JPH06235010A - ステンレス鋼の製造方法 - Google Patents
ステンレス鋼の製造方法Info
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- JPH06235010A JPH06235010A JP2275593A JP2275593A JPH06235010A JP H06235010 A JPH06235010 A JP H06235010A JP 2275593 A JP2275593 A JP 2275593A JP 2275593 A JP2275593 A JP 2275593A JP H06235010 A JPH06235010 A JP H06235010A
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- stainless steel
- cupola
- molten metal
- carbon concentration
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- 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
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
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- Y02P10/20—Recycling
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- Manufacture Of Iron (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】低コストでしかも合金元素の歩留りを向上した
ステンレス鋼の製造方法を提供する。 【構成】１５ｔ／ｈｒの溶解能力を持つコークレスキュ
ポラ（コークスを使用しないキュポラ）に、１８Ｃｒス
テンレス鋼スクラップ：９．２５ｔ／ｈｒ、半還元Ｃｒ
鉱石：２．５ｔ／ｈｒ、ＨＣＦｅＣｒ：０．５ｔ／ｈｒ
及び普通鋼スクラップ：２．７５ｔ／ｈｒを連続的に投
入した。この投入と同時に、微粉炭：０．９ｔ／ｈｒと
酸素：６００Ｎｍ3 ／ｈｒをコークレスキュポラに吹き
込み、さらにバーナから天然ガスを７５０Ｎｍ3 ／ｈｒ
と空気を吹き込んだ。この結果、１．０重量％Ｃ、１
７．５重量％Ｃｒの溶湯が得られた。この溶湯をＶＯＤ
を用いて脱炭することにより、０．０５重量％Ｃ、１
７．４重量％Ｃｒのステンレス鋼が得られた。
ステンレス鋼の製造方法を提供する。 【構成】１５ｔ／ｈｒの溶解能力を持つコークレスキュ
ポラ（コークスを使用しないキュポラ）に、１８Ｃｒス
テンレス鋼スクラップ：９．２５ｔ／ｈｒ、半還元Ｃｒ
鉱石：２．５ｔ／ｈｒ、ＨＣＦｅＣｒ：０．５ｔ／ｈｒ
及び普通鋼スクラップ：２．７５ｔ／ｈｒを連続的に投
入した。この投入と同時に、微粉炭：０．９ｔ／ｈｒと
酸素：６００Ｎｍ3 ／ｈｒをコークレスキュポラに吹き
込み、さらにバーナから天然ガスを７５０Ｎｍ3 ／ｈｒ
と空気を吹き込んだ。この結果、１．０重量％Ｃ、１
７．５重量％Ｃｒの溶湯が得られた。この溶湯をＶＯＤ
を用いて脱炭することにより、０．０５重量％Ｃ、１
７．４重量％Ｃｒのステンレス鋼が得られた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、キュポラと二次精錬設
備を用いてＣｒ及び／又はＮｉを含有する鉄源原料から
ステンレス鋼を製造するステンレス鋼の製造方法に関す
る。
備を用いてＣｒ及び／又はＮｉを含有する鉄源原料から
ステンレス鋼を製造するステンレス鋼の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ステンレス鋼スクラップを主な原料とす
るステンレス鋼の溶製法として、電気炉と、ＡＯＤある
いはＶＯＤ等の２次精錬設備を組合せた方法が知られて
いる。また、特開昭５９−１０７０１４号公報には、電
気炉を用いずにキュポラを用いて炭材を熱源としステン
