JPS6031885B2 - Dephosphorization method for high chromium molten steel - Google Patents

Dephosphorization method for high chromium molten steel

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JPS6031885B2
JPS6031885B2 JP52040216A JP4021677A JPS6031885B2 JP S6031885 B2 JPS6031885 B2 JP S6031885B2 JP 52040216 A JP52040216 A JP 52040216A JP 4021677 A JP4021677 A JP 4021677A JP S6031885 B2 JPS6031885 B2 JP S6031885B2
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molten steel
chromium
dephosphorization
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実 稲富
裕之 片山
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  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は従釆法では困難であった高クロム溶鋼の脱リン
を可能ならしめ、低リン高クロム鋼を溶製するための方
法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for making low phosphorus, high chromium steel by making it possible to dephosphorize high chromium molten steel, which was difficult to do using conventional methods.

本発明に言う高クロム鋼とはステンレス鋼、耐熱鋼など
Crを4〜40%含有する鋼を指す。また、対象とする
銅のP%は、成分、用途などによって異なるが、「低リ
ン」の意味は、従来法のようにクロム源添加後実質的に
はほとんど脱リンが行えない場合に得られるPレベルよ
りも低いものを指している。高クロム鋼、特にステンレ
ス鋼は一般に溶鉄、スクラップなどの鉄源と、フェロク
ロム、高クロム鋼スクラップなどのクロム源、および必
要に応じてニッケル源などを溶融、混合し、かつ精錬を
行うことによって溶製される。
The high chromium steel referred to in the present invention refers to steel containing 4 to 40% Cr, such as stainless steel and heat-resistant steel. In addition, the target P% of copper varies depending on the composition, application, etc., but the meaning of "low phosphorus" is that it is obtained when virtually no dephosphorization can be performed after adding a chromium source, as in the conventional method. It refers to something lower than the P level. High chromium steel, especially stainless steel, is generally produced by melting and mixing an iron source such as molten iron or scrap, a chromium source such as ferrochrome or high chromium steel scrap, and if necessary a nickel source, followed by refining. Manufactured.

通常実施される精錬のうち脱炭および脱硫については、
すでに種々の方法が開発されており、それらを選択、組
合せることによって目的を達することができる。
Regarding decarburization and desulfurization among the normally performed refining processes,
Various methods have already been developed, and the objective can be achieved by selecting and combining them.

一方、脱リンはクロム溶湯に対しては従来、効果的に行
う方法がなかった。すなわち、通常の溶銑または溶鋼に
対しては、酸化精錬により容易に脱リンできる。ここに
酸化精錬による脱リンとは酸素ガスや酸化鉄などの酸化
剤によって溶湯中のリンを酸化し、例えばCa0で固定
してリン酸カルシウムの形で除去する方法であるが、こ
れをシリコンやクロムなどの酸化されやすい元素を多量
に含む溶湯に適用すると、それらの成分が同時に酸化損
失する。
On the other hand, there has been no effective method for dephosphorizing molten chromium. That is, ordinary hot metal or molten steel can be easily dephosphorized by oxidation refining. Dephosphorization by oxidation refining is a method of oxidizing phosphorus in the molten metal with an oxidizing agent such as oxygen gas or iron oxide, fixing it with Ca0, and removing it in the form of calcium phosphate. When applied to a molten metal containing large amounts of easily oxidized elements, those components will be oxidized and lost at the same time.

特にフヱロクロムやステンレス鋼などの高クロム鋼の場
合には、スラグ中のクロム酸化物量が増加してスラグの
脱リン能力が著しく低下するので、実際上脱リンを進行
させることは困難となる。したがって従来、リン含有量
に制約のあるステンレス鋼を溶製するためには次のよう
な方法がとられてきた。
Particularly in the case of high chromium steels such as fluorochrome and stainless steel, the amount of chromium oxide in the slag increases and the dephosphorizing ability of the slag is significantly reduced, making it difficult to actually progress dephosphorization. Therefore, conventionally, the following methods have been used to produce stainless steel with limited phosphorus content.

(1) リン含有量の低いクロム鉱石、コークスおよび
媒溶剤を選択使用して製造した低リンフェロクロムをク
ロム源として用いる。
(1) Low phosphorus ferrochrome produced by selectively using chromium ore with low phosphorus content, coke and a solvent is used as a chromium source.

(ロ) 鉄源側のリン含有量を十分低下せしめた後(例
えば、溶銑、溶鋼の脱リンを強化したり、低リンスクラ
ップを選択使用する)、クロム源を添加する。
(b) After sufficiently reducing the phosphorus content on the iron source side (for example, by strengthening the dephosphorization of hot metal or molten steel, or selectively using low-phosphorus scrap), add a chromium source.

