JPS6212301B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6212301B2 JPS6212301B2 JP57157317A JP15731782A JPS6212301B2 JP S6212301 B2 JPS6212301 B2 JP S6212301B2 JP 57157317 A JP57157317 A JP 57157317A JP 15731782 A JP15731782 A JP 15731782A JP S6212301 B2 JPS6212301 B2 JP S6212301B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dephosphorization
- slag
- chromium
- molten iron
- flux
- 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.)
- Expired
Links
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 30
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 30
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 27
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 claims description 23
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 14
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 10
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 4
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 21
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 21
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 17
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 7
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 6
- -1 BaCl 2 Chemical class 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 5
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 229910016036 BaF 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 229910001615 alkaline earth metal halide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001626 barium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L barium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ba+2] WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 244000245420 ail Species 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000004611 garlic Nutrition 0.000 description 1
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002436 steel type Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
この発明は、クロムを含む溶融鉄合金の脱燐・
脱硫方法に関するものである。 一般に、高クロム鋼あるいはステンレス鋼中の
燐（Ｐ）は、鋼の機械的性質や応力腐食割れに悪
影響を及ぼす有害不純物であることが知られてお
り、このため、最近では原子力発電用パイプ材を
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
クロムを含む溶融鉄合金の脱燐は、通常の鉄合金
に採用されている方法、即ちCaO―FeO系フラツ
クスや生石灰等を添加して酸素吹精するという強
い酸化精錬を適用しても、クロムが優先的に多量
に酸化されるのみでスラグが硬化しＰの酸化が進
行しにくいということからほとんど不可能とされ
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つた。 このようなことから、従来、クロムを含む溶融
鉄合金を能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―CaF2
系フラツクスを用いて脱燐する方法、 取鍋内で、CaC2―CaF2系フラツクスを用い
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、脱燐反応としては、 ３（Ca）＋2P→（Ca3P2） で表わされる還元脱燐であつて、後者は、 CaC2→Ca＋2C というCaC2の分解反応によつて生ずるCaを利用
したものである。 しかしながら、これらのいずれの方法を採用し
ても、脱燐処理後のスラグ中にCa3P2が存在する
ことになり、これが、 Ca3P2＋3H2O→3CaO＋2PH3 で示されるように、大気中のH2Oと反応し、にん
にく臭の強い有毒なフオスフイン（PH3）を発生
するという問題があり、脱燐後のスラグ処理に大
きな問題を残すものであつた。 そこで、本出願人は、先に、上述のような観点
に立つて見出された「クロムを３〜30重量％程度
含む脱炭前の溶融鉄合金に、酸化剤によつて酸化
されたP2O5を固定するためのCaOやBaOのよう
なアルカリ土類金属の酸化物と、媒溶剤としての
CaCl2、BaCl2、あるいはBaF2のようなアルカリ
土類金属のハロゲン化物とから成るフラツクスを
添加し、さらに、特定量の酸化剤を添加すると、
前記クロム含有鉄合金中のＰが有効に除去され、
同時に、この高塩基性で比較的低い酸素ポテンシ
ヤルのスラグにより脱硫も良好に進行する」とい
う新しい知見に基づいたところの、「鉄合金溶湯
に、アルカリ土類金属の酸化物とアルカリ土類金
属のハロゲン化物とで構成されるフラツクスを添
加し、さらに所定量の酸化剤を添加することによ
つて、有害スラグの発生を伴なわずにクロム含有
鉄合金溶湯を脱燐・脱硫する方法」を、特願昭57
−33549号として提案した。 しかしながら、先に提案した前記特願昭57−
33549号の方法では、確かに、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必要とする
ことなく、クロム含有鉄合金溶湯の脱燐・脱硫を
達成することができるけれども、処理対象溶湯に
よつては脱燐・脱硫能率が極端に低下してしまう
場合のあることが、本発明者等によるその後の実
操業での検討によつて明らかとなつたのである。 このようなことから、本発明者等は、前記特願
昭57−33549号の方法（以下、先に提案の方法と
いう）における脱燐・脱硫能率低下の原因を究明
し、もつて、有害スラグの発生を伴なわず、しか
も処理対象溶湯が変わつても脱燐・脱硫能率に変
化を来たすことのない、安全確実なクロム含有鉄
合金溶湯の脱燐・脱硫方法を見出すべく研究を重
ねた結果、 (a) 脱燐・脱硫処理対象のクロム含有溶融鉄合金
を構成する元素のうち、Siのような、クロムよ
り酸素との親和力の強いものが多く存在する
と、これがフラツクスの酸素を消費してしまう
上、生成したSiO2が酸性酸化物であるために
BaO等のアルカリ土類金属酸化物の活量を低下
させてしまい、SiO2量が多くなるに従つて、
第１図からも明らかなように、予想以上に脱燐
能率が低下すること。なお、第１図はスラグと
鋼との燐分配比：（Ｐ）／〔Ｐ〕と、
（BaO）／（SiO2）との関係を示す線図である。 (b) 通常、クロムを含む溶融鉄合金中で、酸素と
の親和力がクロムより強く、しかも含有量の目
立つものはSiであるので、脱燐・脱硫処理を行
う前に溶湯に脱珪処理を施しておけば、脱燐・
脱硫処理において反応能率が低下するのを確実
に防止できること、 以上(a)及び(b)に示す如き確認を得るに至つたの
である。 この発明は、上記の如き研究結果に基づいてな
されたものであつて、溶鉄中のSi含有量が0.20重
量％以下となるように鉄合金溶湯を予め脱珪処理
し、除滓した後、AOD炉中にて該鉄合金溶湯に アルカリ土類金属の酸化物の１種以上：30〜50重
量％、 アルカリ土類金属のハロゲン化物の１種以上：残
り、 とから成るフラツクスを添加するとともに、不活
性ガスで撹拌しながらさらに酸化剤を添加し、生
