JPH08225880A - 合金鋼の製造方法および合金鋼の製造プラント - Google Patents
合金鋼の製造方法および合金鋼の製造プラントInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、合金鋼を製造する場合にプラント
では勿論、工業的に実施可能な方法を行うことを提供す
ることであり、特に、経済性の高い方法で高いレベルの
生産効率でステンレス鋼を得ることができる方法と装置
の提供を目的とする。 【解決手段】 本発明は、最初の製造工程で鉄キャリア
を酸素で大幅に脱炭するとともに脱リンし、その後に溶
融物から生成されたスラグを除去した後に、望ましい合
金組成と炭素含有量に酸素あるいは不活性ガスを用いて
調整し、次の製造工程において合金キャリアを添加する
合金鋼の製造方法において、最初の製造工程において、
第１の電気炉１において電気エネルギーを供給して処理
し、次の製造工程において、リンを含むスラグを除去す
る第２の電気炉１６において電気エネルギーを供給して
処理するものである。
では勿論、工業的に実施可能な方法を行うことを提供す
ることであり、特に、経済性の高い方法で高いレベルの
生産効率でステンレス鋼を得ることができる方法と装置
の提供を目的とする。 【解決手段】 本発明は、最初の製造工程で鉄キャリア
を酸素で大幅に脱炭するとともに脱リンし、その後に溶
融物から生成されたスラグを除去した後に、望ましい合
金組成と炭素含有量に酸素あるいは不活性ガスを用いて
調整し、次の製造工程において合金キャリアを添加する
合金鋼の製造方法において、最初の製造工程において、
第１の電気炉１において電気エネルギーを供給して処理
し、次の製造工程において、リンを含むスラグを除去す
る第２の電気炉１６において電気エネルギーを供給して
処理するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、合金鋼、特に、ス
テンレス鋼あるいはステンレス鋼の前駆物質の製造方法
とその方法を行うプラントに関し、最初の製造工程で鉄
キャリアを酸素により大きく脱炭するとともに脱リン
し、その後に、そこからスラグ生成物として分離される
溶融物を、酸素と不活性ガスにより合金キャリアを添加
した後に追加の製造工程で目的とする合金と炭素含有物
に調製するという技術に関する。
テンレス鋼あるいはステンレス鋼の前駆物質の製造方法
とその方法を行うプラントに関し、最初の製造工程で鉄
キャリアを酸素により大きく脱炭するとともに脱リン
し、その後に、そこからスラグ生成物として分離される
溶融物を、酸素と不活性ガスにより合金キャリアを添加
した後に追加の製造工程で目的とする合金と炭素含有物
に調製するという技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の方法として、ＥＰ特許（ＥＰ-
Ａ２-０ ２２９ ５８６）が知られている。このＥＰ特
許では、酸素吹き込み転炉とそれと同じようなものでの
両方の製造工程が行われている。この特許の方法では、
溶融物に含有させられる固形物の総量は極めて限られて
いる。酸素吹き込み転炉においては、鉄の金属塊と合金
元素とスクラップとの最大量は、充填量の２０重量％が
充填される。また、固体の充填量を多くする場合の１つ
の方法として、高価な化学的発熱材を添加することを余
儀なくされるが、それはスラグ（ＳｉＯ2,Ａｌ2Ｏ3,
他）のかなりの量の損失を招いてしまう。それらのかな
りの量のスラグは、石灰の追加を招き、結果として、鉄
とクロムとマンガンの不足をもたらす問題がある。
Ａ２-０ ２２９ ５８６）が知られている。このＥＰ特
許では、酸素吹き込み転炉とそれと同じようなものでの
両方の製造工程が行われている。この特許の方法では、
溶融物に含有させられる固形物の総量は極めて限られて
いる。酸素吹き込み転炉においては、鉄の金属塊と合金
元素とスクラップとの最大量は、充填量の２０重量％が
充填される。また、固体の充填量を多くする場合の１つ
の方法として、高価な化学的発熱材を添加することを余
儀なくされるが、それはスラグ（ＳｉＯ2,Ａｌ2Ｏ3,
他）のかなりの量の損失を招いてしまう。それらのかな
りの量のスラグは、石灰の追加を招き、結果として、鉄
とクロムとマンガンの不足をもたらす問題がある。
【０００３】ＥＰ特許（ＥＰ-Ａ２-０ ２２９ ５８６）
の酸素吹き込み転炉は溶鋼の撹拌のために底部に噴射す
る手段を備えている。酸素吹き込み転炉において、この
ことは、スラグの中に酸化されたクロムを高いレベルで
導くことを意味し、一般に知られる経済性の面は損なわ
れる。経済的に成立し得る最低の限界は、（スラグ中へ
のクロムのロスを許容できるとして）炭素含有量に関し
ては０.２％である。その上、最低炭素含有量を（例え
ば０.１％炭素より少なくは）調整できない問題があ
る。更に、電気炉で特にクロム含有ステンレス鋼などの
高合金鋼を生産した際に遭遇する困難は、特に高いレベ
ルのクロムを含むスラグが電気炉における脱炭反応に影
響を与えることである。スラグ中へのクロムの損失を避
けるためには、溶鋼の温度を脱炭中に１７００℃を大き
く超える温度に調整する必要があることが示唆される。
それらの影響の結果として、世界中のステンレス鋼の大
体８０％が転炉法により製造されている。
の酸素吹き込み転炉は溶鋼の撹拌のために底部に噴射す
る手段を備えている。酸素吹き込み転炉において、この
ことは、スラグの中に酸化されたクロムを高いレベルで
導くことを意味し、一般に知られる経済性の面は損なわ
れる。経済的に成立し得る最低の限界は、（スラグ中へ
のクロムのロスを許容できるとして）炭素含有量に関し
ては０.２％である。その上、最低炭素含有量を（例え
ば０.１％炭素より少なくは）調整できない問題があ
る。更に、電気炉で特にクロム含有ステンレス鋼などの
高合金鋼を生産した際に遭遇する困難は、特に高いレベ
ルのクロムを含むスラグが電気炉における脱炭反応に影
響を与えることである。スラグ中へのクロムの損失を避
けるためには、溶鋼の温度を脱炭中に１７００℃を大き
く超える温度に調整する必要があることが示唆される。
それらの影響の結果として、世界中のステンレス鋼の大
体８０％が転炉法により製造されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】電気炉における製造ル
ートの可能性は、仮に後工程での真空処理の利用が要求
されるならば、経済的に材料を得るという面から見る
と、極めて限られることになる。例えばリンの含有量が
０.０３％未満に限られ、炭素含有量が約１％未満に限
られるならば、クロム含有量はクロム酸化物の減少に従
うことになるから、電気炉における脱リンは、長い時間
を伴わないか、高いレベルのクロム酸化物を伴わないな
らばほとんど不可能であり、更なる脱炭も不可能であ
る。高炭素のフェロクロムの総量の代わりに、低リン濃
度のステンレス鋼スクラップを溶解する時に低炭素レベ
ルを導くことができるにもかかわらず、電気炉における
前駆溶融物は、通常は、０.５〜１.２％の炭素が採取さ
れなくてはならず、それから、要求される炭素含有量に
調整するために、長期の真空処理を施さなくてはならな
い。この長期間に渡る真空処理のコストは高いもので、
連続鋳造では実施不可能なものである。
ートの可能性は、仮に後工程での真空処理の利用が要求
されるならば、経済的に材料を得るという面から見る
と、極めて限られることになる。例えばリンの含有量が
０.０３％未満に限られ、炭素含有量が約１％未満に限
られるならば、クロム含有量はクロム酸化物の減少に従
うことになるから、電気炉における脱リンは、長い時間
を伴わないか、高いレベルのクロム酸化物を伴わないな
らばほとんど不可能であり、更なる脱炭も不可能であ
る。高炭素のフェロクロムの総量の代わりに、低リン濃
度のステンレス鋼スクラップを溶解する時に低炭素レベ
ルを導くことができるにもかかわらず、電気炉における
前駆溶融物は、通常は、０.５〜１.２％の炭素が採取さ
れなくてはならず、それから、要求される炭素含有量に
調整するために、長期の真空処理を施さなくてはならな
い。この長期間に渡る真空処理のコストは高いもので、
連続鋳造では実施不可能なものである。
【０００５】本発明の目的は、それらの欠点や問題を解
決し、合金鋼を製造する場合に製造プラントでは勿論、
工業的に実施可能な方法を行うことを提供することであ
り、特に、経済性の高い方法で高いレベルの生産効率で
ステンレス鋼を得ることができる方法を提供することで
ある。また、特に、低コストで高いエネルギーを費やし
て実行できる方法であり、溶融物に含まれるリンおよび
／又は０.０３％を超えるリンを含む鉄の金属塊を得る
ことができる方法である。更に、本発明は、固体のほと
