JPH06306435A - プラズマエネルギーを用いた含Ｃｒ溶鋼の脱炭精錬方法 - Google Patents
プラズマエネルギーを用いた含Ｃｒ溶鋼の脱炭精錬方法Info
- Publication number
- JPH06306435A JPH06306435A JP9820993A JP9820993A JPH06306435A JP H06306435 A JPH06306435 A JP H06306435A JP 9820993 A JP9820993 A JP 9820993A JP 9820993 A JP9820993 A JP 9820993A JP H06306435 A JPH06306435 A JP H06306435A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refining
- oxygen
- plasma
- molten steel
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は過剰な底吹きガスを使用することな
く、また吹錬時間の延長、さらには吹錬用酸素ガスとＣ
Ｏガスとの過剰な反応に起因した精錬容器の耐火物寿命
を損ねるといった問題を起こすことなく、低炭素領域ま
で脱炭酸素効率を低下させずに効率的に脱炭精錬を行う
ことを可能とするプラズマエネルギーを用いた含Ｃｒ溶
鋼の脱炭精錬方法を提供する。 【構成】 大気圧下精錬、さらに減圧下精錬にて溶鋼の
脱炭精錬を行う際、大気圧下精錬においては〔Ｃ〕≦
１．０％の領域で、さらに減圧下精錬では〔Ｃ〕≦０．
１％の領域で、吹酸素時は該溶鋼上の吹酸素火点にプラ
ズマを照射し、また非吹酸素時は、該溶鋼上面にプラズ
マを照射することを特徴とするプラズマエネルギーを用
いた含Ｃｒ溶鋼の脱炭精錬方法。
く、また吹錬時間の延長、さらには吹錬用酸素ガスとＣ
Ｏガスとの過剰な反応に起因した精錬容器の耐火物寿命
を損ねるといった問題を起こすことなく、低炭素領域ま
で脱炭酸素効率を低下させずに効率的に脱炭精錬を行う
ことを可能とするプラズマエネルギーを用いた含Ｃｒ溶
鋼の脱炭精錬方法を提供する。 【構成】 大気圧下精錬、さらに減圧下精錬にて溶鋼の
脱炭精錬を行う際、大気圧下精錬においては〔Ｃ〕≦
１．０％の領域で、さらに減圧下精錬では〔Ｃ〕≦０．
１％の領域で、吹酸素時は該溶鋼上の吹酸素火点にプラ
ズマを照射し、また非吹酸素時は、該溶鋼上面にプラズ
マを照射することを特徴とするプラズマエネルギーを用
いた含Ｃｒ溶鋼の脱炭精錬方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は転炉、さらにはＶＯＤ等
の二次精錬炉において、吹酸素脱炭精錬を行う際に、低
炭素領域まで脱炭酸素効率を低下させることなく溶鋼を
溶製する精錬方法に関する。
の二次精錬炉において、吹酸素脱炭精錬を行う際に、低
炭素領域まで脱炭酸素効率を低下させることなく溶鋼を
溶製する精錬方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、含Ｃｒ溶鋼の脱炭精錬において
は、転炉での高炭素域の粗脱炭とＶＯＤ等での低炭素域
での仕上脱炭の組合せが一般的であるが、いずれの精錬
炉において脱炭酸素効率を向上させ、より低炭素領域ま
で効率的に脱炭精錬を行う方法としては、炉に底吹き機
能を付加し、鋼浴の攪拌を激しく行い、最も活性な反応
領域である吹酸素火点部への溶鋼中炭素の供給を促進し
（特公昭６２−１４６０２号公報）、脱炭酸素効率を高
位に維持している酸素供給律速領域から脱炭酸素効率の
低下する炭素拡散律速領域へ移行する臨界炭素濃度
（〔％Ｃ* 〕）を低炭素側へ移行させることや脱炭末期
の炭素拡散律速領域において吹酸速度を低下させるなど
の吹酸速度コントロールなどを行い、脱炭酸素効率の低
下の防止を図っていた（鉄と鋼、第６８年（１９８
２）、ｐ１９４６）。
は、転炉での高炭素域の粗脱炭とＶＯＤ等での低炭素域
での仕上脱炭の組合せが一般的であるが、いずれの精錬
炉において脱炭酸素効率を向上させ、より低炭素領域ま
で効率的に脱炭精錬を行う方法としては、炉に底吹き機
能を付加し、鋼浴の攪拌を激しく行い、最も活性な反応
