JPH0660368B2 - Method for producing low carbon ferrochrome having high chromium content - Google Patents

Method for producing low carbon ferrochrome having high chromium content

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JPH0660368B2
JPH0660368B2 JP28517388A JP28517388A JPH0660368B2 JP H0660368 B2 JPH0660368 B2 JP H0660368B2 JP 28517388 A JP28517388 A JP 28517388A JP 28517388 A JP28517388 A JP 28517388A JP H0660368 B2 JPH0660368 B2 JP H0660368B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は合金の添加金属として用いられるクロム含有
率の高い低炭素フェロクロムの製造方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing low carbon ferrochromium having a high chromium content, which is used as an additive metal of an alloy.

[従来の技術] 高純度の低炭素フェロクロム(Cr65%以上)は、ニッ
ケル基、鉄ニッケル基、コバルト基などのスーパーアロ
イ分野で、副成分のクロム源として添加され、耐食性ま
たは強度の向上に必要不可欠のものである。また、溶接
棒、粉末冶金の分野では粉末状の添加材として鉄、ニッ
ケルの粉末と混合されて多量に使用されている。
[Prior Art] High-purity low-carbon ferrochromium (Cr 65% or more) is added as a chromium source as an auxiliary component in the superalloy field of nickel-based, iron-nickel-based, cobalt-based, etc., and is necessary for improving corrosion resistance or strength. It is indispensable. Further, in the fields of welding rods and powder metallurgy, they are used in large amounts by being mixed with iron and nickel powders as powdery additive materials.

従来の高クロム含有低炭素フェロクロムの製造方法とし
ては、大別すると(a)ペラン法、(b)スウェデン法、(c)
多段ペラン法、(d)その他が挙げられる。このうち、
(a),(b)法は電気炉を用いて多量に生産できる経済的な
方法として知られている。また、(c)法はクロム鉱石の
1次スラグを溶解後、弱還元条件で脱鉄し、最後に強還
元して低炭素フェロクロムを得る方法で、85%〜90
%の高いCr成分のものが得れる。さらに、(d)その他の
方法としてアルミテルミット法が考えられる。
Conventional methods for producing high-chromium low-carbon ferrochrome are roughly classified into (a) perane method, (b) sweden method, and (c).
Multi-stage Perran method, (d) and others. this house,
The methods (a) and (b) are known as economical methods that can be mass-produced using an electric furnace. Further, the method (c) is a method of dissolving the primary slag of chromium ore, deferring iron under weak reducing conditions, and finally performing strong reduction to obtain low-carbon ferrochrome, which is 85% to 90%.
A high Cr content of Cr can be obtained. Furthermore, (d) the aluminum thermit method can be considered as another method.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、前記(a)ペラン法、(b)スウェデン法、は
原料として経済的に入手できるクロム鉱石はFeを多量に
含むため、得られる低炭素フェロクロムのCr成分は70
%が上限である。(c)多段ペラン法は高いCr成分のもの
が得られる反面、製造工程で高融点の溶融金属の取り扱
いが難しいこと、また多量に発生するCr含有量の低い低
炭素フェロクロムの処理が必要となり、さらに製品中の
Si,O,N等の不純物が多いなどの難点がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, since the chromium ore that is economically available as a raw material contains a large amount of Fe, the (a) perane method and (b) sweden method described above have a Cr component of the low carbon ferrochrome obtained. Is 70
% Is the upper limit. (c) In the multi-stage perane method, although a high Cr content can be obtained, it is difficult to handle a high melting point molten metal in the manufacturing process, and it is necessary to treat a low carbon content low ferrochrome having a large Cr content. Further in the product
There are difficulties such as a large amount of impurities such as Si, O and N.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、上記の難
点を解消し、70%〜95%の高クローム含有率をもつ
高純度の低炭素フェロクロムの製造法を提供しようとす
るもである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to solve the above problems and provide a method for producing high-purity low-carbon ferrochrome having a high chromium content of 70% to 95%.

