JPH0741840A - 極低炭素鋼の溶製方法 - Google Patents
極低炭素鋼の溶製方法Info
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- JPH0741840A JPH0741840A JP15643893A JP15643893A JPH0741840A JP H0741840 A JPH0741840 A JP H0741840A JP 15643893 A JP15643893 A JP 15643893A JP 15643893 A JP15643893 A JP 15643893A JP H0741840 A JPH0741840 A JP H0741840A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、取鍋型脱ガス装置において、極低
炭素鋼を効率的かつ経済的に溶製する方法を提供する。 【構成】 取鍋型脱ガス装置を用いて、減圧下において
溶鋼の脱炭処理を実施するに当り、〔Ｃ〕濃度が０．０
０３ｍａｓｓ％以上の範囲で、溶鋼にＣａＯ含有物質、
ＭｇＯ含有物質を一種、もしくは、二種以上の混合物を
添加し、液体のスラグを固化することにより、ＣＯ気泡
の発生サイトを増加させ、脱炭反応を促進する。
炭素鋼を効率的かつ経済的に溶製する方法を提供する。 【構成】 取鍋型脱ガス装置を用いて、減圧下において
溶鋼の脱炭処理を実施するに当り、〔Ｃ〕濃度が０．０
０３ｍａｓｓ％以上の範囲で、溶鋼にＣａＯ含有物質、
ＭｇＯ含有物質を一種、もしくは、二種以上の混合物を
添加し、液体のスラグを固化することにより、ＣＯ気泡
の発生サイトを増加させ、脱炭反応を促進する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、取鍋型脱ガス装置にお
いて、溶鋼中の炭素（以下、〔Ｃ〕と記す）の含有量を
極微量、例えば、０．００１５ｍａｓｓ％以下まで除去
し、極低炭素鋼を溶製するための効率的かつ経済的な方
法に関するものである。
いて、溶鋼中の炭素（以下、〔Ｃ〕と記す）の含有量を
極微量、例えば、０．００１５ｍａｓｓ％以下まで除去
し、極低炭素鋼を溶製するための効率的かつ経済的な方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】取鍋型脱ガス装置は、例えば、Ｒ．Ｊ．
Ｆｒｕｅｈａｎ編“ＶＡＣＵＵＭ ＤＥＧＡＳＳＩＮＧ
ＯＦ ＳＴＥＥＬ”（ＡＩＭＥ，１９９０），ｐ．２
３〜ｐ．２７に示されているように、溶鋼を装入した取
鍋全体を真空槽内に装入し、減圧下で、不活性ガスを溶
鋼中に吹込み、溶鋼の脱炭、脱水素、脱窒などの脱ガス
処理を行なう装置である。極低炭素鋼を溶製する場合、
一次精錬炉である転炉で０．０３ｍａｓｓ％程度まで粗
脱炭した後取鍋型脱ガス装置において所定の〔Ｃ〕濃度
まで脱炭される。
Ｆｒｕｅｈａｎ編“ＶＡＣＵＵＭ ＤＥＧＡＳＳＩＮＧ
ＯＦ ＳＴＥＥＬ”（ＡＩＭＥ，１９９０），ｐ．２
３〜ｐ．２７に示されているように、溶鋼を装入した取
鍋全体を真空槽内に装入し、減圧下で、不活性ガスを溶
鋼中に吹込み、溶鋼の脱炭、脱水素、脱窒などの脱ガス
処理を行なう装置である。極低炭素鋼を溶製する場合、
一次精錬炉である転炉で０．０３ｍａｓｓ％程度まで粗
脱炭した後取鍋型脱ガス装置において所定の〔Ｃ〕濃度
まで脱炭される。
【０００３】一般に、減圧下での溶鋼の脱炭反応は、次
