JPS59232207A - クロム鉱石の溶融還元によるステンレス鋼母溶湯の溶製方法 - Google Patents
クロム鉱石の溶融還元によるステンレス鋼母溶湯の溶製方法Info
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- JPS59232207A JPS59232207A JP10621983A JP10621983A JPS59232207A JP S59232207 A JPS59232207 A JP S59232207A JP 10621983 A JP10621983 A JP 10621983A JP 10621983 A JP10621983 A JP 10621983A JP S59232207 A JPS59232207 A JP S59232207A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/005—Manufacture of stainless steel
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はクロム鉱石の溶融還元によるステンレス隋母溶
湯の溶製方法に係り、ｌ待にクロムの還元回収率がすぐ
れた溶製方法に関する。
湯の溶製方法に係り、ｌ待にクロムの還元回収率がすぐ
れた溶製方法に関する。
従来、ステンレス鋼の転炉溶製においては、電気炉など
の溶解炉によって、クロム合金やクロム含有スクラップ
を溶解してクロム源とし、これを転炉に装入して脱炭吹
錬するか、あるいは高炉から得られる溶銑とクロム合金
を転炉内に装入して脱炭吹錬する方法が採用されていた
。これらの方法は工業的なステンレス鋼の製造方法とし
て広（用いられているが、エネルギーコストの高い電気
炉を使用する点、あるいは高価なりロム合金を使用する
点で改良の余地がある。最近に至って転炉におけるステ
ンレス鋼の溶製に際して、クロム源として安価なりロム
鉱石を直接転炉に装入し、炉内においてクロム鉱石を溶
融還元して安価にステンレス鋼を製造する方法が提案さ
れている。しかし、この方法においては、り四ム鉱石が
炉上かも投入されるために、転炉排気ガス中への混入や
スラグ面上への浮遊を防止して浴中にクロム鉱石を侵入
させるためには、クロム鉱石の粒径を犬とする必要があ
り、塊状クロト鉱石を使用する必要があった。そのため
、還元に必要な反応界面積を十分に大とすることができ
ないので、還元にかなりの長時間を要するといった問題
があった。
の溶解炉によって、クロム合金やクロム含有スクラップ
を溶解してクロム源とし、これを転炉に装入して脱炭吹
錬するか、あるいは高炉から得られる溶銑とクロム合金
を転炉内に装入して脱炭吹錬する方法が採用されていた
。これらの方法は工業的なステンレス鋼の製造方法とし
て広（用いられているが、エネルギーコストの高い電気
炉を使用する点、あるいは高価なりロム合金を使用する
点で改良の余地がある。最近に至って転炉におけるステ
ンレス鋼の溶製に際して、クロム源として安価なりロム
鉱石を直接転炉に装入し、炉内においてクロム鉱石を溶
融還元して安価にステンレス鋼を製造する方法が提案さ
れている。しかし、この方法においては、り四ム鉱石が
炉上かも投入されるために、転炉排気ガス中への混入や
スラグ面上への浮遊を防止して浴中にクロム鉱石を侵入
させるためには、クロム鉱石の粒径を犬とする必要があ
り、塊状クロト鉱石を使用する必要があった。そのため
、還元に必要な反応界面積を十分に大とすることができ
ないので、還元にかなりの長時間を要するといった問題
があった。
本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、溶礪還
元が急速にできるクロム鉱石の溶融還元によるステンレ
ス鉤母溶湯の溶製方法を提供するにある。
元が急速にできるクロム鉱石の溶融還元によるステンレ
ス鉤母溶湯の溶製方法を提供するにある。
本発明者らは、クロム鉱石の溶融還元について種々検討
