JPS6250545B2 - - Google Patents
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- JPS6250545B2 JPS6250545B2 JP594885A JP594885A JPS6250545B2 JP S6250545 B2 JPS6250545 B2 JP S6250545B2 JP 594885 A JP594885 A JP 594885A JP 594885 A JP594885 A JP 594885A JP S6250545 B2 JPS6250545 B2 JP S6250545B2
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- chromium
- slag
- reduction
- molten
- molten metal
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- 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
-
- 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
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/005—Manufacture of stainless steel
-
- 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
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/30—Regulating or controlling the blowing
- C21C5/34—Blowing through the bath
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明はクロム含有合金（（例えばステンレス
鋼）を量産工程で製造するための方法に関する。 （従来の技術） ステンレス鋼のような高クロム鋼は、従来、ク
ロム源として、電気炉法で作られたフエロクロム
のようなクロム合金剤を、溶銑あるいはスクラツ
プとともに溶解し、ついで脱炭などの精錬処理を
行つて製造されてきた。 ステンレス鋼炉として、普通鋼などの溶製に用
いられる上底吹転炉を利用する場合もあるが、ほ
とんどの場合にクロム源は電気炉で製造されたフ
エロクロムである。その場合の問題点は、電気炉
でクロム鉱石を還元したフエロクロムを用いるた
めに、還元エネルギーコストが高く、最終的にス
テンレス溶鋼コストが高くなることである。 この問題点を解決するための方法の一つとし
て、クロム源の一部をクロム鉱石や、クロム鉱石
を炉外で予備還元した半還元物を転炉製鋼過程で
加えて、例えば溶鋼中に含まれる炭素で還元する
ことにより代替することが試みられている。しか
し、これまでに知られている方法はクロム酸化物
の還元に最適なものではないため、炭素による還
元後のスラグの酸化物含有量が高いという問題が
ある（例えば、鉄と鋼’82−S843）。その含有量
を低下するためには、吹錬温度を1700℃、あるい
はそれ以上まで高めるか、あるいはフエロシリコ
ンのような還元剤を添加してスラグ中の酸化クロ
ムを還元回収する方法を併用することが必要であ
つた。すなわち、クロム鉱石の還元エネルギー
を、電力から炭素分の燃焼熱にかえることによる
コスト低下を狙つて、実際には電力を多量に用い
て製造されたフエロシリコンを多量に仕上げ還元
用に用いたり、あるいは耐火物に著しい負荷を与
えるという矛盾をおかしてきた。 一方、近年フエロクロムの製造を従来の電気炉
法から上底吹転炉法を用いる、所謂溶融還元法が
発表され（特願昭58−117824など）、フエロクロ
ム製造の脱電力化の可能性が示されている。しか
し、その原理をステンレス鋼製造にそのまま応用
しても、最適の製造方法とはならない。すなわ
ち、通常のフエロクロムの液相線温度は約1570℃
