JPS58167711A - 溶鋼の精錬剤 - Google Patents

溶鋼の精錬剤

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JPS58167711A
JPS58167711A JP4958382A JP4958382A JPS58167711A JP S58167711 A JPS58167711 A JP S58167711A JP 4958382 A JP4958382 A JP 4958382A JP 4958382 A JP4958382 A JP 4958382A JP S58167711 A JPS58167711 A JP S58167711A
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cac2
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steel melt
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Toshihiko Wakayama
利彦 若山
Shuichi Ito
秀一 伊藤
Atsushi Ito
淳 伊藤
Katsunori Tsutsumi
堤 勝則
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Ibiden Co Ltd
Ibigawa Electric Industry Co Ltd
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Ibiden Co Ltd
Ibigawa Electric Industry Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/064Dephosphorising; Desulfurising
    • C21C7/0645Agents used for dephosphorising or desulfurising

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

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】 本発明Fi脚嵩含有量が飽和溶解度未満である溶鋼の精
練剤、特に溶鋼の脱硫剤に関する。
近年鋼の新製品開発、より高度な品質要求から鋼の清浄
さKついて非常に厳しいものが求められるようになって
きており、特に溶鋼中の硫黄濃度と炭素濃度に関しては
極めて低い濃度が要求され、かつCaの添加による高級
鋼化が要望されるようになってきた。
鋼中硫黄の除去方法については、溶銑段階での脱硫処理
が最も広く昔及した方法であるが、転炉から出鋼された
溶鋼を精錬する場合や電気炉製鋼などでは溶鋼を脱硫す
る方法が採用されている。
この橡な溶鋼段階での脱硫処理に用いられる脱硫剤は生
石灰を主体として融剤を混合したものが汎用されている
溶銑段階での脱硫′処11において−も反応性の優れた
脱硫剤である力A/Vウムカーバイド(以下単にカーバ
イドという)は次のような理由から溶鋼段階での脱硫処
理に社用いられていない、すなわち、 U)カーバイドは溶鋼と接触すると次式で示される如く
分解し、その分解反応は溶鋼内硫黄の拡散に比較して非
常に速く起ζ)生成したCaは一時にして、前記Caは
大部分が硫黄と反応することなくカーバイドから逸散し
てしまう。
CaCm  4  Ca−)2c  ・=・=−二一一
(1)初 カーバイド社前記(ト)の理由により脱硫効
率が低くなり目的の溶鋼の脱硫を達成するためKはカー
バイド、つまりCaCm0II!用量が多くなる。S記
(1)式の分解反応によって生成したCはその全量が溶
鋼に溶解するため溶鋼内訳素濃度が著しく上昇してしま
う。
以上のようにカーバイドは上記ば)及び−のような欠点
が大きすぎるため溶鋼の精錬剤にはほとんど使用されて
いなかった。
しかしながら、溶鋼の精錬剤として最も反応性の高い物
質QひとつであるCaを容易に生成することのできるカ
ーバイドは近年注目され始めている。
そのため、たとえば特開昭53−1604号公報c以下
従来例1という)には膨化力A/Vウムとアルカリ土類
金属のハフイドを主成分として含有するフラックスを添
加する戻素含有量が飽和溶解度未満である溶融状態の金
属または合金の精錬方法が提案されている。
アルカリ土類金属のハフイドをフラックスへ添加して、
カーバイドから生成するCaをスラグ中で安定化させカ
ーバイドの利用効率、特に脱りン効率を高めようとした
ものである。しかし、前記フラックスはカーバイドとア
ルカリ土類金属のハライドとの単なる混合物であるため
、カーノくイドがアルカリ土類金属のハフイドと反応し
低融点化して滓化するまではカーバイドと溶鋼とが直接
接触することとな9前′述O力−バイド′O欠点を先金
に除くことができなかった。
本発明は前述のよう1kCaCs含有精錬剤を溶鋼に使
用する際0間iIを解決することにより、CaC禦の脱
硫効率が著しく高く、その結果CaCgの使用量が少な
くなり溶鋼の炭素濃度の上昇を抑えることのできる溶鋼
の精錬剤を提供すること1目的とし、CaC310〜4
