JPH07310109A

JPH07310109A - ステンレス鋼の製造方法

Info

Publication number: JPH07310109A
Application number: JP9862294A
Authority: JP
Inventors: Masaki Miyata; 政樹宮田; Yoshihiko Higuchi; 善彦樋口
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1994-05-12
Filing date: 1994-05-12
Publication date: 1995-11-28

Abstract

(57)【要約】【目的】溶融還元炉と脱炭炉の２炉を持つ必要もな
く、容易に実施できかつクロム回収および脱硫も効果的
に行われるステンレス鋼の製造方法を提供する。【構成】リサイクルされた酸化クロム含有スラグと粗
脱炭昇温吹錬前もしくは吹錬中の溶湯との接触下で、該
溶湯中の炭素または含炭素材中の炭素によりスラグ中の
酸化クロムを還元し、溶湯中に回収することから成る方
法において、粗脱炭昇温吹錬の前または吹錬後にプラズ
マアークによる加熱を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アルゴン酸素脱炭炉
（AOD 炉) 、転炉などの製鋼炉において、溶銑、スクラ
ップ、合金鉄等を用いてステンレス鋼を製造する方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ステンレス鋼の溶製方法として最も典型
的なプロセスは、スクラップやFe−Cr、Fe−Ni等の合金
鉄を主原料として、これを電気炉で溶解し、その後アル
ゴン酸素脱炭炉(AOD炉) また真空酸素脱炭炉(VOD炉) 等
で脱炭と還元精錬を行い、出鋼後受鋼鍋でAr吹き込みを
行って溶鋼の清浄化および温度コントロールを行い、し
かる後連続鋳造機にかけるというものである。

【０００３】また文献 (「鉄と鋼」1985,vol.71,180)に
あるように、電気炉を用いずに底吹き転炉内に溶銑を装
入し、ステンレス鋼の成分となるように脱炭吹錬中また
は吹錬前にスクラップや合金鉄を添加して所定の成分と
し、脱炭吹錬終了後Fe−Si等の合金鉄を投入して還元工
程に移行し、しかる後出鋼して連続鋳造するプロセスも
ある。

【０００４】他に原料の１種にクロム鉱石を用いたステ
ンレス鋼溶製プロセスが存在する。例えば文献 (「鉄と
鋼」 1985,vol.71,1072)ではAOD 炉に溶銑を装入して、
しかる後クロム鉱石とコークスを投入して、いわゆる溶
融還元を行い、その後スラグを除去して通常の脱炭精錬
を行うというものである。

【０００５】しかし上記方法には、以下の問題点があ
る。 (1) 大量のSi (多くの場合Fe−Si) を添加するためコス
トが高くなる。 (2) 反応生成物としてSiO₂が発生するため、それを中和
するのにCaO を大量に必要とする。またその結果、大量
のスラグが発生する。 (3) 酸化クロムのシリコンによる還元反応は発熱反応の
ため、温度が上昇することおよび上記スラグは流動性に
富むことにより、耐火物を侵食する。

【０００６】そこで特公平４−38806 号公報では、ステ
ンレス粗溶鋼の脱炭末期の含酸化クロムスラグを溶融還
元炉に戻して、クロム分を還元回収するプロセスを提案
している。これによりFe−Siを用いた還元期を省略でき
るため、上記の問題点は解決されるとしている。また脱
炭炉に残留した酸化クロム含有スラグを次チャージのス
テンレス溶鋼中のＣで還元回収する場合については、溶
湯中のＣが５％、1500℃以上であれば可能としている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特公平４−38
806 号公報の開示する方法では、溶融還元炉と脱炭炉の
２炉を持たなければ実現できないという問題点がある。
また脱炭炉に残留した酸化クロム含有スラグを次チャー
ジの溶銑中のＣで還元回収する場合には、溶湯中のＣに
よるCr₂O₃ 還元率が十分でないという問題点がある。

【０００８】そこで、本件特許出願人は、特願平５−14
6167号として脱炭末期スラグを同一炉にリサイクルして
次チャージの粗溶湯の脱炭昇温時にスラグ中酸化クロム
を[C] で還元回収し、還元末期にSi含有合金を添加して
クロム回収率を向上させるプロセスを提案している。