成したスラグを除去することによつて、クロム含
有鉄合金中のＰ及びＳ分を面倒な操作を要するこ
となく、高能率で確実に除くようにしたことに特
徴を有するものである。 なお、この発明の方法において、脱珪処理の際
にSi含有量を0.20重量％以下とするのは、Si含有
量が0.20重量％を越えていると、前述のようにフ
ラツクスの酸素を消費する量が多くなり、さらに
生成するSiO2のためにフラツクスのアルカリ土
類金属酸化物の活量を低下する度合も激しくなつ
て、脱燐・脱硫処理の効率を悪くするという理由
によるものである。 そして、この脱珪処理は、好ましくは電気炉あ
るいはAOD炉で行うのが良く、例えば、 (i) ランスを用いて酸素ガスを吹込む方法、 (ii) スケール等の適当な酸化剤を添加する方法、 (iii) 装入石灰を増加して塩基度を高める方法、 等を採用して実施することができる。 つぎに、脱珪処理後の除滓工程を必須のものと
した理由を説明する。 通常、フラツクス中には各種の不純物が含まれ
ているが、この発明の方法において使用するフラ
ツクスの場合には、酸化鉄のようなクロム酸化物
より酸化力の強いものが含まれているとクロムを
酸化してしまうために、できるだけ低く（好適に
は全フラツクスの５重量％以下に）抑えることが
必要であることはもちろんであるが、基本的には
問題がないはずのクロム酸化物よりも酸化力の弱
い酸化物であつても、SiO2やAl2O3のような酸性
あるいは中性酸化物の場合にはスラグの塩基度を
低下させ、前述の第１図からも明らかなように
P2O5の安定化を阻害するととなる。そこで、こ
れらの不純物を全フラツクスの20重量％程度に抑
えて、前記不都合を生じないようにするために、
脱燐フラツクスを添加する前には除滓工程は、例
えば電気炉にて脱珪を行つた場合には電気炉ある
いは次工程使用するAOD炉にて行えば良く、
AOD炉で脱珪を行つた場合にはそのAOD炉にて
実施すれば良いのである。 そして、この発明の方法においては、脱燐・脱
硫工程をAOD炉にて実施するることとしたが、 AOD炉を使用すれば、 (i) 除滓が簡単である。 (ii) 強い撹拌力が得られる。 (iii) 耐火物損がほとんどない。 等の、他の炉では期待できない好結果が得られ
る。 塩基性物質としてのアルカリ土類金属の酸化物
としては、BaO、CaO、MgO、SrOのいずれであ
つても良いが、P2O5の安定化力、炉の耐火煉瓦
の侵食性、及び価格の面から考慮すればBaOが最
も適している。また、酸化剤によつて酸化された
燐、即ちP2O5を固定するためには、アルカリ土
類金属酸化物の量が多い程P2O5が安定化されや
すくなるので好ましく、そは量が全フラツクスの
30重量％未満ではP2O5の安定化が極めて悪くな
り、一方、50重量％を越えるとフラツクスが滓化
しなくなる。従つて、フラツクスが容易に滓化
し、低い粘性で効果的な脱燐を行うためには、ア
ルカリ土類金属酸化物量を全フラツクスの30〜50
重量％としなければならない。 また、この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させる
ためには、その塩基性能力を低下させることなく
溶融させるた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、BaCl2、BaF2、CaCl2、CaF2等の塩化物や弗
化物が一般的であつて、良好な結果が得られる。
そして、この媒溶剤は、例えばBaOを酸化物とし
て選択した場合には、BaCl2やBaF2といつた同じ
アルカリ土類金属の化合物が好ましい。 添加するフラツクス量は、多い程高い脱燐・脱
硫効果があるが、処理時の作業性の問題から、溶
鉄トン当り300Kg以下で使用するのが良く、それ
以上のフラツクス量を使用しようとするならば、
昇熱を行つて２回あるいは３回処理を行う必要が
ある。 使用する酸化剤としてはクロム酸化物、クロム
鉱石、酸化鉄、酸化モリブデン、酸化ニツケル、
酸化マンガン、あるいは酸素や空気等の酸化性ガ
スの１種以上を含むガスがあげられる。 酸化剤の添加量は、生成するスラグが硬化する
ことのない程度の量に抑えることが効果的な脱
燐・脱硫のために重要なことである。なぜなら、
添加された酸化剤は、溶鉄中のＰよりもCrを優
先的に酸化し、一部、Fe及びＣも酸化するが、
このCrの酸化物は比較的高融点（例えばCr2O3で
1990℃）であるので、その量が、添加したフラツ
クスによつて生成したスラグに溶解し得る量（溶
解度）を越えると、該スラグは硬化してしまつて
脱燐反応が物理的に進行しなくなるからである。
そして、さらに効果的に脱燐・脱硫を行うために
は、酸化剤をフラツクスとともに一度に添加せ
