JPH0448036A - 固体精錬剤を使用した融体の精錬方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は融体中に含有された不純物を融体から除去する
固体精錬剤を使用した融体の精錬方法に関する。

［従来の技術］ 従来、溶鉄中の炭素を除去する場合は、例えば以下に示
す方法により行なわれている。

即ち、溶鉄の場面に酸化物粒子を搬送ガスと共に吹き付
け、溶鉄中に前記酸化物粒子を分散させる。そうすると
、溶鉄中に分散された酸化物粒子は溶鉄中の炭素と反応
し、ＣＯガスが生成される。

溶鉄中の炭素はこのＣＯガスの状態で溶鉄から除去され
る。

この方法においては、酸化物が粒子の状態で溶鉄中に分
散されるため、反応効率が比較的高く、溶鉄中の炭素濃
度を短時間で極めて低濃度にすることができるという利
点を有している。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来の方法においては以下に示
す欠点がある。

多量の固体粒子を搬送ガスと共に吹き付けるため、融体
の温度が低下して、反応速度等の制御が困難になる。ま
た、固体の酸化物粒子を輸送する輸送装置が必要であり
、装置コストの上昇及び保守管理コストの上昇を招来す
る。更に、スプラッシュ等が発生しやすく、装置の壁面
等に地金が付着し、その除去作業が煩雑であると共に、
反応装置を比較的大型にせざるをえない。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
融体中の不純物成分を簡素な装置で容易に除去すること
ができる固体精錬剤を使用した融体の精錬方法を提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る固体精錬剤を使用した融体の精錬方法は、
融体中に含有される不純物成分と反応する物質が含有さ
れた固体部材を前記融体に浸漬し、この固体部材を前記
融体中で移動させて前記融体を撹拌することを特徴とす
る。

［作用］ 本発明においては、融体中の不純物成分と反応する物質
が含有された固体部材により前記融体を撹拌する。そう
すると、前記不純物成分は前記固体部材の成分と反応し
て例えばガスを生成し、融体から除去される。この場合
に、固体部材の形状、大きさ、浸漬深さ及び数等を変化
させることにより、融体と固体部材との反応界面の面積
を適正に設定することが可能であり、融体処理量及び処
理時間を任意に調整することができる。

また、本発明方法においては、固体部材を融体中で例え
ば回転運動、偏心回転運動又は横方向若しくは上下方向
に往復運動させることにより融体を撹拌するだけである
から、スプラッシュの発生が抑制される。更に、従来の
ように固体粒子をガスにより搬送する必要がないため、
装置の構成が簡素であると共に、装置を保守管理する作
業が著しく低減される。更にまた、浸漬すべき固体部材
及びこの固体部材を融体に浸漬して移動させる駆動装置
があればよいので、例えば既存の融体精錬装置の融体容
器等を利用して、容易に実施することができる。

なお、浸漬固体には必要に応じて心材を埋設して補強す
る。また、雰囲気及び融体の収納容器への放熱による融
体の温度の低下、固体部材を融体に浸漬することによる
融体の温度の低下及び固体部材の成分と融体との吸熱反
応による融体の温度の低下等に起因する不都合の発生を
回避するために、固体部材に通電するか、予め固体部材
に抵抗線を埋設しこの抵抗線に通電するか、又は外部加
熱（例えば、プラズマ加熱）等の方法により固体部材及
び融液を加熱することができる加熱手段を設けておいて
もよい。

本発明は、例えば酸化物（ＭｘＯｖ　）を含有する材料
により固体部材を形成し、融体中の炭素の除去に適用す
ることができる。

この場合は、融体中の炭素は下記反応式で示す反応によ
り、ガスとなって融体から除去される。

ＭＸ　　ＯＹ　　（Ｓ）＋ｌ：工→ｘ［＋ｙｃ。

・・・（１） 浸漬固体の主成分はＡｆ２Ｃ）＋又はＭｇＯ等とし、そ
の他に融体中の炭素の主酸化剤として比較的還元されや
すいＦ　ｅ２０３　＋　　Ｆ　ｅ：＋　０４＋Ｍ　ｎ　
Ｏ＋　　Ｓ　ｉｏ　２等を使用する。なお、溶鉱中のＭ
ｎ、Ｓｉ濃度の増加が好ましくない鋼種には、溶鉄中の
炭素の主酸化剤としてＦ　ｅ　２０３＋Ｆｅ３Ｏ４を用
いる。