であるため、底吹を行う方法では溶湯温度は当然
1570℃より高くなければ底吹操業を行えない。こ
の温度条件下では、クロム鉱石還元に特有な還元
溶融性のクロムスピネルを溶解するに必要なスラ
グ組成は把握されている（“鉄と鋼”’84−
S117）。一方、ステンレス粗溶鋼（Fe／Cr比はス
テンレス溶鋼のそれにほぼ近いが、Ｃ％が高いも
のを指す）の場合には液相線温度はフエロクロム
のそれより低くなるので、底吹を行うという観点
からは、吹錬温度を1550℃以下、例えば1500℃に
低下することが可能である。吹錬温度を低下する
ことは、耐火物原単位を低下すること、および熱
効率を高めることなど有利な条件である。しか
し、一般にはクロム鉱石の還元促進の前提になる
難溶融性クロムスピネルを溶解するためのスラグ
条件が明らかにされておらず、液相線低下を利用
することが可能となつていない。したがつて、上
記のような低温度で、炭素還元によりスラグ中の
クロム含有量を十分に低下せしめた例はない。 以上のように、クロム鉱石あるいはその半還元
物をクロムの主原料とし、上底吹転炉型反応容器
を用いて、クロム酸化物の還元促進に超高温精錬
や、フエロシリコンなどを必要とする仕上げ還元
に依存せず、また、フエロクロムよりも溶湯の液
相線温度が低いという利点を生かして、効率的に
還元を進め、かつ、最終的にステンレス溶鋼に結
びつけて、安価にステンレス鋼のような高クロム
合金を製造するための方法は明らかにされていな
いと言える。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明はクロム鉱石あるいはその半還元物を主
クロム源とし、上底吹転炉型反応容器を用いて、
超高温精錬やフエロシリコンなどを必要とする従
来法による仕上げ還元に依存せず、また、フエロ
クロム溶融還元製錬と比較すると、溶湯の液相線
温度が低いという特徴を生かして効率的にクロム
酸化物の還元を進め、かつ、最終的にステンレス
溶鋼に結びつけて、量産的に安価にステンレス鋼
のような高クロム合金を製造するための方法を提
供するものである。 （問題点を解決するための手段） 本発明の要旨は、クロム酸化物を含有する原料
を、炭材とともに上底吹転炉型反応容器に装入
し、酸化性ガスを供給して前記クロム酸化物を含
有する原料の溶融と還元を行う方法において、炭
材の供給量を制御することによつて、 〔Ｃ（％）〕≧0.07〔Cr（％）〕＋4.3 なる関係を満足する如く遊離炭材を炉内に残存さ
せかつ、第１工程終了時点でのスラグ組成が、1/
２（MgO（％））＋（Al2O3（％））≦0.09〔溶湯温度
（℃）〕−108なる関係を満足するようにフラツクス
の添加量を変化させてMgO％およびAl2O3％の何
れか一方または双方を制御してクロム酸化物を含
有する原料の溶融と還元を行う第１工程と、生成
したスラグの一部を排出する第２工程と、溶融合
金の脱炭を行う第３工程とからなることを特徴と
するクロム含有合金の製造方法にある。 （作用） 本発明ではクロム含有合金製造の主クロム源
（成品中に含まれるクロム量のうちの30％以上を
意味する）として、フエロクロムのように、すで
にクロム鉱石の還元とスラグ分離を行つたもので
はなく、クロム鉱石そのもの、あるいはそれを前
処理して予備還元したもの、すなわち、クロム分
の30％以上は酸化物として存在し、かつ、クロム
鉱石中に含まれていたMgO、Al2O3、SiO2などを
主成分とする脈石分が、実質的に分離されずに含
まれている状態のものを使用する。前処理・予備
還元の１例としては、クロム鉱石粉とコークスの
ような炭材の粉を混合して、ペレツトやブリケツ
トのように造粒あるいは塊状化したものを、ロー
タリーキルンやシヤフト炉で加熱する方法があ
る。加熱温度および加熱時の再酸化の程度によ
り、還元率がきまるが、適正条件ではクロム分の
30〜65％程度を還元することができる。 このようなクロム酸化物を含有する原料は、上
底吹転炉型反応容器に装入して、コークスなどの
炭材、および酸素を含有するガスを供給して、酸
化物の溶融と還元を行う。上底吹転炉型反応容器
を用いる理由は、底吹ガスによる溶融物の強撹拌
