JPH0539521A - 含クロム溶鋼の脱炭精錬法 - Google Patents
含クロム溶鋼の脱炭精錬法Info
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- JPH0539521A JPH0539521A JP19454491A JP19454491A JPH0539521A JP H0539521 A JPH0539521 A JP H0539521A JP 19454491 A JP19454491 A JP 19454491A JP 19454491 A JP19454491 A JP 19454491A JP H0539521 A JPH0539521 A JP H0539521A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 含クロム溶鋼の複合吹錬法において、鉄鉱
石、マンガン鉱石または鉄酸化物とマンガン酸化物を合
わせて５０ｗｔ％以上含有する金属酸化物を上吹き火点
部へ供給することにより、脱炭速度および脱炭効率の向
上をはかる。 【構成】 鉄鉱石、マンガン鉱石または鉄酸化物とマン
ガン酸化物を合わせて５０ｗｔ％以上含有する金属酸化
物の添加条件を下記の条件とする。溶鋼中の炭素濃度
を０．５ｗｔ％以下とする。酸化物を供給する時の上
吹き火点温度を２２００℃以上とする。酸化物の供給
量を脱炭に必要な量の５％以上５０％以内とする。 【効果】 脱炭に必要な酸素を金属酸化物中の酸素によ
って供給するので、脱炭速度の向上、脱炭酸素効率の向
上により、還元用Ｓｉ原単位の低減をはかることができ
る。また金属酸化物中の有価金属を回収することができ
る。
石、マンガン鉱石または鉄酸化物とマンガン酸化物を合
わせて５０ｗｔ％以上含有する金属酸化物を上吹き火点
部へ供給することにより、脱炭速度および脱炭効率の向
上をはかる。 【構成】 鉄鉱石、マンガン鉱石または鉄酸化物とマン
ガン酸化物を合わせて５０ｗｔ％以上含有する金属酸化
物の添加条件を下記の条件とする。溶鋼中の炭素濃度
を０．５ｗｔ％以下とする。酸化物を供給する時の上
吹き火点温度を２２００℃以上とする。酸化物の供給
量を脱炭に必要な量の５％以上５０％以内とする。 【効果】 脱炭に必要な酸素を金属酸化物中の酸素によ
って供給するので、脱炭速度の向上、脱炭酸素効率の向
上により、還元用Ｓｉ原単位の低減をはかることができ
る。また金属酸化物中の有価金属を回収することができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、炭素を０．５wt％以下
含有する含クロム溶鋼の浴面下および浴面上より酸素ガ
スを吹込む脱炭精錬法において、鉄酸化物、マンガン酸
化物の一方または双方の合計の濃度が５０wt％以上であ
る金属酸化物を上吹き火点部に供給し、脱炭速度の向上
および有価金属の回収をはかる含クロム溶鋼の脱炭精錬
法に関する。
含有する含クロム溶鋼の浴面下および浴面上より酸素ガ
スを吹込む脱炭精錬法において、鉄酸化物、マンガン酸
化物の一方または双方の合計の濃度が５０wt％以上であ
る金属酸化物を上吹き火点部に供給し、脱炭速度の向上
および有価金属の回収をはかる含クロム溶鋼の脱炭精錬
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来ステンレス鋼のようにクロムを１１
wt％以上含む含クロム溶鋼中に酸素ガスおよび希釈ガス
を吹込む脱炭精錬法において、金属酸化物を添加し金属
酸化物中の酸素を脱炭反応に利用することによって有価
金属を回収し、還元剤添加量の削減をはかる方法が、例
えば特開昭６２−２４３７１１号公報に開示されてい
る。この方法は脱炭精錬によって発生したクロム酸化物
を１５wt％以上含むスラグを出鋼時に炉内に残留させ、
該スラグ中のクロム酸化物を新たに受鋼した粗溶鋼中の
［Ｃ］によって還元する方法である。この方法は脱炭初
期の高［Ｃ］濃度域でスラグ中のクロム酸化物を還元す
る方法であるため、［Ｃ］濃度が０．５wt％以下の低炭
域では反応は終了しており、低炭域での脱炭反応の促進
および有価金属の回収にはつながらない。
wt％以上含む含クロム溶鋼中に酸素ガスおよび希釈ガス
を吹込む脱炭精錬法において、金属酸化物を添加し金属
酸化物中の酸素を脱炭反応に利用することによって有価
金属を回収し、還元剤添加量の削減をはかる方法が、例
