JPS621443B2 - - Google Patents
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- JPS621443B2 JPS621443B2 JP18800181A JP18800181A JPS621443B2 JP S621443 B2 JPS621443 B2 JP S621443B2 JP 18800181 A JP18800181 A JP 18800181A JP 18800181 A JP18800181 A JP 18800181A JP S621443 B2 JPS621443 B2 JP S621443B2
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- blowing
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Classifications
-
- 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
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/005—Manufacture of stainless steel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
この発明はステンレス鋼や特殊鋼など、Niを
多量に含有する鋼を、溶鋼湯面よりも下部に羽口
が設けられている転炉を用いて溶製する方法に関
するものである。 一般にオーステナイト系ステンレス鋼の如く多
量のNiを含有する鋼を溶製する際には、Ni源の
溶解に相当な困難を伴うため、予めNi源を含む
主原料を電気炉等の溶解炉で溶融させておき、そ
の溶融原料を底吹き転炉、上底吹き転炉、あるい
はAOD炉の如く溶鋼湯面よりも下部に羽口が設
けられた転炉に装入して、O2ガス等を吹込んで
脱炭等の精錬を行うことが多い。そしてこのよう
な溶解後の転炉精錬においては、出鋼成分、特に
Ni含有量を微調整するため、Ni源をさらに添加
するのが通常である。ところで成分調整用のNi
源添加方法としては、従来はFe―Ni合金塊や純
Ni塊を転炉内に投入するのが通常であつたが、
Fe―Ni合金や純Niは極めて高価であり、そのた
め製鋼コストが高くならざるを得ないのが実情で
ある。 以上のような事情から、本発明者等は含Ni鋼
の溶製時における成分調整用Ni源の添加コスト
を引下げるべく種々実験・研究を行つた。すなわ
ち、底吹き転炉や上底吹き転炉による通常の製鋼
においては炉底の羽口から粉体状の鉄鉱石を吹込
んだ場合にその鉄鉱石中の酸化鉄がほぼ100％近
く還元されるという事実を知見し、その知見から
NiOの場合には自由エネルギーから考えて酸化鉄
よりも一層容易に還元される筈であると予想し、
Ni源としてFe―Ni合金や純Niよりも安価な粉体
もしくは粒状のNiOを炉底の羽口から溶鋼中に吹
込む実験を行つた。その結果、吹込んだNiOは実
際にほぼ全量が分解・還元されることを見出し、
NiOの炉底羽口からの吹込みによる溶鋼のNi成分
調整が実現可能であることを見出してこの発明を
なすに至つたのである。また同時に上述のように
炉底羽口からNiOを吹込めば、NiOの分解により
発生する酸素によつて脱炭が促進されて、精錬時
間の短縮が図れること、さらにNiOの分解反応が
吸熱反応であることから、NiOの投入時期と量を
調整することによつて溶鋼温度の調整が可能とな
ること、すなわち溶鋼温度調整用の冷却材を兼ね
ることができることを見出したのである。 したがつてこの発明のNi含有鋼の溶製方法
は、炉底や炉壁下部など、溶鋼湯面よりも下部の
位置に羽口が設けられている転炉を用いてNi含
有鋼を溶製するにあたり、成分調整用のNi源と
して粉状もしくは粒状のNiOをO2ガスやN2ガス
等を搬送ガスとして前記羽口から溶鋼中に吹込む
ことを特徴とするものである。このようにNiOを
羽口から吹込むことにより、従来成分調整用Ni
源として用いられていた高価なFe―Ni合金や純
Niの添加を不要とし、これにより精錬コストを
大幅に引下げるとともに、脱炭を促進して精錬時
間を短縮し、併せて出鋼温度の調整も容易にした
