JPS6059976B2 - マンガン鉄合金の脱珪のための方法 - Google Patents

マンガン鉄合金の脱珪のための方法

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JPS6059976B2
JPS6059976B2 JP55500053A JP50005379A JPS6059976B2 JP S6059976 B2 JPS6059976 B2 JP S6059976B2 JP 55500053 A JP55500053 A JP 55500053A JP 50005379 A JP50005379 A JP 50005379A JP S6059976 B2 JPS6059976 B2 JP S6059976B2
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/072—Treatment with gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C35/00—Master alloys for iron or steel
    • C22C35/005—Master alloys for iron or steel based on iron, e.g. ferro-alloys

Description

【発明の詳細な説明】 明細書 本発明は液状のマンガン合金、特にマンガン鉄合金を二
酸化炭素により脱珪するための方法に係る。
製鉄に使用する目的のマンガン鉄合金は２種類の広いタ
イプの方法により生産される。
炭素飽和の合金を生産する時には、マンガン鉱を１種又
はそれ以上の炭素含有還元剤を使用して電気炉又は溶鉱
炉内て処理される。
生産すべき合金が炭素飽和でない時には、マンガンシリ
コン合金が石灰添加の下にマンガン鉱に反応する。
これらの反応は製鋼で使用される電気炉に類似の炉内又
はとりべ内で実施でき、マンガンシリコン合金は石灰と
マンガン鉱の溶融混合物と反応する。これら２種類の生
産方法の場合、得られる生成物はシリコン含有量がより
多くか又はより少いフェロマンガンであつて、そのシリ
コン含有量は酸化マンガンスラグの残留量と平衡する。
反応脱珪のための方法において、塩基性物質は最終スラ
グが０．８から２．５までの範囲のＣａＯ／ＳｉＯ２比
率を有するような量の酸化カルシユウムである上記方法
特許請求の範囲第５項に記載のマンガン鉄合金の脱珪の
方法において、塩基性物質はすくなくとも部分的に生の
又は■焼したドロマイトである上記方法特許請求の範囲
第５項に記載のマンガン鉄合金の脱珪の方法において、
塩基性物質は反応器内の熱分解により脱珪に要する石灰
とＣＯ２のすくなくとも一部を提供し得る炭酸カルシユ
ウムである上記方法特許請求の範囲第５項に記載のマン
ガン鉄合金の脱珪の方法において、粉末状で導入される
塩基性物質は二酸化炭素のながれにのせられる上記方法
。
１０マンガン鉄合金の脱珪のための方法において、反応
器内に収容された液状の前記合金中に、反応式；に従い
シリコンを酸化するための二酸化炭素と、空気、酸素、
窒素、アルゴン、および水蒸気の群からえらばれる少く
とも１つの併用ガスとを吹込むことによつて反応を完成
させ、吹込まれる二酸化炭素の量は、シリコンを酸化す
るための化学量論的量の０．５倍以上であり、前記ＣＯ
２ガスの吹き込み時に、反応器内に塩基性物質を導入し
、シリコンの酸化により形成されたシリカをスラグ化す
．ることを特徴とする方法。
１１マンガン鉄合金の脱珪のための方法において、反応
器内に収容された液状の前記合金中に、反応式；に従い
、シリコンを酸化するための化学量論的量の１〜３倍の
量の二酸化炭素を吹き込み前記ＣＯ２ガスの吹き込み時
に、反応器内に塩基性物質を導入しシリコンの酸化によ
り形成されたシリカをス・ラグ化し、さらに反応器内に
酸素含有マンガン化合物を脱珪すべき合金重量当り３％
から１５％まての割合て導入することを特徴とする方法
。
１２マンガン鉄合金の脱珪のための方法において、反応
器内に収容された液状の前記合金中に、反応式；に従い
シリコンを酸化するための二酸化炭素と、空気、酸素、
窒素、アルゴン、および水蒸気の群からえらばれる少く
とも１つの併用ガスとを吹込むことによつて反応を完成
させ、吹込まれる二酸化炭素の量は、シリコンを酸化す
るための化学量）論的量の０．５倍以上であり、ＣＯ２
ガスの吹き込み時に反応器内に塩基性物質を導入し、シ
