JPH07116549B2 - ステンレス鋼の製造方法 - Google Patents

ステンレス鋼の製造方法

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JPH07116549B2
JPH07116549B2 JP62232550A JP23255087A JPH07116549B2 JP H07116549 B2 JPH07116549 B2 JP H07116549B2 JP 62232550 A JP62232550 A JP 62232550A JP 23255087 A JP23255087 A JP 23255087A JP H07116549 B2 JPH07116549 B2 JP H07116549B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ステンレス鋼の製造方法に関し、特に第1お
よび第2の2工程を有する精錬工程のうちの第2精錬工
程において、先行工程で生成したスラグ中の酸化クロム
を還元しクロムを溶鋼中に回収する際に、工程中に投入
すべき諸材料とその量を予測決定し、適時投入すること
によって、回収末期のスラグ塩基度を目標通りに調整し
該スラグ中の酸化クロムからクロムを溶鋼中に効率よく
還元回収し、回収後のクロムおよびシリコン成分濃度を
目標通りに調整するステンレス鋼の製造方法に関する。
〔従来の技術〕
ステンレス鋼の製鋼法、取り分け第1および第2の2工
程を有する精錬工程において、第1精錬工程で生成した
酸化クロム含有スラグを溶鋼と共にそのまま第2精錬工
程に移行せしめ、該スラグ中の酸化クロムを還元しクロ
ムを溶鋼中に回収する方法および操業方法などが先の同
一出願人に係る特公昭56−17405号、特公昭60−13406号
および特開昭56−139614号に開示されている。そして、
これらの公報を含めて、スラグ中の酸化クロムを還元す
る還元材および溶鋼中のシリコン成分濃度調整材として
例えばFe−Siなどシリコン合金鉄が使用されること、溶
鋼中のクロム成分濃度調整材としてL/C Fe/Cr(ローカ
ーボンフェロクロム)などクロム合金鉄が使用されるこ
と、スラグ中の酸化クロムからのクロム還元回収率を上
げるためにスラグ塩基度(CaO/SiO2)を適正にコントロ
ールする必要があること、このスラグ塩基度調整用造滓
材として生石灰(CaO)やホタル意志(CaF2)が使用さ
れていることなどが開示され且つ知られている。
従来、以上に述べた製鋼法その他の公知条件をベースに
してステンレス鋼を製造しているのであるが、この場
合、特に第2精錬工程における還元材としてのシリコン
合金鉄の投入量および塩基度調整用造滓材としての生石
灰の投入量は、過去の実績データから溶製鋼種や溶製量
ごとに予め一定の投入量(学習値)を定めておき、主副
原材料の銘柄や品位、その配合装入量および溶解工程か
ら始まる先行工程での諸事情などによって1チャージご
とに変動するスラグ中の酸化クロム量および酸化シリコ
ン(SiO2)量に対して、作業者の経験と勘を働かせなが
ら前記学習値を補正して投入することがなされていた。
また、溶鋼中のクロムおよびシリコン成分濃度の微調整
材としてのクロムやシリコン合金鉄の投入量も、やはり
作業者の経験や勘を働かせながら、溶鋼の分析値などを
もとにした簡単な比例計算によって求められる投入量を
補正して投入することがなされていたのである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このような第2精錬工程での諸材料の投
入方法では、各投入量を過去の実績データや作業者の経
験とか勘に依存しているために、以下に詳述するような
問題点があった。
1) 基本的に第2精錬工程に移行された酸化スロム含
有スラグ中のクロム量を精度良く把握できないので、こ
