JPH08311528A - 溶鋼の真空脱炭法 - Google Patents
溶鋼の真空脱炭法Info
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- JPH08311528A JPH08311528A JP14010995A JP14010995A JPH08311528A JP H08311528 A JPH08311528 A JP H08311528A JP 14010995 A JP14010995 A JP 14010995A JP 14010995 A JP14010995 A JP 14010995A JP H08311528 A JPH08311528 A JP H08311528A
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Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 真空脱ガス装置で溶鋼を減圧脱炭処理するさ
いに，スプラッシュが付着した容器壁の地金の除去作業
を軽減すると共に，処理中に該地金から炭素をピックア
ップするのを防止する。 【構成】 真空脱ガス装置で溶鋼を減圧脱炭処理するさ
いに，減圧処理中の溶鋼内で発生するＣＯ気泡音を検出
し続け，このＣＯ気泡音の変化からその時点のスプラッ
シュ発生量を推定し，この推定スプラッシュ発生量が設
定範囲内となるように排気量を制御することを特徴とす
る溶鋼の真空脱炭法。
いに，スプラッシュが付着した容器壁の地金の除去作業
を軽減すると共に，処理中に該地金から炭素をピックア
ップするのを防止する。 【構成】 真空脱ガス装置で溶鋼を減圧脱炭処理するさ
いに，減圧処理中の溶鋼内で発生するＣＯ気泡音を検出
し続け，このＣＯ気泡音の変化からその時点のスプラッ
シュ発生量を推定し，この推定スプラッシュ発生量が設
定範囲内となるように排気量を制御することを特徴とす
る溶鋼の真空脱炭法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，溶鋼を減圧処理する際
に，溶鋼から真空槽内に飛散するスプラッシュを極力発
生させないように操業する溶鋼の真空脱炭法に関する。
に，溶鋼から真空槽内に飛散するスプラッシュを極力発
生させないように操業する溶鋼の真空脱炭法に関する。
【０００２】
【従来の技術】極低炭素の溶鋼を得るのに真空脱ガス設
備が使用されている。この真空脱ガス設備には各種のも
のが知られているが，ステンレス鋼等の特殊な溶鋼を対
象とするものを除けば，ＲＨ脱ガス設備が普及してい
る。かような設備で溶鋼を減圧処理すると極低域まで脱
炭が進行して極低域の溶鋼を溶製できるが，この脱炭の
進行は溶鋼中からのＣＯガスの発生を伴うので，ボイリ
ング現象が生じてスプラッシュが発生する。
備が使用されている。この真空脱ガス設備には各種のも
のが知られているが，ステンレス鋼等の特殊な溶鋼を対
象とするものを除けば，ＲＨ脱ガス設備が普及してい
る。かような設備で溶鋼を減圧処理すると極低域まで脱
炭が進行して極低域の溶鋼を溶製できるが，この脱炭の
進行は溶鋼中からのＣＯガスの発生を伴うので，ボイリ
ング現象が生じてスプラッシュが発生する。
【０００３】このスプラッシュは，溶鋼液面から真空空
間に飛翔し，再び溶鋼液面に落下するが，その一部は真
空槽の内壁面に付着堆積するものも多い。とくにＲＨ脱
ガス設備では下部の取鍋内の溶鋼がその上に設置された
真空槽内に上昇浸漬管を通じてアルゴンガス気泡で上昇
し，下降浸漬管を通じて取鍋内に還流するという流動を
伴うので，そのスプラッシュの発生量も多い。
間に飛翔し，再び溶鋼液面に落下するが，その一部は真
空槽の内壁面に付着堆積するものも多い。とくにＲＨ脱
ガス設備では下部の取鍋内の溶鋼がその上に設置された
真空槽内に上昇浸漬管を通じてアルゴンガス気泡で上昇
し，下降浸漬管を通じて取鍋内に還流するという流動を
伴うので，そのスプラッシュの発生量も多い。
【０００４】このスプラッシュが真空槽内壁に付着堆積
すると真空排気を阻害する原因となるばかりでなく，ス
プラッシュ中の炭素濃度は処理前半では高いので，その
堆積物が処理終期近くの溶鋼に落下すると，いったん脱
炭された溶鋼が再び炭素をピックアップすることにな
り，減圧脱炭処理の能力を実質的に低下させる要因にも
なっている。また堆積物自体が落下しなくても，スプラ
ッシュが堆積物と接触してその炭素をピックアップし
て，再び溶鋼に戻るといったことも処理終期には起こり
得る。
すると真空排気を阻害する原因となるばかりでなく，ス
プラッシュ中の炭素濃度は処理前半では高いので，その
堆積物が処理終期近くの溶鋼に落下すると，いったん脱
炭された溶鋼が再び炭素をピックアップすることにな
り，減圧脱炭処理の能力を実質的に低下させる要因にも
なっている。また堆積物自体が落下しなくても，スプラ
ッシュが堆積物と接触してその炭素をピックアップし
て，再び溶鋼に戻るといったことも処理終期には起こり