(m) 低リンクロム源として金属クロムを併用するこ
とにより、溶鋼のCr%とP%を目的に適合するように
調整する。
(m) By using metallic chromium as a low phosphorus chromium source, the Cr% and P% of the molten steel are adjusted to suit the purpose.

しかし、最近資源事情の悪化によりクロム鉱石やコーク
スなどのリン含有量が高くなる傾向にあり、(1)のよ
うに良質の低リン原料を選択使用することは困難になっ
ている。
However, recently, due to deteriorating resource conditions, the phosphorus content of chromium ore, coke, etc. has tended to increase, making it difficult to select and use high-quality low-phosphorus raw materials as in (1).

一方、(D)の鉄源脱リン強化については種々の方法が
開発されているが、クロム源のP%がそのままであれば
鉄源だけの低リン化では得られるステンレス鋼のP%に
は限界がある。
On the other hand, various methods have been developed for strengthening iron source dephosphorization in (D), but if the P% of the chromium source remains the same, the P% of stainless steel obtained by reducing the phosphorus content of only the iron source is There is a limit.

また、(m)は製鋼作業上は最も安易な方法であるが、
金属クロムがきわめて高価であることから、溶鋼製造コ
ストの大幅なアップを招くことになる。
In addition, (m) is the easiest method in terms of steelmaking work, but
Since metallic chromium is extremely expensive, this results in a significant increase in the cost of producing molten steel.

最近、前述のように資源の面からステンレス鋼のP%が
上昇傾向にあり、一方、高級ステンレス鋼などで従来レ
ベルよりもP%の、低いことが要求されるものが増加し
つつある。
Recently, as mentioned above, the P% of stainless steel has been on the rise due to resource considerations, and on the other hand, an increasing number of high-grade stainless steels are required to have a P% lower than the conventional level.

したがって、高クロム溶湯の脱リンを可能ならしめ、安
価に低リン高クロム鋼を得るための方法の開発が強く要
望されている。
Therefore, there is a strong demand for the development of a method that enables dephosphorization of high-chromium molten metal and obtains low-phosphorus, high-chromium steel at low cost.

高クロム落陽を脱リンする方法として、溶湯を炭素不飽
和とし、非酸化性雰囲気下で炭化カルシウムとアルカリ
士類金属の弗化物を主成分とするフラックスで処理する
方法がある(特厭昭50−2943、特願昭50一99
143)。
One way to dephosphorize high-chromium sunrises is to make the molten metal unsaturated with carbon and treat it with a flux containing calcium carbide and alkali metal fluorides as main components in a non-oxidizing atmosphere. -2943, patent application 1986-1999
143).

この方法においては、(CaC2)二(Ca)+2〔C
〕・…・・〔1)の反応により金属カルシウムを遊離せ
しめ、3(Ca)+2〔P〕こ(Ca3P2)・・・・
・・{21によりメタル中のリンをフラックス中に移行
せしめるものである。上記の方法を工業的規模でのステ
ンレス鋼溶製工程で実施するためには、次のような問題
点を解決しなければならない。
In this method, (CaC2)2(Ca)+2[C
]... By the reaction of [1), metallic calcium is liberated, and 3(Ca)+2[P](Ca3P2)...
...{21 causes phosphorus in the metal to be transferred to the flux. In order to implement the above method in a stainless steel melting process on an industrial scale, the following problems must be solved.

‘ィ} 脱リン反応の進行には‘U,{2)式に示すよ
うに熔鋼のC%が本質的に関係をももつ。
The progress of the dephosphorization reaction is essentially related to the C% of the molten steel, as shown in equation 2.

したがって、高クロム鋼の溶製工程において効率的に脱
リンを行うためには、処理前の溶鋼の成分として適正な
値を選択しなければらない。【口)脱リン後のスラグ中
にはリンはCa3P2として含まれるが、これを大気中
で冷却すると水分と反応してCa3P2十幻LO→父a
0十が日3・・・…‘3}の反応により有臭、有毒ガス
、フオスフィンPH3を発生する。
Therefore, in order to efficiently perform dephosphorization in the melting process of high chromium steel, appropriate values must be selected for the components of the molten steel before treatment. [Example] Phosphorus is contained in the slag after dephosphorization as Ca3P2, but when it is cooled in the atmosphere, it reacts with moisture and Ca3P2 Jugen LO → Father a
The reaction generates odorous, toxic gas, phosphine PH3.

