JPS61166910A - クロム含有合金の製造方法 - Google Patents

クロム含有合金の製造方法

Info

Publication number
JPS61166910A
JPS61166910A JP594885A JP594885A JPS61166910A JP S61166910 A JPS61166910 A JP S61166910A JP 594885 A JP594885 A JP 594885A JP 594885 A JP594885 A JP 594885A JP S61166910 A JPS61166910 A JP S61166910A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chromium
slag
alloy
oxide
molten
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP594885A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6250545B2 (ja
Inventor
Hiroyuki Katayama
裕之 片山
Hideki Ishikawa
英毅 石川
Masatoshi Kuwabara
桑原 正年
Tsutomu Saito
力 斎藤
Yoshio Sato
佐藤 宣雄
Hiroyuki Aoki
青木 裕幸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP594885A priority Critical patent/JPS61166910A/ja
Publication of JPS61166910A publication Critical patent/JPS61166910A/ja
Publication of JPS6250545B2 publication Critical patent/JPS6250545B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/068Decarburising
    • C21C7/0685Decarburising of stainless steel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/005Manufacture of stainless steel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/30Regulating or controlling the blowing
    • C21C5/34Blowing through the bath

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はクロム含有合金(例えばステンレス鋼)を量産
工程で製造するための方法に関する。
(従来の技術) ステンレス鋼のような高クロム鋼は、従来、クロム源と
して、電気炉法で作られたフェロクロムのようなりロム
合金剤を、溶銑あ石いはスクラップとともに溶解し、つ
いで脱炭などの精錬処理を行って製造されてきた。
ステンレス製鋼炉として、普通鋼などの溶製に用いられ
る上底吹転炉を利用する場合もあるが、はとんどの場合
にクロム源は電気炉で製造された7エロクロムである。
その場合の問題点は、電気炉でクロム鉱石を還元した7
エロクロムを用いる九め建、還元エネルギーコストが高
く、最終的にステンレス溶鋼コストが高くなることであ
る。
この問題点を解決するための方法の一つとして、クロム
源の一部をクロム鉱石や、クロム鉱石を炉外で予備還元
した半還元物を転炉M鋼過程で加えて、例えば溶鋼中に
含まれる炭素で還元することにより代替することが試み
られている。しかし、これまでに知られている方法はク
ロム酸化物の還元に最適なものではないため、炭素によ
る還元後のスラグの酸化物含有量が高いという問題があ
る(例えば、鉄と鋼’82−8843)。その含有量を
低下するためには、吹錬温度を1700℃、あるいはそ
れ以上まで高めるか、あるいはフェロシリコンのような
還元剤を添加してスラグ中の酸化クロムを還元回収する
方法を併用することが必要であった。すなわち、クロム
鉱石の還元エネルギーを、電力から炭素分の燃焼熱にか
えることによるコスト低下を狙って、実際には電力を多
量に用いて製造されたフェロシリコンを多量に仕上げ還
元用に用いたシ、あるいは耐火物に著しい負荷を与える
という矛盾をおかしてきた。
一方、近年フェロクロムの製造を従来の電気炉法から上
底吹転炉法を用いる、所謂溶融還元法が発表され(特願
昭58−117824など)、フェロクロム製造の脱電
力化の可能性が示されている。
しかし、その原理をステンレス鋼製造にそのまま応用し
ても、最適の製造方法とならない。すなわち、通常の7
エロクロムの液相線温度は約1570℃であるため、底
吹を行う方法では溶湯温度は当然1570℃よυ高くな