領域である吹酸素火点部への溶鋼中炭素の供給を促進し
（特公昭６２−１４６０２号公報）、脱炭酸素効率を高
位に維持している酸素供給律速領域から脱炭酸素効率の
低下する炭素拡散律速領域へ移行する臨界炭素濃度
（〔％Ｃ* 〕）を低炭素側へ移行させることや脱炭末期
の炭素拡散律速領域において吹酸速度を低下させるなど
の吹酸速度コントロールなどを行い、脱炭酸素効率の低
下の防止を図っていた（鉄と鋼、第６８年（１９８
２）、ｐ１９４６）。
【０００３】また、転炉吹錬において、溶鋼に対して熱
補償を行う方法として、特開昭６２−６０８０７号公報
に見られるように転炉内の鋼浴に対して超音速の酸素を
噴射して精錬する際に、これとは別にプラズマを含む亜
音速の酸素を鋼浴に対して噴射させて、この酸素と炉内
ＣＯガスとを反応させ、その高温反応生成ガスを鋼浴に
衝突させて、その熱を鋼浴に伝達する転炉操業方法が提
案されている。
補償を行う方法として、特開昭６２−６０８０７号公報
に見られるように転炉内の鋼浴に対して超音速の酸素を
噴射して精錬する際に、これとは別にプラズマを含む亜
音速の酸素を鋼浴に対して噴射させて、この酸素と炉内
ＣＯガスとを反応させ、その高温反応生成ガスを鋼浴に
衝突させて、その熱を鋼浴に伝達する転炉操業方法が提
案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上で示したように、
転炉等の精錬炉にて吹酸素脱炭精錬を行う際に、脱炭酸
素効率を向上させる方法としては、特公昭６２−１４６
０２号公報に示された方法や鉄と鋼、第６８年（１９８
２）、ｐ１９４６に示された方法などがある。しかしな
がら、これらの方法では底吹きガス流量を増大しても
〔％Ｃ* 〕の低炭素側への移行には限界があり、底吹き
ガス流量を過剰に増大するとガス吹込みノズルの損耗が
激しくなるなどの難点があった。さらに、炭素拡散律速
領域での吹酸速度コントロールでは脱炭酸素効率の向上
も不十分であり、吹酸速度を低下させすぎると吹錬時間
が増大し、転炉耐火物の溶損も激しくなるといった問題
があった。また、転炉での吹酸素脱炭精錬を行う際に、
プラズマエネルギーを用いる方法として、特開昭６２−
６０８０７号公報に示されている方法があるが、この方
法では鋼浴への熱伝達が促進されて着熱効率は向上する
ものの、噴射された酸素プラズマは炉内のＣＯガスとの
反応に消費されてしまい、吹酸素火点部での反応には殆
ど寄与しないため、脱炭酸素効率を向上させるには不十
分であった上に、プラズマを含有した酸素とＣＯガスと
の反応が過剰に起こると炉内温度が上昇してしまい、転
炉耐火物の寿命を著しく損ねることや、またプラズマ化
するガス体として酸素ガスを用いるため、プラズマ発生
器（トーチ）の寿命にも問題があった。従って、本発明
の目的とするところは、過剰な底吹きガスを使用するこ
となく、また、吹錬時間の延長さらには吹錬用酸素ガス
とＣＯガスとの過剰な反応に起因した精錬容器の耐火物
寿命を損ねるといった問題を起こすことなく、低炭素領
域まで脱炭酸素効率を低下させずに効率的に脱炭精錬を
行うことを可能とすることにある。
転炉等の精錬炉にて吹酸素脱炭精錬を行う際に、脱炭酸
素効率を向上させる方法としては、特公昭６２−１４６
０２号公報に示された方法や鉄と鋼、第６８年（１９８
２）、ｐ１９４６に示された方法などがある。しかしな
がら、これらの方法では底吹きガス流量を増大しても
〔％Ｃ* 〕の低炭素側への移行には限界があり、底吹き
ガス流量を過剰に増大するとガス吹込みノズルの損耗が
激しくなるなどの難点があった。さらに、炭素拡散律速
領域での吹酸速度コントロールでは脱炭酸素効率の向上
も不十分であり、吹酸速度を低下させすぎると吹錬時間
が増大し、転炉耐火物の溶損も激しくなるといった問題
があった。また、転炉での吹酸素脱炭精錬を行う際に、
プラズマエネルギーを用いる方法として、特開昭６２−
６０８０７号公報に示されている方法があるが、この方
法では鋼浴への熱伝達が促進されて着熱効率は向上する
ものの、噴射された酸素プラズマは炉内のＣＯガスとの
反応に消費されてしまい、吹酸素火点部での反応には殆
ど寄与しないため、脱炭酸素効率を向上させるには不十
