JPH0452209A - 脱ガス精錬用浸漬管 - 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】 ［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ための脱ガス精錬用浸漬管に
関する。

［従来の技術］ 近時、鋼材の高級化に伴い、各種元素の含有量を極微量
に調整した特殊鋼、例えば、窒素や炭素の含有量を極微
量に調整した極低窒素鋼および極低炭素鋼の需要が高ま
り、これらを迅速かつ安定に溶製する技術か要望されて
いる。このような背景から、溶鋼を効率よく脱窒素およ
び脱炭する技術として、ＲＨ脱ガス精錬が注目されてい
る。

従来のＲＨ脱ガス槽は、その下部槽に１対の管を装着し
、これら１対の管を溶鋼に浸漬して減圧状態の槽内に溶
鋼を吸い上げ、一方の浸漬管に不活性ガスを吹き込むこ
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。

［発明か解決しようとする課題］ ＲＨ脱ガス精錬の反応速度を向上させるには、溶鋼環流
量を増大化することが必要であり、従来から環流量の増
大化を図るための技術か種々検討されている。溶鋼環流
量を増大化するには、不活性ガスの吹き込み量を増やす
か、又は浸漬管の溶鋼通流断面積を大きくする必要かあ
る。しかし、ガス吹き込み量の増加は技術的に限界があ
るので、結局、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検討されている
。

例えば、特開昭５９−８５８１５号公報に記載された発
明によれば、１対の浸漬管の横断面形状をそれぞれ楕円
とし、楕円短軸が脱ガス槽中心を向くような配置として
浸漬管同士の相互干渉を回避し、溶鋼の通流断面積を拡
大化している。

しかしながら、上記の浸漬管においては、１対の浸漬管
（上昇管及び下降管）と脱ガス下部槽とがそれぞれフラ
ンジ接続されているので、両方のフランジ継手か相互に
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増加するには限界かある。すな
わち、上記の楕円形通流路の浸漬管によっても従来型（
横断面形状がそれぞれ真円の浸漬管）の環流量の２倍程
度が限界であり、これにより極低窒素鋼等を安定かつ迅
速に脱ガス処理するには不十分である。

この発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって
、溶湯環流量の増大化を図ることができ、強度及び耐久
性に優れ、かつ低コストの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］ 発明者等は、溶鋼環流量を増大化し、脱ガス処理能力の
向上を図るために、浸漬管形状につき種々検討を重ねた
。その結果、特願平１−２０２１０号に開示したように
、上昇管と下降管を一体化し、仕切りを用いて両者を仕
切り、溶鋼の通流断面積を拡大化することとした。

この発明に係る脱ガス精錬用浸漬管は、溶湯に浸漬され
、脱ガス槽本体に溶湯を吸い上げる上昇部と、脱ガス槽
本体に吸い上げた溶湯を返戻する下降部と、を有し、前
記上昇部及び下降部を一体に形成し、両者の溶湯通流路
の横断面か楕円又は近似楕円形状に形成されていること
を特徴とする。

この場合に、溶湯通流路の横断面を、長軸／短軸比か２
以上の楕円に形成することか好ましく、長軸／短軸比か
２．５〜３の楕円であることかより好ましい。楕円の長
軸／短軸比は大きいほうが通流断面積を増大化するには
有利であるが、内張レンガの安定性の観点からは長軸／
短軸比を小さくして曲がりを与えたほうが有利である。

［作用］ この発明に係る脱ガス精錬用浸漬管においては、上昇部
および下降部を一体化することにより、継手フランジの
相互干渉の問題が解消されるので、両者の溶湯通流路を
それぞれ拡張することか可能になる。このため、溶湯通
流断面積を拡大し、溶湯環流量の増大化を図ることかで
きる。

また、溶湯通流路を横断面形状が楕円又は近似楕円形状
となるように形成しているので、内張レンガか抜は出し
難くなる。これは、内張レンガを直線的に積み上げると
、レンガ相互の競り合いが弱くなり、レンガの自己固定
力が低下するからである。

［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
説明する。

第１図はこの発明の実施例に係る脱ガス精錬装置の下部
槽を模式的に示す縦断面図、第２図は一体型浸漬管の横
断面図である。ＲＨ脱ガス設備の建屋−階に軌条が敷設
され、取鍋（図示せず）が走行台車により転炉工場から
搬送されるようになっている。脱ガス槽１０が、建屋上
部に設けられ、この直下に取鍋を昇降するためのリフテ
ィングテーブル（図示せず）か設置されている。

脱ガス槽、１０は、上部槽１１に排気通路（図示せず）
が形成され、槽内のガスが排気されるようになっている
。この上部槽１１には下部槽２０がフランジ１２．２２
により着脱可能に接続されている。なお、上部槽１１の
鉄皮内径は約３ｍである。

下部槽２０は本体部２１および浸漬管２４を有し、両者
がフランジ２３．２５により着脱可能に接続されている
。本体部２１の内張耐火物と浸漬管２４の内張耐火物と
の間には軟質パツキン（図示せず）か挿入されている。