[問題点を解決するための手段及び作用] 本発明によるクロム含有率の高い低炭素フェロクロムの
製造方法は、低炭素フェロクロムを固体窒化法により窒
化して窒化フェロクロムを得る第1の工程と、前記窒化
フェロクロムを酸処理して脱鉄する第2の工程と、脱鉄
された前記窒化フェロクロムを真空加熱して脱窒する第
3の工程と、を有することを特徴とする。
[Means and Actions for Solving Problems] A method for producing low carbon ferrochrome having a high chromium content according to the present invention comprises a first step of nitriding low carbon ferrochrome by a solid nitriding method to obtain ferrochrome nitride, The method is characterized by comprising a second step of deferring the ferrochrome nitride by acid treatment and a third step of denitrifying by heating the deferred ferrochrome nitride in vacuum.

第1の工程で得られる窒化フェロクロムは、Crが85〜
95%の窒化物相と、Fe,Si,Coおよび5 〜20%のCrを含
む金属相の2相からなっている。この窒化フェロクロム
は第2の工程の酸処理工程で前記金属相は効率よく除去
されて、Cr含有率の高い窒化フェロクロム得ることがで
きる。第3の工程で、酸処理された前記窒化フェロクロ
ムを真空中で加熱することにより、下記の反応により脱
窒されるとともに、その他のC,O等の不純物成分が除去
される。
The ferrochrome nitride obtained in the first step has a Cr content of 85 to
It consists of two phases: a 95% nitride phase and a metallic phase containing Fe, Si, Co and 5 to 20% Cr. The metallic phase of the ferrochrome nitride is efficiently removed in the acid treatment step of the second step, and ferrochrome nitride having a high Cr content can be obtained. In the third step, the acid-treated ferrochrome nitride is heated in vacuum to be denitrified by the following reaction, and other impurity components such as C and O are removed.

Cr2N(S)→2Cr(s)+1/2N2(g)、 C(s)+O(s)→CO(g) 上記の表で、(s)は固体、(g)は気体を表す。Cr 2 N (S) → 2Cr (s) + 1 / 2N 2 (g), C (s) + O (s) → CO (g) In the above table, (s) is solid, (g) is gas Represents

こうして得られた低炭素フェロクロムは高純度の、高ク
ロームを含有率をもつ低炭素フェロクロムである。
The low-carbon ferrochrome thus obtained is a high-purity, low-carbon ferrochrome having a high chromium content.

[実施例] 本実施例においては、原料となる低炭素フェロクロム
は、Cr, 50%、C,1%以下のものが使用される。Cr
が50%以下の場合は酸処理で除去するFeの量が多くな
って効率が悪く、Cが1%を超えると窒化が円滑に進ま
ない。前記低炭素フェロクロムは、機械的に破砕して5
mm以下の粒度にされ、これを真空加熱炉を用いて固体窒
化法により窒化される。このとき真空加熱炉は、真空度
を0.1Torr、温度を1000℃〜1300℃として、
窒素ガスが導入され、窒化が行われれる。
[Examples] In this example, the low carbon ferrochrome used as a raw material is Cr, 50%, C, 1% or less. Cr
Is less than 50%, the amount of Fe removed by the acid treatment is large and the efficiency is poor, and when C exceeds 1%, nitriding does not proceed smoothly. The low carbon ferrochrome is mechanically crushed to
The grain size is made to be less than mm and is nitrided by a solid nitriding method using a vacuum heating furnace. At this time, the vacuum furnace has a vacuum degree of 0.1 Torr and a temperature of 1000 ° C. to 1300 ° C.
Nitrogen gas is introduced and nitriding is performed.

こうして得られた窒化フェロクロムは、Nを約7%含む
もので、走査電子顕微鏡による観察によると、Cr85%
〜95%の窒化物相と、Cr10%〜20%を含みその他
Si,Co を含むFe主体の金属相との2相からなっている。
この窒化フェロクロムを3mm以下に破砕して酸処理する
ことにより、前記金属相は大部分除去され、窒化物相だ
けが回収される。
The ferrochrome nitride thus obtained contains about 7% N, and when observed by a scanning electron microscope, it contains 85% Cr.
~ 95% nitride phase and Cr 10% ~ 20%
It consists of two phases, a metallic phase mainly composed of Fe containing Si and Co.
By crushing this ferrochrome nitride to 3 mm or less and treating it with an acid, most of the metal phase is removed and only the nitride phase is recovered.