得る。
【０００５】したがって，スプラッシュが内壁に付着堆
積した地金を内壁から除去する作業が必要となり，通常
は，この地金が或る程度成長した段階でバーナー等を用
いて地金を溶解除去することが行われている。
積した地金を内壁から除去する作業が必要となり，通常
は，この地金が或る程度成長した段階でバーナー等を用
いて地金を溶解除去することが行われている。
【０００６】他方，スプラッシュの発生自体を出来るだ
け抑制すべく，真空槽内でのスプラッシュ発生状況をカ
メラにより逐次観察し，スプラッシュの発生が激しい場
合には真空排気を一時停止してその発生の抑える処置も
採用されている。
け抑制すべく，真空槽内でのスプラッシュ発生状況をカ
メラにより逐次観察し，スプラッシュの発生が激しい場
合には真空排気を一時停止してその発生の抑える処置も
採用されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記のスプラッシュ付
着地金の溶解作業中は真空処理ができないので，脱ガス
装置の稼動率を低下させるばかりでなく，その溶解作業
のために特殊設備を必要とし，場合によっては真空槽の
冷却を待って行わねばならない等，経済的にも生産性向
上の面からもやっかいな作業となっていた。したがっ
て，スプラッシュによる付着地金が出来るだけ生じない
ような操業が望まれている。
着地金の溶解作業中は真空処理ができないので，脱ガス
装置の稼動率を低下させるばかりでなく，その溶解作業
のために特殊設備を必要とし，場合によっては真空槽の
冷却を待って行わねばならない等，経済的にも生産性向
上の面からもやっかいな作業となっていた。したがっ
て，スプラッシュによる付着地金が出来るだけ生じない
ような操業が望まれている。
【０００８】一方，前記のようにカメラによる目視判断
でのスプラッシュの発生状況を観察しながら排気状態を
調整することは，作業者個人の主観と経験に頼ることに
なるので，操業の安定性と確実性が客観的に確保できな
いという問題がある。
でのスプラッシュの発生状況を観察しながら排気状態を
調整することは，作業者個人の主観と経験に頼ることに
なるので，操業の安定性と確実性が客観的に確保できな
いという問題がある。
【０００９】もしスプラッシュの発生状況を客観的に正
確に把握できる手段があれば，その発生状況に応じて排
気量を制御するという自動制御が行えることになる。し
かし現在のところ，かようなスプラッシュ発生状況を正
確に把握できる技術は完成していない。従って，本発明
の課題はこのような技術を完成することにある。
確に把握できる手段があれば，その発生状況に応じて排
気量を制御するという自動制御が行えることになる。し
かし現在のところ，かようなスプラッシュ発生状況を正
確に把握できる技術は完成していない。従って，本発明
の課題はこのような技術を完成することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば，真空脱
ガス装置で溶鋼を減圧脱炭処理するさいに，減圧処理中
の溶鋼内で発生するＣＯ気泡音を検出し続け，このＣＯ
気泡音の変化からその時点のスプラッシュ発生量を推定
し，この推定スプラッシュ発生量が設定範囲内となるよ
うに排気量を制御する溶鋼の真空脱炭法を提供する。
ガス装置で溶鋼を減圧脱炭処理するさいに，減圧処理中
の溶鋼内で発生するＣＯ気泡音を検出し続け，このＣＯ
気泡音の変化からその時点のスプラッシュ発生量を推定
し，この推定スプラッシュ発生量が設定範囲内となるよ
うに排気量を制御する溶鋼の真空脱炭法を提供する。
【００１１】
【作用】真空脱ガス装置で溶鋼を減圧脱炭処理するさい
のスプラッシュの発生は脱炭と密接な関係がある。すな
わち，該スプラッシュは脱炭時に溶鋼内部より発生する
ＣＯガス気泡の液面での破裂によるものが主体であるか
ら，スプラッシュの量は単位時間当たりのＣＯガスの発
生量，ひいては脱炭速度に依存する。
のスプラッシュの発生は脱炭と密接な関係がある。すな
わち，該スプラッシュは脱炭時に溶鋼内部より発生する
ＣＯガス気泡の液面での破裂によるものが主体であるか
ら，スプラッシュの量は単位時間当たりのＣＯガスの発
生量，ひいては脱炭速度に依存する。
【００１２】したがって，ＣＯガスの発生が激しくなっ
て問題を起こすようなスプラッシュ量となる脱炭速度を
上限値として，この上限値以内の脱炭速度となるように
ＣＯガス発生量を抑制すれば，スプラッシュに基づく前
記の問題が解決し得る。
て問題を起こすようなスプラッシュ量となる脱炭速度を
上限値として，この上限値以内の脱炭速度となるように
ＣＯガス発生量を抑制すれば，スプラッシュに基づく前
記の問題が解決し得る。
【００１３】一方，ＣＯガス発生量は真空度によって影
響を受ける。したがって，真空度すなわち排気量の操作
によってＣＯガス発生量が制御できるから，処理中のＣ
Ｏガス発生量が連続的に検出できれば，その検出値が設
定値以内となるように真空度を制御すればスプラッシュ
発生量を目標値以内に抑制することができる。
