JPH036313A - Ｃｕ，Ｓｎ含有スクラップを用いる製鋼法 - Google Patents
Ｃｕ，Ｓｎ含有スクラップを用いる製鋼法Info
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- JPH036313A JPH036313A JP1137634A JP13763489A JPH036313A JP H036313 A JPH036313 A JP H036313A JP 1137634 A JP1137634 A JP 1137634A JP 13763489 A JP13763489 A JP 13763489A JP H036313 A JPH036313 A JP H036313A
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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
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- 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）
本発明は高Ｃｕ、 Ｓｎ含有スクラップを多量に用いる
製鋼法に関するものである。
製鋼法に関するものである。
（従来の技術）
溶鉄中のＣｕ、 Ｓｎはいわゆるトランプエレメントと
して、一部の鋼種を除き、おおむね有害とみなされ、そ
の低減化が望まれてきた。
して、一部の鋼種を除き、おおむね有害とみなされ、そ
の低減化が望まれてきた。
一方、高炉−転炉法による鉄鋼製造プロセスでは鉄源と
して用いる鉄鉱石中のＣｕ、 Ｓｎ含有量が低いため、
溶鉄中のＣｕ、 Ｓｎ含有量も極めて僅少となり、これ
ら元素を除去、低減化する必要性はほとんどなかった。
して用いる鉄鉱石中のＣｕ、 Ｓｎ含有量が低いため、
溶鉄中のＣｕ、 Ｓｎ含有量も極めて僅少となり、これ
ら元素を除去、低減化する必要性はほとんどなかった。
また電気炉製鋼法においては、鉄源であるスクラップを
選別し、Ｃｕ、 Ｓｎ含有量の低いスクラップを使用す
る等してこの問題に対拠してきた。
選別し、Ｃｕ、 Ｓｎ含有量の低いスクラップを使用す
る等してこの問題に対拠してきた。
しかしながら、最近の高炉−転炉法の技術動向は転炉に
おけるスクラップ多量使用であり、これによりコスト低
減、生産弾力性の向上が可能となる。この際、徹底した
コスト低減のためには利用価値の低い安価なスクラップ
を多量に溶解する必要があるが、一般に安価なスクラッ
プはどＣｕ、 Ｓｎ含有量が高い傾向にある。それゆえ
Ｃｕ、 Ｓｎを効率的に除去する技術が要求されるに至
っている。このような状況は電気炉製鋼法においても同
様である。このためＣｕ、 Ｓｎ除去技術が種々提案さ
れている。それらは以下の如く大別できる。
おけるスクラップ多量使用であり、これによりコスト低
減、生産弾力性の向上が可能となる。この際、徹底した
コスト低減のためには利用価値の低い安価なスクラップ
を多量に溶解する必要があるが、一般に安価なスクラッ
プはどＣｕ、 Ｓｎ含有量が高い傾向にある。それゆえ
Ｃｕ、 Ｓｎを効率的に除去する技術が要求されるに至
っている。このような状況は電気炉製鋼法においても同
様である。このためＣｕ、 Ｓｎ除去技術が種々提案さ
れている。それらは以下の如く大別できる。
（１）減圧下での蒸発除去を基本とする方法・減圧下で
