JPH0361724B2 - - Google Patents

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JPH0361724B2
JPH0361724B2 JP58215153A JP21515383A JPH0361724B2 JP H0361724 B2 JPH0361724 B2 JP H0361724B2 JP 58215153 A JP58215153 A JP 58215153A JP 21515383 A JP21515383 A JP 21515383A JP H0361724 B2 JPH0361724 B2 JP H0361724B2
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steel
molten steel
ladle
plunger tube
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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
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    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/064—Dephosphorising; Desulfurising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/10—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals with refining or fluxing agents; Use of materials therefor, e.g. slagging or scorifying agents
    • C22B9/103—Methods of introduction of solid or liquid refining or fluxing agents

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  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は金属精錬、特に取鍋またはこれに類似
した冶金容器における鋼の冶金精練方法および装
置に関するものである。
（発明の背景） 数年来、製鋼業の種々の冶金プロセスにおいて
取鍋が使用されることが多くなつてきた。特に、
取鍋は、最近の発展した連続鋳造用に頻繁に使用
されるようになつた。ところで、鋳造装置に供給
する前の鋼転炉または電気炉のための冶金プロセ
スは従来も取鍋の中で行われてきた。
取鍋の中で行われる精錬プロセスの種々のタイ
プを次に示す。
１ 脱りんを含むプロセス； ２ カルシウム−シリコン、ペリンスラグまたは
石灰および／またはほたる石から成るスラグ等
の金属脱硫物質の注入による脱硫を含むプロセ
ス。他の脱硫剤としてマグネシウムまたはカル
シウムカーバイトも使用された。これらの注入
は通常不活性または還元キヤリヤガス中に同伴
させて行われる； ３ アルミニムウ、フエロシリコン、カルシウム
シリコン等の添加または注入によつて行われる
脱酸プロセス。特に脱硫および／または脱酸の
プロセスを組合わせることができる； ４ 電気アークまたは誘導によつて加熱するプロ
セス； ５ スラグを添加してまたは添加しないで簡単な
通気または真空によつて、鋼を精錬または精製
するプロセス。
本発明は、上記方法を改良することを目的とし
て、特にスラグと溶湯との間の冶金反応を調整制
御することに基づいている。
本発明者は、研究の末、取鍋内に反応性スラグ
を生成させることにより、上記の脱りん、脱硫、
脱酸および精製プロセスを促進させることが可能
で、同時に金属浴の温度上昇を容易に調整制御で
きることを見出した。これらの反応性スラグは、
酸素とある種の金属を反応させ、続いて他の非金
属化合物を添加する燃焼プロセスによつて調製さ
れる。
発明の概要 本発明の目的は、金属溶湯の複数の精錬工程中
における脱りん、脱硫、脱酸および精製処理の改
良方法及びそれに使用する装置を提供することで
ある。特に本発明方法は、鋼用取鍋に適用するの
に適しているが、炉のような他の容器にも同様に
使用できる。
本発明方法は、可燃性物質、例えばアルミニウ
ム、カルシウムカーバイド、カルシウムシリコ
ン、カルシウムアルミニウム、並びに他の鉱滓ま
たはスラグ生成物質、例えば石灰および／または
ほたる石を不活性または還元キヤリヤガスに同伴
させて吹込ランスにより注入することから成る。
さらに、本方法は、取鍋内の上記添加物の注入地
点と同じ地点へ酸素を同時に吹込み、上記添加物
と酸素の注入地点、即ち反応性スラグ形成領域に
