JP2653264B2 - De-tinning of molten iron - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、溶鉄の脱錫方法に関す
る。より詳細には、本発明は、酸素および酸化鉄より酸
化力の弱い弱酸化剤を溶鉄に投入することで脱炭する際
に、併せて溶鉄から錫を除去する方法に関する。The present invention relates to a method for detinning molten iron. More specifically, the present invention relates to a method for removing tin from molten iron while adding a weak oxidizing agent having weaker oxidizing power than oxygen and iron oxide to the molten iron for decarburization.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年に至り、自動車の解体屑等の鉄系ス
クラップ( 以下単にスクラップという) を電気炉、キュ
ポラ等で溶解したり転炉で用いたりすると、溶銑、溶鋼
中の錫の含量が増すということがしばしば経験される。
この場合の錫はメッキ鋼板等のスクラップから入ってく
る。このようにして溶鉄中に入った錫は、鋼の熱間加工
性の低下や伸びや絞りの低下をもたらすので、鋼の有害
不純物として考えられ、0.1 ％以下に制限することが重
要である。このような不純物としての錫は少なければ少
ない程良い。2. Description of the Related Art In recent years, when iron scrap (hereinafter simply referred to as scrap) such as scrap metal from automobiles is melted in an electric furnace, cupola or the like or used in a converter, the tin content in hot metal and molten steel is reduced. It is often experienced that it increases.
In this case, the tin comes from scrap such as a plated steel sheet. Tin contained in the molten iron in this way causes reduction in hot workability, elongation and drawing of the steel, and is considered to be a harmful impurity in the steel. Therefore, it is important to limit the content to 0.1% or less. The smaller the amount of tin as such an impurity, the better.

【０００３】従来にあっては、鉄鉱石をもっぱら使用す
る鉄鋼一貫メーカにあっては錫の混入は考えられず、し
たがってそのような錫除去は問題とならなかったが、近
年、スクラップの使用比率は鉄鋼生産に比例して増え続
けており、鉄鋼一貫メーカにあってもスクラップからの
錫の混入そして一旦混入した錫の除去が問題となり始め
ている。ところが、錫は鉄よりも貴な金属であるため、
通常の製鋼過程では除去できない。何らかの新規な技術
の開発が求められている。溶鉄の脱錫については、現
在、次のような方法が文献上公知である。[0003] In the past, in an integrated steel maker that mainly uses iron ore, tin was not considered to be mixed, and such removal of tin was not a problem. Is increasing in proportion to the production of steel, and even for integrated steel manufacturers, the incorporation of tin from scrap and the removal of tin once mixed are beginning to become a problem. However, tin is a more noble metal than iron,
It cannot be removed in normal steelmaking processes. There is a need to develop some new technology. As for the removal of tin from molten iron, the following method is currently known in the literature.

【０００４】Ａ. カルシウム−フッ化カルシウムフラッ
クスを用いて、エレクロトスラグ精錬法(ESR) により溶
解する方法：主として脱リンを目的に開発された方法で
あるが、付随的に脱錫が進行する。錫は、錫化カルシウ
ムの形でスラグ中に吸収除去されるものと考えられる。
しかし、この方法はESR 法に限られるので、スクラップ
を用いて安価に鋼を製造するという場合には処理コスト
が高すぎるという問題がある。A. A method of dissolving by electro-slag refining method (ESR) using a calcium-calcium fluoride flux: a method developed mainly for the purpose of dephosphorization, but tin removal proceeds accompanyingly. . It is believed that tin is absorbed and removed in the slag in the form of calcium tin.
However, since this method is limited to the ESR method, there is a problem that when steel is manufactured at low cost using scrap, the processing cost is too high.

【０００５】Ｂ. 炭化カルシウムを用いる方法：原理的
には上記Ａの方法と同じであり、錫は錫化カルシウムの
形で付随的に除去される。上記Ａの方法との違いは、炭
化カルシウムを用いる場合、次式で示されるように、炭
化カルシウム(CaC₂)が分解して生成されるカルシウム(C
a)が錫と反応する点である。 CaC₂ → Ca ＋２[C] この方法は実用的方法として実現される可能性が高い
が、やはりフラックス代が高い点に問題がある。[0005] B. Method using calcium carbide: In principle, the same as the method A described above, and tin is incidentally removed in the form of calcium tin oxide. The difference from the above method A is that when calcium carbide is used, as shown in the following formula, calcium (C ₂ ) generated by decomposition of calcium carbide (CaC ₂ )
a) reacts with tin. CaC ₂ → Ca + 2 [C] This method is likely to be realized as a practical method, but still has a problem in that the flux cost is high.

