JPH0621287B2 - クロムを含む溶鋼の脱燐方法 - Google Patents

クロムを含む溶鋼の脱燐方法

Info

Publication number
JPH0621287B2
JPH0621287B2 JP59252810A JP25281084A JPH0621287B2 JP H0621287 B2 JPH0621287 B2 JP H0621287B2 JP 59252810 A JP59252810 A JP 59252810A JP 25281084 A JP25281084 A JP 25281084A JP H0621287 B2 JPH0621287 B2 JP H0621287B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chromium
dephosphorization
molten steel
phosphorus
steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59252810A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61133308A (ja
Inventor
直人 堤
義正 水上
裕信 村田
利男 堀
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP59252810A priority Critical patent/JPH0621287B2/ja
Publication of JPS61133308A publication Critical patent/JPS61133308A/ja
Publication of JPH0621287B2 publication Critical patent/JPH0621287B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/076Use of slags or fluxes as treating agents
    • 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
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/064Dephosphorising; Desulfurising
    • C21C7/0645Agents used for dephosphorising or desulfurising
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、クロムを含む溶鋼の脱燐方法に関するもので
ある。
(従来の技術) 一般にステンレス鋼やクロムを含む低合金鋼中の燐(以
下〔P〕をもって表わす)は鋼の脆性や、応力腐食割れ
性に悪影響を及ぼす有害不純物であることが知られてい
る。このため近年では原子力発電用材料や反応容器用材
料等の分野で鋼中の〔P〕に対して厳しい規制をとる鋼
種が増加している。
しかしながらクロム鋼の製造において〔P〕を低下させ
ることは普通鋼の製造における〔P〕を低下させること
よりも困難であることは周知の如くである。その理由と
して通常の鉄合金の脱燐に採用されている酸化精錬法、
すなわち生石灰等を添加し酸素吹精する方法やCaO -FeO
系フラックスを添加する方法では、燐と酸素の親和力
に比べクロムと酸素の親和力の方が強いためにクロムが
優先的に酸化され又生成するCr2O3がスラグ側に移行し
スラグが硬化することにより、燐の酸化、固定が阻害さ
れることがあげられる。そこでは低燐のクロム鋼の製造
には溶鉄予備処理や転炉にて極力〔P〕を除去した後
に、高価な低燐鉄合金の使用で対処するのが一般的な手
法とされていた。
このような方法に対しクロムを含んで溶融鉄合金中の
〔P〕を効率よく除去することを目的としてエレクトロ
スラグ再溶融法にてCa −CaFフラックスを用いて脱燐
する方法(日本金属学会会報,15(1976) ,P.387)や、
取鍋等反応容器内でCaC−CaF系フラックスを用いて
脱燐する方法(鉄と鋼,63(1977) , P.2287)が試みら
れている。これらの方法はCa で脱燐を行うものであ
り、脱燐反応としては3Ca + 2P→Ca2Pで表わされる
Pを還元して除去するものであり、クロムの酸化が抑制
されるという利点を有する。
しかしながら上記の反応では処理後スラグ中にCa3P
存在し、これが大気と接触するとH2O と反応し、 Ca3P+3H2O → 3CaO+2PH なる式で示されるごとく有毒なフォスフィン(PH3)を発
生することから脱燐後のスラグ処理に工業上の問題を残
していた。
この還元による脱燐法で生ずる短所を回避するため、燐
を酸化して除去する方法としてBaCO−BaCl系フラッ
クスを添加する方法(鉄と鋼,68(1982) , S971)やLi
−CO添加CaO−CaF2−FeO 系フラックスを添加する
方法(鉄と鋼,69(1983) , S878)等も試みられた。こ
れらは炭素含有量が1〜4%のステンレス鋼用溶銑に対
し工業的規模での実験がなされ、クロムの酸化を少くし
て脱燐を行うことができ、又還元脱燐法のような格別の
スラグ処理を必要としないすぐれた方法であることが確
認された。
しかしながらこれらの方法では溶融鉄中の炭素濃度が脱
燐効率に大きく影響し〔C〕が高すぎると系の酸素分圧
が低下し、又〔C〕が低すぎるとクロムの分配比が増大
しあるいは鋼中の燐の活量aPが低下するため脱燐に不利
であることが報告されている。(鉄と鋼,69(1983) , S
186) (発明が解決しようとする問題点) 本発明は前述のような従来法の短所を排除した低燐のク
ロム鋼を提供するためのクロムを含む溶鋼の脱燐を目的
とするものであり、本発明によれば、例えば転炉、電炉
等で目的〔C〕濃度まで脱炭した後のあるいは転炉、電
炉等で精錬後、真空脱ガス処理等の二次精錬を施した後
の、〔Cr〕を0.5〜10%含む溶鋼に対してクロムの
酸化を全く起こさずに燐のみを除去することができるも
のである。
(問題点を解決するための手段) 本発明の目的は、精錬後のC:0.4%以下、P:0.
