JP2947063B2 - ステンレス鋼の製造方法 - Google Patents
ステンレス鋼の製造方法Info
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- JP2947063B2 JP2947063B2 JP9862194A JP9862194A JP2947063B2 JP 2947063 B2 JP2947063 B2 JP 2947063B2 JP 9862194 A JP9862194 A JP 9862194A JP 9862194 A JP9862194 A JP 9862194A JP 2947063 B2 JP2947063 B2 JP 2947063B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルゴン酸素脱炭炉
（AOD 炉) 、転炉などの製鋼炉において、溶銑、スクラ
ップ、合金鉄等を用いてステンレス鋼を製造する方法に
関するものである。
（AOD 炉) 、転炉などの製鋼炉において、溶銑、スクラ
ップ、合金鉄等を用いてステンレス鋼を製造する方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ステンレス鋼の溶製方法として最も典型
的なプロセスは、スクラップやFe−Cr、Fe−Ni等の合金
鉄を主原料として、これを電気炉で溶解し、その後AOD
炉またVOD 炉等で脱炭と還元精錬を行い、出鋼後受鋼鍋
でAr吹き込みを行って溶鋼の清浄化および温度コントロ
ールを行い、しかる後連続鋳造機にかけるというもので
ある。
的なプロセスは、スクラップやFe−Cr、Fe−Ni等の合金
鉄を主原料として、これを電気炉で溶解し、その後AOD
炉またVOD 炉等で脱炭と還元精錬を行い、出鋼後受鋼鍋
でAr吹き込みを行って溶鋼の清浄化および温度コントロ
ールを行い、しかる後連続鋳造機にかけるというもので
ある。
【０００３】また文献 (「鉄と鋼」 1985,vol.71,180)
にあるように、電気炉を用いずに底吹き転炉内に溶銑を
装入し、ステンレス鋼の成分となるように脱炭吹錬中ま
たは吹錬前にスクラップや合金鉄を添加して所定の成分
とし、脱炭吹錬終了後Fe−Si等の合金鉄を投入して還元
工程に移行し、しかる後出鋼して連続鋳造するプロセス
もある。
にあるように、電気炉を用いずに底吹き転炉内に溶銑を
装入し、ステンレス鋼の成分となるように脱炭吹錬中ま
たは吹錬前にスクラップや合金鉄を添加して所定の成分
とし、脱炭吹錬終了後Fe−Si等の合金鉄を投入して還元
工程に移行し、しかる後出鋼して連続鋳造するプロセス
もある。
【０００４】その他に原料の１種にクロム鉱石を用いた
ステンレス鋼溶製プロセスも存在する。例えば文献
(「鉄と鋼」 1985,vol.71,1072)ではAOD 炉に溶銑を装
入して、しかる後クロム鉱石とコークスを投入して、い
わゆる溶融還元を行い、その後スラグを除去して通常の
脱炭精錬を行う方法を提案している。
ステンレス鋼溶製プロセスも存在する。例えば文献
(「鉄と鋼」 1985,vol.71,1072)ではAOD 炉に溶銑を装
入して、しかる後クロム鉱石とコークスを投入して、い
わゆる溶融還元を行い、その後スラグを除去して通常の
脱炭精錬を行う方法を提案している。
【０００５】しかし上記従来方法では、以下の問題点が
ある。 (1) 大量のSi (多くの場合Fe−Si) を添加するためコス
トが高くなる。 (2) 反応生成物としてSiO2が発生するため、それを中和
するのにCaO を大量に必要とする。またその結果、大量
のスラグが発生する。 (3) 酸化クロムのシリコンによる還元反応は発熱反応の
ため、温度が上昇することおよび上記スラグは流動性に
富むことにより、耐火物を侵食する。
ある。 (1) 大量のSi (多くの場合Fe−Si) を添加するためコス
トが高くなる。 (2) 反応生成物としてSiO2が発生するため、それを中和
するのにCaO を大量に必要とする。またその結果、大量
のスラグが発生する。 (3) 酸化クロムのシリコンによる還元反応は発熱反応の
ため、温度が上昇することおよび上記スラグは流動性に
富むことにより、耐火物を侵食する。
【０００６】そこで特公平４−38806 号公報では、溶融
還元炉と脱炭炉とを用意し、脱炭炉でのステンレス粗溶
鋼の仕上げ脱炭末期の含酸化クロムスラグを溶融還元炉
に戻して、クロム分を還元回収するプロセスを提案して
いる。これにより脱炭炉におけるFe−Siを用いた還元期
を省略できるため、上記の問題点は解決されるとしてい
る。また脱炭炉に残留した酸化クロム含有スラグを次チ