酸処理された窒化物を温度1150〜1350℃で真空
加熱することによりCrの含有率が70%〜95%の低炭
素フェロクロムが塊状で得られる。この時の酸処理およ
び真空加熱の工程で、C,N,O,Si,Coが低減さ
れて高純度のものとすることができる。
By vacuum-heating the acid-treated nitride at a temperature of 1150 to 1350 ° C., a low carbon ferrochrome having a Cr content of 70% to 95% is obtained in a lump form. In the steps of acid treatment and vacuum heating at this time, C, N, O, Si, and Co are reduced and a high purity can be obtained.

本発明の好ましい具体例を数値を挙げて説明する。表1
に示す組成で、粒度3mm以下の低炭素フェロクロム、3
0.0kgを真空加熱炉で1150℃、24Hrの窒化処理
を行い、窒化フェロクロムを32.3kgを得た。この窒
化フェロクロムを解砕して3mm以下とし、これを15.
0kgとって,60の3N,H2SO4水溶液で撹拌しながら、
48Hr酸処理を行った。その後、水洗乾燥して得られた
10.5kgの窒化フェロクロムの成分を表1に示した。
さらに、これにカーボンブラック0.4wt%加えて、粉
砕した。この粉砕した窒化フェロクロム、10.0kgを
1250℃で24Hr真空処理を行って脱窒し、表1に示
すクロム含有率の高い低炭素フェロクロムが塊状で得ら
れた。ここに述べた具体例を以下に具体例1として引用
する。なお、表1に記載のFCr はフェロクロムの略記
で、表2、表6についても同様とする。
A preferred specific example of the present invention will be described with reference to numerical values. Table 1
Low carbon ferrochrome with a composition of 3 mm or less, 3
0.0kg was subjected to a nitriding treatment at 1150 ° C. for 24 hours in a vacuum heating furnace to obtain 32.3 kg of ferrochrome nitride. This ferrochrome nitride was crushed to a size of 3 mm or less.
0 kg, while stirring with 60 3N, H 2 SO 4 aqueous solution,
48 Hr acid treatment was performed. Then, the components of 10.5 kg of ferrochrome nitride obtained by washing with water and drying are shown in Table 1.
Further, 0.4 wt% of carbon black was added to this and pulverized. This pulverized ferrochromium nitride (10.0 kg) was subjected to a vacuum treatment at 1250 ° C. for 24 hours for denitrification, and low-carbon ferrochrome having a high chromium content shown in Table 1 was obtained in a lump form. The specific example described here will be referred to as specific example 1 below. FCr in Table 1 is an abbreviation for ferrochrome, and the same applies to Tables 2 and 6.

次に、具体的な数値例を挙げて説明する。 Next, a specific numerical example will be described.

試験1:工業用として容易に得られる低炭素フェロクロ
ム(Cr含有率,60%−70%)は靭性に富み、強度が
高いのでこれを破砕して粉末を得ることは困難で、通
常、機械的破砕で得られる粒度は小さくとも1mm以上で
ある。これを窒化処理して得られる窒化フェロクロム
は、窒素含有量は8%以下、窒化クロムの形態はCr2Nで
粉砕可能である。この窒化フェロクロムを粉砕して粒度
を0.3mm以下とし、これを再度800℃乃至1200
℃の温度で窒化処理を行うと、窒素含有率は10%〜1
3%まで高くなり、またこの窒化物相の形態はCrN とな
る。このCrN と前述のCr2Nを比較すると、窒化物相中に
固溶するFeの量はCrN の方が少ない。したがって、窒化
物相の形態をCrN とした方が、酸処理によってFeを除去
し易く、Cr含有率の高い低炭素フェロクロムを得ること
ができる。
Test 1: Low carbon ferrochromium (Cr content, 60% -70%) easily obtained for industrial use has high toughness and high strength, so it is difficult to crush it to obtain a powder, and it is usually mechanical The particle size obtained by crushing is at least 1 mm. Ferrochrome nitride obtained by nitriding this has a nitrogen content of 8% or less, and the form of chromium nitride can be ground with Cr 2 N. This ferrochrome nitride is crushed to a particle size of 0.3 mm or less, and this is again heated to 800 ° C to 1200 ° C.
When the nitriding treatment is performed at a temperature of ° C, the nitrogen content is 10% to 1
It increases up to 3% and the morphology of this nitride phase is CrN. Comparing this CrN with the above-mentioned Cr 2 N, the amount of solid solution Fe in the nitride phase is smaller in CrN. Therefore, when the morphology of the nitride phase is CrN, Fe can be easily removed by acid treatment, and a low carbon ferrochrome having a high Cr content can be obtained.

