JPH09111332A - 真空精錬における脱ｎ方法 - Google Patents
真空精錬における脱ｎ方法Info
- Publication number
- JPH09111332A JPH09111332A JP29325595A JP29325595A JPH09111332A JP H09111332 A JPH09111332 A JP H09111332A JP 29325595 A JP29325595 A JP 29325595A JP 29325595 A JP29325595 A JP 29325595A JP H09111332 A JPH09111332 A JP H09111332A
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- vacuum
- molten metal
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- vacuum refining
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の真空精錬炉を用いて溶融金属のＮ含有
量を従来より少なくする精錬方法を提供すること。 【解決手段】 真空精錬において、精錬する溶融金属に
Ｆｅ2 Ｏ3 、ＮｉＯ2 などの固体酸化源を添加するこ
と。
量を従来より少なくする精錬方法を提供すること。 【解決手段】 真空精錬において、精錬する溶融金属に
Ｆｅ2 Ｏ3 、ＮｉＯ2 などの固体酸化源を添加するこ
と。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、真空取鍋精錬炉、
真空高周波誘導炉などの真空精錬炉を用いる真空精錬に
おける脱Ｎ方法に関する。
真空高周波誘導炉などの真空精錬炉を用いる真空精錬に
おける脱Ｎ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、溶融金属中にＮ（窒素）が多い
と、インゴットの表面状態を悪くしたり、不必要な窒化
物を生成したり、また結晶粒を大きくするなどの悪影響
を及ぼすので、溶融金属中のＮを少なくする種々の方法
が実施されている。その一つとして、真空取鍋精錬炉、
真空高周波誘導炉などを用い、減圧してＮ2 の分圧を低
くするとともに、底から溶融金属中にＡｒを吹き込んで
バブリングさせ、Ａｒと一緒にＮを浮上除去するととも
に、バブリングにより溶融金属の表面を増加させてＮを
放出し易くし、Ｎ含有量を少なくする真空精錬方法が実
施されている。また、上記真空精錬において、溶融金属
の表面にランスで酸素を吹き付けて脱Ｃ（炭素）および
脱Ｎする方法も知られている。
と、インゴットの表面状態を悪くしたり、不必要な窒化
物を生成したり、また結晶粒を大きくするなどの悪影響
を及ぼすので、溶融金属中のＮを少なくする種々の方法
が実施されている。その一つとして、真空取鍋精錬炉、
真空高周波誘導炉などを用い、減圧してＮ2 の分圧を低
くするとともに、底から溶融金属中にＡｒを吹き込んで
バブリングさせ、Ａｒと一緒にＮを浮上除去するととも
に、バブリングにより溶融金属の表面を増加させてＮを
放出し易くし、Ｎ含有量を少なくする真空精錬方法が実
施されている。また、上記真空精錬において、溶融金属
の表面にランスで酸素を吹き付けて脱Ｃ（炭素）および
脱Ｎする方法も知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ランスで酸素
を吹き付けない上記真空精錬方法では、Ｎを十分低下す
ることができず、例えばＮｉ─Ｆｅ─Ｃｏ─Ｍｏのパー
マロイではＮを６〜８ｐｐｍ程度までであり、またＦｅ
─Ｗ─Ｍｏ─Ｃｒ−Ｖ─Ｃなどの高速度工具鋼では２０
０〜３００ｐｐ程度までにしか低下することができなか
った。上記パーマロイにおいて、Ｎが６〜８ｐｐｍ含有
されていると、鋳造においてインゴットの表面にＮの泡
