JPH0463241A

JPH0463241A - Ｎｉ含有合金の溶製方法

Info

Publication number: JPH0463241A
Application number: JP2172387A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Inoue; 賢一井上; Retsu Nagabayashi; 長林　烈; Takashi Yamauchi; 隆山内
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1992-02-28

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〕本発明は、ステンレス鋼やＮｉを多量に含有する合金を
溶製する方法に関する。

〔技術背景〕

一般に、オーステナイト系ステンレス鋼のように多量の
Ｎｉを含有する合金を溶製するには、予めＮｉ源を電気
炉等の溶解炉で溶融し、その溶融粗合金を上吹きまたは
底吹き転炉、あるいはＡＯＤ炉に送入し、０２ガス等を
吹き込んで脱炭等の精錬を行っている。この場合、上記
Ｎｉ源として主に高炭素フェロニッケル、Ｎｉ含有スク
ラップが使われ、成分調整用に低炭素フェロニッケル、
純Ｎｉ、ニッケルオキサイドシンター等が使われている
。

〔技術課題〕

前述したように、Ｎｉ含有合金のＮｉ源は主として高炭
素フェロニッケル、Ｎｉ含有スクラップが使われ、成分
調整用に低炭素フェロニッケル、純Ｎｉ、ニッケルオキ
サイドシンター等が使われている。

しかし、何れのＮｉ源も極めて高価であり、製鋼コスト
のうちＮｉ源の占める割合が格段に大きく、製造コスト
が高くなる問題点がある。このため、安価なＮｉ源の使
用が強く望まれている。

〔技術課題の解決手段〕

本発明者等は、Ｎｉ含有合金を溶製するにあたり、Ｎｉ
鉱石を粉砕し、還元剤およびホウ酸ナトリウム、ホウ酸
カルシウム、コレマナイト、ホウ砂、炭酸ナトリウムの
うち何れか１種を添加剤として配合し、あるいはホウ酸
ナトリウム、ホウ酸カルシウム、コレマナイト、ホウ砂
のうちの１種または２種以上と生石灰または珪砂からな
る添加剤を配合し、造粒、還元、選別の各工程により処
理して得られたＮｉ鉱石処理物を、Ｎｉ含有合金溶製時
のＮｉ源として用いることにより従来のフェロニッケル
、純Ｎｉ、ニッケルオキサイドシンター等のＮｉ源を用
いる方法に比べて、安価にＮｉ含有合金を溶製できる知
見を得た。

本発明は上記知見に基づき、従来の技術課題を解決した
Ｎｉ含有合金の溶製方法を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

本発明によれば、Ｎｉ含有合金を溶製するにあたり、溶
製炉において、スクラップ、合金鉄、含Ｎｉ原料、含鉄
原料、若しくは粗溶湯と共に、Ｎｉ分として、Ｎｉ鉱石
、還元剤およびホウ酸ナトリウム、ホウ酸カルシウム、
コレマナイト、ホウ砂、炭酸ナトリウムのうち何れか一
種を添加剤として配合し、造粒、還元、選別の各工程に
より処理して得られたＮｉ原料を用い、フラックスとし
て石灰を用いてスラグ塩基度を１．０〜４．０に調整す
ることを特徴とするＮｉ含有合金の溶製方法が提供され
る。

また本発明によれば、上記添加剤としてホウ酸ナトリウ
ム、ホウ酸カルシウム、コレマナイト、ホウ砂のうちの
１種または２種以上と生石灰または珪砂を用いるＮｉ含
有合金の溶製方法が提供される。

本発明の方法が適用されるＮｉ鉱石は、具体的にはケイ
酸苦土ニッケル鉱石、ラテライトである。

本発明方法において、Ｎｉ鉱石の予備処理法は、先に本
願発明者の一部により特許出願されている（特願昭６２
−３１２１９０号、特願昭６３−２６１５４６号、特願
昭６４−７０４５２号）。これらの方法は、Ｎｉ鉱石を
粉砕し、これにコークスなどの還元剤およびホウ酸ナト
リウム、ホウ酸カルシウム、コレマナイト、ホウ砂、炭
酸ナトリウムのうち何れか１種の添加剤を配合し、或い
は該添加剤としてホウ酸ナトリウム、ホウ酸カルシウム
、コレマナイト、ホウ砂のうちの１種または２種以上と
生石灰または珪砂を配合して造粒し、造粒したベレット
をロータリーキルンで還元し、還元後に磁力選鉱や浮遊
選鉱などの選別によってＮｉ濃縮物を製造することを特
徴とするケイ酸苦土ニッケル鉱石の処理方法である。