ず、まず、BaOやBaCl2等を主成分とする混合あ
るいは合成フラツクスを添加し、撹拌しながらで
きるだけ粘性の小さいスラグを得、これに酸化剤
の少量ずつを徐々に、連続的または半連続的、あ
るいは断続的な添加状態で添加するのが良い。 撹拌方法としては、ArガスやN2ガス等の不活
性ガスを吹き込むガス撹拌が有効であり、その撹
拌力の強さによつて良好な反応速度が得られるの
である。 この発明の方法において、フラツクス成分であ
るアルカリ土類金属の酸化物の代りに、BaCO3
のようなアルカリ土類金属の炭酸塩を代替物とし
て用いることもできる。なぜなら、アルカリ土類
金属の炭酸塩を対象とする溶融鉄合金に添加する
と、これらが、 BaCO3→BaO＋CO2 のように分解して、アルカリ土類金属の酸化物と
なるからである。そして、この場合には、発生す
るCO2ガスが酸化剤として重要な役割を果すの
で、酸化剤を使用しなくても脱燐・脱硫反応が進
行し、不活性ガス撹拌のみで所望の脱燐・脱硫処
理を終了することができる。 アルカリ土類金属炭酸塩を用いる場合は、CO2
ガスとしての分解量を考慮して、生成されるアル
カリ土類金属酸化物量が全フラツクスの30〜50重
量％となるように添加すれば、アルカリ土類金属
酸化物を使用した場合と同様の効果が得られる。 そのほか、脱燐・脱硫処理後にスラグが残存す
ると、復燐の原因となるので、これらの処理の後
の除滓工程も、この発明の方法においては欠くこ
とのできないものである。 以上述べたような本発明の方法によつて脱燐・
脱硫されたクロム含有鉄合金溶湯は、ついで通常
のAOD精錬工程に付されるが、脱燐・脱硫処理
スラグ除滓後の溶鉄の温度はかなり低下している
ので、1500℃以上の温度となるようにAl昇熱を
行うことは、AOD精錬工程での脱炭効率を十分
に向上することにつながるので、好ましいことで
ある。 ついで、この発明を実施例によつて具体的に説
明する。 実施例 １ 第１表に示す通りの成分組成を有するクロムを
含む鉄合金を、電気炉にて溶解し、ついで装入石
灰を増加して塩基度を高め、これによつて溶鉄中
のSiを減少させるという脱珪処理を施した。この
後、溶鉄をスラグとともにAOD炉に移して、除
滓後、1500℃の温度にて、BaO：40重量％、
BaCl2：60重量％から成る焼結フラツクスを60
Kg/tonの量で添加し、Arガスで撹拌しながら、
６Kg/tonのCr2O3を１Kg/tonずつ分投し、この処
理を15分間続けた。このときの溶鉄成分も第１表
に併せて示した。
脱硫方法に関するものである。 一般に、高クロム鋼あるいはステンレス鋼中の
燐（Ｐ）は、鋼の機械的性質や応力腐食割れに悪
影響を及ぼす有害不純物であることが知られてお
り、このため、最近では原子力発電用パイプ材を
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
クロムを含む溶融鉄合金の脱燐は、通常の鉄合金
に採用されている方法、即ちCaO―FeO系フラツ
クスや生石灰等を添加して酸素吹精するという強
い酸化精錬を適用しても、クロムが優先的に多量
に酸化されるのみでスラグが硬化しＰの酸化が進
行しにくいということからほとんど不可能とされ
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つた。 このようなことから、従来、クロムを含む溶融
鉄合金を能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―CaF2
系フラツクスを用いて脱燐する方法、 取鍋内で、CaC2―CaF2系フラツクスを用い
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、脱燐反応としては、 ３（Ca）＋2P→（Ca3P2） で表わされる還元脱燐であつて、後者は、 CaC2→Ca＋2C というCaC2の分解反応によつて生ずるCaを利用
したものである。 しかしながら、これらのいずれの方法を採用し
ても、脱燐処理後のスラグ中にCa3P2が存在する
ことになり、これが、 Ca3P2＋3H2O→3CaO＋2PH3 で示されるように、大気中のH2Oと反応し、にん
にく臭の強い有毒なフオスフイン（PH3）を発生
するという問題があり、脱燐後のスラグ処理に大
きな問題を残すものであつた。 そこで、本出願人は、先に、上述のような観点
に立つて見出された「クロムを３〜30重量％程度
含む脱炭前の溶融鉄合金に、酸化剤によつて酸化
されたP2O5を固定するためのCaOやBaOのよう
なアルカリ土類金属の酸化物と、媒溶剤としての
CaCl2、BaCl2、あるいはBaF2のようなアルカリ
土類金属のハロゲン化物とから成るフラツクスを
