JPS609814A - 溶融還元による炭素不飽和の高クロム合金の製造方法 - Google Patents

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） 本発明は高クロム合金を溶融還元にょシ製造する場合に
、クロム回収歩留シを高位に保ちつつ、直接得られる成
品の炭素を不飽和にするための方法に関する。

本発明で言う高クロム合金とは、高クロム鋼製造用のク
ロム源として用いられるＣｒ　−Ｆｅ　−Ｃを主成分と
する合金で、クロム源としての機能よシＣｒ含有量が１
７％以上のものを指す。

（従来技術） 従来、高クロム合金、例えばＣｒを５０％以上含有する
フェロクロムは、低シャフト型電気炉においてクロム鉱
石あるいはその半還元物を加熱、溶融、還元して製造さ
れてきた。しかし、この方法には次のような問題点があ
る。

（１）　還元エネルギーとして高価な電力を用いている
ため、特に、我国においては、製造コストが高い。

（２）炉外に排出されるスラグ中のＣｒ％が２〜５％と
高く、クロムロスが大きい。また、スラグ中のＣｒ％が
高いために、スラグを有効利用できる範囲が限定される
。

（３）一般に得られる合金は炭素飽和状態にあり、該全
組成分の回収歩留を低下せしめるような特殊な操業を行
わなければ、炭素不飽和のものを直接製造するととがむ
づかしい。

（発明の目的） したがって、還元エネルギーを電力よシも安価な一次エ
ネルギー（とくに石炭、コークスなどの炭素質固体の燃
焼熱）におきかえた、所謂、溶融還元法を開発し、その
プロセスにおいてスラグ中のクロム含有量を充分に低下
する条件を見出し、さらに、炭素飽和合金ではなく、炭
素不飽和合金を直接製造できれば、その有利性は大きい
ことになる。

従来の低シャフト型電気炉による製錬法に代シうる方法
の一つが、上底吹転炉型反応容器を用いる溶融還元製針
法である。すなわち、底吹ガスによシ溶融合金及び浴融
スラグを強攪拌しつつ、そとに鉱石あるいはそれを予備
還元したもの、炭材、フラックスおよび酸素を供給する
ことによって、発熱、溶融、還元反応を進める方法であ
る。これによると溶融物へのガス吹込みによる強攪拌と
いう手段を導入することにより、適正条件を選択すれば
前述のシャフト炉の問題点のいくつかを解決できる。

（１）還元エネルギーを高価な電力から、コークスなど
の炭材の燃焼エネルギーにおきかえることができる。

（１１）成品の炭素含有量が飽和値に近い場合は、多量
スラグと遊離炭材共存下で強攪拌するという方法で、ク
ロム酸化物の還元反応を平衡値に近づけることが可能で
ある（　Ｔ、　Ｃｒ（０，５％）。また、シャフト炉と
異なシ、溶融還元域への酸化物の供給を行う時期と、酸
化物の供給をとめて仕上げ還元を行う時期に分けること
ができ、とれも排出するスラグの該成分酸化物量を低下
するのに役立つ。

これは、炉内雰囲気とメタル部（浴およびスプラッシー
）の間を厚いスラグ層と十分力遊離炭材で分離すること
によシ雰囲気は酸化性（酸素ポテンシャルが高い）でも
、スラグ層よシ下は炭材共存によって作られる強還元雰
囲気に保つという安定非平衡状態を作ることによって可
能になる。

しかし、さらに得られるメタルを炭素不飽和にしようと
すれば、クロム酸化物の溶［相］還元は格段にむづかし
くなる。伺故ならば前述のように雰囲気は酸化性で、メ
タル浴を炭素不飽和にし、中間のスラグ層を炭素飽和の
強運元状態にするには、二重の非平衡を安定に保つこと
が必要になるが、それは非常にむづかしいからである。

勿論、一旦炭素が飽和値に近い高クロム合金を溶融還元
で製造後、排滓し、メタルを脱炭して炭素不飽和にする
ことは可能である。しかし、その場合は処理工程がふえ
るために好ましくない。

