铸铁的锰去除方法 |
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| 申请号 | CN201580067729.3 | 申请日 | 2015-11-30 | 公开(公告)号 | CN107406898A | 公开(公告)日 | 2017-11-28 |
| 申请人 | 株式会社木下制作所; 浪速炉机研究所; | 发明人 | 木下洁; 村田博敏; | ||||
| 摘要 | 本 发明 在 铸 铁 的锰去除中无需硫化物等脱锰剂、可燃性气体，生成 熔渣 较少且锰去除效率较高，能够安全地作业。将炉内设为 氧 气氛，并且向该炉内的 铸铁 熔液吹入空气，将该铸铁熔液中的 碳 成分保持为大致恒定来进行锰成分的去除，从而来实施本发明的铸铁的锰去除方法。另外，通过将炉内设为氧气氛并对该炉内的铸铁熔液进行搅拌，将该铸铁熔液中的碳成分保持为大致恒定来进行锰成分的去除，从而实施本发明的铸铁的锰去除方法。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种铸铁的锰去除方法，其中， |
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| 说明书全文 | 铸铁的锰去除方法技术领域背景技术[0002] 铸铁铸件使用于汽车零件、机械零件等，铸铁铸件的生产量的约一半作为汽车用而被生产，铸铁铸件占汽车总重量的约10％。向该铸铁铸件的制造提供的原材料利用汽车用钢板的钢屑，不过，由于近年来的轻量化的要求，汽车用钢板的锰含量增加，锰是珠光体化促进元素，因此，韧性降低，另外，易于产生内部缺陷，因此，锰含量增加成为问题。 [0003] 针对向该铸铁零件的制造提供的原材料的锰含量增加这一问题，提出了以下的提案。例如在专利文献1提出了一种铸铁的脱锰处理方法，在该铸铁的脱锰处理方法中，向含有锰的铸铁熔液中添加含有硫磺的脱锰处理剂，形成硫化锰而使硫化锰上浮，从熔液中去除锰。并且，对于锰成分的去除，在熔液中生成的MnS上浮，并在熔液表面的熔渣中被去除。为了促进其上浮去除，从放入有熔液的浇包底部的多孔塞吹入气体等对熔液进行搅拌的做法是有效的。在气体搅拌的情况下，作为吹入气体，压缩空气、氮气较廉价且易于使用。但是，为了抑制熔液中的氧量、氮量的增加，优选Ar等非活性气体。 [0004] 在专利文献2中提出了一种铸铁熔液中的锰去除方法，其是在铸铁的制造中使锰含量降低的方法，在该铸铁熔液中的锰去除方法中，向温度是1400℃～1500℃的铸铁熔液仅添加混合硫酸钠作为添加剂。在该锰去除方法中，若铸铁熔液的温度小于1300℃，则SiO2的生成激烈，作为铸铁的主要成分的Si的消耗较大，并不优选。另外，在1300℃以上的铸铁熔液中，若不是Mn或S的含量(％)非常高的区域，则不会形成MnS。并且，该发明即使铸铁熔液的Mn含量是1.5质量％以上，也能够使Mn去除率为70％以上。Mn去除率根据Na2SO4的添加量而提高，直到Na2SO4的添加量为大致10质量％为止。 [0005] 在专利文献3中提出了一种球墨铸铁的制造方法，在该制造方法中，在由利用天然气、液化石油气或煤油等和纯氧作为热源的旋转炉进行的熔化中，使用钢屑和回炉废钢(日文：戻り屑)或仅使用钢屑作为装入材料生铁块，在氧化性燃烧期进行脱Mn熔化而获得原铁液，利用铁液合并(日文：併せ湯)部件对该原铁液和在另一炉中预先熔化并进行了成分调整的熔液进行铁液合并而获得球墨铸铁。并且，在该球墨铸铁的制造方法的实施例中，将钢屑60％和回炉废钢40％的配合比例的材料生铁块由材料装入口装入旋转炉内，在该旋转炉内的上部散布有1.62％硅砂和0.30％石灰石作为造渣剂。一边将纯氧和天然气(CH4)的容量比在1.95～2.10的范围内进行调整一边进行熔化。 [0006] 在专利文献4中提出了一种铸铁熔液中的杂质去除方法，其是一边抑制预先熔融了的铸铁熔液中所含有的碳(C)和硅(Si)的消耗、一边去除包含锰(Mn)在内的杂质的方法，在该方法中，将所述铸铁熔液的温度维持在1250℃以上且小于1500℃，一边使该熔液和酸性熔渣层接触，一边将燃料与氧之间的理论燃烧比(氧量(体积)×5/燃料(体积)量)是1～1.5的氧过剩的火焰直接暴露于所述铸铁熔液的表面，使该表面过热。供给熔液时的铸铁熔液的温度优选小于1500℃，更优选为1250℃以上且小于1500℃。若是该温度范围，则在供给熔液后，容易进行在抑制C、Si的消耗的同时的脱Mn处理。另外，氧过剩的火焰使用LPG气体或LNG气体，优选一边供给比燃烧所需要的氧量过剩的氧量一边使其燃烧的燃烧器。并且，对于氧过剩的火焰，使熔液表面直接暴露于火焰而使剩余的熔液表面一边与酸性熔渣接触一边不使熔液整体的温度上升就进行杂质去除处理，因此，能够在进行Mn的氧化去除的同时使C、Si的消耗较少。 [0007] 现有技术文献 [0008] 专利文献 [0009] 专利文献1：日本特开2003-105420号公报 [0010] 专利文献2：日本特许第4210603号公报 [0011] 专利文献3：日本特开平7-268432号公报 [0012] 专利文献4：日本特开2011-153359号公报 发明内容[0013] 发明要解决的问题 [0014] 专利文献1或2所记载的锰去除方法存在如下问题：使用硫化物作为脱锰剂，需要以质量％计百分之几的量，产生含有硫磺的大量的熔渣。另外，若采用专利文献2所记载的方法，则铸铁熔液中的硫磺的增加较少，但硫磺含量增加到0.02％～0.03％，因此，存在如下问题：为了向球墨铸铁零件提供，需要脱硫。 [0015] 另一方面，专利文献3或4所记载的锰去除方法是使铸铁中所含有的锰氧化而作为熔渣去除的方法，因此，具有生成熔渣量较少就足矣这样的优点。尤其是，与专利文献3所记载的方法不同，专利文献4所记载的方法不使用造渣剂，因此，能够减少生成熔渣量。然而，专利文献3或4所记载的锰处理方法存在如下问题：需要可燃性气体，在进行高温作业的现场并不优选。 [0016] 作为铸铁的锰去除方法，在重视保护环境的社会中，并不优选熔渣量较多、要生成含有硫磺的熔渣的方法。并且，出于处理性、作业效率的观点考虑，铸铁的锰去除方法优选不需要可燃性气体的方法。另外，出于节能的观点考虑，优选铸铁的锰去除的处理温度是尽量低的温度。 [0017] 本发明鉴于这样的以往的问题点和要求，目的在于提供一种铸铁的锰去除方法，在铸铁的锰去除中，无需硫化物等脱锰剂、可燃性气体，生成熔渣较少且锰去除效率较高，能够安全地作业。 [0018] 用于解决问题的方案 [0019] 将炉内设为氧气氛，并且向该炉内的铸铁熔液吹入空气，将该铸铁熔液中的碳成分保持为大致恒定来进行锰成分的去除，从而实施本发明的铸铁的锰去除方法。 [0020] 另外，将炉内设为氧气氛并对该炉内的铸铁熔液进行搅拌，将该铸铁熔液中的碳成分保持为大致恒定来进行锰成分的去除，从而实施本发明的铸铁的锰去除方法。 [0021] 在上述发明中，能够在对向炉内供给的氧量或/和炉内的铸铁熔液的搅拌速度进行调整的同时使该铸铁熔液中的碳成分保持大致恒定来进行锰成分的去除。 [0022] 另外，在上述发明中，能够使硅成分的去除速度和锰成分的去除速度之比保持大致恒定来进行锰成分的去除，能够抑制硅成分的减少而进行锰成分的去除。 [0023] 另外，在上述发明中，能够将铸铁熔液的熔液温度保持大致恒定来进行锰成分的去除，铸铁熔液的温度能够设为1200℃～1400℃。 [0024] 发明的效果 [0026] 图1是本发明的试验A所使用的炉的说明图。 [0027] 图2是本发明的试验B所使用的炉的说明图。 [0028] 图3是表示试验A中的实施例1的试验结果的图表。 [0029] 图4是表示试验A的Mn残存率的图表。 [0030] 图5是表示试验A的C残存率的图表。 [0031] 图6是表示试验A的Si残存率的图表。 [0032] 图7是表示试验A的铸铁熔液温度的图表。 [0033] 图8是表示试验B的Mn残存率的图表。 [0034] 图9是表示试验B的C残存率的图表。 [0035] 图10是表示试验B的Si残存率的图表。 [0036] 图11是表示试验B的铸铁熔液温度的图表。 [0037] 图12是表示试验B的搅拌速度与Mn去除速度之间的关系的图表。 [0038] 图13是表示Si/Mn减少比的图表。 具体实施方式[0039] 以下，对用于实施本发明的形态进行说明。本发明的锰去除方法是如下铸铁的锰去除方法：将炉内设为氧气氛，向铸铁熔液吹入空气来将该铸铁熔液中所含有的锰成分去除，其中，通过将所述铸铁熔液中的碳成分保持为大致恒定来进行锰成分的去除，从而实施本发明的锰去除方法。即，该锰去除方法在设为氧气氛的炉内向铸铁熔液吹入空气来进行锰去除处理，因此，属于氧处理方法。然后，将碳成分保持为恒定来进行锰成分的去除，从而实施该锰去除处理。 [0040] 在本发明中，氧的供给对将炉内设为氧气氛是重要的。通过利用空气进行的鼓泡也能够供给氧，但优选设置能够向炉内的熔液面上供给氧的专用的供给部件来供给氧。在本发明中，氧的供给方法、供给量左右锰去除处理的效果。本发明通过调整氧的供给量，能够调整铸铁熔液中的锰成分的去除速度、或者熔液温度等。 [0041] 空气向铸铁熔液的吹入通过铸铁熔液的流动·搅拌而使铸铁熔液与吹入的空气中的氧及供给到炉内的氧之间的反应界面的面积扩大，促进锰的氧化。因此，并不优选非活性气体。另外，空气和氧的混合气体会伴随氧化·燃烧，因此，并不优选。空气向铸铁熔液吹入的程度无需使熔液、熔渣飞散的程度的量或强度。即，对于空气向铸铁熔液的吹入，不进行激烈的鼓泡就可以。 [0042] 为了抑制铸铁熔液中的碳的消耗，进行锰去除处理时的熔液的温度是1400℃以下为佳，能够设为1175℃～1350℃。出于节能的观点考虑，优选铸铁熔液的温度较低，若考虑包括下一工序在内的节能，则优选1200℃～1350℃。即，其原因在于，进行了Mn去除的铸铁熔液在升温到1400～1550℃之后，向浇铸等提供。 [0043] 另外，本发明中的进行铸铁熔液的处理的炉也可以是浇包那样的自身不具有加热部件的炉，只要是能够将炉内设为氧气氛、且具有能够向铸铁熔液吹入空气的空气供给部件的炉即可。例如能够使用图1所示那样的浇包。在图1中，炉10具有炉主体11、炉盖12、能够向铸铁熔液20吹入空气的空气供给部件15、能够将炉10的内部设为氧气氛的氧气供给部件16。并且，炉10具有进行样品的取出的操作口12a、对在处理作业中产生的气体进行排气的排气口12b。 [0044] 如上所述，在本发明的铸铁的锰去除方法中，在氧气氛下，向铸铁熔液吹入空气而使铸铁熔液流动·搅拌，使铸铁熔液与氧之间的反应界面的面积扩大而促进Mn的氧化。这样的使铸铁熔液流动·搅拌的方法也可以是对铸铁熔液直接进行搅拌的方法。即，能够将炉内设为氧气氛而对该炉内的铸铁熔液进行搅拌，在将该铸铁熔液中的碳成分保持为大致恒定的同时进行锰成分的去除。这样的对铸铁熔液直接进行搅拌的方法具有控制比较容易这样的优点。 [0045] 对该铸铁熔液直接进行搅拌的方法能够减少铸铁熔液的温度降低且在以大致恒定温度将铸铁熔液中的碳成分保持为大致恒定的同时去除锰成分。另外，对该铸铁熔液直接进行搅拌的方法能够通过调整对铸铁熔液进行搅拌的搅拌速度或搅拌力，来调整铸铁熔液中的锰成分的去除速度。而且，可通过调整对铸铁熔液进行搅拌的搅拌速度或搅拌力，来将铸铁熔液保持于大致恒定温度、或者使铸铁熔液升温。 [0046] 以上，本发明能够通过将炉内设为氧气氛、调整所供给的氧量或/和对铸铁熔液进行搅拌的搅拌速度或搅拌力，来进行铸铁熔液中的锰成分的高效的去除。