JFEスチール東日本製鉄所(千葉地区)におけるステンレス鋼製造技術の改善

JFE技報 ONLINE ISSN 2185-4327 / PRINT ISSN 1348-0669

No.38 2016年8月 製鋼特集号

JFEスチール東日本製鉄所(千葉地区)におけるステンレス鋼製造技術の改善
Improvement of Refining Process of Stainless Steel in East Japan Works (Chiba), JFE Steel

藤堂  渉 TODO Wataru JFEスチール 東日本製鉄所(千葉地区)製鋼部製鋼技術室 主任部員(係長)
仮屋 和広 KARIYA Kazuhiro JFEスチール 東日本製鉄所(千葉地区)スラグ部長
小笠原 太 OGASAWARA Futoshi JFEスチール スチール研究所 製鋼研究部 主任研究員(副課長)

要旨

JFEスチール東日本製鉄所(千葉地区)では,ステンレス鋼を生産している。特徴的なプロセスとして溶融還元炉(SR炉)を用いて,クロム源としてクロム鉱石とステンレス精錬で発生したダストを混合して使用している。しかし,ダスト単独での還元反応の調査は十分に行われていなかった。そこで,本研究ではX線回折測定にてクロム鉱石とダストの鉱物組成を調査し,ダストの主要鉱物はクロム鉱石と比較して低融点のスピネルであることを発見した。また,熱重量測定を行うことで炭素による還元挙動を調査し,ダストは1 350℃で還元可能であり,クロム鉱石(1 550℃)よりも最低還元反応温度が低温になることを確認した。さらに実機試験を実施し,ダストの溶融還元反応における溶融還元温度を1 550℃から1 450℃に低下させた。その結果,スラグ液相率を従来と同等に確保する事で良好な還元状態を維持する事ができ,昇熱炭材と酸素の低減効果を得た。

Abstract

In JFE Steel East Japan Works (Chiba), the stainless steel is produced. In stainless steelmaking process, one of the most specific equipment is the Smelting Reduction Furnace (SRF). In SRF, raw materials which are mixture of chromium ore and dust generated from SRF are reduced. However, smelting reduction characteristic of the dust has not been investigated. In this work, mineralogical structures of the chromium ore and the dust were investigated by X-ray diffraction measurement. In addition, reduction temperatures of the chromium ore and the dust were investigated by thermo gravimetric measurement. Crystal structure of the dust is FeCr2O4 spinel which can be reduced by carbon at lower temperature than that of Cr ore (MgCr2O4 spinel). From thermogravimetric analysis, reduction temperature of the dust was 1 350℃ whereas that of the chromium ore was 1 550℃. Therefore, actual SRF test was conducted. As a result, reduction temperature of the dust used was reduced to, 1 450℃. The amount of carbon materials used for heating of the molten iron was decreased.

本文

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