JPH0140883B2 - - Google Patents
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- JPH0140883B2 JPH0140883B2 JP59228834A JP22883484A JPH0140883B2 JP H0140883 B2 JPH0140883 B2 JP H0140883B2 JP 59228834 A JP59228834 A JP 59228834A JP 22883484 A JP22883484 A JP 22883484A JP H0140883 B2 JPH0140883 B2 JP H0140883B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/006—Making ferrous alloys compositions used for making ferrous alloys
-
- 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
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
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- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
本発明は合金鋼に関するものであり、更に詳細
には化学的に調製した実質的に純粋な三酸化バナ
ジウム、V2O3、をバナジウム添加剤として使用
して、合金鋼を製造する方法に関するものであ
る。更に詳細な見地では、本発明はアルゴン−酸
素脱炭（COD）法で、V2O3添加剤を使用する合
金鋼の製造に関するものである。 詳細な説明及び特許請求の範囲全体にわたつ
て、「化学的に調製したV2O3（Chemically
preparedV2O3）」なる用語に言及する。この三酸
化バナジウムは1968年11月12日に特許された米国
特許第3410652号明細書のデー・エム・ハウゼン
その他の教示に従つて製造するが、これの開示を
本明細書では併せて参考資料とする。該特許明細
書に記載してあるように、V2O3は充てん物、メ
タバナジウム酸アンモニウム（AMV）を反応帯
域中で、酸素を存在させないで、高温（例えば
580℃から950℃まで）で熱分解させて生成させ
る。この反応では、還元性雰囲気を示す気体の副
生成物を生成する。充てん物を、還元を完結する
のに十分な時間の間、この還元性雰囲気と接触さ
せたままにしておいてV2O3を生成させる。最終
生成物は窒化物の含有量が0.01％よりも少ない、
実質的に純粋なV2O3である。V2O3はＸ線回折で
検出することのできる唯一の相である。 溶融鋼にフエロバナジウム又は炭化バナジウム
（VC−V2C）を添加して、鋼をバナジウムとの合
金にするのは日常よく行うことである。フエロバ
ナジウムは、例えば、五酸化バナジウム（V2O5）
のテルミツト法還元によるか、あるいはバナジウ
ム含有スラグ、又はバナジウム含有残留物の還元
によつて製造するのが普通である。炭化バナジウ
ムは通常若干の工程で製造する、すなわち五酸化
バナジウム又はバナジウム酸アンモニウムを還元
して三酸化バナジウム、V2O3、にし、そしてこ
れを高温（例えば1400℃）の減圧下で、炭素を存
在させて還元して炭化バナジウムにする。市販の
VC−V2C添加剤はユニオンカーバイド社
（Union Carbide Corporation）が「カラバン
（Caravan）」なる商品名で製造している。 バナジウム添加剤は又溶融鋼に、還元剤と一緒
にバナジウム酸化物、例えば、V2O5又はV2O3を
添加して製造していた。例えば、1982年11月30日
にジー・エム・フアウリング（G.M.Faulring）
その他に特許された米国特許第4361442号明細書
では、微粉末にしたV2O5及びカルシウム含有物
質、例えば、カルシウム−ケイ素合金、の凝結混
合物から成る添加剤を、好ましくは鋳造ブリケツ
トの形態にして溶融鋼に添加する、バナジウムを
鋼に添加する方法を開示している。 1983年８月２日にジー・エム・フアウリングそ
の他に特許された米国特許第4396425号明細書で
は、添加剤が微粉末にしたV2O3とカルシウム含
有物質との凝結混合物であるバナジウムを鋼に添
加する類似の方法を開示している。 1971年７月６日にエフ・エイチ・パーフエクト
（F.H.Perfect）に特許された米国特許第3591367
号明細書では、バナジウム酸化物、例えばV2O5
又はV2O3，Al又はSiのような無機還元剤、及び
石灰の混合物から成る、含鉄合金の製造に使用す
るバナジウム添加剤を開示している。石灰の目的
は含有物、例えば還元剤の酸化物、を流動性に
し、かつ溶融鋼から除去するのが容易な低融点の
酸化性含有物を生成することである。 先行技術のバナジウム添加剤は多くの点で非常
に有効ではあるけれども、これらは多くの場合、
鋼に有害になる虞のある残留金属を含有するとい
う共通の欠点に悩まされる。添加剤が本質的に純
粋なバナジウム酸化物、例えばV2O3、を使用す
る場合でさえ、還元剤は通常著量の金属不純を含
有している。 同じ日に出願し、共通の譲受人に譲渡されたジ
ー・エム・フアウリングの係属中の特許出願第
号明細書には、工具鋼を製造する改良方法を
開示してあり、これでは炭素含有量が約0.35重量
％よりも多く、かつ合金元素としてケイ素を含有
する溶融鋼に、化学的に調製した実質的に純粋な
V2O3を、還元剤を使用しないで、添加している。
本質的に塩基性である、すなわちスラグのＶ比、
すなわちCaO対SiO2が1.0よりも大きいスラグで
溶融金属の被覆を行つている。又スラグをも炭
素、ケイ素又はアルミニウムのような還元性物質
の添加によつて還元させることができる。 本発明では、前記のジー・エム・フアウリング
の係属中の特許出願の明細書に開示してある方法
の代りになり、かつ還元剤を使用しないで、溶融
