JPH08176638A - ステンレス鋼の精錬方法 - Google Patents
ステンレス鋼の精錬方法Info
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- JPH08176638A JPH08176638A JP31962494A JP31962494A JPH08176638A JP H08176638 A JPH08176638 A JP H08176638A JP 31962494 A JP31962494 A JP 31962494A JP 31962494 A JP31962494 A JP 31962494A JP H08176638 A JPH08176638 A JP H08176638A
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- slag
- decarburization
- reduction
- coke
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】Cr還元率を向上させ得るステンレス鋼の精錬方
法の提供。 【構成】ステンレス鋼溶製の脱炭期発生のCr2O3 含有リ
サイクルスラグと含炭素材とを炉内に添加後、溶銑の粗
脱炭昇温とCr2O3 の還元とを行い、その後仕上還元、脱
硫、流滓、成分調整及び仕上脱炭を施すステンレス鋼の
精錬方法において、更に粗脱炭昇温の末期に含炭素材を
スラグ中に添加してスロッピングを抑制しながら、リサ
イクルスラグからのCr還元率を向上させる精錬方法。 【効果】粗脱炭中にスロッピングを抑制し、かつ１基の
炉で粗脱炭末期においてCr2O3 含有リサイクルスラグか
らのCr還元率を向上させることができる。
法の提供。 【構成】ステンレス鋼溶製の脱炭期発生のCr2O3 含有リ
サイクルスラグと含炭素材とを炉内に添加後、溶銑の粗
脱炭昇温とCr2O3 の還元とを行い、その後仕上還元、脱
硫、流滓、成分調整及び仕上脱炭を施すステンレス鋼の
精錬方法において、更に粗脱炭昇温の末期に含炭素材を
スラグ中に添加してスロッピングを抑制しながら、リサ
イクルスラグからのCr還元率を向上させる精錬方法。 【効果】粗脱炭中にスロッピングを抑制し、かつ１基の
炉で粗脱炭末期においてCr2O3 含有リサイクルスラグか
らのCr還元率を向上させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルゴン−酸素脱炭(A
OD) 炉、転炉等の製鋼炉において、溶銑、スクラップ、
合金鉄、リサイクルスラグおよび炭材等を用いてステン
レス鋼を溶製する方法に関する。
OD) 炉、転炉等の製鋼炉において、溶銑、スクラップ、
合金鉄、リサイクルスラグおよび炭材等を用いてステン
レス鋼を溶製する方法に関する。
【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、原材料を電気炉で溶解して粗溶湯と
し、その後AOD 炉または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、次いで連続鋳造機にかけ
るものである。
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、原材料を電気炉で溶解して粗溶湯と
し、その後AOD 炉または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、次いで連続鋳造機にかけ
るものである。
【０００３】鉄と鋼,1985,vol.71,180に報告されている
ように、電気炉を用いずに底吹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
炭工程終了後Fe−Si等の合金鉄を投入して還元工程に移
行し、その後出鋼して連続鋳造するプロセスもある。
ように、電気炉を用いずに底吹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
炭工程終了後Fe−Si等の合金鉄を投入して還元工程に移
行し、その後出鋼して連続鋳造するプロセスもある。
【０００４】他にクロム鉱石を用いるステンレス鋼溶製
プロセスが存在する。例えば、鉄と鋼,1985,vol.71,107
2 に報告される方法は、AOD 炉に溶銑を装入し、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ものであ
る。
プロセスが存在する。例えば、鉄と鋼,1985,vol.71,107