レス鋼スクラップを含む原料を溶解することにより得ら
れる溶湯と低燐溶銑とを混合した後、これを転炉に装入
して脱炭精錬を行う方法が開示されている。
るステンレス鋼の溶製法として、電気炉と、ＡＯＤある
いはＶＯＤ等の２次精錬設備を組合せた方法が知られて
いる。また、特開昭５９−１０７０１４号公報には、電
気炉を用いずにキュポラを用いて炭材を熱源としステン
レス鋼スクラップを含む原料を溶解することにより得ら
れる溶湯と低燐溶銑とを混合した後、これを転炉に装入
して脱炭精錬を行う方法が開示されている。
【０００３】また、特開昭５９−１１３１０８号公報に
は、上記ステンレス鋼スクラップに加えて半還元クロム
ペレット、ニッケルオキサイドシンター等をキュポラに
装入してＣｒ、Ｎｉ源にする方法が開示されている。ま
た、特公昭４７−２６５６１号公報には、コークスを使
用せずにガスバーナを使用して金属を溶融する「ガス・
キュポラにおける金属溶融方法」が開示されている。
は、上記ステンレス鋼スクラップに加えて半還元クロム
ペレット、ニッケルオキサイドシンター等をキュポラに
装入してＣｒ、Ｎｉ源にする方法が開示されている。ま
た、特公昭４７−２６５６１号公報には、コークスを使
用せずにガスバーナを使用して金属を溶融する「ガス・
キュポラにおける金属溶融方法」が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術のうち
電気炉を用いる方法は、キュポラを用い炭材を熱源とす
る方法に比べてエネルギーのコストが高くなるという問
題がある。一方、上記従来の技術のうちキュポラを用い
てステンレス鋼スクラップを溶解する方法あるいはステ
ンレス鋼スクラップの溶解に加えて酸化物の還元を行う
方法は、熱源として炭材を使用できる点で有利である
が、溶湯中の炭素濃度が２．５〜４．５％と高くなり、
鋼を得るためには転炉等のような大量の酸素供給による
脱炭設備が必要になるため、コストが上昇するという問
題がある。
電気炉を用いる方法は、キュポラを用い炭材を熱源とす
る方法に比べてエネルギーのコストが高くなるという問
題がある。一方、上記従来の技術のうちキュポラを用い
てステンレス鋼スクラップを溶解する方法あるいはステ
ンレス鋼スクラップの溶解に加えて酸化物の還元を行う
方法は、熱源として炭材を使用できる点で有利である
が、溶湯中の炭素濃度が２．５〜４．５％と高くなり、
鋼を得るためには転炉等のような大量の酸素供給による
脱炭設備が必要になるため、コストが上昇するという問
題がある。
【０００５】また、上記した従来の「ガス・キュポラに
おける金属溶融方法」ではコークスを使用せずにガスバ
ーナを使用して金属を溶融するため、炭材と溶湯の接触
が起らない。この結果、溶湯の炭素濃度の上昇は起らな
いが、酸化傾向が強くなり酸化物の還元が期待できない
ばかりかＣｒ及び／又はＮｉを含有する鉄源原料を溶融
する場合には、Ｃｒ及び／又はＮｉの酸化が進行し歩留
りが低下するという問題が生じる。この問題を解決する
ために微粉炭吹き込みを併用することにより溶湯の炭素
濃度のコントロールを行う方法が考えられるが、合金元
素の歩留りを高くするために最適な炭素濃度は不明であ
る。
おける金属溶融方法」ではコークスを使用せずにガスバ
ーナを使用して金属を溶融するため、炭材と溶湯の接触
が起らない。この結果、溶湯の炭素濃度の上昇は起らな
いが、酸化傾向が強くなり酸化物の還元が期待できない
ばかりかＣｒ及び／又はＮｉを含有する鉄源原料を溶融
する場合には、Ｃｒ及び／又はＮｉの酸化が進行し歩留
りが低下するという問題が生じる。この問題を解決する
ために微粉炭吹き込みを併用することにより溶湯の炭素
濃度のコントロールを行う方法が考えられるが、合金元
素の歩留りを高くするために最適な炭素濃度は不明であ
る。
【０００６】本発明は、上記事情に鑑み、低コストでし
かも合金元素の歩留りを向上したステンレス鋼の製造方
法を提供することを目的とする。
かも合金元素の歩留りを向上したステンレス鋼の製造方
法を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】本発明者は上記目的を達
