WO2022039036A1 - 高マンガン鋼の溶製方法 - Google Patents

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信彦 小田
涼 川畑
陽一 伊藤
樹人 松田
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Definitions

  • the present invention relates to a method for melting high manganese steel, and more particularly to a method for melting high manganese steel having a reduced nitrogen concentration. It was
  • Patent Document 1 the degree of vacuum in the degassing tank is set to 2500 to 14000 Pa during the vacuum treatment, so that the carbon concentration is sufficiently lowered while suppressing the volatilization loss of manganese.
  • a method has been proposed.
  • Patent Document 3 proposes a method of treating a high manganese steel having a manganese concentration of 10% by mass or more under the conditions of a molten metal temperature of 1500 to 1650 ° C. and a vacuum degree of 6000 to 16000 Pa.
  • Patent Document 4 in order not to reduce the production efficiency of the factory, metallic manganese is melted in equipment such as an electric furnace, a molten metal having a high manganese concentration is melted in advance, and steel is discharged from the converter. Disclosed is a technique for obtaining a high manganese molten metal having a manganese content of more than 10% by mass by performing combined hot water with ordinary molten steel containing no manganese.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-60782 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-60783 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-248536 Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-14227
  • the manganese concentration of manganese-containing steel grades in general steel products is 1 to 2% by mass, but in recent years, there is an increasing need for steel grades having a manganese content of more than 10% by mass. For such steel grades, it is necessary to add a large amount of manganese source. However, in the case of decarburization and blowing in a normal converter, the manganese yield in steel becomes low due to the oxidation loss of manganese, so it is necessary to add a manganese source after decarburization and blowing in a converter.
  • the temperature condition and the vacuum degree condition during the treatment are uniformly specified regardless of the manganese concentration, but the volatile loss of manganese changes greatly depending on the manganese concentration.
  • the vacuum treatment of a manganese-containing molten metal of about 10% by mass there is relatively little concern about volatile loss even if the degree of vacuum is increased, as compared with the vacuum treatment of a manganese-containing molten metal of about 40% by mass. Therefore, when vacuum treatment is performed under uniform conditions regardless of the manganese concentration, the denitrification rate may be reduced by excessively lowering the degree of vacuum for a molten metal having a relatively low manganese concentration of about 10% by mass. Productivity will decrease.
  • the degree of vacuum in the vacuum degassing treatment For example, if the alloy steel contains chromium, there is no problem even if the degree of vacuum is increased.
  • the vapor pressure of manganese at the molten steel temperature is high, so if the degree of vacuum in the vacuum degassing treatment is increased too much, the volatilization loss of manganese increases significantly. Therefore, there is a problem that the metal adheres to the vacuum exhaust equipment piping and the like. Therefore, it was necessary to suppress manganese volatilization loss and reduce the nitrogen concentration in the molten metal at the same time.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to propose a method for melting high-manganese steel that achieves both suppression of manganese volatilization loss and reduction of nitrogen concentration in molten metal.
  • the present invention developed to solve the above-mentioned problems and realize the above-mentioned object is as shown in the following gist structure. That is, in the present invention, the manganese concentration is 10% by mass or more and 40% by mass by combining the molten steel that has been decarburized and blown in a converter and then the molten steel that has been separately melted and the high manganese molten metal.
  • the following method is for melting high manganese steel. Before vacuum treatment, the nitrogen concentration in the hot water is reduced by performing vacuum treatment between the time of hot water mixing and the time of casting.
  • We propose a method for melting high-manganese steel which is characterized by adjusting the degree of vacuum during vacuum treatment based on the manganese concentration in the molten metal and the temperature of the molten metal.
  • the vacuum treatment is performed with the vacuum degree P (Pa) during the vacuum treatment within the range represented by the following equation (1).
  • T is the molten metal temperature (° C.)
  • [Mn] is the manganese concentration (% by mass) in the molten metal
  • P is the degree of vacuum (Pa) in the vacuum chamber, which are more preferable solutions. It is thought that it can be. 0.005986 ⁇ T 2-19.07 ⁇ T + 15765.5 + (0.001613 ⁇ T 2 -4.624 ⁇ T + 3319.7) ⁇ [Mn] ⁇ P ⁇ 400 ⁇ [Mn] ... (1)
  • a high manganese steel that can reduce the nitrogen concentration in the molten metal while suppressing the manganese volatilization loss and has both a high manganese yield and a low nitrogen content is melted. It became possible. In particular, by appropriately controlling the degree of vacuum during vacuum treatment according to the manganese concentration, it is possible to suppress a decrease in productivity.
