JPS6220812A - クロム含有鋼の製造法 - Google Patents
クロム含有鋼の製造法Info
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はクロム含有鋼の製造法に関し、詳細には別途装
入される炭素含有物質によりクロム鉱石を還元して鋼中
のクロム含有率を設計値まで高める方法において、クロ
ム鉱石の溶融還元を効率よく行なう方法に関するもので
ある。
入される炭素含有物質によりクロム鉱石を還元して鋼中
のクロム含有率を設計値まで高める方法において、クロ
ム鉱石の溶融還元を効率よく行なう方法に関するもので
ある。
［従来の技術］
クロム含有ｍ（ステンレス鋼を含む）を溶製する場合に
おいて、溶鉄中へクロムを添加する方法としては電気炉
で製造したフェロ−クロムを酸化活線中又は精練後の溶
鋼に添加するのが一般的である。しかしながらフェロ−
クロムは電気炉で製造される為、電気料金の高い我国に
おいてはコスト的に不利である。そこで例えば溶鉄中に
クロム鉱石を添加し、下記（１）式の反応により溶鉄中
の炭素及び／又は別途添加した炭素含有物質によってク
ロム鉱石を溶融還元し鋼中のクロム含有率を高めるとい
う製造手段も検討されている。
おいて、溶鉄中へクロムを添加する方法としては電気炉
で製造したフェロ−クロムを酸化活線中又は精練後の溶
鋼に添加するのが一般的である。しかしながらフェロ−
クロムは電気炉で製造される為、電気料金の高い我国に
おいてはコスト的に不利である。そこで例えば溶鉄中に
クロム鉱石を添加し、下記（１）式の反応により溶鉄中
の炭素及び／又は別途添加した炭素含有物質によってク
ロム鉱石を溶融還元し鋼中のクロム含有率を高めるとい
う製造手段も検討されている。
Ｃｒ２０３ ＋３Ｃ＋２Ｃｒ＋３ｃｏ −（１）［発
明が解決しようとする問題点］ 上記の様な溶融還元法を実用化していく上で最も重要と
なるのは、クロム鉱石を如何に効率良く還元して溶鉄中
へ移行させるかという歩留りの問題が挙げられる。とこ
ろがクロム鉱石は極めて難溶性且つ難還元性物質であり
、転炉へ単に装入しただけでは十分に還元されるとはい
い難い。
明が解決しようとする問題点］ 上記の様な溶融還元法を実用化していく上で最も重要と
なるのは、クロム鉱石を如何に効率良く還元して溶鉄中
へ移行させるかという歩留りの問題が挙げられる。とこ
ろがクロム鉱石は極めて難溶性且つ難還元性物質であり
、転炉へ単に装入しただけでは十分に還元されるとはい
い難い。
即ちクロム鉱石はクロマイト（Ｆｅｔ＠Ｃｒ２０３）、
ピクロクロマイト（ＭｇＯ−Ｃｒ２０３）、 ス
ピネル（ＭｇＯ−Ａｌ２０３）、マグネタイト （Ｆｅ
ＯｅＦｅ２０ａ）の如く様々なスピネルの複合固溶体で
あるクロムスピネル粒と、これをとりまく少量の苦土珪
酸塩（例えば蛇紋石、滑石、緑泥石等）及び炭酸塩等の
脈石成分からなり、このうちＦｅＯ命Ｆｅ２Ｏ３やＣｒ
２０３は比較的還元され易いが、ＭｇＯやＡｌ２Ｏ３及
び脈石成分は還元され難い、殊にクロムスピネルや脈石
成分は融点が２０００℃以上と非常に高くしかも結晶構
造が強固である為スラグに溶は難く、スラグ中へ一見溶
解したかに見えても実際は固体のままでスラグ中に分散
した状態であるということも往々にしてあり、還元速度
も極めて遅い。その為クロムの歩留りは極めて低く、大
部分のクロム鉱石は未反応のままでスラグと共に排出さ
れてしまう。
ピクロクロマイト（ＭｇＯ−Ｃｒ２０３）、 ス
ピネル（ＭｇＯ−Ａｌ２０３）、マグネタイト （Ｆｅ
ＯｅＦｅ２０ａ）の如く様々なスピネルの複合固溶体で
あるクロムスピネル粒と、これをとりまく少量の苦土珪
酸塩（例えば蛇紋石、滑石、緑泥石等）及び炭酸塩等の
脈石成分からなり、このうちＦｅＯ命Ｆｅ２Ｏ３やＣｒ
２０３は比較的還元され易いが、ＭｇＯやＡｌ２Ｏ３及
び脈石成分は還元され難い、殊にクロムスピネルや脈石
成分は融点が２０００℃以上と非常に高くしかも結晶構
造が強固である為スラグに溶は難く、スラグ中へ一見溶
