JPS5947349A - クロムを含む溶融鉄合金の脱燐・脱硫方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

この発明Ｃ」２、クロムを音む溶１創１↑りく台分の脱
燐・脱硫方法に関するものである。、 一股に、高クロム鋼あるいりよステンレス鋼中の燐（Ｐ
）は、鋼の機械的円：質や応力腐食割れに悪Ｔ、、；響
を及ばず有害不純物であることが９．１１られており、
このため、最近では原子力発′１に用バイノイ」をはじ
めとしてＰに対して厳しい規制をとる鋼種が増加する傾
向にある。しかしながら、このようなりロムを含む溶融
鉄合金の脱燐ｄ１、通常の鉄合金に採用されている方法
、即ちＣａ０−ＦｅＯ系フラックスや生石灰等を添加し
て酸素吹楯するという強い酸化精錬を適用しても、クロ
ムが優先的に多数に酸化されるのみでスラグが５Ｊ４　
ｆヒしＰの酸ｒヒが進行しにくいということからほとん
ど不ｉＪ能とされており、低燐ステンレス鋼の製造には
専ら高価な低燐合金鉄の使用で対処するのが普通であっ
た４、このようなことから、従来、クロムを含む溶融鉄
合金を効率良く脱燐することを目的として、■　エレク
トロスラグ再溶融法にて、Ｃａ　−ＣａＦ’、。 系フラックスを用いて脱燐する方法、 ■　取鍋内で、ＣａＣ２−ＣａＦ２　　系フラックスを
用いて脱燐する方法、 等が試みられていた。 この両者の方法とも、Ｃａで脱燐を行うものであり、脱
線反応としては、 ゛ノ、（（廟）十ン・Ｐ−＞（Ｃ：ｈ、ｌ’、、）て２
（わされる還元脱燐であって、後右は、（：ｆＩＣ２→
ＣＢ」−２９ とイ’）　ＣａＣ，、の分解液Ｌ１：、、に、１、つ−
に／１．Ｉ−る白］を利用したものである。、 ［７かし２ｊｒがＬ）、こｔｌらのいす１１の力’ｉ）
、’ａ］宝、Ｊ［］シても、脱燐処理後のスラグ中（／
（二Ｃａｌ、Ｐ、、が合作する（二とＣ（二なり、こＩ
Ｌが、 Ｃｒａ、、、Ｊ）、＋ＨＳ　Ｈ２Ｏ−＞　：＋　Ｃａ、
Ｏ−１−２ＰＨ。 で示さＩＬるよう（／ｉ＝、大気中の１（２０と反ｊ毛
、し、にん１′（二くり、１の強いイ］’　ｒ！；なフ
ォス−！イン（、ｔ゛ｕ、）を発ノ１するとい′）問題
があり、脱燐酸のスラグ処理に人きる・問題を残すもの
てあつ／１−１ −そ−こて、木出腐１人（ｄ２、／、１．、に、ｌ：　
、ｉ、ｌさの」、つな１６１点につ、つて見出さ′１１
だ１−り「ＪＪ−１６−、：（、〜ｊ４り）中：１（チ
程１．１Ｌ　’Ｌむ脱炭前の溶１融、Ｕ＜合６ンンご、
酸ＩＬ剤（！（＝よって酸（ｉ　ｒ：　；ｌＵだＰ２Ｏ
，を固定する／、−めのＣ；＋、０　’ｚ　’１３ａ　
Ｏのようなアルノノリｌ−：ｌ；’＋″Ｊ金属の「゛唆
ｆ１：　’ｌ勿と、〃１４１．溶剤としての（：ａｃｔ
２．　Ｂａ、Ｃｔ、、　、あるい＆」−ＴＪ　１．１．
　、Ｌ”　２の、１、°）な−ノ′ルカリ上１．１’ｊ
金！、・ハの・・ロゲン化物とから成るフラックスを添
加し、さらに、特定）１；の酸ＩＬ剤を添ＩＪＩＩ　ｉ
−ると、前記クロｌ、含有鉄合金中のＰかイ」効に除ツ
、さ、ＩＬ、同時に、この高１゜（，１基件で比較的低
