JPH0711321A - 溶融還元によるステンレス溶湯の製造方法 - Google Patents
溶融還元によるステンレス溶湯の製造方法Info
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- JPH0711321A JPH0711321A JP32163093A JP32163093A JPH0711321A JP H0711321 A JPH0711321 A JP H0711321A JP 32163093 A JP32163093 A JP 32163093A JP 32163093 A JP32163093 A JP 32163093A JP H0711321 A JPH0711321 A JP H0711321A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 炉体レンガ損耗が少なく、スピッティング、
スロッピングが無く、安定した操業を可能とする溶融還
元によるステンレス溶湯の製造。 【構成】 溶銑をＮｉ鉱石と炭材と共に転炉型製錬炉１
０に装入し、上吹酸素ランス２１から酸素を吹込み、底
吹羽口２４及び／又は横口羽口からＮ２又はＡｒ、ＣＯ
などの攪拌ガスを吹込み攪拌し、排滓して含Ｎｉ溶銑を
得てＮｉを溶融還元するとき、二次燃焼比（Ｈ２Ｏ＋Ｃ
Ｏ２）／（Ｈ２＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ＋ＣＯ２）を０．３未満
にし、次いで前記含Ｎｉ溶銑に媒溶剤、酸素源、及び／
又は炭材と、Ｃｒ鉱石、半還元クロムペレットを装入し
て脱燐、脱硫し、充分にスラグを除去し、Ｃｒを溶融還
元して、Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を得て、次いで脱炭する、ステ
ンレス溶湯の製造方法。
スロッピングが無く、安定した操業を可能とする溶融還
元によるステンレス溶湯の製造。 【構成】 溶銑をＮｉ鉱石と炭材と共に転炉型製錬炉１
０に装入し、上吹酸素ランス２１から酸素を吹込み、底
吹羽口２４及び／又は横口羽口からＮ２又はＡｒ、ＣＯ
などの攪拌ガスを吹込み攪拌し、排滓して含Ｎｉ溶銑を
得てＮｉを溶融還元するとき、二次燃焼比（Ｈ２Ｏ＋Ｃ
Ｏ２）／（Ｈ２＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ＋ＣＯ２）を０．３未満
にし、次いで前記含Ｎｉ溶銑に媒溶剤、酸素源、及び／
又は炭材と、Ｃｒ鉱石、半還元クロムペレットを装入し
て脱燐、脱硫し、充分にスラグを除去し、Ｃｒを溶融還
元して、Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を得て、次いで脱炭する、ステ
ンレス溶湯の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は炭材を燃料及び還元材
として用い、溶銑と共にＮｉ鉱石及びＣｒ鉱石，半還元
クロムペレット等を転炉型製錬炉内において溶融還元
し、ステンレス溶湯を得る溶融還元によるステンレス溶
湯の製造方法に関する。
として用い、溶銑と共にＮｉ鉱石及びＣｒ鉱石，半還元
クロムペレット等を転炉型製錬炉内において溶融還元
し、ステンレス溶湯を得る溶融還元によるステンレス溶
湯の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ステンレス鋼の溶製は、スクラッ
プ、ＦｅＣｒ、ＦｅＮｉ等の合金鉄又は電解法によるＮ
ｉ等の原料を電気炉或いは転炉で再溶解することにより
行われていた。この方法によると、ステンレス鋼の主要
成分であるＣｒ，Ｎｉは予め電気炉等で還元された合金
鉄を原料としており、高価な電気エネルギ−を使用して
いるため、経済的な方法ではない。このような観点から
より経済的にステンレス鋼を製造する方法としてＣｒ源
としてＣｒ鉱石を用い、これを転炉またはその他の溶解
炉において溶融還元する方法が提案されている。
プ、ＦｅＣｒ、ＦｅＮｉ等の合金鉄又は電解法によるＮ
ｉ等の原料を電気炉或いは転炉で再溶解することにより
行われていた。この方法によると、ステンレス鋼の主要
成分であるＣｒ，Ｎｉは予め電気炉等で還元された合金
鉄を原料としており、高価な電気エネルギ−を使用して
いるため、経済的な方法ではない。このような観点から
より経済的にステンレス鋼を製造する方法としてＣｒ源
としてＣｒ鉱石を用い、これを転炉またはその他の溶解
炉において溶融還元する方法が提案されている。
【０００３】一方、Ｎｉ源として安価原料を使用する方
法は、ＦｅＮｉ溶解費の低減を目的とした電気炉におけ
るＦｅＮｉ溶湯の直接使用［鉄と鋼、６９（１９８３）
７，ｐ．５９］、転炉におけるニッケルマットの溶融還
元（特開昭５８−１０４１５３号公報）或いはニッケル
酸化物に炭材を混合、成型したものを加熱して予備還元
する方法（特開昭６０−３６６１３号公報）等がある。
一方、Ｃｒ源としてＣｒ鉱石を用い、これを転炉又はそ
の他の溶解炉において溶融還元する方法がいくつか提案
されている。例えば、ランスからの酸素上吹きと共に、
底吹き羽口から酸素、横吹き羽口から窒素を夫々吹き込
む方法、或いはランスからの酸素上吹きと共に、底吹き
羽口から酸素、横吹き羽口から酸素及び窒素を夫々吹き
込む方法が知られている。例えば、後者の例としては特
開昭６１−２７９６０８号公報をあげることができる。
法は、ＦｅＮｉ溶解費の低減を目的とした電気炉におけ
るＦｅＮｉ溶湯の直接使用［鉄と鋼、６９（１９８３）
７，ｐ．５９］、転炉におけるニッケルマットの溶融還
元（特開昭５８−１０４１５３号公報）或いはニッケル
酸化物に炭材を混合、成型したものを加熱して予備還元
する方法（特開昭６０−３６６１３号公報）等がある。
一方、Ｃｒ源としてＣｒ鉱石を用い、これを転炉又はそ
の他の溶解炉において溶融還元する方法がいくつか提案
されている。例えば、ランスからの酸素上吹きと共に、
底吹き羽口から酸素、横吹き羽口から窒素を夫々吹き込
む方法、或いはランスからの酸素上吹きと共に、底吹き
羽口から酸素、横吹き羽口から酸素及び窒素を夫々吹き
込む方法が知られている。例えば、後者の例としては特
開昭６１−２７９６０８号公報をあげることができる。
【０００４】しかしながら、従来の含Ｎｉ溶湯の製造法
は、いずれもＮｉ鉱石を直接溶解炉に装入して溶融還元
するものではない。Ｎｉ鉱石は、Ｎｉ成分が２〜３重量
％と低いので、Ｎｉ鉱石重量の約７０％はスラグとなる
ので、溶融還元においては多量のスラグを発生する。従
って、所定のＮｉ濃度の溶湯を得ようとすると、多量の
スラグが発生する。例えば、８％含Ｎｉ溶湯を得る場合
は溶湯ton 当たり２〜３ton のスラグが発生する。これ
に伴って、 (1) 溶融還元の工程で還元材、または熱源として装入
する酸素と炭材により発生する反応ガスによってスロッ
ピング（炉口からのメタル粒を含むスラグ塊の飛散）が
発生し易く、定常的な操業が困難となり、操業が不安定
となる虞があり、さらには (2) 上記スロッピングに伴う設備機器の損傷 (3) 上記スロッピングに伴うＮｉ歩留まりの低下が顕
著になる。
は、いずれもＮｉ鉱石を直接溶解炉に装入して溶融還元
するものではない。Ｎｉ鉱石は、Ｎｉ成分が２〜３重量
％と低いので、Ｎｉ鉱石重量の約７０％はスラグとなる
ので、溶融還元においては多量のスラグを発生する。従
って、所定のＮｉ濃度の溶湯を得ようとすると、多量の
スラグが発生する。例えば、８％含Ｎｉ溶湯を得る場合
は溶湯ton 当たり２〜３ton のスラグが発生する。これ
に伴って、 (1) 溶融還元の工程で還元材、または熱源として装入
する酸素と炭材により発生する反応ガスによってスロッ
ピング（炉口からのメタル粒を含むスラグ塊の飛散）が
発生し易く、定常的な操業が困難となり、操業が不安定
となる虞があり、さらには (2) 上記スロッピングに伴う設備機器の損傷 (3) 上記スロッピングに伴うＮｉ歩留まりの低下が顕
