JPS59133311A - 燃料として炭化カルシウムを使用する製鋼方法 - Google Patents
燃料として炭化カルシウムを使用する製鋼方法Info
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- JPS59133311A JPS59133311A JP59000134A JP13484A JPS59133311A JP S59133311 A JPS59133311 A JP S59133311A JP 59000134 A JP59000134 A JP 59000134A JP 13484 A JP13484 A JP 13484A JP S59133311 A JPS59133311 A JP S59133311A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、鋼の気体吹込精錬に関するものであり、特に
は炭化カルシウムを補助燃料として使用する鋼の気体吹
込精錬に関する。
は炭化カルシウムを補助燃料として使用する鋼の気体吹
込精錬に関する。
鋼の気体吹込精錬中しばしば、溶湯成分の酸化により浴
温を上昇することが所望されそしてこのための既知の方
法は#陽に酸化性燃料物質を添加することである。この
ような燃料物質の代表例はアルミニウムと珪素である。
温を上昇することが所望されそしてこのための既知の方
法は#陽に酸化性燃料物質を添加することである。この
ような燃料物質の代表例はアルミニウムと珪素である。
しかし、これら燃料元素は、その酸性酸化生成物が転炉
の耐火ライニングを侵食する傾向があること、スラグの
脱硫能力を妨は従って多量の石灰添加を必要とすること
、酸化中ガスが発生しないので溶湯に増大せる散布ガス
の導入を必要とすることのような多くの欠点を有してい
る。
の耐火ライニングを侵食する傾向があること、スラグの
脱硫能力を妨は従って多量の石灰添加を必要とすること
、酸化中ガスが発生しないので溶湯に増大せる散布ガス
の導入を必要とすることのような多くの欠点を有してい
る。
これら問題の多くを克服すると考えられる燃料は炭化カ
ルシウムである。例えば、炭化カルシウムの酸化生成物
は実質上、石灰、−酸化炭素及び二酸化炭素である。石
灰は転炉の塩基性ライニングを保護しうるしまた脱硫を
促進する。発生ガスは溶湯の攪拌を助成する。しかし、
炭化カルシウム燃料添加は臼」限された程度のみしか実
施されなかった。その理由は、計算上実現しうるはずの
水準よりはるかに下の、遅くて非効率な熱放出しかこれ
まで得られなかったからである。
ルシウムである。例えば、炭化カルシウムの酸化生成物
は実質上、石灰、−酸化炭素及び二酸化炭素である。石
灰は転炉の塩基性ライニングを保護しうるしまた脱硫を
促進する。発生ガスは溶湯の攪拌を助成する。しかし、
炭化カルシウム燃料添加は臼」限された程度のみしか実
施されなかった。その理由は、計算上実現しうるはずの
水準よりはるかに下の、遅くて非効率な熱放出しかこれ
まで得られなかったからである。
炭化カルシウム燃料添加の問題を克服する為の一つの示
唆された方法は、炭化カルシウムを炭化珪素と共に添加
することである。この方法は、上吹き法におけるようガ
幾つかの状況において成る程度の有益さを与えうるが、
炭化カルシウム酸化から生ずる熱量が低いことによりま
た炭化カルシウムの酸化生成物の不充分な融化のような
問題により更には耐火ライニングの過度の摩耗により、
一般に満足すべきものでなかった。
唆された方法は、炭化カルシウムを炭化珪素と共に添加
することである。この方法は、上吹き法におけるようガ
幾つかの状況において成る程度の有益さを与えうるが、
炭化カルシウム酸化から生ずる熱量が低いことによりま
た炭化カルシウムの酸化生成物の不充分な融化のような
問題により更には耐火ライニングの過度の摩耗により、
一般に満足すべきものでなかった。
炭化カルシウムからの燃料価を改善する一つの提唱法は
、炭化カルシウムの微粒子を酸素と共に連続的に噴入す
ることである。しかし、この方法は、危険であり、追加
的な高価な設備を必要とし、そして特に精錬プロセスが
AOD法のような浴面下精錬プロセスである場合には操
業が複雑化し、実施例 炭化カルシウムから低熱量しか得られない主たる理由は
炭化カルシウム酸化の生成物を融化することが困難であ
り、従ってまだ未酸化の炭化カルシウム粒部分と溶湯と
の間に石灰被接障壁を形成せしめる為であると考えられ
る。この問題は、炭化カルシウム粒寸の増加に伴い一層
厳しくなる。
、炭化カルシウムの微粒子を酸素と共に連続的に噴入す
ることである。しかし、この方法は、危険であり、追加
的な高価な設備を必要とし、そして特に精錬プロセスが
AOD法のような浴面下精錬プロセスである場合には操
業が複雑化し、実施例 炭化カルシウムから低熱量しか得られない主たる理由は
炭化カルシウム酸化の生成物を融化することが困難であ
り、従ってまだ未酸化の炭化カルシウム粒部分と溶湯と
の間に石灰被接障壁を形成せしめる為であると考えられ
る。この問題は、炭化カルシウム粒寸の増加に伴い一層
厳しくなる。
炭化カルシウム酸化生成物が適正に融化される時この被
覆物は粒子から連続的に除去され、それにより新たな炭
化カルシウム表面を酸化の為溶湯に露呈せしめる。炭化
カルシウム酸化生成物を適正に融化する問題は、上吹き
精鋼プロセスが使用される時幾分改善される。何故なら
ば、こうしたプロセスは固有に炭化カルシウム酸化生成
物を融化する役目を為す酸化鉄を大量に発生するからで
ある。しかし炭化カルシウム酸化生成物を適正に融化す