  • the manganese vapor pressure at the molten steel (molten) temperature increases as the manganese concentration increases.
  • the degree of vacuum is increased above the manganese vapor pressure of the treated molten metal, the manganese vapor becomes a state of violent boiling in the vacuum chamber, and there is a problem that the volatilization loss of manganese increases remarkably. Therefore, in order to suppress such a phenomenon, the risk can be reduced by lowering the degree of vacuum.
  • the denitrification reaction is promoted as the partial pressure of nitrogen in the vacuum chamber is lower. Therefore, if the degree of vacuum is lowered too much, the partial pressure of nitrogen in the vacuum chamber becomes high, and the nitrogen concentration in the molten metal cannot be lowered.
  • the manganese vapor pressure of the manganese-containing molten metal was measured under the condition that the manganese concentration and the molten metal temperature were variously changed, the manganese vapor pressure increased in a quadratic function as the molten metal temperature increased, and also. It was found that it increases in proportion to the manganese concentration. Therefore, it has become possible to obtain the vapor pressure of manganese by regression analysis as a linear expression of manganese concentration and as a secondary expression of molten metal temperature.
  • the vacuum degree P (Pa) of the vacuum treatment that achieves both suppression of manganese volatilization loss and reduction of nitrogen concentration is determined by the manganese concentration [Mn] (mass%) in the molten metal. It was clarified that it is expressed as the following equation (1) as a function of the molten metal temperature T (° C.). 0.005986 ⁇ T 2-19.07 ⁇ T + 15765.5 + (0.001613 ⁇ T 2 -4.624 ⁇ T + 3319.7) ⁇ [Mn] ⁇ P ⁇ 400 ⁇ [Mn] ... (1)
  • the method for melting high manganese steel according to the present invention is as follows.
  • the molten metal temperature T was 1600 ° C.
  • the mass% and N concentration were 95 mass ppm.
  • the N concentration became 87 mass ppm.
  • vacuum degree P 20.0 ⁇ 10 3 Pa (150 torr) (vacuum treatment step).
  • the N concentration was 435% by mass.
  • the vacuum degree P during the vacuum treatment was appropriately maintained within the range of the formula (1), so that the N concentration was 100 while maintaining the Mn concentration in the molten metal after the vacuum treatment. It was possible to reduce the mass to less than ppm.
  • the degree of vacuum P during the vacuum treatment was too high, the Mn concentration in the molten metal after the vacuum treatment was lowered, and manganese loss was observed.
  • the degree of vacuum P during the vacuum process is too low, N in the molten metal is hardly reduced.
  • Example 2 Using the same equipment as in Example 1, high manganese steel was melted at various manganese concentrations, molten metal temperature T, and vacuum degree P. Table 1 shows the treatment conditions and the Mn concentration [Mn] (mass%) and N concentration [N] (mass ppm) before and after the vacuum treatment. In addition, Table 1 shows the values on the left and right sides of the above equation (1) for comparison with the degree of vacuum P (Pa) during vacuum processing.
  • the nitrogen concentration can be reduced without volatile loss of manganese by vacuuming the high manganese molten metal after the combined hot water at an appropriate degree of vacuum, so that high manganese steel can be efficiently produced. It will be possible.

