JPH0332602B2 - - Google Patents

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JPH0332602B2
JPH0332602B2 JP58105505A JP10550583A JPH0332602B2 JP H0332602 B2 JPH0332602 B2 JP H0332602B2 JP 58105505 A JP58105505 A JP 58105505A JP 10550583 A JP10550583 A JP 10550583A JP H0332602 B2 JPH0332602 B2 JP H0332602B2
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JP
Japan
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molten steel
tuyere
desulfurization
gas
powder
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP58105505A
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English (en)
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JPS59232206A (ja
Inventor
Yoshihide Kato
Toshikazu Sakuratani
Tetsuya Fujii
Yasuhiro Kakio
Shigeo Ogura
Ryuichi Asaho
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
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Publication of JPS59232206A publication Critical patent/JPS59232206A/ja
Publication of JPH0332602B2 publication Critical patent/JPH0332602B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/005Manufacture of stainless steel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は底吹き転炉、上吹き転炉あるいは
AOD炉の如く溶鋼湯面位置よりも下方の位置に
ガス吹込用の羽口が設けられている転炉を用いて
ステンレス鋼を溶製する方法に関し、特に酸化精
錬終了後にスラグ中の酸化クロムを還元し、また
溶鋼中の硫黄を除去する工程に関するものであ
る。 一般に溶鋼湯面位置よりも下方の位置、すなわ
ち溶鋼に浸漬される位置に羽口(以下このような
羽口を浸漬羽口と記す)が設けられている底吹き
転炉あるいはAOD炉等によつてステンレス鋼を
溶製する場合、次のような工程で行なわれる。す
なわち予め電気炉等の溶解炉においてスクラツプ
や鉄合金等の主原料を溶融させ、得られた溶鋼を
底吹き転炉やAOD炉に装入し、O2ガス、もしく
はO2ガスと不活性ガス(ArガスやN2ガス)との
混合ガスを精錬ガスとして吹込んで酸化精錬を行
ない、主として溶鋼中の炭素を酸化させて脱炭す
る。ところがこの酸化精錬においては炭素のみな
らずCrも酸化されてしまい、特に低炭域となる
ほどCrの酸化が著しくなる。そこでCrの酸化損
失を抑えるために、溶鋼中の炭素濃度の低下に従
つて精錬ガス中の不活性ガスの比率を順次増加さ
せ、これにより炉内のCO分圧を下げて平衡炭素
濃度を低くし、優先脱炭させることが行なわれて
いる。しかしながらこのようにしてCrの酸化を
抑制しようとしても酸化工程の終了時には溶鋼の
2〜3%程度のCr酸化損失が存在することは避
けられない。また一方、上述の酸化精錬において
は脱硫が進行し難く、そのため装入原料のS濃度
が高い場合、あるいは低硫濃度のステンレス鋼を
得たい場合には何らかの対策を講じる必要があつ
た。そこで一般には酸化精錬工程に引続いて、溶
鋼のCr酸化損失分すなわちスラグ中に移行した
酸化クロムを溶鋼中へ還元させる還元処理、およ
び溶鋼中の硫黄を除去する脱硫処理を同じ炉内に
おいて行うのが通常である。 上述のような酸化クロムの還元のための工程
は、不活性ガスを吹込むことによつて溶鋼スラグ
間を攪拌しつつ塊状の金属珪素源、例えばFe−
Si合金塊を炉内に投入し、次の(1)式の反応により
酸化クロムを還元させるのが通常である。 Si+2/3Cr2O3→SiO2+4/3Cr ……(1) 一方脱硫工程は、上記還元工程終了後に一旦除
滓して新たにCaO、MgOなどを成分とする脱硫
剤を投入するか、または除滓せずに還元工程時に
上記脱硫剤を一括投入するか、あるいはさらにさ
かのぼつて酸化工程時に一部上記脱硫剤を投入し
ておき、このようなCaO等の脱硫剤の投入によ
り、還元によつて生成されたSiO2量に見合う塩