【０００６】さらに、上記Ａ、Ｂの方法はいずれも、還
元精錬であるのでアルゴン雰囲気内で実施する必要があ
るし、また、脱錫と同時に脱リンが進行するために、処
理後のスラグを大気中に放置すると、スラグ中のリン化
カルシウムが大気中の水分と反応してホスフィンという
ニンニク臭の強い有毒ガスが発生するという問題があ
る。[0006] Furthermore, since the above methods A and B are both refining and refining, they need to be carried out in an argon atmosphere. Further, since the dephosphorization proceeds simultaneously with the removal of tin, the slag after the treatment is used. If left in the air, there is a problem that calcium phosphide in the slag reacts with moisture in the air to generate phosphine, a toxic gas with a strong garlic odor.

【０００７】Ｃ．超高真空処理法：これは [ジャーナル
オブ ジ アイアン アンド スチール インスティ
チュート (JOURNAL OF THE IRON AND STEEL INSTITUTE)
[1959年 (昭和34年) ２月発行] の112 〜175 頁に記載
のジー. エム. ギル (G.M.Gill) 等著のザ ビヘイビア
オブ ベアリアス エレメンツ イン バキューム
スチールメイキング(The behaviour of various elemen
ts in vacuum steelmaking)と題する論文]に開示されて
いる。C. Ultra High Vacuum Processing: This is [JOURNAL OF THE IRON AND STEEL INSTITUTE]
The Behavior of Bearias Elements in Vacuum, written by GMGill et al., On pages 112-175 of [Issued February 1959]
Steelmaking (The behavior of various elemen
ts in vacuum steelmaking).

【０００８】錫の蒸気圧が鉄より高いことを利用して、
錫を超高真空下で蒸発除去させる方法である。しかし、
この方法では、真空度を10^-3〜10^-6mmHgにすることが必
要であり、この真空度は現在、溶鉄の真空処理で通常使
用されている真空度0.1 〜200 Torrに比べて非常に高
く、また蒸発速度が遅い点からも実用性に欠け、ルツボ
規模での実験でしか成功していない。[0008] Utilizing that the vapor pressure of tin is higher than that of iron,
This is a method in which tin is evaporated and removed under an ultra-high vacuum. But,
In this method, the degree of vacuum needs to be 10 ⁻³ to 10 ⁻⁶ mmHg, which is much higher than the vacuum degree of 0.1 to 200 Torr currently used for vacuum processing of molten iron. It is not practical due to its high and slow evaporation rate, and has only been successful in experiments on a crucible scale.

【０００９】以上に述べたように、脱錫については、ル
ツボ規模での成功例はあっても、コストあるいは技術上
の問題から、実用性のある方法はなく、このため、従来
は、スクラップを溶解して得る溶鉄の錫の含量を目標値
以下にするためには、もっぱらスクラップの選択に依存
していた [前掲メタルプログレス 1960 年９月号の76
頁] 。しかし、ヨーロッパや米国のような先進国では、
社会資本の蓄積が多いためにスクラップの発生量が多
く、これを使っての製鋼の比率が高いことから、いずれ
は日本においてもスクラップを主原料とする製鋼がさか
んになる可能性が高い。この意味においても、溶鉄の脱
錫技術は、今後ますます重要になるものと考えられる。[0009] As described above, there are no practical methods for tin removal, although there have been successful cases on the crucible scale, due to cost or technical problems. In order to make the tin content of the molten iron obtained by melting below the target value, it was solely dependent on the selection of scrap [Metal Progress, September 1960, 76].
Page]. But in developed countries like Europe and the United States,
Because of the large accumulation of social capital, a large amount of scrap is generated, and the ratio of steelmaking using this is high. Therefore, there is a high possibility that steelmaking using scrap as the main raw material will eventually become popular in Japan. In this sense as well, the technology for removing tin from molten iron is expected to become increasingly important in the future.

