JPH0813020A - クロム合金鋼の脱炭・脱窒方法 - Google Patents
クロム合金鋼の脱炭・脱窒方法Info
- Publication number
- JPH0813020A JPH0813020A JP15136494A JP15136494A JPH0813020A JP H0813020 A JPH0813020 A JP H0813020A JP 15136494 A JP15136494 A JP 15136494A JP 15136494 A JP15136494 A JP 15136494A JP H0813020 A JPH0813020 A JP H0813020A
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- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、クロム合金鋼の粗溶鋼中の炭素・
窒素の除去方法を提供する。 【構成】 クロム合金鋼の粗溶鋼中に酸化鉄をガスとと
もに吹込むことにより、溶鋼中の炭素と反応させてＣＯ
ガスを発生させ、このＣＯガスの浮上中に脱窒を促進す
ることで同時脱炭・脱窒を行うクロム合金鋼の精錬方
法。
窒素の除去方法を提供する。 【構成】 クロム合金鋼の粗溶鋼中に酸化鉄をガスとと
もに吹込むことにより、溶鋼中の炭素と反応させてＣＯ
ガスを発生させ、このＣＯガスの浮上中に脱窒を促進す
ることで同時脱炭・脱窒を行うクロム合金鋼の精錬方
法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶鋼などの精錬方法、
特にクロム合金鋼の粗溶鋼中の炭素、窒素の除去方法に
関するものである。
特にクロム合金鋼の粗溶鋼中の炭素、窒素の除去方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】クロム合金鋼として代表されるフェライ
ト系ステンレス鋼では、耐食性、加工性、溶接性の向上
の観点から、炭素、窒素の除去が必要である。クロム合
金鋼の脱炭処理は、一般のＶＯＤやＲＨなどの減圧装置
を用いＡｒなどのガスによる攪拌及び酸素ガスによる炭
素の酸化反応（１／２・Ｏ2 ＋Ｃ＝ＣＯ）を利用して行
われている。一方、脱窒については、脱炭処理における
減圧を利用してＡｒガスなどを吹込み、副次的に処理し
ている（特公昭６１−５９３６７号公報）。
ト系ステンレス鋼では、耐食性、加工性、溶接性の向上
の観点から、炭素、窒素の除去が必要である。クロム合
金鋼の脱炭処理は、一般のＶＯＤやＲＨなどの減圧装置
を用いＡｒなどのガスによる攪拌及び酸素ガスによる炭
素の酸化反応（１／２・Ｏ2 ＋Ｃ＝ＣＯ）を利用して行
われている。一方、脱窒については、脱炭処理における
減圧を利用してＡｒガスなどを吹込み、副次的に処理し
ている（特公昭６１−５９３６７号公報）。
【０００３】ＲＨを利用した処理で、これを改良し、真
空層の上部から酸化鉄を吹付け、脱炭に伴い発生するＣ
Ｏガスを利用して脱窒の促進を試みた例も見られる（特
開昭６０−１８１２１７号公報）。
空層の上部から酸化鉄を吹付け、脱炭に伴い発生するＣ
Ｏガスを利用して脱窒の促進を試みた例も見られる（特
開昭６０−１８１２１７号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】クロム合金鋼の溶鋼の
脱炭・脱窒は、溶鋼中のＣｒとＣ、Ｎとの親和力が強い
ために炭素、窒素の活量の低下に伴う反応性の低下によ
り、長時間の処理を必要とする。脱炭・脱窒の反応速度
は溶鋼中のＣ、Ｎの濃度とともに低下するため、高純度
鋼製造のためには、更に長時間の処理を必要とし、生産
性を著しく低下させる。
脱炭・脱窒は、溶鋼中のＣｒとＣ、Ｎとの親和力が強い
ために炭素、窒素の活量の低下に伴う反応性の低下によ
り、長時間の処理を必要とする。脱炭・脱窒の反応速度
は溶鋼中のＣ、Ｎの濃度とともに低下するため、高純度
鋼製造のためには、更に長時間の処理を必要とし、生産
性を著しく低下させる。
【０００５】脱炭・脱窒反応を促進するために、ＲＨや
ＤＨなどの装置を利用して溶鋼を部分的に真空下にお
き、Ａｒガスなどを吹込み、溶鋼の攪拌と反応領域の拡
大を図っている。反応速度を増大させるために、反応界
面積Ａを増大させる観点から、吹込みガスの気泡径を小
さくすることが試みられている。溶鋼の密度や表面張力
などの物性の観点から、ガス吹込みでは気泡径を小さく
