JPH0941014A - 溶銑,溶鋼の精錬用フラックスおよびその製造方法 - Google Patents

溶銑,溶鋼の精錬用フラックスおよびその製造方法

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JPH0941014A
JPH0941014A JP7198365A JP19836595A JPH0941014A JP H0941014 A JPH0941014 A JP H0941014A JP 7198365 A JP7198365 A JP 7198365A JP 19836595 A JP19836595 A JP 19836595A JP H0941014 A JPH0941014 A JP H0941014A
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molten steel
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cao
melting
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JP7198365A
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Akihiko Nanba
明彦 難波
Dumas Thierry
デュマ チエリー
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RAFUAAJIYU ARUMINEETO
Imerys Aluminates SA
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RAFUAAJIYU ARUMINEETO
Lafarge Aluminates SA
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶銑,溶鋼の精錬用フラックスの迅速、均一
な溶解による脱硫能の向上および介在物の低減を図る。 【解決手段】 CaO:50〜70wt%、Al2O3:15〜40wt%、Mg
O:3〜10wt%、CaF2:3〜15wt%、残部が不可避的不純物
からなる溶銑,溶鋼の精錬用フラックスであり、不純物
としてのTiO2を0.5 wt%以下とすることが好ましい。本
発明のフラックスは、溶融または焼結により得たクリン
カを粉砕したもので、CaO /Al2O3 比が1.25〜4.70範囲
となるので塩基性が確保され脱硫能および介在物の低減
能力が高い。融点が低い組成なので溶解が迅速であり、
またMgO を配合すると共にCaF2を低くしてあるので容器
耐火物の溶損が軽減できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶銑または溶鋼の精
錬、とくに溶銑の脱硫処理、溶鋼の脱硫、介在物の低減
を効率よく行うことができる溶銑,溶鋼の精錬用フラッ
クスに関するものである。
【0002】
【従来の技術】高炉で製造された溶銑中には、S,P等
の不純物元素が多量に含まれているが、このような不純
物元素は次の製鋼工程における精錬能率や鋼の品質に大
きく影響するので、一般に不純物元素を除去するための
溶銑の予備処理が行われる。また転炉などで精錬した溶
鋼を、必要に応じ脱硫や鋼中酸素の低減を図るため真空
脱ガスを行うRH処理等の取鍋精錬が行われる。
【0003】溶銑の予備処理法や溶鋼の取鍋精錬法の一
つとしてフラックス吹込み用ランスを用いて、溶銑や溶
鋼中に精錬用フラックスをキャリアガスと共に吹き込
み、フラックスを含む気泡が溶銑や溶鋼中を浮上する過
程で、固液反応を行わせることによって脱硫等の反応効
率を向上させるインジェクション方式がある。たとえば
特開昭58-34126号公報には、回転撹拌装置にてランスを
その軸線を中心にして回転しながら先端部に設けたノズ
ルからArガスと共にフラックスを吹き込むことによって
フラックスによる脱硫等の反応効率を向上する方法が開
示されている。