2 に報告される方法は、AOD 炉に溶銑を装入し、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ものであ
る。
【０００５】しかし上記方法では、以下の問題点があ
る。
る。
【０００６】(1)酸化クロムを還元するために大量のSi
（多くの場合Fe−Si）を添加する必要があり、コストが
高くなる。
（多くの場合Fe−Si）を添加する必要があり、コストが
高くなる。
【０００７】(2)還元反応生成物としてSiO2が発生する
ため、それを中和するためのCaO を大量に必要とする。
その結果、大量のスラグが発生する。
ため、それを中和するためのCaO を大量に必要とする。
その結果、大量のスラグが発生する。
【０００８】(3)酸化クロムのSiによる還元反応は発熱
反応である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、耐火物が侵食される。
反応である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、耐火物が侵食される。
【０００９】これらの問題を解決しようとする方法とし
て、例えば特公平４−38806 号公報には、ステンレス鋼
粗溶湯の脱炭末期の含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が提案されてい
る。この方法によればFe−Siを用いる還元工程を省略す
ることができるため、上記の問題点は解決される。特公
平２−232312号公報のステンレス鋼の溶製方法では、脱
炭炉に残留した含クロムスラグを次チャージのステンレ
ス鋼粗溶湯中の〔Ｃ〕で還元回収可能な条件は、溶湯中
の〔Ｃ〕が〜５％、温度が1500℃以上であるとしてい
る。
て、例えば特公平４−38806 号公報には、ステンレス鋼
粗溶湯の脱炭末期の含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が提案されてい
る。この方法によればFe−Siを用いる還元工程を省略す
ることができるため、上記の問題点は解決される。特公
平２−232312号公報のステンレス鋼の溶製方法では、脱
炭炉に残留した含クロムスラグを次チャージのステンレ
ス鋼粗溶湯中の〔Ｃ〕で還元回収可能な条件は、溶湯中
の〔Ｃ〕が〜５％、温度が1500℃以上であるとしてい
る。
【００１０】本発明者らは特願平５−336863号公報にお
いて、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
クロムの還元率を向上させるプロセスを提案した。
いて、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
クロムの還元率を向上させるプロセスを提案した。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】特公平4-38806 号公報
の方法は、溶融還元炉と脱炭炉の２炉を持たなければ実
現することができない。特公平２−232312号公報の方法
は、脱炭吹錬中に溶湯中の〔Ｃ〕でスラグ中の酸化クロ
ムを還元するものであるが、脱炭吹錬末期には〔Ｃ〕が
低くなり、溶湯中の〔Ｃ〕は脱炭炉に残留した前チャー
ジの酸化クロム含有スラグを還元してクロムを回収する
能力が低く、所望の高いクロム還元率を達成することが
できない。
の方法は、溶融還元炉と脱炭炉の２炉を持たなければ実
現することができない。特公平２−232312号公報の方法
は、脱炭吹錬中に溶湯中の〔Ｃ〕でスラグ中の酸化クロ
ムを還元するものであるが、脱炭吹錬末期には〔Ｃ〕が
低くなり、溶湯中の〔Ｃ〕は脱炭炉に残留した前チャー
ジの酸化クロム含有スラグを還元してクロムを回収する
能力が低く、所望の高いクロム還元率を達成することが
できない。
【００１２】特願平５−336863号公報の方法においても
コークスを初装で添加するが、同様に単に脱炭末期スラ
グを炉内に添加して溶湯中の〔Ｃ〕により添加スラグ中
の酸化クロムを還元するだけであり、その還元速度が遅
く、やはりクロム還元率が十分ではない。すなわち、ス
ラグが滓化する還元温度（1500〜1600℃）にまで、脱炭
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およびコ
ークスを添加する場合、これらの添加起因の抜熱により
上記還元温度までの昇熱時間が長くなる。更に粗脱炭末
期にはスラグ中にコークスが存在しないため、スラグ中
の酸化クロム（以下、 Cr2O3とも記す）の〔Ｃ〕による
還元はメタル−スラグ界面でのみ生じるが、メタル（溶
湯）中〔Ｃ〕が２％以下の低濃度まで脱炭が進行した状
態では還元速度が低下してしまうことにより、Cr2O3 の
