JPH04350142A - Production of alloy with high chromium content - Google Patents
Production of alloy with high chromium contentInfo
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Abstract
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、スーパーアロイ等の溶
製時にクロム源として添加されるクロム合金の製造方法
に係り、特にクロム含有率の高いクロム合金の製造方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a chromium alloy that is added as a chromium source during the melting of superalloys, and more particularly to a method for producing a chromium alloy with a high chromium content.
【０００２】0002
【従来の技術】クロム含有率の高いクロム合金（以下、
高クロム含有合金と言う）は、従来、低炭素フェロクロ
ムを原料として製造されている。例えば、特開平２−２
３６２３７号公報には、次のような工程よりなる製造方
法が記載されている。[Prior art] Chromium alloy with high chromium content (hereinafter referred to as
High chromium-containing alloys) are traditionally produced from low carbon ferrochrome. For example, JP-A-2-2
No. 36237 describes a manufacturing method comprising the following steps.
【０００３】■低炭素フェロクロムを固体窒化法により
窒化して窒化フェロクロムを得る第１の工程、■この窒
化フェロクロムを粉砕後、固体窒化法により窒化して高
窒素含有窒化フェロクロムを得る第２の工程、■この高
窒素含有窒化フェロクロムを１ｍｍ以下の粒度に粉砕し
、得られた粒子と酸溶液とを混合攪拌して脱鉄する第３
の工程、■脱鉄された高窒素含有窒化フェロクロムを真
空加熱して脱窒する第４の工程、[0003] ■ A first step of obtaining nitrided ferrochrome by nitriding low-carbon ferrochrome by a solid-state nitriding method. ■ A second step of obtaining high nitrogen-containing nitrided ferrochrome by pulverizing this nitrided ferrochrome and then nitriding it by a solid-state nitriding method. , ■ The third step is to crush this high nitrogen-containing ferrochrome nitride to a particle size of 1 mm or less, and mix and stir the obtained particles with an acid solution to remove iron.
a fourth step of vacuum heating the deironated high nitrogen-containing ferrochrome nitride to denitrify it;
【０００４】上記のように、この方法は、まず、低炭素
フェロクロムから高窒素含有窒化フェロクロムを造り、
次いでこれを酸溶液と混合攪拌し鉄分の一部又は殆どを
溶解して窒化フェロクロムを得た後、この酸処理した窒
化フェロクロムを脱窒して高クロム含有合金を得ること
を要旨としている。従って、高窒素含有窒化フェロクロ
ムを造ることによって高クロム含有合金の製造が可能に
なっている。そして、この高窒素含有窒化フェロクロム
を得る過程を２工程に分割し、窒化処理（２段階処理）
を行うことが特徴となっている。As mentioned above, this method first produces high nitrogen-containing ferrochrome nitride from low carbon ferrochrome;
Next, this is mixed and stirred with an acid solution to dissolve some or most of the iron content to obtain nitrided ferrochrome, and then the acid-treated nitrided ferrochrome is denitrified to obtain a high chromium-containing alloy. Therefore, by making high nitrogen content ferrochrome nitrides, it has become possible to produce high chromium content alloys. The process of obtaining this high nitrogen-containing ferrochrome nitride is divided into two steps, and the nitriding treatment (two-stage treatment) is performed.
It is characterized by doing the following.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、高ク
ロム含有合金が得られるよい方法ではあるが、なお、幾
つかの解決すべき余地が残されている。Although the above-mentioned prior art is a good method for obtaining a high chromium-containing alloy, there are still some problems left to be solved.
【０００６】フェロクロムは、炭素含有率４〜９％の高
炭素フェロクロム、炭素含有率４％以下の中炭素フェロ
クロム、炭素含有率０．１以下の低炭素フェロクロムに
分類される。しかし、フェロクロムの窒化に際し、炭素
含有率が１％を超えるフェロクロムを原料にすると、窒
化反応が円滑に進行しない。Ferrochrome is classified into high carbon ferrochrome with a carbon content of 4 to 9%, medium carbon ferrochrome with a carbon content of 4% or less, and low carbon ferrochrome with a carbon content of 0.1 or less. However, when nitriding ferrochrome, if ferrochrome with a carbon content exceeding 1% is used as a raw material, the nitriding reaction does not proceed smoothly.
【０００７】このため、上記従来技術においては、原料
として低炭素フェロクロムを使用している。しかし、こ
の低炭素フェロクロムは、シリサイド法によって製造さ
れるものであり、クロム鉱石の還元剤には高価なシリコ
クロムを使用しなければならない上に、その製造工程が
複雑であり、製造コストが高いと言う問題がある。[0007] Therefore, in the above-mentioned prior art, low carbon ferrochrome is used as a raw material. However, this low-carbon ferrochrome is manufactured by the silicide method, which requires the use of expensive silicochrome as a reducing agent for chromium ore, and the manufacturing process is complicated, resulting in high manufacturing costs. I have a problem to say.