不法における酸化物による溶鉄中炭素の酸化反応は吸熱
反応であるため、融体を加熱する加熱装置を設置する。

即ち、前記浸漬固体を電気的に加熱する加熱手段と外部
より加熱する加熱手段（例えば、プラズマ加熱）のいず
れか一方又は両方を使用する。

また、本発明は融体中の酸素の除去に適用することもで
きる。

この場合は、固体部材として炭素からなる部材又は炭素
を１成分として含有する部材を使用すると、下記反応式
で示す反応により融体中の酸素を除去することができる
。

Ｃ（Ｓ）十迂→ＣＯ・・・（２） このように、本発明方法は種々の融体の不純物除去に適
用することができる。

［実施例］ 次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。

第１図は本発明の実施例方法において使用する精錬装置
を示す断面図である。

この精錬装置は、融体１を装入するマグネジするつぼ２
、シリカ（ＳｉＯ２）からなる円柱状の固体部材３及び
この固体部材３を所定の軌跡で移動させる駆動装置（図
示せず）により構成されている。

融体１は、例えば高周波誘導炉（図示せず）において、
るつぼ２中で溶解した鉄の融液である。

固体部材３は、その軸方向を鉛直にして配置され、下端
部側が融体１中に浸漬されている。

このように構成された精錬装置において、駆動装置によ
り固体部材３を移動させて融体１を撹拌する。そうする
と、融体１中の炭素は、下記反応式で示す反応によりＣ
Ｏガスとなって、融体１から除去される。

ＳｉＯ２＋２℃−→−ミｊ＋　２　ＣＯ・・・（３）こ
のようにして、溶鉄中の炭素をＣＯガスにして除去する
ことができる。この場合に、本実施例においては、固体
部材３を融体１と固体部材３の成分との反応を促進させ
る程度に融体中を移動させるだけであるので、スプラッ
シュの発生を回避することができる。

次に、本実施例方法により実際に溶鉄中の炭素を除去し
た結果について説明する。

高周波誘導炉において、鉄をマグネジするつぼ２内で溶
解した。そして、この融体１中にシリカからなる円柱状
の固体部材３の下端側を浸漬し、溶鉄中の炭素を除去し
た。

なお、るつぼ２の内径は４０＋ｕ＋１浴の深さは４５１
１％固体部材３の外径は１４１１ｓ固体部材３の浸漬深
さは４０ｍｍである。また、融体１の温度は１５８０°
Ｃである。

第２図は横軸に時間をとり、縦軸に溶鉄中の炭素濃度を
とって−、シリカ円柱を浸漬した実施例の場合とシリカ
円柱を使用しない比較例の場合とを比較して示すグラフ
図である。

この第２図から明らかなように、本実施例においては、
当初１４０ｐｐｍであった炭素濃度が、処理を開始して
から３２分後には９ｐｐｆｆｌにまで急激に低減し、そ
の後処理開始から　１時間後の時点においても炭素濃度
は８ｐｐｍと殆ど変化しなかった。一方、シリカ円柱を
使用しない場合は、当初ｔｏｏｐｐｍであった炭素濃度
が１時間を経過しても４０ｐｐｍにまでしか低下しなか
った。従って、本発明を融鉄中の炭素除去に適用するこ
とは極めて有効であることが明白である。

なお、ＳｉＯ２よりも更に還元されやすい物質、例えば
ＭｎＯ又はＦｅ２０ａが固体部材中に含有されている場
合は、上述の実施例に比して炭素除去速度がより一層向
上する。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、融体中の不純物と
反応する物質が含有された固体部材を融体で移動させて
融体を撹拌するから、前記不純物と固体部材の成分とが
反応し、前記不純物は例えばガスになって融体中から迅
速に除去される。従って、融体にガスを吹き付ける必要
がなく、スプラッシュの発生が回避できると共に、簡素
な装置で融体の精錬を高効率で行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例方法において使用する精錬装置
を示す断面図、第２図は本発明の効果を示すグラフ図で
ある。 １；融体、２；るつぼ、３；固体部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）融体中に含有される不純物成分と反応する物質が
   含有された固体部材を前記融体に浸漬し、この固体部材
   を前記融体中で移動させて前記融体を撹拌することを特
   徴とする固体精錬剤を使用した融体の精錬方法。
2. （２）前記固体部材を電気的に加熱する加熱手段が設け
   られていることを特徴とする請求項１に記載の固体精錬
   剤を使用した融体の精錬方法。