JPS602619A - Si含有量が低い高クロム合金 - Google Patents

Si含有量が低い高クロム合金

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JPS602619A
JPS602619A JP11056983A JP11056983A JPS602619A JP S602619 A JPS602619 A JP S602619A JP 11056983 A JP11056983 A JP 11056983A JP 11056983 A JP11056983 A JP 11056983A JP S602619 A JPS602619 A JP S602619A
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JP
Japan
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chromium
reduction
slag
low
Prior art date
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Pending
Application number
JP11056983A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Katayama
裕之 片山
Masatoshi Kuwabara
桑原 正年
Hideki Ishikawa
英毅 石川
Tsutomu Saito
力 斎藤
Noriyuki Inoue
井上 典幸
Masaki Fujita
正樹 藤田
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.)
Japan Metals and Chemical Co Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Japan Metals and Chemical Co Ltd
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPS602619A publication Critical patent/JPS602619A/ja
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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
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/005Manufacture of stainless steel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (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】 (産業上の利用分野ン 本発明にステンレス製鋼工程でクロム源として使用しや
すい、Sl含有量が低いことを特徴とする高クロム合金
に関する。
(従来技術) ステンレス鋼製鋼用の主りロム詠としては、現在、高炭
素フェロクロムが使用されている。高炭素フェロクロム
は、従来、クロム鉱石あるいはその半還元物を低シャフ
ト型の電気炉に装入し、アーク熱によって酸化物の還元
と溶融を行ってスラ(1) グ、メタルを分離する方法で製造されている。以下、こ
の方法を電気炉法と呼ぶことにする。
第1図中の斜線部は現行電気炉法で得られるフェロクロ
ムのS1含有量: (St%〕と排出するスラグ中のク
ロム含有量: (T、Cr%)の実績値の関係を示す。
Sl含有量が少ないほど、排出するスラグ中のクロム含
有量が高くなるような関係にあり、現行電炉法ではスラ
グ中のCr含有量を低下する(すなわち、クロム回収率
を高める)という点から81含有量が1%以下のフェロ
クロムを製造することは事実上不可能である。
一方、フェロクロムを主要クロム源として用いる製鋼工
程ではSi%が低い方が望ましい(特に、最も合理的な
ステンレス製鋼法である、溶融状態のフェロクロムを直
接ステンレス製鋼に用いる工程においては〕。何故なら
ばフェロクロム中のStはステンレス製鋼工程(その主
要反応は吹酸にょる脱炭反応である)において酸化され
て5IO2を形成する。製鋼炉の耐火物は一般に塩基性
であるから、耐火物侵食防止のために生石灰を添加して
生(2) 成スラグを中性〜塩基性(CaO/S r 02 > 
1 )にする必俊がある。810゜生成量が多いtiど
添加する生石灰の量がふえ、生成スラグ量が増す。この
ことは、給米的にスラグへのクロムロスを増大せしめる