【０００８】又、フェロクロムの窒化は２工程に分けて
行わなければならず、窒化処理が複雑である。フェロク
ロムの窒化を２回に分けて行わなければならないのは、
原料が低炭素フェロクロムであるためである。低炭素フ
ェロクロムは細かく粉砕することが困難な物質であるの
で、粉砕の経済性を考慮しその粉砕粒度は３ｍｍ以下に
留められいる。この程度に粉砕された低炭素フェロクロ
ムは未だ粒状の状態であるので、窒化反応が粒子の内部
まで進行せず、１回の窒化処理では所望の窒素含有率を
得ることはできない。しかし、窒化処理されたフェロク
ロムは粉砕が容易になるので、これを粉砕して粉状にし
、２回目の窒化処理を行うことによって、高窒素含有窒
化フェロクロムを得ている。[0008] Furthermore, nitriding of ferrochrome must be carried out in two steps, making the nitriding process complicated. The reason why ferrochrome nitridation has to be done in two parts is because
This is because the raw material is low carbon ferrochrome. Since low-carbon ferrochrome is a substance that is difficult to grind finely, the grinding particle size is kept at 3 mm or less in consideration of the economic efficiency of grinding. Since the low carbon ferrochrome pulverized to this extent is still in a granular state, the nitriding reaction does not proceed to the inside of the particles, and the desired nitrogen content cannot be obtained with one nitriding treatment. However, since nitrided ferrochrome is easily pulverized, it is pulverized into powder and subjected to a second nitriding treatment to obtain high nitrogen-containing nitrided ferrochrome.
【０００９】本発明は、製造コストが高い低炭素フェロ
クロムを原料にする必要がなく、且つ１回の窒化処理で
高窒素含有窒化フェロクロムを得ることができる高クロ
ム含有合金の製造方法を提供することを目的とする。[0009] The present invention provides a method for producing a high chromium-containing alloy, which does not require the use of low-carbon ferrochrome, which is expensive to produce, as a raw material, and which can obtain high nitrogen-containing nitrided ferrochrome in a single nitriding treatment. With the goal.
【００１０】0010
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第１の発明は、次の工程の順序で実施する。
（Ａ）炭素含有率１％以上の粉状のフェロクロムに、粉
状の金属酸化物を混合する工程
（Ｂ）金属酸化物が混合されたフェロクロムを真空加熱
炉に入れて真空下で加熱しこのフェロクロム中の炭素及
び酸素を除去する工程
（Ｃ）真空加熱炉内に窒素ガスを供給して炉内を窒素雰
囲気にすると共に、加熱して高窒素含有窒化フェロクロ
ムを生成させる工程
（Ｄ）この高窒素含有窒化フェロクロムを１ｍｍ以下の
粒度に粉砕する工程
（Ｅ）この粉砕された高窒素含有窒化フェロクロムを酸
溶液と混合し酸溶解成分を溶解させる工程（Ｆ）酸溶液
で処理された高窒素含有窒化フェロクロムと酸溶液を分
離する工程
（Ｇ）分離された高窒素含有窒化フェロクロムを真空加
熱炉に入れて真空下で加熱し脱窒する工程[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the first invention is carried out in the following order of steps. (A) A step of mixing powdered ferrochrome with a carbon content of 1% or more and a powdered metal oxide. (B) The ferrochrome mixed with the metal oxide is placed in a vacuum heating furnace and heated under vacuum. (C) Step of removing carbon and oxygen from ferrochrome (C) Supplying nitrogen gas into the vacuum heating furnace to create a nitrogen atmosphere inside the furnace, and heating to generate high nitrogen-containing ferrochrome nitride (D) Step of pulverizing the nitrogen-containing ferrochrome nitride to a particle size of 1 mm or less (E) A step of mixing the pulverized high-nitrogen-containing ferrochrome nitride with an acid solution to dissolve acid-dissolved components. Step of separating ferrochrome nitride and acid solution (G) Step of placing the separated high nitrogen-containing ferrochrome nitride in a vacuum heating furnace and heating it under vacuum to denitrify it.