解したかに見えても実際は固体のままでスラグ中に分散
した状態であるということも往々にしてあり、還元速度
も極めて遅い。その為クロムの歩留りは極めて低く、大
部分のクロム鉱石は未反応のままでスラグと共に排出さ
れてしまう。
本発明はこうした状況のもとで、クロム鉱石の溶融還元
効率を高め、クロムを溶鉄中へ効率良く歩留らせること
のできる技術を提供しようとするところにその目的が存
在するものである。
効率を高め、クロムを溶鉄中へ効率良く歩留らせること
のできる技術を提供しようとするところにその目的が存
在するものである。
［問題点を解決する為の手段Ｊ
本発明は、上記の如く転炉内にクロム鉱石を装入し、更
に炭素含有物質を装入しつつ吹錬することにより前記ク
ロム鉱石中の酸化クロムを二元してクロム含有鋼を製造
する方法において、前記炭素含有物質の装入時期を全吹
錬期間の４０〜８０％が経過する期間内とし、クロム鉱
石の溶融還元を効率良く進行させるところに要旨を有す
るものである。
に炭素含有物質を装入しつつ吹錬することにより前記ク
ロム鉱石中の酸化クロムを二元してクロム含有鋼を製造
する方法において、前記炭素含有物質の装入時期を全吹
錬期間の４０〜８０％が経過する期間内とし、クロム鉱
石の溶融還元を効率良く進行させるところに要旨を有す
るものである。
［作用］
クロム鉱石の溶融還元が効率良く進行しない理由は、前
述の如くクロムスピネルや脈石成分の融点が高いことに
起因するものと考えられる０本発明者らはクロム鉱石の
溶融し易い条件を設定する為に種々研究を行なった結果
、溶解性に大きな影響をかえる因子として、温度は勿論
のこと、スラグ組成も大いに関与していると確信した。
述の如くクロムスピネルや脈石成分の融点が高いことに
起因するものと考えられる０本発明者らはクロム鉱石の
溶融し易い条件を設定する為に種々研究を行なった結果
、溶解性に大きな影響をかえる因子として、温度は勿論
のこと、スラグ組成も大いに関与していると確信した。
更に具体的に説明すると、温度が高い程及びスラグ中の
全Ｆ ｅ ：’ｔ’：が高い程、また更にスラグ１１！
基度（Ｃａｏ／ Ｓ ｉ ０２ ）が１曲後の値を示す
ときに特にクロム鉱石の溶解が促進されることが分かつ
た１本発明は一ヒ記の様にクロム鉱石の溶解速度がスラ
グ中の全Ｆｅ址に大きく左右されるという知見に基づい
てなされたものである。
全Ｆ ｅ ：’ｔ’：が高い程、また更にスラグ１１！
基度（Ｃａｏ／ Ｓ ｉ ０２ ）が１曲後の値を示す
ときに特にクロム鉱石の溶解が促進されることが分かつ
た１本発明は一ヒ記の様にクロム鉱石の溶解速度がスラ
グ中の全Ｆｅ址に大きく左右されるという知見に基づい
てなされたものである。
本発明は、転炉内へクロム鉱石を装入し、酸素を吹錬し
ながらクロム鉱石から直接クロム含有鋼を製造するに際
して、吹錬初期にクロム鉱石と共に焼石灰、蛍石、軽焼
ドロマイトＴの副原料を投入してスラグ中の全Ｆ ｅ
７１を高めることによりクロム鉱石の溶解を主目的とし
た吹錬を行ない、次いで全吹錬期間の４０〜８０％が経
過する期間内に還元材及び熱源としての炭素含有物質、
Ｆｅ−３ｉ 、ＡＩ等を添加し、溶解したクロム鉱石中
のＣｒ、Ｆｅを溶鉄中に還元移行することを主目的とし
た吹錬を行なうものである。
ながらクロム鉱石から直接クロム含有鋼を製造するに際
して、吹錬初期にクロム鉱石と共に焼石灰、蛍石、軽焼
ドロマイトＴの副原料を投入してスラグ中の全Ｆ ｅ
７１を高めることによりクロム鉱石の溶解を主目的とし
た吹錬を行ない、次いで全吹錬期間の４０〜８０％が経
過する期間内に還元材及び熱源としての炭素含有物質、
Ｆｅ−３ｉ 、ＡＩ等を添加し、溶解したクロム鉱石中
のＣｒ、Ｆｅを溶鉄中に還元移行することを主目的とし
た吹錬を行なうものである。
本発明は上記の如く、クロム鉱石の溶解期と還元期とに
分離して操業することにより全体としてＣｒの還元効率
の向上を図ったものである。従って上吹条件や底吹条件
も工程に応じて変化させればよいが、溶解期ではソフト
