JPH06145767A - 溶鉄中マンガンの除去方法および工業用純鉄の製造方法 - Google Patents
溶鉄中マンガンの除去方法および工業用純鉄の製造方法Info
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- JPH06145767A JPH06145767A JP29870192A JP29870192A JPH06145767A JP H06145767 A JPH06145767 A JP H06145767A JP 29870192 A JP29870192 A JP 29870192A JP 29870192 A JP29870192 A JP 29870192A JP H06145767 A JPH06145767 A JP H06145767A
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- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶鉄中のMn濃度を0.01wt％以下にし得る溶鉄
中マンガンの除去技術を確立し、その上で鉄分濃度が9
9.9wt％以上にもなる高純度工業用純鉄を経済的に大量
生産する。 【構成】 溶鉄中に酸化鉄と酸化カルシウムを主成分と
するフラックスを添加し、1550℃以上の温度に保持して
酸化精錬することにより溶鉄中マンガンを除去する一
方、製銑, 製鋼工程を経た溶鉄中に対し、鉄鉱石および
酸化カルシウムからなるフラックスを添加し、ガス撹拌
下において1550〜1680℃の温度に保持して脱マンガン
し、その後仕上精錬する工業用純鉄の製造。
中マンガンの除去技術を確立し、その上で鉄分濃度が9
9.9wt％以上にもなる高純度工業用純鉄を経済的に大量
生産する。 【構成】 溶鉄中に酸化鉄と酸化カルシウムを主成分と
するフラックスを添加し、1550℃以上の温度に保持して
酸化精錬することにより溶鉄中マンガンを除去する一
方、製銑, 製鋼工程を経た溶鉄中に対し、鉄鉱石および
酸化カルシウムからなるフラックスを添加し、ガス撹拌
下において1550〜1680℃の温度に保持して脱マンガン
し、その後仕上精錬する工業用純鉄の製造。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Mn濃度が0.01wt％以下
の溶鉄を経済的に量産するための溶鉄中マンガンの効果
的な除去技術を確立し、これを提案することにあわせ、
この技術に基づいて高純度の工業用純鉄を製造する方法
についても提案する。
の溶鉄を経済的に量産するための溶鉄中マンガンの効果
的な除去技術を確立し、これを提案することにあわせ、
この技術に基づいて高純度の工業用純鉄を製造する方法
についても提案する。
【０００２】
【従来の技術】近年、優れた加工性が要求される自動車
用表面処理鋼板、高純度ステンレス鋼および特殊鋼など
の用途において、より高純度の鋼あるいはより高い純度
の鉄に対する需要が高まっており、これらを安価にかつ
大量に溶製する技術の確立が望まれている。
用表面処理鋼板、高純度ステンレス鋼および特殊鋼など
の用途において、より高純度の鋼あるいはより高い純度
の鉄に対する需要が高まっており、これらを安価にかつ
大量に溶製する技術の確立が望まれている。
【０００３】従来、鉄分の濃度が98wt％の工業用純鉄
は、転炉製錬後の粗溶鋼を真空脱ガス処理するなどの二
次精錬を行う方法によって量産されているが、現在これ
に代わるような高純度工業用純鉄を大量生産する技術は
未だ確立されていないのが実情である。とくに、Feの濃
度が99wt％以上である工業用純鉄については、Fe濃度が
98wt％の純鉄を出発材料として、さらにこれを希塩酸水
溶液中で電気分解することによって製造する方法が最も
一般的であるところ、この方法は大量生産に向かないば
かりでなく、製品が高価格なものになるという問題があ
った。
は、転炉製錬後の粗溶鋼を真空脱ガス処理するなどの二
次精錬を行う方法によって量産されているが、現在これ
に代わるような高純度工業用純鉄を大量生産する技術は
未だ確立されていないのが実情である。とくに、Feの濃
度が99wt％以上である工業用純鉄については、Fe濃度が
98wt％の純鉄を出発材料として、さらにこれを希塩酸水
溶液中で電気分解することによって製造する方法が最も
一般的であるところ、この方法は大量生産に向かないば