ャージのステンレス溶鋼中のＣで還元回収する場合につ
いては、溶湯中のＣが５％、1500℃以上であれば可能と
している。
還元炉と脱炭炉とを用意し、脱炭炉でのステンレス粗溶
鋼の仕上げ脱炭末期の含酸化クロムスラグを溶融還元炉
に戻して、クロム分を還元回収するプロセスを提案して
いる。これにより脱炭炉におけるFe−Siを用いた還元期
を省略できるため、上記の問題点は解決されるとしてい
る。また脱炭炉に残留した酸化クロム含有スラグを次チ
ャージのステンレス溶鋼中のＣで還元回収する場合につ
いては、溶湯中のＣが５％、1500℃以上であれば可能と
している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
特公平４−38806 号公報に開示された方法における問題
点の第１は、溶融還元炉と脱炭炉の２炉を持たなければ
実現できないことである。また脱炭炉に残留した含有酸
化クロムスラグを次チャージの溶銑中のＣで還元回収す
る場合には、溶湯中のＣによるCr2O3 還元率が十分でな
いという問題があり、さらに脱硫問題については全く考
慮されていない。
特公平４−38806 号公報に開示された方法における問題
点の第１は、溶融還元炉と脱炭炉の２炉を持たなければ
実現できないことである。また脱炭炉に残留した含有酸
化クロムスラグを次チャージの溶銑中のＣで還元回収す
る場合には、溶湯中のＣによるCr2O3 還元率が十分でな
いという問題があり、さらに脱硫問題については全く考
慮されていない。
【０００８】すなわち、確かに、上述の公報開示方法の
ように、ステンレス鋼の粗溶鋼を仕上げ脱炭するときに
生じた酸化クロムを含有するスラグを、次チャージ以降
の脱炭時にリサイクル使用することは、溶湯中の炭素、
またはコークス等の含炭素材により酸化クロムを還元
し、金属Siを省略または使用量の節減のためには有効で
ある。
ように、ステンレス鋼の粗溶鋼を仕上げ脱炭するときに
生じた酸化クロムを含有するスラグを、次チャージ以降
の脱炭時にリサイクル使用することは、溶湯中の炭素、
またはコークス等の含炭素材により酸化クロムを還元
し、金属Siを省略または使用量の節減のためには有効で
ある。
【０００９】しかし、炭素のCr2O3 還元力はSiほど強く
ないため、Cr2O3 を100 ％還元するためには長い反応時
間を要するし、連続鋳造機の速度に間に合わないことに
よる生産性低下と、耐火物原単位の悪化を招いてしま
う。
ないため、Cr2O3 を100 ％還元するためには長い反応時
間を要するし、連続鋳造機の速度に間に合わないことに
よる生産性低下と、耐火物原単位の悪化を招いてしま
う。
【００１０】さらに、多量の炭材を使用するため、炭材
からのＳ導入が非常に高くなり、従って脱炭炉処理後の
鋼中「%S」も高くなってしまう。すると、次工程である
二次精錬炉 (VOD 処理、バブリング、パウダーインジェ
クション等) の脱硫能力では製品規格「%S」まで低減で
きないという問題が生じてしまう。
からのＳ導入が非常に高くなり、従って脱炭炉処理後の
鋼中「%S」も高くなってしまう。すると、次工程である
二次精錬炉 (VOD 処理、バブリング、パウダーインジェ
クション等) の脱硫能力では製品規格「%S」まで低減で
きないという問題が生じてしまう。
【００１１】そして仕上げ脱炭末期スラグ中のCr2O3 を
溶湯中のＣで還元した後、Si含有合金を少量添加してCr
2O3 を十分に還元回収し、同時に脱硫をも促進すること
が必要となる。
溶湯中のＣで還元した後、Si含有合金を少量添加してCr
2O3 を十分に還元回収し、同時に脱硫をも促進すること
が必要となる。
【００１２】そこで本件特許出願人は、特願平５−1461
67号として、脱炭末期スラグを同一炉にリサイクルして
次チャージの粗溶湯の脱炭昇温時にスラグ中酸化クロム
を[C] で還元回収し、還元末期にSi含有合金を添加して
クロム回収率を向上させるプロセスを提案している。
67号として、脱炭末期スラグを同一炉にリサイクルして
次チャージの粗溶湯の脱炭昇温時にスラグ中酸化クロム
を[C] で還元回収し、還元末期にSi含有合金を添加して
クロム回収率を向上させるプロセスを提案している。
【００１３】この方法によれば、たしかに、効果的に酸
化クロムの還元回収を行うことができるが、この特願平
５−146167号の方法では、スラグ中のCr2O3 を溶湯中Ｃ
により還元し、還元末期にSi含有合金を添加することに
より仕上げ還元と同時に脱硫も行うとしているだけで、
脱硫の臨界条件については言及していない。
化クロムの還元回収を行うことができるが、この特願平
