以下添加し、該スラグの融点を１２５０℃以下
にすることを特徴とする含クロム溶鋼の脱炭精錬法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2046051A JPH03249117A (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 含クロム溶鋼の脱炭精錬法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2046051A JPH03249117A (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 含クロム溶鋼の脱炭精錬法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03249117A true JPH03249117A (ja) | 1991-11-07 |
Family
ID=12736228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2046051A Pending JPH03249117A (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 含クロム溶鋼の脱炭精錬法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03249117A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4762469B2 (ja) * | 1999-09-03 | 2011-08-31 | トレイン・インターナショナル・インコーポレイテッド | 冷凍チラーにおけるスクリュー圧縮機からのオイルの逆流防止 |
-
1990
- 1990-02-27 JP JP2046051A patent/JPH03249117A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4762469B2 (ja) * | 1999-09-03 | 2011-08-31 | トレイン・インターナショナル・インコーポレイテッド | 冷凍チラーにおけるスクリュー圧縮機からのオイルの逆流防止 |
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