のクロム量に見合った還元材としてのシリコン成分を含
有するシリコン合金鉄量を投入することには限界があ
り、従って必然的にスラグ中に含有される酸化シリコン
量が不確定となりこの量に対して目標塩基度を得るに足
る造滓材としての生石灰やホタル石の量を投入すること
にも限界を生じるのである。つまり、諸材料の各投入量
にどうしても過不足が生じるのである。そのために、還
元回収末期のスラグ塩基度および回収後の溶鋼中のクロ
ムやシリコン成分濃度がそれぞれの目標値から外れ且つ
大きなバラツキを生じるのである。
2) 具体的に、実際の酸化クロム含有スラグ中のクロ
ム量が予想より少なかった場合には、余剰のシリコン合
金鉄量および生石灰量を投入する結果となり、回収後の
溶鋼中のクロム成分濃度(%)が目標値より低く、逆に
シリコン成分濃度(%)およびスラグ塩基度が高くな
る。このために、精錬末期近くで高価なL/C Fe−Crなど
クロム合金鉄を多量に投入してクロム成分を補充した
り、脱シリコンとかスラグ流動性の調整などが必要とな
り、コスト高となるのである。
3) 逆に、酸化クロム含有スラグ中のクロム量が予想
より多かった場合には、シリコン合金鉄量および生石灰
量投入量が極端に不足しなければ、回収後の溶鋼中のク
ロム成分濃度(%)は目標値より高くなり、逆にシリコ
ン成分濃度(%)およびスラグ塩基度が目標値より低く
なる。また、この溶鋼中のシリコン成分濃度(%)およ
びスラグ塩基度が低くなると、スラグ中の酸化クロムか
ら溶鋼中へのクロムの還元回収率が低下し且つ溶鋼酸素
濃度が上昇するのである。そして、スラグ塩基度の低下
あるいはその変化によって溶鋼およびスラグを共に処理
する取鍋耐火物の寿命を低下させたり、溶鋼酸素濃度の
上昇によって鋼中に介在物を捕捉しやすくなりこの介在
物に起因する鋼材欠陥を増加させたりする問題が発生す
るのである。
このために、精錬末期近くで、銘柄と装入量既知の普通
鋼などを多量に投入し溶鋼中のクロム成分を稀釈した
り、高価な塩基度調整用生石灰、やはり高価なFe−Siな
どシリコン成分濃度調整材を多量に投入しなければなら
なくなり、溶鋼の温度コントロール不良やコスト高とな
るものである。
本発明は、前述の問題点を解決するために、第2精錬工
程に移行された酸化クロム含有スラグ中のクロム量を精
度よく把握することによって、この工程で投入される還
元材量、成分濃度調整用合金鉄量および塩基度調整用造
滓材量の各量を過不足なく正確に求め且つ極力少量です
むようにし、スラグ中のクロムの還元回収率を極力上げ
るために還元回収末期のスラグ塩基度を目標通りに調整
し回収後の溶鋼中のクロムおよびシリコン成分濃度を目
標通りに調整して、この精錬工程における諸材料投入等
にもとずく操業性を改善しながら、溶鋼の成分適中や酸
素濃度の低下をもくろむなど溶鋼品質の向上と生産性の
向上と製造原価の低減を図るステンレス鋼の製造方法を
提供することを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明において、かかる目的を達成する方法として最も
重要なことは、第2精錬工程に溶鋼とともに移行された
酸化クロム含有スラグ中のクロム量を精度よく把握する
ことである。このために、本願発明者達は、該スラグ中
のクロム量を知る方法として、第1精錬工程での物質量
収支から推定できることに着目し、多数の実操業データ
を統計的に解析して種々検討した結果、推定精度を確保
する上で第1精錬工程における溶鋼量収支とクロム量収
支とを出発点にして行なうことが適当であるとの結論を
得て本発明を完成したのである。
すなわち、本発明は、電気炉で主副原材料を溶解して脱
硫などを行う溶解工程と、第1および第2の2工程を有
する精錬工程と、鋳造工程からなる製鋼工程を経て、ス
テンレス鋼を製造する方法において、 転炉で目標炭素量となるまで酸素吹練を行う第1精錬工