分であった上に、プラズマを含有した酸素とＣＯガスと
の反応が過剰に起こると炉内温度が上昇してしまい、転
炉耐火物の寿命を著しく損ねることや、またプラズマ化
するガス体として酸素ガスを用いるため、プラズマ発生
器（トーチ）の寿命にも問題があった。従って、本発明
の目的とするところは、過剰な底吹きガスを使用するこ
となく、また、吹錬時間の延長さらには吹錬用酸素ガス
とＣＯガスとの過剰な反応に起因した精錬容器の耐火物
寿命を損ねるといった問題を起こすことなく、低炭素領
域まで脱炭酸素効率を低下させずに効率的に脱炭精錬を
行うことを可能とすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは溶鋼の吹酸
素脱炭精錬について、低炭素領域（炭素拡散律速域）ま
で脱炭酸素効率を高位に維持できる方法について鋭意研
究を行った結果、吹酸素脱炭精錬を行う際に形成される
吹酸素火点部をより高温化することによって、その効果
が顕著であることを見出した。本発明はこの知見に基づ
きなされたものである。
素脱炭精錬について、低炭素領域（炭素拡散律速域）ま
で脱炭酸素効率を高位に維持できる方法について鋭意研
究を行った結果、吹酸素脱炭精錬を行う際に形成される
吹酸素火点部をより高温化することによって、その効果
が顕著であることを見出した。本発明はこの知見に基づ
きなされたものである。
【０００６】本発明の要旨とするところは、大気圧下精
錬、さらに減圧下精錬にて溶鋼の脱炭精錬を行う際、大
気圧下精錬においては［Ｃ］≦１．０％の領域で、さら
に減圧下精錬では［Ｃ］≦０．１％の領域で、吹酸素時
は該溶鋼上の吹酸素火点にプラズマを照射し、また非吹
酸素時は該溶鋼上面にプラズマを照射することを特徴と
するプラズマエネルギーを用いた含Ｃｒ溶鋼の脱炭精錬
方法にある。
錬、さらに減圧下精錬にて溶鋼の脱炭精錬を行う際、大
気圧下精錬においては［Ｃ］≦１．０％の領域で、さら
に減圧下精錬では［Ｃ］≦０．１％の領域で、吹酸素時
は該溶鋼上の吹酸素火点にプラズマを照射し、また非吹
酸素時は該溶鋼上面にプラズマを照射することを特徴と
するプラズマエネルギーを用いた含Ｃｒ溶鋼の脱炭精錬
方法にある。
【０００７】ここで、大気圧下精錬とは転炉、ＡＯＤ、
電気炉等による精錬を指し、減圧下精錬とはＶＯＤ、Ｒ
Ｈ等による精錬を指す。
電気炉等による精錬を指し、減圧下精錬とはＶＯＤ、Ｒ
Ｈ等による精錬を指す。
【０００８】
【作用】本発明は以下に記載するように吹酸素火点部を
高温化し、火点部での脱炭反応を促進させることに立脚
している。図１は転炉内を示す概略図である。１は転
炉、２はランス、３はプラズマ発生トーチ、４はプラズ
マ化するガス体（Ａｒなど）の供給通路、５は吹錬用酸
素ガスジェット、６はランス２内のプラズマトーチ３に
より発生したＡｒなどのプラズマジェット、７は溶鋼、
８はスラグ、９は吹酸素火点部、１０はガス吹込みノズ
ル、１１は攪拌用底吹きガス（Ａｒ、Ｎ2 、Ｏ2 等）で
ある。溶鋼７上にランス２から酸素ジェット５を吹付け
て脱炭精錬を行うと、吹酸素火点９が形成される。この
吹酸素火点部の温度は通常の吹錬では約２３００〜２５
００℃と溶鋼温度に比べてかなり高温であり、脱炭反応
の大部分はこの吹酸素火点部およびその近傍にて行われ
る。すなわち、ステンレス鋼の吹酸素脱炭による溶鋼の
脱炭機構としては、以下の（１）式により一旦浴面で生
成したＣｒ2 Ｏ3 が火点部および巻き込まれた浴内で溶
鋼中の炭素と反応して起こり（（２）式）、脱炭に寄与
できなかったＣｒ2 Ｏ3 が溶鋼上のスラグにトラップさ
れることによりスラグ中のＣｒ2 Ｏ3 濃度の増大を引き
起こすことになる。
高温化し、火点部での脱炭反応を促進させることに立脚
している。図１は転炉内を示す概略図である。１は転
炉、２はランス、３はプラズマ発生トーチ、４はプラズ
マ化するガス体（Ａｒなど）の供給通路、５は吹錬用酸
素ガスジェット、６はランス２内のプラズマトーチ３に
より発生したＡｒなどのプラズマジェット、７は溶鋼、
８はスラグ、９は吹酸素火点部、１０はガス吹込みノズ
ル、１１は攪拌用底吹きガス（Ａｒ、Ｎ2 、Ｏ2 等）で
ある。溶鋼７上にランス２から酸素ジェット５を吹付け
て脱炭精錬を行うと、吹酸素火点９が形成される。この
