JPS60190509A

JPS60190509A - 合金鋼の製造方法

Info

Publication number: JPS60190509A
Application number: JP59228834A
Authority: JP
Inventors: グロリア　ムーア　フアウルリング
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1984-03-12
Filing date: 1984-10-30
Publication date: 1985-09-28
Also published as: FI854450A0; PT80085B; DE3480413D1; CA1237897A; ES8603588A1; HUT40468A; DK521985D0; US4526613A; WO1985004193A1; AU4111685A; ZA851808B; ATE47886T1; ES541148A0; PL252372A1; KR850700260A; FI854450A; DD237525A5; EP0158762B1; DK521985A; JPH0140883B2

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】本発明は合金鋼に関するものであり、更に詳細には化学
的に調製した実質的に純粋な三酸化バナジウム、Ｖ２Ｏ
３、をバナジウム添加剤として使用して、合金鋼を製造
する方法に関するものである。更に詳細な見地では、本
発明はアルゴン−酸素脱炭（八〇〇）法で、Ｖ２Ｏ３添
加剤を使用する合金鋼の製造に関するものである。

詳細な説明及び特許請求の範囲全体にわたって１化学的
にｉＪ［したＶ２０３　（ｃｈｅｍｉｃａｌｌｙｐｒｅ
ｐａｒｅｄ　Ｖ２Ｏ３）　Ｊなる用語に言及する。この
三酸化バナジウムは１９６８年１１月１２日に特許され
た米国特許第３．４１０，６５２号明細書のデー・エム
・ハウゼンその他の教示に従って製造するが、これの開
示を本明細書では併せて参考資料とする。該特許明細書
に記載しであるように、Ｖ２Ｏ３は充てん物、メタバナ
ジウム酸アンモニウム（ＡＭＶ）を反応帯域中で、酸素
を存在させないで、高温（例えば５８０℃から９５０℃
まで）で熱分解させて生成させる。この反応では還元性
雰囲気を示す気体の副生成物を生成する。

充てん物を、還元を完結するのに十分な時間の間この還
元性雰囲気と接触させたままにしておいてＶ２Ｏ３を生
成させる。最終生成物は窒化物の含有量が０．０１％よ
りも少ない、実質的に純粋なＶ２Ｏ３である。Ｖ２Ｏ３
はＸ線回折で検出することのできる唯一の相である。

溶ａｗ４にフェロバナジウム又は炭化バナジウム（ＶＣ
−Ｖ２Ｃ）を添加して、鋼をバナジウムとの合金にする
のは日常よく行うことである。ノ１０バナジウームは、
例えば、五酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）のテルミット法
還元によるか、あるいはバナジウム含有スラグ、又はバ
ナジウム含イｊ残留物の還元によって製造するのが普通
である。

炭化バナジウムは通常若干の工程で製造する、ずなわら
五酸化バナジウム又はバナジウム酸アンモニウムを還元
して三酸化バナジウム、Ｖ２Ｏ３、にし、そしてこれを
高温（例えば約１４００’Ｃ）の減圧下で、炭素を存在
させて還元して炭化バナジウムにする。市販のｖｃ−ｖ
２ｃ添加剤はユニオンカーバイド社（Ｕｎｉｏｎ　Ｃａ
ｒｂｉｄｅ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　）が「カラパン
（Ｃａｒａｖａｎ　）　Ｊなる商品名で製造している。

バナジウム添加剤は又溶融鋼に、還元剤と一緒にバナジ
ウム酸化物、例えば、Ｖ２Ｏ５又はＶ２Ｏ３を添加して
製造していた。例えば、１９８２年１１月３０日にジー
・エム・ファウリング（Ｇ、Ｈ，Ｆａｕｌｒｉｎｇ）そ
の他に特許された米国特許第４．３６１．４４２号明Ｉ
ＩＩ書では、微粉末にしたＶ２Ｏ５及びカルシウム含有
物質、例えば、カルシウム−ケイ素合金、の凝結混合物
から成る添加剤を、好ましくは鋳造ブリケットの形態に
して溶融鋼に添加する、バナジウムを鋼に添加する方法
を開示している。