えば特開昭６２−２４３７１１号公報に開示されてい
る。この方法は脱炭精錬によって発生したクロム酸化物
を１５wt％以上含むスラグを出鋼時に炉内に残留させ、
該スラグ中のクロム酸化物を新たに受鋼した粗溶鋼中の
［Ｃ］によって還元する方法である。この方法は脱炭初
期の高［Ｃ］濃度域でスラグ中のクロム酸化物を還元す
る方法であるため、［Ｃ］濃度が０．５wt％以下の低炭
域では反応は終了しており、低炭域での脱炭反応の促進
および有価金属の回収にはつながらない。
【０００３】また、他の例として、特開昭５９−１０４
４２０号公報に開示されている方法がある。この方法は
溶鋼中に酸素ガスおよび希釈ガスを吹込む脱炭方法にお
いて、［Ｃ］濃度が０．２５wt％以下の脱炭中期以降で
金属酸化物を添加しつつ、該酸化物を主体として脱炭を
行う方法である。しかしながら、［Ｃ］濃度が０．２５
wt％以下の低炭域では、単に金属酸化物を添加するだけ
では脱炭反応は進行しにくく、かつ金属酸化物の種類に
より、脱炭速度のばらつきを生じやすく、制御が難し
い。
４２０号公報に開示されている方法がある。この方法は
溶鋼中に酸素ガスおよび希釈ガスを吹込む脱炭方法にお
いて、［Ｃ］濃度が０．２５wt％以下の脱炭中期以降で
金属酸化物を添加しつつ、該酸化物を主体として脱炭を
行う方法である。しかしながら、［Ｃ］濃度が０．２５
wt％以下の低炭域では、単に金属酸化物を添加するだけ
では脱炭反応は進行しにくく、かつ金属酸化物の種類に
より、脱炭速度のばらつきを生じやすく、制御が難し
い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、含クロム溶
鋼の脱炭精錬において、脱炭反応の酸素源として鉄酸化
物あるいはマンガン酸化物を含有する金属酸化物を利用
することによって、脱炭速度、脱炭酸素効率を向上さ
せ、かつ金属酸化物中の有価金属の回収をはかることを
目的とする。
鋼の脱炭精錬において、脱炭反応の酸素源として鉄酸化
物あるいはマンガン酸化物を含有する金属酸化物を利用
することによって、脱炭速度、脱炭酸素効率を向上さ
せ、かつ金属酸化物中の有価金属の回収をはかることを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を有
利に解決したものであり、炭素を０．５wt％以下含有す
る含クロム溶鋼の浴面下および浴面上より酸素ガスを吹
込む脱炭精錬法において、鉄酸化物、マンガン酸化物の
一方または双方の合計の濃度が５０wt％以上である金属
酸化物を(1)式、(2)式および(3)式を満足する条件下
で、上吹き火点部に供給して吹錬することを特徴とする
含クロム溶鋼の脱炭精錬法にある。 ＴF ≧２２００ (1) 0.1 ≦ＣOX／｛1.33×（ [%C] i −0.1 ）×Ｗm ／100 ｝≦0.5 (2) ＣOX＝｛ＭO ／ＭFeO ×（％ＦｅＯ）i ＋３ＭO ／ＭFe203 ×（％Ｆｅ2 Ｏ3)i ＋ＭO ／ＭMnO ×（％ＭｎＯ）i ｝ＷA ／１００ (3) ＴF ；金属酸化物を供給する時の上吹き火点温度（℃） ［％Ｃ］i；金属酸化物の供給開始時の溶鋼中炭素濃度
（wt％） Ｗm ；溶鋼重量（kg） ＭO 、ＭFeO 、ＭFe203 、ＭMnO；Ｏ、ＦｅＯ、Ｆｅ2
Ｏ3 、ＭｎＯの原子量ないし分子量 （％ＦｅＯ）i 、（％Ｆｅ2 Ｏ3)i 、（％ＭｎＯ）i ；
供給する金属酸化物中のＦｅＯ、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＭｎＯの
濃度（wt％） ＷA ；酸化物の供給量（kg） 以下本発明について詳細に説明する。
利に解決したものであり、炭素を０．５wt％以下含有す
る含クロム溶鋼の浴面下および浴面上より酸素ガスを吹
込む脱炭精錬法において、鉄酸化物、マンガン酸化物の
一方または双方の合計の濃度が５０wt％以上である金属
酸化物を(1)式、(2)式および(3)式を満足する条件下
で、上吹き火点部に供給して吹錬することを特徴とする
含クロム溶鋼の脱炭精錬法にある。 ＴF ≧２２００ (1) 0.1 ≦ＣOX／｛1.33×（ [%C] i −0.1 ）×Ｗm ／100 ｝≦0.5 (2) ＣOX＝｛ＭO ／ＭFeO ×（％ＦｅＯ）i ＋３ＭO ／ＭFe203 ×（％Ｆｅ2 Ｏ3)i ＋ＭO ／ＭMnO ×（％ＭｎＯ）i ｝ＷA ／１００ (3) ＴF ；金属酸化物を供給する時の上吹き火点温度（℃） ［％Ｃ］i；金属酸化物の供給開始時の溶鋼中炭素濃度
