JPS61149415A - 溶鉄からの脱銅・脱錫法 - Google Patents
溶鉄からの脱銅・脱錫法Info
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- JPS61149415A JPS61149415A JP27219084A JP27219084A JPS61149415A JP S61149415 A JPS61149415 A JP S61149415A JP 27219084 A JP27219084 A JP 27219084A JP 27219084 A JP27219084 A JP 27219084A JP S61149415 A JPS61149415 A JP S61149415A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
- C21C1/04—Removing impurities other than carbon, phosphorus or sulfur
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、溶鉄から洞および／または錫を除去する方法
、より詳述すれば、溶鉄を水素含有プラズマによって処
理することを特徴とする、溶鉄から銅と錫を蒸発除去す
る脱銅・脱錫法に関する。
、より詳述すれば、溶鉄を水素含有プラズマによって処
理することを特徴とする、溶鉄から銅と錫を蒸発除去す
る脱銅・脱錫法に関する。
（従来の技術）
近年に至り、自動車の解体くず等のスクラップを電気炉
、キュポラ等で熔解したりあるいは転炉で使用したりす
ると、得られる溶銑あるいは溶鋼中の銅、錫の含量が増
すということがしばしば経験されている。この場合の銅
は、例えば、スクラップ中に混入してくる電気配線系統
のようなものから混入し、錫は鋼板のメッキ等から入っ
てくるのである。
、キュポラ等で熔解したりあるいは転炉で使用したりす
ると、得られる溶銑あるいは溶鋼中の銅、錫の含量が増
すということがしばしば経験されている。この場合の銅
は、例えば、スクラップ中に混入してくる電気配線系統
のようなものから混入し、錫は鋼板のメッキ等から入っ
てくるのである。
このようにして鋼中に入った銅、錫は、鋼の有害不純物
であり、鋼中に銅が多くなり過ぎると赤熱脆性がおこる
。したがって、一部の耐候性鋼を除いて、鋼中の銅は、
少なくとも０．３５％ないし０゜２０％以下にすること
が重要である。一方、錫は、鋼の熱間加工性の低下や伸
びや絞りの低下をきたすので、少なくとも０．１％以下
にすることが重要である。そしてこれら銅、錫は少なけ
れば少ない程良い。
であり、鋼中に銅が多くなり過ぎると赤熱脆性がおこる
。したがって、一部の耐候性鋼を除いて、鋼中の銅は、
少なくとも０．３５％ないし０゜２０％以下にすること
が重要である。一方、錫は、鋼の熱間加工性の低下や伸
びや絞りの低下をきたすので、少なくとも０．１％以下
にすることが重要である。そしてこれら銅、錫は少なけ
れば少ない程良い。
しかしながら、従来にあっては鉄鋼の大半を供給する銑
鋼−賞メーカの使用原料は云うまでもなく、鉄鉱石であ
り、これらから銅、錫が混入して・くることはまずなく
、したがって、溶銑、溶鋼からの、＠銅・脱錫はスクラ
ップを多用する電がメーカの場合を除いて実用上問題に
ならなかった。
鋼−賞メーカの使用原料は云うまでもなく、鉄鉱石であ
り、これらから銅、錫が混入して・くることはまずなく
、したがって、溶銑、溶鋼からの、＠銅・脱錫はスクラ
ップを多用する電がメーカの場合を除いて実用上問題に
ならなかった。
ところが、スクラップの使用比率は鉄鋼生産に比例して
増えつづけており、−貫メーカにあってもスクラップの
使用を前提にした生産技術が検討され始めており、錫、
銅の除去が問題となりつつある。しかも銅、錫は鉄より
も責な金属であるため、通常の製鋼過程では除去できな
いことから、何らかの新規な手段を開発する必要にせま
られている。なお、例外的な高Ｃｕ含有鉄鉱石を原料と
して使用する場合にも同様の問題がみられる。
増えつづけており、−貫メーカにあってもスクラップの
使用を前提にした生産技術が検討され始めており、錫、
銅の除去が問題となりつつある。しかも銅、錫は鉄より
も責な金属であるため、通常の製鋼過程では除去できな
いことから、何らかの新規な手段を開発する必要にせま
られている。なお、例外的な高Ｃｕ含有鉄鉱石を原料と
して使用する場合にも同様の問題がみられる。
ところで、溶鉄の脱銅・脱錫については、現在次のよう
な方法が文献上公知である。
な方法が文献上公知である。
（１）脱銅法
■浄化用金属として鉛を用いる方法：
溶銑に溶鉛を接触させ、鉛および鉄に対する銅の分配比
（Ｌｃｕ ）が、 であることを利用して溶銑中の銅を船中に除去する方法
である。しかし、この方法では脱銅効率が悪いために多
量の溶銑を処理するには多量の鉛を必要とするので、実
用性はほとんどないといってよい。
（Ｌｃｕ ）が、 であることを利用して溶銑中の銅を船中に除去する方法
である。しかし、この方法では脱銅効率が悪いために多
量の溶銑を処理するには多量の鉛を必要とするので、実
用性はほとんどないといってよい。
■硫化物スラグを用いる方法〔雑誌“ＭＥＴＡＬ ＰＲ
