JPH0959708A - ステンレス鋼の効率的な脱炭吹錬方法 - Google Patents
ステンレス鋼の効率的な脱炭吹錬方法Info
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- JPH0959708A JPH0959708A JP23590595A JP23590595A JPH0959708A JP H0959708 A JPH0959708 A JP H0959708A JP 23590595 A JP23590595 A JP 23590595A JP 23590595 A JP23590595 A JP 23590595A JP H0959708 A JPH0959708 A JP H0959708A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 精錬炉において、吹酸脱炭精錬を行いステン
レス粗溶鋼を溶製するに際し、吹酸脱炭中のスプラッシ
ュ、ダストの発生を抑制し、かつ、クロム酸化損失を抑
制することにより、効率的なステンレス粗溶鋼を溶製を
可能とする精錬方法を提供する。 【構成】 高炉溶銑とフェロクロム合金鉄を用いたステ
ンレス粗溶鋼の溶製において、精錬炉にて脱炭精錬する
に際し、精錬炉に装入された溶銑に金属アルミニウム
（Ａｌ）あるいは金属Ａｌ分を含んだアルミドロスを昇
温材として添加して昇温することにより、フェロクロム
合金添加直前の溶鋼温度を１４５０〜１６００℃とし、
かつ、スラグ中Ａｌ2 Ｏ3 濃度を１０〜３０％、溶鋼中
［Ｃ］濃度を２．５〜４．０％とした後、フェロクロム
合金を連続的に添加しつつ、吹酸脱炭精錬を行うこと。
レス粗溶鋼を溶製するに際し、吹酸脱炭中のスプラッシ
ュ、ダストの発生を抑制し、かつ、クロム酸化損失を抑
制することにより、効率的なステンレス粗溶鋼を溶製を
可能とする精錬方法を提供する。 【構成】 高炉溶銑とフェロクロム合金鉄を用いたステ
ンレス粗溶鋼の溶製において、精錬炉にて脱炭精錬する
に際し、精錬炉に装入された溶銑に金属アルミニウム
（Ａｌ）あるいは金属Ａｌ分を含んだアルミドロスを昇
温材として添加して昇温することにより、フェロクロム
合金添加直前の溶鋼温度を１４５０〜１６００℃とし、
かつ、スラグ中Ａｌ2 Ｏ3 濃度を１０〜３０％、溶鋼中
［Ｃ］濃度を２．５〜４．０％とした後、フェロクロム
合金を連続的に添加しつつ、吹酸脱炭精錬を行うこと。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、精錬炉によるステ
ンレス鋼精錬において、吹酸脱炭中のクロム酸化および
スプラッシュ、ダストの発生を抑制することにより、ク
ロムの回収に必要な還元剤原単位を低減し、安価かつ安
定した高歩留りのステンレス鋼の溶製が可能なことを特
徴とするステンレス鋼の効率的な脱炭吹錬方法である。
ンレス鋼精錬において、吹酸脱炭中のクロム酸化および
スプラッシュ、ダストの発生を抑制することにより、ク
ロムの回収に必要な還元剤原単位を低減し、安価かつ安
定した高歩留りのステンレス鋼の溶製が可能なことを特
徴とするステンレス鋼の効率的な脱炭吹錬方法である。
【０００２】
【従来の技術】溶鋼の吹酸脱炭精錬炉としては、上吹転
炉、底吹転炉、上底吹転炉（ＬＤ−ＯＢ炉）、ＡＯＤや
ＶＯＤなどがあり、ステンレス鋼の吹酸脱炭精錬は、電
気炉にてステンレス屑を原料として、これにフェロクロ
ム（Ｆｅ−Ｃｒ）やフェロニッケル（Ｆｅ−Ｎｉ）等の
合金鉄を添加して高炭素含有のステンレス粗溶鋼を溶製
後、あるいは、上底吹転炉を用いてクロム鉱石を溶融還
元溶製した高炭素ステンレス粗溶鋼を溶製後にＡＯＤや
上底吹転炉で吹酸脱炭し製品を溶製する方法や、また、
日本の高炉メーカーを中心に予め脱燐・脱硫した高炉溶
銑を上底吹転炉に装入し、漸次炉上よりＦｅ−Ｃｒ等の
合金を添加しつつ吹酸脱炭する方法、さらには、上底吹
酸転炉での吹酸脱炭を０．２５〜０．７％の中炭素域ま
でとし、これ以下の脱炭はＶＯＤ等の減圧下での吹酸脱
炭により実施する方法が一般に行われている。
炉、底吹転炉、上底吹転炉（ＬＤ−ＯＢ炉）、ＡＯＤや
ＶＯＤなどがあり、ステンレス鋼の吹酸脱炭精錬は、電
気炉にてステンレス屑を原料として、これにフェロクロ
ム（Ｆｅ−Ｃｒ）やフェロニッケル（Ｆｅ−Ｎｉ）等の
合金鉄を添加して高炭素含有のステンレス粗溶鋼を溶製
後、あるいは、上底吹転炉を用いてクロム鉱石を溶融還
元溶製した高炭素ステンレス粗溶鋼を溶製後にＡＯＤや