響を受ける。したがって，真空度すなわち排気量の操作
によってＣＯガス発生量が制御できるから，処理中のＣ
Ｏガス発生量が連続的に検出できれば，その検出値が設
定値以内となるように真空度を制御すればスプラッシュ
発生量を目標値以内に抑制することができる。
【００１４】本発明者らは，溶鋼内部より発生するＣＯ
気泡の挙動は音波検知によって知ることができることを
見出した。溶鋼中でのＣＯの発生は一般の沸騰現象と類
似するところがあり，溶鋼中に浮上する過程でも溶鋼に
振動（音波）を与えるが，これが液面ではじけるときに
一層明確な音波を発生させる。かようなＣＯ気泡関与音
は，より直接的には，溶鋼中にマイク（音響センサー）
を取り付けることによって検出できる。もちろん，音響
センサーを耐火物性の保護管内に装入して高熱から保護
することが必要である。
気泡の挙動は音波検知によって知ることができることを
見出した。溶鋼中でのＣＯの発生は一般の沸騰現象と類
似するところがあり，溶鋼中に浮上する過程でも溶鋼に
振動（音波）を与えるが，これが液面ではじけるときに
一層明確な音波を発生させる。かようなＣＯ気泡関与音
は，より直接的には，溶鋼中にマイク（音響センサー）
を取り付けることによって検出できる。もちろん，音響
センサーを耐火物性の保護管内に装入して高熱から保護
することが必要である。
【００１５】また，真空脱ガス装置の容器壁の内側また
は外側に高精度の音響センサーを取り付けることによっ
ても，該ＣＯ気泡関与音を間接的に検出することが可能
である。さらに溶鋼中に検音棒を気相中から浸漬させ，
この検音棒の気相中の他端に音響センサーを接続するこ
とによって，この検音棒を介して該ＣＯ気泡関与音を検
出することも可能である。
は外側に高精度の音響センサーを取り付けることによっ
ても，該ＣＯ気泡関与音を間接的に検出することが可能
である。さらに溶鋼中に検音棒を気相中から浸漬させ，
この検音棒の気相中の他端に音響センサーを接続するこ
とによって，この検音棒を介して該ＣＯ気泡関与音を検
出することも可能である。
【００１６】このようにして音響センサーで処理中の溶
鋼から発生する音を拾う場合，ＣＯ気泡関与音以外のあ
らゆる音も拾うことになるが，これらの外乱音は処理中
ほぼ一定の規則音であるか，或いは処理の経時変化に伴
って一定の変化を伴うものが多いので，これら外乱音か
らＣＯ気泡関与音を波形処理によって選別することが可
能である。この場合，減圧処理中は真空槽内の気相中で
は音波は実質的に伝播しないので，溶鋼中のＣＯ気泡関
与音を溶鋼から直接的に拾うのが好ましく，これによっ
て，真空槽内の気相を介する外乱音（例えば排気音）は
実質的に存在しない状態でＣＯ気泡関与音を感度よく検
音することができる。
鋼から発生する音を拾う場合，ＣＯ気泡関与音以外のあ
らゆる音も拾うことになるが，これらの外乱音は処理中
ほぼ一定の規則音であるか，或いは処理の経時変化に伴
って一定の変化を伴うものが多いので，これら外乱音か
らＣＯ気泡関与音を波形処理によって選別することが可
能である。この場合，減圧処理中は真空槽内の気相中で
は音波は実質的に伝播しないので，溶鋼中のＣＯ気泡関
与音を溶鋼から直接的に拾うのが好ましく，これによっ
て，真空槽内の気相を介する外乱音（例えば排気音）は
実質的に存在しない状態でＣＯ気泡関与音を感度よく検
音することができる。
【００１７】なお外乱音の挙動を知るために，例えば極
低域まで脱炭処理した溶鋼を用いてＣＯ気泡を発生させ
ない以外は同一条件の脱ガス処理を，同一装置で且つ同
一位置の同一音響センサーを用いて，対照例としてトラ
イアルに実施しておき，このときの処理開始から終了ま
での音波を記録しておき，この対照記録音を外乱音とし
て利用すると便宜である。すなわち，実際の減圧脱炭処
理における検出音から前記の記録した外乱音を波形処理
で消去すると，大略のＣＯ気泡音を選別することができ
る。より正確を期すには，数多くのトライアルや減圧脱
炭処理の記録音波データを統計処理して，ＣＯ気泡発生
音の特徴（波形）を予め把握しておくのがよい。
低域まで脱炭処理した溶鋼を用いてＣＯ気泡を発生させ
ない以外は同一条件の脱ガス処理を，同一装置で且つ同
一位置の同一音響センサーを用いて，対照例としてトラ
イアルに実施しておき，このときの処理開始から終了ま
での音波を記録しておき，この対照記録音を外乱音とし
て利用すると便宜である。すなわち，実際の減圧脱炭処
理における検出音から前記の記録した外乱音を波形処理
で消去すると，大略のＣＯ気泡音を選別することができ
る。より正確を期すには，数多くのトライアルや減圧脱
炭処理の記録音波データを統計処理して，ＣＯ気泡発生
音の特徴（波形）を予め把握しておくのがよい。
【００１８】また，このような外乱音検知のためのトラ
イアルを実施できない場合には，処理中の溶鋼サンプリ
ングによって得られた炭素濃度分析値と，その時点での
ＣＯ気泡音の特性値との関連性を，処理開始から終了に
至るまでできるだけ数多く把握しておけばよい。この関