【００１１】
第２の発明は、次の（Ａ）工程と（Ｂ）工程を実施した
後、第１の発明における（Ｃ）工程、（Ｄ）工程、（Ｅ
）工程、（Ｆ）工程、及び（Ｇ）工程の順序で実施する
。
（Ａ）炭素含有率１％以上の粉状のフェロクロムを酸素
含有ガスの雰囲気下で焙焼してこのフェロクロム中の金
属の一部を酸化させる工程
（Ｂ）この酸化処理されたフェロクロムを真空加熱炉に
入れて真空下で加熱しフェロクロム中の炭素及び酸素を
除去する工程[0011]
In the second invention, after carrying out the following steps (A) and (B), the steps (C), (D), and (E) in the first invention are performed.
), (F), and (G) in this order. (A) Process of roasting powdered ferrochrome with a carbon content of 1% or more in an oxygen-containing gas atmosphere to oxidize a part of the metal in this ferrochrome (B) Vacuum heating of this oxidized ferrochrome The process of removing carbon and oxygen from ferrochrome by placing it in a furnace and heating it under vacuum.
【００１２】第３の発明は、第１の発明における（Ａ）
工程で炭素含有率１％以上のフェロクロムに混合させる
金属酸化物が、酸化クロム、酸化鉄、酸化ニッケル、酸
化コバルトの中から選定される一種又は二種以上である
。[0012] The third invention is (A) in the first invention.
The metal oxide mixed with ferrochrome having a carbon content of 1% or more in the process is one or more selected from chromium oxide, iron oxide, nickel oxide, and cobalt oxide.
【００１３】第４の発明においては、第１の発明、第２
の発明、又は第３の発明の（Ｃ）工程における真空加熱
炉内の加熱温度を８００°Ｃ〜１０００°Ｃにする。[0013] In the fourth invention, the first invention, the second invention
The heating temperature in the vacuum heating furnace in step (C) of the invention or the third invention is set to 800°C to 1000°C.
【００１４】第５の発明においては、第１の発明、第２
の発明、又は第３の発明の（Ｃ）工程における真空加熱
炉内の加熱温度を１０００°Ｃ〜１３００°Ｃにする。[0014] In the fifth invention, the first invention, the second invention
The heating temperature in the vacuum heating furnace in step (C) of the invention or the third invention is set to 1000°C to 1300°C.
【００１５】[0015]
【作用】本発明は、クロム鉱石を炭素材で還元すること
によって製造され生産性の高い高炭素フェロクロムや中
炭素フェロクロム（以下、両者を一括して、炭素含有率
１％以上のフェロクロムと言う）を出発原料とするもの
である。[Operation] The present invention produces high-carbon ferrochrome and medium-carbon ferrochrome (hereinafter collectively referred to as ferrochrome with a carbon content of 1% or more) that are produced by reducing chromium ore with a carbon material and have high productivity. The starting material is
【００１６】このため、窒化処理の実施に際して前処理
を行う。まず、第１の発明においては、その（Ａ）工程
で、炭素含有率１％以上のフェロクロムに金属酸化物を
混合し、次いで、（Ｂ）工程において、この酸化物が混
合されたフェロクロムを真空下で加熱し、次の（１）式
のように、フェロクロム中の炭素（炭化物）と酸素（酸
化物）を反応させてＣＯガスにし、炭素及び酸素の双方
を除去する。この反応条件は、通常、１ｔｏｒｒ程度の
真空で、加熱温度が１１００°Ｃ〜１４００°Ｃ程度で
ある。[0016] For this reason, a pretreatment is performed when carrying out the nitriding treatment. First, in the first invention, in the step (A), a metal oxide is mixed with ferrochrome having a carbon content of 1% or more, and then, in the step (B), the ferrochrome mixed with this oxide is mixed under vacuum. The carbon (carbide) and oxygen (oxide) in ferrochrome are reacted to form CO gas, as shown in equation (1) below, and both carbon and oxygen are removed. The reaction conditions are usually a vacuum of about 1 torr and a heating temperature of about 1100°C to 1400°C.
【００１７】
Ｃ（ｓ）＋Ｏ（ｓ） → ＣＯ（ｇ） …（１）
上式において、（ｓ）は固体、（ｇ）は気体を表す。こ
のようにして上記（１）式の反応を行わせると、反応後
のフェロクロムは炭素含有率が１％を下回る組成になる
。即ち、低炭素フェロクロムと同様のものが得られる。C(s)+O(s) → CO(g)...(1)
In the above formula, (s) represents solid and (g) represents gas. When the reaction of the above formula (1) is carried out in this manner, the ferrochrome after the reaction has a composition with a carbon content of less than 1%. That is, something similar to low carbon ferrochrome is obtained.