（wt％） Ｗm ；溶鋼重量（kg） ＭO 、ＭFeO 、ＭFe203 、ＭMnO；Ｏ、ＦｅＯ、Ｆｅ2
Ｏ3 、ＭｎＯの原子量ないし分子量 （％ＦｅＯ）i 、（％Ｆｅ2 Ｏ3)i 、（％ＭｎＯ）i ；
供給する金属酸化物中のＦｅＯ、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＭｎＯの
濃度（wt％） ＷA ；酸化物の供給量（kg） 以下本発明について詳細に説明する。
【０００６】本発明の含クロム溶鋼の脱炭精錬法は図１
（ａ）、（ｂ）に示す如く、ＡＯＤ複合吹錬法、上底吹
き転炉法によるものであり、鉄酸化物、マンガン酸化物
の一方または双方の合計の濃度が５０wt％以上の金属酸
化物として、鉄鉱石、マンガン鉱石、酸化スケールまた
は集塵ダストを上吹き火点部６に添加する。図１に示す
１はランス、２は含クロム溶鋼、３はスラグ、４は横吹
き羽口、５は底吹き羽口を示す。
（ａ）、（ｂ）に示す如く、ＡＯＤ複合吹錬法、上底吹
き転炉法によるものであり、鉄酸化物、マンガン酸化物
の一方または双方の合計の濃度が５０wt％以上の金属酸
化物として、鉄鉱石、マンガン鉱石、酸化スケールまた
は集塵ダストを上吹き火点部６に添加する。図１に示す
１はランス、２は含クロム溶鋼、３はスラグ、４は横吹
き羽口、５は底吹き羽口を示す。
【０００７】本発明は含クロム溶鋼の脱炭精錬に際して
消費する酸素ガスの削減および脱炭速度の増大を計るた
めに、鉄酸化物、マンガン酸化物の一方または双方の合
計の濃度が５０wt％以上である金属酸化物（以下、主と
して金属酸化物と称す）を上吹き火点部に供給する。ま
た、供給した金属酸化物中の酸素を脱炭に有効に作用さ
せるために、金属酸化物添加時の火点部の温度（以下、
上吹き火点温度と称す）および金属酸化物の供給量を限
定するものである。
消費する酸素ガスの削減および脱炭速度の増大を計るた
めに、鉄酸化物、マンガン酸化物の一方または双方の合
計の濃度が５０wt％以上である金属酸化物（以下、主と
して金属酸化物と称す）を上吹き火点部に供給する。ま
た、供給した金属酸化物中の酸素を脱炭に有効に作用さ
せるために、金属酸化物添加時の火点部の温度（以下、
上吹き火点温度と称す）および金属酸化物の供給量を限
定するものである。
【０００８】本発明において処理対象とする含クロム溶
鋼の炭素濃度を０．５wt％以下とした理由および供給す
る酸化物の種類を限定した理由は、次の通りである。図
２は含クロム溶鋼に酸素ガスを供給しない条件下でＣｒ
2 Ｏ3 、ＦｅＯ、ＭｎＯの純金属酸化物を添加して脱炭
を行った場合の溶鋼中［Ｃ］濃度と脱炭速度の関係を示
す。［Ｃ］濃度が０．５wt％を越えた領域ではいずれの
金属酸化物ともほぼ同一の脱炭速度で脱炭反応が進行す
る。一方、［Ｃ］濃度が０．５wt％以下では［Ｃ］濃度
の低下につれて脱炭速度は低下するが、同一［Ｃ］濃度
ではＦｅＯおよびＭｎＯがＣｒ2 Ｏ3 に比べ、脱炭速度
が格段に大きく、かつ低炭域まで脱炭が進行する。従っ
て、［Ｃ］濃度０．５wt％以下の低炭域において、金属
酸化物による脱炭を効率よく進行させるために供給する
金属酸化物は、鉄酸化物あるいはマンガン酸化物を含む
ものである必要がある。また、脱炭に消費される酸素量
を確保し、かつスラグ量を増加させないために、鉄酸化
物、マンガン酸化物の一方または双方の合計の濃度が５
０wt％以上の金属酸化物を用いる必要がある。
鋼の炭素濃度を０．５wt％以下とした理由および供給す
る酸化物の種類を限定した理由は、次の通りである。図
２は含クロム溶鋼に酸素ガスを供給しない条件下でＣｒ
2 Ｏ3 、ＦｅＯ、ＭｎＯの純金属酸化物を添加して脱炭
を行った場合の溶鋼中［Ｃ］濃度と脱炭速度の関係を示
す。［Ｃ］濃度が０．５wt％を越えた領域ではいずれの
金属酸化物ともほぼ同一の脱炭速度で脱炭反応が進行す
る。一方、［Ｃ］濃度が０．５wt％以下では［Ｃ］濃度
の低下につれて脱炭速度は低下するが、同一［Ｃ］濃度
ではＦｅＯおよびＭｎＯがＣｒ2 Ｏ3 に比べ、脱炭速度
が格段に大きく、かつ低炭域まで脱炭が進行する。従っ
て、［Ｃ］濃度０．５wt％以下の低炭域において、金属
酸化物による脱炭を効率よく進行させるために供給する
金属酸化物は、鉄酸化物あるいはマンガン酸化物を含む