５−146167号の方法では、スラグ中のCr2O3 を溶湯中Ｃ
により還元し、還元末期にSi含有合金を添加することに
より仕上げ還元と同時に脱硫も行うとしているだけで、
脱硫の臨界条件については言及していない。
【００１４】ここに、本発明の目的は、溶融還元炉と脱
炭炉の２炉を持つ必要もなく、低コストで容易に実施で
きかつクロム回収および脱硫も同時に効果的に行われる
ステンレス鋼の製造方法を提供することである。
炭炉の２炉を持つ必要もなく、低コストで容易に実施で
きかつクロム回収および脱硫も同時に効果的に行われる
ステンレス鋼の製造方法を提供することである。
【００１５】具体的には、本発明の目的は、金属Siおよ
びCaO 投入量を低減し、Cr還元率および脱硫率の改善を
同時に実現できる経済的なステンレス鋼の製造方法を提
供することである。
びCaO 投入量を低減し、Cr還元率および脱硫率の改善を
同時に実現できる経済的なステンレス鋼の製造方法を提
供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、上
述の課題を達成すべく、スラグ中Cr2O3 の還元後のSi含
有合金および生石灰添加による仕上げ還元および脱硫を
効果的に行うことのできる臨界的条件について検討した
結果、予想外にも仕上げ還元に際して、クロム還元率と
脱硫率とを同時に向上せしめる臨界的条件があるとの知
見を得て、本発明を完成した。
述の課題を達成すべく、スラグ中Cr2O3 の還元後のSi含
有合金および生石灰添加による仕上げ還元および脱硫を
効果的に行うことのできる臨界的条件について検討した
結果、予想外にも仕上げ還元に際して、クロム還元率と
脱硫率とを同時に向上せしめる臨界的条件があるとの知
見を得て、本発明を完成した。
【００１７】ここに、本発明の要旨とするところは、ス
テンレス鋼の粗溶鋼の仕上げ脱炭精錬期に得られたAl2O
3 含有率10％以下の酸化クロムを含むスラグを用意する
こと、該スラグと粗脱炭昇温吹錬前もしくは吹錬中の溶
湯との接触下に、該溶湯中の炭素および含炭素材中の炭
素により前記スラグ中の酸化クロムを還元して溶湯中に
回収すること、前記粗脱炭昇温吹錬により得られたステ
ンレス溶鋼の粗溶鋼にSi含有合金および生石灰を添加し
スラグ塩基度1.5 〜2.5 、溶鋼中[%Si] を0.1〜0.3 ％
として仕上げ還元および脱硫を同時に行い、その後スラ
グを排滓し、Cr含有合金を所定量添加して仕上げ脱炭精
錬を行うことを特徴とするステンレス鋼の製造方法であ
る。
テンレス鋼の粗溶鋼の仕上げ脱炭精錬期に得られたAl2O
3 含有率10％以下の酸化クロムを含むスラグを用意する
こと、該スラグと粗脱炭昇温吹錬前もしくは吹錬中の溶
湯との接触下に、該溶湯中の炭素および含炭素材中の炭
素により前記スラグ中の酸化クロムを還元して溶湯中に
回収すること、前記粗脱炭昇温吹錬により得られたステ
ンレス溶鋼の粗溶鋼にSi含有合金および生石灰を添加し
スラグ塩基度1.5 〜2.5 、溶鋼中[%Si] を0.1〜0.3 ％
として仕上げ還元および脱硫を同時に行い、その後スラ
グを排滓し、Cr含有合金を所定量添加して仕上げ脱炭精
錬を行うことを特徴とするステンレス鋼の製造方法であ
る。
【００１８】ここで、仕上げ脱炭精錬期に得られる酸化
クロムを含むスラグとしては、仕上げ脱炭精錬末期に得
られるスラグが好ましい。本発明の好適態様によれば、
上記仕上げ還元に際して、ステンレス鋼の前記粗溶鋼に
Al含有合金、金属Ca含有合金およびTi含有合金の少なく
とも１種を添加してもよい。
クロムを含むスラグとしては、仕上げ脱炭精錬末期に得
られるスラグが好ましい。本発明の好適態様によれば、
上記仕上げ還元に際して、ステンレス鋼の前記粗溶鋼に
Al含有合金、金属Ca含有合金およびTi含有合金の少なく
とも１種を添加してもよい。
【００１９】
【作用】次に、本発明の作用について添付図面を参照し
て説明する。図１は本発明にかかるステンレス鋼の製造
方法の１例を示す工程図である。図中、別途準備された
溶銑、好ましくは脱Ｐ溶銑には、前チャージの仕上げ脱
炭に際して回収されたCr2O3 含有スラグがリサイクル投
入される。必要により分割投入されても連続投入されて
もよい。また、この場合、前チャージの脱炭炉 (例: 転
炉) の前記Cr2O3 含有スラグを残留させておいて、それ
に前述の脱Ｐ溶銑を投入してもよい。
て説明する。図１は本発明にかかるステンレス鋼の製造
方法の１例を示す工程図である。図中、別途準備された
溶銑、好ましくは脱Ｐ溶銑には、前チャージの仕上げ脱
炭に際して回収されたCr2O3 含有スラグがリサイクル投