【0004】ところで、溶銑の脱硫処理では、脱硫用フ
ラックスとして生石灰(CaO )、ソーダ灰(Na2CO3)、
カーバイト(CaC2)、Mg等を単味または相互に組み合わ
せて吹き込みランスから吹き込んだり、投入により撹拌
して行っている。一方、溶鋼の清浄化処理では、取鍋中
のスラグ還元と塩基度確保のため、Alと生石灰やほたる
石(CaF2)の添加を行うと共に、RH処理等による介在物
の浮上を促進することにより行われている。
【0005】さらに溶鋼の清浄度低下防止法として連続
鋳造におるタンディッシュ内の溶鋼表面に断熱性のある
モミガラ、各種フラックスが添加され、放熱と溶鋼の酸
化を防止することが行われている。また溶鋼の脱硫処理
で、とくにSの低い値が要求される場合は、清浄化処理
と同様のスラグ還元、塩基度を確保した上で、RH処理ま
たはLF処理時に溶鋼中にCaO およびCaF2、または金属Ca
やCaSiを添加することが行われている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術の精錬、
特に溶銑の脱硫処理についてみると、使用される生石灰
は脱硫効率が低いためその使用原単位が大きくなり、溶
銑の温度低下および脱硫スラグ発生量の増大をもたらす
という問題点がある。またソーダ灰は、溶銑脱硫処理中
に多量の白煙が発生するので環境保全のための設備費が
嵩むほか、脱硫処理中の取鍋など容器耐火物の溶損が大
きく耐火物寿命が短くなる。さらには、脱硫スラグ中に
ナトリウムイオンを含むのでスラグ投棄については環境
汚染に対する防護策を必要とするという問題点がある。
【0007】また、カーバイドは、溶銑脱硫処理中に発
生するアセチレンガスに対する環境保全策が必要である
ばかりでなく、危険物としての特別な保管管理が必要と
なり取扱が繁雑となるという問題点がある。マグネシウ
ムは、前記のものに比較して溶銑の脱硫効率がよいもの
の極めて高価であるため溶銑脱硫のコストが高くなるの
で、少ないマグネシウム(Mg)による脱硫が望まれるこ
とになる。
【0008】一方、溶鋼の清浄化処理および脱硫処理に
ついてみると、取鍋中でスラグの還元と塩基度の確保を
迅速かつ均一に行う必要があるが、主として使用される
生石灰は溶融しにくい物質であるので、その溶融促進の
ためCaF2を添加して均一に混合することが行われてい
る。しかしながらCaF2を添加、混合して生石灰を迅速か
つ均一に溶融させることは極めて難しく、その結果とし
て溶鋼の清浄化または脱硫処理の効果が不十分となり、
しかもバラツキが生じ易いという問題点がある。さらに
CaF2を添加した場合、耐火物の浸蝕が激しく、取鍋やRH
処理槽の耐火物寿命が著しく短くなり、溶鋼処理上の大
きな問題点となっている。
【0009】本発明は、前記従来の問題点を解決し、溶
銑,溶鋼の脱硫、清浄化処理を効率よくかつバラツキ少
なく行うことができ、さらに耐火物溶損の少ない溶銑,
溶鋼の精錬用フラックスおよびその製造方法を提供する
ことを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の請求項1記載の本発明は、CaO :50〜70wt%、Al2O
3 :15〜40wt%、MgO :3〜10wt%、CaF2:3〜15wt
%、を含み、残部が不可避的不純物からなることを特徴
とする溶銑,溶鋼の精錬用フラックスである。請求項2
記載の本発明は、請求項1記載に加えて、不純物である
TiO2を0.5 wt%以下としたことを特徴とする溶銑,溶鋼
の精錬用フラックスである。請求項3記載の本発明は、
溶融または焼結により得たクリンカを粉砕してなる請求
項1または請求項2記載の溶銑,溶鋼の精錬用フラック
スである。さらに、請求項4記載の本発明は、CaO を含
む原料、Al2O3 を含む原料、MgO を含む原料およびCaF2
を含む原料を、配合後、CaO が50〜70wt%、Al2O3 が15
〜40wt%、MgO が3〜10%、CaF2が3〜15wt%となるよ
うに配合し、該配合原料を溶融し凝固することにより、
あるいは該配合原料を焼結することにより、クリンカと