ものである。 以下この発明の溶製方法をさらに詳細に説明す
る。 この発明の方法を実施するにあたつては、予め
電気炉等の溶解炉においてCrやNi源のスクラツ
プあるいは鉄合金等の主原料を溶解して、母溶鋼
を溶製する。そしてこの母溶鋼を、炉底もしくは
炉壁下部の如く溶鋼湯面よりも下方となる位置、
すなわち溶鋼に浸漬される位置に羽口（以下この
ような羽口を浸漬羽口と記す）が設けられている
転炉、例えば底吹き転炉や上底吹き転炉に装入
し、後述するような吹精パターンにしたがつて浸
漬羽口からO2ガス、不活性ガス（N2ガスもしく
はArガス）、あるいはこれらの混合ガスを溶鋼中
に吹込んで精錬する。そして適切な時期に前記吹
精ガスを搬送ガスとして粉体状もしくは粒状の
NiOを浸漬羽口から溶鋼内に吹込む。このように
NiOを吹込めば、NiOは溶鋼中で速やかに分解し
て溶鋼中Ni濃度が上昇し、かつ分解によりNiO1
Kg当り0.15Nm3の酸素が発生して、溶鋼の脱炭に
寄与する。したがつて脱炭速度が増し、精錬時間
が短縮される。またNiOの分解反応は68280cal/m
ｏｌの吸熱反応であるから、吹込まれたNiOの分解
によりその吹込量に対応して溶鋼温度が下降す
る。したがつてNiOの吹込み量および吹込時期を
調整することによつて溶鋼温度を制御することが
できる。 ここでガス吹精パターンおよびNiO吹込時期に
ついて説明すると、Ni含有鋼の代表的なもので
あるオーステナイト系ステンレス鋼を底吹き転炉
にて精錬する場合においては、当初の高炭域にお
いてはO2ガスを吹込んで脱炭を急速に進行さ
せ、続いてO2ガスと不活性ガスとの混合ガスを
吹込み、かつ段階的にO2ガス／不活性ガスの比
を低下させて、Crの酸化損失を抑えた脱炭精錬
を行い、鋼中のＣ濃度が目標値まで低下した後に
不活性ガス単独吹込みによる還元精錬を行つてス
ラグ中のCrを還元させる。また場合によつては
当初からO2ガスに小量の不活性ガスを混合した
ガスにより脱送精錬を行い、段階的にO2ガス／
不活性ガスの比を低下させることもある。前述の
ような吹精パターンの代表例を次に例示する。す
なわちこの例においては脱炭期を４期に区分し、
例えば鋼中Ｃ濃度が0.6％程度に低下するまでの
間（第期）においてはO2／N2の比が１／４の
混合ガスを吹込み、続いてＣが0.25％程度までの
第期においてはO2／N2の比が２／１の混合ガ
スを吹込み、これに続く第期においてO2／Ar
の比が１／２の混合ガスを吹込み、さらに第期
において純Arを吹込み、還元精錬を行う。一方
ガスとともに吹込むNiOは、脱炭を促進させる見
地からは脱炭反応の最盛期に吹込むことが望まし
く、したがつて前述の吹精パターン例の場合、第
期においてO2／N2混合ガスとともにNiOを吹
込み、さらに必要に応じて第期においてO2／
N2混合ガスとともにNiOを吹込めば良い。また
NiOの吹込みにより溶鋼の温度調整を行ないたい
場合には脱炭末期にNiOを吹込めば良く、したが
つて前述の吹精パターン例の場合、Crの損失を
抑えた第期もしくは第期にNiOを吹込めば良
い。 なお、上底吹転炉を用いる場合には、上吹ラン
スからO2を吹付け、炉底の羽口からはArガス等
の不活性ガスのみを吹込むこともあり、この場合
にもNiOを精錬の各時期に応じてArガス等の底吹
きガスとともに鋼中に吹込めば良い。 以下にこの発明の実施例を記す。 実施例 ５トン電気炉にてスクラツプおよびCr、Niを
溶解して母溶鋼を溶製し、これを５トン底吹き転
炉に装入した。この装入時の溶鋼成分はC2.0
％、Si0.80％、Cr17.0％、Ni6.4％であり、また
装入された溶鋼の温度は1450℃であつた。続いて
前述の吹精パターン例にしたがつて吹錬し、その
第期（O2／N2＝１／４の混合ガス吹錬）およ
び第期（O2／N2＝２／１）において第１表に
示すようなNiOを主体とする微粉末を底吹き吹錬
ガスとともに溶鋼中に吹込んだ。但しその吹込み
速度は25Kg/minであり、また吹込量は92Kg／ヒ
ートであつた。このような第期および第期に
おけるNiO吹込みにより溶鋼中のNi分は1.4％増
加し、溶鋼中全Ni濃度は7.8％となつた。続いて
Crの酸化を抑えた第期において前記同様なNiO
を主成分とする微粉末を冷却材を兼ねて底吹きガ
スとともに溶鋼中に吹込んだ。このときの吹込み