効果により、難還元性のクロム酸化物を含むスラ
グを効率的に還元するためである。底吹ガスとし
ては、例えば２重管羽口を用いて、羽口を冷却し
て消耗を抑制しつつ、酸素ガスを用いるか、ある
いはアルゴン・窒素などの不活性ガスを用いる。 コークスなどの炭材は、酸素を含有するガスと
作用して Ｃ＋１／２O2→CO あるいは、 Ｃ＋O2→CO2 の反応によつて発熱して、炉内物の加熱および反
応に必要な熱を供給するとともに、それ自体が還
元剤として作用し、酸化物を形成している酸素と
結びつくこと、及び溶融合金に加炭する作用をす
る。塊コークスを用いる場合は炉上方から投入
し、粉コークスを用いる場合にも、少なくとも50
％以上はスラグ上方から吹付けるか、あるいは塊
状化して炉上方から投入する。炭材の大半は溶湯
への底吹添加でなく、スラグ上方から添加するこ
とが、スラグ状況を制御し、操業を安定化するの
に望ましい条件である（第２図）。なお、コーク
スのかわりに、石炭を直接用いることも、発熱量
は減少するが可能である。 操業をはじめるにあたつて、例えば溶銑のよう
な溶鉄源が炉に装入される。一方クロム酸化物を
含有する原料は、塊状物については炉上方から投
入し、一方、粉状の場合には、例えば上吹ランス
を通してスラグ上方から吹付ける。 この工程において、必要な条件は次の二つであ
る。クロムは鉄に比して酸化しやすいので、クロ
ムを多量に含む溶湯が吹酸雰囲気にさらされる
と、クロム分の再酸化がおこる。その結果、スラ
グ中のクロム分を必要とされるレベルまで低下す
ることが困難である。これを防止するためには、
所定量以上のスラグを炉内に共存させる。このた
めのスラグ量は第３図に示す通りでありクロム分
の30％以上が、クロム鉱石に存在していた脈石分
を伴つたままで添加されること、及びスラグ成分
が以下の条件を満足するようにCaOやSiO2を含
むフラツクスが添加されること、あるいは前ヒー
トのスラグの一部を残存させることにより満足す
ることができる。 スラグ成分は次の二つの条件を満足すること
が、難溶性のクロムスピネルの溶融を順調に進
め、クロム還元を促進するために必要であること
が実験によつてあきらかになつた（第４図）。 １／２（MgO（％））＋（Al2O3（％））≦0.09〔溶湯
温 度（℃）−108 (2) これはシリケート溶融スラグ中のAl2O3溶解度
が温度の函数であること、及びシリケートスラグ
のAl2O3分が溶解度を越えると、クロム鉱石中に
あるクロムスピネルの溶解を妨げるように高融点
のマグネシアスピネルがまわりに析出するからで
ある。 次に、前述の強撹拌状態でメタルの雰囲気への
露出を防止するに必要な通常の転炉操業に比して
多量のスラグをフオーミングをおこさず安定に制
御するには、炉内のスラグ中に常に遊離炭材を残
存させるように炭材の添加を行い、その結果とし
て溶融メタルが、(2)式の成分条件を満足すること
が必要であることがわかつた（第５図）。 〔Ｃ（％）〕≧0.07〔Cr（％）〕＋4.3 (1) このような条件を満足させつつ操業を行うこと
により、スラグ中の（T.Cr）を比較的低温操業
で、かつフエロシリコンなどを用いての還元に依
存することなく、スラグ中の（T.Cr）を２％以
下まで安定して低下することができる。 以上の第１工程に引きつづき、生成した多量の
スラグの一部を排滓する。これは、強撹拌状態の
溶融金属をスラグで安定してシールして再酸化を
防止しつつ、炭素で還元してスラグの（T.Cr）
を低下する第１工程と、溶融金属の中に含まれる
炭素分を低下するために酸化処理を行う第３工程
の間を矛盾なく結びつけるための処理であり、排
滓される比率が高い方が望ましい。少なくとも50
％以上であることが必要であり、できれば70〜90
％が排滓されることが望ましい。残つたスラグ
は、第３工程で再酸化したクロムを少なくともク
ロム酸化物の飽和値まで含有するために、クロム
の再酸化量はスラグ残留量が多いほど増加するか
らである。 第３工程では、再び上底吹吹酸を行つて、溶融
金属の脱炭を行う。なお、吹酸をはじめる前、あ
るいは途中で、ステンレス鋼スクラツプや高炭素
