JPH0781170B2 - 固体精錬剤を使用した融体の精錬方法 - Google Patents
固体精錬剤を使用した融体の精錬方法Info
- Publication number
- JPH0781170B2 JPH0781170B2 JP2158326A JP15832690A JPH0781170B2 JP H0781170 B2 JPH0781170 B2 JP H0781170B2 JP 2158326 A JP2158326 A JP 2158326A JP 15832690 A JP15832690 A JP 15832690A JP H0781170 B2 JPH0781170 B2 JP H0781170B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は融体中に含有された不純物を融体から除去する
固体精錬剤を使用した融体の精錬方法に関する。
固体精錬剤を使用した融体の精錬方法に関する。
［従来の技術］ 従来、溶鉄中の炭素を除去する場合は、例えば以下に示
す方法により行なわれている。
す方法により行なわれている。
即ち、溶鉄の湯面に酸化物粒子を搬送ガスと共に吹き付
け、溶鉄中に前記酸化物粒子を分散させる。そうする
と、溶鉄中に分散された酸化物粒子は溶鉄中の炭素と反
応し、COガスが生成される。溶鉄中の炭素はこのCOガス
の状態で溶鉄から除去される。
け、溶鉄中に前記酸化物粒子を分散させる。そうする
と、溶鉄中に分散された酸化物粒子は溶鉄中の炭素と反
応し、COガスが生成される。溶鉄中の炭素はこのCOガス
の状態で溶鉄から除去される。
この方法においては、酸化物が粒子の状態で溶鉄中に分
散されるため、反応効果が比較的高く、溶鉄中の炭素濃
度を短時間で極めて低濃度にすることができるという利
点を有している。
散されるため、反応効果が比較的高く、溶鉄中の炭素濃
度を短時間で極めて低濃度にすることができるという利
点を有している。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来の方法においては以下に示
す欠点がある。
す欠点がある。
多量の固体粒子を搬送ガスと共に吹き付けるため、融体
の温度が低下して、反応速度等の制御が困難になる。ま
た、固体の酸化物粒子を輸送する輸送装置が必要であ
り、装置コストの上昇及び保守管理コストの上昇を招来
する。更に、スプラッシュ等が発生しやすく、装置の壁
面等に地金が付着し、その除去作業が煩雑であると共
に、反応装置を比較的大型にせざるをえない。
の温度が低下して、反応速度等の制御が困難になる。ま
た、固体の酸化物粒子を輸送する輸送装置が必要であ
り、装置コストの上昇及び保守管理コストの上昇を招来
する。更に、スプラッシュ等が発生しやすく、装置の壁
面等に地金が付着し、その除去作業が煩雑であると共
に、反応装置を比較的大型にせざるをえない。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
融体中の不純物成分を簡素な装置で容易に除去すること
ができる固体精錬剤を使用した融体の精錬方法を提供す
ることを目的とする。
融体中の不純物成分を簡素な装置で容易に除去すること
ができる固体精錬剤を使用した融体の精錬方法を提供す
ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明に係る固体精錬剤を使用した融体の精錬方法は、
融体中に含有される不純物成分と反応する物質が含有さ
れた固体部材を前記融体に浸漬し、この固体部材を前記
融体中で加熱しつつ移動させて前記融体を撹拌すること
を特徴とする。
融体中に含有される不純物成分と反応する物質が含有さ
れた固体部材を前記融体に浸漬し、この固体部材を前記
融体中で加熱しつつ移動させて前記融体を撹拌すること
を特徴とする。
［作用］ 本発明においては、融体中の不純物成分と反応する物質
が含有された固体部材により前記融体を撹拌する。そう
すると、前記不純物成分は前記固体部材の成分と反応し
て例えばガスを生成し、融体から除去される。この場合
に、固体部材の形状、大きさ、浸漬深さ及び数等を変化
されることにより、融体と固体部材との反応界面の面積
を適正に設定することが可能であり、融体処理量及び処
理時間を任意に調整することができる。
が含有された固体部材により前記融体を撹拌する。そう
すると、前記不純物成分は前記固体部材の成分と反応し