将该炉内设为氧气氛而对该炉内的铸铁熔液进行搅拌来进行铸铁熔液中的锰成分的去除的方法能够利用图2所示的炉10来实施。炉10具有炉主体11、炉盖12、对铸铁熔液20进行搅拌的搅拌部件17、能够将炉10的内部设为氧气氛的氧气供给部件16。并且，炉10具有进行样品的取出的操作口12a、对在处理作业中产生的气体进行排气的排气口12b。本例的炉10利用具有马达等驱动源的搅拌部件17来对铸铁熔液20进行机械搅拌，但也可以是具有能够利用高频等电磁方法来对铸铁熔液进行搅拌的搅拌部件的炉。 [0047] 实施例1 [0048] 使用图1所示的炉进行了铸铁的锰去除试验(试验A)。针对从炉适时地采集了试样而得到的样品，使用发光分光分析装置(株式会社岛津制作所制PDA-7020)而进行了本试验中的铸铁熔液的成分测定。利用浸渍型的热电偶进行了铸铁熔液的温度测定。铸铁熔液注入量是500kg或300kg(仅实施例2)。供给氧的氧气供给部件使用了能够仅供给氧或能够供给氧和丙烷气(LPG)的混合气体的燃烧器或能够以超音速供给氧的声速喷嘴。在利用燃烧器仅供给氧时，氧流量是5Nm3/h。在利用声速喷嘴供给氧时，氧流量是3Nm3/h。燃烧器的供气口内径是约15mm，声速喷嘴的供气口内径是约2mm。 [0049] 将试验A的试验条件表示在表1中。在表1中，处理时间表示将在铸铁熔炼炉中熔化了的铸铁熔液向进行了预热的炉注入、开始了锰去除试验之后的经过时间。在实施例1中，空气向铸铁熔液的吹入以流量200L/分进行，氧的供给首先利用燃烧器进行15分钟，接着，利用声速喷嘴进行到34分钟。实施例2仅进行了空气的吹入(400L/分)。实施例3进行了空气的吹入(200L/分)和氧的供给。在比较例1中，利用燃烧器供给氧和LPG的混合气体，空气的吹入首先以流量200L/分进行了21分钟，接着，将流量增加到400L/分而进行到41分钟。比较例2进行了空气的吹入(200L/分)和氧的供给。并且，从试验的最初到15分钟断续地投入了10kg～20kg的木炭。在投入了木炭时，从样品投入口观察到熊熊燃烧的火焰。此外，在比较例1中，氧和LPG的混合气体相对于理论燃烧气体成为氧过剩的气体。在使用声速喷嘴的情况下，能够将氧以超高速(音速以上)供给。在空气的吹入是流量400L/分的情况下，产生了激烈的鼓泡，但在流量200L/分的情况并没有那样。 [0050] [表1] [0051] [0052] 将试验A的实施例1的试验结果表示在表2中。在表2中，成分含量是质量％，除了表2所示的成分以外的剩余部分是铁和不可避免的杂质。根据表2，除了上述的锰(Mn)、碳(C)和硅(Si)以外，钛(Ti)的含量在初始是0.017％，但在处理时间34分钟后成为0.008％，含量大致减半。另外，可知：铝(Al)的含量在处理时间34分钟后减少约20％，铬(Cr)、硼(B)和锌(Zn)的含量也有少量减少。 [0053] [表2] [0054] [0055] 将上述实施例1的结果表示在图3中。在图3中，横轴是处理时间，纵轴是Mn、Si或C的残存率和熔液温度。残存率是Mn、C或Si的含量的残存含量相对于初始含量的比率。根据图3，C残存率处于1.00～1.02的范围内，C量保持在初始含量的2％以内的变动范围的大致恒定值。与此相对，Mn残存率曲线成为陡斜度的下降曲线，在处理时间34分钟后Mn的残存率成为0.6(初始含量的60％)，示出了Mn量快速减少。另一方面，Si残存率曲线平滑地下降，处理时间34分钟后的残存率是0.84(初始含量的84％)。即，在本例中，Mn以Si的两倍以上的速度被去除。熔液温度在从初始的1257℃逐渐降低到1152℃之后，在经过处理时间20分钟后逐渐上升，在经过处理时间34分钟后成为1181℃。被解释为声速喷嘴的效果显现。 [0056] 图4～图7所示的图表表示本试验A中的各Mn残存率、C残存率、Si残存率或熔液温度与处理时间之间的关系。