ＯＧＲＥＳＳ″、１９６０年、９月号、７５頁〕 ：溶
銑に硫化ナトリウムや硫酸ナトリウムをフラックスとし
て添加すると銅がスラグ中に除去される、：とを利用し
た方法である。溶銑トン当り１００ｋｇのフラックスで
溶銑中の銅の約４５％が除去される。この場合に銅は硫
化物として除去されるものと推定される。しかし、この
方法は硫化物系フラックスを使用することから当然に溶
融金属中にも硫黄が混入することが考えられ、したがっ
て、処理対象が溶銑に限られる。つまり、キュポラでス
クラップを溶解した場合の炭素飽和溶鉄の脱銅は可能で
あるが、電気炉で溶解した溶鋼の脱銅は困難である。ま
た、溶銑の脱銅をこの方法で行う場合にも、処理時間が
短かければ影響が少ない場合もあるが、多くの場合にイ
オウ含量がかなり上昇するという問題がある。
ＯＧＲＥＳＳ″、１９６０年、９月号、７５頁〕 ：溶
銑に硫化ナトリウムや硫酸ナトリウムをフラックスとし
て添加すると銅がスラグ中に除去される、：とを利用し
た方法である。溶銑トン当り１００ｋｇのフラックスで
溶銑中の銅の約４５％が除去される。この場合に銅は硫
化物として除去されるものと推定される。しかし、この
方法は硫化物系フラックスを使用することから当然に溶
融金属中にも硫黄が混入することが考えられ、したがっ
て、処理対象が溶銑に限られる。つまり、キュポラでス
クラップを溶解した場合の炭素飽和溶鉄の脱銅は可能で
あるが、電気炉で溶解した溶鋼の脱銅は困難である。ま
た、溶銑の脱銅をこの方法で行う場合にも、処理時間が
短かければ影響が少ない場合もあるが、多くの場合にイ
オウ含量がかなり上昇するという問題がある。
（［Ｉ）脱錫法
■カルシウムーフッ化カルシウムフラックスを用いて、
エレクトロスラグ精錬（Ｅ Ｓ Ｒ）により溶解する方
法： 主として脱リンを目的に開発された方法であるが、付随
的に脱錫が進行する。錫は、錫化カルシウムの形でスラ
グ中に吸収除去されるものと考えられる。しかし、この
方法はＥＳＨに限られるので、スクラップを用いて安価
に鋼を製造するという場合には処理コストが高すぎると
いう問題がある。
エレクトロスラグ精錬（Ｅ Ｓ Ｒ）により溶解する方
法： 主として脱リンを目的に開発された方法であるが、付随
的に脱錫が進行する。錫は、錫化カルシウムの形でスラ
グ中に吸収除去されるものと考えられる。しかし、この
方法はＥＳＨに限られるので、スクラップを用いて安価
に鋼を製造するという場合には処理コストが高すぎると
いう問題がある。
■炭化カルシウムを用いる方法：
原理的には上記■の方法と同φであり、錫は錫化カルシ
ウムの形で付随的に除去される。
ウムの形で付随的に除去される。
上記■の方法との違いは、炭化カルシウムを用いる場合
、次式で示されるように、炭化カルシウム（ＣａＣ２）
の分解で生成されたカルシウム（Ｃａ）が錫と反応する
点である。
、次式で示されるように、炭化カルシウム（ＣａＣ２）
の分解で生成されたカルシウム（Ｃａ）が錫と反応する
点である。
ＣａＣ２Ｃａ＋２ （Ｃ）
この方法は実用的方法として実現される可能性が高いが
、やはりフラックス化が高い点に問題がある。
、やはりフラックス化が高い点に問題がある。
さらに、脱錫法としての上記■、■の方法はいずれも、
還元精錬であるのでアルゴン雰囲気内で実施する必要が
あるし、また、脱錫と同時に説リンが進行するために、
処理後のスラグを大気中に放置すると、スラグ中の°リ
ン化カルシウムが大気中の水分と反応してホスフィンと
いう悪臭の有毒ガスが発生するという問題がある。
還元精錬であるのでアルゴン雰囲気内で実施する必要が
あるし、また、脱錫と同時に説リンが進行するために、
処理後のスラグを大気中に放置すると、スラグ中の°リ
ン化カルシウムが大気中の水分と反応してホスフィンと
いう悪臭の有毒ガスが発生するという問題がある。
（ＩＩ［）同時税調・脱錫法
超高真空処理法（ｒＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｔｌ（Ｅ
ＩＲＯＮ ＡＮＤ ５ＴＥＥＬ ｒＮｓＴＩＴＵＴＥ
Ｊ １９５９年２月発行、１１２〜１７５頁、Ｇ、Ｍ、
Ｇ１１１等著論文“Ｔｈｅ ｂｅｈａｖｉｏｕｒｏｆ
ｖａｒｉｏｕｓ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｖａｃｕ
ｕｍ ｓｔｅｅｌ−ｍａｋｉｎｇ”〕 ： 銅、錫の蒸気圧が鉄より高いことを利用して、桐、錫を
超高真空下で蒸発除去させる方法である。しかし、この
方法では、真空度を１０− ’〜１０ ’ Ｔｏｒｒ
にすることが必要であり、この真空度は現在、溶鉄の真
空処理で通常使用されている真空度はぼ０．１〜２００
Ｔｏｒｒに比べて非常に高（、また、銅、錫の蒸発速
度が遅い点からも実用性に欠け、ルツボ規模での実験し
か成功していない。
ＩＲＯＮ ＡＮＤ ５ＴＥＥＬ ｒＮｓＴＩＴＵＴＥ
Ｊ １９５９年２月発行、１１２〜１７５頁、Ｇ、Ｍ、
Ｇ１１１等著論文“Ｔｈｅ ｂｅｈａｖｉｏｕｒｏｆ
ｖａｒｉｏｕｓ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｖａｃｕ
ｕｍ ｓｔｅｅｌ−ｍａｋｉｎｇ”〕 ： 銅、錫の蒸気圧が鉄より高いことを利用して、桐、錫を
超高真空下で蒸発除去させる方法である。しかし、この