したがって、スラグを安定化処理する必要がある。これ
を工程の中にどのように組み込むかが重要な議題である
。本発明は以上のような事情に鑑み、量産工程で高クロ
ム溶鋼の脱リンを行い、低リン高クロム鋼の溶製を可能
にするという観点から種々検討の結果得られたものであ
って、鉄線とクロム源を調合してき(重量%比州6〜8
oの高クロ聡鋼を作る第1工程と、この溶鋼を炭化カル
シウムとアルカリ土類金属のハラィドを主成分として含
有するフラックスと非酸化性雰囲気下で反応せしめて脱
リンを行う第2工程と、引き続いてスラグを酸化してス
ラグ中の炭化カルシウムを2%以下まで低下、せしめた
のちスラグを分離することを特徴とする低リン高クロム
鋼の溶製方法であ。
Therefore, it is necessary to stabilize the slag. An important issue is how to incorporate this into the process. In view of the above circumstances, the present invention was obtained as a result of various studies from the viewpoint of dephosphorizing high chromium molten steel in the mass production process and making it possible to produce low phosphorus high chromium steel. Mix the iron wire and chromium source (wt% Bishu 6-8
The first step is to make high-chromium steel of o, and the second step is to dephosphorize the molten steel by reacting it with a flux containing calcium carbide and an alkaline earth metal halide as main components in a non-oxidizing atmosphere. This is a method for producing low phosphorus, high chromium steel, which is characterized in that the slag is subsequently oxidized to reduce the calcium carbide in the slag to 2% or less, and then the slag is separated.

以下、本発明を実施例にもとづいて詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on examples.

まず第1工程として、大気圧下操業の製鋼炉を用いて、
成品のCr濃度に近い溶湯を溶製する。
First, as the first step, using a steelmaking furnace operating under atmospheric pressure,
A molten metal with a Cr concentration close to that of the finished product is produced.

溶製煉料は通常用いられるものでよく、電気炉の場合に
は主としてスクラップ、フェロクロムおよび必要に応じ
てニッケル源など、転炉の場合には主として溶銑とフェ
ロクロムおよび必要に応じてニッケル源などである。た
だし、クロム源を添加する前の鉄源は脱酸処理されてい
ることが望ましく、特に熔鉄を用いる場合には酸化精錬
による脱リンを行っておくことが必要である。本発明を
適用する溶湯の成分範囲は、前述のようにステンレス鋼
、耐熱鋼などのように、クロムが4〜40%の範囲のも
のである。
The smelting brick may be one normally used, and in the case of an electric furnace, it is mainly scrap, ferrochrome, and if necessary a nickel source, and in the case of a converter, it is mainly a mixture of hot metal, ferrochrome, and a nickel source, if necessary. be. However, it is desirable that the iron source be deoxidized before adding the chromium source, and especially when molten iron is used, it is necessary to perform dephosphorization by oxidative refining. The composition range of the molten metal to which the present invention is applied is one in which chromium is in the range of 4 to 40%, such as stainless steel and heat-resistant steel, as described above.

一旦脱リンを行った鉄源と通常のクロム源を溶融混合す
るので、溶湯のP%はクロム%とともに高くなる傾向が
ある。Cr4%以下ではクロム源からのリンのインプッ
トも少なく、また酸化精錬による脱リンも可能であるか
ら、本発明の適用対象とはならない。一方、クロム%の
上限については、技術的な面からの規制はないが、一般
にCr40%以下上の高クロム鋼は実用化されていない
ので、一応本発明の対象とはしない。製鋼炉において主
原料の溶融と混合を行った後、引き続いて大気圧下操業
条件下でクロムの過度の酸化がおこらない範囲内で吹酸
などにより脱炭処理することが望ましい。
Since the iron source that has been dephosphorized and the normal chromium source are melt-mixed, the P% of the molten metal tends to increase with the chromium%. If Cr is 4% or less, the input of phosphorus from the chromium source is small, and dephosphorization by oxidative refining is possible, so the present invention is not applicable. On the other hand, although there is no technical restriction on the upper limit of chromium %, high chromium steels with a Cr content of 40% or less have not been put to practical use, so they are not subject to the present invention. After melting and mixing the main raw materials in a steelmaking furnace, it is desirable to subsequently perform decarburization treatment by blowing acid or the like within a range that does not cause excessive oxidation of chromium under operating conditions at atmospheric pressure.

本発明における脱リン反応は CaC2(スラグ中)→Ca(スラグ中)十次(メタル
中)・・・‘1}父a(スラグ中)十が(メタル中)→
Ca3P2(スラグ中)…■により進行する。
The dephosphorization reaction in the present invention is CaC2 (in slag) → Ca (in slag) tenth order (in metal)...'1} father a (in slag) tenth order (in metal) →
Ca3P2 (in slag)...proceeds according to ■.

