JPH07100807B2 - 低ｓ含クロム溶鉄の製造方法 - Google Patents
低ｓ含クロム溶鉄の製造方法Info
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- JPH07100807B2 JPH07100807B2 JP63039722A JP3972288A JPH07100807B2 JP H07100807 B2 JPH07100807 B2 JP H07100807B2 JP 63039722 A JP63039722 A JP 63039722A JP 3972288 A JP3972288 A JP 3972288A JP H07100807 B2 JPH07100807 B2 JP H07100807B2
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- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
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- C21C5/005—Manufacture of stainless steel
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、上底吹き機能をそなえる精錬容器にてCr鉱
石等のCr酸化物を溶融還元を行って低Ｓ含クロム溶鉄を
製造する方法に関する。
石等のCr酸化物を溶融還元を行って低Ｓ含クロム溶鉄を
製造する方法に関する。
（従来の技術） 特開昭60−9815号および特公昭62−49346号各公報に
は、上底吹き転炉に収容した溶銑等の鉄浴中にCr鉱石等
のCr酸化物の熱源及び還元剤となる炭素源とを添加し、
酸素ジェットの上底吹きによりＣを燃焼させ、その熱を
利用してCr酸化物の溶融還元精錬を行う方法について開
示されている。
は、上底吹き転炉に収容した溶銑等の鉄浴中にCr鉱石等
のCr酸化物の熱源及び還元剤となる炭素源とを添加し、
酸素ジェットの上底吹きによりＣを燃焼させ、その熱を
利用してCr酸化物の溶融還元精錬を行う方法について開
示されている。
溶融還元法では熱源および還元剤として多量の炭材を使
用するが、炭材中には0.5wt％（以下単に％と示す）程
度のＳが含まれているため、鉄浴中のＳは炭材原単位の
増加とともに増加する（第６図参照）。
用するが、炭材中には0.5wt％（以下単に％と示す）程
度のＳが含まれているため、鉄浴中のＳは炭材原単位の
増加とともに増加する（第６図参照）。
したがって溶製された含クロム溶鉄は、その溶製後に低
Ｓとするための脱Ｓ処理を施す必要がある。脱Ｓ処理と
しては出湯後に行うフラックスインジェクション法等が
あり、この脱Ｓ工程は生産性を阻害する要因となってい
た。
Ｓとするための脱Ｓ処理を施す必要がある。脱Ｓ処理と
しては出湯後に行うフラックスインジェクション法等が
あり、この脱Ｓ工程は生産性を阻害する要因となってい
た。
このため一般には含クロム溶鉄を脱炭精錬工程における
脱炭終了後の酸化クロム還元期に脱Ｓ処理する方法が実
施されている。
脱炭終了後の酸化クロム還元期に脱Ｓ処理する方法が実
施されている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、含クロム溶鉄の脱炭精錬の還元期におけ
る脱Ｓ処理の精錬工程に占める負荷が増大し、次のよう
な問題が生じる。
る脱Ｓ処理の精錬工程に占める負荷が増大し、次のよう
な問題が生じる。
すなわち、 還元時には安価な還元剤であるフェロシリコンが多量
に使用されるため脱Ｓを促進するには塩基度を高くする
必要があり、焼石灰原単位が上昇する。
に使用されるため脱Ｓを促進するには塩基度を高くする
必要があり、焼石灰原単位が上昇する。
焼石灰原単位が増加した分の熱補償および脱Ｓ促進の
ための鉄浴温度が上昇するため、耐火物の損耗が進行す
る。
ための鉄浴温度が上昇するため、耐火物の損耗が進行す
る。
還元時に脱Ｓの促進を図るため鉄浴酸素ポテンシャル
を低くする必要から、脱酸材としてフェロシリコンを余
分に使用しなくてはならない。
を低くする必要から、脱酸材としてフェロシリコンを余
分に使用しなくてはならない。
脱Ｓ時間がのびるため生産性を阻害するとともに耐火
物の損耗が大きくなり、また高価なAr等の不活性ガスを
用いる底吹きガスの原単位が増加する。
物の損耗が大きくなり、また高価なAr等の不活性ガスを