フエロクロムを添加する。その添加量は、必要と
する成品溶湯量、クロム％、及び第３工程の前及
び後の溶湯温度が所定条件を満足するように決定
される。 第３工程の脱炭時の、温度と成分を調整する補
助的手段の一つは、上吹ランスから鉄酸化物を含
む粉体、例えば鉄鉱石などの酸化鉄粉あるいはク
ロム鉱石粉を酸素とともに吹き付けることであ
る。この場合、供給した粉体中の酸化鉄は溶湯中
Ｃと反応して吸熱反応をおこしながら脱炭を行
う。以上のように、添加するクロム源の種類と、
脱炭用酸素源の種類の組合せにより、所定の成
分、温度条件を満足させることができる。 第３工程終了後の溶湯炭素含有量はステンレス
鋼成品として要求される、例えば〔Ｃ〕≦0.05％
としてもよいが、中間のＣ％で出湯して、例えば
真空吹酸を行つてもよい。高クロム溶鋼の脱炭に
一層適した設備で行つた方が、本発明の目的とす
る超高温精錬及びフエロシリコンなどによる仕上
げ還元からの脱脚という目的の点からは適してい
る。 いずれの工程をとつても、所定の値まで脱炭を
行つた後、必要に応じて脱ガス及び微量成分の調
整を行つてから、鋳造を行う。 （実施例） 定格容量150tの上底吹転炉を用いて、溶鉄源と
して炉外脱リン溶銑、主クロム源として半還元ク
ロムペレツトを用いて、以下の三つの工程によ
り、18％Cr―0.9％Ｃのステンレス粗溶鋼を溶製
し、これを取鍋に出鋼して真空下で吹酸を行つて
18％Cr―0.05％Ｃのステンレス溶鋼を製造して連
続鋳造した。 使用した諸原料の成分は次の通りである。
鋼）を量産工程で製造するための方法に関する。 （従来の技術） ステンレス鋼のような高クロム鋼は、従来、ク
ロム源として、電気炉法で作られたフエロクロム
のようなクロム合金剤を、溶銑あるいはスクラツ
プとともに溶解し、ついで脱炭などの精錬処理を
行つて製造されてきた。 ステンレス鋼炉として、普通鋼などの溶製に用
いられる上底吹転炉を利用する場合もあるが、ほ
とんどの場合にクロム源は電気炉で製造されたフ
エロクロムである。その場合の問題点は、電気炉
でクロム鉱石を還元したフエロクロムを用いるた
めに、還元エネルギーコストが高く、最終的にス
テンレス溶鋼コストが高くなることである。 この問題点を解決するための方法の一つとし
て、クロム源の一部をクロム鉱石や、クロム鉱石
を炉外で予備還元した半還元物を転炉製鋼過程で
加えて、例えば溶鋼中に含まれる炭素で還元する
ことにより代替することが試みられている。しか
し、これまでに知られている方法はクロム酸化物
の還元に最適なものではないため、炭素による還
元後のスラグの酸化物含有量が高いという問題が
ある（例えば、鉄と鋼’82−S843）。その含有量
を低下するためには、吹錬温度を1700℃、あるい
はそれ以上まで高めるか、あるいはフエロシリコ
ンのような還元剤を添加してスラグ中の酸化クロ
ムを還元回収する方法を併用することが必要であ
つた。すなわち、クロム鉱石の還元エネルギー
を、電力から炭素分の燃焼熱にかえることによる
コスト低下を狙つて、実際には電力を多量に用い
て製造されたフエロシリコンを多量に仕上げ還元
用に用いたり、あるいは耐火物に著しい負荷を与
えるという矛盾をおかしてきた。 一方、近年フエロクロムの製造を従来の電気炉
法から上底吹転炉法を用いる、所謂溶融還元法が
発表され（特願昭58−117824など）、フエロクロ
ム製造の脱電力化の可能性が示されている。しか
し、その原理をステンレス鋼製造にそのまま応用
しても、最適の製造方法とはならない。すなわ
ち、通常のフエロクロムの液相線温度は約1570℃
であるため、底吹を行う方法では溶湯温度は当然
1570℃より高くなければ底吹操業を行えない。こ
の温度条件下では、クロム鉱石還元に特有な還元
溶融性のクロムスピネルを溶解するに必要なスラ
グ組成は把握されている（“鉄と鋼”’84−
S117）。一方、ステンレス粗溶鋼（Fe／Cr比はス
テンレス溶鋼のそれにほぼ近いが、Ｃ％が高いも
のを指す）の場合には液相線温度はフエロクロム
のそれより低くなるので、底吹を行うという観点
からは、吹錬温度を1550℃以下、例えば1500℃に
低下することが可能である。吹錬温度を低下する