電気炉による溶解時のクロム酸化や、転炉製鋼時の不足
熱量供給のためにフェロクロム中のStを酸化・発熱せ
しめる目的で、Sl含有量の高いフェロクロムが要望さ
れる場合もある。しかし、酸化によって生成した5iO
2(脱炭時にStの酸化を防止することは不可能である
)が前述のような副作用をするため、酸化防止や発熱量
増大のためには別の、よシ安価な方法を採用することが
できるので、一般的にはステンレス鋼用にはクロム単位
量あたシの価格がよシ安価で、Sl含有量が低いものが
望まれている。
(発明の目的) 本発明はこのような要望に応えるものであシ、ステンレ
ス製鋼工程でのクロム源として安価でSt含有証が低い
市クロム合金を提供することを目的とする。
(発明の構成・作用) 本発明に、クロム鉱石の還元用に高価な電力ではなく、
安価な石炭系−次エネルギーを用い、かつ適正条件を採
用することによって得られ、かつステンレス製鋼工程で
使用しやすい性状の高クロム合金であって、その要旨と
するところけ溶湯中へのガス吹込みが可能な反応容器に
、クロム鉱石あるいはそれを炉外で予備還元したものお
よび炭材を添加し、吹酸を行うことによって製造される
、SS含有量が0.2%未満であることを特徴とするS
l含有量が低い高クロム合金である。
以下、具体的な実施例によって詳細に説明する。
第2図は本発明合金を製造するのに用いる設備の1例を
示す。ロータリーキルン1は溶融還元炉2から排出され
る高温ガスを利用して、クロム鉱石とコークスの粉状物
から形成した含炭ペレットを加熱・予備還元するための
装置である。溶融還元炉2は、予備還元されたクロムペ
レットを受ケ供給装置14から2ラツクス、供給装置6
がら炭材を供給して、吹酸によって炭材を酸化・発熱さ
せて、溶融還元を行うための設備である。溶融還元炉2
を転炉状にしたのは、この場合の反応の進行のための必
須条件であるスラグの強攪拌を実現するためである。底
部から攪拌用のガスを吹込むため羽口3(複数個のこと
もある)と、上方から酸素を炉内に吹込むためのランス
4が付属している。なお図において5はフード、7は溶
融メタル、8は溶融スラグ、9はクロムベレット、10
ilt炭材、11け気泡、12はクロム被レッド、炭材
供給装置、13はメタル滴を示す。
操業方法は次の通シである。前ヒートのスラグと、生成
した高クロム溶湯の2/3程度を炉外に排出し、定格生
成量の1/3程度が炉内に残留した状態から述べる。溶
湯中に底吹羽口3から酸素を含むガス(例えは羽目を二
重管とし外側の管からプロパンガス、A rなどの羽口
像画ガス、内側の管から酸素ガスを供給する)、上吹ラ
ンス4から酸素を吹きつつ、ロータリーキルン1から予
熱・予備還元されたクロムベレット、炭材、フラックス
(主として石灰)を溶融還元炉に供給する。炭材の酸(
5) 化発熱(C→COあるいViCO2)と、炭素(固体炭
材あるいはメタル中に溶けた炭素)とクロムあるいは鉄
酸化物の還元反応、及び脈石とフラックスによる造滓が
進む。
クロム鉱石あるいは半還元ペレットは所定量の投入がお
わると、以後は吹酸と攪拌を続けてスラグ中のクロム分
の仕上げ還元を行う(第3図の第2期)。
スラグ中のCrが所定の値(例えば1%以下程胆になる
と、出湯を行う。メタルの一部(例えば生成メタルの約
1/3)は残留させて、前述の工程を繰シ返す。
第3図は溶融還元時のスラグ中のT、Crの変化の一例
を示す。溶融還元第2期のスラグ中T、Crの低した時
の、速度定数とスラグ成分の関係を示す。
低下速度が大である。このようなスラグ成分条件を満足
するように、フラックスとして生石灰(場(6) 合によっては珪石)が添加される。
このような方法で得られた高クロム合金のSi含有量と
排出されるスラグの(T 、Cr )含有量の関係を第
1図に示している。Si含有量が0,2%未満であるこ
と、及びスラグのクロム含有量が1%以下であシ、通常
の電気炉法に比して排出されるスラグのクロム含有蓋が
低く(すなわちクロム酸化物の還元回収率が高<〕、同
時に高クロム合金のSi含有量が低いことが特徴である
本発明に用いたような方法で製造した場合このように従
来の電気炉法とは全く異なる(St係〕、(T、Cr%
ンの関係が得られた理由は次の通シである。
(a) 電気炉法ではアーク近傍で高温部が存在し、そ
こで5IO2の還元が進む。一方、本発明の方法では耐
火物保護の点から溶湯、スラグの温度を低くしているこ
と、かつガス吹込みによる強攪拌によシ炉内の温度のバ
ラツキが小さいので最高温度が低く 、5102の還元
が進みにくい条件にある。
(b) 一方、クロム酸化物の還元に関しては、電気炉
では攪拌が弱いこと、および完全連続工程であるため反
応帯にクロム酸化物が緩徐に供給されるので、平衡まで
十分に反応が進んでいない。したがって(T、Cr係)