【００１８】又、第２の発明においては、その（Ａ）工
程において、炭素含有率１％以上のフェロクロムを酸素
含有ガスの雰囲気下で加熱してフェロクロム中の金属の
一部を酸化物にする。即ち、ロータリーキルン炉等で焙
焼する。次いで、（Ｂ）工程において、この酸化処理さ
れたフェロクロムを真空下で加熱し、第１の発明と同じ
反応によって、フェロクロム中の炭素及び酸素を除去す
る。この場合にも、反応後のフェロクロムは炭素含有率
が１％を下回り、低炭素フェロクロムと同様のものが得
られる。上記の反応を行わせる際には、その前の（Ａ）
工程の酸化処理において、酸素量が炭素量とバランスす
るように適度の酸化反応をせる。この酸化の度合は、加
熱温度、加熱時間、及び粉砕粒度等の条件を適宜調整す
ることによってなされる。Further, in the second invention, in the step (A), ferrochrome having a carbon content of 1% or more is heated in an atmosphere of an oxygen-containing gas to convert a part of the metal in the ferrochrome into an oxide. . That is, it is roasted in a rotary kiln or the like. Next, in step (B), the oxidized ferrochrome is heated under vacuum to remove carbon and oxygen from the ferrochrome by the same reaction as in the first invention. In this case as well, the carbon content of the ferrochrome after the reaction is less than 1%, and the same as low carbon ferrochrome can be obtained. When carrying out the above reaction, (A)
In the oxidation treatment of the process, an appropriate oxidation reaction is carried out so that the amount of oxygen is balanced with the amount of carbon. The degree of oxidation is determined by appropriately adjusting conditions such as heating temperature, heating time, and pulverized particle size.
【００１９】第１発明の（Ａ）工程においては、原料の
フェロクロム及び金属酸化物はできるだけ細かく粉砕し
ておく方がよい。これは、次の（Ｂ）工程でにおける炭
素（炭化物）と酸素（酸化物）との接触をよくしてその
反応を促進させ、炭素及び酸素の除去を十分にするため
である。In step (A) of the first invention, it is preferable that the raw materials ferrochrome and metal oxide be ground as finely as possible. This is to improve the contact between carbon (carbide) and oxygen (oxide) in the next step (B), promote the reaction, and ensure sufficient removal of carbon and oxygen.
【００２０】又、同様に、第２の発明の（Ａ）工程にお
いても、原料のフェロクロムはできるだけ細かく粉砕し
ておく方がよい。これは、酸化反応を促進させると共に
、第１の発明と同様に次の（Ｂ）工程における炭素及び
酸素を除去する反応を促進させためである。[0020] Similarly, in the step (A) of the second invention, it is better to grind the raw material ferrochrome as finely as possible. This is to promote the oxidation reaction as well as the reaction for removing carbon and oxygen in the next step (B) as in the first invention.
【００２１】上述のように、原料フェロクロムはできる
だけ細かく粉砕することが要求されるが、本発明におい
て使用するフェロクロムは、炭素含有率が高いフェロク
ロムであり、低炭素フェロクロムとは異なって、その粉
砕がし易い物質であるので、要求される粒度に調整する
ことは容易である。このため、第１の発明及び第２の発
明においては、１回の窒化反応を行うだけで、窒素含有
率が高い窒化フェロクロムが得られる。As mentioned above, the raw material ferrochrome is required to be ground as finely as possible, but the ferrochrome used in the present invention is a ferrochrome with a high carbon content, and unlike low carbon ferrochrome, its grinding is difficult. Since it is a material that is easy to process, it is easy to adjust the particle size to the required size. Therefore, in the first invention and the second invention, ferrochrome nitride with a high nitrogen content can be obtained by performing the nitriding reaction only once.