試験1の好ましい具体例はつぎの通りである。A preferred specific example of Test 1 is as follows.

前述の具体例1の第1工程で得られた窒化フェロクロム
を粉砕し、0.3mm以下として1000℃、24Hrの窒
化処理をおこなった。ここで得られた窒化物の成分を表
2に示す。この窒化物を−0.3mmに解砕し、3N,HCl
中に24Hr反応させた。得られた酸処理後の窒化物の組
成を表2に示した。これをカーボン0.7wt%と混合
し、1250℃、24Hrの真空処理を行って脱窒したも
のの成分を同じく表2に示す。
The ferrochrome nitride obtained in the first step of Concrete Example 1 was crushed to 0.3 mm or less and subjected to nitriding treatment at 1000 ° C. for 24 hours. The components of the nitride obtained here are shown in Table 2. This nitride was crushed to -0.3 mm and
The reaction was carried out for 24 hours. The composition of the obtained nitride after the acid treatment is shown in Table 2. Table 2 also shows the components of a mixture of 0.7 wt% of carbon and denitrification by vacuum treatment at 1250 ° C. for 24 hours.

このように、原料である低炭素フェロクロムを窒化した
窒化フェロクロムを粉砕、再窒化し、これを具体例1と
同様にして第2、第3の工程を経て得られる低炭素フェ
ロクロムは約93%までクロム含有量が向上されること
が表2に示されている。
In this manner, the ferrochrome nitride obtained by nitriding the low carbon ferrochrome as the raw material is pulverized and renitrided, and the low carbon ferrochrome obtained through the second and third steps in the same manner as in Example 1 is up to about 93%. It is shown in Table 2 that the chromium content is improved.

試験2:第1の工程において低炭素フェロクロムの粒度
が3mmを越えると、窒化処理の時間の延長、窒化率の低
下が顕著になる。第2の工程において窒化フェロクロム
の粒度を3mm以下とすると、酸処理による金属相の除去
の効率が向上され、粒度が0.3mm未満では酸処理で窒
化物相の一部が溶出してCr成分の歩留が低下する。酸処
理において必要な酸量は、例えば塩酸の場合、次の反応
式 Fe(s) + 2HCl(l) →FeCl2(l) +H2(g) Cr(s) + 3HCl(l) →CrCl3(l) +3/2 ・H2(g) によって定量的に計算される。すなわち、前式において
消費されるHCl の10〜30%の過剰な酸が必要とな
る。また酸処理における酸水溶液濃度については、1N
未満では酸水溶液の量が大きくなり、製造コストに影響
する。また3Nを越えると、Crの歩留が低下するととも
に、溶出した金属相の塩たとえばFeCl2 ,FeSO4などが
析出して、これが酸処理によって回収しようとする窒化
物相の粒子に固着し、洗浄、回収の操作に支障をきたす
虞がある。
Test 2: If the particle size of the low carbon ferrochrome exceeds 3 mm in the first step, the nitriding time is extended and the nitriding rate is significantly reduced. When the particle size of ferrochrome nitride is 3 mm or less in the second step, the efficiency of removing the metal phase by acid treatment is improved, and when the particle size is less than 0.3 mm, a part of the nitride phase is eluted by the acid treatment and the Cr component is dissolved. Yield is reduced. In the case of hydrochloric acid, for example, the amount of acid required in the acid treatment is the following reaction formula: Fe (s) + 2HCl (l) → FeCl 2 (l) + H 2 (g) Cr (s) + 3HCl (l) → CrCl 3 Calculated quantitatively by (l) +3/2 · H 2 (g). That is, 10-30% excess acid of the HCl consumed in the previous equation is required. Regarding the concentration of the acid aqueous solution in the acid treatment, 1N
If it is less than 1, the amount of the acid aqueous solution becomes large, which affects the production cost. On the other hand, if it exceeds 3N, the yield of Cr is lowered, and salts of the eluted metal phase, such as FeCl 2 and FeSO 4 , are precipitated and fixed to the particles of the nitride phase to be recovered by the acid treatment. There is a risk that it may interfere with the cleaning and recovery operations.

