JPH0459917A

JPH0459917A - 溶融金属からの脱ガス方法

Info

Publication number: JPH0459917A
Application number: JP16843090A
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。

Ｎ７→２　Ｈ（１）０２→２０　　　　　　（２）Ｎ２→２　Ｎ　　　　　　（３）ＣＯ→Ｃ＋Ｏ（４）ここで、Ｈ２，０２、Ｈ，ｃｏは気体中のガスを、Ｈｌ
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
等の問題もあった。

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一面を溶融金属に接触さ
せ、他方の面を減圧下に曝しながら、減圧下に曝した多
孔質物質の表面に除去しようとするガス成分を含まない
ガスを流動させることにより、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、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泡径が増大し、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、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ｌ腸
ｍＨｇである。タンク内あるいは槽内の真空度が１ｍ■
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。

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１片端を封じた多孔質物質からなるパイプ３を浸漬し
、パイプの他端を真空ポンプ４に連結し、パイプ内を減
圧する。これによって、溶鋼に接したパイプの外側で発
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。多孔質物質としては、通常溶鋼処
理に使用されている耐火物で気孔率１０〜３０％あれば
十分である。

この際、ガス供給バイブロを介して、減圧下に曝された
多孔質物質の表面に除去しようとするガス成分を含まな
いガス７を流動させると脱カス速度が更に向上すること
を見出したものである。これは真空ポンプ４でパイプ内
部の表面の水素分圧を下げることによりパイプ外側で発
生した水素を吸引しようとしても、パイプ内の圧力損失
のため、バイブ内部の表面の水素分圧が効果的に低下し
ないためであり、少量のガス７を流動させることにより
、バイブ内部の表面の水素分圧が効果的に低下したため
、脱ガス速度が向上したものと考えられる。流動させる
ガス量は溶鋼１トン当たり約１〜２文７厘ｉｎで十分で
あり、ガス種としては除去しようとしているガスを含ま
なければ、どんなガスでも問題ないが、通常は安全性お
よび汎用性から考えてアルゴンガスを用いれば良い。

実施例１第１表に示した下端を閉じた多孔質パイプを、２０分間
バーナー加熱し、表面温度を３００℃にした後、１００
ｋｇ溶解炉で第２表に示した成分に調整した溶鋼に２０
ｃ鳳浸漬し、多孔質パイプ内にアルゴン０．１リットル
／層ｉｎを流動させつつ、多孔質パイプ内を真空ポンプ
で１　＊ｍＨｇまで減圧し、３０分間脱水素処理をした
。尚、溶鋼表面は１気圧のアルゴンでシールした。初期
水素６．３ｐｐｍの溶鋼が、処理後Ｑ、９ｐｐｍまで低
下した。尚、溶鋼表面からは溶鋼の飛散は認められなか
った。

比較例１第１表に示した下端を閉じた多孔質パイプを、２０分間
バーナー加熱し１表面温度を３００℃にした後、１００
ｋｇ溶解炉で第２表に示した成分に調整した溶鋼に２０
ｃ■浸漬し、多孔質パイプ内へのアルゴンの流動をさせ
ないで、多孔質パイプ内を真空ポンプで１　ｍｍ）Ｉｇ
まで減圧し、３０分間脱水素処理をした。尚、溶鋼表面
は１気圧のアルゴンでシールした。初期水素８８−３ｐ
ｐの溶鋼が、処理後１．８Ｐｐ■まで低下した。尚、溶
鋼表面からは溶鋼の飛散は認められなかった。

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】

第１図は本発明の実施方法の一例を示す図である。１・・・容器、２・・・溶鋼、３・・・パイプ、４−・
争真空ポンプ、５・・・水素、６・・−ガス供給バイブ
、７・・・ガス。

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
質の一面を溶融金属に接触させ、他方の面を減圧下に曝
しながら、減圧下に曝した多孔質物質の表面に除去しよ
うとするガス成分を含まないガスを流動させることによ
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。