の結果、底吹き羽口かも吹き込む酸素ガスと溶銑が反応
する２２００〜２５００℃の高温域にクロム鉱石を粉末
状で吹き込むと、クロム鉱石粉の浴融還元が急速に進行
しクロムの還元回収率が向上するとの知見を得た。本発
明はこの知見に基づいてなされたものである。
の結果、底吹き羽口かも吹き込む酸素ガスと溶銑が反応
する２２００〜２５００℃の高温域にクロム鉱石を粉末
状で吹き込むと、クロム鉱石粉の浴融還元が急速に進行
しクロムの還元回収率が向上するとの知見を得た。本発
明はこの知見に基づいてなされたものである。
本発明の要旨とするところは次のとおりである。
ず１よりち、底吹き転炉を使用し溶銑にクロム鉱石を装
入し脱炭精錬するクロム鉱石の溶融還元によるステンレ
ス鋼母溶湯の溶製方法において、外周管、中間管および
中心管より成る三重前羽口を使用し、前記外周管から不
活性ガスから成る冷却ガスを、前記中間管からＯ，ガス
を吹き込み、該０２ガスと前記溶銑とが反応する高温域
に前記中心管から前記クロム鉱石粉もしくはクロノ、鉱
石粉と炭素含有物質の混合粉体を非鹸化性の搬送ガスに
よって吹き込み、前記クロム鉱石粉中の酸化クロムを金
属クロムに還元し溶虹１中に移行せしめることを％徴と
するクロム鉱石の溶融還元によるステンレス３嘴母溶湯
の溶製方法である。
入し脱炭精錬するクロム鉱石の溶融還元によるステンレ
ス鋼母溶湯の溶製方法において、外周管、中間管および
中心管より成る三重前羽口を使用し、前記外周管から不
活性ガスから成る冷却ガスを、前記中間管からＯ，ガス
を吹き込み、該０２ガスと前記溶銑とが反応する高温域
に前記中心管から前記クロム鉱石粉もしくはクロノ、鉱
石粉と炭素含有物質の混合粉体を非鹸化性の搬送ガスに
よって吹き込み、前記クロム鉱石粉中の酸化クロムを金
属クロムに還元し溶虹１中に移行せしめることを％徴と
するクロム鉱石の溶融還元によるステンレス３嘴母溶湯
の溶製方法である。
まず、本発明の転炉炉底に装備した三重前羽目を第１図
により説明する。三重前羽目は外から外周・ｕ２、中間
管４、中心管６０３つの流路を形成し、・それぞれ外周
管２は冷却ガスＵ［ミ給口８、中間・計４はＯ，ガス供
給口４１０、中心管６はクロム鉱石粉炭素含有物の供給
口１２と接続している。三重羽口管は炉底鉄皮１４、炉
底嗣大物１６を通して炉底に設置されている。
により説明する。三重前羽目は外から外周・ｕ２、中間
管４、中心管６０３つの流路を形成し、・それぞれ外周
管２は冷却ガスＵ［ミ給口８、中間・計４はＯ，ガス供
給口４１０、中心管６はクロム鉱石粉炭素含有物の供給
口１２と接続している。三重羽口管は炉底鉄皮１４、炉
底嗣大物１６を通して炉底に設置されている。
本発明のステンレス鋼母溶湯の溶製には三重′ａ羽口と
通常の三重前羽口を兼備した転炉を使用する。
通常の三重前羽口を兼備した転炉を使用する。
転炉吹錬の鉄源としては高炉から得られる安価な溶銑な
使用する。この際溶銑中のＰはその後の転炉吹錬では除
去できないので、炉内に装入前に、例えば通常のＣａＯ
系フラックス、を使用してＰ濃度を０．０４％以下まで
低下させた溶銑を用いる。
使用する。この際溶銑中のＰはその後の転炉吹錬では除
去できないので、炉内に装入前に、例えば通常のＣａＯ
系フラックス、を使用してＰ濃度を０．０４％以下まで
低下させた溶銑を用いる。
溶銑装入と同時に三重前羽口の外管から冷却用不活性ガ
スを、内管から０２ ガスを吹き込み脱炭収録を開始
する。三重前羽目も二重管として使用し不活性ガスと０
２ ガスをそれぞれ吹き込む。また上吹きランスを使
用して浴面上からも０２ ガスを上吹きする。浴温か約
１４５０℃に達した時点で三重前羽口の外周管２から不
活性ガス、中間管４からＯｔガス、中心管６からクロム
鉱石粉もしくはクロム鉱石粉と炭素含有物質の混合物を
挿置化性の倣送ガスによって吹き込み、溶銑中のＣと反
応させ下記（１）式に従って鉱石中のクロム酸化物を還
元して浴中にＣｒを移行させる。
スを、内管から０２ ガスを吹き込み脱炭収録を開始
