JPH0978119A - 溶融金属の脱窒方法および脱窒用フラックス - Google Patents
溶融金属の脱窒方法および脱窒用フラックスInfo
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- JPH0978119A JPH0978119A JP7239840A JP23984095A JPH0978119A JP H0978119 A JPH0978119 A JP H0978119A JP 7239840 A JP7239840 A JP 7239840A JP 23984095 A JP23984095 A JP 23984095A JP H0978119 A JPH0978119 A JP H0978119A
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- molten metal
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- 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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- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 VOD 法による真空処理やスラグによる脱窒で
は望めない、極低窒素域までの脱窒を、工業的に実現し
得る、新たな方途を与える。 【解決手段】 Ｃ：1.5 wt％以下およびAl：0.03wt％以
上に成分調整した溶融金属を精錬容器に装入し、該溶融
金属の表面に、Ｔ.Fe を１wt％以下に調整したスラグを
形成したのち、CaC2：１〜25wt％を含む粉状の脱窒用フ
ラックスを、溶融金属中に吹き込む。
は望めない、極低窒素域までの脱窒を、工業的に実現し
得る、新たな方途を与える。 【解決手段】 Ｃ：1.5 wt％以下およびAl：0.03wt％以
上に成分調整した溶融金属を精錬容器に装入し、該溶融
金属の表面に、Ｔ.Fe を１wt％以下に調整したスラグを
形成したのち、CaC2：１〜25wt％を含む粉状の脱窒用フ
ラックスを、溶融金属中に吹き込む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、溶融金属の脱窒
方法およびその方法に使用する脱窒用フラックスに関し
て、特に極低窒素域までの脱窒を実現しようとするもの
である。
方法およびその方法に使用する脱窒用フラックスに関し
て、特に極低窒素域までの脱窒を実現しようとするもの
である。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ステンレス鋼に代表されるCr含
有鋼の精錬は、その溶鋼中窒素の活量が溶鋼中のCr濃度
に反比例して低下するため、窒素濃度を低下することが
困難な鋼種であるが、例えば30wt％Cr含有鋼において
は、VOD 法を用いて、溶鋼中の炭素濃度〔Ｃ〕≦30ppm
および溶鋼中の窒素濃度〔Ｎ〕≦40ppm の極低炭素域か
つ極低窒素域までの精錬が工業的に行われている。
有鋼の精錬は、その溶鋼中窒素の活量が溶鋼中のCr濃度
に反比例して低下するため、窒素濃度を低下することが
困難な鋼種であるが、例えば30wt％Cr含有鋼において
は、VOD 法を用いて、溶鋼中の炭素濃度〔Ｃ〕≦30ppm
および溶鋼中の窒素濃度〔Ｎ〕≦40ppm の極低炭素域か
つ極低窒素域までの精錬が工業的に行われている。
【０００３】すなわち、特開昭53−94212 号公報には、
VOD 法による精錬開始時点のＣを0.8 wt％以上としてCO
ガス発生量を増大し、かつ底吹きArガス流量を増して強
攪拌とした上で、減圧下で脱窒を行うことが提案されて
いる。しかしながら、脱炭工程の時間延長およびそれに
伴う生産性の低下、さらには耐火物コストなど製鋼コス
トの上昇が避けられず、工業的規模の生産において、Ｎ
のより一層の低減は事実上困難であった。
