JPS6347326A

JPS6347326A - Dephosphorization of molten iron containing chromium

Info

Publication number: JPS6347326A
Application number: JP19247486A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Usui; 碓井　務; Shigeru Inoue; 茂井上
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1986-08-18
Filing date: 1986-08-18
Publication date: 1988-02-29
Also published as: JPH058250B2

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。(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コこの発明は、ステンレス鋼又は高クロム（Ｃ「）鋼等の
Ｃｒ含有溶鉄の脱燐方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] This invention relates to a method for dephosphorizing Cr-containing molten iron such as stainless steel or high chromium (C') steel.

［従来の技術］ステンレス鋼又は高クロム鋼中の燐（Ｐ）は、鋼の機械
的特性を劣化させ、耐応力割れ性を低下させる。また、
Ｐはオーステナイト系ステンレス鋼の耐時期割れ性及び
溶接高温割れ特性並びにフェライト系ステンレス鋼の張
り出し成形性を低下させてしまう。このため、これらの
鋼の精錬の際に、溶鉄を脱燐することが必要である。[Prior Art] Phosphorus (P) in stainless steel or high chromium steel deteriorates the mechanical properties of the steel and reduces stress cracking resistance. Also,
P deteriorates the aging cracking resistance and weld hot cracking properties of austenitic stainless steel and the stretch formability of ferritic stainless steel. Therefore, when refining these steels, it is necessary to dephosphorize the molten iron.

普通炭素鋼の脱燐方法としては、溶解酸素が高い溶融炭
素鋼に、Ｃａ０−ＦｅＯ系、ＣａＯ−ＣａＦ２−５ｉ０
２−ＦｅＯ系、ＣａＯ−Ｎａ２０−８１０２−ＦｅＯ系
又はＮａ２ＣＯ３系等のフラックスを添加する方法が公
知である。As a dephosphorization method for ordinary carbon steel, Ca0-FeO system, CaO-CaF2-5i0 is used for molten carbon steel with high dissolved oxygen.
A method of adding a 2-FeO-based flux, a CaO-Na20-8102-FeO-based flux, or a Na2CO3-based flux is known.

しかし、これらのフラックスをＣｒを含有する溶鉄に添
加すると、Ｃ「の酸化反応が優先的に進行し、脱燐反応
はほとんど進行しない。このため、この脱燐方法は、Ｃ
ｒ含有溶鉄に適用することができない。However, when these fluxes are added to molten iron containing Cr, the oxidation reaction of C preferentially proceeds, and the dephosphorization reaction hardly progresses.For this reason, this dephosphorization method
It cannot be applied to r-containing molten iron.

一方、Ｃｒを含有する溶鉄を脱燐することができる方法
として、Ｃａ−ＣａＦ２系、ＣａＣ２−ＣａＦ２系又は
ＣａＣ２単独フラックスを使用する還元脱燐方法が公知
である。この方法においては、溶鉄中のＰを下記（１）
式にて示す反応により、Ｐ３−としてスラグ中に移行さ
せることによって溶鉄を脱燐する。On the other hand, as a method capable of dephosphorizing molten iron containing Cr, a reductive dephosphorization method using a Ca-CaF2 system, a CaC2-CaF2 system, or a single CaC2 flux is known. In this method, P in molten iron is as follows (1)
Through the reaction shown in the formula, molten iron is dephosphorized by transferring P3- into the slag.

３Ｃａ＋２Ｐ−＝　　（Ｃａ３　　Ｐ２　　）　　　　
　−（１）しかし、この還元脱燐方法においては、非酸
化性雰囲気で脱燐する必要があり、また、脱燐処理後の
スラグを高温で酸化処理する必要がある。これは、脱燐
処理後のスラグを放置すると、下記（２）式にて示す反
応により大気中のＨ２０と反応して有毒なフォスフイン
（ＰＨ３）ガスが発生するからである。3Ca+2P-= (Ca3 P2)
-(1) However, in this reductive dephosphorization method, it is necessary to dephosphorize in a non-oxidizing atmosphere, and it is also necessary to oxidize the slag after the dephosphorization treatment at a high temperature. This is because if the slag after the dephosphorization treatment is left alone, it will react with H20 in the atmosphere through the reaction shown in equation (2) below and generate toxic phosphine (PH3) gas.

