JPH02247326A

JPH02247326A - 脱ガス精錬方法及び脱ガス精錬用浸漬管

Info

Publication number: JPH02247326A
Application number: JP6854789A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Inoue; 茂井上; Tsutomu Usui; 碓井　務; Shinobu Miyahara; 忍宮原; Yoshikatsu Furuno; 好克古野
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1989-03-20
Filing date: 1989-03-20
Publication date: 1990-10-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、ＲＨ脱ガス槽及び溶鋼鍋の間にて溶鋼を循
環させつつ脱ガス処理する脱ガス精錬方法及びこれに用
いられる脱ガス精錬用浸漬管に関する。

［従来の技術］近時、炭素含有量を極微量に調整した極低炭素鋼の需要
が高まり、これを迅速かつ安定に溶製する技術が要望さ
れている。このような背景から、溶鋼を効率よく脱炭す
る技術として、ＲＨ脱ガス精錬が注目されている。

このため、従来からＲＨ脱ガス精錬の脱炭速度を向上さ
せるために、処理溶鋼の環流量を増大化することが検討
されている。

従来のＲＨ脱ガス槽は、その下部に着脱可能の１対の管
を有しており、これら１対の管を溶鋼に浸漬して減圧状
態の槽本体内に溶鋼を吸い上げ、一方の浸漬管に不活性
ガスを吹込むことにより脱ガス槽及び溶鋼鍋の間にて溶
鋼を循環させつつ脱ガス処理するようになっている。従
って、処理溶鋼の環流量の増大化を図るためには、ガス
吹込み量を増やすか、又は浸漬管の溶鋼通流断面積を大
きくする必要がある。しかし、ガス吹込み量の増加は技
術的に限界がある。結局、従来の溶鋼環流量の増大化技
術の方向として、浸漬管の溶鋼通流断面積を拡大化する
ことが種々検討されている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、従来のＲＨ脱ガス槽においては、浸漬管
（上昇管及び下降管）と脱ガス槽本体とがそれぞれフラ
ンジ接続されており、上昇管及び下降管のフランジ継手
が相互に干渉しあい、脱ガス槽本体の径を一定とした場
合に、浸漬管の溶鋼通流断面積を拡大化するには限界が
あった。

このような溶鋼環流量の増大化技術として、特開昭５９
−８５８１５号公報に記載された発明がある。これによ
れば、１対の浸漬管の断面形状をそれぞれ楕円とし、楕
円短軸が脱ガス槽中心に向くような配置として浸漬管相
互の干渉を回避し、溶鋼通流断面積を拡大化している。

しかしながら、上記の浸漬管は、真円のものに比べてそ
の強度及び耐久性に劣り、短寿命である。

また、上記浸漬管は特殊形状であるため、製造コスト及
び保守コストが高く、その製造が一般に困難である。

また、従来のＲＨ脱ガス処理技術においては、上昇管の
みにガスを吹込むので、上昇管の内壁耐火物の損耗が下
降管より著しく進行し、上昇管と下降管とを定期的に入
替えて使用する必要がある。

また、上昇管の損耗が著しいので、全体として耐火物コ
ストが上昇するという欠点がある。

このような欠点を解消するために、特開昭５６−３５７
１４号公報に記載の脱ガス精錬方法のように、処理中に
溶鋼流を逆・転させることが知られている。しかしなが
ら、この従来技術においては、溶鋼環流量の増大化のた
めにガス吹込み量を増加させると、内壁耐火物の損耗量
が増大し、溶鋼環流量の増大化に限界があるという不都
合がある。

この発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって
、溶鋼環流量の増大化を図ることができると共に、浸漬
管の寿命延長を図ることができる脱ガス精錬方法および
脱ガス精錬用浸漬管を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］この発明に係る脱ガス精錬方法は、脱ガス槽本体に溶湯
を吸い上げるための上昇部と、吸い上げた溶湯を返戻す
るための下降部とを一体に形成すると共に、前記上昇部
及び下降部の間に仕切りを設け、前記上昇部にガスを吹
込み、溶湯を上昇部から下降部に向かって循環させる第
１のガス吹込み工程と、前記下降部にガスを吹込み、溶
湯流を逆転させる第２のガス吹込み工程と、を有するこ
とを特徴とする。

また、この発明に係る脱ガス精錬用浸漬管は、第１のガ
ス吹込み手段によりガスを吹込み、脱ガス槽本体に溶湯
を吸い上げる上昇部と、前記上昇部と一体に形成され、
脱ガス槽本体に吸い上げた溶湯を返戻する下降部と、前
記上昇部及び下降部を仕切る仕切りと、を有し、前記下
降部にガスを吹込むための第２のガス吹込み手段を設け
、この第２のガス吹込み手段が前記第１のガス吹込み手
段と同等又はそれ以上のガスを吹込みうるように構成さ
れていることを特徴とする。