の脱炭反応を利用する方法；特開昭６１−１１９６１２
号公報等 ・減圧下でのプラズマ照射による方法；特開昭６１−１
４９４１５号公報等 ・減圧下で酸素吹錬を行い局部高温域を形成し蒸発を促
進させる方法； 特願昭６３−１８２０３号 （２） フランクス精錬により除去する方法・Ｎａ２
５−ＦｅＳ系フラックスによる方法；特願平１−３９５
７５号 ・アルカリ金属の硫酸塩を基本成分とするフラックスに
よる方法； 特開昭６３−１９２８１２号公報 （発明が解決しようとする課題） 以上の如く、Ｃｕ、 Ｓｎを除去する技術はすでに確立
されているが、これらはいずれも特別な処理を施こすも
のである。それゆえ安価なスクラップを原料としている
にもかかわらず、Ｃｕ、 Ｓｎ除去のための処理費用が
かさむためコスト低減効果は不十分であった。さらに設
備改造等も必要となるケースもあった。
の脱炭反応を利用する方法；特開昭６１−１１９６１２
号公報等 ・減圧下でのプラズマ照射による方法；特開昭６１−１
４９４１５号公報等 ・減圧下で酸素吹錬を行い局部高温域を形成し蒸発を促
進させる方法； 特願昭６３−１８２０３号 （２） フランクス精錬により除去する方法・Ｎａ２
５−ＦｅＳ系フラックスによる方法；特願平１−３９５
７５号 ・アルカリ金属の硫酸塩を基本成分とするフラックスに
よる方法； 特開昭６３−１９２８１２号公報 （発明が解決しようとする課題） 以上の如く、Ｃｕ、 Ｓｎを除去する技術はすでに確立
されているが、これらはいずれも特別な処理を施こすも
のである。それゆえ安価なスクラップを原料としている
にもかかわらず、Ｃｕ、 Ｓｎ除去のための処理費用が
かさむためコスト低減効果は不十分であった。さらに設
備改造等も必要となるケースもあった。
本発明はこのような問題点を有利に解決したものであり
、特別な処理を施こすことな（Ｃｕ、Ｓｎを無害化する
製鋼法を提供するものである。
、特別な処理を施こすことな（Ｃｕ、Ｓｎを無害化する
製鋼法を提供するものである。
（課題を解決するための手段）
即ち、本発明の要旨とするところは下記のとおりである
。
。
（１） 製鋼炉においてＣｕ、 Ｓｎ含有スクラップ
を溶解して得られた粗溶網に粒状の鉛および／または鉛
酸化物を添加することにより、Ｃｕ、 ＳｎをＰｂ粒に
吸収せしめ、Ｃｕ、 Ｓｎを無害化させた鉛快削鋼を溶
製することを特徴とするＣｕ、 Ｓｎ含有スクラップを
用いる製鋼法。
を溶解して得られた粗溶網に粒状の鉛および／または鉛
酸化物を添加することにより、Ｃｕ、 ＳｎをＰｂ粒に
吸収せしめ、Ｃｕ、 Ｓｎを無害化させた鉛快削鋼を溶
製することを特徴とするＣｕ、 Ｓｎ含有スクラップを
用いる製鋼法。
（２）鉛快削鋼のＰｂ含有量に応じて、粗溶鋼中のＣｕ
およびＳｎ含有量を下記式に従いコントロールし、Ｃｕ
、 Ｓｎ含有スクラップ溶解量を決定する前項１記載の
製鋼法。
およびＳｎ含有量を下記式に従いコントロールし、Ｃｕ
、 Ｓｎ含有スクラップ溶解量を決定する前項１記載の
製鋼法。
式 〔％Ｃｕ） ≦０．５．０（％Ｐｂ〕＋０．
１０（％Ｓｎ）≦０．３３（％Ｐｂ：ｌ 、＋−０，０
２記号 〔％Ｐｂ） 、；鉛快削綱のＰｂ含有量（重量
％）〔％Ｃｕ） ；粗溶鋼のＣｕ含有量（重量％）〔
％Ｓｎ） ；粗溶鋼のＳｎ含有量（重量％）以下に本
発明の詳細について述べる。
１０（％Ｓｎ）≦０．３３（％Ｐｂ：ｌ 、＋−０，０
２記号 〔％Ｐｂ） 、；鉛快削綱のＰｂ含有量（重量
％）〔％Ｃｕ） ；粗溶鋼のＣｕ含有量（重量％）〔