る問題は、浴面下気体吹込鋼精錬法が使用される場合に
こそきわめて難しいのである。
覆物は粒子から連続的に除去され、それにより新たな炭
化カルシウム表面を酸化の為溶湯に露呈せしめる。炭化
カルシウム酸化生成物を適正に融化する問題は、上吹き
精鋼プロセスが使用される時幾分改善される。何故なら
ば、こうしたプロセスは固有に炭化カルシウム酸化生成
物を融化する役目を為す酸化鉄を大量に発生するからで
ある。しかし炭化カルシウム酸化生成物を適正に融化す
る問題は、浴面下気体吹込鋼精錬法が使用される場合に
こそきわめて難しいのである。
更に、浴面下気体吹込鋼精錬法が使用される時、炭化カ
ルシウムを適正に酸化することはきわめて困難である。
ルシウムを適正に酸化することはきわめて困難である。
炭化カルシウムは、充分の酸素がそれに接触して酸化す
る前にかカリの時間浴中に滞留する。この問題は炭化カ
ルシウムを酸素と共に溶湯中に吹込むことにより幾分軽
減されうるが、前述したように、こうした方法は危険で
ありそしてきわめて複雑である。
る前にかカリの時間浴中に滞留する。この問題は炭化カ
ルシウムを酸素と共に溶湯中に吹込むことにより幾分軽
減されうるが、前述したように、こうした方法は危険で
ありそしてきわめて複雑である。
従って、炭化カルシウム燃料添加と関連する従来からの
欠点を実質上回避しつつ燃料として膨化カルシウムを使
用しうる浴面下気体吹込鋼精錬方法を提供することが所
望される。
欠点を実質上回避しつつ燃料として膨化カルシウムを使
用しうる浴面下気体吹込鋼精錬方法を提供することが所
望される。
本発明の目的は、実施に当って面倒さのない、補助燃料
としての炭化カルシウムを使用する浴面下気体吹込銅精
錬方法を提供することである。
としての炭化カルシウムを使用する浴面下気体吹込銅精
錬方法を提供することである。
本発明のまた別の目的は、炭化カルシウムの高燃料価の
実現を可能とする補助燃料として炭化カルシウムを使用
する浴面下気体吹込鋼精錬方法を提供することである。
実現を可能とする補助燃料として炭化カルシウムを使用
する浴面下気体吹込鋼精錬方法を提供することである。
本発明のまた別の目的は、炭化カルシウム酸化生成物の
不充分な融化の問題を克服する補助燃料としての炭化カ
ルシウムを使用する斜上鋼精錬方法を提供することであ
る。
不充分な融化の問題を克服する補助燃料としての炭化カ
ルシウムを使用する斜上鋼精錬方法を提供することであ
る。
転炉の耐火2イニングの摩耗を最小限とし、溶湯の所望
される攪拌をもたらしそして溶湯な適正に脱流するスラ
グを生成するような叙上の炭化カルシウム燃料を用いて
の鋼精錬方法を提供することも本発明の目的である。
される攪拌をもたらしそして溶湯な適正に脱流するスラ
グを生成するような叙上の炭化カルシウム燃料を用いて
の鋼精錬方法を提供することも本発明の目的である。
要約すると、本発明は、炭化カルシウムを酸化し、て溶
鋼に熱を付与する溶鋼浴面下気体吹込精錬方法であって
、 (a) 溶鋼中に、単数乃至複数の酸化性成分を、酸
化に際して、段階(b)において溶鋼中に添加される炭
化カルシウム酸化生成物を融化するに充分の酸性成分を
与える量において溶存せしめた浴を調製する段階と、 (b) i鋼に炭化カルシウムを添加する段階と、(
c) 浴が前記酸化性成分及び段階(b)において溶
鋼に添加された炭化カルシウム両方を含有する期間が約
5分を越えないような割合で該酸化性成分を酸化する為
溶鋼に酸素を吹込む段階と、(d) 段階(c)後、
炭化カルシウムを酸化して溶鋼に熱を与える段階と を包含する。
鋼に熱を付与する溶鋼浴面下気体吹込精錬方法であって
、 (a) 溶鋼中に、単数乃至複数の酸化性成分を、酸
化に際して、段階(b)において溶鋼中に添加される炭
化カルシウム酸化生成物を融化するに充分の酸性成分を
与える量において溶存せしめた浴を調製する段階と、 (b) i鋼に炭化カルシウムを添加する段階と、(
c) 浴が前記酸化性成分及び段階(b)において溶
鋼に添加された炭化カルシウム両方を含有する期間が約
5分を越えないような割合で該酸化性成分を酸化する為
溶鋼に酸素を吹込む段階と、(d) 段階(c)後、
炭化カルシウムを酸化して溶鋼に熱を与える段階と を包含する。
また別の特徴に従えば、本発明は、炭化カルシウムを酸
化して溶鋼に熱を付与する溶鋼浴面下気体吹込精錬方法
であって、 (a) 段階(b)において溶鋼中に添加される炭化
カルシウム酸化生成物を融化するに充分の酸性成分を含
有するスラグを有する浴を調製する段階と、 (b) 溶鋼に炭化カルシウムを添加する段階と、(
e) 段階(b)において溶鋼に添加された炭化カル
シウムを酸化して溶鋼に熱を与え、その場合段階(b)
と段階(c)の開始との間の経過時間が5分を越えない
ものとする段階と を包含する。
化して溶鋼に熱を付与する溶鋼浴面下気体吹込精錬方法
であって、 (a) 段階(b)において溶鋼中に添加される炭化
カルシウム酸化生成物を融化するに充分の酸性成分を含
有するスラグを有する浴を調製する段階と、 (b) 溶鋼に炭化カルシウムを添加する段階と、(
e) 段階(b)において溶鋼に添加された炭化カル
シウムを酸化して溶鋼に熱を与え、その場合段階(b)
と段階(c)の開始との間の経過時間が5分を越えない
ものとする段階と を包含する。
「気体吹込精錬」とは、酸素を溶鋼中に導入して溶鋼中
の各種成分を酸化せしめるプロセスを云う。
の各種成分を酸化せしめるプロセスを云う。
「酸化性成分」とは、製鋼条件下で炭化カルシウム以上
に酸化反応を起しやすい元素或いは化金物を云う。