【００１０】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した当
業界の現状および社会的要請に鑑み、スクラップの種類
を問うことなく適用でき、実用真空下で実施可能であ
る、溶鉄から錫を高効率で除去する方法を提供すること
を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned current state of the art and social demands, the present invention can be applied without depending on the type of scrap and can be implemented under a practical vacuum. It is an object to provide a method for removing with efficiency.

【００１１】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者は既に20Torr以下という実用真空下で酸素
および酸化鉄より酸化力の弱い弱酸化剤を溶鉄に添加し
脱炭することを特徴とする方法を見い出した (特開昭61
−119612号公報参照) 。その後さらに検討を重ねた結
果、溶鉄の[S] が高い場合、より効果的な脱Snが進行す
ることを見い出し、本発明を完成した。In order to achieve the above object, the present inventor has already proposed that a weak oxidizing agent having a lower oxidizing power than oxygen and iron oxide be added to molten iron under a practical vacuum of 20 Torr or less to decarbonize. Found a method that is characterized by
-119612). As a result of further studies, it was found that when the [S] of the molten iron was high, more effective Sn removal proceeded, and the present invention was completed.

【００１２】すなわち、本発明は、最も広義には、20To
rr以下の真空下で[S] を0.07％以上とした溶鉄に弱酸化
剤を添加することを特徴とする溶鉄からの脱錫方法であ
る。なお、ここに、「弱酸化剤」とは酸素および酸化鉄
より酸化力の弱い弱酸化剤であり、酸化マグネシウムお
よび二酸化ケイ素によって代表される。その添加量は特
に制限されず、また炭素含有量によって変わるが、通常
は10〜50kg/t程度で十分である。That is, the present invention, in its broadest sense, comprises
This is a method for removing tin from molten iron, which comprises adding a weak oxidizing agent to molten iron whose [S] is 0.07% or more under a vacuum of rr or less. Here, the "weak oxidizing agent" is a weak oxidizing agent having a lower oxidizing power than oxygen and iron oxide, and is represented by magnesium oxide and silicon dioxide. The addition amount is not particularly limited and varies depending on the carbon content, but usually about 10 to 50 kg / t is sufficient.

【００１３】本発明の好適態様によればC 含有量が 0.5
〜４％という溶鉄を用いると脱炭にともなって脱錫がよ
り効率的に進行する。本発明の方法の適用対象となる溶
鉄のタイプに特別の制限はない。例えば、通常のスクラ
ップを溶解して得られる炭素鋼の溶鋼や溶銑でも、ある
いは、ニッケルやクロムを多く含んだステンレス鋼の溶
鉄でもよい。According to a preferred embodiment of the present invention, the C content is 0.5
When the molten iron of up to 4% is used, tin removal proceeds more efficiently with decarburization. There is no particular limitation on the type of molten iron to which the method of the present invention can be applied. For example, molten steel or hot metal of carbon steel obtained by melting ordinary scrap, or molten iron of stainless steel containing a large amount of nickel or chromium may be used.

【００１４】なお、真空下において溶鉄中の[S] 量が0.
01％以上の場合、SnはSnS として蒸発が促進されるとの
研究発表があるが(CAMP ISIJ Vol.3, 1990, 1184) 、こ
の方法にあっては前述の真空蒸発法と同様に10^-1Pa(10
^-3Torr) という高真空下での処理を要する。しかし、本
発明においては20 Torr 以下という実用減圧下で弱酸化
剤を添加すればSnの蒸発速度が改善されるのである。It is to be noted that the amount of [S] in the molten iron is 0.
01% or more, Sn may Presentations of the evaporation as SnS is promoted but (CAMP ISIJ Vol.3, 1990, 1184 ), and In this way the same manner as described above the vacuum evaporation method is 10 ^{- 1} Pa (10
Requires processing under a high vacuum of ^-3 Torr). However, in the present invention, if a weak oxidizing agent is added under a practical reduced pressure of 20 Torr or less, the evaporation rate of Sn can be improved.