酸水溶液と窒化フェロクロムの重量比は、窒化フェロク
ロムが多いと前述の塩が水溶液中の溶解度以上に生成し
て析出する。逆に少ないと酸水溶液の量が不当に多過ぎ
ることになることから実験的に決められたものである。
以上の説明から明らかなように、酸処理の酸濃度および
窒化フェロクロムの量を調整することによって、Cr含有
率を調整することができる。
As for the weight ratio of the acid aqueous solution and the ferrochrome nitride, when the ferrochrome nitride is large, the above-mentioned salt is produced and precipitated at a level higher than the solubility in the aqueous solution. On the other hand, if the amount is too small, the amount of the acid aqueous solution will be unduly large.
As is clear from the above description, the Cr content can be adjusted by adjusting the acid concentration of the acid treatment and the amount of ferrochrome nitride.

酸処理の条件について検討した試験について説明する。
この結果を表3にまとめて示してある。この表で、試験
No.1、〜No.5にについては、表2の再窒化を行った窒化
フェロクロムの粉末をを用いて、HCl 溶液で行ったもの
である。試験No.1とNo.3の結果を比較すると、酸濃度を
高くするとクロム歩留が低下し、また低すぎると反応に
長時間を要しかつ反応に用いる酸の量が増加し、経済的
には好ましくないことがわかる。この観点から酸濃度の
範囲が1〜3Nと決められた。また試験No.2,No.4,No.5
については酸量(ml)と試料であるフェロクロムの重量
(g)との比を変えて検討したもので、酸量が多いとCr歩
留が低下し、逆に酸量が少ないと脱鉄が不十分となる。
なお、表3で、試験No.4,No.5以外の試料の重量は、す
べて100gである。このように酸処理条件としては1
N〜3Nで処理する場合酸水溶液量を100重量%に対
して窒化フェロクロム外比8〜25%重量%が好ましく
25%超では脱鉄が不十分となり、また8%未満では不
当に酸水溶液量が多くなり経済的に好ましくない。
The test which examined the conditions of acid treatment is demonstrated.
The results are summarized in Table 3. Test in this table
No. 1 to No. 5 were carried out with HCl solution using the renitrided ferrochrome nitride powder shown in Table 2. Comparing the results of tests No. 1 and No. 3, when the acid concentration is increased, the chromium yield decreases, and when it is too low, the reaction takes a long time and the amount of acid used in the reaction increases, which is economical. It turns out that it is not suitable for. From this viewpoint, the range of acid concentration was determined to be 1 to 3N. Test No.2, No.4, No.5
About the amount of acid (ml) and the weight of the ferrochrome sample
It was studied by changing the ratio with (g). When the amount of acid is large, the Cr yield decreases, and conversely, when the amount of acid is small, deironing becomes insufficient.
In Table 3, the weight of all the samples other than the tests No. 4 and No. 5 is 100 g. Thus, the acid treatment condition is 1
In the case of treating with N to 3N, the outer ratio of ferrochromium nitride is preferably 8 to 25% by weight with respect to 100% by weight of the acid aqueous solution, and if it exceeds 25%, deironing is insufficient, and if it is less than 8%, the amount of the acid aqueous solution is unreasonable. Is not economically preferable.

次に、酸処理前の窒化フェロクロムの粒度の好ましい範
囲につて、検討した結果について説明する。表3の試験
No.6乃至No.10 がこの検討に対応するものである。
Next, the results of studying the preferable range of the particle size of ferrochrome nitride before acid treatment will be described. Table 3 tests
No. 6 to No. 10 correspond to this examination.