1%以下、Cr:0.5〜10%を含有する1500超、1700
℃以下の溶鋼に、CaOとアルカリ金属あるいはアルカ
リ土類金属のハロゲン化物及びクロム酸化物からなるフ
ラックスを添加することを特徴とするクロムを含む溶鋼
の脱燐方法によって達成される。
すなわち本発明者らは〔C〕濃度の低い、クロムを含む
溶鋼中でクロムの酸化反応は進行せず、燐の酸化反応を
おこさせるために、溶鉄中クロム濃度から平衡的に定ま
る酸素濃度をこえることのない、すなわちクロムの酸化
反応はおこらない酸素領域において燐の酸化がおこるこ
とを確認し、このような酸化源としてフラックス中の酸
化クロムが有効なことをみいだした。この酸化クロムと
しては純粋なCr2O3を用いることが望ましいが、PやS
の含有量の低いクロム鉱石を用いても何ら差し支えな
い。
又酸化された燐を固定する固定剤としては、従来報告さ
れている高価なBaO 系あるいはLi2−CO系等を用いず
とも、安価なCaO 系で充分目的を達成しうることも確認
できた。ただしCaO −Cr2O3系フラックスではスラグの
溶融点が高く酸化された燐の固定にその効果を十二分に
発揮できぬため滓化を促進するための媒溶剤を使用する
ことが重要である。この媒溶剤としてはCaF2 ,CaCl2,Ba
Cl,NaF 等といったアルカリ金属あるいはアルカリ土
類金属のハロゲン化物があげられる。中でもCaO と同族
の化合物でスラグの溶融点を下げる効果の大きいCaF
等が好ましい。ただし必ずしもこれに限ることなく1種
あるいは2種以上の化合物を併用しても何ら差し支えな
い。これら媒溶剤は前述のスラグ滓化の促進のみでなく
スラグ中のP2Oの活量を低下させ、平衡論的に到達し
うる燐の値を低下させる機能をも有する。
以上の各成分を配合して脱燐フラックスを形成するわけ
であるが、先述の様にCaO は燐の固定に、酸化クロムは
燐の酸化に、媒溶剤はスラグの滓化促進にそれぞれ寄与
するため重量比として20〜50%CaO −10〜40%
Cr2O3−10〜70%媒溶剤のものが適している。これ
らは単に混合状態で用いて良いが、あらかじめ焼結ある
いは溶融して合成すると滓化が速やかに進行することか
ら好ましい。
溶鋼に対し添加するフラックス量は必要とする脱燐量す
なわち処理目標とする燐濃度と初期の燐濃度の差によっ
て決定されるが、実際には作業上の問題から溶鋼1トン
当り100kg以内で使用するのがよい。
脱燐処理を行う溶鋼成分に関しては、炭素濃度が0.4
%超であると鋼中の酸素濃度が炭素濃度で支配され、燐
の酸化よりも炭素の酸化が優先的になってしまうため、
炭素濃度は0.4%以下とするものである。
また、脱燐処理時の温度であるが、溶鋼成分から考え
て、1500℃以下では、添加するフラックスの滓化及び処
理中の放熱等による温度降下からその処理が不可能であ
る。従って、脱燐処理温度の下限は1500℃超とするもの
である。一方、本発明の特徴の1つでもあるが、溶鋼中
の酸素濃度は鋼中クロム濃度から平衡的に定まるため、
同一クロム濃度に対し溶鋼温度が高い程、酸素濃度とし
ても高い値となり、脱燐処理後に到達しうる燐の濃度が
低い値となる。スラグ滓化性も高温の方が有利であるこ
とも考えると、耐火物の溶損等作業上の問題を生じない
1700℃以下の範囲で極力高温に温度を保持することが好
ましい。
第1図に以上述てきた本発明による脱燐時の成分挙動を
示す。図中〇,△が1600℃での鋼中燐とクロム、●,▲
が1700℃での鋼中燐とクロムの濃度を夫々示すものであ
るが、この図から明らかなように、時間の経過に対しク
ロムの濃度は全く減少せず、一方確実に脱燐が進行する
ことが明らかである。又、高温の方が到達する燐の濃度
が低下、すなわち高い脱燐率が得られている。
脱燐反応速度を高める観点からすると、フラックス添加
後、溶鋼とフラックスに撹拌を与え、反応界面積を増大
させ、かつ反応の律速となる物質移動を促進させる方が
好ましいのはもちろんの事である。
(実施例) つぎに本発明による実施例をのべる。
実施例1 第1表に示す成分組成の溶鋼500gを高周波溶解炉を
使ってMgO るつぼ内で溶解し、1600℃に保持した後、4
0%CaO −20%Cr2O3−20%CaF−20%CaCl
らなる混合フラックス40gを一括添加し、20分間反
応させたところ、同じく第1表に示す如き実験結果を得
た。
上表の結果から処理前後において、クロムの酸化がなく
90%の脱燐が進行したことが明らかである。
実施例2 第2表に示す成分組成の溶鋼200kgを高周波溶解炉を
使って溶解し、1600℃に保持した後、40%CaO −30