１９８３年８月２日にジー・エム・ファウリングその他
に特許された米国特許第４，３９６．４２５号明細書では、添加剤が微粉末に
したＶ２Ｏ３とカルシウム含有物質との凝結混合物であ
るバナジウムを鋼に添加する類似の方法を開示している
。

１９７１年７月６日にエフ・エイチ・パーフェクト（Ｆ
、１１．Ｐｅｒｆｅｃｔ　）に特許された米国特許第３
．５９１．３６７号明細書では、バナジウム酸化物、例
えば、ｖｏ　又はＶ２Ｏ３、Ａ１又５はＳｉのような無８１還元剤、及び石灰の混合物から成
る、含鉄合金の製造に使用するバナジウム添加剤を開示
している。石灰の目的は包有物、例えば還元剤の酸化物
、を流動性にし、かつ溶融鋼から除去するのが容易な低
融点の酸化性包有物を生成することである。

先行技術のバナジウム添加剤は多くの点で非常に有効で
はあるけれども、これらは多くの場合、鋼に有害になる
虞のある残留金属を含りするという共通の欠点に悩まさ
れる。添加剤が本質的に純粋なバナジウム酸化物、例え
ばＶ２Ｏ３、を使用する場合でさえ、還元剤は通常著量
の金属不純を含りしている。

同じ日に出願し、共通の譲受人に譲渡されたジー・１ム
・ノアウリングの係属中の特許出願筒　号明細書には、
工具鋼を製造する改良方法を開示してあり、これでは炭素含有量が
約０．３５重母％よりも多く、かつ合金元素としてケイ
素を含有する溶融鋼に、化学的に調製した実質的に純粋
なＶ２Ｏ３を、還元剤を使用しないで、添加している。

本質的に塩基性である、すなわちスラグのＶ比、すなわ
ちＣａＯ対ＳｉＯ２、が１．０よりも大きいスラグで溶
融金属の被覆を行っている。又スラグをも炭素、ケイ素
又はアルミニウムのような還元性物質の添加によって還
元させることができる。

本発明では、前記のジー・エム・ファウリングの係属中
の特許出願の明ａＳに開示しである方法の代りになり、
かつ還元剤を使用しないで、溶融鋼に化学的に調製した
実質的に純粋なＶ２Ｏ３を添加することのできる、合金
鋼を製造する改良方法を包含する。

本発明によって、（ａ）電気炉内で溶融合金鋼を作り、（ｂ）溶融鋼を電気炉から移動とりべに注入し、（Ｃ）
溶融鋼を移動とりべからＡＯＤ容器に詰め込み、（ｄ）電気炉、移動とりへ、またはへ〇Ｄ容器内の溶融
鋼に、本質的に、化学的に調製した実質的に純粋なＶ　
ｏ　がら成るバナジウム添加剤３を添加し、（ｅ）ＡＯＤ容器内で、溶融鋼を被覆する、Ｃａ　Ｏ／
　Ｓ　ｔ　Ｏ２の重量比が１．０に等しいが又は１．０
よりも大きくなっている、ｃａｏ及びＳｉＯ２を含有１
゛るスラグを生成させ、（ｆ）アルミニウム及びケイ素
又はこれらの混合物から成る群から選定する被酸化性金
属を、ＡＯＤ容器内の溶融鋼に添加し、がっ（ｇ）気体混合物中のアルゴン又は窒素対酸素の割合が
、溶融鋼と接触している還元性雰囲気を連続的に供給す
るようにしである、アルゴン又は窒素あるいは両者と酸
素との気体混合物をＡＯＤ容器に注入する、ことから成る、合金鋼を製造する新規の改良方法を提供
する。

本発明に従って、溶融鋼を、ＡＯＤ処理では支配的な非
平衡の還元性条件に連続的に暴露する場合には、化学的
に調製した実質的に純粋なり２０３を、還元剤を使用し
ないで溶融合金鋼に連続的に添加して、所定水準のバナ
ジウム添加をうまく行うことができることを見い出した
ことは意外であった。ＡＯＤｆｆｉｌ！ｌでは、気体混
合物中のアルゴンと窒素との割合がＣＯとＣＯ２との生
成を促進し、次に不活性ガスと酸素どの大容量の混合物
を注入して、溶融鋼と接触しているそれらを連続的に除
去する。ＡＯＤ容器はアルミニウム又はケイ素、あるい
は両者の酸化によって製鋼温度に維持する。