上底吹転炉で吹酸脱炭し製品を溶製する方法や、また、
日本の高炉メーカーを中心に予め脱燐・脱硫した高炉溶
銑を上底吹転炉に装入し、漸次炉上よりＦｅ−Ｃｒ等の
合金を添加しつつ吹酸脱炭する方法、さらには、上底吹
酸転炉での吹酸脱炭を０．２５〜０．７％の中炭素域ま
でとし、これ以下の脱炭はＶＯＤ等の減圧下での吹酸脱
炭により実施する方法が一般に行われている。
【０００３】いずれの方法においても、吹酸終了後に酸
化物となってスラグへ移行したクロムの損失分を、フェ
ロシリコン（Ｆｅ−Ｓｉ）やＡｌなどの還元材を添加
し、還元回収することが広く行われているが、特に、高
炉溶銑を用いて上底吹転炉にてフェロクロムを漸次炉上
より添加しつつ吹酸脱炭を行う方法においては、他の電
気炉やクロム鉱石を溶融還元溶製によって、ステンレス
粗溶鋼を溶製後吹酸脱炭を行う方法に比べ、ベースメタ
ルである脱燐・脱硫溶銑が低温であり、かつ、冷材であ
るフェロクロム合金を多量に使用することに起因して、
クロムの酸化損失が大きく、還元用フェロシリコン原単
位の増大やスラグ量増加に伴う精錬炉の炉材原単位の悪
化を招いている。
化物となってスラグへ移行したクロムの損失分を、フェ
ロシリコン（Ｆｅ−Ｓｉ）やＡｌなどの還元材を添加
し、還元回収することが広く行われているが、特に、高
炉溶銑を用いて上底吹転炉にてフェロクロムを漸次炉上
より添加しつつ吹酸脱炭を行う方法においては、他の電
気炉やクロム鉱石を溶融還元溶製によって、ステンレス
粗溶鋼を溶製後吹酸脱炭を行う方法に比べ、ベースメタ
ルである脱燐・脱硫溶銑が低温であり、かつ、冷材であ
るフェロクロム合金を多量に使用することに起因して、
クロムの酸化損失が大きく、還元用フェロシリコン原単
位の増大やスラグ量増加に伴う精錬炉の炉材原単位の悪
化を招いている。
【０００４】一般に、転炉等の精錬炉において脱炭酸素
効率を向上させ、低炭素領域まで効率的に脱炭精錬を行
う方法としては、転炉に底吹き機能を付加し、鋼浴の攪
拌を激しく行い、最も活性な反応領域である吹酸火点部
への溶鋼中炭素の供給を促進し（特公昭６２−１４６０
２号公報）、脱炭酸素効率を高位に維持している酸素供
給律速領域から、脱炭酸素効率の低下する鋼中炭素移動
律速領域へと移行する臨界炭素濃度（［％Ｃ］* ）を、
低位側へ移行させることや、脱炭末期の鋼中炭素移動律
速領域において、吹酸速度を低下させるなどの吹酸速度
コントロールを行うことにより、脱炭酸素効率の低下の
防止を図っていた（鉄と鋼、第６８年（１９８２），ｐ
１９４６）。
効率を向上させ、低炭素領域まで効率的に脱炭精錬を行
う方法としては、転炉に底吹き機能を付加し、鋼浴の攪
拌を激しく行い、最も活性な反応領域である吹酸火点部
への溶鋼中炭素の供給を促進し（特公昭６２−１４６０
２号公報）、脱炭酸素効率を高位に維持している酸素供
給律速領域から、脱炭酸素効率の低下する鋼中炭素移動
律速領域へと移行する臨界炭素濃度（［％Ｃ］* ）を、
低位側へ移行させることや、脱炭末期の鋼中炭素移動律
速領域において、吹酸速度を低下させるなどの吹酸速度
コントロールを行うことにより、脱炭酸素効率の低下の
防止を図っていた（鉄と鋼、第６８年（１９８２），ｐ
１９４６）。
【０００５】また、ステンレス粗溶鋼の精錬方法とし
て、特公平１−５４４０９号公報に見られるように該溶
鋼の浴面下に非酸化性ガスを導入して溶鋼を攪拌すると
同時に、浴面上へ酸素と非酸化性ガスの混合ガスを吹き
付け、さらに浴面上に吹き付ける混合ガス中の酸素に対
する非酸化性ガスの割合を、溶鋼中炭素濃度の低下に伴
い増加させる方法が提案されている。
て、特公平１−５４４０９号公報に見られるように該溶
鋼の浴面下に非酸化性ガスを導入して溶鋼を攪拌すると
同時に、浴面上へ酸素と非酸化性ガスの混合ガスを吹き
付け、さらに浴面上に吹き付ける混合ガス中の酸素に対
する非酸化性ガスの割合を、溶鋼中炭素濃度の低下に伴
い増加させる方法が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上に述べたように転
炉等の精錬炉にて、ステンレス粗溶鋼の吹酸脱炭精錬を
行う際に、脱炭酸素効率を向上させる、すなわちクロム
の酸化損失を抑制する方法としては、特公昭６２−１４
６０２号公報や鉄と鋼、第６８年（１９８２），ｐ１９
４６、さらには特公平１−５４４０９号公報に示された
方法などがある。
炉等の精錬炉にて、ステンレス粗溶鋼の吹酸脱炭精錬を
行う際に、脱炭酸素効率を向上させる、すなわちクロム
の酸化損失を抑制する方法としては、特公昭６２−１４