することには限界があり、期待する反応速度を達成する
のは困難である。
ＤＨなどの装置を利用して溶鋼を部分的に真空下にお
き、Ａｒガスなどを吹込み、溶鋼の攪拌と反応領域の拡
大を図っている。反応速度を増大させるために、反応界
面積Ａを増大させる観点から、吹込みガスの気泡径を小
さくすることが試みられている。溶鋼の密度や表面張力
などの物性の観点から、ガス吹込みでは気泡径を小さく
することには限界があり、期待する反応速度を達成する
のは困難である。
【０００６】ＲＨを利用した処理で、これを改良し、真
空層の上部から酸化鉄を吹付け、脱炭に伴い発生するＣ
Ｏガスを利用して脱窒の促進を試みた例も見られる（特
開昭６０−１８１２１７号公報）。しかし、酸化鉄の溶
鋼表面への吹付けでは、溶鋼への侵入深さが浅く、酸化
鉄の利用効率が悪い、脱窒を促進するＣＯ気泡の浴内
滞留時間が短いなど、脱窒に関し十分な効果が得られて
いない。
空層の上部から酸化鉄を吹付け、脱炭に伴い発生するＣ
Ｏガスを利用して脱窒の促進を試みた例も見られる（特
開昭６０−１８１２１７号公報）。しかし、酸化鉄の溶
鋼表面への吹付けでは、溶鋼への侵入深さが浅く、酸化
鉄の利用効率が悪い、脱窒を促進するＣＯ気泡の浴内
滞留時間が短いなど、脱窒に関し十分な効果が得られて
いない。
【０００７】本発明は、従来のこのような問題点を解決
すべくなされたものであり、クロム合金鋼の粗溶鋼の同
時脱炭、脱窒方法を提供することを目的とする。
すべくなされたものであり、クロム合金鋼の粗溶鋼の同
時脱炭、脱窒方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決するためのものであって、その要旨とするところは
炭素０．０５ｗｔ％以上を含むクロム合金鋼の粗溶鋼中
に、溶鋼１ｔ当り０．１〜１００ｋｇの酸化鉄をガスと
ともに吹込むことを特徴とするクロム合金鋼の脱炭・脱
窒方法にある。
解決するためのものであって、その要旨とするところは
炭素０．０５ｗｔ％以上を含むクロム合金鋼の粗溶鋼中
に、溶鋼１ｔ当り０．１〜１００ｋｇの酸化鉄をガスと
ともに吹込むことを特徴とするクロム合金鋼の脱炭・脱
窒方法にある。
【０００９】
【作用】脱窒の反応速度は、一般に式（１）又は（２）
のように示されると報告されている。
のように示されると報告されている。
【００１０】
【数１】
【００１１】ここで、［％Ｎ］：溶鋼中窒素濃度、［％
Ｎ］* ：反応界面での窒素濃度、ｋ 1 ，ｋ2 ：反応速度
定数、Ａ：反応界面積、Ｖ：溶鋼体積、である。Ｃｒを
含むため溶鉄中の炭素、窒素の活量が低下し反応性が低
下し、ｋ1 ，ｋ 2 が小さくなるため、反応速度が著しく
低下すると報告されている。反応速度を増大させるため
には、反応界面積Ａを増大させることが有効である。反
応界面積を増大させるため、溶鋼中にＡｒなどのガスを
吹込み、その気泡径を小さくすることが試みられてい
る。溶鋼の密度や表面張力などの物性の観点から、ガス
吹込みでは気泡径を小さくすることには限界がある。
Ｎ］* ：反応界面での窒素濃度、ｋ 1 ，ｋ2 ：反応速度
定数、Ａ：反応界面積、Ｖ：溶鋼体積、である。Ｃｒを
含むため溶鉄中の炭素、窒素の活量が低下し反応性が低
下し、ｋ1 ，ｋ 2 が小さくなるため、反応速度が著しく
低下すると報告されている。反応速度を増大させるため
には、反応界面積Ａを増大させることが有効である。反
応界面積を増大させるため、溶鋼中にＡｒなどのガスを
吹込み、その気泡径を小さくすることが試みられてい
る。溶鋼の密度や表面張力などの物性の観点から、ガス
吹込みでは気泡径を小さくすることには限界がある。
【００１２】本発明では、転炉出鋼後の比較的炭素濃度
の高い溶鋼に、酸化鉄を吹込むことによりＦｅＯ＋Ｃ＝
Ｆｅ＋ＣＯ や Ｆｅ2 Ｏ3 ＋３Ｃ＝２Ｆｅ＋３ＣＯな
どの反応により脱炭を行うとともに、発生するＣＯガス
を利用して脱窒を可能にする。酸化鉄と溶鉄中の炭素の
反応により発生するＣＯガスの気泡は非常に微細になる
ことが知られており、脱窒の反応界面積を著しく増大さ
せ反応速度を増大させることができる。従って、脱炭と
当時に脱窒し、しかも反応界面積を増大して反応速度を
増大できることから処理時間を非常に短縮できる。
の高い溶鋼に、酸化鉄を吹込むことによりＦｅＯ＋Ｃ＝
Ｆｅ＋ＣＯ や Ｆｅ2 Ｏ3 ＋３Ｃ＝２Ｆｅ＋３ＣＯな
どの反応により脱炭を行うとともに、発生するＣＯガス
を利用して脱窒を可能にする。酸化鉄と溶鉄中の炭素の
反応により発生するＣＯガスの気泡は非常に微細になる
