JPH08928B2 - 高ｎステンレス鋼の精錬方法 - Google Patents
高ｎステンレス鋼の精錬方法Info
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- JPH08928B2 JPH08928B2 JP63242417A JP24241788A JPH08928B2 JP H08928 B2 JPH08928 B2 JP H08928B2 JP 63242417 A JP63242417 A JP 63242417A JP 24241788 A JP24241788 A JP 24241788A JP H08928 B2 JPH08928 B2 JP H08928B2
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Links
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Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ステンレス鋼の精錬方法、特に窒素濃度の
比較的高いステンレス鋼の安価な製造方法に関するもの
である。
比較的高いステンレス鋼の安価な製造方法に関するもの
である。
〈従来の技術〉 ステンレス鋼の精錬プロセスとして次のようなプロセ
スが一般的に知られている。
スが一般的に知られている。
なかでも，，の真空精錬装置を用いるプロセス
では溶鋼中の〔Ｎ〕は比較的容易に除去されるので、目
標の〔Ｎ〕濃度が比較的高い場合には、Ｎ含有合金を
添加する，大気下で所定量のN2ガスを吹込む，鋳造
工程で注入流にN2ガスを吹きつけたり吹込むなどの方法
がとられ、さらに特殊な例として、真空誘導炉を用い
た特開昭59-96210号公報に開示されているような窒素添
加方法がある。
では溶鋼中の〔Ｎ〕は比較的容易に除去されるので、目
標の〔Ｎ〕濃度が比較的高い場合には、Ｎ含有合金を
添加する，大気下で所定量のN2ガスを吹込む，鋳造
工程で注入流にN2ガスを吹きつけたり吹込むなどの方法
がとられ、さらに特殊な例として、真空誘導炉を用い
た特開昭59-96210号公報に開示されているような窒素添
加方法がある。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、前記の技術にはそれぞれつぎのような問題が
ある。
ある。
Ｎ含有合金を添加する場合は他の合金成分が必要以
上に増加し、またＮ含有合金は高価なためコストアップ
となる。
上に増加し、またＮ含有合金は高価なためコストアップ
となる。
大気下でN2ガスを吹込む場合には、工程が１工程増
えるために処理時間が延び耐火物溶損の増加や生産性の
低下となる。
えるために処理時間が延び耐火物溶損の増加や生産性の
低下となる。
鋳造中に注入流にN2ガスを吹き付けたり吹込んだり
する方法は、Ｎ添加量に応じたN2分圧や接触時間のコン
トロールが困難で製品〔Ｎ〕濃度が鋳片毎に、或いは溶
製単位毎に大きく変動する。
する方法は、Ｎ添加量に応じたN2分圧や接触時間のコン
トロールが困難で製品〔Ｎ〕濃度が鋳片毎に、或いは溶
製単位毎に大きく変動する。
真空誘導炉では大量生産に適さない。
本発明は、従来技術の前述のような問題に鑑み、溶解
脱炭・還元精錬炉として使用される底吹，横吹または上
底吹転炉の酸素の希釈ガス，溶鉄，溶鋼の撹拌ガスとし
て用いられる高価なArガスに代えて安価なN2ガスを最大