%Cr2O3−30%CaFからなる焼成フラックス10kgを
一括に添加し、Al2O質のランスを介してAr ガス吹き
込みによる撹拌を行いつつ15分間の処理を施した結果
を第2表に併せて示した。
上表に示される通り、処理前後においてクロム濃度の変
化なく短時間のうちに80%の脱燐が進行した。
実施例3 第3表に示す成分組成の溶鋼500gをタンマン炉を使
ってMgO るつぼ内で溶解し、1700℃に保持した後50%
CaO −25%Cr2O3−25%CaFからなる混合フラック
ス50gを一括に添加し20分間反応させたところ同じ
く第3表に示す如き結果を得た。
上表に示される通り、処理前後においてフラックス中の
Cr2O3が還元され溶鋼側に戻ることによりクロム濃度が
増加しつつ、かつ83%の脱燐が進行した。
実施例4 実施例4については第2図においてその工程を示しなが
ら説明を行う。溶銑予備処理により、脱硅,脱燐,脱硫
を行った溶銑を転炉1で酸素吹錬した後、出鋼時に燐含
有量の高い、クロム合金を添加し第4表に示す成分組成
を有した取鍋2に払い出された溶鋼3(150t)に対
し、CaO 40%−Cr2O320%−CaF30%−CaCl
0%からなるフラックス4(2000kg)を上方より投入
し、取鍋底部よりArガス5を吹きこみつつ、かつ上方か
ら電極加熱6を行、1600℃で30分間の処理を行ったと
ころ同じく第4表に示す結果を得た。
上表に示される通り処理前後でフラックス中のCr2O3
還元により鋼中のクロム濃度が増加し、かつ89%の脱
燐が進行した。この後、この脱燐スラグを完全に排滓し
脱硫,脱ガス工程を行うことで低燐のクロム鋼を安定し
て溶製することができた。
比較例1 実施例4と同様の工程で第5表に示された成分組成の溶
鋼150tに対し、従来の脱燐に使用されているCaO4
0%−CaF20%−Fe2O40%からなるフラックス2
000kgを投入し、以後1600℃にて同様の脱燐処理を30
分間行ったところ、同じく第5表に示す結果を得た。
上表に示される通り酸化源として酸化鉄Fe2O3を用いる
と燐よりもクロムが優先的に酸化してしまい、82%の
クロム損失となり、又酸化したクロムがスラグ側に移行
し高溶融点のスラグとなるため脱燐は38%しかおこら
なかった。
この後脱燐スラグを排滓する際にも、上述の高溶融点ス
ラグのため、スラグが固化してしまい、完全排滓を行う
ことができずこの結果後の脱硫工程で、スラグ中P2O
から燐が溶鋼中に還元してしまい、又目標成分まで更に
クロム合金を添加せねばならず、この合金中からも燐が
溶鋼に移行してしまい、目標燐レベルを達成できず、か
つクロム合金歩留は大巾に低下してしまった。
(発明の効果) 上述のように本発明によれば、クロムを含む溶鋼に対
し、従来の還元脱燐法のように脱燐処理後スラグの処理
等複雑な工程をとることなく、又実施例4と比較例1を
比べても明らかなように、酸化脱燐法ながらクロム含有
量に全く影響を及ぼすことなく安価なフラックスを用い
て効率良く、確実に脱燐を行うことができ、合金歩留の
大幅な向上とも相まって、耐脆性等に優れた特性を有す
る〔P〕0.005 %以下といった極低燐クロム鋼を安価か
つ容易に得ることができ、工業上有効な効果がもたらさ
れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による脱燐処理中の燐とクロムの挙動を
示す図、第2図は本発明の一例(実施例4)の工程を示
す図である。 1:転炉、2:取鍋(精錬容器)、3:溶鋼、4:フラ
ックス、5:撹拌用Ar ガス、6:加熱用電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀 利男 愛知県東海市東海町5−3 新日本製鐵株 式會社名古屋製鐵所内 (56)参考文献 特開 昭57−32319(JP,A) 特開 昭58−151416(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】精錬後のC:0.4%以下、P:0.1%
    以下、Cr:0.5〜10%を含有する1500℃超、1700℃
    以下の溶鋼に、CaOとアルカリ金属あるいはアルカリ
    土類金属のハロゲン化物及びクロム酸化物からなるフラ
    ックスを添加することを特徴とするクロムを含む溶鋼の
    脱燐方法。