６０２号公報や鉄と鋼、第６８年（１９８２），ｐ１９
４６、さらには特公平１−５４４０９号公報に示された
方法などがある。
【０００７】しかしながら、これらの方法では脱炭酸素
効率の向上、およびクロム酸化の抑制はいずれも脱炭中
期から末期にかけてを対象としており、特に、高炉溶銑
を用いて上底吹転炉にて、フェロクロムを炉上より連続
的に添加しつつ吹酸脱炭を行う方法に対しては、脱炭中
期〜末期でのクロム酸化損失は抑制できても、この領域
でのクロム酸化は全体のクロム酸化に対してその割合は
非常に小さく、クロム酸化の大部分が起こっているフェ
ロクロム投入中でのクロム酸化抑制対策は不十分であっ
た。
効率の向上、およびクロム酸化の抑制はいずれも脱炭中
期から末期にかけてを対象としており、特に、高炉溶銑
を用いて上底吹転炉にて、フェロクロムを炉上より連続
的に添加しつつ吹酸脱炭を行う方法に対しては、脱炭中
期〜末期でのクロム酸化損失は抑制できても、この領域
でのクロム酸化は全体のクロム酸化に対してその割合は
非常に小さく、クロム酸化の大部分が起こっているフェ
ロクロム投入中でのクロム酸化抑制対策は不十分であっ
た。
【０００８】さらに、ステンレス鋼精錬において生成す
るＣｒ2 Ｏ3 含有スラグは、Ｃｒ2Ｏ3 が高融点である
ことに起因して滓化性が黒い、すなわち液相率が低いた
め、吹酸脱炭により生成するダストやスプラッシュに対
するカバー効果が低く、ダストやスプラッシュが炉外に
飛散したり、地金が炉頂近辺に付着することにより、溶
鋼歩留りが低下したり作業性が阻害されるなどの問題が
あった。
るＣｒ2 Ｏ3 含有スラグは、Ｃｒ2Ｏ3 が高融点である
ことに起因して滓化性が黒い、すなわち液相率が低いた
め、吹酸脱炭により生成するダストやスプラッシュに対
するカバー効果が低く、ダストやスプラッシュが炉外に
飛散したり、地金が炉頂近辺に付着することにより、溶
鋼歩留りが低下したり作業性が阻害されるなどの問題が
あった。
【０００９】したがって、本発明の目的とするところ
は、高炉溶銑とフェロクロムを用いた上底吹転炉におけ
るステンレス粗溶鋼の吹酸脱炭精錬に際し、クロム酸化
の大部分を占めるフェロクロム投入中でのクロム酸化損
失を抑制し、かつ、吹錬途中に発生するダスト、スプラ
ッシュの発生を低減することにより、効率的なステンレ
ス粗溶鋼の溶製を可能とすることにある。
は、高炉溶銑とフェロクロムを用いた上底吹転炉におけ
るステンレス粗溶鋼の吹酸脱炭精錬に際し、クロム酸化
の大部分を占めるフェロクロム投入中でのクロム酸化損
失を抑制し、かつ、吹錬途中に発生するダスト、スプラ
ッシュの発生を低減することにより、効率的なステンレ
ス粗溶鋼の溶製を可能とすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するものであって、高炉溶銑とフェロクロム合金鉄を
用いたステンレス粗溶鋼の溶製において、精錬炉にて脱
炭精錬するに際し、精錬炉に装入された溶銑に金属アル
ミニウム（Ａｌ）あるいは金属Ａｌ分を１０〜８０％含
んだアルミドロスを昇熱材として添加して昇熱すること
により、フェロクロム合金添加直前の溶鋼温度を１４５
０〜１６００℃とし、かつ、スラグ中Ａｌ2 Ｏ3 濃度を
１０〜３０％、溶鋼中［Ｃ］濃度を２．５〜４．０％と
した後、フェロクロム合金を連続的に添加しつつ、吹酸
脱炭精錬を行うことを特徴とするステンレス鋼の効率的
な脱炭吹錬方法である。
決するものであって、高炉溶銑とフェロクロム合金鉄を
用いたステンレス粗溶鋼の溶製において、精錬炉にて脱
炭精錬するに際し、精錬炉に装入された溶銑に金属アル
ミニウム（Ａｌ）あるいは金属Ａｌ分を１０〜８０％含
んだアルミドロスを昇熱材として添加して昇熱すること
により、フェロクロム合金添加直前の溶鋼温度を１４５
０〜１６００℃とし、かつ、スラグ中Ａｌ2 Ｏ3 濃度を
１０〜３０％、溶鋼中［Ｃ］濃度を２．５〜４．０％と
した後、フェロクロム合金を連続的に添加しつつ、吹酸
脱炭精錬を行うことを特徴とするステンレス鋼の効率的
な脱炭吹錬方法である。
【００１１】ここで、望ましくは、前チャージで生成し
たクロム酸化物を含有する脱炭滓を炉内に残存させたま
ま、次チャージの溶銑を装入し、次いで、炭材の添加と
吹酸により昇温還元して前記脱炭滓中のクロム分を還元
した後、クロム回収済スラグを排滓し、次いで、金属ア
ルミニウム（Ａｌ）あるいは金属Ａｌ分を１０〜８０％
含んだアルミドロスを昇熱材として添加して昇熱するこ
とにより、フェロクロム合金添加直前の溶鋼温度を１４
