JPS62177115A - 極低燐含クロム鋼の溶製法 - 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） 本発明は極低燐含クロム鋼の溶製法に関するものである
。

（従来の技術） 近年、耐食性及び焼入れ性向上の観点から、クロム含有
溶鋼の溶製量は益々増加する傾向にある。

又、低温靭性向上の観点からは溶鋼の低燐化処理が必要
になりつつある。溶鋼の脱燐方法としては酸化脱燐方法
と還元脱燐方法とがあり、酸化脱燐方法による一般的な
低燐化処理方法としては、転炉からの溶銅を出鋼する際
、生石灰、酸化鉄、螢石等からなる脱燐剤を溶鋼に添加
して脱燐する方法（特開昭５９−１９０３１０号公報）
、低燐溶鋼中に合金鉄及び生石灰、酸化鉄、螢石等から
なる脱燐剤を添加し、温度制御しながら脱燐する方法（
特開昭６０−９２４１６号公報）等が開示されている。

これらの処理方法は溶鋼の低燐化に非常に効果がある方
法であり、この低燐化処理した溶鋼に燐含有量の少ない
金属クロム等を添加すれば、低燐のクロム含有溶鋼の溶
製は可能となる。しかし燐含有量の少ない金属クロム等
は非常に高価であるため、低燐クロム含有鋼の溶製費用
を高める等の問題がある。従って、金属クロムより比較
的安価なフェロクロム等のクロム含有合金鉄を用いるこ
とになるが、クロム含有合金中の燐が高いためクロム含
有溶鋼の燐含有量も高くなり、クロム含有溶鋼の脱燐処
理が必要となる。そこで、燐含有量の高いクロム含有溶
鋼を上記脱燐方法で処理すると溶鋼中クロムが脱燐剤に
より酸化し、脱燐は進行せず、クロム歩留が低下する等
の問題があった。従って、高クロム溶鋼を脱燐するため
の他の方法としては金属カルシウム等による還元脱燐法
が検討されているが、還元脱燐法は脱燐処理後スラグ中
に燐化カルシウムが存在し、この燐化カルシウムが大気
中の水分と反応し、有毒なフォスフインを発生すること
から、脱燐後のスラグ処理に問題を残している。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は上記問題点を解決し、クロム含有溶鋼に
対して、効率的に脱燐処理を行うことができる極低焼台
クロム鋼の溶製法を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の特徴とするところは、溶鋼を脱燐しつつ、不純
物として燐を含むクロム含有合金鉄を添加し、クロム含
有鋼を溶製するに際し、溶鋼中のクロム含有量が１０％
未満迄は、１回のクロム含有合金鉄添加による溶鋼中の
クロム含有量の増加分を１０％未満に調整しつつ、分割
添加することを特徴とする極低焼台クロム鋼の溶製法で
ある。

従来の酸化脱燐方法の欠点は、脱燐処理の際脱燐剤中の
酸化鉄又は酸素ガスによって溶鋼中クロムが酸化しクロ
ム歩留が低下するため溶鋼溶製費用を高める原因となっ
ている点、又溶鋼中クロムの酸化防止のために酸化鉄又
は酸素ガスの変わりに酸化クロムを用いると、溶鋼中ク
ロムが１０％以上のところで脱燐率が急激に悪くなる点
等にある。本発明はこのような従来方法の欠点を解決し
、クロム含有溶鋼に対しても、安価に且つ効率的に脱燐
処理を行うためのものである。

従来法における脱燐処理は溶鋼中の燐を酸化鉄及び／又
は酸素ガス等により酸化し、五酸化燐にした後、生石灰
等の酸化カルシウムでその五酸化燐をスラグ中に固定し
、溶鋼から除去しようとするものである。この場合、酸
化鉄及び／又は酸素ガス量が多い程溶鋼中の燐を強力に
酸化するため、脱燐率は向上するが、溶鋼中のクロムも
酸化させるため、クロムの歩留低下を招くことになる。