（Ｃａ３　Ｐ２　）　＋３Ｈ２０−３（Ｃａｂ）＋２Ｐ
Ｈ３・・・（２）このような事情から、還元脱燐方法においては、大量の
溶鉄を迅速に脱燐処理することは困難であり、実用性が
低い。(Ca3 P2) +3H20-3(Cab)+2P
H3...(2) Due to these circumstances, in the reductive dephosphorization method, it is difficult to rapidly dephosphorize a large amount of molten iron, and the practicality thereof is low.

一方、酸化脱燐方法においては、大気圧下で脱燐処理す
ることができ、また脱燐により生成したスラグの酸化処
理が不要である。この酸化脱燐方法において、Ｃｒ含有
溶鉄を脱燐することができる脱燐スラグとしては、Ｃａ
Ｏ−ＦｅＣｌ２系、Ｃａ０−ＣａＣＬ２系、Ｌｉ２ＣＯ
３系若しくはＬｉ２ＣＯ３を含有するＣａＯ−ＣａＦ２
−ＦｅＯ系フラックス又はＢａ０−ＢａＣ１２−Ｃｒ２
Ｏ３系若しくはＮａａ　５ｉＯａ　−ＮａＦ系フラック
スがある。On the other hand, in the oxidative dephosphorization method, dephosphorization can be performed under atmospheric pressure, and there is no need to oxidize the slag produced by dephosphorization. In this oxidative dephosphorization method, the dephosphorization slag that can dephosphorize Cr-containing molten iron is Ca
O-FeCl2 system, Ca0-CaCL2 system, Li2CO
CaO-CaF2 containing 3 series or Li2CO3
-FeO-based flux or Ba0-BaC12-Cr2
There are O3-based and Naa 5iOa -NaF-based fluxes.

［発明が解決しようとする問題点コしかしながら、この酸化脱燐方法においては、前者の脱
燐フラックスを使用、すると、溶鉄中の炭素濃度［％Ｃ
］が５％以下と低いときには、脱燐反応が進行しないと
いう欠点がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, in this oxidative dephosphorization method, when the former dephosphorization flux is used, the carbon concentration [%C
] is as low as 5% or less, there is a drawback that the dephosphorization reaction does not proceed.

また、後者のフラックスを使用したときには、これらの
フラックスが極めて高価であるために、脱燐処理コスト
が上昇するという問題点がある。Furthermore, when the latter flux is used, there is a problem that the dephosphorization treatment cost increases because these fluxes are extremely expensive.

この発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって
、ステンレス鋼又は高Ｃｒ鋼等のＣｒを含有する溶鉄を
、その炭素濃度に拘らず、Ｃｒを酸化損失させることな
く、高効率かつ低コストで脱燐することができるクロム
含有溶鉄の脱燐方法を提供することを目的とする。This invention was made in view of the above circumstances, and it is possible to use molten iron containing Cr such as stainless steel or high Cr steel with high efficiency and low efficiency without causing oxidation loss of Cr, regardless of its carbon concentration. An object of the present invention is to provide a method for dephosphorizing chromium-containing molten iron that can be dephosphorized at low cost.

［問題点を解決するための手段］この発明に係るクロム含有溶鉄の脱燐方法は、ＣａＯ−
Ｂａ０−ＣａＦｚ系フラックスをクロムを含有する溶鉄
に添加して溶鉄中の燐を除去するクロム含有溶鉄の脱燐
方法において、前記フラックスは、ＢａＯが１０乃至９
０重量％、ＣａＦ２が０乃至４０重量％、ＣａＯ及びＢ
ａＯの総量が６０乃至１００重量２６であることを特徴
とする。[Means for Solving the Problems] The method for dephosphorizing chromium-containing molten iron according to the present invention is characterized in that CaO-
In a method for dephosphorizing chromium-containing molten iron by adding Ba0-CaFz-based flux to chromium-containing molten iron to remove phosphorus from the molten iron, the flux has a BaO content of 10 to 9.
0 wt%, CaF2 0 to 40 wt%, CaO and B
It is characterized in that the total amount of aO is 60 to 100% by weight26.

［作用〕本願発明者等は、酸化脱燐の利点をいかしつつ。[Effect] The present inventors took advantage of the advantages of oxidative dephosphorization.

炭素濃度が低い溶鉄に対してもＣ「を酸化させることな
く高効率で脱燐することができるフラックスを開発すべ
く種々実験研究を重ねた結果、ＣａＯとＢａＯとＣａＦ
２とを混合させたフラックスが高脱燐効果を有している
ことを見出した。しがち、このＣａＯ−ＢａＯ−ＣａＦ
２系フラックスは低コストであり、実用性が高い。この
発明は、このような知見に基いてなされたものである。As a result of various experimental studies to develop a flux that can highly efficiently dephosphorize molten iron with a low carbon concentration without oxidizing C, we found that CaO, BaO, and CaF
It has been found that a flux mixed with 2 has a high dephosphorizing effect. This CaO-BaO-CaF
Type 2 flux is low cost and highly practical. This invention was made based on such knowledge.