鋼に化学的に調製した実質的に純粋なV2O3を添
加することのできる、合金鋼を製造する改良方法
を包含する。 本発明によつて、 (a) 電気炉内で溶融合金鋼を作り、 (b) 溶融鋼を電気炉から移動とりべに注入し、 (c) 溶融鋼を移動とりべからAOD容器に詰め込
み、 (d) 電気炉、移動とりべ、またはAOD容器内の
溶融鋼に、本質的に、化学的に調製した実質的
に純粋なV2O3から成るバナジウム添加剤を添
加し、 (e) AOD容器内で、溶融鋼を被覆する、CaO／
SiO2の重量比が1.0に等しいか又は1.0よりも大
きくなつている、CaO及びSiO2を含有するス
ラグを生成させ、 (f) アルミニウム及びケイ素又はこれらの混合物
から成る群から選定する被酸化性金属を、
AOD容器内の溶融鋼に添加し、かつ (g) 気体混合物中のアルゴン又は窒素対酸素の割
合が、溶融鋼と接触している還元性雰囲気を連
続的に供給するようにしてある。アルゴン又は
窒素あるいは両者と酸素との気体混合物を
AOD容器に注入する、 ことから成る、合金鋼を製造する新規の改良方法
を提供する。 本発明に従つて、溶融鋼を、AOD処理では支
配的な非平衡の還元性条件に連続的に暴露する場
合には、化学的に調製した実質的に純粋なV2O3
を、還元剤を使用しないで溶融合金鋼に連続的に
添加して、所定水準のバナジウム添加をうまく行
うことができることを見い出したことは意外であ
つた。AOD処理では、気体混合物中のアルゴン
と窒素との割合がCOとCO2との生成を促進し、
次に不活性ガスと酸素との大容量の混合物を注入
して、溶融鋼と接触しているそれらを連続的に除
去する。AOD容器はアルミニウム又はケイ素、
あるいは両者の酸化によつて製鋼温度に維持す
る。 AOD処理の詳細な説明は1966年５月24日にダ
フルユー・エイ・クリブスキー（W.A.Krivsky）
に特許された米国特許第3252798号明細書に開示
してあり、この開示を本明細書では併せて参考資
料とする。 本発明に従つて、化学的に調製したV2O3をバ
ナジウム添加剤として使用することには、先行技
術よりも優れた利点が多くある。第一に、V2O3
は化学的にほぼ純粋である、すなわちV2O3は97
％よりも多い。これは鋼に対して有害な残留元素
を含有していない。フエロバナジウム及び炭化バ
ナジウムは両方共含有する不純物は、化学的に調
製したV2O3中では検出されない水準である。例
えば、炭化バナジウムはV2O3と炭素との混合物
から製造し、炭素並びに処理中に配合されるどの
汚染物質中にも存在する汚染物質をすべて含有し
ている。その上、化学的に調製したV2O3の組成
及び物理的性質は、他の物質に比較して、これら
よりも一貫性がある。例えば、V2O3は粒度が微
細であつて変化する範囲は狭い。このことは、粉
砕とふるい分けとが必要であつて、広い粒度分布
になり、かつ冷却中にセグレゲーシヨンで不均質
生成物を生じることになる。フエロバナジウムの
場合には当てはまらない。最後に、AOD処理の
ときのV2O3の還元は発熱反応であつて、熱を溶
融鋼に供給する。V2O3は又燃料に対する酸素の
供給源になり、注入酸素量を減少できるようにし
ている。バナジウムを溶融鋼中に複合させるため
には、フエロバナジウム及び炭化バナジウムは両
方共熱エネルギーを消費する必要がある。 図面について簡単に説明するが、図面では、 第１図は拡大率100倍で撮映した顕微鏡写真で
あつて、本発明に従つて、バナジウム添加剤とし
て使用する、化学的に調製したV2O3粉末を示し、 第２図は拡大率10000倍で撮映した顕微鏡写真
であり、第１図に示したV2O3の大きい粒子の構
造を詳細に示し、 第３図は拡大率10000倍で撮映した顕微鏡写真
であり、第１図に示したV2O3の小さい粒子の構
造を詳細に示し、 第４図は拡大率50000倍で撮映した顕微鏡写真
であり、第３図に示した小さい粒子の構造を更に
極めて詳細に示し、 第５図は化学的に調製した代表的なV2O3粉末
の粒度分布を示すグラフであり、かつ 第６図はスラグ中のCaO／SiO2の重量比とバ
ナジウム回収率との間の関係を示すグラフであ
る。合金鋼は、電気炉内で充てん物を溶融し終え
た後に行うアルゴン−酸素脱炭（AOD）処理工
程を使用して製造するのが普通である。溶融鋼を
とりべに注ぎ込み、次にとりべからAOD容器に
移す。アルゴン−酸素混合物を、約２時間までの
時間の間、高速度で連続的にAOD容器に注入す
る。AODで処理した後に、溶融鋼を鋳造してイ
ンゴツトにするか、あるいは連続キヤスターにす
る。 本発明の実施に際しては、上記の米国特許第
3410652号明細書のハウゼン、その他に従つて製
造する、本質的に、化学的に調製したV2O3から
成るバナジウム添加剤を、微粉末として、あるい
はブリケツトの形態で、還元剤を使用しないで、
電気炉、移動とりべ、又はAOD容器の中で溶融
工具鋼に添加する。合金鋼の組成は臨界的ではな
い。鋼は炭素含有量が低くても、高くてもよく、
かつ当業界の熟達には容易に思い浮かぶように、
バナジウムの外に、例えば、クロム、タングステ
ン、モリブデン、マンガン、コバルト及びニツケ
ルのような若干のどの合金形成元素を使用しても
よい。 本発明の実施に当たつては、溶融鋼を被覆する
還元性の塩基性スラグを用意するのが好ましい。
スラグは、例えば石灰のようなスラグ形成体を添
加して、通常の方法に従つて生成させ、かつ少量
の、例えば、FeO，Al2O3，MgO及びMnOを伴
つて、大部分がCaO及びSiO2から成つている。
CaO対SiO2の比は「Ｖ比」として公知であり、
スラグの塩基度の評価の標準である。 化学的に調製したV2O3を添加剤として使用し
て、100％に近いバナジウムの回収率を得るため
には、スラグのＶ比が1.0に等しいか、又はこれ
よりも大きくなければならないことを見い出し
た。Ｖ比は約1.3と1.8との間であるのが好まし
い。Ｖ比を少なくとも1.0よりも大きくするのに
十分な量の石灰を添加して、スラグ組成の適切な
変更を行うことができる。もつと詳細なＶ比の説
明はジエー・ワイリー・アンド・サンズ社（J.
