本发明涉及由Cr矿石和Cr球团矿，利用一个容器连续制造不锈钢钢水的方法。 历来，不锈钢等高Cr钢是以由Cr矿石制造的铬铁为原料熔炼而成的。与此方法不同，最近，从节能、低制造成本的观点考虑，由Cr矿石等Cr原料（以下以Cr矿石为例说明）直接得到高Cr铁水的所谓熔化还原法引人注目。此熔化还原法是将Cr矿石、碳质材料等投入还原炉中，将Cr还原，而直接得到高Cr铁水。
作为此熔化还原法，历来提出过几种方式，作为其中之一，已知有在从吹氧管顶吹O2的同时，分别从底吹风口吹入O2、从侧吹风口吹入N2的方法;或者在从吹氧管顶吹O2的同时，分别从底吹风口吹入O2、从侧吹风口吹入O2及N2的方法。例如，作为后者的例子，可举出特开昭61-279608号专利申请。
但是，历来这些方法都存在Cr的还原速度小、处理费时这一大问题。在此背景下，可列举以下几点：
①历来，炉内Cr矿石的还原是在炉渣中Cr矿石熔化后，通过碳质材料的C作用进行的，而Cr矿石的熔化被认为是支配Cr还原的主要因素，因此，为缩短处理时间的主要技术集中于特定的炉渣组成等。但是，Cr矿石基本上具有难熔化性、促进Cr矿石熔化而提高还原速度是有限度的。
②为了提高Cr矿石在炉渣中地熔化速度，使Cr矿石的还原处理速度加快，可考虑有使炉内的CO气体进行二次燃烧，而利用其热量的方法，历来也采用了从上部炉壁吹入二次燃烧用O2的方法。但是，历来，如果提高二次燃烧比，排气温度虽然升高，但因没有使排气显热高效地传向金属熔液的技术，其结果，着热效率下降，不得不排出高温排放气体。而且，此种高温排放气体有严重损耗炉内壁耐火材料和排气罩耐火材料这一大问题，因此，一般的想法是不过于提高二次燃烧比。
另外，为了以Cr矿石为原料高效而经济地最终得到不锈钢钢水，熔化还原与其后的脱碳吹炼在同一炉内连续进行是较为理想的。但是，历来对熔化还原后在同一炉内进行脱碳处理的方法事实上几乎未进行研究。这是基于如下原因：
①如果在转炉型容器内进行脱碳处理，则存在Cr氧化损失显著这一问题，因此，实际上即使在转炉型容器内进行熔化还原，脱碳处理也只能采取象RH-OH方式那样的Cr氧化损失少的真空方式。
②在脱碳处理中需要大量的搅拌气体，与此相反，历来考虑的熔化还原方法并不是供给那么多的搅拌气体。为此，即使使用相同的转炉型容器，熔化还原用炉的构造也需要与脱碳处理用炉的构造不同。
③从熔化还原到脱碳处理为了在同一容器内进行，必须排放由于熔化还原生成的大量炉渣，但通常采用的电炉不能进行排渣。
④历来的熔化还原法及脱碳法其处理时间都较长，因而如在同一炉内进行，则其总处理时间会非常长，生产效率低，同时，炉的耐火材料严重损耗，实际操作将非常困难。
对于历来这些问题，本发明者们对熔化还原及脱碳的机理以及与其相应的具体手段进行了反复研究，结果发现了如下事实：
①如上所述，历来，被认为Cr矿石是在熔化于炉渣中之后，由于炉渣中的碳质材料而被还原。但是现查明实际上大部分还原反应是金属熔液中的C作为还原物质而发生作用。因而，并不是Cr矿石向炉渣中熔化，而金属熔液与被高温加热的Cr矿石接触乃为支配还原速度的主要因素，因此可通过积极使金属熔液与矿石接触而有效地提高还原速度。
②如上所述，历来，在对于提高着热效率的技术界限和耐火材料损耗方面，基本的考虑方法是不大幅度提高二次燃烧比。但是，通过吹入O2，并且强烈搅拌炉渣，使二次燃烧主要在炉渣中产生即可以一面确保二次燃烧，一面有效地提高着热效率。
由于这种高二次燃烧、高着热效率，炉渣及炉渣中Cr矿石的温度升高，可有效地提高由用下式表示的C（金属熔液中C）决定的Cr矿石的还原速度：