ＡＯＤ処理の詳細な説明は１９６６年５月２４日にダノ
ルユー・１イ・クリブスキー（Ｗ、Ａ。

にｒｉｖｓｋｙ　）に特１Ｆされた米国特許第３．２５
２，７９８号明細書に開示してあり、この開示を本明細
書では（）ｆせて参考資料とする。

本発明に従って、化学的に調製したＶ２Ｏ３をバナジウ
ム添加剤として使用することには、先行技術よりも優れ
た利点が多くある。第一に、Ｖ２Ｏ３は化学的にほぼ純
粋である、すなわちＶ２Ｏ３は９７％よりも多い。これ
は鋼に対して有害な残留元素を含有していない１．フェ
ロバナジウム及び炭化バナジウムは両方共含有する不純
物は、化学的に調製したＶ２Ｏ３中では検出されない水
準である。例えば、炭化バナジウムはＶ２Ｏ３と炭素と
の混合物から製造し、炭素並びに処哩中に配合されるど
の汚染物質中にも存在する汚染物質をすべて含有してい
る。その上、化学的に調製したＶ２Ｏ３の組成及び物理
的性質は、他の物質に比較して、これらよりも−ｉｔ性
がある。

例えば、Ｖ２Ｏ３は粒度が微細であって変化する範囲は
狭い。このことは、粉砕とふるい分番ノとが必要であっ
て、広い粒度分布になり、かつ冷却中にセグレゲーショ
ンで不均質生成物を生じることになる７１口バナジウム
の場合には当てはまらない。最後に、ＡＯＤ処理のとぎ
のＶ２Ｏ３の還元は発熱反応であって、熱を溶融鋼に供
給する。

Ｖ２Ｏ３は又燃料に対する酸素の供給源になり、注入酸
素聞を減少できるようにしている。パブジＩクムを溶融
鋼中に複合させるためには、フェロバナジウム及び炭化
バナジウムは両方共熱エネルギーを消費する必要がある
。

図面について簡単に説明するが、図面では、第１図は拡
大率１００倍で撮映した顕微鏡写真であって、本発明に
従って、バナジウム添加剤として使用する、化学的に調
製したＶ２Ｏ３粉末を示し、第２図は拡大率１０．０００倍で撮映した顕微鏡写真で
あり、第１図に示したＶ２Ｏ３の大きい粒子の構造を詳
細に示し、第３図は拡大率１０．０００倍で撮映した顕微鏡写真で
あり、第１図に示したＶ２Ｏ３の小さい粒子の構造を詳
細に示し、第４図は拡大率５０，０００倍で撮映した顕微鏡写真で
あり、第３図に示した小さい粒子の構造を更に極めて詳
細に示し、第５図は化学的に調製した代表的なＶ２Ｏ３粉末の粒度
分布を示すグラフであり、かつ第６図はスラグ中のＣａ
Ｏ／ＳｉＯ２の重量比とバナジウム回収率との間の関係
を示すグラフである。

合金鋼は、電気炉内で充てん物を溶融し終えた後に行う
アルゴン−酸素脱炭（ＡＯＤ）処理工程を使用して製造
するのが普通である。溶融鋼をとりべに注ぎ込み、次に
とりべからＡＯＤ容器に移す。アルゴン−酸素混合物を
、約２時間までの時間の間、高速度で連続的にＡＯＤ容
器に注入する。

ＡＯＤで処理した後に、溶融鋼を鋳造してインゴットに
するか、あるいは連続ギヤスターにする。

本発明の実施に際しては、上記の米国特許第３．４１０
，６５２号明細書のハウげン、その他に従って製造する
、本質的に、化学的に調製したＶ２Ｏ３から成るバナジ
ウム添加剤を、微粉末として、あるいはブリケットの形
態で、還元剤を使用しないで、電気炉、移動とりべ、又
はＡＯＤ容器の中で溶融工具鋼に添加する。合金鋼の組
成は臨界的ではない。鋼は炭素含有量が低くても、高く
てもよく、かつ当業界の熟達には容易に思い浮かぶよう
に、バナジウムの外に、例えば、クロム、タングステン
、モリブデン、マンガン、］バルト及びニッケルのよう
な若干のどの合金形成元素を使用してもよい。