〔Ｃ〕による還元率は不十分となってしまう。しかも、
粗脱炭中期から末期にかけてはスラグの滓化が進行して
スラグ中に未溶解のCr2O3 固体粒子が存在するために、
スロッピングが発生し易い条件となっており、クロム源
となるCr2O3 からのクロム還元率向上の点からも、この
スロッピングを抑制する必要がある。
コークスを初装で添加するが、同様に単に脱炭末期スラ
グを炉内に添加して溶湯中の〔Ｃ〕により添加スラグ中
の酸化クロムを還元するだけであり、その還元速度が遅
く、やはりクロム還元率が十分ではない。すなわち、ス
ラグが滓化する還元温度（1500〜1600℃）にまで、脱炭
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およびコ
ークスを添加する場合、これらの添加起因の抜熱により
上記還元温度までの昇熱時間が長くなる。更に粗脱炭末
期にはスラグ中にコークスが存在しないため、スラグ中
の酸化クロム（以下、 Cr2O3とも記す）の〔Ｃ〕による
還元はメタル−スラグ界面でのみ生じるが、メタル（溶
湯）中〔Ｃ〕が２％以下の低濃度まで脱炭が進行した状
態では還元速度が低下してしまうことにより、Cr2O3 の
〔Ｃ〕による還元率は不十分となってしまう。しかも、
粗脱炭中期から末期にかけてはスラグの滓化が進行して
スラグ中に未溶解のCr2O3 固体粒子が存在するために、
スロッピングが発生し易い条件となっており、クロム源
となるCr2O3 からのクロム還元率向上の点からも、この
スロッピングを抑制する必要がある。
【００１３】本発明の目的は、１基の炉を用い、粗脱炭
末期においてCr2O3 含有リサイクルスラグからのクロム
還元率を向上させることができるステンレス鋼の精錬方
法を提供することにある。
末期においてCr2O3 含有リサイクルスラグからのクロム
還元率を向上させることができるステンレス鋼の精錬方
法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次のス
テンレス鋼の精錬方法にある。
テンレス鋼の精錬方法にある。
【００１５】ステンレス鋼溶製の際の脱炭期で発生した
酸化クロム含有リサイクルスラグと含炭素材とを炉内に
添加した後、溶銑の粗脱炭昇温吹錬と酸化クロムの還元
とを行い、その後仕上還元、脱硫、流滓、成分調整およ
び仕上脱炭を施すステンレス鋼の精錬方法において、さ
らに粗脱炭昇温吹錬工程の末期に含炭素材をスラグ中に
添加してスロッピングを抑制しながら、酸化クロム含有
リサイクルスラグからのクロム還元率を向上させること
を特徴とするステンレス鋼の精錬方法。
酸化クロム含有リサイクルスラグと含炭素材とを炉内に
添加した後、溶銑の粗脱炭昇温吹錬と酸化クロムの還元
とを行い、その後仕上還元、脱硫、流滓、成分調整およ
び仕上脱炭を施すステンレス鋼の精錬方法において、さ
らに粗脱炭昇温吹錬工程の末期に含炭素材をスラグ中に
添加してスロッピングを抑制しながら、酸化クロム含有
リサイクルスラグからのクロム還元率を向上させること
を特徴とするステンレス鋼の精錬方法。
【００１６】上記の「粗脱炭昇温吹錬工程の末期」と
は、溶湯中の〔Ｃ〕が 1.0〜0.3 重量％の範囲に、溶湯
温度が1600〜1750℃の範囲に、それぞれ到達した時点を
いう。
は、溶湯中の〔Ｃ〕が 1.0〜0.3 重量％の範囲に、溶湯
温度が1600〜1750℃の範囲に、それぞれ到達した時点を
いう。
【００１７】上記の「含炭素材」は、コークス、チャー
または無煙炭などの含炭素材を意味し、粒径範囲が 0.1
〜50mmのコークスを用いるのが望ましい。
または無煙炭などの含炭素材を意味し、粒径範囲が 0.1
〜50mmのコークスを用いるのが望ましい。
【００１８】上記の含炭素材の添加量の望ましい範囲
は、炭素純分換算で９〜180 kg／スラグトンである。
は、炭素純分換算で９〜180 kg／スラグトンである。
【００１９】
【作用】本発明方法を実現するための装置は１基の通常
のAOD 炉、転炉等の製鋼炉であればよい。通常の方法で
製造された溶銑をこれらの炉に装入し、粗脱炭昇温とCr
2O3 の還元回収、仕上還元と脱硫、流滓、成分調整およ
び仕上脱炭を行う。
のAOD 炉、転炉等の製鋼炉であればよい。通常の方法で
製造された溶銑をこれらの炉に装入し、粗脱炭昇温とCr
2O3 の還元回収、仕上還元と脱硫、流滓、成分調整およ
び仕上脱炭を行う。
【００２０】図１により本発明方法を説明する。図１は
本発明方法の例を説明するフロー図である。図示する場
合は、脱りん処理された溶銑の粗脱炭昇温吹錬前に、前
チャージの仕上脱炭で生じたCr2O3 含有スラグおよび初
装コークスを添加し、さらに吹錬中の粗脱炭昇温吹錬末