したのち、粉砕することを特徴とする溶銑,溶鋼の精錬
用フラックスの製造方法である。
【0011】
【作用】本発明で溶銑,溶鋼の精錬用フラックスを前記
組成とした理由は次の通りである。MgO は、取鍋やRH脱
ガス装置などの容器の耐火物中のMgO が溶出し、損傷が
進行するのを抑制するために配合したものであり、その
上限は、当該スラグ中のMgO の固溶限が8〜10%程度で
あることから10wt%とし、下限は3wt%未満では耐火物
損傷の進行抑制効果がほとんど認められなくなるため3
wt%とした。
【0012】CaF2は、本フラックスの融点を下げるため
に配合したものであり、多いほどその効果は大きいが、
同時に耐火物の溶損が著しくなる。そのため種々研究し
た結果、15wt%以下なら溶損は軽微であることが判明し
たため上限を15wt%とした。一方、下限は、3wt%未満
では融点を降下させる効果がほとんどなくなるため3wt
%以上とした。
【0013】CaO とAl2O3 の含有量は、前記MgO, CaF2
の2成分を除いた部分についてCaO/Al2O3 の比を1.25
〜4.70範囲となる組成すなわちCaO :50〜70wt%、Al2O
3 :15〜40wt%とした。これは、CaO /Al2O3 比が1.25
未満では脱硫能が著しく低くなり、かつ溶鋼の清浄化作
用の主たる機構であるAl2O3 の吸収能も急激に低下して
しまうからである。一方、CaO /Al2O3 比が4.70を超え
るとフラックスの融点が高くなり、CaF2の最大量15%を
添加しても、溶銑,溶鋼中で容易に軟化又は溶けなくな
り、迅速でかつ高い効率をあげるという特徴が失われて
しまうため4.70以下とした。
【0014】精錬用フラックスには不可避的不純物とし
てSiO2,TiO2,FeO ,Fe2O3 等が含まれるが、いずれも
低いほど、本フラックスの効果が上がることになる。と
くにTiO2については、精錬中に還元されてフラックスか
ら溶鋼中にTi成分が入り軸受鋼などの鋼種によっては使
用できない場合がある。すなわち軸受鋼などの疲労破壊
の原因と見られているTiO2介在物を増さないためにもフ
ラックス中のTiO2を減らしておく必要がある。とくに留
意しないで CaO−Al2O3 系のフラックスを製造する場
合、TiO2が2〜3wt%含まれるのが通常であり、このた
め前述の問題点を生じていた。しかし、Al2O3 原料を精
選することにより、TiO2を0.5 wt%以下とすることがで
き、これによってTiO2起因の問題点が解消できる。
【0015】本発明の精錬用フラックスは、CaO 源とし
て石灰石あるいは軽焼き石灰、Al2O 3 源として軽焼きし
たボーキサイトあるいは軽焼アルミナ、仮焼アルミナ、
MgO源としてマグネシア鉱石あるいはマグネシアクリン
カ、CaF2源としてホタル石を原料として用いる。いずれ
も、不純物の少ないものを厳選して用いることが好まし
い。これら原料を、配合後CaO が50〜70wt%、Al2O3
15〜40wt%、MgO が3〜10%、CaF2が3〜15wt%となる
ように配合し、該配合原料を溶融し凝固することによ
り、あるいは該配合原料を焼結することにより、クリン
カ状とする。該配合原料を溶融するには、電気アーク炉
または、反射炉で行うのが好ましく、溶融後その溶湯を
容器に流し込み固めてクリンカ状にする。焼結は、キル
ンに配合原料を装入し、クリンカ状で取り出す。このク
リンカを粉砕機で粉砕する。インジェクション用は1mm
以下に、連続鋳造のT/D内に添加する場合は、1〜3
mmに、またRH脱ガス槽内や取鍋に添加する場合は、3〜
25mmに粉砕するのが好ましい。
【0016】本発明では、前記配合原料を溶融または焼
結により得たクリンカを粉砕して使用するので、精錬用
フラックスを溶銑または溶鋼中で迅速かつ均一に軟化あ
るいは液状化し、脱硫反応速度が上がるためその脱硫能
を十分に発揮することができる。本フラックスをCaO ま
たはMgと混合使用した場合は、脱硫後の生成成分である
CaS やMgS のまわりを、本フラックスの軟化物や液状化
物が取り囲み、CaS またはMgS からの復Sを防止すると