ければ底吹操業を行えない。この温度条件下では、クロ
ム鉱石還元に特有な還元溶融性のクロムスピネルを溶解
するに必要なスラグ組成は把握されている(″鉄と鋼”
84−8117)。一方、ステンレス粗溶鋼(Fe/C
r比はステンレス溶鋼のそれにほぼ近いが、0%が高い
ものを指すりの場合には液相線温度はフェロクロムのそ
れよシ低くなるので、底吹を行うという観点からは、吹
錬温度を1550℃以下、例えば1500℃に低下する
ことが可能である。吹錬温度を低下することは、耐火物
原巣立を低下すること、および熱効率を高めることなど
有利な条件である。しかし、一般にはクロム鉱石の還元
促進の前提になる難溶融性クロムスピネルを溶解するた
めのスラグ条件が明らかにされておらず、液相線低下を
利用することが可能となっていない。したかって、上記
のような低温度で、炭素還元によシスラグ中のクロム含
有量を十分に低下せしめた例はない。
以上のように、クロム鉱石あるいはその半還元物をクロ
ムの主原料とし、上底吹転炉型反応容器を用いて、クロ
ム酸化物の還元促進に超高温精錬や、フェロシリコンな
どを必要とする仕上げ還元に依存せず、また、フェロク
ロムよシも溶湯の液相線温度が低いという利点を生かし
て、効率的に〜 還元を進め、かつ、最終的にステンレス溶鋼に結びつけ
て、安価にステンレス鋼のような高クロム合金を製造す
るための方法は明らかにされていないと言える。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明はクロム鉱石あるいはその半還元物を主クロム源
とし、上底吹転炉型反応容器を用いて、超高温精錬や7
エロシリコンなどを必要とする従来法による仕上げ還元
に依存せず、また、フェロクロム溶融還元製錬と比較す
ると、溶湯の液相線温度が低いという特徴を生かして効
率的にクロム酸化物の還元を進め、かつ、最終的にステ
ンレス溶鋼に結びつけて、量産的に安価にステンレス鋼
のような高クロム合金を製造するための方法を提供する
ものである。
C問題点を解決するための手段) 本発明は前記問題点を解決するために、クロム酸化物を
含有する原料と、コークスなどの炭材とともに、上底吹
転炉型反応容器に装入し、酸素を含有するガスを供給し
て酸化物の溶融・還元を行ってクロム含有合金を製造す
る方法において、炉内に遊離炭材を残存させること罠よ
り、溶融合金の成分が(1)式の条件を満足するように
推移させ、かつ、第1工程終シのスラグ組成が(2)式
の条件を満足するように調整して、クロム酸化物の溶融
還元を行う第1工程と、生成したスラグの一部を排出す
る第2工程と、溶融合金の脱炭を行う第3工程を組合せ
ることに特徴を有する。
(C(%) )≧0.07[Cr(%):] + 4.
3      (1)(作用) 本発明ではクロム含有合金製造の主クロム源(成品中に
含まれるクロ・ム量のうちの30%以上を意味する)と
して、フェロクロムのように、すでにクロム鉱石の還元
とスラグ分離を行ったものではなく、クロム鉱石そのも
の、あるいはそれを前処理して予備還元したもの、すな
わち、クロム分の30%以上は酸化物として存在し、か
つ、クロム鉱石中に含まれていたMgO、m2o3 、
5to2などを主成分とする脈石分が、実質的に分離さ
れずに含まれている状態のものを使用する。前処理・予
備還元の1例としては、クロム鉱石粉とコークスのよう
な炭材の粉を混合して、Rレットやツリケラトのように
造粒あるいは塊状化したものを、ロータリーキルンやシ
ャフト炉で加熱する方法がある。加熱温度および加熱時
の再酸化の程度によシ、還元率がきまるが、適正条件で
はクロム分の30〜65チ程度を趙元することができる
このようなりロム酸化物を含有する原料は、上底吹転炉
型反応容器に装入して、コークスなどの炭材、および酸
素を含有するガスを供給して、酸化物の溶融と還元を行
う。上底吹転炉型反応容器を用いる理由は、底吹ガスに
よる溶融物の強攪I半効果により、難還元性のクロム酸
化物を含むスラグを効率的に還元するためである。底吹
ゴスとしては、例えば2重管羽口を用〜)て、羽口を冷
却して消耗を抑制しつつ、酸素ガスを用〜・る力λ、あ
るいはアルゴン・窒素などの不活性ガスを用℃・る。
コークスなどの炭材は、酸素を含有するガスと作用して 、 c+!−o2−+ c。
あるいは、 C+02−CO2、。
の反応によって発熱して、炉内物のカロ熱および反応に
必要な熱を供給するとともに、それ自体力;還元剤とし
て作用し、酸化物を形成している酸素と結びつくこと、
及び溶融合金に加炭する作用をする。塊コークスを用い
る場合は炉上方から投入し、粉コークスを用いる場合に
も、少なくとも50%以上はスラグ上方から吹付けるか
、あるいは塊状化して炉上方から投入する。炭材の大半
は溶湯への底吹添加でなく、スラグ上方から添加するこ
とが、スラグ状況を制御し、操業を安定化するのに望ま
しい条件である(第2図)。なお、コークスのかわプに
、石炭を直接用いることも、発熱量は減少するが可能で
ある。
操業をはじめるにあたって、例えば溶銑のような溶鉄源