したがって、メタル中のC%が反応の進行に本質的に関
係する。またCrはCの活量に大きな影響を及ぼすので
、Cr/Cの比と次工程での脱リン効率の関係を求める
と図面に示すようになり、効率的に脱リンを行うには、
Cr/、Cが6〜80の範囲にあることが必要で、特に
望ましくは7〜35となる。図中Aはカルシウムカーバ
ィド20k9/t、精整蛍石4k9/t、Bはカルシウ
ムカーバィド10k9/t、精整蛍石2.5k9/tで
ある。Cr/Cの比が小さすぎると(すなわち、Cが高
すぎると)、‘1}式により生成するCa量が少なくな
るため、脱リン効率は低下する。一方、Cr/Cの比が
大きすぎると(すなわち、Cが低すぎると)、‘1ー式
の反応が迅速にすす.みすぎてCaが多量に生成し、{
2’式の反応が間に合わないため、遊離Caが蒸発ロス
しやすくなるため、やはり脱リン効率が低下する。この
中間のCr/C比の時、安定して高い脱リン率が得られ
る。なお、溶鋼が炭素を飽和値まで含有していると、f
l}式の反応が進まないので、当然脱リンはおこらない
。したがって、溶湯が炭素不飽和であることも必要条件
であることは言うまでもない。本発明の対象とするCr
40%以下の溶鋼では、炭素飽和条件はCr/Cが5.
班〆下であるから、前記のCr/Cが6以上という条件
は炭素不飽飽和であることを含んでいる。次いで第2工
程においては、第1工程で得られた高クロム溶鋼を炭化
カルシウムとアルカリ土類金属のハラィド(例えば弗化
カルシウム)を主成分として含有するフラックスと非酸
化性雰囲気下で接触させて脱リン反応を行わせる。
Therefore, the C% in the metal is essentially related to the progress of the reaction. In addition, since Cr has a large effect on the activity of C, the relationship between the Cr/C ratio and the dephosphorization efficiency in the next step is as shown in the figure, and in order to perform dephosphorization efficiently,
It is necessary that Cr/C is in the range of 6 to 80, and particularly preferably 7 to 35. In the figure, A is calcium carbide 20k9/t and refined fluorite 4k9/t, and B is calcium carbide 10k9/t and refined fluorite 2.5k9/t. If the Cr/C ratio is too small (that is, if C is too high), the amount of Ca produced by the '1} formula will decrease, and the dephosphorization efficiency will decrease. On the other hand, if the Cr/C ratio is too large (that is, if C is too low), the reaction of formula '1-' occurs quickly. If you look too much, a large amount of Ca will be generated,
Since the reaction of formula 2' is not completed in time, free Ca is likely to be lost by evaporation, resulting in a decrease in dephosphorization efficiency. At this intermediate Cr/C ratio, a stable high dephosphorization rate can be obtained. Note that if molten steel contains carbon up to the saturation value, f
Since the reaction of formula 1} does not proceed, dephosphorization naturally does not occur. Therefore, it goes without saying that it is also a necessary condition that the molten metal be carbon unsaturated. Cr targeted by the present invention
For molten steel of 40% or less, the carbon saturation condition is Cr/C of 5.
Since it is below the scale, the above-mentioned condition that Cr/C is 6 or more includes carbon unsaturation. Next, in the second step, the high chromium molten steel obtained in the first step is brought into contact with a flux containing calcium carbide and an alkaline earth metal halide (e.g. calcium fluoride) as main components in a non-oxidizing atmosphere. Perform dephosphorization reaction.

フラツクスの組成のうち炭化カルシウムは{U、【2}
式により脱リンを行うために欠くことのできない成分で
ある。入手しやすい炭化カルシウム源としてはカルシウ
ムカーバイドがある。
Among the flux composition, calcium carbide is {U, [2}
It is an indispensable component for dephosphorization according to the formula. Calcium carbide is an easily available source of calcium carbide.

カルシウムカーバイドは10〜30%の酸化カルシウム
を不純物として伴っているが、本発明の目的のためには
特に支障はない。フラックス中の炭化カルシウムの最適
配合割合は熔鋼の成分(特にC%)によって異なり、C
%が高いほど力−バィド配合割合を増すことが望ましい
。例えばCも0.4%の場合には30〜60%、Cを2
%の場合には40〜75%を最適とする。次にアルカリ
士類金属のハライド例えば熱化カルシウムはフラックス
の融点を下げ、適度の流動性を与えるとともに‘1}式
により生成した遊離金属カルシウムをフラックス中に安
定して存在せしめるために必要である。弗化カルシウム
の配合量は多いほど反応的には有利であるが、多すぎる
と反応容器の耐火物溶損を促進することから、カルシウ
ムカーバィドの0.5〜1.牙音を適量とする。なお、
弗化カルシウム源として通常用いられている蛍石は20
%程度の主としてシリカ系の不純物を含有している。
Calcium carbide contains 10 to 30% calcium oxide as an impurity, but this does not pose a particular problem for the purpose of the present invention. The optimum blending ratio of calcium carbide in flux varies depending on the composition of molten steel (especially C%).
It is desirable to increase the force-bide blending ratio as the percentage increases. For example, if C is also 0.4%, it is 30-60%, and C is 2%.
%, the optimum range is 40 to 75%. Next, an alkali metal halide, such as calcined calcium, is necessary to lower the melting point of the flux and provide appropriate fluidity, as well as to allow the free metallic calcium produced by formula '1' to stably exist in the flux. . The larger the amount of calcium fluoride blended, the more advantageous it is for the reaction, but if it is too large, it will accelerate the erosion of the refractories in the reaction vessel, so the amount of calcium carbide should be 0.5 to 1. Use an appropriate amount of fangs. In addition,
Fluorite, which is commonly used as a source of calcium fluoride, is 20
% of mainly silica-based impurities.