期にコークス粒をスラグ中に添加し、スロッピングを抑
制するとともに、コークス粒中の炭素でスラグ中のCr2O
3 からのCrの還元回収を図りながら粗脱炭と昇温を行
う。次いで、同じ炉内にSi含有合金およびAl含有合金の
一方もしくは両方を添加して仕上還元と脱硫を施し、そ
の終了後スラグを流出させ、次いでFe−Crを添加して成
分調整を行い、さらに仕上脱炭した後、出鋼する。仕上
脱炭後の炉内スラグは、例えばそのまま炉内に残して次
のチャージの粗脱炭昇温吹錬にリサイクルされ、仕上脱
炭で発生したCr2O3 からCrを極力回収する。
本発明方法の例を説明するフロー図である。図示する場
合は、脱りん処理された溶銑の粗脱炭昇温吹錬前に、前
チャージの仕上脱炭で生じたCr2O3 含有スラグおよび初
装コークスを添加し、さらに吹錬中の粗脱炭昇温吹錬末
期にコークス粒をスラグ中に添加し、スロッピングを抑
制するとともに、コークス粒中の炭素でスラグ中のCr2O
3 からのCrの還元回収を図りながら粗脱炭と昇温を行
う。次いで、同じ炉内にSi含有合金およびAl含有合金の
一方もしくは両方を添加して仕上還元と脱硫を施し、そ
の終了後スラグを流出させ、次いでFe−Crを添加して成
分調整を行い、さらに仕上脱炭した後、出鋼する。仕上
脱炭後の炉内スラグは、例えばそのまま炉内に残して次
のチャージの粗脱炭昇温吹錬にリサイクルされ、仕上脱
炭で発生したCr2O3 からCrを極力回収する。
【００２１】リサイクルスラグおよび初装コークスの添
加量は、溶銑および目標溶湯のCr分および温度に応じて
決めればよい。
加量は、溶銑および目標溶湯のCr分および温度に応じて
決めればよい。
【００２２】上述の方法により、溶銑中の炭素またはコ
ークス等の含炭素材によりCr2O3 を還元し、仕上還元期
における金属Siなどの還元剤添加の省略または添加量の
節減を図ることができる。
ークス等の含炭素材によりCr2O3 を還元し、仕上還元期
における金属Siなどの還元剤添加の省略または添加量の
節減を図ることができる。
【００２３】上記の方法における望ましい条件を次に説
明する。
明する。
【００２４】含炭素材の追加添加時期は、粗脱炭昇温吹
錬工程（以下、単に粗脱炭という）末期で溶湯中の
〔Ｃ〕が 1.0〜0.3 重量％の範囲に、溶湯温度が1600〜
1750℃の範囲に、それぞれ到達した時点である。含炭素
材には、コークス、チャーまたは無煙炭などを用いるこ
とができるが、粒径範囲が 0.1〜50mmのコークスを用い
るのが望ましい。含炭素材添加量の望ましい範囲は、炭
素純分換算で９〜180 kg／スラグトンである。
錬工程（以下、単に粗脱炭という）末期で溶湯中の
〔Ｃ〕が 1.0〜0.3 重量％の範囲に、溶湯温度が1600〜
1750℃の範囲に、それぞれ到達した時点である。含炭素
材には、コークス、チャーまたは無煙炭などを用いるこ
とができるが、粒径範囲が 0.1〜50mmのコークスを用い
るのが望ましい。含炭素材添加量の望ましい範囲は、炭
素純分換算で９〜180 kg／スラグトンである。
【００２５】次に、本発明方法の作用効果と上記条件が
望ましい理由を述べる。
望ましい理由を述べる。
【００２６】粗脱炭末期にCr2O3 含有リサイクルスラグ
中のCr2O3 を溶湯中の〔Ｃ〕で還元するには、スラグが
滓化する温度(1500 ℃以上) にまで粗脱炭開始後早急に
昇熱する必要がある。しかし、炉内に装入される時の溶
銑温度は高々1300℃程度であり、粗脱炭開始前あるいは
粗脱炭開始直後にCr2O3 含有リサイクルスラグおよび例
えばコークスを添加する場合、スラグおよびコークス添
加起因の抜熱により、滓化温度(1500 ℃以上) までの昇
熱時間が長くなってしまう。
中のCr2O3 を溶湯中の〔Ｃ〕で還元するには、スラグが
滓化する温度(1500 ℃以上) にまで粗脱炭開始後早急に
昇熱する必要がある。しかし、炉内に装入される時の溶
銑温度は高々1300℃程度であり、粗脱炭開始前あるいは
粗脱炭開始直後にCr2O3 含有リサイクルスラグおよび例
えばコークスを添加する場合、スラグおよびコークス添
加起因の抜熱により、滓化温度(1500 ℃以上) までの昇
熱時間が長くなってしまう。
【００２７】図２は、粗脱炭時の溶湯温度推移とCr還元
率との関係を示す図である。図示するように、昇温初期
には還元はあまり進行しないため、コークス粒などの含
炭素材が炉内に大量にある必要はない。また、還元温度
（スラグ滓化温度、1500℃以上）まで昇温した後でも、
例えば大量のコークスを添加すると、コークスが冷却剤
の役目を果たすために急激にスラグ温度が低下して還元
温度を保持することができなくなって還元速度が低下し
