JPH04308027A - 極低炭素鋼の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は減圧下精錬装置を用いた
極低炭素鋼の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、極低炭素鋼の製造方法としては、
ＲＨ還流方式の真空脱ガス処理装置を用いて、未脱酸溶
鋼中に不活性ガスを吹込み、溶鋼を真空槽内に循環せる
ことにより溶鋼中の脱炭が行われてきた。このような溶
鋼の処理に際して、脱炭反応効率向上のために浸漬管径
拡大、還流Ａｒガス流量の増加による溶鋼還流量の増大
化を図るとともに、溶鋼の撹拌力を増大せしめる事に重
点が置かれ、その例として特開昭５７−１１０６１１号
公報記載の真空脱ガス処理装置が知られている。この装
置は図５に示すように真空槽８の底部でしかも浸漬管９
Ａ、９Ｂの槽開口端間の位置に気体噴出口１１を設けた
装置であり、真空槽内の溶鋼量（高さ）を５００〜１０
００ｍｍに増大させた条件下で気体噴出口１１より、５
００Ｎｌ／ｍｉｎ〜２０００Ｎｌ／ｍｉｎのＡｒ等不活
性ガスを溶鋼中に吹き込むことにより、溶鋼２の粒滴化
を促進するとともに、真空槽内に露出する面積を増大さ
せ、これにより脱炭等を有効に促進せしめようとするも
のである。図中１は取鍋、１０は不活性ガス噴出口を示
す。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来技術の極低炭素鋼の製造装置では、脱炭効率を高め
るためには（具体的には脱炭処理時間の短縮及び極低炭
素鋼到達濃度の低減）、真空槽内溶鋼量を増加させた条
件下で気体噴出口１１から吹き込むガス流量を増加させ
て、溶鋼の反応領域を増大させる方法を採っている。し
かしこの方法では、脱炭促進のための吹込みガス流量に
は上限があり、その上限を越えるとガスの吹抜けが生じ
、逆に溶鋼との反応領域が減少してしまう。このように
（還流）溶鋼底部でしかも開口端から不活性ガスを吹き
込む手法は、ガス吹抜けが生じないようなガス流量の上
限があるため脱炭効率向上に限界があると共に、真空槽
底部から上方（排気口方向）に向かってガスを吹き込む
ため、真空槽のみならず真空排気装置のガスクーラーに
まで地金が飛散し実質上操業不可能となる。本発明は前
記のごとき従来技術の欠点を有利に解決しようとするも
のである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、真空脱
ガス槽と組み合わせた取鍋内の溶鋼に不活性ガス等のガ
スを吹き込み減圧精錬する方法において、真空脱ガス槽
内を減圧にすると共に、図１（ｂ）のイ、ロ、ハ、ニで
囲まれる範囲内で未脱酸溶鋼に不活性ガスを吹き込み溶
鋼中炭素濃度が５０ｐｐｍ以下の領域で不活性ガス中に
水素含有ガスを混合させることにより脱炭促進を図るも
のである。

【０００５】すなわち、本発明は真空槽内に設置した取
鍋内溶鋼に減圧雰囲気下で上方より不活性ガスを吹き込
み、溶鋼の粒滴化を促進させ、真空槽内気液界面積増大
させること及び不活性ガス中に水素含有ガスを混合させ
ることにより微細気泡を生成させ脱炭反応を図るもので
ある。以下にその詳細を述べる。

【０００６】

【作用及び実施例】本発明において、溶鋼としていわゆ
る通常の未脱酸鋼が用いられる。まず溶鋼を入れた取鍋
は、真空脱ガス槽と組み合わされる。この場合、装置上
では真空脱ガス処理と平行して不活性ガス及び水素含有
ガスを溶鋼中に吹き込むことが可能であることが前提で
ある。

【０００７】真空脱ガス槽内は先ず減圧されはじめ、通
常の真空状態に至る。これらの減圧過程に略々平行して
、不活性ガスを溶鋼中に吹き込む。

【０００８】但し、これらの方法は単に不活性ガスの吹
込みを行えば良いというものではな特定の条件が必要と
なる。

【０００９】即ち、溶鋼１トン当りの吹込みガス流量Ｑ
を大きくした方が脱炭速度を大きくするのに有効である
。しかし、吹込みガス流量を増加していくと溶鋼の揺動
及びスプラッシュの発生が激しくなり真空槽内のみなら
ず真空排気装置のガスクーラーにまで地金が飛散し実質
上操業不可能となる。又、ランス浸漬深さｈを深くすれ
ば同一ガス流量でも撹拌力は大きくなるので、取鍋内溶
鋼の均一混合時間は短くなり、高炭素濃度領域での脱炭
速度は増大するものの溶鋼のスプラッシュ発生量は低下
し［Ｃ］≦３０ｐｐｍのいわゆる極低炭素濃度領域では
脱炭速度の低下が大きくなる。極低炭素濃度領域での脱
炭速度向上のためにはスプラッシュ発生量増大が不可欠
であるが取鍋からの溶鋼流出防止のために、例えば実願
昭６０−８４５９７号に開示されるような、図２に示す
スプラッシュ防止蓋７を設けることが望ましい（ここで
、［Ｃ］は重量％で示した溶鋼中の炭素濃度である）。