③在历来方法中，有在还原处理的一段时间或整个时间内进行O2底吹的例子，但此种O2底吹对二次燃烧是有害的。也就是说，如果底吹O2，那么，在金属熔液中就会产生大量CO气体，而强烈搅拌金属熔液，其结果，金属熔液飞溅到二次燃烧区，由于金属熔液中C与O2反应而妨碍二次燃烧。因而，不管在还原期间的一部分时间或整个时间都需要绝对避免底吹O2。
④根据上述①、②的事实，为有效地进行熔化还原，则需要某种程度的强烈搅拌，因此，可以使用与脱碳处理用容器相同结构的容器（炉）。
⑤通过将在规定条件下的顶吹吹炼与底吹搅拌相组合进行脱碳处理，就可以在短时间内有效地进行Cr氧化损失得到控制的脱碳处理。
本发明根据上述见识规定了下列条件，根据此条件就有可能使用在高处理速度下熔化还原处理的同一炉子来进行还原处理-脱碳处理：
（1）在熔化还原中，通过搅拌气的底吹与侧吹相组合，使金属熔液积极地向炉渣中存在Cr矿石的区域扩散，以促进金属熔液中C对Cr矿石的还原作用。
（2）在熔化还原中，为得到规定水平以上的二次燃烧比，除吹入脱碳用O2外，另外还要吹入二次燃烧用O2。而且，从顶吹吹氧管向炉渣中吹入此二次燃烧用O2，使之在炉渣中形成二次燃烧区，并且，利用侧吹气体强烈搅拌炉渣，使由二次燃烧产生的热量加热Cr矿石。
（3）在熔化还原中，为了不妨碍由金属熔液中C引起的还原作用及由顶吹O2引起的二次燃烧，侧吹气体及底吹气体要使用CO或惰性气体，不使用O2。
（4）在脱碳处理中，因O2底吹使Cr氧化损失增大，故不进行O2、底吹，而从专用顶吹吹氧管进行供O2，但并不是单纯的O2顶吹，为了降低火点的CO分压，促进脱碳反应，故用惰性气体稀释O2后，再进行顶吹。与此同时，从底吹风口供给惰性气体进行强烈搅拌，以达到促进脱碳和抑制Cr氧化损失的目的。
也就是说，本发明是在备有底吹风口、侧吹风口及顶吹吹氧管的熔化还原炉上，利用碳质材料的C源还原Cr矿石等Cr原料，而得到高Cr铁水后，在同一炉内脱碳吹炼该高Cr铁水时，在熔化还原期间内要进行下述（1）～（3）的气体吹入：
（1）从底吹风口吹入CO或/和惰性气体。
（2）从侧吹风口吹入CO或/和惰性气体，以便至少使一部分气流冲击由底吹气体引起的金属熔液隆起部。
（3）在从顶吹吹氧管向金属熔液中吹入脱碳用O2的同时，要向炉渣中吹入二次燃烧用O2。
并且，通过将二次燃烧比保持在0.3以上，还原处理Cr原料，还原处理结束后进行排渣，接着，通过从顶吹吹氧管向高Cr铁水顶吹用惰性气体稀释过的脱碳用O2，同时，从底吹风口吹入惰性气体，强烈搅拌铁水，而进行脱碳吹炼。
另外，在上述一系列处理中，本发明提供了一种在熔化还原处理后适当进行排渣的方法，其特征在于在上述排渣时使炉体倾斜，以便使侧吹喷嘴在下面，一面从侧吹喷嘴吹入气体，一面排放炉渣。
图1是表示本发明的工艺及原理的示意说明图。图2是表示本发明的熔化还原原理的说明图。图3（a）及（b）是表示对于底吹风口理想的侧吹气体喷射方向的说明图。图4表示在本发明法与进行O2底吹的比较法中，实测二次燃烧比对设定二次燃烧比。图5表示顶吹吹氧管高度与着热效率的关系。图6表示侧吹气体量与着热效率的关系。图7表示炉内二次燃烧比与金属熔液中的〔S〕%、〔P〕%及焦炭消耗定额的关系。图8概略表示本发明中Cr升高速度与底吹气体量的关系。图9表示本发明法的脱碳吹炼及历来方法的底吹气体量与Cr氧化损失的关系。图10表示实施例中的金属熔液中C浓度、Cr浓度、浴温、二次燃烧比、吹氧管送氧量、底吹气体量、侧吹气体量、原料供给量等随时间的变化。图11表示与历来方法相比本发明实施例的还原处理时间。