【００２２】フェロクロムの窒化処理においては、その
加熱温度によって、得られる窒化フェロクロム中の窒素
含有率が変わる。即ち、８００°Ｃ〜１０００°Ｃ程度
の温度で窒化すると、窒素含有率が高いＣｒＮ型の窒化
物が生成し、１０００°Ｃ〜１３００°Ｃ程度の温度で
窒化すると、窒素含有率が低いＣｒ２Ｎ型のものが生成
する。そして、ＣｒＮ型の窒化物が生成する場合には、
Ｆｅはその多くが金属相として存在するが、Ｃｒ２ Ｎ
型窒化物が生成すると、Ｆｅは窒化物と固溶する量が多
くなる。固溶したＦｅは、後の酸溶液による処理工程に
おいて溶解せず、残留してしまうので、製品の品位を低
下させる。従って、窒化温度によって、Ｆｅの除去率、
即ち、得られる製品のクロム含有率が異なる。このため
、特別に高いクロム含有率が要求される製品を製造する
場合には、８００°Ｃ〜１０００°Ｃ程度の温度で窒化
し、それ程高いクロム含有率が要求されない場合には、
１０００°Ｃ〜１３００°Ｃ程度の温度にして窒化反応
を促進させ、効率よい窒化処理をする。In the nitriding treatment of ferrochrome, the nitrogen content of the resulting nitrided ferrochrome varies depending on the heating temperature. That is, when nitriding at a temperature of about 800°C to 1000°C, CrN type nitride with a high nitrogen content is produced, and when nitriding at a temperature of about 1000°C to 1300°C, Cr2N with a low nitrogen content is produced. The type is generated. When CrN type nitride is generated,
Most of Fe exists as a metal phase, but Cr2N
When type nitrides are generated, the amount of Fe dissolved in solid solution with the nitrides increases. The solid-dissolved Fe does not dissolve in the subsequent treatment step with an acid solution and remains, degrading the quality of the product. Therefore, depending on the nitriding temperature, the Fe removal rate,
That is, the chromium content of the resulting products is different. Therefore, when manufacturing products that require a particularly high chromium content, nitriding is performed at a temperature of about 800°C to 1000°C, and when a particularly high chromium content is not required,
The temperature is set to about 1000°C to 1300°C to promote the nitriding reaction and perform efficient nitriding.
【００２３】第３の発明において添加する金属酸化物は
、本発明における製品である高クロム含有合金中に残留
しても、その使用時（合金溶製時）に有害ではない金属
元素の酸化物であることがその選定条件となる。このた
め、前記したような各種酸化物群の中から選定されるも
のであるが、より好ましい酸化物としては酸化鉄又は酸
化クロムである。The metal oxide added in the third invention is an oxide of a metal element that is not harmful during use (during alloy melting) even if it remains in the high chromium-containing alloy that is the product of the invention. This is the selection condition. For this reason, the oxide is selected from the various oxide groups as described above, and iron oxide or chromium oxide is more preferable.
【００２４】各発明の（Ｄ）工程における高窒化フェロ
クロムの粉砕に際しては、次の（Ｅ）工程の酸溶液処理
を容易にするために、高窒化フェロクロムはできるだけ
細かく粉砕しておく方がよい。これは、各発明の（Ｅ）
工程における高窒化フェロクロムの粒度が１ｍｍを超え
るのが好ましくないためである。粒度が１ｍｍを超える
ような粉砕状態では、酸溶解成分の溶出が十分に行われ
ない。より好ましい高窒化フェロクロムの粒度は０．５
ｍｍ以下である。When pulverizing the highly nitrided ferrochrome in step (D) of each invention, it is better to pulverize the highly nitrided ferrochrome as finely as possible in order to facilitate the acid solution treatment in the next step (E). This is (E) of each invention.
This is because it is not preferable that the particle size of highly nitrided ferrochrome in the process exceeds 1 mm. In a pulverized state in which the particle size exceeds 1 mm, acid-soluble components are not sufficiently eluted. The particle size of highly nitrided ferrochrome is more preferably 0.5.
mm or less.
【００２５】各発明の（Ｅ）工程における高窒化フェロ
クロムの酸溶液処理では、無機酸、特に硫酸、塩酸等の
強酸が使用される。なお、この際の酸溶解成分はＦｅが
主であるが、その外に、Ｓｉ，Ｐ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ等
の不純物も同時に溶解し除去される。In the acid solution treatment of highly nitrided ferrochrome in step (E) of each invention, an inorganic acid, particularly a strong acid such as sulfuric acid or hydrochloric acid, is used. Note that the acid-dissolved component at this time is mainly Fe, but impurities such as Si, P, Co, Ni, and Mn are also dissolved and removed at the same time.
【００２６】[0026]
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。な
お、これらの実施例は本発明の代表的な態様であり、本
発明はこられの実施条件に限定されるものではない。[Examples] Examples of the present invention will be described below. Note that these Examples are typical embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to these implementation conditions.
【００２７】（実施例１）■表１の（１）欄に示す組成
の高炭素フェロクロムを破砕した後、０．１５ｍｍ以下
に粉砕した。(Example 1) ■ High carbon ferrochrome having the composition shown in column (1) of Table 1 was crushed and then ground to 0.15 mm or less.
【００２８】■この高炭素フェロクロムの粉末と、純度
９９．５％の酸化鉄粉末（粒度０．１５ｍｍ以下）を２
．９２：１の割合で均一になるように混合した。■This high carbon ferrochrome powder and 99.5% pure iron oxide powder (particle size 0.15 mm or less) are mixed into two
．． They were mixed uniformly at a ratio of 92:1.