本発明は、上記特許出願に記載された方法によって製造
したＮｉ鉱石処理物をＮｉ含有合金溶製時のＮｉ源とし
て使用することにより、従来のフェロニッケル、純Ｎｉ
、ニッケルオキサイドシンター等のＮｉ源を使用するよ
りも、低コストでＮｉ含有合金を製造できるようにした
ものである。

Ｎｉ鉱石処理物は主としてフェロニケルと珪酸塩からな
るが、処理する鉱石によって、このＮｉ鉱石処理物のＮ
ｉ含有量は７．５〜２０．５％、Ｆｅ含有量は３０〜５
０％であり、残りは阿ｇｓｉｏ、　、　Ｍｇ２ＳｉＯ４
などである。従って、このＮｉ鉱石処理物を溶湯中に添
加するとＦｅ分とＮｉ分はほぼ１００％溶解して溶湯中
に入る。一方、Ｍｇ５ｉＯ，、Ｍｇ２５ｉｎ、は溶融し
スラグ成分となる。この際、Ｍｇ５ｉＯ，、阿ｇ２Ｓｊ
０４の溶融は吸熱反応であるので、Ｎｉ鉱石処理物の投
入によって溶湯の温度を制御できる。また、Ｎｉ鉱石処
理物の投入によりスラグ中のＭｇＯ含有量が増加するの
で、耐火物の溶損を少なくする効果がある。

以上のように、Ｎｉ鉱石処理物はフェロニッケルなどの
従来のＮｉ原料よりもＮｉ品位および金属Ｎｉ含有量は
低いが、安価である利点を有しており、経済的なＮｉ含
有合金溶製原料として利用できる。

Ｎｉ鉱石処理物の利用に際しては、Ｎｉ鉱石処理物製造
の最終工程である選鉱処理後の粉末の状態で、Ｎｉ鉱石
処理物を炉内にインジェクションしてもよく、フラック
スなどと製団し、乾燥、予熱して炉内に投入してもよい
。また溶融還元してもよく、溶解してもよい。更にこれ
らを組合わせてもよい。何れの場合でも、Ｎｉ鉱石処理
物にはＳｉｎ２などの脈石が多量に含まれているので、
利用する際には、　ＣａＯなどのフラックスを用いて溶
融を促進させる。なお、フラックスは炭酸カルシウムで
もよく、多少純度の低い石灰石の形で使用してもよい。

フラックスの添加量は、溶製炉の耐火物の溶損抑制とス
ラグの流動性を確保するため、スラグ塩基度（ＣａＯ／
ＳｉＯ□）が１．０〜４．０に保たれるような量である
ことが重要である。スラグ塩基度が１．０よりも低いと
、炉内の塩基性耐火物の溶損が激しくなる。またスラグ
フォーミングを起こし易くなり、好ましくない。一方、
スラグ塩基度を４．０より高くしても製錬上の利点はな
く、むしろＣａ０ｙＫ単位を増加させるので経済的でな
い。

本発明方法に用いる溶製炉としては、上吹き転炉、電気
炉、またキューポラ型でもよい。

このように、Ｎｉ含有合金を溶製する際、従来のＮｉ源
であるフェロニッケル、純Ｎｉ、ニッケルオキサイドシ
ンター等に代えて、Ｎｉ鉱石処理物を用いることにより
、製造コストを下げることができる利点がある。更に、
脱炭を促進して精錬時間を短縮し、８湯温度の調整も可
能としかつスラグの成分調整も行うことができる。また
使用方法も制限されず容易に実施できる利点がある。

〔発明の具体的開示〕

次に本発明の実施例を示す。なお以下の実施例は本発明
の例示であり、本発明はこれに限定されるものではない
。

実施例１ニューカレドニア産ガーニエライトを１００メツシユ以
下に粉砕し、これに炭材としてコークスを５％、添加剤
として生石灰７．５％とホウ酸ナトリム２％を添加、混
合し、この混合物からペレットを造粒した。次に、この
ペレットをロータリーキルンで還元処理して、湿式粉砕
後、磁力選鉱でＮｉ濃縮物を得た。このＮｉ鉱石処理物
のＮｉ含有量は１０．３％、Ｆｅ含有量は３８．２％、
阿ｇ含有量は１３．０３％、ＳｉＯ□含有量は３６．１
％であった。また、このＮｉ鉱石処理物は４９０Ｋｇ／
を一鉱石の割合で得られた。