基度を確保して、脱硫反応を進行させるのが通常
である。 しかるに従来の脱硫工程は、塊状の脱硫剤を投
入するため、反応の進行が遅く、所定の硫黄濃度
まで脱硫させるまでに相当の時間を要し、そのた
め不活性ガス吹込みによる攪拌時間が長時間とな
り、ガス使用量増大による処理コスト増の問題を
招き、また長時間の攪拌による溶鋼温度の降下を
補償するため酸化工程未期の溶鋼温度を高くする
必要が生じ、その結果エネルギーコストが増大す
る問題もある。さらに上述の従来方法では炉口か
ら投入した脱硫剤が完全にスラグ層に投入されず
に一部が炉口から飛散したり炉壁に付着したりす
ることが多く、そのため脱硫剤添加歩留りが低下
してコスト上昇を招く問題もある。そしてまた還
元、脱硫工程の全般的な問題として、溶鋼温度が
高い領域では、不活性ガス吹込みといえども羽口
の溶損が進行するという問題がある。 この発明は以上の事情に鑑みてなされたもの
で、ステンレス鋼溶製における脱硫工程について
の前述の問題を一掃する方法を提供することを主
目的とするものである。またこの発明の他の目的
は、羽口冷却を強化して羽口溶損速度の減少を図
ることにある。 すなわちこの発明の方法は、浸漬羽口を有する
転炉を用いてステンレス鋼を溶製するにあたり、
酸化精錬終了後に酸化したクロムを還元し、併せ
て溶鋼中の硫黄を除去する工程において、脱硫剤
として粉体状のCaO等を用い、その粉体脱硫剤を
前記羽口から不活性ガスとともに溶鋼中へ吹込む
ことを特徴とするものであり、このようにCaO等
の粉体状の脱硫剤を浸漬羽口から吹込むことによ
り脱硫に要する時間を短縮するとともに歩留りを
良好とし、さらに羽口を粉体が通過することによ
つて羽口の抜熱を図つて羽口の溶損量を減少させ
たものである。 以下この発明の方法をさらに詳細に説明する。 この発明の方法を実施するにあたつては、予め
従来の方法と同様に電気炉等の溶解炉において目
的とするステンレス鋼の主原料を溶融させ、その
溶融された母溶鋼を底吹き転炉あるいはAOD炉
の如く浸漬羽口を有する転炉に装入し、公知の方
法により酸化精錬を行う。すなわち浸漬羽口から
O2ガス、もしくはO2ガスとN2、Ar等の不活性ガ
スとの混合ガスを溶鋼中に吹込み、かつ望ましく
は低炭域になるに従つて吹込みガス中の不活性ガ
スの比率を高くする。 上述の酸化精錬により溶鋼中のC濃度がある程
度以下となれば還元精錬に移行するのであるが、
この発明においてはこの還元工程において浸漬羽
口からN2またはArガス等の不活性ガスとともに
粉体状の脱硫剤、例えばCaOあるいはMgO等を
主成分とし、必要に応じてCaF2等を添加した脱
硫剤粉体を吹込む。すなわちその前の酸化精錬で
酸化したクロムを還元するために、従来からFe
−Si合金等の金属珪素源を投入するとともに浸漬
羽口から不活性ガスを吹込んで溶鋼を攪拌してい
るが、この発明の方法では浸漬羽口から吹込む攪
拌用ガスを攪拌の目的のみにとどめず、脱硫剤紛
体の搬送ガスとしても用い、脱硫剤粉体の溶鋼中
への吹込みに利用する。ここで脱硫剤の浸漬羽口
からの吹込み量は所定の脱硫に必要な全量とする
ことが望ましいが、場合によつては一部を別に炉
口から投入しても良い。 不活性ガスとともに溶鋼中に吹込まれた脱硫剤
例えばCaOと溶鋼中の硫黄との反応は次の(2)式の
ように進行する。 CaO+→CaS+ ……(2) (2)式の反応は既に知られているように物質移動
が律速であるから、反応界面積の増大や反応界面
での混合強化が反応速度上昇のために必須であ
る。この発明の方法ではCaO等を粉体として吹込
んでおり、その比表面積が従来用いていた塊状の
ものと比較して格段に大きいため、反応界面積の
増加が図られ、また粉体の浮上途中では気−液−
固の混合や大であることから、反応速度の著しい
上昇が達成されるのである。 そして上述のように反応速度が著しく上昇する
ことから、従来法の如く塊状のCaOを炉口から全
量投入する場合と比較して攪拌時間を短縮するこ
とができ、そのため使用する不活性ガスの総量を
少なくしてコスト低下を図ることができ、また長
時間攪拌による溶鋼温度の低下を防止できる。そ
してまた羽口から吹込まれるCaO等の脱硫剤粉体
は、その全量が直接溶鋼中に加えられるから、塊
状のCaO等を炉口から投入する場合と比較して歩
留りが良好となり、その使用量が低減される。さ
らに、浸漬羽口から不活性ガスに加えて粉体を吹
込むことにより、粉体が羽口を通過中に羽口の顕
熱を奪い、その結果羽口の冷却が図られ、また前
述のように溶鋼温度の低減や攪拌時間の短縮など
の効果も相俟つて、羽口溶損量の減少が図られる
のである。 なお酸化クロムの還元のための金属珪素源、例
えばFe−Si合金は、従来と同様に塊状のまま炉
口から投入しても良く、あるいは粉体として浸漬
羽口から不活性ガスとともに吹込んでも良い。前
者の場合、塊状のFe−Si合金を投入中あるいは
投入後に脱硫剤粉体を不活性ガスとともに浸漬羽
口から吹込めば良く、また後者の場合Fe−Si合
金粉体を吹込み後、それに引続いて脱硫剤の粉体
を吹込むことができる。いずれの場合も一旦除滓
することなく脱硫剤粉体を吹込んで、Crの還元