５０〜１６００℃とし、かつ、スラグ中Ａｌ2Ｏ3 濃度
を１０〜３０％、溶鋼中［Ｃ］濃度を２．５〜４．０％
とした後、フェロクロム合金を連続的に添加しつつ、吹
酸脱炭精錬を行うことにより、さらに大きな効果が得ら
れる。
たクロム酸化物を含有する脱炭滓を炉内に残存させたま
ま、次チャージの溶銑を装入し、次いで、炭材の添加と
吹酸により昇温還元して前記脱炭滓中のクロム分を還元
した後、クロム回収済スラグを排滓し、次いで、金属ア
ルミニウム（Ａｌ）あるいは金属Ａｌ分を１０〜８０％
含んだアルミドロスを昇熱材として添加して昇熱するこ
とにより、フェロクロム合金添加直前の溶鋼温度を１４
５０〜１６００℃とし、かつ、スラグ中Ａｌ2Ｏ3 濃度
を１０〜３０％、溶鋼中［Ｃ］濃度を２．５〜４．０％
とした後、フェロクロム合金を連続的に添加しつつ、吹
酸脱炭精錬を行うことにより、さらに大きな効果が得ら
れる。
【００１２】
【作用】本発明は以下に記載するステンレス粗溶鋼の吹
酸脱炭精錬に際して、フェロクロム合金添加直前および
添加中の条件を規定し、かつ、脱炭吹錬中のスラグの液
相率を高位に保持し、スラグ／メタル反応界面積を大き
く保つことによって、スラグ中のクロム酸化物（Ｃｒ2
Ｏ3 ）の鋼中炭素による還元反応を促進することによ
り、優先脱炭条件を確保する、かつ、吹酸脱炭中に発生
するスプラッシュ、ダストに対するカバー効果を促進す
ることに立脚している。
酸脱炭精錬に際して、フェロクロム合金添加直前および
添加中の条件を規定し、かつ、脱炭吹錬中のスラグの液
相率を高位に保持し、スラグ／メタル反応界面積を大き
く保つことによって、スラグ中のクロム酸化物（Ｃｒ2
Ｏ3 ）の鋼中炭素による還元反応を促進することによ
り、優先脱炭条件を確保する、かつ、吹酸脱炭中に発生
するスプラッシュ、ダストに対するカバー効果を促進す
ることに立脚している。
【００１３】吹酸脱炭精錬における脱炭反応機構として
は、まず、溶鋼中に吹き付けられた酸素が、一旦、クロ
ム酸化物（Ｃｒ2 Ｏ3 ）を形成し、このＣｒ2 Ｏ3 がス
ラグ中へと移行する。その後、スラグ中のＣｒ2 Ｏ3 が
溶鋼中の炭素分によって還元されることにより、脱炭反
応が進行することになる。したがって、総括の脱炭反応
はクロム酸化と溶鋼中Ｃによるクロムの還元バランスで
表され、脱炭反応速度は下記の（１）式で表すことがで
きる。 −ｄ［％Ｃ］／ｄｔ＝（Ａ・ｋ／Ｖ） ・（［％Ｃ］−［％Ｃ］e ） ・・・（１） ただし、Ａ：スラグ／メタル間の有効反応界面積 ｋ：脱炭速度定数 Ｖ：溶鋼体積 ［％Ｃ］e ：平衡炭素濃度 である。
は、まず、溶鋼中に吹き付けられた酸素が、一旦、クロ
ム酸化物（Ｃｒ2 Ｏ3 ）を形成し、このＣｒ2 Ｏ3 がス
ラグ中へと移行する。その後、スラグ中のＣｒ2 Ｏ3 が
溶鋼中の炭素分によって還元されることにより、脱炭反
応が進行することになる。したがって、総括の脱炭反応
はクロム酸化と溶鋼中Ｃによるクロムの還元バランスで
表され、脱炭反応速度は下記の（１）式で表すことがで
きる。 −ｄ［％Ｃ］／ｄｔ＝（Ａ・ｋ／Ｖ） ・（［％Ｃ］−［％Ｃ］e ） ・・・（１） ただし、Ａ：スラグ／メタル間の有効反応界面積 ｋ：脱炭速度定数 Ｖ：溶鋼体積 ［％Ｃ］e ：平衡炭素濃度 である。
【００１４】ここで、含クロム溶鋼の吹酸脱炭精錬の場
合、（１）式中のドライビングフォース項である
（（〔％Ｃ〕−〔％Ｃ〕e ））が小さくなると、脱炭に
消費されるべき酸素量が小さくなり、クロムの酸化に消
費されたままとなってまうため、結果としてクロム酸化
量が増大することになる。したがって、クロム酸化を抑
制し、優先脱炭を確保するためには、このドライビング
フォース項を極力大きく保持することが重要であること
になる。
合、（１）式中のドライビングフォース項である
（（〔％Ｃ〕−〔％Ｃ〕e ））が小さくなると、脱炭に
消費されるべき酸素量が小さくなり、クロムの酸化に消
費されたままとなってまうため、結果としてクロム酸化
量が増大することになる。したがって、クロム酸化を抑
制し、優先脱炭を確保するためには、このドライビング
フォース項を極力大きく保持することが重要であること
になる。
【００１５】具体的には、精錬炉に装入された溶銑に金
属アルミニウム（Ａｌ）あるいは金属Ａｌ分を含んだア
ルミドロスを昇温材として添加して吹酸昇温する、ある
いは、前チャージで生成したクロム酸化物を含有する脱
炭滓を炉内に残存させたまま、次チャージの溶銑を装入
し、次いで、炭材の添加と吹酸により昇温還元して前記