图12（a）和（b）表示图11中所示的历来方法（1）、（2）的处理方法的说明图。图13表示与历来方法相比本发明中纯Cr投入速度与Cr升高速度的关系。图14表示本发明法的脱碳水平与Cr氧化损失的关系。图15～图17分别是表示本发明的排渣方法的说明图。图18表示脱碳处理例1中的气体吹入条件。图19表示在脱碳处理例1中炉渣量对Cr氧化损失的影响。图20表示底吹Ar气体量对Ar清洗中的脱氮速度的影响。图21表示在脱碳吹炼中顶吹稀释气体、底吹气体种类从N2变为Ar时的钢水〔C〕值与吹炼结束后的钢水〔N〕值的关系。
在图中，（1）是底吹风口，（2）是侧吹风口，（3）是顶吹吹氧管，（A）是金属熔液隆起部。
下面，说明本发明的详细情况。
图1是表示本发明法的示意说明图。
在本发明中，主要使用转炉型熔化还原炉进行熔化还原及脱碳处理，具体来说，是使用备有底吹风口（1）、侧吹风口（2）及顶吹吹氧管（3）的炉。
根据本发明方法，首先在上述熔化还原炉的金属浴中装入Cr矿石和Cr球团矿等Cr原料（以下以Cr矿石为例说明）、碳质材料及助熔剂，在下述条件下进行还原处理：
第一，在还原处理中，从其初期到终期，都要从底吹风口（1）、侧吹风口（2）及顶吹吹氧管（3）进行气体吹入。
从底吹风口（1）及侧吹风口（2）吹入气体时要利用两者的协同作用使金属熔液向炉渣中扩散，以起到大幅度提高还原速度的效果。
如前所述，本发明者们阐明了这样的事实，即炉渣中的Cr矿石还原大部分是以金属熔液中的C作为还原物质而进行的，根据这一事实，强烈搅拌金属熔液，使之积极向炉渣（Cr矿石浮游区）中扩散，即可提高还原速度。因此，本发明是从底吹风口（1）供给搅拌气体，在金属熔液面形成隆起部（A），同时，从侧吹风口（2）供给搅拌气体，至少使一部分气流冲击上述金属熔液隆起部（A）。由于此侧吹气体的作用，金属熔液隆起部（A）的金属熔液即向炉渣中飞溅，炉渣的表观比重通常为0.3～0.5，另一方面，Cr矿石的松装比重为3.0左右，因而，如图2所示，炉渣中的Cr矿石大部分集中浮游于炉渣下部区域，如上所述，如果用侧吹气体使金属熔液隆起部飞溅，那么，如由图2所了解的那样，此飞溅金属熔液就会向存在Cr矿石的炉渣下部区域扩散，此扩散金属熔液中的C将Cr2O2还原，即可得到高的还原速度。为得到此种效果，当然需要从底吹和侧吹风口吹入比较大量的气体，以进行强烈搅拌。此吹入气体量可根据金属熔液量、金属熔液深度等来决定。图8概略表示底吹气体量（一个底吹风口、1吨金属熔液的Nm3/min数）与金属熔液中的Cr升高速度的关系，由图可知，随着底吹气体量的增加，Cr升高速度即Cr还原速度上升，发生高效的还原反应。
为得到此种作用，希望使侧吹气体在炉的上下方向及水平方向尽量正确地冲击上述金属熔液隆起部（A），例如，在水平方向，根据如图3（a）及（b）所示的位置关系，设置底吹风口（1）及侧吹风口（2）较为理想。
侧吹气体除增加上述金属熔液的扩散作用外，还具有对形成二次燃烧区的炉渣进行搅拌的作用，关于这个问题留待后述。
本发明中所使用的侧吹气体及底吹气体限定为CO及惰性气体（N2、Ar等），不使用O2。这是基于下述原因：
首先，基本问题是如果使用O2作为侧吹气体，那么，为了还原Cr矿石而使之飞溅的金属熔液中的C就会与此O2发生反应，而阻碍由金属熔液中C所起的还原作用。另外，使用O2时，耐火材料的温度升高，就会产生耐火材料损耗的问题。
