JPS6233740A - Mn合金の脱P処理方法 - Google Patents
Mn合金の脱P処理方法Info
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Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
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、高Mn鋼等を製造する際にMn源として使用
されるMn合金(フェロマンガンやシリコマンガン等)
中に含まれる燐を、比較的簡単な操作で効率良く除去す
ることのできる技術に関するものである。
されるMn合金(フェロマンガンやシリコマンガン等)
中に含まれる燐を、比較的簡単な操作で効率良く除去す
ることのできる技術に関するものである。
Mn合金の中でも特にフェロマンガンやフェロシリコン
はMn含有鋼を製造する際の重要なMn源であり、一般
鋼であっても機械的性質を改善する為に通常0.5%程
度のMnが添加され、また使用条件の厳しい部位に使用
される高級鋼にあっては1〜2%或はそれ以上添加され
ることもある。
はMn含有鋼を製造する際の重要なMn源であり、一般
鋼であっても機械的性質を改善する為に通常0.5%程
度のMnが添加され、また使用条件の厳しい部位に使用
される高級鋼にあっては1〜2%或はそれ以上添加され
ることもある。
また最近では、オーステナイト系ステンレス鋼に代わる
非磁性鋼として514〜25%のMnを含む高Mn鋼の
需要も増大してきている。
非磁性鋼として514〜25%のMnを含む高Mn鋼の
需要も増大してきている。
一方鋼材の性質を改善するうえで低P化は極めて重要で
あり、特に溶接性や耐応力腐食割れ性等を改善する為に
は鋼中のP含有率を極力低減しなければならない。
あり、特に溶接性や耐応力腐食割れ性等を改善する為に
は鋼中のP含有率を極力低減しなければならない。
ところが通常のフェロマンガンやシリコマンガン中には
Pが0.15〜0.2%程度含まれており、例えば2%
Mn鋼を製造する際のMn源をすべてフェロマンガンで
まかなおうとすると、鋼中のP含有率は0.003〜0
.0O5%程度上昇し、低P化(通常P≦o、oot%
)の要請に答えることができなくなる。その為Mn含有
極低P鋼の製造に使用するMn源としては非常に高価な
゛屯解Mn等を使用せざるを得す、製造コストの上昇が
深刻な問題となっていた。
Pが0.15〜0.2%程度含まれており、例えば2%
Mn鋼を製造する際のMn源をすべてフェロマンガンで
まかなおうとすると、鋼中のP含有率は0.003〜0
.0O5%程度上昇し、低P化(通常P≦o、oot%
)の要請に答えることができなくなる。その為Mn含有
極低P鋼の製造に使用するMn源としては非常に高価な
゛屯解Mn等を使用せざるを得す、製造コストの上昇が
深刻な問題となっていた。
こうした状況のもとでフェロマンガン等の低P化を期し
て種々の研究が行なわれており、例えば(a)フェロマ
ンガン溶湯をCaC2−CaF2系フラックスで処理す
る方法や、(b)金属Caや金属MgにCaCl2或は
MgC12を併用し、固体状態のフェロマンガンを融体
化したフラックス中に加えて処理する方法等、幾つかの
脱P法が提案されている。しかしこれらの方法は何れも
PをCa3P2やMg3 P2の形に変えて除去する還
元脱P法であり、Mnの損失がないという利点を有する
が、脱P雰囲気を厳密に制御しなければならず、しかも
活性の高いCaやMgを使用する為処理容器の損傷が激
しく、更には説P処理後のスラグが水と接触すると猛毒
のPH3が発生する為後処理が困難である、といった多
くの問題がある。殊に固体状態のフェロマンガンを融体
化状態のフラックスで処理した場合は、フェロマンガン
の分離の為に水を使用しなければならず、作業員に大き
な危険負担が課せられる。
て種々の研究が行なわれており、例えば(a)フェロマ
ンガン溶湯をCaC2−CaF2系フラックスで処理す
る方法や、(b)金属Caや金属MgにCaCl2或は
MgC12を併用し、固体状態のフェロマンガンを融体
化したフラックス中に加えて処理する方法等、幾つかの
脱P法が提案されている。しかしこれらの方法は何れも
PをCa3P2やMg3 P2の形に変えて除去する還