ができ、これがブローホールになって表面状態を悪くし
ていた。また高速度工具鋼において、Ｎを２００〜３０
０ｐｐ含有すると、これが影響して炭化物を微細化する
ことができなかった。
を吹き付けない上記真空精錬方法では、Ｎを十分低下す
ることができず、例えばＮｉ─Ｆｅ─Ｃｏ─Ｍｏのパー
マロイではＮを６〜８ｐｐｍ程度までであり、またＦｅ
─Ｗ─Ｍｏ─Ｃｒ−Ｖ─Ｃなどの高速度工具鋼では２０
０〜３００ｐｐ程度までにしか低下することができなか
った。上記パーマロイにおいて、Ｎが６〜８ｐｐｍ含有
されていると、鋳造においてインゴットの表面にＮの泡
ができ、これがブローホールになって表面状態を悪くし
ていた。また高速度工具鋼において、Ｎを２００〜３０
０ｐｐ含有すると、これが影響して炭化物を微細化する
ことができなかった。
【０００４】また、上記溶融金属の表面にランスで酸素
を吹き付けて脱Ｃおよび脱Ｎする方法は、酸素を吹き付
ける設備が必要であり、また廃ガスを処理するために大
規模な装置が必要であるという欠点があった。本発明
は、真空取鍋精錬炉、真空高周波誘導炉などの従来の真
空精錬炉を用いて溶融金属のＮ含有量を従来より少なく
する精錬方法を提供することを目的とするものである。
を吹き付けて脱Ｃおよび脱Ｎする方法は、酸素を吹き付
ける設備が必要であり、また廃ガスを処理するために大
規模な装置が必要であるという欠点があった。本発明
は、真空取鍋精錬炉、真空高周波誘導炉などの従来の真
空精錬炉を用いて溶融金属のＮ含有量を従来より少なく
する精錬方法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の真空精錬における脱Ｎ方法においては、溶
融金属に固体酸化源を添加することである。また、本発
明の真空精錬における脱Ｎ方法においては、精錬する溶
融金属がパーマロイまたは高速度工具鋼であることであ
る。さらに、本発明の真空精錬における脱Ｎ方法におい
ては、固体酸化源としてＦｅ2 Ｏ3 、ＭｏＯ3 、ＮｉＯ
2 およびＳｉ2 Ｏの１種または２種以上を用いることで
ある。
に、本発明の真空精錬における脱Ｎ方法においては、溶
融金属に固体酸化源を添加することである。また、本発
明の真空精錬における脱Ｎ方法においては、精錬する溶
融金属がパーマロイまたは高速度工具鋼であることであ
る。さらに、本発明の真空精錬における脱Ｎ方法におい
ては、固体酸化源としてＦｅ2 Ｏ3 、ＭｏＯ3 、ＮｉＯ
2 およびＳｉ2 Ｏの１種または２種以上を用いることで
ある。
【０００６】本発明の方法に使用することができる真空
精錬炉は、真空取鍋精錬炉、真空高周波誘導炉などの真
空装置および下からＡｒを吹き込む設備が付いている精
錬設備であれば、如何なる精錬設備でも使用することが
できる。また、本発明の真空精錬における脱Ｎ方法にお
いて製造することができる金属は、Ｎｉ基合金およびＦ
ｅ基合金で、Ｃがある程度含まれており、強酸化元素、
例えば、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒを多量に含まな
い合金であれば如何なる合金でもよい。このＮｉ基合金
およびＦｅ基合金中のＣｒ、Ａｌの量は、Ｎｉ基合金の
場合、Ｃｒ≦５％、Ａｌ≦１％であり、Ｆｅ基合金の場
合、Ｃｒ≦１０％、Ａｌ≦１％である。
精錬炉は、真空取鍋精錬炉、真空高周波誘導炉などの真
空装置および下からＡｒを吹き込む設備が付いている精
錬設備であれば、如何なる精錬設備でも使用することが
できる。また、本発明の真空精錬における脱Ｎ方法にお
いて製造することができる金属は、Ｎｉ基合金およびＦ
ｅ基合金で、Ｃがある程度含まれており、強酸化元素、
例えば、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒを多量に含まな
い合金であれば如何なる合金でもよい。このＮｉ基合金
およびＦｅ基合金中のＣｒ、Ａｌの量は、Ｎｉ基合金の
場合、Ｃｒ≦５％、Ａｌ≦１％であり、Ｆｅ基合金の場