另外，如果使用O2作为底吹气体，那么，如上所述，就使在金属熔液中生成大量的CO气体，从而过于强烈地搅拌金属熔液，其结果，金属熔液飞溅到二次燃烧区（参见图2），金属熔液中C与后述的二次燃烧用O2反应而阻碍二次燃烧。除此以外，如使用O2，由于底吹风口等耐火材料的温度上升过高，就需要添加冷却气体（C3H8等），这也会使底吹气体量增加，引起强烈搅拌而极大地助长金属熔液飞溅的发生。关于进行N2底吹的本发明法与代替N2进行O2底吹的比较例，研究了实际二次燃烧比（实测）与设定二次燃烧比〔PcO2/（DcO2+矿石中O2）〕对比，其结果如图4所示，从图中可知，由于O2底吹二次燃烧受到阻碍。
还有，作为搅拌气体可以单独或混合使用CO和N2、Ar等惰性气体。
第二，从顶吹吹氧管（3）向金属熔液中吹入脱碳用O2的同时，要向炉渣中吹入二次燃烧用O2。顶吹吹氧管（3）备有脱碳用O2的喷嘴孔和二次燃烧用O2的喷嘴孔，二次燃烧用O2要从其供给用喷嘴孔向脱碳用O2外侧斜下方供给。
在本发明中，一面使二次燃烧区主要在炉渣内形成，一面使也实现高二次燃烧，这样，由于在炉渣中形成二次燃烧区，并且利用侧吹气体强烈搅拌炉渣，就可在确保高二次燃烧的同时，得到高的着热效率。因而，需要将上述二次燃烧用O2吹入炉渣中，以便主要在炉渣内形成二次燃烧区。
具体来说，顶吹吹氧管高度距炉渣和金属熔液液面的距离要设在适当的水平上。也就是说，顶吹吹氧管（3）的喷嘴孔高度可位于炉渣面上方或炉渣面下方，但是，如果其高度过高，二次燃烧区就不能在炉渣内形成，就会产生着热效率下降的问题，另外，如果吹氧管高度过低，就不能适当地形成二次燃烧区。
图5表示吹氧管尖端距炉渣面（起泡面）的高度与着热效率的关系，从图可知，如吹氧管高度距炉渣面过高，就不能得到良好的着热效率。图6表示侧吹气体量与着热效率的关系，由图可知，通过大量吹入侧吹气体，强烈搅拌炉渣层，即可得到良好的着热效率。
上述二次燃烧比由排放气中的气体成分比（CO+H2O）/（CO+CO2+H2+H2O）定义，在本发明中规定在此二次燃烧比为0.3以上的条件下进行上述还原处理。在本发明中，为能得到高着热效率，将二次燃烧比提高到上述0.3以上，即可得到高的还原处理性（还原速度），除此之外，通过提高二次燃烧比，还可以压低碳质材料（主要是焦炭）的添加量。其结果，可以减少碳质材料消耗定额，同时，由于金属熔液中的大部分P成分被碳质材料带入，所以可以达到降低金属熔液中P的目的。另外，如二次燃烧比增高，气化脱硫现象就会变活跃，金属熔液中的S也随之降低。从此观点出发，在本发明中规定二次燃烧比为0.3以上。图7表示在本发明方式的熔化还原中，炉内二次燃烧比与焦炭消耗定额、金属熔液中P成分及S成分的关系，通过将二次燃烧比提高到0.3以上，焦炭消耗定额得到抑制，并且，金属熔液中的P、S也随之适当降低。
上述熔化还原处理后，进行排渣，接着在同一炉内进行脱碳吹炼。此脱碳吹炼要在大气压下，按下列条件进行：
①从顶吹吹氧管（3）专门供给O2，不进行O2底吹。
②从顶吹吹氧管（3）不是供给纯O2，而是供给用惰性气体稀释的O2。
③从底吹风口（1）吹入惰性气体而进行强烈搅拌。
在历来已知的AOD法中，采用从炉底的风口吹入O2的方法，但根据本发明者们的研究已知，底吹O2是增大Cr氧化损失的大原因。也就是说，在O2底吹中，由于钢水静压增加，CO分压增高，其结果，脱碳反应受到阻碍，脱碳用O2使Cr氧化。因此，在本发明中不进行O2底吹，而从顶吹吹氧管（3）进行送氧。
但是，已知仅仅用纯O2进行顶吹不能适当地防止Cr氧化损失。这是因为脱碳反应在吹氧管送氧引起的火点中最激烈地发生，只送O2时，此部分的CO分压会变得非常高，其结果，脱碳反应受到阻碍，O2使Cr氧化。因此，在本发明中，用惰性气体（N2、Ar等）稀释的O2进行顶吹，由此降低火点的CO分压，而促进脱碳反应。还有，为缩短处理时间从顶吹吹氧管大量送入氧气较为理想。
