JPH0533028A - 高純度鋳物用銑鉄の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、球状黒鉛鋳鉄等の製造に用いる高
純度鋳物用銑鉄を高炉の溶銑で製造する方法を提供す
る。 【構成】 高炉から出銑した溶銑を脱燐脱硫した後、鋳
銑する高純度鋳物用銑鉄において少なくとも脱燐中にお
いて酸素を富化した空気を上吹し、炭素を添加して鋳銑
を行なうが、鋳銑時にＳｉを添加し、Ｓｉの添加量を鋳
銑中の温度低下の応じて増量する。 【効果】 ボローホールを減少し、穴あき銑、ふくれ銑
の発生を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は球状黒鉛鋳鉄等の製造に
用いる高純度鋳物用銑鉄を高炉の溶銑を原料として製造
する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高純度鋳物用銑鉄は圧延ロール、球状黒
鉛鋳鉄等高級な鋳鉄の原料として使用されるが、その特
徴とするところはＴｉ、Ａｓなどの微量元素の不純物が
低い他、黒鉛球状化を妨害し、機械的性質を害するＳや
鋳鉄の可鍛性を害するＰが一般の鋳物用銑鉄より低く規
定されている。またＳｉは鋳鉄製品としてはたとえば
１．５％といった量が必要であるが、鋳造直前にＣａ−
Ｓｉ、Ｆｅ−Ｓｉなどの接種剤からＳｉを供給する方が
鋳物の特性上は好ましいことから高純度鋳物用銑鉄とし
てはＳｉ量は低いものが一般的である。

【０００３】ところで現在高炉で鋳物用銑を製造する場
合、製鋼用銑に処理をして鋳物用銑としての適当な成分
にするのが一般的である。高純度鋳物用銑鉄の従来の製
造工程としては図２に示すように高炉１からの銑鉄を溶
鉄鍋、混銑車等において空気などと共に生石灰等を吹き
込み脱燐２した後、窒素などと共に生石灰、炭酸ソーダ
等を吹込むか、あるいはこれらを投入して攪拌し脱硫３
する。また先に脱硫を行なってから脱燐を行なうことも
ある。そしてこれらの処理を終えた溶銑を多数の金型が
循環する鋳銑機４に注入して型銑にする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高純度
鋳物溶銑鉄が型銑の表面に穴あき、ふくれ等が多く発生
し、一般の鋳物用銑鉄に比較して著しく外観が悪い。こ
のような穴あき等は商品価値を損なうばかりでなく、使
用時に穴のところに水分があれば水蒸気爆発のおそれも
あり、安全対策上も問題になる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題を解決
するものであって、高炉から出銑した溶銑を脱燐脱硫し
た後鋳銑する高純度鋳物銑鉄において、少なくとも脱燐
中において酸素を富化した空気を上吹きし、炭素を添加
して鋳銑を行なうが、鋳銑時にＳｉを添加し、Ｓｉの添
加量を鋳銑中の温度低下に応じて増量することを特徴と
するものである。

【０００６】

【作用】型銑の欠陥の原因として挙げられるのは高純度
銑鉄は鋳銑樋での流動性が悪いことである。これは温度
が十分ないためで、鋳造時において凝固温度より十分高
い温度（スーパーヒート）を確保する必要があり、たと
えばこれを３５℃以上とする。

【０００７】高純度銑鉄は脱燐、脱硫などの工程におけ
る温度降下が著しく、これをどう補償するかが問題にな
る。図１は本発明の製造工程図であるが、本発明におい
てはこの対策としてまず脱燐２の処理中に気酸上吹き
５、すなわち酸素を富化した空気を鉄浴上で上吹きす
る。この気酸上吹きは脱燐中またこの前後においてもで
きる。ただし脱硫３中は脱硫能力を低下させるので通常
行なわない。

【０００８】気酸上吹きにより溶銑中の炭素は鉄浴表面
よりＣＯガスとして離脱するが、浴上の雰囲気中で燃焼
する。これにより発生した熱のため脱燐処理中の温度低
下が緩和される。たとえば気酸比４０％の気酸上吹きを
脱燐処理中に行なうことによって温度の低下を６０℃軽
減することができる。上記脱燐、脱硫処理によってＰ、
Ｓが低下する他、Ｓｉ、Ｃも低下する。すなわちＳｉは
溶銑中にたとえば０．４％あったものが脱燐処理時に
０．０３％といった量に低下する。一方溶銑中の炭素量
は出銑時にはほぼ飽和状態にあり４．８％程度である
が、気酸上吹きをすることによりたとえば１％程度低下
する。

