JPH0452206A

JPH0452206A - クロム含有溶銑の脱りん法

Info

Publication number: JPH0452206A
Application number: JP15989990A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Nakajima; 義夫中島; Masato Mukai; 向　政登; Takashi Fujimoto; 藤本　孝士
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1990-06-20
Filing date: 1990-06-20
Publication date: 1992-02-20

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、クロムを含む溶銑（以下、含クロム溶銑と記
す）の脱りん法に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、省電力の観点から電気炉を用いないステンレス鋼
原料の溶解法が検討されている。すなわち、コークス等
の炭材を用いて、スクラップを溶解したり、あるいは、
クロム鉱石を直接溶融還元したりする方法である。この
場合、還元あるいは溶解時の酸素ポテンシャルが低いた
めに、原料中に含まれるりんは、はぼ１００％メタル中
に移行する。そのため、炭材を用いたこれらステンレス
鋼原料の溶解法を工業化するためには、脱りん技術の開
発が必須の課題となる。

しかし、含クロム溶銑の脱りんば、クロムかりんの活量
を低下させるために、一般に非常に困難である。また酸
化脱りんの場合、クロムが優先的に酸化するため、Ｃｒ
、Ｏｓの生成によりスラグの流動性が悪化しその結果膜
りん反応が停滞したりまた塩基度が低下することにより
脱りんに悪影響を与える。などの問題が生し、さらにこ
の含クロム溶銑の脱りんを困難にしている。

そのため、これまでに採られてきた脱りん手段は、高価
な強塩基性のフラックスを用い、さらにこれまた高価で
ある融剤（造滓剤）を用いるという方法であった。これ
ら強塩基性のフラックスを用いる方法としては２例えば
炭酸リチウム　（Ｌｉ−ＣＯｌ）などのアルカリ金属の
炭酸塩を用いる方法（例えば特公昭５７−３２６８８号
公報）やＢａＯ−ＢａＣ１ｔ系フラツクスを用いる方法
（例えば特公昭６１−４０３号公報）などがある。また
、ＣａＯ系としては。

Ｃａｂ−ＣａＦ、系フラックスを用いる方法（例えば特
公昭６３−４８１号公報）やＣａ　Ｆ　ｚよりＮａＦが
有効とするＣａｂ−ＮａＦ系　（例えば特開昭６１−１
４９４２２号公報）などがあるが、これらＣａＯ系の場
合も。

融剤であるＣａＦ２やＮａＦを大量に用いる方法となっ
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記の方法の問題は１強塩基性物質（Ｌ　ｉ　２　Ｃ○
。

ＢａＯなど）自体のコストが高いこと、および大量の融
剤（ＣａＦｚ、ＮａＦ、ＢａＣ１２）を用いるためコス
ト増になると共に耐火物の寿命を短くすることである。

また、Ｃａ０−ＣａＦｔ系の場合は、特公昭６３−４８
１号公報に記載のように、用いるフッ化カルシウムは高
純度でなければならないという制約があった。すなわち
Ｃａ　Ｆ　を源として天然のホタル石を精製してから用
いる必要があったり、あるいは工業的に製造されたＣ　
ａ　Ｆ　ｔを用いる必要があった。

本発明は、かかる問題点を解消し、安価で効率の良い含
クロム溶銑の脱りん法の提供を目的としたものである。

〔問題点を解決する手段〕

本発明は、７０重量％以上のＣａ　Ｆ　ｚおよび５１量
％以上のＳ　ｉ　Ｏｚを含有する天然産ホタル石を粉砕
してなるホタル石粉に生石灰粉を、ＣａＯ／ＣａＦｚの
重量比が４ｚ６以上となるように混合し、この混合粉を
気体酸素または酸化鉄からなる酸素源と共に、３重量％
以上のクロムを含有する溶銑内にその湯面下から吹き込
むことを特徴とするクロム含有溶銑の脱りん法を提供す
る。

本発明の実施にあたり、該混合粉と酸素源を。

ΣＯｘ／（ＣａＯ＋　ＣａＦ２）が２０〜１２ＯＮｌ’
ｋｇとなるように該溶銑内に吹き込む、ただしΣ０□は
キャリヤガス中の気体酸素量と、酸化鉄がＦｅと０富に
分解したときの０□量の合計量（Ｎｆ）である、また、
実際には該混合粉はＣａＯとＣａ　Ｆ　ｚの合計量を７
０重量％以上含み、残部には５ｉＯ１と石灰石または酸
化鉄などを含ませることができる。