て例えばガスを生成し、融体から除去される。この場合
に、固体部材の形状、大きさ、浸漬深さ及び数等を変化
されることにより、融体と固体部材との反応界面の面積
を適正に設定することが可能であり、融体処理量及び処
理時間を任意に調整することができる。
また、本発明方法においては、固体部材を融体中で例え
ば回転運動、偏心回転運動又は横方向若しくは上下方向
に往復運動させることにより融体を撹拌するだけである
から、スプラッシュの発生が抑制される。更に、従来の
ように固体粒子をガスにより搬送する必要がないため、
装置の構成が簡素であると共に、装置を保守管理する作
業が著しく低減される。更にまた、浸漬すべき固体部材
及びこの固体部材を融体に浸漬して移動させる駆動装置
があればよいので、例えば既存の融体精錬装置の融体容
器等を利用して、容易に実施することができる。
ば回転運動、偏心回転運動又は横方向若しくは上下方向
に往復運動させることにより融体を撹拌するだけである
から、スプラッシュの発生が抑制される。更に、従来の
ように固体粒子をガスにより搬送する必要がないため、
装置の構成が簡素であると共に、装置を保守管理する作
業が著しく低減される。更にまた、浸漬すべき固体部材
及びこの固体部材を融体に浸漬して移動させる駆動装置
があればよいので、例えば既存の融体精錬装置の融体容
器等を利用して、容易に実施することができる。
なお、浸漬固体には必要に応じて心材を埋設して補強す
る。
る。
また、雰囲気及び融体の収納容器への放熱による融体の
温度の低下、固体部材を融体に浸漬することによる融体
の温度の低下に起因する不都合の発生を回避するため
に、外部加熱（例えば、プラズマ加熱）等の方法により
固体部材及び融液を加熱する加熱手段を設けておいても
よい。
温度の低下、固体部材を融体に浸漬することによる融体
の温度の低下に起因する不都合の発生を回避するため
に、外部加熱（例えば、プラズマ加熱）等の方法により
固体部材及び融液を加熱する加熱手段を設けておいても
よい。
本発明においては、固体部材に通電するか、又は予め固
体部材に抵抗線を埋設しこの抵抗線に通電する等の方法
により、固体部材を融体中で加熱する。これにより、固
体部材の成分と融体との吸熱反応による反応界面の温度
の低下により、反応効率が低下することを防止すること
ができる。
体部材に抵抗線を埋設しこの抵抗線に通電する等の方法
により、固体部材を融体中で加熱する。これにより、固
体部材の成分と融体との吸熱反応による反応界面の温度
の低下により、反応効率が低下することを防止すること
ができる。
本発明は、例えば酸化物（MXOY）を含有する材料により
固体部材を形成し、融体中の炭素の除去に適用すること
ができる。
固体部材を形成し、融体中の炭素の除去に適用すること
ができる。
この場合は、融体中の炭素は下記反応式で示す反応によ
り、ガスとなって融体から除去される。
り、ガスとなって融体から除去される。
MXOY（Ｓ）＋ｙＣ→ｘＭ＋yCO …（１） 浸漬固体の主成分はAl2O3又はMgO等とし、その他に融体
中の炭素の主酸化剤として比較的還元されやすいFe2O3,
Fe3O4,MnO,SiO等を使用する。なお、溶鉄中のMn,Si濃度
の増加が好ましくない鋼種には、溶鉄中の炭素の主酸化
剤としてFe2O3,Fe3O4を用いる。
中の炭素の主酸化剤として比較的還元されやすいFe2O3,
Fe3O4,MnO,SiO等を使用する。なお、溶鉄中のMn,Si濃度
の増加が好ましくない鋼種には、溶鉄中の炭素の主酸化
剤としてFe2O3,Fe3O4を用いる。
本法における酸化物による溶鉄中炭素の酸化反応は吸熱
反応であるため、融体を加熱する加熱装置を設置する。
即ち、前記浸漬固体を電気的に加熱する加熱手段と外部
より加熱する加熱手段（例えば、プラズマ加熱）のいず
れか一方又は両方を使用する。
反応であるため、融体を加熱する加熱装置を設置する。
即ち、前記浸漬固体を電気的に加熱する加熱手段と外部
より加熱する加熱手段（例えば、プラズマ加熱）のいず
れか一方又は両方を使用する。
また、本発明は融体中の酸素の除去に適用することもで
きる。
きる。
この場合は、固体部材として炭素からなる部材又は炭素
を１成分として含有する部材を使用すると、下記反応式
で示す反応により融体中の酸素を除去することができ
る。
を１成分として含有する部材を使用すると、下記反応式
で示す反応により融体中の酸素を除去することができ
る。