なお、このフラックスの添加により脱硫反応も生じ、溶
鉄中の硫黄濃度［Ｓ］　も低下する。Note that the addition of this flux also causes a desulfurization reaction, and the sulfur concentration [S] in the molten iron also decreases.

［実施例］以下、この発明について詳細に説明する。この発明にお
いては、ＢａＯが１０乃至９０重量％、ＣａＦ２が０乃
至４０重量％、ＣａＯ及びＢａＯの総量が６０乃至１０
０重量％であるＣａＯ−ＢａＯ−ＣａＦ２系フラックス
を使用する。第１図は、横軸にＢａＯの配合比（重量％
）をとり、縦軸に脱燐率をとって、種々のＢａＯ及びＣ
ａＦ２配合比（重量％）について、ＣａＯ−ＢａＯ−Ｃ
ａＦ２系フラックスの脱燐率を示すグラフである。[Example] This invention will be described in detail below. In this invention, BaO is 10 to 90% by weight, CaF2 is 0 to 40% by weight, and the total amount of CaO and BaO is 60 to 10% by weight.
A CaO-BaO-CaF2 flux having a concentration of 0% by weight is used. In Figure 1, the horizontal axis shows the blending ratio of BaO (wt%).
), and the dephosphorization rate is plotted on the vertical axis, and various BaO and C
Regarding aF2 blending ratio (wt%), CaO-BaO-C
It is a graph showing the dephosphorization rate of aF2-based flux.

脱燐処理前の溶鉄組成は下記第１表に示すとおりである
。The molten iron composition before dephosphorization treatment is as shown in Table 1 below.

第１表この第１表において、単位は重量％で゛あり、残部は鉄
（Ｆ　ｅ）及び不可避的不純物である。脱燐率は、この
１６％ＣｒｆＦ４を高周波溶解炉で５ｋｇ溶解し、この
溶鉄にフラックスを溶鉄１ｋｇ当り１００ｇ投入するこ
とにより求めた。Table 1 In this Table 1, the unit is % by weight, and the remainder is iron (Fe) and unavoidable impurities. The dephosphorization rate was determined by melting 5 kg of this 16% CrfF4 in a high frequency melting furnace and adding 100 g of flux per 1 kg of molten iron to the molten iron.

第１図から明らかなように、ＢａＯの配合比が１０％よ
り低い場合及び９０％を超えた場合には、このフラック
スによる溶鉄の脱燐率が著しく低下する。このため、Ｂ
ａＯの配合比は１０乃至９０％とする。また、ＣａＦ２
の配合比が４０％以下の場合には脱燐率が５０％以上と
高いが、このＣａＦ２配合比が４０％を超えると、脱燐
率が極めて低下する。このため、ＣａＦ２の配合比は０
乃至４０％であり、ＣａＯとＢａＯの総量（ＣａＯ＋Ｂ
ａ０）は、６０乃至１００％である。As is clear from FIG. 1, when the blending ratio of BaO is lower than 10% or exceeds 90%, the dephosphorization rate of molten iron by this flux is significantly reduced. For this reason, B
The blending ratio of aO is 10 to 90%. Also, CaF2
When the blending ratio of CaF2 is 40% or less, the dephosphorization rate is as high as 50% or more, but when the blending ratio of CaF2 exceeds 40%, the dephosphorization rate becomes extremely low. Therefore, the blending ratio of CaF2 is 0.
The total amount of CaO and BaO (CaO+B
a0) is 60 to 100%.

なお、酸化剤として、例えば、酸化クロム（Ｃｒ２０：
＋）を５乃至１０重量％添加することにより、脱燐速度
を高めることができる。In addition, as an oxidizing agent, for example, chromium oxide (Cr20:
+) in an amount of 5 to 10% by weight, the dephosphorization rate can be increased.

以下、この発明の実施例について、具体的に説明する。Examples of the present invention will be specifically described below.