（５） （発明の構成） 本発明は以上のような事情に鑑み、溶融還元法で直接炭
素不飽和の高クロム合金を製造するという課題に挑戦し
、実験的に種々検討の結果得られたもので、その要旨と
するととろけ下記のとおりである。

酸素を上底吹できる転炉型反応容器において、原料とし
てクロム酸化物を含むもの、コークスなどの炭材、石灰
などの７ラツクスおよび酸素などの酸化性ガスを用いて
溶融還元法によシ高クロム合金を製造する工程において
、操業を第１期と第２期に分け、（１）予備還元された
クロム酸化物を含む原料を供給しつつ操業を行う第１期
の終点の〔Ｃ％〕を、スラグ高さ１．５ｍ以上の状態を
利用してスラグ中の炭材とメタル浴の接融を抑制しつつ
底吹吹酸することによシ、目標とする成品の０％以下、
０．３×（飽和炭素濃度（２）））以上にすること、（
１１）クロム酸化物を含む原料の供給を止めて行う第２
期の底吹ガス中の酸素％：〔ｏ２（至）〕を（６） 〔０２Ｃ％）］　＜　０．３　［Ｃｒ％〕（〔飽和炭素
深度（％）〕−〔成品Ｃ（資）〕）＋７ （但し、〔Ｃｒ％〕は成品のクロム含有量）とすること
、を同時に満足することを特徴とする溶融還元による炭
素不飽和の高クロム合金の製造方法。

以下、具体的な実施例によって詳細に説明する。

第１図は本発明を実施するのに用いる設備の１例を示す
。１はクロム鉱石粉とコークスなどの炭材粉を混合して
成型したもの（ペレットなど）を、加熱及び固相還元す
るのに用いられるロータリーキルンである。２は予備還
元されたパレットの供給を受けて、それを溶融するとと
もに残ったクロム及び鉄の酸化物の還元を進めるだめの
転炉状の溶融還元炉である。溶融還元炉２には底部から
酸素を含むガスの吹込みを行うだめの羽口３（複数個の
ことがあシうる）と、上方から酸素を炉内に吹込むため
のランス４が付帯している。

なお図において、５はフード、６は炭材、フラックス用
ホッパー、７は溶湯、８はスラグ、９はクロム硬レット
、１ｏは炭材、１１は気泡、１２はペレット貯鉱槽、１
３は石灰石用スクープフィーダ、１４はコークス用スク
ープフィーダ、１５はエアーボート、１６は原料シー−
ト、１７は排風機、１８はペレット排出口及び溶融還元
炉発生ガス径路、１９はコークス、２ｏはペレット、２
１は石灰石、２２はエアーノズル、２３は送風機、２４
は羽口管内羽口圧力測定装置、２５は排ガス分析装置で
ある。

溶融還元炉２において溶湯に底吹羽口３がら酸素を含む
ガス（例えば羽口を二重管とし、外側の管からプロパン
＋Ａｒなどの羽口保設ガス、内側の管から酸素を供給す
る）を吹込める。この底吹ガスはメタル７及び生成する
スラグ層８を強攪拌してクロム酸化物の還元反応を促進
するために重要であるばかシでなく、メタル中の炭素を
燃焼してメタル浴を加熱し、メタルを適度の温度に維持
するのに用いられる。また、特に本発明においては、メ
タル浴を脱炭して、炭素含着量を所定の値に制御するだ
めの不可欠な手段である。酸素を含むガスをメタル中に
吹き込むためには、例えば２重管羽口を用い、外管から
は少量の炭化水素（ＣｎＨｍ）、Ａ　ｒ　、Ｎ２のよう
な冷却ガスを吹き込んで羽口溶損を抑制する。