本発明の実施に当たっては、溶融鋼を被覆する還元性の
塩基性スラグを用意するのが好ましい。

スラグは、例えば石灰のようなスラグ形成体を添加して
、通常の方法に従って生成させ、かつ少量の、例えば、
Ｆ　ｅ　Ｏ−Ａ　１２０３　、Ｍ　Ｇ　Ｏ及びＭｎＯを
伴って、大部分がＣａＯ及び＄１０２から、成っている
。Ｃａ−０対ＳｉＯ２の比は「■比」どして公知であり
、スラグの塩基度の評価の標準である。

化学的に調製したＶ２Ｏ３を添加剤として使用して、１
００％に近いバナジウムの回収率を得るためには、スラ
グのＶ比が１．０に等しいか、又はこれよりも大きくな
ければならないことを見い出した。■比は約１．３と１
．８との間であるのが好ましい。■比を少なくとも１．
０よりも大きくするのに十分な量の石灰を添加して、ス
ラグ組成の適切な変更を行うことができる。もつと詳細
なＶ比の説明はジ１−・ワイリー・アンド・サンズ礼（
Ｊ、１４ｉｌｅｙ　ａｎｄ　５ｏｎｓ、ＩｎＣ，）発行
（１９８２年）のエイ・アイ・ペータース（Ａ、　Ｔ、
　ｐｅｔｅ＋’ｓ　＞著［含鉄生産や金（Ｆｅｒｒｏｕ
ｓ　ＰｒｏｄｕｃｔｉｖｅＨｃｔａｌｌｕｒ（ＩＶ　）
　Ｊの９１ページ及び９２ページで知ることができる。

本発明の実施に際して、バナジウム添加剤として使用す
る、化学的に調製したＶ２Ｏ３は、純度、すなわち、わ
ずかに極微量の残留物を同伴して、本質的にＶ２Ｏ３９
７％から９９％までであるのが主な特徴である。更に製
鋼■稈で一般に最も有害と考えられる元素、すなわちヒ
素、リン及び硫黄の量は極めて低い。他の品位の鋼より
もバナジウムを７０倍までも多聞に含有する工具鋼の場
合には、残留物の正体とｍとが特に重要である。

下記の第１表では化学的に調整した代表的なり２０３物
質の化学分析値を示す、化学的に調製したＶ２Ｏ３の試料で得たＸ線回折データ
では、検出可能な一相、すなわちＶ２Ｏ３だけを示す。

線が広がっている、あるいは断続するむらのあるＸ線回
折反射像がないのを根拠にして、Ｖ２Ｏ３微結晶の大き
さは１０−３ｃｍと１０’ｏ＋どの間であるという結論
に達した。

化学的に調製したＶ２Ｏ３は又反応性が極めて＾い。こ
の反応性は主としてＶ２Ｏ３の非常に大きな表面積と気
孔率とのためであるど考えられる。

走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像をｆｌって、Ｖ２Ｏ３物
質の高度の表面積と気孔率とを証明した。第１図から第
４図までで、これらのＳＦＭ画像を示す。

第１図は拡大率１００倍で撮映した試料■２０３の画像
である。これで分かるように、Ｖ２Ｏ３は粒度が約０．
１７ｍから下方に変化する凝結団塊が特徴である。この
低い拡大率でさえ、大きい粒子は多数の小さい粒子の凝
結体であることが明らかである。このために、ｒＡＪで
示した大きい粒子１個、及びｒＢＪで示した小さい粒子
１個について、拡大率の高いＳＥＭ画像を作った。

大きい粒子ｒＡＪのＳＥＭ画像を第２図に示す。

この画像から、大きい粒子は極度に小さい、例えば０．
２μから１μまでの、粒子の凝結した多孔性団塊である
ことが分かる。ＳＥＭ画像の多量のほぼ黒い領域（ボイ
ド）はＶ２Ｏ３団塊の気孔率が大きいことの証拠である
。顕微鏡写真の矢印で強調しである黒い領域を特に観察
されたい。画像から、粒子の大きさがほぼ等しいことも
分かるであろう。