酸化鉄を含ませないで酸素源はキャリアガス中の気体酸
素だけとしてもよい。

〔作用〕

本発明によれば、Ｓｔｏｗを不純物として比較的多量に
含有する天然産ホタル石を精錬剤に使用しても脱りん反
応が進行する。Ｓｉｎｇが吹き込まれる関係上、また、
処理対象溶銑にＳｉが含有されていた場合に、ＳｉＯ□
を多く含むスラグが生成し。

スラグ塩基度は低下することになるが、かような低塩基
性スラグが生成するような条件下でも本発明法によれば
脱りん反応が進行し、クロムの酸化反応はΣＯｔ　／　
（Ｃａ　Ｏ＋　Ｃａ　Ｆ　ｚ　）の比を適正にすること
によって抑制することができる。

また同時に脱硫反応が進行し、脱りんと共に脱硫処理も
併せて行なうことができる。

〔実施例〕

実験は、５ｔｏｎの溶湯を用いて１本発明になる精錬剤
をＯ３富化ガスとともに直接溶銑中に吹き込む方法によ
り行われた。溶銑の炭素濃度は約５．６％、クロム濃度
は約１２％であった。

表１に用いたホタル石の分析値を示す。ＣａＦｔ：８０
％、　、Ｓ　ｔｏ　！　７１３．６％であり、天然に産
するこのホタル石をそのまま粉砕して使用した。

精錬剤の配合組成は１表２に示すごとく、精錬１５１は
４５％生石灰−４５％ホタル石−１０％ミルスケールで
あり、精錬剤■は４０％生石灰−４５％ホタル石−１５
％石灰石である。これら精錬剤中のＣａ○／　Ｃａ　Ｆ
　ｚは１．２〜１．３である。

Σ○ｚ／（ＣａＯ＋　Ｃａ　Ｆ　＊）は、粉体中に配合
するスケール量またはキャリヤガス中の０２流量を変化
させ、５０〜９ＯＮ１／ｋｇの範囲で変化させた。粉体
の原単位は４０〜６０ｋｇ／ｌｏｎであった。処理温度
は１４７０〜１３１０°Ｃの範囲であり、平均すると約
１４００℃であった。

表３に吹き込み条件を１表４に処理後のスラグ成分を、
また表５には処理前後のメタル成分をそれぞれ示した。

表４に見られるように、ホタル石中のＳｉＯ□が１３．
６％であること、および脱りん処理開始時のシリコン濃
度が約０．１５％であることから２処理後のスラグ中の
Ｓ　ｉ　Ｏｚ濃度は約１０％になっており、塩基度（Ｃ
ａｂ／Ｓｉｎｇ）は３を切る場合も認められた。しかし
、いずれの場合も脱りんば効率良く進行し、精錬剤の原
単位が４０〜６０ｋｇ／　ｔｏｎと少ないにもかかわら
ず１表５に見られるように４２〜４９％の脱りん率が得
られた。これは従来の常識では考えられないことである
。すなわち、特公昭６３−４８１号公報に示されている
ごとく、効率良く脱りんを行うには、高純度のホタル石
でなければならないことおよびＣａＯよりＣａＦ＊の量
を多く　Ｌ、（Ｃａｂ／Ｃａ　Ｆ　ｔ　＜　１とし）て
スラグの融点を下げて流動性の良いスラグとしなければ
ならないこと、の二つの条件が必要とされているが１本
発明ではこの常識を破り、思いがけない効率の良い脱り
ん率が得られた。すなわち、従来法では主にスラグの流
動性確保の観点から融剤の量を多くし例えばＣａ０Ｃａ
Ｆｔ系ではＣａ　Ｏ／　Ｃａ　Ｆ　ｚ比を、ＢａＯ−Ｂ
ａＣ１ｚ系ではＢａＯ／ＢａＣ１，を、Ｃａｂ−ＮａＦ
系ではＣａＯ／ＮａＦ比を、それぞれ１より小さくシ、
融剤の配合割合を実質上６０％以上にしないと、効率良
い脱りんは得られなかったのである。そのため、既に述
べたごとく高価な融剤を多量に用いることからコスト増
になるばかりでなく、耐火物の溶損を助長し１作業性・
コスト両面で不利な条件となり。