添加し、さらに、特定量の酸化剤を添加すると、
前記クロム含有鉄合金中のＰが有効に除去され、
同時に、この高塩基性で比較的低い酸素ポテンシ
ヤルのスラグにより脱硫も良好に進行する」とい
う新しい知見に基づいたところの、「鉄合金溶湯
に、アルカリ土類金属の酸化物とアルカリ土類金
属のハロゲン化物とで構成されるフラツクスを添
加し、さらに所定量の酸化剤を添加することによ
つて、有害スラグの発生を伴なわずにクロム含有
鉄合金溶湯を脱燐・脱硫する方法」を、特願昭57
−33549号として提案した。 しかしながら、先に提案した前記特願昭57−
33549号の方法では、確かに、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必要とする
ことなく、クロム含有鉄合金溶湯の脱燐・脱硫を
達成することができるけれども、処理対象溶湯に
よつては脱燐・脱硫能率が極端に低下してしまう
場合のあることが、本発明者等によるその後の実
操業での検討によつて明らかとなつたのである。 このようなことから、本発明者等は、前記特願
昭57−33549号の方法（以下、先に提案の方法と
いう）における脱燐・脱硫能率低下の原因を究明
し、もつて、有害スラグの発生を伴なわず、しか
も処理対象溶湯が変わつても脱燐・脱硫能率に変
化を来たすことのない、安全確実なクロム含有鉄
合金溶湯の脱燐・脱硫方法を見出すべく研究を重
ねた結果、 (a) 脱燐・脱硫処理対象のクロム含有溶融鉄合金
を構成する元素のうち、Siのような、クロムよ
り酸素との親和力の強いものが多く存在する
と、これがフラツクスの酸素を消費してしまう
上、生成したSiO2が酸性酸化物であるために
BaO等のアルカリ土類金属酸化物の活量を低下
させてしまい、SiO2量が多くなるに従つて、
第１図からも明らかなように、予想以上に脱燐
能率が低下すること。なお、第１図はスラグと
鋼との燐分配比：（Ｐ）／〔Ｐ〕と、
（BaO）／（SiO2）との関係を示す線図である。 (b) 通常、クロムを含む溶融鉄合金中で、酸素と
の親和力がクロムより強く、しかも含有量の目
立つものはSiであるので、脱燐・脱硫処理を行
う前に溶湯に脱珪処理を施しておけば、脱燐・
脱硫処理において反応能率が低下するのを確実
に防止できること、 以上(a)及び(b)に示す如き確認を得るに至つたの
である。 この発明は、上記の如き研究結果に基づいてな
されたものであつて、溶鉄中のSi含有量が0.20重
量％以下となるように鉄合金溶湯を予め脱珪処理
し、除滓した後、AOD炉中にて該鉄合金溶湯に アルカリ土類金属の酸化物の１種以上：30〜50重
量％、 アルカリ土類金属のハロゲン化物の１種以上：残
り、 とから成るフラツクスを添加するとともに、不活
性ガスで撹拌しながらさらに酸化剤を添加し、生
成したスラグを除去することによつて、クロム含
有鉄合金中のＰ及びＳ分を面倒な操作を要するこ
となく、高能率で確実に除くようにしたことに特
徴を有するものである。 なお、この発明の方法において、脱珪処理の際
にSi含有量を0.20重量％以下とするのは、Si含有
量が0.20重量％を越えていると、前述のようにフ
ラツクスの酸素を消費する量が多くなり、さらに
生成するSiO2のためにフラツクスのアルカリ土
類金属酸化物の活量を低下する度合も激しくなつ
て、脱燐・脱硫処理の効率を悪くするという理由
によるものである。 そして、この脱珪処理は、好ましくは電気炉あ
るいはAOD炉で行うのが良く、例えば、 (i) ランスを用いて酸素ガスを吹込む方法、 (ii) スケール等の適当な酸化剤を添加する方法、 (iii) 装入石灰を増加して塩基度を高める方法、 等を採用して実施することができる。 つぎに、脱珪処理後の除滓工程を必須のものと
した理由を説明する。 通常、フラツクス中には各種の不純物が含まれ
ているが、この発明の方法において使用するフラ
ツクスの場合には、酸化鉄のようなクロム酸化物
より酸化力の強いものが含まれているとクロムを
酸化してしまうために、できるだけ低く（好適に
は全フラツクスの５重量％以下に）抑えることが
必要であることはもちろんであるが、基本的には
問題がないはずのクロム酸化物よりも酸化力の弱
い酸化物であつても、SiO2やAl2O3のような酸性
あるいは中性酸化物の場合にはスラグの塩基度を
低下させ、前述の第１図からも明らかなように
P2O5の安定化を阻害するととなる。そこで、こ
れらの不純物を全フラツクスの20重量％程度に抑
えて、前記不都合を生じないようにするために、
脱燐フラツクスを添加する前には除滓工程は、例
えば電気炉にて脱珪を行つた場合には電気炉ある
いは次工程使用するAOD炉にて行えば良く、