用いる底吹きガスの原単位が増加する。
したがってCr酸化物の溶融還元時に低Ｓ含クロム溶鉄を
製造することへの要請は強まる傾向にあった。
製造することへの要請は強まる傾向にあった。
この発明は上記の諸問題を解決しようとするもので、脱
炭精錬後の脱Ｓ処理を行う必要のない低Ｓ含クロム溶鉄
の経済的な製造方法について提案することを目的とす
る。
炭精錬後の脱Ｓ処理を行う必要のない低Ｓ含クロム溶鉄
の経済的な製造方法について提案することを目的とす
る。
（課題を解決するための手段） 発明者らは、先ず溶融還元炉ではCr鉱石や半還元ペレッ
トの効率よい溶融還元を行えるために、スラグおよび溶
鉄の酸素ポテンシャルが低く脱Ｓ反応が進行しやすいこ
とから、溶融還元法に着目した。
トの効率よい溶融還元を行えるために、スラグおよび溶
鉄の酸素ポテンシャルが低く脱Ｓ反応が進行しやすいこ
とから、溶融還元法に着目した。
一般に脱Ｓ反応を促進するためには、塩基度を上げる、
溶鉄温度を上げるおよび、溶鉄中の酸素濃度を下げる等
が知られているが、クロム酸化物の溶融還元精錬におい
ては、単に上記の条件を満足すればよいものではなく、
同時にCrの還元歩留りを向上することおよび耐火物の損
耗量を小さくすることを考慮する必要がある。発明者ら
は種々実験した結果、次に示す条件を満足させることに
よってクロム歩留りを低下させることなく、かつ耐火物
の溶損をそこなわずに低Ｓ含クロム溶鉄を製造できるこ
とを知見し、この発明を完成するに至った。
溶鉄温度を上げるおよび、溶鉄中の酸素濃度を下げる等
が知られているが、クロム酸化物の溶融還元精錬におい
ては、単に上記の条件を満足すればよいものではなく、
同時にCrの還元歩留りを向上することおよび耐火物の損
耗量を小さくすることを考慮する必要がある。発明者ら
は種々実験した結果、次に示す条件を満足させることに
よってクロム歩留りを低下させることなく、かつ耐火物
の溶損をそこなわずに低Ｓ含クロム溶鉄を製造できるこ
とを知見し、この発明を完成するに至った。
すなわちこの発明は、上底吹き機能をそなえる精錬容器
に収容した鉄浴中にCr酸化物を装入して溶融還元精錬を
行うに当り、スラグ中のCaO/SiO2を2.1〜3.5かつ、MgO/
Al2O3を0.6〜0.8とすることを特徴とする低Ｓ含クロム
溶鉄の製造方法である。
に収容した鉄浴中にCr酸化物を装入して溶融還元精錬を
行うに当り、スラグ中のCaO/SiO2を2.1〜3.5かつ、MgO/
Al2O3を0.6〜0.8とすることを特徴とする低Ｓ含クロム
溶鉄の製造方法である。
この発明の実施に当り、投入物と鉄浴との反応を促進す
る強い攪拌力が必要であり、上底吹き転炉等の上底吹き
の可能な精錬容器を用いることが肝要である。
る強い攪拌力が必要であり、上底吹き転炉等の上底吹き
の可能な精錬容器を用いることが肝要である。
また、上底吹き転炉は、炉上より炭材、クロム鉱石や半
還元クロムペレットなどのCr含有酸化物および軽焼ドロ
マイトや焼石灰等の媒溶材を断続的もしくは連続的に供
給することができる設備を具えるものを用いる。
還元クロムペレットなどのCr含有酸化物および軽焼ドロ
マイトや焼石灰等の媒溶材を断続的もしくは連続的に供
給することができる設備を具えるものを用いる。
（作 用） 次に85t−上底吹き転炉内に収容した、C:3.5％以上の溶
銑（1500〜1600℃）に、半還元Crペレット（250〜400kg
/t）、コークス（200〜300kg/t）を投入して溶融還元法
にて10〜20％Cr溶鉄を溶製した際のスラグ中のCaO/SiO2
と溶鉄中のＳとの関係について調べた結果を、第１図に
示す。なお上記した操業条件は、以下に示す第２〜５図
の実験においても同様である。
銑（1500〜1600℃）に、半還元Crペレット（250〜400kg
/t）、コークス（200〜300kg/t）を投入して溶融還元法
にて10〜20％Cr溶鉄を溶製した際のスラグ中のCaO/SiO2
と溶鉄中のＳとの関係について調べた結果を、第１図に
示す。なお上記した操業条件は、以下に示す第２〜５図
の実験においても同様である。
同図からCaO/SiO2の増加とともに脱Ｓが進むことがわか
るが、とくにCaO/SiO2が2.1未満ではばらつきが大き
く、安定した低Ｓ（≦0.015％）のものが得られない。
るが、とくにCaO/SiO2が2.1未満ではばらつきが大き
く、安定した低Ｓ（≦0.015％）のものが得られない。
またCaO/SiO2とCr歩留り との関係について、第１図と同様の条件（CaO/SiO2が2.
