JPH0266108A - 転炉吹錬制御方法 - Google Patents

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】 ［ａ業上の利用分野］ 本発明は、転炉吹錬において発生するスロッピングをタ
イミング良く効果的に低減することによって吹錬の安定
化を図る転炉吹錬制御方法に関するものである。

［従来の技術］ 溶銑中には多量の不純金属元素が含まれているので、製
鋼段階でこれらを酸化除去（精錬）して成分調整する必
要がある。そしてこの成分調整にはスラグが利用されて
おり、その目的を有効に達成するにはスラグを滓化させ
ることが必要である。

しかしながらスラグの滓化が十分である場合には、スラ
グフォーミング現象が起こり易くなり、酸素吹錬の際に
処理炉の炉口からスラグが溢れ出てくる所謂スロッピン
グ現象が発生する。

この様なスロッピングが発生すると、転炉操業において
は下記に示す様な不都合が生じる。

■スラグと共に溶鋼が溢れ出ることによる鉄歩留まりの
低下。

■スロッピング現象から排ガス回収ダクトを守る為に該
ダクトを炉口から後退離反することにより生じる排ガス
回収率の低下。

■炉口に地金が付着することによって生じる転炉操業へ
の支障。

この様な不都合を解消する為、転炉吹錬におけるスロッ
ピング抑制方法として、これまで（１）底吹ガス流量の
調整、（２）上吹酸素流量の調整、（３）フォーミング
鎮静剤の添加（例えば特公昭５５−５１４９０号）等の
技術が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ 木発明者らは、上記（１）〜（３）の各方法について検
討したところ、次の様な知見が得られた。

元来（１）の方法は底吹ガス流量を増加させてスラグ−
メタル反応を活発にし、スラグ中のＦｅＯを低下させて
フォーミングスラグの低粘性化を抑え、スロッピングの
鎮静を図ろうとするものである。しかしながらこの方法
はスラグ性状を直接的に抑制するものではないので、ス
ロッピング抑制効果は小さい。

次に（２）の方法は、送酸速度を低下させて、フォーミ
ングの原因となるｃｏガスの発生を低減し、スロッピン
グの鎮静を図ろうとするものである。しかしながら送酸
量変更による迅速なスロッピング抑制は難しく、吹錬中
に突発的に発生するスロッピングを未然に防ぐことは不
可能であるという問題がある。特に高炭素鋼の吹錬の場
合に、送酸量を低減させるとソフトブローになり、スラ
グ中のＦｅＯを増加させてスロッピングの発生を助長す
るという懸念がある。

更に、上記（３）の方法は有機質物質、　Ｎａ２Ｇｏ、
。

無機質酸化物等からなるフォーミング鎮静剤を投入する
ことによってフォーミングスラグ中でガスを発生させて
破泡し、ガス抜きを行なうことによってフォーミングス
ラグの鎮静を図るものである。この方法は一時的なフォ
ーミング鎮静効果の点では優れているものの、スラグ組
成を変化させるものではないのでスロッピング抑制の為
にはフォーミング鎮静剤を断続的に投入する必要があり
、該鎮静剤原単位増加によって溶製コストがアップする
という問題がある。

本発明はこうした状況のもとでなされたものであって、
その目的とするところは、転炉吹錬において発生するス
ロッピングをタイミング良く効果的に低減し、吹錬の安
定化を図り得る転炉吹錬制御方法を確立することにある
。

［課題を解決する為の手段］ 上記目的を達成し得た本発明とは、上底吹きによる高炭
素鋼の転炉吹錬に際し、上吹きランスがフォーミングス
ラグより受ける荷重を計測し、この荷重値より推定した
フォーミング高さに基づいて黒鉛の添加量及び底吹きガ
ス流量を調整することによって転炉のスロッピングを抑
制し、吹錬の安定化を図るところに要旨を有する転炉吹
錬制御方法である。

尚上記構成は上底吹きによる高炭素鋼の転炉吹錬に際し
ては有効であるが、上吹きまたは上底吹きによる低炭素
鋼の転炉吹錬に際してはそのまま通用できるものではな
く、この場合には前記推定フォーミング高さに基づいて
黒鉛の添加量及び上吹き酸素流量を調整する様な構成を
採用する必要があるし請求項（２）］。