0重量憾とCaOlMgO%AjmOmのいずれかlI
たは2種以上85〜30重量憾とア**V金属のハロゲ
ン化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物のいずれか1
m11または2橋以上5〜30重量襲とから主としてな
り、融液がm−してCaC禽結晶が凝固体中に分散析出
してなる溶鋼O精錬剤に関する一〇である。
以下本発明の詳細な説明する。
本発明の精錬剤はCaCs結晶が#固体中に分散析出し
てお夛、従来の脱硫用カーバイドに比較してCaCmの
露出面積が著しく小さい。
従来の脱硫用カーバイドに比較して低品位低融点である
カーバイドはすでに提案されている。
たとえば、特開昭53−99023号公報(以下従来例
2という)では、溶融カルシウムカーバイド1・0 重
量部に対してアルカリ土類酸化物とアルカリ土類弗化物
との共融組成の粒状物t−10〜25重量部添加配合し
て成る低融点脱硫剤が提案されている。そして、特開昭
53−122611号公報(以下従来例3という)では
、化学成分がCaCm50〜70重量部、無機弗化物5
〜30重量部、残部がCaO及び不純物である共融体か
らなる溶銑の脱硫剤が提案されている。
しかし、これら2つの提案はいずれも脱硫剤の融点を低
下させることKより脱硫剤が溶融状態、もしくは半溶融
状態で脱硫反応にあずかるようにすることを目的とした
ものであって、脱硫成分であるCaCsが減少すると光
分な脱硫能が得られないことが記載されていることがら
CaCs組成は高い程好ましく少なくとも50重量%を
必要とするものである。
CaCm結晶を凝固体中に分散析出する手段としては種
々のものが考えられるが、たとえば、融点が1aoo℃
以下となるように迦んだ配合物をアーク加熱中抵抗体発
熱倉どKより加熱溶融し、その融液を冷却してコ固させ
at体をつくる。
工業用カーバイドと生石灰と螢石とt混合したもovt
黒鉛電極を用いて加熱溶融しその融液を急冷して下記の
第1表に示すような成分組成〇−一体を製造した。前記
凝固体を粒vk2〜2.8腸に粉砕して試料とし、気温
15±1℃、相財湿度75±2憾の大気中で30分i良
は180分関放置してCaCmの風化率を測定し、その
結果を図11iK示す。
なお、第1表および図面においてAB−20試料は工業
用カーバイドその一〇であって、従来の脱硫用カーバイ
ドである。
図面より凝固体中のCaCsが40重量襲以下になると
風化が遅くな9、特に放置時間の短かいところで著しく
遅くなっている。すなわち、CaCs結晶が凝固体中に
分散析出してCabsの露出面積が充分小さくなってい
るのに対して、従来例2および3に示されているよう1
kCaCsが50重量外以上の低融点カーバイドは風化
があまり遅くなっておらず、CaCsの露出面積が充分
小さくなっていない、したがって、従来例2および3に
示されている脱硫剤を溶鋼IIC使用すると、滓化する
までのCaO諺と溶鋼との接触が充分制御されず、Ca
Cxの分解反応が溶鋼内硫黄の拡散に比較して速く、生
成した08社硫黄と反応することなく気化損失してしま
う。
本発明の精錬剤t)CaCzは10〜40重量襲とする
ことが最適である。その理由は、CaCmが10重量外
未満ではCaCx成分が不足し実質的に精錬剤め使用量
を低減することができず、他方40重量%を越えるとC
absの露出面積が充分小さくならないからである。
本発明の精錬剤(DCab、MgO,klgosOいず
れかl槍tたは2s以上は85〜30重量襲とすること
が最適である。その理由は、85重量外を越えるとCa
Ox成分が不足し実質的に精練剤の使用量を低減するこ
とができず、他方30重量−未満ではCaCs結晶が凝
固体中において充分に分散析出できないからである。
本発明の精錬剤のアルml金属のハロゲン化物、アルカ
リ土類金属のハロゲン化物のいずれか1■tたは2種以
上はS〜30重量襲とすることが最適である。その理由
は、5重量襲未満では精錬剤を滓化し脱硫反応を促進す
ることができず、他方30重量外を越えると溶鋼を収容
する客器の耐火物との反応が強く生じ、耐火物の溶損が
著しくなるからである。アルカリ金属〇へロゲン化物と
しては、KCl、 KF 、 NaF 、 NaC4、
LiCj、 LiP@どが使用できるが、N&(J%N
aFが工業的Kll利であるatお、アルカリ土類金属
のハロゲン化物としてはMgFfi、Ca F 札Mg
C71m 、CsC4m lkとが使用できるが工業的
にはCars 、 CaC1@が有利である。
本発明の精錬剤の融点は1600’C以下、つ11溶綱
温度以下にする必要がある。
その理由は、1600℃を越えると#固体が滓化せず精
錬剤表向に生成される脱硫反応生成物の妨害を除くこと
がでtllにいからである。
さらに、本発明の精練剤に含まれる引0怠、F・0Fe
 srs 、MnOなどの酸化性成分は10重量襲以下
であることが好ましい、その理由は、101Et%管越
えるとCaO意の酸化損失が大きくなり脱硫効率が低下
することKなるからである。
本発明の精錬剤は融液tIil#固させる際には凝固体
中にCa(l結晶を分散析出させるために急冷すること
が好ましい。
本発明の精練剤の粒径は特に限定されるものではないが
、あtり微粉になるとCa1m結晶が分散析出した効果