％Ｓｎ） ；粗溶鋼のＳｎ含有量（重量％）以下に本
発明の詳細について述べる。
本発明におけるＣｕ、 Ｓｎの無害化法の原理は鉛によ
るＣｕ、 Ｓｎの吸収である。即ち鉛はＣｕ、 Ｓｎと
低融点合金をつくる特性があるため、溶鋼中のＣｕ、
Ｓｎは鉛粒に吸収される。その結果、溶鋼が凝固した後
、鉄マトリックス中のＣｕ、 Ｓｎ１度は減少する。
るＣｕ、 Ｓｎの吸収である。即ち鉛はＣｕ、 Ｓｎと
低融点合金をつくる特性があるため、溶鋼中のＣｕ、
Ｓｎは鉛粒に吸収される。その結果、溶鋼が凝固した後
、鉄マトリックス中のＣｕ、 Ｓｎ１度は減少する。
一方、Ｃｕ、 Ｓｎを吸収した鉛粒は鉛粒単体とほとん
ど性質は変らない。
ど性質は変らない。
従って鋼の切削性を向上させるために鉛を添加する鉛快
削鋼の場合、Ｃｕ、 Ｓｎ含有量の高い粗溶鋼から製造
することが可能である。即ちＣｕ、 Ｓｎ含有スクラッ
プを多量に溶解して得られるＣｕ、 Ｓｎ含有量の高い
粗溶鋼から製造した鉛快削鋼は、高炉溶銑を吹錬して得
られるＣｕ、 Ｓｎ含有量の低い粗溶鋼から製造される
鉛快削鋼と同等の切削性を有する。
削鋼の場合、Ｃｕ、 Ｓｎ含有量の高い粗溶鋼から製造
することが可能である。即ちＣｕ、 Ｓｎ含有スクラッ
プを多量に溶解して得られるＣｕ、 Ｓｎ含有量の高い
粗溶鋼から製造した鉛快削鋼は、高炉溶銑を吹錬して得
られるＣｕ、 Ｓｎ含有量の低い粗溶鋼から製造される
鉛快削鋼と同等の切削性を有する。
次に鉛快削鋼のＰｂ含有量に応じて粗溶鋼中のＣｕ及び
Ｓｎ含有量を規定する理由について述べる。
Ｓｎ含有量を規定する理由について述べる。
まずＣｕ含有量から説明する。Ｃｕ含有量が０．１％以
下の粗溶鋼から鋼製品を製造する場合、Ｃｕによる鋼材
材質の悪化は認められない。従って鉛快削鋼に限らず、
すべての鋼種を製造できる。一方Ｃｕ含有量が０．１％
を越えると、０．１％を越えた分のＣｕをＰｂで吸収し
無害化する必要がある。この際ＰｂのＣｕ吸収率が問題
となってくる。
下の粗溶鋼から鋼製品を製造する場合、Ｃｕによる鋼材
材質の悪化は認められない。従って鉛快削鋼に限らず、
すべての鋼種を製造できる。一方Ｃｕ含有量が０．１％
を越えると、０．１％を越えた分のＣｕをＰｂで吸収し
無害化する必要がある。この際ＰｂのＣｕ吸収率が問題
となってくる。
本発明者らはこの点に関して、実機１２０トン規模で粒
度１．５ ｍｍ以下の鉛あるいは酸化鉛添加実験を行い
、溶鋼中Ｐｂ粒のＣｕ吸収率を詳細に調査した。その結
果Ｃｕを吸収したＰｂ粒のＣｕ／Ｐｂ重量比は約１７２
であることがわかった。それゆえ、本発明において許容
される粗溶鋼中のＣｕ含有量は０．５０〔％Ｐｂ） ＋
ｏ、 ｉ ｏ％となり、製造対象の鉛快削鋼のＰｂ含有
量〔％Ｐｂ）に応じて変動する値となる。
度１．５ ｍｍ以下の鉛あるいは酸化鉛添加実験を行い
、溶鋼中Ｐｂ粒のＣｕ吸収率を詳細に調査した。その結
果Ｃｕを吸収したＰｂ粒のＣｕ／Ｐｂ重量比は約１７２
であることがわかった。それゆえ、本発明において許容
される粗溶鋼中のＣｕ含有量は０．５０〔％Ｐｂ） ＋
ｏ、 ｉ ｏ％となり、製造対象の鉛快削鋼のＰｂ含有
量〔％Ｐｂ）に応じて変動する値となる。
以上より、本発明においては〔％Ｃｕ）≦０．５０［％
Ｐｂ］ ＋０．１０に従い、鉛快削鋼のＰｂ含有量に応
じて粗溶鋼中のＣｕ含有量を設定し、それによりＣｕ含
有スクラップ溶解量を決定することになる。
Ｐｂ］ ＋０．１０に従い、鉛快削鋼のＰｂ含有量に応