係を利用して検出されるＣＯ気泡音の特性値からその時
点の炭素濃度を推定することもでき，ひいては脱炭速度
も推定できる。脱炭速度はＣＯ気泡発生量と相関を有す
るから，ＣＯ気泡音の特性値からスプラッシュ発生量を
推定できる。
イアルを実施できない場合には，処理中の溶鋼サンプリ
ングによって得られた炭素濃度分析値と，その時点での
ＣＯ気泡音の特性値との関連性を，処理開始から終了に
至るまでできるだけ数多く把握しておけばよい。この関
係を利用して検出されるＣＯ気泡音の特性値からその時
点の炭素濃度を推定することもでき，ひいては脱炭速度
も推定できる。脱炭速度はＣＯ気泡発生量と相関を有す
るから，ＣＯ気泡音の特性値からスプラッシュ発生量を
推定できる。
【００１９】なお，特開平１−１６５７１４号公報には
ＲＨ脱ガス設備において，真空槽のＵ字管的振動を振動
加速度センサにより検知し，真空槽の固有振動のスペク
トルの変化から脱炭状況，鋼中炭素濃度を推定する方法
が記載されている。だが，真空槽の固有振動のスペクト
ルは，槽内の地金付着量がチャージごとに異なったり１
チャージ内でも処理中に変化した場合に，脱炭状況とは
無関係にその周期やスペクトル自身が変化する恐れがあ
るので，ＣＯ気泡関与音を検出するのに比べると，スプ
ラッシュ発生量を推定するには難点がある。
ＲＨ脱ガス設備において，真空槽のＵ字管的振動を振動
加速度センサにより検知し，真空槽の固有振動のスペク
トルの変化から脱炭状況，鋼中炭素濃度を推定する方法
が記載されている。だが，真空槽の固有振動のスペクト
ルは，槽内の地金付着量がチャージごとに異なったり１
チャージ内でも処理中に変化した場合に，脱炭状況とは
無関係にその周期やスペクトル自身が変化する恐れがあ
るので，ＣＯ気泡関与音を検出するのに比べると，スプ
ラッシュ発生量を推定するには難点がある。
【００２０】本発明によれば，ＣＯ気泡関与音を直接的
または間接的に音響センサーで検出し，このＣＯ気泡関
与音からスプラッシュ発生状況をリアルタイムで正確に
把握することができるので，このスプラッシュ発生状況
からＣＯ気泡発生頻度が上限に達した場合には真空排気
を一時停止するか減速し，脱炭反応を抑制し，スプラッ
シュの発生を抑えるような操作を行い，これによって，
ＣＯ気泡発生頻度が域値内に収まるようにして脱炭反応
を進行させることができる。
または間接的に音響センサーで検出し，このＣＯ気泡関
与音からスプラッシュ発生状況をリアルタイムで正確に
把握することができるので，このスプラッシュ発生状況
からＣＯ気泡発生頻度が上限に達した場合には真空排気
を一時停止するか減速し，脱炭反応を抑制し，スプラッ
シュの発生を抑えるような操作を行い，これによって，
ＣＯ気泡発生頻度が域値内に収まるようにして脱炭反応
を進行させることができる。
【００２１】一般に，ＣＯガスの発生サイトとしては，
溶鋼内部のほかに，溶鋼と耐火物の界面，さらには溶鋼
表面近傍が考えられる。「鉄と鋼」，ｖｏｌ．８０（１
９９４），ｐ．７０５〜７１０に報告された計算結果に
よると，溶鋼中の炭素濃度が１００ｐｐｍを越える場合
には，ＣＯガスの発生サイトは溶鋼内部が８割を越える
とされている。スプラッシュが大量に発生するのは脱炭
の初期，すなわち，炭素濃度が１００ｐｐｍより高い時
期がほとんどである事が知られているため，スプラッシ
ュの発生量を制御すべき時期にはＣＯガスの大半が溶鋼
内部より生じている事になる。このことは，溶鋼内部よ
り生ずるＣＯガス気泡の発生頻度を本発明に従って測定
すれば，スプラッシュの発生量をかなり正確に把握でき
ることになる。
溶鋼内部のほかに，溶鋼と耐火物の界面，さらには溶鋼
表面近傍が考えられる。「鉄と鋼」，ｖｏｌ．８０（１
９９４），ｐ．７０５〜７１０に報告された計算結果に
よると，溶鋼中の炭素濃度が１００ｐｐｍを越える場合
には，ＣＯガスの発生サイトは溶鋼内部が８割を越える
とされている。スプラッシュが大量に発生するのは脱炭
の初期，すなわち，炭素濃度が１００ｐｐｍより高い時
期がほとんどである事が知られているため，スプラッシ
ュの発生量を制御すべき時期にはＣＯガスの大半が溶鋼
内部より生じている事になる。このことは，溶鋼内部よ
り生ずるＣＯガス気泡の発生頻度を本発明に従って測定
すれば，スプラッシュの発生量をかなり正確に把握でき
ることになる。
【００２２】一方，ＲＨの浸漬管には環流用のガスが吹
き込まれているため，音響センサーによる測定音には環
流ガス起因の気泡音も混入している。しかし，２００ｔ
の溶鋼を処理する場合，環流ガス量は通常１５００〜２
０００Ｎリットル／ｍｉｎ程度であるのに対し，脱炭に
よるＣＯガスの発生量は，例えば脱炭速度が５０ｐｐｍ
／ｍｉｎの場合，１９０００Ｎリットル／ｍｉｎにもな
り，環流ガスよりはるかに多い。このため，気泡音のす
べてを脱炭起因とみなしても相対誤差は１０％程度に収
まる。また，この音は，環流用のガスが一定流量で流れ
ている限り定常的なものとみなせるので，先述のように
ＣＯガス気泡の発生がない状態における気泡音の頻度，