【００２９】■この酸化鉄が混合された高炭素フェロク
ロムの粉末３０ｋｇを真空加熱炉に入れ、真空下（１ｔ
ｏｒｒ以下）で加熱して１２５０°Ｃに保持し、炭化物
と酸化物の反応を行わせ、高炭素フェロクロム中の炭素
と酸素を除去した。そして、炉内圧力が０．０２ｔｏｒ
ｒになり、且つこの値で安定するまで、真空加熱を継続
した。
炉内圧力が安定するまでに２４時間を要した。■ 30 kg of this high carbon ferrochrome powder mixed with iron oxide was placed in a vacuum heating furnace, and heated under vacuum (1 ton).
orr below) and maintained at 1250°C to cause a reaction between carbide and oxide to remove carbon and oxygen in the high carbon ferrochrome. And the pressure inside the furnace is 0.02 torr.
Vacuum heating was continued until the temperature reached r and stabilized at this value. It took 24 hours for the pressure in the furnace to stabilize.
【００３０】■次いで、炉内に窒素ガスを供給して、温
度９５０°Ｃ、圧力８００ｔｏｒｒの条件で２４時間保
持し、窒化反応を行わせた。この反応によって、２９．
１ｋｇの窒化フェロクロムが得られ、その組成は表１の
（２）欄の通りであった。[0030] Next, nitrogen gas was supplied into the furnace, and the temperature was maintained at 950°C and the pressure was 800 torr for 24 hours to carry out a nitriding reaction. By this reaction, 29.
1 kg of ferrochrome nitride was obtained, and its composition was as shown in column (2) of Table 1.
【００３１】■上記窒化フェロクロムを破砕した後、１
ｍｍ以下の粒度に粉砕した。■この粉砕された窒化フェ
ロクロム２８．８ｋｇを、予め、水２００リットルを入
れた攪拌機付の反応槽に加えてスラリー状にした。この
スラリーに３５％の塩酸５０ｋｇを４時間をかけて添加
後、１２時間攪拌し、Ｆｅを主とする不純物を溶解させ
た。■ After crushing the ferrochrome nitride, 1
It was ground to a particle size of less than mm. (2) 28.8 kg of the pulverized ferrochrome nitride was added to a reaction tank equipped with a stirrer containing 200 liters of water to form a slurry. After adding 50 kg of 35% hydrochloric acid to this slurry over 4 hours, the slurry was stirred for 12 hours to dissolve impurities mainly containing Fe.
【００３２】■上記スラリーをろ過した後、水洗し、次
いで乾燥し、１７．５ｋｇの脱鉄された窒化フェロクロ
ムを得た。その組成は表１の（３）欄の通りであった。(2) After filtering the slurry, it was washed with water and then dried to obtain 17.5 kg of iron-free ferrochrome nitride. Its composition was as shown in column (3) of Table 1.
【００３３】■脱鉄された窒化フェロクロムを真空加熱
炉に入れ、真空下で加熱して１２５０°Ｃにし、最終炉
内圧力が０．０２ｔｏｒｒになるまで保持した。この保
持時間は２４時間であった。得られた物質は１３．４ｋ
ｇの破砕、粉砕が容易な塊状品で、表１の（４）欄に示
すような組成の高クロム含有合金であった。[0033] The deironated ferrochrome nitride was placed in a vacuum heating furnace, heated under vacuum to 1250°C, and maintained until the final furnace pressure reached 0.02 torr. This holding time was 24 hours. The obtained substance is 13.4k
It was a high-chromium-containing alloy with a composition as shown in column (4) of Table 1, and was a lumpy product that could be easily crushed and crushed.
【００３４】[0034]
【表１】[Table 1]
【００３５】（実施例２）実施例１の■〜■までの処理
を行って得られた表１の（３）欄に示す組成の脱鉄され
た窒化フェロクロム１７．５ｋｇに、カーボンブラック
５９．０ｇを混合した。(Example 2) 59.5 kg of carbon black was added to 17.5 kg of deironated ferrochrome nitride having the composition shown in column (3) of Table 1 obtained by carrying out the treatments ① to ② of Example 1. 0g was mixed.
【００３６】この混合物を真空加熱炉に入れ、真空下で
加熱して１２５０°Ｃにし、最終炉内圧力が０．０２ｔ
ｏｒｒになるまで保持した。この保持時間は２４時間で
あった。この結果、表２に示すように、酸素含有量が非
常に少ない高クロム含有合金が得られ、その量は１３．
３ｋｇであった。This mixture was placed in a vacuum heating furnace and heated under vacuum to 1250°C, with a final furnace pressure of 0.02t.
