JPH0136545B2

JPH0136545B2 -

Info

Publication number: JPH0136545B2
Application number: JP20054983A
Authority: JP
Inventors: Susumu Uotani; Koichi Oku
Original assignee: Japan Metals and Chemical Co Ltd
Current assignee: Japan Metals and Chemical Co Ltd
Priority date: 1983-10-26
Filing date: 1983-10-26
Publication date: 1989-08-01
Also published as: JPS6092417A

Description

[Detailed description of the invention]

本発明は鉄−マンガン合金の精製法であつて、
その目的とする処は、簡単な方法で鉄−マンガン
合金中のSi及びAlを除去して夫々0.005％以下の
鉄−マンガン合金の精製法を提供することにあ
る。出願人はさきに鉄−マンガン合金の精製法につ
いて提案した処である（特願昭58ー95323号参
照）。この方法は、鉄−マンガン合金溶湯にアル
カリ金属塩又は鉄若しくはマンガンの酸化物の１
種以上からなる酸化剤と、アルカリ金属若しくは
アルカリ土類金属の酸化物又はハロゲン化物の１
種以上からなる融剤とから構成するフラツクスを
撹拌接触して、鉄−マンガン合金中のSi、Al等
を酸化除去する精製法である。前記方法は鉄−マンガン合金中のSiを除去する
に有効な方法であつて、鉄−マンガン合金中のSi
を0.005％程度まで低下することができるが、し
かし、この精製法はフラツクスの量が多くなり、
熱経済上好ましくなく、またコストも高く、しか
もSi0.005％以下の製品を安定して得ることは困
難である。しかし、近年鉄−マンガン合金中のSi及びAl
等の不純物の極力少ない製品の要望が高く、前記
の方法では市場の要請に対し、充分に対応するこ
とが困難である。本発明者等は前述の如くSi及びAlを0.005％以
下の低シリコン鉄−マンガン合金の精製法につき
研究の結果、特許請求の範囲に記載した構成とす
ることによつて、鉄−マンガン合金中のSi及び
Alが0.005％以下の製品を安定して得ることがで
きる方法を得た。即ち、本発明は鉄−マンガン合金溶湯に、アル
カリ金属、アルカリ土類金属の酸化物又はハロゲ
ン化物の１種以上からなるフラツクスを添加し、
酸化性ガスを吹精して、鉄−マンガン合金溶湯中
のSi及びAlを酸化除去することを特徴とする鉄
−マンガン合金の精製法である。本発明に於て使用するフラツクスは、アルカリ
金属若しくはアルカリ土類金属の酸化物又はハロ
ゲン化物の１種以上からなるものであつて、これ
を具体的に例示すれば、Na₂O、NaCl、NaF、
K₂O、KCl、KF、CaO、CaCl₂，CaF₂、MgO、
MgCl₂、MgF₂等の単独或いは２種以上の混合物
であつて、何れも高塩基性で、鉄−マンガン合金
の溶湯温度で流動性の良好なフラツクスである。また、本発明における酸化性ガスとは、空気、
酸素付加空気又は純酸素等の酸化性ガスであつ
て、これらの酸化性ガスは電気炉又は取鍋等に上
吹き若しくは底吹き等の何れの方法で吹精するこ
とができる。前記の如く酸化性ガスを鉄−マンガン合金溶湯
とフラツクスとの混合物に吹き込むと、鉄−マン
ガン合金中のSi、Alは直ちに酸化されてSiO₂、
Al₂O₃となり、これらの酸化物はさらにフラツク
ス中に直ちに移行して脱珪、脱アルミニウムが達
成できる。もつとも、酸化性ガスの吹精によつて
メタル中のマンガン〔Mn〕も下記式の如く酸化
する。２〔Mn〕＋O₂＝2MnO しかし、茲で生成したMnOが、さらにメタル
中の珪素〔Si〕及びアルミニウム〔Al〕と次の
式の如く反応する。 2MnO＋〔Si〕＝2Mn＋SiO₂ 3MnO＋〔Al〕＝3Mn＋Al₂O₃ mCaO＋nSiO₂＝mCaO・nSiO₂ xCaO＋yAl₂O₃＝xCaO・yAl₂O₃ 即ち、MnOはメタル中の〔Si〕、〔Al〕と反応
して再たびMnに還元されてメタル中に移行する
からMnのロスは比較的少なく、他方SiO₂、
Al₂O₃はフラツクス中へ移行し、従つてメタル中
の〔Si〕、〔Al〕は、安定して0.005％以下の製品
を得ることができる。即ち、本発明は鉄−マンガン溶湯に添加するフ
ラツクスが高塩基性であるため、MnOの活量が
大きく、MnOがメタル中の〔Si〕、〔Al〕と効率
的に反応でき、しかも系外からMnO等の酸化剤
を何等添加する必要がないため、不純物による汚
染の心配がなく、従つて処理コストが低廉であ
る。また、本発明は精製処理される鉄−マンガン合
金中の珪素〔Si〕≧0.5％でも有効に脱珪して
〔Si〕≦0.005％とすることができるが、〔Si〕＋２（MnO）＝２〔Mn〕＋（SiO₂）の平衡関係を利用して予じめ精製処理される鉄−
マンガン合金中の珪素〔Si〕≦0.50％とした後、
本発明を適用することもできる。尚、本発明における酸化性ガスの吹精は、基本
的にはフラツクス中のMnOが26％（Total Mn
≒20％）に達する量を目安として吹精することが
望ましく、また反応を充分に促進させるために
は、早期に酸化性ガスの吹精によつて前記目標
MnO値とした後、Ar、N₂等の不活性ガスを吹精
して撹拌することが望ましい。以上の如く本発明は、鉄−マンガン合金にアル
カリ金属、アルカリ土類金属の酸化物又はハロゲ
ン化物等の塩基性フラツクスを添加し、これに酸
化性ガスを吹精するという簡単な方法によつて、
鉄−マンガン合金のMnの歩留に影響を与えるこ
となく、確実にSi、Alを0.005％以下とすること
ができ、従つてコストも低廉とすることができ
る。実施例１フエロマンガン300ｇをアルミナルツボに採り、
20KVA高周波炉で溶解し、1350〜1400℃迄昇温
した後、所定のフラツクスを添加し、同時に酸化
性ガスを高周波炉頂部より連続して吹精した後、
固化、冷却後メタルを分析した結果、第１表の通
りであつた。 The present invention is a method for refining an iron-manganese alloy, comprising:
The objective is to provide a method for purifying an iron-manganese alloy by removing Si and Al from the iron-manganese alloy to a content of 0.005% or less each. The applicant had previously proposed a method for refining iron-manganese alloys (see Japanese Patent Application No. 1982-95323). This method involves adding an alkali metal salt or an oxide of iron or manganese to a molten iron-manganese alloy.
an oxidizing agent consisting of at least one species, and an oxide or halide of an alkali metal or alkaline earth metal
This is a purification method in which Si, Al, etc. in an iron-manganese alloy are oxidized and removed by stirring and contacting a flux consisting of a flux consisting of at least one species. The above method is an effective method for removing Si in iron-manganese alloys.
However, this purification method requires a large amount of flux,
It is unfavorable from a thermoeconomic standpoint, is expensive, and moreover, it is difficult to stably obtain products with a Si content of 0.005% or less. However, in recent years Si and Al in iron-manganese alloys
There is a strong demand for products with as few impurities as possible, and it is difficult to adequately meet market demands using the methods described above. As mentioned above, the present inventors have conducted research on a method for refining a low-silicon iron-manganese alloy containing Si and Al of 0.005% or less. Si and