［作用］この発明に係る脱ガス精錬方法及び脱ガス精錬用浸漬管
においては、上昇部と下降部とを一体に形成し、両者の
間に仕切りを設けであるので、上昇部及び下降部が仕切
りを介して隣接することとなり、両者を大径化すること
が可能となる。このため、上昇部及び下降部における溶
湯通流のための有効断面積が拡大し、溶湯の環流量が増
大化する。更に、ガス吹込みを上昇部から下降部へ切替
えて、次回のチャージでは溶湯の循環方向を逆転させる
ので、上昇部の耐火物の損耗が抑制される。

［実施例］以下、添付の図面を参照してこの発明の実施例について
具体的に説明する。

第２図に示すように、脱ガス槽１０が取鍋２の上方に位
置し、脱ガス槽下部の浸漬管２０が取鍋自溶鋼３に浸漬
されている。取鍋２は、台車に搭載され、図示しないリ
フティング装置により台車ごと昇降されるようになって
いる。なお、取鍋自溶鋼３は溶融スラグ４により覆われ
ている。脱ガス槽１０は、建屋に固定されており、その
上部に排気口１２を有する。この排気口１２は、排ガス
装置（図示せず）に連通され、脱ガス槽１０内部のガス
が排気されるようになっている。なお、脱ガス槽の本体
１１は、上部本体１１ａと下部本体１１ｂとからなり、
両者がフランジ継手１３により着脱可能に接続されてい
る。また、脱ガス槽本体１１及び浸漬管２０上部が鉄皮
１５で覆われている。

第１図は、脱ガス槽下部を拡大した縦断面図である。浸
漬管２０は、外周部２２と、内部を上昇部３０と下降部
３２とに仕切る仕切り２６とを有する。上昇部３０の溶
鋼通流路に第１のガス吹込み管２１が連通し、不活性ガ
スが吹込まれるようになっている。一方、第２のガス吹
込み管３４が、下降部３２の溶鋼通流路に連通し、それ
ぞれからガスが吹込まれるようになっている。この場合
に、第２のガス吹込み管３４は下降部３２の下端近傍に
て開口している。

第３図は、浸漬管２０の横断面図である。浸漬管２０の
外周部２２では、円筒状の芯材２４の内側に耐火レンガ
２８が張付けられ、芯材２４の外側にキャスタブル２３
が所定の厚さに設けられている。また、仕切り２６では
、芯材２７の両面に耐火レンガ２８が張付けられている
。この場合に、芯材２４，２７に厚さ数ミリ乃至１０数
ミリの鉄板を、耐火レンガ２５．２８に耐スポーリング
性に優れたクロムマグネシア質レンガを、キャスタブル
２３に高アルミナ質キャスタブルを用いることが好まし
い。下記に浸漬管２０の各部のサイズの一例を示す。

仕切り２６の厚さＴ；５０ｅ層上昇部３０及び下降部３２の溶鋼通流路の半径Ｒ；９５ｃａなお、仕切り２６の厚さＴは、溶鋼通流断面積の減少を
抑える一方で、連続使用における耐溶損性を考慮し、３
０〜８０ｃｍの範囲とすることが望ましい。

次に、第１図および第２図を参照しながら、上記脱ガス
槽を用いて極低炭素鋼を溶製する場合について説明する
。

炭素濃度［Ｃ］が約３００　ｐｐｍの転炉溶鋼を取鍋２
に受鋼し、これを脱ガス処理設備に搬送する。

溶鋼３の量は約２５０トンである。取鍋２をリフトし、
取鍋自溶鋼３に浸漬管２０を浸漬し、脱ガス槽１０の内
部を所定の圧力まで減圧する。これにより、溶鋼３が脱
ガス槽１０内に吸い上げられる。次いで、ガス吹込み管
２１を介して上昇部３０の溶鋼通流路に、所定流量のア
ルゴンガス、例えば、毎分４００ＯＮ１１の流量のアル
ゴンを吹込む。これにより溶鋼３の見掛けの比重が低下
し、溶鋼３がガス気泡と共に上昇部３０の通流路内を上
昇する。上昇部３０上方の場面が盛上がり、スプラッシ
ュが発生し、溶鋼中［Ｃ］が［０］と反応してＣＯガス
またはＣＯ□ガスとなり、これが排気される。一方、こ
のとき、下降部の第２のガス吹込み管３４からは羽目へ
の目詰りを防止するため、少量のガス、例えば毎分５０
０〜１００ＯＮｊ７の流量のアルゴンガスを吹込む。