著になる。
【０００５】こうした問題があるため、前述の従来技術
では、Ｎｉ源としてＮｉ鉱石を直接製錬炉に装入せず、
何等かの予備処理をして含有Ｎｉ成分の割合を増加させ
たものを用いている。以上のような理由から特開平２−
２２１３３６号公報では、多量のスラグの発生にも拘ら
ず、安定した操業を行うことが出来、スロッピングに伴
う設備機器の損傷、Ｎｉ歩留まりの低下等の問題が解消
出来るＮｉ鉱石の溶融還元法を提供している。その方法
によるＮｉ鉱石の溶融還元法は、Ｎｉ鉱石を炭材、造滓
剤とともに製錬炉に装入し、脱炭用および２次燃焼用ノ
ズルを有する上吹き酸素ランスから酸素を吹き込むと共
に、該製錬炉の炉底に設けられた底吹き羽口から攪拌ガ
スを吹き込んでＮｉ鉱石を溶融還元する方法である。そ
して該製錬炉内の２次燃焼比 （Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ2 ）／（Ｈ2 ＋Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ＋ＣＯ2 ） を０．３以上とすることを特徴とするものである。
では、Ｎｉ源としてＮｉ鉱石を直接製錬炉に装入せず、
何等かの予備処理をして含有Ｎｉ成分の割合を増加させ
たものを用いている。以上のような理由から特開平２−
２２１３３６号公報では、多量のスラグの発生にも拘ら
ず、安定した操業を行うことが出来、スロッピングに伴
う設備機器の損傷、Ｎｉ歩留まりの低下等の問題が解消
出来るＮｉ鉱石の溶融還元法を提供している。その方法
によるＮｉ鉱石の溶融還元法は、Ｎｉ鉱石を炭材、造滓
剤とともに製錬炉に装入し、脱炭用および２次燃焼用ノ
ズルを有する上吹き酸素ランスから酸素を吹き込むと共
に、該製錬炉の炉底に設けられた底吹き羽口から攪拌ガ
スを吹き込んでＮｉ鉱石を溶融還元する方法である。そ
して該製錬炉内の２次燃焼比 （Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ2 ）／（Ｈ2 ＋Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ＋ＣＯ2 ） を０．３以上とすることを特徴とするものである。
【０００６】この方法によれば、溶湯中の［Ｃ］は、脱
炭用酸素によってＣＯガスとなって脱炭されるが、この
ＣＯガスは２次燃焼用酸素によってＣＯ2 ガスとなる。
この脱炭および２次燃焼の反応熱が溶融還元の主たる熱
源であり、製錬炉からの排出ガスの上式で示される酸化
度が大きいほど発生熱が増大する。これにともなって製
錬炉に投入する炭材を低減することができ、従ってスロ
ッピングの発生要因であるＣＯ、ＣＯ2 ガスが低減され
るので、スロッピングの発生頻度は顕著に低減される。
炭用酸素によってＣＯガスとなって脱炭されるが、この
ＣＯガスは２次燃焼用酸素によってＣＯ2 ガスとなる。
この脱炭および２次燃焼の反応熱が溶融還元の主たる熱
源であり、製錬炉からの排出ガスの上式で示される酸化
度が大きいほど発生熱が増大する。これにともなって製
錬炉に投入する炭材を低減することができ、従ってスロ
ッピングの発生要因であるＣＯ、ＣＯ2 ガスが低減され
るので、スロッピングの発生頻度は顕著に低減される。
【０００７】また特開平２−２７４８０４号公報では、
前述の方法でＮｉ溶融還元した含Ｎｉ溶銑を得た後、引
き続いて排滓して石灰、蛍石、珪石及び炭材を装入して
脱硫する工程により脱燐・脱硫された含Ｎｉ溶湯を得た
後、製錬炉にＣｒ原料を炭材、造滓剤とともに製錬炉に
装入し、上吹酸素ランスからの送酸及び底吹羽口からの
攪拌ガスによる攪拌によりＣｒ鉱石を溶融還元すること
を特徴とするＮｉ・Ｃｒ溶湯の製造方法を提案してい
る。
前述の方法でＮｉ溶融還元した含Ｎｉ溶銑を得た後、引
き続いて排滓して石灰、蛍石、珪石及び炭材を装入して
脱硫する工程により脱燐・脱硫された含Ｎｉ溶湯を得た
後、製錬炉にＣｒ原料を炭材、造滓剤とともに製錬炉に
装入し、上吹酸素ランスからの送酸及び底吹羽口からの
攪拌ガスによる攪拌によりＣｒ鉱石を溶融還元すること
を特徴とするＮｉ・Ｃｒ溶湯の製造方法を提案してい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平２−２２１３３６号公報並びに特開平２−２７４８
０４号公報において含Ｎｉ・Ｃｒ溶湯を製造する場合に
も以下のような問題がある。即ち、一般に溶融還元に用
いられるような製錬炉で使用される炉体耐火物として
は、例えばマグカーボン，マグクロレンガ等のマグネシ
ア系レンガが考えられるが、Ｎｉ溶融還元が長時間処理
となることから、高二次燃焼（高スラグ温度）では (1) ＭｇＯのスラグ中への溶出 (2) スラグ中のＦｅＯとの反応による（酸化）溶出 (3) ＭｇＯ−Ｃの高温でのマグカーボン（還元）反応 等により炉体損耗が無視できなくなる。また、二次燃焼
による熱効率アップ、スロッピング対策のために底吹き
を強化すると、スピッティング（炉口からの細かいメタ
ル粒の飛散）の発生が大となり、その結果メタルロスの
問題が実生産では無視できなくなる。
開平２−２２１３３６号公報並びに特開平２−２７４８
０４号公報において含Ｎｉ・Ｃｒ溶湯を製造する場合に
も以下のような問題がある。即ち、一般に溶融還元に用
いられるような製錬炉で使用される炉体耐火物として
は、例えばマグカーボン，マグクロレンガ等のマグネシ
ア系レンガが考えられるが、Ｎｉ溶融還元が長時間処理
となることから、高二次燃焼（高スラグ温度）では (1) ＭｇＯのスラグ中への溶出 (2) スラグ中のＦｅＯとの反応による（酸化）溶出 (3) ＭｇＯ−Ｃの高温でのマグカーボン（還元）反応 等により炉体損耗が無視できなくなる。また、二次燃焼
による熱効率アップ、スロッピング対策のために底吹き
を強化すると、スピッティング（炉口からの細かいメタ
ル粒の飛散）の発生が大となり、その結果メタルロスの
問題が実生産では無視できなくなる。
【０００９】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
ので、炉体レンガ損耗の問題を克服し、底吹きガスに起
因するスピッティングの問題が無く、かつ、スロッピン
グが無く安定したＮｉ鉱石の溶融還元操業を行うことが
でき、溶融還元による低燐・低硫のステンレス溶湯の製
造方法を提供することを目的とする。
ので、炉体レンガ損耗の問題を克服し、底吹きガスに起
因するスピッティングの問題が無く、かつ、スロッピン
グが無く安定したＮｉ鉱石の溶融還元操業を行うことが
でき、溶融還元による低燐・低硫のステンレス溶湯の製
造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、Ｎｉ鉱石
の直接溶融還元に関して鋭意研究を重ね、炉体レンガ損
耗や操業の安定性に関して後述する知見を得て本発明を
完成したものである。即ち、本発明の第１は、上吹酸素
ランス、底吹及び／又は横吹羽口を備えた転炉型製錬炉
において、 (1) a. 溶銑を装入し、これにＮｉ鉱石を炭材と共に該
製錬炉に装入する工程 b. 上吹酸素ランスから酸素を吹込む工程 c. 底吹及び／又は横吹羽口からＮ2 又はＡｒ，ＣＯな
どの攪拌ガスを吹込み攪拌する工程 d. 排滓して含Ｎｉ溶銑を得る工程から成るＮｉの溶融
還元工程、次いで (2) 前記含Ｎｉ溶銑に媒溶剤、酸素源、及び／又は
炭材を添加することにより脱燐・脱硫溶銑を得る脱燐・
脱硫工程、次いで (3) a. 前記脱燐・脱硫溶銑にＣｒ鉱石、半還元クロム
ペレット等を媒溶剤、炭材と共に装入する工程 b. 上吹酸素ランスから酸素を吹込む工程 c. 底吹及び／又は横吹羽口からＮ2 又はＡｒ，ＣＯな
どの攪拌ガスを吹込み攪拌する工程 d. 排滓して含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を得る工程から成るＣｒ
