JPS63128147A - Manufacture of steel containing chromium in electric furnace - Google Patents
Manufacture of steel containing chromium in electric furnaceInfo
- Publication number
- JPS63128147A JPS63128147A JP61273863A JP27386386A JPS63128147A JP S63128147 A JPS63128147 A JP S63128147A JP 61273863 A JP61273863 A JP 61273863A JP 27386386 A JP27386386 A JP 27386386A JP S63128147 A JPS63128147 A JP S63128147A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ore
- molten metal
- arc
- electric furnace
- chromium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 28
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000011651 chromium Substances 0.000 title claims description 122
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 36
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 title claims description 36
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 62
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 62
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 239000000571 coke Substances 0.000 abstract description 22
- 239000002893 slag Substances 0.000 abstract description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract description 5
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 4
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 3
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 2
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002801 charged material Substances 0.000 abstract 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 abstract 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 21
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 17
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 14
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N chromium(III) oxide Inorganic materials O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 5
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 2
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 2
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- VVTSZOCINPYFDP-UHFFFAOYSA-N [O].[Ar] Chemical compound [O].[Ar] VVTSZOCINPYFDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002436 steel type Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、アーク熱を利用してスクラップ及び合金鉄
等を溶解し、溶湯を加熱精錬する電気炉において、含ク
ロム鋼を低コストで製造する含クロム鋼の製造方法に関
する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention uses arc heat to melt scrap, ferroalloy, etc., and to produce chromium-containing steel at low cost in an electric furnace that heats and refines the molten metal. The present invention relates to a method for manufacturing chromium-containing steel.
［従来の技術１
スレンレス鋼及び高合金鋼等の含クロム（Ｏｒ）鋼は、
電気炉で原料を溶解した後、真空脱炭装置（ＶＯＤ）で
所定の炭素濃度に脱炭する。この場合に、Ｃｒは、従来
、２０乃至６０重母％のＣｒと鉄との合金であるＣｒ合
金鉄（フェロクロム）を溶湯に投入することにより添加
している。[Conventional technology 1 Chromium-containing (Or) steels such as stainless steel and high alloy steel are
After melting the raw material in an electric furnace, it is decarburized to a predetermined carbon concentration in a vacuum decarburizer (VOD). In this case, Cr has conventionally been added by pouring into the molten metal Cr alloy iron (ferrochrome), which is an alloy of 20 to 60 weight percent Cr and iron.
このフェロクロムは、従来、難還元性及びＨ溶解性の酸
化物であるＣｒ鉱石と、鉄分が入ったスラグ、コークス
及び珪石等を電気炉に装入し、電力によって溶解しつつ
コークスによってＣｒ鉱石を還元することにより製造し
ている。Conventionally, ferrochrome is produced by charging Cr ore, which is a hard-to-reducible and H-soluble oxide, slag containing iron, coke, silica stone, etc. into an electric furnace, melting it with electricity, and converting Cr ore with coke. Manufactured by reduction.
［発明が解決しようとする問題点コ
しかしながら、このように、含ｃｒｍをフェロクロムに
よりにより製造する場合は、フェロクロムの製造に多大
の電力エネルギを必要とすると共に、還元に長時間が必
要であるため、含Ｃｒ鋼の製造コストが極めて大きいと
いう問題点がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, when producing CRM-containing ferrochrome using ferrochrome, a large amount of electrical energy is required to produce ferrochrome, and a long time is required for reduction. However, there is a problem in that the manufacturing cost of Cr-containing steel is extremely high.
この発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、
Ｃｒ源として安価なＣｒ鉱石を使用することにより、低
コストで、かつ迅速に含Ｃｒｔｇを製造することができ
る電気炉における含クロム鋼の製造方法を提供すること
を目的とする。This invention was made in view of such circumstances, and
It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing chromium-containing steel in an electric furnace, which can quickly manufacture Cr-containing steel at low cost by using inexpensive Cr ore as a Cr source.
［問題点を解決するための手段］
この発明は、Ｍ極と溶湯との間にアークを形成して溶湯
を精錬する電気炉における含クロム鋼の製造方法に関し
、粉末状のクロム鉱石を前記アークの形成領域に供給し
、アーク熱によりクロム鉱石を溶解し、このクロム鉱石
を還元して溶湯にクロムを添加することを特徴とする。[Means for Solving the Problems] The present invention relates to a method for producing chromium-containing steel in an electric furnace in which the molten metal is refined by forming an arc between the M pole and the molten metal, and in which powdered chromium ore is The chromium ore is supplied to the formation region of the metal, melts the chromium ore by arc heat, and the chromium ore is reduced to add chromium to the molten metal.