脱炭滓中のクロム分を還元した後、クロム回収済スラグ
を排滓し、次いで、金属アルミニウム（Ａｌ）あるいは
金属Ａｌ分を含んだアルミドロスを昇温材として添加し
て昇温することにより、フェロクロム合金添加直前の溶
鋼温度を１４５０〜１６００℃とし、かつ、スラグ中Ａ
ｌ2 Ｏ3 濃度を１０〜３０％、溶鋼中〔Ｃ〕濃度を２．
５〜４．０とし、その後、フェロクロム合金を連続的に
添加しつつ、吹酸脱炭精錬を行うことにある。
属アルミニウム（Ａｌ）あるいは金属Ａｌ分を含んだア
ルミドロスを昇温材として添加して吹酸昇温する、ある
いは、前チャージで生成したクロム酸化物を含有する脱
炭滓を炉内に残存させたまま、次チャージの溶銑を装入
し、次いで、炭材の添加と吹酸により昇温還元して前記
脱炭滓中のクロム分を還元した後、クロム回収済スラグ
を排滓し、次いで、金属アルミニウム（Ａｌ）あるいは
金属Ａｌ分を含んだアルミドロスを昇温材として添加し
て昇温することにより、フェロクロム合金添加直前の溶
鋼温度を１４５０〜１６００℃とし、かつ、スラグ中Ａ
ｌ2 Ｏ3 濃度を１０〜３０％、溶鋼中〔Ｃ〕濃度を２．
５〜４．０とし、その後、フェロクロム合金を連続的に
添加しつつ、吹酸脱炭精錬を行うことにある。
【００１６】本発明者らは、ステンレス鋼の吹酸脱炭精
錬に際し、種々の実験を行うことにより、Ｃｒ2 Ｏ3 を
３０％以上含有したステンレス鋼スラグにおいても、Ａ
ｌ2Ｏ3 を添加することにより、スラグの液相化が促進
されることを知見し得た。本発明はこの知見に基づきな
されたものである。
錬に際し、種々の実験を行うことにより、Ｃｒ2 Ｏ3 を
３０％以上含有したステンレス鋼スラグにおいても、Ａ
ｌ2Ｏ3 を添加することにより、スラグの液相化が促進
されることを知見し得た。本発明はこの知見に基づきな
されたものである。
【００１７】一般に、ステンレス鋼の吹酸脱炭時に生成
するＣｒ2 Ｏ3 含有スラグは滓化性が悪い、すなわちス
ラグの液相率が非常に低いという特性を有している。こ
れは、高融点酸化物であるＣｒ2 Ｏ3 の生成に加え、こ
のＣｒ2 Ｏ3 と他のスラグ成分系であるＭｇＯやＣａＯ
との反応により、ＭｇＯ・Ｃｒ2 Ｏ3 やＣａＯ・Ｃｒ2
Ｏ3 などの高融点化合物の生成に起因したものである。
しかしながら、このような低液相率スラグに１０〜３０
％のＡｌ2 Ｏ3 を添加することにより、スラグの液相率
は向上する（図１）。これは、Ａｌ2 Ｏ3 の添加によ
り、低融点化合物である１２ＣａＯ、７Ａｌ2 Ｏ3 系な
どのＣａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 系化合物の生成によるＣａＯ・
Ｃｒ2 Ｏ3 相などの消滅によるものである。
するＣｒ2 Ｏ3 含有スラグは滓化性が悪い、すなわちス
ラグの液相率が非常に低いという特性を有している。こ
れは、高融点酸化物であるＣｒ2 Ｏ3 の生成に加え、こ
のＣｒ2 Ｏ3 と他のスラグ成分系であるＭｇＯやＣａＯ
との反応により、ＭｇＯ・Ｃｒ2 Ｏ3 やＣａＯ・Ｃｒ2
Ｏ3 などの高融点化合物の生成に起因したものである。
しかしながら、このような低液相率スラグに１０〜３０
％のＡｌ2 Ｏ3 を添加することにより、スラグの液相率
は向上する（図１）。これは、Ａｌ2 Ｏ3 の添加によ
り、低融点化合物である１２ＣａＯ、７Ａｌ2 Ｏ3 系な
どのＣａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 系化合物の生成によるＣａＯ・
Ｃｒ2 Ｏ3 相などの消滅によるものである。
【００１８】さらに、このスラグ溶融化の効果により、
スラグ液相率を７０％以上に維持することによって、ス
プラッシュの生成に対するカバー効果も促進されること
により、スプラッシュ、ダストの生成量の大幅な抑制が
可能となり、溶鋼歩留りの低下やスプラッシュの発生に
起因して起こる炉口への地金付着による作業性の悪化の
防止が可能となる（図２）。
スラグ液相率を７０％以上に維持することによって、ス
プラッシュの生成に対するカバー効果も促進されること
により、スプラッシュ、ダストの生成量の大幅な抑制が
可能となり、溶鋼歩留りの低下やスプラッシュの発生に
起因して起こる炉口への地金付着による作業性の悪化の
防止が可能となる（図２）。
【００１９】ここで、Ａｌ2 Ｏ3 の添加量として１０〜
３０％が望ましい理由としては、スラグ組成がＣｒ2 Ｏ
3 を３０％以上含んだ状態でＡｌ2 Ｏ3 濃度が１０％未