ブロー化を図りつつ底吹きガス丑も少なくし、一方還元
期ではハートブロー化を図りつつ底吹きガス賃も多くす
ることが有効である。又溶解期において、鉄鉱石、Ｍｎ
鉱石、コレマナイト等を添加し、クロム鉱石の溶解を促
進させることも有効である。
分離して操業することにより全体としてＣｒの還元効率
の向上を図ったものである。従って上吹条件や底吹条件
も工程に応じて変化させればよいが、溶解期ではソフト
ブロー化を図りつつ底吹きガス丑も少なくし、一方還元
期ではハートブロー化を図りつつ底吹きガス賃も多くす
ることが有効である。又溶解期において、鉄鉱石、Ｍｎ
鉱石、コレマナイト等を添加し、クロム鉱石の溶解を促
進させることも有効である。
既述した如く本発明では吹錬前半に８′ｇを添加するこ
となくクロム鉱石の余情を投入して溶解させることを主
目的とした「溶解期」を設ける点に主眼を置いており、
その為クロム鉱石の投入ｔｌｉ：は溶湯自身が元々保有
している熱駿によって実質的に規定される。換言すると
、クロム源としてクロム鉱石を用いた場合において効率
の良い溶解が行なわれるクロム鉱石量は、溶鉄１トン当
たり１００Ｋｇ程度であり、これ以上の量を装入すると
熱埴不足の為溶解期後半の温度が低くなりすぎ、所期の
目的を達成することができない、従って本発明を効率良
く遂行する為には、クロム含有鋼の目標クロム濃度を３
重量％程度にするのがよい。
となくクロム鉱石の余情を投入して溶解させることを主
目的とした「溶解期」を設ける点に主眼を置いており、
その為クロム鉱石の投入ｔｌｉ：は溶湯自身が元々保有
している熱駿によって実質的に規定される。換言すると
、クロム源としてクロム鉱石を用いた場合において効率
の良い溶解が行なわれるクロム鉱石量は、溶鉄１トン当
たり１００Ｋｇ程度であり、これ以上の量を装入すると
熱埴不足の為溶解期後半の温度が低くなりすぎ、所期の
目的を達成することができない、従って本発明を効率良
く遂行する為には、クロム含有鋼の目標クロム濃度を３
重量％程度にするのがよい。
但しクロム濃度の高いクロム鉱石を使用したり、或は途
中排滓により生成スラグを除去する工程を付加すれば、
目標クロム濃度を更に高めることも勿論可能である。
中排滓により生成スラグを除去する工程を付加すれば、
目標クロム濃度を更に高めることも勿論可能である。
通常行なわれている精錬における還元期とは、酸素吹錬
を行なわずに還元材（炭素含有物質）を添加して脱Ｓ等
の口元精錬を行なうものであるが、本発明では酸素吹錬
を行ないながら還元精錬を行なうものであり、その点で
は従来と多少違った意味に用いられている訳である。
を行なわずに還元材（炭素含有物質）を添加して脱Ｓ等
の口元精錬を行なうものであるが、本発明では酸素吹錬
を行ないながら還元精錬を行なうものであり、その点で
は従来と多少違った意味に用いられている訳である。
更に本発明ではクロム鉱石を転炉内で還元して直接クロ
ム含有鋼を製造する場合を想定したものであるが、予備
還元したクロム源を用いることも勿論有効であり、その
場合には還元期における反応が速やかに進行し本発明の
効果が更に向上するものと思われる。
ム含有鋼を製造する場合を想定したものであるが、予備
還元したクロム源を用いることも勿論有効であり、その
場合には還元期における反応が速やかに進行し本発明の
効果が更に向上するものと思われる。
尚本発明において炭素含有物質を全吹錬期間の４０〜８
０％が経過する期間内とする理由は下記の通りである。
０％が経過する期間内とする理由は下記の通りである。
即ち全吹錬期間の４０％が経過する以前に炭素含有物質
を装入すると、クロム鉱石の溶解が十分孔まないうちに
炭素含有物質が装入されることとなり、スラグ中の全Ｆ
ｅｆｉｌが減少してクロム鉱石がスラグ側に移行するの
でクロム鉱石の溶鉄への溶解速度は大［１］に減少する
。その結果クロム含有鋼へのクロム歩留りが著しく低下
することとなる。−万全吹錬期間の８０％経過以降に炭
素含有物質を装入すると、吹止時点で炭素含有物質がス
ラグ中に残留する回部性があり、還元材としての機能を