ものである必要がある。また、脱炭に消費される酸素量
を確保し、かつスラグ量を増加させないために、鉄酸化
物、マンガン酸化物の一方または双方の合計の濃度が５
０wt％以上の金属酸化物を用いる必要がある。
【０００９】鉄酸化物およびマンガン酸化物の一方また
は双方の合計の濃度が５０wt％以上となる酸化物として
は、鉄鉱石、マンガン鉱石、酸化スケールまたは集塵ダ
スト等が挙げられ、その例を表１に示す。
は双方の合計の濃度が５０wt％以上となる酸化物として
は、鉄鉱石、マンガン鉱石、酸化スケールまたは集塵ダ
スト等が挙げられ、その例を表１に示す。
【００１０】
【表１】
【００１１】金属酸化物の形状は粉状および塊状でもよ
いが、供給装置によって使い分けられる。添加シュート
による供給では塊状が好ましく、上吹きランス孔による
供給では粉状のものが好ましい。図３に本発明における
ガス吹込みパターンの一例を示す。このパターンでは脱
炭開始から［Ｃ］０．５wt％までは酸素のみを供給し、
［Ｃ］濃度０．５wt％以下の低炭域では［Ｃｒ］酸化を
抑えるために、希釈ガス（Ａｒ）量を徐々に増大させ、
送酸量を抑えている。なお、底吹きは二重管羽口を用
い、内管から酸素ガスあるいは希釈ガスを、外管から羽
口冷却用として希釈ガス（Ａｒ）を１５０Nm3/Hr吹き込
んだ。脱炭開始時の溶鋼温度は低いが、脱炭の進行によ
り溶鋼温度および上吹き火点温度が上昇する。金属酸化
物の供給は、［Ｃ］濃度が０．５wt％以下となり、上吹
き火点温度が所定温度となった時点で開始する。この供
給開始時の溶鋼中［Ｃ］濃度を［％Ｃ］i とする。金属
酸化物を分割添加あるいは連続添加する場合、以前に供
給した酸化物が完全に還元される前に次の添加を行い、
また最終の供給は上吹きを停止する前とすることが有価
金属を回収する上で望ましい。
いが、供給装置によって使い分けられる。添加シュート
による供給では塊状が好ましく、上吹きランス孔による
供給では粉状のものが好ましい。図３に本発明における
ガス吹込みパターンの一例を示す。このパターンでは脱
炭開始から［Ｃ］０．５wt％までは酸素のみを供給し、
［Ｃ］濃度０．５wt％以下の低炭域では［Ｃｒ］酸化を
抑えるために、希釈ガス（Ａｒ）量を徐々に増大させ、
送酸量を抑えている。なお、底吹きは二重管羽口を用
い、内管から酸素ガスあるいは希釈ガスを、外管から羽
口冷却用として希釈ガス（Ａｒ）を１５０Nm3/Hr吹き込
んだ。脱炭開始時の溶鋼温度は低いが、脱炭の進行によ
り溶鋼温度および上吹き火点温度が上昇する。金属酸化
物の供給は、［Ｃ］濃度が０．５wt％以下となり、上吹
き火点温度が所定温度となった時点で開始する。この供
給開始時の溶鋼中［Ｃ］濃度を［％Ｃ］i とする。金属
酸化物を分割添加あるいは連続添加する場合、以前に供
給した酸化物が完全に還元される前に次の添加を行い、
また最終の供給は上吹きを停止する前とすることが有価
金属を回収する上で望ましい。
【００１２】次に、上吹き火点温度ＴF および酸化物の
供給量ＷA の限定理由について述べる。図４は［Ｃ］濃
度０．５wt％以下の含クロム溶鋼の浴面下および浴面上
より酸素ガスを吹込む脱炭精錬において、金属酸化物を
添加した場合の上吹き火点温度と金属酸化物の還元速度
指数の関係を示す。なお、還元速度指数はＴF ＝２２０
０℃の場合の平均還元速度を１として指数化した値であ
る。上吹き火点温度が高いほど還元速度が大きいが、火
点温度が２２００℃を境にして、還元速度指数が急に小
さくなる。従って、金属酸化物を効率よく還元するため
には、(1)式を満足する必要がある。なお、火点温度は
２７００℃を越えると耐火物の溶損が大きい割りに還元
速度が増大しないために、２７００℃以下が望ましい。
供給量ＷA の限定理由について述べる。図４は［Ｃ］濃
度０．５wt％以下の含クロム溶鋼の浴面下および浴面上
より酸素ガスを吹込む脱炭精錬において、金属酸化物を
添加した場合の上吹き火点温度と金属酸化物の還元速度
指数の関係を示す。なお、還元速度指数はＴF ＝２２０
０℃の場合の平均還元速度を１として指数化した値であ
る。上吹き火点温度が高いほど還元速度が大きいが、火
点温度が２２００℃を境にして、還元速度指数が急に小
さくなる。従って、金属酸化物を効率よく還元するため
には、(1)式を満足する必要がある。なお、火点温度は
２７００℃を越えると耐火物の溶損が大きい割りに還元