成するために種々の実験・研究を行った結果、キュポラ
で溶製される溶湯の炭素濃度とＣｒ、Ｎｉの歩留りとの
間には一定の関係が成り立つことを見い出し、本発明を
なすに至った。具体的には、上記目的を達成するための
本発明のステンレス鋼の製造方法は、（１）Ｃｒ及び／
又はＮｉを含有する鉄源原料をコークレスキュポラに装
入し、（２）このコークレスキュポラに酸素と微粉炭を
吹き込み上記鉄源原料を溶解することにより炭素濃度
０．９重量％以上の溶湯を溶製し、（３）この溶湯を精
錬することを特徴とするものである。
成するために種々の実験・研究を行った結果、キュポラ
で溶製される溶湯の炭素濃度とＣｒ、Ｎｉの歩留りとの
間には一定の関係が成り立つことを見い出し、本発明を
なすに至った。具体的には、上記目的を達成するための
本発明のステンレス鋼の製造方法は、（１）Ｃｒ及び／
又はＮｉを含有する鉄源原料をコークレスキュポラに装
入し、（２）このコークレスキュポラに酸素と微粉炭を
吹き込み上記鉄源原料を溶解することにより炭素濃度
０．９重量％以上の溶湯を溶製し、（３）この溶湯を精
錬することを特徴とするものである。
【０００８】ここで、コークレスキュポラとは、コーク
スを使用しないキュポラをいう。ここで、鉄源原料とし
て普通鋼スクラップ及びステンレス鋼スクラップを使用
してもよい。また、Ｃｒ源としてステンレス鋼スクラッ
プの他に半還元クロム鉱石、クロム鉱石、フェロクロ
ム、あるいはステンレス精練時に発生するダストのうち
の１種あるいは２種以上を使用しても良い。またＮｉ系
ステンレス鋼を溶製する場合にはＮｉ源としてニッケル
含有鉱石、ニッケル含有精鉱（ＮｉＳ、ＮｉＯなど）あ
るいはフェロニッケルを使用しても良い。
スを使用しないキュポラをいう。ここで、鉄源原料とし
て普通鋼スクラップ及びステンレス鋼スクラップを使用
してもよい。また、Ｃｒ源としてステンレス鋼スクラッ
プの他に半還元クロム鉱石、クロム鉱石、フェロクロ
ム、あるいはステンレス精練時に発生するダストのうち
の１種あるいは２種以上を使用しても良い。またＮｉ系
ステンレス鋼を溶製する場合にはＮｉ源としてニッケル
含有鉱石、ニッケル含有精鉱（ＮｉＳ、ＮｉＯなど）あ
るいはフェロニッケルを使用しても良い。
【０００９】
【作用】次に、本発明の基礎となった実験について説明
する。本発明者等はコークレスキュポラを用いてステン
レス母溶湯の溶製条件の検討を行った。この結果、Ｃｒ
の歩留りと溶湯の炭素濃度との間には、図１に示される
関係が成り立つことを見い出した。図１から溶湯中の炭
素濃度を０．９重量％以上にするとＣｒ歩留り９６％以
上を得られることが判明した。この結果から溶湯中の炭
素濃度の下限値を０．９重量％に定めた。また、図２に
Ｎｉ歩留りと溶湯の炭素濃度関係を示す。図２から溶湯
の炭素濃度を０．９重量％以上にするとＮｉ歩留り９７
％以上を確保できることが判明した。
する。本発明者等はコークレスキュポラを用いてステン
レス母溶湯の溶製条件の検討を行った。この結果、Ｃｒ
の歩留りと溶湯の炭素濃度との間には、図１に示される
関係が成り立つことを見い出した。図１から溶湯中の炭
素濃度を０．９重量％以上にするとＣｒ歩留り９６％以
上を得られることが判明した。この結果から溶湯中の炭
素濃度の下限値を０．９重量％に定めた。また、図２に
Ｎｉ歩留りと溶湯の炭素濃度関係を示す。図２から溶湯
の炭素濃度を０．９重量％以上にするとＮｉ歩留り９７
％以上を確保できることが判明した。
【００１０】図１に示されるように、溶湯中の炭素濃度
を０．９重量％以上とすればＣｒ歩留りについては大き
な相違がないため、Ｃｒ歩留りの点からは溶湯中の炭素
濃度の上限値は定めらないが、実際には２次精錬設備の
送酸速度と操業上の時間的な制約により炭素濃度の上限
が決定される。また、キュポラでの溶製中に添加された
炭素は２次精錬で取り除かれるため、溶湯中の炭素濃度
は下限値０．９重量％にできるだけ近いことが望まし
い。
を０．９重量％以上とすればＣｒ歩留りについては大き
な相違がないため、Ｃｒ歩留りの点からは溶湯中の炭素
濃度の上限値は定めらないが、実際には２次精錬設備の