第３図は小さい粒子ｒＢＪを拡大率ｉｏ、ｏｏｏ倍で躍映した画像である。小さい粒子又は
凝結体は大きさが約４μ×７μであり、かつ凝結して多
孔性団塊になっている多数の小さい粒子から成っている
。この同じ小さい粒子の更に拡大率の高い画像（５０，
０００倍）を撮映して、凝結団塊の小さい粒子の輪郭を
示した。この拡大率を更に＾くしだ画像を第４図で示す
。この画像から、粒子はほとんど等しい大きさであり、
かつ粒子を隔てているボイドも又極めてはつきりしてい
ることが明らかである。この凝結体では、粒子は約０．
１μから０．２μまでの範囲である。

第５図では、異なった２種類の供給源から化学的に調製
したＶ２Ｏ３物質の粒度分布を示す。第一のｖ２０３物
質は第１図から第４図までに示したものである。第二の
Ｖ２Ｏ３物質はメタバプジウム酸アンモニウムを比較的
ゆっくり再結晶させたために、自形形態をしている。粒
子側々の大きさは、速く最結晶させたＶ２Ｏ３の場合程
、粒子が小さく、かつ形状は均一性が劣る。

粒度をミクロメ１］グラフで測定したが、粒子は微細な
粒Ｆ（Ｉｌｌｌすれた別個の粒子ではない）の凝結体で
あった。グラフから、全■２０３の５０重昂％の粒度分
布は４μと２７μとの間にあることが分かる。

化学的に調製したＶ２Ｏ３の製粉する前の充てん密度は
約４５ボンド／立方フイートと６５ボンド／立方フイー
トとの間である。Ｖ２Ｏ３をバナジウム添加剤として使
用するためには、製粉してそれの密度を増大させるのが
好ましい。製粉で、密度の一貫性が一段と良くなり、か
つ・一段と低い」ストで、取り扱いと輸送とを行うこと
ができる製品ができる。明細には、製粉したＶ２Ｏ３は
、充てん密度が約７０ボンド／立方フイートから７７ボ
ンド／立方フイートまでである。

化学的に調製したＶ２Ｏ３の気孔率を、充てん密度測定
値と密度理論値とからめた。明細にはＶ２Ｏ３団塊の約
７５％から８０％までがボイドであることを見い出した
。粒子の大きさが微小であり、かつ凝結体の気孔率が非
常に高いために、その結果として化学的に調製したＶ２
Ｏ３は表面積が異常に広い。化学的に調製したＶ２Ｏ３
の反応性はこの表面積と直接関係がある。顕微鏡写真の
データから計算したＶ２Ｏ３の表面積は１４０平方フィ
ート／立方インチ、すなわち８０００ｃＩＲ２／ｃＪＲ
３である。

化学的に調製したＶ２Ｏ３の純度及び高い反応性はさて
おき、これにはバナジウム添加剤として使用するのを理
想的にしている他の性質がある。

例えば、Ｖ２Ｏ３は融点（１９７０℃）が大部分の鋼の
融点（１６００℃）よりも高く、従って代表的な製鋼添
加（条件）下で固体であって、液体にはならない。その
上、製鋼条件上のＡＯＤ中でのＶ２Ｏ３の還元は発熱反
応である。対照的に、還元剤と共にやはりバナジウム添
加剤として使用する五酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）は、
融点（６９０℃）が溶ＦｊｉｌＷＡの温度よりも約９０
０°Ｃ低く、還元反応を行うには、やはりもつと厳しい
還元条件が必要である。■　Ｏ及びＶ２Ｏ５の両３者の特性の比較は下記の第２表の通りである、更に対照
的に、Ｖ２Ｏ５は一般に電気炉及びとりべに使用される
多数の耐火材料に対する強力な融剤と見なされている。

その上、Ｖ２Ｏ５は６９０℃で溶融し、製鋼条件下では
液体のままである。液体のＶ２Ｏ５粒子は金属〜スラグ
の界面に癒着し、かつ浮流し、ここでスラグのために希
釈され、かつＣａＯ及びＡｌ２Ｏ３のような塩基性酸化
物と反応する。これらの相を還元するのは困難であり、
かつバナジウムはスラグの容積全体に配分されて稀薄溶
液を生じるので、Ｖ２Ｏ５からのバナジウム回収は固体
で反応性の高いＶ２Ｏ３からよりも幾分か劣る。