方法では、真空度を１０− ’〜１０ ’ Ｔｏｒｒ
にすることが必要であり、この真空度は現在、溶鉄の真
空処理で通常使用されている真空度はぼ０．１〜２００
Ｔｏｒｒに比べて非常に高（、また、銅、錫の蒸発速
度が遅い点からも実用性に欠け、ルツボ規模での実験し
か成功していない。
以上に述べたように、脱銅・脱錫については、各別の除
去にしろ、同時除去にしても、ルツボ規模での実験例は
あっても、コストあるいは技術上の問題から、実用性の
ある方法はなく、このため、従来は、スクラップを熔解
して得る溶鉄の銅および錫の含量を目標値以下にするた
めは、もっばらスクラップの選択に依存していた〔前掲
“ＭＥＴＡＬＰＲＯＧＲＥＳＳ”１９６０年９月号、７
６頁参照〕。
去にしろ、同時除去にしても、ルツボ規模での実験例は
あっても、コストあるいは技術上の問題から、実用性の
ある方法はなく、このため、従来は、スクラップを熔解
して得る溶鉄の銅および錫の含量を目標値以下にするた
めは、もっばらスクラップの選択に依存していた〔前掲
“ＭＥＴＡＬＰＲＯＧＲＥＳＳ”１９６０年９月号、７
６頁参照〕。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は、前述の当業界の現状および社会的要請に鑑み
、スクラップの種類を問うことなく適用でき、かつ実用
真空下で実施可能である、溶鉄から銅および／または錫
を高効率で蒸発除去する方法を提供することを目的とす
る。
、スクラップの種類を問うことなく適用でき、かつ実用
真空下で実施可能である、溶鉄から銅および／または錫
を高効率で蒸発除去する方法を提供することを目的とす
る。
本発明の別の目的は、実用性の高い手段によって桐およ
び／または錫を効率的に蒸発除去しながら多量の溶鉄を
処理できる経済的な方法を提供することである。
び／または錫を効率的に蒸発除去しながら多量の溶鉄を
処理できる経済的な方法を提供することである。
さらに本発明の別の目的は、実用的な手段でもって溶鉄
中の銅および錫をそれぞれ少なくとも０゜４％以下、０
．１０％以下でできるだけ低いレベルまで茎発除去する
ことのできる方法を提供することである。
中の銅および錫をそれぞれ少なくとも０゜４％以下、０
．１０％以下でできるだけ低いレベルまで茎発除去する
ことのできる方法を提供することである。
（問題点を解決するための手段）
ここに、本発明者らは、上記目的を達成するために、鋭
念研究を続けたところ、プラズマ処理、特に水素含有プ
ラズマ処理を行う場合、銅および錫が効率的に蒸発する
ことを見い出して本発明を完成した。
念研究を続けたところ、プラズマ処理、特に水素含有プ
ラズマ処理を行う場合、銅および錫が効率的に蒸発する
ことを見い出して本発明を完成した。
すなわち、本発明の要旨とするところは、洞および／ま
たは錫を除去すべき溶鉄を水素含有プラズマで精錬する
ことを特徴とする、溶鉄からの脱銅・脱錫法である。
たは錫を除去すべき溶鉄を水素含有プラズマで精錬する
ことを特徴とする、溶鉄からの脱銅・脱錫法である。
（作用）
このように、本発明にあっては溶鉄からの脱銅・脱錫に
プラズマアークを利用し、そのときのプラズマガスとし
てＨ２、一般にはＨ２＋不活性ガスを使用するのである
。
プラズマアークを利用し、そのときのプラズマガスとし
てＨ２、一般にはＨ２＋不活性ガスを使用するのである
。
なお、Ｈ２Ａｒプラズマを加熱源として利用して鋼を精
錬することは、例えば特開昭５８−２２１２２０５号に
、およびＨ２プラズマを利用して水素化合物として不純
物（Ｎ、Ｐ、Ａｓ、０、Ｓｅ、 Ｓ ｅｔｃ。
錬することは、例えば特開昭５８−２２１２２０５号に
、およびＨ２プラズマを利用して水素化合物として不純
物（Ｎ、Ｐ、Ａｓ、０、Ｓｅ、 Ｓ ｅｔｃ。
）を除去する方法は特公昭５３−１９５２５号等によっ
てすでに知られているが、かかる従来法にあっては脱銅
・脱錫については何ら述べられていない。
てすでに知られているが、かかる従来法にあっては脱銅
・脱錫については何ら述べられていない。
ここで添付図面によって本発明をさらに説明すると、第
１図は本発明に係る方法を実施する装置の１例を略式で
説明する図であるが、適宜容器ｌに収容された処理すべ
き溶鉄２は正極に接続され、一方これと対向して溶鉄上
方には水冷型プラズマトーチ３が配置され、全体は排気
可能な処理室４内に収容されている。符号５は計バブリ
ング用パイプである。本発明によれはこのトーチ３の先
端のノズルからＨ２−Ａｒ混合ガスを流しなから溶鉄と
プラズマトーチとの間に高電圧を印加してプラズマ状態
を作り出すと、プラズマ状態のガスが溶鉄面に衝突し、
その衝突点の温度を上昇させ、プラズマ状の水素の力に
より洞および錫の蒸発を促進する。
１図は本発明に係る方法を実施する装置の１例を略式で
説明する図であるが、適宜容器ｌに収容された処理すべ
き溶鉄２は正極に接続され、一方これと対向して溶鉄上
方には水冷型プラズマトーチ３が配置され、全体は排気
可能な処理室４内に収容されている。符号５は計バブリ
ング用パイプである。本発明によれはこのトーチ３の先
端のノズルからＨ２−Ａｒ混合ガスを流しなから溶鉄と
プラズマトーチとの間に高電圧を印加してプラズマ状態
を作り出すと、プラズマ状態のガスが溶鉄面に衝突し、
その衝突点の温度を上昇させ、プラズマ状の水素の力に
より洞および錫の蒸発を促進する。
本発明に係る方法においてはプラズマ処理時にプラズマ
による攪拌とは別に溶鉄を攪拌することが好ましいが、
そのときの攪拌動力は次のように表わすことができる。
による攪拌とは別に溶鉄を攪拌することが好ましいが、
そのときの攪拌動力は次のように表わすことができる。
ここで、ＱＢ：底吹ガス流量（Ｎｍ’ ／ｍｉｎ ）Ｔ
Ｊ：温度（°ｋ） 門Ｊ ：液Ｍ量（ｔｏｎ ） ρＩ！：液密度（ｋｇ／ｍ） ｇ ：重力速度（ｔｎ／ ５ｅｃ２） ｈ ：液深さくｍ） ｐ ：雰囲気圧力（Ｐａ ） この−をパラメータとして、これが脱銅・脱錫に与える
効果を示したものが、第２図および第３図のグラフであ
る。第２図のグラフは、２５％Ｈ２−Ａｒプラズマを７
００〜９００ Ｎｍ ３／ を使用して、大気圧下で初
期（Ｃ）＝０．５％および初期（Ｃｕ） ＝０．４％の
溶鉄を処理したときの脱Ｃｕ率をプロットして得たもの
であり、また第３図のグラフは、４０％Ｈ２−Ａｒプラ
ズマを２５０〜３５０１Ｊｍ３／ｍｉｎ使用して真空度
１００〜１５０ Ｔｏｒｒのときに初期（Ｃ） −０゜
５％、初期（Ｓｎ） ＝０．０６％の溶鉄を処理したと
きの脱Ｓｎ率をプロットしたものである。いずれの図示
データからもわかるように、攪拌動力ｉがｌｏｗ／（未
満では脱銅・脱錫率が若干わるくなり、またｌｋｗ／ｌ
を超えるとあまりに攪拌力が強くなり過ぎ、プラズマが
切れ易くなり、安定操業ができない。
Ｊ：温度（°ｋ） 門Ｊ ：液Ｍ量（ｔｏｎ ） ρＩ！：液密度（ｋｇ／ｍ） ｇ ：重力速度（ｔｎ／ ５ｅｃ２） ｈ ：液深さくｍ） ｐ ：雰囲気圧力（Ｐａ ） この−をパラメータとして、これが脱銅・脱錫に与える
効果を示したものが、第２図および第３図のグラフであ
る。第２図のグラフは、２５％Ｈ２−Ａｒプラズマを７
００〜９００ Ｎｍ ３／ を使用して、大気圧下で初
期（Ｃ）＝０．５％および初期（Ｃｕ） ＝０．４％の
溶鉄を処理したときの脱Ｃｕ率をプロットして得たもの
であり、また第３図のグラフは、４０％Ｈ２−Ａｒプラ
ズマを２５０〜３５０１Ｊｍ３／ｍｉｎ使用して真空度
１００〜１５０ Ｔｏｒｒのときに初期（Ｃ） −０゜
５％、初期（Ｓｎ） ＝０．０６％の溶鉄を処理したと
きの脱Ｓｎ率をプロットしたものである。いずれの図示
データからもわかるように、攪拌動力ｉがｌｏｗ／（未
満では脱銅・脱錫率が若干わるくなり、またｌｋｗ／ｌ
を超えるとあまりに攪拌力が強くなり過ぎ、プラズマが
切れ易くなり、安定操業ができない。
なお、（ｌ１式は、主として計等でのガスバブリング攪
拌の場合の式であるが、一般に攪拌できるもの、！Ｊｌ
ｌえば、銹導渭拌のようなものでも全く同じである。
拌の場合の式であるが、一般に攪拌できるもの、！Ｊｌ
ｌえば、銹導渭拌のようなものでも全く同じである。
したがって、本発明はその好Ｊ５様にあっては上記（１
）式で示される攪拌力が１０ ｗ／ ｔ 〜１ ｋｗ／
ｔである。そしてかかる攪拌力が確保される躍り、そ
の具体的方法には特に制限されない。
）式で示される攪拌力が１０ ｗ／ ｔ 〜１ ｋｗ／
ｔである。そしてかかる攪拌力が確保される躍り、そ
の具体的方法には特に制限されない。
次に本発明の脱銅・脱錫作用に影響するその他因子とし
ては溶鉄中の（Ｓ） Ｅｉ、雰囲気の圧力等がある。
ては溶鉄中の（Ｓ） Ｅｉ、雰囲気の圧力等がある。
第４図および第５図は溶鉄中の（Ｓ）ｉが脱銅および脱
錫に及ぼす影響を示すグラフである。第４図および第５
図の処理条件はそれぞれ第２図および第３図におけるそ
れと同一であった。図示データからも分かるように、〔
Ｓ〕が０．０５％より大きくなると脱銅率および脱錫率
が劣化するのが分かる。
錫に及ぼす影響を示すグラフである。第４図および第５
図の処理条件はそれぞれ第２図および第３図におけるそ
れと同一であった。図示データからも分かるように、〔
Ｓ〕が０．０５％より大きくなると脱銅率および脱錫率
が劣化するのが分かる。
したがって、本発明はその好適態様にあっては処理すべ
き溶鉄の〔Ｓ）量は０．０５％以下に制限する。
き溶鉄の〔Ｓ）量は０．０５％以下に制限する。
第６図および第７図は、前記［１）式で示される攪拌力
が３０〜１００ｗ／ｌ、（Ｓ’ｌ量が０．０１０％であ
る条件下で本発明にしたがって脱銅・脱錫処理を行った
場合の実験データを示す。第６図のグラフは、２５％Ｈ
２−Ａｒプラズマを利用し、１００ Ｔｏｒｒの減圧下
で初期〔Ｃ）〜０．５％の溶鉄を処理した場合の脱銅・
脱錫挙動のデータをまとめたものであり、一方、第７図
のグラフは同じ＜２５％Ｈ２−＾ｒプラズマを利用し、
１気圧の圧力下で初期（Ｃ） 〜３゜５％の溶鉄を処理
した場合の脱銅・脱錫挙動の実験データをまとめたもの
である。いずれの場合も銅および錫がプラズマガスの使
用量の増加に伴って増加しているのが分かる。
が３０〜１００ｗ／ｌ、（Ｓ’ｌ量が０．０１０％であ
る条件下で本発明にしたがって脱銅・脱錫処理を行った
場合の実験データを示す。第６図のグラフは、２５％Ｈ
２−Ａｒプラズマを利用し、１００ Ｔｏｒｒの減圧下
で初期〔Ｃ）〜０．５％の溶鉄を処理した場合の脱銅・
脱錫挙動のデータをまとめたものであり、一方、第７図
のグラフは同じ＜２５％Ｈ２−＾ｒプラズマを利用し、
１気圧の圧力下で初期（Ｃ） 〜３゜５％の溶鉄を処理
した場合の脱銅・脱錫挙動の実験データをまとめたもの
である。いずれの場合も銅および錫がプラズマガスの使
用量の増加に伴って増加しているのが分かる。
第８図および第９図に本発明の方法による。脱銅および
脱錫に及ぼす雰囲気圧力の影響を示す。いずれの場合も
、前記（１）式で示される攪拌力が３０〜１００ｗ／ｌ
、 （Ｓ）量が０．０１％であって、特に第８図の
場合、２５％Ｈ２−Ａｒプラズマを７００〜９００ Ｎ
ｍ３／を使用して、初期［Ｃｕ） 〜０．４％、初期〔
Ｃ） 〜０．５％の溶鉄を処理して得たデータをまとめ
たものである。なお第９図も同様であるが、この場合は
初期（Ｃ）〜０．５％、初期（Ｓｎ） 〜０．０６％で
あった。図示結果からも分かるように脱銅・脱錫はいず
れも大気圧下でも進行するが、減圧下で処理する場合の
ほうがより速やかに進行する。
脱錫に及ぼす雰囲気圧力の影響を示す。いずれの場合も
、前記（１）式で示される攪拌力が３０〜１００ｗ／ｌ
、 （Ｓ）量が０．０１％であって、特に第８図の
場合、２５％Ｈ２−Ａｒプラズマを７００〜９００ Ｎ
ｍ３／を使用して、初期［Ｃｕ） 〜０．４％、初期〔
Ｃ） 〜０．５％の溶鉄を処理して得たデータをまとめ
たものである。なお第９図も同様であるが、この場合は
初期（Ｃ）〜０．５％、初期（Ｓｎ） 〜０．０６％で
あった。図示結果からも分かるように脱銅・脱錫はいず
れも大気圧下でも進行するが、減圧下で処理する場合の
ほうがより速やかに進行する。
第１Ｏ図および第１１図は処理すべき溶鉄中の初期ＣＣ
）量のＷ／ ’ｊｆを示すグラフである。処理条件はそ
れぞれ第８図および第９図に同じであり、いずれも大気
圧下で行った例を示す。本発明方法では、低炭素ｉテで
も脱銅・脱錫が進行するが、図示グラフからも分かるよ
うに、高炭素の場合の方が良く進行する。そして、この
（Ｃ）量の影響は、脱銅の場合より、脱錫の場合の方が
著しい。このことから、必要に応じ、事前に溶鉄に加炭
しておくことも効果があることが分かる。
）量のＷ／ ’ｊｆを示すグラフである。処理条件はそ
れぞれ第８図および第９図に同じであり、いずれも大気
圧下で行った例を示す。本発明方法では、低炭素ｉテで
も脱銅・脱錫が進行するが、図示グラフからも分かるよ
うに、高炭素の場合の方が良く進行する。そして、この
（Ｃ）量の影響は、脱銅の場合より、脱錫の場合の方が
著しい。このことから、必要に応じ、事前に溶鉄に加炭
しておくことも効果があることが分かる。
第１２図および第１３図は、脱Ｃｕ率および脱Ｓｎ率に
及ぼすプラズマガス中のＨ２含有量の影響を示すグラフ
である。図示データから明らかなように、Ｈ２含有量の
増加と共に脱銅・脱錫率がともに良好となることが分か
る。Ｈ２２０％以上が好ましく、３０％を超えると効果
は顕著となり、６０％を超えるとその効果は脱銅・脱錫
いずれについても飽和する。
及ぼすプラズマガス中のＨ２含有量の影響を示すグラフ
である。図示データから明らかなように、Ｈ２含有量の
増加と共に脱銅・脱錫率がともに良好となることが分か
る。Ｈ２２０％以上が好ましく、３０％を超えると効果
は顕著となり、６０％を超えるとその効果は脱銅・脱錫
いずれについても飽和する。
水素含有プラズマとしては、Ｈ２−Ａｒプラズマが一般
的であるが、これ以外でもＨ２を含有するものであれば
何んでも良い。
的であるが、これ以外でもＨ２を含有するものであれば
何んでも良い。
ス１象の溶鉄としては、本発明の性質上、通常のスクラ
ップを溶解した場合の炭素鋼や溶銑でも良いし、Ｎｉ、
Ｃｒを多く含んだステンレス鋼のような溶鋼でも何で
も処理可能である。対象溶鉄のＣｕ、Ｓｎはそれぞれ０
．０３％、０．０１％以上が良い。すなわち、これより
低くなると経済的に脱Ｃｕ、脱Ｓｎがむずかしくなりま
た、鋼の性質上、これより低いＣｕ、Ｓｎの溶鉄の脱Ｃ
ｕ、脱Ｓｎは必要ないためである。
ップを溶解した場合の炭素鋼や溶銑でも良いし、Ｎｉ、
Ｃｒを多く含んだステンレス鋼のような溶鋼でも何で
も処理可能である。対象溶鉄のＣｕ、Ｓｎはそれぞれ０
．０３％、０．０１％以上が良い。すなわち、これより
低くなると経済的に脱Ｃｕ、脱Ｓｎがむずかしくなりま
た、鋼の性質上、これより低いＣｕ、Ｓｎの溶鉄の脱Ｃ
ｕ、脱Ｓｎは必要ないためである。
ここに、プラズマ発生源としては、ＤＣ−アークタイプ
が一般的であるが、ＡＣ−アークタイプのものでも処理
可能である。
が一般的であるが、ＡＣ−アークタイプのものでも処理
可能である。
なお、処理容器としては、取鍋のようなものでも良いし
、転炉、電気炉形式のようなものであってもよい。
、転炉、電気炉形式のようなものであってもよい。
次に実施例によって本発明をさらに説明する。
実施例
スクラップ１．５ｋｇをルツボ状の容器に入れ、第１図
に示すと同様な装置を使い、ＩＯＮ １ ／ｍｉｎのの
ＡｒあるいはＨ２−Ａｒプラズマガスで処理した。
に示すと同様な装置を使い、ＩＯＮ １ ／ｍｉｎのの
ＡｒあるいはＨ２−Ａｒプラズマガスで処理した。
このときのプラズマはＤＣ−アークプラズマであった。
実験条件を第１表にまとめて示す。
このときの処理前、処理後の溶鉄の組成分の変化を第２
表にまとめて示す。
表にまとめて示す。
以上の結果からも分かるようにＡｒ単独のプラズマでは
脱銅および脱錫は殆ど進行しなかったが（実験歯６．７
参照）、本発明にしたがってプラズマガスとしてＨ２＋
Ａｒを使用した場合には、脱銅および脱錫が効果的に行
われるのが分かる。脱銅率は５３．７〜９２．９％、脱
錫率は１８．０〜６７．２％であった。
脱銅および脱錫は殆ど進行しなかったが（実験歯６．７
参照）、本発明にしたがってプラズマガスとしてＨ２＋
Ａｒを使用した場合には、脱銅および脱錫が効果的に行
われるのが分かる。脱銅率は５３．７〜９２．９％、脱
錫率は１８．０〜６７．２％であった。
また、脱炭をほとんど伴わない場合でも本発明によれば
脱銅・脱錫が可能である。
脱銅・脱錫が可能である。
第１１は本発明にかかる方法を実施する装置の１例の略
式説明図；および 第２図ないし第１３図は、本発明にかかる方法において
種々条件を変えたときの脱銅および脱錫の傾向を示すグ
ラフである。 １：容器 ２：／８鉄 ３：プラズマトーチ ４：処理室 ５：Ａｒバブリング攪拌用パイプ 出願人 住友金屈工業株式会社 代理人 弁理士 広 順 章 −（他１名）見１口 犀、２図 尾３図 噴坪動ｊ７ｔη） 毛４ 図 尾５ 図 （５］ （′／、） も乙 図 犯７ 図 プラズマずス （ＨｎＱ３７ビン 尾８ 図 ４９ 図 ！ｊ 窪ｊ４ （ＭｒｎＨ５） 尾１０凹 Ｌ／／ 国 ネ１薯１）（Ｃ） （”、ｇ） 本１２図 本１３図 Ｈ２（４３ 手続？甫正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５９年特許願第２７２１９０号 ２、発明の名称 溶鉄からの脱銅・脱錫法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 大阪市東区北浜５丁目１５番地 名称 （２１１）住友金属工業株式会社４、代理人 ７、補正の内容 （１）明り１Ｉｔ第４頁３行目〜４行目に、「〔雑誌“
ＭＥＴＡＬ ＰＲＱＧＲＥＳＳ″、１９６０年、９月号
、７５頁〕：」とあるのを、「〔雑誌“メタルプログレ
ス（ＭＥＴＡＬ ＰＲＯＧＲＥＳＳ）″、１９６０年、
９月号、７５頁〕＝１と訂正する。 （２）明細書第６頁７〜１１行目の記載を次のように訂
正する。 「超高真空処理法［「ジャーナル・オブ・ディ・アイア
ン・アンド・スチール・インスチチュー） （ＪＯＵＲ
ＮＡＬ ＯＦ ＴＨＥ ＩＲＯＮ ＡＮＤ ５ＴＥＥＬ
ｌＮ５ＴＩＴ［ＩＴＥ）Ｊ １９５９年２月発行、１
１２〜１７５頁、ジー・エム・ギル（Ｇ、Ｍ、 Ｇ１１
ｌ）等著論文“真空製鋼における各種元素の挙動（Ｔｈ
ｅ ｂｅｈａｖｉｏｕｒ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓｅｌｅ
ｍｅｎｔｓ ｉｎ ｖａｃｕｕｍ ｓｔｅｅｌ−ｗａｋ
ｉｎｇ）” ） ： Ｊ３）明細書第７頁５行目〜６行
目に、「〔前掲ＭＥＴＡＬ ＰＲＯＧＲＥＳＳ”１９６
０年９月号、７６頁参照〕。 とあるのを「〔前掲“メタルプログレス （ＭＥＴＰＲ
ＯＧＲＥＳＳ）” １９６０年９月号、７６頁参照〕。 」と正する。 以上手続
ネｉｉｉ ＪＥ書 昭和６０年 ６月２８日 １、事件の表示 昭和５９年特許願第２７２１９０号 ２、発明の名称 溶鉄からの脱銅・脱錫法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 大阪市東区北浜５丁目１５番地 名称 （２１１＞住友金属工業株式会社４、代理人 ６、補正の内容 別紙の通り （別紙） 補正の内容 （１）特許請求の範囲を次の通り訂正する。 「（１）銅および／または錫を除去すべき溶鉄を水素含
有プラズマで精錬することを特徴とする、溶鉄からの脱
銅・脱錫法。 （２）攪拌動力２が１０ ｗ／ｌ −１ｋｉｖ／ｌヱあ
」ト特許請求の範囲第１項記載の溶鉄からの脱銅・脱錫
法。 （３）前記溶鉄がｆｌｏ、０３％以上を含有する、特許
請求の範囲第１項または第２項記載の溶鉄からの脱銅・
脱錫法。 （４）前記溶鉄が錫０．０１％以上を含有する、特許請
求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の溶鉄か
らの脱銅・脱錫法、 Ｊ（２）明
細書第１１頁８行目、「溶鉄中の（Ｓ）量、」とある記
載を削除する。 （３）同書第１１頁１０〜１９行目を全行削除する。 （４）同書中、下記の個所の記載を以下の通り訂正する
。 Ｘ 丘 邊（Ｊｕ改募 肛１」Ｕすη漿１
１２０ 第６図 第４図亘 丘
玉２Ｊ口己戎 肛匠」し凶辻萩１１ ２０
第７図 第５図〃 ２１ 〔Ｓ）量が
０．０１０％ −削除−１２１第６図 第４図 ５ 第７図 第５図 〜 １１ 第８図 第６図第９図
第７図 〃１４ （Ｓ）量が０．０１％ −削除−〃１
４〜１５ 第８図 第６図〜 １８
第９図 第７図１３ １ 第１
Ｏ図 第８図第１１図 第９図 ３ 第８図 第６図 第９図 第７図 〃１１ 第１２図 第１０図第１３
図 第１１図 １７ １３ 第１３図 第１１図
（５）添付図面の第４図および第５図を削除し、第６図
ないし第１３図の図面番号を添付の図面（写し）に朱書
きしたように順次繰り上げて、それぞれ第４図ないし第
１１図とする。 尾？ コ プラズマ丁ス ”／ｍ ３／ｌ！ン 毛孕コ ア 禾チ コ 翼り４１ ど門Ｍｌ） 算−そ凹 ｆｐ−！−コ
式説明図；および 第２図ないし第１３図は、本発明にかかる方法において
種々条件を変えたときの脱銅および脱錫の傾向を示すグ
ラフである。 １：容器 ２：／８鉄 ３：プラズマトーチ ４：処理室 ５：Ａｒバブリング攪拌用パイプ 出願人 住友金屈工業株式会社 代理人 弁理士 広 順 章 −（他１名）見１口 犀、２図 尾３図 噴坪動ｊ７ｔη） 毛４ 図 尾５ 図 （５］ （′／、） も乙 図 犯７ 図 プラズマずス （ＨｎＱ３７ビン 尾８ 図 ４９ 図 ！ｊ 窪ｊ４ （ＭｒｎＨ５） 尾１０凹 Ｌ／／ 国 ネ１薯１）（Ｃ） （”、ｇ） 本１２図 本１３図 Ｈ２（４３ 手続？甫正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５９年特許願第２７２１９０号 ２、発明の名称 溶鉄からの脱銅・脱錫法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 大阪市東区北浜５丁目１５番地 名称 （２１１）住友金属工業株式会社４、代理人 ７、補正の内容 （１）明り１Ｉｔ第４頁３行目〜４行目に、「〔雑誌“
ＭＥＴＡＬ ＰＲＱＧＲＥＳＳ″、１９６０年、９月号
、７５頁〕：」とあるのを、「〔雑誌“メタルプログレ
ス（ＭＥＴＡＬ ＰＲＯＧＲＥＳＳ）″、１９６０年、
９月号、７５頁〕＝１と訂正する。 （２）明細書第６頁７〜１１行目の記載を次のように訂
正する。 「超高真空処理法［「ジャーナル・オブ・ディ・アイア
ン・アンド・スチール・インスチチュー） （ＪＯＵＲ
ＮＡＬ ＯＦ ＴＨＥ ＩＲＯＮ ＡＮＤ ５ＴＥＥＬ
ｌＮ５ＴＩＴ［ＩＴＥ）Ｊ １９５９年２月発行、１
１２〜１７５頁、ジー・エム・ギル（Ｇ、Ｍ、 Ｇ１１
ｌ）等著論文“真空製鋼における各種元素の挙動（Ｔｈ
ｅ ｂｅｈａｖｉｏｕｒ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓｅｌｅ
ｍｅｎｔｓ ｉｎ ｖａｃｕｕｍ ｓｔｅｅｌ−ｗａｋ
ｉｎｇ）” ） ： Ｊ３）明細書第７頁５行目〜６行
目に、「〔前掲ＭＥＴＡＬ ＰＲＯＧＲＥＳＳ”１９６
０年９月号、７６頁参照〕。 とあるのを「〔前掲“メタルプログレス （ＭＥＴＰＲ
ＯＧＲＥＳＳ）” １９６０年９月号、７６頁参照〕。 」と正する。 以上手続
ネｉｉｉ ＪＥ書 昭和６０年 ６月２８日 １、事件の表示 昭和５９年特許願第２７２１９０号 ２、発明の名称 溶鉄からの脱銅・脱錫法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 大阪市東区北浜５丁目１５番地 名称 （２１１＞住友金属工業株式会社４、代理人 ６、補正の内容 別紙の通り （別紙） 補正の内容 （１）特許請求の範囲を次の通り訂正する。 「（１）銅および／または錫を除去すべき溶鉄を水素含
有プラズマで精錬することを特徴とする、溶鉄からの脱
銅・脱錫法。 （２）攪拌動力２が１０ ｗ／ｌ −１ｋｉｖ／ｌヱあ
」ト特許請求の範囲第１項記載の溶鉄からの脱銅・脱錫
法。 （３）前記溶鉄がｆｌｏ、０３％以上を含有する、特許
請求の範囲第１項または第２項記載の溶鉄からの脱銅・
脱錫法。 （４）前記溶鉄が錫０．０１％以上を含有する、特許請
求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の溶鉄か
らの脱銅・脱錫法、 Ｊ（２）明
細書第１１頁８行目、「溶鉄中の（Ｓ）量、」とある記
載を削除する。 （３）同書第１１頁１０〜１９行目を全行削除する。 （４）同書中、下記の個所の記載を以下の通り訂正する
。 Ｘ 丘 邊（Ｊｕ改募 肛１」Ｕすη漿１
１２０ 第６図 第４図亘 丘
玉２Ｊ口己戎 肛匠」し凶辻萩１１ ２０
第７図 第５図〃 ２１ 〔Ｓ）量が
０．０１０％ −削除−１２１第６図 第４図 ５ 第７図 第５図 〜 １１ 第８図 第６図第９図
第７図 〃１４ （Ｓ）量が０．０１％ −削除−〃１
４〜１５ 第８図 第６図〜 １８
第９図 第７図１３ １ 第１
Ｏ図 第８図第１１図 第９図 ３ 第８図 第６図 第９図 第７図 〃１１ 第１２図 第１０図第１３
図 第１１図 １７ １３ 第１３図 第１１図
（５）添付図面の第４図および第５図を削除し、第６図
ないし第１３図の図面番号を添付の図面（写し）に朱書
きしたように順次繰り上げて、それぞれ第４図ないし第
１１図とする。 尾？ コ プラズマ丁ス ”／ｍ ３／ｌ！ン 毛孕コ ア 禾チ コ 翼り４１ ど門Ｍｌ） 算−そ凹 ｆｐ−！−コ
Claims (4)
- （１）銅および／または錫を除去すべき溶鉄を水素含有
プラズマで精錬することを特徴とする、溶鉄からの脱銅
・脱錫法。 - （２）攪拌動力■が１０ｗ／ｔ〜１ｋｗ／ｔであり、前
記溶鉄のＳ含有量が０．０５％以下である、特許請求の
範囲第１項記載の溶鉄からの脱銅・脱錫法。 - （３）前記溶鉄が銅０．０３％以上を含有する、特許請
求の範囲第１項または第２項記載の溶鉄からの脱銅・脱
錫法。 - （４）前記溶鉄が錫０．０１％以上を含有する、特許請
求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の溶鉄か