［作用］
この発明においては、電気炉における電極と溶湯との間
のアークに、粉末状のＣｒ鉱石を供給する。このアーク
は、３３００℃という極めて高温の状態にあるから、高
融点であり難還元性のＣｒ鉱石も容易に溶融し、還元さ
れる。これにより、電気炉内の溶湯にＣｒが添加され、
従来のように、フェロクロムを使用しないから、原料コ
ストが低いため、ステンレス鋼等の含クロム鋼の製造コ
ストが低減される。[Operation] In the present invention, powdered Cr ore is supplied to an arc between an electrode and a molten metal in an electric furnace. Since this arc is at an extremely high temperature of 3300° C., even Cr ore, which has a high melting point and is difficult to reduce, is easily melted and reduced. As a result, Cr is added to the molten metal in the electric furnace,
Since ferrochrome is not used as in the past, the cost of raw materials is low, so the manufacturing cost of chromium-containing steels such as stainless steel is reduced.
［実施例］
通常、電気炉から出た溶湯は真空脱炭装置（ＶＯＤ）に
より更に脱炭されて所定の低炭素鋼が製造される。この
場合に、電気炉からｖＯＤに供給する溶湯の炭素濃度が
高いと、ＶＯＤｆｉｔ錬に長時間が必要になり、ＶＯＤ
の能率が低下する。[Example] Usually, the molten metal discharged from the electric furnace is further decarburized by a vacuum decarburizer (VOD) to produce a predetermined low carbon steel. In this case, if the carbon concentration of the molten metal supplied from the electric furnace to the VOD is high, a long time will be required for VODfit refining, and the VOD
efficiency decreases.
このため、通常、電気炉における最終炭素濃度は、１％
以下である。Therefore, the final carbon concentration in an electric furnace is usually 1%.
It is as follows.
このような低炭素濃度の溶湯においては、溶湯中に、単
に、クロム鉱石を投入しても、高融点で難溶解であるＣ
ｒ鉱石は還元されにくい。従って、従来、電気炉におい
て工業的規模でＣｒ鉱石を還元することは困難であると
考えられ、電気炉における含Ｃｒ鋼の製造にＣｒ鉱石を
使用していなかった。In such a molten metal with a low carbon concentration, even if chromium ore is simply added to the molten metal, carbon, which has a high melting point and is difficult to dissolve, will be removed.
r-ore is difficult to reduce. Therefore, it has conventionally been considered difficult to reduce Cr ore on an industrial scale in an electric furnace, and Cr ore has not been used in the production of Cr-containing steel in an electric furnace.
このような背景のもとで、本願発明は、電気炉の電極と
溶湯との間に形成されるアークが３３００℃という極め
て高い温度を有していることを利用し、このアーク熱を
利用して高温でＣｒ鉱石を溶解し還元するという着想に
基いてなされたものである。Against this background, the present invention takes advantage of the fact that the arc formed between the electrode of the electric furnace and the molten metal has an extremely high temperature of 3300°C, and utilizes this arc heat. This method was based on the idea of melting and reducing Cr ore at high temperatures.
以下、添付の図面を参照してこの発明の実施例について
説明する。第１図はこの発明の第１の実施例を示す模式
図である。電気炉１内にはその炉蓋２を挿通して３本の
棒状ＩＪｉ３がその長手方向を垂直にして挿入されてい
る。炉内には、先ず、スクラップ、フェロシリコン等の
合金鉄及びフラックス等が装入され、電極３に適宜の電
源から３層交流電圧が給電される。そうすると、電極３
とスクラップ等との間にアーク４が形成され、このアー
ク熱によりスクラップ等が溶解し、溶＃４５とこの溶湯
上のスラグ６とが得られる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of the present invention. Three rod-shaped IJi3 are inserted into the electric furnace 1 through the furnace cover 2 with their longitudinal directions perpendicular. First, scraps, ferro-alloys such as ferrosilicon, flux, etc. are charged into the furnace, and a three-layer AC voltage is supplied to the electrodes 3 from an appropriate power source. Then, electrode 3
An arc 4 is formed between the metal and the scrap, etc., and the scrap and the like are melted by the heat of the arc, and a molten metal #45 and slag 6 on top of the molten metal are obtained.
電気炉１内には、バイブ７が挿入されており、このバイ
ブ７の先端のノズル８は電極３と溶融スラグ６との間の
アーク４に望ませである。バイブ７の基端側は、タンク
９に連結されており、更にこのバイブ７はバイブ１０を
介して圧縮空気の供給源（図示せず）に接続されている
。タンク９内には、粉末状のＣｒ鉱石と、Ｃｒ鉱石を還
元するためのコークス等の炭素源が所定の混合比で貯留
されている。なお、このタンク９内のＣｒ鉱石等に、フ
ラックスを混合してもよい。A vibrator 7 is inserted into the electric furnace 1, and a nozzle 8 at the tip of the vibrator 7 is used to direct the arc 4 between the electrode 3 and the molten slag 6. The proximal end of the vibrator 7 is connected to a tank 9, and the vibrator 7 is further connected to a compressed air supply source (not shown) via a vibrator 10. In the tank 9, powdered Cr ore and a carbon source such as coke for reducing the Cr ore are stored at a predetermined mixing ratio. Incidentally, flux may be mixed with the Cr ore or the like in this tank 9.