又、酸化鉄及び／又は酸素ガスの変わりに酸化クロムを
用いる方法はクロムの酸化は防止できるが、酸化力が弱
いため、溶鋼中クロムが１０％以上になると脱燐率が急
激に低下する。

第１図に、高周波溶解炉を用い、マグネジするつぼ内で
１６００℃に保持したＣ：０．０４％。

Ｓｉ＜０．０１％、Ｍｎ：０．４０％、　　Ｐ　：　０
．０１００％。

Ｃｒ：０．０１０％〜１５．０％の溶鋼５００ｇに、生
石灰、酸化クロム、螢石、塩化カルシウムから成る脱燐
剤５０ｇを添加した場合の脱燐率に及ぼす溶鋼中のクロ
ム含有量の影響を示す。溶鋼中クロムが１０％以上にな
ると脱燐率が急激に低下していることが分かる。

本発明者らは種々の検討を行った結果、溶鋼のクロム含
有量が１０％未満にあるとき充分脱燐を施し、結果とし
てクロム含有鋼で、極低燐銅とすることを見出したもの
である。

更に本発明の詳細な説明すると、例えば転炉等の製鋼炉
から取鍋へ出鋼し、例えば脱燐剤として溶鋼中のクロム
を酸化させないような、生石灰、アルカリ金属、アルカ
リ土類金属のハロゲン化物及びクロム酸化物からなるも
のを添加し、出鋼溶鋼中の燐の過半量を脱燐する。その
添加方法としては、取鍋底部からガスバブリングにより
、取鍋内溶綱表面の一部を裸湯にして、その部位へ添加
する。又出鋼前に予め取鍋内へ入れ置きしてもよい。こ
の場合、同時にクロム含有合金鉄を添加すると、クロム
の一部が酸化クロムとなり、溶鋼中のフリー酸素が低く
なり、脱燐効率が低下し好ましくない。従って上記のご
とく、過半量の脱燐が行なわれた後、クロム含有合金鉄
を添加することが望ましい。

クロム含有合金鉄は工業的に製造されるものは、一般に
Ｆｅ−Ｃｒであり、この中に約０．０３％の燐が不純物
として含まれている。従って、一度に大量に添加すると
上記のごとく溶鋼中のフリー酸素が低くなり、脱燐反応
が低下することとあいまって、クロム含有台金鉄中の不
純物として含まれる燐が大量に添加されることとなり、
脱燐効率を低下させることになる。そこで、クロム含有
合金鉄の溶鋼への添加は、溶鋼中のクロムが１０％にな
るまでは、１回のクロム含有合金鉄の添加量を溶鋼中の
クロム量が１０％未満になるように分割添加するもので
ある。例えば、溶鋼中のクロム量が１０％になるまでは
、１回の添加で、数％のクロム量になるがごとく、分割
添加は断続的に連続添加してクロム量を調整するもので
ある。

かくすることにより、クロム含有合金鉄の１回当たりの
添加による溶鋼中のフリー酸素（１００ｐｐｍ以上に保
持することが好ましい。）の低下が少なくなり、脱燐反
応の低下が避けられ、かつ、クロム含有合金鉄に含まれ
る不純物としての燐の大量添加を避けることができ、こ
の点からの脱燐効率を向上することができる。

しかして、１０％未満の含クロム鋼とする場合は、上記
のごとく処理し、極低燐化クロム鋼とするが、例えば、
１８％クロム鋼のごとく、クロム量が１０％を超える場
合は、溶鋼のクロムｆｆ１ｌ。

％未満までは、上記のごとく処理し、その後のクロム含
有合金鉄の添加は、一括して、最終目標クロム含有量１
８％になるごとく添加してもよい。

即ち、クロム量が１０％未満のとき、十分脱燐しており
、且つ、クロム含有量が１０％以上になると、溶ｆＭ中
のフリー酸素量も少な（なってきており、上記のごとき
、分割添加等による脱燐効率はそれ程期特出来ないから
である。