てしまう。よって、溶湯温度が1500℃以上に到達した時
点で、含炭素材を追加添加、望ましくは連続添加してCr
還元を促進させるのがよい。連続添加の場合には温度低
下を抑制することができる。
率との関係を示す図である。図示するように、昇温初期
には還元はあまり進行しないため、コークス粒などの含
炭素材が炉内に大量にある必要はない。また、還元温度
（スラグ滓化温度、1500℃以上）まで昇温した後でも、
例えば大量のコークスを添加すると、コークスが冷却剤
の役目を果たすために急激にスラグ温度が低下して還元
温度を保持することができなくなって還元速度が低下し
てしまう。よって、溶湯温度が1500℃以上に到達した時
点で、含炭素材を追加添加、望ましくは連続添加してCr
還元を促進させるのがよい。連続添加の場合には温度低
下を抑制することができる。
【００２８】一方、コークス粒などの含炭素材を粗脱炭
末期で適正量添加することは、実施例で後述するよう
に、スロッピングを抑制するのに有効となる。これは、
コークスとスラグとは濡れ性が悪いため、CO気泡がス
ラグとコークスとの界面で合体してスラグ中を抜けやす
くなり、スラグ中にコークスを添加することにより、
還元がより進行して、スラグがフォーミングし難い組成
になるためである。
末期で適正量添加することは、実施例で後述するよう
に、スロッピングを抑制するのに有効となる。これは、
コークスとスラグとは濡れ性が悪いため、CO気泡がス
ラグとコークスとの界面で合体してスラグ中を抜けやす
くなり、スラグ中にコークスを添加することにより、
還元がより進行して、スラグがフォーミングし難い組成
になるためである。
【００２９】更に、粗脱炭末期で溶湯中〔Ｃ〕が２％以
下、スラグ中のCr2O3 が低値となった時点では、粗脱炭
開始前に添加したコークスはスラグ中にほとんど存在せ
ず、Cr2O3 の炭素による還元は、溶湯中の〔Ｃ〕による
しかなく、したがって、この還元反応はスラグと溶湯と
の界面のみで生じており、溶湯中の〔Ｃ〕の低下と共に
還元速度も低下していくので、この時期にスラグ中へコ
ークスなどの含炭素材をさらに添加して、スラグと含炭
素材との界面を生成させて還元反応を生じさせること
は、総括のCr還元速度および還元率向上のために極めて
有利である。
下、スラグ中のCr2O3 が低値となった時点では、粗脱炭
開始前に添加したコークスはスラグ中にほとんど存在せ
ず、Cr2O3 の炭素による還元は、溶湯中の〔Ｃ〕による
しかなく、したがって、この還元反応はスラグと溶湯と
の界面のみで生じており、溶湯中の〔Ｃ〕の低下と共に
還元速度も低下していくので、この時期にスラグ中へコ
ークスなどの含炭素材をさらに添加して、スラグと含炭
素材との界面を生成させて還元反応を生じさせること
は、総括のCr還元速度および還元率向上のために極めて
有利である。
【００３０】図３は、粗脱炭末期におけるコークス添加
有無の場合の、溶湯中〔Ｃ〕とCr還元率との関係を示す
図である。横軸は粗脱炭時間、破線は溶湯中〔Ｃ〕の推
移である。図示するように、粗脱炭末期でコークスをさ
らに添加すれば低〔Ｃ〕においてもCr還元率が向上す
る。よって、含炭素材を添加する粗脱炭末期での溶湯中
の〔Ｃ〕は 1.0〜0.3 重量％の範囲とするのが望まし
い。
有無の場合の、溶湯中〔Ｃ〕とCr還元率との関係を示す
図である。横軸は粗脱炭時間、破線は溶湯中〔Ｃ〕の推
移である。図示するように、粗脱炭末期でコークスをさ
らに添加すれば低〔Ｃ〕においてもCr還元率が向上す
る。よって、含炭素材を添加する粗脱炭末期での溶湯中
の〔Ｃ〕は 1.0〜0.3 重量％の範囲とするのが望まし
い。
【００３１】前述の含炭素材のうち、粒径範囲が 0.1〜
50mmのコークスを用いるのが望ましいのは次の理由によ
る。
50mmのコークスを用いるのが望ましいのは次の理由によ
る。
【００３２】添加は炉上からスラグ中へ行うが、スラグ
とコークスとの界面を生成させるにはスラグ中に分散
し、かつ滞留するような条件を選択する必要がある。コ
ークス粒径が0.1mm 未満では添加時の飛散ロスが大であ
り、更にコークスはスラグ上面に堆積してしまい、十分
なスラグとコークスとの界面積を確保することができな
い。
とコークスとの界面を生成させるにはスラグ中に分散
し、かつ滞留するような条件を選択する必要がある。コ
ークス粒径が0.1mm 未満では添加時の飛散ロスが大であ
り、更にコークスはスラグ上面に堆積してしまい、十分
なスラグとコークスとの界面積を確保することができな
い。
【００３３】図４は、コークス粒径と炉内添加時の飛散
ロス率との関係を示す図である。図示するように、粒径
が0.1mm 未満ではロスが増大する。
ロス率との関係を示す図である。図示するように、粒径