んどに１００％適用可能である。
決し、合金鋼を製造する場合に製造プラントでは勿論、
工業的に実施可能な方法を行うことを提供することであ
り、特に、経済性の高い方法で高いレベルの生産効率で
ステンレス鋼を得ることができる方法を提供することで
ある。また、特に、低コストで高いエネルギーを費やし
て実行できる方法であり、溶融物に含まれるリンおよび
／又は０.０３％を超えるリンを含む鉄の金属塊を得る
ことができる方法である。更に、本発明は、固体のほと
んどに１００％適用可能である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は前
記課題を解決するために、合金鋼、ステンレス鋼あるい
はステンレス鋼の前駆物質などの合金鋼の製造方法にお
いて、最初の製造工程で鉄キャリアを酸素で大幅に脱炭
するとともに脱リンし、その後に溶融物から生成された
スラグを除去した後に、望ましい合金組成と炭素含有量
に酸素あるいは不活性ガスを用いて調整するとともに、
追加の製造工程において合金キャリアを添加する合金鋼
の製造方法であって、最初の製造工程において、第１の
電気炉１において電気エネルギーを供給して処理し、追
加の製造工程において、リンを含むスラグを除去する第
２の電気炉１６において電気エネルギーを供給して処理
するものである。請求項２記載の発明は前記課題を解決
するために、請求項１記載の合金鋼の製造方法におい
て、追加の製造工程の間に、溶融物に、不活性ガスの場
合は、３０ｌ／分以上、酸素または酸素を含む混合ガス
の場合は３００ ｌ／分以上のガスを吹き込むことによ
り溶湯を撹拌するものである。請求項３記載の発明は前
記課題を解決するために、請求項１または２に記載の合
金鋼の製造方法において、追加の製造工程の１つの部分
工程の間に、酸素または酸素を含む混合ガスの潜水吹き
込みにより脱炭を行うものである。
記課題を解決するために、合金鋼、ステンレス鋼あるい
はステンレス鋼の前駆物質などの合金鋼の製造方法にお
いて、最初の製造工程で鉄キャリアを酸素で大幅に脱炭
するとともに脱リンし、その後に溶融物から生成された
スラグを除去した後に、望ましい合金組成と炭素含有量
に酸素あるいは不活性ガスを用いて調整するとともに、
追加の製造工程において合金キャリアを添加する合金鋼
の製造方法であって、最初の製造工程において、第１の
電気炉１において電気エネルギーを供給して処理し、追
加の製造工程において、リンを含むスラグを除去する第
２の電気炉１６において電気エネルギーを供給して処理
するものである。請求項２記載の発明は前記課題を解決
するために、請求項１記載の合金鋼の製造方法におい
て、追加の製造工程の間に、溶融物に、不活性ガスの場
合は、３０ｌ／分以上、酸素または酸素を含む混合ガス
の場合は３００ ｌ／分以上のガスを吹き込むことによ
り溶湯を撹拌するものである。請求項３記載の発明は前
記課題を解決するために、請求項１または２に記載の合
金鋼の製造方法において、追加の製造工程の１つの部分
工程の間に、酸素または酸素を含む混合ガスの潜水吹き
込みにより脱炭を行うものである。
【０００７】請求項４記載の発明は前記課題を解決する
ために、請求項１〜３のいずれかに記載の合金鋼の製造
方法において、追加の製造工程の間に酸素または酸素を
含む混合ガスを溶融物の上から吹き込んで脱炭を行うも
のである。請求項５記載の発明は前記課題を解決するた
めに、請求項１〜４のいずれかに記載の合金鋼の製造方
法において、潜水吹き込みを不活性ガスで、あるいは、
不活性ガスに酸素あるいは酸素を含む混合ガスを追加し
て行うとともに、潜水吹き込みの進行に伴って吹き込み
量を増加するものである。請求項６記載の発明は前記課
題を解決するために、請求項１〜５のいずれかに記載の
合金鋼の製造方法において、最初の製造工程を第１の電
気炉１で行い、追加の製造工程を第２の電気炉１６で行
うものである。請求項７記載の発明は前記課題を解決す
るために、請求項１〜６のいずれかに記載の合金鋼の製
造方法において、追加の製造工程の後に、溶融物を真空
処理する付加製造工程を行うものである。請求項８記載
の発明は前記課題を解決するために、請求項１〜７のい
ずれかに記載の合金鋼の製造方法において、追加の製造
工程の少なくとも１つの部分工程で溶融物のフラッシン
グを不活性ガスあるいは不活性ガスと炭化水素の混合ガ
スでなすものである。
ために、請求項１〜３のいずれかに記載の合金鋼の製造
方法において、追加の製造工程の間に酸素または酸素を
含む混合ガスを溶融物の上から吹き込んで脱炭を行うも
のである。請求項５記載の発明は前記課題を解決するた
めに、請求項１〜４のいずれかに記載の合金鋼の製造方
法において、潜水吹き込みを不活性ガスで、あるいは、
不活性ガスに酸素あるいは酸素を含む混合ガスを追加し
て行うとともに、潜水吹き込みの進行に伴って吹き込み
量を増加するものである。請求項６記載の発明は前記課
題を解決するために、請求項１〜５のいずれかに記載の
合金鋼の製造方法において、最初の製造工程を第１の電
気炉１で行い、追加の製造工程を第２の電気炉１６で行
うものである。請求項７記載の発明は前記課題を解決す
るために、請求項１〜６のいずれかに記載の合金鋼の製
造方法において、追加の製造工程の後に、溶融物を真空
処理する付加製造工程を行うものである。請求項８記載
の発明は前記課題を解決するために、請求項１〜７のい
ずれかに記載の合金鋼の製造方法において、追加の製造
工程の少なくとも１つの部分工程で溶融物のフラッシン
グを不活性ガスあるいは不活性ガスと炭化水素の混合ガ
スでなすものである。
【０００８】請求項９記載の発明は前記課題を解決する
ために、請求項１〜８のいずれかに記載の合金鋼の製造
方法において、追加の製造工程を酸素をほぼ完全に除去
した雰囲気において行うものである。請求項１０記載の
発明は前記課題を解決するために、請求項１〜９のいず
れかに記載の合金鋼の製造方法において、スクラップに
含まれる鉄キャリアを２０ｗｔ％以上、好ましくは４０
ｗｔ％以上とするものである。請求項１１記載の発明は
前記課題を解決するために、請求項１〜１０のいずれか
に記載の合金鋼の製造方法において、追加の製造工程で
得られるスラグの組成を維持しながらその製造工程を行
うものである。請求項１２記載の発明は前記課題を解決
するために、請求項１〜１１のいずれかに記載の合金鋼
の製造方法において、追加の製造工程において還元剤と
石灰とフラックス剤を加えた不活性ガス雰囲気において
スラグを還元し、溶融物を脱酸および脱リンするもので
ある。請求項１３記載の発明は前記課題を解決するため
に、請求項１２記載の合金鋼の製造方法において、何も
送り込まない炉の雰囲気でスラグの還元を行うか、もし
空気を送るならば、２次空気を完全に除去した酸化ガス
を送った炉の雰囲気で行うものである。請求項１４記載
の発明は前記課題を解決するために、請求項１３記載の
合金鋼の製造方法において、炉の雰囲気の化学組成をチ
ェックして常に調整するものである。請求項１５記載の
発明は前記課題を解決するために、請求項１２〜１４の
いずれかに記載の合金鋼の製造方法において、溶融物が
低炭素のものである場合に、少なくとも還元処理の間に
第２の電気炉１６の圧力を調整する第２の工程を具備す
るものである。請求項１６記載の発明は前記課題を解決
するために、請求項１〜１５のいずれかに記載の合金鋼
の製造方法において、固形物を第２の電気炉１６の中空
電極１３を通して電気アークとともに直接導入するもの
である。請求項１７記載の発明は前記課題を解決するた
めに、請求項１６に記載の合金鋼の製造方法において、
酸素キャリアとクロムキャリアとして供給される固形物
として微細クロム鉱石あるいは予備還元されたクロム鉱
石を用いるものである。請求項１８記載の発明は前記課
題を解決するために、請求項２〜１７のいずれかに記載
の合金鋼の製造方法において、最初のおよび／または追
加の工程の間に溶鋼を大きく撹拌するのは、溶鋼に不活
性ガスを供給しＳｉとＣの酸化剤を供給することと、上
から酸素と酸素混合ガスを吹き込むものである。請求項
１９記載の発明は前記課題を解決するために、請求項１
〜５と７〜１８のいずれかに記載の合金鋼の製造方法に
おいて、追加の製造工程を、最初の製造工程に影響され
る電気炉で行い、最初の製造工程から出湯された溶融物
とリンを含むスラグを、電気炉から完全に除去し、それ
から溶融物を電気炉に戻すものである。請求項２０記載
の発明は前記課題を解決するために、請求項１〜１９の
いずれかに記載の合金鋼の製造方法において、最初の製
造工程および／または追加の製造工程において、鋼製造
プラントからのフィルターダスト、鉱石、予備還元鉱
石、鉄カーバイド、合金添加元素、還元物質、ダスト、
スケール、チップ、スラッジ、粒状のプラスチック、お