に酸化反応を起しやすい元素或いは化金物を云う。
「酸性成分」は、炭化カルシウム酸化生成物を融化する
フラックス元素或いは化合物をいう。
フラックス元素或いは化合物をいう。
「融化(flux ’) Jとは、スラグに溶けること
を云う。
を云う。
「浴」とは、精錬中入鋼容器内部の溶湯内容物を呼び、
溶鋼と、溶鋼中に浴けた成分及び溶鋼に溶けなかった物
質であるスラグからガる。
溶鋼と、溶鋼中に浴けた成分及び溶鋼に溶けなかった物
質であるスラグからガる。
本発明方法は、任意の浴面下気体吹込鋼精錬方法におい
て有用である。鋼を精錬するのに必要とされる酸素の少
くとも一部が溶湯表面より下側から溶湯に与えられる浴
面下気体吹込精錬方法の例としては、AOD、CLU、
OBM、Q−BOP及びLWSプロセスが挙げられる。
て有用である。鋼を精錬するのに必要とされる酸素の少
くとも一部が溶湯表面より下側から溶湯に与えられる浴
面下気体吹込精錬方法の例としては、AOD、CLU、
OBM、Q−BOP及びLWSプロセスが挙げられる。
これらは、当業者には周知のものである。
特に好ましい気体吹込鋼精錬法は、アルゴン−酸、素脱
炭法即ちAOD法であり、これは少くとも1つの浴面下
羽口を備える精錬容器内に収蔵される溶融金属乃至合金
を精錬する為の方法であり、(a)90%までの希釈ガ
スを含む酸素含有ガスを羽口な通して溶湯中に吹込み、
(この場合、希釈ガスは、情動の脱炭中形成される体泡
中の−W化炭素の分圧を下げ、総吹込みガス流量を実質
変更することなく溶湯への酸素流量の変夏を可能ならし
め、そして(或いは)保護流体として作用する。)その
後 (b) 羽口を通して溶湯中に散布ガスを吹込む(散
布ガスは、脱ガス、脱酸、揮化或いは不純物の浮揚と続
いてのスラグへの捕捉乃至反応により溶湯から不純物を
除去する役目を外す)ことから成る。有用な希釈ガスと
しては、アルゴン、ヘリウム、水素、窒素、スチーム及
び炭化水素が挙げられる。有用な散布ガスとしては、ア
ルゴン、ヘリウム、窒素、−W化炭素、二酸化炭素及び
スチームがある。有用な保護流体としては、アルゴン、
ヘリウム、水素、窒素、−酸化炭素、二酸化炭素、スチ
ーム及び炭化水素が含まれる。
炭法即ちAOD法であり、これは少くとも1つの浴面下
羽口を備える精錬容器内に収蔵される溶融金属乃至合金
を精錬する為の方法であり、(a)90%までの希釈ガ
スを含む酸素含有ガスを羽口な通して溶湯中に吹込み、
(この場合、希釈ガスは、情動の脱炭中形成される体泡
中の−W化炭素の分圧を下げ、総吹込みガス流量を実質
変更することなく溶湯への酸素流量の変夏を可能ならし
め、そして(或いは)保護流体として作用する。)その
後 (b) 羽口を通して溶湯中に散布ガスを吹込む(散
布ガスは、脱ガス、脱酸、揮化或いは不純物の浮揚と続
いてのスラグへの捕捉乃至反応により溶湯から不純物を
除去する役目を外す)ことから成る。有用な希釈ガスと
しては、アルゴン、ヘリウム、水素、窒素、スチーム及
び炭化水素が挙げられる。有用な散布ガスとしては、ア
ルゴン、ヘリウム、窒素、−W化炭素、二酸化炭素及び
スチームがある。有用な保護流体としては、アルゴン、
ヘリウム、水素、窒素、−酸化炭素、二酸化炭素、スチ
ーム及び炭化水素が含まれる。
アルゴン及び窒素が好ましい希釈及び散布ガスである。
アルゴン、窒素及び二酸化炭素が好ましい保護流体であ
る。
る。
本発明方法において、炭化カルシウムは、石灰のような
炭化カルシウム酸化生成物を適正に融化するに充分の酸
性成分及び酸化性成分(これらは酸化される時充分量の
酸性成分を生みだす)を含有する浴に加えられる。斯く
して、炭化カルシウムは溶鋼と連続的に接触状態に維持
されそして炭化カルシウムの酸化は一層効率的に実施さ
れる。
炭化カルシウム酸化生成物を適正に融化するに充分の酸
性成分及び酸化性成分(これらは酸化される時充分量の
酸性成分を生みだす)を含有する浴に加えられる。斯く
して、炭化カルシウムは溶鋼と連続的に接触状態に維持
されそして炭化カルシウムの酸化は一層効率的に実施さ
れる。
本方法において使用するに適した酸化性成分とシテハ、
アルミニウム、珪素、フェロシリコン、チタン、フェロ
アルミニウム、7エロチタン等が挙げられる。このよう
な酸化性成分が使用される時、これらは溶湯のスロッピ
ング(泡立ち溢出)を最小限にしそして耐火ライニング
への損傷を最小限にするような態様で添加されることが
重侠である。米国牲許第4.187.102及び4,2
78,464号を参照されたい。
アルミニウム、珪素、フェロシリコン、チタン、フェロ
アルミニウム、7エロチタン等が挙げられる。このよう
な酸化性成分が使用される時、これらは溶湯のスロッピ
ング(泡立ち溢出)を最小限にしそして耐火ライニング
への損傷を最小限にするような態様で添加されることが
重侠である。米国牲許第4.187.102及び4,2
78,464号を参照されたい。
本発明において使用するに適した酸性成分としては、酸
化アルミニウム、二酸化珪素、二酸化チタン、酸化形態
の鉄等が挙げられる。
化アルミニウム、二酸化珪素、二酸化チタン、酸化形態
の鉄等が挙げられる。
好ましい酸化性成分はアルミニウム及び珪素でありそし
て好ましい酸性成分は酸化アルミニウム及び二酸化珪素
である。
て好ましい酸性成分は酸化アルミニウム及び二酸化珪素
である。
溶湯に添加される炭化カルシウムの量は、溶湯の容積、
浴組成及び必要注出温度のような多数の因子に依存する
。当業者はこうした考慮事項に精通している。溶湯に与
えられる炭化カルシウムの量は結局、溶湯に加えられる
酸化性及び(或いは)酸性成分の量に影響を与える。