Wiley and Sons Inc.）発行（1982年５のエイ・
テイ・ペータース（A.T.Peters）著「含鉄生産
や金（Ferrous Productive Metallurgy）」の91
ページ及び92ページで知ることができる。 本発明の実施に際して、バナジウム添加剤とし
て使用する、化学的に調製したV2O3は、純度、
すなわち、わずかに極微量の残留物を同伴して、
本質的にV2O397％から99％までであるのが主な
特徴である。更に製鋼工程で一般に最も有害と考
えられる元素、すなわちヒ素、リン及び硫黄の量
は極めて低い。他の品位の鋼よりもバナジウムを
70倍までも多量に含有する工具鋼の場合には、残
留物の正体と量とが特に重要である。 下記の第１表では化学的に調整した代表的な
V2O3物質の化学分析値を示す、
には化学的に調製した実質的に純粋な三酸化バナ
ジウム、V2O3、をバナジウム添加剤として使用
して、合金鋼を製造する方法に関するものであ
る。更に詳細な見地では、本発明はアルゴン−酸
素脱炭（COD）法で、V2O3添加剤を使用する合
金鋼の製造に関するものである。 詳細な説明及び特許請求の範囲全体にわたつ
て、「化学的に調製したV2O3（Chemically
preparedV2O3）」なる用語に言及する。この三酸
化バナジウムは1968年11月12日に特許された米国
特許第3410652号明細書のデー・エム・ハウゼン
その他の教示に従つて製造するが、これの開示を
本明細書では併せて参考資料とする。該特許明細
書に記載してあるように、V2O3は充てん物、メ
タバナジウム酸アンモニウム（AMV）を反応帯
域中で、酸素を存在させないで、高温（例えば
580℃から950℃まで）で熱分解させて生成させ
る。この反応では、還元性雰囲気を示す気体の副
生成物を生成する。充てん物を、還元を完結する
のに十分な時間の間、この還元性雰囲気と接触さ
せたままにしておいてV2O3を生成させる。最終
生成物は窒化物の含有量が0.01％よりも少ない、
実質的に純粋なV2O3である。V2O3はＸ線回折で
検出することのできる唯一の相である。 溶融鋼にフエロバナジウム又は炭化バナジウム
（VC−V2C）を添加して、鋼をバナジウムとの合
金にするのは日常よく行うことである。フエロバ
ナジウムは、例えば、五酸化バナジウム（V2O5）
のテルミツト法還元によるか、あるいはバナジウ
ム含有スラグ、又はバナジウム含有残留物の還元
によつて製造するのが普通である。炭化バナジウ
ムは通常若干の工程で製造する、すなわち五酸化
バナジウム又はバナジウム酸アンモニウムを還元
して三酸化バナジウム、V2O3、にし、そしてこ
れを高温（例えば1400℃）の減圧下で、炭素を存
在させて還元して炭化バナジウムにする。市販の
VC−V2C添加剤はユニオンカーバイド社
（Union Carbide Corporation）が「カラバン
（Caravan）」なる商品名で製造している。 バナジウム添加剤は又溶融鋼に、還元剤と一緒
にバナジウム酸化物、例えば、V2O5又はV2O3を
添加して製造していた。例えば、1982年11月30日
にジー・エム・フアウリング（G.M.Faulring）
その他に特許された米国特許第4361442号明細書
では、微粉末にしたV2O5及びカルシウム含有物
質、例えば、カルシウム−ケイ素合金、の凝結混
合物から成る添加剤を、好ましくは鋳造ブリケツ
トの形態にして溶融鋼に添加する、バナジウムを
鋼に添加する方法を開示している。 1983年８月２日にジー・エム・フアウリングそ
の他に特許された米国特許第4396425号明細書で
は、添加剤が微粉末にしたV2O3とカルシウム含
有物質との凝結混合物であるバナジウムを鋼に添
加する類似の方法を開示している。 1971年７月６日にエフ・エイチ・パーフエクト
（F.H.Perfect）に特許された米国特許第3591367
号明細書では、バナジウム酸化物、例えばV2O5
又はV2O3，Al又はSiのような無機還元剤、及び
石灰の混合物から成る、含鉄合金の製造に使用す
るバナジウム添加剤を開示している。石灰の目的
は含有物、例えば還元剤の酸化物、を流動性に
し、かつ溶融鋼から除去するのが容易な低融点の
酸化性含有物を生成することである。 先行技術のバナジウム添加剤は多くの点で非常
に有効ではあるけれども、これらは多くの場合、
鋼に有害になる虞のある残留金属を含有するとい
う共通の欠点に悩まされる。添加剤が本質的に純
粋なバナジウム酸化物、例えばV2O3、を使用す
る場合でさえ、還元剤は通常著量の金属不純を含
有している。 同じ日に出願し、共通の譲受人に譲渡されたジ
ー・エム・フアウリングの係属中の特許出願第
号明細書には、工具鋼を製造する改良方法を
開示してあり、これでは炭素含有量が約0.35重量
％よりも多く、かつ合金元素としてケイ素を含有
する溶融鋼に、化学的に調製した実質的に純粋な
V2O3を、還元剤を使用しないで、添加している。
本質的に塩基性である、すなわちスラグのＶ比、
すなわちCaO対SiO2が1.0よりも大きいスラグで
溶融金属の被覆を行つている。又スラグをも炭
素、ケイ素又はアルミニウムのような還元性物質
の添加によつて還元させることができる。 本発明では、前記のジー・エム・フアウリング
の係属中の特許出願の明細書に開示してある方法
の代りになり、かつ還元剤を使用しないで、溶融
鋼に化学的に調製した実質的に純粋なV2O3を添
加することのできる、合金鋼を製造する改良方法
を包含する。 本発明によつて、 (a) 電気炉内で溶融合金鋼を作り、 (b) 溶融鋼を電気炉から移動とりべに注入し、 (c) 溶融鋼を移動とりべからAOD容器に詰め込
み、 (d) 電気炉、移動とりべ、またはAOD容器内の
溶融鋼に、本質的に、化学的に調製した実質的
に純粋なV2O3から成るバナジウム添加剤を添
加し、 (e) AOD容器内で、溶融鋼を被覆する、CaO／
SiO2の重量比が1.0に等しいか又は1.0よりも大
きくなつている、CaO及びSiO2を含有するス
ラグを生成させ、 (f) アルミニウム及びケイ素又はこれらの混合物
から成る群から選定する被酸化性金属を、
AOD容器内の溶融鋼に添加し、かつ (g) 気体混合物中のアルゴン又は窒素対酸素の割
合が、溶融鋼と接触している還元性雰囲気を連
続的に供給するようにしてある。アルゴン又は
窒素あるいは両者と酸素との気体混合物を
AOD容器に注入する、 ことから成る、合金鋼を製造する新規の改良方法
を提供する。 本発明に従つて、溶融鋼を、AOD処理では支
配的な非平衡の還元性条件に連続的に暴露する場
合には、化学的に調製した実質的に純粋なV2O3
を、還元剤を使用しないで溶融合金鋼に連続的に
添加して、所定水準のバナジウム添加をうまく行
うことができることを見い出したことは意外であ
つた。AOD処理では、気体混合物中のアルゴン
と窒素との割合がCOとCO2との生成を促進し、
次に不活性ガスと酸素との大容量の混合物を注入
して、溶融鋼と接触しているそれらを連続的に除
去する。AOD容器はアルミニウム又はケイ素、
あるいは両者の酸化によつて製鋼温度に維持す
る。 AOD処理の詳細な説明は1966年５月24日にダ
フルユー・エイ・クリブスキー（W.A.Krivsky）
