JPS6315965B2 - - Google Patents
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- JPS6315965B2 JPS6315965B2 JP4126783A JP4126783A JPS6315965B2 JP S6315965 B2 JPS6315965 B2 JP S6315965B2 JP 4126783 A JP4126783 A JP 4126783A JP 4126783 A JP4126783 A JP 4126783A JP S6315965 B2 JPS6315965 B2 JP S6315965B2
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Classifications
-
- 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
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/068—Decarburising
- C21C7/0685—Decarburising of stainless steel
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
ａ 産業上の利用分野
本発明は含クロム鋼、例えばステンレス鋼等の
溶鋼の還元精錬法に関するものである。 ｂ 従来技術 含クロム溶鋼を脱炭精錬する際、必ず高価なク
ロムの酸化を伴う。このクロムの酸化を極力抑制
して脱炭精錬を行うために、希釈ガス脱炭法
（AOD法）及び、真空脱炭法（VOD）等が実用
化され大きな効果をあげている。しかしこれらの
方法を用いてもクロムの酸化は生じ、必ずクロム
酸の還元工程が入つてくる。 従来、このクロム酸を還元する工程における反
応促進手段は不活性ガス吹込みによる撹拌であつ
たが、反応が緩慢であるため還元に長時間を要
し、生産性、耐火物溶損など種々の問題があり、
また時間短縮をねらつて鋼浴を高温にすると耐火
物の溶損が益々進行するという問題があつた。 ｃ 発明の目的 本発明はこの還元工程を効率よく、かつ安価に
行う方法を提供するものである。 ｄ 発明の構成 本発明の詳細をAOD法を用いて製造するステ
ンレス鋼（SUS−304）の場合について説明す
る。 第１図ａはAOD法による従来法を示す。AOD
炉は２つの役目を果している。即ち脱炭とそれに
引き続く還元・脱硫である。脱炭期においては、
鋼中〔Ｃ〕濃度に応じて酸素、アルゴンの比率を
変化せしめ、クロムの酸化を極力抑えて脱炭を行
つている。その比率は鋼中〔Ｃ〕の高い領域で酸
素富化となり鋼中〔Ｃ〕の低い領域ではアルゴン
富化となる。通常、O2／Arは４／１から出発し
最終〔Ｃ〕がSUS−304クラスであれば１／２あ
るいは１／３で終了している。 このようにしてクロムの酸化を極力抑制しつつ
脱炭し、所定の鋼中〔Ｃ〕迄脱炭を完了したなら
ば直ちに炉内に還元剤及び造滓剤を添加し、アル
ゴンガス吹込みによる撹拌を行う還元・脱硫期に
入る。還元・脱硫が終了した後、成分の微調整を
行い出鋼する。 これに対して本発明を第１図ｂ，ｃ，ｄに示す
が、基本的にはAOD炉では脱炭のみを行い、還
元・脱硫は取鍋内で、しかも機械撹拌にて行うこ
とを特徴としている。 即ち、第１図ｂの例では、AOD炉にて所定の
〔Ｃ〕迄の脱炭が完了したならば、直ちに取鍋内
に出鋼し、第２図に示した如くインペラー１を取
鍋２内に挿入して回転させ必要な還元剤、造滓剤
を添加しつつ機械撹拌を行う方法である。 第１図ｃに示す例は所定の〔Ｃ〕迄脱炭終了
後、直ちにAOD炉内に必要な還元剤と造滓剤の
一部ないしは大部分を投入し、直ちに取鍋内に出
鋼し、取鍋内で補足的に還元剤、造硫剤を添加し
つつ前記と同様の機械撹拌を行い還元・脱硫する
方法である。この場合AOD炉で還元剤・造滓剤
を添加する間はアルゴンガス撹拌を行う方法であ
る。 第１図ｄは脱炭末期をアルゴンガスのみの撹拌
によつて鋼中又はスラグ中の酸化物を酸素源とし
て脱炭する方法であり、スラグ中の酸化物の鋼中
への移行を容易にするためにアルゴン撹拌脱炭の
中期から脱炭に必要な酸素源をスラグ中に残存さ
せることを条件としてFe−Si，CaOを添加し、
スラグを流動的とする脱炭方法に引き続き脱炭終
了後還元剤と造滓剤を炉内に添加し、直ちに出鋼
し第１図ｃと同様にして取鍋内にて機械撹拌によ
る還元・脱硫を行えば更に効率的である。 この方法はアルゴン撹拌脱炭期にその脱炭効率