化学的に調整したＶ２Ｏ３は製鋼条件下では、固体でも
あり発熱反応もするので、酸化物の粒度、及び従って表
面積は還元の速度及び完全さを決定する主要因子である
。反応速度は、ＡＯＤ容器内で基調をなしている、すな
わち極度に小さい固体のＶ２Ｏ３粒子が溶融浴全体に分
に５されている、還元条件下で、最大になる。これらの
因子はＶ２Ｏ３の完全かつ迅速な還元、及び生成するノ
くナジウムの溶融鋼中での溶解性に関する理想的な状態
を作り出すのに寄与する。

ずっと前に指摘したよデに、■比をスラグ中のＣａＯの
％／Ｓ　ｉ　０２の％と定義する。■比を増大すること
は、ＳｉＯ２の活動度を低下させ、かつ３ｉの還元反応
に対する推進力を増大させる１１常に有効な方法である
。製鋼条件（１６００℃）十で、金属が溶解したＳｉと
Ｏとを含有する場合に（よ、所定のスラグ−金属反応に
対する平衡定数は）記の方程式でめることができる、式中、ｒＫＪは平衡定数であり、ｒａｓ＋ｏ２はスラグ
中のＳｉＯ２の活動度であり、ｒａｓｉｊは溶融金属に
溶解している３ｉの活動度であり、又１”ａＯＪはやは
り溶融鋼に溶解している酸素の活動度である。

所定のＶ比に対するシリカの活動度は、下記の第３表に
示すｒＡＯＤ法（Ｔｈｅ　ＡＯＤ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　）
　Ｊ−ＡＩＭＥ教育演習用手引（Ｍａｎｕａｌ　ｆｏｒ
　ＡＩＨ［Ｅｄｕｃａｔｉｏｎａｌ　Ｓｅｍ１ｎａｒｓ
）−のような標準参考文献からめることができる。ケイ
素及びバナジウムに関するこれらのデータ、及び既発表
の平衡定数に基づいて、特定のケイ素含有集に対応する
酸素水準をＨｌ　１？することができる。これらの条（
’＋　１＝で還元することのできるＶ２Ｏ３の）１４人
（６）、従って溶融金属に溶解したバナジウムの学すめ
ることができる。

第　３　表Ｖ比のｒａｓｉｏ２Ｊに及ば１効果Ｖ　比　ａ　５ｉｎ２ｏ　ｉ、ｏ。

Ｏ・　２５　０．５００．５０　０．２８０．７５　０．２０１．００　０．１５１．２５　０．１１１．５０　０．０９１．７５　０．０８２．００　０．０７Ｆ記の第４表では、低下するＳ　ｉ　Ｏ２活動度に対す
る■比及び対応する酸素水準を示す。溶ｇ＆鋼中で還元
されたＶ２Ｏ３及び溶解したバナジウムの巳も各Ｖ比に
関して示しである。

このようにＳｉを０．３重量％含有し、かつ可変ｍのＶ
比を有する鋼に基づく上記の計算から、Ｖ比を１から２
まで増大するにつれて、Ｖ２Ｏ３がら還元させて、１６
００℃の溶融鋼中に混入させることのできるバナジウム
の量が１．８倍増人するという結論を下すことができる
。

第６図では、実際に行った若干の試験に基づいて、ＡＯ
Ｄ内のｖ２ｏ３添加剤からバナジウム回収率に及ぼすＶ
比の効果を示す。■比が１．３よりも大きい場合、好ま
しくは１．３と１．８との間の場合に、最高の回収率を
得たことが分がる。

ＡＯＤ処理では、Ｖ２Ｏ３は右利な酸素の供給源、並び
にバブジウムの供給源になる。これで製鋼業占はＡＯＤ
容器に注入する酸素量を減じることができ、かつ更にコ
ストを下げる。第５表に示すのは酸素の立方フィート数
に対するバナジウムのボンド数の表である。