が高い。本発明の方法ではガス吹込みによシ強攪拌でき
ること、及びクロム酸化物の供給を行う時期と、供給を
止めて仕上げ還元を行う時期に分けることが容易である
ので、反応部の温度が比較的低いにもかかわらず、クロ
ム酸化物の還元反応およびスラグ中に生成した微細液滴
の沈降分離が進み、電気炉法よシも、平衡に近づいてい
る。したがって(T、Cr%〕を低下できる。
0.7〜0.8の値が採用されている。これに対して本
発明において電気炉操業特有のスラグ成分の制約はない
ので、クロム還元反応を極力、低温で迅速に、かつ低い
クロム酸化物レベルまで進めるという観点から選ばれる
ので、前述の通シ(8102%)+1.18 (At2
03%)選ばれている。このことは、(T、Cr*)が
低下できること、及び、スラグ中のSlO□の活量が低
いのでたとえ同一の還元条件でも5IO2の還元はおこ
シにくいことに結びつく。
なお、一般的に高クロム合金中のSl含有量が低い場合
にはM固させた時に気泡が生成しやすくなる傾向がある
。これは、高クロム合金を製鋼用クロム源として溶融状
態で使用する場合には問題はないが、一旦、凝固させて
から破砕、サイジングする場合には破砕屑を生成しやす
いという問題がある。しかし、本発明のように溶湯中に
ガスを吹き込み強攪拌しつつ製造した高クロム合金では
、溶湯状態で脱ガスが行われているために、凝固させた
時に気泡が生成しに<<、上記のような問題を伴なわな
い。
実施例 定格溶融金属量(すなわち出湯直前の溶湯量)が50t
の上底吹転炉を反応容器として用い、半還元クロムペレ
ットを原料として、中間排滓を1回行い、生成したフェ
ロクロムの2/3(約33t )は出湯し、1/3を残
して半連続的に操業を行った。
(9) 溶融還元炉の炉底には、底吹羽口(内管径20a+の二
重管)4本が取付けられておυ、内管は純酸素、外管は
プロ・母ンガスを保護ガスとして流す。
上次ランスのノズルは全部で7孔(中心に1孔、周囲に
6孔〕である。
溶融還元の主原料であるクロム鉱石は、コークスととも
に混合粉砕波造粒してペレットにし、乾燥後ロータリー
キルンに装入し溶融還元炉から出る高温ガスを加熱源と
して、予備還元、予熱を行った。溶融還元炉に供給され
る炭材の80チは、ロータリーキルンに外装炭として装
入し、半還元ベレットの還元率の向上と溶融還元炉に供
給する炭材の予熱を行う。ロータリーキルンと溶融還元
炉の中間には、ベレット供給調整槽を設け、溶融還元炉
への原料供給速度を制御する。
溶融還元炉へ供給される半還元クロムペレットの平均成
分、温度は次の通シである。
T、Cr:36 %、T、Fe:18%、Cr分還元率
二66%、鉄分還元率=92チ、MgO: 10%、A
t20. : 10 %、8102: 9%、温度: 
1000℃。
(10) 炭材は冶金用塊コークス(0分88チ、サイズ10〜7
0個)である。
一溶融還元製錬第1期− 残し湯17tに酸素を含むガスを上底吹しながら、予熱
された予備還元ペレットと炭材、石灰を装入する。
吹酸速度は、上吹700ONm /hr 、底吹800
 Nm 、、’h r×4である。溶融合金相の温度が
1580〜1630℃の間にコントロールされるように
、予備還元ペレットの装入速度を調整する。
45分で半還元硬しッ) 32 t、炭材10t1石灰
3.5tを装入する。この期に装入する炭材のうち、約
90チはコークスをロータリーキルンを通して、又残シ
10%は炭材ホッノ母−から直接溶融還元炉へ装入する
一溶融還元製錬第2期− 半還元ペレットの供給を止め、コークスを炭材供給ホラ
i?−よシ溶融還元炉に、3分おきに50ゆづつ投入す
る。底吹酸素量は一定に保ち、上吹吹酸ft1d、5分
おきに、850ONm /hr、 400 ONm 3
/h r −、ONm /h rと変化させ、スラグ中
のCr分の還元を進める。
溶融還元炉の最終スラグ組成は、Cab:22%、51
02 : 20チ、MgO: 24%、At205: 
19%、T、Cr : 0.7 % 、T−Fe : 
0.7%であった。
次いで生成スラグの約90%を中間排滓し、前述の溶融
還元M錬第1期、第2期を緑シ返す。
その後出滓につづいて生成した溶融金纏の2/3を出湯
する。
以後は同一サイクルを繰シ返す。
出湯された金属の成分は、次の通シでおる。
Or : 53%、Fe:37%、C: 8.5 %、
St:0.10%、S : 0.0015チ、P : 
0.0035チ。
(発明の効果〕 以上のように、本発明はエネルギーとしては従来の電力
に代わる安価な炭材燃焼熱を用い、かつ従来の電気炉法
よシもクロム分の回収率を高めることができる強攪拌浴
型の溶融還元法によシ製造される、5i143:が低い
高クロム合金に関するもので、クロム源として経済的に
製造できるとともにステンレス製銅工程を合理的に行う