の溶融還元工程、次いで (4) 含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を脱炭する脱炭工程の (1)〜(4)
工程からなり、更に前記Ｎｉの還元工程において下式
にて示される二次燃焼比 （Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ2 ）／（Ｈ2 ＋Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ＋ＣＯ2 ） を０．３未満に保持することを特徴とする溶融還元によ
るステンレス溶湯の製造方法である。
の直接溶融還元に関して鋭意研究を重ね、炉体レンガ損
耗や操業の安定性に関して後述する知見を得て本発明を
完成したものである。即ち、本発明の第１は、上吹酸素
ランス、底吹及び／又は横吹羽口を備えた転炉型製錬炉
において、 (1) a. 溶銑を装入し、これにＮｉ鉱石を炭材と共に該
製錬炉に装入する工程 b. 上吹酸素ランスから酸素を吹込む工程 c. 底吹及び／又は横吹羽口からＮ2 又はＡｒ，ＣＯな
どの攪拌ガスを吹込み攪拌する工程 d. 排滓して含Ｎｉ溶銑を得る工程から成るＮｉの溶融
還元工程、次いで (2) 前記含Ｎｉ溶銑に媒溶剤、酸素源、及び／又は
炭材を添加することにより脱燐・脱硫溶銑を得る脱燐・
脱硫工程、次いで (3) a. 前記脱燐・脱硫溶銑にＣｒ鉱石、半還元クロム
ペレット等を媒溶剤、炭材と共に装入する工程 b. 上吹酸素ランスから酸素を吹込む工程 c. 底吹及び／又は横吹羽口からＮ2 又はＡｒ，ＣＯな
どの攪拌ガスを吹込み攪拌する工程 d. 排滓して含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を得る工程から成るＣｒ
の溶融還元工程、次いで (4) 含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を脱炭する脱炭工程の (1)〜(4)
工程からなり、更に前記Ｎｉの還元工程において下式
にて示される二次燃焼比 （Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ2 ）／（Ｈ2 ＋Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ＋ＣＯ2 ） を０．３未満に保持することを特徴とする溶融還元によ
るステンレス溶湯の製造方法である。
【００１１】また本発明の第２は、前述の本発明の第１
のＮｉの溶融還元工程において、排滓して取鍋に出湯
後、含Ｎｉ溶銑を得て、次いで取鍋にて又は得られた含
Ｎｉ溶銑を別の製錬炉に移し、その製錬炉にて第１発明
と同様の脱燐・脱硫工程を行い、次いで脱燐・脱硫溶銑
をＮｉの溶融還元工程の製錬炉に戻し、第１発明と同様
のＣｒ溶融還元工程を行い含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を得て、次
いで脱炭する工程からなり、更に前記Ｎｉの溶融還元に
おいて上式にて示される二次燃焼比が第１発明と同様に
０．３未満に保持することを特徴とする溶融還元による
ステンレス溶湯の製造方法である。更に、本発明の第３
は、本発明の第１又は第２の含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を得た
後、全量を炉外に出湯し、完全に排滓した後、再び初め
の製錬炉に戻し、含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を脱炭することを特
徴とする溶融還元によるステンレス溶湯の製造方法であ
り、次に、本発明の第４は、本発明の第１又は第２にお
いて、脱燐・脱硫工程を省略することを特徴とする溶融
還元によるステンレス溶湯の製造方法であり、また本発
明の第５〜第７は、上述のＮｉ溶融還元工程において、 (1)スラグ温度を１５８０℃以下に調節すること (2)スラグ中のＴ．Ｆｅを１０重量％以下に保持するこ
と (3)底吹及び／又は横吹羽口からの攪拌ガス流量を０．
１〜１．０Ｎｍ3 ／min.ton に調節すること を特徴とする溶融還元によるステンレス溶湯の製造方法
である。
のＮｉの溶融還元工程において、排滓して取鍋に出湯
後、含Ｎｉ溶銑を得て、次いで取鍋にて又は得られた含
Ｎｉ溶銑を別の製錬炉に移し、その製錬炉にて第１発明
と同様の脱燐・脱硫工程を行い、次いで脱燐・脱硫溶銑
をＮｉの溶融還元工程の製錬炉に戻し、第１発明と同様
のＣｒ溶融還元工程を行い含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を得て、次
いで脱炭する工程からなり、更に前記Ｎｉの溶融還元に
おいて上式にて示される二次燃焼比が第１発明と同様に
０．３未満に保持することを特徴とする溶融還元による
ステンレス溶湯の製造方法である。更に、本発明の第３
は、本発明の第１又は第２の含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を得た
後、全量を炉外に出湯し、完全に排滓した後、再び初め
の製錬炉に戻し、含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を脱炭することを特
徴とする溶融還元によるステンレス溶湯の製造方法であ
り、次に、本発明の第４は、本発明の第１又は第２にお
いて、脱燐・脱硫工程を省略することを特徴とする溶融
還元によるステンレス溶湯の製造方法であり、また本発
明の第５〜第７は、上述のＮｉ溶融還元工程において、 (1)スラグ温度を１５８０℃以下に調節すること (2)スラグ中のＴ．Ｆｅを１０重量％以下に保持するこ
と (3)底吹及び／又は横吹羽口からの攪拌ガス流量を０．
１〜１．０Ｎｍ3 ／min.ton に調節すること を特徴とする溶融還元によるステンレス溶湯の製造方法
である。
【００１２】
【作用】本発明は、前述の如く、上吹酸素ランス、底吹
及び／又は横吹羽口を備えた転炉型製錬炉において、先
ず溶銑を装入し、これにＮｉ鉱石を炭素材と共に該製錬
炉に装入して溶融還元するに当たって下式にて示される
二次燃焼比 （Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ2 ）／（Ｈ2 ＋Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ＋ＣＯ2 ） を０．３未満に保持すること、即ち、排ガスの酸化度を
下げることにより、反応熱を下げ溶融還元するので製錬
炉の炉体構造物の損耗を少なくしてステンレス溶湯を得
る本願発明の目的を達成するものである。
及び／又は横吹羽口を備えた転炉型製錬炉において、先
ず溶銑を装入し、これにＮｉ鉱石を炭素材と共に該製錬
炉に装入して溶融還元するに当たって下式にて示される
二次燃焼比 （Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ2 ）／（Ｈ2 ＋Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ＋ＣＯ2 ） を０．３未満に保持すること、即ち、排ガスの酸化度を
下げることにより、反応熱を下げ溶融還元するので製錬
炉の炉体構造物の損耗を少なくしてステンレス溶湯を得
る本願発明の目的を達成するものである。
【００１３】本発明において、二次燃焼比を０．３未満
に限定した理由は、二次燃焼比を０．３以上にした場
合、後述する図２に示すごとく、スラグ中のＭｇＯを飽
和にコントロ−ルしても、スラグ温度が１６００℃以上
にもなり、炉体レンガの損耗が急激に進行する。また二
次燃焼比を０．３以上に高くするためには、酸化度を上
げるための二次燃焼用ノズルを複雑な構造のランスを用
いることが必要となり、そのランスのメンテナンスが困
難となること、さらには高二次燃焼比を一定に維持制御