ことは、耐火物原単位を低下すること、および熱
効率を高めることなど有利な条件である。しか
し、一般にはクロム鉱石の還元促進の前提になる
難溶融性クロムスピネルを溶解するためのスラグ
条件が明らかにされておらず、液相線低下を利用
することが可能となつていない。したがつて、上
記のような低温度で、炭素還元によりスラグ中の
クロム含有量を十分に低下せしめた例はない。 以上のように、クロム鉱石あるいはその半還元
物をクロムの主原料とし、上底吹転炉型反応容器
を用いて、クロム酸化物の還元促進に超高温精錬
や、フエロシリコンなどを必要とする仕上げ還元
に依存せず、また、フエロクロムよりも溶湯の液
相線温度が低いという利点を生かして、効率的に
還元を進め、かつ、最終的にステンレス溶鋼に結
びつけて、安価にステンレス鋼のような高クロム
合金を製造するための方法は明らかにされていな
いと言える。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明はクロム鉱石あるいはその半還元物を主
クロム源とし、上底吹転炉型反応容器を用いて、
超高温精錬やフエロシリコンなどを必要とする従
来法による仕上げ還元に依存せず、また、フエロ
クロム溶融還元製錬と比較すると、溶湯の液相線
温度が低いという特徴を生かして効率的にクロム
酸化物の還元を進め、かつ、最終的にステンレス
溶鋼に結びつけて、量産的に安価にステンレス鋼
のような高クロム合金を製造するための方法を提
供するものである。 （問題点を解決するための手段） 本発明の要旨は、クロム酸化物を含有する原料
を、炭材とともに上底吹転炉型反応容器に装入
し、酸化性ガスを供給して前記クロム酸化物を含
有する原料の溶融と還元を行う方法において、炭
材の供給量を制御することによつて、 〔Ｃ（％）〕≧0.07〔Cr（％）〕＋4.3 なる関係を満足する如く遊離炭材を炉内に残存さ
せかつ、第１工程終了時点でのスラグ組成が、1/
２（MgO（％））＋（Al2O3（％））≦0.09〔溶湯温度
（℃）〕−108なる関係を満足するようにフラツクス
の添加量を変化させてMgO％およびAl2O3％の何
れか一方または双方を制御してクロム酸化物を含
有する原料の溶融と還元を行う第１工程と、生成
したスラグの一部を排出する第２工程と、溶融合
金の脱炭を行う第３工程とからなることを特徴と
するクロム含有合金の製造方法にある。 （作用） 本発明ではクロム含有合金製造の主クロム源
（成品中に含まれるクロム量のうちの30％以上を
意味する）として、フエロクロムのように、すで
にクロム鉱石の還元とスラグ分離を行つたもので
はなく、クロム鉱石そのもの、あるいはそれを前
処理して予備還元したもの、すなわち、クロム分
の30％以上は酸化物として存在し、かつ、クロム
鉱石中に含まれていたMgO、Al2O3、SiO2などを
主成分とする脈石分が、実質的に分離されずに含
まれている状態のものを使用する。前処理・予備
還元の１例としては、クロム鉱石粉とコークスの
ような炭材の粉を混合して、ペレツトやブリケツ
トのように造粒あるいは塊状化したものを、ロー
タリーキルンやシヤフト炉で加熱する方法があ
る。加熱温度および加熱時の再酸化の程度によ
り、還元率がきまるが、適正条件ではクロム分の
30〜65％程度を還元することができる。 このようなクロム酸化物を含有する原料は、上
底吹転炉型反応容器に装入して、コークスなどの
炭材、および酸素を含有するガスを供給して、酸
化物の溶融と還元を行う。上底吹転炉型反応容器
を用いる理由は、底吹ガスによる溶融物の強撹拌
効果により、難還元性のクロム酸化物を含むスラ
グを効率的に還元するためである。底吹ガスとし
ては、例えば２重管羽口を用いて、羽口を冷却し
て消耗を抑制しつつ、酸素ガスを用いるか、ある
いはアルゴン・窒素などの不活性ガスを用いる。 コークスなどの炭材は、酸素を含有するガスと
作用して Ｃ＋１／２O2→CO あるいは、 Ｃ＋O2→CO2 の反応によつて発熱して、炉内物の加熱および反
応に必要な熱を供給するとともに、それ自体が還
元剤として作用し、酸化物を形成している酸素と