5mm以下の低炭素フェロクロムを窒化して、窒素が6.
4%の窒化フェロクロムとし、これを破砕して試験No.6
乃至10の試料の欄に示す粒度範囲(mm単位で、たとえば
5/3 は粒径 5mm乃至3mm 、−は以下を示す、以下同じ)
としてそれぞれ3N硫酸水溶液で酸処理を行った。酸処
理後のCr歩留をみると、0.074mm以上では90%以
上で、0.074mm未満ではCrの歩留の低下が顕著にな
る。また3mm以上では反応に時間がかかり、経済的に好
ましくない。
Nitrogen the low carbon ferrochrome of 5mm or less, nitrogen 6.
4% ferrochrome nitride, crushed and tested No. 6
To the particle size range shown in the column of 10 samples (in mm, for example
(5/3 is a particle size of 5 mm to 3 mm, − indicates the following, the same applies hereinafter)
Acid treatment was performed with 3N sulfuric acid aqueous solution. Regarding the Cr yield after the acid treatment, 90% or more is observed at 0.074 mm or more, and the Cr yield is significantly reduced at less than 0.074 mm. If it is 3 mm or more, the reaction takes a long time, which is not economically preferable.

試験3:工業的に用いられる酸の種類は種々あるが、経
済的に用いられるものとしては、HCl ,H2SO4の2種が
考えられる。この中、HCl の場合、酸処理後の水洗、乾
燥に際して塩素は容易に除去できるが、比較的安価のH2
SO4で行う場合に、製品中のSを低減する方法に関する
もので、アンモニア水で洗浄するこによりSを容易に除
去することを見出したものである。
Test 3: There are various kinds of acids used industrially, but as economically used, two kinds, HCl and H 2 SO 4 , are considered. In this, case of HCl, washed with water after acid treatment, chlorine is easily removed on drying, less expensive H 2
The present invention relates to a method for reducing S in a product when SO 4 is performed, and it has been found that S can be easily removed by washing with ammonia water.

具体例1にしたがって行った酸処理後、酸をデカンテー
ションによって除去し、20の水を加えてて撹拌して
再びデカンテーションを行い、この操作を2回実施し
た。この後1Nのアンモニア水、1Nの塩酸水溶液およ
び水の3種類の溶液をそれぞれ20を入れて撹拌後、
デカンテーションして濾過をを行った。これを乾燥した
結果、得られた酸化物のS成分を表4に示した。この表
に示されるように、アンモニア水を用いて洗浄すること
により粒子等に付着したSo4 2-イオンを水溶液中に溶出
し易くし、結果的に乾燥品の、S成分の混入を防止でき
る。
After the acid treatment performed according to Example 1, the acid was removed by decantation, 20 water was added, and the mixture was stirred and decanted again, and this operation was performed twice. After that, 20 kinds of 1N ammonia water, 1N hydrochloric acid aqueous solution, and 3 kinds of water solutions were respectively added and stirred,
It was decanted and filtered. As a result of drying this, the S component of the obtained oxide is shown in Table 4. As shown in this table, washing with ammonia water facilitates the elution of So 4 2- ions adhering to particles etc. into the aqueous solution, and as a result it is possible to prevent the S component from being mixed into the dried product. .

試験4: 第3の工程において、炭素の添加はC(s) +
→ CO(g) の反応によってOを除去するためである。ま
た、粒度、温度の範囲は製品中の、C,O,Nを低減するた
めで、粒度が0.3mm超、温度が1100℃未満では、
前記C,O,Nの低減が不十分で、温度が1400℃で
はCrの揮発による歩留の低下と、真空加熱する装置の耐
熱性に問題を生じるおそれがある。
Test 4: In the third step, carbon addition was C (s) + O
→ This is because O is removed by the reaction of CO (g). The range of particle size and temperature is to reduce C, O, N in the product. If the particle size exceeds 0.3 mm and the temperature is less than 1100 ° C,
If the C, O, and N are not sufficiently reduced and the temperature is 1400 ° C., there is a risk that the yield may decrease due to the volatilization of Cr and the heat resistance of the vacuum heating apparatus may be problematic.