元脱P法であり、Mnの損失がないという利点を有する
が、脱P雰囲気を厳密に制御しなければならず、しかも
活性の高いCaやMgを使用する為処理容器の損傷が激
しく、更には説P処理後のスラグが水と接触すると猛毒
のPH3が発生する為後処理が困難である、といった多
くの問題がある。殊に固体状態のフェロマンガンを融体
化状態のフラックスで処理した場合は、フェロマンガン
の分離の為に水を使用しなければならず、作業員に大き
な危険負担が課せられる。
加えて上記の様な還元脱P法に使用されるCa源のうち
最も一般的な金属Caは高価であって大量処理には不向
きであり、しかも炭素量の多いフェロマンガンに適用す
るとCaがCと反応してCaC2が生成する為、低炭素
琶のフェロマンガンにしか適用することができない。
最も一般的な金属Caは高価であって大量処理には不向
きであり、しかも炭素量の多いフェロマンガンに適用す
るとCaがCと反応してCaC2が生成する為、低炭素
琶のフェロマンガンにしか適用することができない。
この他フェロマンガンの酸化脱P法として、フェロマン
ガン溶湯をに2 Co、−KF系の脱P用フラックスで
処理して60%程度の脱P率を得た例が報告されている
が、酸化脱PではMnの酸化消耗が著しい為実用性に欠
ける。
ガン溶湯をに2 Co、−KF系の脱P用フラックスで
処理して60%程度の脱P率を得た例が報告されている
が、酸化脱PではMnの酸化消耗が著しい為実用性に欠
ける。
[発明が解決しようとする問題点]
本発明は上記の様な事情に着目してなされたものであっ
て、その目的は、Mn合金中に含まれるPを簡単な方法
で効率良く除去することのできる脱P技術を確立しよう
とするものである。
て、その目的は、Mn合金中に含まれるPを簡単な方法
で効率良く除去することのできる脱P技術を確立しよう
とするものである。
[問題点を解決する為の手段]
上記の目的を達成し得た本発明方法の構成は、Mn合金
よりも融点が低く且つ熱処理によって酸化性のガスを発
生する無機塩を主成分とする脱P用フラックスを粉粒状
のMn合金と共に該フラックスの融点以上で且つMn合
金の融点未満の温度で熱処理するところに要旨を有する
ものである。
よりも融点が低く且つ熱処理によって酸化性のガスを発
生する無機塩を主成分とする脱P用フラックスを粉粒状
のMn合金と共に該フラックスの融点以上で且つMn合
金の融点未満の温度で熱処理するところに要旨を有する
ものである。
[作用]
本発明では、脱P処理すべきMn合金の粉粒体を、該M
n合金よりも融点が低く且つ熱処理により酸化性ガスを
放出する無機塩を主成分とする脱燐用フラックスと共に
熱処理することによって脱P反応を進めるのであるが、
この間の基本的な脱P機構の一例としてアルカリ金Ji
!炭酸塩をもちいる場合を例示すると下記の通りである
。
n合金よりも融点が低く且つ熱処理により酸化性ガスを
放出する無機塩を主成分とする脱燐用フラックスと共に
熱処理することによって脱P反応を進めるのであるが、
この間の基本的な脱P機構の一例としてアルカリ金Ji
!炭酸塩をもちいる場合を例示すると下記の通りである
。
x2 co3 =x2 o+co2
co2 =co+。
2F+50=P205
nX20+P205= nX20 ・P205(但しX
:アルカリ金属) 尚本発明では脱P反応を、脱P用フラックスの融点より
も高く江つMn合金の融点未満の温度で行なうこととし
ているが、この様に処理温度を設定した理由は次の通り
である。即ち本発明における基本的な脱Pfi構は前述
の通り酸化脱Pに屈するものであり、脱P生成分が酸性
であるので、脱P反応を効率良く進行させる為には脱P
用フラックスの塩基度[塩基性酸化物の濃度/S性酸化
物(特に5iO2)の濃度]で与えられる比を高めなけ
ればならず、そうした意味からすると5i02の生成量
は極力抑えるべきである。但し系中の SiはPの活量
を高めて脱P反応を促進させる働きがあるので、Siの
酸化(Si02iの増大)を抑制し得る限りSi濃度は
高い方が望ましい、こうした状況を踏まえてMn合金の
脱Pを考えた場合、例えばシリコマンガンを溶融状態で
脱P処理しようとすると、脱P用フラックスとStが優
先的に反応して5i02が生成し、脱P用フラックスの
塩基度が低下して脱P反応が阻害されるばかりでなく、