リコンの酸化により形成されたシリカをスラグ化し、さ
らに反応器内に酸素含有マンガン化合物を脱珪すべき合
金重量当り３％から１０％までの割合て導入することを
特徴とする方法。
１３マンガン鉄合金の脱珪のための方法において、反応
器内に収容された液状の前記合金中に、反応式；に従い
、シリコンを酸化するための化学量論的量の１〜３倍の
量の二酸化炭素を吹き込み、粉末又は片状のマンガン鉄
を脱珪すべき合金の重量当り０．５％から１０％までの
割合で反応器内に導入することを特徴とする方法。
明細書 本発明は液状のマンガン合金、特にマンガン鉄合金を二
酸化炭素により脱珪するための方法に係る。
製鉄に使用する目的のマンガン鉄合金は２種類の広いタ
イプの方法により生産される。
炭素飽和の合金を生産する時には、マンガン鉱を１種又
はそれ以上の炭素含有還元剤を使用して電気炉又は溶鉱
炉内て処理される。
生産すべき合金が炭素飽和でない時には、マンガンシリ
コン合金が石灰添加の下にマンガン鉱に反応する。
これらの反応は製鋼で使用される電気炉に類似の炉内又
はとりベ内で実施でき、マンガンシリコン合金は石灰と
マンガン鉱の溶融混合物と反応する。これら２種類の生
産方法の場合、得られる生成物はシリコン含有量がより
多くか又はより少いフェロマンガンであつて、そのシリ
コン含有量は酸化マンガンスラグの残留量と平衡する。
反応に適用される質量作用の法則により、スラグ内のマ
ンガンについてのロスは最終金属中のシリコン含有量が
低下するにつれ比例的に増加する。製鉄業界でつくられ
た要件に合致するため、マンガン基の添加合金内のシリ
コン量を減らす試みがなされてきている。多くの研究が
行われ又公表されており、それらのすべては商業生産に
係る合金中の所定シリコン含有量に対しスラグ内のマン
ガンについてのロスを減らすことを目的とする。もつと
も効果的な方法は、スラグの石灰比を増やすことにより
スラグの塩基度を上げることであつた。この方法は一方
では、スラグの容量増加をもたらすのに役立つが、他方
溶解温度の土昇、即ち冶金装置の作動温度の上昇と揮発
によるマンガンのロスの増加をもたらすことになるので
不利である。低シリコン含有量の問題に対するもう１つ
の解決法は、炭素飽和ベース合金従つて低シリコン含有
量の合金中に酸素を噴射することにより炭素不飽和合金
を作り出すことである。
この純酸素による炭素除去は、ゲゼルシヤフト・フェア
・エレクトロメタラジー．エヌ ビー エッチ（Ｇｅｓ
ｅｌｌｓｃｈｆｔｆｉｉｒＥｌｅｋｔｒＯｍｅｔａｌｌ
ｕｒｇｉｅＮＢＨ）名儀のフランス特許第２１６７５２
皓および第２３１７３６丹に詳しく記載されるように揮
発によるマンガンのはげしいロスをもたらすという欠点
があり、経済的に満足な条件の下て、最終炭素比率を非
常に低い値に達成することを不可能にする。
本発明は炭素飽和かどうかに係りなく、マンガン合金の
全部に適用されるような非常に低いシリコン含有量のマ
ンガン合金を作り出すための新規な方法に係る。この方
法は二酸化炭素により脱珪すべきマンガン合金の液体て
の処理を含み、二酸化炭素はシリコンに反応し、シリコ
ンはマンガンの揮発率が非常に低く保たれるよう充分適
度の発熱と共に除去される。
更に、揮発によるマンガンのロスを低下することにより
得られる実質上の利点以外に、この方法は脱珪鉱滓中の
マンガンについてのロスの制限をも可能にする。という
のは、反応により得られる一酸化炭素が金属と鉱滓間な
どで激しい混合を起こし、それにより金属と鉱滓はほと
んど完全な化学平衡にあるからである。
化学量論によれば、２８グラムのシリコンを酸化するの
に４４．８リットルのＣＯ２即ちシリコン１キログラム
当り１．６立方メートルのＣＯ２が必要とされる。
実際には、ＣＯ２の化学量論的量の１倍から３倍好適に
は１倍から２倍が使用され、シリコンを酸化できるガス
を上記平衡をもたらすためにＣＯ２と組合せて併用する
時はＣＯ２の化学量論的量の０市倍好適には０．７倍が
使用される。本発明は、本文で以下１反応器ョと一般に
よぶ任意の反応器内で実施される。
反応器の壁は耐火材被覆、好適にはマグネシア型式のも
ので形成される。反応器の形状は決定的に重要なもので
はないが、反応器は回転対称の形状が望ましい。脱シリ
コン処理中、対称軸は垂直又は僅かに傾斜され、反応器
は固定又はその軸線の周りに回転できる。二酸化炭素と
脱珪すべきマンガン合金の間に最適の含有量を得るため
に、反応器内の液状合金の高さはトップ面の直径より大