吹酸素火点部の温度は通常の吹錬では約２３００〜２５
００℃と溶鋼温度に比べてかなり高温であり、脱炭反応
の大部分はこの吹酸素火点部およびその近傍にて行われ
る。すなわち、ステンレス鋼の吹酸素脱炭による溶鋼の
脱炭機構としては、以下の（１）式により一旦浴面で生
成したＣｒ2 Ｏ3 が火点部および巻き込まれた浴内で溶
鋼中の炭素と反応して起こり（（２）式）、脱炭に寄与
できなかったＣｒ2 Ｏ3 が溶鋼上のスラグにトラップさ
れることによりスラグ中のＣｒ2 Ｏ3 濃度の増大を引き
起こすことになる。
【０００９】 ２Ｃｒ＋３／２Ｏ2 →Ｃｒ2 Ｏ3 （１） Ｃｒ2 Ｏ3 ＋３Ｃ→２Ｃｒ＋ＣＯ↑ （２）Ｃ ＋１／２Ｏ2 →ＣＯ↑ （３） また、温度と各種酸化物の生成自由エネルギー変化の関
係においては、Ｃｒ2Ｏ3 は高温になるほど生成自由エ
ネルギー変化が高位側に推移する、つまり不安定になる
のに対し、（３）式で表されるＣＯガス発生反応は高温
になればなるほど低位側へ推移する、つまり安定化する
ことが知られている。よって、この火点部およびその近
傍でのＣｒ2 Ｏ3 の還元反応（（２）式）や酸素ジェッ
トと溶鋼中炭素との直接反応（（３）式）は火点部の温
度が高温であればあるほど有利であることになるが、溶
鋼上に酸素ジェットを吹付けて形成される吹酸素火点部
の温度は上記の如く２３００〜２５００℃程度であり、
吹酸素用の酸素ガスジェットと炉内ＣＯガスとの反応
（二次燃焼）を促進させ、二次燃焼率を増大させること
などによって火点部温度を上昇させることなどが考えら
れるが、過剰に二次燃焼を促進させると炉内の温度が上
昇し、炉内耐火物の溶損が激しくなるなどの問題があ
り、現状設備では２６００℃以上に火点部温度を上昇さ
せることは不可能である。そこで、本発明者らは吹酸火
点部のみをより高温化し、効率的に脱炭を促進させる方
法として、プラズマエネルギーを吹酸素火点部に照射す
ることにより、過剰な二次燃焼を抑制しつつ、火点部温
度を著しく上昇させる方法を発明した。
係においては、Ｃｒ2Ｏ3 は高温になるほど生成自由エ
ネルギー変化が高位側に推移する、つまり不安定になる
のに対し、（３）式で表されるＣＯガス発生反応は高温
になればなるほど低位側へ推移する、つまり安定化する
ことが知られている。よって、この火点部およびその近
傍でのＣｒ2 Ｏ3 の還元反応（（２）式）や酸素ジェッ
トと溶鋼中炭素との直接反応（（３）式）は火点部の温
度が高温であればあるほど有利であることになるが、溶
鋼上に酸素ジェットを吹付けて形成される吹酸素火点部
の温度は上記の如く２３００〜２５００℃程度であり、
吹酸素用の酸素ガスジェットと炉内ＣＯガスとの反応
（二次燃焼）を促進させ、二次燃焼率を増大させること
などによって火点部温度を上昇させることなどが考えら
れるが、過剰に二次燃焼を促進させると炉内の温度が上
昇し、炉内耐火物の溶損が激しくなるなどの問題があ
り、現状設備では２６００℃以上に火点部温度を上昇さ
せることは不可能である。そこで、本発明者らは吹酸火
点部のみをより高温化し、効率的に脱炭を促進させる方
法として、プラズマエネルギーを吹酸素火点部に照射す
ることにより、過剰な二次燃焼を抑制しつつ、火点部温
度を著しく上昇させる方法を発明した。
【００１０】この方法によれば、図１におけるランス２
内に内蔵されたプラズマ発生トーチ３によってＡｒをベ
ースとしたガス体をプラズマ化して照射することによ
り、効率的に火点部温度のみを高温化し、火点域を活性
化できることになる。よって、攪拌用の底吹きガス流量
として、０．０１〜０．５Ｎｍ3 ／（ｍｉｎ・ｔｏｎ）
の範囲の適度な攪拌力を与えてやれば、火点部分を超高
温化することにより、（２）式、（３）式の反応を促進
させるのに有利であることは温度とＣｒ2 Ｏ3 の生成自
由エネルギーの関係からも明らかである。ここで、底吹
きガス流量が０．０１Ｎｍ3 ／（ｍｉｎ・ｔｏｎ）未満
であると火点部への炭素供給が不足し、脱炭酸素効率が
低下してしまう。さらに、底吹きガス流量が０．５Ｎｍ
3 ／（ｍｉｎ・ｔｏｎ）超であるとガス吹込みノズルを
損耗してしまうことになる。
内に内蔵されたプラズマ発生トーチ３によってＡｒをベ
ースとしたガス体をプラズマ化して照射することによ