【０００９】たしかに、特願平５−146167号の方法で
は、スラグ中のCr₂O₃ をＣにより還元するとしている
が、単に脱炭末期スラグを炉内に添加してＣにより還元
するだけでは、Ｃ還元速度が遅くCr₂O₃ 還元率が十分で
ないという問題点が判明した。すなわち、スラグが滓化
する還元温度 (1500〜1600℃) にまで吹錬開始後早急に
昇熱する必要があるにもかかわらず、注銑時の溶銑温度
は高々1300℃程度であり、吹錬開始前あるいは吹錬開始
直後に酸化クロム含有スラグを添加する場合、スラグ添
加による抜熱により還元温度 (1500〜1600℃) までの昇
熱時間が長くなってしまうからである。

【００１０】したがって、Ｃにより還元しなかったクロ
ム酸化物をSi含有合金で還元する必要があり、還元用Si
合金の削減という当初の目的を十分に達しない可能性が
ある。さらに脱硫のため還元末期に小量のSi含有合金の
添加は必要である。またこの方法では昇熱用のＣ原単位
が増加し、その結果脱炭吹錬時間の延長が懸念される。

【００１１】ところで、特開昭58−16037 号公報の開示
する方法では、高クロム合金の溶製を、クロムを含有す
る固体を原料としてプラズマトーチを設置したシャフト
型反応炉で行うことにより高クロム合金が溶製できると
しているが、シャフト炉は熱効率は良いものの、炉高を
高くする必要があり設備費が高くなること、バッチ処理
が困難なため色々な鋼種を溶製するのが困難であること
等の問題点がある。また、その方法はシャフト炉に限定
されており、通常の脱炭炉 (例えば転炉またはAOD 炉)
におけるプラズマ加熱の利用方法についての情報は皆無
である。

【００１２】ここに、本発明の目的は、(1) 溶融還元炉
と脱炭炉の２炉を持つ必要もなく、(2) Ｃ還元のみによ
るクロム未還元問題および脱硫問題を解消し、(3) Ｃ原
単位を低減するとともに脱炭吹錬時間の延長を抑制し、
(4) 色々な鋼種をバッチ処理により容易に溶製すること
のできる方法を提供することである。

【００１３】具体的には、本発明の目的は、熱源として
のコークス量が低減でき、金属SiおよびCaO 投入量を低
減し、Cr還元率および脱硫率の改善を同時に実現できる
経済的なステンレス鋼の製造方法を提供することであ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
かかる課題達成のために種々検討を重ね、従来検討され
ることのなかった脱炭炉におけるプラズマの利用に着目
して、本発明を完成した。

【００１５】ここに、本発明の要旨とするところは、ス
テンレス鋼の粗溶鋼の仕上げ脱炭精錬期に得られた酸化
クロム含有スラグを用意すること、該スラグと粗脱炭昇
温吹錬前もしくは吹錬中の溶湯との接触下に、該溶湯中
の炭素または含炭素材中の炭素により前記スラグ中の酸
化クロムを還元して溶湯中に回収すること、その際、プ
ラズマアークによりメタルおよびスラグを昇熱して還元
効率を向上させること、粗脱炭昇温吹錬により得られた
ステンレス溶鋼の粗溶鋼に、必要に応じて、Ｓｉ含有合
金を添加して仕上げ還元および脱硫を行い、その後、ス
ラグを排滓し、Ｃｒ含有合金を所定量添加して仕上げ脱
炭精錬を行うことを特徴とするステンレス鋼の製造方法
である。ここで、仕上げ脱炭精錬期に得られた酸化クロ
ムを含むスラグとしては、仕上げ脱炭精錬末期に得られ
るスラグが好ましい。

【００１６】本発明の好適態様によれば、前記プラズマ
アークによる溶湯およびスラグを昇温する際に、不活性
ガスをキャリアーガスとして、ステンレス鋼の粗溶鋼を
脱炭するときに生じる酸化クロム含有スラグを回収・粉
砕し、粉砕によって得たスラグ粉体を連続または分割し
て溶湯表面に溶射することを特徴とするステンレス鋼の
製造方法である。