が0.1mm 未満ではロスが増大する。
【００３４】一方、コークス粒径が50mmを超えると下記
〜の問題が生ずる。
〜の問題が生ずる。
【００３５】コークス添加重量当たりのスラグとコー
クスとの界面積増大効率向上が望めない。
クスとの界面積増大効率向上が望めない。
【００３６】スラグ中への均一な分散による、スラグ
への熱付与効率化と還元速度向上が望めない。
への熱付与効率化と還元速度向上が望めない。
【００３７】上記界面積を増加させるために必要なコ
ークス添加量が増大してしまい、コストおよび熱的に不
経済となる。
ークス添加量が増大してしまい、コストおよび熱的に不
経済となる。
【００３８】コークス添加時にコークスがスラグ層を
貫通して溶湯面に沈んでしまうので、スラグ中に分散す
る前に溶湯中に溶けてしまい、上記界面を効率良く生成
させることができない。
貫通して溶湯面に沈んでしまうので、スラグ中に分散す
る前に溶湯中に溶けてしまい、上記界面を効率良く生成
させることができない。
【００３９】図５は、コークス粒径と粗脱炭末期のCr還
元率との関係を示す図である。図示するように、粒径が
50mmを超えるとCr還元率が低下する。
元率との関係を示す図である。図示するように、粒径が
50mmを超えるとCr還元率が低下する。
【００４０】スラグ中にコークスを分散、滞留させた場
合、コークスは上吹き酸素と反応して高温になり、その
結果スラグとコークスとの界面で高い還元反応速度が得
られるばかりでなく、高温のコークスがスラグと接触す
ることによりスラグ全体の温度が上昇し、上記界面での
還元速度も増加する。
合、コークスは上吹き酸素と反応して高温になり、その
結果スラグとコークスとの界面で高い還元反応速度が得
られるばかりでなく、高温のコークスがスラグと接触す
ることによりスラグ全体の温度が上昇し、上記界面での
還元速度も増加する。
【００４１】望ましいコークス添加量の範囲は、炭素純
分換算で９〜180 kg／スラグトンである。添加するコー
クス量は経済性の観点から決まる。すなわち、コークス
添加によりCr還元率は向上するが、９kg／スラグトン未
満ではコークス添加効果が小さすぎる。
分換算で９〜180 kg／スラグトンである。添加するコー
クス量は経済性の観点から決まる。すなわち、コークス
添加によりCr還元率は向上するが、９kg／スラグトン未
満ではコークス添加効果が小さすぎる。
【００４２】一方、含炭素材の添加量が180 kg／スラグ
トンを超えると、下記〜の理由で不適切となる。
トンを超えると、下記〜の理由で不適切となる。
【００４３】スラグ温度が低下し、逆に還元速度が低
下してしまう。
下してしまう。
【００４４】仕上還元後コークスを大量に廃棄するこ
とになり、不経済である。
とになり、不経済である。
【００４５】Cr2O3 還元後もコークスが多量に燃え残
って最終的に溶湯中に入ってしまい、仕上脱炭期の脱炭
量が不必要に増大し、仕上脱炭時間ひいては全精錬時間
の延長につながる。
って最終的に溶湯中に入ってしまい、仕上脱炭期の脱炭
量が不必要に増大し、仕上脱炭時間ひいては全精錬時間
の延長につながる。
【００４６】
（比較例）脱りん溶銑65トンを上底吹転炉に装入し、前
チャージの仕上脱炭終了時に回収したリサイクルスラグ
（重量％組成：T.Cr＝20％、T.Fe＝３％、CaO ＝27％、
SiO2＝18％、MgO ＝10％、Al2O3 ＝10％以下）6000kg、
コークス4000kg、生石灰228 kgを炉内に添加後、底吹き
Arガスを17Nm3/min 、上吹きランスからの酸素を146Nm3
/minで吹き込みつつ、40分間の粗脱炭を行った。粗脱炭
末期の溶湯中〔Cr〕は 1.2重量％、〔Ｃ〕は0.8 重量
％、リサイクルスラグからのCr還元率は65％となった。
チャージの仕上脱炭終了時に回収したリサイクルスラグ
（重量％組成：T.Cr＝20％、T.Fe＝３％、CaO ＝27％、
SiO2＝18％、MgO ＝10％、Al2O3 ＝10％以下）6000kg、
コークス4000kg、生石灰228 kgを炉内に添加後、底吹き
Arガスを17Nm3/min 、上吹きランスからの酸素を146Nm3
/minで吹き込みつつ、40分間の粗脱炭を行った。粗脱炭
末期の溶湯中〔Cr〕は 1.2重量％、〔Ｃ〕は0.8 重量
％、リサイクルスラグからのCr還元率は65％となった。
【００４７】その後、Fe−Si（重量％組成：Si＝75％、
残部Fe）243kg 、生石灰900kg 、CaF2 275kgを添加し、
仕上還元を行った。なお、粗脱炭後半にはスラグ上面が
炉口付近まで到達しており、やや頻繁にスロッピングが
発生した。