このように構成される装置によりこの発明の実施例に係
る含Ｃｒ鋼の製造方法を実施する場合は、先ず、電気炉
内にスクラップ等の原料を装入すると共に、石灰、ホタ
ル石及び珪砂等のフラックスを装入する。そして、電極
に３層交流電圧を給電し、電極とスクラップとの間にア
ークを形成して原材料等を溶解する。タンク９から所定
の速度でＣｒ鉱石及びコークスを切り出し、高圧空気に
キャリアさせてＣｒ鉱石及びコークスをノズル８からア
ーク４に吹き込む。なお、炭素材としてのコークスをタ
ンク９内のＣｒ鉱石と混合せず、Ｃｒ鉱石と別個に添加
することとしてもよい。この場合に、コークスは、Ｃｒ
鉱石を連続的に吹き込む期間中に、複数回に分けてアー
ク領域に供給してもよい。このＣｒ鉱石の吹き込み期間
中は、Ｃｒ鉱石の還元反応を促進するため、スターチー
により溶湯を攪拌することが好ましい。Ｃｒ鉱石の吹き
込みが終了した後、適宜のランスを溶湯中に浸漬し、電
気炉内の溶湯中にこのランスを介してＡｒガスを導入し
、溶湯を攪拌する。次いで、溶湯を取鍋に出鋼し、出鋼
時に取鍋内にフェロシリコンを投入してＳｌを添加する
と共に、取鍋内で′ｍ！Ｉ中にＡｒガスを導入して溶湯
を攪拌し、電気炉内での還元不足を補う。When carrying out the method for manufacturing Cr-containing steel according to the embodiment of the present invention using an apparatus configured as described above, first, raw materials such as scrap are charged into an electric furnace, and lime, fluorite, silica sand, etc. Charge the flux. Then, a three-layer AC voltage is supplied to the electrode to form an arc between the electrode and the scrap to melt the raw materials and the like. Cr ore and coke are cut out from the tank 9 at a predetermined speed, and are blown into the arc 4 from the nozzle 8 while being carried by high pressure air. Note that coke as a carbon material may not be mixed with the Cr ore in the tank 9, but may be added separately from the Cr ore. In this case, the coke is Cr
During the continuous injection of ore, multiple portions may be supplied to the arc region. During this Cr ore injection period, it is preferable to stir the molten metal with starchy in order to promote the reduction reaction of the Cr ore. After the injection of Cr ore is completed, a suitable lance is immersed in the molten metal, and Ar gas is introduced into the molten metal in the electric furnace through this lance to stir the molten metal. Next, the molten metal is tapped into a ladle, and at the time of tapping, ferrosilicon is poured into the ladle and sl is added thereto. Ar gas is introduced into I to stir the molten metal to compensate for insufficient reduction in the electric furnace.
第２図は、横軸に温度をとり、縦軸に溶湯中の炭素濃度
をとって、平衡における炭素濃度と温度との関係を示す
グラフ図である。鋼種は１８Ｃｒ−８Ｎ ｉｌｌであり
、００分圧は１気圧である。■中、実線は温度と炭素濃
度［Ｃ］との平衡関係を示す。電気炉精錬の後工程がＶ
ＯＤ精錬であるため、電気炉内の溶湯中の炭素濃度［Ｃ
］は０．４乃至０．６％と低い。この炭素濃度が０゜４
乃至０１６％である場合の平衡温度は第２図から１６０
０℃である。この発明においては、アーク４の領域は３
３００℃の高温であり、このため、アーク直下の溶湯は
約１８００℃という極めて高い温度を有していると考え
られる。この１８００℃における平衡炭素濃度［Ｃ］は
０．１乃至０．２％であるから、このアーク直下の溶湯
の炭素濃度は、溶湯のバルクの炭素濃度０．４乃至０．
６％よりも低い。そこで、このような高温の溶湯中にＣ
ｒ鉱石を投入すると、このアーク熱によりＣｒ鉱石が溶
解し、この炭素濃度の差により、溶融したＣｒ鉱石が還
元される。この発明においては、このような機構により
、アーク直下の溶湯中に供給されたＣｒ鉱石が還元され
、溶湯中にＣｒが添加されると考えられる。FIG. 2 is a graph showing the relationship between carbon concentration and temperature at equilibrium, with temperature on the horizontal axis and carbon concentration in the molten metal on the vertical axis. The steel type is 18Cr-8N ill, and the 00 partial pressure is 1 atm. In (2), the solid line indicates the equilibrium relationship between temperature and carbon concentration [C]. The post-process of electric furnace refining is V
Since it is OD refining, the carbon concentration [C
] is as low as 0.4 to 0.6%. This carbon concentration is 0°4
From Figure 2, the equilibrium temperature when the temperature is between 160 and 016% is 160%.
