JPS63134623A - 酸化鉄を利用した脱窒素法 - Google Patents
酸化鉄を利用した脱窒素法Info
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- JPS63134623A JPS63134623A JP27884086A JP27884086A JPS63134623A JP S63134623 A JPS63134623 A JP S63134623A JP 27884086 A JP27884086 A JP 27884086A JP 27884086 A JP27884086 A JP 27884086A JP S63134623 A JPS63134623 A JP S63134623A
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Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (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、真空誘導炉を用いて脱窒化を行う高炭素鋼の
脱窒法に関する。
脱窒法に関する。
従来の技術
近年、ステンレン鋼をはじめとして鋼の用途の多様化が
進み、諸性質の一層の改善が求められており、極低窒素
化精練技術についても、効率よく安価に脱窒素化できる
精練技術の開発が要望されている。ところで、従来の炭
素鋼の低窒素化法としては、出鋼時から鋳込まれるまで
の間の大気からの窒素吸収を防止する手段が主として用
いられている。
進み、諸性質の一層の改善が求められており、極低窒素
化精練技術についても、効率よく安価に脱窒素化できる
精練技術の開発が要望されている。ところで、従来の炭
素鋼の低窒素化法としては、出鋼時から鋳込まれるまで
の間の大気からの窒素吸収を防止する手段が主として用
いられている。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、出鋼時から鋳込まれるまでの途中で真空
脱ガス処理を行っても、有効な脱窒系反応は行われなか
った。
脱ガス処理を行っても、有効な脱窒系反応は行われなか
った。
したかつて、本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、その目的は、恒めて簡単な方法によって、
高炭素鋼の脱窒系反応を効果的に行う方法を提供するこ
とにある。
れたもので、その目的は、恒めて簡単な方法によって、
高炭素鋼の脱窒系反応を効果的に行う方法を提供するこ
とにある。
問題点を解決するための手段
本発明者等は、鋭意検討の結果、真空誘導炉における脱
窒系反応の向上には、溶鋼の攪拌によるガス−メタル界
面の増大化が有効であることを見出だし、その攪拌のた
めのガス発生源として販化鉄微粉末を用いることにより
、本発明を完成するに至った。
窒系反応の向上には、溶鋼の攪拌によるガス−メタル界
面の増大化が有効であることを見出だし、その攪拌のた
めのガス発生源として販化鉄微粉末を用いることにより
、本発明を完成するに至った。
したがって、本発明は、真空誘導炉を用いて高炭素鋼を
精練するに際し、投入原料が溶落した後に、酸化鉄微粉
末を真空誘導炉内の溶鋼表面に添加し、高温で真空処理
することを特徴とする。
精練するに際し、投入原料が溶落した後に、酸化鉄微粉
末を真空誘導炉内の溶鋼表面に添加し、高温で真空処理
することを特徴とする。
以下、本発明について一層詳細に説明する。
本発明において、酸化鉄微粉末は、高炭素鋼の投入原料
が真空誘導炉内で溶落した後に添加するが、酸化鉄微粉
末の一部を、予め投入原料に添加しておき、溶落時まで
に窒素濃度をある程度低下させておいてもよい。
が真空誘導炉内で溶落した後に添加するが、酸化鉄微粉
末の一部を、予め投入原料に添加しておき、溶落時まで
に窒素濃度をある程度低下させておいてもよい。
本発明において使用する酸化鉄微粉末としては、高純度
(Fe203 99%以上)のものがスラグの発生が少
ないので好ましいが、純度が多少低いものでも使用でき
る。
(Fe203 99%以上)のものがスラグの発生が少
ないので好ましいが、純度が多少低いものでも使用でき
る。
本発明によれば、投入原料が溶落した後に、酸化鉄微粉
末を添加するが、添加は溶鋼の表面に散布すればよい。
末を添加するが、添加は溶鋼の表面に散布すればよい。
酸化物微粉末の添加後、高温、たとえば1600℃前後
の温度において、高真空度、例えば10 ’Torrに
おいて処゛理すると、酸化鉄微粉末は、誘導攪拌により
溶鋼内に侵入分散し、脱窒前反応が促進する。
の温度において、高真空度、例えば10 ’Torrに
おいて処゛理すると、酸化鉄微粉末は、誘導攪拌により
溶鋼内に侵入分散し、脱窒前反応が促進する。
作用
本発明の脱窒前反応機構について説明すると、原料の溶
落後に酸化鉄微粉末を添加し、高温において真空処理す
ると、酸化鉄微粉末は、誘導攪拌により、溶鋼に侵入分
散し、C十Ee203=2Fe十CO↑の反応により、
微細なCO気泡が多量に発生する。このCO気泡により
溶鋼の攪拌が促進され、又、それによってガス−メタル
界面の面積が著しく増大するので、脱窒前反応が促進す
る。
落後に酸化鉄微粉末を添加し、高温において真空処理す
