JPH07173518A - 大気圧下における極低炭素鋼または低酸素鋼の溶製方法 - Google Patents
大気圧下における極低炭素鋼または低酸素鋼の溶製方法Info
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- JPH07173518A JPH07173518A JP5319685A JP31968593A JPH07173518A JP H07173518 A JPH07173518 A JP H07173518A JP 5319685 A JP5319685 A JP 5319685A JP 31968593 A JP31968593 A JP 31968593A JP H07173518 A JPH07173518 A JP H07173518A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、真空設備を用いずに、転炉におい
て大気圧下で炭素濃度が０．０２％以下、酸素濃度が
０．０５％以下（炭素濃度が０．０１％の時）の溶鉄を
得る方法を提供する。 【構成】 大気圧下で極低炭素鋼または低酸素鋼を上底
吹き転炉内で溶製するに当たり、通常の吹錬によって炭
素濃度が少なくとも０．１％以下となったときに、上方
から溶鋼１トン当たり１００Ｎｍ3 ／時以下の供給速度
で、上吹きガス噴流最大流速が静止湯面位置において１
００Ｎｍ／秒以上となるように酸素または酸素を含むガ
スを吹き付け、下方からは冷却ガスも含めて溶鋼１トン
当たり合計１０Ｎｍ3 ／時以上のガスを転炉内に吹き込
んで溶鋼を攪拌しながら吹錬する。
て大気圧下で炭素濃度が０．０２％以下、酸素濃度が
０．０５％以下（炭素濃度が０．０１％の時）の溶鉄を
得る方法を提供する。 【構成】 大気圧下で極低炭素鋼または低酸素鋼を上底
吹き転炉内で溶製するに当たり、通常の吹錬によって炭
素濃度が少なくとも０．１％以下となったときに、上方
から溶鋼１トン当たり１００Ｎｍ3 ／時以下の供給速度
で、上吹きガス噴流最大流速が静止湯面位置において１
００Ｎｍ／秒以上となるように酸素または酸素を含むガ
スを吹き付け、下方からは冷却ガスも含めて溶鋼１トン
当たり合計１０Ｎｍ3 ／時以上のガスを転炉内に吹き込
んで溶鋼を攪拌しながら吹錬する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は転炉内での大気圧下にお
ける極低炭素鋼または低酸素鋼の溶製方法に関するもの
である。
ける極低炭素鋼または低酸素鋼の溶製方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】一般に転炉吹錬は転炉内に溶銑等の主原
料を装入し、上方から酸素を吹き付けてあるいは下方か
ら酸素を吹き込んで脱炭反応を生じさせることで炭素含
有量の低い溶鉄を得る方法である。
料を装入し、上方から酸素を吹き付けてあるいは下方か
ら酸素を吹き込んで脱炭反応を生じさせることで炭素含
有量の低い溶鉄を得る方法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが現状は、上吹
きガス吹き付けにより溶鉄湯面に生成される高温部の温
度が比較的低かったり、あるいは転炉内の溶鋼攪拌状況
が適正でないため、化学平衡論的にあるいは化学反応速
度論的に脱炭反応は炭素濃度０．０１〜０．０２％程度
までしか進行しない。また、上方からの酸素供給量が多
いため、脱炭反応に消費されない大量の酸化鉄がスラグ