速度が増大しないために、２７００℃以下が望ましい。
【００１３】 ＴF ≧２２００ (1) なお、上吹き火点温度は上吹きランス孔に光ファイバー
を挿入し、これから採取される光をスペクトル解析する
ことによって測定することができる。また、上吹き火点
温度は上吹きランスより供給される酸素ガス量、上吹き
ランス高さおよびランス孔径を変えることにより制御す
ることができる。
を挿入し、これから採取される光をスペクトル解析する
ことによって測定することができる。また、上吹き火点
温度は上吹きランスより供給される酸素ガス量、上吹き
ランス高さおよびランス孔径を変えることにより制御す
ることができる。
【００１４】図５は含クロム溶鋼の浴面下および浴面上
より酸素ガスを吹込む脱炭精錬において、［％Ｃ］i を
０．４〜０．５wt％、ＴFを２２００〜２５００℃とし
た場合の供給した金属酸化物に占める酸素量と溶鋼を
［Ｃ］０．１wt％まで脱炭するに必要な酸素量の割合
（Ｈ）と全脱炭量に占める金属酸化物中の酸素による脱
炭量の割合（％）との関係を示す。横軸の割合Ｈは次式
で示される。
より酸素ガスを吹込む脱炭精錬において、［％Ｃ］i を
０．４〜０．５wt％、ＴFを２２００〜２５００℃とし
た場合の供給した金属酸化物に占める酸素量と溶鋼を
［Ｃ］０．１wt％まで脱炭するに必要な酸素量の割合
（Ｈ）と全脱炭量に占める金属酸化物中の酸素による脱
炭量の割合（％）との関係を示す。横軸の割合Ｈは次式
で示される。
【００１５】 Ｈ＝ＣOX／｛1.33×（[%C]i −0.1 ）×Ｗm ／100 ｝ (4) ＣOX＝｛ＭO ／ＭFeO ×（％ＦｅＯ）i ＋３ＭO ／ＭFe203 ×（％Ｆｅ2 Ｏ3)i ＋ＭO ／ＭMnO ×（％ＭｎＯ）i ｝ＷA ／１００ (5) ［％Ｃ］i ；金属酸化物の供給開始時の溶鋼中炭素濃度
（wt％） Ｗm ；溶鋼重量（kg） ＭO 、ＭFeO 、ＭFe203 、ＭMnO；Ｏ、ＦｅＯ、Ｆｅ2
Ｏ3 、ＭｎＯの原子量ないし分子量 （％ＦｅＯ）i 、（％Ｆｅ2 Ｏ3)i 、（％ＭｎＯ）i ；
供給する金属酸化物中のＦｅＯ、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＭｎＯの
濃度（wt％） 図５に示すように、Ｈ＞０．５の領域ではＨの増加に対
する縦軸の増大は小さく、効率的ではない。また、Ｈ＜
０．１の領域では脱炭量が非常に小さくなり、効果的で
ない。これに対し、０．１≦Ｈ≦０．５の領域ではＨの
増大により縦軸もほぼ比例的に増大する。すなわち、供
給した金属酸化物の脱炭に寄与する割合が大きい。従っ
て、効率的な脱炭を行うためには、０．１≦Ｈ≦０．５
の範囲で金属酸化物を供給することが必要である。これ
より、先の(2)式、(3)式の関係が導出される。
（wt％） Ｗm ；溶鋼重量（kg） ＭO 、ＭFeO 、ＭFe203 、ＭMnO；Ｏ、ＦｅＯ、Ｆｅ2
Ｏ3 、ＭｎＯの原子量ないし分子量 （％ＦｅＯ）i 、（％Ｆｅ2 Ｏ3)i 、（％ＭｎＯ）i ；
供給する金属酸化物中のＦｅＯ、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＭｎＯの
濃度（wt％） 図５に示すように、Ｈ＞０．５の領域ではＨの増加に対
する縦軸の増大は小さく、効率的ではない。また、Ｈ＜
０．１の領域では脱炭量が非常に小さくなり、効果的で
ない。これに対し、０．１≦Ｈ≦０．５の領域ではＨの
増大により縦軸もほぼ比例的に増大する。すなわち、供
給した金属酸化物の脱炭に寄与する割合が大きい。従っ
て、効率的な脱炭を行うためには、０．１≦Ｈ≦０．５
の範囲で金属酸化物を供給することが必要である。これ
より、先の(2)式、(3)式の関係が導出される。
【００１６】
【作用】ＦｅＯ、ＭｎＯおよびＣｒ2 Ｏ3 による脱炭反
応式および反応の生成自由エネルギー変化ΔＧは(6)〜
(11)式で示される。なお、Ｆｅ2 Ｏ3 は高温状態では不
安定であり、直ちにＦｅＯに分解するので、ＦｅＯと同
一に考えられる。
応式および反応の生成自由エネルギー変化ΔＧは(6)〜
(11)式で示される。なお、Ｆｅ2 Ｏ3 は高温状態では不
安定であり、直ちにＦｅＯに分解するので、ＦｅＯと同
一に考えられる。
【００１７】
【数１】
【００１８】ここで、Ｔは温度（Ｋ）、ａFeO 、
ａMnO 、ａCr203 は供給する酸化物中のＦｅＯ、Ｍｎ