We have found a method that allows us to stably obtain products with Al content of 0.005% or less. That is, the present invention adds a flux consisting of one or more types of oxides or halides of alkali metals and alkaline earth metals to a molten iron-manganese alloy,
This is an iron-manganese alloy refining method characterized by blowing oxidizing gas to oxidize and remove Si and Al in the molten iron-manganese alloy. The flux used in the present invention is composed of one or more oxides or halides of alkali metals or alkaline earth metals, and specific examples thereof include Na ₂ O, NaCl, NaF. ,
_K2O , KCl, KF, CaO, _CaCl2 , _CaF2 , MgO,
The flux is one or a mixture of two or more of MgCl ₂ and MgF ₂ and is highly basic and has good fluidity at the temperature of the iron-manganese alloy molten metal. In addition, the oxidizing gas in the present invention refers to air,
Oxidizing gas such as oxygenated air or pure oxygen can be blown into an electric furnace or a ladle by either top blowing or bottom blowing. When oxidizing gas is blown into the mixture of iron-manganese alloy molten metal and flux as described above, Si and Al in the iron-manganese alloy are immediately oxidized to form SiO ₂ ,
Al ₂ O ₃ is formed, and these oxides are immediately transferred into the flux to achieve desiliconization and dealumination. However, manganese [Mn] in the metal is also oxidized by the blowing of the oxidizing gas as shown in the following formula. 2 [Mn] + O ₂ = 2MnO However, the MnO produced in the slag further reacts with silicon [Si] and aluminum [Al] in the metal as shown in the following formula. 2MnO + [Si] = 2Mn + SiO ₂ 3MnO + [Al] = 3Mn + Al ₂ O ₃ mCaO + nSiO ₂ = mCaO・nSiO ₂ xCaO+yAl ₂ O ₃ = xCaO・yAl ₂ O ₃ That is, MnO reacts with [Si] and [Al] in the metal. The loss of Mn is relatively small because it is reduced to Mn again and transferred into the metal, while SiO ₂ ,
Al ₂ O ₃ migrates into the flux, and therefore a product with stable [Si] and [Al] content of 0.005% or less in the metal can be obtained. That is, in the present invention, since the flux added to the iron-manganese molten metal is highly basic, the activity of MnO is large, and MnO can efficiently react with [Si] and [Al] in the metal, and moreover, Since there is no need to add any oxidizing agent such as MnO, there is no need to worry about contamination by impurities, and the processing cost is therefore low. In addition, the present invention can effectively remove silicon [Si]≧0.5% in the iron-manganese alloy to be refined so that [Si]≦0.005%, but [Si]+2(MnO)= 2 [Mn] + (SiO ₂ )
After silicon [Si] in the manganese alloy is ≦0.50%,
The present invention can also be applied. In addition, in the present invention, the oxidizing gas is basically blown when the MnO in the flux is 26% (Total Mn
It is desirable to blow ejaculate with the amount reaching ≒20%) as a guide, and in order to sufficiently promote the reaction, the above target should be achieved by blowing oxidizing gas at an early stage.
After setting the MnO value, it is desirable to blow inert gas such as Ar or N ₂ and stir. As described above, the present invention uses a simple method of adding a basic flux such as an oxide or a halide of an alkali metal or alkaline earth metal to an iron-manganese alloy, and blowing an oxidizing gas onto the basic flux. ,
It is possible to reliably reduce Si and Al to 0.005% or less without affecting the Mn yield of the iron-manganese alloy, and the cost can therefore be reduced. Example 1 300g of ferromanganese was taken into an aluminium pot,
After melting in a 20KVA high frequency furnace and raising the temperature to 1350-1400℃, a prescribed flux was added, and at the same time, oxidizing gas was continuously blown from the top of the high frequency furnace.
After solidification and cooling, the metal was analyzed and the results were as shown in Table 1.

