JPS60200949A - 高炭素フエロマンガンの製造方法 - Google Patents

高炭素フエロマンガンの製造方法

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JPS60200949A
JPS60200949A JP59054451A JP5445184A JPS60200949A JP S60200949 A JPS60200949 A JP S60200949A JP 59054451 A JP59054451 A JP 59054451A JP 5445184 A JP5445184 A JP 5445184A JP S60200949 A JPS60200949 A JP S60200949A
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JP
Japan
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slag
ladle
carbon ferromanganese
furnace
metal
Prior art date
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Pending
Application number
JP59054451A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Fukagawa
深川 信
Hideyuki Yamaoka
山岡 秀行
Yasuo Kamei
亀井 康夫
Masahisa Tachibana
立花 雅久
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 Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (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】 産業上の利用分野 本発明は高炭素フェロマンガンの製造方法、特に高いマ
ンガン歩留りを達成し得る高炭素フエロマンガンの製造
方法に関する。
従来技術 フェロアロイは鋳鉄および製鋼における脱酸剤、添加剤
などとして製鋼作業に不可欠の材料であり、製鋼時に炉
内あるいは取鍋に添加されて鋼質改善の機能を果たして
いる。
フェロアロイの中で、特に高炭素フェロマンガンはMn
〔78〜82%(持帰)−63〜67%(3号)〕、C
〔<7.5%(持帰)〜<5.0(3号):l 、Si
 C< 1.2(持帰)〜<7,0(3号))! 、P
 [<0.35(持帰)〜<0.40(3号)〕および
S l:<0.05(持帰)〜<0.03(2,3号)
〕(日本工業規格による)を含んでおり、一般に高炉法
、電気炉法等により製造されていた。
ところで高炭素フェロマンガンの製造においては歩留り
が特に重要視される。しかしながら、従来法ではマンガ
ンの歩留りは75〜85%程度であり、損失量15〜2
5%のうち10〜20%はスラグ中に、また、5〜15
%はダスト中に含まれることがわがっている。これはマ
ンガンが還元しにくくかつ蒸発し易い金属であることに
よる。
一般に、マンガンに関するスラグ・メタル間反応式並び
にその平衡定数K st+は夫々次式(1)で表される
: ただし、αつ。:メタル中のMnの活量αC:メタル中
のCの活量(−1) αMnO’スラグ中のMnOの活量 Pcoニスラグ・メタル界面におけるCDの分圧(a’
tm) T:絶対温度(°K) 一方、マンガンの蒸発反応の平衡関係は次式(2)%式
%: ただし、K、、:平衡定数 p Mh[gl :Mnの蒸気圧(atm>これらの関
係、特に式(1)から明らかな如く、スラグ中へのMn
損失量を減じるためには温度を上げるか、もしくはCO
の分圧を下げる必要がある。しかしながら、温度を上げ
るとスラグ−メタル間平衡に関する限りにおいてマンガ
ン損失量を減じることは可能であるが、上記式(2)に
より明らかな如くマンガンの蒸発による損失量が著しく
増大し、しかも使用エネルギー(電力〉の増大を招く。
尚、理論上はCOガス分圧を下げることにより、マンガ
ン損失量を減じることが可能であり、例えば精錬炉内の
スラグ・メタル浴中に不活性ガスを吹き込むか、もしく
は炉全体を減圧下で操業するなどの手段が考えられる。