再者，在本发明中，为促进金属熔液与顶吹O2的混合，要从底吹风口（1）吹入惰性气体（N2、Ar等），强烈搅拌金属熔液，通过此底吹惰性气体引起的强烈搅拌与由上述吹氧管吹入惰性气体稀释O2的顶吹相组合，抑制Cr氧化损失的高效的脱碳处理是可能的。
为了强烈搅拌金属熔液需要吹入大量的惰性气体。具体来说，为了将Cr氧化损失降到1%以下，需要底吹量为0.5Nm3/吨·分（吨·分为每1吨金属熔液·每分）以上的惰性气体，另外，为了将Cr氧化损失降到0.5%以下，需要底吹量为1Nm3/吨·分以上的惰性气体。但是，如果气体量过多，那么，金属熔液飞溅就恐怕要出现问题，因此，在本发明中吹入的气体量为0.5～5Nm3/吨·分，理想值为1～3Nm3/吨·分左右。图9表示本发明法中底吹气体量与Cr氧化损失的关系（金属熔液中〔C〕为0.05%左右的场合），通过底吹大量气体，O2可有效地用于脱碳反应，可适当地抑制Cr氧化损失。为了对比，表中还表示了历来脱碳法中底吹气体量与Cr氧化损失的关系，例如在AOD法等中Cr氧化损失对底吹气体量的比例非常大。
在上述脱碳吹炼中，为了更适当地防止Cr氧化损失，随着含碳量的降低，缩小送氧量是有效的。但是，一般来说在由顶吹吹氧管送氧中，用同一喷嘴缩小送氧量时从吹入压力下降方面考虑有一定限度，最多送氧量只能缩小到1/2左右。
对于这些问题，随着脱碳的进行，从吹炼中途逐渐提高顶吹气体中稀释用惰性气体的比例，伴随此过程缩小送氧量较为理想，由此可缩小送氧量而不会过低降低吹入压力。
因种惰性气体的增加与送氧量的缩小可以连续或分阶段进行。作为此气体吹入的具体情况，例如，平时从顶吹吹氧管吹入的气体量（O2+N2或Ar）为3Nm3/吨·分，并且，可采取如下根据含C量缩小送氧量等的方法：
C：3%以上 ……3～4Nm3/吨·分
C：2%～3% ……2～3Nm3/吨·分
C：0.5%～2% ……1～2Nm3/吨·分
C：＜0.5% ……1Nm3/吨·分
还有，吹炼中的金属熔液中的〔C〕可由累积送氧量进行推定或利用吹炼中采样金属熔液的凝固温度测定法等知道。
以上为本发明的详细内容，在实际实施本发明时，通常有如下工序：
装入-造渣·升温-Cr矿石熔化还原-排渣-脱碳-出钢水
这里所谓装入工序意味着装入铁水等Fe源，在炉内形成金属浴。在造渣·升温工序中，要向金属浴中吹氧和装入碳质材料、助熔剂等，在形成成为Cr矿石还原区的炉渣的同时，将浴温提高到还原所需要的温度。在Cr矿石熔化还原工序中，向浴中依次投入Cr矿石、碳质材料、助熔剂。在此工序后期，不投入Cr矿石，而完成后期还原，在金属熔液中的Cr浓度达到目标值时结束还原处理。
实施例1
使用转炉型熔化还原炉，装入3.7t铁水后，装入Cr矿石、焦炭及助熔剂，进行熔化还原，得到5.5t18%Cr铁水。接着，排渣后，进行脱碳吹炼，制造不锈钢钢水。图10表示此时的铁水中Cr、C浓度、浴温、二次燃烧比OD等的变化，以及由吹氧管吹入的氧气量、原料装入量。
与图12（a）及（b）所示历来方式的处理时间相比，本实施例熔化还原的处理时间（从还原开始到结束的时间）如图11所示。还有，历来方法（1）是从顶吹吹氧管顶吹微粉碳及O2，而从底吹风口吹入搅拌气的方法，历来方法（2）是从顶吹吹氧管向炉渣上吹入O2，同时，分别从底吹风口吹入N2，从侧吹风口吹入N2、O2的方法，具体操作条件如下：
历来方法（1）
顶吹O21700Nm3/hr（后期还原期）
