JPH0474820A - 溶鋼の脱ガス促進方法 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、高純度鋼溶製に用いる真空精錬方法、特に脱
ガス促進方法に関するものである。

（ロ）従来技術 溶鋼を真空槽内に流出させることにより脱ガスを行う方
法としては、流滴脱ガス法がよく知られている。流滴説
ガス法とは、真空槽上蓋の上に設置した中間取鍋から、
ノズルをかいして溶鋼を流出させ、圧力の急激な低下に
より溶鋼中に溶解しているガスを放出させるとともに、
そのガス気泡の膨張　破裂により溶鋼を微細化し、表面
積を増加させることで脱ガス反応を促進させる精錬法で
ある。

したがって、微細化された溶鋼の粒径が小さいほど単位
溶鋼当りの表面積が大きくなり、脱ガスが促進される。

一方、この微細化効果は、圧力の低下に伴って発生する
ガス量によって決定される。

このガスは主にＣｏガスとＨ２ガスである。溶鋼への溶
鋼量から計算されるＨ２ガスの発生量は少なく、それの
みでは十分に溶鋼を微細化することは不可能である。

未脱酸溶鋼では酸素の含有率が多く、圧力の低下に伴っ
て炭素との反応により多量のＣｏガスを発生し、そのガ
スのｌｌ１ｌ張、破裂により溶鋼は微細化される。

しかし、脱酸溶鋼では、溶鋼中の酸素はＡ１．ｏ、や５
ｉｎ２として固定されているので、圧力の低下に伴い、
炭素と反応することは少なくなる。そのために、発生ガ
スのみによる溶鋼の微細化は、必ずしも期待できるもの
ではない。

そこで、微細化を促進させる方法として、本出願人は真
空槽に通じるノズルの側壁を貫通する通気性を有しない
ガス羽口より、不活性ガスを溶鋼中に吹き込む方法を提
案した。（特願平２−９９８１３号）、シかし、ガスを
用いないで微細化を促進できれば、設備構造が簡略化さ
れ、実用化面でも有利である。

真空槽内で溶鋼を微細化し、表面積を増大させることに
より、脱ガスを促進させる流滴脱ガス法において、鋼種
に関係なく確実に溶鋼を微細化することが必須である。

しかし、現在、その技術はまだ確立されていない、した
がって、脱酸溶鋼においては、溶鋼流には中心流が残留
し、処理後の到達水素濃度も１ｐｐ−以下が常に達成さ
れているとはいえない。

（ハ）発明が解決しようとした課題 本発明が解決しようとした課題は、鋼種に関係なく、し
かも微細化促進ガスを用いずに真空下で溶鋼を確実かつ
効率的に微細化し、脱ガスご促進させる方法を得ること
にある。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明の溶鋼の脱ガス促進方法は、溶鋼を真空槽内に流
出させて真空脱ガス精錬を行う方法において、前記真空
槽内に通しる。ノズル内にスパイラル形状部を形成し、
該ノズルから流出する溶鋼に旋回力を与えることからな
る手段によって、上記課題を解決している。

前記ノズルのスパイラル形状部に続く部分の長さｌを該
ノズル出口内径ｄの４倍未満（ｌ＜　４　ｄ）に設定す
ることが好ましい。

（ホ）作用 本発明の方法においては、鋼種に関係なく真空下で溶鋼
を微細化する方法として、溶鋼に旋回力を付与し、その
力により溶鋼を飛散・微細化させる。それには、溶鋼が
真空槽内に流出するさいに通過するノズル内にスパイラ
ル形状の内部構造を設けることにより、溶鋼に旋回力を
付与し、溶鋼を飛散・微細化させ、効果的に脱ガスを促
進できることを確認した。

ガスを用いないで液体を微細化させる方法としては、水
や油の噴霧ノズルが既に実用化されている。これらの噴
霧ノズルは液体の流路にスリットや螺旋状の溝を有する
もので、液体に乱れや回転力を付与することにより微細
化を促進している。

したがって、原理としては本発明の方法も上記ノズルと
同様であるが、１６００℃以上の高温の溶鋼を扱うとい
うことで、ノズル内の材質、構造が異なり、液体の物性
値も水と異なる。噴霧ノズルは通常、金属性であり高温
の溶鋼に適用すること不可能である０本発明の方法に用
いるノズルは、材質として耐熱性、耐衝撃性に優れた耐
火物を用いるとともに、ノズル外側を金属板で保護し、
強度を高めることにより溶鋼への適用を可能にしている
。