する。三重前羽目も二重管として使用し不活性ガスと０
２ ガスをそれぞれ吹き込む。また上吹きランスを使
用して浴面上からも０２ ガスを上吹きする。浴温か約
１４５０℃に達した時点で三重前羽口の外周管２から不
活性ガス、中間管４からＯｔガス、中心管６からクロム
鉱石粉もしくはクロム鉱石粉と炭素含有物質の混合物を
挿置化性の倣送ガスによって吹き込み、溶銑中のＣと反
応させ下記（１）式に従って鉱石中のクロム酸化物を還
元して浴中にＣｒを移行させる。
Ｃｒ２Ｏ，＋ ３０−＝ ２０ｒ ＋３ ＧＯ（ｇ）
−（１）クロム鉱石の吹き込みは、クロム鉱石が中間管
４から吹き込まれるＯ、ガスと溶銑が反応している２２
００〜２５００℃の高温域に吹き込まれ、かつクロム鉱
石が粉状であるのでクロム鉱石の溶融速度が大きく、（
１）式の還元反応は速に進行する。
−（１）クロム鉱石の吹き込みは、クロム鉱石が中間管
４から吹き込まれるＯ、ガスと溶銑が反応している２２
００〜２５００℃の高温域に吹き込まれ、かつクロム鉱
石が粉状であるのでクロム鉱石の溶融速度が大きく、（
１）式の還元反応は速に進行する。
なお、前記（１）式の反応は吸熱反応であるため、ｃ−
１−−２−ｏ、、 →ｃｏ なる反応を進行させて、
この反応の熱をδ）源として利用するためＣ源を転炉の
入口、あるいはクロム鉱石粉と共に中心ｉ？６から雌加
する。また、（１）式の反応は浴中のＣ濃度が高いほど
有利に進行するので溶融４元中は浴中のＣ濃度を品値に
保持し得る紙のＣ源を１１．袷する。
１−−２−ｏ、、 →ｃｏ なる反応を進行させて、
この反応の熱をδ）源として利用するためＣ源を転炉の
入口、あるいはクロム鉱石粉と共に中心ｉ？６から雌加
する。また、（１）式の反応は浴中のＣ濃度が高いほど
有利に進行するので溶融４元中は浴中のＣ濃度を品値に
保持し得る紙のＣ源を１１．袷する。
以上の如（、クロノ、鉱石粉を底吹き三重′ａ羽口の中
心管６から連続供給すると同時に、熱補給用ＯＣＲを炉
口、中心管等から供給し′〔吹錬を行い、浴中に所定の
クロム鉱石の恋加が終了した時点で吹き込みを中止する
が、粉鉱石な高温域で反応させるので、反応が迅速に進
みＣｒ０）還元回収率が極めて高い。なお、中心ｇ６か
ら吹き込む炭水含有物質としては石炭粉、コークス扮、
木炭粉が使用され、非歳化性の搬送ガスとしてはＮ、、
Ａｒ、ＣＯ２、転炉排ガスなどが便用される。
心管６から連続供給すると同時に、熱補給用ＯＣＲを炉
口、中心管等から供給し′〔吹錬を行い、浴中に所定の
クロム鉱石の恋加が終了した時点で吹き込みを中止する
が、粉鉱石な高温域で反応させるので、反応が迅速に進
みＣｒ０）還元回収率が極めて高い。なお、中心ｇ６か
ら吹き込む炭水含有物質としては石炭粉、コークス扮、
木炭粉が使用され、非歳化性の搬送ガスとしてはＮ、、
Ａｒ、ＣＯ２、転炉排ガスなどが便用される。
実施例
容量５ｔの試験転炉を使用し、第１表に示す如く二重管
羽ロ３本と第１図で示した三重前羽目１本とを使用する
Ａ、Ｂ、Ｃ法と二重管羽ロ４本を使用するＤ法の４種の
方法でクロム鉱石の溶融還元を行った。三重前羽口、三
重前羽口はいずれも中心管の内径は１７ｍｍであり、Ｄ
法における三重前羽口の１本は中心管よりクロム鉱石粉
の吹き込みが可能な構造とした。
羽ロ３本と第１図で示した三重前羽目１本とを使用する
Ａ、Ｂ、Ｃ法と二重管羽ロ４本を使用するＤ法の４種の
方法でクロム鉱石の溶融還元を行った。三重前羽口、三
重前羽口はいずれも中心管の内径は１７ｍｍであり、Ｄ
法における三重前羽口の１本は中心管よりクロム鉱石粉
の吹き込みが可能な構造とした。
まず、各法ともＣ：４．３％、Ｓｉ：０．０５％、Ｍｎ
：０．２５％、ｐ：ｏ、ｏｘａ％、Ｓ：ｏ、ｏｔｓ％の
成分を有する１２００〜１２４０℃の溶銑４ｔを装入し
、４本の羽口からＯｌとＡｒの混合ガス（０，：８０％
、Ａｒ：２０％）を酸素流量で２０ Ｎｍ’／ ｍｉｎ
の速度で吹き込み、また転炉の入口からは上吹きランス
を使用して、浴面上からｌＯＮｍ７ｍｉｎの速度で純酸
素を上吹きして吹錬した。