十分に発揮することができなくなると共に吹止［Ｃ］に
ついてばらつきの発生原因ともなる。
を装入すると、クロム鉱石の溶解が十分孔まないうちに
炭素含有物質が装入されることとなり、スラグ中の全Ｆ
ｅｆｉｌが減少してクロム鉱石がスラグ側に移行するの
でクロム鉱石の溶鉄への溶解速度は大［１］に減少する
。その結果クロム含有鋼へのクロム歩留りが著しく低下
することとなる。−万全吹錬期間の８０％経過以降に炭
素含有物質を装入すると、吹止時点で炭素含有物質がス
ラグ中に残留する回部性があり、還元材としての機能を
十分に発揮することができなくなると共に吹止［Ｃ］に
ついてばらつきの発生原因ともなる。
［実施例］
０．５トン容量の試験転炉に５００Ｋｇの溶鉄を装入し
、単孔式の上吹きランスを用い、吹錬開始時刻から１〜
２分経過するまでに［焼石灰＋蛍石］の混合物を添加す
ると共にクロム鉱石を２，４゜６分の各経過時刻に３回
（各回５Ｋｇずつ）に分けて添加し、その後コークス（
炭素含有物質）を吹錬開始時刻から１２．１４．１６分
各経過時刻に３回（各回５Ｋｇずつ）に分けて装入した
。全吹錬時間は２３分であり、コークスの装入時期は全
吹錬期間の５２〜７０％経過する期間内に行なったこと
になる。
、単孔式の上吹きランスを用い、吹錬開始時刻から１〜
２分経過するまでに［焼石灰＋蛍石］の混合物を添加す
ると共にクロム鉱石を２，４゜６分の各経過時刻に３回
（各回５Ｋｇずつ）に分けて添加し、その後コークス（
炭素含有物質）を吹錬開始時刻から１２．１４．１６分
各経過時刻に３回（各回５Ｋｇずつ）に分けて装入した
。全吹錬時間は２３分であり、コークスの装入時期は全
吹錬期間の５２〜７０％経過する期間内に行なったこと
になる。
この様にして、溶鉄中のクロム濃度が経時的にどの様に
変化するかを測定した。
変化するかを測定した。
く実験条件〉
溶鉄縫 ：５００Ｋｇ
クロム鉱石：１５Ｋｇ
焼石灰 ・１０．５Ｋｇ
蛍石 ：３Ｋｇ
コークス ：１５Ｋｇ
上吹きランスノズル径： ５．５ ａｍφ、中孔上吹き
酸素ｑ ： Ｌ、Ｓ Ｎｍ３／ｗｉｎランス高さ＋ ５
００ｍｍ −＋４００ｍｍ（１２分経過後）底吹きノズ
ル径： ２．５ ｍｍす、単孔底吹きＡｒ流量： ０．
０３−＋０．１５Ｎｍ３／５ｉｎ（１２分経過後） 全吹錬時間 ：２３分 また比較の為上記実験条件と全く同様の条件でコークス
の装入時期のみを違えてクロム濃度の経時変化を調べた
。この場合におけるコークスの装入時期は２，４．６分
の各時刻経過時でありこの装入時期は全吹錬期間の４０
％が経過する以前に行なったことになる。
酸素ｑ ： Ｌ、Ｓ Ｎｍ３／ｗｉｎランス高さ＋ ５
００ｍｍ −＋４００ｍｍ（１２分経過後）底吹きノズ
ル径： ２．５ ｍｍす、単孔底吹きＡｒ流量： ０．
０３−＋０．１５Ｎｍ３／５ｉｎ（１２分経過後） 全吹錬時間 ：２３分 また比較の為上記実験条件と全く同様の条件でコークス
の装入時期のみを違えてクロム濃度の経時変化を調べた
。この場合におけるコークスの装入時期は２，４．６分
の各時刻経過時でありこの装入時期は全吹錬期間の４０
％が経過する以前に行なったことになる。
本発明方法及び比較法を第１図に同時に示した。尚何れ
の実験においても吹上温度は１６５０℃である。
の実験においても吹上温度は１６５０℃である。
第１図からも明らかな様に、本発明方法を比較法と比べ
ると、殊に炭素含有物質（コークス）を添加してからの
還元期における還元速度が急速に進行し、吹［ヒ時での
溶鉄中へのクロム歩留りは本発明法の場合６０％であっ
たが、比較法（従来法）では４３％と低・レベルの値し
か得られず本発明の有効性が実証された。その原因は上
述した如く、吹錬前半のスラグ中の全Ｆｅ量が高濃度と
なりクロム鉱石の溶解が促進された為と思われる。
ると、殊に炭素含有物質（コークス）を添加してからの
還元期における還元速度が急速に進行し、吹［ヒ時での
溶鉄中へのクロム歩留りは本発明法の場合６０％であっ
たが、比較法（従来法）では４３％と低・レベルの値し