上吹ランスからの酸素供給は、溶融還元炉での発熱状態
を制御する主な手段である。

なおロータリーキルンと溶融還元炉の間には、必要に応
じて両者をマツチングさせるためのバッファとして、ペ
レット貯留槽が設けられる。ロータリーキルンを、溶融
還元炉から要求される原料供給ノ４ターンにあわせて非
定常操業するか、あるいはロータリーキルン１基に対し
て溶融還元炉２基の組合せからなる設備で、２基の溶融
還元炉の操業サイクルをずらせて、２基の和として原料
供給ツヤターンを定常化したような場合には、貯留槽は
小さくできるが、さらには除去することも可能である （作用） 以上のような設備を用いての操業方法は次の通シである
。

（９） ロータリーキルンでは炭素分を内装したクロム鉱石被レ
ットと、塊コークスを装入して熱源として溶融還元炉か
ら出る高温ガスを王とし、必要に応じて重油その他の燃
料を加え、エアーノズル２２、エアーボート１５などに
よって空気あるいは酸素富化空気を供給して燃焼のコン
トロールを行ない、キルン内の最高温度領域がクロムの
還元を進めるのに必要な１４００’Ｃ以上となるように
する。溶融還元炉で必要とされる炭材は、一部調整用以
外はすべてロータリーキルンを通して供給することが望
ましい。何故ならばキルン内の炭材量がふえることは、
高温域でのペレットの再酸化を防止して溶融還元炉に供
給されるクロムぜレットの還元率を高位に保つことを可
能にするとともに、炭材自身が予熱されるために、溶融
還元炉の熱バランスを改善するからである。しかし、キ
ルンへの装入炭材が多いためにキルン出口のガスのｃｏ
％を十分低い値に下げるととができないことが問題にな
る場合は、炭材の一部をキルンの途中から例えばスクー
プフィーダによって供給すればよい。

（１０） フラックスとしては生成スラグ成分条件を満足するよう
に、用いたクロム鉱石や炭材の組成に応じて、石灰、さ
らには必要に応じて珪石、またはＣａＯとＳｉＯ２を含
有するスラグ（例えばステンレス製鋼工程で発生するも
の〕を溶融還元炉に添加する。これらのフラックスの添
加は、クロムベレットの添加量にほぼ比例して加えてゆ
くか、あるいは滓化に要する時間を考慮してクロムベレ
ット添加量に比例するよりは先行して添加する。これら
のフラックスはホッパー６から溶融還元炉に直接投入し
てもよいが、ロータリーキルンを通して予熱してから投
入することもできる。特に石灰源として石灰石を用いて
キルン内で焙焼して、予熱された生石灰を溶融還元炉に
供給することもできる。

溶融還元炉は、立ち上げる場合には他の溶解炉で得た鉄
あるいは鉄−クロム系溶湯を装入するが、あるいはコー
クスと型銑あるいは固体フェロクロムを装入して吹酸し
てメタルを溶解して種湯とする。２ヒート目以降は、例
えば前ヒートで生成したスラグの８０％以上と高クロム
溶湯の約２／／３を出湯し、定格溶湯量の約１／３を炉
内に種湯として残す方式で操業を続けることができる。

−溶融還元第１期− 前述の種湯に底吹羽口３から酸素を含むガスを吹き込ん
で撹拌しつつ、」二次ランス４から酸素上吹しロータリ
ーキルンから予熱、予備還元したクロム４レツト、コー
クスのような炭材、フラックスを供給する。炭材の酸化
発熱（Ｃ−＋ｃ’ＯあるいはＣ０２）と、炭素（固体炭
材あるいはメタル中に溶けた炭素）によるクロムあるい
は鉄の酸化物の還元反応、およびクロム４レツド中のＭ
ｇＯ＋　８１０２゜Ａｔ２０３分、炭材中の灰分および
フラックスとして加えたＣ＆０（場合如よっては５１０
２も）による造滓が進む。