と脱硫とを同時的に行なわせることができる。 以下にこの発明の実施例および比較例を記す。 実施例 予め電気炉にて溶融したステンレス鋼の母溶鋼
5トンを5t底吹転炉に装入して常法にしたがつて
酸化精錬した後、Cr還元剤としてのFe−Si合金
(但しSi含有量は75重量%)を炉口から投入する
とともに、炉底の羽口から脱硫剤としての焼石灰
(CaO)粉体をArガスとともに吹込み、還元・脱
硫精錬を行つた。なお後の第1表に示すように一
部の例(実験番号〜)においては脱硫剤とし
てのCaOの一部を粉体として上述のように吹込
み、残りを塊状として炉口から投入した。羽口と
しては内管径12mmの2重管羽口を用い、羽口本数
は6本とした。また還元後のスラグ組成は(%
CaO)/(%SiO2)≒1.7となるように調整した。
さらにArガス流量は20Nm3/minで一定とした。 比較例 実施例と同様にして溶解および酸化精錬を行な
い、引続いて炉底の羽口からArガスを吹込んで
Arガス攪拌を開始するとともにCr還元剤として
のFe−Si合金を炉口から投入し、次いで直ちに
脱硫剤としての塊状の焼石灰を炉口から一括投入
して、還元・脱硫精錬を行つた。Arガス吹込速
度は実施例と同一である。 上記実施例および比較例における各時期の溶鋼
成分、および還元・脱硫精錬の諸条件を第1表に
示す。
【表】 第1表から明らかなようにこの発明の実施例
〜は、比較例、と還元脱硫時間、初期硫黄
濃度がほぼ同じであるにもかかわらず、還元後の
硫黄濃度が0.004〜0.006%と比較例、の0.01
%程度と比較して格段に脱硫が進行しており、脱
硫剤粉体吹込みの効果が大きいことがわかる。ま
た羽口周囲に付着する凝固鉄量が大きく、羽口溶
損量が比較例、よりも格段に小さいことか
ら、粉体による羽口冷却効果が得られたことが明
らかである。一方比較例、はこの発明の実施
例〜と同程度まで脱硫させたものであるが、
この場合には還元脱硫時間をこの発明の実施例の
2倍弱としなければならず、このことからもこの
発明の方法により脱硫反応速度が促進されること
が明らかである。 以上のようにこの発明のステンレス鋼の溶製方
法によれば、酸化精錬後の還元・脱硫工程に要す
る時間を短縮することができ、そのため還元・脱
硫工程における不活性ガス使用量を低減できると
ともに、溶鋼温度の低下が少なくなつていたずら
に酸化精錬未期の溶鋼温度を高くする必要がなく
なり、その結果エネルギーコストも削減でき、さ
らに脱硫剤粉体を溶鋼中に直接吹込むために脱硫
剤歩留りが良好となつて脱硫剤に要するコストも
削減でき、また羽口からの粉体の吹込みにより羽
口の溶損速度を小さくして羽口寿命を長くするこ
とができる等、種々の効果が得られる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 溶鋼湯面よりも下部に羽口が設けられた転炉
    によりステンレス鋼を溶製するにあたり、酸化精
    錬終了後に酸化したクロムを還元し、伴せて溶鋼
    中の硫黄を除去する工程において、脱硫剤として
    粉体のものを用い、かつその脱硫剤粉体を不活性
    ガスとともに前記羽口から溶鋼中に吹込むことを
    特徴とするステンレス鋼の溶製方法。
JP10550583A 1983-06-13 1983-06-13 ステンレス鋼の溶製方法 Granted JPS59232206A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10550583A JPS59232206A (ja) 1983-06-13 1983-06-13 ステンレス鋼の溶製方法

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JP10550583A JPS59232206A (ja) 1983-06-13 1983-06-13 ステンレス鋼の溶製方法

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JPS59232206A JPS59232206A (ja) 1984-12-27
JPH0332602B2 true JPH0332602B2 (ja) 1991-05-14

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ID=14409454

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JP10550583A Granted JPS59232206A (ja) 1983-06-13 1983-06-13 ステンレス鋼の溶製方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58144410A (ja) * 1982-02-23 1983-08-27 Kawasaki Steel Corp 汎用転炉

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JPS59232206A (ja) 1984-12-27

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