程で精錬した溶鋼とスラグとをそのまま真空取鍋脱ガス
装置で真空脱ガス処理する第2精錬工程に移行せしめ、
該スラグ中の酸化クロムを還元しクロムを溶鋼中に回収
する際に、 第1精錬工程における溶鋼量収支〔(1)式〕とクロム
量収支〔(2),(3)式〕とから第2精錬工程に移行
せしめられた該スラグ中のクロム量〔(4)式〕を演算
してもとめ、この演算値に対し還元回収に必要な化学当
量の還元回収用シリコン合金鉄投入量〔(8)式〕を予
測決定し、 次に、第2精錬工程における溶鋼量収支〔(5)式〕と
クロム量収支〔(6)式〕とシリコン量収支〔(7)
式〕とから溶鋼成分調整用クロム合金鉄投入量とシリコ
ン合金鉄投入量とを予測決定し、 さらに、第1精錬工程から移行されると共に第2精錬工
程で発生する該スラグ中の酸化シリコン量に対し目標塩
基度を得るに足る塩基度調整用生石灰投入量〔(9)
式〕を決定し、 それぞれ決定された量の還元回収用シリコン合金鉄、ク
ロム合金鉄、シリコン合金鉄および塩基度調整用生石灰
を第2精錬工程に適時投入して、還元回収末期の該スラ
グ塩基度と回収後の溶鋼中のクロムおよびシリコン成分
濃度を目標通りに調整することを特徴とするステンレス
鋼の製造方法に関するものである。
ΔCr・T=ΔCr1−ΔCr2 …(4) ただし、 W1:第1精錬工程開始時の溶鋼量(kg) C1,Si1,Mn1,Cr1:第1精錬工程開始時の溶鋼中のC,Si,M
n,Crの各成分濃度(%) W2:第1精錬工程終了時の溶鋼量(kg) ΔCr1:第1精錬工程で酸化されたスラグ中に移行したク
ロム量(kg) Fe:第1精錬工程で酸化されスラグ中および集塵機ダス
ト中に移行した鉄量(kg) C2,Si2,Mn2,Cr2:第1精錬工程終了時の溶鋼中のC,Si,M
n,Crの各成分濃度(%) ΔCrD:第1精錬工程で酸化され集塵機ダスト内に移行し
たクロム量(kg) ΔCr2:第1精錬工程の炉内壁に付着あるいは該壁から剥
離するスラグ中のクロム量(kg) CrW:第1精錬工程の炉内壁に付着あるいは該壁から剥離
するスラグ中のクロム成分濃度(%) ΔW:第1精錬工程に装入された全装入物重量と第2精精
錬鋼工程に移行された全重量との差(kg) D・R:第1精錬工程で発生した集塵機ダスト量(kg) ΔCr・T:第1精錬工程から第2精錬工程に移行せしめら
れたスラグ中のクロム量(kg) また、 W3=W2+ΔCr・T+WKS×a+WSi×b+Wcr×C …
(5) W3:第2精錬工程における還元回収後の溶鋼量(kg) WKS:スラグ中のクロム量ΔCr・Tに対し還元回収に必要
な化学当量の還元回収用シリコン合金鉄(kg) WSi:溶鋼中のシリコン成分濃度調整用シリコン合金鉄投
入量(kg) Wcr:溶鋼中のクロム成分濃度調整用クロム合金鉄投入量
(kg) Acr:第2精錬工程における還元回収後の溶鋼中の目標ク
ロム成分濃度(%) ASi:第2精錬工程における還元回収後の溶鋼中の目標シ
リコン成分濃度(%) a,b,c:還元回収用シリコン合金鉄および各合金鉄の溶鋼
中への歩留率 d:合金鉄中のクロム含有率 e,f:合金鉄中のシリコン含有率 また、 ただし、 W′KS:還元回収用シリコン合金鉄の投入量(kg) g:シリコン合金鉄中のシリコン含有率 また、 ただし、 WCaO2:第2精錬工程の塩基度調整用生石灰の投入量(k
g) C3:第2精錬工程の目標スラグ塩基度 WCaO1:第1精錬工程で投入された生石灰の投入量(kg) 〔作 用〕 本発明によるステンレス鋼の製造方法においては、第2
精錬工程の初期に、第1精錬工程の開始時から次々得ら
れる必要実績データを前述の(1)式〜(3)式からな
る各計算式に代入して未知数を消去しながら、(4)式
の計算式によって第2清錬工程に移行される酸化クロム
含有スラグ中のクロム量(ΔCr・T)を演算して求め、