することが困難である等の操業性に問題が生じ、操業
中、二次燃焼比が安定しないなどの問題があり、短期間
の操業でも二次燃焼比が上昇した時には炉体レンガの損
耗が加速されることがある。以上から二次燃焼比を０．
３未満とした。
に限定した理由は、二次燃焼比を０．３以上にした場
合、後述する図２に示すごとく、スラグ中のＭｇＯを飽
和にコントロ−ルしても、スラグ温度が１６００℃以上
にもなり、炉体レンガの損耗が急激に進行する。また二
次燃焼比を０．３以上に高くするためには、酸化度を上
げるための二次燃焼用ノズルを複雑な構造のランスを用
いることが必要となり、そのランスのメンテナンスが困
難となること、さらには高二次燃焼比を一定に維持制御
することが困難である等の操業性に問題が生じ、操業
中、二次燃焼比が安定しないなどの問題があり、短期間
の操業でも二次燃焼比が上昇した時には炉体レンガの損
耗が加速されることがある。以上から二次燃焼比を０．
３未満とした。
【００１４】二次燃焼比を上げると酸化度が高くなるの
で発熱量が増加し、高生産性が確保できるが同時に着熱
効率が低下するためスラグ温度が上昇する。本発明では
着熱効率を考慮してスラグ温度を１５８０℃以下とし
た。一方、二次燃焼比を下げると排ガス流量が増大し、
スロッピング頻度が高くなる傾向があるが、本発明者は
鋭意実験を行った結果、スロッピング発生が低二次燃焼
比でも抑えられる条件を見出だした。
で発熱量が増加し、高生産性が確保できるが同時に着熱
効率が低下するためスラグ温度が上昇する。本発明では
着熱効率を考慮してスラグ温度を１５８０℃以下とし
た。一方、二次燃焼比を下げると排ガス流量が増大し、
スロッピング頻度が高くなる傾向があるが、本発明者は
鋭意実験を行った結果、スロッピング発生が低二次燃焼
比でも抑えられる条件を見出だした。
【００１５】後述する図３〜図５に示す通り、底吹きガ
ス量が０．１Ｎｍ3 ／min.ton 以上あれば、スラグ中の
Ｔ．Ｆｅは１０重量％以下に出来、スロッピングを抑え
ることができる。しかし、底吹きガス量が１Ｎｍ3 ／mi
n.ton を超えると、スラグ中のＦｅＯは低下するものの
スピッティングが激しくなり歩留まりが悪化するので、
底吹ガス量を０．１〜１．０Ｎｍ3 ／min.ton にするこ
とにより、二次燃焼比が０．３未満でもスロッピング並
びにスピッテングが全く無い操業を達成することができ
た。さらに、スラグ中のＴ．Ｆｅを１０％以下と低濃度
にするのはＭｇＯ系炉体の保護にも有利な作用を及ぼす
ためである。
ス量が０．１Ｎｍ3 ／min.ton 以上あれば、スラグ中の
Ｔ．Ｆｅは１０重量％以下に出来、スロッピングを抑え
ることができる。しかし、底吹きガス量が１Ｎｍ3 ／mi
n.ton を超えると、スラグ中のＦｅＯは低下するものの
スピッティングが激しくなり歩留まりが悪化するので、
底吹ガス量を０．１〜１．０Ｎｍ3 ／min.ton にするこ
とにより、二次燃焼比が０．３未満でもスロッピング並
びにスピッテングが全く無い操業を達成することができ
た。さらに、スラグ中のＴ．Ｆｅを１０％以下と低濃度
にするのはＭｇＯ系炉体の保護にも有利な作用を及ぼす
ためである。
【００１６】また、得られた含Ｎｉ溶銑に関して、排滓
した後、製錬炉に残った湯に又は排滓して取鍋に出湯
後、或るいは別の製錬炉に移し、その製錬炉の湯に、媒
溶剤、酸素源、及び／又は炭材を添加することにより脱
燐・脱硫された含Ｎｉ溶銑を得て、充分スラグを除去し
た後、Ｃｒ鉱石、半還元クロムペレット等を媒溶剤、炭
材と共に装入し、前記Ｎｉの溶融還元工程と同様にして
Ｃｒを溶融還元して含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を得るものであ
る。又、一旦取鍋に出湯して取鍋で又は別の製錬炉で脱
燐・脱硫した場合には、この脱燐・脱硫溶銑を初めの製
錬炉に戻し、これにＣｒ鉱石、半還元クロムペレット等
を媒溶剤、炭材と共に装入し、前記Ｎｉの溶融還元工程
と同様にして溶融還元して含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を得るもの
である。さらに得られたＮｉ・Ｃｒ溶銑に関しては排滓
後通常の脱炭を行う。また、同一炉内で排滓すると、特
に多量のスラグの場合、次のような問題がある。 (1)スラグが完全に除去されないため復硫の問題が生ず
る。 (2)多量のスラグを除くときに時間が長くかかるため、 イ．製錬炉を占有する時間が長く生産性を阻害する。 ロ．高温のスラグと炉体が接触する時間が長いため炉体
の損耗が激しい。 以上のために、得られた含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑全量を炉外に
出湯し、完全に排滓した後、再び初めの製錬炉に戻し、
通常の脱炭する、Ｎｉ還元−脱燐・脱硫−Ｃｒ還元−全
量出湯−排滓−脱炭の工程とすることにより、製錬炉か
らの排滓時間も短縮でき、またこのことにより脱炭時の
Ｃｒロス、復硫の問題が解決される。この方法によれば
前述のような復燐、復硫の問題が全くないので、安定し
て低燐・低硫黄濃度の含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を製造すること
が可能となる。次に実施例により本発明について述べ
る。
した後、製錬炉に残った湯に又は排滓して取鍋に出湯
後、或るいは別の製錬炉に移し、その製錬炉の湯に、媒
溶剤、酸素源、及び／又は炭材を添加することにより脱
燐・脱硫された含Ｎｉ溶銑を得て、充分スラグを除去し
た後、Ｃｒ鉱石、半還元クロムペレット等を媒溶剤、炭
材と共に装入し、前記Ｎｉの溶融還元工程と同様にして
Ｃｒを溶融還元して含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を得るものであ
る。又、一旦取鍋に出湯して取鍋で又は別の製錬炉で脱
燐・脱硫した場合には、この脱燐・脱硫溶銑を初めの製
錬炉に戻し、これにＣｒ鉱石、半還元クロムペレット等
を媒溶剤、炭材と共に装入し、前記Ｎｉの溶融還元工程
と同様にして溶融還元して含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を得るもの
である。さらに得られたＮｉ・Ｃｒ溶銑に関しては排滓
後通常の脱炭を行う。また、同一炉内で排滓すると、特
に多量のスラグの場合、次のような問題がある。 (1)スラグが完全に除去されないため復硫の問題が生ず
る。 (2)多量のスラグを除くときに時間が長くかかるため、 イ．製錬炉を占有する時間が長く生産性を阻害する。 ロ．高温のスラグと炉体が接触する時間が長いため炉体
の損耗が激しい。 以上のために、得られた含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑全量を炉外に
出湯し、完全に排滓した後、再び初めの製錬炉に戻し、
通常の脱炭する、Ｎｉ還元−脱燐・脱硫−Ｃｒ還元−全
量出湯−排滓−脱炭の工程とすることにより、製錬炉か
らの排滓時間も短縮でき、またこのことにより脱炭時の
Ｃｒロス、復硫の問題が解決される。この方法によれば
前述のような復燐、復硫の問題が全くないので、安定し
て低燐・低硫黄濃度の含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を製造すること
が可能となる。次に実施例により本発明について述べ
る。
【００１７】
［実施例１］図１は、本発明を実施するための態様例で
ある転炉型製錬炉の説明図である。図１において、１０
はマグネシア系レンガからなる転炉型製錬炉体、１１は
メタル層、１２はスラグ浴、２１は上吹酸素ランス、２
４は底吹羽口、２５は原料であるＮｉ鉱石、炭材または
造滓材を製錬炉に投入するためのホッパー、２６は攪拌
ガス、２７はスラグ測温体、２８は排ガス分析用サンプ
ル口である。なお本実施例において用いられた製錬炉体