浴組成及び必要注出温度のような多数の因子に依存する
。当業者はこうした考慮事項に精通している。溶湯に与
えられる炭化カルシウムの量は結局、溶湯に加えられる
酸化性及び(或いは)酸性成分の量に影響を与える。
炭化カルシウムは何回かにわけて回分的に添加されうる
しまだ連続的に添加されうる。炭化カルシウム粒が約%
インチ以下の直径の粒寸な持つことが好ましい。もし酸
化性成分が溶湯に添加される必要があるなら、それらは
炭化カルシウム添加前に或いはそれと実質上同時に添加
されうる。添加を行う都合の良い方法は、炭化カルシウ
ム及び酸化性成分両方を一緒に、好ましくは密閉容器に
入れて溶湯に添加することである。
しまだ連続的に添加されうる。炭化カルシウム粒が約%
インチ以下の直径の粒寸な持つことが好ましい。もし酸
化性成分が溶湯に添加される必要があるなら、それらは
炭化カルシウム添加前に或いはそれと実質上同時に添加
されうる。添加を行う都合の良い方法は、炭化カルシウ
ム及び酸化性成分両方を一緒に、好ましくは密閉容器に
入れて溶湯に添加することである。
炭化カルシウム酸化生成物を融化するに充分の酸化性及
び(或いは)酸性成分を有する浴を調製することにより
、融化を達成するのに酸化鉄を発生する必要性が今や回
避され従って溶湯が一層効率的に精錬される。ここで第
3図を参照されたい。
び(或いは)酸性成分を有する浴を調製することにより
、融化を達成するのに酸化鉄を発生する必要性が今や回
避され従って溶湯が一層効率的に精錬される。ここで第
3図を参照されたい。
第3図は、酸化アルミニウム、二酸化珪素、石灰及び酪
化マグネシウムの濃度が100俤に等しいとした標準化
ベースにおいてスラグの俤としての酸化アルミニウム及
び二酸化珪素の濃度のグア′7である。グラフにおいて
、曲線の下側の領域は炭化カルシウム酸化生成物を融化
するに不充分な酸化アルミニウム及び二酸化珪素濃度を
表す。従って、本発明方法を実施する為に、標準化ベー
スにおいてスラグ中の好ましい酸性成分である酸化アル
ミニウム及び二酸化珪素の最小濃度は次式により表わし
うる: (チAlz On ) (’Ir S 10t )≧1
20但し チAltos≧5 チSiO□>3本発明
方法の重要な部分は、炭化カルシウムと酸化性成分が5
分を越えない、好ましくは3分を越えない期間のみ浴中
に共存することである。このパラメータの重要さに対す
る理由を第2図を参照して説明する。第2図は、アルミ
ニウム、珪素及び炭化カルシウムの2回の添加に対して
時間経過に対するそれらの濃度変化を示す。グラフから
れかるように、浴面下気体吹込精錬において、3種のう
ちでもつとも酸化しやすいアルミニウムは残る2種のい
ずれもが酸化し始める前に実質上完全に酸化する。アル
ミニウムが酸化し終る時点で、珪素が酸化し始め、そし
て珪素が実質上完全に酸化された後のみ炭化カルシウム
が酸化し始める。
化マグネシウムの濃度が100俤に等しいとした標準化
ベースにおいてスラグの俤としての酸化アルミニウム及
び二酸化珪素の濃度のグア′7である。グラフにおいて
、曲線の下側の領域は炭化カルシウム酸化生成物を融化
するに不充分な酸化アルミニウム及び二酸化珪素濃度を
表す。従って、本発明方法を実施する為に、標準化ベー
スにおいてスラグ中の好ましい酸性成分である酸化アル
ミニウム及び二酸化珪素の最小濃度は次式により表わし
うる: (チAlz On ) (’Ir S 10t )≧1
20但し チAltos≧5 チSiO□>3本発明
方法の重要な部分は、炭化カルシウムと酸化性成分が5
分を越えない、好ましくは3分を越えない期間のみ浴中
に共存することである。このパラメータの重要さに対す
る理由を第2図を参照して説明する。第2図は、アルミ
ニウム、珪素及び炭化カルシウムの2回の添加に対して
時間経過に対するそれらの濃度変化を示す。グラフから
れかるように、浴面下気体吹込精錬において、3種のう
ちでもつとも酸化しやすいアルミニウムは残る2種のい
ずれもが酸化し始める前に実質上完全に酸化する。アル
ミニウムが酸化し終る時点で、珪素が酸化し始め、そし
て珪素が実質上完全に酸化された後のみ炭化カルシウム
が酸化し始める。
溶湯により必要とされる炭化カルシウムがその酸化開始
前に5分を越えて溶湯中に滞留することになるなら、非
常に有害な結果が起る。これら製鋼条件下で浴中に滞留
している間に炭化カルシウムのカルシウム成分は揮化し
て浴から除去される傾向がある。従って、炭化カルシウ
ムの燃料価の重要な部分は、カルシウムがCaOへの酸
化に利用しえないから、失われる。炭化カルシウムが未
反応状態で浴中にとどまる時間が長くなる程、炭化カル
シウムの燃料価の損失は大きくなる。このカルシウム揮
化こそが、理論的に予測されたよりはるかに少い熱量し
か溶湯に与えないという、これ葦で記載された炭化カル
シウムの不可思議な傾向を生せしめたのである。本発明
方法は、炭化カルシウムが浴中で未反応のまま長期間滞
留しないことを保証することにより炭化カルシウムから
得チれる熱量を著しく増大する。
前に5分を越えて溶湯中に滞留することになるなら、非
常に有害な結果が起る。これら製鋼条件下で浴中に滞留
している間に炭化カルシウムのカルシウム成分は揮化し
て浴から除去される傾向がある。従って、炭化カルシウ
ムの燃料価の重要な部分は、カルシウムがCaOへの酸
化に利用しえないから、失われる。炭化カルシウムが未
反応状態で浴中にとどまる時間が長くなる程、炭化カル
シウムの燃料価の損失は大きくなる。このカルシウム揮
化こそが、理論的に予測されたよりはるかに少い熱量し