送酸速度と操業上の時間的な制約により炭素濃度の上限
が決定される。また、キュポラでの溶製中に添加された
炭素は２次精錬で取り除かれるため、溶湯中の炭素濃度
は下限値０．９重量％にできるだけ近いことが望まし
い。
【００１１】ここで、本発明においては、上述のように
Ｃｒ源としてステンレス鋼スクラップの他に半還元クロ
ム鉱石等を使用してもよく、どのＣｒ源を使用しても溶
湯の炭素濃度を０．９重量％以上とすれば、Ｃｒ歩留り
９６％以上を確保できる。またＮｉ系ステンレス鋼を溶
製する場合には、上述のようにＮｉ源としてニッケル含
有鉱石などを使用することもでき、どのＮｉ源を使用し
ても溶湯の炭素濃度を０．９重量％以上とすればＮｉ歩
留り９７％以上を確保できる。
Ｃｒ源としてステンレス鋼スクラップの他に半還元クロ
ム鉱石等を使用してもよく、どのＣｒ源を使用しても溶
湯の炭素濃度を０．９重量％以上とすれば、Ｃｒ歩留り
９６％以上を確保できる。またＮｉ系ステンレス鋼を溶
製する場合には、上述のようにＮｉ源としてニッケル含
有鉱石などを使用することもでき、どのＮｉ源を使用し
ても溶湯の炭素濃度を０．９重量％以上とすればＮｉ歩
留り９７％以上を確保できる。
【００１２】また、本発明では、キュポラで溶製された
溶湯が、ＶＯＤ、ＲＨ脱ガス装置等の２次精錬設備を用
いて脱炭され製品になる。ここで、一般にステンレス鋼
の脱炭法としては、（１）多量の酸素を供給可能なＡＯ
Ｄあるいは転炉等の設備を用いて製品炭素濃度になるま
で脱炭を行う方法、及び（２）ＡＯＤあるいは転炉で粗
脱炭を行った後、ＶＯＤ、ＲＨ脱ガス装置等の２次精錬
設備を用いて仕上げ脱炭を行う方法、が知られている。
溶湯が、ＶＯＤ、ＲＨ脱ガス装置等の２次精錬設備を用
いて脱炭され製品になる。ここで、一般にステンレス鋼
の脱炭法としては、（１）多量の酸素を供給可能なＡＯ
Ｄあるいは転炉等の設備を用いて製品炭素濃度になるま
で脱炭を行う方法、及び（２）ＡＯＤあるいは転炉で粗
脱炭を行った後、ＶＯＤ、ＲＨ脱ガス装置等の２次精錬
設備を用いて仕上げ脱炭を行う方法、が知られている。
【００１３】上記（１）の脱炭方法では、設備を新設す
る場合にＡＯＤあるいは転炉等が必要であるが、本発明
では、設備を新設する場合にＡＯＤあるいは転炉等が不
要であるため設備費が安いという効果がある。また、Ａ
ＯＤあるいは転炉等を備えた既存の設備を使用する方法
では炭素濃度の十分低い溶湯を溶製できないが、本発明
によれば炭素濃度の十分低い溶湯を溶製できるという効
果がある。さらに、Ｃ濃度の比較的高い鋼を溶製する際
には、大気による汚染が少ないため清浄度の高い溶湯が
得られるという効果がある。
る場合にＡＯＤあるいは転炉等が必要であるが、本発明
では、設備を新設する場合にＡＯＤあるいは転炉等が不
要であるため設備費が安いという効果がある。また、Ａ
ＯＤあるいは転炉等を備えた既存の設備を使用する方法
では炭素濃度の十分低い溶湯を溶製できないが、本発明
によれば炭素濃度の十分低い溶湯を溶製できるという効
果がある。さらに、Ｃ濃度の比較的高い鋼を溶製する際
には、大気による汚染が少ないため清浄度の高い溶湯が
得られるという効果がある。
【００１４】さらに本発明では炭素濃度の十分低い溶湯
を溶製できるため、上記（２）の脱炭方法のうち、ＡＯ
Ｄあるいは転炉等による粗脱炭の工程を省略できるとい
う効果がある。
を溶製できるため、上記（２）の脱炭方法のうち、ＡＯ
Ｄあるいは転炉等による粗脱炭の工程を省略できるとい
う効果がある。
【００１５】
【実施例】次に、本発明のステンレス鋼の製造方法の一
実施例を説明する。１５ｔ／ｈｒの溶解能力を持つコー
クレスキュポラに、１８Ｃｒステンレス鋼スクラップ：
９．２５ｔ／ｈｒ、半還元Ｃｒ鉱石：２．５ｔ／ｈｒ、
ＨＣＦｅＣｒ：０．５ｔ／ｈｒ及び普通鋼スクラップ：
２．７５ｔ／ｈｒを連続的に投入した。この投入と同時
に、微粉炭：０．９ｔ／ｈｒと酸素：６００Ｎｍ3 ／ｈ
ｒをコークレスキュポラに吹き込み、さらにバーナから
天然ガスを７５０Ｎｍ3 ／ｈｒと空気を吹き込んだ。こ
の結果、表１に示す化学組成の溶湯が得られた。この溶
湯をＶＯＤを用いて脱炭することにより、表２に示す化