It is 0°C. In this invention, the area of arc 4 is 3
The temperature is as high as 300°C, and for this reason, it is thought that the molten metal directly under the arc has an extremely high temperature of about 1800°C. Since the equilibrium carbon concentration [C] at 1800°C is 0.1 to 0.2%, the carbon concentration of the molten metal directly under the arc is the bulk carbon concentration of the molten metal of 0.4 to 0.2%.
lower than 6%. Therefore, C in such high-temperature molten metal
When r ore is introduced, the Cr ore is melted by the arc heat, and the molten Cr ore is reduced due to the difference in carbon concentration. In this invention, it is thought that by such a mechanism, the Cr ore supplied into the molten metal directly under the arc is reduced, and Cr is added to the molten metal.
次に、この発明方法により、Ｃｒ鉱石を還元した試験結
果について説明する。第１表及び第２表は、夫々使用し
たＣｒ鉱石の組成（Ｍ量％）及び粒度等を示す。Next, test results obtained by reducing Cr ore using the method of the present invention will be explained. Tables 1 and 2 show the composition (M amount %), particle size, etc. of the Cr ore used, respectively.
第１表
第２表
このＣｒ鉱石をタンク９に貯留し、７ｋｇ／ｃ＋ｅ２の
圧力の空気にキャリアさせて、１００ ｋＱ１分の供給
速度でアーク４の近傍に２３分間吹き込んだ。この吹き
込み量は溶湯１トン当り３０〜４０ｋＱである。また、
Ｃｒ鉱石の還元を促進するために、Ｃｒ鉱石の吹き込み
期間中、溶湯をスターチーにより攪拌した。Table 1 Table 2 This Cr ore was stored in a tank 9, carried by air at a pressure of 7 kg/c+e2, and blown into the vicinity of the arc 4 for 23 minutes at a supply rate of 100 kQ/min. The amount of blowing is 30 to 40 kQ per ton of molten metal. Also,
To promote the reduction of the Cr ore, the molten metal was stirred with starchy during the Cr ore blowing period.
電極への通Ｎ１Ｍ圧は３２０ Ｖである。一方、炭素材
としてのコークスは、Ｃｒ鉱石の吹き込み期間中、５分
間隔で４回に分けてアーク領域に供給した。The N1M pressure applied to the electrodes is 320V. On the other hand, coke as a carbon material was supplied to the arc region in four parts at 5 minute intervals during the Cr ore injection period.
各回におけるコークスの供給速度は１１０ｋｏ／分であ
る。Ｃｒ鉱石及びコークスの供給が終了した後、電気炉
内の溶湯中にＡｒガス（１００Ｑ／分）を導入して溶湯
を攪拌した。また、溶湯を電気炉から取鋼へ出鋼した時
に、溶湯にフェロシリコンを投入し、更に、取鍋内の溶
湯にＡｒガスを１５０４２／分の速度で導入して溶湯を
攪拌した。The coke feeding rate in each cycle is 110 ko/min. After the supply of Cr ore and coke was completed, Ar gas (100Q/min) was introduced into the molten metal in the electric furnace to stir the molten metal. Further, when the molten metal was tapped from the electric furnace to the steel tap, ferrosilicon was added to the molten metal, and Ar gas was introduced into the molten metal in the ladle at a rate of 15042/min to stir the molten metal.
第３図は、このようにしてＣｒ鉱石を還元した場合の溶
湯中のＣｒ１１度［Ｃｒ１、炭素ｍ度［Ｃ］及び溶ＷＡ
温度の変化と、スラグ中のＣｒ酸化物の濃度（Ｃｒ２０
３ ）等及び塩基度の変化とを示す。Figure 3 shows 11 degrees of Cr [Cr1, m degrees of carbon [C] and molten WA in the molten metal when Cr ore is reduced in this way.
Changes in temperature and the concentration of Cr oxide in the slag (Cr20
3) etc. and changes in basicity.
なお、横軸の経過時間はＣｒ鉱石の添加開始後の経過時
間を示す。Ｃｒ鉱石の吹き込み及びコークスの吹き込み
が開始された後、溶湯の［Ｃ］及び［Ｃｒｌが徐々に上
昇していくと共に、スラグの（Ｃｒ２０３ ＞も徐々に
上昇する。この（Ｃｒ２０９ ）の上昇は、Ｃｒ鉱石中
に含まれるＡｌ２Ｏ３がスラグ中に増加する程度（約２
％）とほぼ同程度であるので、Ｃｒ鉱石の組成から考え
られると、スラグの（Ｃｒ２０３ ）の上昇がこのよう
に低いのは、添加したＣｒ鉱石がコークスにより還元さ
れているためであると結論される。Note that the elapsed time on the horizontal axis indicates the elapsed time after the start of addition of Cr ore. After the injection of Cr ore and coke starts, [C] and [Crl of the molten metal gradually rise, and (Cr203 > of the slag also gradually rises. This rise of (Cr209) The extent to which Al2O3 contained in Cr ore increases in slag (approximately 2
%), so considering the composition of the Cr ore, it can be concluded that the reason for such a low increase in (Cr203) in the slag is that the added Cr ore is reduced by the coke. be done.