じて粗溶鋼中のＣｕ含有量を設定し、それによりＣｕ含
有スクラップ溶解量を決定することになる。
Ｓｎ含有量の規定理由もＣｕの場合と同様である。
即ちＳｎ含有量が０．０２％以下の粗溶鋼の場合はＳｎ
による鋼材材質の悪化はない。
による鋼材材質の悪化はない。
また、Ｓｎを吸収したＰｂ粒のＳｎ／Ｐｂ重量比は約１
７３であり、Ｓｎ許容濃度は０．３３（％Ｐｂ） ＋０
．０２％となる。以上より本発明においては、〔％Ｓｎ
）≦０．３３（％Ｐｂ）＋０．０２の範囲内に粗溶鋼中
のＳｎ含有量を設定し、Ｓｎ含有スクラップ溶解量を決
めればよい。
７３であり、Ｓｎ許容濃度は０．３３（％Ｐｂ） ＋０
．０２％となる。以上より本発明においては、〔％Ｓｎ
）≦０．３３（％Ｐｂ）＋０．０２の範囲内に粗溶鋼中
のＳｎ含有量を設定し、Ｓｎ含有スクラップ溶解量を決
めればよい。
このように溶鋼中のＰｂ粒がＣｕ及びＳｎを吸収するの
は、微細な粒状鉛あるいは鉛酸化物を添加しているため
、溶鋼と鉛の接触面積が増大することに起因する。従っ
て粒状鉛あるいは鉛酸化物を添加し鉛快削鋼を溶製する
ことは本発明の重要な構成要件のひとつであり、粒度は
１．５ ｍｍ以下が望ましい。
は、微細な粒状鉛あるいは鉛酸化物を添加しているため
、溶鋼と鉛の接触面積が増大することに起因する。従っ
て粒状鉛あるいは鉛酸化物を添加し鉛快削鋼を溶製する
ことは本発明の重要な構成要件のひとつであり、粒度は
１．５ ｍｍ以下が望ましい。
なお本発明において、製鋼炉とは一般的な転炉、電気炉
等を指し、対象を限定することな（適用できる。またス
クラップについては、Ｃｕおよび／またはＳｎを含有す
るスクラップを対象とし、その種類、形状は特定される
ものではない。従って特に大きなものを除いて、鋼片層
、自動車層、シュレッダ−屑、プレス屑等をそのまま溶
解原料として製鋼炉に供給すればよい。ヘビー屑のよう
な大きなスクラップについては必要に応じ切断しなけれ
ばならない。
等を指し、対象を限定することな（適用できる。またス
クラップについては、Ｃｕおよび／またはＳｎを含有す
るスクラップを対象とし、その種類、形状は特定される
ものではない。従って特に大きなものを除いて、鋼片層
、自動車層、シュレッダ−屑、プレス屑等をそのまま溶
解原料として製鋼炉に供給すればよい。ヘビー屑のよう
な大きなスクラップについては必要に応じ切断しなけれ
ばならない。
（実施例）
次に本発明の具体的な適用例及び効果について実施例を
挙げ説明する。
挙げ説明する。
第１表に示すＣｕ、 Ｓｎ含有量の粗溶鋼及びスクラッ
プからＰｂ含有量０．２０％の鉛快削鋼１２０トンを製
造する場合、本発明による適正粗溶鋼量Ｘトン及びスク
ラップ量Ｙトンは以下のように求められる。
プからＰｂ含有量０．２０％の鉛快削鋼１２０トンを製
造する場合、本発明による適正粗溶鋼量Ｘトン及びスク
ラップ量Ｙトンは以下のように求められる。
第１表
（重量％）
◎Ｃｕバランスから求まるＸ及びＹ
Ｘ＋Ｙ＝ １２０
（１）
（１）、 （２）より
Ｘ≧９３．１）ン Ｙ≦２６．９トン◎Ｓｎバランス
から求まるＸ及びＹ Ｘ＋Ｙ＝１２０ （３）（３）
、 （４）より Ｘ≧８２トン Ｙ≦３８トン ◎Ｃｕ及びＳｎバランス両方を満足するＸ、ＹＸ≧９３
．１）ン Ｙ≦２６．９）ン以上より本発明の適用に
よりスクラップは最大２６．９）ンまで溶解できること
が判明したので、次のような実施例及び比較例となる実
験を行った。
から求まるＸ及びＹ Ｘ＋Ｙ＝１２０ （３）（３）