所望の組成を有する反応性の高い第２のスラグを
生成することから成る。
本発明は、極めて高温で特別に反応性の高い第
２のスラグを生成すると共に、それにより鋼溶湯
の温度を対応して実質的に上昇させる。
不活性または還元ガスの補助的吹込によつて浴
を撹拌しあるいは流動させるならば、上記のよう
な簡単な吹込操作により、金属浴の温度を所望の
高い温度まで上昇させることができる。吹込ラン
スによる添加物と酸素注入地点、即ち反応性スラ
グ形成領域の下方に位置する取鍋の底部に配置し
た１個以上の透過部材によつて、この補助的吹込
ガスを吹込むことが好ましい。また二次的即ち補
助のランスによつても、補助的ガスを注入するこ
とができる。この場合、主吹込ランスによる可燃
性物質と酸素との注入地点の実質的に下方に供給
する。補助の吹込ランス単独で、または１個以上
の透過部材と共に使用する。
本発明方法の他の特徴は、反応性スラグ形成の
操作と共に同時に、金属溶湯を被覆する前の工程
で生じた本来の第１のスラグと上記吹込プロセス
により生成した新規の第２の反応性スラグとの間
の直接の接触を避けるための方法および装置を用
いることである。以下に一層くわしく述べるよう
に、これらの方法および装置は、この目的のため
にプランジヤ管を備えている。転炉から取鍋まで
金属を移送する際に垢取りされたがまだ残存する
本来のスラグがプランジヤ管の作業領域内に存在
しないようにしながら、プランジヤ管は取鍋内の
金属溶湯に接近できる。
留意すべきことは、十分な分量の第３のスラグ
が吹込ランスのヘツドの下の注入地点に生成する
までは発明方法を行わないことである。実際問題
として、露出した金属溶湯表面で本発明の反応を
開始することは推奨できない。先ず、例えば石
灰、あらかじめ製造した固体または液体スラグ、
または発熱性粉末のような自己溶融物質から成る
第３のスラグ層を金属溶湯上にクツシヨンとして
形成しなければならない。即ち、石灰、あらかじ
め製造した固体または液体スラグ、または発熱性
粉末からなる群から選択したクツシヨン用スラグ
形成物質をプランジヤ管の作業区域に導入する必
要がある。本発明の目的、即ち冶金反応プロセス
の促進と金属溶湯の温度上昇とを達成するために
は、クツシヨン用スラグ層が、反応性スラグと金
属溶湯との間に介在して、両者の急激な反応を緩
和することが必要であるからである。
本発明を実施するには、先ず、取鍋に金属溶湯
を注入後、金属溶湯を被覆するスラグをできるだ
け取り除く。残つているスラグ残渣の影響を減ら
すために、好ましくは石灰から成る保護層で浴表
面を被覆する。次いでカバーを取鍋の縁まで下げ
て、本発明装置を構成する。本来のスラグを金属
溶湯上から分離して作業領域を形成し、その作業
領域に第３のスラグを予備生成した後に、処理プ
ロセスを開始する。
本発明装置は、浴内に作業区域を分離する手段
と、前記作業区域に固体および気体物質を注入す
る手段とを設け、同時にこの区域に通気ガスの上
昇流を導く手段を設けた冶金用取鍋またはこれと
類似の容器から成る。作業区域の分離は当業者に
良く知られている通常のプランジヤ管によつて行
われる。このプランジヤ管は、スラグ層および続
いて浴内に貫入する先導となるキヤツプを備える
ことが好ましい。このプランジヤ管は単一区画室
を有するタイプかまたは複数区画室に区分けでき
るタイプである。好ましくは、固体および気体物
質の注入は、上部から１個以上の垂直吹込ランス
によつて行われ、混合用の通気ガスは取鍋の底に
配置した透過部材および／または浸漬させた補助
ランスによつて供給する。透過部材および浸漬さ
せたランスは、通気ガスがプランジヤ管内の作業
区域に向くように配置する。
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。
好適例の説明 第１図に置いて、取鍋１は耐火層（図には示し
ていない）を備え、その底部には不活性または還
元性通気ガスＧを注入するための透過部材２を有
する。図には１個の部材２を示したが、複数の部
材を用いることができる。熱損失を防ぎ、かつ周
囲空気が取鍋内部に進入しないようにするため
に、取鍋１を被覆するカバー４が設けてある。カ
バー４はプランジヤ管５を取囲んで保持する中央
開口部を有する。プランジヤ管５はその底部に薄
い金属シートから成るキヤツプ５ｅを有する。こ
のキヤツプ５ｅはプランジヤ管５が鋼３の頂部に
浮かぶ本来の第１のスラグを貫通するようにする
と共に、本来のスラグがプランジヤ管５の内側に
浸透しないようにする。このようにして、プラン
ジヤ管５を浴内に沈めた後、すなわち、カバー４
を取鍋１の上に置いた後、本来のスラグ層を貫通
したキヤツプ５ｅは、金属溶湯中に溶解する。留
意すべきは、取鍋１の底部から注入されたガスに
よつて生じた気泡によりプランジヤ管５の付近に
本来のスラグを含まない区域を形成すれば、キヤ
ツプ５ｅの使用を省くことができることである。
