JPS6077913A - 溶鋼を精錬する方法 - Google Patents
溶鋼を精錬する方法Info
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- JPS6077913A JPS6077913A JP58184838A JP18483883A JPS6077913A JP S6077913 A JPS6077913 A JP S6077913A JP 58184838 A JP58184838 A JP 58184838A JP 18483883 A JP18483883 A JP 18483883A JP S6077913 A JPS6077913 A JP S6077913A
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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
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
- C21C5/5211—Manufacture of steel in electric furnaces in an alternating current [AC] electric arc furnace
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- C21—METALLURGY OF IRON
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- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
- C21C5/527—Charging of the electric furnace
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
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- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Y02P10/20—Recycling
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (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。
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、溶鋼を精錬づる方法の改良に関し、アーク炉
を用いる精錬の、電力原単位と生産能率の向上を目的と
づる。
を用いる精錬の、電力原単位と生産能率の向上を目的と
づる。
アーク炉でスクラップを溶解して鋼を製造Ｊるに当り、
電力消費を軽減Ｊるために多大の努力がなされてきた。
電力消費を軽減Ｊるために多大の努力がなされてきた。
酸素ガスの吹きつ【ノによる発熱反応の利用は、その
ひとつである。 しかしＦｅの燃焼による多聞のＦｅＯ
の生成は、原料歩留りを低下させる上に、スラグ処理の
問題をも招く。
ひとつである。 しかしＦｅの燃焼による多聞のＦｅＯ
の生成は、原料歩留りを低下させる上に、スラグ処理の
問題をも招く。
この点を改善し、さらに加熱効率の向上をはかる意図の
下に、出願人は、酸素ブローののらに炭素粉末を吹き込
む、［カーボンインジェクション法」を開発し、づでに
提案したく特開昭５５−８９４１４号）。 Ｊなわち、
アーク炉を用いて溶鋼を精錬するに際して、酸素ブロー
を行なって速かに昇温させるとともに溶鋼中のＣ含有ｍ
を規格値より低くし、ついで炉内の溶解物に炭素粉末を
キレリアガスの流れにのμて吹き込んで溶鋼表面にある
スラグ内に泡沫層を形成させ、このスラグの泡沫層でア
ークを包み込むことにより熱効率を高めつつ精錬を行な
うことを特徴とりる方法である。
下に、出願人は、酸素ブローののらに炭素粉末を吹き込
む、［カーボンインジェクション法」を開発し、づでに