在图4～图6中，横轴表示处理时间，纵轴表示Mn、C或Si的残存率。在图7中，横轴表示处理时间，纵轴表示熔液温度。在Mn残存率曲线或Si残存率曲线中，斜度或去除速度是指每单位处理时间去除的成分量与初始含量之比((残存率a-残存率b)/(处理时间b-处理时间a))。 [0057] ＜燃烧气体的吹送> [0058] 比较例1(□标记)是在氧过剩的炉内将LPG燃烧气体向铸铁熔液面吹送来进行了锰去除试验的情况。该比较例1是如下情况下的例子：在处理时间10分钟后增加氧量和LPG气体量，在处理时间26分钟后，空气向铸铁熔液的吹入也从200L/分增加到400L/分。根据图4，比较例1的Mn残存率曲线的斜度比实施例1～3的Mn残存率曲线的斜度小，比较例1的Mn去除速度是实施例1～3的Mn去除速度的约80％。根据图5，对于C去除，即使空气量增加，在处理时间约40分钟后也是4％程度，C去除(碳的消耗)受到抑制。图6所示的Si残存率曲线的斜度在处理时间20分钟之前最小，Si去除也受到抑制。 [0059] 增加了氧量和LPG气体量的效果并未显现于Mn残存率曲线(图4)，也几乎没有显现于C残存率曲线(图5)和Si残存率曲线(图6)。然而，熔液温度在处理时间10分钟后上升，与氧量和LPG气体量的增加很好地对应。另一方面，空气量的增量的效果显现于Mn残存率曲线，明确地显现于C残存率曲线和Si残存率曲线。 [0060] ＜炉内的气氛> [0061] 比较例2(○标记)是如下情况：氧相对于铸铁熔液的供给、空气的吹入与实施例1或3相同，但向炉内投入木炭、将炉内的环境设为与实施例1或3的情况不同的状态而进行了锰去除试验。如图4所示，Mn残存率曲线的斜度最平缓，比较例2的Mn去除速度是实施例1或3的Mn去除速度的约40％。根据图5所示的C残存率曲线，可观察到木炭所产生的加碳的效果，但C残存量处于初始含量的4％变动范围内。根据图6所示的Si残存率曲线，Si的残存率最高，在处理时间30分钟后，残存率也是0.93。即，可解释为炉内成为难以氧化的环境，成为Si的氧化被抑制的环境。根据图7所示的熔液温度曲线，未观察到由木炭燃烧导致的熔液温度的上升，与实施例3的熔液温度曲线重叠。此外，图4所示的指标a直线和图6所示的指标a直线是相同的斜度的直线。即，示出了图4所示的比较例2的Mn去除速度与图6所示的实施例1～3的Si去除速度大致相等。 [0062] 实施例2 [0063] 使用图2所示的炉进行了铸铁的锰去除试验(试验B)。如表3所示那样对氧的供给条件或铸铁熔液的搅拌条件进行各种改变来进行了试验。实施例4～6与氧的供给一起进行了200L/分钟的空气的吹入。以与上述试验A的实施例1或3同样的方法进行了该空气的吹入。在实施例7～9中，从试验开始到结束以20N3/h供给氧，并且，对搅拌部件17的搅拌速度进行了各种改变。例如，搅拌部件17的搅拌速度在实施例7中从试验开始到结束是200rpm，在实施例8中以100rpm开始试验，在处理时间11分钟后增加到200rpm。利用与试验A的情况同样的发光分光分析装置或浸渍型的热电偶进行了本试验中的铸铁熔液的成分测定或温度测定。铸铁熔液向炉的注入量是500kg。 [0064] [表3] [0065] [0066] 将试验B的结果表示在图8～图11中。图8表示Mn残存率，图9表示C残存率，图10表示Si残存率，横轴表示处理时间，纵轴表示Mn、C或Si的残存率。图11的横轴表示处理时间，纵轴表示熔液温度。图8所示的Mn去除率也与试验B的结果一起一并表示试验A的实施例1和3的结果。另外，图8的指标a直线、指标b直线表示与图6或图10所示的指标a直线、指标b直线相同斜度的直线。指标a直线、指标b直线、指标c直线的斜度若以指标a直线为基准，则是1： 3.2：6.1。 [0067] 根据图8，Mn残存率从处理的开始到处理时间10分钟～20分钟大致沿着指标b直线或指标c直线减少。实施例1、实施例3、实施例5和实施例8的Mn残存率沿着指标b直线减少。实施例4、实施例6、实施例7和实施例9的Mn残存率沿着指标c直线减少。并且，实施例5和实施例8的Mn残存率曲线在处理时间是11分钟处向下弯曲，呈与其他Mn残存率曲线不同的形状。 [0068] 根据图9，C残存率大致处于0.96～1.02的范围内，成为大致恒定值。即，C去除(脱碳)受到了抑制。根据图10，各实施例的Si残存率大致沿着指标b直线减少。实施例5的Si残存率最初沿着指标a直线减少，但在处理时间16分钟后快速地减少，在处理时间25分钟后沿着指标b直线减少。在实施例9的情况下，Si的去除最大程度进展。根据图11示出了如下内容：在熔液温度1270℃～1410℃下进行处理，熔液温度曲线普遍在处理的中途上升，熔液升温。 [0069] ＜氧的供给> [0070] 在图8所示的实施例1、3、4～6中，空气的吹入是200L/min，是相同的，但氧的供给量或供给的方法不同。若观察它们的Mn残存率曲线，则可知：能够通过氧的供给量来调整Mn的去除速度。即，根据实施例4的Mn残存率曲线，供给了大量的氧(50Nm3/h)的处理时间7分钟之前的斜度最大，在处理时间12分钟，初始Mn含量的30％被去除。可解释为最初供给了充分的氧是有效的。另外，在实施例5的情况下，因氧的供给从初始的15Nm3/h在处理时间经过11分钟后增加到20Nm3/h，Mn残存率曲线在处理时间11分钟处弯曲，可观察到Mn的去除被促进的情况。 [0071] 对于实施例1、3、4～6的C残存量，根据图5和图9，C残存率处于0.97～1.02的范围，成为大致恒定值。C残存率几乎不被氧的供给量和供给的方法左右。另一方面，Si残存率受到氧的供给量和供给的方法的影响的情况表示在图6和图10中。总的说来，在氧的供给量较少的情况下，Si残存率沿着指标a直线减少，在氧的供给量较多的情况下，Si残存率沿着指标b直线减少。使氧的供给量变化所造成的影响在实施例5的情况良好地显现。即，Si残存率3 3 在氧的供给是15Nm/h时沿着指标a直线减少，若氧的供给增加到20Nm/h，则Si残存率急剧地减少。并且，Si残存率在处理时间25分钟后沿着指标b直线减少。另一方面，初始供给大量的氧(50Nm3/h)，在处理时间7分钟(20Nm3/h)和15分(10Nm3/h)将氧的供给量急剧缩减的实施例4中，其效果几乎并未显现于Si残存率曲线、C残存率曲线和熔液温度曲线(图9～11)。 [0072] 若对图7和图11进行比较，则实施例1或3的熔液温度在处理中降低约100℃。与此相对，实施例4～6的熔液温度的降低较少，实施例4的温度降低最大为55℃。被解释为，若氧的供给量成为一定量(例如15Nm3/h)以上，则能够抑制由向熔液吹入空气导致的熔液温度的降低。另外，根据图11可知：存在若氧量增加、则熔液温度上升的倾向。即，通过调整氧供给量，可进行熔液温度的调整。 [0073] ＜熔液的搅拌> [0074] 如表3所示，实施例7、8和9是在氧的供给是20Nm3/h的情况下分别改变铸铁熔液的搅拌条件来进行的试验。实施例7是搅拌速度为200rpm进行了试验的情况。根据实施例7，能够高效地去除Mn(图8)，脱碳较少(图9)，熔液温度的降低是约20℃，降低较少，能够以大致恒定的熔液温度进行Mn去除(图11)。在实施例8的情况下，因搅拌速度从初始的100rpm在经过处理时间11分钟后增加到200rpm，Mn残存率在沿着指标b直线减少之后，Mn残存率快速地降低，在处理时间18分钟后沿着指标c直线减少。即，示出了通过调整熔液的搅拌速度、能够调整Mn去除的程度。根据图8，实施例7～9的Mn残存率在处理时间10分钟之前线性地减少。将该Mn残存率曲线的斜度(Mn去除速度)与搅拌速度之间的关系表示在图12中。