JPH0428842A - 低バナジウム低炭素フェロクロムの製錬方法 - Google Patents

低バナジウム低炭素フェロクロムの製錬方法

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JPH0428842A
JPH0428842A JP13421090A JP13421090A JPH0428842A JP H0428842 A JPH0428842 A JP H0428842A JP 13421090 A JP13421090 A JP 13421090A JP 13421090 A JP13421090 A JP 13421090A JP H0428842 A JPH0428842 A JP H0428842A
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JP
Japan
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low
cr2o3
silicochrome
reduction
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JP13421090A
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Nobuyoshi Shoji
東海林 信悦
Masaru Watanabe
勝 渡辺
Toshiaki Haneda
羽田 俊明
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Japan Metals and Chemical Co Ltd
Original Assignee
Japan Metals and Chemical Co Ltd
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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】
本発明は、低バナジウム低炭素フエ口クロムの製錬方法
に関し、とくにクロム鉱石と生石灰との溶融物をシリコ
クロムを還元剤として使うことにより、■含有率が0,
15%以下の高純度低バナジウム低炭素フェロクロムを
製造する方法について提案する。
【従来の技術】
低炭素フェロクロムの製造方法としては、(1)  ク
ロム鉱石と生石灰を電気炉で溶解し、その後シリコクロ
ム(Si:47%、 Cr:33%、 Fe、2O%)
を添加することにより、該シリコクロム中のSiでCr
およびFeの酸化物を還元し、低炭素フェロクロムを得
る方法、 (2)電気炉で溶解したクロム鉱石および生石灰の溶融
物を取鍋に受け、その取鍋内にシリコクロムを添加した
後、2基の取鍋を使って移し変えることで撹拌する方法
や、1基の取鍋でガスやスターラー等で撹拌することで
、いわゆるCrおよびFeの酸化物をSi還元し低炭素
フェロクロムを得る方法などが知られている。 ただし、上記従来方法の下で製造された低炭素フェロク
ロムは、不可避に混入する各種の希少金属元素(■は通
常製品は約0.25%)を不純物として含有している。 ところが、フェロクロムの主たる用途である製鉄所なと
ての特殊鋼の溶製に際しては、こうした希少金属は却っ
て合金設計を困難にすることが多く、まして酸化しやす
いvなどは極力少ないことが望ましく、ユーザーの要請
もこうした背景から、■≦0,15%のものとなってい
る。 このような要請に対しては、従来■含有率:0.15%
以下の低バナジウム低炭素フェロクロムを製造するに際
し、■含有率の低いクロム鉱石を使用するしかないが、
■含有率の低いクロム鉱石は、通常、同時にCr2O3
含有率が高く高価である。したがって、低バナジウム低
炭素フェロクロムを製造しようとすると、どうしても高
価なものになってしまう問題があった。 また、その他の従来技術として、比較的酸化しゃすいV
の性質を利用して、各工程でCr2O3、FeO等を含
んだ酸性フラックスにて、酸化処理することにより低バ
ナジウム低炭素フェロクロムを製造する方法も考えられ
たが、工程が複雑で製品が高価なものとなってしまう問
題があった。
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来技術は、低バナジウム低炭素フェ
ロクロムを製造する場合、■含有率の低い高価なりロム
鉱石を用いるか、少なくとも新たに酸化処理工程を設け
なくてはならないため、工程が複雑になるとか製品が高
価になるという間厘点があった。 本発明の目的は、クロム鉱石中のV含有率に関係なく、
常に低バナジウム低炭素フェロクロムとするのに有効な
製錬技術を確立し、もって低バナジウムでCr歩留も高
く、かつ安価な製品を得る好適な技術を提案するところ
にある。
【課題を解決するための手段】
上掲の目的を実現すべく、鋭意研究する中で、本発明者
らは、上記の課題は製錬方法の改良によって十分に克服
できることを知見し、本発明の詳細な説明するような手
段に想到した。すなわち、本発明思想の特徴とするとこ
ろは、溶製時のスラグ中に含まれるCr、、O,、を限
界値まで還元せず常に所定量が残るようにコントロール
する、いわゆるVの還元だけを先行して優先的に行わせ
る第1の段階と、次に今度は上記第1段階で残したCr