このようにクロム量が１０％超となると、溶鋼処理時間
が長くなり、溶鋼温度低下を避けるため、溶鋼を電気抵
抗加熱（一般にレードルファーネスと称す。略称ＬＦ）
することは有効である。

このように、クロム含有鋼の脱燐処理終了後、脱燐スラ
グを確実に取鍋から除去した後、例えば、シリコン、マ
ンガン、ニッケル等の合金を添加し、最終目標溶鋼組成
になるように調整する。その後、必要に応じて、レード
ルフプーネス設備にて脱硫処理あるいは真空脱ガス設備
等にて、水素、窒素ガスを除去する。もちろん、脱燐処
理後に添加する合金鉄は出来るだけ低燐合金鉄を使用し
なければならない。このような溶鋼処理によりクロム含
有鋼の極低燐化が確実にできる。

（実施例） 次に本発明の実施例を比較例とともに挙げる。

大嵐員土　上底吹き転炉で溶製したＣ　：　０．０３％
、Ｓｔ＜０．０１％、Ｍｎ：０．２５％、　Ｐ：０．０
０８０％、Ｃｒ：０．０２５％、温度１６４０℃の溶鋼
１５０ｔを取鍋に出鋼した。出鋼の際取鍋に生石灰原単
位７．５　ｋｇ／　ｔ　、酸化クロム原単位７．５ｋｇ
／ｌ、螢石原単位３．５ｋｇ／ｌ、塩化カルシウム原単
位３．５　ｋｇ／　ｔから成る脱燐剤を入れ置きした。

又、出鋼時にマンガン含有量７５％のフェロマンガンを
原単位３．７ｋｇ／を添加した。その後、取鍋底部のポ
ーラスプラグからアルゴンガスを吹き込みつつｉｏ分間
攪拌処理し、脱燐剤を滓化させた。脱燐剤滓化後、溶鋼
中燐は０．００３％まで低下した。

その後、クロム含有量６８％、燐含有量０．０２８％の
フェロクロムを原単位１０８ｋｇ／ｌで１０分間連続し
て溶鋼中に添加した。１０分間のクロム添加と脱燐処理
後、Ｃｒニア、２％、　　Ｐ　：　０．００２８％の溶
鋼が得られた。又、クロムの歩留は９８％であり、脱燐
によるクロム歩留の低下は認められなかった。

去血斑１　上底吹き転炉で溶製したＣ　：　０．０３％
、Ｓｉ＜０．０１％、Ｍｎ：０．２５％、　Ｐ：０．０
０８０％、Ｃｒ：０．０２５％、温度１６４０℃の溶鋼
１５０ｔを取鍋に出鋼した。出鋼の際取鍋に生石灰原単
位７．５　ｋｇ／　ｔ　、酸化クロム原単位７．．５ｋ
ｇ／ｌ、螢石原単位３．５　ｋｇ／　ｔ　、塩化カルシ
ウム原単位３．５　ｋｇ／　ｔから成る脱燐剤を入れ置
きした。又、出鋼時にマンガン含有量７５％のフェロマ
ンガンを原単位３．７　ｋｇ／　を添加した。その後、
電気抵抗加熱により、溶鋼温度低下を防止しつつ、取鍋
底部のポーラスプラグからアルゴンガスを吹き込み１０
分間加熱攪拌処理し、脱燐剤を滓化させた。

脱燐剤滓化後、溶鋼中燐は０．００３％まで低下した。

その後、加熱をａｍしつつ、クロム含有量６８％、燐含
有量０．０２８％のフェロクロムを原単位２７３ｋｇ／
ｌで四分割し溶鋼内に添加し３０分間のクロム添加と脱
燐処理をした。フェロクロムの添加時期は処理開始後１
，５，１０．１５分の四回に分割添加した。３０分間の
クロム添加と脱燐処理後、Ｃｒ：１８．１％、　　Ｐ　
：　０．００６６％の溶鋼が得られた。

