JPS6013016A - 高炭素フエロクロムの脱硫法 - Google Patents

高炭素フエロクロムの脱硫法

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JPS6013016A
JPS6013016A JP11892883A JP11892883A JPS6013016A JP S6013016 A JPS6013016 A JP S6013016A JP 11892883 A JP11892883 A JP 11892883A JP 11892883 A JP11892883 A JP 11892883A JP S6013016 A JPS6013016 A JP S6013016A
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JP
Japan
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molten metal
blown
desulfurization
carrier gas
metal
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Pending
Application number
JP11892883A
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English (en)
Inventor
Kozo Tabata
田畠 公三
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Denko Co Ltd
Original Assignee
Nippon Denko Co Ltd
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Publication date
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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
    • C21C1/00Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/02Dephosphorising or desulfurising

Landscapes

  • 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】 この発明は、炉外精錬により高炭素フェロクロムを脱硫
する方法に関する。
溶融金属を炉外精錬により脱硫する方法としては、溶融
金属に脱硫剤を添加して両者を攪拌する方法が公知であ
る。この場合に、溶融金属と脱硫剤との攪拌は、取鍋に
装入された溶湯を他の取鍋に移しかえる所謂取鍋置注ぎ
法、取鍋を偏心運動させる揺動取鍋法又はインペラ等に
より溶湯を直接攪拌する機械的攪拌法によりなされる。
ところで、高炭素フェロクロムは、その融点が1500
℃以上と高温であることに加え、その溶湯の粘性が比較
的高いために、これを炉外精錬によシ脱硫せんとすると
、十分な脱硫効果が得られず、又は脱硫効率が各チャー
ジ毎に大きく変動して製品歩留シが低下するという欠点
がある。つまシ、取鍋置注ぎ法においては、攪拌力が不
足するため、脱硫効率が極めて低い。また、揺動取鍋法
及び機械的攪拌法においては、溶湯の温度低下が著しい
ため、溶湯の粘性が極めて高くなり、攪拌力が低下する
と共に、脱硫剤が溶湯中に巻き込まれてしまう。その結
果、脱硫効率が著しく変動するため、安定して低硫黄の
合金鉄を製造することは困難である。また、装置の構造
上、取鍋等へ凝固金属が付着しやすく、製品の歩留りが
低下するので製造コストが高いという欠点がある。
このような欠点を解消するために、例えば特開昭50−
20915号にて開示されているように、高炭素フエロ
クロム溶湯を誘導炉に装入し、これを誘導加熱して脱硫
効率上適正な温度に保持しつつ脱硫処理する技術が提案
されている。しかし、この場合は誘導炉の設置のために
設備コストが上昇すると共に、電力エネルギの使用によ
り操業コストが上昇するという難点がある。
このように、高炭素フェロクロムを炉外精錬によシ脱硫
することは種々の欠点を伴うため、従来は、高炭素フェ
ロクロムの精錬時に脱硫が図られていた。つまり、溶湯
の炭素又はけい素含有量を高くする操業法を採用するか
、又は精錬炉内で生成されるスラグ中のCaO含有量と
SiO2含有量との比を大きくする高塩基度操業法を採
用していた。前者は溶湯の炭素又はけい素の濃度が高い
と、硫黄の濃度が低いという特性を利用したものである
が、この方法はけい素酸化物の還元のために電力を消費
し、また高度の操業技術を必要とする。後者は、スラグ
の塩基度を高めることによシ、溶湯からスラグへの硫黄
の移行を促進させて溶湯の脱硫を図るものである。とこ
ろが、この方法はCaO含有量を高めるために、石灰石
又は生石灰の添加量を増加させる必要があり、このため