そして、４０分経過後、スラグの（Ｃｒ２０３ ）が急
激に低下し、溶湯の［Ｃｒ］が著しく上昇する。これは
、スラグ中のＣｒ２Ｏ３がＣにより還元され、溶湯中の
Ｃｒが増加したためである。このような含Ｃｒ鋼の製造
において、Ｃｒ鉱石が炉内に溶は残ることもなく、高効
率でＣｒ鉱石を還元し、溶湯にＣｒを添加することがで
きた。また、スター５により攪拌することによって、添
加したＣｒ鉱石が電極周辺に偏在することがなく、炉内
に均一に分散する。After 40 minutes have elapsed, the (Cr203) of the slag drops rapidly and the [Cr] of the molten metal rises markedly. This is because Cr2O3 in the slag was reduced by C, and Cr in the molten metal increased. In the production of such Cr-containing steel, no molten Cr ore remained in the furnace, and the Cr ore could be reduced with high efficiency and Cr could be added to the molten metal. Furthermore, by stirring with the star 5, the added Cr ore is not unevenly distributed around the electrodes and is uniformly dispersed in the furnace.
第４図は、炭素材（コークス）量に対するＣｒ鉱石量の
比と、Ｃｒ還元率との関係を示すグラフ図である。但し
、Ｃｒ還元率は下記式により現わされる。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the ratio of the amount of Cr ore to the amount of carbon material (coke) and the Cr reduction rate. However, the Cr reduction rate is expressed by the following formula.
Ｃｒ還元率（％）−溶ａｍ （ｋ（１） （Ｃｒ！ｌ
ｌｉ石吹き込み後の［Ｃｒ］−吹き込み前の［Ｃｒ］）
／Ｃｒ鉱石中のＣｒ純分１（ｋｇ）
この第４図から明らかなように、コークス伍が増加して
（Ｃｒ鉱石量／コークス■）比が減少すると、Ｃｒ還元
率は増加する。この比が３乃至４である場合にＣｒ鉱石
の約５０％に相当するＣｒ純分量がコークスによって還
元される。Cr reduction rate (%) - melt am (k(1) (Cr!l
[Cr] after lithium blowing - [Cr] before blowing)
/Cr purity in Cr ore 1 (kg) As is clear from FIG. 4, as the coke level increases and the (Cr ore amount/coke ■) ratio decreases, the Cr reduction rate increases. When this ratio is 3 to 4, a pure amount of Cr corresponding to about 50% of the Cr ore is reduced by coke.
第５図は、Ｃｒ還元の推移を示し、この図中、斜線領域
は還元されたＣｒ純分の割合いを示す。FIG. 5 shows the transition of Cr reduction, and in this figure, the shaded area shows the percentage of pure Cr that has been reduced.
この還元されたＣｒ純分は、第３図の［Ｃｒ］及び（Ｃ
ｒｚ ０３ ）の推移から求めたものである。This reduced pure Cr content is [Cr] and (C
rz 03 ).
この第５図から明らかなように、Ｃｒ鉱石吹込み後、コ
ークス添加、電気炉内Ａｒバブリングによる溶湯攪拌及
び取鋼内Ａｒバブリングによる溶湯攪拌の各過程でＣｒ
鉱石が還元され、溶湯のＣｒ純分が増加している。As is clear from Fig. 5, Cr is added during each process of Cr ore injection, coke addition, molten metal agitation by Ar bubbling in the electric furnace, and molten metal agitation by Ar bubbling in the steel plate.
The ore is reduced and the Cr content of the molten metal increases.
次に、第６図を参照して、この発明の第２の実施例につ
いて説明する。第６図において、第１図と同一物には同
一符号を付して説明を省略する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the same parts as those in FIG. 1 are given the same reference numerals, and their explanation will be omitted.
３本の電極１１は、円筒状をなし、その中央にその長手
方向に延長する粉末Ｃｒ鉱石の通流道（図示せず）が形
成されている。この各通流道は分配バイブ１２に連結さ
れており、全てのバイブ１２は供給バイブ１３に連結さ
れている。このバイブ１３は適宜の圧縮空気の供給源（
区示せず）に接続されており、バイブ１３の途中には、
ホッパ９が配設されている。The three electrodes 11 have a cylindrical shape, and a passage (not shown) for powdered Cr ore is formed in the center thereof and extends in the longitudinal direction. Each of the flow paths is connected to a distribution vibrator 12, and all of the vibrators 12 are connected to a supply vibrator 13. This vibrator 13 is a suitable compressed air supply source (
(not specified), and in the middle of the vibe 13,
A hopper 9 is provided.
このホッパ９内の鉱石及び該当する場合はコークスは、
ホッパ９から切り出され、高圧空気にキャリアされて電
極１１の通流道を介して電極下端の吐出口からアーク４
に吹き付けられる。この実施例においても、第１の実施
例と同様に、電気炉にてＣｒ鉱石を高効率で還元するこ
とができる。The ore and coke, if applicable, in this hopper 9 are
The arc 4 is cut out from the hopper 9, carried by high-pressure air, and passed through the flow path of the electrode 11 from the discharge port at the lower end of the electrode.
sprayed on. In this embodiment as well, as in the first embodiment, Cr ore can be reduced with high efficiency in the electric furnace.
［発明の効果］
この発明によれば、高融点であり、離溶解性のＣｒ鉱石
を電気炉内で、電極と溶湯との間のアークｆＩ４１４！
に供給するから、Ｃｒ鉱石を溶は残りがなく、高効率で
溶解することができる。[Effects of the Invention] According to the present invention, Cr ore having a high melting point and dissolvability is heated in an electric furnace by an arc fI414! between the electrode and the molten metal.
Since the Cr ore is supplied to the molten metal, it is possible to dissolve the Cr ore with high efficiency without leaving any residue.
この発明の実施例においては、Ｃｒ鉱石ＩＩ／コークス
量比が３乃至４である場合に、Ｃｒ鉱石の約５０％を還
元することができた。In the example of this invention, when the Cr ore II/coke amount ratio was 3 to 4, about 50% of the Cr ore could be reduced.
また、ステンレスａｌ （Ｊ Ｉｓ規格で５ＵＳ３０４
）の製造において、Ｃｒ鉱石を溶湯１トン当り４０ｋｇ
使用することにより、従来のフェロクロムを使用する場
合に比して、製造コストを約１６％低減することができ
た。In addition, stainless steel Al (J Is standard 5US304
), 40 kg of Cr ore is used per ton of molten metal.
By using it, manufacturing costs could be reduced by about 16% compared to the case of using conventional ferrochrome.
第１図はこの発明の実施例を示す電気炉の模式図、第２
図は平衡状態における炭素濃度と温度との関係を示すグ
ラフ図、第３図は溶湯中の成分及びスラグ中の成分の推
移を示すグラフ図、第４図はＣｒ鉱石量／コークス邑比
とＣｒ還元比との関係を示すグラフ図、第５図はＣｒ還
元の推移を示す図、第６図はこの発明の第２の実施例を
示す図である。
１：Ｍ気炉、３，１１：電極、４：アーク、５；溶湯、
６：スラグ、８：ノズル、９；タンク出願人代理人 弁
理士 鈴江武彦
第 １ 図
第２図
第４図
第６１！１
１、事件の表示
特願昭６１−２７３８６３号
２、発明の名称
電気炉における含クロム鋼の製造方法
３、補正をする者
事件との関係 特許出願人
（４１２） 日本鋼管株式会社
４、代理人
東京都千代田区霞が関３丁目７番２号 ＵＢＥビル７、
補正の内容
（１）特許請求の範囲を別紙のように訂正する。
（２） 明細書第２頁第９行目に、「スレンレス」と
あるのを、「ステンレス」に訂正する。
（３）明細書第２頁第１Ｏ行目に、「溶解した後、」と
あるのを、「溶解した後、次工程のアルゴン酸素脱炭精
錬炉（ＡＯＤ）又は」に訂正す条。
（４）明細書第３頁第２行目に、「により製造する」と
あるのを、「製造する」に訂正する。
（５） 明細書第３頁第１４行目に、「クロム鉱石」
とあるのを、「クロム鉱石とその還元剤と」に訂正する
。
（６） 明細書第４頁第９行目に、「通常、」とある
のを、「以下、電気炉から出た溶湯の脱炭精錬炉として
ＶＯＤを使用する場合の実施例について説明する。この
」に訂正する。
（７） 明細書第７頁第１３行目と第１４行目との間
に、以下の文章を挿入する。
「 次に、この発明により、電気炉内でＣｒ鉱石が還元
される機構について考察する。このような還元機構とし
て、以下の２つの機構が考えられるが、先ず、その第１
の還元機構について説明する。」
（８）明細書第８頁第１６行口と第１７行目との間に、
以下の文章を挿入する。
［次に、第２の還元機構について説明する。
つまり、電極と溶湯との間のアーク熱によって、添加さ
れたＣ「鉱石中のＣｒ２Ｏ３がスラグ中に溶は込み、添
加されたコークス中の炭素によってＣｒ２Ｏ３が直接還
元反応を起していることも考えられる。従来、難還元性
のクロマイト（Ｍ９．Ｆｅ）０− （Ｃｒ、Ａ）、Ｆｅ
）２０３及び高融点の脈石からなるＣｒ鉱石を電気炉内
でカーボン還元することは極めて難しいとされていた。
これに対し、この発明のように、アーク形成領域にＣｒ
鉱石を供給することにより炉内でＣｒ鉱石の還元反応が
進行しているという事実は、アーク熱による溶解促進効
果により溶解したＣｒ２Ｏ３が、高温下で、添加カーボ
ンによって、直接還元されていると推定することもでき
る。」（９）明細書第９頁下から２行目に、
ｒｌｌｃｌ／分」とあるのを、ｒｌｌｃｌ／回」に訂正
する。
（１０）明細書第１１頁第１行目に、「Ｃにより」とあ
るのを、「添加された炭素材により」に訂正する。
（１１）図面第３図を、添付図面のよう（二訂正する。
２、特許請求の範囲
（１）電極と溶湯との間にアークを形成して溶湯を精錬
する電気炉における含クロム鋼の製造方法において、粉
末状のクロム鉱石とその還元剤とを前記アークの形成領
域に供給し、アーク熱によりクロム鉱石を溶解し、この
クロム鉱石を還元して溶湯にクロムを添加することを特
徴とする電気炉における含クロム鋼の製造方法。
（２）前記クロム鉱石は、電極と溶湯との間のアーク領
域に臨ませてノズルを配設し、このノズルを介してアー
ク領域に供給することを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の電気炉における含クロム鋼の製造方法。
（３） 前記クロム鉱石は、電極にその中心軸に沿っ
て電極下端で開口する通流道を形成し、この通流道を介
して電極下端からアーク領域に供給することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の電気炉における含クロ
ム鋼の製造方法。Fig. 1 is a schematic diagram of an electric furnace showing an embodiment of the present invention;
The figure is a graph showing the relationship between carbon concentration and temperature in an equilibrium state, Figure 3 is a graph showing the transition of components in molten metal and slag, and Figure 4 is a graph showing changes in Cr ore amount/coke ratio and Cr FIG. 5 is a graph showing the relationship with the reduction ratio, FIG. 5 is a chart showing the transition of Cr reduction, and FIG. 6 is a chart showing a second embodiment of the present invention. 1: M air furnace, 3, 11: electrode, 4: arc, 5: molten metal,