比較例１ 上底吹き転炉で溶製したｃ、：ｏ、ｏ３％、Ｓｉ＜０．
０１％、　Ｍｎ　　：　０．２５％、Ｐ：０．００８０
％。

Ｃｒ：０．２５％、温度１６４０℃の溶鋼１５０ｔを取
鍋に出鋼した。出鋼の隙取鍋に生石灰原単位７、５　ｋ
ｇ／　ｔ　、酸化クロム原単位７．５　ｋｇ／　ｔ　、
螢石原単位３．５　ｋｇ／　ｔ　、塩化カルシウム原単
位３．５　ｋｇ／ｌから成る脱燐剤を入れ置きした。又
、出鋼時にマンガン含有量７５％のフェロマンガンを原
単位３．７　ｋｔｒ／　を添加した。その後、取鍋底部
のポーラスプラグからアルゴンガスを吹き込みつつ１０
分間攪拌処理し、脱燐剤を滓化させた。脱燐剤滓化後、
溶鋼生焼は０．００３％まで低下した。その後、クロム
含有量６８％、燐含有量０．０２８％のフェロクロムを
原単位１０８ｋｇ／ｌで一括して溶鋼内に添加した。１
０分間のクロム添加と脱燐処理後、Ｃｒ：６．１％、Ｐ
：０．００７５％の溶鋼が得られた。

比較例２ 上底吹き転炉で？８製したＣ　：　０．０３％、　Ｓｉ
　＜　０．０１％、　Ｍｎ：０．２５％、　　Ｐ　：　
０．００８０％、　　Ｃｒ：０．２５％、温度１６４０
℃の溶鋼１５０ｔを取鍋に出鋼した。

出鋼の際取鍋に生石灰原単位７．５　ｋｇ／　ｔ　、酸
化クロム原単位７．５　ｋｇ／　ｔ　、螢石原単位３．
５ｋｇ／ｌ、塩化カルシウム原単位３．５　ｋｇ　／　
ｔから成る脱燐剤を入れ置きした。又、出鋼時にマンガ
ン含存量７５％のフェロマンガンを原単位３．７　ｋｇ
／　を添加した。

その後、電気抵抗加熱を用い取鍋底部のポーラスプラグ
からアルゴンガスを吹き込みつつ１０分間加熱攪拌処理
し、脱燐剤を滓化させた。脱燐剤滓化後、溶鋼生焼は０
．００３％まで低下した。その後電気抵抗加熱を継続し
つつ、クロム含有量６８％、燐含有ｉｔ　０．０２８％
のフェロクロムを原単位２７３ｋｇ／ｌで一括して溶鋼
内に添加した。３０分間の　　−クロム添加と脱燐処理
後、Ｃｒ：１５．４χ、Ｐ：０．０１１５＄の溶鋼が得
られた。

次ぎに、上記実施例と比較例を表１にまとめて示す。

このように本発明によれば、正確に極低隣合クロム溶鋼
の溶製が可能になった。

（発明の効果） 本発明によれば、クロム含有溶銅に対して、従来の還元
脱燐法のように脱燐処理後スラグの処理が問題になるこ
ともなく、高価な低燐金属クロムも用いることもなく、
又、酸化脱燐法ながらクロム歩留に全く影響を及ぼすこ
となく、安価なフラックスを用いて効率よく、確実に脱
燐を行うことができ、合金歩留の大幅な向上と相まって
、耐蝕性、焼き入れ性、低温靭性等に優れた特性を有す
る燐含有量０．００７０％以下の極低隣合クロム溶鋼を
安価に且つ容易に得ることができる。又、工業的規模で
正確に極低隣合クロム溶鋼の溶製ができる等の優れた効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は溶鋼の脱燐率に及ぼす溶鋼中クロム含有量の影
響を示したものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶鋼を脱燐しつつ、不純物として燐を含むクロム含有合
   金鉄を添加し、クロム含有鋼を溶製するに際し、溶鋼中
   のクロム含有量が１０％未満迄は、１回のクロム含有合
   金鉄添加による溶鋼中のクロム含有量の増加分を１０％
   未満に調整しつつ、分割添加することを特徴とする極低
   燐含クロム鋼の溶製法。