It was held until it became orr. This holding time was 24 hours. As a result, as shown in Table 2, a high chromium-containing alloy with a very low oxygen content was obtained, with an amount of 13.
It weighed 3 kg.
【００３７】[0037]
【表２】[Table 2]
【００３８】（実施例３）窒化処理温度を１１５０°Ｃ
にし、又、その処理時間を１２時間に短縮したこと以外
の条件は、実施例１と同様にした。この際の原料フェロ
クロムは実施例１と同じものを使用した。(Example 3) The nitriding temperature was 1150°C.
The conditions were the same as in Example 1 except that the treatment time was shortened to 12 hours. The raw material ferrochrome at this time was the same as in Example 1.
【００３９】この結果は表３に示す。表３において、（
１）欄は窒化処理後の組成、（２）欄は酸処理後の組成
、（３）欄は高クロム含有合金である脱窒されたフェロ
クロムの組成である。The results are shown in Table 3. In Table 3, (
Column 1) shows the composition after nitriding treatment, column (2) shows the composition after acid treatment, and column (3) shows the composition of denitrified ferrochrome, which is a high chromium-containing alloy.
【００４０】実施例１（表１）と実施例３（表３）の結
果を比較すると、実施例３は実施例１の場合よりも酸処
理におけるＦｅの溶解が悪く、その結果として製品のク
ロム含有率が低くなっている。しかし、窒化処理時間が
短くなり、製造時間が短縮されると言う利点がある。Comparing the results of Example 1 (Table 1) and Example 3 (Table 3), in Example 3 the dissolution of Fe in the acid treatment was worse than in Example 1, and as a result, the chromium in the product was The content rate is low. However, there is an advantage that the nitriding treatment time is shortened and the manufacturing time is shortened.
【００４１】[0041]
【表３】[Table 3]
【００４２】[0042]
【発明の効果】本発明は、炭素含有率１％以上のフェロ
クロムを原料とし、窒化処理に先立ち、この原料に金属
酸化物を混合するか、又は、原料を酸素含有ガスの雰囲
気下で酸化焙焼するか、いずれかの処理をした後、真空
下で加熱してフェロクロム中の炭素及び酸素を除去する
前処理を行う方法である。このため、原料フェロクロム
が上記前処理によって低炭素フェロクロムと同様の組成
になると共に、その原料は粉砕性がよいので、次に行う
窒化反応が著しく促進される。Effects of the Invention The present invention uses ferrochrome with a carbon content of 1% or more as a raw material, and prior to nitriding, the raw material is mixed with a metal oxide or the raw material is oxidized and roasted in an oxygen-containing gas atmosphere. This is a method in which a pretreatment is performed in which carbon and oxygen in the ferrochrome are removed by heating under vacuum after firing or any other treatment. For this reason, the raw material ferrochrome has a composition similar to that of low carbon ferrochrome through the above-mentioned pretreatment, and since the raw material has good crushability, the nitriding reaction to be performed next is significantly accelerated.
【００４３】本発明によれば、高価な低炭素フェロクロ
ムを原料にする必要がなく、又、窒化処理が１回でよく
製造工程が簡略化される。このため、大幅な製造コスト
の低減ができる。According to the present invention, there is no need to use expensive low-carbon ferrochrome as a raw material, and the manufacturing process is simplified because nitriding treatment is only required once. Therefore, manufacturing costs can be significantly reduced.
Claims (5)
有合金の製造方法。 （Ａ）炭素含有率１％以上の粉状のフェロクロムに、粉
状の金属酸化物を混合する工程 （Ｂ）金属酸化物が混合されたフェロクロムを真空加熱
炉に入れて真空下で加熱しこのフェロクロム中の炭素及
び酸素を除去する工程 （Ｃ）前記真空加熱炉内に窒素ガスを供給して炉内を窒
素雰囲気にすると共に、加熱して高窒素含有窒化フェロ
クロムを生成させる工程 （Ｄ）この高窒素含有窒化フェロクロムを１ｍｍ以下の
粒度に粉砕する工程 （Ｅ）この粉砕された高窒素含有窒化フェロクロムを酸
溶液と混合し酸溶解成分を溶解させる工程（Ｆ）酸溶液
で処理された高窒素含有窒化フェロクロムと酸溶液を分
離する工程 （Ｇ）分離された高窒素含有窒化フェロクロムを真空加
熱炉に入れて真空下で加熱し脱窒する工程1. A method for producing a high chromium-containing alloy, which is carried out in the following order of steps: (A) A process of mixing powdered metal oxide with powdered ferrochrome having a carbon content of 1% or more. (B) The ferrochrome mixed with the metal oxide is placed in a vacuum heating furnace and heated under vacuum. Step of removing carbon and oxygen from ferrochrome (C) Step of supplying nitrogen gas into the vacuum heating furnace to create a nitrogen atmosphere inside the furnace and heating to generate high nitrogen-containing ferrochrome nitride (D) This step Step of pulverizing the high nitrogen-containing ferrochrome nitride to a particle size of 1 mm or less (E) A step of mixing the pulverized high-nitrogen-containing ferrochrome nitride with an acid solution to dissolve acid-dissolved components.(F) High nitrogen treated with the acid solution Step of separating ferrochrome nitride containing ferrochrome nitride and acid solution (G) Step of placing the separated high nitrogen-containing ferrochrome nitride in a vacuum heating furnace and heating it under vacuum to denitrify it.