VOD 法による精錬開始時点のＣを0.8 wt％以上としてCO
ガス発生量を増大し、かつ底吹きArガス流量を増して強
攪拌とした上で、減圧下で脱窒を行うことが提案されて
いる。しかしながら、脱炭工程の時間延長およびそれに
伴う生産性の低下、さらには耐火物コストなど製鋼コス
トの上昇が避けられず、工業的規模の生産において、Ｎ
のより一層の低減は事実上困難であった。
【０００４】一方、スラグによって脱窒を行うことにつ
いては、「鉄と鋼 第78年 (1992)第４号」の第564 〜5
71 頁に報告されている。この報告によると、スラグ−
溶鋼間の窒素の平衡関係は
いては、「鉄と鋼 第78年 (1992)第４号」の第564 〜5
71 頁に報告されている。この報告によると、スラグ−
溶鋼間の窒素の平衡関係は
【数１】 の反応式により示される。そして、スラグ中の窒素濃度
（Ｎ）と〔Ｎ〕との比である窒素分配比の平衡値（以
下、平衡窒素分配比と示す）ＬN はスラグ組成と温度に
依存するほか、溶鋼中のアルミニウム濃度が高いほど、
また溶鋼中のアルミニウムおよび窒素の活性量係数が大
きいほど、平衡窒素分配比ＬN が高くなって、溶鋼から
スラグへの窒素の移動が促進される。
（Ｎ）と〔Ｎ〕との比である窒素分配比の平衡値（以
下、平衡窒素分配比と示す）ＬN はスラグ組成と温度に
依存するほか、溶鋼中のアルミニウム濃度が高いほど、
また溶鋼中のアルミニウムおよび窒素の活性量係数が大
きいほど、平衡窒素分配比ＬN が高くなって、溶鋼から
スラグへの窒素の移動が促進される。
【０００５】しかしながら、16％Cr鋼における平衡窒素
分配比ＬN は、アルミニウム濃度が１wt％の溶鋼に対し
て比較的脱窒に有利とされる組成のスラグを用いた場合
でも、２〜８程度にすぎず、従って効果的に脱窒素を進
めるには、アルミニウム濃度を１wt％以上に高めて脱窒
処理を行う必要がある。
分配比ＬN は、アルミニウム濃度が１wt％の溶鋼に対し
て比較的脱窒に有利とされる組成のスラグを用いた場合
でも、２〜８程度にすぎず、従って効果的に脱窒素を進
めるには、アルミニウム濃度を１wt％以上に高めて脱窒
処理を行う必要がある。
【０００６】さらに、１wt％程度の高Al濃度は実用鋼に
適していないから、特開平５−320733号公報に示される
ように、脱窒後に溶鋼中のAlを燃焼によって除去する工
程を新たに設ける必要が生じる。この方法では、酸素ガ
スによりAlを燃焼して除去する際の発熱により、100 ℃
以上の大幅な温度上昇を招くことになり、後工程の鋳造
工程との整合をはかるために、大幅な工程ロスおよび生
産性の低下は避けられない不利が伴う。また、Al濃度の
低下に伴う、スラグからメタルへの復窒も問題となる。
適していないから、特開平５−320733号公報に示される
ように、脱窒後に溶鋼中のAlを燃焼によって除去する工
程を新たに設ける必要が生じる。この方法では、酸素ガ
スによりAlを燃焼して除去する際の発熱により、100 ℃
以上の大幅な温度上昇を招くことになり、後工程の鋳造
工程との整合をはかるために、大幅な工程ロスおよび生
産性の低下は避けられない不利が伴う。また、Al濃度の
低下に伴う、スラグからメタルへの復窒も問題となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明の目
的は、上述したVOD 法による真空処理やスラグによる脱
窒では望めない、極低窒素域までの脱窒を、工業的に実
現し得る、新たな方途を与えるところにある。
的は、上述したVOD 法による真空処理やスラグによる脱
窒では望めない、極低窒素域までの脱窒を、工業的に実
現し得る、新たな方途を与えるところにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、Ｃ：1.5 wt
％以下およびAl：0.03wt％以上に成分調整した溶融金属
を精錬容器に装入し、該溶融金属の表面に、Ｔ.Fe を１
wt％以下に調整したスラグを形成したのち、CaC2：１〜
25wt％を含む粉状の脱窒用フラックスを、溶融金属中に