に特許された米国特許第3252798号明細書に開示
してあり、この開示を本明細書では併せて参考資
料とする。 本発明に従つて、化学的に調製したV2O3をバ
ナジウム添加剤として使用することには、先行技
術よりも優れた利点が多くある。第一に、V2O3
は化学的にほぼ純粋である、すなわちV2O3は97
％よりも多い。これは鋼に対して有害な残留元素
を含有していない。フエロバナジウム及び炭化バ
ナジウムは両方共含有する不純物は、化学的に調
製したV2O3中では検出されない水準である。例
えば、炭化バナジウムはV2O3と炭素との混合物
から製造し、炭素並びに処理中に配合されるどの
汚染物質中にも存在する汚染物質をすべて含有し
ている。その上、化学的に調製したV2O3の組成
及び物理的性質は、他の物質に比較して、これら
よりも一貫性がある。例えば、V2O3は粒度が微
細であつて変化する範囲は狭い。このことは、粉
砕とふるい分けとが必要であつて、広い粒度分布
になり、かつ冷却中にセグレゲーシヨンで不均質
生成物を生じることになる。フエロバナジウムの
場合には当てはまらない。最後に、AOD処理の
ときのV2O3の還元は発熱反応であつて、熱を溶
融鋼に供給する。V2O3は又燃料に対する酸素の
供給源になり、注入酸素量を減少できるようにし
ている。バナジウムを溶融鋼中に複合させるため
には、フエロバナジウム及び炭化バナジウムは両
方共熱エネルギーを消費する必要がある。 図面について簡単に説明するが、図面では、 第１図は拡大率100倍で撮映した顕微鏡写真で
あつて、本発明に従つて、バナジウム添加剤とし
て使用する、化学的に調製したV2O3粉末を示し、 第２図は拡大率10000倍で撮映した顕微鏡写真
であり、第１図に示したV2O3の大きい粒子の構
造を詳細に示し、 第３図は拡大率10000倍で撮映した顕微鏡写真
であり、第１図に示したV2O3の小さい粒子の構
造を詳細に示し、 第４図は拡大率50000倍で撮映した顕微鏡写真
であり、第３図に示した小さい粒子の構造を更に
極めて詳細に示し、 第５図は化学的に調製した代表的なV2O3粉末
の粒度分布を示すグラフであり、かつ 第６図はスラグ中のCaO／SiO2の重量比とバ
ナジウム回収率との間の関係を示すグラフであ
る。合金鋼は、電気炉内で充てん物を溶融し終え
た後に行うアルゴン−酸素脱炭（AOD）処理工
程を使用して製造するのが普通である。溶融鋼を
とりべに注ぎ込み、次にとりべからAOD容器に
移す。アルゴン−酸素混合物を、約２時間までの
時間の間、高速度で連続的にAOD容器に注入す
る。AODで処理した後に、溶融鋼を鋳造してイ
ンゴツトにするか、あるいは連続キヤスターにす
る。 本発明の実施に際しては、上記の米国特許第
3410652号明細書のハウゼン、その他に従つて製
造する、本質的に、化学的に調製したV2O3から
成るバナジウム添加剤を、微粉末として、あるい
はブリケツトの形態で、還元剤を使用しないで、
電気炉、移動とりべ、又はAOD容器の中で溶融
工具鋼に添加する。合金鋼の組成は臨界的ではな
い。鋼は炭素含有量が低くても、高くてもよく、
かつ当業界の熟達には容易に思い浮かぶように、
バナジウムの外に、例えば、クロム、タングステ
ン、モリブデン、マンガン、コバルト及びニツケ
ルのような若干のどの合金形成元素を使用しても
よい。 本発明の実施に当たつては、溶融鋼を被覆する
還元性の塩基性スラグを用意するのが好ましい。
スラグは、例えば石灰のようなスラグ形成体を添
加して、通常の方法に従つて生成させ、かつ少量
の、例えば、FeO，Al2O3，MgO及びMnOを伴
つて、大部分がCaO及びSiO2から成つている。
CaO対SiO2の比は「Ｖ比」として公知であり、
スラグの塩基度の評価の標準である。 化学的に調製したV2O3を添加剤として使用し
て、100％に近いバナジウムの回収率を得るため
には、スラグのＶ比が1.0に等しいか、又はこれ
よりも大きくなければならないことを見い出し
た。Ｖ比は約1.3と1.8との間であるのが好まし
い。Ｖ比を少なくとも1.0よりも大きくするのに
十分な量の石灰を添加して、スラグ組成の適切な
変更を行うことができる。もつと詳細なＶ比の説
明はジエー・ワイリー・アンド・サンズ社（J.
Wiley and Sons Inc.）発行（1982年５のエイ・
テイ・ペータース（A.T.Peters）著「含鉄生産
や金（Ferrous Productive Metallurgy）」の91
ページ及び92ページで知ることができる。 本発明の実施に際して、バナジウム添加剤とし
て使用する、化学的に調製したV2O3は、純度、
すなわち、わずかに極微量の残留物を同伴して、
本質的にV2O397％から99％までであるのが主な
特徴である。更に製鋼工程で一般に最も有害と考
えられる元素、すなわちヒ素、リン及び硫黄の量
は極めて低い。他の品位の鋼よりもバナジウムを
70倍までも多量に含有する工具鋼の場合には、残
留物の正体と量とが特に重要である。 下記の第１表では化学的に調整した代表的な
V2O3物質の化学分析値を示す、
【表】
化学的に調製したV2O3の試料で得たＸ線回折
データでは、検出可能な一相、すなわちV2O3だ
けを示す。線が広がつている、あるいは継続する
むらのあるＸ線回折反射像がないのを根拠にし
て、V2O3微結晶の大きさは10-3cmと10-5cmとの
間であるという結論に達した。 化学的に調製したV2O3は又反応性が極めて高
い。この反応性は主としてV2O3の非常に大きな
表面積と気孔率とのためであると考えられる。走
査電子顕微鏡（SEM）画像を作つて、V2O3物質
の高度の表面積と気孔率とを証明した。第１図か
ら第４図までで、これらのSEM画像を示す。 第１図は拡大率100倍で撮映した試料V2O3の画
像である。これで分かるように、V2O3は粒度が
約0.17mmから下方に変化する凝結団塊が特徴であ
る。この低い拡大率でさえ、大きい粒子は多数の
小さい粒子の凝結体であることが明らかである。
このために、「Ａ」で示した大きい粒子１個、及
び「Ｂ」で示した小さい粒子１個について、拡大
率の高いSEM画像を作つた。 大きい粒子「Ａ」のSEM画像を第２図に示す。
この画像から、大きい粒子は極度に小さい、例え
ば0.2μから1μまでの、粒子の凝結した多孔性団塊
であることが分かる。SEM画像の多量のほぼ黒
い領域（ボイド）はV2O3団塊の気孔率が大きい
ことの証拠である。顕微鏡写真の矢印で強調して
ある黒い領域を特に観察されたい。画像から、粒
子の大きさがほぼ等しいことも分かるであろう。 第３図は小さい粒子「Ｂ」を拡大率10000倍で
撮映した画像である。小さい粒子又は凝結体は大
きさが約4μ×7μであり、かつ凝結して多孔性団
塊になつている多数の小さい粒子から成つてい
る。この同じ小さい粒子の更に拡大率の高い画像
（50000倍）を撮映して、凝結団塊の小さい粒子の
輪郭を示した。この拡大率を更に高くした画像を
第４図で示す。この画像から、粒子はほとんど等
しい大きさであり、かつ粒子を隔てているボイド
も又極めてはつきりしていることが明らかであ
る。この凝結体では、粒子は約0.1μから0.2μまで
の範囲である。 第５図では、異なつた２種類の供給源から化学
的に調製したV2O3物質の粒度分布を示す。第一