引続きこの演算値をベースにして、(5)式〜(7)式
からなる各計算式にやはり次々と得られる必要実績デー
タ、目標成分濃度、歩留率および含有率等を代入し演算
して諸材料の投入量を過不足なく予測決定することがで
きるのである。
しかし、この演算に必要な実績データ、歩留率および含
有率のうちで、実際に第1精錬工程の推進に伴なって発
生するFe,ΔCrD,D・R,CrWの各量と、第2精錬工程にお
いて投入される諸材料のa,b,c,d,e,fの各率は、溶製鋼
種、溶製量、操業条件、使用する諸材料の銘柄などによ
って若干異なり、その溶製チャージ毎に秤量し求め得る
ことができないので、前以って実験データあるいは操業
データを解析検討して演算に支障ないように精度よく決
定しておくことが必要である。
また、秤量機でW1,ΔWの各重量を測定することと、分
析装置で溶鋼中のC,Si,Mn,Cr成分濃度を求めることが必
要である。
以上のことを満たした状態で、前述の如き各計算式によ
って諸材料の投入量を求め、これらを第2精錬工程に適
時投入するのである。
〔実施例〕
以下、図面を用いて本発明によるステンレス鋼の製造方
法の好適な実施例について詳細に説明する。図面は、LD
−VAC製鋼法における一連の製鋼工程の概略構成を示す
ブロック図である。図中、1は電気炉であり、2は転
炉、3は真空取鍋脱ガス装置、4は電気炉1から溶銑を
受け転炉2に注銑する溶銑取鍋、5は転炉2もしくは真
空取鍋脱ガス装置3から溶鋼およびスラグを受ける溶鋼
取鍋、6は連続鋳造設備、7は造塊設備、8は取鍋内に
受けた溶銑、スラグとともにある溶鋼の各重量を測定す
る秤量機、9は転炉2の集塵機である。
さらに、10は、溶銑および溶鋼からサンプリングされた
試料を分析するために、例えばX線分析装置またはプラ
ズマ発光分光分析装置等の元素分析機能を備えた自動分
析装置であり、11は、この自動分析装置10からの分析デ
ータと、精錬工程の推進に伴なって転炉2や秤量機8か
ら次々と得られる諸データと、前以って決定している諸
データとを入力し予め入力してある各計算式によって演
算する電子計算機、12はこの電子計算機11からの指令に
より転炉2に溶鋼増量用とか成分濃度調整用とかスラグ
生成用とからの材料の切出しおよび投入を制御する材料
切出し装置、13は前記電子計算機からの指令により真空
取鍋脱ガス装置3にセットされた溶鋼取鍋5内の溶鋼に
還元材、各合金鉄、造滓材を投入する諸材料の切出しお
よび投入を制御する切出し装置である。
次に、このLDD−VAC製鋼法における製鋼工程、製鋼設備
の機能について説明する。
まず、綿密に計画された配合計算表に従って主副原材料
を電気炉1に装入すると、溶解および脱硫などが行なわ
れ、目標とする鋼種の規定成分および温度に達した後
に、溶銑は溶銑取鍋4に出銑され、除滓(スラグカッ
ト)が行なわれる。次いで、この溶銑取鍋4内の溶銑は
転炉2に注銑され、生石灰等の造滓材や成分濃度調整用
合金鉄が加えられたのち転炉2内で規定炭素量となるま
で酸素吹錬が行なわれ、脱炭後に、溶鋼増量用とか冷却
用の材料が加えられて、規定成分および温度の調整がな
された溶鋼として溶鋼取鍋5に出鋼される。
この場合、溶鋼とともにスラグも溶鋼取鍋5に出滓され
るが、この溶鋼とスラグの入った溶鋼取鍋5は直接真空
取鍋脱ガス装置3のベッセル(図示せず)内にセットさ
れ、規定真空度にてこの溶鋼は真空脱ガス処理されると
ともに、必要に応じて酸素吹錬および合金鉄や造滓材の
投入添加が行なわれ、脱酸並びにクロム含有スラグ中の
クロムが溶鋼中に回収されるのである。
このように、真空脱ガス処理がなされ、目標とする鋼種
の最終成分濃度と温度条件下に、精錬が完了した溶鋼
は、溶鋼取鍋5に入った状態で、連続鋳造設備6もしく
造塊設備7に供給され、鋳片もしくは鋼塊に鋳造される
のである。
次に、本発明によるステンレス鋼の製造方法を、図面に