諸原料を添加してゆくにつれて、溶融スラグ及び溶融メ
タルの量がふえてくる。この間、メタル温度は凝固開始
温度以上、１６５０℃以下になるように、原料供給速度
、上底吹酸速度、ランス高さなどを制御する。メタル温
度を凝固開始温度以上にするのは、本発明の遂行にとっ
て重要な底吹羽口の閉塞を防止するためである。また本
発明の必要条件である強攪拌条件下では、メタルとスラ
グ（１３） の温度差は小さく、メタル温度’ｉ　１６５０℃Ｖ下に
管理すれば、スラグによる耐火物の侵食を抑制できる。

溶融メタルの温度は、数分おきに熱電対を浸漬して測定
してもよいが、底吹羽口管内の圧力を連続測定する方法
によってもある程度推定できる。これは、メタル温度が
低下すると羽口先付着物（凝固したメタルおよびクロム
系の酸化物）の量が増加するための羽口管内圧力が増加
するという現象があることに基く。羽口内圧力とメタル
温度の関係は、羽口条件、底吹吹酸条件、メタル成分が
きめられるとほぼ決定されるので、あらかじめ両者の関
係をめておければ、以後はその関係式にもとづいて羽口
内圧力測定値からメタル温度を推定することができる。

溶融還元炉に供給すべき全酸素ガス量は、供給される諸
原料の成分、温度条件、排ガスのＣＯ／ＣＯ２比（これ
もＣＯ／ＣＯ２が０．４以上では任意に定めることがで
きる）などにもとづいて定められる。必要全酸素ガス量
を溶融還元第１期の時間で割れば、単位時間あたシの吹
酸速度がきまる。このうち、（１４） 一部は後述の底吹を行うとして除くと上吹吹酸速度が定
められる。排ガスのＣｏ／ｃｏ比を所定の値に合せるに
は、上吹ランスノズル形状、ランス高さなどを調整すれ
ばよい。

底吹ガスは、スラグ、メタルの主な猾拌力として、本発
明では重要である。酸化物の還元反応の速度を大にする
ため、溶融メタル、スラグの温度を極力均一化して、耐
火物損傷の原因となる局所高温の程度を小さくするため
である。本発明では底吹ガスは攪拌とともにメタルの脱
炭を行うため酸素を含むガスを用いる。炉内の溶融スラ
グ号が増加し、溶融スラグの高さく炉内の溶融物の高さ
から、溶融メタル静水面高さを差引いたものであられさ
れる）が１．５　ｍ　？越えると、溶融還元炉内に投入
した炭材（スラグの攪拌によっである程度はスラグ中に
捲き込まれるが、溶融スラグに比して比重が小さいので
溶融スラグの比較的上部に分布している）と、溶融メタ
ル浴あるいはそこから発生するスプラッシュの間の接触
を抑制し、実質的に炭材からメタル浴への直接の加炭を
おさえることができる。

このような状態になって以後、溶融還元第１期の操作を
続けると供給されたクロムペレットが還元されて浴に移
行するＣｒ　−Ｆｅ合金はほぼ炭素飽和になっているの
でそれによって浴への炭素供給がおこるが、その供給炭
素をＣｏマで酸化するに要するよシも多量の酸素ガスを
底吹きすればメタル浴の脱炭を行うことができ、溶融還
元第１期の終点のメタル浴Ｃ％を所定の値に調整するこ
とができる。このようにスラグの還元反応を進めるため
に必要な遊離炭材共存下でも、スラグ生成量と反応容器
形状の選択により、スラグ高さを１．５ｍ以上にすれば
メタル浴と遊離炭材の直接接触を断ち、溶融スラグは炭
素活量１でもメタル浴の炭素活量け１未満にできる。

第２図は底吹ガス中の酸素含有量（０２）　％が０．７
以上の場合の、溶融還元第１期の終点でのメタルの飽和
Ｃ係−メタルＣチ 炭素不飽和度（−０Ｃ％−で定義される）と（Ｃｒ’Ｊ
）／［ｃｒ％：］　（ただしくＣｒ％）はスラグのクロ
ム含有量、（Ｃｒ４　］はメタルのクロム含有量）の関
係を示す。酸素含有量の高いガス（〔０２〕〉７０％）
を底吹きしてメタル浴の炭素を不飽和化すれば、メタル
成分（Ｃｒ。