【表】実施例２鍋底に、二重管を埋設した高アルミナライジン
グの5t取鍋に、1450℃に余熱したFMnH約5tを採
り、900〜1000℃に予熱した生石灰−蛍石系フラ
ツクス250Kgを添加し、上部より純酸素100Nm³を
約10分間吹精し、同時に鍋底のポーラスプラグか
らArガスを200／分吹精し、除滓後カーボンレ
ンガ鋳床にメタルを鋳造した。実施例３前記実施例２と同一設備を用い、1450℃に余熱
したFMnH約5tを採り、1400℃に予熱した生石灰
−蛍石系フラツクス250Kgを添加し、鍋底の二重
管外側からCO₂ガス、中央からO₂ガスを50：50と
して500N／分で20分間吹精し、除滓後カーボ
ンレンガ鋳床にメタルを鋳造した。前述実施例２及び実施例３の結果を第２表に示
す。[Table] Example 2 Approximately 5 tons of FMnH preheated to 1450℃ was placed in a 5t ladle with high aluminization with a double pipe buried in the bottom of the pot, and 250kg of quicklime-fluorite flux preheated to 900 to 1000℃ was added. Then, 100 Nm ³ of pure oxygen was blown from the top for about 10 minutes, and at the same time, Ar gas was blown at 200/min from the porous plug at the bottom of the pot. After removing the slag, metal was cast in a carbon brick cast bed. Example 3 Using the same equipment as in Example 2, approximately 5 tons of FMnH preheated to 1450°C was taken, 250 kg of quicklime-fluorite flux preheated to 1400°C was added, and CO ₂ gas was injected from the outside of the double tube at the bottom of the pot. Then, O ₂ gas was blown from the center at a ratio of 50:50 at 500 N/min for 20 minutes, and after removing the sludge, the metal was cast in a carbon brick cast bed. The results of Example 2 and Example 3 are shown in Table 2.

【表】【table】

【table】

Claims

[Claims]

1 Add a flux consisting of one or more types of oxides or halides of alkali metals and alkaline earth metals to the molten iron-manganese alloy, and blow oxidizing gas to remove Si in the molten iron-manganese alloy. A method for refining an iron-manganese alloy characterized by oxidizing and removing Al.