の３種類に分類される。すなわち、 （Ａ）溶鋼との濡れ性が悪い固体と溶鋼との界面におけ
る〔Ｃ〕と溶鋼中の酸素（以下、〔Ｏ〕と記す）との反
応、この場合はＣＯ気泡の発生を伴う。 （Ｂ）減圧雰囲気に曝されている溶鋼自由表面での
〔Ｃ〕と〔Ｏ〕との反応。 （Ｃ）溶鋼中に吹込まれたアルゴン気泡と溶鋼との界面
で起こる〔Ｃ〕と〔Ｏ〕との反応。 とに分類される。
の３種類に分類される。すなわち、 （Ａ）溶鋼との濡れ性が悪い固体と溶鋼との界面におけ
る〔Ｃ〕と溶鋼中の酸素（以下、〔Ｏ〕と記す）との反
応、この場合はＣＯ気泡の発生を伴う。 （Ｂ）減圧雰囲気に曝されている溶鋼自由表面での
〔Ｃ〕と〔Ｏ〕との反応。 （Ｃ）溶鋼中に吹込まれたアルゴン気泡と溶鋼との界面
で起こる〔Ｃ〕と〔Ｏ〕との反応。 とに分類される。
【０００４】これらの反応の内、〔Ｃ〕濃度が０．００
３ｍａｓｓ％以上の範囲では（Ａ）の反応が主体である
ことが明らかにされている。この領域での脱炭速度は
（１）式で表わされる。 −ｄＣc／ｄｔ＝ｋ（Ｃc−Ｐo＋Ｐs）／Ｋ・Ｃo） （１） ここで、Ｃcは〔Ｃ〕濃度、Ｃoは〔Ｏ〕濃度、ｔは時
間、ｋは脱炭反応の物質移動容量係数、Ｋは反応〔Ｃ〕
＋〔Ｏ〕＝ＣＯ（ｇ）の平衡定数、Ｐoは真空槽内圧
力、Ｐsはスラグ静圧である。
３ｍａｓｓ％以上の範囲では（Ａ）の反応が主体である
ことが明らかにされている。この領域での脱炭速度は
（１）式で表わされる。 −ｄＣc／ｄｔ＝ｋ（Ｃc−Ｐo＋Ｐs）／Ｋ・Ｃo） （１） ここで、Ｃcは〔Ｃ〕濃度、Ｃoは〔Ｏ〕濃度、ｔは時
間、ｋは脱炭反応の物質移動容量係数、Ｋは反応〔Ｃ〕
＋〔Ｏ〕＝ＣＯ（ｇ）の平衡定数、Ｐoは真空槽内圧
力、Ｐsはスラグ静圧である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】転炉で粗脱炭した後、
取鍋に出鋼する際、転炉から取鍋にスラグが流出する。
通常、このスラグはＣａＯ−ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系の低
融点スラグすなわち、液体のスラグである。取鍋型脱ガ
ス装置では、この液体のスラグが溶鋼表面を被覆するた
め、（１）式中のＰsの値が大きくなり、脱炭速度が小
さくなる。さらに、（Ａ）の反応が開始する時のＰoが
低圧力側に移行するとともに、（Ａ）の反応が終了する
時の〔Ｃ〕濃度が高くなる。したがって、極低炭素鋼を
迅速に溶製することが困難である。
取鍋に出鋼する際、転炉から取鍋にスラグが流出する。
通常、このスラグはＣａＯ−ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系の低
融点スラグすなわち、液体のスラグである。取鍋型脱ガ
ス装置では、この液体のスラグが溶鋼表面を被覆するた
め、（１）式中のＰsの値が大きくなり、脱炭速度が小
さくなる。さらに、（Ａ）の反応が開始する時のＰoが
低圧力側に移行するとともに、（Ａ）の反応が終了する
時の〔Ｃ〕濃度が高くなる。したがって、極低炭素鋼を
迅速に溶製することが困難である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、上記課題を解決
し、極低炭素鋼を容易に溶製するため、 溶鋼を装入した取鍋を真空槽内に装入し、減圧下にお
いて溶鋼の脱炭処理を実施するに当り、溶鋼中の炭素濃
度が０．００３ｍａｓｓ％以上の範囲で、溶鋼にＣａＯ
含有物質、ＭｇＯ含有物質の一種もしくは、二種以上の