【００１７】

【作用】次に、本発明による作用をさらに具体的に説明
する。図１は本発明にかかるステンレス鋼の製造方法の
１例を示す工程図である。図中、別途準備された溶銑、
好ましくは脱Ｐ溶銑には、前チャージの仕上げ脱炭精錬
期に回収されたCr₂O₃ 含有スラグがリサイクル投入され
る。必要により分割投入されても連続投入されてもよ
い。また、この場合、前チャージの脱炭炉 (例: 転炉)
の前記Cr₂O₃ 含有スラグを残留させておいて、それに前
述の脱Ｐ溶銑を投入してもよい。なお、溶銑は場合によ
って電気炉溶製法において排出されたものであってもよ
い。

【００１８】本発明によれば、このようにして、リサイ
クルされた酸化クロム含有スラグは溶銑である溶湯との
接触下におかれ、粗脱炭昇温吹錬中にＣによるクロムの
還元が行われるが、それに先立ってあるいはその期間
中、さらにその終了後に、プラズマアークによる加熱を
行う。このときの様子は図２(a) に模式的に示す。適宜
本数（図示例では３本) のプラズマトーチ10が設けられ
ており、溶湯12の加熱を行う。酸化クロム含有スラグを
投入するときにほぼ1200〜1300℃であった溶湯はこれに
よりほぼ５〜10分間という短時間にほぼ1450〜1550℃に
まで加熱される。プラズマトーチ10による加熱期間中は
溶湯底部の羽口14からO₂＋Arガスの攪拌ガスの流入を続
けるのが好ましい。符号16はスラグを表わす。

【００１９】本発明において、粗脱炭昇温吹錬に際して
プラズマトーチ10による加熱を採用する理由は次の通り
である。すなわち、脱炭末期スラグ中のCr₂O₃ を溶湯中
のＣで還元するには、スラグ16が滓化する還元温度 (15
00〜1600℃) にまで吹錬開始後早急に昇熱する必要があ
る。しかし、前述したように注銑時の溶銑温度は高々13
00℃程度であり、吹錬開始前あるいは吹錬開始直後に酸
化クロム含有スラグを添加する場合、スラグ添加による
抜熱により還元温度 (1500〜1600℃) までの昇熱時間が
長くなってしまう。

【００２０】しかし、プラズマトーチ10により加熱する
と、スラグ16の加熱ができるために溶鉄が従来の還元温
度 (1500〜1600℃) 以下であっても、スラグの温度は従
来法よりも高めることができるため、還元時間の短縮が
可能である。加熱完了後は、プラズマトーチ10を引上
げ、通常の酸素上吹きランスを装入して粗脱炭昇温吹錬
を行う。

【００２１】また、従来法では還元末期になると溶鉄中
の炭素濃度が低下するため、酸素供給火点において溶湯
中の[Cr]が酸化してしまうため還元速度が著しく低下し
てしまう。そのため、還元末期には送酸速度を低下ある
いはゼロにして溶湯中[Cr]の酸化を抑制する方法がとら
れている。しかし、その場合には溶鉄温度が低下してし
まうため、送酸速度を低下あるいはゼロにする処理の時
間は制限をうける。したがって、還元率の向上にも限界
が生じてしまう。

【００２２】そこで、この還元末期に送酸速度を低下あ
るいはゼロにする場合にプラズマトーチ10による加熱を
行えば、溶鉄温度の低下を防止しつつ還元速度も維持す
ることができ、したがって還元率を大幅に向上させるこ
とができるのである。

【００２３】図２(b) は、このときの粗脱炭昇温吹錬を
行う様子を模式的に示すもので、上吹きランス20による
吹錬期間中は炉底部の羽口14からの攪拌用ガス（O₂＋A
r) の吹き込みが続けられている。粗脱炭昇温吹錬は、
通常の転炉におけるステンレス鋼の吹錬と同様に行えば
よく、本発明においても特に制限はない。したがって、
上吹きガスはO₂、O₂＋N₂、またはO₂＋Ar等いずれか慣用
のものであればよい。