このシリカ分は遊離金属カルシウムを酸化しやすいので
多量に存在することは好ましくない。したがって、発化
カルシウム源としては精製した蛍石(Si02<5%)
を用いることが望ましい。上記2成分が脱リン反応を行
うための必須な成分であり、他はカルシウムカーバィド
や蛍石に伴って混入するか、フラックスの融点調節や耐
火物との反応抑制のために副次的に添加するものである
が、これらの成分としては酸化カルシウム、アルミナ、
マグネシア、シリカなどがある。
Since this silica component tends to oxidize free metal calcium, it is not preferable that it exists in a large amount. Therefore, purified fluorite (Si02<5%) is recommended as a source of evolved calcium.
It is desirable to use The above two components are essential components for carrying out the dephosphorization reaction, and the others are mixed in with calcium carbide and fluorite, or are used as secondary components to adjust the melting point of the flux and suppress the reaction with refractories. These ingredients include calcium oxide, alumina,
Examples include magnesia and silica.

前述ように遊離金属カルシウムを酸化消耗させないため
に、還元されにくいものが望ましい。また、前工程から
の混入スラグや、混入した酸素ガスによる金属カルシウ
ムの酸化消耗を防止する目的で、あらかじめフラツクス
中に脱酸剤、例えばCa−Si,Aそなどを添加してお
いてもよい。フラックスの添加量は溶湯のC%、Cr%
、目標とする脱リン率(すなわち処理前P%および処理
後目標P%)、溶湯とフラツクスの接触方式(すなわち
反応の進行度)によって異なるが、処理前のC:0.5
%、Cr:18%、Ni:8%、P:0.030%、目
標P%:0.015%の場合にはCaC2:5〜20k
9/t−溶鋼(カーバィド中のCaC2純分約80%、
CaF2:20%配合の場合、フラックス量10〜40
k9/溶鋼)程度を最適とする。
As mentioned above, in order to prevent free metal calcium from being consumed by oxidation, it is desirable to use a material that is difficult to reduce. In addition, in order to prevent oxidative consumption of metallic calcium due to mixed slag from the previous process or mixed oxygen gas, a deoxidizing agent such as Ca-Si, A, etc. may be added to the flux in advance. . The amount of flux added is C% and Cr% of the molten metal.
, the target dephosphorization rate (i.e., P% before treatment and target P% after treatment), and the method of contact between the molten metal and the flux (i.e., the degree of progress of the reaction), but C before treatment: 0.5
%, Cr: 18%, Ni: 8%, P: 0.030%, target P%: 0.015%, CaC2: 5-20k
9/t-molten steel (CaC2 purity in carbide approximately 80%,
In the case of CaF2: 20% combination, the flux amount is 10 to 40
k9/molten steel) is optimal.

フラックスは固体状のものを別々に、あるいは混合して
添加してもよいが、あらかじめ別の炉(黒鉛内張したス
ラグ溶融炉など)で溶融したものを準備できれば反応促
進には有利である。m、‘2}の反応を効率よく進める
ためには、混入スラグや雰囲気による金属カルシウムの
酸化を抑制することに注意する必要がある。
The flux may be added in solid form either separately or as a mixture, but it is advantageous to accelerate the reaction if it can be prepared in advance by melting it in a separate furnace (such as a graphite-lined slag melting furnace). In order to efficiently proceed with the reaction of m, '2}, it is necessary to take care to suppress oxidation of metallic calcium due to mixed slag and atmosphere.

まず第1工程で生成した酸化性スラグは極力離し、第2
工程への混入を少なくしなければならないが、スラグ分
離の方法しては、電気炉の場合には炉を傾けてスラグを
かき生す方法や、転炉の場合には出鋼孔にスラグの流出
を防止できるような装置(例えばスラグボール、スライ
ディングノズルなど)を用いればよい。
First, the oxidizing slag generated in the first step is separated as much as possible, and the second
It is necessary to reduce the amount of slag mixed into the process, but methods for separating slag include tilting the furnace in the case of electric furnaces to stir up the slag, and methods for separating slag in the case of converter furnaces. A device that can prevent outflow (for example, a slug ball, a sliding nozzle, etc.) may be used.