大量のMnが酸化されてMn歩留りが低下する。ところ
がMn合金粉末を未溶融の固体状態で処理すると、Si
及びMnの酸化が低く抑えられ、脱P反応を効率良く進
めることができる。但し脱P用フラックスについては、
Mn合金粉末との接触効率を高めて脱P反応を効率良く
進めるため、溶融状態でMn合金粉末と接触させなけれ
ばならず、この様な理由から本発明では、脱P用フラッ
クスの融点以上で且つMn合金の融点未満の温度で脱P
反応を行なうこととしている0本発明で使用する脱P用
フラックスは、前述の如< M n合金よりも融点が低
く且つ熱処理により酸化性のガスを生成する無機塩を主
成分とするもので、具体例としてはNa2 CO3、に
2 COa 、L i2 Cog等のアルカリ金属炭
酸塩、アルカリ土類金属炭酸塩、或はアルカリ金属やア
ルカリ土類金属のハロゲン化物等が例示され、これらは
単独で或は2種以上を組合せて使用することができる。
:アルカリ金属) 尚本発明では脱P反応を、脱P用フラックスの融点より
も高く江つMn合金の融点未満の温度で行なうこととし
ているが、この様に処理温度を設定した理由は次の通り
である。即ち本発明における基本的な脱Pfi構は前述
の通り酸化脱Pに屈するものであり、脱P生成分が酸性
であるので、脱P反応を効率良く進行させる為には脱P
用フラックスの塩基度[塩基性酸化物の濃度/S性酸化
物(特に5iO2)の濃度]で与えられる比を高めなけ
ればならず、そうした意味からすると5i02の生成量
は極力抑えるべきである。但し系中の SiはPの活量
を高めて脱P反応を促進させる働きがあるので、Siの
酸化(Si02iの増大)を抑制し得る限りSi濃度は
高い方が望ましい、こうした状況を踏まえてMn合金の
脱Pを考えた場合、例えばシリコマンガンを溶融状態で
脱P処理しようとすると、脱P用フラックスとStが優
先的に反応して5i02が生成し、脱P用フラックスの
塩基度が低下して脱P反応が阻害されるばかりでなく、
大量のMnが酸化されてMn歩留りが低下する。ところ
がMn合金粉末を未溶融の固体状態で処理すると、Si
及びMnの酸化が低く抑えられ、脱P反応を効率良く進
めることができる。但し脱P用フラックスについては、
Mn合金粉末との接触効率を高めて脱P反応を効率良く
進めるため、溶融状態でMn合金粉末と接触させなけれ
ばならず、この様な理由から本発明では、脱P用フラッ
クスの融点以上で且つMn合金の融点未満の温度で脱P
反応を行なうこととしている0本発明で使用する脱P用
フラックスは、前述の如< M n合金よりも融点が低
く且つ熱処理により酸化性のガスを生成する無機塩を主
成分とするもので、具体例としてはNa2 CO3、に
2 COa 、L i2 Cog等のアルカリ金属炭
酸塩、アルカリ土類金属炭酸塩、或はアルカリ金属やア
ルカリ土類金属のハロゲン化物等が例示され、これらは
単独で或は2種以上を組合せて使用することができる。
尚酸化脱Pは反応平衡から見た場合低温であるほど進行
し易く、その為にはフラックスの融点を下げることが有
効であるので、金属ぶつ化物(NaC1,KCI。
し易く、その為にはフラックスの融点を下げることが有
効であるので、金属ぶつ化物(NaC1,KCI。
AlCl3.蛍石等)などの融点降下剤を適量配合して
脱P用フラッグスの融点を低下させ、脱P処理温度を下
げることも有効である。また処理雰囲気は酸化脱Pを効
率良く進める意味から酸化性雰囲気とするのがよく、通
常は大気雰囲気中で行なわれる。尚脱P処理後は降温し
た後水洗により脱P用フラックスを溶解除去してMn合
金を回収すればよい0本発明の基本的な構成は上記の通
りであり、具体的な脱P効果は後記実施例で明確にする
が、脱Pの進行と共に脱S反応及び脱St反応も進行し
、Mn源としての有害不純物濃度を低くするという効果
も同様に享受することができる。その反面酸化脱P工程
で相当量のMnが酸化消費されるが、それに伴なうMn
の歩留り低下を加味した場合でも、電解Mn等に比べる
とMn源としてのコストを大幅に低減することができる
。
脱P用フラッグスの融点を低下させ、脱P処理温度を下
げることも有効である。また処理雰囲気は酸化脱Pを効
率良く進める意味から酸化性雰囲気とするのがよく、通
常は大気雰囲気中で行なわれる。尚脱P処理後は降温し
た後水洗により脱P用フラックスを溶解除去してMn合