［作用］ 転炉吹錬におけるスロッピング現象は、造滓剤として添
加したＣａＯ系の副原料がスラグの滓化とともにＳ　ｉ
　Ｏ２，Ｆｅｄ、ＭｎＯ等と結合して低融点物質を形成
すると共に、滓化状態にあるスラグ中のＦｅｄ、ＭｎＯ
量が上昇してスラグの粘性を低下し、溶銑中の炭素が酸
化されてＣＯガスを発生して前記低融点スラグが発泡し
、それが破泡することなくフォーミング化して炉口から
噴出する現象である。

本発明者らは、この様なスロッピング現象を抑制する具
体的手段を解明する為各種溶銑を対象として鋭意研究を
重ねた。

まず本発明者らは、脱燐溶銑を用いた高炭素鋼の転炉吹
錬において、スロッピングが発生する時期および発生時
のスラグ組成の調査を行なフた。

その結果スロッピングが発生する時期は、第１図に示す
様に吹錬中期から後期のスラグの滓化が進行した時期で
あることが判明した。またスロッピング発生時のスラグ
組成は、第１表に示す様にＦｅＯが高い低粘性のスラグ
であることが判明した。

第 表 これらの知見に基づき本発明者らが更に検討した結果、
高炭素鋼の転炉吹錬においては、ガス発生による破泡効
果とスラグ中のＦｅＯを低下させる（スラグの還元）効
果を合わせ持つ黒鉛の添加を行ない、それと同時にスラ
グ−メタル反応を活発にしてスラグ中のＦｅＯを低下さ
せる目的で底吹ガス流量を増加させることがスロッピン
グ発生を抑制する手段として極めて有効であることを見
出した。

尚転炉のスロッピングを抑制し、吹錬の安定化を図る為
には、その前提として、スロッピング現象の予知（即ち
スラグフォーミング現象の状況把握）を行なうことが必
要である。本出願人はこうした技術として、特開昭６３
−６５０１２号に示す様な技術を既に提案している。こ
の技術は、上吹きランスがフォーミングスラグより受け
る荷重を計測し、この荷重値よりフォーミング高さを推
定するものである。従って高炭素鋼の転炉吹錬を行なう
に当たっては、上記公知技術をそのまま適用し、推定し
たスラグフォーミング高さに基づいて黒鉛の添加量及び
底吹きガス流量を調整すればよい。

次に本発明者らは、通常の溶銑を用いた低炭素鋼の転炉
吹錬において、スロッピングが発生する時期および発生
時のスラグ組成の調査を行なった。その結果スロッピン
グが発生する時期は、第２図に示す様に主として吹錬初
期から中期にかけてであることが判明した。尚この期間
は第３図に示される如く、［Ｓｉ３吹きから脱炭最盛期
に移行するガス流量が著しく増加する時期でもある。

一方スロツピング発生時のスラグ組成は、第２表に示す
様に塩基度が低くＦｅＯも比較的高くなって低粘性のス
ラグであることが判明した。

刀 表 この知見を得て本発明者らが更に検討した結果、低炭素
鋼の転炉吹錬においては、前述した効果を持つ黒鉛の添
加と共に、フォーミングの原因となるＣＯガスの発生を
低減させる為に送酸速度（上吹き酸素流量）を低下させ
ることが、スロッピング発生を抑制する手段として極め
て有効であることを見出した６尚低炭素鋼の転炉吹錬を
行なうに当たっても、前述した様なスラグフォーミング
高さ推定方法をそのまま適用し、この結果に基づいて黒
鉛の添加量及び上吹き酸素流量を調整すればよい。

以下本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、下
記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・
後期の趣旨に徴して設計変更することはいずれも本発明
の技術的範囲に含まれるものである。

［実施例コ 実施例１ 下記第３表に示す成分の脱燐溶銑を用いて、第４表に示
す成分の高炭素溶鋼を得る為の転炉吹錬を行ない、本発
明方法に従って転炉のスロッピングを抑制した。このと
きの制御過程は第４図に示す通りである。尚第３表中ｒ
ＨＭＪとは、溶銑配合量（）ｌｏｔ　Ｍｅｔａｌ　Ｒａ
ｔｉｏ　）を意味する。又比較例として第４図に示した
制御過程と同様にして、（１）底吹きガス流量の調整、
（２）黒鉛の添加、（３）フォーミング鎮静剤の添加、
等の各方法を単独で実施した場合のスロッピング抑制効
果についても調査した。