スラグの発生量が著しく増加して、その溶解に大電力を
必要とし、製造コストが高いという欠点がある。
一方、上述の炉外精錬による脱硫及び脱硫操業のいずれ
による場合も、高炭素フエロクロム中の硫黄含有量を0
.005重量%以下に低下させることは極めて困難であ
る。
この発明は、斯カル事情に鑑みてなされたものであって
、高融点及び高粘性の高炭素フェロクロムの溶湯を、加
熱処理を施すことなく炉外精錬によシ高効率で脱硫する
ことができる高炭素フェロクロムの脱硫法を提供するこ
とを目的とする。
この発明に係る高炭素フェロクロムの脱硫法は、高炭素
フェロクロムの溶湯を反応容器に装入し、20ONm/
秒以上及び/又は溶湯1kgap 0.10 N/!、
7分以上の速度でキャリアガスを溶湯中に吹込み、この
キャリアガスにキャリ′アさせて粉末状の脱硫剤を溶湯
中に吹込むことを特徴とする。
以下、図面を参照して、この発明に係る高炭素フェロク
ロムの脱硫法について具体的に説明する。図面はこの発
明の実施状態の一例を示す取鍋2の縦断面図である。先
ず、電気炉等の精錬炉にて精錬された高炭素フェロクロ
ムの溶湯1を、取鍋2へ装入する。この取鍋2への装入
の際に、又は装入後に、精錬時に生成した溶融スラグを
除去する。次いで、キャリアガスを溶湯1中に吹き込む
ための吹精2ンス3を溶湯1内に浸漬させる。ランス3
は有底円筒状をなし、その溶湯1に浸漬される部分の周
囲は耐火物材料からなる被覆体4で覆われていて、ラン
ス3を溶湯1の侵食から保護するようになっている。
ランス3の下端には1対のノズル5 a 及(j 5 
bが設けられておシ、ランス3内に導入されたガスを溶
湯中に略々水平方向の相反する方向に吹込むようになっ
ている。ランス3はその長手方向を鉛直にして溶湯1の
上方から下降させることによシ溶湯1に浸漬させるが、
この場合に、ノズル詰りを防止するために、ランス3に
は少量のガスを通流させておくのが好ましい。
ランス3を所定位置まで浸漬させた後、ランス3を介し
てキャリアガスを溶湯中に導入し、とのキャリアガスに
キャリアさせて粉末状の脱硫剤を溶湯に吹込む。脱硫剤
としては、CaC2。
ChCOs 、Na2Co31 CaO、CILF21
CaCtz若しくはNaF又はこれらの2種以上の混合
物を使用することができる。脱硫剤としてCaC2等を
使用する場合に、CaCO5又はNa2CO3を10乃
至50重量%だけ配合したものを使用することが好まし
い。
CaCO3又はNa2Co3の熱分解により発生するC
02が溶湯の攪拌を促進するという利点があるからであ
る。このような脱硫剤の溶湯メ≦添加量は脱硫すべき溶
湯の硫黄含有量及び装入量(脱硫処理量)によシ定まる
。脱硫剤は溶湯1との良好な反応性を確保するために、
粉末状で溶湯1に添加する。そして、粉末状脱硫剤を溶
湯1内に均一に添加するために、Ar 、 N2. C
o2等の、溶湯1と化学反応を起さないガスをキャリア
ガスとして脱硫剤を溶湯中に吹き込む。脱硫剤は、粒子
と溶湯とを十分に接触させて良好な反応性を確保し、ノ
ズル5a + 5 bの先端部での詰シの発生を回避す
るために、−150メツシュ以上の粒度の粒子を90%
以上含有するもの、好ましくは−200メツシユ以上の
粒度の粒子を90チ以上含有するものを使用する。脱硫
剤はホッパ等に貯留しておき、このホッパから所定耽を
連続的に切出してキャリアガスに添加すればよい。
この発明においては、キャリアガスを脱硫剤の添加手段
として使用するだけでなく、溶湯1の攪拌手段としても
使用する。つまり、溶湯1内に設けられたノズル5a、
5bから溶湯1に吹き込まれたキャリアガスにより、溶
湯を強攪拌して溶湯1と脱硫剤とを迅速に反応させるの
である。この場合に、溶湯の攪拌強度の大小を、溶湯中
に吹き込まれたガスの吐出エネルギーにより表わすこと
ができる。吐出エネルギーの尺度としては、溶湯中に吹
き込まれたガスの標準状態(0℃、1気圧)に換算した
流速v1又は溶湯(高炭素フェロクロム)のl kg当
りにおける吹き込まれたガスの標準状態に換算した流量
りを採用することができる。本願発明者が溶湯処理量、
ノズル径又は吹込条件等を種々変更して試験を重ねた結
果、溶湯1に吹き込まれるキャリアガスの流速■が20
0 Nm7秒以上又は流量りが溶湯1 kg当り0.1
0 N11分以上である場合に、脱硫反応が迅速に進行
することが判明した。キャリアガスの吐出エネルギーが
上記条件よりも低い場合は、溶湯に対する攪拌力が不足
するため、脱硫剤と溶湯との接触が不十分とガリ、脱硫
効率が低い。所望の脱硫効率を得ようとして、処理時間
を長くすると、溶湯の温度が低下して粘性が急激に上昇
するため、溶湯の攪拌力が一層低下して脱硫反応速度が
更に低下するという悪循環が生じる。このため、溶湯の
硫黄含有量を十分に低下させることはでき女い。
更に、反応容器(取鍋)内に凝固金属が付着し、製品歩
留りが低下する。
なお、キャリアガスにより脱硫剤を添加する時間と、溶
湯中へのキャリアガスの導入によシ溶湯を攪拌する時間
とは必ずしも同一にする必要はない。脱硫剤の添加時間
は脱硫剤の所要添加量等により定まるものであり、攪拌