しかしながら、炉内のスラグ・メタル界面におけるCD
分圧を下げ、しかも十分な把拌を行って反応を促進させ
ることは技術的に極めて困難である。即ち、前者の場合
コークスが充填された精錬炉内のスラグ・メタル浴中に
不活性ガスを吹き込むことは著しい困難を伴い、また後
者の場合にあっても減圧に伴ってMnの蒸発損失量が増
大する上に、精錬設備の大規模な改造が必要とされるの
で、コスト増につながる他、スラグ・メタルの攪拌が不
十分なために反応が停滞するこきも考えられる。
従って、従来の高炭素フェロマンガンの製造法はマンガ
ン歩留りにおいて依然として改良の余地が残されており
、新たな高い歩留りを達成し得る方法の開発が切に望ま
れている。
発明の目的 そこで、本発明の目的は新規な高炭素フェロマンガンの
製造方法、特にマンガン歩留りにおいて著しく改善され
た方法を提供することにある。
発明の構成 本発明者は上記従来法の現状に鑑みて、更に一層マンガ
ン歩留りの高い高炭素フェロマンガンの製造方法を開発
すべく種々検討、研究した結果、従来法における電気炉
、高炉での製錬後、生成物を一旦取鍋に取り出し、特定
の条件下で処理することが、生成物の品位を高め、かつ
マンガン歩留りを改善する」二で極めて有効であること
を見出し、本発明に至った。
即ち、本発明の高炭素フェロマンガンの製造方法は電気
炉、高炉で製造された高炭素フェロマンガンとそのスラ
グとを、溶融状態のまま、底部にガス吹き込み口を備え
た取鍋に受け、アーク加熱、またはプラズマ・アーク加
熱もしくはこれらのいずれかと誘導加熱、攪拌との併用
加熱により、1300〜1500℃の範囲内の温度を維
持しつつ、前記取鍋のガス吹き込み口から不活性ガスを
送気して、CD分圧05気圧以下の不活性ガス雰囲気を
保ち、その際炭素源を適宜装入して炭素飽和の状態を紺
;持し、スラグ中のマンガン酸化物を還元することを特
徴とする。
本発明の方法において、前記取鍋底部のガス吹き込み口
は種々の公知の形状であり得、特にポーラスプラグ等の
使用が好ましい。
また、本発明の方法において、取鍋精錬で使用する不活
性ガス並びに炭素源は特に制限されない。
前者としてはN2、A、その他の希ガス等を例示でき、
経済的にはN2の使用が有利であり、炭素源としては特
に人手容易性および経済的観点からコークスを例示する
ことができる。
本発明の取鍋精錬は温度については臨界的であり、歩留
りを改善するためには1300〜1500℃の範囲内で
実施することが必要である。即ち、下限の1300℃に
満たない温度下では本発明の目的とするマンガン歩留り
の改善を達成することができない。
尚、上限の1500℃を超える温度で該精錬を実施する
ことも可能であるが、それ程大幅な歩留りの向上を期待
できず、逆に蒸発によるマンガン損失量が増大し、しか
もエネルギー的にも不利である。
該取鍋精錬の実施時間は特に制限されないが、処理温度
に依存して約5〜40分間の処理で十分な効果を期待す
ることができる。処理時間を長くしても、それ程大きな
効果を期待できず、かえって処理コストが高くなるので
経済的には望ましくない。
本発明の方法に従って、取鍋精錬に付された高炭素フェ
ロマンガンおよびそのスラグは、次いで取鍋から取り出
され、常法に従ってメタル部分とスラグに分離され、メ
タル部分は鋳込んで最終製品に成形される。
かくして、本発明の方法によれば、マンガンの歩留りを
、従来法の75〜85%から、85〜92%程度まで大
巾に改善することが可能であり、またこの取鍋精錬にお
ける所要電力はフェロマンガン1トン当たり約300〜
500 K W H程度である。更に、該取鍋精錬の際
のマンガンの蒸発損失量(ダストロス)をメタル1トン
当たり1kg以下に抑えることができる。これは精錬温
度が1300〜1500℃と比較的低く、その結果Mn
の平衡蒸気圧も2.8X10−3〜2.2 X 10−
2気圧(αMn−1として)程度と低い上に、溶湯上に
浮遊する溶滓がマンガン蒸発防止層として機能するため
であると考えられる。 こうして、前記取鍋精錬用のエ
ネルギーに基づくコスト増も、マンガンの損失量の低下
、即ち歩留りの改善により十分に補償されるものと思わ
れる。
実施例 以下、本発明の高炭素フェロマンガンの製造方法を添付
図面を参照しつつ詳述する実施例並びに比較例により更
に一層具体的に説明する。尚、本発明の範囲はこれら実
施例により何等制限されるものではないことは勿論であ
る。