Ｆｅ）の再酸化がおこるが、溶融還元第１期では、炉内
へクロム及び鉄の酸化物を含む原料（半還元クロムにレ
ット）の供給が行われているので、ある程度メタル浴の
再酸化が行われても、その悪影響は顕在化し寿い。した
がって、ある〔Ｃ％〕までは脱炭可能である（第２図の
場合、炭素不飽和度０．７以下、すなわち〔Ｃチ〕が０
．３〔飽和炭素濃度（チ）〕以上）。しかし、これよシ
もさらに炭素不飽和化を進めようとすれば（いいかえる
と、さらにメタルＣ％を低下しようとすると）底吹きガ
スによるメタル浴の再酸化が過度に進み、特にスラグの
Ｔ、Ｆｅ％が急に増加し、耐火物に悪影響を及ぼす。な
お、後述のように溶融還元第２期では底吹ガスの酸素分
圧が限定されるので脱炭速度が小さくなる。そのため本
発明では溶融還元第１期の終点におけるメタルＣ％を、
目標とする成品の０％以下にしておく必要がある。す力
わち、溶融還元策１朋終点のメタル〔Ｃ％〕は、目標と
する成品Ｃ（１７） ％以下で、０．３　Ｘ　［飽和炭素含有量〔％〕〕以上
である。とのことから明らかなように、本発明は０．３
Ｘ（飽和炭素濃度（４）〕未満の炭素不飽和溶湯を製造
するのには適さない。

一溶融還元第２期− 所定量のり゛ロム酸化物を含む原料（半還元クロム硬レ
ット）の供給を終了すると、スラグ中のクロム含有量を
所定の値まで低下するための仕上げ還元を目的とする、
溶融還元第２期に移行する。

この時期では、ベレットの供給をとめ、上底吹吹酸を続
は温度を制御し、かつ還元剤としての遊離炭材量を制御
して、耐火物に過度の負荷を与えずに極力短い時間にク
ロムの還元を進め、所定のスラグ中クロム含有量に低下
することが課題である。

まず、メタル温度を凝固開始温度以上、１６５０℃以下
に制御すること、及びその理由は溶融還元第１期と同じ
である。温度は、上吹吹酸条件（吹酸速度、ランスノ・
イトなど）によって制御される。

このような条件下では、スラグ中のクロム還元を効率的
に進めるためには、底吹ガスによるメタ（１８） ル浴成分の再酸化を実質的に抑制する必要がある。

そのために許容される底吹ガスの最大酸素含有量は、目
標とする成品の〔Ｃｒ％〕と〔Ｃ％〕に依存し、実験に
よって第３図のような関係が得られる。すなわち、底吹
ガス中の酸素含有量：〔０２Ｃ％）〕はＣｏ２（％））
　＜　−０，３（Ｃｒ（％）〕（〔飽和炭素量（％）〕
−〔成品Ｃ％月＋７０ の関係を満足していなければならない。

還元反応（すなわち、スラグ中のクロム含有量の低下）
は、主として炭材を還元剤とし上吹吹酸によって炭材を
部分燃焼して得られた熱を還元エネルギーとして進行す
る。したがって、還元進行のためにはスラグ中に遊離炭
材が共存しているととが必要であり、その量が多いほど
還元速度を犬にするには有利である。遊離炭材は近似的
には、溶融還元炉に投入された炭材中の炭素量から、Ｃ
ＯあるいはＣＯ２となって炉外に出た炭素量を差引いた
ものであり、実際には２０〜１５０　Ｋｒ／を一溶融ス
ラグサ程度の量が用いられる。スラグ中の酸化クロムは
還元されて、溶融Ｃｒ　−Ｆｅ　−Ｃ合金を形成しくＣ
はほとんど飽和値に近い値になる）スラグ相からメタル
浴に移行する。とれに伴ってメタル浴への炭素の供給が
行われるが、前述のような、メタル浴の再酸化を抑制で
きる条件の範囲内で底吹ガスに酸化性を持たせることに
よって、加炭分を脱炭することも可能である。