学組成のステンレス鋼が得られた。
実施例を説明する。１５ｔ／ｈｒの溶解能力を持つコー
クレスキュポラに、１８Ｃｒステンレス鋼スクラップ：
９．２５ｔ／ｈｒ、半還元Ｃｒ鉱石：２．５ｔ／ｈｒ、
ＨＣＦｅＣｒ：０．５ｔ／ｈｒ及び普通鋼スクラップ：
２．７５ｔ／ｈｒを連続的に投入した。この投入と同時
に、微粉炭：０．９ｔ／ｈｒと酸素：６００Ｎｍ3 ／ｈ
ｒをコークレスキュポラに吹き込み、さらにバーナから
天然ガスを７５０Ｎｍ3 ／ｈｒと空気を吹き込んだ。こ
の結果、表１に示す化学組成の溶湯が得られた。この溶
湯をＶＯＤを用いて脱炭することにより、表２に示す化
学組成のステンレス鋼が得られた。
【００１６】
【表１】 化学組成（重量％） ──────────────────────────────────── Ｃ Ｓｉ Ｓ Ｐ Ｃｒ Ｆｅ １．０ ０．０４ ０．０２ ０．０３ １７．５ 残 ────────────────────────────────────
【００１７】
【表２】 化学組成（重量％） ──────────────────────────────────── Ｃ Ｓｉ Ｓ Ｐ Ｃｒ Ｆｅ ０．０５ ｔｒ ０．０２ ０．０３ １７．４ 残 ────────────────────────────────────
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明のステンレス
鋼の製造方法によれば、キュポラに酸素と微粉炭を吹き
込みつつ鉄源を溶解させ炭素濃度をコントロールした溶
湯を溶製したため、Ｃｒ、Ｎｉの歩留りが向上し、しか
も脱炭炉による粗脱炭過程を省略でき、ＶＯＤ等の２次
精錬設備のみとの組合せによりステンレス鋼を製造する
ことができる。
鋼の製造方法によれば、キュポラに酸素と微粉炭を吹き
込みつつ鉄源を溶解させ炭素濃度をコントロールした溶
湯を溶製したため、Ｃｒ、Ｎｉの歩留りが向上し、しか
も脱炭炉による粗脱炭過程を省略でき、ＶＯＤ等の２次
精錬設備のみとの組合せによりステンレス鋼を製造する
ことができる。
【図１】Ｃｒ歩留りと溶湯中の炭素濃度の関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図２】Ｎｉ歩留りと溶湯中の炭素濃度の関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｃｒ及び／又はＮｉを含有する鉄源原料
をコークレスキュポラに装入し、 該コークレスキュポラに含酸素気体と微粉炭を吹き込み
前記鉄源原料を溶解することにより炭素濃度０．９重量
％以上の溶湯を溶製し、 該溶湯を精錬することを特徴とするステンレス鋼の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2275593A JPH06235010A (ja) | 1993-02-10 | 1993-02-10 | ステンレス鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2275593A JPH06235010A (ja) | 1993-02-10 | 1993-02-10 | ステンレス鋼の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06235010A true JPH06235010A (ja) | 1994-08-23 |
Family
ID=12091508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2275593A Withdrawn JPH06235010A (ja) | 1993-02-10 | 1993-02-10 | ステンレス鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06235010A (ja) |
-
1993
- 1993-02-10 JP JP2275593A patent/JPH06235010A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000509 |