Ｏ、Ｃｒ2 Ｏ3 の活量、ａC は溶鋼中［Ｃ］の活量、Ｐ
COは生成ＣＯガスの分圧を示す。これらの反応はいづれ
も吸熱反応であり、高温ほど進行しやすい。また、ＰCO
が小さい、つまり希釈ガス比率が高いほど進行しやす
く、さらに、金属酸化物の濃度が高い（活量が大きい）
ほど進行しやすいことがわかる。
ａMnO 、ａCr203 は供給する酸化物中のＦｅＯ、Ｍｎ
Ｏ、Ｃｒ2 Ｏ3 の活量、ａC は溶鋼中［Ｃ］の活量、Ｐ
COは生成ＣＯガスの分圧を示す。これらの反応はいづれ
も吸熱反応であり、高温ほど進行しやすい。また、ＰCO
が小さい、つまり希釈ガス比率が高いほど進行しやす
く、さらに、金属酸化物の濃度が高い（活量が大きい）
ほど進行しやすいことがわかる。
【００１９】また、これらの反応のΔＧを比較評価する
と、図２でも確認されたように、(7)式および(9)式は(1
1)式に比べ、［Ｃ］濃度０．５wt％以下の低炭域まで進
行しやすいことがわかる。ＦｅＯ、ＭｎＯおよびＣｒ2
Ｏ3 の生成自由エネルギー変化を比較した場合、含クロ
ム溶鋼で［Ｃ］０．５wt％以下では、上吹き火点温度２
２００℃以上でＣｒ2 Ｏ3 よりもＦｅＯ、ＭｎＯの方が
生成しやすいため、安定して脱炭反応に寄与する。
と、図２でも確認されたように、(7)式および(9)式は(1
1)式に比べ、［Ｃ］濃度０．５wt％以下の低炭域まで進
行しやすいことがわかる。ＦｅＯ、ＭｎＯおよびＣｒ2
Ｏ3 の生成自由エネルギー変化を比較した場合、含クロ
ム溶鋼で［Ｃ］０．５wt％以下では、上吹き火点温度２
２００℃以上でＣｒ2 Ｏ3 よりもＦｅＯ、ＭｎＯの方が
生成しやすいため、安定して脱炭反応に寄与する。
【００２０】従って、［Ｃ］濃度０．５wt％以下の領域
で、金属酸化物としてはＦｅＯ、ＭｎＯ濃度の高いもの
を高温の上吹き火点部に供給することによって、金属酸
化物による脱炭が促進される。この反応の進行により、
金属酸化物中の有価なＦｅ、Ｍｎが回収されることにな
る。含クロム溶鋼の脱炭反応は［Ｃ］濃度によって律速
過程が変化する。高［Ｃ］濃度側では鋼浴への酸素ガス
の供給が律速過程であり、鋼浴への酸素供給量を増大す
ることで、脱炭速度が向上する。従って、この領域では
金属酸化物で酸素を供給するよりも、酸素ガスの方が高
い脱炭速度が得られると推定される。
で、金属酸化物としてはＦｅＯ、ＭｎＯ濃度の高いもの
を高温の上吹き火点部に供給することによって、金属酸
化物による脱炭が促進される。この反応の進行により、
金属酸化物中の有価なＦｅ、Ｍｎが回収されることにな
る。含クロム溶鋼の脱炭反応は［Ｃ］濃度によって律速
過程が変化する。高［Ｃ］濃度側では鋼浴への酸素ガス
の供給が律速過程であり、鋼浴への酸素供給量を増大す
ることで、脱炭速度が向上する。従って、この領域では
金属酸化物で酸素を供給するよりも、酸素ガスの方が高
い脱炭速度が得られると推定される。
【００２１】一方、低［Ｃ］濃度側では鋼浴中［Ｃ］の
移動および［Ｃ］と［Ｏ］の反応が律速過程と考えられ
ており、鋼浴の攪拌の強化、反応に関与する［Ｏ］の効
率的な供給および生成するＣＯガスを希釈する希釈ガス
比率を高くすることによって、効率よく脱炭を進めるこ
とが可能である。本発明は、特定の温度以上ではＣｒ2
Ｏ3 よりもＦｅＯ、ＭｎＯの方が安定であり、かつ脱炭
速度が大きいことに着目して、上吹き火点に供給する金
属酸化物の種類およびその量を限定することで、効率よ
く脱炭反応を進行させることを可能にした。
移動および［Ｃ］と［Ｏ］の反応が律速過程と考えられ
ており、鋼浴の攪拌の強化、反応に関与する［Ｏ］の効
率的な供給および生成するＣＯガスを希釈する希釈ガス
比率を高くすることによって、効率よく脱炭を進めるこ
とが可能である。本発明は、特定の温度以上ではＣｒ2
Ｏ3 よりもＦｅＯ、ＭｎＯの方が安定であり、かつ脱炭
速度が大きいことに着目して、上吹き火点に供給する金
属酸化物の種類およびその量を限定することで、効率よ
く脱炭反応を進行させることを可能にした。
【００２２】なお、律速過程が変化する時の［Ｃ］濃度
は図２に示されるように、酸化物による脱炭反応を考慮
した場合には０．５wt％である。
は図２に示されるように、酸化物による脱炭反応を考慮
した場合には０．５wt％である。
【００２３】
【実施例】ＳＵＳ３０４ステンレス鋼（１８wt％Ｃｒ−
８wt％Ｎｉ）６０ton を対象として、図１（ａ）に示す