か溶湯に与えないという、これ葦で記載された炭化カル
シウムの不可思議な傾向を生せしめたのである。本発明
方法は、炭化カルシウムが浴中で未反応のまま長期間滞
留しないことを保証することにより炭化カルシウムから
得チれる熱量を著しく増大する。
酸化性成分が酸化されつつある間に炭化カルシウムが浴
中に滞留しないことを保証する為に、酸化性成分全量を
浴に添加しそしてこれら成分を酸化して所定の酸性成分
を与えることができる。しかし、このようなやり方は好
ましくない。何故なら、酸性成分が、炭化カルシウム酸
化生成物がその中和に供しえないなら転炉ライニングを
侵食する傾向があるからである。炭化カルシウム酸化の
開始前に所定量の酸性成分全量が浴中に存在するなら、
大量のこれら酸性成分が、それらが炭化カルシウム酸化
生成物を融化しうるまでに長時間浴中にとどまり従って
転炉ライニングに有害作用を及はそう。
中に滞留しないことを保証する為に、酸化性成分全量を
浴に添加しそしてこれら成分を酸化して所定の酸性成分
を与えることができる。しかし、このようなやり方は好
ましくない。何故なら、酸性成分が、炭化カルシウム酸
化生成物がその中和に供しえないなら転炉ライニングを
侵食する傾向があるからである。炭化カルシウム酸化の
開始前に所定量の酸性成分全量が浴中に存在するなら、
大量のこれら酸性成分が、それらが炭化カルシウム酸化
生成物を融化しうるまでに長時間浴中にとどまり従って
転炉ライニングに有害作用を及はそう。
炭化カルシウム添加を為す一層好ましい方法は、何回か
に分けて順次添加する方法であり、各添加が浴の3重量
%以下、もつとも好ましくは2重量%以下とすることで
ある。各炭化カルシウム添加は所定量の酸化性及び(或
いは)酸性成分を伴ってもよいし、後者を先行させても
よい。
に分けて順次添加する方法であり、各添加が浴の3重量
%以下、もつとも好ましくは2重量%以下とすることで
ある。各炭化カルシウム添加は所定量の酸化性及び(或
いは)酸性成分を伴ってもよいし、後者を先行させても
よい。
第1図は、炭化カルシウムが浴の約6重量%であるよう
な1回の添加の結果を表すグラフである。
な1回の添加の結果を表すグラフである。
この具体例において、酸化性成分は、炭化カルシウム添
加前に、溶湯に添加されそして完全に酸化される。従っ
て、この具体例では、炭化カルシウムと酸化性成分が溶
湯中に一緒に存在する時間は零である。
加前に、溶湯に添加されそして完全に酸化される。従っ
て、この具体例では、炭化カルシウムと酸化性成分が溶
湯中に一緒に存在する時間は零である。
第2図は、炭化カルシウムの2回の添加の結果を示すグ
ラフである。この具体例において、各添加は浴の約15
重量%でありそして各炭化カルシウム添加は所定量の酸
化性成分(この場合AI。
ラフである。この具体例において、各添加は浴の約15
重量%でありそして各炭化カルシウム添加は所定量の酸
化性成分(この場合AI。
St )の所定量の添加を同時に伴っている。溶湯中に
炭化カルシウムと酸化性成分が共存する時間はtl及び
t2である。
炭化カルシウムと酸化性成分が共存する時間はtl及び
t2である。
炭化カルシウム及び酸化性成分の添加は連続的に為され
うる。もし炭化カルシウムが連続的に添加されるなら、
酸化性成分及び炭化カルシウムを酸化する為溶湯に吹込
まれる酸素流量は、溶湯中での炭化カルシウムの著しい
累積を回避するようなものとすべきである。
うる。もし炭化カルシウムが連続的に添加されるなら、
酸化性成分及び炭化カルシウムを酸化する為溶湯に吹込
まれる酸素流量は、溶湯中での炭化カルシウムの著しい
累積を回避するようなものとすべきである。
既述したように、溶湯に適当な割合及び景において酸素
を与えることにより、酸化性成分が酸化されつつある間
、炭化カルシウムがその酸化開始前に5分以上浴中に滞
留しないようにされる。当業者は、化学量論その他の考
察から適正量の酸素流量及び量を定義することができる
。
を与えることにより、酸化性成分が酸化されつつある間
、炭化カルシウムがその酸化開始前に5分以上浴中に滞
留しないようにされる。当業者は、化学量論その他の考
察から適正量の酸素流量及び量を定義することができる
。
溶湯への添加は酸素流れの開始前に、それと同時して或
いはその後に為しうるが、酸素流れが停止された後添加
は為されるべきでない。
いはその後に為しうるが、酸素流れが停止された後添加
は為されるべきでない。
2種の異った酸性成分に後に酸化される2種の異ったi
化性成分の添加は、炭化カリウム酸化生成物を融化する
溶湯度をか々り増太しそしてまた溶湯がスロッピングを
起す傾向を著しく軽減することが見出された。理論に縛
られたくはないが、本発明者はこのようら有益な結果は
石灰及び酸性成分と多数の様々の成分の混合物の融点を
下げることによるものと考えている。
化性成分の添加は、炭化カリウム酸化生成物を融化する
溶湯度をか々り増太しそしてまた溶湯がスロッピングを
起す傾向を著しく軽減することが見出された。理論に縛
られたくはないが、本発明者はこのようら有益な結果は
石灰及び酸性成分と多数の様々の成分の混合物の融点を
下げることによるものと考えている。
こうして、本発明方法の使用により、底吹き鋼精錬方法
に対して溶湯中に炭化カルシウムを酸素と共に噴入する
必要性なく、従って危険が生じうる状況を回避して燃料
として炭化カルシウムを効率的に使用できることとなっ
た。本発明方法を使用して、炭化カルシウムと酸素が物
理的に離れた位置において溶湯に与えられても、著しく
効率的な炭化カルシウム酸化を実現することができる。