へと移行し、歩留低下等の悪影響を及ぼしている。さら
にこのとき溶鋼中も過酸化状態となり、脱酸材の原単位
の悪化を引き起こしていた。特に低い炭素濃度が要求さ
れる深絞り鋼板用等の極低炭素溶鋼を得る場合には、転
炉吹錬終了後、真空設備を有する装置によって再度極低
炭域まで脱炭せしめる必要があり、コスト面での負担と
なっている等の欠点を有している。
きガス吹き付けにより溶鉄湯面に生成される高温部の温
度が比較的低かったり、あるいは転炉内の溶鋼攪拌状況
が適正でないため、化学平衡論的にあるいは化学反応速
度論的に脱炭反応は炭素濃度０．０１〜０．０２％程度
までしか進行しない。また、上方からの酸素供給量が多
いため、脱炭反応に消費されない大量の酸化鉄がスラグ
へと移行し、歩留低下等の悪影響を及ぼしている。さら
にこのとき溶鋼中も過酸化状態となり、脱酸材の原単位
の悪化を引き起こしていた。特に低い炭素濃度が要求さ
れる深絞り鋼板用等の極低炭素溶鋼を得る場合には、転
炉吹錬終了後、真空設備を有する装置によって再度極低
炭域まで脱炭せしめる必要があり、コスト面での負担と
なっている等の欠点を有している。
【０００４】本発明は前述した欠点を解決し、真空設備
を用いずに、転炉において大気圧下で炭素濃度が０．０
２％以下、酸素濃度が０．０５％以下（炭素濃度が０．
０１％の時）の溶鉄を得ることを目的とするものであ
る。
を用いずに、転炉において大気圧下で炭素濃度が０．０
２％以下、酸素濃度が０．０５％以下（炭素濃度が０．
０１％の時）の溶鉄を得ることを目的とするものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、大気圧下で炭素濃度
０．０２％以下の極低炭素鋼または低酸素鋼を上底吹き
転炉内で溶製するに当たり、通常の吹錬によって炭素濃
度が少なくとも０．１％以下となったときに、上方から
溶鋼１トン当たり１００Ｎｍ3 ／時以下の供給速度で、
かつ式または式で定義される上吹きガス噴流最大流
速ｕが静止湯面位置Ｘにて１００Ｎｍ／秒以上となるよ
うに酸素または酸素を含むガスを吹き付け、下方からは
冷却ガスも含めて溶鋼１トン当たり合計１０Ｎｍ3 ／時
以上のガスを転炉内に吹き込んで溶鋼を攪拌しながら吹
錬することを特徴とする大気圧下における極低炭素鋼ま
たは低酸素鋼の溶製方法にある。
めの本発明の要旨とするところは、大気圧下で炭素濃度
０．０２％以下の極低炭素鋼または低酸素鋼を上底吹き
転炉内で溶製するに当たり、通常の吹錬によって炭素濃
度が少なくとも０．１％以下となったときに、上方から
溶鋼１トン当たり１００Ｎｍ3 ／時以下の供給速度で、
かつ式または式で定義される上吹きガス噴流最大流
速ｕが静止湯面位置Ｘにて１００Ｎｍ／秒以上となるよ
うに酸素または酸素を含むガスを吹き付け、下方からは
冷却ガスも含めて溶鋼１トン当たり合計１０Ｎｍ3 ／時
以上のガスを転炉内に吹き込んで溶鋼を攪拌しながら吹
錬することを特徴とする大気圧下における極低炭素鋼ま
たは低酸素鋼の溶製方法にある。
【０００６】但し、上記にて示されている上吹きガス噴
流最大流速ｕは以下の計算式により求めるものとする。 ・上吹きガス噴流初速度ｕ0 が超音速（≧３３１Ｎｍ／
秒）の場合、 ｕ＝６．３／｛（Ｘ−ＨＣ）／ｄｔ＋６．３｝ 但し、ＨＣ＝（４．１２・Ｐ−１．８６）・ｄｃ ・上吹きガス噴流初速度ｕ0 が亜音速（＜３３１Ｎｍ／
秒）の場合、
流最大流速ｕは以下の計算式により求めるものとする。 ・上吹きガス噴流初速度ｕ0 が超音速（≧３３１Ｎｍ／