5〜と3.5とした）での溶融還元において調べた結果を、
第２図に示す。
5〜と3.5とした）での溶融還元において調べた結果を、
第２図に示す。
同図に示すように、CaO/SiO2が増加するとCr歩留りが低
下する傾向がみられ、これはCaO/SiO2の増加とともにス
ラグボリュームが増加し、鉄浴メタルがスプラッシュと
なり、粒鉄ロスが増加したこととCaO/SiO2が高くなるに
つれスラグの滓化が悪化し、スラグ中のCr酸化物の還元
速度が低下した結果であると考えられる。
下する傾向がみられ、これはCaO/SiO2の増加とともにス
ラグボリュームが増加し、鉄浴メタルがスプラッシュと
なり、粒鉄ロスが増加したこととCaO/SiO2が高くなるに
つれスラグの滓化が悪化し、スラグ中のCr酸化物の還元
速度が低下した結果であると考えられる。
したがって第１および第２図に示したところから、CaO/
SiO2＝2.1〜3.5で操業するのが良いとの結果を得た。
SiO2＝2.1〜3.5で操業するのが良いとの結果を得た。
しかし、第１図に示したように、CaO/SiO2を調節しただ
けでは鉄浴中のＳは0.005〜0.020％の範囲でばらつくた
め、さらに安定した脱Ｓを促進する方策に関し実験検討
したところ、スラグコントロールのパラメータとして、
MgO/Al2O3を導入することにより安定した低Ｓ溶鉄が得
られることを知見した。ちなみにMgOおよびAl2O3とも脈
石分としてクロム鉱石あるいは半還元クロムペレット含
まれており、その炉内投入量が増加すると（MgO）＋（A
l2O3）も増加し、スラグ中のTotal Cr（以下T.Crと示
す）が増加し、Cr歩留りが低下することは知られている
（鉄と鋼1984−S117参照）。この発明ではCaO/SiO2＝2.
1〜3.5としているため、CaOにより（MgO）＋（Al2O3）
は十分に希釈されている。
けでは鉄浴中のＳは0.005〜0.020％の範囲でばらつくた
め、さらに安定した脱Ｓを促進する方策に関し実験検討
したところ、スラグコントロールのパラメータとして、
MgO/Al2O3を導入することにより安定した低Ｓ溶鉄が得
られることを知見した。ちなみにMgOおよびAl2O3とも脈
石分としてクロム鉱石あるいは半還元クロムペレット含
まれており、その炉内投入量が増加すると（MgO）＋（A
l2O3）も増加し、スラグ中のTotal Cr（以下T.Crと示
す）が増加し、Cr歩留りが低下することは知られている
（鉄と鋼1984−S117参照）。この発明ではCaO/SiO2＝2.
1〜3.5としているため、CaOにより（MgO）＋（Al2O3）
は十分に希釈されている。
ここでMgO＋Al2O3と溶鉄中のＳ含有量（溶鉄〔％Ｓ〕）
との関係についてCaO/SiO2＝2.1〜3.5の範囲において調
査した結果を、第３図に示す。
との関係についてCaO/SiO2＝2.1〜3.5の範囲において調
査した結果を、第３図に示す。
同図から明らかなように、MgO＋Al2O3を0.5〜1.0とすれ
ば安定してＳ≦0.015％の低Ｓ溶鉄が製造できることが
判明した。
ば安定してＳ≦0.015％の低Ｓ溶鉄が製造できることが
判明した。
しかしながら一方でMgO/Al2O3を0.5〜1.0とすると、精
錬炉における耐火物の溶損が著しいチャージのあること
も判明した。
錬炉における耐火物の溶損が著しいチャージのあること
も判明した。
第４図に、MgOの溶出量（溶出指数で示す）とMgO/Al2O3
との関係について調査した結果を示す。
との関係について調査した結果を示す。
なおMgOの溶出指数は実験後のAl2O3濃度よりスラグ量を
計算で求めてからMgOのバランス計算を行ったもので、
プラス（＋）側は耐火物からMgOが溶出していること、
マイナス（−）側はMgOが溶着していることをそれぞれ
示している。
計算で求めてからMgOのバランス計算を行ったもので、
プラス（＋）側は耐火物からMgOが溶出していること、
マイナス（−）側はMgOが溶着していることをそれぞれ
示している。
同図において、耐火物中のMgOの溶出指数を0.5以下とす
るためにはMgO/Al2O3を0.60以上とすればよいことがわ
かる。
るためにはMgO/Al2O3を0.60以上とすればよいことがわ
かる。
一方、スラグ中のT.Cr量（％）とMgO/Al2O3との関係を
第５図に示すように、Cr歩留りを向上させるためにMgO/
Al2O3を0.8以下とすることが必要である。なぜならMgO/
Al2O3が0.8をこえるとスラグ滓化度が悪化し還元速度が
低下するためである。
第５図に示すように、Cr歩留りを向上させるためにMgO/
Al2O3を0.8以下とすることが必要である。なぜならMgO/
Al2O3が0.8をこえるとスラグ滓化度が悪化し還元速度が
低下するためである。
以上第１〜５図に示したところに従い、この発明ではス
ラグのCaO/SiO2を2.1〜3.5としかつ、MgO/Al2O3を0.6〜
0.8とすることにより、Cr歩留りの低下がなくかつ耐火
物の損傷も少ない低Ｓ含Cr溶鉄の安定した製造を実現す
る。
ラグのCaO/SiO2を2.1〜3.5としかつ、MgO/Al2O3を0.6〜
0.8とすることにより、Cr歩留りの低下がなくかつ耐火
物の損傷も少ない低Ｓ含Cr溶鉄の安定した製造を実現す
る。
なおMgO/Al2O3はCr鉱石等のMgO/Al2O3によって、軽焼ド
ロマイト、Al2O3等を投入し調整する。
ロマイト、Al2O3等を投入し調整する。