合、Ｃｒ≦１０％、Ａｌ≦１％である。
【０００７】本発明の方法に使用することができる固体
酸化源としては、上記の酸化物のほかＷＯ2 などの溶融
合金中の炭素で還元できる金属酸化物であり、溶融金属
の合金成分と同じ金属元素の酸化物または不純物として
残存しても問題がない金属元素の酸化物であればいかな
る酸化物でもよい。また、固体酸化源を添加する方法
は、溶融合金を注入する前に真空精錬炉の底に置く方
法、ランスで溶融金属中に吹き込む方法、耐火物製の容
器に入れて溶融金属中に押し込む方法など如何なる方法
でもよいが、溶融合金を注入する前に真空精錬炉の底に
置く方法が簡単、確実であり、好ましい方法である。さ
らに、本発明のパーマロイは、Ｎｉ：３５〜８０％に、
必要に応じてＭｏ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｔ
ａおよびＶの一種または２種以上を含み、さらにＣを不
純物として含み、残部が実質的にＦｅである合金であ
る。また本発明の高速度工具鋼は、ＷおよびＭｏの１種
または２種を多量に含み、更にＣｒ、Ｖ、およびＣ、ま
たはこれらにＣｏを含有し、残部が実質的にＦｅからな
る合金である。
酸化源としては、上記の酸化物のほかＷＯ2 などの溶融
合金中の炭素で還元できる金属酸化物であり、溶融金属
の合金成分と同じ金属元素の酸化物または不純物として
残存しても問題がない金属元素の酸化物であればいかな
る酸化物でもよい。また、固体酸化源を添加する方法
は、溶融合金を注入する前に真空精錬炉の底に置く方
法、ランスで溶融金属中に吹き込む方法、耐火物製の容
器に入れて溶融金属中に押し込む方法など如何なる方法
でもよいが、溶融合金を注入する前に真空精錬炉の底に
置く方法が簡単、確実であり、好ましい方法である。さ
らに、本発明のパーマロイは、Ｎｉ：３５〜８０％に、
必要に応じてＭｏ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｔ
ａおよびＶの一種または２種以上を含み、さらにＣを不
純物として含み、残部が実質的にＦｅである合金であ
る。また本発明の高速度工具鋼は、ＷおよびＭｏの１種
または２種を多量に含み、更にＣｒ、Ｖ、およびＣ、ま
たはこれらにＣｏを含有し、残部が実質的にＦｅからな
る合金である。
【０００８】
【作用】本発明において精錬する溶融金属中に固体酸化
源を添加すると、溶融金属中のＣと固体酸化源の酸素が
反応して、 Ｃ＋ＮｉＯ2 →ＣＯ2 ＋Ｎｉ となり、ＣＯ2 が発生してバブリングを起こし、このＣ
Ｏ2 と一緒にＮがＮ2 となって浮上して排出され、また
バブリングによって表面が活性化されるので、ＮがＮ2
となって界面から放出されるようになる。その結果、パ
ーマロイでは６〜８ｐｐｍであったＮが、４ｐｐｍ以下
になり、インゴットの表面にブローホールが発生しなく
なる。また、高速度工具鋼では２００〜３００ｐｐｍで
あったＮが、６０ｐｐｍ以下になり、炭化物を微細化す
ることができる。
源を添加すると、溶融金属中のＣと固体酸化源の酸素が
反応して、 Ｃ＋ＮｉＯ2 →ＣＯ2 ＋Ｎｉ となり、ＣＯ2 が発生してバブリングを起こし、このＣ
Ｏ2 と一緒にＮがＮ2 となって浮上して排出され、また
バブリングによって表面が活性化されるので、ＮがＮ2
となって界面から放出されるようになる。その結果、パ
ーマロイでは６〜８ｐｐｍであったＮが、４ｐｐｍ以下
になり、インゴットの表面にブローホールが発生しなく
なる。また、高速度工具鋼では２００〜３００ｐｐｍで
あったＮが、６０ｐｐｍ以下になり、炭化物を微細化す
ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について説
明する。 実施例１ 成分組成がＮｉ：７９．１％、Ｆｅ：１３．９％、Ｍ
ｏ：３．９％、Ｃｕ：３．１％からなる２３ｔのパーマ
ロイを電気炉で溶解し、温度が１６００℃の状態で底に
固体酸素源としてＮｉＯ2 を１５０Ｋｇ入れた図１に示