なおかつ、これら精錬剤中にはＳ　ｉ　Ｏｚなどの不純
物の少ない高価なものが必要とされていたのである。こ
れに対して本発明では安価な天然に産するホタル石でし
かもその使用量を削減して半溶融状のスラグで効率良く
脱りんできる。そのため耐火物の溶損もほとんど認めら
れずコストおよび作業性・住産性の両面で極めて優れた
方法といえる。

また酸化脱りんの場合には、クロムの酸化ロスを伴うの
が通常であるが７本発明ではΣＯｘ／（ＣａＯ＋ＣａＦ
２）比を適当な値とすることによりこのクロムロスを著
しく低減できた。表５の実施例２および実施例４に示す
ごとくΣＯｘ／（ＣａＯ＋ＣａＦ２）＝５２〜５６ＮＩ
／ｋｇとした場合には処理前後のクロム濃度は１１．９
６／１１．９２（％）（実施例２　）、　１２．２５／
１２．２９（％）（実施例４）であり５分析誤差の範囲
での変動であってクロムロスはまったく認められていな
い。しかし、実施例１．３．５に示すごとくこれ以上に
この比を増加させて酸化力を増加させると脱りん効率に
は変化は無いが、クロムの酸化損失は増大した。すなわ
ち適正な酸化条件が存在し本実験条件ではその値はΣ０
２／（ＣａＯ＋ＣａＦ２）で約５０８１／ｋｇであった
。なお、この適正酸化条件については浴の流動状態ある
いは吹き込み方法等によって変化することもあるが、Σ
Ｏｚ／（ＣａＯ＋ＣａＦ２）は２０〜１２ＯＮｌ／ｋｇ
の範囲であレバ、本発明の目的は達成できる。

また　キャリヤガス中の気体酸素は、酸化膜りんのため
の酸素源であり、熱論これはミルスケールや鉄鉱石のよ
うな固酸を酸素源としても良い。

しかし、これら固酸を用いると、浴の温度低下が大きい
ため、熱補償の観点から不利であること。

また、これら固酸を用いると、気酸の場合よりもクロム
の酸化ロスが大きいことも本発明者等は経験しており、
気酸を用いる方が良い。

〔効果〕

以上述べたごとく２本発明は天然に産するホタル石をそ
のまま用い、しかもその使用量も少ないという安価な方
法でありながら、効率良い脱りんが得られるという従来
の含クロム溶銑の脱りんでは考えられなかったことを実
現したものである。

また１本発明では、スラグを半熔融状態とすることがで
き耐火物の溶損量も少なくてすむ。すなわち９本発明は
、きわめて安価で効率良い含クロム溶銑の脱りん法を提
供するものである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）７０重量％以上のＣａＦ＿２および５重量％以上
のＳｉＯ＿２を含有する天然産ホタル石を粉砕してなる
ホタル石粉に生石灰粉を、ＣａＯ／ＣａＦ＿２の重量比
が４／６以上となるように混合し、この混合粉を気体酸
素または酸化鉄からなる酸素源と共に、３重量％以上の
クロムを含有する溶銑内にその湯面下から吹き込むこと
を特徴とするクロム含有溶銑の脱りん法。
（２）混合粉と酸素源は、ΣＯ＿２／（ＣａＯ＋ＣａＦ
＿２）が２０〜１２０Ｎｌ／ｋｇとなるように該溶銑内
に吹き込まれる請求項１に記載のクロム含有溶銑の脱り
ん法。ただしΣＯ＿２は、キャリヤガス中の気体酸素量と、酸
化鉄がＦｅとＯ＿２に分解したときのＯ＿２量の合計量
（Ｎｌ）である。
（３）混合粉は、ＣａＯとＣａＦ＿２の合計量を７０重
量％以上含み、残部にはＳｉＯ＿２と石灰石または酸化
鉄が含まれる請求項１または２に記載のクロム含有溶銑
の脱りん法。
（４）酸素源は、実質上キャリアガス中の気体酸素だけ
からなる請求項１または２に記載のクロム含有溶銑の脱
りん法。