【００１５】[0015]

【作用】次に、添付図面を参照して本発明の原理につい
てさらに具体的に説明する。図１は初期[C] ＝0.5 ％で
Δ[C] 0.1 ％だけ脱炭した場合の脱錫率に及ぼす[S] の
影響を示すグラフである。その他の脱錫条件は、真空度
が１Torr、温度1650℃、錫含有量0.1％であった。[S]
が0.07％以上でより効果的な脱錫が進行することが分か
る。但し、追って添付図面を参照しながら説明するよう
に、溶鉄の炭素含量が高いほどに脱錫の効率は高い。Next, the principle of the present invention will be described more specifically with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a graph showing the effect of [S] on the tin removal rate when decarburizing only [C] by 0.1% at the initial [C] = 0.5%. Other detinning conditions were as follows: the degree of vacuum was 1 Torr, the temperature was 1650 ° C., and the tin content was 0.1%. [S]
It can be seen that more effective removal of tin proceeds at 0.07% or more. However, as will be described later with reference to the accompanying drawings, the higher the carbon content of the molten iron, the higher the efficiency of tin removal.

【００１６】本発明の方法で用いられる酸化剤として
は、酸素および酸化鉄より弱い酸化剤であればいずれも
良い。酸素あるいは酸化鉄のような酸化力の強い酸化剤
を使うと、酸素原子が脱炭および脱錫反応の界面に局在
する量が増加し、錫の原子のこの反応界面への移動が妨
げられ、脱錫が阻害されるからであると考えられる。従
って、例えば、酸化マグネシウム、二酸化ケイ素、また
はそれらの混合物が使用可能である。酸化マグネシウ
ム、二酸化ケイ素は安価であり、また、還元生成物であ
るマグネシウムは蒸発し、一方ケイ素は溶鉄に入るが、
溶鉄には無害であるので、このような酸化物を酸化剤の
主成分とすることが好ましい。The oxidizing agent used in the method of the present invention may be any oxidizing agent weaker than oxygen and iron oxide. The use of a strong oxidizing agent, such as oxygen or iron oxide, increases the amount of oxygen atoms localized at the interface of the decarburization and detinization reactions, preventing the transfer of tin atoms to this reaction interface. It is considered that this is because tin removal is inhibited. Thus, for example, magnesium oxide, silicon dioxide, or mixtures thereof can be used. Magnesium oxide and silicon dioxide are inexpensive, and magnesium, a reduction product, evaporates, while silicon enters molten iron,
Since it is harmless to molten iron, such an oxide is preferably used as a main component of the oxidizing agent.

【００１７】なお、溶鉄のケイ素含有量が問題になる程
に多い場合があっても、脱錫処理後に生石灰と酸素ある
いは酸化鉄を添加すれば脱ケイは容易に可能である。使
用する酸化剤は純品である必要はなく、それらを主成分
とするものであればいずれでもよい。例えば、酸化マグ
ネシウムあるいは二酸化ケイ素を酸化剤として使用しよ
うとする場合には、レンガくずやケイ砂を使用してもよ
い。また、反応性をさらに増すために、これらの酸化剤
を滓化させるべく補助的にホタル石(CaF₂)を添加するこ
ともできる。Even if the silicon content of the molten iron may be so high as to be a problem, desiliconization can be easily performed by adding quicklime and oxygen or iron oxide after the tin removal treatment. The oxidizing agent to be used does not need to be a pure product, and any oxidizing agent may be used as long as it contains them as a main component. For example, when magnesium oxide or silicon dioxide is to be used as an oxidizing agent, brick waste or silica sand may be used. In order to further increase the reactivity, fluorite (CaF ₂ ) can be added as an auxiliary to make these oxidizing agents slag.

【００１８】使用する酸化剤は、反応速度を高めると言
う観点から、飛散しない範囲内でできるだけ細かくする
ことが望ましい。実用的には、直径0.5mm以下の粒径を
持つ粒子として使用することが好ましい。これらの弱酸
化剤はいづれの方法にても溶鉄に添加することができ、
例えば、単に表面へ投入するのみでも十分である。但
し、反応速度を高めるためには、アルゴンガス、窒素ガ
ス等をキャリアガスとして使って溶鉄中へ噴射するか、
溶鉄表面へ吹き付けることが好ましい。添加速度は脱炭
速度に見合った速度とすることが好ましいが、それより
早くても遅くてもよく、あるいは、必要量全量を最初に
添加しても良い。From the viewpoint of increasing the reaction rate, the oxidizing agent used is desirably as fine as possible within a range not scattering. Practically, it is preferable to use as particles having a diameter of 0.5 mm or less. These weak oxidants can be added to the molten iron by any method,
For example, it is sufficient to simply throw it on the surface. However, in order to increase the reaction rate, argon gas, nitrogen gas, etc. should be injected into the molten iron using carrier gas,
It is preferable to spray onto the surface of the molten iron. The rate of addition is preferably a rate corresponding to the decarburization rate, but may be faster or slower, or the entire required amount may be added first.