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Abstract

マンガン揮発損失の抑制と、溶湯中の窒素濃度低下を両立させる高マンガン鋼の溶製方法を提案する。転炉にて脱炭吹錬を施したのちに出鋼した溶鋼と、別途溶製した高Mn溶湯との合わせ湯を行うことで、Mn濃度が10~40質量%である高Mn鋼を溶製する方法であって、合わせ湯を行ったのち、鋳造を行うまでの間に、真空処理を施すことで合わせ湯中の[N]を低下させるにあたり、真空処理前の[Mn](質量%)と溶湯温度T(℃)に基づき、真空処理中の真空度P(Pa)を調整する方法である。好ましくは、真空処理中の真空度P(Pa)を下記(1)式で表される範囲として真空処理を行う。 0.005986×T-19.07×T+15765.5+(0.001613×T-4.624×T+3319.7)×[Mn]<P<400×[Mn]・・・(1)

Description

高マンガン鋼の溶製方法
 本発明は、高マンガン鋼の溶製方法に関し、とくに、窒素濃度を低下させた高マンガン鋼の溶製方法に関する。 
 一般的な高炉-転炉法で鋼製品を溶製する工場において、マンガン含有鋼を溶製する際には、転炉吹錬中にマンガン鉱石を添加する方法や転炉出鋼時または二次精錬プロセスでフェロマンガンなどの合金鉄を添加する方法がとられる。転炉出鋼後は、炭素濃度や窒素濃度のさらなる低減や非金属介在物の低減などを目的として、たとえばRH式真空脱ガス設備を用いた真空処理が行われることが多い。真空処理においては、脱炭や脱窒を促進するため、真空槽内の真空度を上げることが指向されるが、マンガンは鉄と比較して、溶鋼温度で非常に蒸気圧が高いため、マンガンを含有する鋼種では真空処理中にマンガンの揮発損失が発生する。
 そのため、例えば特許文献1や特許文献2に開示の技術では真空処理中に脱ガス槽内の真空度を2500~14000Paとすることで、マンガンの揮発損失を抑制しつつ、炭素濃度を十分に下げる方法が提案されている。また特許文献3にはマンガン濃度10質量%以上の高マンガン鋼の真空処理時に、溶湯温度を1500~1650℃および真空度を6000~16000Paの条件下で処理する方法が提案されている。
 また、特許文献4には、工場の生産効率を低下させないためには、電気炉などの設備にて金属マンガンを溶解し、高マンガン濃度の溶湯をあらかじめ溶製しておき、転炉から出鋼されたマンガンを含有しない普通溶鋼との合わせ湯を行うことで、マンガン含有量が10質量%を超えるような高マンガン溶湯を得る技術が開示されている。
特開2005- 60782号公報 特開2005- 60783号公報 特開2010-248536号公報 特開平10-140227号公報
 しかしながら、前記従来の技術には、未だ解決すべき以下のような問題があった。
 一般的な鋼製品のマンガン含有鋼種のマンガン濃度は1~2質量%であるが、近年、マンガン含有量が10質量%を超えるような鋼種のニーズが高まっている。このような鋼種では、大量のマンガン源を添加する必要がある。ところが、通常転炉で脱炭吹錬をする場合は、マンガンの酸化損失により鋼中のマンガン歩留まりが低位となるため、転炉での脱炭吹錬後にマンガン源を添加する必要がある。マンガン規格がMn:10質量%以上であるような高マンガン鋼においては、添加するマンガン源の溶解熱補償量も高位となる。そのため、転炉出鋼後の二次精錬プロセスでの熱補償負荷が増加し、生産効率が著しく低下する。
 特許文献3に記載の方法では、マンガン濃度によらず一律に処理中の温度条件と真空度条件が規定されているが、マンガンの揮発損失はマンガン濃度によって大きく変化する。たとえば10質量%程度のマンガン含有溶湯の真空処理では、40質量%程度のマンガン含有溶湯の真空処理と比較して、真空度を高くしても相対的に揮発損失の懸念は小さい。そのため、マンガン濃度によらず一律の条件で真空処理を行った場合、10質量%程度の相対的に低いマンガン濃度の溶湯に対しては真空度を過剰に下げることで脱窒速度の低下等、生産性が低下することとなる。
 また、特許文献4に記載の技術では下記の問題が発生する。マンガンは窒素との親和力が大きいため、溶鋼中のマンガン濃度が増加するにつれて、溶湯中の窒素溶解度が増加する。特許文献4に記載のような合わせ湯方式を実施する場合は、大気の巻き込みにより溶湯中の窒素濃度が増加しやすい。製品規格の窒素濃度を達成するためには、溶湯中の窒素濃度を低下させる必要がある。取鍋精錬における脱窒方法としては、一般的には真空脱ガス槽を用いて真空条件下で還流を行うことで、溶湯中の窒素を除去することが可能である。