混合物を添加し、取鍋内のスラグを固めることを特徴と
する極低炭素鋼の溶製方法、 ＣａＯ含有物質として生石灰、ドロマイトを用いるこ
とを特徴とする記載の極低炭素鋼の溶製方法、 ＭｇＯ含有物質としてドロマイト、マグネシア煉瓦
屑、マグネシアクロマイト質煉瓦屑を用いることを特徴
とする記載の極低炭素鋼の溶製方法を発明した。
し、極低炭素鋼を容易に溶製するため、 溶鋼を装入した取鍋を真空槽内に装入し、減圧下にお
いて溶鋼の脱炭処理を実施するに当り、溶鋼中の炭素濃
度が０．００３ｍａｓｓ％以上の範囲で、溶鋼にＣａＯ
含有物質、ＭｇＯ含有物質の一種もしくは、二種以上の
混合物を添加し、取鍋内のスラグを固めることを特徴と
する極低炭素鋼の溶製方法、 ＣａＯ含有物質として生石灰、ドロマイトを用いるこ
とを特徴とする記載の極低炭素鋼の溶製方法、 ＭｇＯ含有物質としてドロマイト、マグネシア煉瓦
屑、マグネシアクロマイト質煉瓦屑を用いることを特徴
とする記載の極低炭素鋼の溶製方法を発明した。
【０００７】
【作用】以下、本発明について詳細に述べる。本発明
は、上記３種類の脱炭反応の内、（Ａ）の反応による脱
炭を促進し、脱炭処理時間の短縮と到達〔Ｃ〕濃度の低
減を図るものである。（Ａ）の反応において重要なこと
は、ＣＯ気泡が取鍋耐火物など溶鋼との濡れ性の悪い固
体物質と溶鋼との界面で発生していることである。この
ことは、固体スラグと溶鋼との界面もＣＯ気泡発生サイ
トとなり得ることを意味する。脱炭速度を増大させるた
めにはＣＯ気泡発生サイトを増加することが重要であ
り、そのため、液体のスラグを固化し、ＣＯ気泡発生サ
イトとして利用することが脱炭促進には有効である。脱
炭反応を阻害していたスラグが脱炭反応を促進する反応
サイトとなるため、（Ａ）の反応の効果の発現期間が長
くなり、〔Ｃ〕濃度の低減を早め、より低濃度まで脱炭
できるようになる。
は、上記３種類の脱炭反応の内、（Ａ）の反応による脱
炭を促進し、脱炭処理時間の短縮と到達〔Ｃ〕濃度の低
減を図るものである。（Ａ）の反応において重要なこと
は、ＣＯ気泡が取鍋耐火物など溶鋼との濡れ性の悪い固
体物質と溶鋼との界面で発生していることである。この
ことは、固体スラグと溶鋼との界面もＣＯ気泡発生サイ
トとなり得ることを意味する。脱炭速度を増大させるた
めにはＣＯ気泡発生サイトを増加することが重要であ
り、そのため、液体のスラグを固化し、ＣＯ気泡発生サ
イトとして利用することが脱炭促進には有効である。脱
炭反応を阻害していたスラグが脱炭反応を促進する反応
サイトとなるため、（Ａ）の反応の効果の発現期間が長
くなり、〔Ｃ〕濃度の低減を早め、より低濃度まで脱炭
できるようになる。
【０００８】液体のスラグを固化するため、高融点であ
るＣａＯ含有物質、ＭｇＯ含有物質の一種もしくは、二
種以上の混合物を溶鋼に添加することが効果的である。
ＣａＯ含有物質、ＭｇＯ含有物質の一種もしくは二種以
上を溶鋼に添加する時の〔Ｃ〕濃度の限定理由について
述べる。前述したように、〔Ｃ〕濃度が０．００３ｍａ
ｓｓ％未満の範囲では、ＣＯ気泡の発生はほとんどな
く、スラグを固化させＣＯ気泡の発生サイトを増加させ
ても、脱炭反応を促進することはできない。それに対し
て、〔Ｃ〕濃度が０．００３ｍａｓｓ％以上の範囲で
は、ＣＯ気泡発生サイトを増加すればするほど、脱炭速
度が大きくなる。したがって、ＣａＯ含有物質、ＭｇＯ
含有物質の一種もしくは二種以上を溶鋼に添加する時の
〔Ｃ〕濃度は０．００３ｍａｓｓ％以上とする。ＣａＯ