根据图12，Mn去除速度和搅拌速度观察到恒定的关系。因此，通过基于图12调整熔液的搅拌速度，能够调整Mn去除的程度。 [0075] 根据图11，实施例8的熔液温度在处理时间15分钟后上升，这与在处理时间11分钟后使搅拌速度从100rpm增加到200rpm的情况很好地对应。另外，实施例9是如下例子：以搅拌速度是150rpm开始处理，在处理时间20分钟后使搅拌速度增加到250rpm；熔液温度在处理时间20分钟后上升，搅拌速度变更的效果明确地显现。此外，实施例9的情况如图8～图10所示，搅拌速度变更的效果几乎不显现于Mn残存率、C残存率和Si残存率。 [0076] ＜Mn去除和Si去除> [0077] 根据图8，Mn残存率分别沿着指标b直线、指标c直线减少。另外，根据图6和图10，Si残存率分别沿着指标b直线、指标c直线减少。指标b直线的斜度与指标c直线的斜度之比是32/61，是约1/2。即，减少速度之比是约1/2。 [0078] 图13是表示处理时间A时的Si/Mn减少比((1.00-Si残存率a)/(1.00-Mn残存率a))与处理时间的关系的图表。根据图13，实施例7的Si/Mn减少比是大致0.5且是恒定的。即，Si的减少速度是Mn的减少速度的1/2。另外，根据图13，实施例9的Si/Mn减少比是约0.8且是恒定的，但实施例4的Si/Mn减少比在0.1～0.7的范围内振动。实施例6的Si/Mn减少比在0.62～0.9的范围内大致线性地增加。实施例8的Si/Mn减少比在0.01～0.5的范围内大致线性地增加，Si的去除(消耗)受到了抑制。在铸铁熔液的锰去除方法中，优选也能够预测Si的去除相对于Mn去除的程度。根据该观点，优选实施例7或实施例9的方法。 [0079] ＜Cr、Ti、Al、B、Zn> [0080] 本申请发明能够去除Cr、Ti、Al、B、Zn等各金属成分。表4中表示实施例5的结果，表5中表示实施例7的结果。在该表中，时间表示处理时间，温度表示熔液温度。各成分的含量用质量％表示。若对表4和表5进行比较，则在实施例5、实施例7中任一个情况下都能够效率良好地去除B。不过，Zn在空气吹入的实施例5的情况难以去除，在熔液搅拌的实施例7的情况下，难以进行Cr和Al的去除。根据实施例5，能够以约30分钟的处理将Cr、Ti或Al去除40％～50％。根据实施例7，能够以15分钟的处理将Ti或Zn去除50％～60％。 [0081] [表4] [0082]时间 分钟 温度℃ Cr％ Ti％ AI％ B％ Zn％ 0 - 0.05 0.019 0.027 0.0007 0.003 4 - 0.05 0.019 0.023 0.0007 0.003 11 1343 0.05 0.018 0.023 0.0005 0.002 16 1328 0.04 0.017 0.021 0.0004 0.002 21 1350 0.04 0.014 0.019 0.0002 0.002 26 1360 0.04 0.011 0.017 0 0.002 31 1377 0.03 0.009 0.016 0 0.002 [0083] [表5] [0084]时间 分钟 温度℃ Cr％ Ti％ Al％ B％ Zn％ 0 1336 0.05 0.008 0.015 0.0002 0.0019 5 1329 0.05 0.007 0.014 0.0001 0.0014 10 1326 0.05 0.005 0.014 0 0.0009 15 1315 0.05 0.004 0.014 0 0.0007 [0085] 附图标记说明 [0086] 10、炉；11、炉主体；12、炉盖；15、空气供给部件；16、氧气供给部件；20、铸铁熔液。 |
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