結びつくこと、及び溶融合金に加炭する作用をす
る。塊コークスを用いる場合は炉上方から投入
し、粉コークスを用いる場合にも、少なくとも50
％以上はスラグ上方から吹付けるか、あるいは塊
状化して炉上方から投入する。炭材の大半は溶湯
への底吹添加でなく、スラグ上方から添加するこ
とが、スラグ状況を制御し、操業を安定化するの
に望ましい条件である（第２図）。なお、コーク
スのかわりに、石炭を直接用いることも、発熱量
は減少するが可能である。 操業をはじめるにあたつて、例えば溶銑のよう
な溶鉄源が炉に装入される。一方クロム酸化物を
含有する原料は、塊状物については炉上方から投
入し、一方、粉状の場合には、例えば上吹ランス
を通してスラグ上方から吹付ける。 この工程において、必要な条件は次の二つであ
る。クロムは鉄に比して酸化しやすいので、クロ
ムを多量に含む溶湯が吹酸雰囲気にさらされる
と、クロム分の再酸化がおこる。その結果、スラ
グ中のクロム分を必要とされるレベルまで低下す
ることが困難である。これを防止するためには、
所定量以上のスラグを炉内に共存させる。このた
めのスラグ量は第３図に示す通りでありクロム分
の30％以上が、クロム鉱石に存在していた脈石分
を伴つたままで添加されること、及びスラグ成分
が以下の条件を満足するようにCaOやSiO2を含
むフラツクスが添加されること、あるいは前ヒー
トのスラグの一部を残存させることにより満足す
ることができる。 スラグ成分は次の二つの条件を満足すること
が、難溶性のクロムスピネルの溶融を順調に進
め、クロム還元を促進するために必要であること
が実験によつてあきらかになつた（第４図）。 １／２（MgO（％））＋（Al2O3（％））≦0.09〔溶湯
温 度（℃）−108 (2) これはシリケート溶融スラグ中のAl2O3溶解度
が温度の函数であること、及びシリケートスラグ
のAl2O3分が溶解度を越えると、クロム鉱石中に
あるクロムスピネルの溶解を妨げるように高融点
のマグネシアスピネルがまわりに析出するからで
ある。 次に、前述の強撹拌状態でメタルの雰囲気への
露出を防止するに必要な通常の転炉操業に比して
多量のスラグをフオーミングをおこさず安定に制
御するには、炉内のスラグ中に常に遊離炭材を残
存させるように炭材の添加を行い、その結果とし
て溶融メタルが、(2)式の成分条件を満足すること
が必要であることがわかつた（第５図）。 〔Ｃ（％）〕≧0.07〔Cr（％）〕＋4.3 (1) このような条件を満足させつつ操業を行うこと
により、スラグ中の（T.Cr）を比較的低温操業
で、かつフエロシリコンなどを用いての還元に依
存することなく、スラグ中の（T.Cr）を２％以
下まで安定して低下することができる。 以上の第１工程に引きつづき、生成した多量の
スラグの一部を排滓する。これは、強撹拌状態の
溶融金属をスラグで安定してシールして再酸化を
防止しつつ、炭素で還元してスラグの（T.Cr）
を低下する第１工程と、溶融金属の中に含まれる
炭素分を低下するために酸化処理を行う第３工程
の間を矛盾なく結びつけるための処理であり、排
滓される比率が高い方が望ましい。少なくとも50
％以上であることが必要であり、できれば70〜90
％が排滓されることが望ましい。残つたスラグ
は、第３工程で再酸化したクロムを少なくともク
ロム酸化物の飽和値まで含有するために、クロム
の再酸化量はスラグ残留量が多いほど増加するか
らである。 第３工程では、再び上底吹吹酸を行つて、溶融
金属の脱炭を行う。なお、吹酸をはじめる前、あ
るいは途中で、ステンレス鋼スクラツプや高炭素
フエロクロムを添加する。その添加量は、必要と
する成品溶湯量、クロム％、及び第３工程の前及
び後の溶湯温度が所定条件を満足するように決定
される。 第３工程の脱炭時の、温度と成分を調整する補
助的手段の一つは、上吹ランスから鉄酸化物を含
む粉体、例えば鉄鉱石などの酸化鉄粉あるいはク
ロム鉱石粉を酸素とともに吹き付けることであ
る。この場合、供給した粉体中の酸化鉄は溶湯中
Ｃと反応して吸熱反応をおこしながら脱炭を行
う。以上のように、添加するクロム源の種類と、
脱炭用酸素源の種類の組合せにより、所定の成