【００１９】処理温度は、反応速度を高めるためには高
温である程好ましいが、原理的には脱炭が進行する温度
以上であれば良い。本発明の実施に必要な真空度を得る
手段には特に制限はない。例えば、取鍋脱ガス法、 VAD
あるいはLFV 、DH真空脱ガス法、RH真空脱ガス法、ASEA
-SKF脱ガス法などいづれをも使用できる。なお、本発明
の方法においては、脱炭が吸熱反応であるため、反応の
進行につれて温度が徐々に低下する。従って、必要に応
じて途中で加熱することが望ましい場合がある。この場
合の加熱方法も特に限定されることはなく、アーク等を
使っての電気加熱、アルミニウム等を添加しての酸化吹
精等、いかなる方法でもよい。The treatment temperature is preferably as high as possible in order to increase the reaction rate. However, in principle, the treatment temperature may be higher than the temperature at which decarburization proceeds. There is no particular limitation on the means for obtaining the degree of vacuum necessary for implementing the present invention. For example, ladle degassing, VAD
Or LFV, DH vacuum degassing, RH vacuum degassing, ASEA
-Either SKF degassing method can be used. In the method of the present invention, decarburization is an endothermic reaction, so that the temperature gradually decreases as the reaction proceeds. Therefore, it may be desirable to perform heating midway if necessary. The heating method in this case is also not particularly limited, and may be any method such as electric heating using an arc or the like, oxidizing blowing with addition of aluminum or the like.

【００２０】本発明の方法では、脱炭反応速度を上げる
ためには、攪拌を行うことが好ましい。そのための攪拌
方法としては、アルゴンを使ってのバブリング、インペ
ラー等を使っての機械的攪拌、あるいは、誘導電流等を
利用しての電気的攪拌等、いかなる方法でもよい。図２
は、本発明にかかる方法を実施する場合における雰囲気
の真空度の影響を示すグラフである。真空度が高い程に
脱銅、脱錫が効率的に進行することがわかる。なお、こ
のグラフは次の条件下での実験の結果に基づいて得られ
た。In the method of the present invention, it is preferable to carry out stirring in order to increase the decarburization reaction rate. As a stirring method therefor, any method such as bubbling using argon, mechanical stirring using an impeller, or electric stirring using an induced current or the like may be used. FIG.
4 is a graph showing the effect of the degree of vacuum in the atmosphere when the method according to the present invention is performed. It can be seen that the higher the degree of vacuum, the more efficiently copper removal and tin removal proceed. This graph was obtained based on the results of an experiment under the following conditions.

【００２１】溶鉄量 : 2kg、初期炭素含量＝0.5 ％ 初期錫含量 ＝0.06％ 溶解炉 : ZrO₂ ルツボを備えた高周波溶解炉 温度 : 1650 ℃ 酸化剤 ： ＭｇＯ 本発明の方法の実施においては真空度は２０Ｔｏｒｒ以
下であり、５Torr以下であることが好ましい。これは、
真空度が高い程に脱炭量に対する脱錫量の割合が多くな
ることもさることながら、脱炭そのものが起こり易くな
るためである。Molten iron content: 2 kg, initial carbon content = 0.5%, initial tin content = 0.06% Melting furnace: high frequency melting furnace with ZrO ₂ crucible Temperature: 1650 ° C. Oxidizing agent: MgO Vacuum degree in carrying out the method of the present invention Is not more than 20 Torr, preferably not more than 5 Torr. this is,
This is because the higher the degree of vacuum, the greater the ratio of the amount of tin removal to the amount of decarburization, but the more easily the decarburization itself occurs.

