JPH0762164B2 - ステンレス鋼の転炉スラグ流出防止方法 - Google Patents
ステンレス鋼の転炉スラグ流出防止方法Info
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- JPH0762164B2 JPH0762164B2 JP1033694A JP3369489A JPH0762164B2 JP H0762164 B2 JPH0762164 B2 JP H0762164B2 JP 1033694 A JP1033694 A JP 1033694A JP 3369489 A JP3369489 A JP 3369489A JP H0762164 B2 JPH0762164 B2 JP H0762164B2
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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、転炉を使用するステンレス鋼の精錬工程にお
いて転炉における酸素吹錬終了後の溶鋼の出鋼に伴つて
起こり易いスラグの流出をスラグの固化によつて防止す
るに当り、スラグの流出防止を確実に且つクロム排出に
よる損失を最小限に留めて実施することの出来る、ステ
ンレス鋼の転炉スラグ流出防止方法に関するものであ
る。
いて転炉における酸素吹錬終了後の溶鋼の出鋼に伴つて
起こり易いスラグの流出をスラグの固化によつて防止す
るに当り、スラグの流出防止を確実に且つクロム排出に
よる損失を最小限に留めて実施することの出来る、ステ
ンレス鋼の転炉スラグ流出防止方法に関するものであ
る。
転炉を使用するステンレス鋼の精錬例えば転炉−真空精
錬においては、転炉での酸素吹錬によつて溶銑の粗精練
が終了した後に、転炉を傾動させて出鋼口から溶鋼を取
鍋に出鋼する。このとき、転炉内の溶鋼の上にスラグが
浮いているので、出鋼時にスラグの一部が溶鋼と共に流
出し易い。このスラグはクロム酸化物及び鉄酸化物を多
量に含有しているため、取鍋内に流出させるスラグの量
が多いと、後続の精練において上記酸化物を還元するた
めのアルミニウムやシリコン等の脱酸剤の添加量を増加
することになつて、製品のコスト上昇と、アルミナ等の
介在物の増加による製品品質の低下をもたらす。
錬においては、転炉での酸素吹錬によつて溶銑の粗精練
が終了した後に、転炉を傾動させて出鋼口から溶鋼を取
鍋に出鋼する。このとき、転炉内の溶鋼の上にスラグが
浮いているので、出鋼時にスラグの一部が溶鋼と共に流
出し易い。このスラグはクロム酸化物及び鉄酸化物を多
量に含有しているため、取鍋内に流出させるスラグの量
が多いと、後続の精練において上記酸化物を還元するた
めのアルミニウムやシリコン等の脱酸剤の添加量を増加
することになつて、製品のコスト上昇と、アルミナ等の
介在物の増加による製品品質の低下をもたらす。
そこでこのようなステンレス溶鋼出鋼時のスラグの流出
防止が以前から種々の方法で図られている。その方法の
中で、スラグを塊状に固化する流出防止方法は有効であ
る。
防止が以前から種々の方法で図られている。その方法の
中で、スラグを塊状に固化する流出防止方法は有効であ
る。
従来、このようなスラグ固化による流出防止方法とし
て、転炉での酸素吹精中に炉内へ冷却材を投入し溶湯の
温度を低下させて酸素吹錬中に生成するクロム酸化物を
多くすることによつて高融点スラグをつくると共に、出
鋼前にCaOを投入してスラグの表面温度を下げることに
よりスラグを固化し、出鋼後にこの固化したスラグを排
滓する方法が採られてきた。
て、転炉での酸素吹精中に炉内へ冷却材を投入し溶湯の
温度を低下させて酸素吹錬中に生成するクロム酸化物を
多くすることによつて高融点スラグをつくると共に、出
鋼前にCaOを投入してスラグの表面温度を下げることに
よりスラグを固化し、出鋼後にこの固化したスラグを排
滓する方法が採られてきた。
しかしながらこのような従来方法によると、スラグ中に
含まれて排出されるクロム酸化物の増加分はステンレス
鋼の溶銑を主とする主原料に由来するから、溶錬に使用