が炉に装入される。一方クロム酸化物を含有する原料は
、塊状物については炉上方から投入し、一方、粉状の場
合には、例えば上吹ランスを通してスラグ上方から吹付
ける。
この工程において、必要な条件は次の二つである。クロ
ムは鉄に比して酸化しやすいので、クロムを多量に含む
溶湯が吹酸雰囲気にさらされると、クロム分の再酸化が
おこる。その結果、スラグ中のクロム分を必要とされる
レベルまで低下することが困難である。これを防止する
ためには、所定量以上のスラグを炉内に共存させる。こ
のためのスラグ量は第3図に示す通りでありクロム分の
30チ以上が、クロム鉱石に存在していた脈石分を伴っ
たままで添加されること、及びスラグ成分が以下の条件
を満足するようにCaOや5to2を含むフラックスが
添加されること、あるいは前ヒートのスラグの一部を残
存させることにより満足することができる。
スラグ成分は次の二つの条件を満足すること示、難溶性
のクロムスピネルの溶融を順調に進め、クロム還元を促
進するために必要であることが実験によってあきらかに
なった(第4図)。
これはシリケート溶融スラグ中のAz2o5溶解度が温
度の曲数であること、及びシリケートスラグのAt2o
5分が溶解度を越えると、クロム鉱石中にあるクロムス
ピネルの溶解を妨げるように高融点のマグネシアスピネ
ルがまわシに析出するからである。
次に、前述の強攪拌状態でメタルの雰囲気への露出を防
止するに必要な通常の転炉操業に比して多量のスラグを
7オーミングをおこさず安定に制御するには、炉内のス
ラグ中に常に遊離炭材を残存させるように炭材の添加を
行い、その結果として溶融メタルが、(2)式の成分条
件を満足することが必要であることがわかった(第5図
)。
(C(%)〕≧0.07 〔Cr(%)〕+4゜3(1
)このような条件を満足させつつ操業を行うことによシ
、スラグ中の(T、Cr)を比較的低温操業で、かつ7
エロシリコンなどを用いての還元に依存することなく、
スラグ中の(T、Cr )を2チ以下まで安定して低下
することができる。
以上の第1工程に引きつづき、生成した多量のスラグの
一部を排滓する。これは、強攪拌状態の溶融金属をスラ
グで安定してシールして再酸化を防止しつつ、炭素で還
元してスラグの(T、Cr)を低下する第1工程と、溶
融金属の中に含まれる炭素分を低下するために酸化処理
を行う第3工程の間を矛盾なく結びつけるための処理で
あシ、排滓される比率が高い方が望ましい。少なくとも
50チ以上であることが必要であシ、できれば70〜9
0%が排滓されることが望ましい。残りたスラグは、第
3工程で再酸化したクロムを少なくともクロム酸化物の
飽和値まで含有するために、クロムの再酸化量はスラグ
残留量が多いほど増加するからである。
第3工程では、再び上底吹吹酸を行って、溶融金属の脱
炭を行う。なお、吹酸をはじめる前、あるいは途中で、
ステンレス鋼スクラップや高炭素7エロクロムを添加す
る。その添加量は、必要とする成品溶湯量、クロムチ、
及び第3工程の前及び後の溶湯温度が所定条件を満足す
るように決定 1される。
第3工程の脱炭時の、温度と成分を調整する補助的手段
の一つは、上吹ランスから鉄酸化物を含む粉体、例えば
鉄鉱石などの酸化鉄粉あるいはクロム鉱石粉を酸素とと
もに吹き付けることである。
この場合、供給した粉体中の酸化鉄は溶湯中Cと反応し
て吸熱反応をおこしながら脱炭を行う。以上のように、
添加するクロム源の種類と、脱炭用酸素源の種類の組合
せにより、所定の成分、温度条件を満足させることがで
きる。
第3工程終了後の溶湯炭素含有量はステンレス鋼成品と
して要求される、例えば〔C〕≦0.05%としてもよ
いが、中間の0%で出湯して、例えば真空吹酸を行って
もよい。高クロム溶鋼の脱炭に一層適した設備で行った
方が、本発明の目的とする超高温精錬及びフェロシリコ
ンなどによる仕上げ還元からの脱脚という目的の点から
は適している。
いずれの工程をとっても、所定の値まで脱炭を行った後
、必要に応じて脱ガス及び微量成分の調整を行ってから
、鋳造を行う。
(実施例) 定格容量150tの上底吹転炉を用いて、溶鉄源として
炉外税リン溶銑、主クロム源として半還元クロム被レッ
トを用いて、以下の三つの工程により、18チCr−0
,9%Cのステンレス11 f884 t’溶製し、こ
れを取鍋に出鋼して真空下で吹酸を行って18%cr−
0,05%Cのステンレス溶鋼を製造して連続鋳造した
使用した諸原料の成分は次の通シである。
各工程での添加物、及び成分、温度の推移を第1図に示
す。
第1工程終シの溶鋼スラグの成分は次の通りである。
第2工程では、生成スラグの75係を排出し、溶湯とコ
ークスを残留せしめる。
第3工程テは、これに、18%Cr−0,05%Cのス
テンレススクラップを18を投入して上底吹吹酸を行っ
て次の成分の溶湯を得た。
(発明の効果) 以上のように、本発明は安価なりロム源を利用し、かつ
高クロム合金溶友コストを高めている超高温精錬および
フェロシリコンなどによる仕上げ還元に依存することな
く、歩留高く、安価にステンレス鋼などのクロム含有合