 ここで、前述のとおり、マンガン濃度が増加することにより溶湯への窒素溶解度が上昇し、脱窒反応も起こりにくくなる。そのため、脱窒反応を促進させるためには真空脱ガス処理における真空度を高くする必要がある。例えばクロムを含有する合金鋼であれば真空度を高くしても問題はない。ところが、マンガン鋼の場合は溶鋼温度でのマンガンの蒸気圧が高いため、真空脱ガス処理における真空度を上げすぎると、マンガンの揮発損失が著しく増加する。そのため、真空排気設備配管などに地金付着が著しくなるという問題がある。したがって、マンガン揮発損失の抑制と、溶湯中の窒素濃度低下を両立させる必要があった。
 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、マンガン揮発損失の抑制と、溶湯中の窒素濃度低下を両立させる高マンガン鋼の溶製方法を提案することを目的としている。
 前記課題を解決し上記の目的を実現するため開発した本発明は、下記の要旨構成に示すとおりである。即ち、本発明は、転炉にて脱炭吹錬を施したのちに出鋼した溶鋼と、別途溶製した高マンガン溶湯との合わせ湯を行うことで、マンガン濃度10質量%以上40質量%以下である高マンガン鋼を溶製する方法であって、合わせ湯を行ったのち、鋳造を行うまでの間に、真空処理を施すことで合わせ湯中の窒素濃度を低下させるにあたり、真空処理前の溶湯中マンガン濃度と溶湯温度に基づき、真空処理中の真空度を調整することを特徴とする高マンガン鋼の溶製方法を提案する。
 なお、本発明に係る上記高マンガン鋼の溶製方法については、前記真空処理中の真空度P(Pa)を下記(1)式で表される範囲として真空処理を行うこと、ここで、(1)式中、Tは溶湯温度(℃)であり、[Mn]は溶湯中マンガン濃度(質量%)であり、Pは真空槽内の真空度(Pa)である、がより好ましい解決手段になり得るものと考えられる。
0.005986×T-19.07×T+15765.5+(0.001613×T-4.624×T+3319.7)×[Mn]<P<400×[Mn]・・・(1)
 以上説明したように、本発明によれば、マンガン揮発損失を抑制しつつ、溶湯中の窒素濃度を低下させることができ、高いマンガン歩留まりと低窒素含有を両立させた高マンガン鋼を溶製することが可能となった。特にマンガン濃度に応じて真空処理中の真空度を適正にコントロールすることで、生産性の低下も抑止することが可能となる。
 高マンガン鋼の場合、マンガン濃度の増加にともない溶鋼(溶湯)温度でのマンガン蒸気圧が上昇する。特に真空脱ガス処理において、処理溶湯のマンガン蒸気圧以上に真空度を上げると、真空槽内でマンガン蒸気が激しく沸騰する状態となり、マンガンの揮発損失が著しく増加するという問題がある。そのため、このような現象を抑止するためには、真空度を下げることでリスクが低下できる。ところが、脱窒反応は、真空槽中の窒素分圧が低いほど促進される。そのため、真空度を下げすぎた場合は、真空槽中の窒素分圧が高くなって、溶湯中の窒素濃度を低下させることができなくなる。
 マンガン揮発損失の抑止と窒素濃度低下を両立させるため、発明者らが鋭意調査した結果、マンガン揮発損失が発生せず、かつ窒素濃度低下に有効な真空度が存在することが明らかになった。マンガン蒸気圧および溶湯への窒素溶解度は、いずれもマンガン濃度や溶湯温度に対する依存性が強いことがわかった。
 まず、マンガン濃度と溶湯温度を種々変化させた条件で、マンガン含有溶湯のマンガンの蒸気圧を測定したところ、マンガン蒸気圧は溶湯温度の増加に伴い、概ね二次関数的に増加し、また、マンガン濃度に概ね比例して増加することを見出した。そのため、マンガン濃度の一次式として、および、溶湯温度の二次式として、回帰分析によりマンガンの蒸気圧を求めることが可能となった。
 また、マンガン含有溶湯からの窒素濃度低下が起こる真空度を調べたところ、概ね溶湯中のマンガン濃度にのみ依存し、マンガン濃度に比例するということを見出した。
 以上の実験結果をもとに回帰分析を行った結果、マンガン揮発損失抑止と窒素濃度低下を両立する真空処理の真空度P(Pa)は、溶湯中のマンガン濃度[Mn](質量%)および溶湯温度T(℃)の関数として下記(1)式のようにあらわされることを明らかにした。