された高価なフエロクロム（Fe−Cr）の大きな損失とな
り、製造コストが上昇するという欠点があつた。また、
上記のようにして酸素吹錬により生成させたクロム酸化
物の量にはバラツキがあるため、スラグ中のクロム酸化
物の濃度が或る場合には必要以上に高くなつてクロムの
損失が大きくなつたり、逆に他の場合には低すぎるため
にスラグが固化しないことがあつたりして、スラグ流出
防止が必ずしも確実ではない欠点があつた。
含まれて排出されるクロム酸化物の増加分はステンレス
鋼の溶銑を主とする主原料に由来するから、溶錬に使用
された高価なフエロクロム（Fe−Cr）の大きな損失とな
り、製造コストが上昇するという欠点があつた。また、
上記のようにして酸素吹錬により生成させたクロム酸化
物の量にはバラツキがあるため、スラグ中のクロム酸化
物の濃度が或る場合には必要以上に高くなつてクロムの
損失が大きくなつたり、逆に他の場合には低すぎるため
にスラグが固化しないことがあつたりして、スラグ流出
防止が必ずしも確実ではない欠点があつた。
本発明は上記従来技術の欠点を解消し、転炉からのステ
ンレス溶鋼の出鋼時におけるスラグ固化によるスラグの
流出防止方法を確実に且つクロム酸化物の排出による損
失を最小限に留めて実施することが可能なように構成す
ることを課題とする。
ンレス溶鋼の出鋼時におけるスラグ固化によるスラグの
流出防止方法を確実に且つクロム酸化物の排出による損
失を最小限に留めて実施することが可能なように構成す
ることを課題とする。
本発明者等は種々検討した結果、通常の酸素吹錬が終了
してからCr2O3としてクロム鉱石を投入することによ
り、更に好ましくは酸素吹錬終了後のスラグのCaO,SiO2
及びCr2O3の濃度とCaO−SiO2−Cr2O3の３元系状態図と
からズラグを高融点化するために必要なクロム酸化物の
量を知つてその分のクロム鉱石を投入することにより、
上記課題を解決出来ることを究明して本発明を成した。
してからCr2O3としてクロム鉱石を投入することによ
り、更に好ましくは酸素吹錬終了後のスラグのCaO,SiO2
及びCr2O3の濃度とCaO−SiO2−Cr2O3の３元系状態図と
からズラグを高融点化するために必要なクロム酸化物の
量を知つてその分のクロム鉱石を投入することにより、
上記課題を解決出来ることを究明して本発明を成した。
以下、本発明に係るステンレス鋼の転炉スラグ流出防止
方法を詳細に説明する。
方法を詳細に説明する。
本発明は、転炉を使用するステンレス鋼の精錬工程にお
いて、転炉におけるステンレス鋼の溶銑を主とする主原
料にスラグの塩基度（CaO/SiO2）が所定値となるだけの
CaOを共存させて通常の酸素吹錬を終了した後に、スラ
グの目標融点を設定し、該目標融点とするためのクロム
鉱石の投入量を、次式 W2＝100W1/ACaO ……（１） ここに、 W1:投入したCaOの重量（kg） W2:クロム鉱石投入前のスラグ重量（kg） W3:クロム鉱石投入前のCaO,SiO2及びCr2O3の重量の和
（kg） D:クロム鉱石中の（％Cr2O3） E:クロム鉱石中の（％Cr2O3）＋（％CaO）＋（％SiO2） X:投入するクロム鉱石の重量（kg） から求めた量だけ投入してスラグを高融点化して固化さ
せた状態にしてスラグの流出防止を図りステンレス溶鋼
を出鋼する方法である。
いて、転炉におけるステンレス鋼の溶銑を主とする主原
料にスラグの塩基度（CaO/SiO2）が所定値となるだけの
CaOを共存させて通常の酸素吹錬を終了した後に、スラ
グの目標融点を設定し、該目標融点とするためのクロム
鉱石の投入量を、次式 W2＝100W1/ACaO ……（１） ここに、 W1:投入したCaOの重量（kg） W2:クロム鉱石投入前のスラグ重量（kg） W3:クロム鉱石投入前のCaO,SiO2及びCr2O3の重量の和
（kg） D:クロム鉱石中の（％Cr2O3） E:クロム鉱石中の（％Cr2O3）＋（％CaO）＋（％SiO2） X:投入するクロム鉱石の重量（kg） から求めた量だけ投入してスラグを高融点化して固化さ
せた状態にしてスラグの流出防止を図りステンレス溶鋼
を出鋼する方法である。
塩基度としては一般的には1.7〜2.0が採られている。Ca