次の工程の順序で実施する高クロム含有合金の製造
方法。 （Ａ）炭素含有率１％以上の粉状のフェロクロムを酸素
含有ガスの雰囲気下で焙焼してこのフェロクロム中の金
属の一部を酸化させる工程 （Ｂ）この酸化処理されたフェロクロムを真空加熱炉に
入れて真空下で加熱しフェロクロム中の炭素及び酸素を
除去する工程 （Ｃ）前記真空加熱炉内に窒素ガスを供給して炉内を窒
素雰囲気にすると共に、加熱して高窒素含有窒化フェロ
クロムを生成させる工程 （Ｄ）この高窒素含有窒化フェロクロムを１ｍｍ以下の
粒度に粉砕する工程 （Ｅ）この粉砕された高窒素含有窒化フェロクロムを酸
溶液と混合し酸溶解成分を溶解させる工程（Ｆ）酸溶液
で処理された高窒素含有窒化フェロクロムと酸溶液を分
離する工程 （Ｇ）分離された高窒素含有窒化フェロクロムを真空加
熱炉に入れて真空下で加熱し脱窒する工程[Claim 2]
A method for producing a high chromium-containing alloy, carried out in the following order of steps: (A) Process of roasting powdered ferrochrome with a carbon content of 1% or more in an oxygen-containing gas atmosphere to oxidize a part of the metal in this ferrochrome (B) Vacuum heating of this oxidized ferrochrome Step (C) of removing carbon and oxygen from the ferrochrome by placing it in a furnace and heating it under vacuum. (C) Nitrogen gas is supplied into the vacuum heating furnace to create a nitrogen atmosphere inside the furnace, and the furnace is heated to perform high nitrogen content nitriding. Step of producing ferrochrome (D) Step of pulverizing this high nitrogen-containing ferrochrome nitride to a particle size of 1 mm or less (E) Step of mixing this pulverized high nitrogen-containing ferrochrome nitride with an acid solution to dissolve acid-dissolved components (F ) Step of separating the high nitrogen-containing ferrochrome nitride treated with an acid solution from the acid solution. (G) Step of denitrifying the separated high nitrogen-containing ferrochrome nitride by placing it in a vacuum heating furnace and heating it under vacuum.
請求項１の（Ａ）工程で炭素含有率１％以上のフェ
ロクロムに混合される金属酸化物が、酸化クロム、酸化
鉄、酸化ニッケル、酸化コバルトの中から選定される一
種又は二種以上である高クロム含有合金の製造方法。[Claim 3]
The metal oxide mixed with ferrochrome having a carbon content of 1% or more in step (A) of claim 1 is one or more selected from chromium oxide, iron oxide, nickel oxide, and cobalt oxide. Method for manufacturing high chromium-containing alloys.
（Ｃ）工程における真空加熱炉内の加熱温度が８００°
Ｃ〜１０００°Ｃである高クロム含有合金の製造方法。4. The heating temperature in the vacuum heating furnace in step (C) of claim 1, claim 2, or claim 3 is 800°.
A method for producing a high chromium-containing alloy having a temperature of 1000°C to 1000°C.
（Ｃ）工程における真空加熱炉内の加熱温度が１０００
°Ｃ〜１３００°Ｃである高クロム含有合金の製造方法
。5. The heating temperature in the vacuum heating furnace in step (C) of claim 1, claim 2, or claim 3 is 1000.
A method for producing a high chromium-containing alloy at a temperature between 1300°C and 1300°C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12575891A JPH04350142A (en) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | Production of alloy with high chromium content |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12575891A JPH04350142A (en) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | Production of alloy with high chromium content |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04350142A true JPH04350142A (en) | 1992-12-04 |
Family
ID=14918094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12575891A Pending JPH04350142A (en) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | Production of alloy with high chromium content |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04350142A (en) |
-
1991
- 1991-05-29 JP JP12575891A patent/JPH04350142A/en active Pending
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