JPH07188724A - 低合金鋼溶製時の精錬後スラグ中の残留合金成分回収方法 - Google Patents

低合金鋼溶製時の精錬後スラグ中の残留合金成分回収方法

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JPH07188724A
JPH07188724A JP5335221A JP33522193A JPH07188724A JP H07188724 A JPH07188724 A JP H07188724A JP 5335221 A JP5335221 A JP 5335221A JP 33522193 A JP33522193 A JP 33522193A JP H07188724 A JPH07188724 A JP H07188724A
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洋一 船岡
Hideyuki Hirabashi
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 酸素精錬設備を使用しCr:0.5〜2.0%程度の低
合金鋼を溶製するに際しCr系原料としてCr鉱石や半還元
Cr鉱石を用いる低合金鋼溶製方法において、脱炭精錬終
了直前又は終了後に、酸素精錬設備内に炭素系還元材を
添加し、脱炭精錬後スラグ中の酸化鉄濃度(T.Fe)を約20
%から10%以下の状態まで事前還元し、ついで前記炭素
系の還元材による予備還元終了後、スラグ中のCr2O3
度を3%前後まで低減するに必要な量のFeSiやAl等の金
属系還元材を添加し、該還元材の添加と同時に底吹きガ
スを0.05〜0.3Nm3/min・t の範囲となるように調整する
と共に、還元後のスラグの塩基度(CaO/SiO2)が2.5 〜3.
5 の範囲になるようにCaO 等で組成を制御する低合金鋼
溶製時の精錬後スラグ中の残留合金成分回収方法。 【効果】 ほとんど復Pが生じない状態で、精錬後スラ
グ中に残留するCr分を還元回収することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、底吹ガス吹込み設備を
用いた酸素精錬装置において、低合金鋼溶製時の精錬後
スラグ中に残留する合金成分を回収する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】転炉等の酸素精錬設備を使用して低合金
鋼(Cr含有量1.0%程度)を製造する場合、Cr源
としてCr鉱石や半還元Cr鉱石が用いられている。し
かしながら、これらの酸化物系原料を用いる場合には、
溶銑中のCによるCr2O3 等のCr酸化物の還元速度が遅い
ために、精錬中に原料内に含まれているCrを完全に回収
することが出来ない。
【0003】一方、スラグ中に残留したCr分を回収す
る方法として、ステンレス鋼等の高Cr鋼においては、
スラグ中にFeSiやAl等の還元材を添加し、底吹き
ガスでスラグと溶鋼とを撹拌する方法が一般的に用いら
れている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記の方法を低合金鋼
を溶製したスラグに適用する場合には次のような問題が
生じる。即ち、低合金鋼を溶製する場合、溶鋼中のCr
濃度が高々1%程度であり、精錬中に溶鋼中のPをスラ
グ内へ取り除くことが出来るため、低合金鋼を溶製する
際には原材料の低P化といった処理は不用である。しか
しながら、FeSiやAl等の還元材によりスラグを強制的
に還元すると、Cr以外にもPも還元されて溶鋼中に再
溶解・富化されるため、原材料の特別な低P化処理が必
要となる。
【0005】ステンレス鋼等の高Cr鋼の場合には、ス
ラグ中に残留しているCr分が溶鋼換算で2〜4%相当
と大量に存在するために、大量のFeSiやAl等の還
元材を添加する必要がある。
【0006】一方、本発明の適用対象である低合金鋼を
脱炭精錬する場合、脱炭精錬後のスラグ中には10%以
上の酸化鉄を含有しているために、脱炭精錬スラグは十
分な脱P能力を有しており、脱炭精錬中に脱P反応が進
行する。低合金鋼脱炭精錬後スラグにFeSiやAl等
の還元材を添加すると、添加された還元材はスラグ中の
Cr系酸化物を還元するが、同時にスラグ中の酸化鉄も