Oを投入して共存させる前に主原料（溶銑のみの場合は
その溶銑）のSiO2濃度（通常CaOは含んでいない）を測
定してから所定の塩基度となるようにCaOの投入値を定
めることは当然である。また、CaOを主原料に投入する
時期は吹錬前でも吹錬中でも良い。
Oを投入して共存させる前に主原料（溶銑のみの場合は
その溶銑）のSiO2濃度（通常CaOは含んでいない）を測
定してから所定の塩基度となるようにCaOの投入値を定
めることは当然である。また、CaOを主原料に投入する
時期は吹錬前でも吹錬中でも良い。
クロム鉱石とは通常、資源として価値ある唯一のクロム
鉱石であるクロム鉄鉱（chomite）を指している。クロ
ム鉱石中のCr2O3の含有量は、クロム鉄鉱の化学式FeCr2
O4の中のCr2O3成分の理論値68％を最高として凡そ40％
以上であり、Ca,Siは非常に僅かにしか含有していな
い。クロム鉱石の形態は、粒径10mm程度以下の粒状に粉
砕したものが好ましい。このようなクロム鉱石を通常の
酸素吹錬終了後に投入すれば、Cr成分濃度は間違いなく
上昇するが、CaO,SiO2濃度は殆ど変わらず、従つてスラ
グの融点は確実に高くなつて固化する。
鉱石であるクロム鉄鉱（chomite）を指している。クロ
ム鉱石中のCr2O3の含有量は、クロム鉄鉱の化学式FeCr2
O4の中のCr2O3成分の理論値68％を最高として凡そ40％
以上であり、Ca,Siは非常に僅かにしか含有していな
い。クロム鉱石の形態は、粒径10mm程度以下の粒状に粉
砕したものが好ましい。このようなクロム鉱石を通常の
酸素吹錬終了後に投入すれば、Cr成分濃度は間違いなく
上昇するが、CaO,SiO2濃度は殆ど変わらず、従つてスラ
グの融点は確実に高くなつて固化する。
また一方ではクロム鉱石の投入によつてスラグは冷却さ
れて温度が低下するので、その固化を一層確実にするの
である。
れて温度が低下するので、その固化を一層確実にするの
である。
投入量については、一般的には小規模な予備テストによ
つて融点がほぼ目標値となるように適正量を定めること
が出来る。スラグの目標融点の１例を示すと、通常転炉
の酸素吹錬終了後のステンレス溶鋼温度は約1,800℃
で、スラグはそれより20〜100℃高い約1820〜1900℃で
あるから、スラグを高融点化させる目標融点は約2,000
℃が適当である。
つて融点がほぼ目標値となるように適正量を定めること
が出来る。スラグの目標融点の１例を示すと、通常転炉
の酸素吹錬終了後のステンレス溶鋼温度は約1,800℃
で、スラグはそれより20〜100℃高い約1820〜1900℃で
あるから、スラグを高融点化させる目標融点は約2,000
℃が適当である。
このようにスラグを高融点化させるのに使用するクロム
鉱石は、通常のクロム原料として使用するために行うク
ロム鉄鉱に対する加工度より低く、安価である。
鉱石は、通常のクロム原料として使用するために行うク
ロム鉄鉱に対する加工度より低く、安価である。
次に上記の転炉スラグ流出防止方法において、目標融点
とするためのクロム鉱石の投入量を予備テストによらな
いで知つて投入する場合について説明する。
とするためのクロム鉱石の投入量を予備テストによらな
いで知つて投入する場合について説明する。
第１図はこの方法に使用するCaO−SiO2−Cr2O33元系状
態図である。
態図である。
上記投入量を知るのは次の３つの式からである。
W2＝100・W1/ACaO ……（１） ここに、 W1:共存させたCaOの重量（kg） W2:クロム鉱石投入前のスラグ重量（kg） W3:クロム鉱石投入前のスラグ中のCaO,SiO2及びSr2O3の
重量の和（kg） D:クロム鉱石中の（％Cr2O3）〔Cr2O3成分濃度（重量
％）、以下においてCrO及びSiO2について同じ〕 E:クロム鉱石中の（％Cr2O3），（％CaO）及び（％Si
O2）の和 X:クロム鉱石の投入量 先ず、酸素吹錬が終了した時点でスラグを分析してクロ
ム鉱石投入前のスラグのCaO、SiO2及びCr2O3各成分濃度 をそれぞれ求める。
重量の和（kg） D:クロム鉱石中の（％Cr2O3）〔Cr2O3成分濃度（重量