ると、酸化鉄微粉末は、誘導攪拌により、溶鋼に侵入分
散し、C十Ee203=2Fe十CO↑の反応により、
微細なCO気泡が多量に発生する。このCO気泡により
溶鋼の攪拌が促進され、又、それによってガス−メタル
界面の面積が著しく増大するので、脱窒前反応が促進す
る。
その場合における溶鋼の脱窒素反応式は以下の通りでお
る。
る。
である。
d A
2−・ 2
[N]=−K ([N] tN]と )
dt V (式中、Aはガス−メタル界面積、■は溶鋼の容積、t
は操作時間、Kは定数、[N]は窒素濃度、[N16は
PN2 と平衡する溶鋼窒素濃度〉便宜的に[N]e=
oと仮定すると、上記式は次の式で表わされる。
dt V (式中、Aはガス−メタル界面積、■は溶鋼の容積、t
は操作時間、Kは定数、[N]は窒素濃度、[N16は
PN2 と平衡する溶鋼窒素濃度〉便宜的に[N]e=
oと仮定すると、上記式は次の式で表わされる。
11 A
−−−=に−t
[N] [N]o V
ところで、低窒素化を図るためには、■及びKは一定で
あるから、[N16の低減、及びAの増大化を行えばよ
い。
あるから、[N16の低減、及びAの増大化を行えばよ
い。
実験によれば、初期窒素濃度と脱窒前速度との関係は第
2図に示されるようになる。第2図中、実線は本発明を
、また点線は酸化鉄微粉末を添加しないで真空処理した
場合を示す。
2図に示されるようになる。第2図中、実線は本発明を
、また点線は酸化鉄微粉末を添加しないで真空処理した
場合を示す。
今、KA=に1で表わすと、従来の技術にあける真空処
理の速度定数は、K1=0.4であるのに対して、本発
明においては、K1=約1であり、したがって、酸化鉄
微粉末を添加し、COの気泡を多量に発生させることに
よってガス−メタル界面積を約2.5倍に増大させるこ
とができる。
理の速度定数は、K1=0.4であるのに対して、本発
明においては、K1=約1であり、したがって、酸化鉄
微粉末を添加し、COの気泡を多量に発生させることに
よってガス−メタル界面積を約2.5倍に増大させるこ
とができる。
実施例
次に本発明を実施例によって説明する。
以下の合金組成の炭素工具鋼を脱窒系処理した。
C: 1.41、Si:0.15、Mn:0.24、P
: 0.017、S : 0.014 、CLl :
0.13、N i :0.10. Cr :0.17
、残部:Fe(%) 上記合金組成の原料を真空誘導炉に投入し、真空度1Q
”1Orrまで排気しながら加熱によって溶解させた。
: 0.017、S : 0.014 、CLl :
0.13、N i :0.10. Cr :0.17
、残部:Fe(%) 上記合金組成の原料を真空誘導炉に投入し、真空度1Q
”1Orrまで排気しながら加熱によって溶解させた。
溶落後、アルゴンガスを導入して真空度を100Tor
rに保った後、酸化鉄微粉末(平均粒径0.76μm
)を3Kg/トンに割合いで添加し、溶鋼温度を158
0〜1600℃に保ち、真空度10”To r rまで
排気しなから月凭窒素処理を行った。脱窒前の結果は、
第1図に示される。
rに保った後、酸化鉄微粉末(平均粒径0.76μm
)を3Kg/トンに割合いで添加し、溶鋼温度を158
0〜1600℃に保ち、真空度10”To r rまで
排気しなから月凭窒素処理を行った。脱窒前の結果は、
第1図に示される。
第1図は、窒素濃度140ppmの溶鋼を脱窒前した場
合における、窒素濃度の精練時間との関係を示すグラフ
である。グラフ中、曲線Aは、本発明の上記実施例であ
り、曲線Bは、本発明において、予め酸化鉄微粉末を1
.5に!J/トンの割合で添加しておいた場合の実施例
であり、曲線Cは、酸化鉄微粉末を添加しないで処理し
た従来技術を示す。なお、縦軸は溶鋼の窒素濃度(pI
)m>、横軸は溶落からの精練時間(hr)を示す。
合における、窒素濃度の精練時間との関係を示すグラフ
である。グラフ中、曲線Aは、本発明の上記実施例であ
り、曲線Bは、本発明において、予め酸化鉄微粉末を1
.5に!J/トンの割合で添加しておいた場合の実施例
であり、曲線Cは、酸化鉄微粉末を添加しないで処理し
た従来技術を示す。なお、縦軸は溶鋼の窒素濃度(pI
)m>、横軸は溶落からの精練時間(hr)を示す。
このグラフから明らかなように、初期濃度140ppm
の場合、50 ppm以下の窒素濃度にするためには、
本発明においては、溶落後3時間以内の精練時間でおる
のに対して、酸化鉄微粉末を添加しない従来技術によれ
ば5時間以上の精練時間が必要となる。また、酸化鉄微
粉末を予め添加した場合には(曲線B)、溶落時に窒素
濃度が低下したものになっているから、溶落後の精練時
間が一層短縮される。
の場合、50 ppm以下の窒素濃度にするためには、
本発明においては、溶落後3時間以内の精練時間でおる
のに対して、酸化鉄微粉末を添加しない従来技術によれ
ば5時間以上の精練時間が必要となる。また、酸化鉄微
粉末を予め添加した場合には(曲線B)、溶落時に窒素
濃度が低下したものになっているから、溶落後の精練時
間が一層短縮される。
発明の効果
本発明は、真空誘導炉を用いて炭素鋼を精練するに際し
て、原料が溶落した後に、酸化鉄微粉末を真空誘導炉内
の溶鋼表面に添加し、高温において真空処理するもので
あるから、操作は極めて容易に行うことができ、そして