0.005986×T-19.07×T+15765.5+(0.001613×T-4.624×T+3319.7)×[Mn]<P<400×[Mn]・・・(1)
 本発明にかかる高マンガン鋼の溶製方法は以下のとおりである。
(a)転炉にて、脱炭吹錬を実施し、普通鋼の溶鋼を取鍋に出鋼する(普通鋼溶製工程)。吹錬中の酸化を考慮すると転炉内にマンガン源を添加しないことが望ましい。
(b)マンガン源を、電気炉などの設備で溶解し、高マンガン溶湯をあらかじめ溶製する。脱りん処理や脱炭処理を行うと酸化によりマンガン損失が生じるので、金属マンガンを溶解することが望ましい(高マンガン溶湯溶製工程)。
(c)転炉から出鋼した普通鋼の溶鋼と、電気炉等で溶解した高マンガン溶湯との合わせ湯を行う(合わせ湯工程)。
(d)合わせ湯工程後の窒素濃度は、数百質量ppmになるため、窒素濃度低減のために、真空脱ガス設備、たとえば、RH式真空脱ガス設備を用いて、真空処理し、窒素濃度を低下させる(真空処理工程)。この際、溶湯のマンガン濃度および溶湯温度に応じて、好ましくは上記(1)式に従い、真空度を適正に制御する。
(e)真空処理後は、LF等の取鍋精錬プロセスにおいて成分調整等を施し、連続鋳造設備もしくは造塊作業にて、鋳造を行う(鋳造工程)。
<実施例1>
(処理1)
 本発明方法を適用するため、転炉にて、脱炭吹錬を行い、取鍋に出鋼した。出鋼成分として、C:0.02質量%、Mn:0.01質量%の溶鋼200tを得た(普通鋼溶製工程)。また、電気炉において、金属マンガン75tとスクラップ25tを溶解し、Mn濃度が75質量%の高マンガン溶湯100tを得た(高マンガン溶湯溶製工程)。これらの合わせ湯を行った(合わせ湯工程)ところ、Mn:25質量%、N:479質量ppmであった。また、溶湯温度Tは1600℃であった。合わせ湯後の取鍋をRH式真空脱ガス設備に運び、溶湯を真空度P=3333Pa(25torr)の条件で60分間還流した(真空処理工程)ところ、真空処理後のMn濃度は24.9質量%、N濃度は95質量ppmとなった。
(処理2)
 比較例として、転炉にて、脱炭吹錬を行い、取鍋に出鋼した。出鋼成分として、C:0.02質量%、Mn:0.01質量%の溶鋼200tを得た(普通鋼溶製工程)。また、電気炉において、金属マンガン75tとスクラップ25tを溶解し、Mn濃度が75質量%の高マンガン溶湯100tを得た(高マンガン溶湯溶製工程)。これらの合わせ湯を行った(合わせ湯工程)ところ、Mn:25質量%、N:524質量ppmであった。また、溶湯温度Tは1600℃であった。合わせ湯後の取鍋をRH式真空脱ガス設備に運び、真空度P=933Pa(7torr)の条件で60分間還流した(真空処理工程)ところ、真空処理後のMn濃度は23.0質量%に下がり、N濃度は87質量ppmとなった。
(処理3)
 比較例として、転炉にて、脱炭吹錬を行い、取鍋に出鋼した。出鋼成分として、C:0.02質量%、Mn:0.01質量%の溶鋼200tを得た(普通鋼溶製工程)。また、電気炉において、金属マンガン75tとスクラップ25tを溶解し、Mn濃度が75質量%の高マンガン溶湯100tを得た(高マンガン溶湯溶製工程)。これらの合わせ湯を行った(合わせ湯工程)ところ、Mn:25質量%、N:460質量ppmであった。また、溶湯温度Tは1600℃であった。合わせ湯後の取鍋をRH式真空脱ガス設備に運び、真空度P=20.0×10Pa(150torr)の条件で60分間還流した(真空処理工程)ところ、真空処理後のMn濃度は25.0質量%、N濃度は435質量ppmとなった。
 本発明方法を適用した処理1は、真空処理中の真空度Pを(1)式の範囲内で適切に保ったので、真空処理後の溶湯中のMn濃度を維持したまま、N濃度を100質量ppm以下まで低減できた。比較例の処理2は、真空処理中の真空度Pが高すぎて、真空処理後の溶湯中Mn濃度が低下しており、マンガン損失が見られた。一方、真空処理中の真空度Pが低すぎる処理3では、溶湯中のNがほとんど低減していない。
<実施例2>
 上記実施例1と同様の設備を用い、種々のマンガン濃度や溶湯温度T、真空度Pで高マンガン鋼を溶製した。処理条件と真空処理前後のMn濃度[Mn](質量%)およびN濃度[N](質量ppm)を表1に示す。併せて、表1には、上記(1)式の左辺、右辺の値と真空処理中の真空度P(Pa)を比較のために示す。