吹き込むことを特徴とする溶融金属の脱窒方法である。
ここで、金属アルミニウム粉：２〜20wt％を脱窒用フラ
ックスに混合して溶融金属中に吹き込むことが、脱窒を
より促進する上で有利である。
％以下およびAl：0.03wt％以上に成分調整した溶融金属
を精錬容器に装入し、該溶融金属の表面に、Ｔ.Fe を１
wt％以下に調整したスラグを形成したのち、CaC2：１〜
25wt％を含む粉状の脱窒用フラックスを、溶融金属中に
吹き込むことを特徴とする溶融金属の脱窒方法である。
ここで、金属アルミニウム粉：２〜20wt％を脱窒用フラ
ックスに混合して溶融金属中に吹き込むことが、脱窒を
より促進する上で有利である。
【０００９】また、上記の脱窒方法には、CaO : 30〜70
wt％、Al2O3 : 30〜70wt％およびCaC2 : 1〜25wt％を含
有する組成に成る脱窒用フラックスが有利に適合する。
この脱窒用フラックスには、さらにMgO を20wt％以下で
含有することが可能である。
wt％、Al2O3 : 30〜70wt％およびCaC2 : 1〜25wt％を含
有する組成に成る脱窒用フラックスが有利に適合する。
この脱窒用フラックスには、さらにMgO を20wt％以下で
含有することが可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】さて、在来のガスの吹き込みによ
る脱窒処理は、例えば溶鋼を対象とする場合、次の(2)
式に従うガス−溶鋼反応にて進行する。
る脱窒処理は、例えば溶鋼を対象とする場合、次の(2)
式に従うガス−溶鋼反応にて進行する。
【数２】 上記(2) 式に従う反応は、溶鋼中のＮ濃度に関する２次
の反応であり、Ｎ濃度が低下すると、単位時間および単
位界面積当たりの脱窒量は、Ｎ濃度の２乗に比例して著
しく低下する。例えば、VOD 炉において30wt％Cr含有鋼
をガス−溶鋼反応のみで脱窒する場合、〔Ｎ〕＜50ppm
になると脱窒速度は極端に低下し、さらにＮ濃度を低下
することが困難であった。
の反応であり、Ｎ濃度が低下すると、単位時間および単
位界面積当たりの脱窒量は、Ｎ濃度の２乗に比例して著
しく低下する。例えば、VOD 炉において30wt％Cr含有鋼
をガス−溶鋼反応のみで脱窒する場合、〔Ｎ〕＜50ppm
になると脱窒速度は極端に低下し、さらにＮ濃度を低下
することが困難であった。
【００１１】これに対して、次に示す、(3) 式のスラグ
−溶鋼反応による脱窒は、Ｎ濃度に関して１次の反応で
あり、Ｎ濃度が低下しても、上記した(3) 式の反応に比
べて、脱窒速度の低下は穏やかである。また、脱硫反応
などから類推すれば、スラグ・溶鋼界面の酸素ポテンシ
ャルさえ十分に低く保つことができれば、Ｎ＜20ppmと
いった極低窒素濃度域においても十分に大きな脱窒速度
を有するものと考えられる。
−溶鋼反応による脱窒は、Ｎ濃度に関して１次の反応で
あり、Ｎ濃度が低下しても、上記した(3) 式の反応に比
べて、脱窒速度の低下は穏やかである。また、脱硫反応
などから類推すれば、スラグ・溶鋼界面の酸素ポテンシ
ャルさえ十分に低く保つことができれば、Ｎ＜20ppmと
いった極低窒素濃度域においても十分に大きな脱窒速度
を有するものと考えられる。
【数３】
【００１２】しかし、上記(3) 式の反応において、スラ
グ・溶鋼界面の酸素ポテンシャルを十分に低下するため
には、溶鋼中のアルミニウム濃度を１wt％以上に増加す
る必要があり、大幅なコスト上昇と生産性の低下を招く
ことになる。
グ・溶鋼界面の酸素ポテンシャルを十分に低下するため
には、溶鋼中のアルミニウム濃度を１wt％以上に増加す
る必要があり、大幅なコスト上昇と生産性の低下を招く
ことになる。
【００１３】そこで、発明者らは、比較的低いアルミニ
ウム濃度の溶鋼においても、スラグ・溶鋼界面の酸素ポ
テンシャルを低下させて、高い平衡窒素分配比を得る方
法について鋭意研究を行ったところ、次の結果を得るに
到った。すなわち、CaC2を含有するフラックスを用いる
ことにより、スラグ・溶鋼界面において、次の(4) 式に
従う反応が引き起こされ、スラグ・溶鋼界面の酸素ポテ
ンシャルが低下するため、脱窒が可能になるのである。
ウム濃度の溶鋼においても、スラグ・溶鋼界面の酸素ポ
テンシャルを低下させて、高い平衡窒素分配比を得る方
法について鋭意研究を行ったところ、次の結果を得るに
到った。すなわち、CaC2を含有するフラックスを用いる
ことにより、スラグ・溶鋼界面において、次の(4) 式に
従う反応が引き起こされ、スラグ・溶鋼界面の酸素ポテ
ンシャルが低下するため、脱窒が可能になるのである。
【数４】
【００１４】ここで、フラックス中のCaC2含有量が脱窒
に及ぼす影響を検討するために、小型誘導溶解炉におい
て、CaO およびAl2O3 を重量比で１：１にて含む基本組
成にCaC2を混合したフラックスを用いて、そのフラック
ス中のCaC2含有量と平衡窒素分配比ＬN との関係を調査
した。すなわち、Ｃ：0.1 wt％およびAl：0.1 wt％を含
む溶鋼に、上記フラックスを50kg/tにて添加した場合の
調査結果を、図１に示す。CaC2を１wt％で含むフラック
スを用いるとＬN は約10となり、従ってCaC2を１wt％以
上で含有するフラックスを用いると、高効率の脱窒を達
成できることがわかる。しかし、フラックスのCaC2含有
量が25wt％をこえると、平衡窒素分配比ＬN を増大する
効果は小さくなる。これは、スラグ中でCaC2が飽和する
か、あるいは溶鋼中のＣ濃度が上昇してしまうことによ
り、酸素ポテンシャルが逆に上昇するためと考えられ
る。
に及ぼす影響を検討するために、小型誘導溶解炉におい
て、CaO およびAl2O3 を重量比で１：１にて含む基本組
成にCaC2を混合したフラックスを用いて、そのフラック
ス中のCaC2含有量と平衡窒素分配比ＬN との関係を調査
した。すなわち、Ｃ：0.1 wt％およびAl：0.1 wt％を含
む溶鋼に、上記フラックスを50kg/tにて添加した場合の
調査結果を、図１に示す。CaC2を１wt％で含むフラック
スを用いるとＬN は約10となり、従ってCaC2を１wt％以
上で含有するフラックスを用いると、高効率の脱窒を達
成できることがわかる。しかし、フラックスのCaC2含有
量が25wt％をこえると、平衡窒素分配比ＬN を増大する
効果は小さくなる。これは、スラグ中でCaC2が飽和する
か、あるいは溶鋼中のＣ濃度が上昇してしまうことによ
り、酸素ポテンシャルが逆に上昇するためと考えられ
る。
【００１５】なお、フラックスは、液相率および脱窒能
の高いCaO : 30〜70wt％およびAl2O 3 : 30〜70wt％のCa
O −Al2O3 系を主成分とした組成が適しており、また耐
火物の溶損量を減少するためにMgO を20wt％程度を上限
に混合してもよい。このフラックスを用いる実際の操業
においては、反応速度の観点からフラックスと溶鋼間の
反応界面積を増大するために、粉状のフラックスを溶鋼
中に吹き込むことが望ましい。
の高いCaO : 30〜70wt％およびAl2O 3 : 30〜70wt％のCa
O −Al2O3 系を主成分とした組成が適しており、また耐
火物の溶損量を減少するためにMgO を20wt％程度を上限
に混合してもよい。このフラックスを用いる実際の操業
においては、反応速度の観点からフラックスと溶鋼間の
反応界面積を増大するために、粉状のフラックスを溶鋼
中に吹き込むことが望ましい。
【００１６】ここでは、CaC2を含むフラックスを溶鋼中
に吹き込むことによって、スラグ・フラックス界面の酸
素ポテンシャルを低下させるために、次に示す(5) 式の
脱酸反応を利用している。この反応は溶鋼中のＣ濃度の
影響を受けるものである。
に吹き込むことによって、スラグ・フラックス界面の酸
素ポテンシャルを低下させるために、次に示す(5) 式の
脱酸反応を利用している。この反応は溶鋼中のＣ濃度の
影響を受けるものである。
【数５】
【００１７】一方、フラックス・溶鋼界面では、次に示
す(6) 式の反応も同時に起こり酸素ポテンシャルを上昇
するから、溶鋼中のAl濃度も脱窒反応に影響を及ぼすこ
とになる。従って、この発明方法で用いる溶鋼のＣ濃度
およびAl濃度の適正値は、従来の脱窒処理に関する実験
結果から推定することは難しい。
す(6) 式の反応も同時に起こり酸素ポテンシャルを上昇
するから、溶鋼中のAl濃度も脱窒反応に影響を及ぼすこ
とになる。従って、この発明方法で用いる溶鋼のＣ濃度
およびAl濃度の適正値は、従来の脱窒処理に関する実験
結果から推定することは難しい。
【数６】
【００１８】そこで、小型誘導溶解炉において、溶鋼中
のＣおよびAl濃度を種々に変更して、CaO およびAl2O3
を重量比で１：１にて含む基本組成にCaC2を混合したフ
ラックスを用いて、フラックス粉を吹き込む実験を行っ
たところ、Al濃度0.03wt％未満あるいはＣ濃度1.5 wt％
超では顕著な脱窒促進効果が得られなかった。従って、
溶鋼組成は、Ｃ濃度を1.5 wt％以下およびAl濃度を0.03
wt％以上に規制することが必要である。
のＣおよびAl濃度を種々に変更して、CaO およびAl2O3
を重量比で１：１にて含む基本組成にCaC2を混合したフ
ラックスを用いて、フラックス粉を吹き込む実験を行っ
たところ、Al濃度0.03wt％未満あるいはＣ濃度1.5 wt％
超では顕著な脱窒促進効果が得られなかった。従って、
溶鋼組成は、Ｃ濃度を1.5 wt％以下およびAl濃度を0.03
wt％以上に規制することが必要である。
【００１９】また、脱窒処理において、脱窒用フラック
ス中にさらに金属Alを混合して吹き込むことが、フラッ
クス・溶鋼界面の酸素ポテンシャルを低下させるのに有
効である。そこで、脱窒用フラックス中の金属Al粉混合
量が脱窒に及ぼす影響を、５t 規模の溶解炉で調査し
た。すなわち、Ｃ：0.1 wt％およびAl：0.1 wt％を含有
する溶鋼中に、金属Al粉が混合された脱窒用フラックス
30kg/tを吹き込んだときの、金属Al粉混合率と脱窒率
（脱窒量／初期窒素濃度）の関係を、図２に示す。CaO
およびAl2O3 を重量比で１：１にて含むフラックスに金
属Al粉を混合した場合には、Al粉を混合することによ
る、脱窒率の増大はわずかであり、20wt％程度まで金属
Al粉を混合しても脱窒率は最大20％程度である。
ス中にさらに金属Alを混合して吹き込むことが、フラッ
クス・溶鋼界面の酸素ポテンシャルを低下させるのに有
効である。そこで、脱窒用フラックス中の金属Al粉混合
量が脱窒に及ぼす影響を、５t 規模の溶解炉で調査し
た。すなわち、Ｃ：0.1 wt％およびAl：0.1 wt％を含有
する溶鋼中に、金属Al粉が混合された脱窒用フラックス
30kg/tを吹き込んだときの、金属Al粉混合率と脱窒率
（脱窒量／初期窒素濃度）の関係を、図２に示す。CaO
およびAl2O3 を重量比で１：１にて含むフラックスに金
属Al粉を混合した場合には、Al粉を混合することによ
る、脱窒率の増大はわずかであり、20wt％程度まで金属
Al粉を混合しても脱窒率は最大20％程度である。
【００２０】これに対して、CaO ：Al2O3 ：CaC2を45：
45：10の重量比で含有する組成のフラックスに金属Al粉
を混合した場合には、２wt％程度の少量の金属Al粉の混
合でも脱窒率は増大し、金属Alの混合率が10wt％で脱窒
率は約80％となり、Alを混合しない場合に比べて倍増し
た。しかし、10wt％をこえて金属Alを混合しても、脱窒
率向上の効果は飽和し、またこの方法は溶鋼中のAl濃度
の上昇を必然的に招くため、フラックス中の金属Al量が
過大となると、従来のAl濃度を上昇させていたフラック
スによる脱窒方法と同様に、脱窒後にAl濃度を調節しな
くてはならない不利をまねく。従って、脱窒用フラック
スに金属Al粉を併用する場合は、その混合率を２〜20wt
％の範囲とすることが好ましい。
45：10の重量比で含有する組成のフラックスに金属Al粉
を混合した場合には、２wt％程度の少量の金属Al粉の混
合でも脱窒率は増大し、金属Alの混合率が10wt％で脱窒
率は約80％となり、Alを混合しない場合に比べて倍増し
た。しかし、10wt％をこえて金属Alを混合しても、脱窒