また、これにより、溶鋼清浄度を阻害することなく、脱
窒素を促進させることができる。したがってまた、上記
第1図からも明らかなように、酸化鉄微粉末を添加しな
い従来法に比べて、精練時間を著しく短縮することがで
きる。又、酸化鉄として高純度のものを用いれば、溶鋼
清浄度を一層阻害することなく脱窒素化を行うことが可
能になる。
て、原料が溶落した後に、酸化鉄微粉末を真空誘導炉内
の溶鋼表面に添加し、高温において真空処理するもので
あるから、操作は極めて容易に行うことができ、そして
また、これにより、溶鋼清浄度を阻害することなく、脱
窒素を促進させることができる。したがってまた、上記
第1図からも明らかなように、酸化鉄微粉末を添加しな
い従来法に比べて、精練時間を著しく短縮することがで
きる。又、酸化鉄として高純度のものを用いれば、溶鋼
清浄度を一層阻害することなく脱窒素化を行うことが可
能になる。
第1図は、本発明及び従来の技術における、窒素濃度の
精練時間との関係を示すグラフでおり、第2図は、初期
窒素濃度と脱窒系速度との関係を示すグラフである。
精練時間との関係を示すグラフでおり、第2図は、初期
窒素濃度と脱窒系速度との関係を示すグラフである。
Claims (1)
- (1)真空誘導炉を用いて高炭素鋼を精練するに際し、
投入原料が溶落した後に、酸化微粉末を真空誘導炉内の
溶鋼表面に添加し、高温で真空処理することを特徴とす
る高炭素鋼の脱窒素法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27884086A JPS63134623A (ja) | 1986-11-25 | 1986-11-25 | 酸化鉄を利用した脱窒素法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27884086A JPS63134623A (ja) | 1986-11-25 | 1986-11-25 | 酸化鉄を利用した脱窒素法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63134623A true JPS63134623A (ja) | 1988-06-07 |
Family
ID=17602881
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27884086A Pending JPS63134623A (ja) | 1986-11-25 | 1986-11-25 | 酸化鉄を利用した脱窒素法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63134623A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1991019013A1 (en) * | 1990-05-31 | 1991-12-12 | Nippon Steel Corporation | Process for refining molten metal or alloy |
CN103160726A (zh) * | 2013-03-04 | 2013-06-19 | 内蒙古包钢钢联股份有限公司 | 一种增碳用碳铁合金及其制造方法 |
CN113373281A (zh) * | 2021-06-10 | 2021-09-10 | 芜湖新兴铸管有限责任公司 | 低碳钢rh钢水控氮的方法和低碳钢的连铸方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60184618A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 低窒素鋼の製造方法 |
-
1986
- 1986-11-25 JP JP27884086A patent/JPS63134623A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60184618A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 低窒素鋼の製造方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1991019013A1 (en) * | 1990-05-31 | 1991-12-12 | Nippon Steel Corporation | Process for refining molten metal or alloy |
US5454854A (en) * | 1990-05-31 | 1995-10-03 | Nippon Steel Corporation | Method of refining molten metal or molten alloy |
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CN113373281A (zh) * | 2021-06-10 | 2021-09-10 | 芜湖新兴铸管有限责任公司 | 低碳钢rh钢水控氮的方法和低碳钢的连铸方法 |
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