JPH0433847B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は、転炉吹錬において発生するスロツピ
ングをタイミング良く効果的に低減することによ
つて吹錬の安定化を図る転炉吹錬御方法に関する
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、スラグフオ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
てくる所謂スロツピング現象が発生する。 この様なスロツ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。 スロツ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つて生じる転
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
るスロツ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)フオ
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］ 本発明者らは、上記(1)〜(2)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
下させてフオーミングスラグの低粘性化を抑え、
スロツ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
制するこのではないので、スロツピング抑制効果
は小さい。 次に(2)の方法は、送酸速度を低下させて、フオ
ーミングの原因となるCOガスの発生を低減し、
スロツ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ツピン
グ抑制は難しく、吹錬中に突発的に発生するスロ
ツ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を増加させてスロツ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、Na₂Co₃、
無機質酸化物等からなるフオーミング鎮静剤を投
入することによつてフオ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
つてフオ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オーミングの鎮静効果
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ツピング抑制の為には
フオ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つて溶製コストがア
ツ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
あつて、その目的とするところは、転炉吹錬にお
いて発生するスロツ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
フオ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オ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
とによつて転炉のスロツピングを抑制し、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
適用できるものではなく、この場合には前記推定
フオ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［請求項(2)］。 ［作用］ 転炉吹錬におけるスロツピング現象は、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SiO₂、FeO、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
FeO、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
くフオ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、この様なスロツピング現象を抑
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、スロツ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つた。
その結果スロツ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。またスロツピ
ング発生時のスラグ組成は、第１表に示す様に
FeOが高い低年生のスラグであることが判明し
た。

【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ツピング発生を抑
制する手段として極めて有効であることを見出し
た。 尚転炉のスロツピングを抑制し、吹錬の安定化
を図る為には、その前提として、スロツピング現
象の予知（即ちスラグフオ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
ンスがフオーミングスラグより受ける荷重を計測
し、この荷重値よりフオーミング高さを推定する
ものである。従つて高炭素鋼の転炉吹錬を行なう
に当たつては、上記公知技術をそのまま適用し、
推定したスラグフオ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、スロツピングが発生する
時期および発生時のスラグ組成の調査を行なつ
た。その結果スロツ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、［Si］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も比較的高くなつて低
粘性のスラグであることが判明した。

【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、フオーミングの原因
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、スロツ
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。尚低炭素鋼の転炉吹錬を行な
うに当たつても、前述した様なスラグフオーミン
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つ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］ 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、本発明方法に従つて転炉のスロツピン
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「HMR」とは、溶銑
配合量（Hot Metal Ratio）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)底吹きガラス流量の調整、(2)黒鉛の添加、
(3)フオ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ツピング抑制効果について
も調査した。

【表】

【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図はフオーミングレベルの変化（フオー
ミングの抑制効果）を、第６図はスロツピングの
低減率を夫々示している。尚第６図において「従
来」とはスロツピング現象の予知を行なうことな
く、スロツピング発生時にフオーミング鎮静剤に
てスロツ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、本発明方法に従つて黒鉛の添加
及び底吹ガス流量の調整を行なうことは、フオー
ミングレベルの低下に極めて有効であり、スロツ
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、本発明方法に従つて転炉のスロツピングを
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ツ
ピング抑制効果についても調査した。

【表】

【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図はフオーミングレベルの変化を、第９
図はスロツ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、本発明方法に従つて黒鉛の添加
及び上吹き酸素流量の調整を行なうことは、フオ
ーミングレベルの低下に極めて有効であり、スロ
チ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、スロツピング
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つた。

【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
においてスロツ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ツ
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オーミングレベル制
御例を示す工程図、第５図は各種の方法で高炭素
鋼のフオーミングを制御した場合のフオーミング
レベルの変化を示すグラフ、第６図は高炭素鋼の
フオーミングを制御した場合のスロツピング発生
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オーミングレベル
制御例を示す工程図、第８図は各種の方法で低炭
素鋼のフオーミングを制御した場合のフオーミン
グレベルの変化を示すグラフ、第９図は低炭素鋼
のフオーミングを制御した場合のスロツピング発
生率を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上底吹きによる高炭素鋼の転炉吹錬に際し、
   上吹きランスがフオ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オーミン
   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つて転炉のスロツピングを
   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 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、上吹きランスがフオーミングより受
   ける荷重を計測し、この荷重値より推定したフオ
   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つて転炉のスロツピ
   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。