のV2O3物質は第１図から第４図までに示したも
のである。第二のV2O3物質はメタバナジウム酸
アンモニウムを比較的ゆつくり再結晶させたため
に、自形形態をしている。粒子個々の大きさは、
速く最結晶させたV2O3の場合程、粒子が小さく、
かつ形状は均一性が劣る。 粒度をミクロメログラフで測定したが、粒子は
微細な粒子（離れた別個の粒子ではない）の凝結
体であつた。グラフから、全V2O3の50重量％の
粒度分布は4μと27μとの間にあることが分かる。 化学的に調製したV2O3の製粉する前の充てん
密度は約45ポンド／立方フイートと65ポンド／立
方フイートとの間である。V2O3をバナジウム添
加剤として使用するためには、製粉してそれの密
度を増大させるのが好ましい。製粉で、密度の一
貫性が一段と良くなり、かつ一段と低いコスト
で、取り扱いと輸送とを行なうことができる製品
ができる。明細には、製粉したV2O3は、充てん
密度が約70ポンド／立方フイートから77ポンド／
立方フイートまでである。 化学的に調製したV2O3の気孔率を、充てん密
度測定値と密度理論値とから求めた。明細には、
V2O3団塊の約75％から80％までがボイドである
ことを見い出した。粒子の大きさが微小であり、
かつ凝結体の気孔率が非常に高いために、その結
果として化学的に調製したV2O3は表面積が異常
に広い。化学的に調製したV2O3の反応性はこの
表面積と直接関係がある。顕微鏡写真のデータか
ら計算したV2O3の表面積は140平方フイート／立
方インチ、すなわち8000cm2／cm3である。 化学的に調製したV2O3の純度及び高い反応性
はさておき、これにはバナジウム添加剤として使
用するのを理想的にしている他の性質がある。例
えば、V2O3は融点（1970℃）が大部分の鋼の融
点（1600℃）よりも高く、従つて代表的な制鋼添
加（条件）下で固体であつて、液体にはならな
い。その上、製鋼条件下のAOD中でのV2O3の還
元は発熱反応である。対照的に、還元剤と共にや
はりバナジウム添加剤として使用する五酸化バナ
ジウム（V2O5）は、融点（690℃）が溶融鋼の温
度よりも約900℃低く、還元反応を行うには、や
はりもつと厳しい還元条件が必要である。V2O3
及びV2O5の両者の特性の比較は下記の第２表の
通りである、
データでは、検出可能な一相、すなわちV2O3だ
けを示す。線が広がつている、あるいは継続する
むらのあるＸ線回折反射像がないのを根拠にし
て、V2O3微結晶の大きさは10-3cmと10-5cmとの
間であるという結論に達した。 化学的に調製したV2O3は又反応性が極めて高
い。この反応性は主としてV2O3の非常に大きな
表面積と気孔率とのためであると考えられる。走
査電子顕微鏡（SEM）画像を作つて、V2O3物質
の高度の表面積と気孔率とを証明した。第１図か
ら第４図までで、これらのSEM画像を示す。 第１図は拡大率100倍で撮映した試料V2O3の画
像である。これで分かるように、V2O3は粒度が
約0.17mmから下方に変化する凝結団塊が特徴であ
る。この低い拡大率でさえ、大きい粒子は多数の
小さい粒子の凝結体であることが明らかである。
このために、「Ａ」で示した大きい粒子１個、及
び「Ｂ」で示した小さい粒子１個について、拡大
率の高いSEM画像を作つた。 大きい粒子「Ａ」のSEM画像を第２図に示す。
この画像から、大きい粒子は極度に小さい、例え
ば0.2μから1μまでの、粒子の凝結した多孔性団塊
であることが分かる。SEM画像の多量のほぼ黒
い領域（ボイド）はV2O3団塊の気孔率が大きい
ことの証拠である。顕微鏡写真の矢印で強調して
ある黒い領域を特に観察されたい。画像から、粒
子の大きさがほぼ等しいことも分かるであろう。 第３図は小さい粒子「Ｂ」を拡大率10000倍で
撮映した画像である。小さい粒子又は凝結体は大
きさが約4μ×7μであり、かつ凝結して多孔性団
塊になつている多数の小さい粒子から成つてい
る。この同じ小さい粒子の更に拡大率の高い画像
（50000倍）を撮映して、凝結団塊の小さい粒子の
輪郭を示した。この拡大率を更に高くした画像を
第４図で示す。この画像から、粒子はほとんど等
しい大きさであり、かつ粒子を隔てているボイド
も又極めてはつきりしていることが明らかであ
る。この凝結体では、粒子は約0.1μから0.2μまで
の範囲である。 第５図では、異なつた２種類の供給源から化学
的に調製したV2O3物質の粒度分布を示す。第一
のV2O3物質は第１図から第４図までに示したも
のである。第二のV2O3物質はメタバナジウム酸
アンモニウムを比較的ゆつくり再結晶させたため
に、自形形態をしている。粒子個々の大きさは、
速く最結晶させたV2O3の場合程、粒子が小さく、
かつ形状は均一性が劣る。 粒度をミクロメログラフで測定したが、粒子は
微細な粒子（離れた別個の粒子ではない）の凝結
体であつた。グラフから、全V2O3の50重量％の
粒度分布は4μと27μとの間にあることが分かる。 化学的に調製したV2O3の製粉する前の充てん
密度は約45ポンド／立方フイートと65ポンド／立
方フイートとの間である。V2O3をバナジウム添
加剤として使用するためには、製粉してそれの密
度を増大させるのが好ましい。製粉で、密度の一
貫性が一段と良くなり、かつ一段と低いコスト
で、取り扱いと輸送とを行なうことができる製品
ができる。明細には、製粉したV2O3は、充てん
密度が約70ポンド／立方フイートから77ポンド／
立方フイートまでである。 化学的に調製したV2O3の気孔率を、充てん密
度測定値と密度理論値とから求めた。明細には、
V2O3団塊の約75％から80％までがボイドである
ことを見い出した。粒子の大きさが微小であり、
かつ凝結体の気孔率が非常に高いために、その結
果として化学的に調製したV2O3は表面積が異常
に広い。化学的に調製したV2O3の反応性はこの
表面積と直接関係がある。顕微鏡写真のデータか
ら計算したV2O3の表面積は140平方フイート／立
方インチ、すなわち8000cm2／cm3である。 化学的に調製したV2O3の純度及び高い反応性
はさておき、これにはバナジウム添加剤として使
用するのを理想的にしている他の性質がある。例
えば、V2O3は融点（1970℃）が大部分の鋼の融
点（1600℃）よりも高く、従つて代表的な制鋼添
加（条件）下で固体であつて、液体にはならな
い。その上、製鋼条件下のAOD中でのV2O3の還
元は発熱反応である。対照的に、還元剤と共にや
はりバナジウム添加剤として使用する五酸化バナ
ジウム（V2O5）は、融点（690℃）が溶融鋼の温
度よりも約900℃低く、還元反応を行うには、や
はりもつと厳しい還元条件が必要である。V2O3
及びV2O5の両者の特性の比較は下記の第２表の
通りである、
【表】
正斜方
更に対照的に、V2O5は一般に電気炉及びとり
べに使用される多数の耐火材料に対する強力な融
剤と見なされている。その上、V2O5は690℃で溶
融し、製鋼条件下では液体のままである。液体の
V2O5粒子は金属−スラグの界面に瘉着し、かつ
浮流し、ここでスラグのために希釈され、かつ
CaO及びAl2O3のような塩基性酸化物と反応す
る。これらの相を還元するのは困難であり、かつ