入される。必要により分割投入されても連続投入されて
もよい。また、この場合、前チャージの脱炭炉 (例: 転
炉) の前記Cr2O3 含有スラグを残留させておいて、それ
に前述の脱Ｐ溶銑を投入してもよい。
【００２０】このようにして、リサイクルされた酸化ク
ロム含有スラグは溶銑である溶湯との接触下におかれ、
粗脱炭昇温吹錬中にＣによるクロムの還元が行われる。
還元剤としてのＣは溶湯中に含まれている[C] および脱
炭時に投入するコークス、チャーまたは無煙炭等の含炭
素材中の炭素(C) である。溶銑は場合によって電気炉溶
製法において排出されたものであってもよい。
ロム含有スラグは溶銑である溶湯との接触下におかれ、
粗脱炭昇温吹錬中にＣによるクロムの還元が行われる。
還元剤としてのＣは溶湯中に含まれている[C] および脱
炭時に投入するコークス、チャーまたは無煙炭等の含炭
素材中の炭素(C) である。溶銑は場合によって電気炉溶
製法において排出されたものであってもよい。
【００２１】酸化クロム含有スラグ中のAl2O3 含有率を
10％以下に限定したのはAl2O3 が増加するとスラグ中に
不可避的に存在するMgO と MgO・Al2O3 スピネルを形成
しCr2O3 の還元率が低下すること、およびスロッピング
が発生し易くなり操業を阻害することのためであって、
したがって、これはAl2O3 を含まない場合も包含するも
のである。
10％以下に限定したのはAl2O3 が増加するとスラグ中に
不可避的に存在するMgO と MgO・Al2O3 スピネルを形成
しCr2O3 の還元率が低下すること、およびスロッピング
が発生し易くなり操業を阻害することのためであって、
したがって、これはAl2O3 を含まない場合も包含するも
のである。
【００２２】粗脱炭昇温吹錬終了後は、一般にはスラグ
中の酸化クロム濃度３〜15％、溶湯組成はＣ:0.1〜１
％、Ｓ: 0.01〜0.07％となる。このようにして得られた
[Cr]を数％含有する粗溶鋼は、次いで仕上げ還元処理が
行われ、その後スラグを流滓 (排滓) し、Cr含有合金、
好ましくはフェロクロムを投入し、次いで仕上げ脱炭が
行われるが、このときに溶鋼中のクロムが１部酸化して
スラグ中に入る。
中の酸化クロム濃度３〜15％、溶湯組成はＣ:0.1〜１
％、Ｓ: 0.01〜0.07％となる。このようにして得られた
[Cr]を数％含有する粗溶鋼は、次いで仕上げ還元処理が
行われ、その後スラグを流滓 (排滓) し、Cr含有合金、
好ましくはフェロクロムを投入し、次いで仕上げ脱炭が
行われるが、このときに溶鋼中のクロムが１部酸化して
スラグ中に入る。
【００２３】仕上げ還元期に添加する金属Siの還元力を
補うために、必要に応じて、粗溶鋼にAl含有合金 (例:
Fe−Al) 、金属Ca含有合金 (例: Fe−Ca) 、およびTi含
有合金 (例: Fe−Ti) を少なくとも１種添加してもよ
い。添加量は特に制限ないが、例えば、Alベース、Caベ
ースまたはTiベースで、0.5 〜３kg／トン (粗溶鋼) 程
度が適切である。
補うために、必要に応じて、粗溶鋼にAl含有合金 (例:
Fe−Al) 、金属Ca含有合金 (例: Fe−Ca) 、およびTi含
有合金 (例: Fe−Ti) を少なくとも１種添加してもよ
い。添加量は特に制限ないが、例えば、Alベース、Caベ
ースまたはTiベースで、0.5 〜３kg／トン (粗溶鋼) 程
度が適切である。
【００２４】本発明によれば、このときの仕上げ還元期
のスラグ塩基度(CaO/SiO2)＝1.5 〜2.5 、および粗溶鋼
中の[%Si] ＝0.1 〜0.3 ％とする。これらの数値限定の
臨界性については以下に述べる。
のスラグ塩基度(CaO/SiO2)＝1.5 〜2.5 、および粗溶鋼
中の[%Si] ＝0.1 〜0.3 ％とする。これらの数値限定の
臨界性については以下に述べる。
【００２５】仕上げ脱炭を行ってからは、従来のよう
に、出鋼し、ステンレス鋼が製造される。必要により、
適宜炉外精錬を行ってもよい。ここに、図１の工程図に
示すように、後述する実施例に準じてステンレス鋼の粗
溶湯を仕上げ脱炭するときに生じたAl2O3 含有率10％以
下の酸化クロムを含むスラグを脱炭炉内に残留させ、そ
れに脱Ｐ溶銑を投入し、粗脱炭昇温吹錬を行い、次いで
脱炭末期に仕上げ還元としてSi含有合金および生石灰を
投入し仕上げ還元と脱硫を行った。
に、出鋼し、ステンレス鋼が製造される。必要により、
適宜炉外精錬を行ってもよい。ここに、図１の工程図に
示すように、後述する実施例に準じてステンレス鋼の粗
溶湯を仕上げ脱炭するときに生じたAl2O3 含有率10％以