かりでなく、製品が高価格なものになるという問題があ
った。
【０００４】これに対し、従来、Fe濃度が99wt％以上の
純鉄を、高炉−転炉法で溶製することも検討されたが、
この方法については製錬段階でのMnの酸化除去が難しい
という問題点があり、Mn濃度を0.03wt％程度にするのが
限界とされていた。
純鉄を、高炉−転炉法で溶製することも検討されたが、
この方法については製錬段階でのMnの酸化除去が難しい
という問題点があり、Mn濃度を0.03wt％程度にするのが
限界とされていた。
【０００５】また、特公昭49−49088 号公報では真空脱
ガス処理技術を使って脱マンガンを行い純鉄を製造する
方法について開示しているが、この方法についても上記
方法と同様に、0.03wt％未満のMn濃度にまで低減するこ
とができない。
ガス処理技術を使って脱マンガンを行い純鉄を製造する
方法について開示しているが、この方法についても上記
方法と同様に、0.03wt％未満のMn濃度にまで低減するこ
とができない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように上
記各従来技術は、99wt％Fe濃度の高純度工業用純鉄を安
価に製造することができないという基本的な問題点があ
る他、期待される量産法については、Mn濃度の低減が難
しく、ひいては高純度純鉄の製造を困難にするという問
題点があった。そこで本発明は、溶鉄中のMn濃度を0.01
wt％以下にし得るマンガンの除去技術を確立し、その上
で鉄分濃度が99.9wt％以上にもなる高純度工業用純鉄を
経済的に大量生産するプロセス技術を新たに提供するこ
とを目的とする。
記各従来技術は、99wt％Fe濃度の高純度工業用純鉄を安
価に製造することができないという基本的な問題点があ
る他、期待される量産法については、Mn濃度の低減が難
しく、ひいては高純度純鉄の製造を困難にするという問
題点があった。そこで本発明は、溶鉄中のMn濃度を0.01
wt％以下にし得るマンガンの除去技術を確立し、その上
で鉄分濃度が99.9wt％以上にもなる高純度工業用純鉄を
経済的に大量生産するプロセス技術を新たに提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上掲の本発明の目的は、
溶鉄中に酸化鉄と酸化カルシウムを主成分とするフラッ
クスを添加し、1550℃以上の温度に保持して酸化精錬す
ることを特徴とする溶鉄中マンガンの除去方法によって
実現できる。そして、このようなマンガン除去技術の確
立によって、製銑, 製鋼工程を経た溶鉄中に、製錬滓を
除去してから鉄鉱石および酸化カルシウム, またはさら
に他の溶剤を加えてなるフラックスを添加し、ガス撹拌
下において1550〜1680℃の温度に保持し、その後仕上精
錬することを特徴とする工業用純鉄の製造方法からなる
高炉−転炉大量生産プロセスを実現することができる。
溶鉄中に酸化鉄と酸化カルシウムを主成分とするフラッ
クスを添加し、1550℃以上の温度に保持して酸化精錬す
ることを特徴とする溶鉄中マンガンの除去方法によって
実現できる。そして、このようなマンガン除去技術の確
立によって、製銑, 製鋼工程を経た溶鉄中に、製錬滓を
除去してから鉄鉱石および酸化カルシウム, またはさら
に他の溶剤を加えてなるフラックスを添加し、ガス撹拌
下において1550〜1680℃の温度に保持し、その後仕上精
錬することを特徴とする工業用純鉄の製造方法からなる
高炉−転炉大量生産プロセスを実現することができる。
【０００８】
【作用】本発明の第１の特徴は、1550℃以上に保持した
溶鉄中に、酸化鉄と酸化カルシウムを主成分とするフラ
ックスを添加して酸化精錬する脱マンガン技術を提案す
るところにある。この脱マンガン技術において、前記酸
化鉄は、溶鉄中のマンガンを酸化するための酸素源を供
給するものであり、配合フラックス中に占める割合は50
wt％以上、望ましくは70wt％以上を含有させることが望
ましい。この酸化鉄の供給源としては、鉄鉱石や焼結鉱
の篩下ダスト、ミルスケールなどを用いることができる
が、できるだけMnO 濃度の低い( 例えば、≦0.1 wt％)
ものを使用することが肝要である。
溶鉄中に、酸化鉄と酸化カルシウムを主成分とするフラ
ックスを添加して酸化精錬する脱マンガン技術を提案す
るところにある。この脱マンガン技術において、前記酸