い酸素ボ戸）／ヤルのスラグにより脱硫も良々ｆにコ１
ｒ−行−４−る１−い′）新しい知見に基つい／ことこ
ろの、１−１ｉり、介設（（ｒ陽（六アルカリ土類金属
の酸化物とアルツノｌ）　ｌ：　ｌＩｌ’ｉ危属の・・
ロゲン化物とて構成されるフラノクスツ１−際加ｊ、さ
らに所定用の酸化剤を添／Ｊｌ　ｊ−ることに」、−）
−Ｃ１有害スラクの発作を伴なわずにりＩ−１ノ、ｆ（
＋鉄合テ１＞溶湯を脱燐・脱硫する方法」を、ｌ（〒５
１舶ｊ１ｒ（′パ１・−；−ろ：＜　、”＋　４　！Ｊ
号として提案した１、上記光（／こ１ノｄ案さｔＬだ方
法Ｃ−Ｊ１、実操箔にｊ・・いても、従来試みられた還
元脱燐法のような格別のスラグ処理を心安とすることな
くクロＪ、ｚ音有≦り、合金溶出の脱燐・脱硫を達成で
き、り１Ｊノ、庖１ン、−イＪする商品位鋼の製造に極
めて有効なわ」錬θくであることか、本発明者等による
その後の実操業での倹？ｉ’ｊによってもｆＩＪ確認さ
れたが、この方法を採用した際に、その脱燐・脱硫効率
がさらに向上さＪｌ、しかも作業能率もより向上する条
件が存在するか古かの、不発明者等に１ころ、よ（）“
１１部にわに一つでの検討の＋ｔ’４　＋’ｉｔで、さ
らに、」フ、−トに小才如き知りとを？１（るに至つ／
このである５、ずなわら、 ’／’ｌ：：に４７．Ｂ案し／こ方法において、脱・ｉ
Ｊ、ｌｊ・脱硫フラックスの主成分であるアルカリ＋Ｉ
Ｖ（＋’ｉ金１．・バの酸化物に代えて、これらよりも
安価なアルノノリ上’ｊｌｌ’ｉ金属の炭酸塩の１．４
１以十を使用すると、このアルカリ−１−類金属の炭酸
Ｊ２Ｘ　（ｄ、溶融鉄合金の保（ＩＴ熱に」：つて、例
えは、 Ｂａ、ＣＯ３−＞　Ｂａ、Ｏ−１−Ｃｏ２の、１、“）
！／（分１リイしてアルカ’Ｊ　ｌ：　ｉＪ’ｉイ１＞
属の酸化物を生成するとともに、発ｔ１．するＣ０２−
）ｊスが比較的弱い１唆化削々して溶鉄中のＣＩ′をあ
−」り酸化ずイ）ことなく　（ｌ　？、、酸化するのに
有効に働き、如何／１：る４；）：囲気中てあっても、
格別な１′哲イ１：削を１史月１−４゛ること７なくｌ
ｉト４：脱燐かなされるたげて、クー＜、同１（１に、
効果的２Ｇ：脱（ｆｆｉ　Ｊス応か進行するので、より
単純な丁４−”によって、低ニーｌストて確実にり「１
〕、菖−ｆ］溶鉄中の脱燐・脱硫を達成できること３、 この発明は、上記知見ＦＬ＝基ついてなさノＬ／ζもの
で、鉄合金溶湯に、アルカリ土類金属の炭酸Ｊ’ｌｉＡ
の］ｆ車以ヒと、アルカリにｊ＋’ｉ金属の・・「Ｊゲ
／　ｆ：　’ｌ勿の１種以上とから成るフラックスを添
加するこ々によって、低コス）・で簡ｊ１４４容易に、
しかも７４（二、ストて、りＩＪ）、含有鉄合金中の１
゛及び）１外在；浄人−Ｊ−るようにしたことＶＣ’１
１ｆ徴を有するもの−Ｃある１、すなわち、この発明の
力法シｊ１、例えば（：１゛をｊ）〜３０重尾：係程度
含む溶鉄を、Ａ　Ｏ１）、　　Ｖ　Ｏｌ）、１ｌｌＪ、
炉、あるいはＲＨ等の真空処理膜（１ｉｉｉで酸Ａ・２
吹楯して脱炭する前に、Ｂａ　ＣＯ、、等のアルカリ土
類金属の炭酸塩の１種以上ど、Ｂａ、Ｃｔ、、　Ｑｑの