下の酸化クロムを含むスラグを脱炭炉内に残留させ、そ
れに脱Ｐ溶銑を投入し、粗脱炭昇温吹錬を行い、次いで
脱炭末期に仕上げ還元としてSi含有合金および生石灰を
投入し仕上げ還元と脱硫を行った。
【００２６】このとき各添加物の配合量を種々変化させ
ることによって仕上げ還元条件の臨界性を評価した。図
２は、仕上げ還元後のスラグ中のCr2O3 ％と塩基度との
関係を示すグラフである。
ることによって仕上げ還元条件の臨界性を評価した。図
２は、仕上げ還元後のスラグ中のCr2O3 ％と塩基度との
関係を示すグラフである。
【００２７】これによれば、スラグ中のCr2O3 の還元に
関しては、スラグ塩基度が低い程Cr 2O3 分配比 ((%Cr)/
[%Cr])が大きくなるため (%Cr2O3) の低下が抑制され、
さらに還元時の耐火物溶損量が著しく増大してしまう。
またスラグ塩基度＞2.5 だと、スラグの滓化性が著しく
低下するためCr2O3 の還元が抑制されてしまう。
関しては、スラグ塩基度が低い程Cr 2O3 分配比 ((%Cr)/
[%Cr])が大きくなるため (%Cr2O3) の低下が抑制され、
さらに還元時の耐火物溶損量が著しく増大してしまう。
またスラグ塩基度＞2.5 だと、スラグの滓化性が著しく
低下するためCr2O3 の還元が抑制されてしまう。
【００２８】図３は仕上げ還元後のスラグ中Cr2O3 ％と
溶鋼中 [％Si] との関係を示すグラフである。これによ
れば、溶湯中[%Si] によるスラグ中Cr2O3 の還元力が弱
く、[%Si] ＜0.1 ％では還元後 (%Cr2O3) ≦１％になら
ない。逆にメタル中[%Si] ＞0.3 ％では、[%Si] が増加
してもCr2O3 の還元率はあまり向上しない上に、その後
の脱炭期に[%Si] が酸化してSiO2となり、耐火物溶損抑
制を目的とした塩基度調整用のCaO 添加量が増大してし
まう (図６参照) 。
溶鋼中 [％Si] との関係を示すグラフである。これによ
れば、溶湯中[%Si] によるスラグ中Cr2O3 の還元力が弱
く、[%Si] ＜0.1 ％では還元後 (%Cr2O3) ≦１％になら
ない。逆にメタル中[%Si] ＞0.3 ％では、[%Si] が増加
してもCr2O3 の還元率はあまり向上しない上に、その後
の脱炭期に[%Si] が酸化してSiO2となり、耐火物溶損抑
制を目的とした塩基度調整用のCaO 添加量が増大してし
まう (図６参照) 。
【００２９】図４は、仕上げ還元後の(%S)/[%S] と塩基
度との関係を示すグラフである。これから分かるよう
に、脱硫に関しては、後工程であるＶＯＤ炉での脱硫能
を考慮すると、仕上げ還元時のＳ分配比(S)/[S] は25以
上である必要がある。ところがスラグ塩基度＜1.5 では
Ｓ分配比が非常に小さく、脱硫は困難である。また、ス
ラグ塩基度＞2.5 ではスラグの滓化率が低下し、脱硫に
使われる有効スラグ量が減少するため脱硫率が悪化す
る。さらに還元後の流滓が困難となる。
度との関係を示すグラフである。これから分かるよう
に、脱硫に関しては、後工程であるＶＯＤ炉での脱硫能
を考慮すると、仕上げ還元時のＳ分配比(S)/[S] は25以
上である必要がある。ところがスラグ塩基度＜1.5 では
Ｓ分配比が非常に小さく、脱硫は困難である。また、ス
ラグ塩基度＞2.5 ではスラグの滓化率が低下し、脱硫に
使われる有効スラグ量が減少するため脱硫率が悪化す
る。さらに還元後の流滓が困難となる。
【００３０】図５は、仕上げ還元後の(%S)/[%S] と[%S
i] との関係を示すグラフである。これからも分かるよ
うに、溶湯中[%Si] ＜0.1 ％では、溶湯中酸素活量が比
較的高く、Ｓ分配比は低値に留まってしまう。逆に[%S
i] ＞0.3 ％ではＳ分配比は向上するものの、上述のよ
うに脱炭期のCaO 添加量が増大してしまう (図６参照)
。
i] との関係を示すグラフである。これからも分かるよ
うに、溶湯中[%Si] ＜0.1 ％では、溶湯中酸素活量が比
較的高く、Ｓ分配比は低値に留まってしまう。逆に[%S
i] ＞0.3 ％ではＳ分配比は向上するものの、上述のよ
うに脱炭期のCaO 添加量が増大してしまう (図６参照)
。
【００３１】図６は、還元後[%Si] と脱炭期 (CaO/Si
O2) ＝1.5 とするためのCaO 添加量の関係を示すグラフ
である。これから分かるように[%Si] の増加に伴って必
要なCaO 添加量は比例して増加している。
O2) ＝1.5 とするためのCaO 添加量の関係を示すグラフ
である。これから分かるように[%Si] の増加に伴って必
要なCaO 添加量は比例して増加している。
