JPS5934766B2 - 金属または合金の精錬方法 - Google Patents
金属または合金の精錬方法Info
- Publication number
- JPS5934766B2 JPS5934766B2 JP51050512A JP5051276A JPS5934766B2 JP S5934766 B2 JPS5934766 B2 JP S5934766B2 JP 51050512 A JP51050512 A JP 51050512A JP 5051276 A JP5051276 A JP 5051276A JP S5934766 B2 JPS5934766 B2 JP S5934766B2
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- Japan
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- slag
- gas
- atmosphere
- refining
- alloys
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- Expired
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は制御された雰囲気下で、Ｆｅ 、 Ｃｒ 。
Ｍｎ 、Ｓｉ 、Ｍｏ 、Ｚｒ 、Ｖ、Ｔａ ＊Ｎｂ
、Ｗの一種もしくは二種以上からなる金属または合金か
らＳを除去すると同時に、Ｐ 、０ 、Ｎ 、Ｓｂ等の
不純物を同時に極微量まで除去する方法に関するもので
ある。
、Ｗの一種もしくは二種以上からなる金属または合金か
らＳを除去すると同時に、Ｐ 、０ 、Ｎ 、Ｓｂ等の
不純物を同時に極微量まで除去する方法に関するもので
ある。
すでにカルシウム・カーバイド（以下ＣａＣ２と記す）
を含有するスラグは優れた脱硫剤として使用されている
ことは周知である。
を含有するスラグは優れた脱硫剤として使用されている
ことは周知である。
しかしＣａＣ２単体もしくはＣａＣ２含有スラグを空気
雰囲気下でただ捷んぜんと使用していては、上記金属又
は合金からＰを除去することは不可能であることも良く
知られている。
雰囲気下でただ捷んぜんと使用していては、上記金属又
は合金からＰを除去することは不可能であることも良く
知られている。
プ般にＰを除去するためには通常酸化精錬が行なわれて
おり、Ｃｒ 、ｓｉ ｅＭｎ 、Ａｔ等の酸化されやす
い合金成分を含む合金ではＣｒ 、Ｓｉ 、Ｍｎ。
おり、Ｃｒ 、ｓｉ ｅＭｎ 、Ａｔ等の酸化されやす
い合金成分を含む合金ではＣｒ 、Ｓｉ 、Ｍｎ。
Ａｔ等の歩留を低下させずにしかもＰを極微量まで除去
することは困難である。
することは困難である。
従って上記金属又は合金から低値、低リンの金属又は合
金を得るためにはすくなくとも二工程以上の精錬工程を
経なければならないのが現状である。
金を得るためにはすくなくとも二工程以上の精錬工程を
経なければならないのが現状である。
本発明者等はＣａＣ２を有効に利用すべき研究を重ねた
結果、以下の条件の時に、酸化されやすい合金成分の歩
留を低下させることなく上記金属又は合金からＳ、Ｐ、
０．Ｎ、ｓｂを同時に、しかも極微量まで低下せしめる
ことができることを見い出した。
結果、以下の条件の時に、酸化されやすい合金成分の歩
留を低下させることなく上記金属又は合金からＳ、Ｐ、
０．Ｎ、ｓｂを同時に、しかも極微量まで低下せしめる
ことができることを見い出した。
すなわち本発明はスラグの主成分が炭化カルシウム、ア
ルカリ土類金属の弗化物と場合によっては酸化カルシウ
ムを添加してなる溶融物あるいはその混合物を使用して
、炭素含有量が飽和炭素濃度未満である溶融金属または
