JPH027363B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、クロム含有鋼、特にCrを3.0％以上
含む各種低合金鋼、耐熱鋼、ステンレス鋼等の脱
燐方法に関する。 〔従来の技術〕 鋼中の燐（Ｐ）は一般に鋼品質にとつて有害な
元素である。特に、オーステナイト系ステンレス
鋼では、応力腐食割れ、高温割れ等の感受性を高
めるので、Ｐの含有量は可及的に低くすることが
望まれる。 鋼の精錬におけるＰの除去は、酸化精錬期に、
ＰをP₂O₅に酸化し、これを4CaO・P₂O₅としてス
ラグ中に固定する酸化脱燐法により行われるのが
一般であるが、クロム含有鋼、特にCrを3.0％以
上含有する鋼の場合にあつては、酸化脱燐法を適
用すると、Crの優先酸化が生じるため、鋼中の
Ｐを所定のレベルまで低減させることは実際上不
可能である。この対策として、Ｐ含有量の低い原
料を厳選するとともに、炉壁ライニングに低燐の
耐火物を用いて鋼の溶解・精錬を行う方法がこれ
まで講じられてきた。 〔解決しようとする問題点〕 しかるに、クロム源である原材料は、これまで
低燐レベルのものが選択使用されてきたこと、お
よび回転材として反復使用されること等の理由に
より、低燐レベルの原材料の調達は極めて困難に
なつている。なお、一般の発生鋼屑は、燐の著し
い偏析を随伴するのでそれ程多く配合することは
できない。 近時は、前記酸化脱燐方式に代え、 3Ca⁺⁺＋2P^---→Ca₃P₂ で示される反応を利用した還元脱燐について研究
が進められ、CaやCaC₂（カルシウムカーバイト）
やCaF₂（弗化カルシウム）等を配合したフラツク
スを脱燐剤として使用する方法が提案されてい
る。しかし、反応効率等に問題があり、いまだに
実生産ベースでの十分な成果をみるに到つていな
い。 本発明は上記に鑑み、Cr含有鋼の還元脱燐に
おける反応効率を高め、低燐レベルの鋼品質を保
証しようとするものである。 〔技術的手段および作用〕 本発明に係るクロム含有鋼の脱燐方法は、Cr
を3.0％以上含有し、Ｃ濃度が0.5〜3.0％、Si濃度
が0.5％以下に調節されたクロム含有溶鋼に、溶
鋼量の0.5〜5.0％（重量％以下同じ）のCaC₂（カ
ルシウムカーバイト）と、0.2〜3.0％のCaO（石
灰）と、0.03〜0.3％のNaF（弗化ソーダ）と、
0.05〜0.5％のNa₃AlF₆（氷晶石）とからなるフラ
ツクスを投与して還元脱燐を行わせることに特徴
を有する。 本発明方法において、CaC₂は、下式 3CaC₂＋2P→Ca₃P₂＋6C で示されるように直接脱燐反応に関与する。十分
な脱燐を行うには、溶鋼量に対して少なくとも
0.5％の量を必要とする。上限を5.0％とするの
は、それより多いと、鋼浴温度の低下に伴い、反
応の円滑な進行が妨げられるからである。 上記脱燐反応を促進させるには、フラツクスに
易滓化性を与え、流動性に富むスラグを形成する
ことが必要である。このために、本発明では、造
滓剤としてCaOを使用し、滓化促進剤として
NaFとNa₃AlF₆とを複合使用する。反応を効率
良く行わせるために必要なこれらの使用量は、被
処理溶鋼量に対してCaOは0.2〜３％、NaFは
0.03〜0.3％、Na₃AlF₆は0.05〜0.5％である。す
なわち、CaOは、適当な塩基度を有する適量のス
ラグを形成するために、少なくとも0.2％を必要
とし、また迅速な滓化と十分な流動性を有するス
ラグを形成するためにNaFは0.03％以上、および
Na₃AlF₆は0.05％以上必要とする。一方、CaOの
上限を３％とし、NaFおよびNa₃AlF₆の上限を
それぞれ0.3％および0.5％とするのは、それを越
える量の添加を必要としないだけでなく、添加量
の増加に従つて鋼浴温度の降下とそれに伴うスラ
グの流動性の低下に因り、却つて脱燐反応の円滑
な進行が妨げられることになるからである。 本発明に使用されるフラツクスは、CaC₂：
CaO：NaF：Na₃AlF₆の比が20〜40：５〜15：
１〜５：１〜５、好ましくは25〜35：５〜10：１
〜３：２〜５の割合で配合されたものとして調製
される。 なお、従来のこの種のフラツクスに配合される
滓化促進剤としては、一般にCaF₂が使用されて