【００３２】このように、仕上げ還元後のスラグ中 (%C
r2O3) を１％以下にまで低下し、また還元期の耐火物溶
損を抑制し、かつ溶湯中酸素活量を低下して脱硫を促進
するには、溶湯中の[%Si] ≧0.1 ％となる程度までSi含
有合金を添加し、スラグ塩基度≧1.5 とする必要があ
る。
r2O3) を１％以下にまで低下し、また還元期の耐火物溶
損を抑制し、かつ溶湯中酸素活量を低下して脱硫を促進
するには、溶湯中の[%Si] ≧0.1 ％となる程度までSi含
有合金を添加し、スラグ塩基度≧1.5 とする必要があ
る。
【００３３】また脱硫を効率良く進行させ、脱炭期のCa
O 添加量を抑制し、かつ仕上げ還元後の流滓化を容易に
するためには、[%Si] ≦0.3 ％、スラグ塩基度≦2.5 に
する必要がある。好ましくは、[%Si] 0.1 〜0.2 ％、塩
基度1.5 〜2.0 である。
O 添加量を抑制し、かつ仕上げ還元後の流滓化を容易に
するためには、[%Si] ≦0.3 ％、スラグ塩基度≦2.5 に
する必要がある。好ましくは、[%Si] 0.1 〜0.2 ％、塩
基度1.5 〜2.0 である。
【００３４】また仕上げ還元に際して、金属Siを添加す
ると共に還元力の強いAl、Ca、Ti含有合金を添加すれ
ば、Cr2O3 の還元率および脱硫率を向上改善することが
できる。次に、実施例によって本発明の作用および効果
をさらに具体的に説明する。
ると共に還元力の強いAl、Ca、Ti含有合金を添加すれ
ば、Cr2O3 の還元率および脱硫率を向上改善することが
できる。次に、実施例によって本発明の作用および効果
をさらに具体的に説明する。
【００３５】
【実施例】脱りん銑65Ｔを上底吹き転炉に装入し、予め
ステンレス鋼の仕上げ脱炭期終了時に回収した酸化クロ
ム含有スラグ (組成：T.Cr＝20％、T.Fe＝３％、CaO/Si
O2＝1.4 、MgO ＝５％、Al2O3 ＜10％) を6000kg、コー
クスを4000kg、生石灰を594 から2700kg炉内に添加後、
底吹きArガスを17 Nm3/min、上吹きランスからの酸素を
146Nm3/minで吹き込みつつ、41分間の粗脱炭昇温吹錬を
行った。
ステンレス鋼の仕上げ脱炭期終了時に回収した酸化クロ
ム含有スラグ (組成：T.Cr＝20％、T.Fe＝３％、CaO/Si
O2＝1.4 、MgO ＝５％、Al2O3 ＜10％) を6000kg、コー
クスを4000kg、生石灰を594 から2700kg炉内に添加後、
底吹きArガスを17 Nm3/min、上吹きランスからの酸素を
146Nm3/minで吹き込みつつ、41分間の粗脱炭昇温吹錬を
行った。
【００３６】その後、Fe−Si (組成: Si＝75％、残部F
e) を192 〜452 kg添加し、同時にそれに応じてCaO も
添加し、仕上げ還元を行った。さらにフェロクロムを所
定量添加して、仕上げ脱炭後の[%Cr] ＝16〜17％となる
ように調整した。結果を表１にまとめて示すが、これか
ら次のような点が分かる。
e) を192 〜452 kg添加し、同時にそれに応じてCaO も
添加し、仕上げ還元を行った。さらにフェロクロムを所
定量添加して、仕上げ脱炭後の[%Cr] ＝16〜17％となる
ように調整した。結果を表１にまとめて示すが、これか
ら次のような点が分かる。
【００３７】Ch−No.1〜６では塩基度が1.3 と低いた
め、[%Si] を増加しても（%S)/[%S]が高々15となり必要
(%S)/[%S]＞25を満足しない。
め、[%Si] を増加しても（%S)/[%S]が高々15となり必要
(%S)/[%S]＞25を満足しない。
【００３８】Ch−No.7、８、19、20、25、26では塩基度
1.5 〜2.5 と適正値であるが、[%Si] ≦0.06と低いた
め、Cr2O3 還元率も悪く、脱硫能(%S)/[%S] も７以下と
悪化してしまう。
1.5 〜2.5 と適正値であるが、[%Si] ≦0.06と低いた
め、Cr2O3 還元率も悪く、脱硫能(%S)/[%S] も７以下と
悪化してしまう。
【００３９】Ch−No.12 、18、24、30は[%Si] が0.4 と
高めだが、[%Si] ＝0.3 と比較すると還元率向上への寄
与は小さかった。これは、溶湯中SiによるCr2O3 の還元
力は[%Si] ＝0.3 程度で飽和してしまうためである。ま
た脱炭期に[Si]が酸化してSiO2が大量に生成するため、
塩基度調整用の生石灰添加量が増大してしまうため適当
でない。
高めだが、[%Si] ＝0.3 と比較すると還元率向上への寄
与は小さかった。これは、溶湯中SiによるCr2O3 の還元