なお、還元反応速度（す彦わちスラグのＴ、Ｃｒの低下
速度）を犬にするには、スラグ成分を及び（Ａｔ２０３
％）く２２％ の条件を満足させることが望ましい。

以上のような条件が満足されると、必要な時間処理を続
けることによって、スラグ中のクロム含有量を所定の値
まで低下することができる。例えばスラグのＴ、Ｃｒを
０．５％以下にまで低下することも可能である。

スラグ中のクロム含有量を所定の値１で低下でき、かつ
メタルの炭素含有量を目標の値に調整できると排滓する
。さらにメタルも出湯する。その際、生成したメタルの
約１／３は次ヒートの種湯として残される。

排出されたメタルは通常フェロクロムのように一旦凝固
後、破砕して成品としてもよいが、溶融状態の１捷製鋼
工場に運び、顕熱も利用して、ステンレス製鋼コストを
低下することもできる。出湯後、例えば取鍋内で後述の
ような処理を行って不純物除去を行うこともできる。排
出されたスラグは自然凝固させるか、あるいは水砕によ
って急冷し、必要に応じて粉砕、磁選を行ってメタル粒
を回収してからそれぞれの用途、例えば埋立材、路盤材
、土壌改良剤などにふりむけることができる。

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２基反応容器として用い、半還元クロム
４レツトを原料として、生成したフェロクロムの２７３
（約３３ｔ）は出湯し、１／３を残して半連続的に操業
を行った。溶融還元炉の炉底には、底吹羽口（内管径２
０ｍｍの二重管）４本（２１） が取付けられておシ、溶融還元第１期は内管は純酸素、
外管はプロ・Ｐンガスを保護ガスとして流し、一方溶融
還元第２期は内管、外管ともアルゴンガスに切換える。

上吹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。

溶融還元の生原料であるクロム鉱石は、コークスととも
に混合粉枠抜造粒してベレットにし、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％は、ロータリーキルンに外装炭として装
入し、半還元ペ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。

溶融還元炉へ供給される半還元クロムベレットの平均成
分、温度は次の通シである。

Ｔ、Ｃｒ：　３５％、Ｔ、Ｆｅ　：　２３％、Ｃｒ分還
元率＝６６％、鉄分還元率：９２％、ＭｇＯ：　１０％
、Ａｔ２０３：１０％、５１０２：９％、温度：　１３
００℃。

−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か（２２） ら、予熱された予備還元ベレットと炭材、石灰を装入す
る。

吹酸速度は、上吹１２０００　Ｎｍ３／ｈｒ　、底吹２
００ＯＮｍ３／ｈｒ　Ｘ　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、予備還元ベレットの装入速度を調整する。

４５分で半還元ぜレッ）　６４　ｔ　％炭材２０ｔ１石
灰７．Ｏｔを装入する。ベレット装入開始後、約１６分
でスラグ高さは１．５ｍを越え、以後３０分間処理を続
けることにより、第１期終点の（Ｃ（％）］を４４．６
％Ｃｔ（％）：］＝５０％にする（この時の炭素飽和濃
度は８．８％である。）なお、それに対応するスラグ成
分はＣａＯ：　２５％、８１０２：　２６　％、ＭｇＯ
：　２０％、Ａｔ２０３：２０％、７’、Ｃｒ：６．８
％、’ｐ、Ｆｅ：１．１％である。

