JPH0285334A

JPH0285334A - 高クロム・高ニッケル鋼の溶製方法

Info

Publication number: JPH0285334A
Application number: JP23688388A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Tabata; 田畑　芳明; Shinichi Okimoto; 伸一沖本; Atsushi Watanabe; 敦渡辺; Katsunori Suzuki; 克紀鈴木; Teruyuki Hasegawa; 輝之長谷川; Koji Toyoda; 豊田　剛治
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1988-09-21
Filing date: 1988-09-21
Publication date: 1990-03-26

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、転炉を使用してステンレス鋼等の高クロム
・高ニッケル鋼を溶製する方法に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］ステン
レス鋼のようなＣｒ及びＮ（の含有量が多い鋼の溶製方
法として、従来より電気炉−ＶＯＤプロセスが知られて
いる。このプロセスにおいては、ステンレス鋼屑を主体
とする原料を電気炉にて溶解し、その後その溶鋼をＶＯ
Ｄ法により脱炭して所望の組成の溶鋼を得ている。この
プロセスは、安価なステンレス鋼屑を主原料とするため
原料コストが低いという利点がある。しかしながら、こ
のようなプロセスにおいては、電気炉のエネルギコスト
及び耐火物コストが極めて高く、結局ステンレス鋼の製
造コストが全体として高直なものになってしまう。

一方、転炉製鋼技術の進歩に伴い、転炉−ＲＨψＯＢプ
ロセスにてステンレス鋼等を溶製する方法も行われてい
る。この方法は、転炉内に溶銑を装入して酸素吹錬する
と共に、溶銑中にＮｉ及びフェロクロムを投入して溶鋼
を生成し、この溶鋼をＲＨ−ＯＢプロセスにて更に脱炭
して所望の組成の溶鋼を製造するものである。この方法
によればエネルギコスト及び耐火物コストが低いが、原
料として高価なＮｉ及びフェロクロムを多量に使用する
ため原料コストが高く、低コスト化の観点から未だ不十
分である。また、この方法の場合には転炉における熱余
裕が少なく吹錬特性も良くないという問題点もある。

この発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、
原料コストが低く、転炉吹錬特性が良好な転炉使用の高
クロム・高ニッケルの溶製方法を提供することを目的と
する。

［課題を解決するための手段］この発明に係る高クロム・高ニッケル鋼の溶製方法は、
ステンレス鋼が主体の鋼屑及びＮｉを溶解した溶鋼と溶
銑と合せて転炉内に装入する工程と、転炉内においてこ
れら装入物を脱炭する工程と、転炉内のこれら装入物に
Ｃ「を添加する工程と、転炉内で生成された溶鋼とステ
ンレス鋼を主体とする鋼屑とを合せる工程とを具備する
ことを特徴とする。この場合に、Ｎｉ及びステンレス屑
を主体とする鋼屑は電気炉にて溶解することが好ましい
。また、転炉溶鋼とステンレス鋼を主体とする鋼屑とを
合せる工程において、鋼屑の一部を吹錬末期に転炉内に
投入して転炉内溶鋼と合わせ、その残部を転炉溶鋼の出
鋼した後に転炉溶鋼と合わせることが好ましい。

［作用］この発明においては、Ｎｉとステンレス鋼主体の鋼屑を
予め溶製しておき、これと溶銑とを合せて吹錬し、更に
転炉溶鋼とステンレス鋼主体の鋼屑とを合せる。これに
より、転炉を使用する溶製方法において鋼屑の使用量を
増加させることができるので、製造コストが極めて低い
。また、転炉溶鋼と鋼屑とを合せるので、転炉内の装入
量を低減することができる。従って、転炉における吹錬
時間が短縮でき、撹拌力上昇に伴い脱炭中のＣｒロスを
低減することができる。更に、転炉溶鋼に合わされる鋼
屑を吹錬末期に投入することにより鋼屑が除材の役割を
するので、鉄鉱石等を除材とする従来の場合よりもＣｒ
ロスを一層低減することができ、また、鋼屑使用量を一
層増加させることができる。

［実施例］以下、添付図面を参照してこの発明について具体的に説
明する。第１図は、この発明の実施例に係る高クロム・
高ニッケル鋼の溶製方法を説明するための図である。こ
の方法においては、先ず、必要に応じて高炉溶銑を溶銑
鍋中で脱燐剤添加及びガス撹拌により脱燐する（溶銑脱
燐工程１）。

Ｎｉとステンレスを主体とする鋼屑とを例えば電気炉で
溶解して（Ｎｉ及び鋼屑溶解工程２）この溶鋼と脱燐溶
銑とを合せ（合せ工程３）、この合せ溶湯を転炉内に装
入する。実際の操業においては、例えばＮｉ及び鋼屑５
５トンと溶銑１１５トンとを合せる。次いで、転炉的溶
湯を酸素吹錬により脱炭（転炉吹錬４）すると共に、転
炉的溶湯にＣ「を例えばフェロクロムの状態で添加しく
Ｃｒ添加工程５）、更に吹錬末期に除材として転炉内溶
鋼にステンレス鋼を主体とする鋼屑を添加しく鋼屑添加
工程６）、転炉内溶鋼を取鍋に出鋼する。なお、ここで
用いる転炉としては、炉底から撹拌用のＡｒガスを吹込
むようにした上下吹き転炉であることが好ましい。一方
、ステンレス鋼を主体とする鋼屑を例えば電気炉にて溶
解しておき（鋼屑溶解工程７）、この溶鋼と転炉から出
鋼された溶鋼とを合せる（合せ工程８）。実際の操業に
おいては、例えば転炉内に添加する鋼屑２０トン、出鋼
された転炉溶鋼２３０トン、出鋼後に転炉溶鋼と合わさ
れる鋼屑５５トンである。

このようにして製造された溶鋼は、通常炉外精錬工程９
に供され、更に清浄化される。この炉外精錬工程９は、
例えば次のように行われる。先ず、取鍋内の溶鋼にアー
ク電極を浸漬させて通電し、溶鋼を加熱する（加熱工程
１０）。次いで、ＲＨ・ＯＢ等で更に溶鋼を脱炭する（
脱炭工程１１）。

なお、この際に溶鋼のＮ濃度も調節される。その後、取
鍋内の溶鋼をガスバブリング撹拌し、溶鋼上に浮遊せし
められたスラグにより溶鋼をスラグ脱酸する（脱酸工程
１２）。なお、炉外精錬工程９は、鋼種によっては必ず
しも必要がない。

以上のようにして製造された溶鋼は連続鋳造工程等に供
せられ、所望の鋼材に成形される。

以上のような方法においては、Ｎｉとステンレス鋼主体
の鋼屑とを予め溶製し、この溶鋼と溶銑とを合せた溶湯
を転炉吹錬するので、転炉の熱負担を小さくすることが
できる。また、転炉溶鋼と鋼屑とを合せるので、転炉内
の装入量を少なくすることができる。従って、転炉にお
ける吹錬時間が短縮できる。具体的には本発明を使用す
ることにより吹錬時間を約８分短縮することができる。

また、装入量が少ない程転炉内の撹拌力が上昇するので
、転炉装入量の少ない本発明の場合には従来の方法より
も脱炭中のＣ「ロスを低減することができる。このこと
を確認するために行なった実験について第２図を参照し
ながら説明する。第２図は横軸に転炉装入物１トン当り
の転炉底吹きガス流量をとり、縦軸にＣｒロス（Ｃｒが
酸化してスラグに移行する量）をとって、これらの間の
関係を示すグラフであり、従来法の場合（転炉使用）と
、本発明の方法の場合と、転炉溶鋼と鋼屑との合せを行
なわず他は本発明と同様にした場合（従）て、転炉装入
量は従来と同程度）とについて示したものである。なお
、上記全ての場合において吹錬温度を約１７００℃、炭
素量を０．２５％、底吹きＡｒガス吹込み量を４５Ｎｍ
３／分とした。また、本発明としては、転炉溶鋼２３０
トン、出鋼後に合わされる鋼屑５５トンとしたものであ
る。この図に示されている通り、本発明の方法は、他と
比較して転炉内装入物１トン当りの底吹きガス流量が多
く、Ｃｒロスが少ないことが確認された。具体的にはＣ
ｒロスを約０．６％低減することができる。

また、この発明においては、上述のように転炉溶鋼に合
せる鋼屑の一部を転炉吹錬末期に転炉内に投入すること
により合せているので、この鋼屑が除材として作用し、
以下に示すような利点を得ることができる。すなわち、
除材として鋼屑を用いることにより鋼屑の比率を高める
ことができ、また、除材投入に伴うＣｒロスを従来より
も少なくすることができる。

この理由を第３図を参照しながら詳細に説明する。第３
図は、横軸に転炉自溶鋼中の炭素濃度をとり、縦軸に転
炉内の溶鋼温度をとって、これらの間の関係を示すグラ
フである。ここでは、Ｐ　ｃｏ−１気圧である。図中細
線で示す曲線は、下から夫々９％Ｃｒ−８，６％Ｎｉ、
１５％Ｃｒ−８，６％Ｎｉ、１８％Ｃｒ−８，６％Ｎｉ
１１８％Ｃ「の場合を示す理論値である。これによれば
、炭素濃度を減少させるためには溶鋼温度を上昇させな
くてはならず、また、高Ｃｒになる程脱炭するための温
度が上昇することがわかる。図中太線は実際に転炉脱炭
した際の脱炭昇温曲線を示すものであり、この線は前述
の理論値に基く線よりも高温側にある。これは、吹込み
酸素による炭素の酸化熱によるものであるが、この場合
にも炭素が減少するに従って溶鋼温度が上昇する。この
ように低炭素になると溶鋼温度が上昇するが、溶鋼温度
が上昇し過ぎると転炉耐火物の損傷が著しく増大するた
め、溶鋼温度を最大１７００℃に抑制しなければならな
い。従って炭素濃度を０．２５％にするためには、ある
程度のＣｒ酸化は避けられない。しかし、Ｃｒの酸化反
応による発熱は２９６０Ｋｃａ　ｌと比較的大きいため
、Ｃｒ酸化が進行する吹錬末期の低炭素領域で溶鋼温度
が極めて上昇し、そのままでは１８００℃以上にもなっ
てしまう（図中破線）ので、低炭素領域において除材が
必”要となる。従来は、除材として鉄鉱石を用いていた
ので酸素を余剰に添加することになり、Ｃｒロスが一層
大きくなってしまっていた。これに対し、本発明のよう
に除材としてステンレス鋼を主体とする鋼屑を使用する
ことによりこのような不都合がなくなる。この場合には
、Ｃ「の酸化熱を鋼屑の溶解熱として利用するのである
。

また、以上のように、溶銑段階及び溶鋼段階の２回、ス
テンレス鋼を主体とする鋼屑を添加するので、鋼屑の配
合比を著しく高くすることができ、原料コストを低下さ
せることができる。第４図は、本発明における鋼屑の配
合比と、従来の転炉のみを用いた溶製方法における鋼屑
の配合比を比較して示すグラフである。この図に示され
ているように、従来は鋼屑配合比が０であったのに対し
、本発明においては３３％にもなっている。

［発明の効果］この発明によれば、転炉を使用する高クロム・高ニッケ
ル鋼の溶製に際し鋼屑の使用量を増加させることができ
るので、製造コストが極めて低い。

また、転炉溶鋼と鋼屑とを合せるので、転炉内の装入量
を低減することができる。従って、転炉における吹錬時
間が短縮でき、また、撹拌力上昇に佇い脱炭中のＣ「ロ
スを低減することができる。

更に、転炉溶鋼に合わされる鋼屑の一部を吹錬末期に投
入することにより鋼屑が除材の役割をするので、鉄鉱石
等を除材とする従来の場合よりもＣ「ロスを一層低減す
ることができ、また、鋼屑使用量を一層増加させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る実施例の工程を説明するための
図、第２図は転炉装入物１トン当りの底吹きガス流量と
Ｃｒロスとの関係を示すグラフ、第３図は溶鋼中の炭素
量と溶鋼温度の関係を示すグラフ、第４図はこの発明の
詳細な説明するための図である。１；溶銑脱燐工程、２　；Ｎｉ及び鋼屑溶解工程、３．
８；合せ工程、４；転炉吹錬、５；Ｃｒ添加工程、６；
鋼屑添加工程、７；鋼屑溶解工程。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ステンレス鋼屑が主体の鋼屑及びＮｉを溶解した
溶鋼と溶銑とを合せて転炉内に装入する工程と、転炉内
においてこれら装入物を脱炭する工程と、転炉内のこれ
ら装入物にＣｒを添加する工程と、転炉溶鋼とステンレ
ス鋼を主体とする鋼屑とを合せる工程とを具備すること
を特徴とする高クロム、高ニッケル鋼の溶製方法。
（２）前記ステンレス鋼が主体の鋼屑及びＮｉは電気炉
にて溶解されることを特徴とする請求項１に記載の高ク
ロム・高ニッケル鋼の溶製方法。
（３）前記転炉溶鋼とステンレス鋼を主体とする鋼屑と
を合せる工程において、鋼屑の一部を吹錬末期に転炉内
に投入して転炉溶鋼と合わせ、その残部を転炉溶鋼の出
鋼後転炉溶鋼と合わせることを特徴とする請求項１又は
２に記載の高クロム・高ニッケル鋼の溶製方法。