またプランジヤ管５は、ガスを逃がすためのホー
ル５ｄを有するカバー５ｃを備えている。このカ
バー５ｃは吹込ランス６を導入するための開口部
を有し、吹込ランス６はプランジヤ管５に固体お
よび気体物質を供給する。
好ましくは、プランジヤ管５は内部および外部
保護耐火コーテイング（図には示していない）を
有する。プランジヤ管５は、プランジヤ管５内の
高温によつて、またプランジヤ管５内に存在する
特に反応性の高い化合物の腐食攻撃によつて、比
較的重大な腐食および欠落を生じることが見出さ
れた。従つて、プランジヤ管５の寿命を伸ばすた
めに、管５の内側表面を特別な耐火物質、例えば
ジルコニウムまたはクロムマグネシウム化合物で
被覆する。残念なことには、これらのコーテイン
グは高価であり、かつ確実に被着させることが技
術的に難かしい。さらに、この種のコーテイング
は高温に耐え、プランジヤ管５に生成した反応性
の高いスラグを抵抗できるだけでなく、温度の急
上昇または急低下等の急激な変化にもかかわらず
管表面から剥離せずに確実に被着していることが
要求される。本発明者は、プランジヤ管５の内側
とその内容物との間の接触を減らすかまたは排除
することができるガスを放出する物質から成るコ
ーテイングを用いると有利であることご見出し
た。好ましくは、コーテイング物質は、金属浴ま
たはスラグにおける高温反応によりおよび／また
は燃焼酸素との反応によりガスを放出する物質で
ある。原則として、分解する際に望まない副生成
物を金属浴に導入しない限り、上記性質を有する
いかなるコーテイング物質をも使用することがで
きる。明らかに、取鍋における特定の冶金処理に
有益な影響を与える化合物に一部分解する物質を
コーテイングに選ぶかまたは含ませると有利であ
る。
プランジヤ管５に適切な保護コーテイングは、
適当なバインダと混合した炭酸カルシウム、炭酸
マグネシウム、炭酸ナトリウム、その他の炭酸塩
を既知の方法によつてプランジヤ管の管壁に被着
することによつて得られる。また、液体金属が接
触する冶金取鍋または類似の容器自体にこれらの
コーテイングを被着させることができる。これら
のコーテイングは、反応物の熱により、即し金属
浴またはスラグと接触する際に二酸化炭素を放出
する。また、これら特別の保護コーテイングは吸
熱反応を行い、反応性スラグによつて生成した高
温の腐食効果を滅殺するように働く。
さらに本発明の保護コーテイングは、一部分、
可燃性物質、例えば木材、および木材および／ま
たは厚紙の集塊から成る。このようにして、可燃
性物質および炭酸塩の混合物から成る保護コーテ
イングを与えることができる。例えば、炭酸塩、
好ましくは上記の塩基性炭酸塩を含浸させるかま
たは添加した集塊木材または厚紙は、本発明の保
護コーテイングとして十分に働く。また保護コー
テイングを従来法によつて被着することができ
る。コーテイングを通常のスキヤタリングまたは
同等の技術によつて被着することができない場
合、コーテイングによつて保護すべき構造体は、
コーテイングおよび構造体に対する金属またはス
ラグの静圧によつてコーテイングが自動的に保持
されるような幾可学的形状を有するようにする。
例えば、プランジヤ管は、前記のような静圧によ
つてコーテイングを適所に保持するように上方に
僅かに広くなつているじょうごに似た形状を有し
ている。
単一の（既知の）複数の流路を有する吹込ラン
ス（以下複流吹込ランスと云う）を本発明に用い
ることができ、別々の流路によつて気体および固
体物質を供給できる。従つて、例えばランス口を
出るまで金属アルミニウム粉末と酸素のような物
質間の接触を避けることができるようになつてい
る。複雑で高価な複流吹込ランスを使用しないた
めに、同じ反応性スラグ形成領域に向けた２個の
ランスを設けることができ、１個は不活性ガスに
よつて運ばれる可燃性物質を供給するために使用
し、他の１個は酸素を供給するために用いる。
第１図において、単一の複流ランス６は、供給
源Ｏから酸素を供給する導管１１および可燃性物
質を供給する導管７に連結している。セル状レギ
ユレータ９をそれぞれ備えたタンク８に可燃性物
質を貯える。還元ガスまたは不活性キヤリヤガス
のガス源Ｇに導管７を連結する。また第１図に
は、通気ガスＧを導入する補助ランス１０が示さ
れている。特に、本発明方法によつて浴内に生じ
た熱を十分に分配するには、透過部材２からの供
給ガスだけでは不十分であることが判つた場合
に、ランス１０を透過部材２の代りにまたはこれ
と共に用いることができる。また、取鍋１内に生
成した鋼精製スラグと金属溶湯との間の広範囲の
接触によつて浴を効果的に精製するために、追加
のランス１０を用いることができる。最後に、取
鍋１に湯口２０を設ける。
上述のように、本発明方法は、可燃性物質、例
えばアルミニウム、カルシウムカーバイド、カル
シウムシリコン、カルシウムアルミニウム並びに
他の鉱滓またはスラグ生成物質、例えば石灰およ