が薄れてしまうので、0.2■以上の粒径とするのが好
ましい、インジエクVmン脱硫処理を行なうKあたって
は粒径f:0.2〜1mとし、ア〜ゴシなどの非酸化性
ガスを用いて溶鋼内へ深く吹き込むのが好ましい。
tた、本発明の精錬剤は従来の脱硫用カーバイド、従来
例2および3に記載された脱硫剤に比較してCa生成速
度が制御されているの、で溶鋼内へのC&の歩留りを向
上させることができ鋼中非金属介在物の形態制御が容易
になる。
次に本発明を賽施例について比較例と比較して説明する
実施例 工業用カーバイドと生石灰、焼成ドロマイト、アμミナ
のいずれかllkまた#12111以上と弗化ソーダ、
塩化ナトリウム、後右、塩化カルシウムのいずれか11
1または2種以上とを混合したものを黒鉛電極を用いて
加熱溶融し、その融液を急冷して第1表に示すような成
分組成の一固体1w造した。前記凝固体を粒径2〜2.
8fiK粉砕した本発明品を、AIで予備脱酸された酸
素濃度が約30ppl&の溶鋼2kgを収納したるつは
内へ添加し、溶鋼中KArガスを吹き込んで10分間攪
拌し溶鋼の脱硫処NAt行った。その結果を第2表の実
施例について示す。
また、比較量ムB−1は工業用カーバイドと生石灰と後
右とを混合したものを黒鉛電極を用いて加熱溶融し、そ
の融液を急冷して凝固体を製造し、前記凝固体を2〜2
.81に粉砕して調製した。比較量AB−2は工業用カ
ーバイドそのものであって従来の脱硫用カーバイドを2
〜2.@鱈に粉砕して調製した。比較量AB−3は2〜
2.8鱈の工業用カーバイドと生石灰と後右とを単に混
合して調製し次0以上の比較量をるりは内へ添加して前
述の冥施例と同様に溶鋼の脱硫悠理を行った。その結果
を第2表の比較例に示す、第2表において、原単位は溶
鋼14/につき添加し次溶鋼の精錬剤の量をtで表わし
た値である。脱硫率は溶鋼の脱硫81(XIO%〕とす
る時、(St−8黛)/Stの百分率でもって表わした
値である。脱硫効率とCa歩留りはそれぞれ次式(2)
、(3)K従って本めた。
ここで al:処理前Ca濃度ppm a麓:処理後Ca濃度ppm 第2表に示された結果かられかるよう[、CaCsが1
0.3〜39.2重量襲である試料を用いた本発明の実
施例としての脱硫ムl〜7は、CaCsが56.9重量
襲である試料を用いた比較例である脱硫A8に比べて、
脱硫効率が10.5襲に対して92;4〜54.4≦と
著しく高く、また上昇C濃度が100XIO襲と非常に
抑見られており、さらKCm歩留りが1.9%に対して
4.1〜9.7%と向上していることがわかる。
また1本発明の実施例である脱硫Al〜7は、従来の脱
硫用カーバイドを用いた比較例である説*A9ま友は工
業用カーバイドと生石灰と畳面との単なる混合物を用い
た比較例である脱硫AIOに比べても、脱硫効率、上昇
C濃度およびCa歩留りすべてにおいて著しく改善され
ていることがわかる。
以上、本発明の精錬剤Ficacsの脱硫効率が著しく
高く、その結果Ca(、+の使用蓋が少なくなり溶鋼の
炭素濃度の上昇を抑えることができ、Caの歩留りをも
向上させることができ鋼中非金属介在物の形態制御が容
易になるものである。
【図面の簡単な説明】
図面は凝固体のCaCm組成とCaCm風化率との関係
を示す図である。 特許出願人 揖斐川電気工業株式会社 代表者 多賀澗一部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)CaC310〜40重量襲とCaO%MgO1A
    1m’sのいずれか1纏tたは2種以上85〜30重量
    襲とアルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の
    ハロゲン化物のいずれか1槍tたは2II以上5〜30
    11量鳴とから主としてなり、融液が凝固してCa、、
    tc*結晶が#固体中に分散析出してなる溶鋼のMiI
    il剤。
  2. (2)融点が16001C以下であることを特徴とする
    特許請求のW4囲第1項記載の精錬剤。
  3. (3)  8 i 01、Fe01pe雪Os、M@o
    などの酸化性成分が101E1%以下であることを特徴
    とする特許請求の範囲第1または2項記載の精練剤。
  4. (4)前記アルカリ金属のハロゲン化物がNaF、 N
    aC1のいずれか1柚または2纏であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1〜3項のいずれかに記載O精錬剤
  5. (5)  前記アルカリ土類金属のハロゲン化物がCa
    Fs、CaCj*のいずれか18Illtたは2sであ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1〜4項いずれか
    に記載の精練剤。
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CN103436658A (zh) * 2013-07-31 2013-12-11 南京梅山冶金发展有限公司 一种降低钢包顶渣氧化性的溶剂

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