炭素の添加の効果について検討した結果を表5に示して
ある。試験No.1,No.2は酸処理した窒化物に炭材を加え
ず、そのまま真空処理したものであるが、窒素含有量は
減少できても、酸処理中に混入した酸素は除去出来ない
ことがわかる。試験No.3〜No.7は脱窒前に存在する酸素
に対して次の反応に必要な炭素を添加し脱窒したもので
ある。
The results of examining the effect of the addition of carbon are shown in Table 5. Test No.1 and No.2 are the acid-treated nitrides, which were vacuum-treated as they were without adding carbonaceous material, but even if the nitrogen content could be reduced, the oxygen mixed during the acid-treatment could not be removed. I understand. Tests No. 3 to No. 7 are denitrification by adding carbon necessary for the next reaction to oxygen existing before denitrification.

試験No.3〜5は粒度について検討したもので、粒度が粗
いとC,Oがともに残留し、0.3mm以下にすることが
好ましい。また、試験No.5〜No.9は脱窒温度による変化
を検討したもので、表5に示したように脱窒温度は11
50℃〜1350℃が好ましく、1400℃以上ではCr
歩留が悪化し、また低温ではC,N,Oが残り易くな
る。
In Test Nos. 3 to 5, the grain size was examined. If the grain size is coarse, both C and O remain, and it is preferable that the grain size be 0.3 mm or less. In addition, tests No. 5 to No. 9 were conducted to examine changes with the denitrification temperature. As shown in Table 5, the denitrification temperature was 11
50 ° C to 1350 ° C is preferable, and Cr is 1400 ° C or higher.
The yield deteriorates, and C, N, and O tend to remain at low temperatures.

試験5: 本発明の具体例1の方法によって得られるク
ロム含有率の高い低炭素フェロクロムは、従来の方法に
より製造された低炭素フェロクロムより破砕・粉砕が容
易であるので、これを粉末状とし、溶接棒または粉末冶
金の分野に添加材として提供されるものである。上記粉
砕の試験を行った結果を表6に示す。2種類の試料、す
なわち、具体例1の方法によって得られるクロム含有
率の高い低炭素フェロクロム、同じく具体例1におけ
る出発原料である低炭素フェロクロムを採取し、すべて
同じ条件で粉砕してその粒度分布を比較したものであ
る。粉砕の条件は、7のSUS のポットとその中に媒体
として入れた鉄20φのロッド35kgをもつ振動ミル
で、粒度3/1の各試料5kgを封入し、アルゴン雰囲気と
した後、粉砕時間は30分とした。本発明を粉砕した試
料(No1)の酸素含有量は、0.15wt%であり、市
販の粉末(酸素含有量は、0.3wt%以上)と比較し、
酸素含有量を低く押さえられるという特徴がある。
Test 5: The low-carbon ferrochrome having a high chromium content obtained by the method of Example 1 of the present invention is easier to crush and pulverize than the low-carbon ferrochrome produced by the conventional method. It is provided as an additive in the field of welding rods or powder metallurgy. The results of the above pulverization test are shown in Table 6. Two kinds of samples, that is, a low carbon ferrochrome having a high chromium content obtained by the method of Example 1, and a low carbon ferrochrome which is also a starting material in Example 1, were sampled, and all were ground under the same conditions to obtain a particle size distribution. Are compared. Grinding conditions were as follows: 7 vibrating mill with SUS pot and 35 kg of iron 20φ rod inserted as medium in it, 5 kg of each sample of 3/1 grain size was enclosed, and argon atmosphere was used. 30 minutes. The oxygen content of the sample (No. 1) obtained by crushing the present invention is 0.15 wt%, which is compared with the commercially available powder (oxygen content is 0.3 wt% or more),
It has the feature of keeping the oxygen content low.

このように、本実施例で得られた高クロム含有低炭素フ
ェロクロムは経済的に粉砕され、その粒度、組成は十分
で、溶接棒または粉末冶金の添加材として使用できるも
のである。
As described above, the high chromium content low carbon ferrochrome obtained in the present example is economically pulverized, its particle size and composition are sufficient, and it can be used as an additive for welding rods or powder metallurgy.

