JPH01225717A - 溶鋼の脱クロム方法 - 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〉 この発明は、転炉吹錬後の溶鋼からクロム（Ｃｒ）分を
効果的に除去する方法に関するものである。

〈従来技術とその課題〉 一般に、鋼中のＣｒ含有量が多くなれば冷間加工性及び
深絞り性などの加工特性の悪化を招くことが知られてお
り、そのため、自動車用冷延鋼板材等のような良加工性
の炭素鋼を溶製する場合には、溶鋼中のＣｒ含有量を０
．０３〜０．０５％以下に調整することが厳しく要求さ
れている。しかし、最近、転炉による炭素鋼溶製作業に
おいて、突発的なＣｒ含１１の上昇が起きるのを完全に
防止するのが次第に困難な状況となりつつあった。

なぜなら、転炉による炭素鋼の溶製作業においては、通
常、溶銑中へのスクラップの配合が行われているが、近
年、ステンレス鋼需要の伸びを反映して転炉配合原料た
るスクラップ中にステンレス鋼屑が混入する機会が増え
つつあったからである。

勿論、スクラップの管理は一段と強化されてはいるもの
の、実際作業においては、依然として転炉吹錬後の炭素
鋼におけるＣｒ含有量の規格外れ発生の問題を根絶でき
ないのが実状であった。

そこで、上述のようなＣｒ含有量の規格外れが発生した
場合の対策として、転炉において酸素を吹き下げ、吹錬
を更に延長して脱Ｃｒを図る方法を講じることも行われ
ている。しかし、この場合には、溶銑中に溶は込んでい
たＣｒの一部が脱炭精錬の際に既に酸化されＣｒ酸化物
としてスラグ吊に移動していることから、低Ｃｒ化に限
界があり、また、この処理中における転炉耐火物の溶損
も激しくなるとの問題もあった。

従って、Ｃｒ含有量規格外れの度合いの大きな溶鋼に対
しては“鋼種変更”を余儀無くさせられているのが現状
である。

一方、最近の鋼材需要の安定化傾向からスクラップはよ
り増加する気配を見せており、今後、更にスクラップが
多量にしかも安価に入手できるようになれば、炭素鋼溶
製に際して溶銑比を下げスクラップ比を上げる情勢とな
ることは目に見えている。従って、このような状況にな
ると、ステンレス鋼屑混入による鋼材のＣｒ含有量規格
外れの確率は益々高くなり、しかも規格外れ幅も一層大
きくなると考えられ、“鋼種変更”のみでは対処できな
くなることは明らかである。

く課題を解決するための手段〉 本発明者等は、前述したように、スクラップ等を通じて
溶鋼へのＣｒの混入が今後益々増加するであろうことを
予想した場合、“転炉での酸素吹き下げ吹錬の延長”で
はＣｒ含有量規格外れの教法や低Ｃｒｍ（自動車用冷延
鋼板に供する炭素鋼等）の溶製に対処できないとの観点
から、炉外精錬による簡易で効果的な溶鋼脱Ｃｒの可能
性について研究を行ったところ、［転炉吹錬後の未脱酸
・未真空処理溶鋼を取鍋等の容器に収容し、この中で高
い酸化性を有しかつ塩基度の低いフラックスと接触させ
ると溶鋼の脱Ｃｒが効果的に進行し、転炉配合原料等か
らのＣｒ混入があったとしても、自動車用冷延鋼板等で
要求される厳しいＣｒ規制をも十分に満たす低Ｃｒ鋼を
安定して溶製することが可能となる」との知見が得られ
たのである。

この発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、 「容器内に収容した転炉吹錬後の溶鋼に酸化性の低塩基
度フラックスを接触させることにより、簡単かつ安定に
溶鋼の脱Ｃｒを行う点」に特徴を有するものである。

ここで、溶鋼を収容する容器は格別に制限されるもので
はないが、−船釣には取鍋が最も簡便で好ましいものと
言える。また、フラックスの酸化力の程度並びに塩基度
も格別に限定されるものではなく、溶鋼の用途やＣｒ含
有量等に応じて適宜後述する範囲程度に調整すれば良い
。そして、フラックス組成としては酸化鉄（鉄鉱石、ダ
スト、スケール等のＦｅ０分）とＳｉＯ□を主成分とし
、これに八ｉ、０．（酸性酸化物であって脱Ｃｒに効果
的であることに加え、取鍋等の溶鋼容器の耐火物がＡＩ
！　ｔ　Ｏｘの場合に耐火物の溶損を防止する上で好ま
しい）。