よび／または液体、排気中に含まれる霧状物質、あるい
はそれらの混合物などの固形物を、加熱した溶融物の中
に、上から投入、および／または中空電極１３から吹き
込むものである。請求項２１記載の発明は前記課題を解
決するために、請求項１〜２０のいずれかに記載の合金
鋼の製造方法において、追加の製造工程から得られたＣ
ａ2Ｏ3を含むスラグを出湯し、その後に、更なる反応容
器の中でケイ素キャリアと他の還元剤の添加によりクロ
ムを補い、回復されたクロムを先の追加の工程に、合金
製造のために使用するものである。請求項２２記載の発
明は前記課題を解決するために、請求項１〜２１のいず
れかに記載の合金鋼の製造方法において、酸化ガスとと
もにコークスと石炭を吹き込むことにより、また、空気
と酸素富化空気と酸素含有ガスをキャリアガスとして直
接吹き込むことにより、消費電流を減じてスラグ生成を
安定化するものである。請求項２３記載の発明は前記課
題を解決するために、請求項１〜２２のいずれかに記載
の合金鋼の製造方法を実施する製造プラントにおいて、
通常の溶鋼液面レベルより上に位置する吹き込みランス
９と側壁８と底部に設けられた浸漬ノズル４、６とを具
備する少なくとも１つの電気炉１、１６を備えたもので
ある。請求項２４記載の発明は前記課題を解決するため
に、請求項２３に記載の製造プラントにおいて、浸漬ノ
ズル４、６が、炭化水素と炭化水素と不活性ガスとＣＯ
2と水蒸気の少なくとも１種を通過させるジャケットノ
ズルから構成されてなるものである。請求項２５記載の
発明は前記課題を解決するために、請求項２３または２
４に記載の製造プラントにおいて、溶鋼の通常液面レベ
ル７より上に設けられた吹き込みランス９が、炉の側壁
８に旋回自在かつ長さ方向に移動自在に設けられてなる
ものである。請求項２６記載の発明は前記課題を解決す
るために、請求項２３または２４に記載の製造プラント
において、溶鋼の通常液面レベルよりも上に設けられた
吹き込みランス９が、消耗型であることを特徴とするも
のである。請求項２７記載の発明は前記課題を解決する
ために、請求項２３〜２６のいずれかに記載の製造プラ
ントにおいて、追加の電気炉１６が追加の製造工程に設
けられてなるものである。請求項２８記載の発明は前記
課題を解決するために、請求項２７に記載の製造プラン
トにおいて、更なる電気炉１６が、溶鋼の通常液面レベ
ルより上に設けられた精錬ランス９を有し、炉床の下部
に設けられた浸漬ノズル４、６を有しているものであ
る。請求項２９記載の発明は前記課題を解決するため
に、請求項２７または２８に記載の製造プラントにおい
て、更なる電気炉１６が空気遮断構造にされてなるもの
である。請求項３０記載の発明は前記課題を解決するた
めに、請求項２９に記載の製造プラントにおいて、炉蓋
１８を炉の側壁８を完全にシールする構成としたことを
特徴とするものである。
ために、請求項１〜８のいずれかに記載の合金鋼の製造
方法において、追加の製造工程を酸素をほぼ完全に除去
した雰囲気において行うものである。請求項１０記載の
発明は前記課題を解決するために、請求項１〜９のいず
れかに記載の合金鋼の製造方法において、スクラップに
含まれる鉄キャリアを２０ｗｔ％以上、好ましくは４０
ｗｔ％以上とするものである。請求項１１記載の発明は
前記課題を解決するために、請求項１〜１０のいずれか
に記載の合金鋼の製造方法において、追加の製造工程で
得られるスラグの組成を維持しながらその製造工程を行
うものである。請求項１２記載の発明は前記課題を解決
するために、請求項１〜１１のいずれかに記載の合金鋼
の製造方法において、追加の製造工程において還元剤と
石灰とフラックス剤を加えた不活性ガス雰囲気において
スラグを還元し、溶融物を脱酸および脱リンするもので
ある。請求項１３記載の発明は前記課題を解決するため
に、請求項１２記載の合金鋼の製造方法において、何も
送り込まない炉の雰囲気でスラグの還元を行うか、もし
空気を送るならば、２次空気を完全に除去した酸化ガス
を送った炉の雰囲気で行うものである。請求項１４記載
の発明は前記課題を解決するために、請求項１３記載の
合金鋼の製造方法において、炉の雰囲気の化学組成をチ
ェックして常に調整するものである。請求項１５記載の
発明は前記課題を解決するために、請求項１２〜１４の
いずれかに記載の合金鋼の製造方法において、溶融物が
低炭素のものである場合に、少なくとも還元処理の間に
第２の電気炉１６の圧力を調整する第２の工程を具備す
るものである。請求項１６記載の発明は前記課題を解決
するために、請求項１〜１５のいずれかに記載の合金鋼
の製造方法において、固形物を第２の電気炉１６の中空
電極１３を通して電気アークとともに直接導入するもの
である。請求項１７記載の発明は前記課題を解決するた
めに、請求項１６に記載の合金鋼の製造方法において、
酸素キャリアとクロムキャリアとして供給される固形物
として微細クロム鉱石あるいは予備還元されたクロム鉱
石を用いるものである。請求項１８記載の発明は前記課
題を解決するために、請求項２〜１７のいずれかに記載
の合金鋼の製造方法において、最初のおよび／または追
加の工程の間に溶鋼を大きく撹拌するのは、溶鋼に不活
性ガスを供給しＳｉとＣの酸化剤を供給することと、上
から酸素と酸素混合ガスを吹き込むものである。請求項
１９記載の発明は前記課題を解決するために、請求項１
〜５と７〜１８のいずれかに記載の合金鋼の製造方法に
おいて、追加の製造工程を、最初の製造工程に影響され
る電気炉で行い、最初の製造工程から出湯された溶融物
とリンを含むスラグを、電気炉から完全に除去し、それ
から溶融物を電気炉に戻すものである。請求項２０記載
の発明は前記課題を解決するために、請求項１〜１９の
いずれかに記載の合金鋼の製造方法において、最初の製
造工程および／または追加の製造工程において、鋼製造
プラントからのフィルターダスト、鉱石、予備還元鉱
石、鉄カーバイド、合金添加元素、還元物質、ダスト、
スケール、チップ、スラッジ、粒状のプラスチック、お
よび／または液体、排気中に含まれる霧状物質、あるい
はそれらの混合物などの固形物を、加熱した溶融物の中
に、上から投入、および／または中空電極１３から吹き
込むものである。請求項２１記載の発明は前記課題を解
決するために、請求項１〜２０のいずれかに記載の合金
鋼の製造方法において、追加の製造工程から得られたＣ
ａ2Ｏ3を含むスラグを出湯し、その後に、更なる反応容
器の中でケイ素キャリアと他の還元剤の添加によりクロ
ムを補い、回復されたクロムを先の追加の工程に、合金
製造のために使用するものである。請求項２２記載の発
明は前記課題を解決するために、請求項１〜２１のいず
れかに記載の合金鋼の製造方法において、酸化ガスとと
もにコークスと石炭を吹き込むことにより、また、空気
と酸素富化空気と酸素含有ガスをキャリアガスとして直
接吹き込むことにより、消費電流を減じてスラグ生成を
安定化するものである。請求項２３記載の発明は前記課
題を解決するために、請求項１〜２２のいずれかに記載
の合金鋼の製造方法を実施する製造プラントにおいて、
通常の溶鋼液面レベルより上に位置する吹き込みランス
９と側壁８と底部に設けられた浸漬ノズル４、６とを具
備する少なくとも１つの電気炉１、１６を備えたもので
ある。請求項２４記載の発明は前記課題を解決するため
に、請求項２３に記載の製造プラントにおいて、浸漬ノ
ズル４、６が、炭化水素と炭化水素と不活性ガスとＣＯ
2と水蒸気の少なくとも１種を通過させるジャケットノ
ズルから構成されてなるものである。請求項２５記載の
発明は前記課題を解決するために、請求項２３または２
４に記載の製造プラントにおいて、溶鋼の通常液面レベ
ル７より上に設けられた吹き込みランス９が、炉の側壁
８に旋回自在かつ長さ方向に移動自在に設けられてなる
ものである。請求項２６記載の発明は前記課題を解決す
るために、請求項２３または２４に記載の製造プラント
において、溶鋼の通常液面レベルよりも上に設けられた
吹き込みランス９が、消耗型であることを特徴とするも
のである。請求項２７記載の発明は前記課題を解決する
ために、請求項２３〜２６のいずれかに記載の製造プラ
ントにおいて、追加の電気炉１６が追加の製造工程に設
けられてなるものである。請求項２８記載の発明は前記
課題を解決するために、請求項２７に記載の製造プラン
トにおいて、更なる電気炉１６が、溶鋼の通常液面レベ
ルより上に設けられた精錬ランス９を有し、炉床の下部
に設けられた浸漬ノズル４、６を有しているものであ
る。請求項２９記載の発明は前記課題を解決するため
に、請求項２７または２８に記載の製造プラントにおい
て、更なる電気炉１６が空気遮断構造にされてなるもの
である。請求項３０記載の発明は前記課題を解決するた
めに、請求項２９に記載の製造プラントにおいて、炉蓋