きいことが望ましい。同じ理由のため、底部近くの側壁
に位置するか又は反応器の実際の底部におかれたバイブ
或はその他周知の均等の装置によりニ酸化炭素を反応−
器の底部に導入することが望ましい。ノを促進するため
、シリカをスラグ化する目的の石灰（ＣａＯ）を最終Ｃ
ａＯ／ＳｌＯ２比率が０．８から２．５までになるよう
な割合で添加することが可能である。
石灰は、処理すべき合金の表面において二酸化炭素中に
浮遊する粉末状又は片状のいづれかの７状態で添加がで
きる。石灰の添加は、炭酸カルシウムの添加により全面
的もしくは部分的に置換することができ、反応温度にお
ける熱分解により必要な二酸化炭素と酸化カルシウムの
両方が得られる。石灰の添加には酸化マンガン又はマン
ガン鉱を共に添加することが可能であり、これらは処理
中の合金に含有するマンガンのスラグ化率を処理済み合
金の重量当り３％から１５％までゐ割合に制限する目的
のものてある。
反応温度が揮発によるマンガンのロスの恐れが発生する
程度に上がる場合には、この温度を下げるべく処理すべ
き合金の重量当り０．５％から１０％までの割合で粉末
状又は片状のマンガン鉄の量を添加することも可能であ
る。最後に、石灰の添加は部分的又は全面的に生ドロマ
イト（ＣａＣＯ３，ＭｇＣＯ３）又は■焼ドロマイト（
ＣａＯ，ＭｇＯ）の添加により代替され、これにより反
応器の耐火材がマグネシア型の時その耐火材の摩耗をあ
る程度減少することが可能である。
脱珪は純粋の二酸化炭素を噴射することにより達成でき
るが、このガスの作用を純酸素、空気、窒素、アルゴン
又は蒸気などの併用ガスと関連させることにより強化し
たり調整又は完全なものにすることが可能であると判明
している。併用ガスを適当に選択することにより、温度
をコントロールし、合金中に含まれる随伴ガスを除き又
は二義的な化学効果又は物理化学的効果を達成すること
が可能である。二酸化炭素以外の少くとも１種類の酸化
ガスが併用ガスとして使用される時、導入されるＣＯ２
の割合を化学量論的量以下に例えば化学量論のＯゐ倍好
適には０．７倍に下げることが可能である。残余の脱珪
作用は、酸化併用ガス又は上記のガス類により作り出さ
れる。併用ガスは二酸化炭素と同時に又はそれに続いて
使用できる。前者の場合、併用ガスは二酸化炭素と混合
して、又は例えば２つの同軸状部材より成る二重バイブ
により導き入れることができる。従つて、マンガン合金
を低炭素含有量て処理する時、合金の再炭化を防止する
ためアルゴンのような不活性ガスで二酸化炭素をうすめ
ることが望ましい。下記の実施例により本発明の実施態
様がより明瞭に説明できる。
例１ 下記の如き成分を有する鉄マンガン１トンを脱一珪する
。
処理は炭素添加ペーストで接合した直径０．７５ｒｎ，
高さ１．２５ｍのマグネシアれんがよりなる円筒状の反
応器内て実施される。
反応器内の液状鉄マンガン層の厚みは約０．３５７７１
．である。二酸化炭素は、直径１４．５顛で反応器の底
部上方約５Ｃ７Ｉの所で水平に器内に開口する通風バイ
ブにより、２７Ｎボを２０分間にわたり容器内へ噴射し
た。処理後、一 を含有する合金９８０ｋ９が得られた。
例２ 下記の如き成分を有する鉄マンガン１トンを脱珪する。
一処理は炭素添加ペーストで接合した直径０．７５Ｔ
ｒＬ．高さ１．２５ＴｒＬのマグネシアれんがよりなる
円筒形の反応器内で実施される。
反応器内の液状鉄マンガン層の厚みは約０．３５ｍであ
る。二酸化炭素の噴射は直径１４．５Ｔｆｒ！ｎて反応
器の底部上方約５ｃｍの所て水平に器内に開口する通風
バイブにより行われる。処理は１紛の時間にわたり２０
立方メートルの二酸化炭素の噴射を含む。最初の１２分
間は、３７７ｔ′の二酸化炭素に対し１ｄの酸素の割合
でＣＯ２が酸素と関連する。最後の３分間は、浴の温度
をコントロールしマンガンの揮発を制限するため、ＣＯ
２だけを噴射する。
更に、作業中３０ｋ９のＣａＯと６０ｋ９のマンガン鉱
を添加する。
処理後、 を含有する合金９７５ｋ９が得られた。
浄化後、シリコン・マンガンの生産に使用できるように
鉱滓を回収する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 脱珪のための方法において前記併用ガスがＣＯ＿２の吹
    込みと同時に導入される上記方法。 ４ 請求の範囲第２項に記載のマンガン鉄合金の脱珪の
    ための方法に於いて、前記併用ガスはＣＯ＿２のＯ吹き
    込み後に引続き導入される上記方法。 ５ マンガン鉄合金の脱珪のための方法において、反応