：０．２５％、ｐ：ｏ、ｏｘａ％、Ｓ：ｏ、ｏｔｓ％の
成分を有する１２００〜１２４０℃の溶銑４ｔを装入し
、４本の羽口からＯｌとＡｒの混合ガス（０，：８０％
、Ａｒ：２０％）を酸素流量で２０ Ｎｍ’／ ｍｉｎ
の速度で吹き込み、また転炉の入口からは上吹きランス
を使用して、浴面上からｌＯＮｍ７ｍｉｎの速度で純酸
素を上吹きして吹錬した。
浴温か１４５０℃に達した時点で、いずれも第２表に示
した如き成分、粒度のクロム鉱石粉を羽口から炉内に吹
き込んだ。ただし、Ａ、Ｂ、Ｃの第 ・ １
我 ３法は三重前羽目の外周管から不活性ガス、中間管から
０２ガス、中心管からクロム鉱石粉を吹き込み、Ｄ法は
１本の二重管の外周管から不活性ガス、中心管からクロ
ノ・鉱石粉を吹き込んだ。クロム鉱石粉の吹き込み量は
第１表に示す如く各法とも同量であるが、Ｄ法において
はコークス籾も同時に吹き込んだ。なおりロム鉱石粉の
搬送ガスはそれぞれ第１表に示すものを使用した。また
精錬中の熱源として、各法典にｌＯ〜１００ ＋ｎｍ塊
のコークス２００ ｋｇ を４分間隔で炉口より添加
し、この吹錬を約１００分継続し、Ｃｒ濃度が１５〜１
６％に達した時点でクロム鉱石粉の吹き込みを停止し、
浴温か１６００℃に達した時点でクロム鉱石の溶融還元
精錬を終了し、Ｃ：２．５〜３．５％、Ｓｉ ： ｔｒ
、Ｍｎ ： ０．２４％、Ｐ ： ０．０１５％、Ｓ：
０．０３２％、Ｃｒ ： １５〜１６％の成分を有す
るステンレス鋼母溶湯が得られた。
した如き成分、粒度のクロム鉱石粉を羽口から炉内に吹
き込んだ。ただし、Ａ、Ｂ、Ｃの第 ・ １
我 ３法は三重前羽目の外周管から不活性ガス、中間管から
０２ガス、中心管からクロム鉱石粉を吹き込み、Ｄ法は
１本の二重管の外周管から不活性ガス、中心管からクロ
ノ・鉱石粉を吹き込んだ。クロム鉱石粉の吹き込み量は
第１表に示す如く各法とも同量であるが、Ｄ法において
はコークス籾も同時に吹き込んだ。なおりロム鉱石粉の
搬送ガスはそれぞれ第１表に示すものを使用した。また
精錬中の熱源として、各法典にｌＯ〜１００ ＋ｎｍ塊
のコークス２００ ｋｇ を４分間隔で炉口より添加
し、この吹錬を約１００分継続し、Ｃｒ濃度が１５〜１
６％に達した時点でクロム鉱石粉の吹き込みを停止し、
浴温か１６００℃に達した時点でクロム鉱石の溶融還元
精錬を終了し、Ｃ：２．５〜３．５％、Ｓｉ ： ｔｒ
、Ｍｎ ： ０．２４％、Ｐ ： ０．０１５％、Ｓ：
０．０３２％、Ｃｒ ： １５〜１６％の成分を有す
るステンレス鋼母溶湯が得られた。
第２表
これらのＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ各法におけるクロムの還元回収
率を第２図に示した。第２図から三重前羽口を使用して
０！ ガスと溶銑とが反応している高温域にクロム鉱石
粉を吹き込んだ本発明実施例であるＡ、Ｂ、Ｃ３法は三
重前羽口で単にクロム鉱石粉を吹き込んだ比較例に比し
還元回収率がすぐれているのがわかる。
率を第２図に示した。第２図から三重前羽口を使用して
０！ ガスと溶銑とが反応している高温域にクロム鉱石
粉を吹き込んだ本発明実施例であるＡ、Ｂ、Ｃ３法は三
重前羽口で単にクロム鉱石粉を吹き込んだ比較例に比し
還元回収率がすぐれているのがわかる。
本発明は上記実施例からも明らかな如（、底吹き転炉に
おいて、三重前羽目を使用して中間管から吹き込んだＯ
，ガスと溶銑が反応する高温域罠中心管からクロム鉱石
粉を吹き込んでｆ’６ ＋８］！ｌｔ還元し、金属クロ
ムを浴中に移行せしめることによって、迅速にすぐれた
クロム還元回収率でステンレス剖１母溶湯を溶製するこ
とができた。
おいて、三重前羽目を使用して中間管から吹き込んだＯ
，ガスと溶銑が反応する高温域罠中心管からクロム鉱石
粉を吹き込んでｆ’６ ＋８］！ｌｔ還元し、金属クロ
ムを浴中に移行せしめることによって、迅速にすぐれた
クロム還元回収率でステンレス剖１母溶湯を溶製するこ
とができた。
なお、本発明はクロム鉱石からのステンレス鋼母溶湯の
