JPS58100606A - 高炉による含クロム銑鉄の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ステンレス鋼の原料で６る含クロム銑鉄を
高ｆｉ４により製造する方法に関するものである。

従来からステンレス鋼の製造方法は、クロム鉱石を、焼
結あるいはベレタイジング等の事前処理を行−大容量電
気炉に装入して加熱還元してフェロクロムを製造し、こ
の７エロクロムと溶銑を転炉又は電気炉に鋳入して粗脱
炭を行ったのちＡＯＤ炉あるいはＶＯＤ炉等の真空脱炭
により脱炭し成分調整して製造されるのが一般的である
。

しかしながら、この方法はフェロクロムを調達する際に
、クロム鉱石を大容量電気炉に装入して加熱還元を行う
ので多大Ｏ電力を必要とし、７エロクｐムの製造コスト
が非常に高−という欠点がある。

この発明はこのような欠点に対処してなされたもので、
その要旨とするところは、含クロム鉱石をその壕ｔＴｏ
るーは事前熱湯を行って鉄鉱石とともに高炉に装入し、
１０００℃以上の高温送風およびまたは酸素富化操業を
行うことを特徴とする高炉による含クロム銑鉄の製造方
法である。

すなわち、クロム鉱石をｉｌ＆炉に装入して、ステンレ
ス鋼の原料であるフェロクロムに代替えで龜る含クロム
銑鉄を製造するもので、高炉−転炉−ＡＯＤ炉あるいは
ＶＯＤ炉による一貫したステンレス鋼０ＩＩｉ造を可能
にするものである。

ステンレス鋼はその基本元素であるＣｒを多量に含有す
る丸め精錬脱炭時にＣｒが酸化してスラグ中に逃げＣｒ
の歩留が悪化する。そのため使用するフェロクロムは高
価な低炭素７エロクロムを使用する必要があう九。最近
ＡＯＤ炉あるいはＶＯＤ炉が開発されて、００分圧を低
下させて脱炭する技術が開発されて、安価な高炭素フェ
ロマンガンを使用しても歩留よくステンレス鋼が製造で
きるようになった。この発明はこの点に着目して高炭素
フまず、この発明での含クロム鉱石は、クロム鉱石と呼
ばれるＣｒ、０．７０−程度含有する良質のものあるい
は、クロム鉄鉱石と呼ばれるＣｒｘＯｓ２０％程度を含
有する低質のものその何れでもよい。しかし嵩炉ＫＭ人
するため高炉操業に適し九粒径である必要がある。この
ような適当な粒径をもつ良質のクロム鉱石であればその
まま高炉に装入できる。

しかし含クロム鉱石の約８０％は粉鉱石である。

粉鉱石の場合は事前処理を行う必要がある。事前処理は
、焼結、焼成ベレット、コールドボンド、Ｔｏ６いは還
元ペレット等があるがその何れでもよい。しかし高炉装
入用として耐え得る粒径強度にする必要がある。例えば
焼結にかいては、Ｃｒ１Ｏ１は一般の鉄鉱石より溶融点
が高いため添加する粉コークスを多く添加する必要があ
る。しかし含クロム鉱石中の主な脈石はＡｆｉ、Ｏ，と
ＭｇＯである点から焼結時に８４０１とＭｇＯを添加し
て低融点のスラグを作り結合させる方法等が好ましい。

このような方法によると、粉コークスの原単位は、鉄鉱
石の場合より若干高くなるが、常温強度は全く同様のも
のが製造される。

また、焼成ベレットにおいては、通常の鉄鉱石の場合よ
りも焼成温度（１３００°Ｃ以上）を上げて、少なく　
とも２００吟／ｐｅｌｌ＠を程度の強度にした方が高炉
Ｗ７に輌上好ましい。

以上のような含クロム鉱石をそのｔまあるいは事前処理
を行って鉄鉱石とともに高炉に装入する。

この発明における含クロム鉱石の高炉操業と通常の鉄鉱
石の高炉操業とは異なった反応となる。

通常良質のクロム鉱石はＣｒ！ＯＢを７０噂、　　Ｆｅ
Ｏを３０９６程度含有している。ＦａＯは高炉操業にお
いては高炉のどの位置においてもｃｏガスにより還元さ
れるが、Ｃには７００　”Ｃ以上の温度がないと還元さ
れない。

Ｃｒ１０Ｂは１３００°Ｃ以上の温度で固体Ｃにより、
１４００℃以上の温度ではＣＯガスを通じて還元される
がどちらも直ｌｌ１１元により還元される。反応式は下
記（１）式による◎ Ｃｒ１０Ｂ　＋３　Ｃ→２　Ｃｒ　＋　３ＣＯ１９０，
３Ｋｃｉ＊ｔ／１０４　ｇＣｒ　−−・”（１）またＦ
ｅＯの直接還元は下１ｉ３　（２）式による。

ｙｅｏ　十Ｃ−４Ｆｔ　＋Ｃ０ ３７，１Ｋｃａ１１５６　ｇ　Ｆｅ　−−−（２）上鮎
（１）％伐）式のようにＣｒ１０１の還元はＦｅＯの還
元の約３倍の熱量が必要である。また鉄鉱石のような低
温域でのＣＯによる間接還元もない。