に対して溶湯中に炭化カルシウムを酸素と共に噴入する
必要性なく、従って危険が生じうる状況を回避して燃料
として炭化カルシウムを効率的に使用できることとなっ
た。本発明方法を使用して、炭化カルシウムと酸素が物
理的に離れた位置において溶湯に与えられても、著しく
効率的な炭化カルシウム酸化を実現することができる。
こうして、危険さをはらんだ操業条件及び耐火2イニン
グへの著しい損傷を回避しつつ炭化カルシウム燃料化の
利益を得ると共にそこから一層大きな発熱量を実現する
ことができる。
グへの著しい損傷を回避しつつ炭化カルシウム燃料化の
利益を得ると共にそこから一層大きな発熱量を実現する
ことができる。
例1
3トンAOD転炉内に、6500 lb の溶融電気
炉低合金鋼を装入した。温度は2845″Fであった。
炉低合金鋼を装入した。温度は2845″Fであった。
その後、201b のアルミニウム、281bの75
チフエロシリコン及び801b の酸化マグネシウムを
添加しそして溶湯を5ooft”(標準状態)の酸素で
吹いてフェロシリコン及びアルミニウムを醇化した。そ
の後、200 lb の市販炭化カルシウム(約80
チ炭化カルシウム含有、残部王として石灰)を溶湯に添
加しそして溶湯に1210ft3(標準状態)の酸素を
吹込んで炭化カルシウムを酸化した。炭化カルシウム酸
化後、溶湯の温度はそれが転炉に装入された時より26
5下高くなった、即ち溶湯重量に基いて炭化カルシラム
チ当り約1036F高くなった。最大理論熱増量は係当
9187’Fである。ここで実現された熱増量は最大値
の約62%にもなった。このような大きな熱増量はこれ
までこの寸法の転炉に対しては実現しえなかったもので
ありそして100トン転炉に対しては理論最大値の90
チ以上の熱増量に匹敵するものであると考えられる。炭
化カルシウム酸化段階後、スラグ中の炭化カルシウム含
量は僅か0.43%であり、これは炭化カルシウムの実
質上完全な燃焼を示す。炭化カルシウム酸化中、酸素吹
きの92チにわたって酸素−窒素混合物を使用しそして
残る8%にわたって酸素−アルゴン混合物を使用した。
チフエロシリコン及び801b の酸化マグネシウムを
添加しそして溶湯を5ooft”(標準状態)の酸素で
吹いてフェロシリコン及びアルミニウムを醇化した。そ
の後、200 lb の市販炭化カルシウム(約80
チ炭化カルシウム含有、残部王として石灰)を溶湯に添
加しそして溶湯に1210ft3(標準状態)の酸素を
吹込んで炭化カルシウムを酸化した。炭化カルシウム酸
化後、溶湯の温度はそれが転炉に装入された時より26
5下高くなった、即ち溶湯重量に基いて炭化カルシラム
チ当り約1036F高くなった。最大理論熱増量は係当
9187’Fである。ここで実現された熱増量は最大値
の約62%にもなった。このような大きな熱増量はこれ
までこの寸法の転炉に対しては実現しえなかったもので
ありそして100トン転炉に対しては理論最大値の90
チ以上の熱増量に匹敵するものであると考えられる。炭
化カルシウム酸化段階後、スラグ中の炭化カルシウム含
量は僅か0.43%であり、これは炭化カルシウムの実
質上完全な燃焼を示す。炭化カルシウム酸化中、酸素吹
きの92チにわたって酸素−窒素混合物を使用しそして
残る8%にわたって酸素−アルゴン混合物を使用した。
上記炭化カルシウム酸化による温度上昇度は、石灰添加
、余分のターンダウン及び合金化元素添加のような熱損
失並びに酸化性成分の酸化による発熱量を考慮して決定
された。
、余分のターンダウン及び合金化元素添加のような熱損
失並びに酸化性成分の酸化による発熱量を考慮して決定
された。
同様の態様で、溶鋼を転炉に装入したが、但し今度は添
加はすべて同時的に為された。酸化性成分が約5分で酸
化されるような割合で酸素を供給した。その後炭化カル
シウムが酸化された。熱槽4ttld%炭化カルシウム
当り約72′Fであった。
加はすべて同時的に為された。酸化性成分が約5分で酸
化されるような割合で酸素を供給した。その後炭化カル
シウムが酸化された。熱槽4ttld%炭化カルシウム
当り約72′Fであった。
比較目的の為、同様の態様で、上記過程を繰返したが、
但し酸化性成分が約7分で酸化されるような割合で酸素
を供給し、その後炭化カルシウムを酸化した。熱増量は
襲炭化カルシウム当り約so’Fにすぎなかった。これ
から、炭化カルシウムがその酸化開始前に5分を越えて
浴中に滞留する時炭化カルレウム酸化からの熱増量が著
しく減少することがわかる。
但し酸化性成分が約7分で酸化されるような割合で酸素
を供給し、その後炭化カルシウムを酸化した。熱増量は
襲炭化カルシウム当り約so’Fにすぎなかった。これ
から、炭化カルシウムがその酸化開始前に5分を越えて
浴中に滞留する時炭化カルレウム酸化からの熱増量が著
しく減少することがわかる。
例2
6トンAOD転炉に、2900″Fの温度を有する溶融
電気炉低合金鋼6400 lb を装入した。
電気炉低合金鋼6400 lb を装入した。
その後、151bのアルミニウム、281bの75チフ
二ロシリコン、801b の酸化マグネシウム及び2
00 lb の市販炭化カルシウムを装入した。
二ロシリコン、801b の酸化マグネシウム及び2
00 lb の市販炭化カルシウムを装入した。
溶湯に1960ft3(標準状態)の酸素を吹込んで、
アルミニウム、フェロシリコン及ヒ炭化カルシウムを酸
化した。炭化カルシウムは、酸化性成分が酸化されつつ
ある間、その酸化開始前4.7分間溶湯中に存在した。
アルミニウム、フェロシリコン及ヒ炭化カルシウムを酸
化した。炭化カルシウムは、酸化性成分が酸化されつつ