残部Fe）243kg 、生石灰900kg 、CaF2 275kgを添加し、
仕上還元を行った。なお、粗脱炭後半にはスラグ上面が
炉口付近まで到達しており、やや頻繁にスロッピングが
発生した。
【００４８】Fe−Si添加後の温度は1632℃、スラグ塩基
度は1.8 、溶湯中〔Cr〕は 1.75 重量％、リサイクルス
ラグからのCr還元率は95％であった。その後スラグを排
出し、高炭素Fe−Cr（重量％組成：Cr＝60％、Si＝2.7
％、Ｃ＝６％、残部Fe）21トン、生石灰1.8 トンを添加
して仕上脱炭を行った。仕上脱炭後の温度は1700℃、ス
ラグ塩基度は1.5 、溶湯中〔Cr〕は13重量％であった。
度は1.8 、溶湯中〔Cr〕は 1.75 重量％、リサイクルス
ラグからのCr還元率は95％であった。その後スラグを排
出し、高炭素Fe−Cr（重量％組成：Cr＝60％、Si＝2.7
％、Ｃ＝６％、残部Fe）21トン、生石灰1.8 トンを添加
して仕上脱炭を行った。仕上脱炭後の温度は1700℃、ス
ラグ塩基度は1.5 、溶湯中〔Cr〕は13重量％であった。
【００４９】（本発明例）脱りん溶銑65トンを上底吹転
炉に装入し、前チャージの仕上脱炭終了時に回収したス
ラグ（重量％組成：T.Cr＝20％、T.Fe＝３％、CaO ＝27
３％、SiO2＝18％、MgO ＝10％、Al2O3 10％以下）6000
kg、コークス4000kg、生石灰228 kgを炉内に添加後、底
吹きArガスを17Nm3/min 、上吹きランスからの酸素を14
6Nm3/minで吹き込みつつ粗脱炭を行い、吹錬開始34分後
の溶湯中の〔Ｃ〕が1.9 重量％、溶湯温度が1700℃に到
達した時点で、コークス（粒径30〜40mm） 480kgを追加
添加した。その後、さらに粗脱炭を約６分間継続した。
吹錬終了時の溶湯中〔Cr〕は1.67重量％、〔Ｃ〕は0.8
重量％、リサイクルスラグからのCr還元率は90％となっ
た。
炉に装入し、前チャージの仕上脱炭終了時に回収したス
ラグ（重量％組成：T.Cr＝20％、T.Fe＝３％、CaO ＝27
３％、SiO2＝18％、MgO ＝10％、Al2O3 10％以下）6000
kg、コークス4000kg、生石灰228 kgを炉内に添加後、底
吹きArガスを17Nm3/min 、上吹きランスからの酸素を14
6Nm3/minで吹き込みつつ粗脱炭を行い、吹錬開始34分後
の溶湯中の〔Ｃ〕が1.9 重量％、溶湯温度が1700℃に到
達した時点で、コークス（粒径30〜40mm） 480kgを追加
添加した。その後、さらに粗脱炭を約６分間継続した。
吹錬終了時の溶湯中〔Cr〕は1.67重量％、〔Ｃ〕は0.8
重量％、リサイクルスラグからのCr還元率は90％となっ
た。
【００５０】コークスの追加添加後にスラグ厚みは2400
mmにまで低下し、スロッピングはほとんど発生しなかっ
た。
mmにまで低下し、スロッピングはほとんど発生しなかっ
た。
【００５１】その後Fe−Si（重量％組成：Si＝75％、残
部Fe）200kg 、生石灰768kg 、CaF2275kg を添加し、仕
上還元を行った。Fe Si添加後の温度は1632℃、スラグ
塩基度は1.8 、溶湯中〔Cr〕は1.75重量％、リサイクル
スラグからのCr還元率は95％となった。
部Fe）200kg 、生石灰768kg 、CaF2275kg を添加し、仕
上還元を行った。Fe Si添加後の温度は1632℃、スラグ
塩基度は1.8 、溶湯中〔Cr〕は1.75重量％、リサイクル
スラグからのCr還元率は95％となった。
【００５２】その後、スラグを排出し、高炭素Fe−Cr
（重量％組成：Cr＝60％、Si＝2.7 ％、Ｃ＝６％、残部
Fe）21トン、生石灰1.8 トンを添加して、仕上脱炭を行
った。
（重量％組成：Cr＝60％、Si＝2.7 ％、Ｃ＝６％、残部
Fe）21トン、生石灰1.8 トンを添加して、仕上脱炭を行
った。
【００５３】仕上脱炭後の温度は1700℃、スラグ塩基度
は1.5 、溶湯中〔Cr〕は13重量％であった。
は1.5 、溶湯中〔Cr〕は13重量％であった。
【００５４】本発明例ではスロッピングがほとんど発生
せず、かつ粗脱炭期のCr還元率が65％から90％に向上
し、Fe−Siおよび生石灰の添加量が減少した。
せず、かつ粗脱炭期のCr還元率が65％から90％に向上
し、Fe−Siおよび生石灰の添加量が減少した。
【００５５】
【発明の効果】本発明方法によれば、粗脱炭中のスロッ
ピングを抑制し、かつ１基の炉で粗脱炭末期においてCr
2O3 含有リサイクルスラグからのCr還元率を向上させる
ことができる。
ピングを抑制し、かつ１基の炉で粗脱炭末期においてCr
2O3 含有リサイクルスラグからのCr還元率を向上させる
ことができる。