6: Slag, 8: Nozzle, 9; Tank applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue No. 1 Figure 2 Figure 4 Figure 61! 1 1. Indication of the incident Patent application No. 1983-273863 2. Name of the invention Electricity Manufacturing method for chromium-containing steel in a furnace 3, relationship with the amended case Patent applicant (412) Nippon Kokan Co., Ltd. 4, Agent UBE Building 7, 3-7-2 Kasumigaseki, Chiyoda-ku, Tokyo;
Contents of amendment (1) The scope of claims is corrected as shown in the attached sheet. (2) In the 9th line of page 2 of the specification, the word "stainless steel" is corrected to "stainless steel." (3) On page 2, line 1 O of the specification, the phrase "after melting" is amended to "after melting, the next step is an argon-oxygen decarburization refining furnace (AOD) or". (4) In the second line of page 3 of the specification, the phrase "manufactured by" is corrected to "manufactured by." (5) “Chrome ore” on page 3, line 14 of the specification
The text should be corrected to "Chromium ore and its reducing agent." (6) In the 9th line of page 4 of the specification, the phrase "usually" has been replaced with "Hereafter, an example in which a VOD is used as a decarburization refining furnace for molten metal discharged from an electric furnace will be described. Correct to "this". (7) Insert the following sentence between page 7, line 13 and line 14 of the specification. Next, we will discuss the mechanism by which Cr ore is reduced in an electric furnace according to the present invention.The following two mechanisms are possible as such a reduction mechanism.
The reduction mechanism will be explained. (8) Between the opening of line 16 and line 17 of page 8 of the specification,
Insert the following text. [Next, the second reduction mechanism will be explained. In other words, the added C and Cr2O3 in the ore melt into the slag due to the arc heat between the electrode and the molten metal, and the Cr2O3 may undergo a direct reduction reaction with the added carbon in the coke. Conventionally, refractory chromite (M9.Fe)0- (Cr, A), Fe
) 203 and high melting point gangue, it was considered extremely difficult to reduce carbon in an electric furnace. On the other hand, as in this invention, Cr is added to the arc formation region.
The fact that the reduction reaction of Cr ore progresses in the furnace by supplying ore suggests that Cr2O3, which has been dissolved due to the dissolution promoting effect of arc heat, is directly reduced by the added carbon at high temperatures. You can also. (9) In the second line from the bottom of page 9 of the specification, the phrase "rllcl/min" is corrected to "rllcl/times." (10) In the first line of page 11 of the specification, the phrase "by C" is corrected to "by the added carbon material." (11) Figure 3 of the drawing has been revised as shown in the attached drawing (two corrections). 2. Scope of Claims (1) Chromium-containing steel in an electric furnace for refining molten metal by forming an arc between an electrode and the molten metal. The manufacturing method is characterized in that powdered chromium ore and its reducing agent are supplied to the arc formation region, the chromium ore is melted by arc heat, and the chromium ore is reduced to add chromium to the molten metal. (2) A nozzle is disposed facing the arc region between the electrode and the molten metal, and the chromium ore is supplied to the arc region through the nozzle. Characteristic claim 1
A method for manufacturing chromium-containing steel in an electric furnace as described in 2. (3) A patent claim characterized in that the chromium ore is supplied from the lower end of the electrode to the arc region through a flow path that opens at the lower end of the electrode along the central axis of the electrode. A method for producing chromium-containing steel in an electric furnace according to item 1.