いるが、本発明ではCaF₂の使用を排し、上記の
ようにNaFを使用する。これにより、CaF₂が用
いられる場合のような炉壁耐火物の著しい浸食が
回避される。また、滓化促進剤としては、NaF
かNa₃AlF₆のいずれか一方のみの使用でも、滓
化は可能であるが、本発明では上記のように特に
両者の複合使用を必須条件とする。これによつ
て、単独使用の場合に比し、反応性のより高いス
ラグが形成される。特に、従来の実操業では、炉
中においてフラツクス粉末の凝集・塊状化が生じ
易く、十分な滓化が困難であるが、NaFと
Na₃AlF₆とを一定量併用する本発明においては、
そのような不具合はなく、フラツクス粉末の一部
が残存しても、小粒子としての分散形態をとる。
従つて、凝集・塊状化が生じる場合に比し、溶鋼
−スラグ界面の接触面積が著しく大きくなり、そ
れだけ高い脱燐反応率を得ることができる。 本発明において、Cr3.0％以上を含む被処理溶
鋼は好ましくは、Ｃ濃度は0.5〜3.0％、Si濃度は
0.5％以下にそれぞれ調節される。Ｃ濃度を0.5％
以上とするのは、それより低いと、溶鋼の融点と
の関係で、フラツクスの投与に伴う降温のために
鋼浴の十分な流動性の確保が困難となるからであ
る。また、Fe−Ｃ−Ｐ系においては、脱燐反応
の進行にとつて、Ｃ濃度が0.5％以上（0.5〜3.0
％）であるのが好ましいからである。一方、Si濃
度の上限を0.5％とするのは、それを越えると、
Siの酸化生成物（SiO₂）によるフラツクス中の
CaC₂の消耗と、それによる脱燐効率の低下が著
しくなるからである。 本発明による溶鋼の脱燐処理は、好ましくはガ
スバブリング撹拌、あるいはインペラー撹拌など
の強力な撹拌作用下に行われる。例えば、アルゴ
ン−酸素脱炭吹錬炉（AOD炉）において、脱炭
吹錬に先立ち、フラツクスを投与すると共にAr
ガスの吹き込みによる撹拌を実施することによ
り、極めて良好な脱燐処理を達成することがで
き、その脱燐率は75％以上、80％前後にも達す
る。なお、脱燐処理終了後は、鋼浴中への復燐を
防ぐために十分に除滓を行つて次の精錬工程に移
行すべきことは言うまでもない。 〔実施例〕 AOD炉での18−８系ステンレス鋼の精錬にお
いて行つた脱燐試験結果を第１表に示す。処理条
件は次のとおりである。 (1) 被処理溶鋼量：5.8〜11.0トン／チヤージ (2) 処理前溶鋼： Ｃ：0.5〜3.0％、Si：0.5％以下、鋼溶温度：
1500〜1570℃ (3) フラツクス： 溶鋼量に対し、CaC₂1.5〜５％、CaO0.5〜３
％、NaF0.05〜0.2％、Na₃AlF₆0.05〜0.37％。 (4) 脱燐処理：Ar25〜40Nm³／分のバブリング
撹拌下、約５〜８分間実施。 (5) 脱燐処理後：ほぼ完全に除滓したのち、常法
により脱炭および所定の精錬を実施。 なお、比較例として、上記フラツクスに代え、
CaC₂、CaOおよびNaFからなるフラツクス（溶
鋼量に対し、CaC₂0.5〜5.0％、CaO0.2〜3.0％、
NaF0.1〜1.0％）を使用する点を除いて上記と同
一の条件で脱燐処理を実施した。その結果を第１
表に併記する。 第１表に示すとおり、比較例における脱燐率は
60％前後にとどまつているのに対し、本発明例に
おける脱燐率は、75％以上、80％前後と高く、本
発明の脱燐効果のすぐれていることがわかる。

【表】

〔発明の効果〕

本発明方法によれば、原材料の燐含有量が高く
ても、すぐれた脱燐効果によつて十分な低燐レベ
ル鋼を溶製することができる。従つて、原料事
情、ことに回転材の燐含有量の増加傾向に対処す
ることができるとともに、高品質が要求される用
途、例えば原子力配管材、その他の各種装置・機
器材料の材質向上に大きく寄与する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ Crを3.0％以上含有し、Ｃ濃度が0.5〜3.0％、
   Si濃度が0.5％以下に調節されたクロム含有溶鋼
   に、溶鋼量の0.5〜5.0％のCaC₂と、0.2〜3.0％の
   CaOと、0.03〜0.3％のNaFと、0.05〜0.5％の
   Na₃AlF₆とからなるフラツクスを投与して還元
   脱燐反応を行わせることを特徴とするクロム含有
   鋼の脱燐方法。