秒）の場合、 ｕ＝６．３／｛（Ｘ−ＨＣ）／ｄｔ＋６．３｝ 但し、ＨＣ＝（４．１２・Ｐ−１．８６）・ｄｃ ・上吹きガス噴流初速度ｕ0 が亜音速（＜３３１Ｎｍ／
秒）の場合、
【０００７】
【数２】
【０００８】ｕ：静止湯面位置での上吹きガス噴流最大
流速（Ｎｍ／秒） Ｘ：ノズル先端から静止湯面位置までの距離（ｍｍ） ＨＣ：ジェットコア長さ（ｍｍ） ｄｔ：ノズル出口部内径（ｍｍ） ｄｃ：ラバールノズルスロート部内径（ｍｍ） Ｐ：ノズル背圧のゲージ圧（ｋｇｆ／ｃｍ2 ） ｕ0 ：上吹きガス噴流初速度（Ｎｍ／秒） なお、静止湯面位置は、ガス吹き付け及び吹き込みを行
わないときの湯面位置とする。
流速（Ｎｍ／秒） Ｘ：ノズル先端から静止湯面位置までの距離（ｍｍ） ＨＣ：ジェットコア長さ（ｍｍ） ｄｔ：ノズル出口部内径（ｍｍ） ｄｃ：ラバールノズルスロート部内径（ｍｍ） Ｐ：ノズル背圧のゲージ圧（ｋｇｆ／ｃｍ2 ） ｕ0 ：上吹きガス噴流初速度（Ｎｍ／秒） なお、静止湯面位置は、ガス吹き付け及び吹き込みを行
わないときの湯面位置とする。
【０００９】ここで従来、溶鋼１トン当たり１００Ｎｍ
3 ／時以下の酸素供給速度で、かつ静止湯面位置にて１
００Ｎｍ／秒以上の噴流最大流速を実現することは困難
であった。本発明では特公昭４４−１４２６８号公報に
示されているような流量可変ノズルを使用する方法、酸
素吹き付け高さを変更する方法によりこれを可能として
いる。
3 ／時以下の酸素供給速度で、かつ静止湯面位置にて１
００Ｎｍ／秒以上の噴流最大流速を実現することは困難
であった。本発明では特公昭４４−１４２６８号公報に
示されているような流量可変ノズルを使用する方法、酸
素吹き付け高さを変更する方法によりこれを可能として
いる。
【００１０】なお、式については製鉄研究１９６９
年、ｐ８８５５に、式については「噴流」（森北出
版）１９８５年に詳しく記載されている。
年、ｐ８８５５に、式については「噴流」（森北出
版）１９８５年に詳しく記載されている。
【００１１】
【作用】転炉炉内の一部に高温部を生成させれば、ここ
では、脱炭反応は化学平衡論的に有利に進行する。上方
から、溶鋼１トン当たり１００Ｎｍ3 ／時以下の供給速
度にて酸素を、静止湯面位置にて１００Ｎｍ／秒以上と
なる噴流速度にて溶鋼湯面に吹き付けて高温部を生成せ
しめ、下方からのガスの吹き込みあるいは他の方法によ
り溶鋼を強く攪拌することで脱炭反応速度が上昇し、酸
素濃度を上昇させずに溶鋼中炭素濃度が０．０１％以下
の極低炭素領域にまで脱炭が進行する。
では、脱炭反応は化学平衡論的に有利に進行する。上方
から、溶鋼１トン当たり１００Ｎｍ3 ／時以下の供給速
度にて酸素を、静止湯面位置にて１００Ｎｍ／秒以上と
なる噴流速度にて溶鋼湯面に吹き付けて高温部を生成せ
しめ、下方からのガスの吹き込みあるいは他の方法によ
り溶鋼を強く攪拌することで脱炭反応速度が上昇し、酸
素濃度を上昇させずに溶鋼中炭素濃度が０．０１％以下
の極低炭素領域にまで脱炭が進行する。
【００１２】また、転炉内では脱炭に使用されなかった
酸素は溶鋼中あるいはスラグ中に残存、蓄積される。本
発明では酸素供給速度を低下させることによりこの酸素
の残存蓄積量を減少させて、低酸素鋼の溶製が可能とな
る。
酸素は溶鋼中あるいはスラグ中に残存、蓄積される。本
発明では酸素供給速度を低下させることによりこの酸素
の残存蓄積量を減少させて、低酸素鋼の溶製が可能とな
る。
【００１３】
【実施例】次に本発明の実施例を図１に基づいて説明す
る。 （実施例１）転炉１に溶銑３５０ｔｏｎを装入し、上方
より酸素ランス２を介して酸素を７００００Ｎｍ3 ／時