アルカ’、１．１：　ｇｌ’）ｒ、ｌ　４属のハロゲン
化物の」神具トかり成るフラックスを添ｈｎシ、炭酸塩
かｂつ酸化力で、溶鉄中の白−をあ甘り酸化することな
（ｐを酸化し、牛じ）こ”２０！１を、炭酸塩が分解す
ることによってイｉ）りれたＤａＯ等のアルカリ土類金
属の酸化物を含む高１ニア、；Ｈ基（＜１の溶融スラグ
て安定化し、脱燐を行うものであると同時に、この高塩
基性で比較的低い酸素ボデン・／ヤルのスラグによって
脱硫をも進行せしめるものである０、 なお、この発明において使用する炭酸塩としては、Ｂａ
Ｃ（’）３のほか、Ｃａ、ＣＯ３，ＭｙＣＯｌ、　ある
いはＳ　ｒ　ＣＯａのいずれてあって良いが、その分解
によって生するＭ　ｙ　ＯはＰ２Ｏ５を安定化する力が
弱く、またＳ　ｒ　Ｏは高仙１であることか［０，１３
ａＣＯ１及びｃａ、ｃｏ、、が」ｌｉ灸も適している１
、そして、その添加ｊｉ’ｉ：　＆Ｊ、　％　スラグ中
に含−まれるクロム酸ｆヒ物の；１」が溶解度を越えて
多くなってスラグを硬化することのないようにう甘く調
整することが肝要である３、 斗プζ、アルカリ土類金属の炭酸塩は、溶湯に添加する
と分解時の吸熱反応によって若干のｔ品度低１・を生ず
る１、これは、分解反ＬＬ、によって生じだＣＯ２によ
り、Ｐとともに若干の〔Ｃｒ〕が酸化されるときの発熱
で吸熱量が軽減されるだめであるが、実質的に（ｄ、は
とんど間司の彦い程度のものである。 イー］〜で、との［Ｃｒ　）の酸化ロスｄ１、添加する
炭酸塩の量によっても異なるが、普通に使用する程度で
は０．３〜０．４％程度である３、 炭酸塩が分解して得られるアルカリ土類金属の酸化物は
高融点であるので、これらを効果的に反応に寄〜与せし
めるためには、その塩基性の能力を低下させることなく
溶融させるだめの媒溶剤を使用する必要がある。この媒
溶剤としては、塩基性物質と同族のアルカリ土類金属の
ハロゲン化物が適しており、なかでも、ＢａＣｔ、、　
、　ｃａ、ｃ　ｌ、、　、　　ＣａＦ、、　。 ＢａＦ、、等の塩化物や弗化物が一般的であって、良好
な結果が得られる。そして、この媒溶剤は、例えばＢａ
Ｏを酸化物として選択した場合には、ＢａＣｔ、。 やＢａＦ２といった同じアルカリ土類金属の化合物が好
ましいが、必ずしもこれに限ることはなく１．１種ある
いは２種以上の化合物を併用しても何ら差支えない。 炭酸塩と・・ロゲン化物との使用割合はつぎのようにし
て決定するのが良い。 炭酸塩は、多く添加するほど、分解にて得られる塩基性
酸化物量も多くなって、Ｐ２Ｏ５が安定化され易くかつ
酸化剤も多く添加されたこととなって好ましいが、分解
して生成したアルカリ土類金属の酸化物は高融点である
ので、あまり多くなりすぎるとフラックスが浄化しなく
なって好ましくない。従って、このフラックスの浄化と
いう点からは、炭酸塩の配合量を、スラグ中のアルカリ
土類金属の酸化物割合が３０〜００屯量係となるように
Ｊ−るのがＨ適である。。 添加するフラックスの；：、　＆、Ｌ　、　　多け７Ｌ
ば多いほど高い脱燐・脱硫効果を得ることができるが、
処理時の作業性等の問題から、溶鉄ト／当り３　ｏ　Ｏ