Claims (3)
する電気炉における含クロム鋼の製造方法において、粉
末状のクロム鉱石を前記アークの形成領域に供給し、ア
ーク熱によりクロム鉱石を溶解し、このクロム鉱石を還
元して溶湯にクロムを添加することを特徴とする電気炉
における含クロム鋼の製造方法。(1) In a method for manufacturing chromium-containing steel in an electric furnace in which an arc is formed between an electrode and the molten metal to refine the molten metal, powdered chromium ore is supplied to the arc formation area, and the chromium ore is refined by the arc heat. A method for producing chromium-containing steel in an electric furnace, which comprises melting chromium ore, reducing the chromium ore, and adding chromium to the molten metal.
域に望ませてノズルを配設し、このノズルを介してアー
ク領域に供給することを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の電気炉における含クロム鋼の製造方法。(2) A nozzle is provided in the arc region between the electrode and the molten metal, and the chromium ore is supplied to the arc region through the nozzle.
A method for producing chromium-containing steel in an electric furnace as described in 2.
極下端で開口する通流道を形成し、この通流道を介して
電極下端からアーク領域に供給することを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の電気炉における含クロム鋼
の製造方法。(3) A patent claim characterized in that the chromium ore is supplied from the lower end of the electrode to the arc region through a passageway formed in the electrode that opens at the lower end of the electrode along its central axis. A method for producing chromium-containing steel in an electric furnace according to item 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61273863A JPS63128147A (en) | 1986-11-19 | 1986-11-19 | Manufacture of steel containing chromium in electric furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61273863A JPS63128147A (en) | 1986-11-19 | 1986-11-19 | Manufacture of steel containing chromium in electric furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63128147A true JPS63128147A (en) | 1988-05-31 |
| JPH0551652B2 JPH0551652B2 (en) | 1993-08-03 |
Family
ID=17533608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61273863A Granted JPS63128147A (en) | 1986-11-19 | 1986-11-19 | Manufacture of steel containing chromium in electric furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63128147A (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59113157A (en) * | 1982-12-21 | 1984-06-29 | Kawasaki Steel Corp | Method for refining iron-chromium alloy |
| JPS61272309A (en) * | 1985-05-29 | 1986-12-02 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Method for refining molten steel in arc process |
-
1986
- 1986-11-19 JP JP61273863A patent/JPS63128147A/en active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59113157A (en) * | 1982-12-21 | 1984-06-29 | Kawasaki Steel Corp | Method for refining iron-chromium alloy |
| JPS61272309A (en) * | 1985-05-29 | 1986-12-02 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Method for refining molten steel in arc process |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0551652B2 (en) | 1993-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3701519A (en) | Apparatus for the continuous refining of metals | |
| US3607247A (en) | Processes for the oxygen converter production of stainless steels | |
| JPS63128147A (en) | Manufacture of steel containing chromium in electric furnace | |
| CN109182640A (en) | A method of reducing converter smelting endpoint carbon oxygen product | |
| KR910009960B1 (en) | Method for smelting reduction in electric furnace | |
| SU648118A3 (en) | Method of producing alloy steel | |
| JP2564604B2 (en) | Electric furnace refining method for chromium-containing steel | |
| JP2912963B2 (en) | Slag reforming method as desulfurization pretreatment | |
| US4023962A (en) | Process for regenerating or producing steel from steel scrap or reduced iron | |
| JPH06505302A (en) | Method for producing steel in a liquid bath and equipment for carrying out the method | |
| US3234011A (en) | Process for the production of steel | |
| US3652263A (en) | Direct production method for medium- and low-carbon ferromanganese | |
| WO2022163200A1 (en) | Method for refining molten iron | |
| CN103333994B (en) | Production technology of LF refinement submerged arc deoxidizing slag | |
| JPH0159327B2 (en) | ||
| JPS6455315A (en) | Method for pretreating molten iron by converter slag | |
| JPH0435529B2 (en) | ||
| JP6731763B2 (en) | Method for producing molten iron containing chromium | |
| JPH08325621A (en) | Production of high carbon molten iron from iron scrap | |
| KR0129035B1 (en) | Method of dephosphorizing chromium-containing hot metal with lowered oxidation of chromium | |
| WO2024127339A1 (en) | Process and plant for slag treatment | |
| JPS6152208B2 (en) | ||
| SU565063A1 (en) | Method for smelting low-carbon high-tensile steels of martensite-aging class | |
| JPH01252715A (en) | Method for operating iron bath type smelting reduction furnace | |
| JPH06940B2 (en) | Method for smelting reduction refining of high manganese iron alloy |