ことが知られており、脱窒の反応界面積を著しく増大さ
せ反応速度を増大させることができる。従って、脱炭と
当時に脱窒し、しかも反応界面積を増大して反応速度を
増大できることから処理時間を非常に短縮できる。
【００１３】図１を参照しながら本発明を具体的に説明
する。容器１に溶融ステンレス鋼２を装入した状態で、
蓋３を被せ減圧する。溶融ステンレス鋼に吹込みランス
４を浸漬し、酸化鉄５を吹込む。このときに吹込む酸化
鉄量は、処理を行う溶鉄１ｔに対して０．１〜５０ｋｇ
が望ましい。吹込まれた酸化鉄は、溶鉄と接触すること
により溶鉄中の炭素と反応し微細なＣＯガスを発生す
る。ＣＯガスは、脱窒の反応サイトとなり上昇しながら
溶鉄中の窒素を吸収する。反応容器としては、図２に示
すような溶鋼鍋に浸漬管６を挿入した装置でも実施する
ことができる。
する。容器１に溶融ステンレス鋼２を装入した状態で、
蓋３を被せ減圧する。溶融ステンレス鋼に吹込みランス
４を浸漬し、酸化鉄５を吹込む。このときに吹込む酸化
鉄量は、処理を行う溶鉄１ｔに対して０．１〜５０ｋｇ
が望ましい。吹込まれた酸化鉄は、溶鉄と接触すること
により溶鉄中の炭素と反応し微細なＣＯガスを発生す
る。ＣＯガスは、脱窒の反応サイトとなり上昇しながら
溶鉄中の窒素を吸収する。反応容器としては、図２に示
すような溶鋼鍋に浸漬管６を挿入した装置でも実施する
ことができる。
【００１４】
【実施例】試験の条件を表１に示す。１００ｔの溶融ス
テンレス鋼を用いて１５５０〜１６５０℃の温度範囲
で、１０ｔｏｒｒ以下の減圧下で行った。フラックス
は、平均粒径１００μｍのミルスケールを使用した。粉
体のキャリアガスにはＡｒを用い、１００ｋｇ／ｍｉｎ
の速度で３０分間粉体の吹込みを行い、試料を採取し
Ｃ、Ｎの濃度変化を測定した。ランス浸漬深さは、溶鋼
表面から１ｍとした。粉体の種類の効果を調査する目的
で酸化鉄の代わりにＣａＯを吹込んだ実験と、公知例と
の比較を行うためミルスケールを溶鋼表面から吹付けた
実験を行った。
テンレス鋼を用いて１５５０〜１６５０℃の温度範囲
で、１０ｔｏｒｒ以下の減圧下で行った。フラックス
は、平均粒径１００μｍのミルスケールを使用した。粉
体のキャリアガスにはＡｒを用い、１００ｋｇ／ｍｉｎ
の速度で３０分間粉体の吹込みを行い、試料を採取し
Ｃ、Ｎの濃度変化を測定した。ランス浸漬深さは、溶鋼
表面から１ｍとした。粉体の種類の効果を調査する目的
で酸化鉄の代わりにＣａＯを吹込んだ実験と、公知例と
の比較を行うためミルスケールを溶鋼表面から吹付けた
実験を行った。
【００１５】
【表１】
【００１６】試験結果を図３，４に示す。結果に示すよ
うに、本発明の処理を行うことにより溶融ステンレス鋼
の脱炭・脱窒を同時にかつ効率的に行うことが可能であ
ることを確認した。この結果は以下のように説明するこ
とができる。ミルスケールのかわりに、ＣａＯを吹込ん
だ場合には、炭素の酸化源がないため溶鋼の脱炭がなさ
れない。脱窒については、減圧下で溶鋼中にＡｒガスを
吹込んでいるため、吹込んだ気泡と溶鋼表面から脱窒さ
れる。しかし、脱炭に伴い溶鋼中で発生するＣＯガスが
ないため、脱窒速度は非常に遅い。
うに、本発明の処理を行うことにより溶融ステンレス鋼
の脱炭・脱窒を同時にかつ効率的に行うことが可能であ
ることを確認した。この結果は以下のように説明するこ
とができる。ミルスケールのかわりに、ＣａＯを吹込ん
だ場合には、炭素の酸化源がないため溶鋼の脱炭がなさ
れない。脱窒については、減圧下で溶鋼中にＡｒガスを
吹込んでいるため、吹込んだ気泡と溶鋼表面から脱窒さ
れる。しかし、脱炭に伴い溶鋼中で発生するＣＯガスが
ないため、脱窒速度は非常に遅い。
【００１７】一方、溶鋼表面にミルスケールを吹付ける
処理においては、溶鋼中にミルスケールが十分巻込まれ
ないか、巻込まれたとしても侵入深さが浅く浮上時間が
短いため、脱炭の速度が低下する。また、溶鋼中に巻込
まれたミルスケールと溶鋼中の炭素との反応によりＣＯ
ガスを発生し、脱窒が促進されるが、ミルスケール侵入
深さが浅く、ＣＯガスの溶鋼内の滞留時間が短いため、
十分な効果がない。
処理においては、溶鋼中にミルスケールが十分巻込まれ
ないか、巻込まれたとしても侵入深さが浅く浮上時間が
短いため、脱炭の速度が低下する。また、溶鋼中に巻込
まれたミルスケールと溶鋼中の炭素との反応によりＣＯ
ガスを発生し、脱窒が促進されるが、ミルスケール侵入
深さが浅く、ＣＯガスの溶鋼内の滞留時間が短いため、