を向上させるためにスラグを流動的にする目的で
Fe−Si及び造滓剤を添加してスラグを半還元状
態としておくために、その後の還元剤、造滓剤の
添加量が少なくてすみ、熱的な損失が少ないため
還元・脱硫反応が容易に効率よく進むものであ
る。 本発明における脱炭炉の種類は特に制限がな
く、公知の上吹転炉、底吹転炉（AOD炉を含
む）、上底吹転炉、減圧脱炭炉など含クロム溶鋼
を脱炭可能な炉が適用される。また、該脱炭炉に
おいて所定の鋼中〔Ｃ〕迄脱炭を行う旨の限定に
ついては、実施例として〔Ｃ〕0.06％迄脱炭を行
つた例を示したが、これに限定されるものではな
く、成品の〔Ｃ〕、または目的とする狙いの〔Ｃ〕
など必要に応じて決められる。取鍋あるいは脱炭
炉に添加される還元剤は公知の合金鉄や金属Si，
Al，Tiなどクロム酸を還元可能なものであり、
また造滓剤は公知のCaO，CaF2，Al2O3など還元
脱硫反応の促進作用を有するものである。還元剤
及び造滓剤はこれらを速やかに溶解及び反応させ
るためにインペラーを回転させながら添加する方
法が望ましい。 ｅ 作用 機械撹拌とガス撹拌の反応効率は以下に説明す
る如く、機械撹拌の方が優れているため本発明の
適用によりクロムの回収率及び脱硫率の向上およ
び還元脱硫に要する時間の大幅な短縮などが可能
となるものである。 即ち、機械撹拌の場合には、インペラーによる
鋼浴の渦流を生じ、この渦流に添加した還元剤及
び造滓剤が鋼中に捲込まれ高温の鋼浴によりすみ
やかに溶解あるいは滓化されて浮出して来る。即
ち添加した還元剤及び造滓剤も含めて、スラグが
鋼中に引き込まれ微細に分散し、浮上して来ると
いう過程が何回も繰返えされることになる。従つ
てスラグの滓化が非常に早く又、反応の主体であ
るスラグが鋼浴中を何回も循環するので還元及び
脱硫効率が非常に優れている。 一方、ガス撹拌は、鋼浴を激しく波立たせるこ
とによりスラグと鋼浴の接触界面を増加させると
ともにガスの吹き抜けに伴つて飛散した溶鋼がス
ラグを通過して落下する際に反応するというメカ
ニズムを取ると考えられる。従つて反応の主体と
してのスラグが鋼浴に接する界面は機械撹拌に比
べて著しく少ない。従つてスラグの滓化速度及び
還元・脱硫速度は機械撹拌に較べて劣るものであ
る。 ｆ 実施例 第１図に示した例ａ，ｂ，ｃについてその操業
成績を指数で表１に比較して示す。
溶鋼の還元精錬法に関するものである。 ｂ 従来技術 含クロム溶鋼を脱炭精錬する際、必ず高価なク
ロムの酸化を伴う。このクロムの酸化を極力抑制
して脱炭精錬を行うために、希釈ガス脱炭法
（AOD法）及び、真空脱炭法（VOD）等が実用
化され大きな効果をあげている。しかしこれらの
方法を用いてもクロムの酸化は生じ、必ずクロム
酸の還元工程が入つてくる。 従来、このクロム酸を還元する工程における反
応促進手段は不活性ガス吹込みによる撹拌であつ
たが、反応が緩慢であるため還元に長時間を要
し、生産性、耐火物溶損など種々の問題があり、
また時間短縮をねらつて鋼浴を高温にすると耐火
物の溶損が益々進行するという問題があつた。 ｃ 発明の目的 本発明はこの還元工程を効率よく、かつ安価に
行う方法を提供するものである。 ｄ 発明の構成 本発明の詳細をAOD法を用いて製造するステ
ンレス鋼（SUS−304）の場合について説明す
る。 第１図ａはAOD法による従来法を示す。AOD
炉は２つの役目を果している。即ち脱炭とそれに
引き続く還元・脱硫である。脱炭期においては、
鋼中〔Ｃ〕濃度に応じて酸素、アルゴンの比率を
変化せしめ、クロムの酸化を極力抑えて脱炭を行
つている。その比率は鋼中〔Ｃ〕の高い領域で酸
素富化となり鋼中〔Ｃ〕の低い領域ではアルゴン
富化となる。通常、O2／Arは４／１から出発し
最終〔Ｃ〕がSUS−304クラスであれば１／２あ
るいは１／３で終了している。 このようにしてクロムの酸化を極力抑制しつつ
脱炭し、所定の鋼中〔Ｃ〕迄脱炭を完了したなら
ば直ちに炉内に還元剤及び造滓剤を添加し、アル
ゴンガス吹込みによる撹拌を行う還元・脱硫期に
入る。還元・脱硫が終了した後、成分の微調整を
行い出鋼する。 これに対して本発明を第１図ｂ，ｃ，ｄに示す
が、基本的にはAOD炉では脱炭のみを行い、還
元・脱硫は取鍋内で、しかも機械撹拌にて行うこ
とを特徴としている。 即ち、第１図ｂの例では、AOD炉にて所定の
〔Ｃ〕迄の脱炭が完了したならば、直ちに取鍋内
に出鋼し、第２図に示した如くインペラー１を取
鍋２内に挿入して回転させ必要な還元剤、造滓剤