１０の容量は１２０ton で送酸量は平均３５，０００Ｎ
ｍ3 ／Hrである。
ある転炉型製錬炉の説明図である。図１において、１０
はマグネシア系レンガからなる転炉型製錬炉体、１１は
メタル層、１２はスラグ浴、２１は上吹酸素ランス、２
４は底吹羽口、２５は原料であるＮｉ鉱石、炭材または
造滓材を製錬炉に投入するためのホッパー、２６は攪拌
ガス、２７はスラグ測温体、２８は排ガス分析用サンプ
ル口である。なお本実施例において用いられた製錬炉体
１０の容量は１２０ton で送酸量は平均３５，０００Ｎ
ｍ3 ／Hrである。
【００１８】この様な製錬炉体１０を用いて、ステンレ
ス溶湯の製造試験をバッチで行った。まず、操業手順に
ついて述べる。 (1)Ｎｉの溶融還元工程 最初に製錬炉体１０に溶銑（Ｆｅ：９５重量％）を約５
０ton 装入し、次いで炭材としてコ−クス（Ｆ．Ｃ：８
７重量％）を装入して上吹酸素ランス２１から酸素を吹
き込むことにより、溶湯が１５００℃程度に昇温した
後、Ｎｉ鉱石の投入を開始する。一方、溶銑が装入され
た時から底吹羽口２４が閉塞されないように、底吹羽口
２４からＮ2 又はＡｒ，ＣＯなどの攪拌ガス２６を吹き
込み、必要に応じてその吹き込み量を増大して溶融還元
反応を起こし、図１に示すように炉体内にメタル層１１
とスラグ浴１２を生成せしめ、途中２回程度排滓を実施
し４〜５時間後に取鍋に出湯して含Ｎｉ溶銑を得る。
ス溶湯の製造試験をバッチで行った。まず、操業手順に
ついて述べる。 (1)Ｎｉの溶融還元工程 最初に製錬炉体１０に溶銑（Ｆｅ：９５重量％）を約５
０ton 装入し、次いで炭材としてコ−クス（Ｆ．Ｃ：８
７重量％）を装入して上吹酸素ランス２１から酸素を吹
き込むことにより、溶湯が１５００℃程度に昇温した
後、Ｎｉ鉱石の投入を開始する。一方、溶銑が装入され
た時から底吹羽口２４が閉塞されないように、底吹羽口
２４からＮ2 又はＡｒ，ＣＯなどの攪拌ガス２６を吹き
込み、必要に応じてその吹き込み量を増大して溶融還元
反応を起こし、図１に示すように炉体内にメタル層１１
とスラグ浴１２を生成せしめ、途中２回程度排滓を実施
し４〜５時間後に取鍋に出湯して含Ｎｉ溶銑を得る。
【００１９】(2)脱燐・脱硫工程 次に、取鍋中の含Ｎｉ溶銑に石灰、蛍石等の媒溶剤、酸
素源としてスケール、及び／又は炭材を装入し、上吹酸
素ランス２１から酸素を吹き込むことにより脱燐・脱硫
し、充分スラグを除去し脱燐・脱硫溶銑を得る。尚、排
滓出湯後に、脱燐・脱硫工程を行う場合、脱燐・脱硫工
程を前記 (1)の工程で排滓後、製錬炉に残った含Ｎｉ溶
銑に行うことは勿論、又は排滓出湯後、含Ｎｉ溶銑を別
の製錬炉に移し、その含Ｎｉ溶銑に石灰、蛍石等の媒溶
剤、酸素源としてスケール及び／又は炭材を装入し、上
吹酸素ランスから酸素を吹き込むことにより炉外で脱燐
・脱硫し、充分スラグを除去し脱燐・脱硫溶銑を得ても
よい。 (3)Ｃｒの溶融還元工程 次いで、この取鍋で処理した脱燐・脱硫溶銑を或るいは
別の製錬炉で処理した脱燐・脱硫溶銑を製錬炉本体１０
に戻し、Ｃｒ鉱石、半還元クロムペレット等を媒溶剤、
炭材と共に装入し、前記 (1)Ｎｉの溶融還元工程と同様
にして溶融還元して含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を得る。尚、製錬
炉体１０で引続いて処理してもよい。 (4)脱炭工程 得られたＮｉ・Ｃｒ溶銑を全量炉外に出湯し完全に排滓
し、再び初めの製錬炉体１０に戻し脱炭をする。以上の
ようにしてステンレス溶湯を製造する。
素源としてスケール、及び／又は炭材を装入し、上吹酸
素ランス２１から酸素を吹き込むことにより脱燐・脱硫
し、充分スラグを除去し脱燐・脱硫溶銑を得る。尚、排
滓出湯後に、脱燐・脱硫工程を行う場合、脱燐・脱硫工
程を前記 (1)の工程で排滓後、製錬炉に残った含Ｎｉ溶
銑に行うことは勿論、又は排滓出湯後、含Ｎｉ溶銑を別
の製錬炉に移し、その含Ｎｉ溶銑に石灰、蛍石等の媒溶
剤、酸素源としてスケール及び／又は炭材を装入し、上
吹酸素ランスから酸素を吹き込むことにより炉外で脱燐
・脱硫し、充分スラグを除去し脱燐・脱硫溶銑を得ても
よい。 (3)Ｃｒの溶融還元工程 次いで、この取鍋で処理した脱燐・脱硫溶銑を或るいは
別の製錬炉で処理した脱燐・脱硫溶銑を製錬炉本体１０
に戻し、Ｃｒ鉱石、半還元クロムペレット等を媒溶剤、
炭材と共に装入し、前記 (1)Ｎｉの溶融還元工程と同様
にして溶融還元して含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を得る。尚、製錬
炉体１０で引続いて処理してもよい。 (4)脱炭工程 得られたＮｉ・Ｃｒ溶銑を全量炉外に出湯し完全に排滓
し、再び初めの製錬炉体１０に戻し脱炭をする。以上の
ようにしてステンレス溶湯を製造する。
【００２０】Ｎｉの溶融還元工程における２次燃焼比
（Ｏ．Ｄ）を求めるには、排ガス分析用サンプル口２８
より排ガスをサンプリングして、排ガス分析を行い、Ｈ
2 、Ｈ2 Ｏ及びＣＯ、ＣＯ2 濃度を求め、次式に代入し
てＯ．Ｄを求める。 Ｏ．Ｄ＝（Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ2 ）／（Ｈ2 ＋Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ＋
ＣＯ2 ） この２次燃焼比は、上吹酸素ランス２１の高さ及び送酸
量を操作することにより調節し得る。例えば、上吹きラ
ンス２１の高さを上げればＣＯ2 濃度は上昇し、反対に
ランスの高さを下げればＣＯ2 濃度は低下し２次燃焼比
は低下する。同様に送酸量の増減によりＣＯ2 濃度は上
下して２次燃焼比も上下する。更に底吹き撹拌ガス量を
上げれば２次燃焼比は逆に下がり、底吹き撹拌ガス量を
下げれば２次燃焼比は上昇する。さらに、スラグ温度の
調節は、該温度をスラグ測温体２７により測定し、高い
場合は、鉱石と造滓剤を増加する等して調節する。
（Ｏ．Ｄ）を求めるには、排ガス分析用サンプル口２８
より排ガスをサンプリングして、排ガス分析を行い、Ｈ
2 、Ｈ2 Ｏ及びＣＯ、ＣＯ2 濃度を求め、次式に代入し
てＯ．Ｄを求める。 Ｏ．Ｄ＝（Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ2 ）／（Ｈ2 ＋Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ＋
ＣＯ2 ） この２次燃焼比は、上吹酸素ランス２１の高さ及び送酸
量を操作することにより調節し得る。例えば、上吹きラ
ンス２１の高さを上げればＣＯ2 濃度は上昇し、反対に
ランスの高さを下げればＣＯ2 濃度は低下し２次燃焼比
は低下する。同様に送酸量の増減によりＣＯ2 濃度は上
下して２次燃焼比も上下する。更に底吹き撹拌ガス量を
上げれば２次燃焼比は逆に下がり、底吹き撹拌ガス量を
下げれば２次燃焼比は上昇する。さらに、スラグ温度の
調節は、該温度をスラグ測温体２７により測定し、高い
場合は、鉱石と造滓剤を増加する等して調節する。
【００２１】上記のようにして、Ｎｉ鉱石の溶融還元を
行った場合に溶湯温度を１５２０℃とした時の二次燃焼
比と製錬炉体１０のＭｇＯ−Ｃレンガの損耗度合いを調
査した。なお、一般に二次燃焼比を上げると発熱量が増
加し、高生産性が確保できるが同時に着熱効率が低下す
るためスラグ温度が上昇するので、スラグ温度も調査し
た。図２は、Ｎｉ溶融還元時に溶湯温度を１５２０℃に
した時の二次燃焼比、スラグ温度とＭｇＯ−Ｃレンガの
損耗指数の関係を示したグラフである。図２から、二次
燃焼比が０．３以上ではスラグ中のＭｇＯを飽和にコン
トロ−ルしても、スラグ温度が１６００℃以上にもな
り、炉体の損耗が急激に進行し、二次燃焼比が０．３未
満が好ましいことが判る。またスラグ温度は１５８０℃
以下に保持することが好ましいことが示されている。ま
た０．３以上の高二次燃焼は、二次燃焼用ノズルを有す