【０００９】本発明においては脱燐、脱硫処理後、加炭
を行なう。これは炭素量によって銑鉄の融点が変わるの
で、スーパーヒートすなわち融点との温度差を確保する
手段として加炭６（図１）するのである。すなわち銑鉄
の融点は共晶炭素量４．３％以下では上昇するが炭素を
溶銑トン当たり５ｋｇ添加すれば溶銑中炭素量は０．２
％上昇し、スーパーヒートは約１０℃上昇する。

【００１０】このようにして、前処理した溶銑は鋳銑機
で鋳造し型銑にするが、１チャージの銑鉄を鋳造するに
は約１時間かかり、この間にも溶銑の温度は低下する。
また、脱燐等の処理を実施することにより残存酸素が溶
銑の中に溶解して行く。このため鋳造時間の経過に従っ
て発生したＣＯガスが抜ける時間的余裕なく凝固するよ
うになり、型銑に穴あき発生など表面形状が悪化する。

【００１１】この対策として鋳銑４中に鋳銑樋において
Ｓｉ添加７を行なう（図１）。Ｓｉの添加は鉄−炭素系
状態図の共晶点から包晶点間の液相線の温度を低下させ
る。Ｓｉ量として０．２％添加すれば約９℃のスーパー
ヒート上昇が得られる。鋳銑時のＳｉの添加量は鋳銑作
業の時間経過に従って増量し、温度低下にかかわりなく
スーパーヒートをほぼ一定値に確保するようにする。ま
た、Ｓｉは気酸上吹きによって溶存していた酸素を除去
し凝固時のＣＯ発生によるブローホールを防止する効果
もあわせ持つものである。

【００１２】

【実施例】出銑時の成分が表１に示す１５０５℃の溶銑
を２００ｔの混銑車において脱燐剤、脱硫剤を吹き込む
ことにより脱燐および脱硫を行なった。脱燐は生石灰と
製鋼ダストの混合物を６Ｎ立方メートル／ｍｉｎの窒素
ガスと共に３００ｋｇ／ｍｉｎ吹き込んだ。脱燐は３０
分間行なったが、この間気酸比４０％の酸素富化空気に
より２０Ｎ立方メートル／ｍｉｎの流量で気酸上吹きを
行なった。脱硫はスラグ排出後生石灰を主成分とする脱
硫剤を４Ｎ立方メートル／ｍｉｎの窒素ガスと共に５０
ｋｇ／ｍｉｎ吹き込み、３０分間行なった。

【００１３】その後炭材を５ｋｇ／ｔ添加し、鋳銑を行
なった。鋳銑開始時の温度は１２４９℃であった。鋳銑
時にはＦｅ−Ｓｉを鋳銑樋にて添加したが、最大添加量
はＳｉ量として０．３％であった。型銑に表面には穴な
どの欠陥はなく、良好に鋳銑ができた。鋳銑時の成分は
表１に実施例として示す。

【００１４】これに対し脱燐処理中気酸上吹きを行なわ
ない場合、同じ出銑温度１５０５℃では鋳銑温度は鋳銑
開始時で１１６４℃まで低下する。成分は比較例として
表１に示すが、Ｃ、Ｓｉを添加しないためこれによる融
点の低下もない。したがってこの温度では鋳銑作業は困
難で出銑温度を１５５０℃程度に上昇しなければならな
かった。しかしそれでも鋳銑時の温度は１２２０℃程度
であり、Ｃ、Ｓｉ添加もないため型銑には穴あき等の表
面欠陥が発生した。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば高炉の溶銑を処理して高
純度鋳物用銑鉄を製造する場合、気酸上吹きによる温度
低下の緩和、Ｃ、Ｓｉの添加によるスーパーヒートの上
昇及び溶存酸素の除去等により型銑に鋳造時の凝固状態
を良好ならしめ、欠陥のない型銑を製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高純度鋳物用銑鉄の製造工程図

【図２】従来の高純度鋳物用銑鉄の製造工程図

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高松 信彦 愛知県東海市東海町５−３ 新日本製鐵株 式会社名古屋製鐵所内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 高炉から出銑した溶銑を脱燐脱硫した後
   鋳銑する高純度鋳物銑鉄において、少なくとも脱燐中に
   おいて酸素を富化した空気を上吹きし、炭素を添加して
   鋳銑を行なうが、鋳銑時にＳｉを添加し、Ｓｉの添加量
   を鋳銑中の温度低下に応じて増量することを特徴とする
   高純度鋳物用銑鉄の製造方法。