ｋ＆以内とするのが好ましく、それ以」二のフラックス
量を使用しようとするならば、昇熱を行って２回あるい
は３回処理を行うのが良い５、 そして、脱燐反応法度を七げるためには、フラックスの
添加後、溶鉄とフラックスとを撹拌することが重要であ
る。撹拌方法としてＶｌ、従来より一般に採用されてい
るインペラーによる方法やＡｒガス等の不活性ガスによ
るバブリング法が採用でき、またその他の如同なる方１
人であっても良い１、上述のように、この発明の方、去
を採用すれば、溶鉄中の炭素含有量が約０屯尾係の飽和
状態から、１重量％以下の状態に至る寸でのどのような
ものであっても効果的な脱燐・脱硫が進行するものであ
るが、対象とする溶鉄中に含捷れる元素のうちＣｒより
酸素との親和力の強いもの、例えばＳｉ等はあまり多く
存在すると、このＳｌがフラックスの酸素を消費してし
まい、そして生成する５１０２が酸性酸化物であるため
に好ましくないので、これらはできるだけ少ない方が良
好であり、特にＳｌ量が０、３重量％以下であるのが良
い結果を得るためにも好ましい。従って、溶鉄中に、Ｓ
ｌがそれ以上多く含まれる場合は、酸化鉄あるいは酸素
カスと、ＣａＯを主成分とするフラックス又は本発明で
使用する如きフラックスを使用して事前脱珪し、除滓し
た後、この発明の方法を適用することが推奨される。 一方、Ｎｉのように、Ｃｒより酸素との親和力が小さい
元素の存在は、本発明の方法に何ら悪影響を及ぼすこと
はない。 ついで、実施例によりこの発明の詳細な説明する。 実施例　］ 第１表に示す通りの成分組成の、クロムを含む１ツノｉ
ごｊｉ１＼Ｊ看−、クンツノ・炉６−ｆす′っ賃二Ｍり
０ルノホ内で人気溶：Ｉｉ（Ｌ、ｌ　４　ｒ＋　Ｉ）　
’ＣにＩＩ、）　ｌ−、’１Ｌ、、　ｆ、、　７１、＋
３ａｃｏ、。 ：、　：、ｌ　ｊ／と、１代ａ（’４２：　ｔ’、　ｆ
Ｊ　Ｖ）かＬ）成るノラノクソ・を冷油１し、Ｍ　ｙ　
Ｏ賃のイノへ一ノーで１′・分間撹４゛１すし、／、、
−１、−一のような処［ｊｌｊを屏１ｊ　Ｌ　ｆ）、−
ｒ多、の！’ｊ’ｉｊり、ＩＪｋ分ｔ　、１周・＼／、
二ところ、同じく第１人に小さ、ＩＬる」、うな結果か
ｆ！Ｊ　”＞れ／こ１ 第　１　人 パ４″１．１表に小される結果か１゛）も、本プこ閉力
法によってン穎１のクロノ、ロスかｉし：；’。ユもの
の、ｔｂ　Ｊ＋ｈ　、　ｌ−１ｉＪのｌＸ′支えもない
７１”、１隻のり１１ノ、１１／、の１・−（−１・１
（）％の１１１．仲居と、Ｒす％の脱イ１イ５が回１１
ｊ（・Ｃ、：’ｈ或てきたことかｊＩＩｊ１９かである
５、 実施例　シ、゛ 第二、・表に示されるような炭素的Ａ１１の、り「ｊ）
・を含む溶１グ、２　ｋｇをｆＪＥっ−Ｃ黒鉛ルノホ内
てｌ容前し、］　３５０℃にイ呆ｊ寺し？４　（ｉ、ｃ
ａｃｏ３：　＋　ｕ　Ｌ）　！／　トｃａ、Ｃｔ２：　
ｌ　４　Ｕ　ｑとからなるフラックスを添加し、７・Ａ
２０バイブを使って　１−　：ｊ、分間のＡｌハノリ／
り撹拌を実施した６、 このような処Ｊｌｌｌを廁しノ、、−、後の？ｅ〒１り
、成分を調−＼７Ｉ３−ところ、同じく第２表に小され