る複雑な構造の上吹き酸素ランスの使用により得られ、
この時のスラグ中のＴ．Ｆｅは全て８重量％以下であっ
た。
行った場合に溶湯温度を１５２０℃とした時の二次燃焼
比と製錬炉体１０のＭｇＯ−Ｃレンガの損耗度合いを調
査した。なお、一般に二次燃焼比を上げると発熱量が増
加し、高生産性が確保できるが同時に着熱効率が低下す
るためスラグ温度が上昇するので、スラグ温度も調査し
た。図２は、Ｎｉ溶融還元時に溶湯温度を１５２０℃に
した時の二次燃焼比、スラグ温度とＭｇＯ−Ｃレンガの
損耗指数の関係を示したグラフである。図２から、二次
燃焼比が０．３以上ではスラグ中のＭｇＯを飽和にコン
トロ−ルしても、スラグ温度が１６００℃以上にもな
り、炉体の損耗が急激に進行し、二次燃焼比が０．３未
満が好ましいことが判る。またスラグ温度は１５８０℃
以下に保持することが好ましいことが示されている。ま
た０．３以上の高二次燃焼は、二次燃焼用ノズルを有す
る複雑な構造の上吹き酸素ランスの使用により得られ、
この時のスラグ中のＴ．Ｆｅは全て８重量％以下であっ
た。
【００２２】一方、二次燃焼比を下げると排ガス流量が
増大し、スロッピング頻度が高くなる傾向があるので、
この点の影響を調べるために２次燃焼比を０．１〜０．
３としてスラグ中のＴ．Ｆｅとスロッピング頻度との関
係を調べるために試験を行った。図３はスラグ中のＴ．
Ｆｅ（重量％）とスロッピング頻度（％）の関係グラフ
である。図３に示す如く、スラグ中のＴ．Ｆｅを１０重
量％以下にすることによりスロッピング頻度は著しく少
なくなることが判る。次に、この条件を達成するための
底吹きガス攪拌の影響を調べた。図４は底吹きガス量と
スラグ中Ｔ．Ｆｅ（重量％）との関係を示したグラフで
ある。図４に示す通り、底吹きガス量が０．１Ｎｍ3 ／
min.ton でスラグ中のＴ．Ｆｅが１０重量％にコントロ
−ルできており、底吹きガス量はこれ以上であればよい
ことが判る。しかし、１Ｎｍ3 ／min.ton 以上ではスラ
グ中のＦｅＯは低下するもののスピッティングが激しく
なり歩留まりが悪化する。更に、図４の結果から底吹ガ
ス量のスピッティングに及ぼす影響を調べた。図５は底
吹ガス量（Ｎｍ3 ／min.ton ）とスピッティング指数と
の関係を示したグラフである。以上より、底吹ガス量を
０．１〜１．０Ｎｍ3 ／min.ton にすることにより二次
燃焼比０．３未満でもスロッピング並びにスピッテング
が全く無い操業を達成することができることが判った。
増大し、スロッピング頻度が高くなる傾向があるので、
この点の影響を調べるために２次燃焼比を０．１〜０．
３としてスラグ中のＴ．Ｆｅとスロッピング頻度との関
係を調べるために試験を行った。図３はスラグ中のＴ．
Ｆｅ（重量％）とスロッピング頻度（％）の関係グラフ
である。図３に示す如く、スラグ中のＴ．Ｆｅを１０重
量％以下にすることによりスロッピング頻度は著しく少
なくなることが判る。次に、この条件を達成するための
底吹きガス攪拌の影響を調べた。図４は底吹きガス量と
スラグ中Ｔ．Ｆｅ（重量％）との関係を示したグラフで
ある。図４に示す通り、底吹きガス量が０．１Ｎｍ3 ／
min.ton でスラグ中のＴ．Ｆｅが１０重量％にコントロ
−ルできており、底吹きガス量はこれ以上であればよい
ことが判る。しかし、１Ｎｍ3 ／min.ton 以上ではスラ
グ中のＦｅＯは低下するもののスピッティングが激しく
なり歩留まりが悪化する。更に、図４の結果から底吹ガ
ス量のスピッティングに及ぼす影響を調べた。図５は底
吹ガス量（Ｎｍ3 ／min.ton ）とスピッティング指数と
の関係を示したグラフである。以上より、底吹ガス量を
０．１〜１．０Ｎｍ3 ／min.ton にすることにより二次
燃焼比０．３未満でもスロッピング並びにスピッテング
が全く無い操業を達成することができることが判った。
【００２３】［実施例２］次に、前述の転炉型製錬炉を
用いて同様な操業手順で４〜５時間のバッチの溶融還元
を行った。Ｎｉ溶融還元時の二次燃焼比は前述したよう
に高二次燃焼比では炉体損耗が激しくなるため、二次燃
焼比を０．３未満の範囲に設定する。一方二次燃焼比が
０．３未満では前述したようにスロツピングの発生が問
題になるので、前述の図３よりスラグ中のＴ．Ｆｅを５
重量％以下に設定した。
用いて同様な操業手順で４〜５時間のバッチの溶融還元
を行った。Ｎｉ溶融還元時の二次燃焼比は前述したよう
に高二次燃焼比では炉体損耗が激しくなるため、二次燃
焼比を０．３未満の範囲に設定する。一方二次燃焼比が
０．３未満では前述したようにスロツピングの発生が問
題になるので、前述の図３よりスラグ中のＴ．Ｆｅを５
重量％以下に設定した。
【００２４】また、Ｎｉ溶融還元時の炉体損耗は二次燃
焼比の因子以外に実際のスラグ温度のコントロ−ルによ
っても軽減でき、１５５０℃とすることが望ましくその
ように設定した。さらにスラグ組成のコントロールによ
っても軽減でき、スラグ組成をＴ．Ｆｅ５重量％以下、
スラグ中のＭｇＯ％を（飽和＋１％）以上の組成とす
る。ＭｇＯ％はＭｇＯ−Ｃレンガ屑等をＮｉ鉱石、炭材
とともに操業中に添加して、ＭｇＯ％が（飽和＋１％）
以下にならないように常に保つ。スラグ中のＴ．Ｆｅ５
重量％以下は底吹ガス量０．５Ｎｍ3 ／min.ton で得ら
れ、これにより長時間操業でのメタルロスを低減でき
た。
焼比の因子以外に実際のスラグ温度のコントロ−ルによ
っても軽減でき、１５５０℃とすることが望ましくその
ように設定した。さらにスラグ組成のコントロールによ
っても軽減でき、スラグ組成をＴ．Ｆｅ５重量％以下、
スラグ中のＭｇＯ％を（飽和＋１％）以上の組成とす
る。ＭｇＯ％はＭｇＯ−Ｃレンガ屑等をＮｉ鉱石、炭材
とともに操業中に添加して、ＭｇＯ％が（飽和＋１％）
以下にならないように常に保つ。スラグ中のＴ．Ｆｅ５
重量％以下は底吹ガス量０．５Ｎｍ3 ／min.ton で得ら
れ、これにより長時間操業でのメタルロスを低減でき
た。
【００２５】この様な条件の下で次に示す組成のＮｉ鉱
石平均１２００ｋｇ／min.、コークス平均６５０ｋｇ／
min.の投入速度でＮｉ鉱石を溶融還元し、途中排滓を２
回実施し約７０ton の含ｉ溶銑（Ｎｉ：９．７重量％）
が得られた。スラグ温度は１５５０℃±２０℃に保持で
きた。
石平均１２００ｋｇ／min.、コークス平均６５０ｋｇ／
min.の投入速度でＮｉ鉱石を溶融還元し、途中排滓を２
回実施し約７０ton の含ｉ溶銑（Ｎｉ：９．７重量％）
が得られた。スラグ温度は１５５０℃±２０℃に保持で
きた。
【００２６】
【表１】
【００２７】また、排滓して、製錬炉体１０内に得られ
た７０ton の含Ｎｉ溶銑に、石灰（ＣａＯ：２．９ton
）、蛍石（ＣａＦ：０．８ton ）、珪石（０．８ton
）等の媒溶剤、スケール（１．０ton ）及びコークス
（０．８ton ）を装入して、上吹酸素ランス２１からの
送酸により脱燐・脱硫せしめ、脱燐・脱硫された含Ｎｉ
溶銑を得、充分スラグを除去した。これにより含Ｎｉ溶
銑中の［Ｐ］が０．０９％から０．００５％に、［Ｓ］
が０．１５％から０．０１％に低下した。次いでこの脱
燐・脱硫された含Ｎｉ溶銑に表１に示す組成のＣｒ鉱石
（５００ｋｇ／min ）とコークス（６００ｋｇ／min ）
を共に装入し、上吹酸素ランス２１から送酸（量：２５
０００Ｎｍ3 / Ｈr ）、底吹羽口からのＮ2 ガスは５つ
の羽口より、２５００Ｎｍ3 / Ｈr 、吹き込んで攪拌し
て、Ｃｒ源を溶融還元して含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑約９５ton
を得た。尚、Ｎｉ濃度は電解Ｎｉの追加で微調整を行っ
た。この時のスラグ温度は１６００±２０℃で保持し
た。さらに得られたＮｉ・Ｃｒ溶銑を排滓し、脱炭を行
った。かくして、次の表２に示すような組成のステンレ
ス溶湯を製造した。
た７０ton の含Ｎｉ溶銑に、石灰（ＣａＯ：２．９ton
）、蛍石（ＣａＦ：０．８ton ）、珪石（０．８ton