AOD炉で脱珪を行つた場合にはそのAOD炉にて
実施すれば良いのである。 そして、この発明の方法においては、脱燐・脱
硫工程をAOD炉にて実施するることとしたが、 AOD炉を使用すれば、 (i) 除滓が簡単である。 (ii) 強い撹拌力が得られる。 (iii) 耐火物損がほとんどない。 等の、他の炉では期待できない好結果が得られ
る。 塩基性物質としてのアルカリ土類金属の酸化物
としては、BaO、CaO、MgO、SrOのいずれであ
つても良いが、P2O5の安定化力、炉の耐火煉瓦
の侵食性、及び価格の面から考慮すればBaOが最
も適している。また、酸化剤によつて酸化された
燐、即ちP2O5を固定するためには、アルカリ土
類金属酸化物の量が多い程P2O5が安定化されや
すくなるので好ましく、そは量が全フラツクスの
30重量％未満ではP2O5の安定化が極めて悪くな
り、一方、50重量％を越えるとフラツクスが滓化
しなくなる。従つて、フラツクスが容易に滓化
し、低い粘性で効果的な脱燐を行うためには、ア
ルカリ土類金属酸化物量を全フラツクスの30〜50
重量％としなければならない。 また、この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させる
ためには、その塩基性能力を低下させることなく
溶融させるた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、BaCl2、BaF2、CaCl2、CaF2等の塩化物や弗
化物が一般的であつて、良好な結果が得られる。
そして、この媒溶剤は、例えばBaOを酸化物とし
て選択した場合には、BaCl2やBaF2といつた同じ
アルカリ土類金属の化合物が好ましい。 添加するフラツクス量は、多い程高い脱燐・脱
硫効果があるが、処理時の作業性の問題から、溶
鉄トン当り300Kg以下で使用するのが良く、それ
以上のフラツクス量を使用しようとするならば、
昇熱を行つて２回あるいは３回処理を行う必要が
ある。 使用する酸化剤としてはクロム酸化物、クロム
鉱石、酸化鉄、酸化モリブデン、酸化ニツケル、
酸化マンガン、あるいは酸素や空気等の酸化性ガ
スの１種以上を含むガスがあげられる。 酸化剤の添加量は、生成するスラグが硬化する
ことのない程度の量に抑えることが効果的な脱
燐・脱硫のために重要なことである。なぜなら、
添加された酸化剤は、溶鉄中のＰよりもCrを優
先的に酸化し、一部、Fe及びＣも酸化するが、
このCrの酸化物は比較的高融点（例えばCr2O3で
1990℃）であるので、その量が、添加したフラツ
クスによつて生成したスラグに溶解し得る量（溶
解度）を越えると、該スラグは硬化してしまつて
脱燐反応が物理的に進行しなくなるからである。
そして、さらに効果的に脱燐・脱硫を行うために
は、酸化剤をフラツクスとともに一度に添加せ
ず、まず、BaOやBaCl2等を主成分とする混合あ
るいは合成フラツクスを添加し、撹拌しながらで
きるだけ粘性の小さいスラグを得、これに酸化剤
の少量ずつを徐々に、連続的または半連続的、あ
るいは断続的な添加状態で添加するのが良い。 撹拌方法としては、ArガスやN2ガス等の不活
性ガスを吹き込むガス撹拌が有効であり、その撹
拌力の強さによつて良好な反応速度が得られるの
である。 この発明の方法において、フラツクス成分であ
るアルカリ土類金属の酸化物の代りに、BaCO3
のようなアルカリ土類金属の炭酸塩を代替物とし
て用いることもできる。なぜなら、アルカリ土類
金属の炭酸塩を対象とする溶融鉄合金に添加する
と、これらが、 BaCO3→BaO＋CO2 のように分解して、アルカリ土類金属の酸化物と
なるからである。そして、この場合には、発生す
るCO2ガスが酸化剤として重要な役割を果すの
で、酸化剤を使用しなくても脱燐・脱硫反応が進
行し、不活性ガス撹拌のみで所望の脱燐・脱硫処
理を終了することができる。 アルカリ土類金属炭酸塩を用いる場合は、CO2
ガスとしての分解量を考慮して、生成されるアル
カリ土類金属酸化物量が全フラツクスの30〜50重
量％となるように添加すれば、アルカリ土類金属
酸化物を使用した場合と同様の効果が得られる。 そのほか、脱燐・脱硫処理後にスラグが残存す
ると、復燐の原因となるので、これらの処理の後
の除滓工程も、この発明の方法においては欠くこ
とのできないものである。 以上述べたような本発明の方法によつて脱燐・
脱硫されたクロム含有鉄合金溶湯は、ついで通常
のAOD精錬工程に付されるが、脱燐・脱硫処理
スラグ除滓後の溶鉄の温度はかなり低下している
ので、1500℃以上の温度となるようにAl昇熱を
行うことは、AOD精錬工程での脱炭効率を十分
に向上することにつながるので、好ましいことで