率向上の効果は飽和し、またこの方法は溶鋼中のAl濃度
の上昇を必然的に招くため、フラックス中の金属Al量が
過大となると、従来のAl濃度を上昇させていたフラック
スによる脱窒方法と同様に、脱窒後にAl濃度を調節しな
くてはならない不利をまねく。従って、脱窒用フラック
スに金属Al粉を併用する場合は、その混合率を２〜20wt
％の範囲とすることが好ましい。
【００２１】また、脱窒用フラックスを溶鋼中に吹き込
むと、フラックスの浮上中にフラックスへの脱窒が進行
するが、溶鋼表面を覆うスラグの酸素ポテンシャルが高
い場合には、フラックスの浮上後に溶鋼への復窒が生じ
る。従って、フラックスの吹き込み処理前に、スラグに
還元材を添加する等の手段にて、スラグ中の酸化鉄濃度
を低下させておく必要があり、発明者らの実験結果によ
ればスラグ中の（Ｔ，Fe）を、１wt％以下まで低減して
おくことが望ましい。
むと、フラックスの浮上中にフラックスへの脱窒が進行
するが、溶鋼表面を覆うスラグの酸素ポテンシャルが高
い場合には、フラックスの浮上後に溶鋼への復窒が生じ
る。従って、フラックスの吹き込み処理前に、スラグに
還元材を添加する等の手段にて、スラグ中の酸化鉄濃度
を低下させておく必要があり、発明者らの実験結果によ
ればスラグ中の（Ｔ，Fe）を、１wt％以下まで低減して
おくことが望ましい。
【００２２】なお、CaC2として工業的に広く利用されて
いるものは、0.2 wt％程度の窒素を含んでいるのが一般
的であるが、溶鋼中窒素濃度の目標値が20ppm 程度の脱
窒処理には利用可能である。さらに低窒素濃度域までの
脱窒を行うには、原料とするコークスの代わりに低窒素
濃度の黒鉛を用いて、Arガスで雰囲気制御を行った電気
炉にて溶製した、低窒素濃度のCaC2を用いることが望ま
しい。
いるものは、0.2 wt％程度の窒素を含んでいるのが一般
的であるが、溶鋼中窒素濃度の目標値が20ppm 程度の脱
窒処理には利用可能である。さらに低窒素濃度域までの
脱窒を行うには、原料とするコークスの代わりに低窒素
濃度の黒鉛を用いて、Arガスで雰囲気制御を行った電気
炉にて溶製した、低窒素濃度のCaC2を用いることが望ま
しい。
【００２３】
【実施例】この発明に従って、図３に示すフラックスイ
ンジェクション機能を有するVOD炉を用いて、30wt％Cr
含有鋼の精錬を行った。ここで、図３において、符号１
は減圧槽２内に配置された取鍋、３は上吹きランス、４
はフラックス吹き込み用のインジェクションランス、５
はインジェクションランスを介して粉状フラックスを溶
鋼中に吹き込むフラックス供給装置、６は底吹き用の羽
口、７は副原料投入口、そして８は排気口である。
ンジェクション機能を有するVOD炉を用いて、30wt％Cr
含有鋼の精錬を行った。ここで、図３において、符号１
は減圧槽２内に配置された取鍋、３は上吹きランス、４
はフラックス吹き込み用のインジェクションランス、５
はインジェクションランスを介して粉状フラックスを溶
鋼中に吹き込むフラックス供給装置、６は底吹き用の羽
口、７は副原料投入口、そして８は排気口である。
【００２４】精錬は、まず、上底吹き転炉を用いて一次
脱炭した、Ｃ：0.4 wt％およびCr：30wt％を含む溶鋼60
t を取鍋へ出鋼後、この取鍋を減圧槽内に配置してから
取鍋内に、Al：450kg 、CaO ：600kg および軽焼ドロマ
イト：20kgを添加した。その後、減圧槽内を10torrまで
減圧し、Arガス0.6Nm3／min を底吹きしつつ、上吹きラ
ンスからO2ガスを25Nm3 ／min で上吹きし、Alを燃焼し
て昇温そして造滓を行った。なお、スラグ中のAlは0.1
wt％であり、また、スラグ中のFeO, Cr2O3等は溶鋼中の
Alによって還元され、スラグ中の（Ｔ，Fe）は１wt％以
下であった。
脱炭した、Ｃ：0.4 wt％およびCr：30wt％を含む溶鋼60
t を取鍋へ出鋼後、この取鍋を減圧槽内に配置してから
取鍋内に、Al：450kg 、CaO ：600kg および軽焼ドロマ