らの脱銅・脱錫法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27219084A JPS61149415A (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | 溶鉄からの脱銅・脱錫法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27219084A JPS61149415A (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | 溶鉄からの脱銅・脱錫法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61149415A true JPS61149415A (ja) | 1986-07-08 |
| JPH0375603B2 JPH0375603B2 (ja) | 1991-12-02 |
Family
ID=17510339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27219084A Granted JPS61149415A (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | 溶鉄からの脱銅・脱錫法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61149415A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2667613A1 (fr) * | 1990-10-09 | 1992-04-10 | Nord Inst Ind | Procede d'extraction du zinc present dans la fonte liquide, moyens en vue de la mise en óoeuvre du procede et produits ainsi obtenus. |
| JPH04318116A (ja) * | 1991-04-18 | 1992-11-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶鉄からの脱錫法 |
| JP7180821B1 (ja) * | 2021-06-23 | 2022-11-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶鋼の精錬方法 |
| WO2022270226A1 (ja) * | 2021-06-23 | 2022-12-29 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶鋼の精錬方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022082271A (ja) | 2020-11-20 | 2022-06-01 | 京セラ株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法、画像送信装置及び画像処理システム |
-
1984
- 1984-12-24 JP JP27219084A patent/JPS61149415A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2667613A1 (fr) * | 1990-10-09 | 1992-04-10 | Nord Inst Ind | Procede d'extraction du zinc present dans la fonte liquide, moyens en vue de la mise en óoeuvre du procede et produits ainsi obtenus. |
| AU652584B2 (en) * | 1990-10-09 | 1994-09-01 | Jean Yves Dauphin | Method for extracting zinc present in liquid cast iron, and means for implementing such methods and products thus obtained |
| JPH04318116A (ja) * | 1991-04-18 | 1992-11-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶鉄からの脱錫法 |
| JP7180821B1 (ja) * | 2021-06-23 | 2022-11-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶鋼の精錬方法 |
| WO2022270226A1 (ja) * | 2021-06-23 | 2022-12-29 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶鋼の精錬方法 |
| TWI816422B (zh) * | 2021-06-23 | 2023-09-21 | 日商杰富意鋼鐵股份有限公司 | 鋼水的精煉方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0375603B2 (ja) | 1991-12-02 |
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