ＡＯＤ炉を用いて脱炭吹錬した。吹錬は２．０wt％
［Ｃ］、０．４wt％［Ｓｉ］、０．５wt％［Ｍｎ］、
８．５wt％［Ｎｉ］、１８．５wt％［Ｃｒ］の粗溶鋼を
ＡＯＤ炉内に装入後、［Ｃ］濃度が０．５wt％となるま
では、図３に示したパターンで酸素ガスのみを、１．５
Nm3/min Ｔで供給した。［Ｃ］濃度０．５wt％以下の脱
炭は表２の条件で実施した。なお、本発明例は前記の
(1)〜(3)式を満足するように、供給ガスの酸素分圧、ラ
ンス・ギャップを制御して火点温度および金属酸化物の
添加量を調整して実施した。比較例のNo. ６は金属酸化
物を供給しない例、No.７および８は上吹き酸素ガス供
給しない例で、No. ７は特開昭５９−１０４４２０号公
報に従って実施した例であり、No. ９は上吹き火点温度
が本発明外、No. １０は酸化物の供給量が本発明外、N
o. １１は酸化物の種類が本発明外の例であり、酸化物
として、４５wt％Ｃｒ2 Ｏ3 を含むＣｒ鉱石を添加し
た。
８wt％Ｎｉ）６０ton を対象として、図１（ａ）に示す
ＡＯＤ炉を用いて脱炭吹錬した。吹錬は２．０wt％
［Ｃ］、０．４wt％［Ｓｉ］、０．５wt％［Ｍｎ］、
８．５wt％［Ｎｉ］、１８．５wt％［Ｃｒ］の粗溶鋼を
ＡＯＤ炉内に装入後、［Ｃ］濃度が０．５wt％となるま
では、図３に示したパターンで酸素ガスのみを、１．５
Nm3/min Ｔで供給した。［Ｃ］濃度０．５wt％以下の脱
炭は表２の条件で実施した。なお、本発明例は前記の
(1)〜(3)式を満足するように、供給ガスの酸素分圧、ラ
ンス・ギャップを制御して火点温度および金属酸化物の
添加量を調整して実施した。比較例のNo. ６は金属酸化
物を供給しない例、No.７および８は上吹き酸素ガス供
給しない例で、No. ７は特開昭５９−１０４４２０号公
報に従って実施した例であり、No. ９は上吹き火点温度
が本発明外、No. １０は酸化物の供給量が本発明外、N
o. １１は酸化物の種類が本発明外の例であり、酸化物
として、４５wt％Ｃｒ2 Ｏ3 を含むＣｒ鉱石を添加し
た。
【００２４】また、上吹き条件は図３のガス供給パター
ンで行い、上吹きなしの場合は底吹きのみ図３のガス供
給パターンとした。また、上吹きランスはいずれも内径
２０mmφで３孔のラバールタイプのノズルを使用した。
溶鋼温度は１６５０〜１７２０℃の範囲となるように、
冷却材等の投入を行い、調整した。
ンで行い、上吹きなしの場合は底吹きのみ図３のガス供
給パターンとした。また、上吹きランスはいずれも内径
２０mmφで３孔のラバールタイプのノズルを使用した。
溶鋼温度は１６５０〜１７２０℃の範囲となるように、
冷却材等の投入を行い、調整した。
【００２５】
【表２】
【００２６】実験結果を表３に示す。表３の値は比較例
のＮｏ．６を全て１００として指数化した値である。
のＮｏ．６を全て１００として指数化した値である。
【００２７】
【表３】
【００２８】
【発明の効果】本発明は、含クロム溶鋼の脱炭精錬に際
し、炭素濃度０．５wt％以下の脱炭速度、脱炭酸素効率
を顕著に向上させ、酸素ガスの供給量を低減させ、同時
に金属酸化物中の有価金属を回収し、かつ精錬時間の短
縮、精錬コストの低減等多くの効果が得られるものであ
る。
し、炭素濃度０．５wt％以下の脱炭速度、脱炭酸素効率
を顕著に向上させ、酸素ガスの供給量を低減させ、同時
に金属酸化物中の有価金属を回収し、かつ精錬時間の短
縮、精錬コストの低減等多くの効果が得られるものであ
る。
【図１】（ａ）は本発明を実施するＡＯＤ複合吹錬法の
説明図、（ｂ）は上底吹き転炉法の説明図である。
説明図、（ｂ）は上底吹き転炉法の説明図である。
【図２】［Ｃ］濃度と脱炭速度の関係に及ぼす金属酸化
物の影響を示す図である。
物の影響を示す図である。
【図３】本発明におけるガス供給パターンの例を示す図
である。
である。
【図４】本発明における上吹き火点温度の限定理由を説
明する図である。
明する図である。
【図５】本発明における金属酸化物の供給量範囲の限定
理由を説明する図である。
理由を説明する図である。
１ 上吹きランス ２ 溶鋼 ３ スラグ ４ 横吹き羽口 ５ 底吹き羽口 ６ 上吹き火点部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平田 浩 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内