り、効率的に火点部温度のみを高温化し、火点域を活性
化できることになる。よって、攪拌用の底吹きガス流量
として、０．０１〜０．５Ｎｍ3 ／（ｍｉｎ・ｔｏｎ）
の範囲の適度な攪拌力を与えてやれば、火点部分を超高
温化することにより、（２）式、（３）式の反応を促進
させるのに有利であることは温度とＣｒ2 Ｏ3 の生成自
由エネルギーの関係からも明らかである。ここで、底吹
きガス流量が０．０１Ｎｍ3 ／（ｍｉｎ・ｔｏｎ）未満
であると火点部への炭素供給が不足し、脱炭酸素効率が
低下してしまう。さらに、底吹きガス流量が０．５Ｎｍ
3 ／（ｍｉｎ・ｔｏｎ）超であるとガス吹込みノズルを
損耗してしまうことになる。
【００１１】また、プラズマ化するガス体についてはＡ
ｒをベースとしてＯ2 などのガス体も考えられ、脱炭酸
素効率向上効果の点ではいずれのガス体でもほぼ同程度
の効果が得られるものの、プラズマ発生トーチの寿命を
考慮するとＡｒガスが最も望ましい。さらにここで、プ
ラズマの照射エネルギーが酸素供給により火点で発生す
るエネルギーの１％以下であると、火点部が十分に高温
化、つまり活性化されないため、脱炭酸素効率の向上が
不十分となってしまう。また、５０％以上のエネルギー
を与えてもそれ以上の脱炭酸素効率の向上効果は小さく
（図２）、火点部温度が過剰に上昇することに起因し
て、ＦｅやＣｒなどの金属の蒸発現象が生じるため、溶
鋼歩留りの悪化を招くことになる。
ｒをベースとしてＯ2 などのガス体も考えられ、脱炭酸
素効率向上効果の点ではいずれのガス体でもほぼ同程度
の効果が得られるものの、プラズマ発生トーチの寿命を
考慮するとＡｒガスが最も望ましい。さらにここで、プ
ラズマの照射エネルギーが酸素供給により火点で発生す
るエネルギーの１％以下であると、火点部が十分に高温
化、つまり活性化されないため、脱炭酸素効率の向上が
不十分となってしまう。また、５０％以上のエネルギー
を与えてもそれ以上の脱炭酸素効率の向上効果は小さく
（図２）、火点部温度が過剰に上昇することに起因し
て、ＦｅやＣｒなどの金属の蒸発現象が生じるため、溶
鋼歩留りの悪化を招くことになる。
【００１２】また、プラズマ照射を行うことにより、火
点部のみならず火点部近傍においても通常の吹錬に比べ
て高温化していることから、この火点部近傍での還元反
応（（２）式）も促進されることになる。さらに、プラ
ズマ発生トーチより照射された直後のプラズマジェット
は非常に高温状態（≧５０００℃）であり、この熱が同
時に噴射する吹錬用の酸素ジェットに伝播することによ
り、活性化されることから、（３）式の反応も著しく促
進されることになる。
点部のみならず火点部近傍においても通常の吹錬に比べ
て高温化していることから、この火点部近傍での還元反
応（（２）式）も促進されることになる。さらに、プラ
ズマ発生トーチより照射された直後のプラズマジェット
は非常に高温状態（≧５０００℃）であり、この熱が同
時に噴射する吹錬用の酸素ジェットに伝播することによ
り、活性化されることから、（３）式の反応も著しく促
進されることになる。
【００１３】前述の臨界炭素濃度（［％Ｃ］）は、精錬
炉内の真空度の向上（（３）式で生成するＣＯ分圧を下
げること）により低濃度域側に移行するが、図３にプラ
ズマエネルギーを付加しない従来の実操業のデータを示
すように、１気圧下での転炉では［％Ｃ］＝１．０、１
００ｔｏｒｒ以下でのＶＯＤ等二次精錬では［％Ｃ］＝
０．１であることが明らかある。従って、本発明による
プラズマエネルギーの付加は、転炉では［％Ｃ］≦１．
０の領域で、ＶＯＤ等二次精錬では［％Ｃ］≦０．１の
領域で行うことが効果的である。その他の領域では元
来、脱炭酸素効率が高く、プラズマエネルギー付加の効
果は小さい。
炉内の真空度の向上（（３）式で生成するＣＯ分圧を下
げること）により低濃度域側に移行するが、図３にプラ
ズマエネルギーを付加しない従来の実操業のデータを示
すように、１気圧下での転炉では［％Ｃ］＝１．０、１
００ｔｏｒｒ以下でのＶＯＤ等二次精錬では［％Ｃ］＝
０．１であることが明らかある。従って、本発明による
プラズマエネルギーの付加は、転炉では［％Ｃ］≦１．
０の領域で、ＶＯＤ等二次精錬では［％Ｃ］≦０．１の