１８を炉の側壁８を完全にシールする構成としたことを
特徴とするものである。
【０００９】本発明の目的は、最初の製造工程が電気炉
において電気エネルギーを供給して行なわれ、そして、
追加の製造工程もまた、電気炉において、電気エネルギ
ーを供給することで行われ、リンを含むスラグからリン
が大幅に除去される。
において電気エネルギーを供給して行なわれ、そして、
追加の製造工程もまた、電気炉において、電気エネルギ
ーを供給することで行われ、リンを含むスラグからリン
が大幅に除去される。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明方法によれば、最初の工程
を電気炉で電気エネルギーを供給した状態で行い、そし
て、追加の工程も、電気炉において電気エネルギーを供
給した状態で行い、リンを含むスラグから多量のリンを
除去するものである。本発明方法によれば、後で何ら真
空工程を用いなくとも中庸の炭素量と低炭素量に精製す
ることができる。低炭素含有量の場合に、仮に真空処理
を施すとするならば、その真空処理は、極めて短い時間
の処理で良い。脱珪素、脱炭、高炭素のフェロクロムの
分解等において速い反応速度を達成するためならば、追
加の工程の間に溶鋼中に不活性ガスを供給することで溶
鋼を撹拌することができ、好ましくは、不活性ガスの場
合は最低でも３０ ｌ／分の割合で投入し、酸素ガスあ
るいは酸素ガスを含む混合ガスを用いた場合は、３００
ｌ／分の割合で投入する。好ましい実施例によれば、追
加の工程の部分的な工程となる脱炭の間に、少なくと
も、酸素あるいは酸素を含んだ混合ガスを溶鋼中に噴出
させることを行うことにより、そこでは特に、速い脱炭
速度なのでクロムスラグが特に低炭素の状態に保持され
る。追加の工程の間に、酸素あるいは酸素混合ガスを溶
鋼に吹き込んで脱炭することもできる。好ましくは、不
活性ガスを溶鋼中に吹き込んでいる間に、不活性ガスに
酸素ガスか、あるいは、酸素を含んだ混合ガスをそれぞ
れ、割合としては吹き込みの経過に従って増加するよう
に混合する。
を電気炉で電気エネルギーを供給した状態で行い、そし
て、追加の工程も、電気炉において電気エネルギーを供
給した状態で行い、リンを含むスラグから多量のリンを
除去するものである。本発明方法によれば、後で何ら真
空工程を用いなくとも中庸の炭素量と低炭素量に精製す
ることができる。低炭素含有量の場合に、仮に真空処理
を施すとするならば、その真空処理は、極めて短い時間
の処理で良い。脱珪素、脱炭、高炭素のフェロクロムの
分解等において速い反応速度を達成するためならば、追
加の工程の間に溶鋼中に不活性ガスを供給することで溶
鋼を撹拌することができ、好ましくは、不活性ガスの場
合は最低でも３０ ｌ／分の割合で投入し、酸素ガスあ
るいは酸素ガスを含む混合ガスを用いた場合は、３００
ｌ／分の割合で投入する。好ましい実施例によれば、追
加の工程の部分的な工程となる脱炭の間に、少なくと
も、酸素あるいは酸素を含んだ混合ガスを溶鋼中に噴出
させることを行うことにより、そこでは特に、速い脱炭
速度なのでクロムスラグが特に低炭素の状態に保持され
る。追加の工程の間に、酸素あるいは酸素混合ガスを溶
鋼に吹き込んで脱炭することもできる。好ましくは、不
活性ガスを溶鋼中に吹き込んでいる間に、不活性ガスに
酸素ガスか、あるいは、酸素を含んだ混合ガスをそれぞ
れ、割合としては吹き込みの経過に従って増加するよう
に混合する。
【００１１】好ましい一実施例においては、最初の製造
工程を第１の電気炉において行なうことに特徴があり、
追加の工程を第１の電気炉とは異なる追加の別の電気炉
において行うことに特徴がある。第２の電気炉に原料を
充填し、追加の製造工程を第２の電気炉で行うと、第１
の電気炉においてはライニングの付着のためにスラグの
分解がなされたにもかかわらず、第２の電気炉において
はリンを含んだスラグを除去された溶鋼を簡単に生成し
て維持することができる。この溶鋼は、ほとんど完全に
脱リンされた溶融物であり、追加の工程において例え
ば、合金成分の調整と更なる脱炭を脱リンされた状態に
おいて行う。
工程を第１の電気炉において行なうことに特徴があり、
追加の工程を第１の電気炉とは異なる追加の別の電気炉
において行うことに特徴がある。第２の電気炉に原料を
充填し、追加の製造工程を第２の電気炉で行うと、第１
の電気炉においてはライニングの付着のためにスラグの
分解がなされたにもかかわらず、第２の電気炉において
はリンを含んだスラグを除去された溶鋼を簡単に生成し
て維持することができる。この溶鋼は、ほとんど完全に
脱リンされた溶融物であり、追加の工程において例え
ば、合金成分の調整と更なる脱炭を脱リンされた状態に
おいて行う。
【００１２】化学成分を調整するために、脱リンと同じ
ように脱酸が、そして、フラッシング処理が施される
が、それは、追加の製造工程の後に行われる溶融物の真
空処理を含む追加の工程に適したものとなる。追加の製
造工程の少なくとも１つの部分的な工程の間に、不活性
ガスあるいは不活性ガスとの混合ガスで溶融物をフラッ
シング（溶鋼中をこれらのガス起泡が上昇することで反
応促進すること）することが有利であり、炭化水素が影
響を与える。これは、例えば電気炉の溶鋼の通常液面レ
ベルよりも上の壁に設けられた羽口によってなされる。
そして、容器が傾斜されている時はいつでも吹き付ける
方向は溶鋼の表面に斜めに向けて吹き付けられる。この
ように、それらの羽口は使用されていない間は溶鋼（と
スラグ）の上に設けられ、このことはそれらの使用用途
を拡張する。
ように脱酸が、そして、フラッシング処理が施される
が、それは、追加の製造工程の後に行われる溶融物の真
空処理を含む追加の工程に適したものとなる。追加の製
造工程の少なくとも１つの部分的な工程の間に、不活性
ガスあるいは不活性ガスとの混合ガスで溶融物をフラッ
シング（溶鋼中をこれらのガス起泡が上昇することで反
応促進すること）することが有利であり、炭化水素が影
響を与える。これは、例えば電気炉の溶鋼の通常液面レ
ベルよりも上の壁に設けられた羽口によってなされる。
そして、容器が傾斜されている時はいつでも吹き付ける
方向は溶鋼の表面に斜めに向けて吹き付けられる。この
ように、それらの羽口は使用されていない間は溶鋼（と
スラグ）の上に設けられ、このことはそれらの使用用途
を拡張する。
【００１３】もし空気がほぼ完全に除去された基で追加
の製造工程がなされたならば、むしろ、金属の産出高は
増加し、還元剤の消耗も減少するだろう。特に、スラグ
の還元および／または溶融物の脱酸反応の間に、２次空
気を導入することは、セラミックファイバによる炉の蓋
や炉壁の仕切り、あるいはスラグドアを隠すために経済
性からみると避けるべきものだ。
の製造工程がなされたならば、むしろ、金属の産出高は
増加し、還元剤の消耗も減少するだろう。特に、スラグ
の還元および／または溶融物の脱酸反応の間に、２次空
気を導入することは、セラミックファイバによる炉の蓋
や炉壁の仕切り、あるいはスラグドアを隠すために経済
性からみると避けるべきものだ。
【００１４】本発明方法によれば、スクラップに含まれ
る鉄キャリアを２０重量％以上、好ましくは４０重量％
以上にする。追加の製造工程において適切なことは、こ
の製造工程から得られるスラグの割合を維持することで
ある。
る鉄キャリアを２０重量％以上、好ましくは４０重量％
以上にする。追加の製造工程において適切なことは、こ
の製造工程から得られるスラグの割合を維持することで
ある。
【００１５】予備加熱により第２の電気炉で、また、フ
ェロクロムからのケイ素の部分的酸化により生成された
スラグであってＣｒ2Ｏ3を含むスラグと、添加された石
灰その他は、フェロクロムからの炭素とケイ素により主
として還元され、そのスラグではすでに高いクロム産出
レベルにスラグ化されていて、電気炉において先に十分
に脱炭されたＦｅ-Ｓｉのような還元剤の消耗も最小に
なる。好ましくは、そのスラグは、追加の工程において
鋼の性能に要求される最終的な望ましい炭素含有量と化
学的の残余組成にするために、溶融物として望ましい温
度にするために、還元剤と、石灰と、フラッシング材
と、脱酸と脱リンされた溶融物の添加のもとで不活性ガ
ス雰囲気において追加の製造工程におけるフラッシング
の間に還元される。
ェロクロムからのケイ素の部分的酸化により生成された
スラグであってＣｒ2Ｏ3を含むスラグと、添加された石
灰その他は、フェロクロムからの炭素とケイ素により主
として還元され、そのスラグではすでに高いクロム産出
レベルにスラグ化されていて、電気炉において先に十分
に脱炭されたＦｅ-Ｓｉのような還元剤の消耗も最小に
なる。好ましくは、そのスラグは、追加の工程において
鋼の性能に要求される最終的な望ましい炭素含有量と化
学的の残余組成にするために、溶融物として望ましい温