力は[%Si] ＝0.3 程度で飽和してしまうためである。ま
た脱炭期に[Si]が酸化してSiO2が大量に生成するため、
塩基度調整用の生石灰添加量が増大してしまうため適当
でない。
【００４０】Ch−No.31 〜36は塩基度を 3.0としたた
め、スラグの滓化率が低下しそれによって還元率も低下
してしまい適当でない。残りの例はいずれも本発明例で
あり、還元率、脱硫効率共に良好な結果が得られてい
る。
め、スラグの滓化率が低下しそれによって還元率も低下
してしまい適当でない。残りの例はいずれも本発明例で
あり、還元率、脱硫効率共に良好な結果が得られてい
る。
【００４１】また、上記方法の内、仕上げ還元期のスラ
グ塩基度1.8 、溶湯中[%Si] ＝0.2の場合において、仕
上げ還元末期にAl、Ti、Ca含有合金をAlベース、Tiベー
スまたはCaベースでそれぞれ0.5 〜３kg／トン (粗溶
鋼) 添加した時の結果を表２に示す。ただし、Al含有合
金は純Al塊、Ti含有合金は、純Ti塊、Ca含有合金はCa−
Siであった。各合金とも仕上げ還元期に添加することに
より、還元率、脱硫効率いずれも向上していることが分
かる。
グ塩基度1.8 、溶湯中[%Si] ＝0.2の場合において、仕
上げ還元末期にAl、Ti、Ca含有合金をAlベース、Tiベー
スまたはCaベースでそれぞれ0.5 〜３kg／トン (粗溶
鋼) 添加した時の結果を表２に示す。ただし、Al含有合
金は純Al塊、Ti含有合金は、純Ti塊、Ca含有合金はCa−
Siであった。各合金とも仕上げ還元期に添加することに
より、還元率、脱硫効率いずれも向上していることが分
かる。
【００４２】
【表１】
【００４３】
【表２】
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば、以上説明したように、
Cr2O3 含有スラグの還元も併せて行う溶湯の粗脱炭昇温
吹錬後に、仕上げ還元を行うに際してSi含有合金および
CaO を添加することにより、スラグ中Cr2O3 の還元率お
よび脱硫率を安価な手段で向上させることが可能とな
る。仕上げ還元期に、特に、[%Si] ≧0.1 ％、CaO/SiO2
≧1.5 とすることで耐火物の溶損抑制、脱硫促進が図ら
れ、一方[%Si] ≦0.3 ％、CaO/SiO2≦2.5 とすること
で、脱炭期CaO 添加量を抑制して流滓化を促進できる。
Cr2O3 含有スラグの還元も併せて行う溶湯の粗脱炭昇温
吹錬後に、仕上げ還元を行うに際してSi含有合金および
CaO を添加することにより、スラグ中Cr2O3 の還元率お
よび脱硫率を安価な手段で向上させることが可能とな
る。仕上げ還元期に、特に、[%Si] ≧0.1 ％、CaO/SiO2
≧1.5 とすることで耐火物の溶損抑制、脱硫促進が図ら
れ、一方[%Si] ≦0.3 ％、CaO/SiO2≦2.5 とすること
で、脱炭期CaO 添加量を抑制して流滓化を促進できる。
【図１】本発明にかかる方法の１例の工程図である。
【図２】仕上還元後 (%Cr2O3) と塩基度の関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図３】仕上還元後 (%Cr2O3) と[%Si] の関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図４】仕上還元後 (%S)/[%S]と塩基度の関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図５】仕上還元後 (%S)/[%S]と[%Si] の関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図６】還元後[%Si] と脱炭期[CaO)/(SiO2)＝1.5 とす
るためのCaO 添加量の関係を示すグラフである。
るためのCaO 添加量の関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−73424（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−62413（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−2619（ＪＰ，Ａ) 特公 平１−43807（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭62−1444（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭49−15127（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C21C 5/28 C21C 5/36