合金を精錬するにあたり、精錬雰囲気中の酸素ガス、炭
酸ガス、亜硫酸ガス、水蒸気 その他の酸化性ガスの一
種もしくは二種以上の体積百分率の和が８％未満になる
か、あるいは上記ガスの一種もしくは二種以上のガスの
分圧の和が６０ｙｍｎＨｆ未満になるように雰囲気を制
御することを特徴とする金属または合金の精錬方法を要
旨とするものである。
ルカリ土類金属の弗化物と場合によっては酸化カルシウ
ムを添加してなる溶融物あるいはその混合物を使用して
、炭素含有量が飽和炭素濃度未満である溶融金属または
合金を精錬するにあたり、精錬雰囲気中の酸素ガス、炭
酸ガス、亜硫酸ガス、水蒸気 その他の酸化性ガスの一
種もしくは二種以上の体積百分率の和が８％未満になる
か、あるいは上記ガスの一種もしくは二種以上のガスの
分圧の和が６０ｙｍｎＨｆ未満になるように雰囲気を制
御することを特徴とする金属または合金の精錬方法を要
旨とするものである。
以下に本発明の構成の詳細について説明する。
スラグに含有されるＣａＣ２は、炭素吸収能のある溶融
金属または合金に接触させて、 の反応により、スラグ相中に金属カルシウムを生成せし
める金属カルシウム供給源であり、この金属カルシウム
により溶融金属相中のＰ、Ｓ等の不純物が除去される。
金属または合金に接触させて、 の反応により、スラグ相中に金属カルシウムを生成せし
める金属カルシウム供給源であり、この金属カルシウム
により溶融金属相中のＰ、Ｓ等の不純物が除去される。
このためＣａＣ２は不可欠な成分であり、３〜７５％ス
ラグに含有させる。
ラグに含有させる。
ここでＣａＣ２と同時に用いられるＣａＯ、アルカリ土
類金属の弗化物は以下の点で重要である。
類金属の弗化物は以下の点で重要である。
すなわちＣａＯ、アルカリ土類金属の弗化物は金属又は
合金の精錬温度領域で安定に存在し、かつスラグ−メタ
ル間の反応を有効に促進させるための要因である該スラ
グの融点、および粘性を制御するのに最も有効な成分で
ある。
合金の精錬温度領域で安定に存在し、かつスラグ−メタ
ル間の反応を有効に促進させるための要因である該スラ
グの融点、および粘性を制御するのに最も有効な成分で
ある。
さらにアルカリ土類金属の弗化物は、（１）式の反応に
よりスラグ相中に生成した金属カルシウム、ならびに金
属カルシウムと不純物との反応生成物を安定にスラグ相
中に存在せしめるためには不可欠な成分であり１０係以
上該スラグに含有させる必要がある。
よりスラグ相中に生成した金属カルシウム、ならびに金
属カルシウムと不純物との反応生成物を安定にスラグ相
中に存在せしめるためには不可欠な成分であり１０係以
上該スラグに含有させる必要がある。
上記スラグを使用して、上記金属又は合金を精錬する場
合、精錬容器内あるいは該スラグ上部の雰囲気を部側し
ないかぎり脱リン効果は得られない。
合、精錬容器内あるいは該スラグ上部の雰囲気を部側し
ないかぎり脱リン効果は得られない。
精錬容器内あるいは該スラグ上部の雰囲気制御の良、否
は金属又は合金の脱リン率、 脱硫率に影響し、特に脱リン率については非常に強く影
響する。
は金属又は合金の脱リン率、 脱硫率に影響し、特に脱リン率については非常に強く影
響する。
すなわち精錬容器内あるいは該スラグ上部における空気
、酸素ガス、炭酸ガス、水蒸気、亜硫酸ガス等の酸化性
ガスの存在下では、スラグに添加したＣａＣ２および該
スラグ相中に生成した金属カルシウムが酸化され、該ス
ラグの不純物除去能力を失なわしめる。
、酸素ガス、炭酸ガス、水蒸気、亜硫酸ガス等の酸化性
ガスの存在下では、スラグに添加したＣａＣ２および該
スラグ相中に生成した金属カルシウムが酸化され、該ス
ラグの不純物除去能力を失なわしめる。