）等の媒溶剤、スケール（１．０ton ）及びコークス
（０．８ton ）を装入して、上吹酸素ランス２１からの
送酸により脱燐・脱硫せしめ、脱燐・脱硫された含Ｎｉ
溶銑を得、充分スラグを除去した。これにより含Ｎｉ溶
銑中の［Ｐ］が０．０９％から０．００５％に、［Ｓ］
が０．１５％から０．０１％に低下した。次いでこの脱
燐・脱硫された含Ｎｉ溶銑に表１に示す組成のＣｒ鉱石
（５００ｋｇ／min ）とコークス（６００ｋｇ／min ）
を共に装入し、上吹酸素ランス２１から送酸（量：２５
０００Ｎｍ3 / Ｈr ）、底吹羽口からのＮ2 ガスは５つ
の羽口より、２５００Ｎｍ3 / Ｈr 、吹き込んで攪拌し
て、Ｃｒ源を溶融還元して含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑約９５ton
を得た。尚、Ｎｉ濃度は電解Ｎｉの追加で微調整を行っ
た。この時のスラグ温度は１６００±２０℃で保持し
た。さらに得られたＮｉ・Ｃｒ溶銑を排滓し、脱炭を行
った。かくして、次の表２に示すような組成のステンレ
ス溶湯を製造した。
【００２８】
【表２】
【００２９】この実施例のＮｉの溶融還元操業におい
て、特にスロッピングも無くダスト、ヒュームの発生も
軽微で１０チャージ溶解後の炉体レンガ損耗速度の測定
結果も０．１ｍｍ／Hrと本発明を実施しない場合の１〜
２ｍｍ／Hrに比較して損耗速度を格段に低く抑えること
が出来た。更に、本実施例では転炉型製錬炉を用い脱燐
・脱硫工程を行ったがＮｉ溶融還元工程において、排滓
して取鍋に出湯後、取鍋又は別の製錬炉において脱燐・
脱硫工程を実施しても、本実施例同様の効果を得るもの
である。なお、前述の如く、得られた含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑
全量を炉外に出湯し、完全に排滓した後、再び初めの製
錬炉に戻し、通常の脱炭する、Ｎｉ還元−脱燐・脱硫−
Ｃｒ還元−全量出湯−排滓−脱炭の工程としてもよい。
て、特にスロッピングも無くダスト、ヒュームの発生も
軽微で１０チャージ溶解後の炉体レンガ損耗速度の測定
結果も０．１ｍｍ／Hrと本発明を実施しない場合の１〜
２ｍｍ／Hrに比較して損耗速度を格段に低く抑えること
が出来た。更に、本実施例では転炉型製錬炉を用い脱燐
・脱硫工程を行ったがＮｉ溶融還元工程において、排滓
して取鍋に出湯後、取鍋又は別の製錬炉において脱燐・
脱硫工程を実施しても、本実施例同様の効果を得るもの
である。なお、前述の如く、得られた含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑
全量を炉外に出湯し、完全に排滓した後、再び初めの製
錬炉に戻し、通常の脱炭する、Ｎｉ還元−脱燐・脱硫−
Ｃｒ還元−全量出湯−排滓−脱炭の工程としてもよい。
【００３０】本実施例に於ける製錬炉は底吹羽口により
攪拌ガスを吹き込んで攪拌したが、横羽口を設けた製錬
炉の横羽口または底吹羽口と横羽口の両方を設けた製錬
炉の底吹羽口と横羽口の両羽口より攪拌ガスを吹き込ん
でよい。又、溶銑中の［Ｐ］及び［Ｓ］の濃度により脱
燐・脱硫工程が必要ない場合はこの工程を省略して前記
(1)のＮｉの溶融還元工程と (3)のＣｒの溶融還元及び
(4)の脱炭工程にてステンレス溶湯を製造する方法も本
発明の範囲に入るものである。更に、本発明の各工程に
おいて使用される媒溶剤、酸素源、及び／又は炭材は本
実施例に限定されず、通常用いられるものであれば各種
のものが使用できるものである。
攪拌ガスを吹き込んで攪拌したが、横羽口を設けた製錬
炉の横羽口または底吹羽口と横羽口の両方を設けた製錬
炉の底吹羽口と横羽口の両羽口より攪拌ガスを吹き込ん
でよい。又、溶銑中の［Ｐ］及び［Ｓ］の濃度により脱
燐・脱硫工程が必要ない場合はこの工程を省略して前記
(1)のＮｉの溶融還元工程と (3)のＣｒの溶融還元及び
(4)の脱炭工程にてステンレス溶湯を製造する方法も本
発明の範囲に入るものである。更に、本発明の各工程に
おいて使用される媒溶剤、酸素源、及び／又は炭材は本
実施例に限定されず、通常用いられるものであれば各種
のものが使用できるものである。
【００３１】
【発明の効果】本発明により、溶銑、Ｎｉ鉱石及び炭
材、造滓材等の原料が装入された転炉型製錬炉に上吹ラ
ンスからの送酸、炉底からの攪拌ガス吹き込みにより、
二次燃焼比を０．３未満に設定し、さらにスラグ中Ｔ．
Ｆｅのコントロ−ル、スラグ温度のコントロール、底吹
ガスの適正化により、炉体レンガ損耗を軽減でき、スロ
ッピング、スピッテングが少なく安定したＮｉ鉱石の溶
融還元ができ、さらに、また、得られた含Ｎｉ溶銑に関
して、該溶銑に媒溶剤、酸素源、及び／又は炭材と共に
装入することにより脱燐・脱硫する工程により脱燐・脱
硫された含Ｎｉ溶銑を得、充分スラグを除去した後、次
いで、この脱燐・脱硫溶銑にＣｒ鉱石、半還元クロムペ
レットを媒溶剤、炭材と共に装入し、Ｎｉの溶融還元工
程と同様にして溶融還元して含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を得て、
次にスラグを除去して脱炭して含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を得る
ものであり、安定して低燐・低硫黄濃度のステンレス溶
湯を製造することが可能となる。
材、造滓材等の原料が装入された転炉型製錬炉に上吹ラ
ンスからの送酸、炉底からの攪拌ガス吹き込みにより、
二次燃焼比を０．３未満に設定し、さらにスラグ中Ｔ．
Ｆｅのコントロ−ル、スラグ温度のコントロール、底吹
ガスの適正化により、炉体レンガ損耗を軽減でき、スロ
ッピング、スピッテングが少なく安定したＮｉ鉱石の溶
融還元ができ、さらに、また、得られた含Ｎｉ溶銑に関
して、該溶銑に媒溶剤、酸素源、及び／又は炭材と共に
装入することにより脱燐・脱硫する工程により脱燐・脱
硫された含Ｎｉ溶銑を得、充分スラグを除去した後、次
いで、この脱燐・脱硫溶銑にＣｒ鉱石、半還元クロムペ
レットを媒溶剤、炭材と共に装入し、Ｎｉの溶融還元工
程と同様にして溶融還元して含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を得て、
次にスラグを除去して脱炭して含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を得る
ものであり、安定して低燐・低硫黄濃度のステンレス溶
湯を製造することが可能となる。
【図１】本発明の実施例において用いた転炉型製錬炉の
説明図である。
説明図である。
【図２】実施例における二次燃焼比とＭｇＯ−Ｃレンガ
の損耗指数の関係を示したグラフである。
の損耗指数の関係を示したグラフである。
【図３】実施例におけるスラグ中のＴ．Ｆｅ（重量％）
とスロッピング頻度（％）の関係グラフである。
とスロッピング頻度（％）の関係グラフである。
【図４】実施例における底吹きガス量（Ｎｍ3 ／min.to
n ）とスラグ中のＴ．Ｆｅ（重量％）との関係を示した
グラフである。
n ）とスラグ中のＴ．Ｆｅ（重量％）との関係を示した
グラフである。
【図５】実施例における底吹ガス量（Ｎｍ3 ／min.ton
）とスピッティング指数との関係グラフである。
）とスピッティング指数との関係グラフである。
１０ 製錬炉体 １１ メタル層 １２ スラグ浴 ２１ 上吹ランス ２４ 底吹羽口 ２５ 原料ホッパー ２６ 攪拌ガス ２７ スラグ測温体 ２８ 排ガス分析用サンプル口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水上 秀昭 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 中村 英夫 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 上吹酸素ランス、底吹及び／又は横吹羽