Claims (1)
- 【請求項１】 炭素を０．５wt％以下含有する含クロム
溶鋼の浴面下および浴面上より酸素ガスを吹込む脱炭精
錬法において、鉄酸化物、マンガン酸化物の一方または
双方の合計の濃度が５０wt％以上である金属酸化物を
(1)式、(2)式および(3)式を満足する条件下で、上吹き
火点部に供給して吹錬することを特徴とする含クロム溶
鋼の脱炭精錬法。 ＴF ≧２２００ (1) 0.1 ≦ＣOX／｛1.33×（ [%C] i −0.1 ）×Ｗm ／100 ｝≦0.5 (2) ＣOX＝｛ＭO ／ＭFeO ×（％ＦｅＯ）i ＋３ＭO ／ＭFe203 ×（％Ｆｅ2 Ｏ3)i ＋ＭO ／ＭMnO ×（％ＭｎＯ）i ｝ＷA ／１００ (3) ＴF ；金属酸化物を供給する時の上吹き火点温度（℃） ［％Ｃ］i ；金属酸化物の供給開始時の溶鋼中炭素濃度
（wt％） Ｗm ；溶鋼重量（kg） ＭO 、ＭFeO 、ＭFe203 、ＭMnO；Ｏ、ＦｅＯ、Ｆｅ2
Ｏ3 、ＭｎＯの原子量ないし分子量 （％ＦｅＯ）i 、（％Ｆｅ2 Ｏ3)i 、（％ＭｎＯ）i ；
供給する金属酸化物中のＦｅＯ、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＭｎＯの
濃度（wt％） ＷA ；酸化物の供給量（kg）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19454491A JPH0539521A (ja) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | 含クロム溶鋼の脱炭精錬法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19454491A JPH0539521A (ja) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | 含クロム溶鋼の脱炭精錬法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0539521A true JPH0539521A (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=16326300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19454491A Withdrawn JPH0539521A (ja) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | 含クロム溶鋼の脱炭精錬法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0539521A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5567690A (en) * | 1991-02-21 | 1996-10-22 | Drug Delivery System Institute, Ltd. | Carboxymethylmannoglucans and derivatives thereof |
| CN116099544A (zh) * | 2023-02-15 | 2023-05-12 | 广西大学 | 一种矿渣基Fe2O3/MnO2复合光-Fenton催化剂及其制备方法和应用 |
-
1991
- 1991-08-02 JP JP19454491A patent/JPH0539521A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5567690A (en) * | 1991-02-21 | 1996-10-22 | Drug Delivery System Institute, Ltd. | Carboxymethylmannoglucans and derivatives thereof |
| CN116099544A (zh) * | 2023-02-15 | 2023-05-12 | 广西大学 | 一种矿渣基Fe2O3/MnO2复合光-Fenton催化剂及其制备方法和应用 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981112 |