速度は25Kg/min、吹込み量は49Kg／ヒートであ
つた。この結果溶鋼中のNi分はさらに0.7％増加
し、全Ni濃度は8.1％となつた。
多量に含有する鋼を、溶鋼湯面よりも下部に羽口
が設けられている転炉を用いて溶製する方法に関
するものである。 一般にオーステナイト系ステンレス鋼の如く多
量のNiを含有する鋼を溶製する際には、Ni源の
溶解に相当な困難を伴うため、予めNi源を含む
主原料を電気炉等の溶解炉で溶融させておき、そ
の溶融原料を底吹き転炉、上底吹き転炉、あるい
はAOD炉の如く溶鋼湯面よりも下部に羽口が設
けられた転炉に装入して、O2ガス等を吹込んで
脱炭等の精錬を行うことが多い。そしてこのよう
な溶解後の転炉精錬においては、出鋼成分、特に
Ni含有量を微調整するため、Ni源をさらに添加
するのが通常である。ところで成分調整用のNi
源添加方法としては、従来はFe―Ni合金塊や純
Ni塊を転炉内に投入するのが通常であつたが、
Fe―Ni合金や純Niは極めて高価であり、そのた
め製鋼コストが高くならざるを得ないのが実情で
ある。 以上のような事情から、本発明者等は含Ni鋼
の溶製時における成分調整用Ni源の添加コスト
を引下げるべく種々実験・研究を行つた。すなわ
ち、底吹き転炉や上底吹き転炉による通常の製鋼
においては炉底の羽口から粉体状の鉄鉱石を吹込
んだ場合にその鉄鉱石中の酸化鉄がほぼ100％近
く還元されるという事実を知見し、その知見から
NiOの場合には自由エネルギーから考えて酸化鉄
よりも一層容易に還元される筈であると予想し、
Ni源としてFe―Ni合金や純Niよりも安価な粉体
もしくは粒状のNiOを炉底の羽口から溶鋼中に吹
込む実験を行つた。その結果、吹込んだNiOは実
際にほぼ全量が分解・還元されることを見出し、
NiOの炉底羽口からの吹込みによる溶鋼のNi成分
調整が実現可能であることを見出してこの発明を
なすに至つたのである。また同時に上述のように
炉底羽口からNiOを吹込めば、NiOの分解により
発生する酸素によつて脱炭が促進されて、精錬時
間の短縮が図れること、さらにNiOの分解反応が
吸熱反応であることから、NiOの投入時期と量を
調整することによつて溶鋼温度の調整が可能とな
ること、すなわち溶鋼温度調整用の冷却材を兼ね
ることができることを見出したのである。 したがつてこの発明のNi含有鋼の溶製方法
は、炉底や炉壁下部など、溶鋼湯面よりも下部の
位置に羽口が設けられている転炉を用いてNi含
有鋼を溶製するにあたり、成分調整用のNi源と
して粉状もしくは粒状のNiOをO2ガスやN2ガス
等を搬送ガスとして前記羽口から溶鋼中に吹込む
ことを特徴とするものである。このようにNiOを
羽口から吹込むことにより、従来成分調整用Ni
源として用いられていた高価なFe―Ni合金や純
Niの添加を不要とし、これにより精錬コストを
大幅に引下げるとともに、脱炭を促進して精錬時
間を短縮し、併せて出鋼温度の調整も容易にした
ものである。 以下この発明の溶製方法をさらに詳細に説明す
る。 この発明の方法を実施するにあたつては、予め
電気炉等の溶解炉においてCrやNi源のスクラツ
プあるいは鉄合金等の主原料を溶解して、母溶鋼
を溶製する。そしてこの母溶鋼を、炉底もしくは
炉壁下部の如く溶鋼湯面よりも下方となる位置、
すなわち溶鋼に浸漬される位置に羽口（以下この
ような羽口を浸漬羽口と記す）が設けられている
転炉、例えば底吹き転炉や上底吹き転炉に装入
し、後述するような吹精パターンにしたがつて浸
漬羽口からO2ガス、不活性ガス（N2ガスもしく
はArガス）、あるいはこれらの混合ガスを溶鋼中
に吹込んで精錬する。そして適切な時期に前記吹
精ガスを搬送ガスとして粉体状もしくは粒状の
NiOを浸漬羽口から溶鋼内に吹込む。このように
NiOを吹込めば、NiOは溶鋼中で速やかに分解し
て溶鋼中Ni濃度が上昇し、かつ分解によりNiO1
Kg当り0.15Nm3の酸素が発生して、溶鋼の脱炭に
寄与する。したがつて脱炭速度が増し、精錬時間
が短縮される。またNiOの分解反応は68280cal/m
ｏｌの吸熱反応であるから、吹込まれたNiOの分解
によりその吹込量に対応して溶鋼温度が下降す
る。したがつてNiOの吹込み量および吹込時期を
調整することによつて溶鋼温度を制御することが
