JPS5923839A - 低炭素合金鉄の製造法 - 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】 を脱炭し、低炭素合金鉄を製造する方法に関するもので
ある。

ノエロマンガン，フエ口りロム，ノリコマンガン，／リ
コクロム等の合金鉄は、鉄鋼の成分添加剤，脱酸剤笠と
して古くから用いられている。

前記合金鉄は、鉄鋼の種類，目的によって炭素含有量の
低いものが要求されており、各々フエ口マンガン，フエ
口クロム，／リコマンガン，／リコクロム等の中炭素，
低炭素，極低炭素品が」Ｉ供されている。

従来、低炭素フェロマンガンを製造する方法としては、
マンガン鉱石とけい石，コークス等を電気炉に装入し、
該電気炉で溶融還元し、シリコマンガンを製造する第一
工程と、前記第一工程で１ｌＪられたシリコマンガンに
、マンガン鉱石等を添加し、脱けいを行なう第二工程に
よって低炭素フェロマンガンを製造しており、さらに、
極低炭素フェロマンガンを製造する際には、第一工程で
得られたシリコマンガンにさらにけい石，けい素含有ス
ラグ等を添カ牝、けい未含有率を上列させ、これにマン
ガン鉱石を添加して棲低炭素フエ。マンガンを製造して
いる。

また、低炭素フェロクロムを製造する方法としては、鉱
石とコークスを電気炉に装入し、を亥電気炉で溶融還元
し高炭素フェロクロムを得る第一工程と、前記第一工程
で得られた高炭素フェロクロムにけい石、けい素含有ス
ラグ等のけい素源を添加してンリコクロムを製造する第
二工程と、前記第二工程で得られたシリコクロム溶融物
にクロム鉱石等を添加し、脱けいを行ない低炭素フェロ
クロムを製造する第三工程により行なわれていた。

前述の如く低炭素合金鉄を得る従来法は、工程が多岐に
わたり、電力ロスが大きく、また成分ロスが大きい欠点
を有し、生産性に劣るものであった。

本発明は、特許請求の範囲の項に記載した構成とするこ
とによって、高炭素又は中炭素合金鉄から簡単に低炭素
合金鉄を製造することができ、大巾に工程を省略し、電
力ロス、成分ロスがなく、安価に低炭素合金鉄を製造す
る方法を得ることができだ。

即ち、本発明は合金鉄の脱炭に当り、溶融塩の電解を利
用するものであって、溶湯にアルカリ土類金属塩の７種
又はコ種以上からなるフラックスを添加し該フラックス
を溶融し、溶湯を陰極とし、該溶融スラッグを陽極とし
てこれに直流電圧を印加する。

絃で使用するフラックスとしてはＣａＯ＋　ＣａＣｔ２
１ＣａＦ２　＋　ＢａＣｔ２＋　ＢａＦ２　、　ＢａＯ
又はＭｇＯ、ＭｇＣ４、ＭｇＦｚ等のアルカリ土類金属
塩の７種又はス種以上が使用される。また、本発明に云
う合金鉄はフェロマンガン、シリコマンガン、フェロク
ロム及Ｕ　’／　’）コクロム等をいう。

さらに本発明の詳細な説明すれば、溶湯の上部に前記フ
ラックスの溶融物を被覆しだ後、前記溶湯を陰極側とし
、その」二面を被覆したフラックスの溶融物を陽極側と
してこれに直流電圧を印加する。

このときフラックスの溶融物中のカルシウム。

マグネ７ウム等は還元されて夫々金属ノＪルンウノ、。

金属マグネ／ラム、金属バリウムを生成し、これが溶湯
とフラックスとの界面に集積し、さらに溶湯中のＣと下
記式の如く各々、カルシウム、マグネシウム、バリウム
の炭化物となって７ラツクス中に移行する。

Ｃａ　＋２Ｃ−＋　　ＣａＣ４ Ｂａ　＋２Ｃ−＋　　ＢａＣｚ Ｍｇ　＋　２Ｃ−＋ＭｇＣｚ 本発明で使用するフラックスは原則的には溶湯の温度よ
り１００−．２００°Ｃ以下で溶融状態であることがの
ぞましく、そのためにはフラックスとしてＣａＯ−Ｃａ
Ｆ２系＋　ＣａＯＣａＣＺ２系＋　ＣａＣｔ２−　Ｃａ
Ｆ２−ＣａＯ系＋　Ｂａ０−ＢａＦｚ系＋　ＢａＣｌ２
−　ＢａＦ２系、　ＭｇＣｌ２−ＭｇＦ２系等が好適で
あり、また必要によっては該フラックスに適宜ＮａＣ１
、ＮａＦ等を添加して低融点フラックスとしたものであ
ってもよい。寸だ、フェロクロムの如き高溶点のもので
はＣａＦ２　＋　ＭｇＦ２等を夫々単独で使用できる。

また、本発明は電気炉等で製錬した直後の溶湯をスラッ
グと分離した取鍋によっても適用することができ、また
必要によっては塊状物又は粉状物を適宜加熱炉等で溶融
した後電解槽中で適用できる。

第１図は本発明の一実施例を示したものであるが、取鍋
１に、下側に溶湯２、上側に本発明に係る溶融フラック
ス３が収納されており、該取鍋１の底面に純鉄製の陰極
板４が取伺けられており、また前記フラックス３中に人
造黒鉛製の陽極板５が懸架されてその先端が溶融フラッ
クス３中に浸漬されている。この場合溶融フラックスは
粉末状として所定量を溶湯表面に投入し、溶湯の熱によ
って溶融させることもできる。