、 （４）より Ｘ≧８２トン Ｙ≦３８トン ◎Ｃｕ及びＳｎバランス両方を満足するＸ、ＹＸ≧９３
．１）ン Ｙ≦２６．９）ン以上より本発明の適用に
よりスクラップは最大２６．９）ンまで溶解できること
が判明したので、次のような実施例及び比較例となる実
験を行った。
実施例
酸素転炉にてＣｕ ； ０．０５％、Ｓｎ；０．０１％
の低炭素粗溶鋼１００トンを溶製し、この粗溶鋼に第１
表に示すＣｕ、 Ｓｎ含有量のスクラップ２０トンを溶
解した。次にスクラップ溶解後のベースメタル１２０ト
ンを取鍋に排出し、必要な成分調整を行った後、粒度０
．１〜１．５ ｍｍの粒状鉛３６０ｋｇを添加し、第２
表に示すＰｂ含有量０．２０％の鉛快削綱の母溶鋼を得
た。続いて連続鋳造法により鉛快削鋼綱片を製造し、最
終的な圧延工程を経て直径８０ｍｍの棒鋼製品を得た。
の低炭素粗溶鋼１００トンを溶製し、この粗溶鋼に第１
表に示すＣｕ、 Ｓｎ含有量のスクラップ２０トンを溶
解した。次にスクラップ溶解後のベースメタル１２０ト
ンを取鍋に排出し、必要な成分調整を行った後、粒度０
．１〜１．５ ｍｍの粒状鉛３６０ｋｇを添加し、第２
表に示すＰｂ含有量０．２０％の鉛快削綱の母溶鋼を得
た。続いて連続鋳造法により鉛快削鋼綱片を製造し、最
終的な圧延工程を経て直径８０ｍｍの棒鋼製品を得た。
この製品の切削性試験を行い、切削用工具の寿命を測定
したところ、第１表に示すＣｕ、 Ｓｎ含有量のスクラ
ップを全く使用しない第３表に示す通常の鉛快削綱８０
価直径棒鋼製品と全く同等レベル０ の工具寿命となった。さらにＣｕ及びＳｎに・起因する
表面ワレ、冷間加工性悪化等は全く認められなかった。
したところ、第１表に示すＣｕ、 Ｓｎ含有量のスクラ
ップを全く使用しない第３表に示す通常の鉛快削綱８０
価直径棒鋼製品と全く同等レベル０ の工具寿命となった。さらにＣｕ及びＳｎに・起因する
表面ワレ、冷間加工性悪化等は全く認められなかった。
このようにＣｕ、 Ｓｎ含有スクラップを２（ｌンも使
用し、通常の鉛快削網（Ｃｕ、 Ｓｎ含有スクラップ使
用せず）と同等の被削性を有する鉛快削綱を製造するこ
とが可能となった。
用し、通常の鉛快削網（Ｃｕ、 Ｓｎ含有スクラップ使
用せず）と同等の被削性を有する鉛快削綱を製造するこ
とが可能となった。
比較例
実施例と同様の方法により、Ｐｂ含有量０．２０％の鉛
快削鋼の８０ｍｍφ棒鋼製品を製造した。但し、低炭素
粗溶鋼は８５トン、スクラップは３５トンとしたため第
４表に示す鉛快削鋼の母溶鋼を得た。
快削鋼の８０ｍｍφ棒鋼製品を製造した。但し、低炭素
粗溶鋼は８５トン、スクラップは３５トンとしたため第
４表に示す鉛快削鋼の母溶鋼を得た。
これにより得られた８０朧φ製品の切削試験では工具寿
命が実施例の約７５％に悪化した。また熱間圧延時に発
生した表面ワレも多数認められた。
命が実施例の約７５％に悪化した。また熱間圧延時に発
生した表面ワレも多数認められた。
１
（発明の効果）
以上実施例及び比較例からも明らかなように本発明によ
り特別な処理を施こすことな（Ｃｕ、Ｓｎを無害化でき
、Ｃｕ、 Ｓｎ含有スクラップを鉄源とする製鋼法が確
立された。これにより従来はとんど不２ 可能であったＣｕ、 Ｓｎ含有スクラップの製鋼炉での
大量使用が可能となり、鉄鋼業における原料使用上の自
由度を大幅に改善できる。
り特別な処理を施こすことな（Ｃｕ、Ｓｎを無害化でき
、Ｃｕ、 Ｓｎ含有スクラップを鉄源とする製鋼法が確