第４図に示すように、例えば、次回のチャージでは、第
２のガス吹込み管３４に毎分４００ＯＮＩの流量のアル
ゴンガスを、第１のガス吹込み管２１に毎分５００〜１
００ＯＮＮの流量のアルゴンガスをそれぞれ供給し、下
降部３２へ吹込む。

これにより、溶鋼流が逆転し、上昇部３０の内壁を激し
く叩いていたアルゴンガス気泡による耐火物の損耗が大
幅に緩和される。

次に、第４図及び第５図を参照して、実施例の効果につ
いて説明する。

第４図は、横軸にアルゴンガス吹込み量をとり、縦軸に
溶鋼環流量をとって、両者の関係について本発明と従来
とを比較した結果を示すグラフ図である。図中、曲線Ａ
は本発明の結果を、曲線Ｂは従来の結果をそれぞれ示す
。図から明らかなように、アルゴンガス吹込み量を同一
量とした場合に、本発明のほうが従来より溶鋼環流量が
大幅に増加する。

第５図は、横軸に脱ガス処理時間をとり、縦軸に溶鋼の
炭素含有ｊ！　［Ｃ］をとって、両者の関係について調
査した結果を示すグラフ図である。図中、曲線Ｃは溶鋼
環流量を毎分１５０トンとした従来の結果を、曲線りは
溶鋼環流量を毎分３００トンとした本発明の実施例の結
果をそれぞれ示す。

図から明らかなように、溶鋼環流量を毎分３００トンと
すると、［Ｃ］を１ｏｐｐ−以下まで低減することがで
き、溶鋼を極低炭素鋼の領域に迅速に脱炭することがで
きた。

なお、上記実施例によれば、上昇部の寿命により規定さ
れている浸漬管の寿命を、従来の溶鋼流を逆転しない場
合では５０チヤージであったが、これを１００チヤージ
まで延長することができた。

このため、浸漬管全体に要する耐火物コストを大幅に低
減することができた。

［発明の効果］この発明によれば、浸漬管の溶鋼通流断面積が拡大化し
、従来よりも溶鋼環流量を大幅に増大化することができ
る。例えば、従来型の１対の浸漬管では最大２５５０ｃ
シまでの溶鋼通流断面積しかとれなかったが、本願発明
の浸漬管では上昇部及び下降部の溶鋼通流断面積を合計
すると約１４１６９ｃｄにも達し、従来の５．６倍もの
溶鋼通流断面積が確保される。この結果、脱ガス精錬の
脱炭速度が飛躍的に大きくなり、炭素含有量が数ｐｐｍ
乃至数１０ｐｐ−レベルの極低炭素鋼を迅速かつ安定に
製造することができる。

また、この発明によれば、各チャージごとに溶鋼流を逆
転させることができ、かつ、浸漬管が単純形状であるの
で、耐久性に優れ、長寿命の浸漬管を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に係る脱ガス精錬用浸漬管を
示す縦断面図、第２図は脱ガス槽の模式図、第３図は浸
漬管の横断面図、第４図はこの発明の実施例に係る脱ガ
ス精錬用浸漬管を示す縦断面図、第５図及び第６図はこ
の発明の詳細な説明するためのグラフ図である。１０；脱ガス槽、２０；浸漬管、２１．３４゜ガス吹込
み管、２２；外周部、２６；仕切り、３０；上昇部、３
２；下降部

Claims

【特許請求の範囲】

（１）脱ガス槽本体に溶湯を吸い上げるための上昇部と
、吸い上げた溶湯を返戻するための下降部とを一体に形
成すると共に、前記上昇部及び下降部の間に仕切りを設
け、前記上昇部にガスを吹込み、溶湯を上昇部から下降
部に向かって循環させる第１のガス吹込み工程と、前記
下降部にガスを吹込み、溶湯流を逆転させる第２のガス
吹込み工程と、を有することを特徴とする脱ガス精錬方
法。
（２）第１のガス吹込み手段によりガスを吹込み、脱ガ
ス槽本体に溶湯を吸い上げる上昇部と、前記上昇部と一
体に形成され、脱ガス槽本体に吸い上げた溶湯を返戻す
る下降部と、前記上昇部及び下降部を仕切る仕切りと、
を有し、前記下降部にガスを吹込むための第２のガス吹
込み手段を設け、この第２のガス吹込み手段が前記第１
のガス吹込み手段と同等又はそれ以上のガスを吹込みう
るように構成されていることを特徴とする脱ガス精錬用
浸漬管。