金を回収すればよい0本発明の基本的な構成は上記の通
りであり、具体的な脱P効果は後記実施例で明確にする
が、脱Pの進行と共に脱S反応及び脱St反応も進行し
、Mn源としての有害不純物濃度を低くするという効果
も同様に享受することができる。その反面酸化脱P工程
で相当量のMnが酸化消費されるが、それに伴なうMn
の歩留り低下を加味した場合でも、電解Mn等に比べる
とMn源としてのコストを大幅に低減することができる
。
[実施例]
実施例1
145メツシユ以下に粉砕したM n −F e合金7
.58とN a2 C0315gを混合してNiるつぼ
に投入し、900℃で1時間保持して脱P処理を行ない
、次いで降温後水洗して脱Pフラックスを溶解除去し、
M n −F e合金を回収した。脱P処理前・後にお
けるM n −F e合金の化学成分は第1表に示す通
りであり、P含有率を1/7程度に低減し得る他、S含
有率も1720程度に低減されている。
.58とN a2 C0315gを混合してNiるつぼ
に投入し、900℃で1時間保持して脱P処理を行ない
、次いで降温後水洗して脱Pフラックスを溶解除去し、
M n −F e合金を回収した。脱P処理前・後にお
けるM n −F e合金の化学成分は第1表に示す通
りであり、P含有率を1/7程度に低減し得る他、S含
有率も1720程度に低減されている。
第 1 表
(重量%)
実施例2
145メツシユ以下に粉砕したM n −F e −C
合金7.58をNa2CO315gと混合してNiるつ
ぼに投入し、900℃で30分間保持して脱Pを行なっ
た。処理後降温し、水洗して脱Pフラックスを溶解分離
してM n −F e −C合金を回収した。脱P処理
前・後におけるM n −F e −C合金の化学成分
は第2表に示す通りであり、P含有率を115以下に低
減し得る他、S含有率もl/10以下に低減されている
。
合金7.58をNa2CO315gと混合してNiるつ
ぼに投入し、900℃で30分間保持して脱Pを行なっ
た。処理後降温し、水洗して脱Pフラックスを溶解分離
してM n −F e −C合金を回収した。脱P処理
前・後におけるM n −F e −C合金の化学成分
は第2表に示す通りであり、P含有率を115以下に低
減し得る他、S含有率もl/10以下に低減されている
。
第 2 表
(重量%)
実施例3
16〜32メツシユに粉砕したシリコマンガン7.5g
とNa2CO315gを混合してNiるつぼに投入し、
900″Cで2時間保持して脱Pを行なった。処理後降
温し水洗して脱Pフラッグスを溶解分離してシリコンマ
ンガンを回収した。脱P処理前・後におけるシリコマン
ガンの化学成分は第3表に示す通りであり、P含有率を
イ以下に低減し得る他、S含有率も局以下に低減されて
いる。
とNa2CO315gを混合してNiるつぼに投入し、
900″Cで2時間保持して脱Pを行なった。処理後降
温し水洗して脱Pフラッグスを溶解分離してシリコンマ
ンガンを回収した。脱P処理前・後におけるシリコマン
ガンの化学成分は第3表に示す通りであり、P含有率を
イ以下に低減し得る他、S含有率も局以下に低減されて
いる。
第 3 表
(重量%)
実施例4
16〜32メツシユに粉砕したF e −M n −C
合金7.58とに2 CO3を混合してNiるつぼに投
入し、1000°Cで1時間保持して脱Pを行なった。
合金7.58とに2 CO3を混合してNiるつぼに投
入し、1000°Cで1時間保持して脱Pを行なった。
処理後降温し水洗して脱Pフラックスを溶解除去してF
e −M n −C合金を回収した。脱P処理前・後
におけるFe−Mn−C合金の化学成分は第4表に示す
通りであり、優れた脱P◆脱硫効果が得られている。
e −M n −C合金を回収した。脱P処理前・後
におけるFe−Mn−C合金の化学成分は第4表に示す
通りであり、優れた脱P◆脱硫効果が得られている。
第 4 表
(!if1%)
実施例5
16〜32メツシユに粉砕したF e −M n −C
合金7.58とNa2COq 15g及びNaClBg
;IR合してNiるつぼ内へ投入し、800℃で1時間
保持して脱Pを行なった。処理後降温し水洗して脱Pフ
ラックスを溶解除去してFe−Mn−C合金を回収した
。脱P処理前・後におけるFe−Mn−C合金の化学成