提案したく特開昭５５−８９４１４号）。 Ｊなわち、
アーク炉を用いて溶鋼を精錬するに際して、酸素ブロー
を行なって速かに昇温させるとともに溶鋼中のＣ含有ｍ
を規格値より低くし、ついで炉内の溶解物に炭素粉末を
キレリアガスの流れにのμて吹き込んで溶鋼表面にある
スラグ内に泡沫層を形成させ、このスラグの泡沫層でア
ークを包み込むことにより熱効率を高めつつ精錬を行な
うことを特徴とりる方法である。
このカーボンインジェクション法は、鋼の脱酸およびＦ
ｅＯの還元が効率よく行なえ、アーク加熱効率も高く、
有用な技術である。 しかし、ＦｅＯのＣによる還元そ
れ自体は吸熱反応Ｆｅ Ｏ＋Ｃ−＋Ｆｅ ＋ＣＯ↑ −３７１００Ｋｃａｌ ／１ｌｏｌ であるため、４温速度がいまひとつ高まらないという悩
みがあり、これはとくに温度が高まるにつれて顕著にな
る。
ｅＯの還元が効率よく行なえ、アーク加熱効率も高く、
有用な技術である。 しかし、ＦｅＯのＣによる還元そ
れ自体は吸熱反応Ｆｅ Ｏ＋Ｃ−＋Ｆｅ ＋ＣＯ↑ −３７１００Ｋｃａｌ ／１ｌｏｌ であるため、４温速度がいまひとつ高まらないという悩
みがあり、これはとくに温度が高まるにつれて顕著にな
る。
本発明者らは、ＦｅＯの還元に際して発熱をみるか、ま
たは吸熱があるとしてもわずかであるような反応を採用
し、しかもスラグ泡沫層の形成によるアーク加熱効率の
向上はＭｌ ｌｓｉ Ｍることを企図して研究を進め、
Ｃどともに７１［１シリコン（Ｆｅ −３ｉ ）を使用
することを着想して本発明に至った。
たは吸熱があるとしてもわずかであるような反応を採用
し、しかもスラグ泡沫層の形成によるアーク加熱効率の
向上はＭｌ ｌｓｉ Ｍることを企図して研究を進め、
Ｃどともに７１［１シリコン（Ｆｅ −３ｉ ）を使用
することを着想して本発明に至った。
本発明の溶鋼を精錬覆る方法は、アーク炉を用いる鋼の
精錬に４３いて、酸素ブローを行なって速かに温度を凸
め、溶解完了後、３ｉ またはＦｅ −３ｉの粉末およ
びＣの粉末をキ１７リアガスにのせて吹き込み、酸素ブ
ローにより生成したＦｅＯの少なくとも一部を［：ｅに
還元し、発生づ゛るＣＯガスにより溶鋼表面のスラグ内
に泡沫層を形成させ、このスラグの泡沫層でアークを包
み込むことにより熱効率を＾めつつ精錬を行なうことを
特徴とする。
精錬に４３いて、酸素ブローを行なって速かに温度を凸
め、溶解完了後、３ｉ またはＦｅ −３ｉの粉末およ
びＣの粉末をキ１７リアガスにのせて吹き込み、酸素ブ
ローにより生成したＦｅＯの少なくとも一部を［：ｅに
還元し、発生づ゛るＣＯガスにより溶鋼表面のスラグ内
に泡沫層を形成させ、このスラグの泡沫層でアークを包
み込むことにより熱効率を＾めつつ精錬を行なうことを
特徴とする。
Ｓｉは、メタリックシリコン（Ｍｅ −３ｉ ）として
、またはフェロシリコン（ＦＯ−３ｉ ）の形で、鋼の
１１１２ Ｗ剤として広く使用されている。
、またはフェロシリコン（ＦＯ−３ｉ ）の形で、鋼の
１１１２ Ｗ剤として広く使用されている。
（ｒｅ−ｓ＋の方が単位５ｉｆｆｌあたりの価格が低部
であるから、精錬には通常Ｆｃ−３ｉが用いられる。）
しかし、酸素ブローを行なってＦｅＯが生成りるにま
かせ、のちにこれを還元してＦｅとすることは、通常の
精錬にお１ノる脱酸の域を超えた操作であって、Ｃとと
もにＳｉを利用してＦｅＯの還元を行なうこと覧ま、本
発明者らがはじめて試みたものである。
であるから、精錬には通常Ｆｃ−３ｉが用いられる。）
しかし、酸素ブローを行なってＦｅＯが生成りるにま
かせ、のちにこれを還元してＦｅとすることは、通常の
精錬にお１ノる脱酸の域を超えた操作であって、Ｃとと
もにＳｉを利用してＦｅＯの還元を行なうこと覧ま、本
発明者らがはじめて試みたものである。
３ｉによるＦｅＯの還元反応は、
２Ｆｅ Ｏ＋Ｓｉ −）２Ｆ（！ ＋Ｓｉ Ｏ２−１−
８３０００Ｋｃａｌ ／Ｋｍｏｌと多量の発熱を伴なう
から、これを鋼浴の昇温に利用づることができる。 し
かし、反応生成物はガスを含まないから、スラグの泡立
らを期待づることはできない。 そこで、反応生成物で
あるＣＯガスがスラグを泡立てるＣの吹き込みをこれと