領域で行うことが効果的である。その他の領域では元
来、脱炭酸素効率が高く、プラズマエネルギー付加の効
果は小さい。
【００１４】また、ＶＯＤ等二次精錬においては、脱炭
促進のために必要且つ十分な化学量論的な溶解酸素の供
給のため吹酸素と吹酸素の停止を行うが、本発明のプラ
ズマエネルギーの付加は、吹酸素中は鋼浴面で最も高温
部分の吹酸素火点に付加するのが効率的であり、非吹酸
素中は火点の形成がないため鋼浴面へのプラズマエネル
ギーの付加は耐火物の溶損がない程度に炉壁から離れた
任意の位置でよい。
促進のために必要且つ十分な化学量論的な溶解酸素の供
給のため吹酸素と吹酸素の停止を行うが、本発明のプラ
ズマエネルギーの付加は、吹酸素中は鋼浴面で最も高温
部分の吹酸素火点に付加するのが効率的であり、非吹酸
素中は火点の形成がないため鋼浴面へのプラズマエネル
ギーの付加は耐火物の溶損がない程度に炉壁から離れた
任意の位置でよい。
【００１５】さらに、プラズマエネルギーの付加は、Ｃ
ｒ酸化物を含むスラグの融体化（滓化）促進に効果があ
り、前述の（２）式を促進することによって、脱炭反応
効率を高めるが、特にＶＯＤ等二次精錬での極低炭素域
での非吹酸素時の脱炭促進に大きな効果をもたらす。ジ
ェットはすべての噴出孔から超音速で噴射するため、炉
内ＣＯガスと吹錬用酸素との反応を過剰に引き起こすこ
ともなく、ほぼ全プラズマエネルギーが鋼浴温度の高温
化あるいは反応に消費されるため、反応の高効率化が可
能になり、炉内耐火物を損耗してしまうといった問題も
解消されることになる。
ｒ酸化物を含むスラグの融体化（滓化）促進に効果があ
り、前述の（２）式を促進することによって、脱炭反応
効率を高めるが、特にＶＯＤ等二次精錬での極低炭素域
での非吹酸素時の脱炭促進に大きな効果をもたらす。ジ
ェットはすべての噴出孔から超音速で噴射するため、炉
内ＣＯガスと吹錬用酸素との反応を過剰に引き起こすこ
ともなく、ほぼ全プラズマエネルギーが鋼浴温度の高温
化あるいは反応に消費されるため、反応の高効率化が可
能になり、炉内耐火物を損耗してしまうといった問題も
解消されることになる。
【００１６】
【実施例】図１に示す方法を用い、一般の低炭素Ａｌ−
Ｋ鋼を溶製するにあたり、１７５ｔｏｎ規模の転炉で飽
和［％Ｃ］溶銑から［％Ｃ］＝０．６まで粗脱炭し、さ
らに同規模のＶＯＤを用いて［％Ｃ］＝０．６から［％
Ｃ］＝０．００５まで仕上脱炭した。転炉では上吹き酸
素量を一律に２．７Ｎｍ3 ／（ｍｉｎ・ｔｏｎ）、底吹
きガス量を一律に０．２Ｎｍ3 ／（ｍｉｎ・ｔｏｎ）と
し、ＶＯＤでは［％Ｃ］＝０．６から［％Ｃ］＝０．０
２まで上吹き酸素量を一律に０．３Ｎｍ3 ／（ｍｉｎ・
ｔｏｎ）とし、［％Ｃ］＝０．０２から［％Ｃ］＝０．
００５までは送酸素を中止し、底吹きのみとした。ＶＯ
Ｄでの底吹きガス量は一律に０．１Ｎｍ3 ／（ｍｉｎ・
ｔｏｎ）とした。
Ｋ鋼を溶製するにあたり、１７５ｔｏｎ規模の転炉で飽
和［％Ｃ］溶銑から［％Ｃ］＝０．６まで粗脱炭し、さ
らに同規模のＶＯＤを用いて［％Ｃ］＝０．６から［％
Ｃ］＝０．００５まで仕上脱炭した。転炉では上吹き酸
素量を一律に２．７Ｎｍ3 ／（ｍｉｎ・ｔｏｎ）、底吹
きガス量を一律に０．２Ｎｍ3 ／（ｍｉｎ・ｔｏｎ）と
し、ＶＯＤでは［％Ｃ］＝０．６から［％Ｃ］＝０．０
２まで上吹き酸素量を一律に０．３Ｎｍ3 ／（ｍｉｎ・
ｔｏｎ）とし、［％Ｃ］＝０．０２から［％Ｃ］＝０．
００５までは送酸素を中止し、底吹きのみとした。ＶＯ
Ｄでの底吹きガス量は一律に０．１Ｎｍ3 ／（ｍｉｎ・
ｔｏｎ）とした。
【００１７】プラズマエネルギーを付加した炭素濃度範
囲は転炉では［％Ｃ］＝１．０から［％Ｃ］＝０．６ま
で、ＶＯＤでは［％Ｃ］＝０．１から［％Ｃ］＝０．０
０５までである。プラズマ化用のガス体としてはいずれ
の場合もＡｒを使用し、ガス流量としては０．７Ｎｍ3
／（ｍｉｎ・ｔｏｎ）とした。
囲は転炉では［％Ｃ］＝１．０から［％Ｃ］＝０．６ま
で、ＶＯＤでは［％Ｃ］＝０．１から［％Ｃ］＝０．０
０５までである。プラズマ化用のガス体としてはいずれ
の場合もＡｒを使用し、ガス流量としては０．７Ｎｍ3
／（ｍｉｎ・ｔｏｎ）とした。
【００１８】また転炉、ＶＯＤの操業としては、各々の