すなわち環流ガスのみによる音をあらかじめ測定してお
き，処理中の発生音よりこれを消去する処理を行えばよ
い。
き込まれているため，音響センサーによる測定音には環
流ガス起因の気泡音も混入している。しかし，２００ｔ
の溶鋼を処理する場合，環流ガス量は通常１５００〜２
０００Ｎリットル／ｍｉｎ程度であるのに対し，脱炭に
よるＣＯガスの発生量は，例えば脱炭速度が５０ｐｐｍ
／ｍｉｎの場合，１９０００Ｎリットル／ｍｉｎにもな
り，環流ガスよりはるかに多い。このため，気泡音のす
べてを脱炭起因とみなしても相対誤差は１０％程度に収
まる。また，この音は，環流用のガスが一定流量で流れ
ている限り定常的なものとみなせるので，先述のように
ＣＯガス気泡の発生がない状態における気泡音の頻度，
すなわち環流ガスのみによる音をあらかじめ測定してお
き，処理中の発生音よりこれを消去する処理を行えばよ
い。
【００２３】図１に溶鋼の真空脱ガス装置の一例として
ＲＨ脱ガス装置の概略を示した。図示のように，ＲＨ脱
ガス装置では取鍋１内の溶鋼２を真空槽３内に還流する
ために，上昇用浸漬管４にガス導入口５が設けられ，こ
のガス導入口５からアルゴンガスが供給される。したが
って，還流処理中はこのアルゴン気泡も溶鋼内を浮上す
るので，脱炭反応によって発生するＣＯ気泡のほかにア
ルゴン気泡も共存することになる。しかし，還流用アル
ゴンガスは処理全体を通じてほぼ一定流量で導入される
ので，このアルゴン気泡が関与する音波は真空度の関数
としてその強度を予知できる。
ＲＨ脱ガス装置の概略を示した。図示のように，ＲＨ脱
ガス装置では取鍋１内の溶鋼２を真空槽３内に還流する
ために，上昇用浸漬管４にガス導入口５が設けられ，こ
のガス導入口５からアルゴンガスが供給される。したが
って，還流処理中はこのアルゴン気泡も溶鋼内を浮上す
るので，脱炭反応によって発生するＣＯ気泡のほかにア
ルゴン気泡も共存することになる。しかし，還流用アル
ゴンガスは処理全体を通じてほぼ一定流量で導入される
ので，このアルゴン気泡が関与する音波は真空度の関数
としてその強度を予知できる。
【００２４】すなわち，図１のように，処理中の音波を
検出できる位置に音響センサー６を取り付け，この音響
センサー６によって減圧脱炭処理中の音波を検出し続
け，これを電気信号として演算機７に入力し，この演算
機７において，該アルゴン気泡音，溶鋼の還流音，装置
振動音，排気音その他の外乱音からＣＯ気泡音を選別す
る操作を行い，得られたＣＯ気泡音の強度と波形からそ
の時点のＣＯ気泡発生量を演算することができる。その
さい，演算機７には排気装置（ブースター）８からの真
空度情報をリアルタイムで入力し，この真空度情報もＣ
Ｏ気泡気泡音の選別操作に利用する。もちろん，初期情
報として溶鋼中の初期炭素濃度，溶鋼量，溶鋼温度等も
演算機７に入力しておく。
検出できる位置に音響センサー６を取り付け，この音響
センサー６によって減圧脱炭処理中の音波を検出し続
け，これを電気信号として演算機７に入力し，この演算
機７において，該アルゴン気泡音，溶鋼の還流音，装置
振動音，排気音その他の外乱音からＣＯ気泡音を選別す
る操作を行い，得られたＣＯ気泡音の強度と波形からそ
の時点のＣＯ気泡発生量を演算することができる。その
さい，演算機７には排気装置（ブースター）８からの真
空度情報をリアルタイムで入力し，この真空度情報もＣ
Ｏ気泡気泡音の選別操作に利用する。もちろん，初期情
報として溶鋼中の初期炭素濃度，溶鋼量，溶鋼温度等も
演算機７に入力しておく。
【００２５】なお，図１では，音響センサー６を真空槽
３内の湯面近傍位置における真空槽外壁（平面的には上
昇用浸漬管４とは最も離れた位置）に取り付けた例を示
したが，図２や図３のように，真空槽３内に取り付けて
もよい。
３内の湯面近傍位置における真空槽外壁（平面的には上
昇用浸漬管４とは最も離れた位置）に取り付けた例を示
したが，図２や図３のように，真空槽３内に取り付けて
もよい。
【００２６】図２の場合は，真空槽３内に還流している
溶鋼中に音響センサー６を浸漬した例を示している。こ
の場合，真空槽３の上部から耐火物製中空支持棒９を吊
り降ろし，この支持棒９の先端に取り付けた耐火容器１
０内に音響センサー６を配置することによって，溶鋼内
に発生する音を耐火容器１０を介して検出する。検出音
は支持棒９内に配線したリード線によって前記同様の演
算機７に送信する。
溶鋼中に音響センサー６を浸漬した例を示している。こ
の場合，真空槽３の上部から耐火物製中空支持棒９を吊
り降ろし，この支持棒９の先端に取り付けた耐火容器１
０内に音響センサー６を配置することによって，溶鋼内
に発生する音を耐火容器１０を介して検出する。検出音
は支持棒９内に配線したリード線によって前記同様の演
算機７に送信する。
【００２７】図３の場合は，真空槽３内に還流している
溶鋼中に検音棒１１を浸漬した例を示している。この場
合，耐火物製の検音棒１１の一端を溶鋼中に浸漬し，こ
の検音棒の気相中の他端に音響センサー６を接続するこ