【００２４】このとき還元剤として利用されるＣは溶湯
中に含まれている[C] であっても、あるいは脱炭時に投
入するコークス、チャーまたは無煙炭等の含炭素材中の
炭素(C) であってもよい。粗脱炭昇温吹錬終了後は、一
般にはスラグ中の酸化クロム濃度４〜15％、溶湯組成は
Ｃ:0.1〜１％、Ｓ: 0.01〜0.07％となる。

【００２５】このようにして得られた[Cr]を数％含有す
る粗溶鋼は、図１に示すように、次いで仕上げ還元処理
が行われ、次いで仕上げ脱炭が行われるときに溶鋼中の
クロムが１部酸化してスラグ中に入る。

【００２６】仕上げ還元後のCr₂O₃ 濃度は、好ましくは
２〜10％とする。Cr₂O₃ 酸化物の還元をより完全に行な
おうとすると金属Siの投入量を多くしなければならず、
Si投入量を多くするとそれに伴ってCaO を多く添加する
必要が生じ、また溶鋼温度上昇による耐火物溶損も避け
られなくなる。

【００２７】前述のように、本発明によれば、酸化クロ
ム含有スラグを次チャージの粗脱炭昇温吹錬工程にリサ
イクル使用するのであり、またその際に脱炭開始に先立
って急速加熱を行うためにプラズマ加熱を併用するので
ある。仕上げ脱炭を行ってからは、従来のように、出鋼
し、ステンレス鋼が製造される。必要により、適宜炉外
精錬を行ってもよい。

【００２８】ステンレス鋼の粗溶鋼を脱炭するときに生
じた酸化クロムを含有するスラグを、次チャージ以降の
脱炭時にリサイクル使用することは、溶湯中の炭素、ま
たはコークス等の含炭素材により酸化クロムを還元し、
金属Siを省略または使用量の節減のためには好ましい。

【００２９】このように、本発明により、プラズマアー
クによって溶湯およびスラグを昇熱しつつ、酸化クロム
含有スラグを一括あるいは連続あるいは分割して添加す
るのは、昇温中での還元反応を促進し、還元温度までの
昇温速度を高めて脱炭昇熱中に占めるクロム酸化物の溶
融還元時間を長くし、高融点のCr₂O₃ 含有スラグを容易
に溶融させ、さらに還元温度到達後もその温度を保持
し、還元速度および還元率を向上させ、Ｃ原単位を低減
して脱炭時間を短縮するためである。

【００３０】また、昇降可能なプラズマトーチを用いる
のは、本発明方法によれば大量のスラグを用いてかつ多
量のCOまたはCO₂ガスが発生するためにスラグフォーミ
ングあるいはスロッピング現象が生じてプラズマトーチ
を痛める恐れがあるためである。したがって、本発明で
は、処理初期の温度が低い範囲ではプラズマトーチを下
げて利用し、温度が上昇し還元が十分に進行する範囲で
はプラズマトーチを上昇させて溶損を防ぐ必要があるの
である。

【００３１】また、還元期の後半では、スラグ中Cr₂O₃
の還元も進み温度も十分に高まっているので、送酸速度
を低下あるいはゼロにすることができる。通常、この時
期ではスラグフォーミングは低位に推移するため、プラ
ズマトーチを下げてもトーチを痛めることなく加熱を行
うことができる。

【００３２】また、本発明はその好適態様においてさら
に精錬炉に設置したプラズマトーチから発生するプラズ
マジェットに同伴させ不活性ガスをキャリアーガスとし
て、ステンレス鋼の粗溶鋼を脱炭するときに生じる酸化
クロム含有スラグを回収・粉砕し、粉砕によって得たス
ラグ粉体を、連続または分割して溶湯表面に溶射するこ
とにより、スラグへの着熱効率を向上させ、前述のプラ
ズマトーチによる加熱の効果をさらに高めることができ
る。次に、実施例によって本発明の作用および効果をさ
らに具体的に説明する。

【００３３】

【実施例】

(比較例)脱りん銑65Ｔを上底吹き転炉に装入し、ステン
レス鋼の仕上げ脱炭期終了時に回収したスラグ (組成：
T.Cr＝20％、T.Fe＝３％、CaO/SiO₂＝1.4 、MgO ＝５
％、Al₂O₃ ＜10％) を6000kg、コークスを4000kg、生石
灰を574 kg炉内に添加後、底吹きArガスを17 Nm³/min、
上吹きランスからの酸素を146Nm³/minで吹き込みつつ、
41分間の吹錬を行った。