【図１】本発明方法の例を説明するフロー図である。
【図２】粗脱炭時の溶湯温度推移とCr還元率との関係を
示す図である。
示す図である。
【図３】粗脱炭末期におけるコークス添加有無の場合
の、溶湯中〔Ｃ〕とCr還元率との関係を示す図である。
の、溶湯中〔Ｃ〕とCr還元率との関係を示す図である。
【図４】コークス粒径と炉内添加時の飛散ロス率との関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図５】コークス粒径と粗脱炭末期のCr還元率との関係
を示す図である。
を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】ステンレス鋼溶製の際の脱炭期で発生した
酸化クロム含有リサイクルスラグと含炭素材とを炉内に
添加した後、溶銑の粗脱炭昇温吹錬と酸化クロムの還元
とを行い、その後仕上還元、脱硫、流滓、成分調整およ
び仕上脱炭を施すステンレス鋼の精錬方法において、さ
らに粗脱炭昇温吹錬工程の末期に含炭素材をスラグ中に
添加してスロッピングを抑制しながら、酸化クロム含有
リサイクルスラグからのクロム還元率を向上させること
を特徴とするステンレス鋼の精錬方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31962494A JP3158912B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | ステンレス鋼の精錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31962494A JP3158912B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | ステンレス鋼の精錬方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08176638A true JPH08176638A (ja) | 1996-07-09 |
| JP3158912B2 JP3158912B2 (ja) | 2001-04-23 |
Family
ID=18112364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31962494A Expired - Fee Related JP3158912B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | ステンレス鋼の精錬方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3158912B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100889504B1 (ko) * | 2002-12-23 | 2009-03-19 | 주식회사 포스코 | 극저질소 내열용 스테인레스강 제조 방법 |
| CN115710614A (zh) * | 2022-11-17 | 2023-02-24 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种防止aod冶炼前期喷溅的方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4937865B2 (ja) | 2007-09-11 | 2012-05-23 | 株式会社リコー | 定電圧回路 |
| JP2009211667A (ja) | 2008-02-05 | 2009-09-17 | Ricoh Co Ltd | 定電圧回路 |
-
1994
- 1994-12-22 JP JP31962494A patent/JP3158912B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100889504B1 (ko) * | 2002-12-23 | 2009-03-19 | 주식회사 포스코 | 극저질소 내열용 스테인레스강 제조 방법 |
| CN115710614A (zh) * | 2022-11-17 | 2023-02-24 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种防止aod冶炼前期喷溅的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3158912B2 (ja) | 2001-04-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |