JPS61110709A - 含クロム溶鉄の製造方法 - Google Patents
含クロム溶鉄の製造方法Info
- Publication number
- JPS61110709A JPS61110709A JP23358784A JP23358784A JPS61110709A JP S61110709 A JPS61110709 A JP S61110709A JP 23358784 A JP23358784 A JP 23358784A JP 23358784 A JP23358784 A JP 23358784A JP S61110709 A JPS61110709 A JP S61110709A
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- chromium ore
- ore
- chrome ore
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- Pending
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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
- C21C5/005—Manufacture of stainless steel
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は含クロム溶鉄の製造方法に関し、詳細にはクロ
ム源としてクロム鉱石を使用し、これを溶鉄中の炭素あ
るいは別途装入される炭素含有物質によシ還元して溶鉄
中へ歩留らせる方法において、クロム鉱石の溶融還元を
効率良く行なう方法に関するものである。
ム源としてクロム鉱石を使用し、これを溶鉄中の炭素あ
るいは別途装入される炭素含有物質によシ還元して溶鉄
中へ歩留らせる方法において、クロム鉱石の溶融還元を
効率良く行なう方法に関するものである。
クロム含有合金鋼（ステンレス鋼を含む）を溶製する場
合において溶鉄中へクロムを添加する方法としては、電
気炉で製造したフェロクロム合金を酸化精錬後の溶鋼に
添加するのが一般的であるが、′電力料金の高い我国に
おいてはコスト的に不利であるところから゛、例えば溶
鉄中にクロム鉱石を添加し、下記（１）式の反応により
溶鉄中の炭素でクロム鉱石を溶融還元して含クロム溶鉄
を製造する方法も検討されている。
合において溶鉄中へクロムを添加する方法としては、電
気炉で製造したフェロクロム合金を酸化精錬後の溶鋼に
添加するのが一般的であるが、′電力料金の高い我国に
おいてはコスト的に不利であるところから゛、例えば溶
鉄中にクロム鉱石を添加し、下記（１）式の反応により
溶鉄中の炭素でクロム鉱石を溶融還元して含クロム溶鉄
を製造する方法も検討されている。
Ｃｒ２Ｏ，＋３Ｃ−＋２Ｃｒ＋３ＣＯ・・・（１）〔発
明が解決しようとする問題点〕 上記の様な溶融還元法を実用化していく上で最も重要と
なるのは、クロム鉱石を如何に効率良く還元して溶鉄中
へ移行させるかということである。
明が解決しようとする問題点〕 上記の様な溶融還元法を実用化していく上で最も重要と
なるのは、クロム鉱石を如何に効率良く還元して溶鉄中
へ移行させるかということである。
ところがクロム鉱石は極めて難溶性且つ難還元性であ）
、単に転炉へ装入しただけでは十分に還元されるとはい
い難い。即ちクロム鉱石はクロマイ）（ＦｅＯ−Ｃｒｔ
Ｑｓ）、ピクロクロマイト（ＭｇＯ・ＣｒｘＯｓ）、ス
ピネル（Ｍ ｇ Ｏ・Ａ １ ｔ Ｏｓ ）、マグネタ
イト（ＦｅＯ・Ｆｅ１０Ｂ）の如く様々なスピネルの複
合固溶体であるクロムスピネル粒と、これをとシまく少
量の苦土珪酸塩（例えば蛇紋石。
、単に転炉へ装入しただけでは十分に還元されるとはい
い難い。即ちクロム鉱石はクロマイ）（ＦｅＯ−Ｃｒｔ
Ｑｓ）、ピクロクロマイト（ＭｇＯ・ＣｒｘＯｓ）、ス
ピネル（Ｍ ｇ Ｏ・Ａ １ ｔ Ｏｓ ）、マグネタ