脱炭処理によって発生したＣｒの酸化物を含むスラグを
脱炭処理終了時にフェロシリコン（Ｆｅ−Ｓｉ）によっ
て還元し、Ｃｒの溶鋼中への回収を行った。従って、使
用したフェロシリコンの量によって脱炭処理中に発生し
たＣｒ酸化物の量が、また脱炭の反応効率の良否が判断
できる。
脱炭処理によって発生したＣｒの酸化物を含むスラグを
脱炭処理終了時にフェロシリコン（Ｆｅ−Ｓｉ）によっ
て還元し、Ｃｒの溶鋼中への回収を行った。従って、使
用したフェロシリコンの量によって脱炭処理中に発生し
たＣｒ酸化物の量が、また脱炭の反応効率の良否が判断
できる。
【００１９】表１に結果を示すが、プラズマエネルギー
を使用することによって、転炉、ＶＯＤとも脱炭酸素効
率の向上と還元用フェロシリコン量の低減が図れてお
り、転炉およびＶＯＤともプラズマエネルギーを使用し
たヒートの場合に、転炉、ＶＯＤの全フェロシリコン量
が最も低減できている。
を使用することによって、転炉、ＶＯＤとも脱炭酸素効
率の向上と還元用フェロシリコン量の低減が図れてお
り、転炉およびＶＯＤともプラズマエネルギーを使用し
たヒートの場合に、転炉、ＶＯＤの全フェロシリコン量
が最も低減できている。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【発明の効果】本発明を用いることにより、吹錬時間を
延長することなく、しかも精錬容器の耐火物や底吹きガ
ス吹込みノズルを損耗することなく、低炭素領域まで脱
炭酸素効率を低下させずに効率的に吹酸素脱炭精錬を行
うことが可能となった。
延長することなく、しかも精錬容器の耐火物や底吹きガ
ス吹込みノズルを損耗することなく、低炭素領域まで脱
炭酸素効率を低下させずに効率的に吹酸素脱炭精錬を行
うことが可能となった。
【図１】本発明による吹酸素脱炭精錬法の態様の一例を
示す図である。
示す図である。
【図２】火点部のエネルギーに対するプラズマによる付
加エネルギー量と脱炭酸素効率の関係を示す図である。
加エネルギー量と脱炭酸素効率の関係を示す図である。
【図３】溶鋼中炭素濃度と脱炭酸素効率を示す図であ
る。
る。
１ 転炉 ２ ランス ３ プラズマ発生トーチ ４ プラズマ化用ガスの供給通路 ５ 吹錬用酸素ガスジェット ６ ランス２内のプラズマトーチ３により発生したＡ
ｒ、酸素などのプラズマジェット ７ 溶鋼 ８ スラグ ９ 吹酸素火点部 １０ ガス吹込みノズル １１ 攪拌用底吹きガス（Ａｒ、Ｎ2 、Ｏ2 等）
ｒ、酸素などのプラズマジェット ７ 溶鋼 ８ スラグ ９ 吹酸素火点部 １０ ガス吹込みノズル １１ 攪拌用底吹きガス（Ａｒ、Ｎ2 、Ｏ2 等）
Claims (1)
- 【請求項１】 大気圧下精錬、さらに減圧下精錬にて溶
鋼の脱炭精錬を行う際、大気圧下精錬においては［Ｃ］
≦１．０％の領域で、さらに減圧下精錬では［Ｃ］≦
０．１％の領域で、吹酸素時は該溶鋼上の吹酸素火点に
プラズマを照射し、また非吹酸素時は、該溶鋼上面にプ
ラズマを照射することを特徴とするプラズマエネルギー
を用いた含Ｃｒ溶鋼の脱炭精錬方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9820993A JPH06306435A (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | プラズマエネルギーを用いた含Ｃｒ溶鋼の脱炭精錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9820993A JPH06306435A (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | プラズマエネルギーを用いた含Ｃｒ溶鋼の脱炭精錬方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06306435A true JPH06306435A (ja) | 1994-11-01 |
Family