の供給速度で溶鉄３上に吹き付けた。酸素ランス２の酸
素吐出孔は単孔で１００ｍｍφである。酸素ランス２の
先端と溶鉄湯面４との距離は３０００ｍｍとし、これに
より溶鉄湯面４には高速の酸素噴流が衝突し溶鉄３の強
攪拌効果が得られた。また下方より底吹き羽口５を介し
て羽口保護用の冷却ガスを含めて４０００Ｎｍ3 ／時の
供給速度でガスを溶鉄３中に吹き込んだ。溶鋼中の炭素
濃度が０．１０％となった時点で酸素ランス２を介して
の酸素供給速度を１００００Ｎｍ3 ／時に、酸素ランス
２の先端と溶鉄湯面４との距離を２０００ｍｍに変更し
た。吹酸条件変更後、さらに処理を続行し、炭素濃度は
初期の４．３％から０．０１１％、酸素濃度は０．０４
９％となり、大気圧下にて極低炭素鋼の溶製が可能とな
った。
る。 （実施例１）転炉１に溶銑３５０ｔｏｎを装入し、上方
より酸素ランス２を介して酸素を７００００Ｎｍ3 ／時
の供給速度で溶鉄３上に吹き付けた。酸素ランス２の酸
素吐出孔は単孔で１００ｍｍφである。酸素ランス２の
先端と溶鉄湯面４との距離は３０００ｍｍとし、これに
より溶鉄湯面４には高速の酸素噴流が衝突し溶鉄３の強
攪拌効果が得られた。また下方より底吹き羽口５を介し
て羽口保護用の冷却ガスを含めて４０００Ｎｍ3 ／時の
供給速度でガスを溶鉄３中に吹き込んだ。溶鋼中の炭素
濃度が０．１０％となった時点で酸素ランス２を介して
の酸素供給速度を１００００Ｎｍ3 ／時に、酸素ランス
２の先端と溶鉄湯面４との距離を２０００ｍｍに変更し
た。吹酸条件変更後、さらに処理を続行し、炭素濃度は
初期の４．３％から０．０１１％、酸素濃度は０．０４
９％となり、大気圧下にて極低炭素鋼の溶製が可能とな
った。
【００１４】（実施例２）転炉１に溶銑３５０ｔｏｎを
装入し、上方より酸素ランス２を介して酸素を７０００
０Ｎｍ3 ／時の供給速度で溶鉄３上に吹き付けた。酸素
ランス２の酸素吐出孔は単孔で１００ｍｍφである。酸
素ランス２の先端と溶鉄湯面４との距離は３０００ｍｍ
とし、これにより溶鉄湯面４には高速の酸素噴流が衝突
し溶鉄３の強攪拌効果が得られた。また下方より底吹き
羽口５を介して羽口保護用の冷却ガスを含めて４０００
Ｎｍ3 ／時の供給速度でガスを溶鉄３中に吹き込んだ。
溶鋼中の炭素濃度が０．１０％となった時点で酸素ラン
ス２を介しての酸素供給速度を５０００Ｎｍ3 ／時に、
酸素ランス２の先端と溶鉄湯面４との距離を１０００ｍ
ｍに変更した。吹酸条件変更後、さらに処理を続行し、
炭素濃度は初期の４．３％から０．００４３％、酸素濃
度は０．０７７％となり、大気圧下にて極低炭素鋼の溶
製が可能となった。
装入し、上方より酸素ランス２を介して酸素を７０００
０Ｎｍ3 ／時の供給速度で溶鉄３上に吹き付けた。酸素
ランス２の酸素吐出孔は単孔で１００ｍｍφである。酸
素ランス２の先端と溶鉄湯面４との距離は３０００ｍｍ
とし、これにより溶鉄湯面４には高速の酸素噴流が衝突
し溶鉄３の強攪拌効果が得られた。また下方より底吹き
羽口５を介して羽口保護用の冷却ガスを含めて４０００
Ｎｍ3 ／時の供給速度でガスを溶鉄３中に吹き込んだ。
溶鋼中の炭素濃度が０．１０％となった時点で酸素ラン
ス２を介しての酸素供給速度を５０００Ｎｍ3 ／時に、
酸素ランス２の先端と溶鉄湯面４との距離を１０００ｍ
ｍに変更した。吹酸条件変更後、さらに処理を続行し、
炭素濃度は初期の４．３％から０．００４３％、酸素濃
度は０．０７７％となり、大気圧下にて極低炭素鋼の溶
製が可能となった。
【００１５】（実施例３）転炉１に溶銑３５０ｔｏｎを