第1図は本発明の方法(Δ)並びに(B)のフロー図を
示すものである。従来法ではマンガン鉱石類を造滓剤、
例えば石灰石等およびコークスと共に電気炉または高炉
に投入し精錬し、製造された高炭素フェロマンガンおよ
びそのスラグをそのまま分離し、メタルを鋳込んでいた
。本発明の方法では従来法と同様に製錬された高炭素フ
ェロマンガンとそのスラグを分離する前に、溶融状態の
まま、一旦取鍋に取り、上記条件下で取鍋精錬を行い、
その後スラグとメタルとに分離し、メタルを銃込んで製
品とする。
本発明の取鍋精錬において使用する取鍋について、以下
第2図を参照しつつ更に詳しく説明する。
取鍋1は一種の炉であり、主として内張リレンガ製の容
器2から構成される。取鍋の下方は溶融メタルと長時間
接触するので通常厚めに構成される。取鍋底部にはポー
ラスプラグ3からなるガス吹き込み口が設けられており
、ここから不活性ガス4を導入してスラグ5とメタル6
との界面でのCD分圧を適当な値に調節できるようにな
っている。
内容物、即ぢスラグ5とメタル6の加熱並びに攪拌は上
記のいずれの手段でもよいが、ここでは取鍋炉蓋7から
挿入されたアーク電極8によるアーク加熱と、取鍋側壁
周囲に設けられた誘導コイル9による誘導加熱、攪拌が
利用されている。また、随時炭素源としてコークスを添
加して炉内容物を炭素飽和の状態に維持するために炉蓋
7にはホッパー10が設けられ、更にポーラス・プラグ
3から導入される不活性ガス4の排出口11が炉蓋7上
に設けられている。
製造例 本例においては第2図に示した取鍋を使用した。
電気炉によって製造した高炭素フェロマンガン約20ト
ンとスラグ約11トンとを、溶融状態のまま、乾燥、予
熱した炉容量約50トンの取鍋に受けた。
この時のメタノペスラグの各組織は第1表に示す通りで
あり、温度は約1390℃であった。
第1表 *表中の数字はすべて%を表す。
取鍋は誘導スターテを設置した台車にセットし、第2図
に示すように炉蓋およびアーク電極を所定位置にセット
し、次いでスラグ中のMnOを還元するのに必要な炭素
量よりも20%程度過剰となるような量のコークスを炉
上部ホッパーより装入した後、精錬を行った。精錬中、
炉内のCD分圧が0.5気圧以下となるように取鍋底部
に設けられたポーラス・プラグを介して不活性ガスのN
2を送気し続けた。精錬開始から約8分間は00分圧は
約0.5気圧近傍であったが、反応の進行に伴い反応速
度は低下し、約15分経過後はCD分圧は0.1気圧以
下となった。
精錬中、排ガス中のCOガス濃度を連続的にモニタし、
5分毎にスラグ・メタルの温度を測定し、かつそのサン
プリングを行った。また、C0ガス発生量からスラグ中
のMnOの還元量をめ、熱収支計算によってスラグ・メ
タル温度が約1400℃となるようにアーク電極への送
電量を制御した結果、温度を1400℃±30℃にコン
トロールすることができた。
前記5分毎にサンプリングしたスラグ・メタルを分析し
、スラグおよびメタル中のMn含有量をめ、その経時変
化を第3図に示した。第3図の結果からスラグ中のMn
含有量の減少に伴い、メタル中のMn含有量が増加して
いることがわかる。即ち、本発明の方法が高炭素フェロ
マンガン製造において高いMn歩留りを達成するのに極
めて有効であることがわかる。
一方、排ガス中のダストを回収し、分析して、本発明の
方法による精錬時のMnのダストロスを計算したところ
、フェロマンガン1トン当たす0.5〜1kg程度であ
ることがわかった。この程度のダストロスは問題になら
ない程少ないといえる。このことはスラグ・メタル分析
値からのMn収支計算力)らも確S忍された。
反応は精錬開始後15〜20分程度でほぼ完了し、20
分以上反応(精錬)を継続してもスラグおよびメタル中
のMna度は殆ど変化しないことがわかった。この事実
は反応に伴うCOガス発生量からも確δ忍することがで
きた。
20分間精錬した後、得られたスラグ・メタルを分析し
た結果を第2表に示す。
第2表 該第2表の結果と前記第1表との比較から明らかな如く
、本発明に従って約20分間の取鍋精錬を実施すること
によって、従来スラグ中にロスされていたMnの約78
%がメタル中に回収できたことがわかる。
尚、同様なテストを更に7チヤージ行ったが、上記と同
様な結果が得られた。
発明の効果 本発明の高炭素フェロマンガンの製造方法に従えば、一
旦電気炉、高炉で製錬して(尋られたスラグ・メタル生
成物を取鍋にとり、所定の条件下で還元反応に付すこと