分、温度条件を満足させることができる。 第３工程終了後の溶湯炭素含有量はステンレス
鋼成品として要求される、例えば〔Ｃ〕≦0.05％
としてもよいが、中間のＣ％で出湯して、例えば
真空吹酸を行つてもよい。高クロム溶鋼の脱炭に
一層適した設備で行つた方が、本発明の目的とす
る超高温精錬及びフエロシリコンなどによる仕上
げ還元からの脱脚という目的の点からは適してい
る。 いずれの工程をとつても、所定の値まで脱炭を
行つた後、必要に応じて脱ガス及び微量成分の調
整を行つてから、鋳造を行う。 （実施例） 定格容量150tの上底吹転炉を用いて、溶鉄源と
して炉外脱リン溶銑、主クロム源として半還元ク
ロムペレツトを用いて、以下の三つの工程によ
り、18％Cr―0.9％Ｃのステンレス粗溶鋼を溶製
し、これを取鍋に出鋼して真空下で吹酸を行つて
18％Cr―0.05％Ｃのステンレス溶鋼を製造して連
続鋳造した。 使用した諸原料の成分は次の通りである。
【表】
【表】
【表】
各工程での添加物、及び成分、温度の推移を第
１図に示す。 第１工程終りの溶鋼スラグの成分は次の通りで
ある。
１図に示す。 第１工程終りの溶鋼スラグの成分は次の通りで
ある。
【表】
【表】
第２工程では、生成スラグの75％を排出し、溶
湯とコークスを残留せしめる。 第３工程では、これに18％Cr―0.05％Ｃのステ
ンレススクラツプを18t投入して上底吹吹酸を行
つて次の成分の溶湯を得た。
湯とコークスを残留せしめる。 第３工程では、これに18％Cr―0.05％Ｃのステ
ンレススクラツプを18t投入して上底吹吹酸を行
つて次の成分の溶湯を得た。
【表】
（発明の効果）
以上のように、本発明は安価なクロム源を利用
し、かつ高クロム合金溶製コストを高めている超
高温精錬およびフエロシリコンなどによる仕上げ
還元に依存することなく、歩留高く、安価にステ
ンレス鋼などのクロム含有合金を製造することを
可能にしたものであり、経済的な効果が大きい。
し、かつ高クロム合金溶製コストを高めている超
高温精錬およびフエロシリコンなどによる仕上げ
還元に依存することなく、歩留高く、安価にステ
ンレス鋼などのクロム含有合金を製造することを
可能にしたものであり、経済的な効果が大きい。
第１図は実施例における成分、温度の推移を示
す図、第２図は添加する炭材のうち、スラグ上方
から加えるものの比率が、スラグのフオーミング
程度に及ぼす影響を示す図、第３図はクロム分の
再酸化の程度とスラグ量の関係を示す図、第４図
は難溶性のクロムスピネルの溶解を順調に進めて
クロム還元を促進するために必要なスラグ成分条
件と温度の関係を示す図（溶湯の各温度に対して
線の右下の領域が難溶性スピネルの溶解を順調に
進めて還元を促進するための必要なスラグ条
件）、第５図は多量のスラグをフオーミングをお
こさず安定に制御するために必要な溶湯成分条件
を示す図である。
す図、第２図は添加する炭材のうち、スラグ上方
から加えるものの比率が、スラグのフオーミング
程度に及ぼす影響を示す図、第３図はクロム分の
再酸化の程度とスラグ量の関係を示す図、第４図
は難溶性のクロムスピネルの溶解を順調に進めて
クロム還元を促進するために必要なスラグ成分条
件と温度の関係を示す図（溶湯の各温度に対して
線の右下の領域が難溶性スピネルの溶解を順調に
進めて還元を促進するための必要なスラグ条
件）、第５図は多量のスラグをフオーミングをお
こさず安定に制御するために必要な溶湯成分条件
を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ クロム酸化物を含有する原料を、炭材ととも
に上底吹転炉型反応容器に装入し、酸化性ガスを
供給して前記クロム酸化物を含有する原料の溶融
と還元を行う方法において、炭材の供給量を制御
することによつて、 〔Ｃ（％）〕≧0.07〔Cr（％）〕＋4.3 なる関係を満足する如く遊離炭材を炉内に残存さ
せかつ、第１工程終了時点でのスラグ組成が、1/
２（MgO（％））＋（Al2O3（％））≦0.09〔溶湯温度
（℃）〕−108なる関係を満足するようにフラツクス
の添加量を変化させてMgO％およびAl2O3％の何