還元するため、添加されたFeSiやAl等によるCr
還元効率は極端に低下し、製造コストが増加する。
【0007】また、脱炭精錬後スラグに残留するCr系
酸化物を完全に還元するほどの強還元を実施すると、ス
ラグ中の酸化鉄が完全に還元され、スラグの脱P能力が
ほとんどなくなり、精錬中にスラグに移動したPが再び
溶鋼中に移動してしまう。
【0008】本発明は、前記従来技術の問題点を解消
し、低合金鋼溶製時の精錬後スラグ中に残留する合金成
分を回収する方法を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者等は、鋭意研究を重ねた結果、脱炭精錬後
スラグ中の酸化鉄濃度、スラグ中のCr2O3 濃度の制御、
還元材添加時における底吹きガス量ならびに還元後のス
ラグの塩基度の間に密接な関連のあることを知見し、本
発明を完成するに至った。
【0010】即ち、上記知見に基づいた本発明は、酸素
精錬設備を使用し、Cr含有量が0.5〜2.0 %程度の低合
金鋼を溶製するにあたり、Cr系原料としてCr鉱石や半還
元Cr鉱石を使用する低合金鋼溶製方法において、脱炭精
錬終了直前あるいは終了後に、酸素精錬設備内に炭素系
の還元材を添加して、脱炭精錬後スラグ中の酸化鉄濃度
(T.Fe)を約20%から10%以下の状態まで事前
還元し、ついで前記炭素系の還元材による予備還元終了
後、スラグ中のCr2O3 濃度を3%前後まで低減するため
に必要な量のFeSiやAl等の金属系還元材を添加
し、該還元材の添加と同時に底吹きガスを0.05〜
0.3Nm3 /min・tの範囲となるように調整する
と共に、還元後のスラグの塩基度(CaO /SiO2)が2.
5〜3.5の範囲になるようにCaO等で組成を制御す
ることを特徴とする低合金鋼溶製時の精錬後スラグ中の
残留合金成分回収方法を要旨としている。
【0011】
【作用】本発明の構成と作用を説明する。本発明におい
て、精錬後スラグ中の残留合金成分回収を行なうための
予備精錬は次のように作用する。即ち、脱炭精錬終了直
前あるいは終了後に、酸素精錬設備内に炭素系の還元材
を添加することにより、添加された炭素材と脱炭精錬後
スラグとの接触界面では、酸化鉄の還元反応により生じ
たCOガスにより、スラグがフォーミングする。
【0012】このスラグフォーミングにより見掛け上の
スラグ表面積が増加し、引き続いて添加される金属系還
元材との反応境界面積が増大し、底吹きガスによる撹拌
が少ない状態においてもスラグ内Cr分の還元反応が進
行しやすくなる。
【0013】炭素材を使用した予備還元により、脱炭精
錬後スラグ中の酸化鉄濃度(T.Fe)が10%以下ま
で低下しているので、引き続いて添加される金属系還元
材の還元効率は向上する。
【0014】また、還元材を添加する場合には、底吹き
ガスを0.05から0.3Nm3 /min・tの範囲に
なるように調整する必要がある。0.05Nm3 /mi
n・t未満のガス流量ではスラグ−メタルの還元反応が
ほとんど進行しないが、逆に0.3Nm3 /min・t
をこえるガス流量では、Crの還元率は向上するものの
還元後スラグ中の酸化鉄濃度(T.Fe)が3%以下ま
で低下し、スラグからの復P反応が生じてしまう。
【0015】また、還元後スラグの塩基度(CaO /Si
O2)が2.5〜3.5の範囲になるようにCaO等で組
成を制御しなければならない。もしこの処理を怠った場
合は還元後スラグの融点が低下し、溶鋼を精錬炉から取
鍋等の移動容器に移し替える場合に還元後スラグが大量
に流出し、後工程に重大な悪影響を与える。
【0016】本発明では前記の諸条件が満たされるよう
に制御することにより、還元中の復Pや取鍋へのスラグ
流出を防止しつつ、スラグ中のCrを90%程度還元回
収することが出来る。
【0017】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照しながら説明す
るが、これによって本発明は何ら限定されるものではな
い。 実施例 図1は底吹機能を有する転炉タイプの精錬装置の側断面
図である。精錬容器内に主原料として、溶銑予備処理を
施した溶銑を95tと、スクラップを5t添加する。副原
料として焼石灰を1500kg、半還元Cr鉱石を3000kg
添加する。