Ｃ（Ｓ）＋Ｏ→CO …（２） このように、本発明方法は種々の融体の不純物除去に適
用することができる。
用することができる。
［実施例］ 次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。
明する。
第１図は本発明の実施例方法において使用する精錬装置
を示す断面図である。
を示す断面図である。
この精錬装置は、融体１を装入するマグネシアるつぼ
２、シリカ（SiO2）からなる円柱状の固体部材３及びこ
の固体部材３を所定の軌跡で移動させる駆動装置（図示
せず）により構成されている。
２、シリカ（SiO2）からなる円柱状の固体部材３及びこ
の固体部材３を所定の軌跡で移動させる駆動装置（図示
せず）により構成されている。
融体１は、例えば高周波誘導炉（図示せず）において、
るつぼ２中で溶解した鉄の融液である。固体部材３は、
その軸方向を鉛直にして配置され、下端部側が融体１中
に浸漬されている。
るつぼ２中で溶解した鉄の融液である。固体部材３は、
その軸方向を鉛直にして配置され、下端部側が融体１中
に浸漬されている。
このように構成された精錬装置において、駆動装置によ
り固体部材３を移動させて融体１を撹拌する。そうする
と、融体１中の炭素は、下記反応式で示す反応によりCO
ガスとなって、融体１から除去される。
り固体部材３を移動させて融体１を撹拌する。そうする
と、融体１中の炭素は、下記反応式で示す反応によりCO
ガスとなって、融体１から除去される。
SiO2＋２Ｃ→Si＋2CO …（３） このようにして、溶鉄中の炭素をCOガスにして除去する
ことができる。この場合に、本実施例においては、固体
部材３を融体１と固体部材３の成分との反応を促進させ
る程度に融体中を移動させるだけであるので、スプラッ
シュの発生を回避することができる。
ことができる。この場合に、本実施例においては、固体
部材３を融体１と固体部材３の成分との反応を促進させ
る程度に融体中を移動させるだけであるので、スプラッ
シュの発生を回避することができる。
次に、本実施例方法により実際に溶鉄中の炭素を除去し
た結果について説明する。
た結果について説明する。
高周波誘導炉において、鉄をマグネシアるつぼ２内で溶
解した。そして、その融体１中にシリカからなる円柱状
の固体部材３の下端側を浸漬し、溶鉄中の炭素を除去し
た。
解した。そして、その融体１中にシリカからなる円柱状
の固体部材３の下端側を浸漬し、溶鉄中の炭素を除去し
た。
なお、るつぼ２の内径は40mm、浴の深さは45mm、固体部
材３の外径は14mm、固体部材３の浸漬深さは40mmであ
る。また、融体１の温度は1580℃である。
材３の外径は14mm、固体部材３の浸漬深さは40mmであ
る。また、融体１の温度は1580℃である。
第２図は横軸に時間をとり、縦軸に溶鉄中の炭素濃度を
とって、シリカ円柱を浸漬した実施例の場合とシリカ円
柱を使用しない比較例の場合とを比較して示すグラフ図
である。
とって、シリカ円柱を浸漬した実施例の場合とシリカ円
柱を使用しない比較例の場合とを比較して示すグラフ図
である。
この第２図から明らかなように、本実施例においては、
当初140ppmであって炭素濃度が、処理を開始してから32
分後には9ppmにまで急激に低減し、その後処理開始から
１時間後の時点においても炭素濃度は8ppmと殆ど変化し
なかった。一方、シリカ円柱を使用しない場合は、当初
100ppmであった炭素濃度が１時間を経過しても40ppmに
までしか低下しなかった。従って、本発明を融鉄中の炭
素除去に適用することは極めて有効であることが明白で
ある。
当初140ppmであって炭素濃度が、処理を開始してから32
分後には9ppmにまで急激に低減し、その後処理開始から
１時間後の時点においても炭素濃度は8ppmと殆ど変化し
なかった。一方、シリカ円柱を使用しない場合は、当初
100ppmであった炭素濃度が１時間を経過しても40ppmに
までしか低下しなかった。従って、本発明を融鉄中の炭
素除去に適用することは極めて有効であることが明白で
ある。
なお、SiO2よりも更に還元されやすい物質、例えばMnO
又はFe2O3が固体部材中に含有されている場合は、上述
の実施例に比して炭素除去速度がより一層向上する。
又はFe2O3が固体部材中に含有されている場合は、上述
の実施例に比して炭素除去速度がより一層向上する。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、融体中の不純物と