イト（ＦｅＯ・Ｆｅ１０Ｂ）の如く様々なスピネルの複
合固溶体であるクロムスピネル粒と、これをとシまく少
量の苦土珪酸塩（例えば蛇紋石。
滑石、緑泥石等）及び炭酸塩等の脈石からな〕、このう
ちＦｅ０−ＦｅｘＯａやＣｒ１０３は比較的還元され嬰
いが、Ｍ ｇ Ｏ’ｔ” Ａ ＬｔＯＪび脈石成分は還
元され難い。殊にクロムスピネルや脈石は融点が２００
０℃以上と非常に高くしかも結晶構造が強固である為ス
ラグに溶は難く、−見ス２グ中へ溶解したかに見えても
実際は固体のｔまでスラグ中に分散した状態であシ、還
元速度も極めて遅い。
ちＦｅ０−ＦｅｘＯａやＣｒ１０３は比較的還元され嬰
いが、Ｍ ｇ Ｏ’ｔ” Ａ ＬｔＯＪび脈石成分は還
元され難い。殊にクロムスピネルや脈石は融点が２００
０℃以上と非常に高くしかも結晶構造が強固である為ス
ラグに溶は難く、−見ス２グ中へ溶解したかに見えても
実際は固体のｔまでスラグ中に分散した状態であシ、還
元速度も極めて遅い。
その為クロムの歩留シは極めて低く、大部分のクロム鉱
石は未反応のままでスラグと共に排出されてしまう。本
発明はこうした状況のもとで、クロム鉱石の溶融還元効
率を高め、クロム溶鉄中へ効率良く歩留らせることので
きる技術を提供しようとするものである。
石は未反応のままでスラグと共に排出されてしまう。本
発明はこうした状況のもとで、クロム鉱石の溶融還元効
率を高め、クロム溶鉄中へ効率良く歩留らせることので
きる技術を提供しようとするものである。
改題点を解決する為の手段〕
本発明は、上記の如く精錬炉内の溶鉄中にクロム鉱石（
又はこれと媒溶剤）を装入し、溶鉄中の炭素又は別途装
入される炭素含有物質によ〕クロム鉱石中の酸化クロム
を還元して溶鉄中に歩留らせる方法において、粉粒状の
クロム鉱石（又はこれと媒溶剤）を上吹酸素の火点位置
へ供給し、極めて高温となる該火点位置でクロム鉱石の
溶融還元を効率良く進行させるところに要旨を有するも
のである。
又はこれと媒溶剤）を装入し、溶鉄中の炭素又は別途装
入される炭素含有物質によ〕クロム鉱石中の酸化クロム
を還元して溶鉄中に歩留らせる方法において、粉粒状の
クロム鉱石（又はこれと媒溶剤）を上吹酸素の火点位置
へ供給し、極めて高温となる該火点位置でクロム鉱石の
溶融還元を効率良く進行させるところに要旨を有するも
のである。
クロム鉱石の溶融還元が効率良く進行しない理由は、前
述の如くクロムスピネルや脈石成分の融点が高いことに
起因するものと考えられる。従ってクロム鉱石をよシ高
温にさらすと共に融体化し易い条件を設定してやれば、
クロム鉱石の溶融還元効率を向上させることができるも
のと考えられる。こうした確信のもとてクロム鉱石の添
加時期や添加位置等について種々研究を行なった結果、
次の様な事実が明らかとなった。即ち溶鉄の精錬工程で
は上吹き酸素又は上・下吹き酸素によって脱炭反応が進
められるが、炭素の燃焼反応は上吹き酸素の火点付近が
最も激しく、この部分が最も高温になる。そしてこの火
点付近では溶解性の優れ先高ＦｅＯ濃度の高温滓が生成
する為、この部分に粉粒状のクロム鉱石を添加してやれ
ば、クロムスピネルや脈石成分の融体化が効率良く進行
し、酸化クロムの溶融還元効率を大幅に高めることがで
きる。この場合、クロム鉱石には元々相当量の不純物が
含まれておシ、不純物の中には媒溶剤として作用し得る
成分も含まれていることが多いが、必要によってはクロ
ム鉱石と共にＣａＯやＣａＦ。
述の如くクロムスピネルや脈石成分の融点が高いことに
起因するものと考えられる。従ってクロム鉱石をよシ高
温にさらすと共に融体化し易い条件を設定してやれば、
クロム鉱石の溶融還元効率を向上させることができるも
のと考えられる。こうした確信のもとてクロム鉱石の添
加時期や添加位置等について種々研究を行なった結果、
次の様な事実が明らかとなった。即ち溶鉄の精錬工程で
は上吹き酸素又は上・下吹き酸素によって脱炭反応が進
められるが、炭素の燃焼反応は上吹き酸素の火点付近が
最も激しく、この部分が最も高温になる。そしてこの火
点付近では溶解性の優れ先高ＦｅＯ濃度の高温滓が生成