【００２２】その理由は、本発明の方法では、次式(1)
、(2)に従って炭素と酸化マグネシウム、炭素と二酸化
ケイ素とが反応して一酸化炭素が生成されるので、 [C] ＋MgO → Mg ↑＋ CO ・・・(1) [C] ＋ 1/2 SiO₂ → 1/2[Si]＋CO・・・(2) 高真空で一酸化炭素分圧が低くなると上記反応は右に進
み、脱炭自体が促進されるからである。真空度が高い程
に脱炭量に対する脱錫量の割合が大きくなる理由として
は次の２点が考えられる。The reason is that in the method of the present invention, the following equation (1)
According to (2), carbon and magnesium oxide and carbon and silicon dioxide react with each other to produce carbon monoxide. [C] + MgO → Mg → + CO (1) [C] +1/2 SiO ₂ → 1/2 [Si] + CO (2) When the partial pressure of carbon monoxide decreases in a high vacuum, the above reaction proceeds to the right, and the decarburization itself is promoted. The following two points can be considered as the reason why the ratio of the amount of tin removal to the amount of decarburization increases as the degree of vacuum increases.

【００２３】(1) 本発明の方法では、錫は、SnおよびSn
S として蒸発除去されるものであり、脱炭により生成さ
れた一酸化炭素ガス中にこのSnとSnS の蒸気が入り、一
酸化炭素ガスと共に除去されるものと考えられる。従っ
て、真空度と一酸化炭素ガス中の錫の蒸気分圧とにより
脱錫の進行速度が決定されると考えられ、このため、真
空度が高い程に脱錫が促進されると考えられる。 (2) 脱炭は、上記式(1) 、(2) に従って進行するが、酸
化マグネシウム、二酸化ケイ素により供給される酸素が
溶鉄の脱炭反応界面近傍に溶け込んで脱炭するとも表現
できる。(1) In the method of the present invention, tin is composed of Sn and Sn
It is supposed that S and SnS vapor enter the carbon monoxide gas generated by decarburization and are removed together with the carbon monoxide gas. Therefore, it is considered that the progress rate of tin removal is determined by the degree of vacuum and the vapor partial pressure of tin in the carbon monoxide gas. Therefore, it is considered that tin removal is promoted as the degree of vacuum is higher. (2) Decarburization proceeds according to the above formulas (1) and (2), but it can also be expressed that oxygen supplied by magnesium oxide and silicon dioxide is dissolved in the vicinity of the decarburization reaction interface of the molten iron and decarburized.

【００２４】[C] ＋[O] → CO ・・・(3) 従って、真空度が高い程に一酸化炭素分圧は低くなって
上記反応(3) は右に進行し、脱炭反応界面での酸素量が
少ない状態で脱炭が進行する。酸素は界面活性な元素で
ある。従って、前述の如く、酸素が多いと、脱炭および
脱錫反応の界面に局在する酸素の量が増加し、錫の反応
界面への移動が妨げられ、脱錫が阻害される。従って真
空度が高くなり、これに伴って反応界面での酸素量が少
なくなることが脱錫にとり好ましいと考えられる。[C] + [O] → CO (3) Accordingly, the higher the degree of vacuum, the lower the carbon monoxide partial pressure, and the above reaction (3) proceeds to the right, and the decarburization reaction interface Decarburization proceeds in a state where the amount of oxygen is small. Oxygen is a surface active element. Therefore, as described above, when the amount of oxygen is large, the amount of oxygen localized at the interface of the decarburization and detinization reactions increases, and the movement of tin to the reaction interface is hindered, and detinning is inhibited. Therefore, it is considered preferable to increase the degree of vacuum and thereby reduce the amount of oxygen at the reaction interface for tin removal.

【００２５】図３は本発明の方法により、１Torrの真空
下で、弱酸化剤として酸化マグネシウムを用いて溶鉄を
脱炭した場合における、銅、錫の典型的な減少状態を示
している。溶解条件その他は図２の場合に同じであっ
た。炭素含量の減少、すなわち、脱炭の進行と共に、錫
含量が減少していることが分かる。また、これらの図か
らもわかるように、炭素含量が多い程、脱炭量に対する
脱錫量の割合が大きい。これからは、C 含有量は0.5 ％
以上が好ましい。FIG. 3 shows a typical reduced state of copper and tin when the molten iron is decarburized using the magnesium oxide as a weak oxidizing agent under a vacuum of 1 Torr according to the method of the present invention. The dissolution conditions and others were the same as in FIG. It can be seen that the tin content decreases as the carbon content decreases, that is, as the decarburization progresses. Also, as can be seen from these figures, as the carbon content increases, the ratio of the amount of tin removal to the amount of decarburization increases. From now on, the C content is 0.5%
The above is preferred.