Ｃａｂ（塩基度の調整や耐火物の溶損防止に有効）。

Ｍｇ０（耐火物の溶損防止に有効）及びＣａＦｚ（スラ
グの滓化性向上作用を有する）の１種又は２種以上を加
えた組成とするのが良く、これを混合或いは合成したも
のが本発明の脱Ｃｒ処理用として好適である。

以下、このフラックスの成分、塩基度及び酸化力の程度
について更に詳述する。

本発明に係る脱Ｃｒ処理を効果的に行うためには、フラ
ックス成分の選択の際、次の２点に留意することが重要
である。

第１点は、“スラグが有する酸化力”が同程度である場
合にはより低塩基性のスラグ組成となるように成分を選
択することである。なぜなら、脱Ｃｒ処理によってスラ
グ中に生成するＣｒ、Ｏ，は弱いながら塩基性の酸化物
であると考えられ、復ＣｒＬないようにスラグ中Ｃｒｚ
Ｏ３の活量を下げるにはスラグは低塩基度である方が有
効だからである。

第１図は、種々の酸化鉄活量（ａｙ、。）におけるスラ
グの塩基度（（ＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ｍｎ０）／　（Ｓｉ　
Ｏ２＋Ａ１ｚＯ３）ｌ　とＣｒの分配比（（Ｃｒ）　／
　［Ｃｒ］　）との関係を示したグラフである。ここで
、（ｌＺＦａｏはスラグ中のＦｅＯ濃度、即ち（Ｆｅｄ
）とスラグの塩基度とによってｒ　Ｔｕｒｋｄｏｇａｎ
及びＰｅａｒｓｏｎによる（ｌ　ＦｔｔＯ等活量線図（
”Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｉｒｏｎ　ａｎｄ　
５ｔｅｅｌ　Ｔｎｓｔ−ｉｔｕｔｅ″１９５３　Ｍ＾Ｒ
ＣＨ，２１７〜２２３真）　Ｊから推定されるところの
“スラグの酸化力を示す指標”である。この第１図から
も、同じａ　ＦｅＯを有するスラグであってもスラグの
塩基度が低い程クロムの分配比（（Ｃｒ）　／　［Ｃｒ
］　）の値が大きくなることが分かる。

なお、−Ｃにはスラグの塩基度は１以下であることが望
ましいが、２以下であっても良好な効果が得られ、また
、３以下であっても他の条件により脱Ｃｒの進行を確保
することができる。

第２点は、“スラグが強い酸化力を有するようにフラッ
クス成分を選ぶ”ことである。なぜなら、スラグによる
溶鋼中Ｃｒの酸化除去は、スラグの強い酸化力によって
脱炭を伴いながら脱Ｃｒがなされる現象によって行われ
るからである。

この点も、先に示した第１図から明らかである。

即ち、第１図を検討すると、同塩基度のスラグでは高い
αＦ０゜を持つスラグの方が高い（Ｃｒ）／　［Ｃｒ］
値となることが分かる筈である。

そして、スラグの塩基度が１．５〜３の場合には（Ｆｅ
　Ｏ）濃度は２０〜３０重量％以上であることが望まし
く、それ以外の領域では前記値より高い方が望ましい。

更に、この点を、−船釣なスラグの酸化力推定基準とし
て用いられる（Ｔ、Ｆｅ）によって検討しても同様の結
果が得られる。

即ち、第２図は、３種の比較的低いフラックス配合塩基
度（（ＣａＯ＋ＭｇＯ／５ｉＯｚ＋ＡｆｚＯｔ））別に
、Ｃｒ率に及ぼ（Ｔ、Ｆｅ）の影響を示したクラツであ
るが、この第２図からも、例えば脱Ｃｒ率が２０％を超
える脱Ｃｒフラックスを得るにはスラグの（Ｔ、Ｆｅ）
を、Ｓ　ｉ　Ｏｚ　＋　ＡＩ！　ｚ　Ｏｚ Ｓ　ｉ　Ｏｚ　＋　ＡＪ　ｚ　Ｏｚ Ｓｉｎｇ　＋　Ａｊ！ｚｏ　３ なる高い値に調整する必要のあることが分かる。