（実施例） 85t−上底吹き転炉を用いて溶融還元法にて14％Cr溶鉄
の溶製を行うに当り、炉内に表１に示す成分の溶銑（11
90℃）63.8tonを装入後、炉上よりコークスおよび表２
に示す成分の半還元Crペレットを連続的に投入した。
の溶製を行うに当り、炉内に表１に示す成分の溶銑（11
90℃）63.8tonを装入後、炉上よりコークスおよび表２
に示す成分の半還元Crペレットを連続的に投入した。
焼石灰、軽焼ドロマイトはコークス、半還元Crペレット
の投入量に応じてこの発明に適合するスラグ組成となる
よう、すなわちこのチャージではCaO/SiO2＝2.5、MgO/A
l2O3＝0.65となるよう計算し投入した。
の投入量に応じてこの発明に適合するスラグ組成となる
よう、すなわちこのチャージではCaO/SiO2＝2.5、MgO/A
l2O3＝0.65となるよう計算し投入した。
なお焼石灰、コークス、半還元Crペレット、軽焼ドロマ
イト量及び上底吹き酸素使用量は表３に示すとおりであ
る。
イト量及び上底吹き酸素使用量は表３に示すとおりであ
る。
Crの溶融還元精錬後の溶鉄の成分組成を表４に、さらに
スラグ組成を表５にそれぞれ示す。なお精錬時間は87.6
分、出湯溶銑は75.1tonおよびCr還元率は91.82％であっ
た。
スラグ組成を表５にそれぞれ示す。なお精錬時間は87.6
分、出湯溶銑は75.1tonおよびCr還元率は91.82％であっ
た。
表４および５から、CaO/SiO2、及びMgO/Al2O3をこの発
明に従う範囲とすることにより、Cr歩留りを低下させる
ことなく低Ｓ含Cr溶鉄を製造することができた。
明に従う範囲とすることにより、Cr歩留りを低下させる
ことなく低Ｓ含Cr溶鉄を製造することができた。
また、MgOの溶出指数は−0.2であり炉の耐火物損傷も問
題はなかった。
題はなかった。
（発明の効果） この発明により、溶融還元後のクロム溶鉄の溶製に際
し、脱炭精錬後の還元工程での脱Ｓ負荷が著しく軽減で
き、具体的には焼石灰、フェロシリコン及びホタル石等
の原単位が削減できるほか、還元期に使用するArガス等
の高価な不活性ガスも、還元時間が大幅に短縮できたこ
とにより、削減することができる。
し、脱炭精錬後の還元工程での脱Ｓ負荷が著しく軽減で
き、具体的には焼石灰、フェロシリコン及びホタル石等
の原単位が削減できるほか、還元期に使用するArガス等
の高価な不活性ガスも、還元時間が大幅に短縮できたこ
とにより、削減することができる。
また焼石灰等の原単位の減少により投入物の顕熱分吹錬
温度を低下することができ、転炉耐火物の寿命の著しい
延長を達成し得る。
温度を低下することができ、転炉耐火物の寿命の著しい
延長を達成し得る。
第１図はスラグ中のCaO/SiO2と溶鉄中の〔％Ｓ〕との関
係を示すグラフ、 第２図はスラグ中のCaO/SiO2とCr歩留りとの関係を示す
グラフ、 第３図はスラグ中のMgO/Al2O3と溶鉄中の〔％Ｓ〕との
関係を示すグラフ、 第４図はスラグ中のMgO/Al2O3とMgOの溶出指数との関係
を示すグラフ、 第５図はスラグ中のMgO/Al2O3とT.Cr量との関係を示す
グラフ、 第６図は溶融還元法における炭材原単位と鉄浴中の〔％
Ｓ〕との関係を示すグラフである。
係を示すグラフ、 第２図はスラグ中のCaO/SiO2とCr歩留りとの関係を示す
グラフ、 第３図はスラグ中のMgO/Al2O3と溶鉄中の〔％Ｓ〕との
関係を示すグラフ、 第４図はスラグ中のMgO/Al2O3とMgOの溶出指数との関係
を示すグラフ、 第５図はスラグ中のMgO/Al2O3とT.Cr量との関係を示す
グラフ、 第６図は溶融還元法における炭材原単位と鉄浴中の〔％
Ｓ〕との関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 馬田 一 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内
Claims (1)
- 【請求項１】上底吹き機能をそなえる精錬容器に収容し
た鉄浴中にCr酸化物を装入して溶融還元精錬を行うに当
り、スラグ中のCaO/SiO2を2.1〜3.5かつ、MgO/Al2O3を
0.6〜0.8とすることを特徴とする低Ｓ含クロム溶鉄の製
造方法。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63039722A JPH07100807B2 (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | 低ｓ含クロム溶鉄の製造方法 |
| DE8989301795T DE68906920T2 (de) | 1988-02-24 | 1989-02-23 | Verfahren zur herstellung von chromhaltigem, fluessigem eisen mit geringem schwefelgehalt. |
| CA000591872A CA1336745C (en) | 1988-02-24 | 1989-02-23 | Method for producing chromium containing molten iron with low sulphur concentration |
| ZA891412A ZA891412B (en) | 1988-02-24 | 1989-02-23 | Method for producing chromium containing molten iron with low sulphur concentration |