【００３４】所定の炭素濃度[C] ＝1.0 ％程度まで脱炭
後、送酸を止めたところ溶鉄中クロム濃度は[%Cr] ＝1.
3 ％となり還元率70％を得た。この後、Fe−Si (組成:
Si＝75％、残部Fe) を400 kg添加した。Fe−Si添加後の
温度は1614℃、スラグ塩基度は1.5 、[%Cr] ＝1.71％で
あった。

【００３５】その後スラグを排出し、フェロクロム (組
成: Cr＝60％、Si＝2.7 ％、Ｃ＝６％、残部Fe) を21T
、生石灰を1.8T添加して、脱炭処理を行った。脱炭処
理後の温度は1700℃、スラグ塩基度は1.5 、[%Cr] ＝13
％であった。

【００３６】(実施例１)脱りん銑65T を上底吹き転炉に
装入し、ステンレス鋼の仕上げ脱炭期終了時に回収した
スラグ (組成：T.Cr＝20％、T.Fe＝３％、CaO/SiO₂＝1.
4 、MgO ＝５％、Al₂O₃ ＜10％) を6000kg、コークスを
2000kg、生石灰を360 kg炉内に添加後、底吹き羽口から
Arガス (流量17 Nm³/min) で攪拌しつつ、34分間の吹錬
を行った。

【００３７】その際に、図２(a) に示すように、吹錬に
先立ち上吹き吹酸を停止した状態で、非移行型プラズマ
トーチを３本 (各１MW出力) を昇降装置により下降さ
せ、プラズマを着火させプラズマ加熱を８分間行った。
その後、プラズマトーチを上昇させてプラズマを切り、
その代わりに図２(b) に示すように吹錬ランスを下降さ
せ送酸を開始し、脱炭処理を行った。

【００３８】所定の炭素濃度[C] ＝1.0 ％程度まで脱炭
後、送酸を止めたところ溶鉄中クロム濃度は[%Cr] ＝1.
68％となり還元率91％を得た。この後、Fe−Si (組成:
Si＝75％、残部Fe) を200 kg添加した。Fe−Si添加後の
温度は1635℃、スラグ塩基度は1.5 、[%Cr] ＝1.75％で
あった。

【００３９】その後スラグを排出し、フェロクロムを21
T 、生石灰を1.8T添加して、仕上げ脱炭処理を行った。
脱炭処理後の温度は1700℃、スラグ塩基度は1.5 、[%C
r] ＝13.1％であった。

【００４０】(実施例２)脱りん銑65T を上底吹き転炉に
装入し、予めステンレス鋼の仕上げ脱炭期終了時に回収
した酸化クロム含有スラグ (組成：T.Cr＝20％、T.Fe＝
３％、CaO/SiO₂＝1.4 、MgO ＝５％、Al₂O₃ ＜10％) を
6000kg、コークスを2000kg、生石灰を360 kg炉内に添加
後、底吹き羽口からArガス (流量17 Nm³/min) で攪拌し
つつ、34分間の粗脱炭昇温吹錬を行った。

【００４１】その後、図２(a) に示すように上吹き吹酸
を停止し上吹きランスを上昇させて、非移行型プラズマ
トーチを３本 (各１MW出力) を昇降装置により下降し
て、プラズマを着火させプラズマ加熱を８分間行った。

【００４２】以上の処理後の炭素濃度は [C]＝1.0 ％で
あり、溶鉄中クロム濃度は[Cr]＝1.67％となり還元率90
％まで進んだ。この後、Fe−Siを200 kg添加した。Fe−
Si添加後の温度は1635℃、スラグ塩基度は1.5 、[%Cr]
＝1.76％であった。

【００４３】その後スラグを排出し、前記と同様のフェ
ロクロムを21T 、生石灰を1.8T添加して、仕上げ脱炭処
理を行った。脱炭処理後の温度は1700℃、スラグ塩基度
は1.5 、[%Cr] ＝13.1％であった。