を添加しつつ機械撹拌を行う方法である。 第１図ｃに示す例は所定の〔Ｃ〕迄脱炭終了
後、直ちにAOD炉内に必要な還元剤と造滓剤の
一部ないしは大部分を投入し、直ちに取鍋内に出
鋼し、取鍋内で補足的に還元剤、造硫剤を添加し
つつ前記と同様の機械撹拌を行い還元・脱硫する
方法である。この場合AOD炉で還元剤・造滓剤
を添加する間はアルゴンガス撹拌を行う方法であ
る。 第１図ｄは脱炭末期をアルゴンガスのみの撹拌
によつて鋼中又はスラグ中の酸化物を酸素源とし
て脱炭する方法であり、スラグ中の酸化物の鋼中
への移行を容易にするためにアルゴン撹拌脱炭の
中期から脱炭に必要な酸素源をスラグ中に残存さ
せることを条件としてFe−Si，CaOを添加し、
スラグを流動的とする脱炭方法に引き続き脱炭終
了後還元剤と造滓剤を炉内に添加し、直ちに出鋼
し第１図ｃと同様にして取鍋内にて機械撹拌によ
る還元・脱硫を行えば更に効率的である。 この方法はアルゴン撹拌脱炭期にその脱炭効率
を向上させるためにスラグを流動的にする目的で
Fe−Si及び造滓剤を添加してスラグを半還元状
態としておくために、その後の還元剤、造滓剤の
添加量が少なくてすみ、熱的な損失が少ないため
還元・脱硫反応が容易に効率よく進むものであ
る。 本発明における脱炭炉の種類は特に制限がな
く、公知の上吹転炉、底吹転炉（AOD炉を含
む）、上底吹転炉、減圧脱炭炉など含クロム溶鋼
を脱炭可能な炉が適用される。また、該脱炭炉に
おいて所定の鋼中〔Ｃ〕迄脱炭を行う旨の限定に
ついては、実施例として〔Ｃ〕0.06％迄脱炭を行
つた例を示したが、これに限定されるものではな
く、成品の〔Ｃ〕、または目的とする狙いの〔Ｃ〕
など必要に応じて決められる。取鍋あるいは脱炭
炉に添加される還元剤は公知の合金鉄や金属Si，
Al，Tiなどクロム酸を還元可能なものであり、
また造滓剤は公知のCaO，CaF2，Al2O3など還元
脱硫反応の促進作用を有するものである。還元剤
及び造滓剤はこれらを速やかに溶解及び反応させ
るためにインペラーを回転させながら添加する方
法が望ましい。 ｅ 作用 機械撹拌とガス撹拌の反応効率は以下に説明す
る如く、機械撹拌の方が優れているため本発明の
適用によりクロムの回収率及び脱硫率の向上およ
び還元脱硫に要する時間の大幅な短縮などが可能
となるものである。 即ち、機械撹拌の場合には、インペラーによる
鋼浴の渦流を生じ、この渦流に添加した還元剤及
び造滓剤が鋼中に捲込まれ高温の鋼浴によりすみ
やかに溶解あるいは滓化されて浮出して来る。即
ち添加した還元剤及び造滓剤も含めて、スラグが
鋼中に引き込まれ微細に分散し、浮上して来ると
いう過程が何回も繰返えされることになる。従つ
てスラグの滓化が非常に早く又、反応の主体であ
るスラグが鋼浴中を何回も循環するので還元及び
脱硫効率が非常に優れている。 一方、ガス撹拌は、鋼浴を激しく波立たせるこ
とによりスラグと鋼浴の接触界面を増加させると
ともにガスの吹き抜けに伴つて飛散した溶鋼がス
ラグを通過して落下する際に反応するというメカ
ニズムを取ると考えられる。従つて反応の主体と
してのスラグが鋼浴に接する界面は機械撹拌に比
べて著しく少ない。従つてスラグの滓化速度及び
還元・脱硫速度は機械撹拌に較べて劣るものであ
る。 ｆ 実施例 第１図に示した例ａ，ｂ，ｃについてその操業
成績を指数で表１に比較して示す。
【表】
ｇ 効果
本発明法は表１に示す如くコスト的にも、能率
的にも多大の効果のあることは明らかである。即
ち、機械撹拌を用いることにより、撹拌用の不活
性ガス（アルゴン）が大幅に削減可能となり、又
高価な耐火物を用いているAOD炉の寿命は還元
期が取鍋に移るために飛躍的に向上し、現行の約
２倍に達する。更にAOD炉の還元期を取鍋に移
行させることによつてAOD炉の生産性は1.5倍か
ら2.0倍に迄向上させることが可能となり、実用
上多大の利益をもたらすものである。 尚、第１図、ｂとｃの差は還元剤及び造滓剤を
AOD炉内に投入するか、取鍋内に投入するかの
差であるが、第１図ｃの方法はAOD炉から出鋼
時の撹拌力を効率よく利用する点で優れており、
アルゴンガスは若干消費するが、引続く取鍋内で
の撹拌時間の短縮に役に立ち、しかもAOD炉に
はほとんど悪影響を及ぼさないので実用的に有効
な方法である。 又本発明は取鍋内で還元脱硫を行うために取鍋
の耐火物の消費が増大するが、還元・脱硫に要す
る時間が従来のAOD炉での還元・脱硫に較べて
２〜３割減少するため取鍋耐火物の消費増は
AOD炉の耐火物の原単位削減の益よりはるかに
少なくてすみ、全体としては著しい経済的効果を