立された。これにより従来はとんど不２ 可能であったＣｕ、 Ｓｎ含有スクラップの製鋼炉での
大量使用が可能となり、鉄鋼業における原料使用上の自
由度を大幅に改善できる。
３
Claims (2)
- （１）製鋼炉においてＣｕ、Ｓｎ含有スクラップを溶解
して得られた粗溶鋼に粒状の鉛および／または鉛酸化物
を添加することにより、Ｃｕ、ＳｎをＰｂ粒に吸収せし
め、Ｃｕ、Ｓｎを無害化させた鉛快削鋼を溶製すること
を特徴とするＣｕ、Ｓｎ含有スクラップを用いる製鋼法
。 - （２）鉛快削鋼のＰｂ含有量に応じて、粗溶鋼中のＣｕ
およびＳｎ含有量を下記式に従いコントロールし、Ｃｕ
、Ｓｎ含有スクラップ溶解量を決定する請求項１記載の
製鋼法。 式〔％Ｃｕ〕≦０．５０〔％Ｐｂ〕＋０．１０〔％Ｓｎ
〕≦０．３３〔％Ｐｂ〕＋０．０２記号〔％Ｐｂ〕；鉛
快削鋼のＰｂ含有量（重量％）〔％Ｃｕ〕；粗溶鋼のＣ
ｕ含有量（重量％）〔％Ｓｎ〕；粗溶鋼のＳｎ含有量（
重量％）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1137634A JPH036313A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | Ｃｕ，Ｓｎ含有スクラップを用いる製鋼法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1137634A JPH036313A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | Ｃｕ，Ｓｎ含有スクラップを用いる製鋼法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH036313A true JPH036313A (ja) | 1991-01-11 |
Family
ID=15203230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1137634A Pending JPH036313A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | Ｃｕ，Ｓｎ含有スクラップを用いる製鋼法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH036313A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10016075C1 (de) * | 1998-11-17 | 2002-01-17 | Nippon Steel Corp | Verfahren zum Schmelzentfernen von Verunreinigungselementen aus Eisen |
-
1989
- 1989-05-31 JP JP1137634A patent/JPH036313A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10016075C1 (de) * | 1998-11-17 | 2002-01-17 | Nippon Steel Corp | Verfahren zum Schmelzentfernen von Verunreinigungselementen aus Eisen |
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