できる。 ここでガス吹精パターンおよびNiO吹込時期に
ついて説明すると、Ni含有鋼の代表的なもので
あるオーステナイト系ステンレス鋼を底吹き転炉
にて精錬する場合においては、当初の高炭域にお
いてはO2ガスを吹込んで脱炭を急速に進行さ
せ、続いてO2ガスと不活性ガスとの混合ガスを
吹込み、かつ段階的にO2ガス／不活性ガスの比
を低下させて、Crの酸化損失を抑えた脱炭精錬
を行い、鋼中のＣ濃度が目標値まで低下した後に
不活性ガス単独吹込みによる還元精錬を行つてス
ラグ中のCrを還元させる。また場合によつては
当初からO2ガスに小量の不活性ガスを混合した
ガスにより脱送精錬を行い、段階的にO2ガス／
不活性ガスの比を低下させることもある。前述の
ような吹精パターンの代表例を次に例示する。す
なわちこの例においては脱炭期を４期に区分し、
例えば鋼中Ｃ濃度が0.6％程度に低下するまでの
間（第期）においてはO2／N2の比が１／４の
混合ガスを吹込み、続いてＣが0.25％程度までの
第期においてはO2／N2の比が２／１の混合ガ
スを吹込み、これに続く第期においてO2／Ar
の比が１／２の混合ガスを吹込み、さらに第期
において純Arを吹込み、還元精錬を行う。一方
ガスとともに吹込むNiOは、脱炭を促進させる見
地からは脱炭反応の最盛期に吹込むことが望まし
く、したがつて前述の吹精パターン例の場合、第
期においてO2／N2混合ガスとともにNiOを吹
込み、さらに必要に応じて第期においてO2／
N2混合ガスとともにNiOを吹込めば良い。また
NiOの吹込みにより溶鋼の温度調整を行ないたい
場合には脱炭末期にNiOを吹込めば良く、したが
つて前述の吹精パターン例の場合、Crの損失を
抑えた第期もしくは第期にNiOを吹込めば良
い。 なお、上底吹転炉を用いる場合には、上吹ラン
スからO2を吹付け、炉底の羽口からはArガス等
の不活性ガスのみを吹込むこともあり、この場合
にもNiOを精錬の各時期に応じてArガス等の底吹
きガスとともに鋼中に吹込めば良い。 以下にこの発明の実施例を記す。 実施例 ５トン電気炉にてスクラツプおよびCr、Niを
溶解して母溶鋼を溶製し、これを５トン底吹き転
炉に装入した。この装入時の溶鋼成分はC2.0
％、Si0.80％、Cr17.0％、Ni6.4％であり、また
装入された溶鋼の温度は1450℃であつた。続いて
前述の吹精パターン例にしたがつて吹錬し、その
第期（O2／N2＝１／４の混合ガス吹錬）およ
び第期（O2／N2＝２／１）において第１表に
示すようなNiOを主体とする微粉末を底吹き吹錬
ガスとともに溶鋼中に吹込んだ。但しその吹込み
速度は25Kg/minであり、また吹込量は92Kg／ヒ
ートであつた。このような第期および第期に
おけるNiO吹込みにより溶鋼中のNi分は1.4％増
加し、溶鋼中全Ni濃度は7.8％となつた。続いて
Crの酸化を抑えた第期において前記同様なNiO
を主成分とする微粉末を冷却材を兼ねて底吹きガ
スとともに溶鋼中に吹込んだ。このときの吹込み
速度は25Kg/min、吹込み量は49Kg／ヒートであ
つた。この結果溶鋼中のNi分はさらに0.7％増加
し、全Ni濃度は8.1％となつた。
【表】
上記実施例における第期、第期の溶鋼中
Ｃ、Crの挙動および溶鋼温度変化を第１図に示
す。またNiOを主体とする微粉末の吹込みを行な
わずに吹精した場合（但しその他の条件は実施例
と同じ）の溶鋼中のＣ挙動を第１図に併せて示
す。第１図から、NiOを吹込まない場合と比較し
てこの発明の方法では脱炭速度が高くなつている
ことが明らかである。このことは、NiOの分解に
よる酸素の放出により脱炭効率が向上したためと
思われる。また、第期におけるNiO吹込みによ
り、溶鋼温度が34℃低下した。このことは、NiO
の分解時の吸熱効果によるものであることが明ら
かである。さらに、上記実施例におけるNiO吹込
量と溶鋼中Ni分の増加分とを対比すれば、吹込
んだNiOのNi分はほとんど100％分解して鋼中Ni
増加に寄与したことが明らかである。 以上の説明で明らかなようにこの発明の方法に
よれば、安価なNiOを用いてNi成分調整を行うた
め精錬コストが低コストとなり、またNiOを溶鋼
中に吹込んだ際にその分解による酸素の発生によ
り脱炭が促進されるため、精錬時間を短かくする
ことができ、さらにはNiOの分解反応が吸熱反応