したような真空取鍋精錬炉に注入し、真空度を０．４ト
ールにし、底からＡｒガスを１５０リットル／分の割合
で注入して７分間精錬した。その結果、真空取鍋精錬炉
に注入する時点で１０ｐｐｍあったＮが、３ｐｐｍに減
少した。比較例として、真空取鍋精錬炉の底にＮｉＯ2
を入れなかったこと以外は前記実施例と全く同じ条件で
精錬したところ、真空取鍋精錬炉に注入する時点で１０
ｐｐｍあったＮが、７ｐｐｍに減少した。本発明の方法
は、従来の方法に比較してＮ含有量が１／２以下になっ
た。
明する。 実施例１ 成分組成がＮｉ：７９．１％、Ｆｅ：１３．９％、Ｍ
ｏ：３．９％、Ｃｕ：３．１％からなる２３ｔのパーマ
ロイを電気炉で溶解し、温度が１６００℃の状態で底に
固体酸素源としてＮｉＯ2 を１５０Ｋｇ入れた図１に示
したような真空取鍋精錬炉に注入し、真空度を０．４ト
ールにし、底からＡｒガスを１５０リットル／分の割合
で注入して７分間精錬した。その結果、真空取鍋精錬炉
に注入する時点で１０ｐｐｍあったＮが、３ｐｐｍに減
少した。比較例として、真空取鍋精錬炉の底にＮｉＯ2
を入れなかったこと以外は前記実施例と全く同じ条件で
精錬したところ、真空取鍋精錬炉に注入する時点で１０
ｐｐｍあったＮが、７ｐｐｍに減少した。本発明の方法
は、従来の方法に比較してＮ含有量が１／２以下になっ
た。
【００１０】実施例２ 成分組成がＷ：６．１％、Ｍｏ：４．９％、Ｃｒ：４．
２％、Ｖ：１．９％、Ｃ：０．５％、残部実質的に鉄か
らなる２０ｔの高速度工具鋼を電気炉で溶解し、温度が
１６５０℃の状態で底に固体酸素源としてＳｉ2 Ｏを１
００Ｋｇ入れた図２に示したような真空高周波誘導炉に
注入し、真空度を０．４トールにし、底からＡｒガスを
１５０リットル／分の割合で注入して１０分間精錬し
た。その結果、真空高周波誘導炉に注入する時点で２９
６ｐｐｍあったＮが、５９ｐｐｍに減少した。比較例と
して、真空取鍋精錬炉の底にＳｉ2 Ｏを入れなかったこ
と以外は前記実施例と全く同じ条件で精錬したところ、
真空高周波誘導炉に注入する時点で２９６ｐｐｍあった
Ｎが、１７８ｐｐｍに減少した。本発明の方法は、従来
の方法に比較してＮ含有量が略１／３になった。
２％、Ｖ：１．９％、Ｃ：０．５％、残部実質的に鉄か
らなる２０ｔの高速度工具鋼を電気炉で溶解し、温度が
１６５０℃の状態で底に固体酸素源としてＳｉ2 Ｏを１
００Ｋｇ入れた図２に示したような真空高周波誘導炉に
注入し、真空度を０．４トールにし、底からＡｒガスを
１５０リットル／分の割合で注入して１０分間精錬し
た。その結果、真空高周波誘導炉に注入する時点で２９
６ｐｐｍあったＮが、５９ｐｐｍに減少した。比較例と
して、真空取鍋精錬炉の底にＳｉ2 Ｏを入れなかったこ
と以外は前記実施例と全く同じ条件で精錬したところ、
真空高周波誘導炉に注入する時点で２９６ｐｐｍあった
Ｎが、１７８ｐｐｍに減少した。本発明の方法は、従来
の方法に比較してＮ含有量が略１／３になった。
【００１１】上記実施例は、パーマロイおよび高速度工
具鋼のＮ含有量を低下させるための方法であったが、他
のＮｉ合金およびＦｅ合金についても同様な方法で実施
することができる。また、上記実施例は、固体酸化源と
してＮｉＯ2 およびＳｉ2 Ｏを使用しているが、固体酸
化源としてＦｅ2 Ｏ3 、ＭｏＯ3 などの他のものを使用
しても同様に実施することができる。
具鋼のＮ含有量を低下させるための方法であったが、他
のＮｉ合金およびＦｅ合金についても同様な方法で実施
することができる。また、上記実施例は、固体酸化源と
してＮｉＯ2 およびＳｉ2 Ｏを使用しているが、固体酸
化源としてＦｅ2 Ｏ3 、ＭｏＯ3 などの他のものを使用
しても同様に実施することができる。
【００１２】
【本発明の効果】本発明は、上記構成にしたことによ
り、次のような優れた効果を奏する。 （１）新たな設備を設ける必要がないので、精錬コスト
が高くなることがない。 （２）少量の固体酸化源を真空精錬炉の底に入れておく