もたらすものである。
的にも多大の効果のあることは明らかである。即
ち、機械撹拌を用いることにより、撹拌用の不活
性ガス（アルゴン）が大幅に削減可能となり、又
高価な耐火物を用いているAOD炉の寿命は還元
期が取鍋に移るために飛躍的に向上し、現行の約
２倍に達する。更にAOD炉の還元期を取鍋に移
行させることによつてAOD炉の生産性は1.5倍か
ら2.0倍に迄向上させることが可能となり、実用
上多大の利益をもたらすものである。 尚、第１図、ｂとｃの差は還元剤及び造滓剤を
AOD炉内に投入するか、取鍋内に投入するかの
差であるが、第１図ｃの方法はAOD炉から出鋼
時の撹拌力を効率よく利用する点で優れており、
アルゴンガスは若干消費するが、引続く取鍋内で
の撹拌時間の短縮に役に立ち、しかもAOD炉に
はほとんど悪影響を及ぼさないので実用的に有効
な方法である。 又本発明は取鍋内で還元脱硫を行うために取鍋
の耐火物の消費が増大するが、還元・脱硫に要す
る時間が従来のAOD炉での還元・脱硫に較べて
２〜３割減少するため取鍋耐火物の消費増は
AOD炉の耐火物の原単位削減の益よりはるかに
少なくてすみ、全体としては著しい経済的効果を
もたらすものである。
第１図ａは従来法を示す図、第１図ｂ，ｃ，ｄ
及び第２図は本発明を説明する図である。 １：インペラー、２：取鍋、３：AOD炉。
及び第２図は本発明を説明する図である。 １：インペラー、２：取鍋、３：AOD炉。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 脱炭炉にて含クロム溶鋼を所定の鋼中〔Ｃ〕
迄脱炭し、かく脱炭した溶鋼を次いで取鍋内にて
還元剤及び造滓剤の存在下でインペラーによる機
械撹拌を行う事を特徴とする含クロム溶鋼の還元
精錬法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4126783A JPS59166611A (ja) | 1983-03-12 | 1983-03-12 | 含クロム溶鋼の還元精錬法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4126783A JPS59166611A (ja) | 1983-03-12 | 1983-03-12 | 含クロム溶鋼の還元精錬法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59166611A JPS59166611A (ja) | 1984-09-20 |
| JPS6315965B2 true JPS6315965B2 (ja) | 1988-04-07 |
Family
ID=12603664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4126783A Granted JPS59166611A (ja) | 1983-03-12 | 1983-03-12 | 含クロム溶鋼の還元精錬法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59166611A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61136611A (ja) * | 1984-12-05 | 1986-06-24 | Nippon Steel Corp | 含クロム溶鋼の精錬法 |
| CA1299985C (en) * | 1986-03-27 | 1992-05-05 | Union Carbide Corporation | Method for determining deoxidant concentration in molten metal |
| JPH0342847A (ja) * | 1989-07-11 | 1991-02-25 | Sony Corp | 半導体装置 |
| JP5252670B2 (ja) * | 2007-11-07 | 2013-07-31 | 日新製鋼株式会社 | 溶融金属撹拌用インペラおよびそれを備える溶融金属撹拌装置 |
-
1983
- 1983-03-12 JP JP4126783A patent/JPS59166611A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59166611A (ja) | 1984-09-20 |
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