する為、この部分に粉粒状のクロム鉱石を添加してやれ
ば、クロムスピネルや脈石成分の融体化が効率良く進行
し、酸化クロムの溶融還元効率を大幅に高めることがで
きる。この場合、クロム鉱石には元々相当量の不純物が
含まれておシ、不純物の中には媒溶剤として作用し得る
成分も含まれていることが多いが、必要によってはクロ
ム鉱石と共にＣａＯやＣａＦ。
等の媒溶剤を火点位置に添加し、クロム鉱石の溶融を促
進することも有効である。尚クロム鉱石（又はクロム鉱
石と媒溶剤）からなる粉粒体を火点位置へ添加する方法
は特に限定されないが、好ましいのは下記の様な酸素上
吹きランスを使用し、酸素又は不活性ガス（アルゴン、
窒素等）をキャリヤガスとして供給する方法である。即
ち第１図は本発明で使用する酸素上吹きランス１を例示
する概略横断面図であシ、４本の酸素送給孔２を設けた
例を示している。本発明を実施するに当たっては、該ラ
ンスｌの１個（又は２個以上）の酸素送給孔２に粉粒状
のクロム鉱石が混入され上吹き酸素がキャリヤガスとな
って供給される。この方法であれば火点とクロム鉱石投
入点が必然的に一致するので好ましい。第２図は本発明
で使用する他の酸素上吹きランス１を例示する概略横断
面図であシ、中心部にクロム鉱石専用の吹込み孔３が設
けられ、そのまわシに複数個（図では４個であるが２〜
３個或は５個以上であっても勿論かまわない）の酸素送
給孔が設けられておシ、粉粒状のクロム鉱石は中心部の
吹込み孔３から酸素又は不活性ガスと共に吹込まれる。
進することも有効である。尚クロム鉱石（又はクロム鉱
石と媒溶剤）からなる粉粒体を火点位置へ添加する方法
は特に限定されないが、好ましいのは下記の様な酸素上
吹きランスを使用し、酸素又は不活性ガス（アルゴン、
窒素等）をキャリヤガスとして供給する方法である。即
ち第１図は本発明で使用する酸素上吹きランス１を例示
する概略横断面図であシ、４本の酸素送給孔２を設けた
例を示している。本発明を実施するに当たっては、該ラ
ンスｌの１個（又は２個以上）の酸素送給孔２に粉粒状
のクロム鉱石が混入され上吹き酸素がキャリヤガスとな
って供給される。この方法であれば火点とクロム鉱石投
入点が必然的に一致するので好ましい。第２図は本発明
で使用する他の酸素上吹きランス１を例示する概略横断
面図であシ、中心部にクロム鉱石専用の吹込み孔３が設
けられ、そのまわシに複数個（図では４個であるが２〜
３個或は５個以上であっても勿論かまわない）の酸素送
給孔が設けられておシ、粉粒状のクロム鉱石は中心部の
吹込み孔３から酸素又は不活性ガスと共に吹込まれる。
第３図は更に他の酸素上吹き２ンス１を例示する概略縦
断面図であシ、２重管状に構成されたランス１の外管４
からは上吹き用酸素を供給し、内管５からは酸素又は不
活性ガスと共に粉粒状のクロム鉱石が供給される。
断面図であシ、２重管状に構成されたランス１の外管４
からは上吹き用酸素を供給し、内管５からは酸素又は不
活性ガスと共に粉粒状のクロム鉱石が供給される。
特に第２，３図に示した如くランス１の中心部からクロ
ム鉱石を送給し、そのまわシから上吹き酸素を送給する
構造のランスを使用すれば、火点の中心へ特に集中的に
クロム鉱石を無駄なく供給することができるので好まし
い。
ム鉱石を送給し、そのまわシから上吹き酸素を送給する
構造のランスを使用すれば、火点の中心へ特に集中的に
クロム鉱石を無駄なく供給することができるので好まし
い。
尚含クロム溶鉄の目標クロム濃度を高める為には、当然
のことながらり四ム鉱石の添伽量を増大しなければなら
ず、それに伴って生成スラグ量も増大するが、そうなる
とその後人点位置に吹込まれるクロム鉱石が大量のスラ
グに吸収され易くなる為還元効率は著しく低下してくる
。今目標クロム濃度を３重量％に設定し、クロム源とし
てクロム鉱石を用いた場合におけるクロム鉱石の必要添
加量は溶鉄１トン轟た）約１００ｋｇとなシ、媒溶剤等
を加えた生成スラグ量は溶鉄１トン当たシ１５０〜２０
０ｋｇにもなるが、このスラグ量は通常の精錬炉におい