金を製造することを可能にしたものであり、経済的な効
果が大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例における成分、温度の推移を示  ゛す
図、第2図は添加する炭材のうち、スラグ上方から加え
るものの比率が、スラグの7オ一ミング程度に及ばず影
響を示す図、第3囚はクロム分の再酸化の程度とスラグ
量の関係を示す図、第4図は難溶性のクロムスピネルの
溶解を順調に進めてクロム還元を促進するために必要な
スラグ成分条件と温度の関係を示す図(溶鍛の各温度に
対して線の右下の領域が難溶性スピネルの溶解を順調に
進めてクロム還元を促進するための必要なスラグ条件)
、第5図は多量のスラグをフォーミングをおこさず安定
に制御するために必要な溶湯成分条件を示す図である。 第2図 02θ    40    10    210   
   /θθ添加すり濃ソ才のつ5スラグヱ方からカロ
える(のの比率 (?/、) 第3図 0   10D    、l’θo   3θθ  4
00   、fθ0スラブ量(kメ/l−メタル) 第4図 OS    y6    /S    20    z
5.30スラグ中19AIbOs (%):  (AI
Js(%))第5図 Ccrt%)]

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 クロム酸化物を含有する原料を、コークスなどの炭材と
    ともに上底吹転炉型反応容器に装入し、酸素を含有する
    ガスを供給して酸化物の溶融と還元を行ってクロム含有
    合金を製造する方法において、炉内に遊離炭材を残存さ
    せることにより溶融合金の成分が式(1)を満足するよ
    うに推移させかつ、第1工程終りのスラグ組成が式(2
    )の条件を満足するように調整してクロム酸化物の溶融
    と還元を行う第1工程と、生成したスラグの一部を排出
    する第2工程と、溶融合金の脱炭を行う第3工程の組合
    せからなることを特徴とするクロム含有合金の製造方法
    。 〔C(%)〕≧0.07〔Cr(%)〕+4.3 (1
    )1/2(MgO(%))+(Al_2O_3(%))
    ≦0.09〔溶湯温度(℃)〕 (2)
JP594885A 1985-01-18 1985-01-18 クロム含有合金の製造方法 Granted JPS61166910A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP594885A JPS61166910A (ja) 1985-01-18 1985-01-18 クロム含有合金の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP594885A JPS61166910A (ja) 1985-01-18 1985-01-18 クロム含有合金の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61166910A true JPS61166910A (ja) 1986-07-28
JPS6250545B2 JPS6250545B2 (ja) 1987-10-26

Family

ID=11625115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP594885A Granted JPS61166910A (ja) 1985-01-18 1985-01-18 クロム含有合金の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61166910A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61253311A (ja) * 1985-05-01 1986-11-11 Nisshin Steel Co Ltd クロム鉱石の溶融還元法
EP0330482A2 (en) * 1988-02-24 1989-08-30 Kawasaki Steel Corporation Method for producing chromium containing molten iron with low sulphur concentration
JPH02232312A (ja) * 1989-03-07 1990-09-14 Kawasaki Steel Corp ステンレス鋼の溶製方法
WO1997012066A1 (fr) * 1995-09-28 1997-04-03 Kawasaki Steel Corporation Procede de reduction par fusion de minerai de chrome
JP2007538156A (ja) * 2004-05-18 2007-12-27 ホルシム リミティド 冶金スラグのクロム還元方法
CN103911479A (zh) * 2014-04-22 2014-07-09 武汉钢铁(集团)公司 90t顶底复吹转炉中铬矿直接还原合金化的方法