併用することにより、発熱を得るか、または少なくとも
吸熱を回避または著しく軽減し、一方でスラグ泡沫層に
よるアーク加熱効率向上の効果は確保しようとするのが
本発明の狙いである。
８３０００Ｋｃａｌ ／Ｋｍｏｌと多量の発熱を伴なう
から、これを鋼浴の昇温に利用づることができる。 し
かし、反応生成物はガスを含まないから、スラグの泡立
らを期待づることはできない。 そこで、反応生成物で
あるＣＯガスがスラグを泡立てるＣの吹き込みをこれと
併用することにより、発熱を得るか、または少なくとも
吸熱を回避または著しく軽減し、一方でスラグ泡沫層に
よるアーク加熱効率向上の効果は確保しようとするのが
本発明の狙いである。
前記のようにＦｅＯのＣににる還元反応は、３７１００
Ｋｃａｌ ／Ｋｎ＋ｏｌの吸熱であり、一方３ｉによる
還元反応は８３０００Ｋｃａｌ ／ｆｌｏｌの発熱であ
るから、ＳｉとＣの合バ１争が一部モルとなるＪ：うに
配合を変化させてＦｅＯと反応させｌ〔場合、発熱／吸
熱の量は、その配合比率により第１図のグラフに示すよ
うに変化り゛る。
Ｋｃａｌ ／Ｋｎ＋ｏｌの吸熱であり、一方３ｉによる
還元反応は８３０００Ｋｃａｌ ／ｆｌｏｌの発熱であ
るから、ＳｉとＣの合バ１争が一部モルとなるＪ：うに
配合を変化させてＦｅＯと反応させｌ〔場合、発熱／吸
熱の量は、その配合比率により第１図のグラフに示すよ
うに変化り゛る。
一方、スラグ泡沫層の形成にはＳｌは寄与しないから、
両省を配合して一部モルを吹き込んだときのアーク加熱
効率は、配合割合によって変化し、Ｃが多いほど高く、
３ｉが多いどきは低くなる。
両省を配合して一部モルを吹き込んだときのアーク加熱
効率は、配合割合によって変化し、Ｃが多いほど高く、
３ｉが多いどきは低くなる。
実測した結果は、第２図に示づとおりである。
以上の二種のデータから、本発明の実施に当って、Ｓｉ
−またはＥｃ−３ｉ とＣの配合割合を適切にえらぶ
べさことが知られる。 それぞれの場合に最適の配合割
合は、還元すべきＦｅＯの量、換言すれば酸素ブ１」−
の稈瓜゛１ｂ１達成を希望りる電ツノ原単位向上の度合
に応じて決定できるであろう。 好適な割合は、それぞ
れの粉末を、正味の３ｉおよびＣの重…割合であられし
たどき、通常１：９９〜９９：１の範囲内にある。
−またはＥｃ−３ｉ とＣの配合割合を適切にえらぶ
べさことが知られる。 それぞれの場合に最適の配合割
合は、還元すべきＦｅＯの量、換言すれば酸素ブ１」−
の稈瓜゛１ｂ１達成を希望りる電ツノ原単位向上の度合
に応じて決定できるであろう。 好適な割合は、それぞ
れの粉末を、正味の３ｉおよびＣの重…割合であられし
たどき、通常１：９９〜９９：１の範囲内にある。
Ｃの粉末は、さぎにカーボンインジェクション法を開示
した際にも述べたように、高品質のものである必要はな
く、炭素質を少なくとも６０％含有していれば使用でき
る。
した際にも述べたように、高品質のものである必要はな
く、炭素質を少なくとも６０％含有していれば使用でき
る。
Ｓｉ まｌこはＦｅ−３ｉの粉末は、製鋼に常用されて
いるものを粉末にしたものでも、そのほかのものでもよ
い。
いるものを粉末にしたものでも、そのほかのものでもよ
い。
Ｓｔまたはｌ：ｅ−３ｉの粉末どＣの粉末とは、あらか
じめ混合物にしておいて吹ぎ込んでも、別々に吹き込ん
でも、どちらでもよいことはいうまでもない。
じめ混合物にしておいて吹ぎ込んでも、別々に吹き込ん
でも、どちらでもよいことはいうまでもない。
キャリアガスは、精錬作業にとって実質上不活性であれ
ばＪ、く、ＡＦはもちろ／ｖ ！＋ｒ適であるが、窒素
も、その吹き込みにＪ：る鋼中（Ｎ）含有量の増大が許
容できる限り使用してよいし、Ｃ粉末の粉塵爆発の危険
がない限り、空気す使用可能である。
ばＪ、く、ＡＦはもちろ／ｖ ！＋ｒ適であるが、窒素
も、その吹き込みにＪ：る鋼中（Ｎ）含有量の増大が許
容できる限り使用してよいし、Ｃ粉末の粉塵爆発の危険
がない限り、空気す使用可能である。
本発明の精錬方法の実施に当っては、Ｓｉ／Ｃの適切な
配合割合を決定しても、常にそれに従うよりは、この割
合を段階的に、まｌＣは無段階的に、変化させることが