溶鋼が旋回力を付与され微細化する過程は次の通りであ
る。まず、ノズル内で溶鋼が旋回力を付与される。溶鋼
が回転しなからノズル出口に向かう、ノズル出口で溶鋼
は回転運動の接線方向の速度を持つので、付与された旋
回力に応じた飛散角度を持ち、飛散し微細化する。

効果的に溶鋼を飛散・微細化するには以下の条件を満た
すことが望ましい。

（１）　溶鋼に効果的に旋回力を付与するためには、ノ
ズルに固定されるか、またはノズルと一体となったスパ
イラル形状の物により、溶鋼を強制的に旋回させること
が有効である。

溶鋼に旋回力を付与するスパイラル部分が固定されてい
ない場合には、スパイラル部分自身が回転し、効果的に
溶鋼に旋回力を付与できないばかりでなく、回転運動に
より破損する可能性がある。

（２）　ノズル内のスパイラル部分からノズル出口まで
の間で溶鋼の通過する部分長さｌが、ノズル出口の直径
ｄの４倍以上の場合は、その整流作用により溶鋼の旋回
力の損失が大きい、したがって、ストレート部の長さｌ
はノズル出口の直径ｄの４倍未満（１＜　４　ｄ）が望
ましい。

（へ）実施例 第１図および第２図を参照して、本発明の溶鋼の脱ガス
促進方法の実施例について説明する。

本発明の方法は、溶鋼を真空槽内に流出させて真空脱ガ
ス精錬を行う方法に適用される。本発明の方法は、第１
図に示すように、真空槽内に通じるノズル１０内にスパ
イラル形状部２を形成し、ノズル１０から流出する溶鋼
に旋回流を与えることを特徴としている。

本発明の方法に用いるノズル１０は、耐火材からなるノ
ズル本体ｌの外周を鋼板３で覆って保護し、ノズル本体
１の内部に上から導入路４、スパイラル形状部２、スパ
イラル形状部に続く部分５が形成されている。

スパイラル形状部２としては、第２図に示すように、耐
火材からなる予めスパイラル状に形成した中子２ａをノ
ズル本体内に挿入してもよい。

第１図に示すように、ノズル１０のスパイラル形状部２
に続く部分５の長さ！をノズル１０出口内径ｄの４倍未
満（ｌ＜　４　ｄ）に設定することが好ましい。

次に、本発明の方法の具体的実施例について説明する。

第１図および第２図に示すように、ノズル本体１にスパ
イラル形状部２として中子２ａを固定し、本体１の外面
を鋼板３で覆って実験を行い、溶鋼の飛散状況および脱
ガス挙動き調査した。Ａ！脱酸鋼をノズル１０をかいし
て真空度１　ｔｏｒｒ以下に減圧された真空槽内に流出
させた。第１表にその実験結果を示す。

Ｎ００１では、スパイラル形状の中子２ａをノズル１０
固定していなかったために、実験開始直後に破損落下し
た。スパイラル形状の中子２ａを固定したＮｏ、２では
良好な飛散状況が得られている。

スパイラル形状中子２ａの固定方法としては、例えば、
中子２ａとノズル本体１との間をモルタルにより固定す
るか、または、ノズル本体内壁に凹部を設けて嵌合させ
る方法等がある。

溶鋼の飛散状況に対する中子２８のスパイラル部とノズ
ル出口との間にある部分５の距ｗ１１の影響はＮｏ、２
〜５の実験から得られる。距Ｎ、ｌがノズル出口の直径
ｄの３倍までは、飛散角度が減少しているが、良好な微
細化が得られている。しかし、４倍になると（Ｎｏ、５
）飛散角度は急激に小さくなり微細化も不良である。

（ト）効果 本発明によれば、鋼種に関係なく、しかも微細化促進ガ
スを用いることなく、真空下で溶鋼を確実かつ効率的に
微細化し、脱ガスを促進させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に用いるノズルの縦断面図。第２
図は第１図のノズル内に挿入される中子の斜視図。 １０、ノズル　　　　　　　１　ノズル本体２：　スパ
イラル形状部　２ａ中子 ３　鋼板　　　　　　　４　導入路 ５　スパイラル形状部に続く部分 特許出願人　　住友金属工業株式会社 （外４名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、溶鋼を真空槽内に流出させて真空脱ガス精錬を行う
   方法において、前記真空槽内に通じるノズル内にスパイ
   ラル形状部を形成し、該ノズルから流出する溶鋼に旋回
   力を与えることにより溶鋼を飛散微細化させることを特
   徴とした溶鋼の脱ガス促進方法。 ２、前記ノズルのスパイラル形状部に続く部分の長さｌ
   を該ノズル出口内径ｄの４倍未満（ｌ＜４ｄ）に設定す
   ることを特徴とした請求項１記載の方法。