以上のような還元反応のちがいから含クロム鉱石の高炉
操業は１通常の鉄鉱石の高炉操業に比較して下記のよう
な問題がおこる。

■　炉頂ガス温度が高くなる。

■　ガスの利用率（ＣＯ／ＣＯ，）が悪化する。

■　コークス比が高くなる。

■　生産性が低下する。

■　ダストが多く発生する。

０　溶銑の融点が高いため溶銑温度を高くする必要がお
る。

このような問題に対して発明者等は、種々実験研究の結
果、高炉の下部に熱を集中して投入する必要がある知見
を得た。この発明は、高炉羽目から送風する送風温度を
高温に上げることによって炉下部に為熱量を集中投入さ
せて炉のシャフト部の熱交換が良くなり炉頂温度を下げ
ることができる。発明者等０５ｊ！験によれば少なくと
も１０００”Ｃ以上の送風温度にするとその効果はあら
れれる。

しかし炉下部での熱消費は通常の鉄鉱石機端に比べて多
く炉熱を高温に保持するためにはコークス消費量は中や
多くなるものである。

この発明はまた炉下部の熱補償を行う丸め送風中に酸素
富化を行う。酸素富化操業によって、単位時間当りのコ
ークス消費量を変えない場合はガス量が減少し、温度が
上昇する。すなわち熱風量を下げることになるので投入
熱量は減るが、高温。

ガス量減に炉下部での熱伝遣が激しくなって熱の分配が
よくなる。つまり炉下部に熱が集中するものである。こ
れによりコークス比は下がり、炉頂温度は低下するもの
である。このような効果は１−の酸素富化で効果があら
れれる。しかし酸素富化量が多くなると高温送風と併用
した場合は炉況が悪化する。これは羽口先温度が高くな
ってＳｉＯが昇華し上昇して目づまりをおこすためと考
えられる。従ってコークス比の低下腫との兼合いで酸素
富化量は１％〜２％にすべきである。

またコークス比が下がると送風量が下がり、酸素富化に
よってＧらにガス量が低下するので、ガス流速が低下し
ダスト発生量も少くなる効果もある・ この発明は前述した高温送風と酸素富化操業は単独でも
効果Ｉ′ｉあるが両者を併用することによって〆に効果
があるものでおる。

を九この発明で製造される含クロム溶銑は溶銑温度を通
常の溶銑温度より１００°Ｃ程度高くすべきである。こ
れは溶銑中にＣｒを含有するためその融点が高くなるた
めで１６００℃以上の温度に制御すべきである。しかし
前述した高温送風およびまたは酸素富化により充分に高
温に制御できるもので、高品質の含クロム銑鉄が得られ
るものである。

実施例にもとづいて更に詳しく説明する。

使用した含クロム鉱石は、南ア産の粉鉱石でその成分を
第１表に示す。

第　　１　　表 この含クロム鉱石を用いて焼結を行い含クロム焼結鉱を
製造した。焼結配合割合を第２表に示す。

第　　２　　表 碍られた含クロム焼結鉱の成分１回転強度、ならびに還
元粉化率を第３表に示す。

第　　３ｔＲ この含クロム焼結鉱を内容積３５０ｔ＃、炉床径５．４
ｍの高炉に装入して含クロム銑鉄を製造した。

装入原料と機端条件を第４表に示す。

第４表 高炉操業は安定した炉況で順調であり得られた含クロム
銑鉄を第５表に示す。

第　　５　　表 第５表から明らかのように２０チのＣｒを含有するステ
ンレス鋼の原料となる含クロム銑鉄が得られた。

この溶融銑鉄を用いてステンレス鋼を製造した。

すなわちこの溶融銑鉄を転炉に装入して粗脱炭を行った
のらＡＯＤ炉に出鋼装入して脱炭し成分調整を行った。

得られたステンレス鋼を第６表に。

参考のため日本規格ＳＵＳ　３０４の規格値も併せて示
す。

第　　６　　表 以上のようにこの発明製造方法は、高熱量を要するクロ
ム鉱石の還元を、高炉の炉下部に炉熱を集中投入して効
果的に還元して含クロム銑鉄を製造するもので、従来ス
テンレス鋼の製造には大容量電気炉によって製造される
７エロクロムを原料としていたものが、低コストで製造
される含クロム銑鉄に代替えすることができステンレス
鋼の製造コストを大巾に低減できる。

また本発明における、高炉から出銑された含クロム銑鉄
を溶銑のまま転炉に装入することによってステンレス鋼
の製造が、高炉−−転炉−ＡＯＤ炉またはＶＯＤ炉によ
シー貫して製造することが可能となシ高能率にステンレ
ス鋼を製造できる等の壷〈の効果を有するものである。

出−人　　住友金属工秦株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 含クロム鉱石を、そのまｔＴｏるいは事前処理を行って
   鉄鉱石とともに高炉に装入し、１０００℃以上の高温送
   風、およびまたは酸素富化操業を行う仁とを特徴とする
   高炉による含クロム銑鉄の製造方法・