一溶融還元製錬第２期− 半還元ベレットの供給を止め、炭材を炭材供給ホッパー
よシ溶融還元炉に、３分おきに１００ｋｇづつ投入する
。底吹羽口は内外管ともアルゴンに切換える（内管７０
ＯＮｍ３／ｈｒ×４、外管３０ＯＮｍ３／ｈ　ｒ　Ｘ　
４　）。１５分後にスラグ成分はＣａＯ：２８％、５ｉ
ｎ２：　２８％、ＭｇＯ：　２０％、Ａｔ２０３：２０
％、Ｔ、Ｃｒ　：　０．６　％、Ｔ、Ｆｅ　：　０．７
％、メタル成分は、Ｃｒ：５４％、Ｃ：４．５％（この
時の飽和炭素濃度は９．１％である。）Ｓｔ：０．１％
、Ｓ二０．０２５％、Ｐ　：　０．０３９　’ｉｒ、Ｆ
ｅバランスであった。

スラグの９０％、及びメタルの６６チを排出して、前述
の工程をくシかえず。

以上のような方法で、クロム回収率を低下させること力
く、溶融還元法で炭素不飽和高クロム合金を直接製造で
きる。

このことによシ、次のようなメリットを生ずる（１）　
高クロム合金を、例えばステンレス鋼の合金源として用
いる場合、その炭素含有量が低いことは、製鋼工程での
脱炭負荷の軽減に結びつく。

特に、生成した高クロム合金を溶融状態のまま製鋼工程
に運べる場合には、適指な量の低炭素溶鋼と混合してス
テンレス鋼のＦｅ／Ｃｒ比にすれは、その炭素含有量は
２％以下に出来るので、直接、Ａｒ−０底吹や真空吹酸
を用いる仕上げ脱炭工程に送ることができる。従来のよ
うに高クロム合金が炭素飽和の場合には、製鋼工程で必
要とされる脱炭幅が大きいので、通常、転炉での一次脱
炭を行りた後、仕上げ脱炭工程に送る。これに比べると
、一工程省略可能である。

（１１）高クロム合金を炭素不飽和にするとその凝固開
始温度が低下する。したがって、溶融還元炉の操業途中
に製錬温度が低下しても底吹羽口トラプル力どがおこシ
に＜＜、操業が行いやすい。また製錬温度を下げること
により耐火物損傷を抑制することができる。

仙）従来、電気炉法で製造されていた鉄系合金を電力を
用いない溶融還元法に変更した場合炭材使用量が増加し
、その結果として成品のリン含有（２５） 童が増加する。このととは、通常の酸化精錬法では容易
に脱リンを行えないフェロクロムでは問題である。この
ように酸化精錬法では脱リン困難た易酸化性の元素を多
量に含む合金に対してはＣａＣ２−ＣａＦ２系のフラッ
クスを用いる強還元脱リン法が知られている。これは ＣａＣ２−＋　Ｃａ　＋　２Ｃ の反応によシ生成したＣａ　ｆ利用して３Ｃａ　＋　２
Ｐ−＋Ｃａ３Ｐ２ によシ脱リンを行う方法である。したがって、この処理
を可能にするには（１）式の反応を進めること、すなわ
ち、溶湯が炭素不飽和で、遊離した炭素を溶かし込む能
力を有していることが必要である。

溶融還元工程によシ生成する成品が炭素飽和であれは、
ＣａＣ２−ＣａＦ２によシ脱リンを行うに先立って、溶
融還元後、排滓してから炭脱する工程をおく必要がち９
煩維である。それに対して、溶融還元工程で直接、炭素
不飽和溶湯が得られていれば、それを出湯する際に、取
鍋金蓋などで簡単に外気の侵入を防止し、ＣａＣ２１０
〜２５　ｖｔ　−ＣａＦ２５〜ｒ９６） １０に９／ｌのフラックスを添加することによって比較
的容易に脱リンと極低硫化できる。