度にするために、還元剤と、石灰と、フラッシング材
と、脱酸と脱リンされた溶融物の添加のもとで不活性ガ
ス雰囲気において追加の製造工程におけるフラッシング
の間に還元される。
【００１６】サブクレームで挙げられる他の好ましい実
施例。本発明における他の目的によれば、最初の製造工
程において固形分を、例えば、転炉または電気炉のダス
ト、スラグを泡立たせるための石灰、スラグ生成物、鉱
石、粒径微細化のための合金添加剤、配置された材料、
スラッジ、微量切断破片、細粒ダスト、鉄スケールなど
の固形物を、追加の追加の製造工程においては、好まし
くは微粒鉱石を、例えば、Ｃｒとしてのクロム鉱石、酸
素キャリア（Ｓｉ酸化物）を含むか、酸化剤が混入され
ていない（例えば、ＦｅＳｉ、石炭）、および／または
石炭またはＮｉ酸化物を、電気炉の中空電極を通して溶
鋼の上面に供給し、そして、電気アークにして吹き付け
る。
施例。本発明における他の目的によれば、最初の製造工
程において固形分を、例えば、転炉または電気炉のダス
ト、スラグを泡立たせるための石灰、スラグ生成物、鉱
石、粒径微細化のための合金添加剤、配置された材料、
スラッジ、微量切断破片、細粒ダスト、鉄スケールなど
の固形物を、追加の追加の製造工程においては、好まし
くは微粒鉱石を、例えば、Ｃｒとしてのクロム鉱石、酸
素キャリア（Ｓｉ酸化物）を含むか、酸化剤が混入され
ていない（例えば、ＦｅＳｉ、石炭）、および／または
石炭またはＮｉ酸化物を、電気炉の中空電極を通して溶
鋼の上面に供給し、そして、電気アークにして吹き付け
る。
【００１７】この方法を実施するプラントは、溶鋼の通
常液面レベルよりも上に配置されて炉の側壁を貫通して
設けられた吹き込みランスと、炉床の底部に設けられた
浸漬ノズルとを備えた少なくとも１つの電気炉を備える
ことを特徴とする。ここで、浸漬ノズルは、ジャケット
ノズルから構成され、このジャケットノズルにはジャケ
ットを通って炭化水素および／または炭化水素と不活性
ガスおよび／またはＣＯ2および／または水蒸気が与え
られる。追加の電気炉が、追加の製造工程を実施するた
めに別個に用意されていることが特に好ましい。
常液面レベルよりも上に配置されて炉の側壁を貫通して
設けられた吹き込みランスと、炉床の底部に設けられた
浸漬ノズルとを備えた少なくとも１つの電気炉を備える
ことを特徴とする。ここで、浸漬ノズルは、ジャケット
ノズルから構成され、このジャケットノズルにはジャケ
ットを通って炭化水素および／または炭化水素と不活性
ガスおよび／またはＣＯ2および／または水蒸気が与え
られる。追加の電気炉が、追加の製造工程を実施するた
めに別個に用意されていることが特に好ましい。
【００１８】以下においては、発明をより詳細に図面を
参照して説明するが、ここで、図１と図２は各々典型的
な実施例において用いられる電気炉の断面図である。図
１に示す最初の工程のために用いられる電気炉１は、炉
辺３の底部の耐火性ライニング２に設けられた３つの浸
漬ノズル４を有している。それらの浸漬ノズル４は、２
つ、または３つの同心状のジャケットノズル様式のパイ
プから構成され、これらは、ガスの流れとしては、中心
のパイプの周囲に、パイプの断面で見ると、セグメント
状あるいは環状のシールドガスのノズル流を形成するよ
うにガスを流す。なるべくなら、プロパン、ブタンのよ
うな炭化水素、あるいは炭化水素と不活性ガスの混合ガ
スがシールドガスとして使用される。実施のためには、
水蒸気、軽油、ＣＯ、不活性ガスあるいはそれらの混合
物が、保護媒体として供給される。耐火物製のそれら中
央パイプを備えた環状のギャップノズルには、浸漬ノズ
ル４に送られた場合と同じように不連続の環状ギャップ
（隙間）を通って製造ガスが送られる。
参照して説明するが、ここで、図１と図２は各々典型的
な実施例において用いられる電気炉の断面図である。図
１に示す最初の工程のために用いられる電気炉１は、炉
辺３の底部の耐火性ライニング２に設けられた３つの浸
漬ノズル４を有している。それらの浸漬ノズル４は、２
つ、または３つの同心状のジャケットノズル様式のパイ
プから構成され、これらは、ガスの流れとしては、中心
のパイプの周囲に、パイプの断面で見ると、セグメント
状あるいは環状のシールドガスのノズル流を形成するよ
うにガスを流す。なるべくなら、プロパン、ブタンのよ
うな炭化水素、あるいは炭化水素と不活性ガスの混合ガ
スがシールドガスとして使用される。実施のためには、
水蒸気、軽油、ＣＯ、不活性ガスあるいはそれらの混合
物が、保護媒体として供給される。耐火物製のそれら中
央パイプを備えた環状のギャップノズルには、浸漬ノズ
ル４に送られた場合と同じように不連続の環状ギャップ
（隙間）を通って製造ガスが送られる。
【００１９】炉３の底部の底部領域５においては、各々
２つのパイプで構成される３つのフラッシング装置６が
設けられている。各々の内パイプは、耐火材によって閉
じられている。ここの環状のギャップ（隙間）はまた、
セグメントのような形にされている。フラッシング装置
６は、多孔質の耐火物から、あるいは、フェロクラッ
ド、または薄いパイプから構成されている。通常の溶鋼
液面レベル７の上あるいはスラグの上には、炉の側壁８
に整列された状態で固定型の精錬ランス９が設けられて
いる。これらの精錬ランス９は、２つまたは３つの同心
円状に配置されたパイプまたは１つの水冷パイプから構
成されている。図１の矢印１０の方向は、精錬ランス９
が、溶鋼の表面１１から比較的に短い距離を斜め下方に
吹き出しているイメージを示している。精錬ランス９
は、複数の銅の冷却ボックス１２からの冷却水で冷却さ
れる位置に設けられている。更に、３つの電極１３のう
ちの１つが中空の電極にされている。また、３つのアフ
タバーナーランス１４は炉の側壁８の上部に設けられて
いる。また、装入装置１５は、スラグ生成物や合金元素
を供給するものである。
２つのパイプで構成される３つのフラッシング装置６が
設けられている。各々の内パイプは、耐火材によって閉
じられている。ここの環状のギャップ（隙間）はまた、
セグメントのような形にされている。フラッシング装置
６は、多孔質の耐火物から、あるいは、フェロクラッ
ド、または薄いパイプから構成されている。通常の溶鋼
液面レベル７の上あるいはスラグの上には、炉の側壁８
に整列された状態で固定型の精錬ランス９が設けられて
いる。これらの精錬ランス９は、２つまたは３つの同心
円状に配置されたパイプまたは１つの水冷パイプから構
成されている。図１の矢印１０の方向は、精錬ランス９
が、溶鋼の表面１１から比較的に短い距離を斜め下方に
吹き出しているイメージを示している。精錬ランス９
は、複数の銅の冷却ボックス１２からの冷却水で冷却さ
れる位置に設けられている。更に、３つの電極１３のう
ちの１つが中空の電極にされている。また、３つのアフ
タバーナーランス１４は炉の側壁８の上部に設けられて
いる。また、装入装置１５は、スラグ生成物や合金元素
を供給するものである。
【００２０】図２は、本発明に係る第２の電気炉１６の
断面を示すものである。特に、この炉において、電気炉
１と異なっているのは、底部１７において代わりに設け
られた３つのフラッシング装置６である。
断面を示すものである。特に、この炉において、電気炉
１と異なっているのは、底部１７において代わりに設け
られた３つのフラッシング装置６である。
【００２１】電極１３は、セラミックパイプで裏打ちさ
れた中空電極から構成されている。合金元素が、炉の蓋
１８の装入装置１５の（図面では省略された）スクラッ
プ供給ボックスから炉に供給される（第２の電気炉）。
炉の蓋１８と側壁８の境界部分にはシール部材１９が設
けられ、炉の側壁８には炉の蓋１８の装入装置１５と同
じようにスラグドア２０が設けられ、それらはセラミッ
クファイバーから構成されている。少なくとも一時的
に、炉の蓋１８は、把持装置によって炉の側壁８圧着さ
れ、側壁８の上部開口を閉じて炉を空気遮断構造にする
ものである。
れた中空電極から構成されている。合金元素が、炉の蓋
１８の装入装置１５の（図面では省略された）スクラッ
プ供給ボックスから炉に供給される（第２の電気炉）。
炉の蓋１８と側壁８の境界部分にはシール部材１９が設
けられ、炉の側壁８には炉の蓋１８の装入装置１５と同
じようにスラグドア２０が設けられ、それらはセラミッ
クファイバーから構成されている。少なくとも一時的
に、炉の蓋１８は、把持装置によって炉の側壁８圧着さ
れ、側壁８の上部開口を閉じて炉を空気遮断構造にする
ものである。
【００２２】以下に、本発明に関して更に詳細に説明す
る。溶融した鋼（ＡＩＳＩ３０４）の１トン当たりに固
形または液体材料が供給される７０ＭＷ級のＡ１００ｔ
電気炉１（第１の電気炉）の通常出力は、以下の通りで
ある。鋳塊の溶融物４００ｋｇには、４.３％Ｃ、０.８