示すLD−VAC製鋼法に基づいて行なう場合について説明
する。
既に、問題点を解決するための手段、作用および実施例
として説明しているので、重複を避けて補充説明する。
まず、溶銑取鍋4の溶銑から分析試料をサンプリングす
る。この試料は自動分析装置10にて成分分析され、C1,S
i1,Mn1,Nii,Cr1,P1,S1,Cu1およびMo1などの各成分濃度
が得られ、この得られた各成分分析データが電子計算機
11に入力される。
次いで、溶銑取鍋4の溶銑はその重量(W1 kg)を秤量
機8で量られ、転炉2内に注銑される。量られた溶銑重
量(W1 kg)は電子計算機11に入力される。
転炉2において、脱炭精錬のため酸素吹錬される溶銑の
重量(W1 kg)には、酸素吹錬の前後に造滓材のほかに
必要に応じて例えばクロムなどの成分濃度調整用合金
鉄、溶鋼増量用とか冷却用とかの材料が加えられるが、
その場合にはこれらがすべて秤量され成分含有量が分か
っているので、これらをすべて電子計算機11に入力し、
この溶銑重量(W1 kg)を補正することが必要である。
さらに、転炉精錬の推進に伴ないながら、酸素吹錬によ
って酸化されスラグ中および集塵機9のダスト中に移行
する鉄量(Fe kg)、集塵機9のダクト中に移行するク
ロム量(ΔCrD kg)、集塵機9に移行するダスト量(D
・R kg)、転炉内壁に付着あるいは該壁から剥離するス
ラグ中のクロム成分濃度(CrW %)を発生するが、これ
らの各重量や濃度は、実際その時溶製している鋼種、溶
製量、操業条件および溶銑に加えられる諸材料の銘柄な
どにより変化し、その溶製チャージ毎に秤量して求める
ことができないので、前以って実験や操業データを解析
検討して精度よく決定しておき、その溶製チャージに最
適な各数値を求めて電子計算機11に入力する必要があ
る。
この転炉精錬を終えた溶鋼はスラグとともに溶鋼取鍋5
に出鋼され、鍋注の溶鋼から分析試料がサンプリングさ
れる。この試料は自動分析装置10にて分析され、C2,S
i2,Mn2,Ni2,Cr2,P2,S2などの各成分分析データとして電
子計算機11に入力される。また、この溶鋼とスラグを込
めた全重量が秤量機8で量られ電子計算機11に入力され
て、既に入力されている前述の転炉2に装入された全装
入物重量との差(ΔW)が算定される。
以上のように電子計算機11に入力された諸データをもと
に、既に機内に入力されている前述の(1)式〜(4)
式の計算式によって、溶鋼とともに次工程の真空取鍋脱
ガス装置3に移行される酸化クロム含有スラグ中のクロ
ム量(ΔCr・T)を演算して求める。
さて、スラグとともに溶鋼取鍋8に入った溶鋼は、真空
取鍋脱ガス装置3にセットされたのち、かかる装置内で
真空脱ガス処理が施され、必要に応じて酸素吸錬がなさ
れ、この脱ガス処理中もしくは処理後に諸材料が投入さ
れるのであるが、この投入に先立ち、前述の如く演算し
て求めたスラグ中のクロム量(ΔCr・T)に化学量論的
に当量の還元回収用シリコン合金鉄(以後、還元材と略
称することがある)、溶鋼中のシリコン成分濃度調整用
シリコン合金鉄、同じくクロム成分濃度調整用のクロム
合金鉄およびスラグの目標塩基度調整用生石灰(以後、
造滓材と略称することがある)の各投入量を電子計算機
11で算定し予測決定して、計算機11から切出し装置13に
各投入量の切出しおよび投入の指令をする必要がある。
以下にこれらの各投入量の算定、予測決定について説明
する。
まず算定前に、その溶製チャージの還元材、シリコンや
クロム合金鉄として使用する銘柄と、その銘柄のものを
使用した場合に必要な各種比率を電子計算機11に入力し
なければならない。
使用銘柄として、還元材およびシリコン合金鉄にはFe−
Siなどが、またクロム合金鉄にはL/C Fe−Cr,Si−Crな
どが使用される。また、これらを使用した場合の各種比