（発明の効果） 以上のように、溶融還元法で直接、炭素不飽和の高クロ
ム溶＠金製造するという本発明は、安価で、Ｈｅ１ｌ）
工程の工程を省略可能で、かつ不純物の少々いクロム源
を供給できる手段を提供するものであり、ステンレス銅
々ど藁りロム伊の製造コスト便下、品質向上を通して、
工業的な価値が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するのに用いる設備の１例を示す
説明図、第２図は本発明の溶融還元第１期の終点のメタ
ル〔Ｃ←）〕、炭素不飽和度〔飽和炭素濃度（イ）〕−
〔メタルＣ係〕（＃＄ｌＩＵηｋ　％）Ｊ　’　と（Ｃ
ｒ％）／ＣＣｒ％〕。 （Ｔ、ＦｅｃＩｊ）の関係を示す図、第３図は本発明の
溶融還元第２期で、メタル浴の再酸化を抑制するために
必要な、底吹ガス中の酸素含有量：［０２（支））〕の
範囲（斜線部）を成品の成分条件（［Ｃｒ％］ｌ：ｃ％
））の関係で示す図である。 （２７） 第１頁の続き ■発　明　者　井上典幸 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 ■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 １、　事件の表示 昭和５８年特許願第１１７８２３号 ２、　発明の名称 溶融還元による炭素不飽和の高クロム合金の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 代表者　武　１）　豊 ６、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄及び発明の詳細な説明の欄
１図面 ７、　補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 （２）明細書７頁２行［（成品Ｃ（イ）））＋７Ｊを「
〔成品Ｃ（イ）））＋７０Ｊに補正する。 （３）同１６頁下から５行「０．７　Ｊを「７０」に補
正する。 （４）同２６頁下から５行「炭脱」を「脱炭」に補正す
る。 （５）第３図を別紙の通り補正する。 （２、 特許請求の範囲 酸素を上底吹できる転炉型反応容器において、原料とし
てクロム酸化物を含むもの、コークスなどの炭材、石灰
などのフラックスおよび酸素などの酸化性ガスを用いて
溶融還元法により高クロム合金を製造する工程において
、操業を第１期と第２期に分け、（１）予備還元された
クロム酸化物を含む原料を供給しつつ操業を行う第１期
の終点の［：Ｃ％］を、スラグ高さ１．５ｍ以上の状態
を利用してスラブ中の炭材とメタル浴の接触を抑制しつ
つ底吹吹酸することにより、目標とする成品のＣチ以下
、ｏ、３ｘ（飽和炭素濃度（イ））以上にすること、（
ｉｉ）クロム酸化物を含む原料の供給を止めて行う第２
期の底吹ガス中の酸素チ；〔０□（イ）〕を（０２（’
＃　：ｌ　’；−０，３（Ｃｒ４　）　（（飽和炭素濃
度（４）〕−〔成品Ｃ（４）］　）　＋　７０ （但し、〔Ｃｒ％〕は成品のクロム含有量）とすること
、を同時に満足することを特徴とする溶融還元による炭
素不飽和の高クロム合金の製造方法。 （３）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 酸素を上底吹できる転炉型反応容器において、原料とし
   てクロム酸化物を含むもの、コークスなどの炭材、石灰
   などのフシックスおよび酸素などの酸化性ガスを用いて
   溶融還元法によシ高クロム合金を製造する工程において
   、操業を第１期と第２期に分け、（１）予備還元された
   クロム酸化物を含む原料を供給しつつ操業を行う第１期
   の終点の〔Ｃ％〕を、スラグ高さ１．５ｍ以上の状態を
   利用してスラグ中の炭材とメタル浴の接触を抑制しつつ
   底吹吹酸することによシ、目標とする成品の０％以下、
   ０．３Ｘ（飽和炭素濃度０））以上にすること、（１１
   ）クロム酸化物を含む原料の供給を止めて行う第２期の
   底吹ガス中の酸素％：［０２ｅ％）〕を〔０□侠）〕＜
   　−０，３（Ｃｒ％〕（〔飽和炭素濃度（イ）〕−〔成
   品Ｃ（％）））＋７ （但し、〔Ｃｒ％〕は成品のクロム含有量）とすること
   、を同時に満足することを特徴とする溶融還元による炭
   素不飽和の高クロム合金の製造方法。