いう効果を得ることができる。
【0017】一方、溶鋼の清浄化作用としては、 CaO−
Al2O3 主成分の低融点化により溶鋼中で容易に液状化す
るので、本フラックスが本来持っているAl2O3 吸着能を
十分に発揮でき、溶鋼中のAl2O3 を減少させることがで
きるようになる。
【0018】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき、詳細に説明
する。溶融により得たクリンカを破砕機で粉砕し1mm以
下とした本発明例の精錬用フラックスの組成を表1に示
す。また、表3中には、焼結により得たクリンカを破砕
機で粉砕した通常使用しているフラックスの組成を比較
例として示す。比較例のフラックスはCaO が低く、TiO2
が高い。MgO ,CaF2はほとんど含有されていないのが特
徴である。
【0019】(実施例1)表1に示す本発明になる精錬
用フラックス(発明例フラックス)をMgと共にインジェ
クションランスを用いて取鍋内の溶銑中に吹き込み、Mg
脱硫処理を行う例(実施例1)と、CaO をMgと共に吹き
込み、Mg脱硫処理を行う例(比較例1)について、処理
結果を比較して表2に示す。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】表2に示すように本発明の精錬用フラック
スを用いた実施例1(Mg+発明例フラックス)によれ
ば、従来のCaO を用いる比較例1(Mg+CaO )の場合に
比較して、少ないMg原単位で同程度の脱硫が可能であっ
た。なお、通常CaO より発明例フラックスの方が高価で
あるため目標とする溶銑中S値によっては、実施例1の
ようにCaO 全量を発明例フラックスに置き換えるのでは
なく、CaO の一部を本発明例フラックスと置き換えて、
そのコストと脱硫量とのバランスをとることもできる。
【0023】(実施例2、3)溶融により得たクリンカ
を破砕機で 3〜25mmの小塊に粉砕した本発明になる精錬
用フラックス(発明例フラックス:表1にフラックス組
成を示す)のみを使用する例(実施例2)、発明例フラ
ックスと小塊CaO とを併用する例(実施例3)および小
塊CaO とCaF2とを併用する例(比較例2)について、Al
−Siキルド鋼のRH脱ガス処理槽内にそれぞれを添加して
溶鋼をRH脱ガス処理したときの処理結果を、脱硫効果と
清浄化効果にわけて表3に示す。なお、フラックス添加
前の溶鋼成分(wt%)はC:0.08、Si:0.15、Mn:1.2
5、P:0.008 、S:0.006 、Al:0.060 、Total O:4
0ppm であった。
【0024】
【表3】
【0025】表3に示すように同量の総添加剤原単位に
対し、比較例2に比較して実施例2、3の溶鋼脱硫効果
および溶鋼清浄化(Total Oの低減)効果が大きい。特
に発明例フラックスのみを添加した実施例2の場合に脱
硫効果がより大きく、また溶鋼の清浄度を示すTotal O
値はより低い値が得られており、Al2O3 を主とする介在
物の吸着浮上分離効果があることを裏付けている。
【0026】またRH脱ガス操業上で著しく有利な点は、
RH脱ガス槽の下部に設けた浸漬管の耐火物溶損が軽減さ
れることであり、従来のCaF2を使用する場合には、浸漬
管が数ヒートで使用不能となり操業上大きな問題点とな
っていたが、発明例フラックスの使用により溶損が軽微
となり操業上の問題点は大幅に改善された。さらに通常
CaO は発明例フラックスより安価であるため、Sまたは
Total O値の目標値によってはすべてを発明例フラック
スとせず、実施例3のように発明例フラックスとCaO と
を混合して添加することもコスト面から有効となる。
【0027】(実施例4)極低炭素鋼の連続鋳造におい
て、タンディッシュ(T/D)内にモミガラのみを添加
した例(比較例3)と、溶融により製造したクリンカを
1〜3mmの粒度に粉砕した発明例フラックス(表1に組
成を示す)を添加した例(実施例4)について、スラブ
鋳片内のTotal O値を比較して表4に示す。RH処理後の
溶鋼成分はC:20 ppm、Si:0.01wt%、Mn:0.10wt%、