第　５　表 ■　０　バナジウム　酸　素３（ボンド）　（ボンド）　（３２’Ｆのときの立方フィ
ート）２９．４　２０　１０５．５２２．１　１５　７９．１４１４．７　１０　５２．７５１．４７　１　５．２８曲２の米国特許第３，４１０．６５２号明細書に開示の
化学的方法による以外の物質を含有するＶ２Ｏ３を製造
することができることは言うまでもない。例えば、ＮＨ
４ＶＯ３を水素）７元してＶ２Ｏ３を製造することがで
きる。これは最初に４００℃から５００℃まテテ、次に
６ｏｏ℃から６５０℃までで行う二段階還元方法である
。最終生成物は約８０％のＶ２Ｏ３及び２０％のＶ２Ｏ
４を含有し、充てん密度は４５ボンド／立方フイートで
ある。この生成物の酸化状態は高づぎて、鋼に対するバ
ナジウム添加剤としての使用を容認することはできない
。

下記の実施例で本発明を更に説明する。

実施例１化学的に調製したＶ２Ｏ３粉末としてバナジウム２３０
ボンドをＶ重量が４７．５００ボンドのＭ１品位の工具
鋼融成物を入れであるＡＯＤ容器に添加した。Ｖ２Ｏ３
を添加する前に、融成物は炭素０．５４重量％及びバナ
ジウム０．７０重量％を含有していた。スラグはｖ比が
１．３であり、ｌｆｆ１は約５００ボンドであった。Ｖ
２Ｏ３の添加後に、アルミニウムを溶融鋼浴に添加した
。次にＡＯＤ容器にアルゴンと酸素との混合物を注入し
た。鋼浴の温度を、アルミニウムの酸化で製鋼温度に維
持した。注入処理の後に、浴から第二の試料を採取して
分析した。試料のバナジウム含有量は１．２７ｍｍ％で
あった。添加したＶ２Ｏ３の棗、及びＶ２Ｏ３添加直後
の融成物の分析に基づいて、これらの条件下でＶ　ｏ　
がらのバナジウ３ム回収率はほぼ１００％であるという結論を得た。

最終生成物の合金成分は、Ｃ：０．７４ｍＫ１％、Ｍｎ：０．２３３重丸、Ｓｉ　
：０．３６ｆｉｆｎ％、Ｏｒ　：　３．５５ｍｆｆ１％
、Ｗ：１．４０重量％、Ｖ：１．ｉ／１重量％、ＭＯ＝
８、１５重量％、であった。

実施例２化学的に調製しｌζＶ２Ｏ３粉末として、バナジウム１
５０ボンドを、重量が約４７，５００ボンドのＭ７品位
の工具鋼融成物を入れであるＡＯＤ容器に加えた。Ｖ２
Ｏ３添加前の融成物の炭素含有量は０．７２重量％で、
バＪジウム含ｈ■は１．５７ｆｆｉ１％であった。スラ
グはＶ比は１．３であり、かつ重量は約８００ボンドで
あった。

Ｖ２Ｏ３の添加後に、アルミニウムを溶融鋼浴に添加し
た。次にアルゴンと酸素との混合物をＡＯＤ容器に注入
した。鋼浴の温度を、アルミニウムの酸化で製鋼温度に
維持した。アルゴン−酸素混合物の注入後に、第二の試
料を採取して分析した。試料のバナジウム含ｅｆｆｌは
１．８４重口％であった。添加したＶ　Ｏの量、及びｖ
２０３３を添加する前の融成物の分析に基づいて、これらの条件
下でのＶ２Ｏ３からのバナジウム回収率はほぼ１００％
であるという結論に達した。最終生成物の５合成分は、Ｃ：　１゜Ｏ’３ｆｆｌ呈％、Ｍｎ　：　０．　２５ｆ
［％、Ｓｉ：０．４０重囲％、Ｃｒ：３．６０重量％、
Ｗ：　１．５９重量％、Ｖ：１．８６重量％、ＭＯ：８
．３０重伶％、であった。