さらに一度スラグ相中に生成した金属カルシウムとリン
の化合物が上記酸化性ガスと反応して再び分解し、リン
が金属または合金中に復リンする。
の化合物が上記酸化性ガスと反応して再び分解し、リン
が金属または合金中に復リンする。
上記ガス等の該スラグ中のＣａＣ２、該スラグ相中に生
成した金属カルシウムの酸化損失へ及ぼす度合、あるい
は該スラグの脱リン能カヘ及ぼす悪影響の度合は、雰囲
気中に含まれる上記ガスの濃度（体積百分率係以下同じ
）の多少によって異なる。
成した金属カルシウムの酸化損失へ及ぼす度合、あるい
は該スラグの脱リン能カヘ及ぼす悪影響の度合は、雰囲
気中に含まれる上記ガスの濃度（体積百分率係以下同じ
）の多少によって異なる。
捷だ精錬容器内あるいは該スラグ上部を減圧（１気圧以
下）あるいは高圧（１気圧以上）にして精錬を行う場合
において、上記ガス等の分圧（ｔＭＬＨＳ’ ）の高圧
によっても、該スラグ中のＣａＣ２及び生成した金属カ
ルシウムの酸化損失の度合、あるいは該スラグの脱リン
能カヘ及ぼす悪影響の度合は異なる。
下）あるいは高圧（１気圧以上）にして精錬を行う場合
において、上記ガス等の分圧（ｔＭＬＨＳ’ ）の高圧
によっても、該スラグ中のＣａＣ２及び生成した金属カ
ルシウムの酸化損失の度合、あるいは該スラグの脱リン
能カヘ及ぼす悪影響の度合は異なる。
以下実施例１にもとすきその詳細を示す。
空気中で該スラグを用いて精錬した実験屋１については
全く脱リンされない。
全く脱リンされない。
一方上記不純ガスが極めてすくない実験屋２は極めて有
効に脱リンされる。
効に脱リンされる。
さらに投入スラグ、処理前溶融合金の成分を実験屋２と
同一にして、雰囲気（アルゴン）中の酸素ガス、炭酸ガ
ス、水蒸気、亜硫酸ガス等の濃度を種々かえて第１図、
第２図に示す結果を得た。
同一にして、雰囲気（アルゴン）中の酸素ガス、炭酸ガ
ス、水蒸気、亜硫酸ガス等の濃度を種々かえて第１図、
第２図に示す結果を得た。
図中η／η０は実験Ａ２の脱リン率η０ に対する各雰
囲気下での脱リン率ηの割合である。
囲気下での脱リン率ηの割合である。
亜硫酸ガス濃度のη／ に対する影響はほぼ炭酸η０
ガスと同程度である。
第１図、第２図が示すごとく上記ガスの濃度が精錬容器
内あるいは該スラグ上部の雰囲気中の８チ以上であると
有効な脱リンができない。
内あるいは該スラグ上部の雰囲気中の８チ以上であると
有効な脱リンができない。
さらに精錬容器内の雰囲気中の酸素ガス、炭酸ガス、水
蒸気亜硫酸ガス等のガスの濃度の総和が８チ未満、ある
いは上記ガス等の分圧の総和が６０ｍｍＨＳ’未満に制
御された実験Ａ３，４，７゜９．１１が有効にしかも同
時に脱リン、脱硫された。
蒸気亜硫酸ガス等のガスの濃度の総和が８チ未満、ある
いは上記ガス等の分圧の総和が６０ｍｍＨＳ’未満に制
御された実験Ａ３，４，７゜９．１１が有効にしかも同
時に脱リン、脱硫された。
一方精錬容器内の雰囲気の上記ガス等の濃度の総和が８
係以上あるいは分圧の総和が６０ｍｍＨｆ以上である実
験Ａ５，６，８，１０はほとんど有効な脱リンができな
い。
係以上あるいは分圧の総和が６０ｍｍＨｆ以上である実
験Ａ５，６，８，１０はほとんど有効な脱リンができな
い。
どの理由は、雰囲気中の酸素ガス、炭酸ガス、亜硫酸ガ
ス、水蒸気の一種あるいは二種以上の濃度の総和が８％
以上、゛あるいは上記ガスの一種あるいは二種以上の分
圧の和が６０ ｒｒｖｎＨｔ以上になると、スラグに添
加したＣａＣ２および該スラグ相中に生成した金属カル
シウムが上記したガスと急激に反応して酸化されはじめ
、スラグの不純物除去能力を失なわしめるためである。
ス、水蒸気の一種あるいは二種以上の濃度の総和が８％
以上、゛あるいは上記ガスの一種あるいは二種以上の分