る」、うな結１」↓が１１Ｈられた。 第２表 第２表に示される結果からも、本発明のツノ法によって
、問題にならない程度のり［Ｊ）、「Ｊスて、４　’７
％の脱りｌｉと、０゛／係の脱硫が同１１冑ζ「・と−
成できたことが確認された。 実ｈｆＱ例　：へ 第：＜表に示される」：うな成分組成を・イＪする、り
１’＋　７．折−・含む溶鉄２１くｇを、り／−ｌノ炉
を使−ッテ１％０ルノ車内て溶１す了し、＋　４４ｊ　
ａ　ｃ＆コＩ′Ａｉ　１．’ｒシたｒ＆、＋３ａ（づ０
３　：　、１．０　、’ｒ　１と］Ｊａｚｚ２８４．　
ｙ、及び＋３ａＦ、、　：′・〆Ｉ７とから成るフラッ
クス仏−

【、各ノｉｌｌ　Ｌ、ＪＯハイノを用いて］、
”）分間のΔｉハブリンクを・実施した、このようろ〕
処理を施し／′４−後のＩＳ’？　’＋失成成分第′５
表に１ノ［ぜて示しだ１、 第　；く　人 ’ｊｌ”１　：’　ｋに小される結１．にかもも、本発
明のツノ法によ−って、Ｃｒｙ’ヤ（、；　ｉ、、ｌの
変ｆ１．　？、−・はとん、と〕１することなく、００
係の脱燐と、・１１％の脱硫、１−が同ｕｌｉ（ζ進ｒ
Ｉ’したことか明白−（ニー１’Ｊる。 Ｊどｈイ妓ＩＱリ　　　・１ 、’ｊ”ｌ、・１表に王しＡ−ような成分１１［成を（
Ｊする、クロ”　’Ｇ　ｆｊ゛溶ｒ′Ｊ、　：２に９を
、夕／６・／炉４−１’ＪＱ　ッｃＭｙＯルツボ内で溶
）り了し、１４、′〕Ｑ℃に１呆ｊ１シン′、二ｆ麦、
Ｉ３・Ｌ　Ｃｔ）、。 ：ＬＵＯｙ、Ｂａ、Ｃｔ２°）（りＳ’、及（〕〕処’
：ｎ、Ｃ２，，’、、’＜、’＋７から成るフラックス
を添加し、ＭｙＯ・・ｆ）≦３用いて［，５分間のハブ
リ／り庖′Ｊζが１１シた。。 このような処哩を施した後の溶鉱成分Ｘｉ第・１友にイ
ノ［ぜて示した。 第　４　表 第４表に示される結果からも、不発明の方法によって、
極め−Ｃ少ないクロノ、ロスの１・に１．鴇・１係の脱
燐と、’７５％の脱硫とが同時に達成できたことがわか
る１、 斗〕述のように、この発明によれ＆；ｆ、’々饋４：処
叩剤を使用するのみで、接着１なＩ）１．′、ｌを安す
ることもなく、しかも有害なスラグの発生なしに、高７
＋ヒ〜卓′で、クロムを含む溶融１り（合金の脱燐及び
脱硫を・行うこと力ゝ１−きＮ　１ｊ’＋□Ｊ１１】１
１′１′１ｑ）１′１．”Ｊり１Ｊノ、ｔｌｉｌ・（・
スｉ−ンレス’、１ｌｉｌｑ　イ（Ｔ：　ｌｉｌ　１７
（Ｘｊｌす１１；、ず２．　ｊとｈ’；　−Ｃ：’＝７
）／ｉ、ト、１了、Ｉ−イｊ用石゛効、！、つ；　、ｒ
ｌ）　＋−）、ｒ、るのて、らる１申ｊ願人　　　　１
１　　友金１・＋’、　　ｌ’、　７１　！朱・（４７
月代岬人　　富　［１１和　人１、か（名２３９−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鉄合金性１乃に、アルカ！Ｊ　ｌ：　ｌｌＪ’ｉ盆属の
   炭酸塩の１種以上と、アルカリ士力′１金属のノ・ロク
   ン化物の］種以上とから成るフラックスを添υ１１する
   ことを特σ文とする、クロノ、を含む溶融鉄合金の脱燐
   ・脱硫ノｊ／７！、　１゜