実施例１この実施例においては、下記第２表の処理前欄に記載の
組成を有するＣ「含有溶鉄を高周波炉で５ｋｇ溶解し、
この溶鉄を１４００℃に保持した状態で、ＣａＯが２０
％、ＢａＯが５５％、ＣａＦ２が２０％及びＣｒ２Ｏ３
が５％の組成を有する混合フラックスを溶鉄１ｋｇ当り
１００ｇ投入した。Example 1 In this example, 5 kg of C-containing molten iron having the composition described in the pre-treatment column of Table 2 below was melted in a high frequency furnace,
While this molten iron was held at 1400℃, CaO was
%, BaO 55%, CaF2 20% and Cr2O3
A mixed flux having a composition of 5% was added in an amount of 100 g per 1 kg of molten iron.

第２表（但し、ｔｒ、は微量を示す）その結果、第２表の処理後欄に記載の組成を有する溶鉄
が得られた。この場合の脱燐率は７８％であり、脱硫率
は９７％である。またこの脱燐処理においては、Ｃｒの
損失は殆ど生じていない。Table 2 (where tr indicates a trace amount) As a result, molten iron having the composition described in the after-treatment column of Table 2 was obtained. In this case, the dephosphorization rate is 78% and the desulfurization rate is 97%. Further, in this dephosphorization treatment, almost no loss of Cr occurs.

実施例２この実施例においては、下記第３表の処理前欄に記載の
組成を有するＣｒ含有溶鉄を高周波炉で５ｋｇ溶解した
。Example 2 In this example, 5 kg of Cr-containing molten iron having the composition described in the pre-treatment column of Table 3 below was melted in a high frequency furnace.

第３表（但し、ｔｒ、は微量を示す）この溶鉄を１４２０℃に保持し、ＣａＯが２０％、Ｂａ
Ｏが５５％、ＣａＦ２が２０％、Ｃｒ２Ｏ３が５％の混
合フラックスを溶鉄１ｋｇ当り１００ｇ投入した。その
結果、第３表の処理後欄に記載の組成を有する溶鉄が得
られ、脱燐率は８０９６、脱硫率は９７％であった。ま
たＣｒの損失は殆ど生じていない。Table 3 (however, tr indicates a trace amount) This molten iron was held at 1420°C, and CaO was 20%, Ba
A mixed flux containing 55% O, 20% CaF2, and 5% Cr2O3 was added at 100 g per 1 kg of molten iron. As a result, molten iron having the composition shown in the after-treatment column of Table 3 was obtained, with a dephosphorization rate of 8096 and a desulfurization rate of 97%. Further, almost no loss of Cr occurred.

実施例３この実施例においては、下記第４表の処理前欄に記載の
組成を有するＣｒ含有溶鉄を５ｋｇ高周波溶解炉で溶解
し、この溶鉄を１４７０℃に保持し、ＣａＯが２０％、
ＢａＯが５５％、ＣａＦ２が２０％、Ｃｒ２Ｏ３が５％
の混合フラックスを溶鉄１ｋｇ当り１００ｇ投入した。Example 3 In this example, 5 kg of Cr-containing molten iron having the composition described in the pre-treatment column of Table 4 below was melted in a high-frequency melting furnace, and this molten iron was maintained at 1470°C, with a CaO content of 20%,
55% BaO, 20% CaF2, 5% Cr2O3
100g of mixed flux was added per 1kg of molten iron.

その結果、第４表の処理後欄に記載の組成を有する溶鉄
が得られ、脱燐率は６７％、脱硫率は９７％であった。As a result, molten iron having the composition shown in the after-treatment column of Table 4 was obtained, and the dephosphorization rate was 67% and the desulfurization rate was 97%.

第４表（但し、ｔｒ、は微量を示す）実施例４この実施例においては、下記第５表の処理前欄に記載の
組成を有するＣｒ含有鉄を５ｋｇ高周波溶解炉で溶解し
、この溶鉄を１５２０℃に保持し、Ｃａ０２０％、Ｂａ
０５５％、ＣａＦ２２０％、Ｃｒ２０３５％の組成を有
する混合フラックスを溶鉄１ｋｇ当り１００ｇ投入した
。その結果、第５表の処理後欄に記載の組成を有する溶
鉄が得られ、脱燐率は４８％、脱硫率は９４％であった
。Table 4 (however, tr indicates a trace amount) Example 4 In this example, 5 kg of Cr-containing iron having the composition described in the pre-treatment column of Table 5 below was melted in a high-frequency melting furnace, and the molten iron was melted. was maintained at 1520°C, Ca020%, Ba
100g of mixed flux having a composition of 0.55%, CaF220%, and Cr2035% was added per 1kg of molten iron. As a result, molten iron having the composition shown in the after-treatment column of Table 5 was obtained, with a dephosphorization rate of 48% and a desulfurization rate of 94%.