まなた酸化性スラグを十分に分離できない場合にはスラ
グにCa−Si,CaC2,A夕などの脱酸剤を添加す
ることを併用すれば、悪影響を軽減できる。
In addition, if the oxidizing slag cannot be sufficiently separated, the adverse effects can be reduced by adding a deoxidizing agent such as Ca-Si, CaC2, or A2 to the slag.

次に雰囲気については、大気の侵入を極力抑制すること
が重要である。
Next, regarding the atmosphere, it is important to suppress the intrusion of air as much as possible.

侵入した大気中の酸素ガスは、炭化カルシウムや金属カ
ルシウムと反応して消耗されるために、雰囲気の酸素分
析値は大気の侵入程度を示す値としては適当ではない。
−方、窒素ガスは酸素ガスに比べると反応性が小さいの
で、N2を分析することにより大気の侵入程度をかなり
正確に把握できる。雰囲気中のN2が50%以上の場合
には侵入した大気の悪影響により脱リンはほとんど進行
しない。N2が10%以下になるように大気の侵入を防
止することが望ましい。
Since the oxygen gas that has entered the atmosphere reacts with calcium carbide and metallic calcium and is consumed, the atmospheric oxygen analysis value is not appropriate as a value that indicates the degree of atmospheric intrusion.
- On the other hand, since nitrogen gas has less reactivity than oxygen gas, by analyzing N2, the degree of atmospheric intrusion can be determined quite accurately. When the N2 content in the atmosphere is 50% or more, dephosphorization hardly progresses due to the adverse effects of the invading atmosphere. It is desirable to prevent atmospheric intrusion so that N2 is 10% or less.

上記のようなフラックス、雰囲気の条件が満足された上
で、効率的に脱リン反応を行わせるためのフラックス、
溶湯の接触方式としては次のような方法がある。
Flux to efficiently carry out dephosphorization reaction after the above-mentioned flux and atmosphere conditions are satisfied.
There are the following methods for contacting the molten metal.

‘a} 製鋼炉からの出鋼時の溶濠流を大気の侵入を抑
制した反応容器に受けるに際しフラックスを添加する方
法。
'a} A method in which flux is added when the molten moat flow from the steelmaking furnace is received in a reaction vessel that suppresses the entry of atmospheric air.

この方法は出鋼流による強い蝿梓効果を利用できるので
、特に縄梓のための手段を講じなくてもよい点が有利で
ある。
This method is advantageous in that it is not necessary to take any special measures to create a rope, since it can utilize the strong fly-pasting effect caused by the tapping flow.

反応容器内の雰囲気を大気からシールするためには、溶
湯を一旦ポニーレードルに受けてから流出させる方法や
、反応容器内に不活性ガスや還元ガスを吹き込む方法な
どがある。
In order to seal the atmosphere inside the reaction vessel from the atmosphere, there are methods such as once receiving the molten metal in a pony ladle and then draining it, or blowing inert gas or reducing gas into the reaction vessel.

また、反応速度を高めるために落陽比表面積を大きくす
ることが望ましいが、そのためには出湯流に〜ガスなど
を吹き付けてスプレー化してもよく、また従来の出鋼脱
ガス法のように、ポニーレードルを介して減圧下におか
れた反応容器に落陽を流し込んで発生するガスによって
溶湯を粒滴化してもよい。いずれの場合にもフラツクス
は一部反応器の中に入れ置き、残りを適宜追加すればよ
い。{b} 製鋼炉あるし、は取鍋内に保持した港湯に
大気の侵入を抑制しながら、フラツクスを添加して礎拝
する方法。
In addition, it is desirable to increase the specific surface area of the falling sun in order to increase the reaction rate, but for this purpose, it is also possible to spray gas etc. to the tapping flow, or to make it into a spray as in the conventional tapping degassing method. The molten metal may be made into droplets by the gas generated by pouring Rakuyo through a ladle into a reaction vessel placed under reduced pressure. In either case, a portion of the flux may be placed in the reactor, and the remainder may be added as appropriate. {b} In a steelmaking furnace, flux is added to the hot water held in a ladle while suppressing the entry of atmospheric air.

蝿幹の方法としてはArなどの不活性ガス、あるいは還
元性ガスを溶傷中に吹き込むなどがある。
Methods for removing the wound include injecting an inert gas such as Ar or a reducing gas into the wound.

これに用いられたガスは溶湯の蝿拝とともに雰囲気を非
酸化性にする効果をもつ。また、ガスとともに粉状フラ
ックスを溶湯中に吹き込むと反応促進の効果が大きい。
The gas used for this has the effect of making the atmosphere non-oxidizing as well as suppressing the molten metal. In addition, blowing powdered flux into the molten metal along with the gas has a great effect of accelerating the reaction.