ＩＷ奨される。 すなわち、３ｉまたはＦｅ−８ｉの粉
末およびＣの粉末の吹き込みを、初期にはＣがＳｔに対
して多く、中期には相対的にＣが減少してＳｉが増加し
、終期には５ｉｌｆｉＣに対して多くなるように吹き込
み同を変化させる態様である。
配合割合を決定しても、常にそれに従うよりは、この割
合を段階的に、まｌＣは無段階的に、変化させることが
ＩＷ奨される。 すなわち、３ｉまたはＦｅ−８ｉの粉
末およびＣの粉末の吹き込みを、初期にはＣがＳｔに対
して多く、中期には相対的にＣが減少してＳｉが増加し
、終期には５ｉｌｆｉＣに対して多くなるように吹き込
み同を変化させる態様である。
これは、上の説明から理解されるであろうが、本発明の
効果を４するには、まずスラグ泡沫層を形成づることが
必要だからＣある。
効果を４するには、まずスラグ泡沫層を形成づることが
必要だからＣある。
従って、木光明のｖＪ錬方法の代表的な実施態様は、つ
ぎのとおりである。 寸なわら、まずスクラップをアー
クと酸素ブローの併用によって速かに１５００℃近辺の
湿度にしてこれを溶解させ、ひきつづき酸素ブ■」−を
行ないながら、Ｃ粉末単独またはこれに少量の３ｉまた
はＦＯ−８ｉ粉末を組み含ねｉ！で、吹き込みをはじめ
る。 この間は、ＦｅＯ生戒と還元とが拮抗して起り、
Ｃｇ）酸素による直接酸化、ｌ：ｅｏのＣにＪ：る還元
で発生したＣＯがスラグの泡立らをもたらし、アーク加
熱を有利にし、昇）８が続く。 そこで、酸素ブローを
止める。
ぎのとおりである。 寸なわら、まずスクラップをアー
クと酸素ブローの併用によって速かに１５００℃近辺の
湿度にしてこれを溶解させ、ひきつづき酸素ブ■」−を
行ないながら、Ｃ粉末単独またはこれに少量の３ｉまた
はＦＯ−８ｉ粉末を組み含ねｉ！で、吹き込みをはじめ
る。 この間は、ＦｅＯ生戒と還元とが拮抗して起り、
Ｃｇ）酸素による直接酸化、ｌ：ｅｏのＣにＪ：る還元
で発生したＣＯがスラグの泡立らをもたらし、アーク加
熱を有利にし、昇）８が続く。 そこで、酸素ブローを
止める。
温度が高まるにつれて、前記した反応による吸熱のＩこ
め、昇温速度が鈍化の傾向をみせるので、３ｉの吹き込
み吊を増し、その反応熱に依存してさらに高温を得る。
め、昇温速度が鈍化の傾向をみせるので、３ｉの吹き込
み吊を増し、その反応熱に依存してさらに高温を得る。
Ｃの吹き込み聞の減少によりＣＯガスの補給が減り、
スラグ泡沫層の容積はいく分減少づるが、いったん形成
された泡沫の破壊までには多少の時間がかかるので、そ
の間に一気に昇温さけるのが得策である。
スラグ泡沫層の容積はいく分減少づるが、いったん形成
された泡沫の破壊までには多少の時間がかかるので、そ
の間に一気に昇温さけるのが得策である。
本発明のｈ法を実施づるめやりとして、通常のザイズ（
約７０１〜ン）のアーク炉におりる代表的な操業例を示
ｌば、つぎのとｄ３りぐある。
約７０１〜ン）のアーク炉におりる代表的な操業例を示
ｌば、つぎのとｄ３りぐある。
初 期 中 期 終 期
ｓｉ／ｃ Ｏ，０５ｏ、ｉ３１．−ｔ。
（１１−ル比）
吹き込みＷｉ’ ８０ ６０ １０１
００（／ｌＩ＋ｉ ｎ 〉
キｖ ｊＪ −７万’）、 空’ｉａ、圧力５ ｋｕ／
ｃｕｔ’２ 、流ｍ１３００ ｕ／ｍｉｎ 吹込時間（分） ６ ４ ５ ’Ｆｅ−３ｉを用いる場合は、３ｉに換樟。
ｃｕｔ’２ 、流ｍ１３００ ｕ／ｍｉｎ 吹込時間（分） ６ ４ ５ ’Ｆｅ−３ｉを用いる場合は、３ｉに換樟。
第１図は、ＦｃＯの還元に３ｉおよびＣを単独または配
合して一部モル使用したときの、配合割合による反応熱
の変化を示タグラフである。 第２図は、溶鋼の精錬において、ＳｉおよびＣを単独ま
たは配合して一部モル吹ぎ込んだときの、配合割合によ
るアーク加熱効率の変化を実測したグラフである。 特許出願人 人同特殊鋼株式会社 代理人 弁理士 須 賀 総 夫 牙１図 Ｓｉ １００ ５０ ０ ０ ５０ １００Ｃ 牙 ２ 図 Ｓｉ １００ ５０ ０ ０ ５０ ｔｏｏ Ｃ
合して一部モル使用したときの、配合割合による反応熱
の変化を示タグラフである。 第２図は、溶鋼の精錬において、ＳｉおよびＣを単独ま