実施例３化学的に調製したＶ２Ｏ３粉末として、バナジウム６０
ボンドを、重量が約４４，５００ボンドのＭ２ＦＭ品位
の１具鋼融成物を入れであるへ〇Ｄ容器に加えた。Ｖ２
Ｏ３を添加する前の融成物の炭素含＃−Ｊｍは０．６５
重」％であり、バナ　４゜ジウム含有量は１．７２重量
％であった。スラグはＶ比が０．７５であり、かつ重量
は約６００ボンドであった。Ｖ２Ｏ３を添加した後に、
溶融鋼浴にアルミニウムを添加した。次にアルゴンと酸
素との混合物をＡＯ［）容器に注入した。鋼浴の温度を
、アルミニウムの酸化で、製鋼温度に維持した。アルゴ
ン−酸素混合物の注入後に、融成物から第二回目の試料
を採取して分析した。試ｒ１のバナジウム含有量は１．
７８ｆｆｉ吊％であった。添加したｖ　Ｏの量、及びＶ
２Ｏ３を添加する前の３融成物の分析値から、これらの条ｆ−１下でのＶ２Ｏ３
からのバナジウム回収率は、はぼ５４％であるという結
論を得た。最終生成物の合金成分は、Ｃ：０．８３重量％、Ｍｎ：０．２７重Φ％、Ｓｉ：０
．３０重量％、Ｃｒ：３．８９重量％、Ｗ：５．６２重
量％、Ｖ：１．８１重足％、ＭＯ＝４．６１重量％、であった。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図までは、本発明に従って化学的に調製
したＶ２Ｏ３粉末粒子の構造を示す顕微鏡写真であって
、第１図は拡大率１００倍の写真であり、第２図４．Ｌ第
１図中の大きい粒子の詳細な構造を示すために拡大率を
１０，０００倍にした写真であり、第３図は第１図中の小さい粒子の詳細な構造を示づため
に拡大率を１０．ＱＯＯ倍にした写真であり、第４図は第３図の小さい粒子の構造を更に詳細に示すた
めに拡大率を５０．０００倍にした写真であり、第５図は化学的に調製した代表的なＶ２Ｏ３２種類の粒
度分布を示すグラフであり、第６図はスラグ中の重量比Ｇ　ａ　Ｏ／　Ｓ　ｉ　Ｏ２
とバナジウム回収率との間の関係を示すグラフである。代理人　浅　村　皓図面の浄；堅゛内容に変虹なシ２）Ｆｌ、Ｇ、ＩＦＩＧ。２ＦＩＧ、６手続補正書（方式）％式％１、事件の表示昭和ｔ９年特許願第２２’；３９Ｂ’ｌ　号３、補正を
する者事件との関係　特許出願人４、代理人５、補正命令の日付昭和６ρ年　１月、１６日６、補正により増加する発明の数７、補正の対象

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　合金鋼の製造において、（ａ）電気炉内で溶融合金鋼を作り、（ｂ）溶融鋼を電気炉から移動とりべに注入し、（Ｃ）
溶融鋼を移動とりべからＡＯＤ容器に詰め込み、（ｄ）電気炉、移動とりべ又はＡＯＤ容器内の溶融鋼に
、本質的に、化学的に調製した実質的に純粋なＶ２Ｏ３
から成るバナジウム添加剤を添加し、（ｅ）ＡＯＤ容器内で、溶融鋼を被覆する、ＣａＯ／５
ｉ０２の重量比が１．０に等しいか又は１．０よりも大
きい、ＣａＯ及び５１０２を含有するスラグを生成させ
、（ｆ）アルミニウム及びケイ素又はこれらの混合物から
成る群から選定する被酸化性金属を、ＡＯＤ容器内の溶
融鋼に添加し、かつ（ｉｌｌ）気体混合物中のアルゴン又は窒素対酸素の割
合が、溶融鋼と接触している還元性雰囲気を連続的に供
給するようにしである、アルゴン又は窒素あるいは両者
と酸素との気体混合物をＡＯＤ容器に注入する、ことを特徴とする方法。
（２）　スラグ中のＣａ　Ｏ／　Ｓ　ｉ　Ｏ２の重量比
が約１．３と１．８との間である、上記第（１）項に記
載の方法。
（３）　酸化と同時に溶融鋼を製鋼温度に維持する■の
被酸化性金属を添加する、上記第（１）項に記載の方法
。