イト：20kgを添加した。その後、減圧槽内を10torrまで
減圧し、Arガス0.6Nm3／min を底吹きしつつ、上吹きラ
ンスからO2ガスを25Nm3 ／min で上吹きし、Alを燃焼し
て昇温そして造滓を行った。なお、スラグ中のAlは0.1
wt％であり、また、スラグ中のFeO, Cr2O3等は溶鋼中の
Alによって還元され、スラグ中の（Ｔ，Fe）は１wt％以
下であった。
【００２５】次に、減圧槽内を大気圧まで戻して、イン
ジェクションランスを溶鋼浴面から約１m の深さまで浸
漬し、CaO ：50wt％、Al2O3 ：40wt％およびCaC2：10wt
％の組成のフラックスを120 kg／min の吹き込み速度で
15分間吹き込み、脱窒処理を行った。その後、減圧槽内
を再び減圧すると共に酸素を上吹きしてＣ濃度が30ppm
以下になるまで脱炭した後、Alを投入して還元精錬を行
って、成分を調整した。
ジェクションランスを溶鋼浴面から約１m の深さまで浸
漬し、CaO ：50wt％、Al2O3 ：40wt％およびCaC2：10wt
％の組成のフラックスを120 kg／min の吹き込み速度で
15分間吹き込み、脱窒処理を行った。その後、減圧槽内
を再び減圧すると共に酸素を上吹きしてＣ濃度が30ppm
以下になるまで脱炭した後、Alを投入して還元精錬を行
って、成分を調整した。
【００２６】また、比較として、フラックスインジェク
ションによる脱窒を行なわない他は、上記の操業と同様
の条件に従う精錬（比較例１）および初期の投入Al量を
750kg/t に増加し、フラックス吹き込み前のAl濃度を１
wt％として、CaO : 50wt％、Al2O3 : 40wt％および金属
Al : 10 wt％の組成のフラックスを吹き込んで脱窒を行
い、さらに脱窒後の脱炭処理前に溶鋼中のAlを燃焼する
ことから、スラグ組成および温度の調節のためにCaO :
600kg 、軽焼ドロマイト200kg および鉄鉱石：600kg を
添加する（比較例２）も行った。但し、VOD 処理前のＣ
濃度は、在来の処理と同様に初期のＣ濃度を1.0 wt％と
して、脱窒量を確保した。
ションによる脱窒を行なわない他は、上記の操業と同様
の条件に従う精錬（比較例１）および初期の投入Al量を
750kg/t に増加し、フラックス吹き込み前のAl濃度を１
wt％として、CaO : 50wt％、Al2O3 : 40wt％および金属
Al : 10 wt％の組成のフラックスを吹き込んで脱窒を行
い、さらに脱窒後の脱炭処理前に溶鋼中のAlを燃焼する
ことから、スラグ組成および温度の調節のためにCaO :
600kg 、軽焼ドロマイト200kg および鉄鉱石：600kg を
添加する（比較例２）も行った。但し、VOD 処理前のＣ
濃度は、在来の処理と同様に初期のＣ濃度を1.0 wt％と
して、脱窒量を確保した。
【００２７】上記各操業の各段階における、主な溶鋼成
分の推移を表１に示すように、フラックスインジェクシ
ョンの実施によって、従来は得られなかった極低窒素濃
度域までの脱窒が達成された。
分の推移を表１に示すように、フラックスインジェクシ
ョンの実施によって、従来は得られなかった極低窒素濃
度域までの脱窒が達成された。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【発明の効果】この発明によれば、従来の大量生産技術
では溶製できなかった極低窒素濃度レベルまでの脱窒が
可能であり、高品質の製品を提供し得る。
では溶製できなかった極低窒素濃度レベルまでの脱窒が
可能であり、高品質の製品を提供し得る。
【図１】スラグ中のCaC2濃度と窒素分配比との関係を示
す図である。
す図である。
【図２】フラックス中の金属Al混合率と脱窒率との関係
を示す図である。
を示す図である。
【図３】この発明の実施に用いたVOD 炉を示す図であ
る。
る。
１ 取鍋 ２ 減圧槽 ３ 上吹きランス ４ インジェクションランス ５ フラックス供給装置 ６ 羽口 ７ 副原料投入口 ８ 排気口