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 真空処理中の真空度Pが上記(1)式を満足するように、適切に管理した処理No.1~9(評価欄「○」印)は、溶鋼中のMn濃度([Mn])を維持したまま、N濃度([N])の低減が図られている。一方、真空度Pが低すぎる、つまり、(1)式の右の不等号を満足しない処理No.10~18(評価欄「低」)は、溶鋼中N濃度が低下しておらず、悪化している例もある。また、真空度Pが高すぎる、つまり、(1)式の左の不等号を満足しない処理No.19~27(評価欄「高」)は、真空処理後に溶鋼中Mn濃度が低下しており、マンガン損失が生じている。
 本発明によれば、適切な真空度で合わせ湯後の高マンガン溶湯を真空処理することにより、マンガンを揮発損失することなく、窒素濃度を低減できるので、効率よく高マンガン鋼を製造することが可能となる。

Claims (2)

  1. 転炉にて脱炭吹錬を施したのちに出鋼した溶鋼と、別途溶製した高マンガン溶湯との合わせ湯を行うことで、マンガン濃度10質量%以上40質量%以下である高マンガン鋼を溶製する方法であって、
    合わせ湯を行ったのち、鋳造を行うまでの間に、真空処理を施すことで合わせ湯中の窒素濃度を低下させるにあたり、
    真空処理前の溶湯中マンガン濃度と溶湯温度に基づき、真空処理中の真空度を調整することを特徴とする高マンガン鋼の溶製方法。
  2. 前記真空処理中の真空度P(Pa)を下記(1)式で表される範囲として真空処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の高マンガン鋼の溶製方法。
    0.005986×T-19.07×T+15765.5+(0.001613×T-4.624×T+3319.7)×[Mn]<P<400×[Mn]・・・(1)
    ここで、T  :溶湯温度(℃)、
       [Mn]:溶湯中マンガン濃度(質量%)、
        P  :真空槽内の真空度(Pa)
    を表す。
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CN115305312A (zh) * 2022-07-28 2022-11-08 鞍钢股份有限公司 一种降低vd工序高锰钢锰烧损的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10140227A (ja) * 1996-11-05 1998-05-26 Nkk Corp 高合金鋼の合わせ湯による製造方法
JP2010248536A (ja) * 2009-04-10 2010-11-04 Sumitomo Metal Ind Ltd 高Mn含有金属の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10140227A (ja) * 1996-11-05 1998-05-26 Nkk Corp 高合金鋼の合わせ湯による製造方法
JP2010248536A (ja) * 2009-04-10 2010-11-04 Sumitomo Metal Ind Ltd 高Mn含有金属の製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHOH TAKAO, MORITANI TOORU, INOUYE MICHIO: "Kinetics of Nitrogen Desorption of Liquid Iron, Liquid Fe-Mn and Fe-Cu Alloys under Reduced Pressures", TRANSACTIONS OF THE IRON AND STEEL INSTITUTE OF JAPAN, IRON AND STEEL INSTITUTE OF JAPAN, JP, vol. 19, no. 4, 15 April 1979 (1979-04-15), JP , pages 221 - 230, XP055901950, ISSN: 0021-1583, DOI: 10.2355/isijinternational1966.19.221 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115305312A (zh) * 2022-07-28 2022-11-08 鞍钢股份有限公司 一种降低vd工序高锰钢锰烧损的方法

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