％Ｓｉ、０.１％Ｐ、固形鋳塊３０ｋｇ、非合金スクラ
ップ１１０ｋｇ、石灰２０ｋｇ、フィルタダスト１５ｋ
ｇ（中空電極を通過して投入される）、ＦｅＮｉ１８０
ｋｇが含まれる。
る。溶融した鋼（ＡＩＳＩ３０４）の１トン当たりに固
形または液体材料が供給される７０ＭＷ級のＡ１００ｔ
電気炉１（第１の電気炉）の通常出力は、以下の通りで
ある。鋳塊の溶融物４００ｋｇには、４.３％Ｃ、０.８
％Ｓｉ、０.１％Ｐ、固形鋳塊３０ｋｇ、非合金スクラ
ップ１１０ｋｇ、石灰２０ｋｇ、フィルタダスト１５ｋ
ｇ（中空電極を通過して投入される）、ＦｅＮｉ１８０
ｋｇが含まれる。
【００２３】溶融した鋼のトン当たりのガス消費量は以
下のように計算される。精錬ランス９から付加されるの
は１５Ｎｍ3Ｏ2 ／ｔ、浸漬ノズル４から供給されるの
は８Ｎｍ3Ｏ2 ／ｔと１.１Ｎｍ3ＣＨ4／ｔ、フラッシン
グ装置６を介して溶鋼を撹拌するために供給されるのは
１.２Ｎｍ3Ｎ2＋０.３Ｎｍ3ＣＨ4／ｔである。電気炉１
の電力消費は、最終生成物の溶鋼に対して１３０ｋＷｈ
／ｔ（第２の電気炉から）である。これにより５０ｋｇ
のスラグが得られる。Ｃ ０.２％、Ｐ ０.０２０％含有
であって、１５９０℃の６８０ｋｇの溶融前駆物が、第
２の電気炉１６に送られる。採取までの時間は５７分で
あった。
下のように計算される。精錬ランス９から付加されるの
は１５Ｎｍ3Ｏ2 ／ｔ、浸漬ノズル４から供給されるの
は８Ｎｍ3Ｏ2 ／ｔと１.１Ｎｍ3ＣＨ4／ｔ、フラッシン
グ装置６を介して溶鋼を撹拌するために供給されるのは
１.２Ｎｍ3Ｎ2＋０.３Ｎｍ3ＣＨ4／ｔである。電気炉１
の電力消費は、最終生成物の溶鋼に対して１３０ｋＷｈ
／ｔ（第２の電気炉から）である。これにより５０ｋｇ
のスラグが得られる。Ｃ ０.２％、Ｐ ０.０２０％含有
であって、１５９０℃の６８０ｋｇの溶融前駆物が、第
２の電気炉１６に送られる。採取までの時間は５７分で
あった。
【００２４】溶融鋼（ＡＩＳＩ３０４）１トン当たり、
おおよそ６０ｋｇのスラグが先の工程から得られ、この
スラグが、再循環されて、第２の電気炉１６に、ドロマ
イト１０ｋｇと同じように、石灰４５ｋｇ、ＦｅＳｉ、
ＦｅＭｎ、ＨＣＦｅＣｒが３５０ｋｇ、前駆溶融物６８
０ｋｇが添加される（１００トン規模、７０ＭＶＡの電
気炉で）。また、ＦｅＣｒとＳｉ酸化物を維持するため
に、中空電極１３を介して３０ｋｇのＣｒが投入され
る。
おおよそ６０ｋｇのスラグが先の工程から得られ、この
スラグが、再循環されて、第２の電気炉１６に、ドロマ
イト１０ｋｇと同じように、石灰４５ｋｇ、ＦｅＳｉ、
ＦｅＭｎ、ＨＣＦｅＣｒが３５０ｋｇ、前駆溶融物６８
０ｋｇが添加される（１００トン規模、７０ＭＶＡの電
気炉で）。また、ＦｅＣｒとＳｉ酸化物を維持するため
に、中空電極１３を介して３０ｋｇのＣｒが投入され
る。
【００２５】溶融鋼（ＡＩＳＩ３０４）１トンあたり、
精錬ランス９を介して溶融物中に２０Ｎｍ3のＯ2を吹き
込み、５Ｎｍ3のＯ2を消耗型パイプを介して溶融物に吹
き込み、８Ｎｍ3のＯ2＋２Ｎｍ3のＡｒ＋１Ｎｍ3のＣＨ
4を浸漬ノズル４から溶鋼に吹き込む。第２の電気炉１
６に対する２次空気の導入は抑制される（炉の側壁８に
対して炉の蓋１８を強く締め付けるによって）。そし
て、１２５ｋｇのスラグが、大きく減少されて炭素とＨ
ＣＦｅＣｒからのケイ素によって分離スラグにされた。
また、０.３％Ｃと１８.１％Ｃｒと０.２２％Ｐと８.５
％Ｎｉを有する溶融鋼１００トンが、第２の電気炉１６
で５５分処理されて最終的に４８分精錬されて、脱酸、
精錬、脱リンされ、更に真空処理プラントで７Ｎｍ3Ｏ2
の供給と０.３Ｎｍ3Ａｒ／ｔの供給がなされて得られ
た。そしてこれらは連続鋳造された。他の条件として、
同じレベルの消費量としては、Ｏ2＋Ａｒ／ＣＨ4＋Ａｒ
を吹き込む浸漬ノズル４により溶融物が第２の電気炉１
６において０.０４％に精錬され、スラグが、不活性ガ
スの吹き込みの間に還元され、ＦｅＳｉと石灰の添加が
なされ、その後に、中間の分離スラグと石灰の追加がな
され、溶融物は、脱リンされ、脱窒され、精錬され、撹
拌され、注がれた。第２の電気炉１６での処理の時間は
約７０分であった。
精錬ランス９を介して溶融物中に２０Ｎｍ3のＯ2を吹き
込み、５Ｎｍ3のＯ2を消耗型パイプを介して溶融物に吹
き込み、８Ｎｍ3のＯ2＋２Ｎｍ3のＡｒ＋１Ｎｍ3のＣＨ
4を浸漬ノズル４から溶鋼に吹き込む。第２の電気炉１
６に対する２次空気の導入は抑制される（炉の側壁８に
対して炉の蓋１８を強く締め付けるによって）。そし
て、１２５ｋｇのスラグが、大きく減少されて炭素とＨ
ＣＦｅＣｒからのケイ素によって分離スラグにされた。
また、０.３％Ｃと１８.１％Ｃｒと０.２２％Ｐと８.５
％Ｎｉを有する溶融鋼１００トンが、第２の電気炉１６
で５５分処理されて最終的に４８分精錬されて、脱酸、
精錬、脱リンされ、更に真空処理プラントで７Ｎｍ3Ｏ2
の供給と０.３Ｎｍ3Ａｒ／ｔの供給がなされて得られ
た。そしてこれらは連続鋳造された。他の条件として、
同じレベルの消費量としては、Ｏ2＋Ａｒ／ＣＨ4＋Ａｒ
を吹き込む浸漬ノズル４により溶融物が第２の電気炉１
６において０.０４％に精錬され、スラグが、不活性ガ
スの吹き込みの間に還元され、ＦｅＳｉと石灰の添加が
なされ、その後に、中間の分離スラグと石灰の追加がな
され、溶融物は、脱リンされ、脱窒され、精錬され、撹
拌され、注がれた。第２の電気炉１６での処理の時間は
約７０分であった。
【００２６】Ｆｅキャリアである鋳塊とスクラップの脱
リンは、第１の電気炉で行われた。Ｐ2Ｏ5を含むスラグ
はプラントから分離される。例えば、第２の電気炉に付
加されて高度に脱炭され、精錬され、脱ケイされ脱炭さ
れる前に第１の電気炉から分離される。非常に短い脱炭
処理、脱酸処理、そして、再フラッシング処理が真空プ
ラントにおいてなされる。（例えばＶＯＤプラントで） 中庸のあるいは非常に低い炭素含有量のための脱炭処理
と、最低のクロムスラグを維持することは、浸漬ノズル
４及びまたは６で酸素を吹き込むか酸素を含んだ混合ガ
スを低濃度ＣＯ分圧で吹き込むことで実現でき、部分的
に固定したおよびまたは移動自在な頂上吹き込みノズル
９あるいは頂上吹き込みランスで吹き込むことでも実現
できる。
リンは、第１の電気炉で行われた。Ｐ2Ｏ5を含むスラグ
はプラントから分離される。例えば、第２の電気炉に付
加されて高度に脱炭され、精錬され、脱ケイされ脱炭さ
れる前に第１の電気炉から分離される。非常に短い脱炭
処理、脱酸処理、そして、再フラッシング処理が真空プ
ラントにおいてなされる。（例えばＶＯＤプラントで） 中庸のあるいは非常に低い炭素含有量のための脱炭処理
と、最低のクロムスラグを維持することは、浸漬ノズル
４及びまたは６で酸素を吹き込むか酸素を含んだ混合ガ
スを低濃度ＣＯ分圧で吹き込むことで実現でき、部分的
に固定したおよびまたは移動自在な頂上吹き込みノズル
９あるいは頂上吹き込みランスで吹き込むことでも実現
できる。
【００２７】工程はそのように構成される。 ●低コストの充填物質（リンを含んでいる鋳塊、ＨＣＦ
ｅＣｒ他）の実使用量の最大の自由度が保証され、 ●第１電気炉が、鋳塊のようなＰを含む物質の加熱と溶
融に使用され、同様に、脱ケイ、脱炭、脱リン、予備溶
融がなされ、 ●第２の電気炉で、ＨＣＦｅＣｒの急速溶融、脱ケイ、
スラグの還元、脱炭、その他がなされ、 ●脱ケイと脱炭と脱リンとＨＣＦｅＣｒの調整などにお
いて、固定された精錬ランス９（Ｃｒ酸化の低いレベル
が酸化性ガスの溶鋼への吹き込みにより達成される）で
もって底部の強いフラッシングと結合させることによ
り、高い反応速度が達成される。 ●連続鋳造の工程が短時間になり、 ●操業上の最低消費量が確率される。 本発明方法の１つの実施例によれば、Ｃｒ2Ｏ3を含むス
ラグ、例えば溶鋼の出湯後に第２の電気炉１６で分離さ
れていないスラグは、ＨＣＦｅＣｒからのＳｉあるいは
Ｃで還元され、その後に分離スラグとされる。真空プラ
ントでの短期間の高度な脱炭のために、アルゴンの消費
量が、引用された１つの実施例においては減少された。
本発明の目的において、すでに先に述べたことは、他の
鋼の製造において、通常のもの（例えば、２つの電気炉
の１つかＶＯＤプラント他の補助として備える）に応用
できるし、他の条件でも適用できるのは勿論である。
ｅＣｒ他）の実使用量の最大の自由度が保証され、 ●第１電気炉が、鋳塊のようなＰを含む物質の加熱と溶
融に使用され、同様に、脱ケイ、脱炭、脱リン、予備溶
融がなされ、 ●第２の電気炉で、ＨＣＦｅＣｒの急速溶融、脱ケイ、
スラグの還元、脱炭、その他がなされ、 ●脱ケイと脱炭と脱リンとＨＣＦｅＣｒの調整などにお
いて、固定された精錬ランス９（Ｃｒ酸化の低いレベル
が酸化性ガスの溶鋼への吹き込みにより達成される）で