れか一方または双方を制御してクロム酸化物を含
有する原料の溶融と還元を行う第１工程と、生成
したスラグの一部を排出する第２工程と、溶融合
金の脱炭を行う第３工程とからなることを特徴と
するクロム含有合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP594885A JPS61166910A (ja) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | クロム含有合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP594885A JPS61166910A (ja) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | クロム含有合金の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61166910A JPS61166910A (ja) | 1986-07-28 |
| JPS6250545B2 true JPS6250545B2 (ja) | 1987-10-26 |
Family
ID=11625115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP594885A Granted JPS61166910A (ja) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | クロム含有合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61166910A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61253311A (ja) * | 1985-05-01 | 1986-11-11 | Nisshin Steel Co Ltd | クロム鉱石の溶融還元法 |
| JPH07100807B2 (ja) * | 1988-02-24 | 1995-11-01 | 川崎製鉄株式会社 | 低ｓ含クロム溶鉄の製造方法 |
| JP2683406B2 (ja) * | 1989-03-07 | 1997-11-26 | 川崎製鉄株式会社 | ステンレス鋼の溶製方法 |
| DE69622529T2 (de) * | 1995-09-28 | 2002-11-07 | Kawasaki Steel Corp., Kobe | Chromerzschmelzreduktionsverfahren |
| DE502005001988D1 (de) * | 2004-05-18 | 2007-12-27 | Holcim Ltd | Verfahren zur reduktion von cr aus cr-haltigen metallurgischen schlacken |
| JP6090606B2 (ja) * | 2014-03-24 | 2017-03-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 含クロム酸化物の溶融還元方法 |
| CN103911479B (zh) * | 2014-04-22 | 2016-01-20 | 武汉钢铁(集团)公司 | 90t顶底复吹转炉中铬矿直接还原合金化的方法 |
| CN105483315B (zh) * | 2016-01-19 | 2017-07-04 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 半钢炼钢转炉炉内铬矿直接合金化的方法 |
-
1985
- 1985-01-18 JP JP594885A patent/JPS61166910A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61166910A (ja) | 1986-07-28 |
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