JP2015193928A (ja) * 2014-03-24 2015-11-05 Jfeスチール株式会社 含クロム酸化物の溶融還元方法
CN105483315A (zh) * 2016-01-19 2016-04-13 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 半钢炼钢转炉炉内铬矿直接合金化的方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61253311A (ja) * 1985-05-01 1986-11-11 Nisshin Steel Co Ltd クロム鉱石の溶融還元法
JPH0526841B2 (ja) * 1985-05-01 1993-04-19 Nisshin Steel Co Ltd
EP0330482A2 (en) * 1988-02-24 1989-08-30 Kawasaki Steel Corporation Method for producing chromium containing molten iron with low sulphur concentration
JPH02232312A (ja) * 1989-03-07 1990-09-14 Kawasaki Steel Corp ステンレス鋼の溶製方法
WO1997012066A1 (fr) * 1995-09-28 1997-04-03 Kawasaki Steel Corporation Procede de reduction par fusion de minerai de chrome
AU685713B2 (en) * 1995-09-28 1998-01-22 Kawasaki Steel Corporation Chromium ore smelting reduction process
CN1042444C (zh) * 1995-09-28 1999-03-10 川崎制铁株式会社 铬矿的冶炼还原方法
JP2007538156A (ja) * 2004-05-18 2007-12-27 ホルシム リミティド 冶金スラグのクロム還元方法
JP4829225B2 (ja) * 2004-05-18 2011-12-07 ホルシム テクノロジー リミティド 冶金スラグのクロム還元方法
JP2015193928A (ja) * 2014-03-24 2015-11-05 Jfeスチール株式会社 含クロム酸化物の溶融還元方法
CN103911479A (zh) * 2014-04-22 2014-07-09 武汉钢铁(集团)公司 90t顶底复吹转炉中铬矿直接还原合金化的方法
CN105483315A (zh) * 2016-01-19 2016-04-13 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 半钢炼钢转炉炉内铬矿直接合金化的方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6250545B2 (ja) 1987-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5702502A (en) Method for direct use of chromite ore in the production of stainless steel
JPS6123245B2 (ja)
JPS61166910A (ja) クロム含有合金の製造方法
JPH08337810A (ja) ニッケル合金化鉄又はスチールの製造法
JP3063537B2 (ja) ステンレス鋼の製造方法
JPS6036613A (ja) 含ニツケルステンレス素溶鋼の製造方法
JPH0471965B2 (ja)
JPS61279608A (ja) 溶融還元による高クロム合金の製造方法
JPH0967608A (ja) ステンレス鋼の製造方法
KR100887859B1 (ko) 크롬 광석의 직접환원을 통한 스테인레스강 제조방법
JPH01252715A (ja) 鉄浴式溶融還元炉の操業方法
JPS6152208B2 (ja)
JPS6123244B2 (ja)
JPH0214404B2 (ja)
JPH06104843B2 (ja) 高合金鋼の溶製方法
JPS60106943A (ja) ステンレス鋼の製造方法
JPH02221310A (ja) 含Ni,Cr溶湯の製造方法
JP3765092B2 (ja) 電気アーク炉溶銑の取鍋攪拌方法
JPH0762413A (ja) ステンレス鋼の製造方法
JPS602613A (ja) 鉄系合金の溶融還元製錬法
JPS61139614A (ja) 製鋼法
JPH0437134B2 (ja)
JPS58100656A (ja) フエロアロイの溶融還元方法
JPS61207547A (ja) クロム鉱石の溶融還元製鋼法
JPH03115519A (ja) ステンレス鋼の製造方法