満であるとスラグの滓化が不十分つまり液相率が７０％
以下となることに起因して、スプラッシュやダストの大
量発生に伴う溶鋼歩留りの低下や炉口地金の付着による
作業性の悪化を招くことになり、また、３０％を超えて
もそれ以上の滓化促進効果はなく、逆に、飽和ＭｇＯ濃
度の上昇による耐火物溶損の促進が問題となるからであ
る。
３０％が望ましい理由としては、スラグ組成がＣｒ2 Ｏ
3 を３０％以上含んだ状態でＡｌ2 Ｏ3 濃度が１０％未
満であるとスラグの滓化が不十分つまり液相率が７０％
以下となることに起因して、スプラッシュやダストの大
量発生に伴う溶鋼歩留りの低下や炉口地金の付着による
作業性の悪化を招くことになり、また、３０％を超えて
もそれ以上の滓化促進効果はなく、逆に、飽和ＭｇＯ濃
度の上昇による耐火物溶損の促進が問題となるからであ
る。
【００２０】また、この場合の塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ
2 ）としては、２．０〜４．０の範囲が望ましい。これ
は、ＣａＯ／ＳｉＯ2 ＜２．０の範囲では耐火物の溶損
が問題となるためであり、ＣａＯ／ＳｉＯ2 ＞４．０の
場合ではスラグ量の大量生成に伴うクロム酸化の増大が
問題となるためである。
2 ）としては、２．０〜４．０の範囲が望ましい。これ
は、ＣａＯ／ＳｉＯ2 ＜２．０の範囲では耐火物の溶損
が問題となるためであり、ＣａＯ／ＳｉＯ2 ＞４．０の
場合ではスラグ量の大量生成に伴うクロム酸化の増大が
問題となるためである。
【００２１】さらに、フェロクロム合金添加中でのクロ
ム酸化を抑制するための条件としては、フェロクロム合
金添加直前の溶鋼中［Ｃ］濃度を２．５〜４．０％、か
つ、金属アルミニウム（Ａｌ）あるいは金属Ａｌ分を含
んだアルミドロスを昇温材として添加して昇温すること
により、溶鋼温度を１４５０〜１６００℃とすることが
望ましい。
ム酸化を抑制するための条件としては、フェロクロム合
金添加直前の溶鋼中［Ｃ］濃度を２．５〜４．０％、か
つ、金属アルミニウム（Ａｌ）あるいは金属Ａｌ分を含
んだアルミドロスを昇温材として添加して昇温すること
により、溶鋼温度を１４５０〜１６００℃とすることが
望ましい。
【００２２】この理由としては、フェロクロム合金添加
直前の溶鋼中［Ｃ］濃度が２．５％未満であると、フェ
ロクロム添加中での前記（１）式中のドライビングフォ
ース項が低下することに起因する脱炭不足、すなわちク
ロム酸化の増大、ひいては、還元用炭材原単位増大によ
るコストアップを招くことになり、逆に４．０％を超え
ても、それ以上のクロム酸化抑制効果はほとんど認めら
れず、かつ、脱炭量の増大による処理時間延長および熱
過剰による異常温度上昇などの操業阻害を引き起こすこ
とになる。
直前の溶鋼中［Ｃ］濃度が２．５％未満であると、フェ
ロクロム添加中での前記（１）式中のドライビングフォ
ース項が低下することに起因する脱炭不足、すなわちク
ロム酸化の増大、ひいては、還元用炭材原単位増大によ
るコストアップを招くことになり、逆に４．０％を超え
ても、それ以上のクロム酸化抑制効果はほとんど認めら
れず、かつ、脱炭量の増大による処理時間延長および熱
過剰による異常温度上昇などの操業阻害を引き起こすこ
とになる。
【００２３】また、溶鋼温度が１４５０℃に満たない場
合には、例え［Ｃ］濃度を上記の範囲に保持しても、平
衡［Ｃ］濃度（〔％Ｃ〕e ）が上昇することに起因して
ドライビングフォースが低下し、クロム酸化の増大を引
き起こすことになる。逆に、１６００℃を超えてもクロ
ム酸化抑制効果は小さく、熱過剰による耐火物溶損の増
長や冷却材使用量の増大を引き起こすことになるからで
ある。
合には、例え［Ｃ］濃度を上記の範囲に保持しても、平
衡［Ｃ］濃度（〔％Ｃ〕e ）が上昇することに起因して
ドライビングフォースが低下し、クロム酸化の増大を引
き起こすことになる。逆に、１６００℃を超えてもクロ
ム酸化抑制効果は小さく、熱過剰による耐火物溶損の増
長や冷却材使用量の増大を引き起こすことになるからで
ある。
【００２４】ここで、昇温材として金属アルミニウム
（Ａｌ）あるいは金属Ａｌ分を含んだアルミドロスが最
適な理由としては、吹酸によるＡｌの酸化によって生成
するＡｌ2 Ｏ3 やアクミドロス中のＡｌ2 Ｏ3 分が上記
スラグ組成のコントロールに適用可能なことに加え、下
記（２）、（３）式に見られるようにＡｌ昇熱による単
位発熱量が通常の炭材昇熱に比べて大きく、短時間での
昇熱が可能となり、生産性が大きく向上するためであ