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｃ：1.5 wt％以下およびAl：0.03wt％以
上に成分調整した溶融金属を精錬容器に装入し、該溶融
金属の表面に、Ｔ.Fe を１wt％以下に調整したスラグを
形成したのち、CaC2：１〜25wt％を含む粉状の脱窒用フ
ラックスを、溶融金属中に吹き込むことを特徴とする溶
融金属の脱窒方法。 - 【請求項２】 金属アルミニウム粉：２〜20wt％を脱窒
用フラックスに混合して溶融金属中に吹き込むことを特
徴とする請求項１に記載の溶融金属の脱窒方法。 - 【請求項３】 CaO : 30〜70wt％、Al2O3 : 30〜70wt％
およびCaC2 : 1〜25wt％を含有する組成に成る脱窒用フ
ラックス。 - 【請求項４】 MgO を20wt％以下で含有する請求項３に
記載の脱窒用フラックス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7239840A JPH0978119A (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | 溶融金属の脱窒方法および脱窒用フラックス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7239840A JPH0978119A (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | 溶融金属の脱窒方法および脱窒用フラックス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0978119A true JPH0978119A (ja) | 1997-03-25 |
Family
ID=17050654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7239840A Pending JPH0978119A (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | 溶融金属の脱窒方法および脱窒用フラックス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0978119A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0884395A1 (de) * | 1997-06-12 | 1998-12-16 | ALMAMET GmbH | Mittel zur fluorfreien Behandlung von Stahlschmelzen in der Giesspfanne, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung |
| KR100862821B1 (ko) * | 2002-06-14 | 2008-10-13 | 주식회사 포스코 | 용강의 질소제거제와 이를 이용한 환류식 진공탈가스정련방법 |
-
1995
- 1995-09-19 JP JP7239840A patent/JPH0978119A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0884395A1 (de) * | 1997-06-12 | 1998-12-16 | ALMAMET GmbH | Mittel zur fluorfreien Behandlung von Stahlschmelzen in der Giesspfanne, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung |
| KR100862821B1 (ko) * | 2002-06-14 | 2008-10-13 | 주식회사 포스코 | 용강의 질소제거제와 이를 이용한 환류식 진공탈가스정련방법 |
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