だけでＮ含有量が低下することができるので、従来の精
錬方法を変更する必要がないので、容易に採用すること
ができる。
り、次のような優れた効果を奏する。 （１）新たな設備を設ける必要がないので、精錬コスト
が高くなることがない。 （２）少量の固体酸化源を真空精錬炉の底に入れておく
だけでＮ含有量が低下することができるので、従来の精
錬方法を変更する必要がないので、容易に採用すること
ができる。
【図１】本発明の方法に使用する真空取鍋精錬炉の概念
図である。
図である。
【図２】本発明の方法に使用する真空高周波誘導炉の概
念図である。
念図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 真空精錬において、精錬する溶融金属に
固体酸化源を添加することを特徴とする真空精錬におけ
る脱Ｎ方法。 - 【請求項２】 精錬する溶融金属がパーマロイまたは高
速度工具鋼であることを特徴とする請求項１記載の真空
精錬における脱Ｎ方法。 - 【請求項３】 固体酸化源がＦｅ2 Ｏ3 、ＭｏＯ3 、Ｎ
ｉＯ2 およびＳｉ2Ｏの１種または２種以上であること
を特徴とする請求項１または請求項２記載の真空精錬に
おける脱Ｎ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29325595A JPH09111332A (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 真空精錬における脱ｎ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29325595A JPH09111332A (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 真空精錬における脱ｎ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09111332A true JPH09111332A (ja) | 1997-04-28 |
Family
ID=17792465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29325595A Pending JPH09111332A (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 真空精錬における脱ｎ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09111332A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020040022A (ko) * | 2000-11-23 | 2002-05-30 | 이구택 | 산화몰리브덴을 이용한 고크롬 스테인레스강의 제조방법 |
| CN110317926A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-11 | 柳州钢铁股份有限公司 | 一种利用碳化硅脱氧降低出钢增氮量的方法 |
-
1995
- 1995-10-17 JP JP29325595A patent/JPH09111332A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020040022A (ko) * | 2000-11-23 | 2002-05-30 | 이구택 | 산화몰리브덴을 이용한 고크롬 스테인레스강의 제조방법 |
| CN110317926A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-11 | 柳州钢铁股份有限公司 | 一种利用碳化硅脱氧降低出钢增氮量的方法 |
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