添加するフラックス量が多〈溶湯の温度降下が大きい場
合には加熱を併用することが望ましい。
If the amount of flux to be added is large (if the temperature drop of the molten metal is large), it is desirable to use heating in combination.

次いで第3工程においてはスラグの安定化のために酸化
を行う。
Next, in the third step, oxidation is performed to stabilize the slag.

一旦スラグの方へ移行したリンを溶鋼に戻さないために
は、脱リン後スラグと溶鋼を分離することが望ましいが
、リンをCa3P2として含有するスラグが大気中で6
00℃以下に冷却されると、前述のように有臭、有毒ガ
スを発生して作業環境を悪くする。本発明ではこの問題
を解決するためにスラグを溶緩から分離しないので、そ
のまま酸化し、その際酸化条件を適正にすることにより
、溶鋼に戻るリンの量を極力少なくしながら、スラグ中
のリンをガス状で雰囲気の方に移ることを促進し、また
一部はスラグ中に酸化物として固定することを特長とし
ている。そのためには、まず吹酸などにより雰囲気を酸
化性にしてスラグ中をCaC2をCaC2十や2一肌唯
〇‐‐‐‐‐・【31として酸化する。
In order to prevent the phosphorus that has migrated to the slag from returning to the molten steel, it is desirable to separate the slag and molten steel after dephosphorization.
When cooled to below 00°C, as mentioned above, odor and toxic gases are generated, making the working environment worse. In the present invention, in order to solve this problem, the slag is not separated from the molten steel, but is oxidized as it is, and by optimizing the oxidation conditions, the amount of phosphorus that returns to the molten steel is minimized, and the phosphorus in the slag is It is characterized by promoting the migration of slag into the atmosphere in a gaseous state, and also fixing some of it in the slag as an oxide. To do this, first, the atmosphere is made oxidizing using blowing acid or the like, and CaC2 in the slag is oxidized as CaC20 or 21.

‘3’式の反応が進行すると‘1’、■式は逆反応が進
んで、スラグ中のリンは元素リンあるいは亜酸化物を経
由してF205になる。この中間の形態、すなわち元素
リンあるいは函酸化物は蒸気圧が大きいので気化しやす
い。気化した元素リンあるいは亜酸化物は雰囲気中でP
205になり、これは集塵設備において水に吸収され、
、系外には悪影響を及ぼすことなく処理できる。リンが
溶鋼に戻ることを抑制しながらガス化することを促進す
るためには、第2工程とは異なり第3工程では溶鋼の櫨
拝は極力少なくすることが望ましい。また、炉内の平均
酸素、分圧Po2は0.5〜200Torrであること
が望ましい。Po2が低くすぎるとスラグの酸化所要時
間が長くなり、一方Po2が高すぎると、ガス化するリ
ンの割合が低下するので好ましくないからである。また
スラグを酸化するのに酸化物を用いても良い。特にガス
化するリンの割合を大きくして復リンを小さくするため
には、雰囲気を減圧にすることが望ましい。
When the reaction of formula '3' progresses, the reverse reaction of formula '1' and (2) progresses, and phosphorus in the slag becomes F205 via elemental phosphorus or suboxide. This intermediate form, ie, elemental phosphorus or box oxide, has a high vapor pressure and is easily vaporized. The vaporized elemental phosphorus or suboxide is P in the atmosphere.
205, which is absorbed by water in the dust collection equipment,
, it can be processed without any adverse effects outside the system. In order to promote gasification while suppressing the return of phosphorus to the molten steel, it is desirable to minimize the amount of molten steel in the third step, unlike the second step. Further, it is desirable that the average oxygen and partial pressure Po2 in the furnace is 0.5 to 200 Torr. This is because if Po2 is too low, it will take a long time to oxidize the slag, whereas if Po2 is too high, the proportion of phosphorus to be gasified will decrease, which is not preferable. Also, oxides may be used to oxidize the slag. In particular, in order to increase the proportion of phosphorus to be gasified and reduce rephosphorus, it is desirable to reduce the pressure of the atmosphere.

スラグを酸化して、スラグ中のリンとして水蒸気に対し
て不安定なCa3P2として残存するものを環境上問題
にない値(Ca3P2としてのリンが0.02%以下)
に低下するには、スラグ中のCaC2を2%以下にする
必要がある。
After oxidizing the slag, the phosphorus in the slag that remains as Ca3P2, which is unstable to water vapor, is reduced to a value that does not pose an environmental problem (phosphorus as Ca3P2 is 0.02% or less).
In order to reduce the amount of CaC2 in the slag to 2% or less, the content of CaC2 in the slag must be reduced to 2% or less.