る。 Ａｌ＋３／４Ｏ2 →１／２Ａｌ2 Ｏ3 ＋４４２ｋｃａｌ／Ｎｍ3 −Ｏ2 ・・・・（２） Ｃ＋１／２Ｏ2 →ＣＯ＋１９６ｋｃａｌ／Ｎｍ3 −Ｏ2 ・・・・（３）
（Ａｌ）あるいは金属Ａｌ分を含んだアルミドロスが最
適な理由としては、吹酸によるＡｌの酸化によって生成
するＡｌ2 Ｏ3 やアクミドロス中のＡｌ2 Ｏ3 分が上記
スラグ組成のコントロールに適用可能なことに加え、下
記（２）、（３）式に見られるようにＡｌ昇熱による単
位発熱量が通常の炭材昇熱に比べて大きく、短時間での
昇熱が可能となり、生産性が大きく向上するためであ
る。 Ａｌ＋３／４Ｏ2 →１／２Ａｌ2 Ｏ3 ＋４４２ｋｃａｌ／Ｎｍ3 −Ｏ2 ・・・・（２） Ｃ＋１／２Ｏ2 →ＣＯ＋１９６ｋｃａｌ／Ｎｍ3 −Ｏ2 ・・・・（３）
【００２５】
【実施例】表１および表２に１７５トン上底吹き転炉を
用いた場合の、本発明（表１）と比較例と従来法（表
２）による実施例の比較を示す。ここで、本発明−１は
溶銑などの原料装入後にアルミドロスを昇熱剤として吹
酸昇温によりフェロクロム合金添加前の［％Ｃ］、温度
を調整した場合であり、本発明−２は前チャージの未還
元スラグを残存させたまま、溶銑を装入し、次いで炭材
を添加しつつ吹酸昇温還元を行った後に排滓処理を行
い、その後にアルミドロスの添加と吹酸を行うことによ
って、その後のフェロクロム合金添加前の［％Ｃ］、温
度を調整した場合である。いずれの場合も鋼種は１６％
Ｃｒ鋼とし、吹止［Ｃ］値としては［Ｃ］＝０．７％と
した。
用いた場合の、本発明（表１）と比較例と従来法（表
２）による実施例の比較を示す。ここで、本発明−１は
溶銑などの原料装入後にアルミドロスを昇熱剤として吹
酸昇温によりフェロクロム合金添加前の［％Ｃ］、温度
を調整した場合であり、本発明−２は前チャージの未還
元スラグを残存させたまま、溶銑を装入し、次いで炭材
を添加しつつ吹酸昇温還元を行った後に排滓処理を行
い、その後にアルミドロスの添加と吹酸を行うことによ
って、その後のフェロクロム合金添加前の［％Ｃ］、温
度を調整した場合である。いずれの場合も鋼種は１６％
Ｃｒ鋼とし、吹止［Ｃ］値としては［Ｃ］＝０．７％と
した。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【表２】
【００２８】表１および表２から明らかなように、本発
明を用いることにより、吹酸中のスプラッシュおよびダ
ストの発生が大幅に抑制されることにより高歩留りが達
成され、かつ、クロム酸化損失を大幅に抑制することが
可能なことがわかる。
明を用いることにより、吹酸中のスプラッシュおよびダ
ストの発生が大幅に抑制されることにより高歩留りが達
成され、かつ、クロム酸化損失を大幅に抑制することが
可能なことがわかる。
【００２９】
【発明の効果】本発明により、高炉溶銑とフェロクロム
合金を用いて、ステンレス粗溶鋼を精錬炉にて吹酸脱炭
精錬する方法において、吹酸中のスプラッシュ、ダスト
の発生を抑制し、かつ、フェロクロム合金中のクロム酸
化損失を抑制することにより、還元材コストを大幅に低
減し、効率的なステンレス鋼の精錬が可能となった。
合金を用いて、ステンレス粗溶鋼を精錬炉にて吹酸脱炭
精錬する方法において、吹酸中のスプラッシュ、ダスト
の発生を抑制し、かつ、フェロクロム合金中のクロム酸
化損失を抑制することにより、還元材コストを大幅に低
減し、効率的なステンレス鋼の精錬が可能となった。
【図１】スラグ中のＡｌ2 Ｏ3 濃度とスラグ液相率の関
係を示す図
係を示す図
【図２】スラグ液相率とダスト発生指数との関係を示す
図
図
Claims (2)
- 【請求項１】 高炉溶銑とフェロクロム合金鉄を用いた
ステンレス粗溶鋼の溶製において、精錬炉にて脱炭精錬
するに際し、精錬炉に装入された溶銑に金属アルミニウ
ム（Ａｌ）あるいは金属Ａｌ分を含んだアルミドロスを
昇温材として添加して昇温することにより、フェロクロ
ム合金添加直前の溶鋼温度を１４５０〜１６００℃と
し、かつ、スラグ中Ａｌ2 Ｏ3 濃度を１０〜３０％、溶
鋼中［Ｃ］濃度を２．５〜４．０％とした後、フェロク
ロム合金を連続的に添加しつつ、吹酸脱炭精錬を行うこ
とを特徴とするステンレス鋼の効率的な脱炭吹錬方法。 - 【請求項２】 高炉溶銑とフェロクロム合金鉄を用いた
ステンレス粗溶鋼の溶製において、精錬炉にて脱炭精錬
するに際し、前チャージで生成したクロム酸化物を含有
する脱炭滓を炉内に残存させたまま、次チャージの溶銑
を装入し、次いで、炭材の添加と吹酸により昇温還元し