P:0.007 wt%、S:0.004 wt%、Al:0.060 wt%、To
tal O:20ppm であった。
【0028】
【表4】
【0029】表4に示すように連続鋳造のT/D内に1
ヒート目に150kg の発明例フラックスを添加し、2ヒー
ト目以降は20kgずつ追加添加し、6ヒート連続して鋳込
み、各ヒートの中間位置のスラブ内Total O値の平均値
を比較した。従来の比較例3の場合、Total O値が18pp
m であるのに対し実施例4の発明例フラックスでは10pp
m まで下がり、T/D内での発明例フラックスによるAl
2O3 の吸着効果を示した。また溶鋼中のH2ピックアップ
を嫌う鋼種については、発明例フラックスは溶融または
焼結によりクリンカ状としてあるので吸湿性は極めて低
く、T/D内での溶鋼へのH2ピックアップを抑制する上
で極めて有利である。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように本発明の精錬用フラ
ックスを使用することにより、溶銑の脱硫処理または溶
鋼の取鍋精錬による脱硫処理または清浄化処理をより効
率よく行うことができ、フラックスの原単位低減が達成
される。また多量のCaF2の使用による取鍋等の容器耐火
物溶損が少なくなり、操業コストが削減できる。さらに
は、精錬用フラックスは低融点組成で、かつ溶融または
焼結により得た均質なクリンカを粉砕したものであるた
め、迅速な溶融とバラツキの少ない精錬を行うことがで
きる。
【0031】連続鋳造のタンディッシュ内に本発明の精
錬用フラックスを添加することにより、溶鋼中のAl2O3
介在物の吸着を促進し、より清浄度の高い鋳片を製造す
ることができる。またクリンカにして粉砕してあるため
吸湿性が低く、H2 ピック抑制の効果が大きい。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CaO :50〜70wt%、Al2O3 :15〜40wt
    %、MgO :3〜10wt%、CaF2:3〜15wt%、を含み、残
    部が不可避的不純物からなることを特徴とする溶銑,溶
    鋼の精錬用フラックス。
  2. 【請求項2】 不純物であるTiO2を0.5 wt%以下とした
    ことを特徴とする請求項1記載の溶銑,溶鋼の精錬用フ
    ラックス。
  3. 【請求項3】 溶融または焼結により得たクリンカを粉
    砕してなる請求項1または請求項2記載の溶銑,溶鋼の
    精錬用フラックス。
  4. 【請求項4】 CaO を含む原料、Al2O3 を含む原料、Mg
    O を含む原料およびCaF2を含む原料を、配合後、CaO が
    50〜70wt%、Al2O3 が15〜40wt%、MgO が3〜10%、Ca
    F2が3〜15wt%となるように配合し、該配合原料を溶融
    し凝固することにより、あるいは該配合原料を焼結する
    ことにより、クリンカとしたのち、粉砕することを特徴
    とする溶銑,溶鋼の精錬用フラックスの製造方法。
JP7198365A 1995-08-03 1995-08-03 溶銑,溶鋼の精錬用フラックスおよびその製造方法 Pending JPH0941014A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101006398B1 (ko) * 2008-07-30 2011-01-10 주식회사 포인 복합정련제 및 그 제조방법
JP2011236456A (ja) * 2010-05-07 2011-11-24 Nippon Steel Corp 鉱物含有溶鋼脱硫フラックス
KR101277592B1 (ko) * 2011-09-28 2013-06-21 현대제철 주식회사 제강용 플럭스
KR20210150670A (ko) * 2020-06-04 2021-12-13 주식회사 미주산업 Ti-프리 플럭스 조성물

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