    器内に収容された液状の前記鉄合金中に、反応式；▲数
    式、化学式、表等があります▼ に従い、シリコンを酸化するための化学量論的量の１〜
    ３倍のＣＯ＿２ガスを吹き込み、前記ＣＯ＿２ガスの吹
    き込み時に、反応器内に塩基性物質を導入しシリコンの
    酸化により形成されたシリカをスラグ化することを特徴
    とする方法。 ６ 請求の範囲第５項に記載のマンガン鉄合金の脱珪の
    ための方法において、塩基性物質は最終スラグが０．８
    から２．５までの範囲のＣａＯ／ＳｉＯ＿２比率を有す
    るような量の酸化カルシュウムである上記方法。 ７ 請求の範囲第５項に記載のマンガン鉄合金の脱珪の
    方法において、塩基性物質はすくなくとも部分的に生の
    又は■焼したドロマイトである上記方法。 ８ 請求の範囲第５項に記載のマンガン鉄合金の脱珪の
    方法において、塩基性物質は反応器内の熱分解により脱
    珪に要する石灰とＣＯ＿２のすくなくとも一部を提供し
    得る炭酸カルシュウムである上記方法。 ９ 請求の範囲第５項に記載のマンガン鉄合金の脱珪の
    方法において、粉末状で導入される塩基性物質は二酸化
    炭素のながれにのせられる上記方法。 １０ マンガン鉄合金の脱珪のための方法において、反
    応器内に収容された液状の前記合金中に、反応式；▲数
    式、化学式、表等があります▼ に従いシリコンを酸化するための二酸化炭素と、空気、
    酸素、窒素、アルゴン、および水蒸気の群からえらばれ
    る少くとも１つの併用ガスとを吹込むことによつて反応
    を完成させ、吹込まれる二酸化炭素の量は、シリコンを
    酸化するための化学量論的量の０．５倍以上であり、前
    記ＣＯ＿２ガスの吹き込み時に、反応器内に塩基性物質
    を導入し、シリコンの酸化により形成されたシリカをス
    ラグ化することを特徴とする方法。 １１ マンガン鉄合金の脱珪のための方法において、反
    応器内に収容された液状の前記合金中に、反応式；▲数
    式、化学式、表等があります▼ に従い、シリコンを酸化するための化学量論的量の１〜
    ３倍の量の二酸化炭素を吹き込み前記ＣＯ＿２ガスの吹
    き込み時に、反応器内に塩基性物質を導入しシリコンの
    酸化により形成されたシリカをスラグ化し、さらに反応
    器内に酸素含有マンガン化合物を脱珪すべき合金重量当
    り３％から１５％までの割合で導入することを特徴とす
    る方法。 １２ マンガン鉄合金の脱珪のための方法において、反
    応器内に収容された液状の前記合金中に、反応式；▲数
    式、化学式、表等があります▼ に従いシリコンを酸化するための二酸化炭素と、空気、
    酸素、窒素、アルゴン、および水蒸気の群からえらばれ
    る少くとも１つの併用ガスとを吹込むことによつて反応
    を完成させ、吹込まれる二酸化炭素の量は、シリコンを
    酸化するための化学量論的量の０．５倍以上であり、Ｃ
    Ｏ＿２ガスの吹き込み時に反応器内に塩基性物質を導入
    し、シリコンの酸化により形成されたシリカをスラグ化
    し、さらに反応器内に酸素含有マンガン化合物を脱珪す
    べき合金重量当り３％から１０％までの割合で導入する
    ことを特徴とする方法。 １３ マンガン鉄合金の脱珪のための方法において、反
    応器内に収容された液状の前記合金中に、反応式；▲数
    式、化学式、表等があります▼ に従い、シリコンを酸化するための化学量論的量の１〜
    ３倍の量の二酸化炭素を吹き込み、粉末又は片状のマン
    ガン鉄を脱珪すべき合金の重量当り０．５％から１０％
    までの割合で反応器内に導入することを特徴とする方法
    。
JP55500053A 1978-12-11 1979-12-06 マンガン鉄合金の脱珪のための方法 Expired JPS6059976B2 (ja)

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FR (1) FR2444083A1 (ja)
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WO (1) WO1980001170A1 (ja)
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