び／またはほたる石を、不活性または還元性キヤ
リヤガス中に同伴させてプランジヤ管の作業区域
に供給することから成る。これらの物質は上記の
ように吹込ランスを介して供給することが好まし
い。さらに本方法は、反応性スラグ形成領域にて
所望の組成を有する反応性スラグを生成するよう
に、上記添加物の注入地点と同じプランジヤ管内
の作業領域に同時に酸素を吹込むことから成る。
従つて、本発明は極めて高温の特別に反応性の二
次スラグを生成すると共にそれにより鋼溶湯の温
度を対応して実質的に上昇させることができる。
補助の不活性または還元ガスの吹込によつて浴
を撹拌しあるいは流動させることができる限り、
上述のような簡単な吹込操作により、金属浴の温
度を所望の高さまで上昇させることができること
を本発明者は見出した。この補助ガスは、吹込ラ
ンスの注入地点の下方に位置する取鍋の底部に配
置した１個以上の透過部材によつて吹込むことが
好ましい。また補助ガスを、二次的即ち補助のラ
ンスによつて注入することができ、実質的に第１
の吹込ランスの注入地点より下に供給する。この
補助の吹込ランスを単独で、または１個以上の透
過部材と共に用いることができる。
第２図において、プランジヤ管５０を示す。第
１図のプランジヤ管５と相違する点は、このプラ
ンジヤ管５０が２つの区画室５ａおよび５ｂに分
割されていることである。区画室５ａはプランジ
ヤ管５０内の作業区域を構成し、吹込ランス６に
よつて導入される固体物質と酸素を収容する。区
画室５ｂは２つの区画室を分離する壁に設けた開
口部３０を介して区画室５ａと連絡している。区
画室５ａの基部には比較的小さい開口部１２ａを
有する底部１２を設け、区画室５ｂの基部は実質
的に開放する。特に、プランジヤ管５０は内側熱
保護コーテイング５１並びに外側熱保護コーテイ
ング５２を有する。これらのコーテイングはプラ
ンジヤ管５と同じような物質から成る。またプラ
ンジヤ管５０に、ガスが通過するホール５ｄを有
するカバー５ｃを設ける。
第２図のプランジヤ管５０の形状は、区画室５
ａに供給される物質をできるだけ完全に燃焼させ
ることを目的とする。特に、金属加熱精錬プロセ
スは、加熱精錬する作用の第２のスラグと極少量
の脱酸物質のみを含む区画室５ｂにおいて実質的
に行われる。この二重のプランジヤ管５０は、脱
酸物質を極少量しか含有してはならない鋼を製造
する場合に使用することが好ましい。この場合、
通気ガスを供給するランス１０または透過部材２
を、精錬操作および熱交換を行う区画室５ｂより
下に設ける。このようにして、区画室５ａに生成
した第２のスラグは、金属と熱スラグとの間に激
しい気泡が生成している区画室５ｂにあふれ出
る。
二重のプランジヤ管５０を使用する実施例で
は、第１図の実施例のように吹込ランスとキヤリ
ヤガスによつて加熱精錬混合物を供給する必要は
ない。燃焼物質を送り出して、すなわち区画室５
ａに自由に落下させ、続いてこの区域に熱発生物
質の燃焼に必要な酸素を注入するだけで十分であ
る。この構成は、高価な複流ランス装置を使用す
る必要がない。特に、区画室５ａの作業区域内に
十分な乱流を生成するように注意する必要があ
り、この乱流は吹込ランスからの酸素によつて引
起こすことができる。
第２図に示すようなプランジヤ管５０は、むし
ろ複雑な構造であり、維持が困難であり費用がか
かる。第３図のプレート１３は、金属浴と酸素等
の可燃性物質との間の直接的接触を避けて反応性
スラグを形成させることができる領域を設けるた
めの反応性スラグ形成領域部材として、第２図に
示すプランジヤ管より簡単で廉価な装置および方
法である。プレート１３を可燃性物質及び酸素の
噴流が金属溶湯に衝突する衝撃地点即ち落下地点
に設けて、そこに反応性スラグ形成領域を形成す
る。プレート１３は、このプレート１３の上で可
燃性物質と酸素との間の反応が行われるように設
けられる。次いでこの上に生成したスラグは、プ
レートから溢れて流れ出て、金属浴と接触するこ
とになる。金属浴に動きを与えるために乱流が必
要である。この乱流は、取鍋の底部に配置した複
数の透過部材２の１個を通つて、あるいは補助ラ
ンス１０によつて反応性スラグ形成領域より下の
溶湯に吹込まれた補助の還元または不活性ガスに
よつて引き起こされる。第３図において、第１図
と同じ形状を有する構造部材を、同じ符号で示
す。このようにして、その上で可燃性物質が酸素
と反応するプレート１３は、プランジヤ管５の吹
込ランス６の開口部につるして固定する。振動レ
ギユレータ９ａを基部に備えたタンク８に可燃性
物質を貯蔵し、貯蔵した可燃性物質を振動シユー
ト７ａに送出する。またシユート送出手段を通つ
て吹込ランス６の開口部のゲート（図には示して
いない）に垂直に落下させることによつても、こ
の可燃性物質の供給操作を行うことができる。吹
込ランス６は水で冷却することが好ましい。不活
性または還元ガスは、ガススラグまたは金属のプ