[発明の効果] 本発明によれば、窒化処理して窒化物相と金属相の2相
とし、この金属相を酸処理により除去した後、脱窒処理
を行うので、クロム含有率の高い低炭素フェロクロムを
得ることができる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, nitriding is performed to form two phases, a nitride phase and a metal phase, and the metal phase is removed by acid treatment and then denitrification is performed. Carbon ferrochrome can be obtained.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢野 豊 東京都千代田区丸ノ内1丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 審査官 小川 進 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yutaka Yano 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Susumu Ogawa Examiner, Nihon Kokan Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】低炭素フェロクロムを固定窒化法により窒
化して窒化フェロクロムを得る第1の工程と、前記窒化
フェロクロムを酸処理して脱鉄する第2の工程と、脱鉄
された前記窒化フェロクロムを真空加熱して脱窒する第
3の工程とを有するクロム含有率の高い低炭素フェロク
ロムの製造方法。
1. A first step of nitriding low carbon ferrochrome by a fixed nitriding method to obtain ferrochrome nitride, a second step of acid-treating the ferrochrome nitride to deiron, and deferred ferrochrome nitride. And a third step of denitrifying by heating in vacuum, a method for producing low-carbon ferrochrome having a high chromium content.
【請求項2】第1の工程において、1回窒化した窒化フ
ェロクロムを破砕・粉砕した後、2回目の窒化を行うこ
とを特徴とする請求項1記載のクロム含有率の高い低炭
素フェロクロムの製造方法。
2. The production of low carbon ferrochromium having a high chromium content according to claim 1, wherein the ferrochrome nitride nitrided once is crushed and crushed in the first step and then nitrided a second time. Method.
【請求項3】第1の工程において、粒度が3mm以下の低
炭素フェロクロムを窒化して、窒化フェロクロムとし、
1N乃至3Nの酸水溶液100重量%に対して前記窒化
フェロクロムを外比8乃至25重量%の割合で処理する
ことを特徴とする請求項1記載のクロム含有率の高い低
炭素フェロクロムの製造方法。
3. In the first step, low carbon ferrochrome having a grain size of 3 mm or less is nitrided to obtain ferrochrome nitride,
The method for producing low-carbon ferrochrome having a high chromium content according to claim 1, wherein the ferrochrome nitride is treated at an external ratio of 8 to 25% by weight with respect to 100% by weight of a 1N to 3N acid aqueous solution.
【請求項4】酸処理前の窒化フェロクロムの粒度を0.
3乃至3mmとすることを特徴とする請求項3記載のクロ
ム含有率の高い低炭素フェロクロムの製造方法。
4. The particle size of ferrochrome nitride before acid treatment is set to 0.
The method for producing low carbon ferrochrome having a high chromium content according to claim 3, wherein the thickness is 3 to 3 mm.
【請求項5】第2の工程において、酸処理は、H2SO4
水溶液を使用し、アンモニア水で洗浄することを特徴と
する請求項1記載のクロム含有率の高い低炭素フェロク
ロムの製造方法。
5. The production of low carbon ferrochromium having a high chromium content according to claim 1, wherein in the second step, the acid treatment is performed by using an aqueous solution of H 2 SO 4 and washing with aqueous ammonia. Method.
【請求項6】第3の工程において、窒化フェロクロムに
炭材を添加して、粉砕及び混合を行い、粒度0.3mm以
下、温度1150℃〜1300℃で脱窒することを特徴
とする請求項1記載のクロム含有率の高い低炭素フェロ
クロムの製造方法。
6. In the third step, carbonaceous material is added to ferrochrome nitride, pulverized and mixed to denitrify at a grain size of 0.3 mm or less and a temperature of 1150 ° C. to 1300 ° C. 1. The method for producing low carbon ferrochrome having a high chromium content according to 1.
【請求項7】低炭素フェロクロムを固体窒化法により窒
化して窒化フェロクロムを得る第1の工程と、 前記窒化フェロクロムを酸処理して脱鉄する第2の工程
と、脱鉄された前記窒化フェロクロムを真空加熱して脱
窒する第3の工程と、脱窒された前記フェロクロムを不
活性雰囲気で粉砕する第4の工程と、を有するクロム含
有率の高い低炭素フェロクロムの製造方法。
7. A first step of nitriding low carbon ferrochrome by a solid nitriding method to obtain ferrochrome nitride, a second step of acid-treating the ferrochrome nitride to deiron, and the deferred ferrochrome nitride. A method for producing low-carbon ferrochrome having a high chromium content, comprising a third step of denitrifying by heating in vacuum and a fourth step of pulverizing the denitrified ferrochrome in an inert atmosphere.
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