JPH0459915A

JPH0459915A - 溶融金属からの脱ガス方法

Info

Publication number: JPH0459915A
Application number: JP16843290A
Authority: JP
Inventors: Yoshimasa Mizukami; 水上　義正; Naoto Tsutsumi; 直人堤
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1990-06-28
Filing date: 1990-06-28
Publication date: 1992-02-26

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】産業上の利用分野本発明は溶融金属からの脱ガス方法に関するものである
。

従来の技術溶融金属中に水素、酸素、窒素、−酸化炭素ガスは下記
のように溶解する。

Ｎ２→２　Ｈ（２）０２→２０　　　　　（３）Ｎ２→２Ｎ　　　　（０ＣＯ→ｃ　＋　ｏ　　　　（５）ここ−ｃ、Ｎ２，０２．Ｎ２　、Ｃｏは気体中のガスを
、Ｈ，Ｏ，Ｎ、Ｃは溶融金属中に溶解したガスを示す。

従って、従来は、溶融金属中のガスを除去する方法とし
ては、溶融金属を減圧下に曝し、水素、酸素、窒素、−
酸化炭素ガスの分圧を小さくすることによって、各々の
溶解水素、溶解酸素、溶解窒素、溶解炭素を少なくする
方法が一般的に行われている。この場合、溶融金属内部
からガスが発生するため、脱ガス速度を速くする程、溶
融金属は飛散し、減圧容器及び減圧ポンプを汚染するた
め、減圧容器内及び減圧ポンプの清掃をする必要があり
、生産性を低下させる等の問題があった。

又、減圧下に溶融金属を曝すことにより、溶融金属その
ものが蒸発し、溶融金属の歩留を低下させる等の問題も
あった。更に、ガスを除去しようとする溶融金属は専用
の減圧容器に移し替える必要があり１作業性を悪くする
等の間瑚もあった。

本発明は、これらの問題を解決し、安価で且つ効率的に
溶融金属からガスを除去するために開発されたものであ
る。

課題を解決するための手段その特徴とするところは、溶融金属は通過させないが、
ガスを通過させる多孔質物質の長さを（１）から求才る
Ａ値より大きくし、多孔質物質の一面を溶融金属に接触
させ、他方の面を減圧下に曝すことにより、溶融金属が
含有するガスを除去する脱ガス方法である。

従来法による脱ガス方法は、溶融金属の自由表面を直接
減圧下に曝すため、溶融金属内部で生成したガスが溶融
金属の自由表面で破裂し、溶融金属の飛散を発生させ、
減圧容器及び減圧ポンプを汚染することとなる。又、溶
融金属自由表面を直接減圧下に曝すため、蒸気圧の低い
溶融金属の場合は溶融金属そのものが蒸発することもあ
る。つまり、従来法はガスを除去しようとする溶融金属
を直接減圧下に曝すために種々の問題が発生し、脱ガス
処理の生産性の低下１歩留の低下を招いている。

そこで、本発明は溶融金属内部で生成したガスを減圧下
に直接放出しない方法について種々の検討を行った。そ
の結果、溶融金属は通過させないが、ガスを通過させる
多孔質物質を介して、溶融金属内部で生成したガスを減
圧下に放出すれば従来法の溶融金属の飛散及び溶融金属
の蒸発を防止しつつ、溶融金属からガスを除去できるこ
とを見出したものである。

以下に溶鋼から水素を除去する場合を例にして、詳細に
説明を行う、従来法で、溶鋼から脱水素を行う場合は、
溶鋼の入った容器ごとタンクの中に置き、真空ポンプで
タンク内を減圧にし、脱水素する真空溶解炉方式の脱ガ
ス方法、あるいは溶鋼を減圧槽内に送り込むＲＨ脱ガス
、ＤＨ脱ガス等により脱水素する脱ガス方法が採用され
ていた。この場合、タンク内あるいは槽内の真空度をあ
げると、水素分圧は低下し、溶鋼中に溶解する平衡水素
ガス濃度は減少するので、溶鋼中から水素ガス気泡が発
生する。この水素ガスは溶鋼静圧が小さくなる溶鋼自由
表面に近づくにしたがい、急激に気ｆＰ！ｆｌが増大し
、溶鋼自由表面から離脱するが、離脱の際、溶鋼を飛散
することになる。

また１通常工業的に使われる溶鋼はマンガンを含有して
いるが、マンガンの蒸気圧は１２８２℃で１腸■Ｈｇで
ある。タンク内あるいは槽内の真空度が１１腸Ｈｇ以上
の高真空度になると、マンガンは蒸発し、溶鋼成分を変
化させるばかりでなく、マンガン蒸気でタンク内、槽内
、あるいは真空ポンプを汚染する恐れがある。

本発明は溶融金属は通過させないが、ガスを通過させる
多孔買物質の一面を溶融金属に接触させ、他方の面を減
圧下に曝すことにより、溶融金属が含有するガスを除去
する脱ガス方法である。