％）、以下においてCrO及びSiO2について同じ〕 E:クロム鉱石中の（％Cr2O3），（％CaO）及び（％Si
O2）の和 X:クロム鉱石の投入量 先ず、酸素吹錬が終了した時点でスラグを分析してクロ
ム鉱石投入前のスラグのCaO、SiO2及びCr2O3各成分濃度 をそれぞれ求める。
次に式（１）に投入しCaO量W1（kg）と上記ACaOとを代
入してクロム鉱石投入前のスラグ重量W2（kg）を求め、
続いて式（２）より上記スラグ中の上記３成分の重量の
和W3（kg）を求める。
入してクロム鉱石投入前のスラグ重量W2（kg）を求め、
続いて式（２）より上記スラグ中の上記３成分の重量の
和W3（kg）を求める。
本発明では、上記スラグにCr2O3分としてクロム鉱石を
投入して融点を高めようとするのであるが、クロム鉱石
にはCaO及びSiO2は殆ど含まれていないから、クロム鉱
石投入後もCaO/SiO2は投入前の つまり所定の塩基度と殆ど同じとして差し支えない。従
つてクロム鉱石投入後のCaO−SiO2−Cr2O33元系混合物
のうちのCaO/SiO2は投入前と変わらないとして差し支え
ない。
投入して融点を高めようとするのであるが、クロム鉱石
にはCaO及びSiO2は殆ど含まれていないから、クロム鉱
石投入後もCaO/SiO2は投入前の つまり所定の塩基度と殆ど同じとして差し支えない。従
つてクロム鉱石投入後のCaO−SiO2−Cr2O33元系混合物
のうちのCaO/SiO2は投入前と変わらないとして差し支え
ない。
ところで、CaO−SiO2−Cr2O33元系状態図（３元組成と
融点とが示されている）は第１図に示すように知られて
いる（例えば“PHASE EQUILIBRIAAMONG OXIDES IN STEE
LMAKING"第124頁ARNULFMUAN及びE.F.OSBORN著,ADDISON
−WESLEYPUB−LISHING COMPANY,INC.,1965年発行参照） から、この状態図から（％CaO）／（％SiO2）が と同じで且つ融点が目標値であるときのCaO−SiO2−Cr2
O3組成からCr2O3の重量％Ｇを読み取り、このＧとクロ
ム鉱石の３成分分析値とから式（３）によりクロム鉱石
の投入量Ｘ（kg）を知ることが出来るのである。
融点とが示されている）は第１図に示すように知られて
いる（例えば“PHASE EQUILIBRIAAMONG OXIDES IN STEE
LMAKING"第124頁ARNULFMUAN及びE.F.OSBORN著,ADDISON
−WESLEYPUB−LISHING COMPANY,INC.,1965年発行参照） から、この状態図から（％CaO）／（％SiO2）が と同じで且つ融点が目標値であるときのCaO−SiO2−Cr2
O3組成からCr2O3の重量％Ｇを読み取り、このＧとクロ
ム鉱石の３成分分析値とから式（３）によりクロム鉱石
の投入量Ｘ（kg）を知ることが出来るのである。
このようにして得られたXkgのクロム鉱石を前記と同様
に通常の酸素吹錬を終了した転炉に投入してスラグを固
化させることが出来る。この方法によれば、予備テスト
の手間を要することなく、スラグの所望の高融点を種々
に設定しても必要なクロム鉱石投入量を容易に求めるこ
とが出来る。従つて、設定すべき高融点を広い範囲から
選択することが容易となり、一層確実にスラグの流出を
防止することが出来る。
に通常の酸素吹錬を終了した転炉に投入してスラグを固
化させることが出来る。この方法によれば、予備テスト
の手間を要することなく、スラグの所望の高融点を種々
に設定しても必要なクロム鉱石投入量を容易に求めるこ
とが出来る。従つて、設定すべき高融点を広い範囲から
選択することが容易となり、一層確実にスラグの流出を
防止することが出来る。
以下、本発明方法で３元系状態図を使用する場合につい
て、実施例により具体的に説明する。
て、実施例により具体的に説明する。
70トン転炉にSUS430の溶銑を装入後、スラグの塩基度が
２となるようにCaOを1200kg（W1）投入し、酸素吹錬を
開始した。酸素吹錬終了後、スラグをサンプリングして