このパツキンは、例えば、可撓性を有するマグネシア質
の不定形耐火物でつくられている。

浸漬管２４は、その上半部が鉄皮２っで覆われ、その下
半部がキャスタブル３０て覆われている。

浸漬管２４には１対の溶湯通流路３２が形成され、各溶
湯通流路３２は内張レンガ２７て取り囲まれている。浸
漬管２４の最上段には敷きレンガ２８゜４０が敷き詰め
られている。１対の溶湯通流路３２の内張レンガ２７の
相互間に、上から順に敷きレンガ４０１判定レンガ４１
．キャスタブル４２、水冷ボックス４４．耐火レンガ４
５．キャスタブル４６か設けられている。浸漬管３０の
下半部には筒状の芯材２６が埋め込まれ、芯材２６の外
周にキャスタブル３０か吹き付けられている。

なお、レンガ浮き出し防止のために、４個のくさび４３
が中央の敷きレンガ（ワークレンガ）４０および判定レ
ンガ（パーマネントレンガ）４１にわたって打ち込まれ
ている。くさび４３は、上部か太く、下部が細く形成さ
れ、くさび４３の上部か敷きレンガ４０の上面に露出し
ないように打ち込まれている。

ガス管（図示せず）か耐火物を貫通し、一方の溶湯通流
路３２にて開口している。このガス管はアルゴンガス供
給源に連通されている。

第２図に示すように、各溶湯通流路３２は、横断面形状
かそれぞれ楕円に形成され、両者の楕円短軸が脱ガス槽
２０の中心軸を通って一直線に並ぶように配置されてい
る。

次に、上記の脱ガス精錬用浸漬管を用いて溶鋼を脱ガス
処理する場合について説明する。

炭素濃度［Ｃ］か約３００　ｐｐｃの転炉溶鋼を取鍋（
図示せず）に受鋼し、これを脱ガス処理設備に搬送する
。溶鋼量は約２５０トンであり、これを若干量のスラグ
が覆っている。取鍋をリフトし、浸漬管２４を取鍋的溶
鋼に浸漬し、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、溶鋼が脱ガス槽１０内に吸い上げら
れる。

リフティングテーブルの昇降装置に設けられたリミット
スイッチがＯＮになり、プロセスコンピュータに信号が
送られる。コンピュータに信号が入力されると、これに
基づき不活性ガス供給源に指令信号が送られ、ガス吹き
込み管２１に所定流量の不活性ガスが供給される。

ガス管を介して一方の溶湯通流路３２に毎分４００ＯＮ
１）の流量の不活性ガスを吹込む。これにより、溶鋼の
見掛けの比重か低下し、溶鋼がガス気泡と共に通流路３
２内を上昇する。脱ガス槽内の湯面か盛上がり、スプラ
ッシュが発生し、溶鋼中［Ｃ］がガス化し、これが排気
される。溶鋼は、一方の通流路３２から他方の通流路３
２に向かって流れ、取鍋および脱ガス槽１０の間を循環
する。所定の合金材を所定量だけ投入し、溶鋼を成分調
整する。溶鋼の脱炭が進行し、［Ｃ］量が約１５ｐｐｍ
まで低下したところで、不活性ガスの吹き込みを停止す
る。

次に、第３図及び第４図を参照しながら、上記実施例の
効果について説明する。

第３図は、横軸にアルゴンガス吹き込み量をとり、縦軸
に溶鋼環流量をとって、両者の関係について上記の実施
例の浸漬管と従来の浸漬管とを比較した結果を示すグラ
フ図である。図中、曲線Ａは上記実施例の浸漬管を用い
た結果を、曲線Ｂは従来の浸漬管を用いた結果をそれぞ
れ示す。図から明らかなように、アルゴンガス吹き込み
量を同一４とした場合に、従来に比べて上記実施例のほ
うが溶鋼環流量が大幅に増加する。

第４図は、横軸に脱ガス処理時間をとり、縦軸に溶鋼の
炭素含有量［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は従来の結
果を、曲線りは溶鋼環流量を毎分３００トンとした実施
例の結果をそれぞれ示す。図から明らかなように、上記
実施例の浸漬管を用いて、溶鋼環流量を毎分３００トン
とすると、短時間の処理で［Ｃ］を１０ｐｐｍ以下まで
低減することができ、溶鋼を極低炭素鋼の領域まで迅速
に脱炭することができた。

［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、従来型の分離真円型の浸漬管では最大２５
５０ｃｍ２までの溶鋼通流断面積しかとれなかったが、
本発明の一体楕円型の浸漬管では上昇部および下降部の
溶鋼通流断面積を合計すると約１４１６９ｃｍ２にも達
し、従来型の約５．６倍もの溶鋼通流断面積が確保され
る。

二の結果、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１０ｐｐＩ１１レベルの
極低炭素鋼を迅速かつ安定に製造することかできる。

【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が
用いられたＲＨ脱ガス槽装置の下部槽を模式的に示す縦
断面図、第２図は一体型浸漬管の横断面図、第３図及び
第４図はそれぞれ本発明の実施例の効果を説明するため
のグラフ図である。 １０・・・脱ガス槽、１２　２２，２３．２５・・・フ
ランジ、２０・・・下部槽、２４・・・浸漬管、２７゜
２８．４０，４１．４５・・・レンガ、３０，４２゜４
６・・・キャスタブル、３２・・・溶湯通流路、出願人
代理人　弁理士　鈴江武彦 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶湯に浸漬され、脱ガス槽本体に溶湯を吸い上げる上昇
   部と、脱ガス槽本体に吸い上げた溶湯を返戻する下降部
   と、を有し、前記上昇部及び下降部を一体に形成し、両
   者の溶湯通流路の横断面が楕円又は近似楕円形状に形成
   されていることを特徴とする脱ガス精錬用浸漬管。