もって底部の強いフラッシングと結合させることによ
り、高い反応速度が達成される。 ●連続鋳造の工程が短時間になり、 ●操業上の最低消費量が確率される。 本発明方法の１つの実施例によれば、Ｃｒ2Ｏ3を含むス
ラグ、例えば溶鋼の出湯後に第２の電気炉１６で分離さ
れていないスラグは、ＨＣＦｅＣｒからのＳｉあるいは
Ｃで還元され、その後に分離スラグとされる。真空プラ
ントでの短期間の高度な脱炭のために、アルゴンの消費
量が、引用された１つの実施例においては減少された。
本発明の目的において、すでに先に述べたことは、他の
鋼の製造において、通常のもの（例えば、２つの電気炉
の１つかＶＯＤプラント他の補助として備える）に応用
できるし、他の条件でも適用できるのは勿論である。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、最
初の製造工程を行う第１の電気炉で大幅に脱炭するとと
もに脱リンし、追加の製造工程を行う第２の電気炉で更
に脱リンするので、リンなどを含む低コストの材料を自
由に選択して使用することができ、低コストの材料の実
使用量を大きくできるので、低コスト操業できる効果が
ある。最初の製造工程と追加の製造工程を別々の電気炉
で行うならば、追加の工程で使用する電気炉中の脱リン
された溶融物とスラグの組成を容易に維持することがで
きる。追加の製造工程で溶融物に吹き込むガス量を不活
性ガスの場合は３０ ｌ／分の割合に酸素を含む混合ガ
スの場合は３００ ｌ／分の割合にすることにより、溶
融物を十分に撹拌して良好な速い速度の脱炭反応と脱リ
ン反応を生じさせることができ、スラグを低炭素の状態
に維持できる。また、追加の製造工程において、ガスの
潜水吹き込みとガスの溶湯上からの吹き込みを行うなら
ば、ガス成分を溶融物中に十分に供給できるとともに、
溶融物の上からと中からの両方から溶湯物に激しい流動
状態を与えることができ、これにより溶融物でのスラグ
生成反応を円滑にすることができる。更に、溶融物の反
応進行に伴って吹き込むガス量を大きくすることが好ま
しい。また、これらのガス供給によりフラッシングを進
行させて溶融物中の反応を促進できる。空気を除去した
環境で追加の工程を行うならば、産出量を増大でき、還
元剤の消耗も少なくできる。追加の製造工程の後で溶融
物を短時間真空処理する工程を加えることにより製造コ
ストの上昇をできる限り抑えた上に成分調整と更なる脱
炭を促進できる。
初の製造工程を行う第１の電気炉で大幅に脱炭するとと
もに脱リンし、追加の製造工程を行う第２の電気炉で更
に脱リンするので、リンなどを含む低コストの材料を自
由に選択して使用することができ、低コストの材料の実
使用量を大きくできるので、低コスト操業できる効果が
ある。最初の製造工程と追加の製造工程を別々の電気炉
で行うならば、追加の工程で使用する電気炉中の脱リン
された溶融物とスラグの組成を容易に維持することがで
きる。追加の製造工程で溶融物に吹き込むガス量を不活
性ガスの場合は３０ ｌ／分の割合に酸素を含む混合ガ
スの場合は３００ ｌ／分の割合にすることにより、溶
融物を十分に撹拌して良好な速い速度の脱炭反応と脱リ
ン反応を生じさせることができ、スラグを低炭素の状態
に維持できる。また、追加の製造工程において、ガスの
潜水吹き込みとガスの溶湯上からの吹き込みを行うなら
ば、ガス成分を溶融物中に十分に供給できるとともに、
溶融物の上からと中からの両方から溶湯物に激しい流動
状態を与えることができ、これにより溶融物でのスラグ
生成反応を円滑にすることができる。更に、溶融物の反
応進行に伴って吹き込むガス量を大きくすることが好ま
しい。また、これらのガス供給によりフラッシングを進
行させて溶融物中の反応を促進できる。空気を除去した
環境で追加の工程を行うならば、産出量を増大でき、還
元剤の消耗も少なくできる。追加の製造工程の後で溶融
物を短時間真空処理する工程を加えることにより製造コ
ストの上昇をできる限り抑えた上に成分調整と更なる脱
炭を促進できる。
【００２９】最初の工程で得られた溶融物とリンを含む
スラグを分離して溶融物のみを工程に戻すことにより、
リンを効果的に除去した溶融物を得ることができる。ま
た、追加の製造工程で得られたスラグにクロムを補い、
再度このスラグを製造工程用として再利用することもで
きる。更に、ガスとともにコークスや石炭を送り込むこ
とで消費電流を減じてスラグ生成の安定性を確保でき
る。
スラグを分離して溶融物のみを工程に戻すことにより、
リンを効果的に除去した溶融物を得ることができる。ま
た、追加の製造工程で得られたスラグにクロムを補い、
再度このスラグを製造工程用として再利用することもで
きる。更に、ガスとともにコークスや石炭を送り込むこ
とで消費電流を減じてスラグ生成の安定性を確保でき
る。
【００３０】次に前記の製造方法を実施するプラントと
して、溶融物液面レベルよりも上に位置する吹き込みラ
ンスと浸漬型ランスを備えた電気炉を用いるならば、溶
融物の上からのガスの吹き込みと溶融物の中からのガス
吹き込みを併用することができ、これにより溶融物中で
の反応促進を図ることができる。また、電気炉のうち、
追加工程に用いる電気炉を空気遮断構造とすることで、
溶融物の不要な反応を防止して目的の反応のみを効率よ
く生じさせることができる。この具体的構成として、炉
の側壁を閉じる蓋を備えた構成を採用することができ
る。
して、溶融物液面レベルよりも上に位置する吹き込みラ
ンスと浸漬型ランスを備えた電気炉を用いるならば、溶
融物の上からのガスの吹き込みと溶融物の中からのガス
吹き込みを併用することができ、これにより溶融物中で
の反応促進を図ることができる。また、電気炉のうち、
追加工程に用いる電気炉を空気遮断構造とすることで、
溶融物の不要な反応を防止して目的の反応のみを効率よ
く生じさせることができる。この具体的構成として、炉
の側壁を閉じる蓋を備えた構成を採用することができ
る。
【図１】 図１は第１の電気炉の一実施例を示す断面
図。
図。
【図２】 図２は第２の電気炉の一実施例を示す断面
図。
図。
１ 電気炉 ２ ライニング ３ 炉辺 ４ 浸漬ノズル ５ 底部領域 ６ ブラッシング装置 ７ 溶鋼液面レベル ８ 側壁 ９ 精錬ランス １１ 溶鋼の表面 １２ 冷却ボックス １３ 電極 １４ アフターバーナーランス １５ 装入装置 １６ 電気炉 １７ 底部 １８ 蓋 １９ シール部材 ２０ スラグドア
Claims (30)
- 【請求項１】 合金鋼、ステンレス鋼あるいはステンレ
ス鋼の前駆物質などの合金鋼の製造方法において、 最初の製造工程で鉄キャリアを酸素で大幅に脱炭すると
ともに脱リンし、その後に溶融物から生成されたスラグ
を除去した後に、望ましい合金組成と炭素含有量に酸素
あるいは不活性ガスを用いて調整するとともに、追加の
製造工程において合金キャリアを添加する合金鋼の製造
方法であって、 最初の製造工程において、第１の電気炉１において電気
エネルギーを供給して処理し、 追加の製造工程において、リンを含むスラグを除去する
第２の電気炉１６において電気エネルギーを供給して処
理することを特徴とする合金鋼の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の合金鋼の製造方法におい
て、追加の製造工程の間に、溶融物に、不活性ガスの場
合は、３０ ｌ／分以上、酸素または酸素を含む混合ガ
スの場合は３００ ｌ／分以上のガスを吹き込むことに
より溶湯を撹拌することを特徴とする合金鋼の製造方
法。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の合金鋼の製造
方法において、追加の製造工程の１つの部分工程の間
に、酸素または酸素を含む混合ガスの潜水吹き込みによ
り脱炭を行うことを特徴とする合金鋼の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の合金鋼
の製造方法において、追加の製造工程の間に酸素または
酸素を含む混合ガスを溶融物の上から吹き込んで脱炭を
行うことを特徴とする合金鋼の製造方法。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の合金鋼
の製造方法において、潜水吹き込みを不活性ガスで、あ
るいは、不活性ガスに酸素あるいは酸素を含む混合ガス
を追加して行うとともに、潜水吹き込みの進行に伴って
吹き込み量を増加することを特徴とする合金鋼の製造方
法。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の合金鋼
の製造方法において、最初の製造工程を第１の電気炉１
で行い、追加の製造工程を第２の電気炉１６で行うこと