ある。 ついで、この発明を実施例によつて具体的に説
明する。 実施例 １ 第１表に示す通りの成分組成を有するクロムを
含む鉄合金を、電気炉にて溶解し、ついで装入石
灰を増加して塩基度を高め、これによつて溶鉄中
のSiを減少させるという脱珪処理を施した。この
後、溶鉄をスラグとともにAOD炉に移して、除
滓後、1500℃の温度にて、BaO：40重量％、
BaCl2：60重量％から成る焼結フラツクスを60
Kg/tonの量で添加し、Arガスで撹拌しながら、
６Kg/tonのCr2O3を１Kg/tonずつ分投し、この処
理を15分間続けた。このときの溶鉄成分も第１表
に併せて示した。
【表】
第１表に示される結果からも、脱燐・脱硫処理
の前後において、クロム成分に変化なく、44％の
脱燐と95％の脱硫を達成できたことが明らかであ
る。そして、同時に、85％の脱バナジウムが進行
したこともわかる。 実施例 ２ まず、クロムを含む鉄合金を用意し、これを電
気炉にて溶解後、脱珪して、第２表に示されるよ
うな成分組成の溶融鉄合金を得た。この後、溶鉄
をスラグとともにAOD炉に移して除滓後、1550
℃の温度にて、BaCO3：50重量％、BaCl2：50重
量％から成るフラツクス：70Kg/tonを添加し、
Arガス撹拌を10分間続けた後の溶鉄成分を第２
表に併せて示した。
の前後において、クロム成分に変化なく、44％の
脱燐と95％の脱硫を達成できたことが明らかであ
る。そして、同時に、85％の脱バナジウムが進行
したこともわかる。 実施例 ２ まず、クロムを含む鉄合金を用意し、これを電
気炉にて溶解後、脱珪して、第２表に示されるよ
うな成分組成の溶融鉄合金を得た。この後、溶鉄
をスラグとともにAOD炉に移して除滓後、1550
℃の温度にて、BaCO3：50重量％、BaCl2：50重
量％から成るフラツクス：70Kg/tonを添加し、
Arガス撹拌を10分間続けた後の溶鉄成分を第２
表に併せて示した。
【表】
第２表に示される結果からも、脱燐・脱硫処理
の前後において、クロム成分にほとんど変化な
く、48％の脱燐と92％の脱硫が達成でき、同時に
88％の脱バナジウムも進行したことが明らかであ
る。 上述のように、この発明によれば、有害なスラ
グを生ずることもなく、簡単かつ安価に、しかも
高効率で、クロムを含む溶融鉄合金の脱燐及び脱
硫を行うことができ、高品質の高クロム鋼やステ
ンレス鋼を手軽に製造することができるなど、工
業上有用な効果が得られるのである。
の前後において、クロム成分にほとんど変化な
く、48％の脱燐と92％の脱硫が達成でき、同時に
88％の脱バナジウムも進行したことが明らかであ
る。 上述のように、この発明によれば、有害なスラ
グを生ずることもなく、簡単かつ安価に、しかも
高効率で、クロムを含む溶融鉄合金の脱燐及び脱
硫を行うことができ、高品質の高クロム鋼やステ
ンレス鋼を手軽に製造することができるなど、工
業上有用な効果が得られるのである。
第１図は、溶鉄とスラグの燐分配比と
（BaO）／（SiO2）との関係を示す線図である。
（BaO）／（SiO2）との関係を示す線図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 溶鉄中のSi含有量が0.20重量％以下となるよ
うに鉄合金溶湯を予め脱珪処理し、除滓した後、
AOD炉中にて該鉄合金溶湯に アルカリ土類金属の酸化物の１種以上：30〜50重
量％、 アルカリ土類金属のハロゲン化物の１種以上：残
り、 とから成るフラツクスを添加するとともに、不活
性ガスで撹拌しながらさらに酸化剤を添加し、生
成したスラグを除去することを特徴とする、クロ
ムを含む溶融鉄合金の脱燐・脱硫方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15731782A JPS5947350A (ja) | 1982-09-09 | 1982-09-09 | クロムを含む溶融鉄合金の脱燐・脱硫方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15731782A JPS5947350A (ja) | 1982-09-09 | 1982-09-09 | クロムを含む溶融鉄合金の脱燐・脱硫方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5947350A JPS5947350A (ja) | 1984-03-17 |
| JPS6212301B2 true JPS6212301B2 (ja) | 1987-03-18 |
Family