バナジウムはスラグの容積全体に配分されて稀薄
溶液を生じるので、V2O5からのバナジウム回収
は固体で反応性の高いV2O3からよりも幾分か劣
る。 化学的に調整したV2O3は製鋼条件下では、固
体でもあり発熱反応もするので、酸化物の粒度、
及び従つて表面積は還元の速度及び完全さを決定
する主要因子である。反応速度は、AOD容器内
で基調をなしている。すなわち極度に小さい固体
のV2O3粒子が溶融浴全体に分布されている、還
元条件下で、最大になる。これらの因子はV2O3
の完全かつ迅速な還元、及び生成するバナジウム
の溶融鋼中での溶解性に関する理想的な状態を作
り出すのに寄与する。 ずつと前に指摘したように、Ｖ比をスラグ中の
CaOの％／SiO2の％と定義する。Ｖ比を増大す
ることは、SiO2の活動度を低下させ、かつSiの
還元反応に対する推進力を増大させる非常に有効
な方法である。製鋼条件（1600℃）下で、金属が
溶解したSiとＯとを含有する場合には、所定のス
ラグ−金属反応に対する平衡定数は下記の方程式
で求めることができる。 Ｋ＝aSiO2／（aSi）（aO）2＝28997 式中、「Ｋ」は平衡定数であり「aSiO2」はス
ラグ中のSiO2の活動度であり、「aSi」は溶融金
属に溶解しているSiの活動度であり、又「aO」
はやはり溶融鋼に溶解している酸素の活動度であ
る。 所定のＶ比に対するシリカの活動度は、下記の
第３表に示す「AOD法（The AOD Process）」
−AIME教育演習用手引（Manual for AIME
Educational Seminars）−のような標準参考文献
から求めることができる。ケイ素及びバナジウム
に関するこれらのデータ、及び既発表の平衡定数
に基づいて、特定のケイ素含有量に対応する酸素
水準を計算することができる。これらの条件下で
還元することのできるV2O3の最大量、従つて溶
融金属に溶解したバナジウムの量も求めることが
できる。 第 ３ 表 Ｖ比の「aSiO2」に及ぼす効果 Ｖ比 aSiO2 ０ 1.00 0.25 0.50 0.50 0.28 0.75 0.20 1.00 0.15 1.25 0.11 1.50 0.09 1.75 0.08 2.00 0.07 下記の第４表では、低下するSiO2活動度に対
するＶ比及び対応する酸素水準を示す。溶融鋼中
で還元されたV2O3及び溶解したバナジウムの量
も各Ｖ比に関して示してある。
更に対照的に、V2O5は一般に電気炉及びとり
べに使用される多数の耐火材料に対する強力な融
剤と見なされている。その上、V2O5は690℃で溶
融し、製鋼条件下では液体のままである。液体の
V2O5粒子は金属−スラグの界面に瘉着し、かつ
浮流し、ここでスラグのために希釈され、かつ
CaO及びAl2O3のような塩基性酸化物と反応す
る。これらの相を還元するのは困難であり、かつ
バナジウムはスラグの容積全体に配分されて稀薄
溶液を生じるので、V2O5からのバナジウム回収
は固体で反応性の高いV2O3からよりも幾分か劣
る。 化学的に調整したV2O3は製鋼条件下では、固
体でもあり発熱反応もするので、酸化物の粒度、
及び従つて表面積は還元の速度及び完全さを決定
する主要因子である。反応速度は、AOD容器内
で基調をなしている。すなわち極度に小さい固体
のV2O3粒子が溶融浴全体に分布されている、還
元条件下で、最大になる。これらの因子はV2O3
の完全かつ迅速な還元、及び生成するバナジウム
の溶融鋼中での溶解性に関する理想的な状態を作
り出すのに寄与する。 ずつと前に指摘したように、Ｖ比をスラグ中の
CaOの％／SiO2の％と定義する。Ｖ比を増大す
ることは、SiO2の活動度を低下させ、かつSiの
還元反応に対する推進力を増大させる非常に有効
な方法である。製鋼条件（1600℃）下で、金属が
溶解したSiとＯとを含有する場合には、所定のス
ラグ−金属反応に対する平衡定数は下記の方程式
で求めることができる。 Ｋ＝aSiO2／（aSi）（aO）2＝28997 式中、「Ｋ」は平衡定数であり「aSiO2」はス
ラグ中のSiO2の活動度であり、「aSi」は溶融金
属に溶解しているSiの活動度であり、又「aO」
はやはり溶融鋼に溶解している酸素の活動度であ
る。 所定のＶ比に対するシリカの活動度は、下記の
第３表に示す「AOD法（The AOD Process）」
−AIME教育演習用手引（Manual for AIME
Educational Seminars）−のような標準参考文献
から求めることができる。ケイ素及びバナジウム
に関するこれらのデータ、及び既発表の平衡定数
に基づいて、特定のケイ素含有量に対応する酸素
水準を計算することができる。これらの条件下で
還元することのできるV2O3の最大量、従つて溶
融金属に溶解したバナジウムの量も求めることが
できる。 第 ３ 表 Ｖ比の「aSiO2」に及ぼす効果 Ｖ比 aSiO2 ０ 1.00 0.25 0.50 0.50 0.28 0.75 0.20 1.00 0.15 1.25 0.11 1.50 0.09 1.75 0.08 2.00 0.07 下記の第４表では、低下するSiO2活動度に対
するＶ比及び対応する酸素水準を示す。溶融鋼中
で還元されたV2O3及び溶解したバナジウムの量
も各Ｖ比に関して示してある。
【表】
このようにSiを0.3重量％含有し、かつ可変量
のＶ比を有する鋼に基づく上記の計算から、Ｖ比
を１から２まで増大するにつれて、V2O3から還
元させて、1600℃の溶融鋼中に混入させることの
できるバナジウムの量が1.8倍増大するという結
論を下すことができる。 第６図では、実際に行つた若干の試験に基づい
て、AOD内のV2O3添加剤からバナジウム回収率
に及ぼすＶ比の効果を示す。Ｖ比が1.3よりも大
きい場合、好ましくは1.3と1.8との間の場合に、
最高の回収率を得たことが分かる。 AOD処理では、V2O3は有利な酸素の供給源、
並びにバナジウムの供給源になる。これで製鋼業
者はAOD容器に注入する酸素量を減じることが
でき、かつ更にコストを下げる。第５表に示すの
は酸素の立方フイート数に対するバナジウムのポ
ンド数の表である。
のＶ比を有する鋼に基づく上記の計算から、Ｖ比
を１から２まで増大するにつれて、V2O3から還
元させて、1600℃の溶融鋼中に混入させることの
できるバナジウムの量が1.8倍増大するという結
論を下すことができる。 第６図では、実際に行つた若干の試験に基づい
て、AOD内のV2O3添加剤からバナジウム回収率
に及ぼすＶ比の効果を示す。Ｖ比が1.3よりも大
きい場合、好ましくは1.3と1.8との間の場合に、
最高の回収率を得たことが分かる。 AOD処理では、V2O3は有利な酸素の供給源、
並びにバナジウムの供給源になる。これで製鋼業
者はAOD容器に注入する酸素量を減じることが
でき、かつ更にコストを下げる。第５表に示すの
は酸素の立方フイート数に対するバナジウムのポ
ンド数の表である。
【表】
前記の米国特許第3410652号明細書に開示の化
学的方法による以外の物質を含有するV2O3を製
造することができることは言うまでもない。例え
ば、NH4VO2を水素還元してV2O3を製造するこ
とができる。これは最初に400℃から500℃まで
で、次の600℃から650℃までで行う二段階還元方