か得られず本発明の有効性が実証された。その原因は上
述した如く、吹錬前半のスラグ中の全Ｆｅ量が高濃度と
なりクロム鉱石の溶解が促進された為と思われる。
尚本発明法における溶解期ではクロム鉱石のスラグ中へ
の溶解を主目的としているので、スラグ中の全Ｆｅ量の
高い方が望ましく、その為本実施例では吹錬開始後１２
分経過した時にランス高さを５００ｍｍから４００ｍｍ
に下げ且つ底吹Ａｒ流猜を０．Ｏ３Ｎｍ３／ ｌ１ｉｎ
から０．１５Ｎｍ３／ｗｉｎに上げてハードブロー条件
に設定している。
の溶解を主目的としているので、スラグ中の全Ｆｅ量の
高い方が望ましく、その為本実施例では吹錬開始後１２
分経過した時にランス高さを５００ｍｍから４００ｍｍ
に下げ且つ底吹Ａｒ流猜を０．Ｏ３Ｎｍ３／ ｌ１ｉｎ
から０．１５Ｎｍ３／ｗｉｎに上げてハードブロー条件
に設定している。
［発明の効果］
以上述べた如く本発明によれば、既述の構成を採用する
ことによってクロム鉱石の溶融及び還元速度を高めるこ
とができ、クロム鉱石から溶鉄へのクロムの移行が効率
良く進行しクロムの歩留りを大幅に高め得ることになっ
た。
ことによってクロム鉱石の溶融及び還元速度を高めるこ
とができ、クロム鉱石から溶鉄へのクロムの移行が効率
良く進行しクロムの歩留りを大幅に高め得ることになっ
た。
第１図は吹錬時間と溶鉄中のクロム城の関係につき本発
明法と従来法を対比して示すグラフである。
明法と従来法を対比して示すグラフである。
Claims (1)
- 転炉内へクロム鉱石を装入し、更に炭素含有物質を装入
しつつ吹錬することにより前記クロム鉱石中の酸化クロ
ムを還元してクロム含有鋼を製造する方法において、前
記炭素含有物質の装入時期を全吹錬期間の４０〜８０％
経過する期間内とすることを特徴とするクロム含有鋼の
製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15778485A JPS6220812A (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | クロム含有鋼の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15778485A JPS6220812A (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | クロム含有鋼の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6220812A true JPS6220812A (ja) | 1987-01-29 |
Family
ID=15657220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15778485A Pending JPS6220812A (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | クロム含有鋼の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6220812A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018095951A (ja) * | 2016-12-08 | 2018-06-21 | ポスコＰｏｓｃｏ | ステンレス鋼精錬時の還元剤低減方法 |
-
1985
- 1985-07-17 JP JP15778485A patent/JPS6220812A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018095951A (ja) * | 2016-12-08 | 2018-06-21 | ポスコＰｏｓｃｏ | ステンレス鋼精錬時の還元剤低減方法 |
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