ID=14213600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9820993A Withdrawn JPH06306435A (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | プラズマエネルギーを用いた含Ｃｒ溶鋼の脱炭精錬方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06306435A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115452041A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-12-09 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种旋流燃烧器及其燃烧状态的评价方法 |
-
1993
- 1993-04-23 JP JP9820993A patent/JPH06306435A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115452041A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-12-09 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种旋流燃烧器及其燃烧状态的评价方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5902374A (en) | Vacuum refining method for molten steel | |
| EP0756012B1 (en) | Decarburization refining process for chromium-containing molten metal. | |
| JP3410553B2 (ja) | 含クロム溶鋼の脱炭精錬法 | |
| JPH0510406B2 (ja) | ||
| US6932854B2 (en) | Method for producing low carbon steel | |
| JP6726777B1 (ja) | 低炭素フェロマンガンの製造方法 | |
| JPH11131122A (ja) | 高炉溶銑とフェロクロム合金を用いたステンレス粗溶鋼の脱炭精錬方法 | |
| JPH06145765A (ja) | プラズマを用いた溶鋼の効率的な吹酸脱炭精錬方法 | |
| JP2795597B2 (ja) | ステンレス溶鋼の真空脱ガス， 脱炭処理方法 | |
| JPH07331315A (ja) | 極低炭素鋼の転炉精錬方法 | |
| JPH07173515A (ja) | ステンレス鋼の脱炭精錬方法 | |
| JP2746630B2 (ja) | 真空脱ガス処理による極低炭素鋼の溶製方法 | |
| JP2005325389A (ja) | 溶銑の精錬方法 | |
| US4066442A (en) | Method of making chrome steel in an electric arc furnace | |
| JP2615728B2 (ja) | 含Ｃｒ銑の脱炭方法 | |
| JP3269671B2 (ja) | ステンレス溶鋼の脱ガス， 脱炭処理法 | |
| JPH06240335A (ja) | プラズマエネルギーを用いる溶鋼の効率的な吹酸脱炭精錬方法 | |
| JP3800866B2 (ja) | 溶銑の脱珪方法 | |
| JPH0673426A (ja) | 含クロム溶鉄の脱炭方法 | |
| JP3067591B2 (ja) | 溶銑の脱硫方法 | |
| JPH0543930A (ja) | 常圧下における極低炭素鋼の溶製方法 | |
| JPH1192814A (ja) | ダスト発生を抑制する転炉吹錬方法 | |
| JP3153983B2 (ja) | 高純度ステンレス鋼の溶製方法 | |
| JP2758056B2 (ja) | 高クロム低ｐ鋼の溶製方法 | |
| JP2578046B2 (ja) | 含クロム溶鋼の脱炭精錬法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000704 |