率、具体的には溶鋼中への歩留率(a,b,c)および成分
含有率(d,e,f)を前以って実験や操業データを解析検
討しておき、その溶製チャージに使用する銘柄に適合す
る各数値を求めて電子計算機11に入力する。さらに、そ
の溶製チャージの溶鋼中の目標クロム成分濃度(A
Cr%)および目標シリコン成分濃度(ASi%)も入力し
なければならない。
このようにして入力された諸データをもとに、既に機内
に入力されている前述の(5)式〜(7)式の計算式に
よって、還元材およびシリコンやクロム合金鉄の各投入
量を算定するのである。
この還元材の投入量の算定について、還元材としてシリ
コン合金鉄を使用する場合は、クロム含有スラグ中の酸
化クロム(Cr2O3)とシリコン合金鉄中のシリコン(S
i)との間に次の反応が行なわれ、シリコン合金鉄の投
入量(W′KS kg)が8式によって算定されるものであ
る。
但し、 W′ks:還元回収用シリコン合金鉄の投入量(kg) g:シリコン合金鉄中のシリコン含有率 一方、溶鋼とともにあるスラグを目標塩基度(CS)に調
整するために造滓材の投入量(WCaO2)を電子計算機11
で算定するのであるが、算定前にこの目標塩基度
(CS)、前工程の転炉で投入されこのスラグ中に含有さ
れている生石灰量(WCaO1 kg)が計算機11に入力されて
いるので、(9)式によって算定できるのである。
以上の如く、溶鋼の真空脱ガス処理、クロム含有スラグ
中のクロムの溶鋼への回収、溶鋼の成分濃度調整および
温度調整がなされ、ほぼ精錬を終えた溶鋼から分析試料
がサンプリングされる。そして自動分析装置10の分析結
果により溶鋼成分濃度が確認され、目標とする鋼種の最
終成分濃度と温度条件下に精錬が完了した溶鋼は、溶鋼
取鍋5に出鋼され鋳造工程に運ばれて鋳造されているの
である。
(具体例) 以上に、本発明をLD−VAC製鋼法に基づいて実施した実
施例を説明したが、さらに本発明をより具体的に実施し
た例を説明する。
この具体例は同法に基づき公称能力40トンの一連の製鋼
工程(設備)を使用し、鋼種SUS410のステンレス鋼を製
造したものである。
転炉に、W1=49.077kgで、C1=3.098(%),Si1=0.43
(%),Mn1=0.31(%),Cr1=12.44(%)の溶銑と、
造滓材として770kgの生石灰を装入し、酸素吸錬など精
錬を実施した。精錬終了後、溶鋼とともにスラグを取鍋
に出鋼し、次いでこの取鍋を真空脱ガス装置にセットし
た。この時の溶鋼とスラグの総重量は47.529kgであり、
溶鋼の成分濃度はC2=0.197(%),Si2=0.0(%)、Mn
2=0.18(%)、Cr2=11.06(%)であった。
そこで、これらの諸データと予め過去の操業データから
求めていたFe=510(kg),ΔCrD=120(kg),CrW=13.
7(%),D・R=600(kg)のデータを電子計算機に入力
し算定した結果、ΔW=2348(kg),ΔCr1=903(k
g),ΔCr2=44(kg),W2=45.954(kg)が求まった。
その結果、スラグ中のクロム量ΔCr・T=739(kg)の
演算値を求めることができた。
次に、還元材と溶鋼のシリコン成分濃度調整用合金鉄と
して同じもの、即ちFe−Si合金鉄を使用することにし、
最終の目標シリコン成分濃度ASi=0.4(%)、同じく目
標クロム成分濃度ACr=12.40(%)およびスラグの目標
塩基度CS=1.3として、真空取鍋脱ガス装置における溶
鋼およびスラグに投入する合金鉄と生石灰投入量を算定
した結果、Fe−Si=720(kg)、生石灰CaO=800kgを求
め得たので脱ガス処理精錬中に投入した。
真空取鍋脱ガス装置での精錬終了後、溶鋼の成分分析を
行なった結果、クロム成分濃度が12.35(%)、シリコ
ン成分濃度が0.38(%)であり、またスラグ塩基度が1.