ID=15647043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15731782A Granted JPS5947350A (ja) | 1982-09-09 | 1982-09-09 | クロムを含む溶融鉄合金の脱燐・脱硫方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5947350A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0798970B2 (ja) * | 1986-08-29 | 1995-10-25 | 住友金属工業株式会社 | クロムを含む溶融鉄合金の脱燐方法 |
| CN100383256C (zh) * | 2005-03-31 | 2008-04-23 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种含铬铁水的脱磷剂 |
| KR101381856B1 (ko) * | 2011-12-27 | 2014-04-04 | 주식회사 포스코 | 페로망간의 탈린용 플럭스 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5770219A (en) * | 1980-10-21 | 1982-04-30 | Nisshin Steel Co Ltd | Method for dephosphorizing, desulfurizing and denitrifying iron alloy |
-
1982
- 1982-09-09 JP JP15731782A patent/JPS5947350A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5770219A (en) * | 1980-10-21 | 1982-04-30 | Nisshin Steel Co Ltd | Method for dephosphorizing, desulfurizing and denitrifying iron alloy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5947350A (ja) | 1984-03-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO1991015604A1 (en) | Compositions and methods for synthesizing ladle slags, treating ladle slags, and coating refractory linings | |
| JP3428628B2 (ja) | ステンレス鋼の脱硫精錬方法 | |
| JPH11158526A (ja) | 高ｐスラグの製造方法 | |
| JPH0959709A (ja) | 溶銑の脱りん方法 | |
| JPS58151416A (ja) | クロムを含む溶融鉄合金の脱燐・脱硫方法 | |
| JP3606170B2 (ja) | 低窒素含クロム鋼の製造方法 | |
| JPS6212301B2 (ja) | ||
| JP3525766B2 (ja) | 溶銑の脱りん方法 | |
| JP5915711B2 (ja) | 製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法 | |
| JPH10102119A (ja) | 硫黄快削鋼の製造方法 | |
| JP4765374B2 (ja) | 含クロム溶銑の脱硫処理方法 | |
| JP3194212B2 (ja) | 転炉製鋼法 | |
| JPS6237686B2 (ja) | ||
| JP2802799B2 (ja) | ステンレス粗溶湯の脱燐、脱硫方法及びそれに使用するフラックス | |
| JPS6121285B2 (ja) | ||
| JP2002275521A (ja) | 高炭素溶鋼の脱燐精錬方法 | |
| JPS636606B2 (ja) | ||
| JPS6212300B2 (ja) | ||
| JP2856106B2 (ja) | 溶銑の脱硫方法 | |
| JPH07109507A (ja) | 溶銑の予備処理方法 | |
| JPH111714A (ja) | 製鋼方法 | |
| JPS6031885B2 (ja) | 高クロム溶鋼の脱リン方法 | |
| JP3704912B2 (ja) | 溶銑の脱珪・脱硫方法 | |
| JPH11100608A (ja) | 溶銑の脱珪・脱硫方法 | |
| JPH01215920A (ja) | クロムを含む溶融鉄合金の脱リン・脱硫方法 |