口を備えた転炉型製錬炉において、 (1) a. 溶銑を装入し、これにＮｉ鉱石を炭材と共に該
製錬炉に装入する工程 b. 前記上吹酸素ランスから酸素を吹込む工程 c. 前記底吹及び／又は横吹羽口からＮ2 又はＡｒ，Ｃ
Ｏなどの攪拌ガスを吹込み攪拌する工程 d. 排滓して含Ｎｉ溶銑を得る工程から成るＮｉの溶融
還元工程、次いで (2) 前記含Ｎｉ溶銑に媒溶剤、酸素源、及び／又は
炭材を添加することにより、脱燐・脱硫溶銑を得る脱燐
・脱硫工程、次いで (3) a. 前記脱燐・脱硫溶銑にＣｒ鉱石、半還元クロム
ペレット等を媒溶剤、炭材と共に装入する工程 b. 前記上吹酸素ランスから酸素を吹込む工程 c. 前記底吹及び／又は横吹羽口からＮ2 又はＡｒ，Ｃ
Ｏなどの攪拌ガスを吹込み攪拌する工程 d. 排滓して含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を得る工程から成るＣｒ
の溶融還元工程、次いで (4) 前記含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を脱炭する脱炭工程の (1)
〜(4) 工程からなり、更に前記Ｎｉの溶融還元工程にお
いて下式にて示される二次燃焼比 （Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ2 ）／（Ｈ2 ＋Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ＋ＣＯ2 ） を０．３未満に保持することを特徴とする溶融還元によ
るステンレス溶湯の製造方法。 - 【請求項２】 (1)上吹酸素ランス、底吹及び／又は横
吹羽口を備えた転炉型製錬炉において、 a. 溶銑を装入し、これにＮｉ鉱石を炭材と共に該製錬
炉に装入する工程 b. 前記上吹酸素ランスから酸素を吹込む工程 c. 前記底吹及び／又は横吹羽口からＮ2 又はＡｒ，Ｃ
Ｏなどの攪拌ガスを吹込み攪拌する工程 d. 排滓して取鍋に出湯後、含Ｎｉ溶銑を得る工程から
成るＮｉの溶融還元工程、次いで (2) 前記取鍋に又は含Ｎｉ溶銑を別の製錬炉に移
し、該製錬炉に媒溶剤、酸素源、及び／又は炭材を添加
することにより脱燐・脱硫溶銑を得る脱燐・脱硫工程、
次いで (3) a. 前記脱燐・脱硫溶銑を前記 (1)の製錬炉に戻
し、Ｃｒ鉱石、半還元クロムペレット等を媒溶剤、炭材
と共に装入する工程 b. 前記上吹酸素ランスから酸素を吹込む工程 c. 前記底吹及び／又は横吹羽口からＮ2 又はＡｒ，Ｃ
Ｏなどの攪拌ガスを吹込み攪拌する工程 d. 排滓して含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を得る工程から成るＣｒ
の溶融還元工程、次いで (4) 前記含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を脱炭する脱炭工程の (1)
〜(4) 工程からなり、更に前記Ｎｉの溶融還元工程にお
いて下式にて示される二次燃焼比 （Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ2 ）／（Ｈ2 ＋Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ＋ＣＯ2 ） を０．３未満に保持することを特徴とする溶融還元によ
るステンレス溶湯の製造方法。 - 【請求項３】 前記含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を得た後、全量を
炉外に出湯し、完全に排滓した後、再び前記 (1)の製錬
炉に戻し、該含Ｎｉ・Ｃｒ溶銑を脱炭することを特徴と
する請求項１又は請求項２記載の溶融還元によるステン
レス溶湯の製造方法。 - 【請求項４】 前記脱燐・脱硫工程を省略することを特
徴とする請求項１乃至請求項３記載の溶融還元によるス
テンレス溶湯の製造方法。 - 【請求項５】 前記Ｎｉの溶融還元工程において、スラ
グ温度を１５８０℃以下に調節することを特徴とする請
求項１乃至請求項４記載の溶融還元によるステンレス溶
湯の製造方法。 - 【請求項６】 前記Ｎｉの溶融還元工程において、スラ
グ中のＴ．Ｆｅを１０重量％以下に保持することを特徴
とする請求項１乃至請求項５記載の溶融還元によるステ
ンレス溶湯の製造方法。 - 【請求項７】 前記Ｎｉの溶融還元工程において、底吹
及び／又は横吹羽口からの攪拌ガス流量を０．１〜１．
０Ｎｍ3 ／min.ton に調節することを特徴とする請求項
１乃至請求項６記載の溶融還元によるステンレス溶湯の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32163093A JP2842185B2 (ja) | 1993-04-27 | 1993-12-21 | 溶融還元によるステンレス溶湯の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10085093 | 1993-04-27 | ||
| JP5-100850 | 1993-04-27 | ||
| JP32163093A JP2842185B2 (ja) | 1993-04-27 | 1993-12-21 | 溶融還元によるステンレス溶湯の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0711321A true JPH0711321A (ja) | 1995-01-13 |
| JP2842185B2 JP2842185B2 (ja) | 1998-12-24 |
Family
ID=26441807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32163093A Expired - Fee Related JP2842185B2 (ja) | 1993-04-27 | 1993-12-21 | 溶融還元によるステンレス溶湯の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2842185B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007138207A (ja) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Jfe Steel Kk | 溶融還元方法 |
| CN114807483A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-07-29 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 高磷铁矿的冶炼方法及冶炼装置 |
-
1993
- 1993-12-21 JP JP32163093A patent/JP2842185B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007138207A (ja) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Jfe Steel Kk | 溶融還元方法 |
| CN114807483A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-07-29 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 高磷铁矿的冶炼方法及冶炼装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2842185B2 (ja) | 1998-12-24 |
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