て前記脱炭滓中のクロム分を還元した後、クロム回収済
スラグを排滓し、次いで、金属アルミニウム（Ａｌ）あ
るいは金属Ａｌ分を１０〜８０％含んだアルミドロスを
昇温材として添加して昇温することにより、フェロクロ
ム合金添加直前の溶鋼温度を１４５０〜１６００℃と
し、かつ、スラグ中Ａｌ2 Ｏ3 濃度を１０〜３０％、溶
鋼中［Ｃ］濃度を２．５〜４．０％とした後、フェロク
ロム合金を連続的に添加しつつ、吹酸脱炭精錬を行うこ
とを特徴とするステンレス鋼の効率的な脱炭吹錬方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23590595A JPH0959708A (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | ステンレス鋼の効率的な脱炭吹錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23590595A JPH0959708A (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | ステンレス鋼の効率的な脱炭吹錬方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0959708A true JPH0959708A (ja) | 1997-03-04 |
Family
ID=16992978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23590595A Withdrawn JPH0959708A (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | ステンレス鋼の効率的な脱炭吹錬方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0959708A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH116010A (ja) * | 1997-04-22 | 1999-01-12 | Nippon Steel Corp | ステンレス鋼の減圧吹酸精錬方法 |
| JP2003147426A (ja) * | 2001-11-14 | 2003-05-21 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 製鋼方法 |
| US11103953B2 (en) | 2017-03-02 | 2021-08-31 | Concept Laser Gmbh | Device for additive production of three-dimensional objects |
| CN114854938A (zh) * | 2021-07-23 | 2022-08-05 | 包头洪盛化工有限责任公司 | 一种精炼脱钛渣及低钛铬铁精炼脱钛方法 |
-
1995
- 1995-08-23 JP JP23590595A patent/JPH0959708A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH116010A (ja) * | 1997-04-22 | 1999-01-12 | Nippon Steel Corp | ステンレス鋼の減圧吹酸精錬方法 |
| JP2003147426A (ja) * | 2001-11-14 | 2003-05-21 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 製鋼方法 |
| US11103953B2 (en) | 2017-03-02 | 2021-08-31 | Concept Laser Gmbh | Device for additive production of three-dimensional objects |
| CN114854938A (zh) * | 2021-07-23 | 2022-08-05 | 包头洪盛化工有限责任公司 | 一种精炼脱钛渣及低钛铬铁精炼脱钛方法 |
| CN114854938B (zh) * | 2021-07-23 | 2023-07-25 | 包头洪盛化工有限责任公司 | 一种精炼脱钛渣及低钛铬铁精炼脱钛方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021105 |