含有物質としては、安価であり、スラグの融点を高める
効果も良好であることから、生石灰あるいはドロマイト
を用いることが有利である。
るＣａＯ含有物質、ＭｇＯ含有物質の一種もしくは、二
種以上の混合物を溶鋼に添加することが効果的である。
ＣａＯ含有物質、ＭｇＯ含有物質の一種もしくは二種以
上を溶鋼に添加する時の〔Ｃ〕濃度の限定理由について
述べる。前述したように、〔Ｃ〕濃度が０．００３ｍａ
ｓｓ％未満の範囲では、ＣＯ気泡の発生はほとんどな
く、スラグを固化させＣＯ気泡の発生サイトを増加させ
ても、脱炭反応を促進することはできない。それに対し
て、〔Ｃ〕濃度が０．００３ｍａｓｓ％以上の範囲で
は、ＣＯ気泡発生サイトを増加すればするほど、脱炭速
度が大きくなる。したがって、ＣａＯ含有物質、ＭｇＯ
含有物質の一種もしくは二種以上を溶鋼に添加する時の
〔Ｃ〕濃度は０．００３ｍａｓｓ％以上とする。ＣａＯ
含有物質としては、安価であり、スラグの融点を高める
効果も良好であることから、生石灰あるいはドロマイト
を用いることが有利である。
【０００９】また、ＭｇＯ含有物質としては、安価であ
り、スラグの融点を高める効果も良好であることから、
ドロマイト、マグネシア質煉瓦屑、マグネシアクロマイ
ト質煉瓦屑が有利である。ＣａＯ含有物質、ＭｇＯ含有
物質の一種もしくは二種以上の混合物を溶鋼に添加する
方法は、取鍋上方から溶鋼表面上に落し込む方法、不活
性ガスを搬送ガスとして溶鋼中に浸漬したランスを用い
て溶鋼中に吹込む方法のいずれでもよく、その効果は同
等である。溶鋼に添加するＣａＯ含有物質、ＭｇＯ含有
物質はスラグの固化を効率的に行う観点から、粉粒状の
ものが好ましい。
り、スラグの融点を高める効果も良好であることから、
ドロマイト、マグネシア質煉瓦屑、マグネシアクロマイ
ト質煉瓦屑が有利である。ＣａＯ含有物質、ＭｇＯ含有
物質の一種もしくは二種以上の混合物を溶鋼に添加する
方法は、取鍋上方から溶鋼表面上に落し込む方法、不活
性ガスを搬送ガスとして溶鋼中に浸漬したランスを用い
て溶鋼中に吹込む方法のいずれでもよく、その効果は同
等である。溶鋼に添加するＣａＯ含有物質、ＭｇＯ含有
物質はスラグの固化を効率的に行う観点から、粉粒状の
ものが好ましい。
【００１０】
実施例１ 初期成分が〔Ｃ〕；０．０３ｍａｓｓ％、〔Ｓｉ〕；
０．１ｍａｓｓ％以下、〔Ｍｎ〕；０．０１〜０．５ｍ
ａｓｓ％、〔Ｐ〕；０．００５〜０．０２ｍａｓｓ％、
〔Ｓ〕；０．００３〜０．０２ｍａｓｓ％、〔Ａｌ〕；
０．００２ｍａｓｓ％以下、〔Ｏ〕；０．０３〜０．０
８ｍａｓｓ％で重量が３００トンの溶鋼を取鍋型脱ガス
装置を用いて脱炭処理を実施した。脱炭処理前のスラグ
量は約２トンであった。〔Ｃ〕濃度が０．００３ｍａｓ
ｓ％以上の範囲で、溶鋼中に生石灰を５００ｋｇ添加
し、スラグを固化させながら脱炭処理を実施した。この
時の〔Ｃ〕濃度の経時変化を図１に示す。図１に併示し
た比較例１は、生石灰を添加せずに脱炭処理を実施した
場合である。また、比較例２は、〔Ｃ〕濃度が０．００
３ｍａｓｓ％以上の範囲では、生石灰を添加せず、
〔Ｃ〕濃度が０．００３ｍａｓｓ％未満の範囲において
溶鋼に生石灰を添加してスラグを固化した場合である。
比較例１および比較例２では、２０分の脱炭処理での到
達〔Ｃ〕濃度が０．００２ｍａｓｓ％であるのに対し
て、本発明の方法では、０．００１５ｍａｓｓ％まで脱
炭できる。
０．１ｍａｓｓ％以下、〔Ｍｎ〕；０．０１〜０．５ｍ