底吹N2350Nm3/hr（后期还原期）
铁水 10t
Cr矿 4600kg（从吹氧管装入）
碳质材料 6700kg（从吹氧管装入）
历来方法（2）
顶吹O21000Nm3/hr（后期还原期）
底吹N2120Nm3/hr（后期还原期）
侧吹N2350Nm3/hr（后期还原期）
铁水 5t
Cr矿（粉矿石） 5000kg（顶装）
碳质材料 3200kg（顶装）
根据图11、历来方法（2）其Cr浓度只有6～7%，另外，在历来方法（1）中，虽然Cr浓度达到目标值18%，但处理时间需要120分钟。与此不同，根据本发明，在历来方法（1）的约一半时间60分钟的处理时间内即达18%Cr，表示出本发明具有非常优良的处理性能。
再者，研究了Cr升高速度与本发明中的纯Cr投入速度（换算为纯Cr量的Cr矿石的投入速度）的关系，其结果如图13所示，由图可知，较之历来方法（1）、（2）可得到高的Cr升高速度。
关于脱碳，在本实施例中，脱碳处理约40分钟即将C从6.7%降至0.038%，尽管脱碳到如此低的程度，但Cr的氧化损失仍非常低，为0.5%左右。
改变金属熔液的脱碳水平实施本发明（条件与图10基本相同），研究了其脱碳水平与Cr氧化损失的关系。图14表示与历来方法（AOD法、LD-OB法）相比的结果，从图可知，在本发明例中，即使在低碳区，Cr氧化损失亦被抑制得很低。
如本发明所述，在同一炉内连续进行熔化还原与脱碳处理的方法中，在脱碳处理前，需要排出因熔化还原而大量产生的炉渣。
使容器倾斜，炉渣从炉口排出，但在此种自然排渣中，炉底部附近的炉渣难以排出，如强行排出，就会使金属熔液流出，造成很大的原材料损失。
因此，在本发明中，在上述熔化还原处理后排渣时，要使炉体倾斜以便侧吹喷嘴向下，一面从侧吹喷嘴吹入气体，一面排出炉渣。
图15是表示排渣法的一例。
图15的（Ⅰ）是熔化还原结束的状态，（A）是金属熔液，（B）是炉渣。由此状态使炉体倾斜进行排渣，但在本发明中，如（Ⅱ）、（Ⅲ）所示，使炉体倾斜以使侧吹喷嘴（2）在下面，并且一面从侧吹喷嘴（2）吹入气体（通常为N2等惰性气体），一面排出炉渣（B）。这样，炉底的炉渣面变高，只有炉渣被顺利而适当地从炉口推出。
图16及图17是使用适于更顺利排出炉渣的炉体的例子。其中，图16是使用炉口下部有排渣口（4）的炉体的例子。图17是在排渣侧的炉口设堰（5），以防止金属熔液（A）流出的例子。
根据以上排渣方法，就可以顺利而适当地只排出炉渣。一般来说，使炉体倾斜仅进行自然排渣的场合，残留炉渣量为40～50kg/吨金属熔液，与炉渣一起排出的金属熔液量为10kg/吨金属熔液，与此不同，根据本发明法，残留炉渣量可小于5kg/吨金属熔液，金属熔液排出量也可抑制到小于1kg/吨金属熔液。
再者，历来的脱碳吹炼是在形成大量的炉渣条件下进行的，但关于此炉渣量本身对Cr氧化损失的影响，特别是在定量方面还未进行过详细研究。
对此，本发明者们着眼于如此大量形成的炉渣，研究了炉渣量与Cr氧化损失的关系。其结果发现在脱碳吹炼中炉渣量与Cr氧化损失之间有密切的相关关系，通过一面较低地抑制炉渣量，一面进行吹炼，具体来说，通过一面将炉渣量控制在50kg/吨金属熔液以下，一面进行脱碳吹炼，就可有效地降低Cr氧化损失。
在本发明中，通过将炉渣量抑制在上述范围，而Cr氧化损失所以降低可认为是由于下述原因，也就是说，在脱碳处理中，顶吹O2使下述反应发生：
（金属熔液中） （气体）
（金属熔液中） （炉渣）
根据上式（1）及（2）式，下式（3）成立：
（炉渣） （金属熔液中） （金属熔液中） （气体）