ある間、その酸化開始前4.7分間溶湯中に存在した。
210°Fの溶湯に対する温度増加、即ちチ炭化カルシ
ウム当り約72°Fが実現された。
ウム当り約72°Fが実現された。
同様の態様で、溶鋼が転炉に装入されたが、今度は添加
を2段階で為した。第1段階で、7.51bのアルミニ
ウム、141b の75襲フ二ロシリコン、401b
の酸化マグネシウム及び100 lbの市販炭化カルシ
ウムが添加されそしてアルミニウム、フェロシリコン及
び炭化カルシウムを酸化する為980ft3(標準状態
)の酸素を吹込んだ。
を2段階で為した。第1段階で、7.51bのアルミニ
ウム、141b の75襲フ二ロシリコン、401b
の酸化マグネシウム及び100 lbの市販炭化カルシ
ウムが添加されそしてアルミニウム、フェロシリコン及
び炭化カルシウムを酸化する為980ft3(標準状態
)の酸素を吹込んだ。
炭化カルシウムは溶湯中にその酸化開始前約2.5分存
在した。その後、同じ過程が第2段階として繰返された
。浴湯に対する温度増加はチ炭化カルシウム当り約90
6Fであった。
在した。その後、同じ過程が第2段階として繰返された
。浴湯に対する温度増加はチ炭化カルシウム当り約90
6Fであった。
第1図は、炭化カルシウムがアルミニウム及び珪素の酸
化に続いて添加される場合の精錬中温アルミニウム、珪
素及び炭化カルシウムの濃度変化を表すグラフである。 第2図は、炭化カルシウムがアルミニウム及び珪素と同
時に浴に添加され、これを2回繰返しだ場合の第1図と
同様のグラフである。 第3図はAl2O3及び5if2が酸性成分として使用
された場合炭化カルシウム酸化生成物を融化するに必要
な酸性成分の濃度のグラフであり、丸印は非融化そして
四角印は融化状態を表す。 、、゛( 代理人の氏名 倉 内 基 弘 二゛1FIG、1 内洞 □ FIG、2 □■ ド1141 ドt2−1 9)】月 −m− FIG、3
化に続いて添加される場合の精錬中温アルミニウム、珪
素及び炭化カルシウムの濃度変化を表すグラフである。 第2図は、炭化カルシウムがアルミニウム及び珪素と同
時に浴に添加され、これを2回繰返しだ場合の第1図と
同様のグラフである。 第3図はAl2O3及び5if2が酸性成分として使用
された場合炭化カルシウム酸化生成物を融化するに必要
な酸性成分の濃度のグラフであり、丸印は非融化そして
四角印は融化状態を表す。 、、゛( 代理人の氏名 倉 内 基 弘 二゛1FIG、1 内洞 □ FIG、2 □■ ド1141 ドt2−1 9)】月 −m− FIG、3
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)炭化カルシウムを酸化して溶鋼に熱を付与する溶鋼
浴面下気体吹込精錬方法であって、(a) 溶鋼中に
、単数乃至複数の酸化性成分を、酸化に際して、段階(
b)において溶鋼中に添加される炭化カルシウム酸化生
成物を融化するに充分の酸性成分を与える量において溶
存せしめた浴を調製する段階と、 (b) 溶鋼に炭化カルシウムを添加する段階と、(
c)浴が前記酸化性成分及び段階(b)において溶鋼に
添加された炭化カルシウム両方を含有する期間が約5分
を越えないような割合で該酸化性成分を酸化する為溶鋼
に酸素を与える段階と、(d) 段階(C)後、炭化
カルシウムを酸化して溶鋼に熱を与える段階と を包含する精錬方法。 2)期間が約3分を越えない特許請求の範囲第1項記載
の方法。 3)期間が実質零である特許請求の範囲第1項記載の方
法。 4)炭化カルシウム及び酸化性成分がほぼ同時に溶湯に
添加される特許請求の範囲第1項記載の方法。 5)酸化性成分が溶湯に炭化カルシウム添加前に溶湯に
添加される特許請求の範囲第1項記載の方法。 6)段階(a)〜(d)の操作が少くとも1回繰返され
る特許請求の範囲第1項記載の方法。 7)各繰返し操作中溶湯に添加される炭化カルシウムが
浴の約6重量%を越えない特許請求の範囲第6項記載の
方法。 8)炭化カルシウム及び所定量の酸化性成分が連続添加
方式で溶湯に添加される特許請求の範囲第1項記載の方
法。 9)2種の異った酸化性成分が使用される特許請求の範
囲第1項記載の方法。 10)酸化性成分がアルミニウム及び珪素である特許請
求の範囲第9項記載の方法。 11)酸性成分が酸化アルミニウム及び二酸化珪素であ
る特許請求の範囲第10項記載の方法。 12) 酸性成分の量が、スラグの標準化重量に基い
て、 (チA1□03)(チStow)≧120(但し多A
1 z Os≧5そして%Sin、≧3)の関係を満足
する特許請求の範囲第11項記載の方法。 13) 炭化カルシウムが、酸素が溶湯に加えられる
位置から物理的に隔った位置で溶湯に添カロされる特許
請求の範囲第1項記載の方法。 14) 炭化カルシウムが溶湯の上部において溶湯に
添加される特許請求の範囲第13項記載の方法。 15) 浴面下気体吹込精錬法がAOD法である特許
請求の範囲第1項記載の方法。 16) 炭化カルシウムを酸化して溶鋼に熱を付与す
る溶鋼浴面下気体吹込精錬方法であって、(、) 段
階(b)において溶鋼中に添加される炭化カルシウム酸
化生成物を融化するに充分の酸性成分を含有するスラグ
を有する浴を調製する段階と、 (b) 溶鋼に炭化カルシウムを添加する段階と、(
C) 段階(b)において溶鋼に添加された炭化カル
シウムを酸化して溶鋼に熱を与え、その場合段階(b)
と段階(c)の開始との間の経過時間が5分を越えない
ものとする段階と を包含する精錬方法。 17) 期間が実質零である特許請求の範囲第16項
記載の方法。 18) 酸性成分が酸化アルミニウム及び二酸化珪素