このようにスラグの酸化による安定化がおこなわれると
、スラグと溶鋼が共存したままでさらに酸化をおこなっ
て溶鋼を所定のC%まで脱炭してもよく、また、スラグ
が必要なしベルまで酸化した後、スラグを分離して、そ
れから溶鋼の脱炭を行ってもよい。いずれにしても最終
的には所定のC%の高クロム溶鋼と十分に酸化安定化さ
れたスラグが得られ、以後の処理は通常通りでよい。実
施例 電気炉で、スクラップ、高炭素フェロクロムおよびフェ
ロニッケルを溶解し予備脱炭を行った後、9E蓬、出鋼
した。
Once the slag is stabilized by oxidation, slag and molten steel can be further oxidized while they coexist to decarburize the molten steel to a predetermined C%. After that, the slag may be separated and the molten steel may then be decarburized. In any case, high chromium molten steel with a predetermined C% and sufficiently oxidation-stabilized slag are finally obtained, and subsequent treatments can be carried out as usual. Example After preliminary decarburization by melting scrap, high carbon ferrochrome and ferronickel in an electric furnace, 9E steel was tapped.

溶鋼はポーラスプラグを埋め込んだ取鋼に受け、ポーラ
スプラグからAでガスを吹き込んで鯛拝する。この取鍋
を密閉容器の中において、カルシウムカーバイト(Ca
C2:80%)を10k9/t、精製蛍石(CaF2:
96%)を2.5k9/t添加して7分間反応を行わせ
脱リンを行つ。ついで、密閉容器内の圧力を76仇奴H
g、300肋Hg、50側Hgの各レベルにして、ポー
ラズプラグからのArガス吹込みをとめて上吹ランスに
より吹酸を5分間行う。この時点のスラグ中のCaC2
%は0.5%であり、スラグ中のCa3P2として存在
するリンは0.005%であった。ついで、スラグと溶
鋼を共存したままポーラスプラグからの〜ガス吹込みを
再開して吹酸を行い脱蕨した。各時点の溶鋼成分分析値
とりンバランスを表に示す。なお、最終○略は0.05
そである。
The molten steel is received by a steel plate with a porous plug embedded in it, and gas is blown into it from the porous plug using A. Place this ladle in an airtight container.
C2:80%) at 10k9/t, purified fluorite (CaF2:
96%) at 2.5k9/t and reacted for 7 minutes to perform dephosphorization. Next, the pressure inside the sealed container was reduced to 76 degrees H.
At each level of 300 g, 300 side Hg, and 50 side Hg, blowing of Ar gas from the polars plug was stopped and acid was blown for 5 minutes using a top blowing lance. CaC2 in the slag at this point
% was 0.5%, and phosphorus present as Ca3P2 in the slag was 0.005%. Next, while the slag and molten steel coexisted, gas injection from the porous plug was resumed to perform acid blowing and remove bracken. The table shows the analysis values and imbalance of molten steel components at each time point. In addition, the final omitted is 0.05
It's a sleeve.

このようにして、本発明を実施することにより、従来大
量生産では不可能であった高クロム鋼の脱リンを行い、
さらに脱リン後のスラグを無害化することができる。
In this way, by carrying out the present invention, high chromium steel can be dephosphorized, which was previously impossible in mass production.
Furthermore, the slag after dephosphorization can be rendered harmless.

したがって工業的な要求と環境問題の両方を満足でき、
高クロム鋼脱リンを実用できるようになることから工業
的な価値が大きい。
Therefore, it can satisfy both industrial requirements and environmental issues.
It has great industrial value as it will enable practical dephosphorization of high chromium steel.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は第2工程終りの脱リン効率に及ぼすCr/C比の
影響を示す図である。
The drawing shows the influence of the Cr/C ratio on the dephosphorization efficiency at the end of the second step.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 鉄源とクロム源を調合して(Cr)/C(重量%比
)が6〜80の高クロム溶鋼を作る第1工程と、この溶
鋼を炭化カルシウムとアルカリ土類金属のハライドを主
成分として含有するフラツクスと非酸化性雰囲気下で反
応せしめて脱リンを行う第2工程と、引き続いてスラグ
を酸化してスラグ中の炭化カルシウム2%以下まで低下
せしめなたのちスラグを分離することを特徴とする低リ
ン高クロム鋼の溶製方法。
1. The first step is to mix an iron source and a chromium source to produce high chromium molten steel with a (Cr)/C (wt% ratio) of 6 to 80, and then convert this molten steel into a mixture whose main components are calcium carbide and alkaline earth metal halides. The second step is to dephosphorize the slag by reacting it with the flux contained in the slag in a non-oxidizing atmosphere, and then to separate the slag after oxidizing the slag to reduce the amount of calcium carbide in the slag to 2% or less. Characteristic low phosphorus high chromium steel melting method.
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