て本発明を適用してクロム鉱石を効率良く溶融還元する
為の実質的な上限である。
のことながらり四ム鉱石の添伽量を増大しなければなら
ず、それに伴って生成スラグ量も増大するが、そうなる
とその後人点位置に吹込まれるクロム鉱石が大量のスラ
グに吸収され易くなる為還元効率は著しく低下してくる
。今目標クロム濃度を３重量％に設定し、クロム源とし
てクロム鉱石を用いた場合におけるクロム鉱石の必要添
加量は溶鉄１トン轟た）約１００ｋｇとなシ、媒溶剤等
を加えた生成スラグ量は溶鉄１トン当たシ１５０〜２０
０ｋｇにもなるが、このスラグ量は通常の精錬炉におい
て本発明を適用してクロム鉱石を効率良く溶融還元する
為の実質的な上限である。
従って本発明を効率良く遂行する為には、含クロム溶鉄
の目標クロム濃度を３重量−程度以下にするのがよい。
の目標クロム濃度を３重量−程度以下にするのがよい。
但しクロム濃度の高いクロム鉱石を使用したシ、或は途
中排滓によシ生成スラグを除去する工程を付加すれば、
目標り胃ム濃度を更に高めることも勿論可能である。
中排滓によシ生成スラグを除去する工程を付加すれば、
目標り胃ム濃度を更に高めることも勿論可能である。
この様に本発明では上吹き酸素の火点部における炭素の
燃焼熱を最大限に活用してクロム鉱石の溶融還元を行な
うものであ）、炭素源としては溶銑中の炭素を利用し吹
錬工程で同時にクロムを歩留らせればよいが、溶鉄中の
炭素量が不足する場合は別途炭材を添加することもある
。
燃焼熱を最大限に活用してクロム鉱石の溶融還元を行な
うものであ）、炭素源としては溶銑中の炭素を利用し吹
錬工程で同時にクロムを歩留らせればよいが、溶鉄中の
炭素量が不足する場合は別途炭材を添加することもある
。
０．５トン容量の試験転炉に５００ｋｇの溶鉄を装入し
、単孔式の上吹きランスを用いて〔クロム鉱石＋・焼石
灰＋はたる石〕の混合物（粒度：２０〜５０メツシユ）
を上吹き酸素気流に乗せて溶鉄表頁へ供給し、溶鉄中の
り四ム濃度が経時的にどの様に変化するか測定した。
、単孔式の上吹きランスを用いて〔クロム鉱石＋・焼石
灰＋はたる石〕の混合物（粒度：２０〜５０メツシユ）
を上吹き酸素気流に乗せて溶鉄表頁へ供給し、溶鉄中の
り四ム濃度が経時的にどの様に変化するか測定した。
〈実験条件〉
溶鉄量： ５００ｋｇ
クロム鉱石： １５ｋｇ
焼石灰：ＩＯ，５ｋｇ
はたる石 ：３ｋｇ
上吹き酸素量： １．６ Ｎ１１１”／１ｍランスノズ
ル径：６．Ｏｍｍφ、単孔 ランス高さ ： ４５０ｍｍ 底吹Ａｒ流量 ： ０．０５ Ｎｍ”１５）また比較の
為上記混合物を３等分し、３回に分けて溶鉄の表面に添
加した他は全く同様にしてクロム濃度の経時変化を調べ
た。
ル径：６．Ｏｍｍφ、単孔 ランス高さ ： ４５０ｍｍ 底吹Ａｒ流量 ： ０．０５ Ｎｍ”１５）また比較の
為上記混合物を３等分し、３回に分けて溶鉄の表面に添
加した他は全く同様にしてクロム濃度の経時変化を調べ
た。
結果を第４図に示す。伺何れの実験においても吹止め温
度は約１６５０℃、吹止め（Ｃ）は０．５〜０．６チで
あシ、またクロム鉱石からのクロムの歩留シは、本発明
法の場合６１％であったが、比較法（従来法）では４３
チと低レベルの値しか得られなかった。
度は約１６５０℃、吹止め（Ｃ）は０．５〜０．６チで
あシ、またクロム鉱石からのクロムの歩留シは、本発明
法の場合６１％であったが、比較法（従来法）では４３
チと低レベルの値しか得られなかった。
第４図からも明らかな様に、本発明を採用すれば従来法
に比べて短時間の処理でクロム鉱石中のクロムを効率良
く溶鉄中へ歩留らせ得ることが分かる。
に比べて短時間の処理でクロム鉱石中のクロムを効率良
く溶鉄中へ歩留らせ得ることが分かる。
本発明は以上の様に構成されるが、要は粉粒状のクロム
鉱石を上吹き酸素の火点付近に吹込むことによって、ク
ロム鉱石の溶融及び還元速度を高めたので、クロム鉱石
から溶鉄へのクロムの移行が効率良く進行しクロムの歩
留シを大幅に高め得ることになった。しかも溶銑の吹錬