ａｓｓ％、〔Ｐ〕；０．００５〜０．０２ｍａｓｓ％、
〔Ｓ〕；０．００３〜０．０２ｍａｓｓ％、〔Ａｌ〕；
０．００２ｍａｓｓ％以下、〔Ｏ〕；０．０３〜０．０
８ｍａｓｓ％で重量が３００トンの溶鋼を取鍋型脱ガス
装置を用いて脱炭処理を実施した。脱炭処理前のスラグ
量は約２トンであった。〔Ｃ〕濃度が０．００３ｍａｓ
ｓ％以上の範囲で、溶鋼中に生石灰を５００ｋｇ添加
し、スラグを固化させながら脱炭処理を実施した。この
時の〔Ｃ〕濃度の経時変化を図１に示す。図１に併示し
た比較例１は、生石灰を添加せずに脱炭処理を実施した
場合である。また、比較例２は、〔Ｃ〕濃度が０．００
３ｍａｓｓ％以上の範囲では、生石灰を添加せず、
〔Ｃ〕濃度が０．００３ｍａｓｓ％未満の範囲において
溶鋼に生石灰を添加してスラグを固化した場合である。
比較例１および比較例２では、２０分の脱炭処理での到
達〔Ｃ〕濃度が０．００２ｍａｓｓ％であるのに対し
て、本発明の方法では、０．００１５ｍａｓｓ％まで脱
炭できる。
【００１１】実施例２ 初期成分が〔Ｃ〕；０．０３ｍａｓｓ％、〔Ｓｉ〕；
０．１ｍａｓｓ％以下、〔Ｍｎ〕；０．０１〜０．５ｍ
ａｓｓ％、〔Ｐ〕；０．００５〜０．０２ｍａｓｓ％、
〔Ｓ〕；０．００３〜０．０２ｍａｓｓ％、〔Ａｌ〕；
０．００２ｍａｓｓ％以下、〔Ｏ〕；０．０３〜０．０
８ｍａｓｓ％で重量が３００トンの溶鋼を取鍋型脱ガス
装置を用いて脱炭処理を実施した。脱炭処理前のスラグ
量は約２トンであった。〔Ｃ〕濃度が０．００３ｍａｓ
ｓ％以上の範囲で、溶鋼中に表１に示すスラグ固化剤を
５００ｋｇ添加し、スラグを固化させながら脱炭処理を
実施した。この時の２０分の脱炭処理後の到達〔Ｃ〕濃
度を表１に併示した。
０．１ｍａｓｓ％以下、〔Ｍｎ〕；０．０１〜０．５ｍ
ａｓｓ％、〔Ｐ〕；０．００５〜０．０２ｍａｓｓ％、
〔Ｓ〕；０．００３〜０．０２ｍａｓｓ％、〔Ａｌ〕；
０．００２ｍａｓｓ％以下、〔Ｏ〕；０．０３〜０．０
８ｍａｓｓ％で重量が３００トンの溶鋼を取鍋型脱ガス
装置を用いて脱炭処理を実施した。脱炭処理前のスラグ
量は約２トンであった。〔Ｃ〕濃度が０．００３ｍａｓ
ｓ％以上の範囲で、溶鋼中に表１に示すスラグ固化剤を
５００ｋｇ添加し、スラグを固化させながら脱炭処理を
実施した。この時の２０分の脱炭処理後の到達〔Ｃ〕濃
度を表１に併示した。
【００１２】
【表１】
【００１３】比較例では、２０分の脱炭処理後の〔Ｃ〕
濃度が０．００２ｍａｓｓ％であるのに対して、本発明
の方法によると０．００１５ｍａｓｓ％以下まで〔Ｃ〕
濃度を低減することができる。
濃度が０．００２ｍａｓｓ％であるのに対して、本発明
の方法によると０．００１５ｍａｓｓ％以下まで〔Ｃ〕
濃度を低減することができる。
【００１４】
【発明の効果】本発明の方法により、取鍋型脱ガス装置
において、脱炭時間を延長することなく、〔Ｃ〕濃度が
０．００１５ｍａｓｓ％以下の極低炭素鋼を容易に溶製
できるようになった。
において、脱炭時間を延長することなく、〔Ｃ〕濃度が
０．００１５ｍａｓｓ％以下の極低炭素鋼を容易に溶製
できるようになった。
【図１】〔Ｃ〕濃度の経時変化を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 溶鋼を装入した取鍋を真空槽内に装入
し、減圧下において溶鋼の脱炭処理を実施するに当り、
溶鋼中の炭素濃度が０．００３ｍａｓｓ％以上の範囲
で、溶鋼にＣａＯ含有物質、ＭｇＯ含有物質の一種もし