限に使用し、しかも脱ガスプロセスで所望の〔Ｎ〕濃度
をバラツキ少なく得ることのできる高〔Ｎ〕ステンレス
鋼の精錬方法を提供するためになされたものである。
脱炭・還元精錬炉として使用される底吹，横吹または上
底吹転炉の酸素の希釈ガス，溶鉄，溶鋼の撹拌ガスとし
て用いられる高価なArガスに代えて安価なN2ガスを最大
限に使用し、しかも脱ガスプロセスで所望の〔Ｎ〕濃度
をバラツキ少なく得ることのできる高〔Ｎ〕ステンレス
鋼の精錬方法を提供するためになされたものである。
〈課題を解決するための手段〉 本発明は、底吹，横吹または上底吹転炉と脱ガスプロ
セスとを用いる高Ｎステンレス鋼の精錬方法において、
溶解脱炭・還元精錬炉として使用される底吹，横吹また
は上底吹転炉の酸素希釈ガス、溶鉄・溶鋼の撹拌ガスと
してN2ガスを吹き込んで、ステンレス溶鋼中〔Ｎ〕濃度
が目標〔Ｎ〕濃度以上となるように加窒し、次に脱ガス
槽内N2分圧をコントロールして目標〔Ｎ〕濃度となるま
で脱窒することを特徴とする高Ｎステンレス鋼の精錬方
法である。
セスとを用いる高Ｎステンレス鋼の精錬方法において、
溶解脱炭・還元精錬炉として使用される底吹，横吹また
は上底吹転炉の酸素希釈ガス、溶鉄・溶鋼の撹拌ガスと
してN2ガスを吹き込んで、ステンレス溶鋼中〔Ｎ〕濃度
が目標〔Ｎ〕濃度以上となるように加窒し、次に脱ガス
槽内N2分圧をコントロールして目標〔Ｎ〕濃度となるま
で脱窒することを特徴とする高Ｎステンレス鋼の精錬方
法である。
〈作用〉 ステンレス溶鋼の〔％Ｎ〕ｅ、すなわち平衡〔Ｎ〕濃
度は、下記（１）で示されることが一般に知られてい
る。
度は、下記（１）で示されることが一般に知られてい
る。
記 log〔％Ｎ〕ｅ＝−188/T−1.25−〔（3280/T−0.075）
（0.13〔％Ｃ〕＋0.047〔％Si〕＋0.01〔％Ni〕−0.01
〔％Mo〕−0.023〔％Mn〕−0.045〔％Cr〕）〕＋1/2 logPN2 ……（１） ここで T:溶鋼温度（Ｋ）， 〔％ｉ〕:i成分の濃度（重量％）， PN2:N2分圧（atm）， したがって、溶鋼温度が一定であればN2分圧によって
平衡〔Ｎ〕濃度はある一定の値となる。また底吹，横吹
または上底吹転炉を用いたステンレス鋼の溶解・脱炭精
錬時には底吹ガスとしてN2を使用することにより、N2分
圧が大気中であることから容易に溶銑・溶鋼中の〔Ｎ〕
濃度を高くすることができる。したがって、底吹，横吹
または上底吹転炉と脱ガスプロセスとを組合せたステン
レス鋼精錬プロセスにおいては、脱ガス処理が可能な0.
1Torr〜200TorrのN2分圧範囲で容易に溶鋼〔Ｎ〕濃度を
コントロールすることができる。
（0.13〔％Ｃ〕＋0.047〔％Si〕＋0.01〔％Ni〕−0.01
〔％Mo〕−0.023〔％Mn〕−0.045〔％Cr〕）〕＋1/2 logPN2 ……（１） ここで T:溶鋼温度（Ｋ）， 〔％ｉ〕:i成分の濃度（重量％）， PN2:N2分圧（atm）， したがって、溶鋼温度が一定であればN2分圧によって
平衡〔Ｎ〕濃度はある一定の値となる。また底吹，横吹
または上底吹転炉を用いたステンレス鋼の溶解・脱炭精
錬時には底吹ガスとしてN2を使用することにより、N2分
圧が大気中であることから容易に溶銑・溶鋼中の〔Ｎ〕
濃度を高くすることができる。したがって、底吹，横吹
または上底吹転炉と脱ガスプロセスとを組合せたステン
レス鋼精錬プロセスにおいては、脱ガス処理が可能な0.