化鉄は、溶鉄中のマンガンを酸化するための酸素源を供
給するものであり、配合フラックス中に占める割合は50
wt％以上、望ましくは70wt％以上を含有させることが望
ましい。この酸化鉄の供給源としては、鉄鉱石や焼結鉱
の篩下ダスト、ミルスケールなどを用いることができる
が、できるだけMnO 濃度の低い( 例えば、≦0.1 wt％)
ものを使用することが肝要である。
【０００９】次に、CaＯは、フラックスの滓化促進のた
めに添加されるものであり、配合フラックス中に占める
割合は50wt％未満とする。このCaＯ含有量が50wt％以上
になると、フラックスの融点が上昇したり生成したスラ
グ中の( FeＯ) 濃度を下げるので、50wt％未満とした。
なお、フラックスの滓化を促進するために、CaF2やNaF
などを、上記の鉄鉱石や酸化カルシウムに加えて添加し
てもよい。
めに添加されるものであり、配合フラックス中に占める
割合は50wt％未満とする。このCaＯ含有量が50wt％以上
になると、フラックスの融点が上昇したり生成したスラ
グ中の( FeＯ) 濃度を下げるので、50wt％未満とした。
なお、フラックスの滓化を促進するために、CaF2やNaF
などを、上記の鉄鉱石や酸化カルシウムに加えて添加し
てもよい。
【００１０】上記の配合にかかるフラックスを溶鉄中に
添加した際に生成する溶融スラグ中の（T.Fe）濃度は、
40wt％以上となるようにすることが好適であり、より望
ましくは60wt％以上となるようにすると、溶鉄のマンガ
ン除去率を著しく向上させることができる。
添加した際に生成する溶融スラグ中の（T.Fe）濃度は、
40wt％以上となるようにすることが好適であり、より望
ましくは60wt％以上となるようにすると、溶鉄のマンガ
ン除去率を著しく向上させることができる。
【００１１】次に、脱マンガンには、前記溶鉄の温度,
すなわち反応温度は低いほうが熱力学的には望ましいと
いえる。しかし、この溶鉄温度があまりに低いとフラッ
クスの滓化が遅れ、十分な溶融スラグ層を形成させるこ
とができなくなる。このことから、溶鉄温度は1550℃以
上とする。一方、この溶鉄温度をあまりに高くすると、
耐火物の溶損が著しく増加するので、1680℃以下とする
ことが好ましい。
すなわち反応温度は低いほうが熱力学的には望ましいと
いえる。しかし、この溶鉄温度があまりに低いとフラッ
クスの滓化が遅れ、十分な溶融スラグ層を形成させるこ
とができなくなる。このことから、溶鉄温度は1550℃以
上とする。一方、この溶鉄温度をあまりに高くすると、
耐火物の溶損が著しく増加するので、1680℃以下とする
ことが好ましい。
【００１２】
実施例１ この実施例は、本発明に基づく溶鉄中マンガンの除去効
果を確認するために行ったものの報告である。この実験
では、50kg高周波誘導溶解炉で、表１に示す化学組成の
母材を溶解し、炉内を1580±30℃の温度に保持し、表２
に示す化学成分の鉄鉱石粉70〜80wt％と20〜30wt％のCa
Ｏ粉とからなるフラックスを添加した。フラックスの投
入方法は、鉄鉱石とカルシアとを予め混合し、その混合
物を一括して上から直接投入して添加する方法、ならび
に、フラックス粉を湯面に吹き付ける方法の２通りにつ
いて実験を行った。なお、フラックスを一括添加する前
者の方法では、フラックスが溶融して生成するスラグと
溶鉄との反応を促進するために、溶鉄中にはArガスを吹
き込んで撹拌を施した。この実験の結果を表３に示す。
この表３に示す実験No.1〜4 は本発明に基づく実施例で
あり、実験No.5は比較例を示す。本発明法に従うCaＯ−
酸化鉄系のフラックスで溶鉄を処理したものでは、従来
法で処理したものに比べ著しく低い到達Mn濃度が得られ
ることが明らかとなった。
果を確認するために行ったものの報告である。この実験
では、50kg高周波誘導溶解炉で、表１に示す化学組成の
母材を溶解し、炉内を1580±30℃の温度に保持し、表２
に示す化学成分の鉄鉱石粉70〜80wt％と20〜30wt％のCa
Ｏ粉とからなるフラックスを添加した。フラックスの投
入方法は、鉄鉱石とカルシアとを予め混合し、その混合
物を一括して上から直接投入して添加する方法、ならび
に、フラックス粉を湯面に吹き付ける方法の２通りにつ
いて実験を行った。なお、フラックスを一括添加する前
者の方法では、フラックスが溶融して生成するスラグと
溶鉄との反応を促進するために、溶鉄中にはArガスを吹
き込んで撹拌を施した。この実験の結果を表３に示す。
この表３に示す実験No.1〜4 は本発明に基づく実施例で
あり、実験No.5は比較例を示す。本発明法に従うCaＯ−
酸化鉄系のフラックスで溶鉄を処理したものでは、従来
法で処理したものに比べ著しく低い到達Mn濃度が得られ
ることが明らかとなった。
【００１３】実施例２ この実施例は、本発明法に従う上記脱マンガン処理技術
に基づいて、高炉−転炉大量生産プロセスにて純度が9
9.9wt％Feの工業用純鉄を製造した際の実験報告であ
る。この実験では、高炉鋳床で脱珪処理し、トピードカ
ー内で脱燐, 脱硫処理を行った予備処理溶銑 290ｔを除
滓した後、転炉内に装入した。この溶銑の成分組成は、
Ｃ／4.25wt％, Si／tr. , Mn／0.18wt％, Ｐ／0.026 wt
％, Ｓ／0.002 wt％であった。次に、上記溶銑を転炉精
錬し、Ｃ／0.025wt ％, Si／tr. , Mn／0.047wt ％, Ｐ
／0.003 wt％, Ｓ／0.0027wt％の溶鋼を得た。出鋼時の
溶鋼温度は1680℃であった。次に、出鋼に当たって流出
した転炉スラグを除滓し、引き続きCaＯ粉30wt％−鉄鉱
石粉70wt％の組成になる合成フラックスを取鍋内溶鋼中
に 2.5トン添加し取鍋底部のポーラスプラグからはArガ
スを100 Nl/min吹き込んで撹拌しつつ30分間保持して酸
化精錬を行った。なお、この脱マンガン処理工程ではフ
ラックスの滓化を促進するため、溶鋼の温度は1580〜16
10℃の範囲内に保持した。とくに、この溶鋼温度が低下
するような場合には、必要に応じて溶鋼を加熱した。そ
の後、フラックスによるマンガン除去のための精錬終了
後、上吹き酸素と粉体上吹きの可能なランスを有するＲ
Ｈ脱ガス装置内に脱マンガン滓を除滓した溶鋼を装入
し、この装置にて約50分間、脱Ｃ処理, 脱硫および脱酸
処理を行った。このＲＨ脱ガス処理終了後の溶鋼の成分
は、Ｃ／0.0012wt％, Si／0.001 wt％,Mn／0.0031wt％,
Ｐ／0.003 wt％, Ｓ／0.0010wt％, Al／0.008 wt％,
Ｏ／0.0080wt％, Ｎ／0.0018wt％であった。この溶鋼を
鋳造, 圧延し、直径55mmの丸棒を得た。この丸棒につい
て、その化学成分を詳細に分析し、上記成分以外の成分
についても調べた結果、このFe濃度は99.9％以上の純度
を有する工業用純鉄であることが判った。
に基づいて、高炉−転炉大量生産プロセスにて純度が9
9.9wt％Feの工業用純鉄を製造した際の実験報告であ
る。この実験では、高炉鋳床で脱珪処理し、トピードカ
ー内で脱燐, 脱硫処理を行った予備処理溶銑 290ｔを除
滓した後、転炉内に装入した。この溶銑の成分組成は、
Ｃ／4.25wt％, Si／tr. , Mn／0.18wt％, Ｐ／0.026 wt
％, Ｓ／0.002 wt％であった。次に、上記溶銑を転炉精
錬し、Ｃ／0.025wt ％, Si／tr. , Mn／0.047wt ％, Ｐ
／0.003 wt％, Ｓ／0.0027wt％の溶鋼を得た。出鋼時の
溶鋼温度は1680℃であった。次に、出鋼に当たって流出
した転炉スラグを除滓し、引き続きCaＯ粉30wt％−鉄鉱
石粉70wt％の組成になる合成フラックスを取鍋内溶鋼中
に 2.5トン添加し取鍋底部のポーラスプラグからはArガ
スを100 Nl/min吹き込んで撹拌しつつ30分間保持して酸
化精錬を行った。なお、この脱マンガン処理工程ではフ
ラックスの滓化を促進するため、溶鋼の温度は1580〜16
10℃の範囲内に保持した。とくに、この溶鋼温度が低下
するような場合には、必要に応じて溶鋼を加熱した。そ
の後、フラックスによるマンガン除去のための精錬終了
後、上吹き酸素と粉体上吹きの可能なランスを有するＲ
Ｈ脱ガス装置内に脱マンガン滓を除滓した溶鋼を装入
し、この装置にて約50分間、脱Ｃ処理, 脱硫および脱酸
処理を行った。このＲＨ脱ガス処理終了後の溶鋼の成分
は、Ｃ／0.0012wt％, Si／0.001 wt％,Mn／0.0031wt％,
Ｐ／0.003 wt％, Ｓ／0.0010wt％, Al／0.008 wt％,
Ｏ／0.0080wt％, Ｎ／0.0018wt％であった。この溶鋼を
鋳造, 圧延し、直径55mmの丸棒を得た。この丸棒につい
て、その化学成分を詳細に分析し、上記成分以外の成分