分析を行つたところ、CaO40％（ACaO）， 及び であつた。このスラグ組成は、第１図の３元系状態図で
はＫ点となり、スラグの融点は約1850℃であつた。転炉
内を観察すると、スラグは流動状態にあり、固化してい
なかつた。
２となるようにCaOを1200kg（W1）投入し、酸素吹錬を
開始した。酸素吹錬終了後、スラグをサンプリングして
分析を行つたところ、CaO40％（ACaO）， 及び であつた。このスラグ組成は、第１図の３元系状態図で
はＫ点となり、スラグの融点は約1850℃であつた。転炉
内を観察すると、スラグは流動状態にあり、固化してい
なかつた。
このスラグを固化させるために目標融点を2000℃に設定
して、先ずクロム鉱石投入前のスラグ量（W2）を、CaO
投入量（W1）及びACaOの値を用いて式（１）から算出す
ると、3000kgであつた。次にCaO,SiO2及びCr2O3の３成
分中のCaO/SiO2が2.0であつて融点が2000℃である３元
系混合物の組成を３元系状態図から求めるとＬ点であ
り、このＬ点のCr2O3成分濃度（Ｇ）は約50％であつ
た。使用したクロム鉱石の分析値は次の通りであつた。
して、先ずクロム鉱石投入前のスラグ量（W2）を、CaO
投入量（W1）及びACaOの値を用いて式（１）から算出す
ると、3000kgであつた。次にCaO,SiO2及びCr2O3の３成
分中のCaO/SiO2が2.0であつて融点が2000℃である３元
系混合物の組成を３元系状態図から求めるとＬ点であ
り、このＬ点のCr2O3成分濃度（Ｇ）は約50％であつ
た。使用したクロム鉱石の分析値は次の通りであつた。
このクロム鉱石投入後のスラグの３成分が第１図のＬ点
の組成となるように式（２），（３）を用いてクロム鉱
石の投入量（Ｘ）を算出すると、2100kgであつた。そこ
でこれだけの量のクロム鉱石を投入した際、再びスラグ
をサンプリングして分析を行つたところ、CaO24.1％、S
iO212.8％、Cr2O335.9％であり、 は、0.49となつた。また、サンプルの融点は約2005℃で
あつた。
の組成となるように式（２），（３）を用いてクロム鉱
石の投入量（Ｘ）を算出すると、2100kgであつた。そこ
でこれだけの量のクロム鉱石を投入した際、再びスラグ
をサンプリングして分析を行つたところ、CaO24.1％、S
iO212.8％、Cr2O335.9％であり、 は、0.49となつた。また、サンプルの融点は約2005℃で
あつた。
転炉内を観察すると、スラグが塊状になり、固化してい
た。その後、ステンレス溶鋼を出鋼したがスラグの流出
は殆ど認められなかつた。
た。その後、ステンレス溶鋼を出鋼したがスラグの流出
は殆ど認められなかつた。
以上詳述したように本発明方法に係るステンレス鋼の転
炉スラグ流出防止方法は、ステンレス溶鋼の転炉からの
出鋼時にスラグを固化してその流出を防止するためのス
ラグの高融点化を、通常の酸素吹錬を終了してからクロ
ム鉱石を投入するように、更には目標の高融点を設定し
てCaO−SiO2−Cr2O33元系状態図から投入量を予知して
クロム鉱石を投入するように構成したことにより、スラ
グ中の（％Cr2O3）を調整して所望の高融点とすること
が極めて容易となり、スラグを確実に固化してその流出
を防止することが出来、従つて本発明方法を実施するこ
とにより以下に述べる効果を生じる。
炉スラグ流出防止方法は、ステンレス溶鋼の転炉からの
出鋼時にスラグを固化してその流出を防止するためのス
ラグの高融点化を、通常の酸素吹錬を終了してからクロ
ム鉱石を投入するように、更には目標の高融点を設定し
てCaO−SiO2−Cr2O33元系状態図から投入量を予知して
クロム鉱石を投入するように構成したことにより、スラ
グ中の（％Cr2O3）を調整して所望の高融点とすること
が極めて容易となり、スラグを確実に固化してその流出
を防止することが出来、従つて本発明方法を実施するこ
とにより以下に述べる効果を生じる。
（１）アルミニウムやシリコン等の脱酸剤の添加量が減
少し、製品の品質がアツプする。
少し、製品の品質がアツプする。
（２）従来は、Fe−Cr等の高価なクロム源を用いたクロ