ランジヤ管５への貫入を妨げる。プランジヤ管５
の内部に、好ましくは厚さが２cmのマグネシウム
物質を含浸させた木製の保護カバー５ｆを備え
る。
本発明の他の実施例を第４図に示す。第４図で
は、２個のランス１１ａによつてプランジヤ管５
に酸素を導入する。好ましくは、ランス１１ａを
水で冷却する。ランス１１ａの一端を酸素導管１
１に連結し、スラグ層１４に浮かんでいるキユベ
ツト状素子１３ａの真向いにランス１１ａの他方
の端部を配置する。キユベツト状素子１３ａは、
この素子中心の位置決めを自己制御的に行う構造
体（図には示していない）を備えている。キユベ
ツト状素子１３ａは下部に円錐体を備え、その先
端を下方に向け、浴の動きと共に自由に動くよう
にする。この浴の動きは、透過部材および／また
は補助吹込ランスを介して底部から吹込まれるガ
スによつて与えられる。
以下の第１図または第２図に示した装置に特に
適している。
実施例 １ 取鍋１は転炉から流れ出る鋼を120トン収容す
る。転炉内の鋼の温度は1610℃で、硫黄含量は
0.015％である。転炉で生じた大部分のスラグは
金属溶湯から垢取りされている。次いで、取鍋中
に浮かぶスラグの残部を中和するように働く粉末
石灰層を取鍋の内容物の上に形成する。次いで透
過部材２および／または通気ランス１０を介して
不活性ガスＧを導入し、気泡の生成作用と混合作
用を行う。これにより、スラグと石灰を含まない
区域が取鍋内に形成され、その結果、プランジヤ
管５をその中に導入することができる。これによ
つて、プランジヤ管５内に生成される反応スラグ
と本来の残存スラグとの間の分離を行う。この実
施例の目的は、硫黄含量を減らし、金属を1670℃
まで加熱することにより50分間金属を連続鋳造す
ることを可能にすることにある。
取鍋内に吹込んだ熱発生物質は、粉末状または
粒状のカルシウムカーバイトと混合した粉末状ま
たは粒状のアルミニウムである。この可燃性物質
は約1.6KgのCaC2対0.74KgのAlの割合のCaC2とAl
と、スラグの流動性を改善するための３〜10％の
CaF2からなつている。
金属浴の温度は、この混合物１Kgを鋼１トンに
つき0.7〜0.9m3の酸素と共に供給する場合、18℃
だけ上昇する。60℃の温度上昇を得るために、ス
ラグの粘度を調整するための21KgのCaF2を勘定
に入れないで、鋼１トンにつき3.3Kgの混合物、
即ち400KgのAlとCaC2の混合物を取鍋に注入する
必要がある。400Kgのアルミニウムとカルシウム
カーバイトの混合物を20分間で取鍋内に注入す
る。この注入は１分間につき３℃の温度上昇に相
当する。全体の操作にわたつて、透過部材２およ
び／または補助ランス１０から激しいアルゴンガ
ス流を注入する。アルゴンの注入を、注入開始
後、５分間続ける。この不活性ガス注入後、温度
は、所望の1670℃に達し、約0.004程度の硫黄を
含有した高い純度の鋼が得られた。
実施例 ２ 本発明の工程中に添加される物質の割合および
分量は、中に注入される物質の種類に依存する。
従つて、例えば本発明に従つてペリン（Perrin）
スラグを生成するには、35％のアルミニウムと65
％の酸化カルシウムの混合物を使用しなければな
らない。得られた温度上昇は、鋼１トンにつき添
加したアルミニウム１Kgについて、約20℃であ
る。また添加したアルミニウム１Kgにつき0.6〜
0.7m3の酸素が必要である。
実施例 ３ 鋼精錬スラグを生成すると同時に鋼を加熱する
ためには、カルシウムアルミニウム合金を用いる
ことが望ましい。特に、適当な混合物は、50％の
カルシウムアルミニウムおよび50の酸化カルシウ
ムを含み、さらに流動剤として５〜10％のほたる
石を添加する。この特別の混合物は、鋼１トンに
つき添加したカルシウムアルミニウム１Kgにつき
16〜20℃の上昇を与え、0.004％以下の硫黄含量
の高い純度の鋼を生成した。
次の実施例は特に、第３図および第４図に示し
た本発明の構造および形状に使用するために適し
ている。
実施例 ４ 取鍋１は転炉から流れ出る鋼を100トン収容す
る。転炉内の鋼の温度は1610℃である。その際、
所望の最終的組成に相当するフエロマンガン、ア
ルミニウム、シリコン等を取鍋に収容された金属
溶湯に添加する。転炉からきた大部分のスラグは
金属から垢取りされる。この地点での取鍋温度は
1575℃である。次いで、取鍋中に浮かぶスラグの
残留物を中和するように働く粉末石灰層を取鍋の
内容物の上に形成する。透過部材２および／また
は通気ランス１０を介して不活性ガスを導入し、
気泡の生成作用と混合作用を行わせる。この方法
によりスラグと石灰を含まない区域が取鍋内に形
成され、その結果、内側と外側が耐火物質から成
るプランジヤ管５をその中に導入することができ
る。次いで、あらかじめ製造した50Kgのスラグか
ら成る層を管５内に導入し、酸化アルミニウム
Al2O3を多量含有するボーキサイトおよびカルシ