【００２６】この理由としては次の２点が考えられる。 (1) 前記反応式(3) から明らかなように、炭素量が多い
程に脱炭反応界面の酸素が少ない状態で脱炭できるの
で、前記した界面に酸素が局在することに起因する弊害
が少ない。 (2) 炭素が多い程に錫の活量係数が増大し、その結果と
して脱錫の進行が促進される。The following two points can be considered for this reason. (1) As is clear from the reaction formula (3), since the decarburization reaction interface can be decarburized in a state where the amount of carbon is large as the amount of carbon is large, the adverse effect due to the localization of oxygen at the interface described above is obtained. Less is. (2) As the amount of carbon increases, the activity coefficient of tin increases, and as a result, the progress of tin removal is promoted.

【００２７】次に、図４は以上に述べた傾向の理解を容
易にするために、１Torrの真空下で、酸化マグネシウム
を弱酸化剤として使用して脱炭した場合における、脱錫
率と炭素含量とのそれぞれの関係を示したものである。
この場合にも溶解条件その他は図２の場合に同じであっ
た。図４から明瞭に示されるように、脱錫率は脱炭処理
前の炭素含量により大きく影響される。特に、炭素含有
量3 〜4 ％で錫含有量の減少率が大きくなっている。Next, FIG. 4 shows, in order to facilitate understanding of the tendency described above, the tin removal ratio and the carbon content when decarburizing using magnesium oxide as a weak oxidizing agent under a vacuum of 1 Torr. It shows each relationship with the content.
Also in this case, the dissolution conditions and others were the same as in the case of FIG. As clearly shown in FIG. 4, the tin removal rate is greatly affected by the carbon content before the decarburization treatment. In particular, when the carbon content is 3 to 4%, the reduction rate of the tin content is large.

【００２８】従って、本発明の方法はC:0.5 ％以上、好
ましくは3 〜4 ％と高炭素含有溶鉄で実施すると効果が
大きいが、スクラップを電気炉で溶解した場合のよう
に、炭素含量が例えば0.5 ％以下であっても、効果的な
脱錫は可能である。効率的な脱錫に必要な炭素量が不足
する場合には、脱炭処理前に加炭しておけばよい。次
に、本発明をその実施例によってさらに具体的に説明す
る。Therefore, the method of the present invention is highly effective when it is carried out with molten iron having a high carbon content of not less than 0.5%, preferably 3 to 4%, but has a large carbon content as in the case where scrap is melted in an electric furnace. For example, even if the content is 0.5% or less, effective tin removal is possible. If the amount of carbon necessary for efficient detinning is insufficient, the carbonization may be performed before the decarburization treatment. Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

【００２９】[0029]

【実施例】【Example】

実施例１ スクラップ1.5 トンを高周波炉で溶解後、加炭して得た
溶銑 (表１に鉄以外の成分の組成割合を示す) を300kw
、１kHz の高周波電力で攪拌し、また、温度を1650℃
に、真空度を１Torrに調整した。その後、20kgのケイ砂
を分投した。２時間後に調査したところ、同じく表１に
示すような結果が得られた。なお、比較法２として、同
様な条件で処理したが、弱酸化剤であるケイ砂を添加し
なかった場合についての結果を示す。Example 1 1.5 tons of scrap was melted in a high-frequency furnace, and then the hot metal obtained by carburizing (Table 1 shows the composition ratio of components other than iron) was 300 kw.
Stir with high frequency power of 1kHz.
And the degree of vacuum was adjusted to 1 Torr. Thereafter, 20 kg of silica sand was dispensed. Investigation was carried out two hours later, and the same results as shown in Table 1 were obtained. As Comparative Method 2, the results are shown for the case where the treatment was carried out under the same conditions, but silica sand as a weak oxidizing agent was not added.

【００３０】[0030]

【表１】 [Table 1]

【００３１】このように[S]=0.10％の場合脱錫率が90％
であるのに対し、〔S 〕＝0.01％の場合脱錫率は72％で
あり、本発明によれば脱Snがほぼ25％増進行した。Thus, when [S] = 0.10%, the tin removal rate is 90%.
On the other hand, when [S] = 0.01%, the tin removal ratio was 72%, and according to the present invention, the removal of Sn progressed by almost 25%.