についても調べた結果、このFe濃度は99.9％以上の純度
を有する工業用純鉄であることが判った。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】
【表３】
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、溶
鉄の効果的な脱マンガンを行うことができ、また、この
ような脱マンガン処理技術の確立によって、高純度（Fe
≧99.9wt％) の工業用純鉄を安価にかつ大量生産するこ
とが可能となった。
鉄の効果的な脱マンガンを行うことができ、また、この
ような脱マンガン処理技術の確立によって、高純度（Fe
≧99.9wt％) の工業用純鉄を安価にかつ大量生産するこ
とが可能となった。
Claims (2)
- 【請求項１】 溶鉄中に酸化鉄と酸化カルシウムを主成
分とするフラックスを添加し、1550℃以上の温度に保持
して酸化精錬することを特徴とする溶鉄中マンガンの除
去方法。 - 【請求項２】 製銑, 製鋼工程を経た溶鉄中に、製錬滓
を除去してから鉄鉱石および酸化カルシウム, またはさ
らに他の溶剤を加えてなるフラックスを添加し、ガス撹
拌下において1550〜1680℃の温度に保持し、その後仕上
げ精錬することを特徴とする工業用純鉄の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29870192A JPH06145767A (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 溶鉄中マンガンの除去方法および工業用純鉄の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29870192A JPH06145767A (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 溶鉄中マンガンの除去方法および工業用純鉄の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06145767A true JPH06145767A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=17863169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29870192A Pending JPH06145767A (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 溶鉄中マンガンの除去方法および工業用純鉄の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06145767A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113174462A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-07-27 | 宝钢湛江钢铁有限公司 | 一种转炉双渣法冶炼电磁纯铁的方法 |
| CN115181829A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-10-14 | 鞍钢股份有限公司 | 一种转炉冶炼控锰的生产方法 |
-
1992
- 1992-11-09 JP JP29870192A patent/JPH06145767A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113174462A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-07-27 | 宝钢湛江钢铁有限公司 | 一种转炉双渣法冶炼电磁纯铁的方法 |
| CN115181829A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-10-14 | 鞍钢股份有限公司 | 一种转炉冶炼控锰的生产方法 |
| CN115181829B (zh) * | 2022-07-29 | 2023-10-20 | 鞍钢股份有限公司 | 一种转炉冶炼控锰的生产方法 |
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