装入し、上方より酸素ランス２を介して酸素を７０００
０Ｎｍ3 ／時の供給速度で溶鉄３上に吹き付けた。酸素
ランス２の酸素吐出孔は単孔で１００ｍｍφである。酸
素ランス２の先端と溶鉄湯面４との距離は３０００ｍｍ
とし、これにより溶鉄湯面４には高速の酸素噴流が衝突
し溶鉄３の強攪拌効果が得られた。また下方より底吹き
羽口５を介して羽口保護用の冷却ガスを含めて４０００
Ｎｍ3 ／時の供給速度でガスを溶鉄３中に吹き込んだ。
溶鋼中の炭素濃度が０．１０％となった時点で酸素ラン
ス２を介しての酸素供給速度を１００００Ｎｍ3 ／時
に、酸素ランス２の先端と溶鉄湯面４との距離を１５０
０ｍｍに変更した。吹酸条件変更後、さらに処理を続行
し、炭素濃度は初期の４．３％から０．０４１％、酸素
濃度は０．０２７％となり、低酸素鋼の溶製が可能とな
った。なお、一般の低炭素鋼では、炭素濃度が０．０４
１％のレベルで酸素濃度は約０．０５５％である。
装入し、上方より酸素ランス２を介して酸素を７０００
０Ｎｍ3 ／時の供給速度で溶鉄３上に吹き付けた。酸素
ランス２の酸素吐出孔は単孔で１００ｍｍφである。酸
素ランス２の先端と溶鉄湯面４との距離は３０００ｍｍ
とし、これにより溶鉄湯面４には高速の酸素噴流が衝突
し溶鉄３の強攪拌効果が得られた。また下方より底吹き
羽口５を介して羽口保護用の冷却ガスを含めて４０００
Ｎｍ3 ／時の供給速度でガスを溶鉄３中に吹き込んだ。
溶鋼中の炭素濃度が０．１０％となった時点で酸素ラン
ス２を介しての酸素供給速度を１００００Ｎｍ3 ／時
に、酸素ランス２の先端と溶鉄湯面４との距離を１５０
０ｍｍに変更した。吹酸条件変更後、さらに処理を続行
し、炭素濃度は初期の４．３％から０．０４１％、酸素
濃度は０．０２７％となり、低酸素鋼の溶製が可能とな
った。なお、一般の低炭素鋼では、炭素濃度が０．０４
１％のレベルで酸素濃度は約０．０５５％である。
【００１６】
【発明の効果】本発明の大気圧下における極低炭素鋼ま
たは低酸素鋼の溶製方法により、以下の効果が奏され
る。 従来のような真空処理設備を用いずに炭素濃度０．０
１％程度の極低炭素鋼が得られ、真空処理設備使用によ
る諸変動費、固定費の削減が図れる。
たは低酸素鋼の溶製方法により、以下の効果が奏され
る。 従来のような真空処理設備を用いずに炭素濃度０．０
１％程度の極低炭素鋼が得られ、真空処理設備使用によ
る諸変動費、固定費の削減が図れる。
【００１７】炭素濃度０．０４％程度の一般低炭材
が、転炉終了時の溶鋼中酸素濃度０．０３％程度にて得
られることによる脱酸材、転炉耐火物等のコスト削減が
図れる。
が、転炉終了時の溶鋼中酸素濃度０．０３％程度にて得
られることによる脱酸材、転炉耐火物等のコスト削減が
図れる。
【図１】本発明の実施態様を示す概要図である。
１ 転炉炉体 ２ 酸素ランス ３ 溶鉄 ４ 酸素噴流が衝突する溶鉄湯面 ５ 底吹き羽口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢野 正孝 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内
Claims (1)
- 【請求項１】 大気圧下で炭素濃度０．０２％以下の極
低炭素鋼または低酸素鋼を上底吹き転炉内で溶製するに
当たり、通常の吹錬によって炭素濃度が少なくとも０．
１％以下となったときに、上方から溶鋼１トン当たり１
００Ｎｍ3 ／時以下の供給速度で、かつ式または式
で定義される上吹きガス噴流最大流速ｕが静止湯面位置