2O3の還元を目指して製錬する第2段階に別けて製錬
するところにある。このような製錬を行うことで低バナ
ジウム、高クロムを達成するようにした方法である。 すなわち、本発明はまた、クロム鉱石と生石灰を電気で
溶解し、出湯して取鍋に受けたその溶湯中に還元剤(シ
リコクロム)を添加して製錬する低炭素フェロクロムの
製造方法において、前記第1段階の処理に当たっては、
クロム鉱石中のV含有率、生石灰中のV含有率、及び還
元剤中の■含有率が(1)式に定める配合で製錬し、そ
の際溶製スラグ中には(2)式で示す範囲にCr2O3
が残存するように製錬することで低バナジウム低炭素フ
ェロクロムを製造する方法、および第1段階の処理後に
、さらに第2段階としてスラグ中に残存したCr2O3
の回収を目的にシリコクロムを添加しCr2O3及びv
2O5を還元させることにより、全工程のCr歩留の向
上を図る方法である。 Vore + Vcao + VR≦0.5%    
 (1)54[V]%+ 16%≧(Cr2O3)%≧
54[V]%+12  (2)ここで、 Vore ニクロム鉱石中のV含有率(wt%)Vca
o :生石灰中の■含有率(wt%)■R:還元剤中の
■含有率(wt%) [V]九二製品のV含有率(wt%) (Cr2O3)ニスラグ中のCr2O3含有率(wt%
【作用】
さて、第1図は、低炭素フェロクロムをシリコクロムを
還元剤として使う方法により製造する時のスラグ中のC
r2O3含有率と製品(フェロクロム)中のV含有率の
関係を示すものである。この図から判るように、スラグ
中のCr2O3含有率が高くなると製品中のV含有率は
低くなることが明らかである。これはスラグ中のCr2
O3含有率が高い間はCr2O3活量が大きいため、C
r2O3よりも難還元性の■2O.は還元されにくくな
ることを意味している。 すなわち、このことが製品中のV含有量に与える影響に
ついて考えた場合、溶湯中に還元されているVは、逆に
スラグ中のCr2O3含有率を高くしておけば、製品中
のV含有率は低く抑えることができることを意味してい
ることになる。 本発明は、この関係を利用することで、第1段階として
、溶製スラグ中に常に所定量のCr2O3が残存するよ
うにして所定の低V溶湯とするため、クロム鉱石中のV
含有率、生石灰中のV含有率及び還元剤中のV含有率が
下記(1)式で定める配合となるように調整する。 Vore +Vcao + VR≦0,5%    (
1)そして、その際下記(2)式で定めるCr2O3含
有率の範囲に制御しながら製錬することで、低バナジウ
ム低炭素フェロクロムを製造しようとするものである。 54 [V]%+16%≧(Cr2O3)%≧−54[
V]%+12  (2)さらに、第2段階として、前記
第1段階の溶融スラグ中に残存したCr2O3の回収を
目的に還元剤(シリコクロム)を投入してCr2O5及
びv2O5を還元し、全工程のCr歩留の向上を図る製
錬処理である。 ここで、 Vore  クロム鉱石中のV含有率(wt%)Vca
o :生石灰中のV含有率(wt%)VR還元剤中の■
含有率(wt%) [V]% 製品のV含有率(wt%) (Cr2O3) ニスラグ中のCr2O3含有率(wt
%)上記、第2段階の処理において、Cr2O3を還元
した溶湯は鋳込んで冷塊とするか、レードルファーネス
や低周波炉等に保持し、次回タップ時に使用してもよい
。ただし、次回タップ時に使用するとき、前記溶湯中に
はCr2O3を還元した際にv2O5も還元されてV含
有率が高くなっているため、通常の低炭素フェロクロム
を製造する製錬で利用するものでなければならない。 次に、前記(1)式、(2)式を導出した根拠について
説明する。 (1)式1本発明においては、■を還元力の差を用いて
スラグ中に■2O5として残留させておくものであるた
め、無制限にVが存在した場合、[V]%が015%以
下の低バナジウム低炭素フェロクロムは生産できない、
したがって、原料のV含有率を規定したものである。 しかし、通常ではV含有率はCr鉱石で0.05〜02
O%生石灰で0,02%5iCrで0.15%程度であ
るので通常低炭素フェロクロムに使用されている原料に
ついては特に注意を払う必要はない。 (2)式:製品の目標[V]%に対するスラグ中の残留
Cr2O3含有率を規定したものであるが第1図より判
るように製品の[V]%とスラグ中の(Cr2O3)%
間には(Cr2Oa)%=54[%’1%+12という
関係がある。したがって、スラグ中の残留Cr2O3含
有率と製品の目標[V]%に対して(Cr2O3)%≧
−54[V]%+12と下限のみを規定しても十分であ
る。しかしながら(Cr2Og)%≦−54[V]%+
16と上限も設定したのは、(Cr2O3)%をあまり
高くすると配合上Cr含有率を高くしておかなければ製
品のCr含有率が低下するため、工業的ではなくこのこ
とを考慮して(2)式のごとく上限、下限を規定した。
【実施例】
(1)第1段階; クロム鉱石5.900kg、生石灰4.700kgを、
4、500kVAの三相エル−式電気炉内に装入して溶
解し、取鍋に出湯した。次に、この取鍋的溶湯に対して
、還元剤としてシリコクロム(削口タップ時に通常の低
炭素フェロクロムを製造した後のスラグよりCr2Om
を還元し、レードルファーネスに保持しておいた溶融シ
リコクロム) 4,060kgを塗材として、700℃