ことを可能にする点で工業的、経済的な効果が太きい。
【図面の簡単な説明】
第1図はクロム合金の81含有量[Si%)と、排出さ
れるスラグのCr含有fil (T−01%)の関係を
示す図で(図中の塗シつぶした部分及びハツチング部分
は、本発明の冒クロム合金及び通常の電気炉法によるフ
ェロクロムの成分範囲及びその成分:[Si〜]YC2
1応する排出するスラグ中の01%: (T、01%)
の関係を示す)、第2図は本発明の合金を製造するだめ
の設備の1例を示す図、第3図は、溶融還元時の典型的
なスラグ中のT、01%の挙動を示す図、第4図は第3
図の溶融還元第2期(仕上げ還元期)特許出願人 新日
本製鐵株式会社゛ほか1名(13) ■舎開 (min) 北九州市へ幡東区大字前田字洞 岡2142−3日本重化学工業株式 %式% 岡2142−3日本重化学工業株式 会社九州工場内 賞出 願 人 日本重化学工業株式会社東京都中央区日
本橋小網町8番 4号 手続補正書(自発) 昭和58年8月10日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 ■、事件の表示 昭和58年特許願第110569号 2、 発明の名称 Si含有金が低い高クロム合金 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 東京都千代田区大手町二丁目6番3号 (665)新日本製鐵株式全社ほか1名代表者 武 1
) 豊 4、代理人〒100 5、 補正命令の目付 昭和 年 月 日6、補正の対
象 明細書の特許請求の範囲の欄9発明の詳細な説明の欄及
び図面 7、 補正の内容 別紙の通り (1)特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 (2)明細書4頁10行「0.2%未満」を「0.5%
未満」に補正する。 (3)同7頁4〜5行「0.2%未満であること、」を
「0.5%未満(9割以上が0.2%未満である)であ
ること、」に補正する。 (4)第1図を別紙の通り補正する。 特許請求の範囲 溶湯中へのガス吹込みが可能な反応容器に、クロム鉱石
あるいはそれを炉外で予備還元したものおよび炭材を添
加し、吹酸を行うことによって製造される、Sl含有量
が0.5%未満であることを特徴とする8i含有量が低
い高クロム合金。 (3)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 溶湯中へのガス吹込みが可能な反応容器に、クロム鉱石
    あるいはそれを炉外で予備還元したものおよび炭材を添
    加し、吹酸を行うことによって製造される、Sl含有量
    が0.2%未満であることを特徴とするSi含有量が低
    い高クロム合金。
JP11056983A 1983-06-20 1983-06-20 Si含有量が低い高クロム合金 Pending JPS602619A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11056983A JPS602619A (ja) 1983-06-20 1983-06-20 Si含有量が低い高クロム合金

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JP11056983A JPS602619A (ja) 1983-06-20 1983-06-20 Si含有量が低い高クロム合金

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JPS602619A true JPS602619A (ja) 1985-01-08

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ID=14539150

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JP11056983A Pending JPS602619A (ja) 1983-06-20 1983-06-20 Si含有量が低い高クロム合金

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5019486A (ja) * 1973-06-01 1975-02-28
JPS565720B2 (ja) * 1976-04-05 1981-02-06

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5019486A (ja) * 1973-06-01 1975-02-28
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