Ｘにおいて１００Ｎｍ／秒以上となるように酸素または
酸素を含むガスを吹き付け、下方からは冷却ガスも含め
て溶鋼１トン当たり合計１０Ｎｍ3 ／時以上のガスを転
炉内に吹き込んで溶鋼を攪拌しながら吹錬することを特
徴とする大気圧下における極低炭素鋼または低酸素鋼の
溶製方法。 ・上吹きガス噴流初速度ｕ0 が超音速（≧３３１Ｎｍ／
秒）の場合、 ｕ＝６．３／｛（Ｘ−ＨＣ）／ｄｔ＋６．３｝ 但し、ＨＣ＝（４．１２・Ｐ−１．８６）・ｄｃ ・上吹きガス噴流初速度ｕ0 が亜音速（＜３３１Ｎｍ／
秒）の場合、 【数１】 ｕ：静止湯面位置での上吹きガス噴流最大流速（Ｎｍ／
秒） Ｘ：ノズル先端から静止湯面位置までの距離（ｍｍ） ＨＣ：ジェットコア長さ（ｍｍ） ｄｔ：ノズル出口部内径（ｍｍ） ｄｃ：ラバールノズルスロート部内径（ｍｍ） Ｐ：ノズル背圧のゲージ圧（ｋｇｆ／ｃｍ2 ） ｕ0 ：上吹きガス噴流初速度（Ｎｍ／秒）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5319685A JPH07173518A (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 大気圧下における極低炭素鋼または低酸素鋼の溶製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5319685A JPH07173518A (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 大気圧下における極低炭素鋼または低酸素鋼の溶製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07173518A true JPH07173518A (ja) | 1995-07-11 |
Family
ID=18113047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5319685A Pending JPH07173518A (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 大気圧下における極低炭素鋼または低酸素鋼の溶製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07173518A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1298867C (zh) * | 2004-03-30 | 2007-02-07 | 宝山钢铁股份有限公司 | 低氧钢生产方法 |
| CN116970762A (zh) * | 2023-05-22 | 2023-10-31 | 邯郸钢铁集团有限责任公司 | 一种微碳深冲钢简流程冶炼工艺 |
-
1993
- 1993-12-20 JP JP5319685A patent/JPH07173518A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1298867C (zh) * | 2004-03-30 | 2007-02-07 | 宝山钢铁股份有限公司 | 低氧钢生产方法 |
| CN116970762A (zh) * | 2023-05-22 | 2023-10-31 | 邯郸钢铁集团有限责任公司 | 一种微碳深冲钢简流程冶炼工艺 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030916 |