さて、本発明に係る脱Ｃｒ処理を施すに際して転炉スラ
グは除滓しておくことが望ましいが、復燐があまり問題
とならない場合には、転炉滓を少量残した状態のままで
上記の性質をもつスラグ成分が得されるように添加フラ
ックス成分を制御しても良い。

また、フラックスの添加方法としては溶鋼上部からの投
入法で十分であるが、溶鋼中へインジェクションする場
合の方がより効果的である。

フラックスの添加量は目的とする脱Ｃｒ量及び同時に起
きる脱炭量等によって決定されるが、通常１０〜５０　
ｋｇ／１−ｓｔｅｅｌでよい。これ以上になると、フォ
ーミング現象によってスラグが溢れたり溶鋼の温度降下
が大きくなったりするので不適当である。但し、取鍋の
嵩上げやフラックス添加後の昇温が可能であれば５０〜
１００　ｋｇ／１−ｓｔｅｅｌであっても差し支えない
。

ところで、本発明に係る処理において溶鋼とスラグの攪
拌が重要なことは言うまでもないが、その攪拌方法とし
ては一般的なアルゴンガスによるバブリング攪拌は勿論
、転炉出鋼時にフラックスを添加し、溶鋼の自然落下に
よる攪拌を利用することも有効である。これは、本発明
にかかる処理がフラックスの酸化力さえ十分であれば速
やかに進行する性質のものであるためである。

脱Ｃｒ処理後のスラグは、次工程である脱酸やＲＨ処理
での復Ｃｒを防止するため除滓することが望ましいが、
塊状の生石灰等でスラグを固めてスラグチルする方法を
採用してもよい。

次に、実施例によって本発明の効果を比較例と対比しな
がら説明する。

〈実施例〉 まず、タンマン炉を使用して炭素鋼２　ｋｇをＭｇＯル
ツボ内で大気溶解して転炉吹錬後のものと同じ状態の溶
鋼を再現し、これを１６０（ｌに保持した。次いで、こ
の溶鋼に第１表で示す条件のフラックス１００ｇを添加
し、アルゴンガス吹込みによりバブリング攪拌して脱Ｃ
ｒ処理を行った。

この脱Ｃｒ処理の結果を第１表に併せて示す。

第１表に示される結果からも明らかなように、酸化性が
高く、かつ塩基度の低いフラックスを使用した本発明例
（試験番号１〜６）では、フラックスとの接触によって
脱炭を伴いながら溶鋼の脱Ｃｒが良好に進行したことが
分かる。

これに対して、試験番号７（比較例）の結果は、低塩基
度フラックスを用いたとしても、スラグ中のＴ、　Ｆｅ
値が小さくて酸化力が不十分な場合には脱Ｃｒが殆んど
進行しないことを示している。

また、試験番号８（比較例）は、塩基度の高いフラック
スを用いた例であるが、その結果からも、フラックスが
強い酸化力を有していたとしても塩基度が高い場合には
十分な脱Ｃｒを行えないことが分かる。

なお、これまでの説明では、転炉溶製された溶鋼の脱Ｃ
ｒを主体に説明してきたが、本発明法は電気炉を用いて
スクラップのみから炭素鋼を溶製する場合にも適用でき
ることは言うまでもない。

く効果の総括〉 以上に説明した如く、この発明によれば、溶鋼の脱Ｃｒ
処理を簡単かつ効果的に実施することができ、溶鋼のＣ
ｒ規格外れの救済や高品質炭素鋼の安定溶製が配合原料
に左右されることなく極めて容易となるなど、産業上有
用な効果がもたらされるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、種々の酸化力を有するスラグの塩基度とＣｒ
分配比との関係を示すグラフである。 第２図は、種々のフラックス配合塩基度下でのスラグの
（Ｔ、Ｆｅ）と脱Ｃｒ率との関係を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　容器内に収容した転炉吹錬後の溶鋼に酸化性の低塩基
   度フラックスを接触させることを特徴とする、溶鋼の脱
   クロム方法。