ウムカーバイドの混合物の添加を開始する。混合
物は、70％の酸化アルミニウムAl2O3から成り、
50％のCaOと50％のAl2O3（不純物は無視する）
を含有するスラグを生成するように、ボーキサイ
ト1.25Kgあにつきカルシウムカーバイト１Kgの割
合にあらかじめ計算されている。同時に、ランス
１１ａから酸素を導く。この一連の工程の結果、
最終温度は約1605℃に達し、操作中の熱損失は１
分間につき約0.3℃である。
酸素と共に注入した上記混合物は、取鍋内の温
度を鋼１トンにつきCaC21Kgあたり８℃上昇させ
る。これは１分間間につき３℃の効果的な上昇で
ある。最終的に、鋼１トンにつき約6.25Kgの
CaC2および7.8Kgのボーキサイト、並びに鋼１ト
ンにつき酸素3.75m3を注入する。また不活性ガス
を透過部材および／または補助ランスから注入す
る。その結果、予期以上に精製された鋼が得ら
れ、かつ温度上昇も望み通りであつた。
多くの等級の鋼を製造している間は、微量のア
ルミニウムを金属浴に導入しなくとも、カルシウ
ム含有スラグが金属を脱硫脱酸するので、カルシ
ウムアルミニウム含有スラグを使用することは必
要がない又は有用でさえない。浴内の金属アルミ
ニウムの作用は一定の等級の鋼に対しては極端に
障害となる。
実施例 ５ この実施例では、カルシウムカーバイドを単独
で、または得られたスラグの流動性を改善するた
めに少量のほたる石を添加して使用する。この実
施例はいかなる量のアルミニウムの添加も不可で
ある高品位炭素鋼に関するものである。
先の実施例のように、転炉内の100トンの鋼の
温度は約1610℃であるが、清浄な取鍋内の温度は
再加炭化を含めて約1535℃である。前記実施例と
同様な手順で行う。但し、プランジヤ管５に導入
するのは、あらかじめ製造されたスラグ層でな
く、60Kgの石灰と10Kgのほたる石の混合物であ
る。次いで粒径が２〜４mmのカルシウムカーバイ
ドを添加し、これに10％のほたる石を添加する。
同時にランス１１ａによつてカルシウムカーバイ
ドの噴流を介して酸素を導入する。スラグ中の脱
酸および脱硫効果を維持するため、最終生成スラ
グ中のアルシウムカーバイドが完全には燃焼しな
いように注意を払う。溶湯の最終温度は約1560℃
である。
ほたる石を添加したカルシウムカーバイドと酸
素は還元スラグを生成するのと同様な方法で注入
する。これは鋼１トンにつきCaC21Kg当たり温度
を約７℃上昇させる。所望の50℃の上昇（１分間
当たり約1.3℃である操作中の熱損失を補うため
に20℃および有効な加熱のために30℃）には、鋼
１トンにつき７KgのCaC2および3.64m3の酸素を
添加する必要がある。前記実施例と同様に、不活
性ガスＧを使用することにより必要な混合を行う
ことができる。従つて、この実施例は、所望の温
度上昇に伴つて、鋼中に微量のアルミニウムをも
含むことなく、高い精製効果を奏することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明実施例によるプランジヤ管およ
び取鍋を含む装置の断面図、第２図は２区画室を
有するプランジヤ管の断面図、第３図および第４
図は第１図に示した装置の他の実施例を示す断面
図である。 Ｏ…酸素供給源、Ｇ…ガス源、１…取鍋、２…
透過部材、３…鋼、４…カバー、５…プランジヤ
管、５ａ，５ｂ…区画室、５ｃ…カバー、５ｄ…
ホール、５ｅ…キヤツプ、５ｆ…保護カバー、６
…吹込ランス、７…導管、７ａ…振動シユート、
８…タンク、９…セル状レギユレータ、９ａ…振
動レギユレータ、１０…補助ランス、１１…導
管、１１ａ…ランス、１２…底部、１２ａ…開口
部、１３…プレート、１３ａ…キユベツト状素
子、１４…スラグ層、２０…湯口、２１…開口
部、３０…開口部、５０…プランジヤ管、５１，
５２…熱保護コーテイング。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 鋼溶湯を取鍋に収容し、 前記鋼溶湯の表面から残存スラグを排除して前
    記鋼溶湯表面を少なくとも１部露出し、 プランジヤ管を前記露出した鋼溶湯表面から前
    記鋼溶湯に貫入して、前記露出した鋼溶湯表面上
    の少なくとも１箇所の作業区域を前記プランジヤ
    管内側に設け、 あらかじめ製造されたスラグ、石灰または発熱
    性粉末からなる群から選択したクツシヨン用スラ
    グ形成物質を前記作業区域に導入し、 前記作業区域内の反応性スラグ生成領域に金属
    アルミニウム、カルシウムカーバイト、カルシウ
    ムシリコンおよびカルシウムアルミニウムからな
    る可燃性物質の群から選択された少なくとも１種
    類の可燃性物質並びに酸素を供給し、両者を反応
    させて反応性スラグを生成し、 前記鋼溶湯を不活性ガスにより混合する各工程
    からなる取鍋による鋼精錬方法。 ２ 鋼溶湯を取鍋に収容し、 前記鋼溶湯に溶解するキヤツプを下部先端部に