圧の和が６０ ｒｒｖｎＨｔ以上になると、スラグに添
加したＣａＣ２および該スラグ相中に生成した金属カル
シウムが上記したガスと急激に反応して酸化されはじめ
、スラグの不純物除去能力を失なわしめるためである。
したがって、該スラグを使用して、金属又は合金からリ
ン、硫黄を同時にしかも極微量まで除去するためには該
スラグ相中のＣａＣ２、該スラグ相中に生成した金属カ
ルシウムの有効な利用をはかる必要があり、そのために
は精錬時において精錬容器内あるいはスラグ上部の雰囲
気中の酸素ガス、炭酸ガス、亜硫酸ガス、水蒸気などの
酸化性ガスの一種もしくは二種以上の体積百分率の和を
８多未満にするかあるいは精錬容器内または該スラグ上
部を減圧あるいは高圧にして精錬する場合、上記ガスの
一種もしくは二種以上のガス分圧の和を６０ ｔｒｒｍ
Ｈｆ未満になるよう制御しなければならない。
ン、硫黄を同時にしかも極微量まで除去するためには該
スラグ相中のＣａＣ２、該スラグ相中に生成した金属カ
ルシウムの有効な利用をはかる必要があり、そのために
は精錬時において精錬容器内あるいはスラグ上部の雰囲
気中の酸素ガス、炭酸ガス、亜硫酸ガス、水蒸気などの
酸化性ガスの一種もしくは二種以上の体積百分率の和を
８多未満にするかあるいは精錬容器内または該スラグ上
部を減圧あるいは高圧にして精錬する場合、上記ガスの
一種もしくは二種以上のガス分圧の和を６０ ｔｒｒｍ
Ｈｆ未満になるよう制御しなければならない。
本発明の方法において、精錬容器内あるいは該スラグ上
部の雰囲気を制御するにあたり使用する非酸化性ガスは
アルゴンガス、ヘリウムガス、炭化水素ガス、天然ガス
等の中性ガス、還元性ガスの一種もしくは二種以上の混
合ガスを精錬容器内あるいは該スラグ上部に吹込み酸化
性ガスが可及的に零になるように置換することによって
容易に達成される。
部の雰囲気を制御するにあたり使用する非酸化性ガスは
アルゴンガス、ヘリウムガス、炭化水素ガス、天然ガス
等の中性ガス、還元性ガスの一種もしくは二種以上の混
合ガスを精錬容器内あるいは該スラグ上部に吹込み酸化
性ガスが可及的に零になるように置換することによって
容易に達成される。
１だ雰囲気型制御のために第３図に示すごとく精錬容器
上部にフードを設置してもよく、第４図に示すととくス
ラグ上部雰囲気る制御するために容器をかぶせてもよく
、さらに第５図に示すごとく精錬容器全体を別容器に収
納して雰囲気ネ制御してもよい。
上部にフードを設置してもよく、第４図に示すととくス
ラグ上部雰囲気る制御するために容器をかぶせてもよく
、さらに第５図に示すごとく精錬容器全体を別容器に収
納して雰囲気ネ制御してもよい。
雰囲気制御のために使用する上記中性ガス、還元性ガス
の一種もしくは二種以上の混合ガスの吹込方法は任意で
ある。
の一種もしくは二種以上の混合ガスの吹込方法は任意で
ある。
さらに雰囲気を制御するために、精錬容器内あるいは該
スラグ上部を減圧にしても、高圧（１気圧以上）にして
もよい。
スラグ上部を減圧にしても、高圧（１気圧以上）にして
もよい。
実施例 １
第３図に示すような誘導溶解炉の精錬容器内で溶解した
約１００に７の溶融フェロクロム（７，０φＣ−６３％
Ｃｒ−Ｆｅ） にスラグ５に７を添加し、精錬容器内
の雰囲気（１気圧）を種々かえて第１表、第２図、第３
図に示す結果を得た。
約１００に７の溶融フェロクロム（７，０φＣ−６３％
Ｃｒ−Ｆｅ） にスラグ５に７を添加し、精錬容器内
の雰囲気（１気圧）を種々かえて第１表、第２図、第３
図に示す結果を得た。
同様にして雰囲気の全圧力をかえ、該雰囲気中のガス分
圧を種々かえて第２表に示す結果を得た。
圧を種々かえて第２表に示す結果を得た。
添加スラグは粒状ＣａＣ２（純度８５φ、残分はほとん