JP59252810A 1984-12-01 1984-12-01 クロムを含む溶鋼の脱燐方法 Expired - Lifetime JPH0621287B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59252810A JPH0621287B2 (ja) 1984-12-01 1984-12-01 クロムを含む溶鋼の脱燐方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59252810A JPH0621287B2 (ja) 1984-12-01 1984-12-01 クロムを含む溶鋼の脱燐方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61133308A JPS61133308A (ja) 1986-06-20
JPH0621287B2 true JPH0621287B2 (ja) 1994-03-23

Family

ID=17242526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59252810A Expired - Lifetime JPH0621287B2 (ja) 1984-12-01 1984-12-01 クロムを含む溶鋼の脱燐方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0621287B2 (ja)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5732319A (en) * 1980-08-02 1982-02-22 Sumitomo Metal Ind Ltd Method for dephosphorization and desulfurization of molten iron containing chromium
JPS58151416A (ja) * 1982-03-03 1983-09-08 Sumitomo Metal Ind Ltd クロムを含む溶融鉄合金の脱燐・脱硫方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61133308A (ja) 1986-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1991015604A1 (en) Compositions and methods for synthesizing ladle slags, treating ladle slags, and coating refractory linings
JP2000160233A (ja) ステンレス鋼の脱硫精錬方法
JP3915341B2 (ja) 溶銑の脱燐方法
JPS58151416A (ja) クロムを含む溶融鉄合金の脱燐・脱硫方法
EP0015396B1 (en) A method for increasing vessel lining life for basic oxygen furnaces
JPH0621287B2 (ja) クロムを含む溶鋼の脱燐方法
JP4765374B2 (ja) 含クロム溶銑の脱硫処理方法
US4752327A (en) Dephosphorization process for manganese alloys
JP4422318B2 (ja) 耐火物溶損の少ない溶銑脱燐方法
JP3158912B2 (ja) ステンレス鋼の精錬方法
JPS6212301B2 (ja)
GB2078260A (en) Refining Cr-containing iron
JPH07216429A (ja) 脱炭滓を用いたステンレス粗溶鋼の製造方法
JP4218172B2 (ja) 溶融鉄合金の精錬方法
EP0104841B1 (en) Removing phosphorous from iron
JP2802799B2 (ja) ステンレス粗溶湯の脱燐、脱硫方法及びそれに使用するフラックス
JP2842185B2 (ja) 溶融還元によるステンレス溶湯の製造方法
JP2684113B2 (ja) 含クロム溶銑の脱りん法
JP2856106B2 (ja) 溶銑の脱硫方法
JPS6092416A (ja) 極低りん鋼の製造法
JPH01252715A (ja) 鉄浴式溶融還元炉の操業方法
SU1122707A1 (ru) Способ выплавки стали
JPH06925B2 (ja) ステンレス鋼の精錬方法
JPH0798970B2 (ja) クロムを含む溶融鉄合金の脱燐方法
JP3429094B2 (ja) Crを含有したFe−Ni合金の製造方法