【００３２】実施例２ スクラップ1.5 トンを高周波炉で溶解し、1650℃に調整
後、炉底のポーラスプラグから２リットル／分のアルゴ
ンガスを溶鋼 (表２に鉄以外の成分の組成割合を示す)
中に通気して攪拌しながら、真空度を２Torrに調整し
た。その後、0.5 Nm³/分のアルゴンガスをキャリアガス
として使い、25kgの酸化マグネシウムを少量ずつパイプ
を通じて該溶鋼表面に吹き付けた。1.5 時間後に調べた
結果、表２のような結果が得られた。比較例−２は弱酸
化剤である酸化マグネシウムを添加しなかった場合を示
す。Example 2 1.5 tons of scrap were melted in a high-frequency furnace and adjusted to 1650 ° C., and 2 liter / min of argon gas was passed through a porous plug at the bottom of the furnace to molten steel (Table 2 shows the composition ratio of components other than iron. )
The degree of vacuum was adjusted to 2 Torr while aeration and stirring were performed. Thereafter, using argon gas of 0.5 Nm ³ / min as a carrier gas, 25 kg of magnesium oxide was sprayed little by little onto the surface of the molten steel through a pipe. After 1.5 hours, the results were as shown in Table 2. Comparative Example-2 shows a case where magnesium oxide as a weak oxidizing agent was not added.

【００３３】[0033]

【表２】 [Table 2]

【００３４】@このように[S]=0.11％の場合脱錫率が73
％であるのに対し、〔S 〕＝0.01％の場合脱錫率は36％
であった。また、実施例１と２との比較からも分かるよ
うに炭素含有量の多い場合には脱錫率の改善が著しい。@ Thus, when [S] = 0.11%, the tin removal ratio is 73.
%, Whereas when [S] = 0.01%, the tin removal rate is 36%
Met. Further, as can be seen from the comparison between Examples 1 and 2, when the carbon content is large, the tin removal rate is significantly improved.

【００３５】[0035]

【発明の効果】以上に述べたように、本発明により、20
Torr以下の実用的な真空下でいかなるタイプの溶鉄から
も効率良く錫を除去できる。As described above, according to the present invention, 20
Tin can be efficiently removed from any type of molten iron under a practical vacuum of Torr or less.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】脱Sn率に及ぼす[S] の影響を示すグラフであ
る。FIG. 1 is a graph showing the effect of [S] on the Sn removal rate.

【図２】脱Snに及ぼす真空度の影響を示すグラフであ
る。FIG. 2 is a graph showing the effect of the degree of vacuum on Sn removal.

【図３】酸化マグネシウムを酸化剤として場合の処理前
[C] と脱Sn率の関係を示すグラフである。FIG. 3 before treatment when magnesium oxide is used as an oxidizing agent
4 is a graph showing the relationship between [C] and the Sn removal rate.

【図４】酸化マグネシウムを用いた場合の溶鉄中の炭素
変化量とSnの減少量の関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the amount of change in carbon in molten iron and the amount of decrease in Sn when magnesium oxide is used.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 20Torr以下の真空下で、弱酸化剤を溶鉄
中に投入して脱炭および脱錫する際に、硫黄含有量を0.
07％以上とした溶鉄に前記弱酸化剤を添加することを特
徴とする溶鉄の脱錫方法。When a weak oxidizing agent is introduced into molten iron under a vacuum of 20 Torr or less to decarburize and detin, the sulfur content is reduced to 0.1.
A method for detinning molten iron, comprising adding the weak oxidizing agent to molten iron having a concentration of 07% or more. 【請求項２】 溶鉄への前記弱酸化剤の投入を５Torr以
下の真空下で行う請求項１記載の方法。2. The method according to claim 1, wherein the introduction of the weak oxidizing agent into the molten iron is performed under a vacuum of 5 Torr or less. 【請求項３】 前記弱酸化剤の主成分が、酸化マグネシ
ウム、二酸化ケイ素またはそれらの混合物である請求項
１または２記載の方法。3. The method according to claim 1, wherein the main component of the weak oxidizing agent is magnesium oxide, silicon dioxide or a mixture thereof.