である特許請求の範囲第16項記載の方法。 19) 炭化カルシウムが、酸素が溶湯に加えられる
位置から物理的に隔った位置で溶湯に添加される特許請
求の範囲第16項記載の方法。 20) 浴面下気体吹込精錬法がAOD法である特許
請求の範囲第16項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US456113 | 1983-01-06 | ||
US06/456,113 US4477278A (en) | 1983-01-06 | 1983-01-06 | Steelmaking process using calcium carbide as fuel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59133311A true JPS59133311A (ja) | 1984-07-31 |
JPH0137450B2 JPH0137450B2 (ja) | 1989-08-07 |
Family
ID=23811481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59000134A Granted JPS59133311A (ja) | 1983-01-06 | 1984-01-05 | 燃料として炭化カルシウムを使用する製鋼方法 |
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EP (1) | EP0115271B1 (ja) |
JP (1) | JPS59133311A (ja) |
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AU (1) | AU563564B2 (ja) |
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US5188130A (en) * | 1989-11-29 | 1993-02-23 | Philip Morris, Incorporated | Chemical heat source comprising metal nitride, metal oxide and carbon |
US5146934A (en) * | 1991-05-13 | 1992-09-15 | Philip Morris Incorporated | Composite heat source comprising metal carbide, metal nitride and metal |
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DE2527156B2 (de) * | 1975-06-18 | 1980-09-04 | Thyssen Niederrhein Ag Huetten- Und Walzwerke, 4200 Oberhausen | Verfahren zur Vorbehandlung einer Stahlschmelze beim Stranggießen |
US4187102A (en) * | 1978-08-24 | 1980-02-05 | Union Carbide Corporation | Method for controlling the temperature of the melt during pneumatic refining of steel |
GB2052563B (en) * | 1979-06-25 | 1983-10-12 | Sueddeutsche Kalkstickstoff | Process for the treatment of molten iron with increased scrap content |
US4278464A (en) * | 1979-12-27 | 1981-07-14 | Union Carbide Corporation | Method for preventing slopping during subsurface pneumatic refining of steel |
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-
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- 1984-01-05 IL IL70625A patent/IL70625A/xx unknown
- 1984-01-05 AU AU23117/84A patent/AU563564B2/en not_active Ceased
- 1984-01-05 PH PH30066A patent/PH20011A/en unknown
- 1984-01-05 ES ES528704A patent/ES528704A0/es active Granted
- 1984-01-05 NO NO840034A patent/NO840034L/no unknown
- 1984-01-05 FI FI840039A patent/FI840039A/fi not_active Application Discontinuation
- 1984-01-05 IN IN23/DEL/84A patent/IN159990B/en unknown
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