JPS62167810A - 溶鉄へのクロムの添加方法 - 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］ 本発明は溶鉄へのクロム添加方法に関し、詳細にはクロ
ム鉱石や半還元クロム鉱石ペレットの如きクロム酸化物
含有物質をクロム源として使用し、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り還元して溶
鉄中へクロムを添加する方法において、クロムの歩留り
を高めることのできる方法に関するものである。

［従来の技術］ クロム含有合金鋼やステンレス鋼等（以下クロム含有合
金で代表する）を溶製する場合において溶鉄中にクロム
を添加する方法としては、電気炉で製造したＦｅ−Ｃｒ
を酸化精錬終了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ではコスト的に不利であるところ
から、Ｆｅ−Ｃｒ以外のクロム源も検討されており、例
えば溶鉄中にクロム鉱石や半還元クロム鉱石ベレットの
如きクロム酸化物含有物質を添加し、下記（１）式の反
応により溶鉄中の炭素或は別途装入されるコークス等の
還元性物質でクロム酸化物を溶融還元してクロム含有銅
等を製造する方法も検討されている。

Ｃｒ２　　ｏ、＋３Ｃ−＋２Ｃｒ＋３ＣＯ−（１）とこ
ろでクロム鉱石はクロムを含むクロマイト相［（Ｍｇ、
Ｆｅ）　（Ｃｒ、ＡＩ、Ｆｅ）ｚ０４］と蛇紋万相［Ｍ
ｇ５Ｓｉ２０ｓ　（ＯＨ）　４　］の２相を主たる構成
々分とするもので、クロムの還元速度を律速しているの
は鉱石中のクロマイトの溶解であり、クロマイトの溶解
を促進しつつ還元を効率良く進める手段として、 ■少量の低粘性スラグの生成 ■吹錬時間の延長 ■コークスの如く還元材の添加 ■吹止温度の高温化 等が検討されている。

［発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら上記の方法は、いずれも溶製炉耐火物の溶
損を加速し或は溶製時間の延長に伴い生産性を低下させ
るといった不利益を生じ、これらの不利益がクロム歩留
りの向上による利益増をむしろ上回る場合すらある為、
工業的規模で実用化されるまでには至ってはいない。

この様に溶鉄へのクロムの歩留りが低い最大の理由は、
酸化クロムの還元速度が非常に遅い点にある。ちなみに
第３図は、約４％の炭素を含む溶鉄中に２３Ｋｇ／トン
（溶鉄）のクロム鉱石を装入して吹錬を行ない、溶鉄の
温度、炭素量、クロム量の各経時変化を調べた結果を示
したグラフであり、吹錬時間の経過に伴うクロム濃度の
増加傾向は非常に緩慢であり、炭素量がほぼ目標レベル
まで低減した後もクロム量は徐々に増加する傾向を示し
ている。そして吹止め時における酸化クロムの最終還元
率は５０％強にすぎず、大部分のクロム酸化物は未還元
のまま精錬スラグと共に廃棄されており、有価元素の有
効利用という観点からして極めて非合理的な方法と言わ
ざるを得ない。

本発明はこの様な状況に着目してなされたものであって
、その目的は、クロム源たるクロム酸化物の還元を合理
的に進行せしめ、溶鉄中へのクロムの歩留りを最大限に
高めることのできる方法を提供しようとするものである
。

［問題点を解決する為の手段］ 上記の目的を達成することのできた本発明方法の構成は
、溶鉄中ヘクロム酸化物含有物質を装入し、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酸
化物を還元して溶鉄中にクロムを添加する方法において
、未還元のクロム酸化物を含む精錬スラグを循環使用す
るところに要旨を有するものである。

［作用］ 精錬時に添加されるクロム酸化物含有物質の還元速度が
非常に遅く、その為吹止時の精錬スラグ中に未還元のク
ロム酸化物が多量残存したままの状態で廃棄されている
ことは先に述べた通りであるが、本発明では該クロム酸
化物を含む精錬スラグを１チヤージ毎に廃棄するのでは
なく次チャージ以降の精錬スラグとして再使用し、該精
錬スラグ中に残っている未還元のクロム酸化物を再度溶
鉄と接触させて該溶鉄中へ歩留らせ、トータル的に見た
クロムの歩留りを高めようとするものである。精錬スラ
グを再使用する具体的手段としては、■クロム酸化物投
入チャージの精錬スラグを排滓することなく精錬炉内へ
残しておき、次チャージの精錬スラグとして再利用する
方法、■クロム酸化物投入チャージの精錬スラグを一旦
排滓し、整粒した後以降の精錬工程で精錬スラグとして
再使用する方法、或は上記■、■を組合わせる方法等が
代表的なものとして挙げられるが、何れにしても未還元
のクロム酸化物を含む精錬スラグを循環使用することに
より、該スラグ中のクロム酸化物は徐々に還元されて溶
鉄中へ歩留っていき、後記実施例にも示す通り最終的に
はクロムの歩留りを８０％程度以上に高めることができ
る。