一方、溶解炉でスクラップおよびフェロクロム、フェロ
ニッケルを予め溶解した。この母溶湯の成分はＣ２，０
％、Ｓｉ０．４０％、　Ｃｒ１９．１％、Ｎｉ７．０％
である。この母溶湯を転炉に移し、酸素吹錬を行ない、
Ａｒ攪拌しながら、脱炭精錬を行った。この攪拌ガスと
共に上記Ｎｉ鉱石処理物微粉末を溶湯１トン当り１５１
Ｋｇ、　ＣａＯを９０Ｋｇ吹き込んだ。このＮｉ鉱石処
理物微粉末の吹き込みにより溶湯中のＮｉ含有量は約１
．０％増加して８．０％となった。また、Ｆｅ分、Ｎｉ
分もほぼ全量が溶解し溶湯量は、母溶湯１トン当り７３
．５Ｋｇ増加した。この時、ＭｇＳｉＯ３およびＭｇ２
５ｉｎ４の溶融潜熱による冷却効果により溶湯温度は３
０℃低下した。ＭｇＯと５ｉｎ２は完全に溶融してスラ
グ中に入り、スラグ塩基度は１．７であった。

本実施例における　Ｎｉ鉱石処理物の吹き込み量と溶湯
中の増加分を対比すれば吹き込んだＮｉ鉱石処理物のＮ
ｉ分とＦｅ分は殆ど全量溶解および還元されて合金中に
入ることが明らかである。

実施例２実施例１と同様にして製造したＮｉ鉱石処理物と予備還
元したＣｒ鉱石ペレット（ＳＲＣペレット）を溶融還元
して１８％Ｃｒ−８％Ｎ　ｉ−５％Ｃの含Ｎｉステンレ
ス粗溶湯を製造した。

種湯として４００Ｋｇ／ｌ−１８−８ステンレス鋼の溶
湯を装入した溶融還元炉中にＮｉ鉱石処理物５３３Ｋｇ
／ｌ−１８−８ステンレス鋼、ＳＲＣへＬ／　ット４０
６Ｋｇ／ｌ−１８−８ステンレス鋼、ＣａＯ３５５Ｋｇ
および塊コークスを連続的に添加し、酸素吹錬を行った
。原料を装入し終わったときのスラグ組成はＭｇＯ＝　
１５．３％、ＳｉＯ□＝２９．３％、Ｃａ０＝４６．８
％、　ＡＱ２０３＝　８．６％であり、スラグ塩基度は
１．６であった。

実施例３実施例１と同様にして製造したＮｉ鉱石処理物と予備還
元したＣｒ鉱石ペレット（ＳＲＣペレット）を溶融還元
して得られた溶湯と、スクラップを溶がして得られた溶
湯を合わせて、■８％Ｃｒ−８％Ｎｉ−５％Ｃの含Ｎｉ
ステンレス粗溶湯を製造した。

上底吹き転炉においてスクラップを溶解して得た１５％
Ｃｒ−７％Ｎ　ｉ−５％Ｃの溶湯の７００Ｋｇ／ｌ−１
８−８ステンレス鋼を種湯とし、これにＮｉ鉱鉱石処理
物１ツ−８ステンレス鋼および塊コークスを連続的に添
加し、酸素吹錬を行った。原料を装入し終わったときの
スラグ組成は、Ｍｇ０＝１１．６％、ＳｉＯ□＝２１．
６％、Ｃａ０＝５９．８％、　Ａｌ１．０３＝　７．０
％であり、スラグ塩基度は２．８であった。

〔発明の効果〕

以上のように本発明方法の溶製方法によれば、Ｎｉ源と
して安価なＮｉ鉱石処理物を用いるので、従来のフェロ
ニッケル、純Ｎｉ、ニッケルオキサイドシンターを用い
る方法に比べて製造コストが格段に安くなる。また、Ｎ
ｉ鉱石処理物を溶湯に吹き込んだ際に１Ｍｇ５ｘＯ３お
よびＭｇｚ　ｓｉｏ、の溶融が吸熱反応であるため、溶
湯温度の制御も可能である。

また、Ｎｉ鉱石処理物に含まれるＭｇの酸化物が溶解し
スラグ中に入るため耐火物の溶損を防止できる等の効果
があり、経済的な効果が大きい。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｎｉ含有合金を溶製するにあたり、溶製炉におい
て、スクラップ、合金鉄、含Ｎｉ原料、含鉄原料、若し
くは粗溶湯と共に、Ｎｉ分として、Ｎｉ鉱石、還元剤お
よびホウ酸ナトリウム、ホウ酸カルシウム、コレマナイ
ト、ホウ砂、炭酸ナトリウムのうち何れか一種を添加剤
として配合し、造粒、還元、選別の各工程により処理し
て得られたＮｉ原料を用い、フラックスとして石灰を用
いてスラグ塩基度を１．０〜４．０に調整することを特
徴とするＮｉ含有合金の溶製方法。
（２）上記添加剤として、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カ
ルシウム、コレマナイト、ホウ砂のうちの１種または２
種以上と生石灰または珪砂を用いる第１請求項の溶製方
法。