工程で脱炭と同時にクロム添加を行なうことができ、ま
た従来の酸素上吹きランスを利用して上吹き酸素と共に
クロム鉱石を供給することもできるので、操業性の点で
も又設備面においても極めて実用的な方法と言うととが
できる。
鉱石を上吹き酸素の火点付近に吹込むことによって、ク
ロム鉱石の溶融及び還元速度を高めたので、クロム鉱石
から溶鉄へのクロムの移行が効率良く進行しクロムの歩
留シを大幅に高め得ることになった。しかも溶銑の吹錬
工程で脱炭と同時にクロム添加を行なうことができ、ま
た従来の酸素上吹きランスを利用して上吹き酸素と共に
クロム鉱石を供給することもできるので、操業性の点で
も又設備面においても極めて実用的な方法と言うととが
できる。
第１．２図は本発明で使用する酸素上吹きランスを例示
する概略横断面図、第３図は酸素上吹きランスの他の例
を示す要部縦断面図、第４図は吹錬時間と溶鉄中のクロ
ム量の関係につき本発明法と従来法を対比して示すグラ
フである。 １・・・酸素上吹きランス
する概略横断面図、第３図は酸素上吹きランスの他の例
を示す要部縦断面図、第４図は吹錬時間と溶鉄中のクロ
ム量の関係につき本発明法と従来法を対比して示すグラ
フである。 １・・・酸素上吹きランス
Claims (1)
- 精錬炉内において溶鉄中へクロム鉱石単独又ははクロム
鉱石と媒溶剤を装入し、溶鉄中の炭素又は別途装入され
る炭素含有物質により前記クロム鉱石中の酸化クロムを
還元して溶鉄中に添加する方法において、粉粒状のクロ
ム鉱石又は粉粒状のクロム鉱石と媒溶剤を上吹酸素の火
点位置へ供給することを特徴とする含クロム溶鉄の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23358784A JPS61110709A (ja) | 1984-11-05 | 1984-11-05 | 含クロム溶鉄の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23358784A JPS61110709A (ja) | 1984-11-05 | 1984-11-05 | 含クロム溶鉄の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61110709A true JPS61110709A (ja) | 1986-05-29 |
Family
ID=16957407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23358784A Pending JPS61110709A (ja) | 1984-11-05 | 1984-11-05 | 含クロム溶鉄の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61110709A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010522824A (ja) * | 2007-03-29 | 2010-07-08 | エム．カー．エヌ．テクノロジース ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 金属溶融物の製造のための溶融冶金法及びそれに用いる遷移金属含有添加材料 |
-
1984
- 1984-11-05 JP JP23358784A patent/JPS61110709A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010522824A (ja) * | 2007-03-29 | 2010-07-08 | エム．カー．エヌ．テクノロジース ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 金属溶融物の製造のための溶融冶金法及びそれに用いる遷移金属含有添加材料 |
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