くは、二種以上の混合物を添加し、取鍋内のスラグを固
めることを特徴とする極低炭素鋼の溶製方法。 - 【請求項２】 ＣａＯ含有物質として生石灰、ドロマイ
トを用いることを特徴とする請求項１記載の極低炭素鋼
の溶製方法。 - 【請求項３】 ＭｇＯ含有物質としてドロマイト、マグ
ネシア煉瓦屑、マグネシアクロマイト質煉瓦屑を用いる
ことを特徴とする請求項１記載の極低炭素鋼の溶製方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15643893A JPH0741840A (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 極低炭素鋼の溶製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15643893A JPH0741840A (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 極低炭素鋼の溶製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0741840A true JPH0741840A (ja) | 1995-02-10 |
Family
ID=15627761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15643893A Withdrawn JPH0741840A (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 極低炭素鋼の溶製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0741840A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001152237A (ja) * | 1999-11-24 | 2001-06-05 | Kawasaki Steel Corp | 炭素含有耐火物屑を用いる溶鋼の精錬方法 |
| EP1695890A1 (en) | 2005-02-25 | 2006-08-30 | Hitachi, Ltd. | Signaling system, train with control apparatus and point protection apparatus |
-
1993
- 1993-06-28 JP JP15643893A patent/JPH0741840A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001152237A (ja) * | 1999-11-24 | 2001-06-05 | Kawasaki Steel Corp | 炭素含有耐火物屑を用いる溶鋼の精錬方法 |
| EP1695890A1 (en) | 2005-02-25 | 2006-08-30 | Hitachi, Ltd. | Signaling system, train with control apparatus and point protection apparatus |
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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: 20000905 |