    有するプランジヤ管を前記鋼溶湯の表面上の残存
    スラグを貫通して前記鋼溶湯に貫入し、前記鋼溶
    湯の表面上の少なくとも１箇所の作業区域を前記
    プランジヤ管内側に設け、 あらかじめ製造されたスラグ、石灰または発熱
    性粉末からなる群から選択されたクツシヨン用ス
    ラグ形成物質を前記作業区域に導入し、 前記作業区域内の反応性スラグ生成領域に金属
    アルミニウム、カルシウムカーバイト、カルシウ
    ムシリコンおよびカルシウムアルミニウムからな
    る可燃性物質の群から選択された少なくとも１種
    類の可燃性物質並びに酸素を供給し、両者を反応
    させて反応性スラグを生成し、 前記鋼溶湯を不活性ガスにより混合する各工程
    からなる取鍋による鋼精錬方法。 ３ 鋼溶湯を取鍋に収容し、 前記鋼溶湯の表面から残存スラグを排除プラン
    ジヤ管を前記露出した鋼溶湯表面から前記鋼溶湯
    に貫入して、前記露出した鋼溶湯表面上の少なく
    とも１箇所の作業区域を前記プランジヤ管内側に
    設け、 プランジヤ管内側に設けた反応性スラグ生成領
    域形成部材により前記作業区域に反応性スラグ生
    成領域を形成し、 前記作業区域内の反応性スラグ生成領域に金属
    アルミニウム、カルシウムカーバイト、カルシウ
    ムシリコンおよびカルシウムアルミニウムからな
    る可燃性物質の群から選択された少なくとも１種
    類の可燃性物質並びに酸素を供給し、両者を反応
    させて反応性スラグを生成し、 前記鋼溶湯を不活性ガスにより混合する各工程
    からなる取鍋による鋼精錬方法。 ４ 鋼溶湯を取鍋に収容し、 前記鋼溶湯の表面から残存スラグを排除して前
    記鋼溶湯表面を少なくとも１部露出し、 プランジヤ管を前記露出した鋼溶湯表面から前
    記鋼溶湯に貫入して、前記露出した鋼溶湯表面上
    の少なくとも１箇所の作業区域を前記プランジヤ
    管内側に設け、 あらかじめ製造されたスラグ、石灰または発熱
    性粉末からなる群から選択したクツシヨン用スラ
    グ形成物質を前記作業区域に導入し、 前記作業区域内の反応性スラグ生成領域に金属
    アルミニウム、カルシウムカーバイト、カルシウ
    ムシリコンおよびカルシウムアルミニウムからな
    る可燃性物質の群から選択された少なくとも１種
    類の可燃性物質及び石灰およびほたる石のうちの
    少なくとも１方並びに酸素を供給し、前記可燃性
    物質と前記酸素とを反応させて反応性スラグを生
    成し、 前記鋼溶湯を不活性ガスにより混合する各工程
    からなる取鍋による鋼精錬方法。 ５ 前記反応性スラグ生成領域の下方に位置する
    少なくとも１個の補助ランスを介して不活性ガス
    を前記鋼溶湯に導入し、前記混合を行うことを特
    徴とする特許請求の範囲第１項から第４項のうち
    いずれか１項に記載の取鍋による鋼精錬方法。 ６ 前記反応性スラグ生成領域の下方に位置する
    前記取鍋の底部に設けられた透過部材を介して不
    活性ガスを前記鋼溶湯に導入し、前記混合を行う
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第４
    項のうちいずれか１項に記載の取鍋による鋼精錬
    方法。 ７ 前記プランジヤ管の管壁が、この管壁とこの
    管内の内容物との接触を減少させることのできる
    ガスを放出するコーテイング物質で被覆されてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第
    ４項のうちいずれか１項に記載の取鍋による鋼精
    錬方法。 ８ 前記コーテイング物質は、バインダと混合し
    た炭酸塩化合物であることを特徴とする特許請求
    の範囲第７項記載の取鍋による鋼精錬方法。 ９ 前記炭酸塩化合物は、炭酸カルシウム、炭酸
    マグネシウムおよび炭酸ナトリウムから成る群か
    ら選択されることを特徴とする特許請求の範囲第
    ８項記載の取鍋による鋼精錬方法。 １０ 前記コーテイング物質は、可燃性物質であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の
    取鍋による鋼精錬方法。 １１ 前記可燃性物質は、木材、厚紙、炭酸塩化
    合物を含浸させた木材及び炭酸塩化合物を含浸さ
    せた厚紙から成る群から選択されることを特徴と
    する特許請求の範囲第１０項記載の取鍋による鋼
    精錬方法。 １２ 鋼溶湯を収容する取鍋と、 前記取鍋に収容された前記鋼溶湯の表面を区画
    して作業区域の境界を定める区画室を少なくとも
    １個有するプランジヤ管と、 前記作業区域内の反応性スラグ生成領域に可燃