25であり、前述の各目標値に対して精度よく適中してい
ることが確認された。一方、鋼中の酸素濃度レベルは従
来より10ppm程度低下し、緊急な強制脱酸などを行なわ
なくてもすむようになった。
〔効 果〕
本発明は、以上のような構成と作用とをなし、且つ実施
されて、次のような種々の効果を得ることができる。
(1) ステンレス鋼製鋼工程の精錬初期に、溶製に必
要な諸材料の投入量を過不足なく正確に求めることがで
き、用心のための余剰投入を抑えることができるように
なったので、各種合金鉄や生石灰の使用原単位を低減し
得る。
(2) また、特にクロム成分濃度調整用合金鉄とし
て、L/C Fe−Crに代えて安価なSi−Crを安心して使用で
きるようになる。
(3) スグラ中のクロムの溶鋼中への還元回収率が向
上する。
(4) 溶鋼のクロムやシリコン成分濃度を目標通り精
度良く成分的中できるようになる。
(5) 溶鋼中のシリコン成分濃度およびスラグ塩基度
のバラツキをなくし安定化させることによって、鋼中の
酸素濃度レベルを低く且つ安定化させることができて、
これに起因して発生する鋼材欠陥の低減化がはかられ
る。また、このスラグ塩基度の安定化により、取鍋耐火
物の寿命向上もはかれる。
(6) 溶鋼の成分やスラグの塩基度の調整のために、
合金鉄、造滓材、成分稀釈材およびスラグ流動性調整材
などの諸材料の投入頻度が減少するとともに、自動分析
装置や諸材料の切出し装置を有機的に結合した電子計算
機による制御システムを形成することができるので、製
鋼工程の操業性が改善され且つ生産性が向上する。
(7) 以上の(1)〜(6)項に述べたことにより、
ステンレス鋼品質歩留の向上、1チャージ当りの溶製量
の増量やその変化に対しても追随できて生産性の向上が
図れ、ひいては製造原価の大幅な低減が可能となるので
ある。このようにして本発明によれば、第2精錬工程の
際に溶鋼に投入するクロム合金鉄、シリコン合金鉄およ
び生石灰の投入必要量を、物質収支に基づく具体的な計
算式から決定しているので、鋼中化学成分およびスラグ
塩基度の的中精度が極めて高い。特に注目すべきは、物
質収支の計算に際して、従来作業者の経験や勘にたよっ
ていた酸化され集塵機ダスト内に移行したクロム量、
転炉の炉内壁に付着あるいは炉内壁から剥離するスラ
グ中のクロム量、酸化されスラグ中および集塵機ダス
ト中に移行した鉄量、等を物質収支の対象項目として具
体化した点である。これら各項目を具体的に採り入れた
計算式は、画期的であり、前期鋼中化学成分の的中精度
向上をもたらす大きな要因となっている。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明によるステンレス鋼の製造方法におけるLD
−VAC製鋼法の製鋼工程の概略構成を示すブロック図で
ある。 1:電気炉、2:転炉、3:真空取鍋脱ガス装置、4:溶銑取
鍋、5:溶鋼取鍋、6:連続鋳造設備、7:造塊設備、8:秤量
機、9:集塵機、10:自動分析装置、11:電子計算機、12:
材料切出し装置、13:還元材,各合金鉄,造滓材切出し
装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電気炉で主副原材料を溶解して脱硫などを
    行う溶解工程と、第1および第2の2工程を有する精錬
    工程と、鋳造工程からなる製鋼工程を経て、ステンレス
    鋼を製造する方法において、 転炉で目標炭素量となるまで酸素吹練を行う第1精錬工
    程で精錬した溶鋼とスラグとをそのまま真空取鍋脱ガス
    装置で真空脱ガス処理する第2精錬工程に移行せしめ、
    該スラグ中の酸化クロムを還元しクロムを溶鋼中に回収