この様に本発明では精錬スラグの循環使用によりクロム
酸化物と溶鉄との接触時間を実質的に延長して歩留りを
高めるものであり、チャージ毎の精錬条件そのものは従
来例と全く同じでよいから、前述の如き他のクロム歩留
り向上手段で指摘される様な１！錬炉耐火物の溶損加速
酸は生産性低下といった問題も一切生ずることがない。

尚最近の製銑・製鋼システムにおいては、転炉等による
精錬に先立って脱珪、脱燐、脱硫等の各処理を完了して
おき、転炉吹錬では専ら脱炭と昇温のみを行なうという
方式が増大してきており、こうした状況下にあっては精
錬スラグを繰り返し使用しても復燐・復硫といった問題
を生ずる恐れは殆んどなく、クロム歩留りの向上という
本発明独自の効果を格別の障害なく享受することができ
る。

［実施例］ 実施例１ 炭素量が約４％である脱珪・脱燐・脱硫済みの溶鉄を対
象とし、前回精錬（クロム鉱石を２３にｇ／トン使用）
における未還元クロム酸化物含有精錬スラグをそのまま
使用すると共に、更に溶鉄１トン当たり２３にｇのクロ
ム鉱石を追加装入して酸素上吹きによる精錬を行ない、
溶鉄の温度、炭素量、クロム量の各経時変化を調べた。

結果は第１図に示す通りであり、今回チャージ分のクロ
ム鉱石からのクロム％の増加分（第１図の破線）に加え
て、精錬スラグ中に残っているクロム酸化物の還゛元歩
留り量が加わる結果、全体としてのクロム量の増加速度
はかなり早くなっている。そして精錬スラグ中に残って
いる前回チャージのクロム酸化物からのクロムの歩留り
を加味してクロム酸化物の総還元率を求めたところ約８
０％となり、従来例の５３％（第３図）に比べてクロム
の歩留りを約３０％高め得ることが確認された。

実施例２ 溶銑に２３　Ｋｇ／　）−ンのクロム鉱石を加えて１６
時間精錬を行なった後、脱炭を終えた溶鋼のみを転炉か
ら排出し、次いでＰｉ錬ススラグ残された転炉内へ前回
チャージの溶銑量と等量の溶銑を装入した。そして新た
にクロム鉱石を投入することなく酸素を上吹きしながら
精錬を行ない、溶銑の温度、炭素量、クロム量の各経時
変化を調べた。

結果は第２図に示す通りであり、精錬スラグ中に残って
いる前回チャージのクロム酸化物が精錬工程で溶銑中の
炭素により還元されて溶銑中に取り込まれ、吹止め時に
おける溶鋼中のクロム濃度は０．２％となっている。

この実験例からも明らかな様に目標クロム濃度が低い場
合は、未還元クロム酸化物が相当量残存する精錬スラグ
を単独で使用した場合でも、クロム添加の目的を十分に
果たすことができる。

［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されており、未還元のクロム酸
化物を含む精錬スラグを循環使用することによって該未
還元クロム酸化物を繰り返し溶銑と接触させ炭素による
還元を受ける様にしたから、最終的にはクロムの溶銑へ
の歩留りを飛躍的に向上せしめ得ることになった。しか
も本発明を実施する際の精錬条件等はささかも強化する
必要がないから処理炉耐火物の溶損を加速させる恐れも
なく、また生産性を低下させる恐れも全くなく、極めて
実用に即した方法と言える。

【図面の簡単な説明】

第１．２図は本発明法を採用した場合における溶銑の温
度、炭素量、クロム量の各経時変化を示すグラフ、第３
図は従来法を採用した場合における溶銑の温度、炭素量
、クロム量の各経時変化を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶鉄中へクロム酸化物含有物質を装入し、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酸化
   物を還元して溶鉄中にクロムを添加する方法において、
   未還元のクロム酸化物を含む精錬スラグを循環使用する
   ことを特徴とする溶鉄へのクロムの添加方法。