第　　　３　　　表 第 表 第５図および第６図はその結果を示すものであり、第５
図はフォーミングレベルの変化（）オーミングの抑制効
果）を、第６図はスロッピングの低減率を夫々示してい
る。尚第６図において「従来」とはスロッピング現象の
予知を行なうことなく、スロッピング発生時にフォーミ
ング鎮静剤にてスロッピングを抑制した場合を意味し、
比較例としては底吹きガス流量を増加した場合について
のみ示した。

これらの結果から明らかな様に、高炭素鋼の転炉吹錬の
際には、本発明方法に従って黒鉛の添加及び底吹ガス流
量の調整を行なうことは、フォーミングレベルの低下に
極めて有効であり、スロッピング発生率も著しく低くす
ることができるのがよく分かる。

実施例２ 下記第５表に示す成分の溶銑を用いて、第６表に示す成
分の低炭素溶鋼を得る為の転炉吹錬を行ない、本発明方
法に従って転炉のスロッピングを抑制した。このときの
制御過程は第７図に示す通りである。尚このとき実施例
１と同様に、比較例として前記（１）〜（３）の方法を
実施した場合のスロッピング抑制効果についても調査し
た。

第　　　５　　　表 第 表 第８図および第９図はその結果を示すものであり、第８
図はフォーミングレベルの変化を、第９図はスロッピン
グの低減率を夫々示している。尚第９図において「従来
」とは第６図の「従来」と同じ意味であり、又比較例と
しては底吹ガス流量を調整した場合についてのみ示した
。

これらの結果から明らかな様に、低炭素鋼の転炉吹錬の
際には、本発明方法に従って黒鉛の添加及び上吹き酸素
流量の調整を行なうことは、フォーミングレベルの低下
に極めて有効であり、スロッピングの発生率も著しく低
くすることができるのがよく分かる。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、スロッピングの発生率
を大幅に低減することができ、安定した転炉吹錬を行な
うことが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は脱燐溶銑を用いた高炭素鋼の転炉吹錬において
スロッピングが発生する時期を示すグラフ、第２図は低
炭素鋼の転炉吹錬においてスロッピングが発生する時期
を示すグラフ、第３図は低炭素鋼の転炉吹錬における排
ガスの流量および組成を示すグラフ、第４図は黒鉛の添
加と底吹ガス流量の調整による高炭素鋼フォーミングレ
ベル制御例を示す工程図、第５図は各種の方法で高炭素
鋼のフォーミングを制御した場合のフォーミングレベル
の変化を示すグラフ、第６図は高炭素鋼のフォーミング
を制御した場合のスロッピング発生率を示すグラフ、第
７図は黒鉛の添加と上吹き酸素流量の調整による低炭素
鋼フォーミングレベル制御例を示す工程図、第８図は各
種の方法で低炭素鋼のフォーミングを制御した場合のフ
ォーミングレベルの変化を示すグラフ、第９図は低炭素
鋼のフォーミングを制御した場合のスロッピング発生率
を示すグラフである。 に０外°」＾＼、侃廿回４ （回） 第３図 割合（％） Ｋα外°」へ＼保佃口姪 （回） 第４図 全吹錬時間に対する割合（Φ） 第６図 ＜　０．５　Ｋｇ／／Ｔ） 第５図 ＋０．５ｈＦＴ）、二琵ソ転テ 全吹錬時間に対する割合（％）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）上底吹きによる高炭素鋼の転炉吹錬に際し、上吹
   きランスがフォーミングスラグより受ける荷重を計測し
   、この荷重値より推定したフォーミング高さに基づいて
   黒鉛の添加量及び底吹きガス流量を調整することによっ
   て転炉のスロッピングを抑制し、吹錬の安定化を図るこ
   とを特徴とする転炉吹錬制御方法。
2. （２）上吹きまたは上底吹きによる低炭素鋼の転炉吹錬
   に際し、上吹きランスがフォーミングより受ける荷重を
   計測し、この荷重値より推定したフォーミング高さに基
   づいて黒鉛の添加量及び上吹き酸素流量を調整すること
   によって転炉のスロッピングを抑制し、吹錬の安定化を
   図ることを特徴とする転炉吹錬制御方法。