たは配合して一部モル吹ぎ込んだときの、配合割合によ
るアーク加熱効率の変化を実測したグラフである。 特許出願人 人同特殊鋼株式会社 代理人 弁理士 須 賀 総 夫 牙１図 Ｓｉ １００ ５０ ０ ０ ５０ １００Ｃ 牙 ２ 図 Ｓｉ １００ ５０ ０ ０ ５０ ｔｏｏ Ｃ
Claims (3)
- （１） アーク炉を用いる溶鋼の精錬において、酸素ブ
ローを行なって速かに温度を高め、溶解完了後、Ｓｉま
たはｌ二ｃ−５：の粉末およびＣの粉末を主１シリアガ
スにのせて吹き込み、酸素ブローにより生成したＦｅＯ
の少なくとも一部をＦｅに還元し、発生ずるＣＯガスに
より溶鋼表面のスラブ内に泡沫層を形成させ、このスラ
グの泡沫層でアークを包み込むことにより熱効率を高め
つつ精錬を行なうことを特徴とＪる溶鋼を精錬する方法
。 - （２） Ｓｉまたは［ｅ−３＋の粉末およびＣの粉末を
、それぞれ正味の３ｉおよびＣの重量割合にして１：９
９〜９９：１で吹き込む特許請求の範囲第１項の溶鋼を
精錬する方法。 - （３） ｓｔまたはＦｅ−３ｉの粉末およびＣの粉末の
吹き込みを、初期にはＣが３ｉに対して多く、中期には
相対的にＣが減少して３ｉが増加し、終期には３ｉがＣ
に対して多くなるように吹き込み偵を変化させＣ実施Ｊ
る特許請求の範囲ｉａ１項または第２項の溶鋼を精錬づ
る方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58184838A JPS6077913A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | 溶鋼を精錬する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58184838A JPS6077913A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | 溶鋼を精錬する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6077913A true JPS6077913A (ja) | 1985-05-02 |
Family
ID=16160191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58184838A Pending JPS6077913A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | 溶鋼を精錬する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6077913A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111635978A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-09-08 | 攀钢集团研究院有限公司 | 降低电炉终点碳氧积的方法 |
| CN112813225A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-18 | 芜湖新兴铸管有限责任公司 | 一种降低普钢精炼电耗的控制方法 |
-
1983
- 1983-10-03 JP JP58184838A patent/JPS6077913A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111635978A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-09-08 | 攀钢集团研究院有限公司 | 降低电炉终点碳氧积的方法 |
| CN112813225A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-18 | 芜湖新兴铸管有限责任公司 | 一种降低普钢精炼电耗的控制方法 |
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