ムを酸化して高融点スラグ組成にしていたが、本発明方
法では安価なクロム源であるクロム鉱石によりスラグ組
成の調整を行うので製造コストを低減できる。
ムを酸化して高融点スラグ組成にしていたが、本発明方
法では安価なクロム源であるクロム鉱石によりスラグ組
成の調整を行うので製造コストを低減できる。
第１図はCaO−SiO2−Cr2O33元系状態図である。
Claims (1)
- 【請求項１】ステンレス鋼の溶銑を主とする主原料を転
炉によつて酸素吹錬終了後に転炉中のスラグを固化させ
ることによりスラグの流出を防止してステンレス溶鋼を
出鋼するに際し、前記主原料にスラグの塩基度が所定値
となるだけのCaOを共存させて酸素吹錬を終了した後
に、スラグの目標融点を設定し、該目標融点とするため
のクロム鉱石の投入量を、次式 W2＝100W1/ACaO ……（１） ここに、 W1:投入したCaOの重量（kg） W2:クロム鉱石投入前のスラグ重量（kg） W3:クロム鉱石投入前のCaO,SiO2及びCr2O3の重量の和
（kg） D:クロム鉱石中の（％Cr2O3） E:クロム鉱石中の（％Cr2O3）＋（％CaO）＋（％SiO2） X:投入するクロム鉱石の重量（kg） から求めた量だけ投入してスラグを高融点化し固化させ
ることを特徴とするステンレス鋼の転炉スラグ流出防止
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1033694A JPH0762164B2 (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | ステンレス鋼の転炉スラグ流出防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1033694A JPH0762164B2 (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | ステンレス鋼の転炉スラグ流出防止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02213408A JPH02213408A (ja) | 1990-08-24 |
| JPH0762164B2 true JPH0762164B2 (ja) | 1995-07-05 |
Family
ID=12393526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1033694A Expired - Lifetime JPH0762164B2 (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | ステンレス鋼の転炉スラグ流出防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0762164B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS602616A (ja) * | 1983-06-16 | 1985-01-08 | Nisshin Steel Co Ltd | 高クロム鋼溶製転炉の耐火物保護方法 |
| JPS6379910A (ja) * | 1986-09-24 | 1988-04-09 | Kawasaki Steel Corp | 出鋼流へのスラグ混流防止法 |
| JPS6436717A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-07 | Nippon Steel Corp | Method for preventing flowing-out of slag in converter |
-
1989
- 1989-02-15 JP JP1033694A patent/JPH0762164B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02213408A (ja) | 1990-08-24 |
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