により、極めて高いMn歩留りを達成することが可能と
なった。即ち、従来法においてスラグ中にロスされたM
nの70〜80%を、ダストロスを殆ど増大させること
なしにメタル中に回収でき、その結果高炭素フェロマン
ガンの製造方法全体としてのMnの歩留りを85〜92
%までに向上させることができる。
即ち、本発明の製造方法は高炭素フェロマンガンの製造
方法として極めて工業的に意義ある方法といえる。
【図面の簡単な説明】
第1図は夫々従来法(a)および本発明の方法(b)に
従う高炭素フェロマンガンの製法をフロー図で表したも
のであり、 第2図は本発明で使用する取鍋精錬炉の断面図であり、 第3図は本発明の取鍋精錬工程におけるメタルおよびス
ラグ中のMn含有量の経時変化をグラフで示す図である
。 (主な参照番号) 1・・取鍋、2・・容器、 3・・ポーラス・プラグ、4・・不活性ガス、5・・ス
ラグ、6・・メタル、7・・炉蓋、8・・アーク電極、
9・・誘導コイル、10・・ホッパー、11・・ガス排
出口特許出願人 住友金属工業株式会社 代 理 人 弁理士 新居正彦 稍統吟間輸)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)マンガン鉱石、造滓剤、コークスを電気炉または
    高炉に投入し精錬を行い、次いでスラグ・メタル分離を
    行う高炭素フェロマンガンの製造方法において、該スラ
    グ・メタル分離操作を行う前に前記電気炉または高炉で
    製造された高炭素フェロマンガンとそのスラグとを溶融
    状態のまま取鍋1こ受け、加熱して温度を1300〜1
    500℃の範囲に維持し、かつ0.5気圧以下の低CO
    分圧を有する不活性ガス雰囲気を維持しながら、炭素源
    を添加することにより炭素飽和の条件を維持しつつ前記
    スラグ中のマンガン酸化物を還元する取鍋精錬を実施す
    ることを特徴とする上記高炭素フェロマンガンの製造方
    法。
  2. (2)前記加熱を、アーク加熱またはプラズマ・アーク
    加熱もしくはこれらのいずれかと誘導加熱、攪拌との組
    み合わせにより実施することを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の方法。
  3. (3)前記取鍋精錬の精錬時間が約5〜40分であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1または2項に記載の
    方法。
  4. (4)前記不活性ガスが窒素ガスまたはアルゴンガスで
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1〜3項のいず
    れか1項に記載の方法。
  5. (5)前記不活性ガスがポーラス・プラグにより炉底部
    から導入されることを特徴とする特許請求の範囲第4項
    記載の方法。
JP59054451A 1984-03-23 1984-03-23 高炭素フエロマンガンの製造方法 Pending JPS60200949A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102367516A (zh) * 2011-09-29 2012-03-07 云南文山斗南锰业股份有限公司 制备高碳锰铁的方法
CN102373333A (zh) * 2011-09-29 2012-03-14 云南文山斗南锰业股份有限公司 制备高碳锰铁的方法
CN114350893A (zh) * 2022-01-04 2022-04-15 武汉钢铁有限公司 一种lf精炼炉炉盖积渣在线的清理方法
CN115354153A (zh) * 2022-07-28 2022-11-18 嘉峪关宏电铁合金有限责任公司 一种硅锰矿热炉停炉后快速恢复炉况的方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102367516A (zh) * 2011-09-29 2012-03-07 云南文山斗南锰业股份有限公司 制备高碳锰铁的方法
CN102373333A (zh) * 2011-09-29 2012-03-14 云南文山斗南锰业股份有限公司 制备高碳锰铁的方法
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