であるためNiOの吹込み時期および量を調整する
ことによつて溶鋼温度を制御することができ、し
たがつて別途冷却材を添加する必要がなくなるか
または別途添加する冷却材の量を低減できる等、
各種の効果が得られる。
Ｃ、Crの挙動および溶鋼温度変化を第１図に示
す。またNiOを主体とする微粉末の吹込みを行な
わずに吹精した場合（但しその他の条件は実施例
と同じ）の溶鋼中のＣ挙動を第１図に併せて示
す。第１図から、NiOを吹込まない場合と比較し
てこの発明の方法では脱炭速度が高くなつている
ことが明らかである。このことは、NiOの分解に
よる酸素の放出により脱炭効率が向上したためと
思われる。また、第期におけるNiO吹込みによ
り、溶鋼温度が34℃低下した。このことは、NiO
の分解時の吸熱効果によるものであることが明ら
かである。さらに、上記実施例におけるNiO吹込
量と溶鋼中Ni分の増加分とを対比すれば、吹込
んだNiOのNi分はほとんど100％分解して鋼中Ni
増加に寄与したことが明らかである。 以上の説明で明らかなようにこの発明の方法に
よれば、安価なNiOを用いてNi成分調整を行うた
め精錬コストが低コストとなり、またNiOを溶鋼
中に吹込んだ際にその分解による酸素の発生によ
り脱炭が促進されるため、精錬時間を短かくする
ことができ、さらにはNiOの分解反応が吸熱反応
であるためNiOの吹込み時期および量を調整する
ことによつて溶鋼温度を制御することができ、し
たがつて別途冷却材を添加する必要がなくなるか
または別途添加する冷却材の量を低減できる等、
各種の効果が得られる。
第１図はこの発明の実施例における溶鋼中Ｃ濃
度、Cr濃度および溶鋼温度の推移を示す線図で
ある。
度、Cr濃度および溶鋼温度の推移を示す線図で
ある。
Claims (1)
- １ 溶鋼湯面位置よりも下方に羽口を有する転炉
を用いてNi含有鋼を溶製するにあたり、成分調
整用のNi分として粉体状もしくは粒状のNiOを前
記羽口から搬送ガスとともに溶鋼中に吹込むこと
を特徴とするNi含有鋼の溶製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56188001A JPS5891114A (ja) | 1981-11-24 | 1981-11-24 | Ｎｉ含有鋼の溶製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56188001A JPS5891114A (ja) | 1981-11-24 | 1981-11-24 | Ｎｉ含有鋼の溶製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5891114A JPS5891114A (ja) | 1983-05-31 |
| JPS621443B2 true JPS621443B2 (ja) | 1987-01-13 |
Family
ID=16215898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56188001A Granted JPS5891114A (ja) | 1981-11-24 | 1981-11-24 | Ｎｉ含有鋼の溶製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5891114A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7004027B2 (en) | 2003-03-03 | 2006-02-28 | Yamaha Corporation | Electrostatic-capacity-type acceleration sensor and acceleration measuring device therewith |
-
1981
- 1981-11-24 JP JP56188001A patent/JPS5891114A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5891114A (ja) | 1983-05-31 |
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