を特徴とする合金鋼の製造方法。 - 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の合金鋼
の製造方法において、追加の製造工程の後に、溶融物を
真空処理する付加製造工程を行うことを特徴とする合金
鋼の製造方法。 - 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかに記載の合金鋼
の製造方法において、追加の製造工程の少なくとも１つ
の部分工程で溶融物のフラッシングを不活性ガスあるい
は不活性ガスと炭化水素の混合ガスでなすことを特徴と
する合金鋼の製造方法。 - 【請求項９】 請求項１〜８のいずれかに記載の合金鋼
の製造方法において、追加の製造工程を酸素をほぼ完全
に除去した雰囲気において行うことを特徴とする合金鋼
の製造方法。 - 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれかに記載の合金
鋼の製造方法において、スクラップに含まれる鉄キャリ
アを２０ｗｔ％以上、好ましくは４０ｗｔ％以上とする
ことを特徴とする合金鋼の製造方法。 - 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれかに記載の合
金鋼の製造方法において、追加の製造工程で得られるス
ラグの組成を維持しながらその製造工程を行うことを特
徴とする合金鋼の製造方法。 - 【請求項１２】 請求項１〜１１のいずれかに記載の合
金鋼の製造方法において、追加の製造工程において還元
剤と石灰とフラックス剤を加えた不活性ガス雰囲気にお
いてスラグを還元し、溶融物を脱酸および脱リンするこ
とを特徴とする合金鋼の製造方法。 - 【請求項１３】 請求項１２記載の合金鋼の製造方法に
おいて、何も送り込まない炉の雰囲気でスラグの還元を
行うか、もし空気を送るならば、２次空気を完全に除去
した酸化ガスを送った炉の雰囲気で行うことを特徴とす
る合金鋼の製造方法。 - 【請求項１４】 請求項１３記載の合金鋼の製造方法に
おいて、炉の雰囲気の化学組成をチェックして常に調整
することを特徴とする合金鋼の製造方法。 - 【請求項１５】 請求項１２〜１４のいずれかに記載の
合金鋼の製造方法において、溶融物が低炭素のものであ
る場合に、少なくとも還元処理の間に第２の電気炉１６
の圧力を調整する第２の工程を具備することを特徴とす
る合金鋼の製造方法。 - 【請求項１６】 請求項１〜１５のいずれかに記載の合
金鋼の製造方法において、固形物を第２の電気炉１６の
中空電極１３を通して電気アークとともに直接導入する
ことを特徴とする合金鋼の製造方法。 - 【請求項１７】 請求項１６に記載の合金鋼の製造方法
において、酸素キャリアとクロムキャリアとして供給さ
れる固形物が、微細クロム鉱石あるいは予備還元された
クロム鉱石であることを特徴とする合金鋼の製造方法。 - 【請求項１８】 請求項２〜１７のいずれかに記載の合
金鋼の製造方法において、最初のおよび／または追加の
工程の間に溶鋼を大きく撹拌するのは、溶鋼に不活性ガ
スを供給しＳｉとＣの酸化剤を供給することと、上から
酸素と酸素混合ガスを吹き込むことで行うことを特徴と
する合金鋼の製造方法。 - 【請求項１９】 請求項１〜５と７〜１８のいずれかに
記載の合金鋼の製造方法において、追加の製造工程を、
最初の製造工程に影響される電気炉で行い、最初の製造
工程から出湯された溶融物とリンを含むスラグを、電気
炉から完全に除去し、それから溶融物を電気炉に戻すこ
とを特徴とする合金鋼の製造方法。 - 【請求項２０】 請求項１〜１９のいずれかに記載の合
金鋼の製造方法において、最初の製造工程および／また
は追加の製造工程において、鋼製造プラントからのフィ
ルターダスト、鉱石、予備還元鉱石、鉄カーバイド、合
金添加元素、還元物質、ダスト、スケール、チップ、ス
ラッジ、粒状のプラスチック、および／または液体、排
気中に含まれる霧状物質、あるいはそれらの混合物など
の固形物を、加熱した溶融物の中に、上から投入、およ
び／または中空電極１３から吹き込むことで行うことを
特徴とする合金鋼の製造方法。 - 【請求項２１】 請求項１〜２０のいずれかに記載の合
金鋼の製造方法において、追加の製造工程から得られた
Ｃａ2Ｏ3を含むスラグを出湯し、その後に、更なる反応
容器の中でケイ素キャリアと他の還元剤の添加によりク
ロムを補い、回復されたクロムを先の追加の工程に、合
金製造のために使用することを特徴とする合金鋼の製造
方法。 - 【請求項２２】 請求項１〜２１のいずれかに記載の合
金鋼の製造方法において、酸化ガスとともにコークスと
石炭を吹き込むことにより、また、空気と酸素富化空気
と酸素含有ガスをキャリアガスとして直接吹き込むこと
により、消費電流を減じてスラグ生成を安定化すること
を特徴とする合金鋼の製造方法。 - 【請求項２３】 請求項１〜２２のいずれかに記載の合
金鋼の製造方法を実施する製造プラントにおいて、通常
の溶鋼液面レベルより上に位置する吹き込みランス９と
側壁８と底部に設けられた浸漬ノズル４、６とを具備す
る少なくとも１つの電気炉１、１６を備えたことを特徴
とする合金鋼の製造プラント。 - 【請求項２４】 請求項２３に記載の製造プラントにお
いて、浸漬ノズル４、６が、炭化水素と炭化水素と不活
性ガスとＣＯ2と水蒸気の少なくとも１種を通過させる
ジャケットノズルから構成されてなることを特徴とする
合金鋼の製造プラント。 - 【請求項２５】 請求項２３または２４に記載の製造プ
ラントにおいて、溶鋼の通常液面レベル７より上に設け
られた吹き込みランス９が、炉の側壁８に旋回自在かつ
長さ方向に移動自在に設けられてなることを特徴とする
合金鋼の製造プラント。 - 【請求項２６】 請求項２３または２４に記載の製造プ
ラントにおいて、溶鋼の通常液面レベルよりも上に設け
られた吹き込みランス９が、消耗型であることを特徴と
する合金鋼の製造プラント。 - 【請求項２７】 請求項２３〜２６のいずれかに記載の
製造プラントにおいて、追加の電気炉１６が追加の製造
工程に設けられてなることを特徴とする合金鋼の製造プ
ラント。 - 【請求項２８】 請求項２７に記載の製造プラントにお
いて、更なる電気炉１６が、溶鋼の通常液面レベルより
上に設けられた精錬ランス９を有し、炉床の下部に設け
られた浸漬ノズル４、６を有していることを特徴とする
合金鋼の製造プラント。 - 【請求項２９】 請求項２７または２８に記載の製造プ
ラントにおいて、更なる電気炉１６が空気遮断構造にさ
れてなることを特徴とする合金鋼の製造プラント。 - 【請求項３０】 請求項２９に記載の製造プラントにお
いて、炉蓋１８が炉の側壁８を完全にシールする構成で
あることを特徴とする合金鋼の製造プラント。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT55/95 | 1995-01-16 | ||
| AT0005595A AT403293B (de) | 1995-01-16 | 1995-01-16 | Verfahren und anlage zum herstellen von legierten stählen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08225880A true JPH08225880A (ja) | 1996-09-03 |
| JP4195106B2 JP4195106B2 (ja) | 2008-12-10 |
Family
ID=3480337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00518996A Expired - Fee Related JP4195106B2 (ja) | 1995-01-16 | 1996-01-16 | 合金鋼の製造方法および合金鋼の製造プラント |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6077324A (ja) |
| EP (1) | EP0721990B1 (ja) |
| JP (1) | JP4195106B2 (ja) |
| KR (1) | KR960029466A (ja) |
| CN (1) | CN1134984A (ja) |
| AT (1) | AT403293B (ja) |
| BR (1) | BR9600097A (ja) |
| DE (1) | DE59606475D1 (ja) |
| TR (1) | TR199600032A2 (ja) |
| TW (1) | TW363081B (ja) |
| ZA (1) | ZA96281B (ja) |
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