由上式可知，由于上述顶吹O2生成的Cr2O3被金属熔液中C所还原。
在这里，为了使还原作用即上式（3）的反应向右方向进行，提高炉渣中的Cr2O3浓度是重要的。减少炉渣总量对提高此Cr2O3浓度是有效的，据此易发生上式（3）的反应，结果促进Cr2O3的还原，有效地降低Cr损失。另外，由于构成炉体耐火材料（镁铬砖、镁碳砖、镁白云石等）的MgO熔损，在炉渣中含有10～30%左右的MgO，此MgO与Cr2O3结合生成难熔化的MgO·Cr2O3尖晶石，所以，如果炉渣量增多，由于这一点，熔化在炉渣中的Cr2O3浓度也下降，而难以得到还原作用。
而且，已知：由于此炉渣量减少而降低Cr氧化损失的效果在炉渣量为50kg/吨金属熔液以下进行吹炼处理时极为明显。
另外，在实施此方法时，应进行脱碳的铁水中的〔Si〕、〔S〕量尽量低对控制（降低）炉渣量当然是有利的，关于这一点，因为本发明的基本脱碳方式可以较低地抑制Fe-Si等还原剂添加量，所以，炉渣量的控制也较容易。
脱碳处理例1
使用转炉型容器，在各种炉渣量的水平下将5.5吨18%Cr铁水进行脱碳处理。再者，脱碳处理采用在从顶吹吹氧管顶吹用N2稀释的脱碳用O2的同时，从底吹风口（1）吹入N2的方法进行实施，将金属熔液进行约40分钟脱碳，将C从6.5%降至0.03%。图18表示当时的气体吹入量。
图19是表示本实施例中得到的炉渣量与Cr氧化损失的关系，随着炉渣量减少，Cr氧化损失亦减少，从图中可知，特别是在炉渣量≤50kg/吨金属熔液（理想值≤40kg/吨金属熔液）时其Cr氧化损失明显下降。
本发明者们在利用上述脱碳吹炼制造低氮不锈钢时，作为脱碳时的搅拌用气体以使用N2为前提下，对钢水的脱氮方法进行了研究。结果发现在脱碳结束后，投入Fe-Si、Al等脱氧剂，利用底吹大量Ar进行清洗处理对钢水脱氮是非常有效的。
一般来说，脱碳结束后为了还原炉渣中的Cr及脱氧目的而向钢水中投入Fe-Si或Al等，但在本发明中，在投入此种脱氧剂的同时，利用Ar进行底吹搅拌，这样做除Cr还原及脱氧外，钢中N亦被有效除去。这是因为通过Fe-Si等脱氧剂的投入，随着钢水脱氧（从70～150ppm→50ppm以下），N变为易放出状态，通过用Ar进行搅拌，N易从钢中放出，而完成钢的脱氮。
上述底吹Ar通常为0.5～5Nm3/分·吨钢水，理想值为1～3Nm3/分·吨钢水，底吹5～10分钟左右。
另外，为了更低地控制钢中N量，除进行上述脱氮清洗处理外，作为脱碳吹炼时的底吹气体，虽然使用N2，但作为脱碳用O2的稀释气体，使用Ar气较为理想。在脱碳吹炼中，因为在吹氧管的火点部分N的吸收最激烈，所以，如将N2用作稀释气体，那么大量N就会溶入金属熔液中。但是，因Ar的价格比N高，所以在此方法中只用较少量的Ar作为稀释气体，即可有效地抑制氮浓度的上升。而且，要在此种脱碳吹炼结束后，进行上述脱氮处理。
还有，本发明者们发现，关于钢中N，在脱碳活跃期（吹炼前期）钢中N含量低，但从脱碳进行中并脱碳速度下降期（吹炼后期）开始，钢中N明显上升。这是因为由于脱碳反应而发生的CO气体吸收钢中N而放出的缘故。
在这里，钢中〔C〕浓度愈高，脱碳速度愈快，因此，脱碳用O2的稀释气体进而作为底吹气体，开始使用N2气，脱碳中间，从钢中〔C〕变低时起将N2换为Ar继续脱碳，可以适当降低制造成本。
也就是说，此方法是通过从顶吹吹氧管顶吹用N2稀释的脱碳用O2，同时从底吹风口吹入N2，强烈搅拌铁水，而开始脱碳吹炼，在脱碳中间将脱碳用O2的稀释气体由N2换为Ar，该吹炼结束后，投入Fe-Si或Al等脱氧剂，利用底吹Ar搅拌钢水。