とによって，検音棒１１が溶鋼から拾う音を音響センサ
ーで検出するようにしたものであり，検出音は図２と同
様に中空支持棒９内の配線を介して演算機７に送信す
る。
溶鋼中に検音棒１１を浸漬した例を示している。この場
合，耐火物製の検音棒１１の一端を溶鋼中に浸漬し，こ
の検音棒の気相中の他端に音響センサー６を接続するこ
とによって，検音棒１１が溶鋼から拾う音を音響センサ
ーで検出するようにしたものであり，検出音は図２と同
様に中空支持棒９内の配線を介して演算機７に送信す
る。
【００２８】このようにして，真空脱ガス装置でのスプ
ラッシュ発生状況は，脱炭反応生成物であるＣＯ気泡が
関与する音を感知することによって聞き分けることがで
きるのであり，その音の分析によってその時点のスプラ
ッシュ発生量を推定することができる。したがって，こ
のスプラッシュ発生量が設定値以下となるように，真空
槽３内の真空度すなわち排気量を制御することによって
（排気装置の稼動状況を操作することによって），スプ
ラッシュによる既述の問題を解決することができる。
ラッシュ発生状況は，脱炭反応生成物であるＣＯ気泡が
関与する音を感知することによって聞き分けることがで
きるのであり，その音の分析によってその時点のスプラ
ッシュ発生量を推定することができる。したがって，こ
のスプラッシュ発生量が設定値以下となるように，真空
槽３内の真空度すなわち排気量を制御することによって
（排気装置の稼動状況を操作することによって），スプ
ラッシュによる既述の問題を解決することができる。
【００２９】以下にＲＨ脱ガス装置による溶鋼の減圧脱
炭処理に本発明法を適用した例を挙げるが，本発明法は
このＲＨ脱ガス装置に限られるものではなく，例えばＶ
ＡＤ等の取鍋真空脱ガス法などにも適用可能である。
炭処理に本発明法を適用した例を挙げるが，本発明法は
このＲＨ脱ガス装置に限られるものではなく，例えばＶ
ＡＤ等の取鍋真空脱ガス法などにも適用可能である。
【００３０】
【実施例】処理容量が１８５トン規模のＲＨ脱ガス装置
を用い，図１に示したように，上昇浸漬管とは対向する
側の真空槽壁の外側の，湯面高さに相当する位置に，音
響センサーを固定し，この音響センサーから検知される
音を演算機に入力しながら本発明法を実施した。各操業
において上昇浸漬管に送入する還流用アルゴンガス流量
を１８００ＮＬ／分の一定とし到達真空度１Torrで目標
炭素濃度３０ｐｐｍまで脱炭処理した。
を用い，図１に示したように，上昇浸漬管とは対向する
側の真空槽壁の外側の，湯面高さに相当する位置に，音
響センサーを固定し，この音響センサーから検知される
音を演算機に入力しながら本発明法を実施した。各操業
において上昇浸漬管に送入する還流用アルゴンガス流量
を１８００ＮＬ／分の一定とし到達真空度１Torrで目標
炭素濃度３０ｐｐｍまで脱炭処理した。
【００３１】〔比較例〕排気を全く停止しないで目標炭
素濃度まで脱炭処理した場合の従来の操業結果（２９４
チャージ）を比較例として表１に示した。表中の地金除
去頻度（ｃｈ／回）は地金除去作業が必要となるチャー
ジ数を示している。また脱炭所要時間は処理開始から目
標炭素濃度３０ｐｐｍが達成されるまでの平均所要時間
である。比較例の場合，脱炭初期にスプラッシュが多量
に発生するチャージが多く，真空槽内には急速に地金が
付着した。その結果，操業が困難になり，地金除去作業
を必要とする頻度は６.３チャージあたりに１回であっ
た。
素濃度まで脱炭処理した場合の従来の操業結果（２９４
チャージ）を比較例として表１に示した。表中の地金除
去頻度（ｃｈ／回）は地金除去作業が必要となるチャー
ジ数を示している。また脱炭所要時間は処理開始から目
標炭素濃度３０ｐｐｍが達成されるまでの平均所要時間
である。比較例の場合，脱炭初期にスプラッシュが多量
に発生するチャージが多く，真空槽内には急速に地金が
付着した。その結果，操業が困難になり，地金除去作業
を必要とする頻度は６.３チャージあたりに１回であっ
た。
【００３２】〔実施例１〕スプラッシュ発生量の上限を
脱炭速度が５０ｐｐｍ／ｍｉｎとなった時点と定め，こ
の脱炭速度に相当するＣＯ気泡関与音が検出された時に
は真空排気を停止し，脱炭が収まった時に再び排気を開
始するにように真空排気装置を制御する操業を合計６３
チャージ行った。そのときの平均排気停止頻度と地金除
去作業が必要となるチャージ数（地金除去頻度）および
処理開始から目標炭素濃度３０ｐｐｍが達成されるまで
の平均所要時間を表１に併記した。表１に示すように，
脱炭初期のスプラッシュ発生量が抑制でき，地金除去頻
度は１回／１９.７ｃｈと大きく減少し，また地金から
の炭素ピックアップが回避できたので，脱炭所要時間は
比較例に比べて約１.７分短縮できた。
脱炭速度が５０ｐｐｍ／ｍｉｎとなった時点と定め，こ
の脱炭速度に相当するＣＯ気泡関与音が検出された時に
は真空排気を停止し，脱炭が収まった時に再び排気を開
始するにように真空排気装置を制御する操業を合計６３
チャージ行った。そのときの平均排気停止頻度と地金除