【0018】吹止めC=0.06%、吹止め温度=17
00℃になるように脱炭精錬を実施する。吹錬が終了す
る直前に、炉内に土壌黒鉛 100kgと焼石灰 500kgを
添加すると、酸素精錬により鋼中C濃度を0.06%まで低
下させたために、T.Feが18%近くまで高まってい
たスラグの酸化鉄濃度が8%まで低下している。一方、
スラグは黒鉛による酸化鉄の還元反応により生じたCO
ガスで、フォーミングした状態となる。
【0019】脱炭精錬終了後、炉内にFeSiを400 k
g添加し、底吹きガスを流量0.1Nm3 /min・t
の条件で約6分間撹拌した。その結果、表1に示すよう
にほとんど復Pが生じる事無くCrを還元回収してい
る。
【0020】一方、還元後スラグの塩基度も3.3に確
保されているために、還元後のスラグ性状は比較的液相
率が少ないスラグとなり、精錬容器から移動用の取鍋へ
溶鋼を移し替える際にもほとんどスラグの流出は認めら
れなかった。
【0021】比較例として、土壌黒鉛による予備還元を
実施しない状態で、脱炭精錬終了後炉内にFeSiを40
0 kg添加し、底吹きガスを流量0.1Nm3 /min
・tの条件で約6分間撹拌した結果を表2に示す。
【0022】比較例では、スラグフォーミングが無い状
態でFeSiを添加しているために反応面積が少なく、
底吹きガス流量0.1Nm3 /min・t程度の撹拌で
はスラグと還元材が十分に反応しないために、スラグ中
の酸化鉄を還元しただけでCrはほとんど還元されていな
い。
【0023】他の比較例として、土壌黒鉛による予備還
元を実施しない状態で、脱炭精錬終了後、炉内にFeSiを
400 kg添加し、底吹きガスを流量0.5Nm3 /mi
n・tの条件で約6分間撹拌した結果を表3に示す。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】
【表3】
【0027】底吹きガスの流量が0.5Nm3 /min
・tという強い撹拌の条件下では、スラグと還元材とが
十分に反応するために、スラグ中のCrがほとんど還元
されている。また、スラグ中の酸化鉄も完全に還元さ
れ、結果として脱炭精錬時に脱PされたPも完全に溶鋼
に戻ってしまった。
【0028】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるから、事前に原材料の特別な低P化処理をすること
なく、しかもほとんど復Pが生じない状態で、低合金鋼
溶製時の精錬後スラグ中に残留するCr分を還元回収す
ることが出来るので、産業上極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に使用する底吹機能を有する転炉タイプ
の精錬装置の側断面図である。
【符号の説明】
1--溶鋼、2--Cr含有スラグ、3--酸素ランス、4--炉
体、5--ホッパー、6--酸素ジェット、7--底吹羽口、
8--底吹ガス。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸素精錬設備を使用し、Cr含有量が0.5
    〜2.0 %程度の低合金鋼を溶製するにあたり、Cr系原料
    としてCr鉱石や半還元Cr鉱石を使用する低合金鋼溶製方
    法において、脱炭精錬終了直前あるいは終了後に、酸素
    精錬設備内に炭素系の還元材を添加して、脱炭精錬後ス
    ラグ中の酸化鉄濃度(T.Fe)を約20%から10%
    以下の状態まで事前還元し、ついで前記炭素系の還元材
    による予備還元終了後、スラグ中のCr2O3 濃度を3%前
    後まで低減するために必要な量のFeSiやAl等の金
    属系還元材を添加し、該還元材の添加と同時に底吹きガ
    スを0.05〜0.3 Nm3 /min・tの範囲となるように
    調整するとともに、還元後のスラグの塩基度(CaO /Si
    O2)が2.5 〜3.5 の範囲になるようにCaO 等で組成を制
    御することを特徴とする低合金鋼溶製時の精錬後スラグ
    中の残留合金成分回収方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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