再一个方法是通过从顶吹吹氧管顶吹用N2稀释的脱碳用O2，同时从底吹风口吹入N2强烈搅拌铁水，而开始脱碳吹炼，在脱碳中间，将金属熔液搅拌用底吹气体及脱碳用O2的稀释气体由N2换为Ar，该吹炼结束后，投入Fe-Si或Al等脱氧剂，利用底吹Ar搅拌钢水。
在这里，脱碳用O2的稀释气体及底吹气体由N2换为Ar的更换时期，根据钢水中〔C〕量进行选择较为理想，具体来说，如图21所示，钢水中〔C〕量在0.8～2.0%（重量）的范围内将N2换为Ar较为理想。如果上述更换时期过早就必须使用大量昂贵的Ar，成本增高。因此，在钢水中〔C〕达到2.0%（重量）以下时进行更换较为理想。另一方面，如果更换时期过晚（C浓度过低），如图21所示，不能得到充分的脱氮效果，因此，在钢水中〔C〕为0.8%（重量）以上时进行更换较为理想。
脱碳处理例2
使用备有顶吹吹氧管及底吹风口的转炉型容器，采用以下（A）～（E）的方法，将高Cr铁水进行脱碳吹炼后，进行Ar清洗（投入Fe-Si+底吹Ar），制得18%Cr、0.05%C的不锈钢钢水：
（A）脱碳吹炼
顶吹气体：O2+N2（稀释）
底吹气体：N2（2Nm3/分·吨钢水）
Ar清洗
底吹气体：Ar（0.1Nm3/分·吨钢水）
（B）脱碳吹炼
顶吹气体：O2+N2（稀释）
底吹气体：N2（2Nm3/分·吨钢水）
Ar清洗
底吹气体：Ar（0.5Nm3/分·吨钢水）
（C）脱碳吹炼
顶吹气体：O2+N2（稀释）
底吹气体：N2（2Nm3/分·吨钢水）
Ar清洗
底吹气体：Ar（1Nm3/分·吨钢水）
（D）脱碳吹炼
顶吹气体：O2+N2（稀释）
底吹气体：N2（2Nm3/分·吨钢水）
Ar清洗
底吹气体：Ar（2Nm3/分·吨钢水）
（E）脱碳吹炼
顶吹气体：O2+Ar（稀释）
底吹气体：N2（2Nm3/分·吨钢水）
Ar清洗
底吹气体：Ar（2Nm3/分·吨钢水）
图20表示底吹Ar气量对Ar清洗中脱氮速度的影响。由图可知，在任何场合，利用Ar清洗都可有效地达到钢水的脱氮，特别是在底吹Ar气量为2Nm3/分·吨钢水的（D）的场合，清洗时间4～5分钟基本即达到目标值：N为500～600ppm。另外，脱碳时使用Ar作为O2的稀释气体的（E）的场合，脱碳结束时N浓度约为（A）～（D）时的一半，即1000ppm左右，因此，进行更短时间的Ar清洗即达上述目标值。
脱碳处理例3
使用备有顶吹吹氧管及底吹风口的转炉型容器，采用以下（1）、（2）的方法，将高Cr铁水进行脱碳吹炼后，进行Ar清洗（投入Fe-Si+底吹Ar），制得18%Cr、0.05%C的不锈钢钢水：
（1）脱碳吹炼 顶吹气体：
作为脱碳用O2的稀释气体，在脱碳初期使用N2，在吹炼中间钢水中各种〔C〕值时将N2换为Ar。
Ar清洗 Ar供给：
Ar供给量为2Nm3/分·吨钢水，供给时间为5分钟。
（2）脱碳吹炼 顶吹气体：
作为脱碳用O2的稀释气体及底吹气体，脱碳初期使用N2，在吹炼中间钢水中各种〔C〕值时将N2换为Ar。
Ar清洗 Ar供给
Ar供给量为2Nm3/分·吨钢水，供给时间为5分钟。
图21是表示脱碳用O2的稀释气体及底吹气体的气种更换时期对脱碳吹炼结束时钢水中〔N〕的影响。
表1表示Ar清洗后钢水中〔N〕浓度（脱碳吹炼中在钢水中〔C〕为1%时，将N2换为Ar），从表1可知，利用本发明可以很容易地得到含N量在200ppm以下的低N不锈钢。
表1符号脱碳吹炼后钢水中［N］Ar清洗后钢水中［N］（1）（2）500ppm150ppm130pp50ppm
本发明可适用于由Cr原矿石和Cr球团矿等Cr原料直接并连续制造不锈钢钢水的工序。