【００４４】(実施例３)脱りん銑65T を上底吹き転炉に
装入し、ステンレス鋼の仕上げ脱炭期終了時に回収した
スラグ (組成：T.Cr＝20％、T.Fe＝３％、CaO/SiO₂＝1.
4 、MgO ＝５％、Al₂O₃ ＜10％) を5350kg、コークスを
2000kg、生石灰を360 kg炉内に添加後、底吹き羽口から
Arガス (流量17 Nm³/min) で攪拌しつつ、34分間の吹錬
を行った。

【００４５】その後、図２(a) に示すように上吹き吹酸
を停止し上吹きランスを上昇させて、非移行型プラズマ
トーチを３本 (各１MW出力) を昇降装置により下降し
て、プラズマを着火させプラズマ加熱を８分間行った。
その際、プラズマジェット中で加熱された上記スラグを
合計650 kg溶鋼表面へ噴射した。

【００４６】以上の処理後の炭素濃度は [C]＝1.0 ％で
あり、溶鉄中クロム濃度は[Cr]＝1.72％となり還元率93
％までが進んだ。この後、Fe−Siを100 kg添加した。Fe
−Si添加後の温度は1635℃、スラグ塩基度は1.5 、[%C
r] ＝1.78％であった。

【００４７】その後スラグを排出し、同じくフェロクロ
ムを21T 、生石灰を1.8T添加して、仕上げ脱炭処理を行
った。脱炭処理後の温度は1700℃、スラグ塩基度は1.5
、[%Cr] ＝13.1％であった。

【００４８】(実施例４)脱りん銑65T を上底吹き転炉に
装入し、ステンレス鋼の仕上げ脱炭期終了時に回収した
スラグ (組成：T.Cr＝20％、T.Fe＝３％、CaO/SiO₂＝1.
4 、MgO ＝５％、Al₂O₃ ＜10％) を5350kg、コークスを
2000kg、生石灰を360 kg炉内に添加後、底吹き羽口から
Arガス (流量17 Nm³/min) で攪拌しつつ、34分間の吹錬
を行った。

【００４９】その後、図２(a) に示すように上吹き吹酸
を停止し上吹きランスを上昇させて、非移行型プラズマ
トーチを３本 (各１MW出力) を昇降装置により下降さ
せ、プラズマを着火させプラズマ加熱を８分間行った。
その際、プラズマジェット中で加熱された上記スラグを
合計650 kg溶鋼表面へ噴射した。

【００５０】以上の処理後の炭素濃度は [C]＝1.0 ％で
あり、溶鉄中クロム濃度は[Cr]＝1.75％となり還元率95
％までが進んだ。還元率が非常に高まったため、この後
のFe−Si添加は省略した。

【００５１】その後スラグを排出し、同じくフェロクロ
ムを21T 、生石灰を1.8T添加して、仕上げ脱炭処理を行
った。脱炭処理後の温度は1700℃、スラグ塩基度は1.5
、[%Cr] ＝13.1％であった。

【００５２】(実施例５)脱りん銑65T をＡＯＤに装入
し、ステンレス鋼の仕上げ脱炭期終了時に回収したスラ
グ (組成：T.Cr＝20％、T.Fe＝３％、CaO/SiO₂＝1.4 、
MgO ＝５％、Al₂O₃ ＜10％) を6000kg、コークスを1000
kg、生石灰を360 kg炉内に添加後、ＡＯＤ炉体側壁の浸
漬羽口からO₂−Arガスを吹込みつつ、34分間の吹錬を行
った。

【００５３】その際に吹錬初期から20分まで、図２(a)
に示すように非移行型プラズマトーチを３本 (各１MW出
力) より発生させたプラズマジェット中を溶鋼表面に噴
射し加熱した。

【００５４】その結果、プラズマ加熱を使用しない場合
に比較して、吹錬初期からスラグ中Cr₂O₃ の還元率が高
く、送酸終了後には炭素濃度[%C]＝1.0 で溶鉄中クロム
濃度[%Cr] ＝1.66となり還元率90％が得られた。