    性物質を供給する手段と、 前記反応性スラグ生成領域に酸素を供給する手
    段と、及び 前記鋼溶湯を不活性ガスにより混合する手段と
    を備えて、前記反応性スラグ生成領域に反応性ス
    ラグを生成し、 前記取鍋の上部は、開口を有するカバーにより
    覆われており、前記プランジヤ管は前記カバーの
    開口を介して取鍋内に装着されている鋼精錬装
    置。 １３ 前記プランジヤ管は、前記鋼溶湯に溶解す
    るキヤツプを下部先端部に有し、これにより前記
    プランジヤ管が前記鋼溶湯の表面上の残存スラグ
    を貫通し、前記鋼溶湯に貫入することができるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の鋼
    精錬装置。 １４ 前記プランジヤ管の前記区画室には、前記
    反応性スラグ生成領域をその上面に形成するプレ
    ートが吊設されていることを特徴とする請求項１
    ２に記載の鋼精錬装置。 １５ 前記プランジヤ管の前記区画室には、上部
    が円筒体で下部が頂点を下方に有する円錐体であ
    つて、前記円筒体の頂部に前記反応性スラグ生成
    領域を形成する平面を有して前記鋼溶湯の表面に
    浮揚できるキユベツト状浮き子が設けてあること
    を特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の鋼精
    錬装置。 １６ 前記プランジヤ管は第１の区画室と第２の
    区画室とを有し、 前記第１の区画室と前記第２の区画室とは、そ
    れぞれの開口部を介して連絡しており、 前記第１の区画室は、前記作業区域の反応性ス
    ラグ生成領域に前記可燃性物質を供給する手段
    と、前記反応性スラグ生成領域に前記酸素を供給
    する手段とを収容し、 前記第２の区画室は、その底部に開口部を備
    え、 前記混合する手段は、前記第２の区画室の前記
    底部開口部の下方に位置することを特徴とする特
    許請求の範囲第１２項記載の鋼精錬装置。 １７ 前記可燃性物質を供給する手段並びに前記
    酸素を供給する手段として、複数の流体流路を有
    する少なくとも１個の垂直吹込ランスが前記プラ
    ンジヤ管内に設置されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第１２項記載の鋼精錬装置。 １８ 前記可燃性物質を供給する手段として、キ
    ヤリアガスに同伴させて前記可燃性物質を運ぶ第
    １のランスを設け、 酸素を供給する前記手段として、第２の吹込ラ
    ンスを設け、 前記第１と第２のランスが前記可燃性物質と前
    記酸素を前記反応性スラグ生成領域に供給するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の鋼
    精錬装置。 １９ 前記混合する手段として、不活性ガスを透
    過させる少なくとも１個の透過部材を前記反応性
    スラグ生成領域の下方に位置する前記取鍋の底部
    に設けることを特徴とする特許請求の範囲第１２
    項記載の鋼精錬装置。 ２０ 前記混合する手段として、不活性ガスを導
    入する少なくとも１個の補助ランスを前記反応性
    スラグ生成領域の下方に位置する前記取鍋の底部
    に設けることを特徴とする特許請求の範囲第１２
    項記載の鋼精錬装置。 ２１ 前記プランジヤ管の管壁は、この管壁とこ
    の管内の内容物との接触を減少させることのでき
    るガスを放出するコーテイング物質で被覆されて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第１２項記
    載の鋼精錬装置。 ２２ 前記コーテイング物質が、バインダと混合
    した炭酸塩化合物であることを特徴とする特許請
    求の範囲第２１項記載の鋼精錬装置。 ２３ 前記炭酸化合物が、炭酸カルシウム、炭酸
    マグネシウムおよび炭酸ナトリウムから成る群か
    ら選択した炭酸塩化合物であることを特徴とする
    特許請求の範囲第２２項記載の鋼精錬装置。 ２４ 前記コーテイング物質が可燃性物質である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第２１項記載の
    鋼精錬装置。 ２５ 前記可燃性物質が、木材、厚紙、炭酸塩化
    合物を含浸させた木材及び炭酸塩化合物を含浸さ
    せた厚紙から成る群から選択された可燃性物質で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第２４項記
    載の鋼精錬装置。
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