    する際に、 第1精錬工程における溶鋼量収支〔(1)式〕とクロム
    量収支〔(2),(3)式〕とから第2精錬工程に移行
    せしめられた該スラグ中のクロム量〔(4)式〕を演算
    してもとめ、この演算値に対し還元回収に必要な化学当
    量の還元回収用シリコン合金鉄投入量〔(8)式〕を予
    測決定し、 次に、第2精錬工程における溶鋼量収支〔(5)式〕と
    クロム量収支〔(6)式〕とシリコン量収支〔(7)
    式〕とから溶鋼成分調整用クロム合金鉄投入量とシリコ
    ン合金鉄投入量とを予測決定し、 さらに、第1精錬工程から移行されると共に第2精錬工
    程で発生する該スラグ中の酸化シリコン量に対し目標塩
    基度を得るに足る塩基度調整用生石灰投入量〔(9)
    式〕を決定し、 それぞれ決定された量の還元回収用シリコン合金鉄、ク
    ロム合金鉄、シリコン合金鉄および塩基度調整用生石灰
    を第2精錬工程に適時投入して、還元回収末期の該スラ
    グ塩基度と回収後の溶鋼中のクロムおよびシリコン成分
    濃度を目標通りに調整することを特徴とするステンレス
    鋼の製造方法。 ΔCr・T=ΔCr1−ΔCr2 …(4) ただし、 W1:第1精錬工程開始時の溶鋼量(kg) C1,Si1,Mn1,Cr1:第1精錬工程開始時の溶鋼中のC,Si,M
    n,Crの各成分濃度(%) W2:第1精錬工程終了時の溶鋼量(kg) ΔCr1:第1精錬工程で酸化されたスラグ中に移行したク
    ロム量(kg) Fe:第1精錬工程で酸化されスラグ中および集塵機ダス
    ト中に移行した鉄量(kg) C2,Si2,Mn2,Cr2:第1精錬工程終了時の溶鋼中のC,Si,M
    n,Crの各成分濃度(%) ΔCrD:第1精錬工程で酸化され集塵機ダスト内に移行し
    たクロム量(kg) ΔCr2:第1精錬工程の炉内壁に付着あるいは該壁から剥
    離するスラグ中のクロム量(kg) CrW:第1精錬工程の炉内壁に付着あるいは該壁から剥離
    するスラグ中のクロム成分濃度(%) ΔW:第1精錬工程に装入された全装入物重量と第2精精
    錬工程に移行された全重量との差(kg) D・R:第1精錬工程で発生した集塵機ダスト量(kg) ΔCr・T:第1精錬工程から第2精錬工程に移行せしめら
    れたスラグ中のクロム量(kg) また、 W3=W2+ΔCr・T+WKS×a+WSi×b+Wcr×C …
    (5) W3:第2精錬工程における還元回収後の溶鋼量(kg) WKS:スラグ中のクロム量ΔCr・Tに対し還元回収に必要
    な化学当量の還元回収用シリコン合金鉄(kg) WSi:溶鋼中のシリコン成分濃度調整用シリコン合金鉄投
    入量(kg) Wcr:溶鋼中のクロム成分濃度調整用クロム合金鉄投入量
    (kg) Acr:第2精錬工程における還元回収後の溶鋼中の目標ク
    ロム成分濃度(%) ASi:第2精錬工程における還元回収後の溶鋼中の目標シ
    リコン成分濃度(%) a,b,c:還元回収用シリコン合金鉄および各合金鉄の溶鋼
    中への歩留率 d:合金鉄中のクロム含有率 e,f:合金鉄中のシリコン含有率 また、 ただし、 W′KS:還元回収用シリコン合金鉄の投入量(kg) g:シリコン合金鉄中のシリコン含有率 また、 ただし、 WCaO2:第2精錬工程の塩基度調整用生石灰の投入量(k
    g) C3:第2精錬工程の目標スラグ塩基度 WCaO1:第1精錬工程で投入された生石灰の投入量(kg)
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