どＣａｂ） ３．５ｋｇ、粉状ＣａＦ２（純度９９係
以上）１柩粉状ＣａＯ（純度９８チ以上） ０．５ ｋ
ｇである。
どＣａｂ） ３．５ｋｇ、粉状ＣａＦ２（純度９９係
以上）１柩粉状ＣａＯ（純度９８チ以上） ０．５ ｋ
ｇである。
第１図は雰囲気中の酸素と脱リン率の関係を示す図表、
第２図は雰囲気中の炭酸ガス、水蒸気と脱リン率の関係
を示す図表、第３図乃至第５図は本発明方法を実施する
装置の実例を示す説明図である。 １ニスラグ相、２：溶融金属相、３：フード、４：耐火
物（溶融金属収容容器）、５：精錬容器内雰囲気あるい
はスラグ上部雰囲気、６および７：雰囲気制御用ガス人
出口、８：雰囲気制御用ガス入口兼攪拌用ガス入口。
第２図は雰囲気中の炭酸ガス、水蒸気と脱リン率の関係
を示す図表、第３図乃至第５図は本発明方法を実施する
装置の実例を示す説明図である。 １ニスラグ相、２：溶融金属相、３：フード、４：耐火
物（溶融金属収容容器）、５：精錬容器内雰囲気あるい
はスラグ上部雰囲気、６および７：雰囲気制御用ガス人
出口、８：雰囲気制御用ガス入口兼攪拌用ガス入口。
Claims (1)
- Ｉ ＣａＣ２−ＣａＦ２系精錬用スラグを使用して、
炭素含有量が飽和炭素濃度未満である金属または合金を
精錬するにあたり、精錬雰囲気中の酸素ガス、炭酸ガス
、徂硫酸ガス、水蒸気その他の酸化性ガスの一種もしく
は二種以上の体積百分率の和が８係未満になるか、ある
いは上記ガスの一種もしくは二種以上のガスの分圧の和
が６０ ｒｒａｎ ＨＳ’未満になるように雰囲気を制
御することを特徴とする金属または合金の精錬方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51050512A JPS5934766B2 (ja) | 1976-05-01 | 1976-05-01 | 金属または合金の精錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51050512A JPS5934766B2 (ja) | 1976-05-01 | 1976-05-01 | 金属または合金の精錬方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52133803A JPS52133803A (en) | 1977-11-09 |
| JPS5934766B2 true JPS5934766B2 (ja) | 1984-08-24 |
Family
ID=12861008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51050512A Expired JPS5934766B2 (ja) | 1976-05-01 | 1976-05-01 | 金属または合金の精錬方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5934766B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2127436B (en) * | 1982-09-23 | 1986-03-19 | Nat Res Dev | Removing phosphorus from iron or iron alloys |
-
1976
- 1976-05-01 JP JP51050512A patent/JPS5934766B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52133803A (en) | 1977-11-09 |
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