時間は脱硫反応の進行という破点から定まるからである
従って、脱硫剤の添加後も、Arガス等の溶湯と反応し
ないガスを溶湯中に継続して吹き込んで、溶湯を攪拌す
る場合もある。この場合も、ガスの吐出エネルギーが前
記条件を満足するように設定することが好ましい。また
、ガスの溶湯中への吹き込みは、浸漬ランスによる場合
に限らず、例えば、炉底又は炉壁下部にノズルを設置し
てこのノズルを介して行ってもよい。
溶湯の硫黄含有量が十分に低下し後、脱硫剤の切出しを
停止し、キャリアガスの流量をノズル詰りか生じない程
度まで絞シ、ランス3を除徐に抜き上げる。溶湯1の攪
拌が終了して溶湯1の流動が静止した後、溶湯を鋳型に
鋳造する。
この場合に、スライディングノズル6を作動させてこの
スライディングノズル6から溶湯を鋳型に注入すること
により、造塊作業が迅速になされる。なお、取鍋に溶湯
の取出口を設けて、これを開口させることにより、溶湯
を取鍋から取出すこともできる。
上述の如く炉外脱硫精錬することにより、溶湯の硫黄含
有量を70乃至90チ低下させることができる。従って
、この発明によれば、溶湯を強攪拌することにより短時
間で高効率で脱硫することができるので、硫黄含有量が
0.005重量−以下の高炭素フェロクロムを容易且つ
安定的に製造することができる。けい素を2乃至6重量
%含有する高炭素フェロクロムは硫黄含有量を最も低い
値に脱硫することができるが、従来は、この高炭素フェ
ロクロムについても、硫黄含有量を0.007乃至0.
010重量係に低下させることが限界であった。しかし
ながら、この発明においては、高炭素フェロク、ロム合
金鉄の組成如何に拘らず、硫黄含有量を0.005重量
−以下に低下させることができ、この発明は極めて優れ
た効果を奏する。また、この炉外脱硫のために特別の装
置を設ける必要がなく、既存の設備を利用し、製造工程
上支障を与えることなく、炉外脱硫を実施することがで
きる。
更に、処理時間が短いので温度低下が少ないため、反応
容器への金属の付着が少なく、歩留が高いO 次に、この発明の実施例について説明する。
各実施例1〜5に供した高炭素フエロクロム溶湯の組成
は、表の「脱硫処理前、組成」欄に記載のとおりである
。この溶湯に、「脱硫剤」欄記載の量の脱硫剤を、「ガ
ス吹込み条件」欄記載の吐出エネルギーを有するキャリ
アガスにキャリアさせて添加した。溶湯の取鍋への装入
量は4,500〜5,500kgであり、脱硫剤は−1
50メツシユ以上の粒子を90多以上含有するものを使
用した。キャリアガスとしてはArガスを使用し、内径
が5.8■φである1対のノズルを設けたランスを介し
て、キャリアがスを溶湯に吹き込んだ。脱硫処理後の溶
湯の硫黄含有量は、表の「脱硫処理後、組成」欄記載の
如く、いずれの実施例も0.003乃至0.004重量
%と極めて低値を示している。従って、脱硫効率は各実
施例とも約80%と極めて高値である。
Cr収率は約95チであシ、このような脱硫処理を行わ
ない通常操業の場合のCr収単94〜96チと差がない
。従って、脱硫処理により、Cr損失は生じない。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明の実施状態の一例を示す取鍋の縦断面図
である。 1・・・溶湯、2・・・取鍋、3・・・ランス、5h、
5b・・・ノズル、6・・・スライディングノズル。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)高炭素フェロクロムの溶湯を反応容器に装入し、
    20ONm/秒以上及び/又は溶湯1kg当り 0.1
    0 N11分以上の速度でキャリアガスを溶湯中に吹込
    み、このキャリアガスにキャリアさせて粉末状の脱硫剤
    を溶湯中に吹込むことを特徴とする高炭素フェロクロム
    の脱硫法。
JP11892883A 1983-06-30 1983-06-30 高炭素フエロクロムの脱硫法 Pending JPS6013016A (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5445611A (en) * 1977-09-16 1979-04-11 Kobe Steel Ltd Treating molten metal
JPS566773A (en) * 1979-06-29 1981-01-23 Nisshin Steel Co Ltd Refining method of molten steel in ingot molding mold
JPS5724046A (en) * 1980-07-16 1982-02-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Photoelectric recording medium and its recorer and reproducer

Patent Citations (3)

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