1Torr〜200TorrのN2分圧範囲で容易に溶鋼〔Ｎ〕濃度を
コントロールすることができる。
〈実施例〉 目標〔Ｎ〕濃度が1000ppmである17Cr-7Ni鋼の平衡
〔Ｎ〕濃度と脱ガス処理時のN2分圧の関係を第１図に示
したが、大気圧下でN2ガスを吹込み約2000ppmの〔Ｎ〕
濃度とした後、脱ガス槽のN2分圧を0.2atm（150Torr）
とすることで約1000ppmの〔Ｎ〕濃度に適中させること
が可能である。
〔Ｎ〕濃度と脱ガス処理時のN2分圧の関係を第１図に示
したが、大気圧下でN2ガスを吹込み約2000ppmの〔Ｎ〕
濃度とした後、脱ガス槽のN2分圧を0.2atm（150Torr）
とすることで約1000ppmの〔Ｎ〕濃度に適中させること
が可能である。
以下にさらに具体的実施例を説明する。
17Cr-7Ni鋼｛目標成分、C/0.025重量％（以下％と略
す）,Si/0.6％,Mn/1.2％,Cr/17.2％,Ni/7.1％｝を上底
吹転炉にてN2ガスを用いて希釈脱炭と還元精錬を行い、
〔Ｎ〕含有量を約2000ppmとした溶鋼をRH脱ガス処理を
行った。処理開始温度は1600℃，処理時間25分でその間
に脱Ｎおよび他成分の微調整を行い1550℃で脱ガス処理
を終了した。この時エゼクター操作で槽内吹込みN2ガス
流量を調節してRH槽内のN2分圧を10Torr（0.013atm）か
ら200Torr（0.263atm）の間で変化させた場合の処理終
了の溶鋼〔Ｎ〕濃度とPN2との関係を第２図に示した。
処理25分後の〔Ｎ〕濃度（●印）は、前述の（１）式に
よる平衡計算値とよく一致していて、脱ガス槽内のN2分
圧調整によって目標〔Ｎ〕濃度の溶鋼が得られることが
明らかである。
す）,Si/0.6％,Mn/1.2％,Cr/17.2％,Ni/7.1％｝を上底
吹転炉にてN2ガスを用いて希釈脱炭と還元精錬を行い、
〔Ｎ〕含有量を約2000ppmとした溶鋼をRH脱ガス処理を
行った。処理開始温度は1600℃，処理時間25分でその間
に脱Ｎおよび他成分の微調整を行い1550℃で脱ガス処理
を終了した。この時エゼクター操作で槽内吹込みN2ガス
流量を調節してRH槽内のN2分圧を10Torr（0.013atm）か
ら200Torr（0.263atm）の間で変化させた場合の処理終
了の溶鋼〔Ｎ〕濃度とPN2との関係を第２図に示した。
処理25分後の〔Ｎ〕濃度（●印）は、前述の（１）式に
よる平衡計算値とよく一致していて、脱ガス槽内のN2分
圧調整によって目標〔Ｎ〕濃度の溶鋼が得られることが
明らかである。
また、同じ組成の17Cr-7Ni鋼の目標〔Ｎ〕濃度を900p
pmとし、N2分圧を180Torrとして処理する実験の結果を
第３図に示した。目標〔Ｎ〕濃度が900ppmと比較的高く
てもＮ含有合金の添加、あるいは大気圧下でのN2ガス吹
込なしで容易に溶鋼中の〔Ｎ〕濃度のコントロールが可
能であった。
pmとし、N2分圧を180Torrとして処理する実験の結果を
第３図に示した。目標〔Ｎ〕濃度が900ppmと比較的高く
てもＮ含有合金の添加、あるいは大気圧下でのN2ガス吹
込なしで容易に溶鋼中の〔Ｎ〕濃度のコントロールが可
能であった。
〈発明の効果〉 本発明により、ステンレス鋼の〔Ｎ〕濃度コントロー
ルが、底吹，横吹または上底吹転炉と脱ガスプロセスを
用いて、精度よく容易に且つ経済的に行えるようになっ
た。
ルが、底吹，横吹または上底吹転炉と脱ガスプロセスを
用いて、精度よく容易に且つ経済的に行えるようになっ
た。
すなわち、従来は高〔Ｎ〕ステンレス鋼の溶製が、Ｎ
含有合金の添加、脱ガス処理終了後注入流へのN2ガス吹
込、または大気圧下でのN2ガス吹込というプロセスでし
か溶製しえなかったのに対し、本発明によると脱ガス処
理のみで精度よく経済的に行えるようになった。
含有合金の添加、脱ガス処理終了後注入流へのN2ガス吹
込、または大気圧下でのN2ガス吹込というプロセスでし
か溶製しえなかったのに対し、本発明によると脱ガス処
理のみで精度よく経済的に行えるようになった。
第１図は、17Cr-7Ni鋼の1550℃における平衡〔Ｎ〕と脱
ガス時PN2との関係を示す特性図、第２図は、本発明に
より溶製した17Cr-7Ni鋼の〔Ｎ〕濃度とPN2との関係を
示す特性図、第３図は、本発明により溶製した17Cr-7Ni
鋼RH脱ガス開始時と終了時の〔Ｎ〕濃度を示す特性図で
ある。
ガス時PN2との関係を示す特性図、第２図は、本発明に
より溶製した17Cr-7Ni鋼の〔Ｎ〕濃度とPN2との関係を
示す特性図、第３図は、本発明により溶製した17Cr-7Ni
鋼RH脱ガス開始時と終了時の〔Ｎ〕濃度を示す特性図で
ある。
Claims (1)
- 【請求項１】底吹，横吹または上底吹転炉と脱ガスプロ
セスとを用いる高Ｎステンレス鋼の精錬方法において、 溶解脱炭・還元精錬炉として使用される底吹，横吹また