法である。最終生成物は約80％のV2O3及び20％
のV2O4を含有し、充てん密度は45ポンド／立方
フイートである。この生成物の酸化状態は高すぎ
て、鋼に対するバナジウム添加剤としての使用を
容認することはできない。 下記の実施例で本発明を更に説明する。 実施例 １ 化学的に調製したV2O3粉末としてバナジウム
230ポンドを、重量が47500ポンドのMI品位の工
具鋼融成物を入れてあるAOD容器に添加した。
V2O3を添加する前に、融成物は炭素0.54重量％
及びバナジウム0.70重量％を含有していた。スラ
グはＶ比が1.3であり、重量は約500ポンドであつ
た。V2O3の添加後に、アルミニウムを溶融鋼浴
に添加した。次にAOD容器にアルゴンと酸素と
の混合物を注入した。鋼浴の温度を、アルミニウ
ムの酸化で製鋼温度に維持した。注入処理の後
に、浴から第二の試料を採取して分析した。試料
のバナジウム含有量は1.27重量％であつた。添加
したV2O3の量、及びV2O3添加直後の融成物の分
析に基づいて、これらの条件下でV2O3からのバ
ナジウム回収率はほぼ100％であるという結論を
得た。最終生成物の合金成分は、 Ｃ：0.74重量％、Mn：0.23重量％、Si：0.36重量
％、Or：3.55重量％、Ｗ：1.40重量％、Ｖ：1.14
重量％、Mo：8.15重量％、 であつた。 実施例 ２ 化学的に調製したV2O3粉末として、バナジウ
ム150ポンドを、重量が約47500ポンドのM7品位
の工具鋼融成物を入れてあるAOD容器に加えた。
V2O3添加前の融成物の炭素含有量は0.72重量％
で、バナジウム含有量は1.57重量％であつた。ス
ラグはＶ比は1.3であり、かつ重量は約800ポンド
であつた。V2O3の添加後に、アルミニウムを溶
融鋼浴に添加した。次にアルゴンと酸素との混合
物をAOD容器に注入した。鋼浴の温度を、アル
ミニウムの酸化で製鋼温度に維持した。アルゴン
−酸素混合物の注入後に、第二の試料を採取して
分析した。試料のバナジウム含有量は1.84重量％
であつた。添加したV2O3の量、及びV2O3を添加
する前の融成物の分析に基づいて、これらの条件
下でのV2O3からのバナジウム回収率はほぼ100％
であるという結論に達した。最終生成物の合金成
分は、 Ｃ：1.03重量％、Mn：0.25重量％、Si：0.40重量
％、Cr：3.60重量％、Ｗ：1.59重量％、Ｖ：1.86
重量％、Mo：8.30重量％、 であつた。 実施例 ３ 化学的に調製したV2O3粉末として、バナジウ
ム60ポンドを、重量が約44500ポンドのM2F品位
の工具鋼融成物を入れてあるAOD容器に加えた。
V2O3を添加する前の融成物の炭素含有量は0.65
重量％であり、バナジウム含有量は1.72重量％で
あつた。スラグはＶ比が0.75であり、かつ重量は
約600ポンドであつた。V2O3を添加した後に、溶
融鋼浴にアルミニウムを添加した。次にアルゴン
と酸素との混合物をAOD容器に注入した。鋼浴
の温度を、アルミニウムの酸化で、製鋼温度に維
持した。アルゴン−酸素混合物の注入後に、融成
物から第二回目の試料を採取して分析した。試料
のバナジウム含有量は1.78重量％であつた。添加
したV2O3の量、及びV2O3を添加する前の融成物
の分析値から、これらの条件下でのV2O3からの
バナジウム回収率は、ほぼ54％であるという結論
を得た。最終生成物の合金成分は、 Ｃ：0.83重量％、Mn：0.27重量％、Si：0.30重量
％、Cr：3.89重量％、Ｗ：5.62重量％、Ｖ：1.81
重量％、Mo：4.61重量％、 であつた。
学的方法による以外の物質を含有するV2O3を製
造することができることは言うまでもない。例え
ば、NH4VO2を水素還元してV2O3を製造するこ
とができる。これは最初に400℃から500℃まで
で、次の600℃から650℃までで行う二段階還元方
法である。最終生成物は約80％のV2O3及び20％
のV2O4を含有し、充てん密度は45ポンド／立方
フイートである。この生成物の酸化状態は高すぎ
て、鋼に対するバナジウム添加剤としての使用を
容認することはできない。 下記の実施例で本発明を更に説明する。 実施例 １ 化学的に調製したV2O3粉末としてバナジウム
230ポンドを、重量が47500ポンドのMI品位の工
具鋼融成物を入れてあるAOD容器に添加した。
V2O3を添加する前に、融成物は炭素0.54重量％
及びバナジウム0.70重量％を含有していた。スラ
グはＶ比が1.3であり、重量は約500ポンドであつ
た。V2O3の添加後に、アルミニウムを溶融鋼浴
に添加した。次にAOD容器にアルゴンと酸素と
の混合物を注入した。鋼浴の温度を、アルミニウ
ムの酸化で製鋼温度に維持した。注入処理の後
に、浴から第二の試料を採取して分析した。試料
のバナジウム含有量は1.27重量％であつた。添加
したV2O3の量、及びV2O3添加直後の融成物の分
析に基づいて、これらの条件下でV2O3からのバ
ナジウム回収率はほぼ100％であるという結論を
得た。最終生成物の合金成分は、 Ｃ：0.74重量％、Mn：0.23重量％、Si：0.36重量
％、Or：3.55重量％、Ｗ：1.40重量％、Ｖ：1.14
重量％、Mo：8.15重量％、 であつた。 実施例 ２ 化学的に調製したV2O3粉末として、バナジウ
ム150ポンドを、重量が約47500ポンドのM7品位
の工具鋼融成物を入れてあるAOD容器に加えた。
V2O3添加前の融成物の炭素含有量は0.72重量％
で、バナジウム含有量は1.57重量％であつた。ス
ラグはＶ比は1.3であり、かつ重量は約800ポンド
であつた。V2O3の添加後に、アルミニウムを溶
融鋼浴に添加した。次にアルゴンと酸素との混合
物をAOD容器に注入した。鋼浴の温度を、アル
ミニウムの酸化で製鋼温度に維持した。アルゴン
−酸素混合物の注入後に、第二の試料を採取して
分析した。試料のバナジウム含有量は1.84重量％
であつた。添加したV2O3の量、及びV2O3を添加
する前の融成物の分析に基づいて、これらの条件
下でのV2O3からのバナジウム回収率はほぼ100％
であるという結論に達した。最終生成物の合金成
分は、 Ｃ：1.03重量％、Mn：0.25重量％、Si：0.40重量
％、Cr：3.60重量％、Ｗ：1.59重量％、Ｖ：1.86
重量％、Mo：8.30重量％、 であつた。 実施例 ３ 化学的に調製したV2O3粉末として、バナジウ
ム60ポンドを、重量が約44500ポンドのM2F品位
の工具鋼融成物を入れてあるAOD容器に加えた。
V2O3を添加する前の融成物の炭素含有量は0.65
重量％であり、バナジウム含有量は1.72重量％で
あつた。スラグはＶ比が0.75であり、かつ重量は
約600ポンドであつた。V2O3を添加した後に、溶
融鋼浴にアルミニウムを添加した。次にアルゴン
と酸素との混合物をAOD容器に注入した。鋼浴
の温度を、アルミニウムの酸化で、製鋼温度に維
持した。アルゴン−酸素混合物の注入後に、融成
物から第二回目の試料を採取して分析した。試料
のバナジウム含有量は1.78重量％であつた。添加
したV2O3の量、及びV2O3を添加する前の融成物
の分析値から、これらの条件下でのV2O3からの
バナジウム回収率は、ほぼ54％であるという結論
を得た。最終生成物の合金成分は、 Ｃ：0.83重量％、Mn：0.27重量％、Si：0.30重量
％、Cr：3.89重量％、Ｗ：5.62重量％、Ｖ：1.81
重量％、Mo：4.61重量％、 であつた。
第１図から第４図までは、本発明に従つて化学
的に調製したV2O3粉末粒子の構造を示す顕微鏡
写真であつて、第１図は拡大率100倍の写真であ
り、第２図は第１図中の大きい粒子の詳細な構造
を示すために拡大率を10000倍にした写真であり、
第３図は第１図中の小さい粒子の詳細な構造を示
すために拡大率を10000倍にした写真であり、第
４図は第３図の小さい粒子の構造を更に詳細に示
すために拡大率を50000倍にした写真であり、第
５図は化学的に調製した代表的なV2O32種類の粒
度分布を示すグラフであり、第６図はスラグ中の
重量比CaO／SiO2とバナジウム回収率との間の
関係を示すグラフである。
的に調製したV2O3粉末粒子の構造を示す顕微鏡
写真であつて、第１図は拡大率100倍の写真であ
り、第２図は第１図中の大きい粒子の詳細な構造
を示すために拡大率を10000倍にした写真であり、
第３図は第１図中の小さい粒子の詳細な構造を示
すために拡大率を10000倍にした写真であり、第
４図は第３図の小さい粒子の構造を更に詳細に示
すために拡大率を50000倍にした写真であり、第
５図は化学的に調製した代表的なV2O32種類の粒
度分布を示すグラフであり、第６図はスラグ中の
重量比CaO／SiO2とバナジウム回収率との間の
関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 合金鋼の製造において、 (a) 電気炉内で溶融合金鋼を作り、 (b) 溶融鋼を電気炉から移動とりべに注入し、 (c) 溶融鋼を移動とりべからAOD容器に詰め込
み、 (d) 電気炉、移動とりべ又はAOD容器内の溶融
鋼に、本質的に、化学的に調製した実質的に純
粋なV2O3から成るバナジウム添加剤を添加し、 (e) AOD容器内で、溶融鋼を被覆する、CaO／
SiO2の重量比が1.0に等しいか又は1.0よりも大
きい、CaO及びSiO2を含有するスラグを生成
させ、 (f) アルミニウム及びケイ素又はこれらの混合物
から成る群から選定する被酸化性金属を、
AOD容器内の溶融鋼に添加し、かつ (g) 気体混合物中のアルゴン又は窒素対酸素の割
合が、溶融鋼と接触している還元性雰囲気を連
続的に供給するようにしてある、アルゴン又は
窒素あるいは両者と酸素との気体混合物を
AOD容器に注入する、 ことを特徴とする方法。 ２ スラグ中のCaO／SiO2の重量比が約1.3と1.8
との間である、上記第１項に記載の方法。 ３ 酸化と同時に溶融鋼を製鋼温度に維持する量
の被酸化性金属を添加する、上記第１項に記載の
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US588411 | 1984-03-12 | ||
| US06/588,411 US4526613A (en) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | Production of alloy steels using chemically prepared V2 O3 as a vanadium additive |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60190509A JPS60190509A (ja) | 1985-09-28 |
| JPH0140883B2 true JPH0140883B2 (ja) | 1989-09-01 |
Family
ID=24353734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59228834A Granted JPS60190509A (ja) | 1984-03-12 | 1984-10-30 | 合金鋼の製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4526613A (ja) |
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| JP (1) | JPS60190509A (ja) |
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| DD (1) | DD237525A5 (ja) |
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| DK (1) | DK521985A (ja) |
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| HU (1) | HUT40468A (ja) |
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| PT (1) | PT80085B (ja) |
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| US4256487A (en) * | 1977-04-29 | 1981-03-17 | Bobkova Olga S | Process for producing vanadium-containing alloys |
| DE3034430A1 (de) * | 1980-09-12 | 1982-04-29 | Boschgotthardshütte O.Breyer GmbH, 5900 Siegen | Verfahren zum zweistufigen herstellen von edelbau- und werkzeugstaehlen |
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-
1984
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- 1984-12-03 AT AT84850372T patent/ATE47886T1/de not_active IP Right Cessation
-
1985
- 1985-03-11 HU HU851487A patent/HUT40468A/hu unknown
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- 1985-03-11 KR KR1019850700295A patent/KR850700260A/ko not_active Ceased
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- 1985-11-12 DK DK521985A patent/DK521985A/da not_active Application Discontinuation
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