| EP89301795A EP0330482B1 (en) | 1988-02-24 | 1989-02-23 | Method for producing chromium containing molten iron with low sulphur concentration |
| CN89101847A CN1020115C (zh) | 1988-02-24 | 1989-02-24 | 生产低硫含铬铁水的方法 |
| KR1019890002213A KR910009962B1 (ko) | 1988-02-24 | 1989-02-24 | 황농도가 낮은 함크롬 용철의 제조방법 |
| IN158/CAL/89A IN171215B (ja) | 1988-02-24 | 1989-02-24 | |
| US07/617,424 US5028388A (en) | 1988-02-24 | 1990-11-19 | Method for producing chromium containing molten iron with low sulphur concentration |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63039722A JPH07100807B2 (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | 低ｓ含クロム溶鉄の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01215914A JPH01215914A (ja) | 1989-08-29 |
| JPH07100807B2 true JPH07100807B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=12560878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63039722A Expired - Fee Related JPH07100807B2 (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | 低ｓ含クロム溶鉄の製造方法 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5028388A (ja) |
| EP (1) | EP0330482B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07100807B2 (ja) |
| KR (1) | KR910009962B1 (ja) |
| CN (1) | CN1020115C (ja) |
| CA (1) | CA1336745C (ja) |
| DE (1) | DE68906920T2 (ja) |
| IN (1) | IN171215B (ja) |
| ZA (1) | ZA891412B (ja) |
Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
| KR100194133B1 (ko) * | 1989-06-02 | 1999-06-15 | 얀 로버트 난키벨 | 용융조반응기를 사용한 합금철의 제조방법 |
| CN1040553C (zh) * | 1994-08-10 | 1998-11-04 | 中国核动力研究设计院 | 用稀盐酸处理高炉渣的方法 |
| JP4798073B2 (ja) * | 2007-06-25 | 2011-10-19 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶融還元炉スラグの改質方法 |
| CN114855003B (zh) * | 2021-07-06 | 2023-05-12 | 丰镇市华兴化工有限公司 | 一种低钛低硫铬铁及其生产方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT237000B (de) * | 1962-09-18 | 1964-11-25 | Guszstahlwerk Witten Ag | Verfahren zur Herstellung von legiertem Stahl |
| JPS6023182B2 (ja) * | 1979-12-01 | 1985-06-06 | 新日本製鐵株式会社 | 中炭素高クロム溶湯の溶製方法 |
| JPS5770219A (en) * | 1980-10-21 | 1982-04-30 | Nisshin Steel Co Ltd | Method for dephosphorizing, desulfurizing and denitrifying iron alloy |
| JPS57161016A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-04 | Nippon Steel Corp | Refining method of low sulfur high chromium steel |
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