Claims (2)
- 【請求項１】 ステンレス鋼の粗溶鋼の仕上げ脱炭精錬
期に得られたAl2O3 含有率10％以下の酸化クロムを含む
スラグを用意すること、該スラグと粗脱炭昇温吹錬前も
しくは吹錬中の溶湯との接触下に、該溶湯中の炭素およ
び含炭素材中の炭素により前記スラグ中の酸化クロムを
還元して溶湯中に回収すること、 前記粗脱炭昇温吹錬により得られたステンレス溶鋼の粗
溶鋼にSi含有合金および生石灰を添加しスラグ塩基度1.
5 〜2.5 、溶鋼中[%Si] を0.1 〜0.3 ％として仕上げ還
元および脱硫を同時に行い、その後スラグを排滓し、Cr
含有合金を所定量添加して仕上げ脱炭精錬を行うことを
特徴とするステンレス鋼の製造方法。 - 【請求項２】 上記仕上げ脱炭精錬期に、ステンレス鋼
の前記粗溶鋼にAl含有合金、金属Ca含有合金およびTi含
有合金の少なくとも１種を添加することを特徴とする請
求項１記載のステンレス鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9862194A JP2947063B2 (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | ステンレス鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9862194A JP2947063B2 (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | ステンレス鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07310110A JPH07310110A (ja) | 1995-11-28 |
| JP2947063B2 true JP2947063B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=14224627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9862194A Expired - Fee Related JP2947063B2 (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | ステンレス鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2947063B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100429158B1 (ko) * | 1999-10-20 | 2004-04-28 | 주식회사 포스코 | 오스테나이트계 스테인레스강의 탈산방법 |
| KR100398400B1 (ko) * | 1999-12-09 | 2003-09-19 | 주식회사 포스코 | 타이타늄 함유 스테인레스강의 정련공정에서 슬래그조성제어방법 |
| KR101009001B1 (ko) * | 2003-07-31 | 2011-01-17 | 주식회사 포스코 | 스테인리스강의 제조방법 |
| KR101253816B1 (ko) * | 2009-12-21 | 2013-04-12 | 주식회사 포스코 | Ａｏｄ-ｌｔ 정련방법 |
| JP5436302B2 (ja) * | 2010-03-29 | 2014-03-05 | 日新製鋼株式会社 | 含クロム溶銑およびスラグの処理方法 |
| KR101353196B1 (ko) * | 2011-12-05 | 2014-01-20 | 주식회사 포스코 | 전로에서 탄소성분 제어방법 및 이를 포함하는 철강 제조방법 |
| CN112593046A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-04-02 | 安徽富凯特材有限公司 | 一种提高含铌废料中铌回收率的冶炼方法 |
-
1994
- 1994-05-12 JP JP9862194A patent/JP2947063B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07310110A (ja) | 1995-11-28 |
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