去作業が必要となるチャージ数（地金除去頻度）および
処理開始から目標炭素濃度３０ｐｐｍが達成されるまで
の平均所要時間を表１に併記した。表１に示すように，
脱炭初期のスプラッシュ発生量が抑制でき，地金除去頻
度は１回／１９.７ｃｈと大きく減少し，また地金から
の炭素ピックアップが回避できたので，脱炭所要時間は
比較例に比べて約１.７分短縮できた。
【００３３】〔実施例２〕スプラッシュ発生量の上限を
脱炭速度が１００ｐｐｍ／ｍｉｎとなった時点と定めた
以外は実施例１と同様の操業を合計２５チャージ行なっ
た。平均排気停止頻度と地金除去作業が必要となるチャ
ージ数および目標炭素濃度３０ｐｐｍが達成されるまで
の平均所要時間を表１に併記した。表１の結果に見られ
るように，排気停止の操業を行う頻度が少なく約４チャ
ージに１回に止まった。その結果，スプラッシュ発生状
況も比較例と大差なく，地金の成長速度もほぼ同様で，
地金除去頻度は７.２ｃｈ／回ほどであった。脱炭所用
時間は排気停止を行ったチャージの存在のため，比較例
よりやや長い１５.３分であった。
脱炭速度が１００ｐｐｍ／ｍｉｎとなった時点と定めた
以外は実施例１と同様の操業を合計２５チャージ行なっ
た。平均排気停止頻度と地金除去作業が必要となるチャ
ージ数および目標炭素濃度３０ｐｐｍが達成されるまで
の平均所要時間を表１に併記した。表１の結果に見られ
るように，排気停止の操業を行う頻度が少なく約４チャ
ージに１回に止まった。その結果，スプラッシュ発生状
況も比較例と大差なく，地金の成長速度もほぼ同様で，
地金除去頻度は７.２ｃｈ／回ほどであった。脱炭所用
時間は排気停止を行ったチャージの存在のため，比較例
よりやや長い１５.３分であった。
【００３４】〔実施例３〕スプラッシュ発生量の上限を
脱炭速度が３０ｐｐｍ／ｍｉｎとなった時点と定めた以
外は実施例１と同様の操業を合計３１チャージ行なっ
た。平均排気停止頻度と地金除去作業が必要となるチャ
ージ数および目標炭素濃度３０ｐｐｍが達成されるまで
の平均所要時間を表１に併記した。表１の結果に見られ
るように，この操業条件では１チャージの処理中に２回
以上の排気停止を行うケースが多く，平均脱炭所要時間
は２０.１分とかなり長くなった。１チャージあたりの
地金付着量は比較例の約半分ほどであったので，地金除
去頻度は１５.１ｃｈ／回程度と操業自体は安定してい
た。
脱炭速度が３０ｐｐｍ／ｍｉｎとなった時点と定めた以
外は実施例１と同様の操業を合計３１チャージ行なっ
た。平均排気停止頻度と地金除去作業が必要となるチャ
ージ数および目標炭素濃度３０ｐｐｍが達成されるまで
の平均所要時間を表１に併記した。表１の結果に見られ
るように，この操業条件では１チャージの処理中に２回
以上の排気停止を行うケースが多く，平均脱炭所要時間
は２０.１分とかなり長くなった。１チャージあたりの
地金付着量は比較例の約半分ほどであったので，地金除
去頻度は１５.１ｃｈ／回程度と操業自体は安定してい
た。
【００３５】
【表１】
【００３６】表１の各操業例から総合的に判断すると，
排気停止を行う脱炭速度は５０ｐｐｍ／ｍｉｎ前後が適
正であることがわかる。
排気停止を行う脱炭速度は５０ｐｐｍ／ｍｉｎ前後が適
正であることがわかる。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば，脱ガス中に発生したス
プラッシュの真空槽への付着を回避しながら溶鋼の減圧
処理が可能になる。このため，地金の除去の必要がなく
なり処理時間が節約できるとともに，真空脱ガス装置の
脱炭能力を実質的に向上させることができる。
プラッシュの真空槽への付着を回避しながら溶鋼の減圧
処理が可能になる。このため，地金の除去の必要がなく
なり処理時間が節約できるとともに，真空脱ガス装置の
脱炭能力を実質的に向上させることができる。
【図１】ＲＨ脱ガス装置に本発明法を適用する例を示し
た機器配置図である。
た機器配置図である。
【図２】ＲＨ脱ガス装置に本発明法を適用する他の例を
示した機器配置図である。
示した機器配置図である。
【図３】ＲＨ脱ガス装置に本発明法を適用する他の例を
示した機器配置図である。
示した機器配置図である。
１ 取鍋 ２ 取鍋内溶鋼 ３ 真空槽 ４ 上昇浸漬管 ５ ガス供給口 ６ 音響センサー ７ 演算機 ８ ブースター ９ 中空支持棒 １０ 耐熱容器 １１ 検音棒
Claims (4)
- 【請求項１】 真空脱ガス装置で溶鋼を減圧脱炭処理す
るさいに，減圧処理中の溶鋼内で発生するＣＯ気泡音を
検出し続け，このＣＯ気泡音の変化からその時点のスプ
ラッシュ発生量を推定し，この推定スプラッシュ発生量
が設定範囲内となるように排気量を制御することを特徴
とする溶鋼の真空脱炭法。 - 【請求項２】 真空脱ガス装置はＲＨ脱ガス装置である
請求項１に記載の溶鋼の真空脱炭法。 - 【請求項３】 ＣＯ気泡音の変化からその時点の脱炭速
度を推定し，この脱炭速度からスプラッシュ発生量を推
定する請求項１または２に記載の溶鋼の真空脱炭法。 - 【請求項４】 脱炭速度が５０ｐｐｍ／ｍｉｎを超えて