【００１０】そこで図２に示すようなスプラッシュ防止
蓋７を設けた条件下で、ランス浸漬深さｈと吹込みガス
流量を変化させ脱炭速度を調査し、吹込みガス流量の上
限及びランス浸漬深さの条件を求めた。これを図１（ａ
）、（ｂ）の概念図で示す。

【００１１】図において、１は取鍋、２は未脱酸溶鋼、
３は真空界面、４は取鍋底、５は不活性ガス吹込みラン
ス６はランスのガス吹込み口である。

【００１２】真空界面３からランスのガス吹込み口６ま
での距離ｈ、真空界面３から取鍋底４までの距離をＨと
するとｈ／Ｈ＝−０．１１７Ｑ＋１．９７で求められる
Ｑ以下にすることが望ましく、図（ｂ）中Ｄの領域はス
プラッシュ過剰である。

【００１３】吹込みガス流量下限は、ランスノズル詰ま
りを防止し得る流量が必要で１．７Ｎｌ／ｍｉｎ・ｔｓ
以上が望ましく、図中Ｃの領域は不可である。又ランス
のガス吹込み位置として、気液界面積増大のためにはｈ
／Ｈが小さく浅い位置に吹き込むことが望ましい。撹拌
力が低下し均一混合時間が大きくなり、高炭素濃度領域
での脱炭速度が低下し処理時間が長くなるので実操業上
適切な範囲が存在する。又、極端に深くすると取鍋底４
の敷レンガの溶損が激しくなる。敷レンガに悪影響を及
ばさないようにするには、ｈ／Ｈ≦０．８とすることで
ある。即ち、通常操業上要求される脱炭率から考えてｈ
／Ｈ＝−０．０２０８Ｑ＋０．４３３、ｈ／Ｈ＝０．１
７５Ｑ−０．１２５で求められるＱ以下の図３中Ｂ、Ｆ
の領域は不可であり、結局図中Ａの領域に特定されるべ
きである。

【００１４】以上の操業条件下で未脱酸溶鋼の脱炭処理
を行い、［Ｃ］≦５０ｐｐｍとなった後にランス５から
吹き込む不活性ガスに新たに水素含有ガスを混合し、不
活性ガス吹込み口６より吹き込む。

【００１５】なお、本発明により脱炭だけでなく脱窒素
等の脱ガスにも改善効果が見られる。

【００１６】

【作用及び実施例】次に本発明による実施例と比較例と
を図３及び図４に示す。図３は溶鋼３００ｔ／ｃｈの実
施例により、脱炭処理時間２０分の場合における脱炭率
を表したもので、脱炭末期（［Ｃ］≦５０ｐｐｍ）の領
域で水素含有ガスを吹き込んだ場合と吹き込まない場合
とで比較して示したものである。Ｂ、Ｆ領域では反応率
が不良であることが認められるとともにＡの領域で反応
効率が良好でありしかも水素含有ガスを不活性ガスに混
合した図中●印の場合の方が更に到達［Ｃ］濃度が低く
反応効率が良好になる。

【００１７】図４は前記と同様の溶鋼の実施例について
、スプラッシュ過剰による溶鋼流出を表したもので、こ
れからみてＤ領域のものが溶鋼揺動及びスプラッシュ過
剰であり水素含有ガスを吹き込むことにより溶鋼揺動及
びスプラッシュ発生に大きな変化が無いことがわかる。

【００１８】

【発明の効果】本発明に従い、特定の条件により操業す
ることによって、溶鋼中［Ｃ］≦２５ｐｐｍの極低炭素
溶鋼の製造が安定して可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）、（ｂ）は本発明の限定条件の説明図。

【図２】本発明の実施態様の説明図。

【図３】本発明の実施例を示す図。

【図４】本発明の実施例を示す図。

【図５】従来法の実施態様の説明図。

【符号の説明】

１…取鍋　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　２…未脱酸溶鋼３…真空界面　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　４…取鍋底５…不活性ガス吹込
みランス ６…不活性ガス吹込みランスのガス吹き出し口７…スプ
ラッシュ防止蓋　　　　　　　　　　８…ＲＨ真空槽９
Ａ…吸い上げ管　　　　　　　　　　　　　　　　９Ｂ
…下降管１０…不活性ガス噴出口　　　　　　　　　　
１１…不活性ガス噴出口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　真空脱ガス槽と組み合わせた取鍋内の
   溶鋼に不活性ガス等のガスを吹き込み減圧精錬する方法
   において、真空脱ガス槽内を減圧にすると共に、図１（
   ｂ）のイ、ロ、ハ、ニで囲まれる範囲内で未脱酸溶鋼に
   不活性ガスを吹き込む脱炭処理を行い、溶鋼中炭素濃度
   が５０ｐｐｍ以下の領域で不活性ガス中に水素含有ガス
   を混合させることにより微細気泡を生成し脱炭促進を行
   うことを特徴とする極低炭素鋼の製造方法。