溶製に限定されることなく、溶銑中の炭素によって還元
可能な金属酸化物鉱石の溶融還元に広く適用することが
できる。
溶製に限定されることなく、溶銑中の炭素によって還元
可能な金属酸化物鉱石の溶融還元に広く適用することが
できる。
第１図は本発明法において１吏用する三重前羽目の断面
図、第２図は本発明の実施例Ａ、Ｂ、Ｃおよび比較例り
の各種のり四ム鉱石溶融還元法のクロム回収還元率を比
較して示した線図である。 ２・・・外周管、４・・・中間管、６・・・中心管、８
・・・冷却ガス供給口、１０・・・０．ガス供給口、１
２・・・クロム鉱石粉供給口、１４・・・炉底鉄皮、１
６・・・炉底耐火物
図、第２図は本発明の実施例Ａ、Ｂ、Ｃおよび比較例り
の各種のり四ム鉱石溶融還元法のクロム回収還元率を比
較して示した線図である。 ２・・・外周管、４・・・中間管、６・・・中心管、８
・・・冷却ガス供給口、１０・・・０．ガス供給口、１
２・・・クロム鉱石粉供給口、１４・・・炉底鉄皮、１
６・・・炉底耐火物
Claims (1)
- （１ン 底吹き転炉を使用し溶銑にクロム鉱石を装入
し脱炭精錬するクロム鉱石の溶融還元によるステンレス
鋼母溶湯の溶製方法において、外周管、中間管および中
心管より成る三重管羽目を使用し、前記外周管から不活
性ガスから成る冷却ガスを、前記中間管から０２ガスを
吹き込み、該０！ガスと前記溶銑とが反応する高温域に
前記中心管から前記クロム鉱石粉もしくはクロム鉱石粉
と炭素含有物質の混合粉体を非酸化性の搬送ガスによっ
て吹き込み、前記クロム鉱石粉中の酸化クロムを金属ク
ロムに還元し溶鋼中に移行せしめることを特徴とするク
ロム鉱石の溶融還元によるステンレス鋼母溶湯の溶製方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10621983A JPS59232207A (ja) | 1983-06-14 | 1983-06-14 | クロム鉱石の溶融還元によるステンレス鋼母溶湯の溶製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10621983A JPS59232207A (ja) | 1983-06-14 | 1983-06-14 | クロム鉱石の溶融還元によるステンレス鋼母溶湯の溶製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59232207A true JPS59232207A (ja) | 1984-12-27 |
Family
ID=14428033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10621983A Pending JPS59232207A (ja) | 1983-06-14 | 1983-06-14 | クロム鉱石の溶融還元によるステンレス鋼母溶湯の溶製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59232207A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61221322A (ja) * | 1985-03-27 | 1986-10-01 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 金属原料溶解精錬方法 |
-
1983
- 1983-06-14 JP JP10621983A patent/JPS59232207A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61221322A (ja) * | 1985-03-27 | 1986-10-01 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 金属原料溶解精錬方法 |
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