いるときだけ排気を停止する請求項３に記載の溶鋼の真
空脱炭法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14010995A JPH08311528A (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | 溶鋼の真空脱炭法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14010995A JPH08311528A (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | 溶鋼の真空脱炭法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08311528A true JPH08311528A (ja) | 1996-11-26 |
Family
ID=15261143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14010995A Withdrawn JPH08311528A (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | 溶鋼の真空脱炭法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08311528A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2650387A1 (de) * | 2012-04-11 | 2013-10-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betreiben einer Vakuumschmelzanlage und nach diesem Verfahren betriebene Vakuumschmelzanlage |
-
1995
- 1995-05-16 JP JP14010995A patent/JPH08311528A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2650387A1 (de) * | 2012-04-11 | 2013-10-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betreiben einer Vakuumschmelzanlage und nach diesem Verfahren betriebene Vakuumschmelzanlage |
| WO2013152936A1 (de) * | 2012-04-11 | 2013-10-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum betreiben einer vakuumschmelzanlage und nach diesem verfahren betriebene vakuumschmelzanlage |
| WO2013152938A1 (de) * | 2012-04-11 | 2013-10-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum betreiben einer vakuumschmelzanlage und nach diesem verfahren betriebene vakuumschmelzanlage |
| CN104245967A (zh) * | 2012-04-11 | 2014-12-24 | 西门子公司 | 用于运行真空熔化设备的方法和根据该方法运行的真空熔化设备 |
| US20150091223A1 (en) * | 2012-04-11 | 2015-04-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for operating a vacuum melting system and vacuum melting system operated according to the method |
| RU2630111C2 (ru) * | 2012-04-11 | 2017-09-05 | Прайметалз Текнолоджиз Джермани Гмбх | Способ эксплуатации вакуумного плавильного агрегата и эксплуатируемый этим способом вакуумный плавильный агрегат |
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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: 20020806 |