【００５５】この後、Fe−Si200 kg添加した。Fe−Si添
加後の温度は1635℃、スラグ塩基度は1.5 、[%Cr] ＝1.
76％であった。その後スラグを排出し、同じくフェロク
ロムを21T 、生石灰を1.8T添加して、仕上げ脱炭処理を
行った。脱炭処理後の温度は1700℃、スラグ塩基度は1.
5 、[%Cr] ＝13.1％であった。

【００５６】(実施例６)脱りん銑65T をＡＯＤ炉に装入
し、ステンレス鋼の仕上げ脱炭期終了時に回収したスラ
グ (組成：T.Cr＝20％、T.Fe＝３％、CaO/SiO₂＝1.4 、
MgO ＝５％、Al₂O₃ ＜10％) を5350kg、コークスを1000
kg、生石灰を360 kg炉内に添加後、ＡＯＤ炉体側壁の浸
漬羽口からO₂−Arガスを吹込みつつ、34分間の吹錬を行
った。

【００５７】その際に吹錬初期から20分まで、非移行型
プラズマトーチを３本 (各１MW出力) より発生させたプ
ラズマジェット中で加熱された上記スラグを合計で650
kg溶鋼表面へ噴射する。

【００５８】その結果、プラズマ加熱を使用しない場合
に比較して、吹錬初期からスラグ中Cr₂O₃ の還元率がか
なり高く、送酸終了後には炭素濃度[%C]＝1.0 で溶鉄中
クロム濃度[%Cr] ＝1.75となり還元率95％が得られた。
還元率が非常に高まったため、Fe−Si添加は省略した。

【００５９】その後スラグを排出し、同じくフェロクロ
ムを21T 、生石灰を1.8T添加して、仕上げ脱炭処理を行
った。脱炭処理後の温度は1700℃、スラグ塩基度は1.5
、[%Cr] ＝13.1％であった。比較例および実施例１な
いし６の結果を下掲表１にまとめて示す。

【００６０】

【表１】

【００６１】

【発明の効果】本発明により脱炭中に酸化クロムを還元
する際、溶鋼温度を高めることにより、還元速度を高い
値に維持することが可能となり、還元率の向上およびＣ
原単位の低減による脱炭時間の短縮が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる方法の１例の工程図である。

【図２】図２(a) 、(b) は、本発明におけるプラズマア
ーク加熱、上吹きランス吹錬の様子のそれぞれ模式的な
説明図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ステンレス鋼の粗溶鋼の仕上げ脱炭精錬
期に得られた酸化クロム含有スラグを用意すること、該
スラグと粗脱炭昇温吹錬前もしくは吹錬中の溶湯との接
触下に、該溶湯中の炭素または含炭素材中の炭素により
前記スラグ中の酸化クロムを還元して溶湯中に回収する
こと、その際、プラズマアークにより溶湯およびスラグ
を昇熱して還元効率を向上させること、前記粗脱炭昇温
吹錬により得られたステンレス溶鋼の粗溶鋼からスラグ
を排滓し、Cr含有合金を所定量添加して仕上げ脱炭精錬
を行うことを特徴とするステンレス鋼の製造方法。
【請求項２】ステンレス鋼の粗溶鋼の仕上げ脱炭精錬
期に得られた酸化クロム含有スラグを用意すること、該
スラグと粗脱炭昇温吹錬前もしくは吹錬中の溶湯との接
触下に、該溶湯中の炭素または含炭素材中の炭素により
前記スラグ中の酸化クロムを還元して溶湯中に回収する
こと、その際、プラズマアークにより溶湯およびスラグ
を昇熱して還元効率を向上させること、次いで粗脱炭昇
温吹錬により得られたステンレス溶鋼の粗溶鋼にSi含有
合金を添加して仕上げ還元および脱硫を行い、その後、
スラグを排滓し、Cr含有合金を所定量添加して仕上げ脱
炭精錬を行うことを特徴とするステンレス鋼の製造方
法。
【請求項３】前記プラズマアークにより溶湯およびス
ラグを昇温する際に、不活性ガスをキャリアーガスとし
て、ステンレス鋼の粗溶鋼を脱炭するときに生じる酸化
クロム含有スラグを回収・粉砕し、粉砕によって得たス
ラグ粉体を連続または分割して溶湯表面に溶射すること
を特徴とする請求項１または２記載のステンレス鋼の製
造方法。