分はff15表に示す通りであり、処理温度が低いにも
かかわらず良好な脱P・脱S効果が得られている。
合金7.58とNa2COq 15g及びNaClBg
;IR合してNiるつぼ内へ投入し、800℃で1時間
保持して脱Pを行なった。処理後降温し水洗して脱Pフ
ラックスを溶解除去してFe−Mn−C合金を回収した
。脱P処理前・後におけるFe−Mn−C合金の化学成
分はff15表に示す通りであり、処理温度が低いにも
かかわらず良好な脱P・脱S効果が得られている。
第 5 表
(重量%)
[発明の効果]
本発明は以りの様に構成されているが、要するに特定の
無機塩を主成分とする脱P用フラックスを使用し、該フ
ラックスの融点以上で且つMn合金の融点未満の温度で
処理することによって、Mn合金中のP及びSを効率良
く除去することができ、低PII低SのMn合金(フェ
ロマンガンやフェロシリコン等)を安価に製造し得るこ
とになった。その結果フェロマンガンやフェロシリコン
の如き安価なMn源を用いて、P含有率が低く溶接性及
び耐応力腐食割れ性の卓越したMn含有鋼を得ることが
可能になった。
無機塩を主成分とする脱P用フラックスを使用し、該フ
ラックスの融点以上で且つMn合金の融点未満の温度で
処理することによって、Mn合金中のP及びSを効率良
く除去することができ、低PII低SのMn合金(フェ
ロマンガンやフェロシリコン等)を安価に製造し得るこ
とになった。その結果フェロマンガンやフェロシリコン
の如き安価なMn源を用いて、P含有率が低く溶接性及
び耐応力腐食割れ性の卓越したMn含有鋼を得ることが
可能になった。
Claims (1)
- Mn合金よりも融点が低く且つ熱処理によって酸化性の
ガスを発生する無機塩を主成分とする脱P用フラックス
を粉粒状のMn合金と共に該フラックスの融点以上で且
つMn合金の融点未満の温度で熱処理することを特徴と
するMn合金の脱P処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17147585A JPS6233740A (ja) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | Mn合金の脱P処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17147585A JPS6233740A (ja) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | Mn合金の脱P処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6233740A true JPS6233740A (ja) | 1987-02-13 |
Family
ID=15923791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17147585A Pending JPS6233740A (ja) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | Mn合金の脱P処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6233740A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110616284A (zh) * | 2019-10-24 | 2019-12-27 | 中南大学 | 一种红土镍矿电炉熔炼镍铁用高效碱金属碳酸复盐熔剂 |
-
1985
- 1985-08-02 JP JP17147585A patent/JPS6233740A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110616284A (zh) * | 2019-10-24 | 2019-12-27 | 中南大学 | 一种红土镍矿电炉熔炼镍铁用高效碱金属碳酸复盐熔剂 |
| CN110616284B (zh) * | 2019-10-24 | 2021-10-15 | 中南大学 | 一种红土镍矿电炉熔炼镍铁用高效碱金属碳酸复盐熔剂 |
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