は上底吹転炉の酸素希釈ガス、溶鉄・溶鋼の撹拌ガスと
してN2ガスを吹き込んで、ステンレス溶鋼中〔Ｎ〕濃度
が目標〔Ｎ〕濃度以上となるように加窒し、次に脱ガス
槽内N2分圧をコントロールして目標〔Ｎ〕濃度となるま
で脱窒することを特徴とする高Ｎステンレス鋼の精錬方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63242417A JPH08928B2 (ja) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | 高ｎステンレス鋼の精錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63242417A JPH08928B2 (ja) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | 高ｎステンレス鋼の精錬方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0293016A JPH0293016A (ja) | 1990-04-03 |
| JPH08928B2 true JPH08928B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=17088811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63242417A Expired - Lifetime JPH08928B2 (ja) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | 高ｎステンレス鋼の精錬方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08928B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0428814A (ja) * | 1990-05-25 | 1992-01-31 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 真空精錬における溶鋼中窒素濃度の調整方法 |
| JP2795597B2 (ja) * | 1993-06-11 | 1998-09-10 | 川崎製鉄株式会社 | ステンレス溶鋼の真空脱ガス， 脱炭処理方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3754894A (en) * | 1972-04-20 | 1973-08-28 | Joslyn Mfg & Supply Co | Nitrogen control in argon oxygen refining of molten metal |
| JPS5625919A (en) * | 1979-08-09 | 1981-03-12 | Sanyo Tokushu Seikou Kk | Preparation of molten steel with low oxygen and high nitrogen |
| JPS573727A (en) * | 1980-06-11 | 1982-01-09 | Central Glass Co Ltd | Tempering of sheet glass |
| JPS58167708A (ja) * | 1982-03-29 | 1983-10-04 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 上下吹き転炉による溶鋼〔ｎ〕のコントロ−ル法 |
| JPS58197211A (ja) * | 1982-05-11 | 1983-11-16 | Nippon Stainless Steel Co Ltd | 含窒素超低炭素ステンレス鋼の製造法 |
| JPS61157617A (ja) * | 1984-12-29 | 1986-07-17 | Daido Steel Co Ltd | Ｃｒ含有合金鋼の製造方法 |
| JPS6337162A (ja) * | 1986-08-01 | 1988-02-17 | Ricoh Co Ltd | 新しい結晶構造を有するジスアゾ顔料 |
-
1988
- 1988-09-29 JP JP63242417A patent/JPH08928B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0293016A (ja) | 1990-04-03 |
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