までロータリーキルンで加熱したクロム鉱石3.600
kg、および生石灰2.900kgを装入し、2つの取
鍋を用いて溶湯を4回移し換え、これによってスラグ中
のCr2O3を7.3%まで還元し、低ノイナジウム低
炭素フェロクロムを溶製した。この段階で得られた溶湯
の成分組成を第1表に示す。 (2)第2段階; 前記工程で得られた低バナジウム低炭素フェロクロム製
造後のスラグに、シリコクロム4、000kgを装入し
、2つの取鍋を用いて溶湯を2回移し換えて、スラグ中
のCr2O,を還元したこの処理を経て得られた溶湯の
成分組成を第2表に示す。 (3)  さらに、前記シリコクロムをし一ドルファー
ネスに保持しておきこれを使用し、次回タブ時に通常の
低炭素フェロクロムを製造した場合のその製品の成分組
成について第3表に示す。 上記各表の示す結果から明らかなように、製品低炭素フ
ェロクロムのV含有率は0.065%であり、製錬目標
とする50.15%よりも十分に低い値を示した。また
、Cr歩留についても第1段階の処理である低バナジウ
ム低炭素フェロクロム製錬段階では77、596である
が、第2段階の処理を経たものでは、93.9%と非常
に良好なCr歩留を示した。 また、第3表から明らかなように、低バナジウム低炭素
フェロクロム製造後のスラグよりCr2O3を還元した
シリコクロムを使用して、通常の低炭素フェロクロムを
製造した場合、製品の■含有率は0.310%と高く、
また製品のCr含有率も66%と高くなることが確かめ
られた。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、製錬の第1段階
でスラグ中のCr2O3含有率を制御するだけでV含有
率が高い安価なりロム鉱石が使用でき、しかもそうした
低バナジウム低炭素フェロクロム製造後のスラグ中に残
ったCr2O3を還元することで、同時にCr歩留も高
くすることができ、それ故に低バナジウム低炭素フェロ
クロムを容易にかつ低コストで製造できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、低炭素フェロクロム製造時におけるスラグ中
のCr、O,含有率と製品中のV含有率の関係を示すグ
ラフである。 特許出願人 日本重化学工業株式会社 代理人 弁理士   小 川 順 三 周  弁理士   中 村 盛 夫 0.05 0.1(1 0,15 (1,2(1 製品中の■含有率(%)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、クロム鉱石と生石灰とを溶解して得られる溶湯中に
    、還元剤として所定量のシリコクロムを添加して還元す
    ることにより、低炭素フェロクロムを製造するに当たり
    、 第1段階として、溶製スラグ中に常に未還元のCr_2
    O_3が残存するように、添加するシリコクロムの量を
    制御することでVの還元を抑制する処理を行い、第2段
    階処理として、Vの還元抑制の第1段階処理を経た溶製
    スラグに対し、シリコクロムを添加してCr_2O_3
    及びV_2O_5の還元を促進する処理を行うことを特
    徴とする低バナジウム低炭素フェロクロムの製錬方法。 2、請求項1に記載の製錬に当たり、 第1段階のV還元抑制の処理に際して、クロム鉱石中の
    V含有率、生石灰中のV含有率、及びシリコクロム中の
    V含有率を下記(1)式に示す配合割合で製錬し、その
    際溶製スラグ中には下記(2)式で示す範囲にCr_2
    O_3が残存するように製錬し、第2段階として第1段
    階の処理後スラグ中に残存したCr_2O_3の回収を
    目的にシリコクロムを添加し、Cr_2O_3及びV_
    2O_5を還元させることを特徴とする低バナジウム低
    炭素フェロクロムの製錬方法。 Vore+Vcao+VR≦0.5%(1)−54[V
    ]%+16%≧(Cr_2O_3)%≧−54[V]%
    +12(2)ここで、 Vore:クロム鉱石中のV含有率(wt%)Vcao
    :生石灰中のV含有率(wt%) VR:還元剤中のV含有率(wt%) [V]%:製品のV含有率(wt%) (Cr_2O_3):スラグ中のCr_2O_3含有率
    (wt%)
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013187347A1 (ja) * 2012-06-15 2013-12-19 Jfeマテリアル株式会社 フェロクロムの製造方法及びフェロクロム
CN116574863A (zh) * 2023-04-24 2023-08-11 广东华鳌合金新材料有限公司 一种超低碳低钒不锈钢的冶炼方法

Cited By (3)

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WO2013187347A1 (ja) * 2012-06-15 2013-12-19 Jfeマテリアル株式会社 フェロクロムの製造方法及びフェロクロム
JPWO2013187347A1 (ja) * 2012-06-15 2016-02-04 Jfeマテリアル株式会社 フェロクロムの製造方法及びフェロクロム
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