十分な効果がない。
【００１８】本発明の場合、溶鋼内部の深い位置からミ
ルスケールを吹込むため、ミルスケールと溶鋼中の炭素
との反応時間を十分にとれ、かつその反応により発生す
るＣＯガスの溶鋼内滞留時間も長くなり、ＣＯ気泡によ
る脱窒も十分に行われるため、脱炭・脱窒速度を大きく
確保することができる。その結果、公知例に比較し、短
時間で脱炭、脱窒を行うことができる。
ルスケールを吹込むため、ミルスケールと溶鋼中の炭素
との反応時間を十分にとれ、かつその反応により発生す
るＣＯガスの溶鋼内滞留時間も長くなり、ＣＯ気泡によ
る脱窒も十分に行われるため、脱炭・脱窒速度を大きく
確保することができる。その結果、公知例に比較し、短
時間で脱炭、脱窒を行うことができる。
【００１９】
【発明の効果】本発明により、クロム合金鋼等のステン
レス鋼の粗溶鋼の脱炭、脱窒を同時に行うことが可能で
あるから、溶融ステンレス鋼の脱炭、脱窒を効率的に実
施することができ、低窒素鋼を容易に製造できる優れた
溶製方法である。
レス鋼の粗溶鋼の脱炭、脱窒を同時に行うことが可能で
あるから、溶融ステンレス鋼の脱炭、脱窒を効率的に実
施することができ、低窒素鋼を容易に製造できる優れた
溶製方法である。
【図１】本発明の実施例を模式的に示す図である。
【図２】本発明の実施例を模式的に示す図である。
【図３】実施例の結果、溶融ステンレス鋼中の炭素濃度
の経時変化を示す図である。
の経時変化を示す図である。
【図４】実施例の結果、溶融ステンレス鋼中の窒素濃度
の経時変化を示す図である。
の経時変化を示す図である。
１ 容器 ２ 溶融ステンレス鋼 ３ 蓋 ４ ランス ５ 吹込み剤 ６ 浸漬管
Claims (1)
- 【請求項１】 炭素０．０５ｗｔ％以上を含むクロム合
金鋼の粗溶鋼中に、溶鋼１ｔ当り０．１〜１００ｋｇの
酸化鉄をガスとともに吹込むことを特徴とするクロム合
金鋼の脱炭・脱窒方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15136494A JPH0813020A (ja) | 1994-07-01 | 1994-07-01 | クロム合金鋼の脱炭・脱窒方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15136494A JPH0813020A (ja) | 1994-07-01 | 1994-07-01 | クロム合金鋼の脱炭・脱窒方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0813020A true JPH0813020A (ja) | 1996-01-16 |
Family
ID=15516933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15136494A Withdrawn JPH0813020A (ja) | 1994-07-01 | 1994-07-01 | クロム合金鋼の脱炭・脱窒方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0813020A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102690924A (zh) * | 2012-05-25 | 2012-09-26 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种控制超低碳钢氮含量的方法 |
| JP2016069670A (ja) * | 2014-09-29 | 2016-05-09 | 新日鐵住金株式会社 | 合金の製造方法 |
-
1994
- 1994-07-01 JP JP15136494A patent/JPH0813020A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102690924A (zh) * | 2012-05-25 | 2012-09-26 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种控制超低碳钢氮含量的方法 |
| JP2016069670A (ja) * | 2014-09-29 | 2016-05-09 | 新日鐵住金株式会社 | 合金の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010904 |