反応する物質が含有された固体部材を融体で移動させて
融体を撹拌するから、前記不純物と固体部材の成分とが
反応し、前記不純物は例えばガスになって融体中から迅
速に除去される。従って、融体にガスを吹き付ける必要
がなく、スプラッシュの発生が回避できると共に、簡素
な装置で融体の精錬を高効率で行なうことができる。
反応する物質が含有された固体部材を融体で移動させて
融体を撹拌するから、前記不純物と固体部材の成分とが
反応し、前記不純物は例えばガスになって融体中から迅
速に除去される。従って、融体にガスを吹き付ける必要
がなく、スプラッシュの発生が回避できると共に、簡素
な装置で融体の精錬を高効率で行なうことができる。
第１図は本発明の実施例方法において使用する精錬装置
を示す断面図、第２図は本発明の効果を示すグラフ図で
ある。 1;融体、2;るつぼ、3;固体部材
を示す断面図、第２図は本発明の効果を示すグラフ図で
ある。 1;融体、2;るつぼ、3;固体部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 君二 岐阜県多治見市旭ケ丘10―２―127 (56)参考文献 特開 昭61−157616（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−25009（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (2)
- 【請求項１】融体中に含有される不純物成分と反応する
物質が含有された固体部材を前記融体に浸漬し、この固
体部材を前記融体中で加熱しつつ移動させて前記融体を
撹拌することを特徴とする固体精錬剤を使用した融体の
精錬方法。 - 【請求項２】前記固体部材の加熱は、前記固体部材自体
に通電するか、又は前記固体部材に埋め込んだ抵抗発熱
体に通電することにより行うことを特徴とする請求項１
に記載の固体精錬剤を使用した融体の精錬方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2158326A JPH0781170B2 (ja) | 1990-06-16 | 1990-06-16 | 固体精錬剤を使用した融体の精錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2158326A JPH0781170B2 (ja) | 1990-06-16 | 1990-06-16 | 固体精錬剤を使用した融体の精錬方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0448036A JPH0448036A (ja) | 1992-02-18 |
| JPH0781170B2 true JPH0781170B2 (ja) | 1995-08-30 |
Family
ID=15669198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2158326A Expired - Lifetime JPH0781170B2 (ja) | 1990-06-16 | 1990-06-16 | 固体精錬剤を使用した融体の精錬方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0781170B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5925009A (ja) * | 1982-08-03 | 1984-02-08 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の弁作動切換装置 |
| US4564390A (en) * | 1984-12-21 | 1986-01-14 | Olin Corporation | Decarburizing a metal or metal alloy melt |
-
1990
- 1990-06-16 JP JP2158326A patent/JPH0781170B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0448036A (ja) | 1992-02-18 |
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