前記陰極板４と陽極板５との間に曲流電圧を印加して電
解する。

本発明で使用するフラックスは、対象とする合金鉄の種
類又は炭素量によって５−ノθθ％の範回内で適宜選択
して使用することができる。

第２図は本発明の他の実施例を示したものであるが、電
解槽６中に溶湯７と溶融フラックス８を投入し、電解槽
６上部よシ陰極９（その表面にセラミックコーティング
によって絶縁した電極）を溶融フラックス８を貫通し、
その下側の溶湯中に先端が浸漬されておシ、他方前記溶
融フラックス８中に黒鉛製陽極１０先端を浸漬させたも
ので、前記陰極９と陽極１０との間に直流電圧を印加し
て電角了する。

まだ、第１図及び第２図は何れも蓋Ｃを数句けられたも
のを示しているが、第１図、第２図のように蓋Ｃを取付
け、さらに取鍋１又は電解槽６中をアルゴン又はヘリウ
ム等の雰囲気とするか又は溶湯と溶融フラックスとの界
面にアルゴン又はヘリウム等の不活性ガスを吹き込んで
溶湯界面を撹拌すれば脱炭反応は一層促進できる。

本発明は以上の如く、合金鉄の溶湯と溶融フラックスと
の間に直流電圧を印加して電解すると云う簡単々方法で
、溶湯中の炭素をカーバイドとして除去でき、また、処
理工程を還元性雰囲気下で行なえば、マンガン、クロム
等の合金元素の酸化ロスがなく、また、電気炉よシ合金
鉄溶湯を、取鍋に受け、これに電極を装入し、電解すれ
ば、熱ロスがなく、エネルギー消費が少なくかつ、生産
性の良好な低炭素合金鉄を得ることができる。

実施例／ 第１表に示す組成の高炭素フエロマンガンノθ０ｇをシ
リコニット加熱炉内に設置した第１図に示す如きアルミ
ナ製取鍋１に投入溶解し、このうえにＣａＣｌ２−　Ｃ
ａＦｚ系フシックス（ＣａＣｌ２／　ＣａＦ２＝７０／
３０）を１００ｇ添加溶解し、人造黒鉛電極５の先端を
前記フラックス中に浸だＩし、取鍋１底部の電極４を陰
極として、直流電圧グーろ■。

電流密度？ＯＡ／ｄｍ”、電解温度ｉ、２ｓｏ０ｃｍｃ
／、５時間電解を行った後、溶湯を鉄定盤の土に坊込み
、メタルとフラックスを分離した後、メタル部よシ分析
試料を採取した結果、第２表の通りである。

第１表　　　　　　　第２表 実施例λ 実施例／で得られた第２表に示す組成の中炭素フェロマ
ンガン溶湯１００ｇを実施例／で使用しだ取鍋１内で溶
解し、この上がらＣａＣ１ｚ　−ＣａＦ２系７　ランク
ス（ＣａＣｌ２／ＣａＦ２＝７０／３０　）を１００ｇ
添加し、人造黒鉛電極５の先端をフラックス中に浸漬し
、フラックスが溶解するのをまって取鍋１底部の電極４
を陰極として、直流電圧ダー乙Ｖ。

電流密度７０Ａ／ｄｍ２．電解温度／、：ｚｓｏ０ｃｃ
３０分間処理した。得られた合金組成を第３表に示す。

第３表 実施例３ 第９表に示す組成の高炭素フェロクロム５　ｋｇ高周波
溶解炉で溶解し、アルミナ質をライニングした第２図に
示す装置に投入し、その上に予じめ溶融したＢａＣｌ２
−　ＣａＦ２系フラックス（ＢａＣｌ２／　ＣａＦ２−
２０／ｇＯ）を／　ｋｇ添加し、陽極として前記溶湯中
に表面をジルコニアコーティングした電極を浸漬し、陰
極としてモリブデン電極の先端を溶融フラックス中に浸
漬し、直流電流により電解温度７６００°Ｃ１電圧３−
１０Ｖ、電流密度ｇ０Δ／ｄｍ２で電解した。結果を第
５表に示す。

第ｑ表 第５表 以上の結果より、高炭素フェロマンガンを電解処理する
のみで簡単に中炭素フェロマンガンを製造でき、さらに
電解すれば容易に低炭素フェロマンガンを製造すること
ができる。

また、高炭素フェロクロムにおいても電解時間とともに
脱炭され容易に中炭素フェロクロムを製造することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に使用する装置の一例の断面略示
図、第２図は他の装置の断面略示図である。 １・・取鍋、２，７・・溶湯、３，８・・・溶融フラッ
クス、４，９・・陰極、５，１０・・陽極、６・・電解
槽。 特許出願人　日本重化学工業株式会社 代理人　　　市　川　理　吉

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電気炉で溶融された高炭素又は中炭素合金鉄溶湯に、カ
   ル／ウム、バリウム、マグネシウム等のアルカリ土類金
   属の７種又は２種以上からなる溶融フラックスを添加し
   、前記合金鉄溶湯を陰極とし、前記溶融フラックスを陽
   極として電解することを特徴とする低炭素合金鉄の製造
   法。