第１図にしたがって、本発明を溶鋼からの水素を除去す
る方法について説明する。容器ｌに保持した溶鋼２の中
に、片端を封じた多孔貢物質からなるバイブ３を浸漬し
、パイプの他端を真空ポンプ４に連結し、バイブ内を減
圧する。これによって、溶鋼に接したバイブの外側で発
生した水素５は、パイプの内側に吸引され、真空ポンプ
４により排気される。多孔貢物質としては、通常溶鋼処
理に使用されている耐火物で気孔率ｌＯ〜３０％あれば
十分である。

しかし、この際、多孔貢物質が溶損等で浸食されると、
溶鋼は多孔質物質の内部に吸い込まれ、時には、真空ポ
ンプ内まで侵入することがある。

このようなことが生じると、操業を停止し、配管内の清
掃あるいは配管そのものを修理する等の作業が必要とな
り、著しく生産性を低下することになる０本発明は万が
一多孔質物質が溶損等で浸食されても、溶鋼は多孔質物
質の内部までに止める方法である。

つまり、（１）式で示されるＡ値を多孔質物質の長さよ
り小さくなるように、溶融金属表面の圧力Ｐ１、多孔質
物質の減圧下表面の圧力Ｐ２、および多孔質物質の溶融
金属内への浸漬深さＢを調整する方法である。調整の方
法としては、多孔質物質の減圧下表面の圧力Ｐ２を高真
空にしない方法があるが、ガスの吸引力が低下し、脱ガ
ス速度が低下するという問題がある。また、多孔質物質
の溶鋼金属内への浸漬深さＢを小さくする方法もあるが
、この場合は溶鋼との接触面積が低下し、脱ガス速度が
低下するという問題がある。脱ガス速度を低下させない
で、且つ、溶鋼を真空ポンプ内まで侵入させない方法と
しては、溶融金属表面の圧力Ｐ１を下げる方法である。

工業的には、容器１を真空タンク内に設置してもよく、
あるいは容器１の上にフードをかけフード内を減圧下に
してもよい。

実施例１第１表に示した下端を閉じた長さ０．３層の多孔質パイ
プを、真空タンク内に設置された１００　ｋｇ溶解炉で
第２表に示した成分に調整した溶鋼に０．２腸浸漬し、
多孔質パイプ内を真空ポンプでｌｍｍＨｇまで減圧し、
３０分間脱水素処理をした。尚、真空タンク内は５０腸
ｍＨＨに調整した。Ａ値は０．２９ｍであり、多孔質バ
イブ長さをＡ値より、大きくした。尚、真空タンク内は
５０ｍｍＨｇｌＯ回実施し、４回多孔質パイプが破損し
、溶鋼が吸い上げられたが、いずれも、溶鋼は多孔質パ
イプより上には上昇せず、真空ポンプの破損は生じなか
った。尚。

平均初期水素６．３ｐｐｍの溶鋼が、処理後平均１．８
ｐｐｍまで低下した。

比較例１第１表に示した下端を閉じた長さ０．３ｍの多孔質パイ
プを、真空タンク内に設置された１００　ｋｇ溶解炉で
第２表に示した成分に調整した溶鋼に０．２鳳浸漬し、
多孔質パイプ内を真空ポンプでｌｍｍＨｇまで減圧し、
３０分間脱水素処理をした。尚、真空タンク内を真空ポ
ンプでｌ■ｍＨＨに調整した。Ａ値は０．３８ｍで、多
孔質パイプ長さをＡ値より短くした。　１０回実施し、
５回多孔質バイブが破損し、溶鋼が吸い上げられ、いず
れも、溶鋼は多孔質パイプより上には上昇し、真空ポン
プと多孔質物質をつないだ配管が破損した。尚、破損し
なかった５回の平均初期水素６．４ｐｐｍの溶鋼が、処
理後平均１．７ｐｐｍまで低下した。

第１表発明の効果本発明によれば、従来の脱ガス方法と比較して、溶融金
属の飛散がなく、容易に且つ確実に溶融金属の脱ガスが
でき、また、工業的規模で正確な脱ガスができる等の優
れた効果が得ることを可能にした。

【図面の簡単な説明】

＠１図は本発明の実施方法の一例を示す図である。１１１、、容器、２００．溶＠、３−−−バイブ、４・
・・真空ポンプ、５・・・水素。

Claims

【特許請求の範囲】溶融金属は通過させないが、ガスを通過させる多孔質物
質の長さを下式から求まるＡ値より大きくし、多孔質物
質の一面を溶融金属に接触させ、他方の面を減圧下に曝
すことにより、溶融金属が含有するガスを除去すること
を特徴とする脱ガス方法。Ａ＝１．８５×１０＾−＾３（Ｐ＿１−Ｐ＿２）＋Ｂ（
１）ここでＰ＿１：溶融金属表面の圧力（ｍｍＨｇ）Ｐ
２：多孔質物質の減圧下表面の圧力（ｍｍＨｇ）Ｂ：多
孔質物質の溶融金属内への浸漬深さ（ｍ）