第５表（但し、ｔｒ、は微量を示す）実施例５この実施例においては、下記第６表の処理前欄に記載の
組成を有するＣｒ含有溶鉄を５ｋｇ高周波溶解炉で溶解
し、この溶鉄を１５５０°Ｃに保持し、Ｃａ０２０％、
Ｂａ０５５％、ＣａＦ２２０％、Ｃｒ２０３５％の組成
を有する混合フラックスを溶鉄１ｋｇ当り１００ｇ投入
した。その結果、第６表の処理後欄に記載の組成を有す
る溶鉄が得られ、脱燐率が４６％、脱硫率が９４％であ
った。Table 5 (however, tr indicates a trace amount) Example 5 In this example, 5 kg of Cr-containing molten iron having the composition described in the pre-treatment column of Table 6 below was melted in a high-frequency melting furnace, and the molten iron was melted in a high-frequency melting furnace. was maintained at 1550°C, Ca020%,
A mixed flux having a composition of 055% Ba, 220% CaF, and 2035% Cr was added at 100 g per 1 kg of molten iron. As a result, molten iron having the composition shown in the after-treatment column of Table 6 was obtained, with a dephosphorization rate of 46% and a desulfurization rate of 94%.

第６表（但し、ｔｒ、は微量を示す）このように、本願発明にて規定したフラックスによれば
、Ｃｒ含を溶鉄を、Ｃｒを酸化損失させることなく、高
効率で脱燐することができる。第２図は、横軸にＣｒ含
有溶鉄中の炭素濃度［％Ｃ］をとり、縦軸に脱燐率をと
って、両者の関係を示すグラフ図である。この第２図は
、前記実施例１乃至実施例５の各実施例における脱燐率
を、溶鉄の炭素濃度［％Ｃ］について整理したものであ
り、添加フラックスの組成及び添加量は各測定値で同一
である。第２図から明らかなように、溶鉄の炭素濃度［
％Ｃ］が４％以下であっても、脱燐率は４０％以上と高
く、極めて広い炭素濃度範囲に亘って高い脱燐率を示し
ている。しかも、第２表乃至第６表かられかるように、
Ｃｒの酸化損失は極めて少ない。Table 6 (However, tr indicates a trace amount) As described above, according to the flux specified in the present invention, it is possible to dephosphorize Cr-containing molten iron with high efficiency without causing oxidation loss of Cr. can. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the carbon concentration [%C] in Cr-containing molten iron on the horizontal axis and the dephosphorization rate on the vertical axis. This Figure 2 shows the dephosphorization rate in each of Examples 1 to 5, organized in terms of the carbon concentration [%C] of the molten iron, and the composition and amount of added flux are determined based on each measured value. are the same. As is clear from Figure 2, the carbon concentration of molten iron [
%C] is 4% or less, the dephosphorization rate is as high as 40% or more, showing a high dephosphorization rate over an extremely wide carbon concentration range. Moreover, as can be seen from Tables 2 to 6,
Oxidation loss of Cr is extremely small.

［発明の効果コこの発明によれば、酸化脱燐方法の利点を維持しつつ、
炭素濃度が４％以下の低炭素鋼を含む広範囲の炭素濃度
に亘り、Ｃｒを実質的に酸化損失させることなく、高効
率で脱燐することができる。[Effects of the Invention] According to this invention, while maintaining the advantages of the oxidative dephosphorization method,
Dephosphorization can be performed with high efficiency without substantially oxidizing loss of Cr over a wide range of carbon concentrations, including low carbon steels with carbon concentrations of 4% or less.

[Brief explanation of drawings]

第１図はＢａＯの配合比と脱燐率との関係を示すグラフ
図、第２図は炭素濃度と脱燐率との関係を示すグラフ図
である。FIG. 1 is a graph showing the relationship between the BaO blending ratio and the dephosphorization rate, and FIG. 2 is a graph showing the relationship between the carbon concentration and the dephosphorization rate.

Claims

[Claims]

In a method for dephosphorizing chromium-containing molten iron by adding a CaO-BaO-CaF_2-based flux to chromium-containing molten iron to remove phosphorus from the molten iron, the flux contains 10 to 90% by weight of BaO and 0 to 40% by weight of CaF_2. weight%,
A method for dephosphorizing chromium-containing molten iron, characterized in that the total amount of CaO and BaO is 60 to 100% by weight.