JPH09125129A - 溶融金属の取鍋精錬装置及び方法 - Google Patents

溶融金属の取鍋精錬装置及び方法

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JPH09125129A
JPH09125129A JP28411595A JP28411595A JPH09125129A JP H09125129 A JPH09125129 A JP H09125129A JP 28411595 A JP28411595 A JP 28411595A JP 28411595 A JP28411595 A JP 28411595A JP H09125129 A JPH09125129 A JP H09125129A
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JP
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molten metal
ladle
refining
container
refining agent
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JP28411595A
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English (en)
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Masato Mikuni
正人 三国
Kiyoshi Takahashi
清志 高橋
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課 題】 取鍋内溶湯の浴深が充分に確保できて反応
効率が高く且つ取鍋スラグライン部の耐火物の損耗も低
減できる精錬剤吹込み処理を可能とする、新規な溶融金
属の取鍋精錬装置及び方法を提供する。 【解決手段】 溶融金属(1) を満たした取鍋(2) を収容
し、内部の圧力P1 が可変である第1の容器(4) と、開
口する底面を取鍋内の溶湯に浸漬され、前記第1の容器
とは独立に内部の圧力P2 が可変である第2の容器(9)
と、第2の容器の内部を貫通して溶湯に浸漬される、精
錬用ガス及び/又は粉体精錬剤(18)吹込み用のランス(1
7)とからなる溶融金属の取鍋精錬装置を用いて、P1
大気圧以上とし且つP1 >P2 とした状態で前記ランス
から精錬剤を溶湯中に吹込む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属(以下適
宜「溶湯」とも称する)の精錬方法及び装置に関し、詳
しくは、精錬剤吹込みによる溶融金属の取鍋精錬装置及
び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、精錬用ガスやCa,Mg等の粉
体精錬剤を溶湯中に吹込む精錬方法においては、取鍋内
の溶湯中に、湯面上方に設置したランス又は溶湯に浸漬
させたランスから、各種精錬用ガス及び/又は粉体精錬
剤(以下適宜精錬剤と総称する)を吹込むことが行われ
る。精錬剤と溶湯との反応は、精錬剤が溶湯中を浮上す
る間及びスラグ−溶湯の界面で進行する。
【0003】しかし、取鍋の溶湯中に、湯面上方に設置
したランスから精錬剤を吹込む方法では、特に粉体精錬
剤の場合にはこれを溶湯中に十分拡散させることが困難
である。また、溶湯に浸漬したランスから精錬剤を吹込
む方法では、取鍋の形状によっては、精錬剤の反応効率
の要因の一つである浴深(湯面高さ)が確保できず、反
応効率が充分でない場合があるほか、取鍋内の溶湯が撹
拌されることにより取鍋スラグライン部の耐火物の損耗
が大きい。
【0004】一方、精錬剤と溶湯との精錬反応機構か
ら、その反応効率を向上させる方法として、例えば特開
昭59-56515号公報に開示されるように、取鍋上に真空脱
ガス装置を配設して、この真空脱ガス装置の溶湯上昇管
内に、取鍋底部に設けたスライディングノズル等からキ
ャリアガスと粉体精錬剤を吹込んで、溶湯流に粉体精錬
剤を混入し、粉体精錬剤と溶湯との接触時間の延長及び
溶湯の撹拌により精錬反応を促進する方法が知られてい
る。
【0005】この方法を例えばRH脱ガス装置等に適用
した場合、粉体精錬剤は、取鍋⇒脱ガス槽内⇒取鍋とい
うサイクルで環流する溶湯に混入されるので、粉体精錬
剤と溶湯との接触時間が延長し更に溶湯の撹拌の効果も
重畳されることから、粉体精錬剤の反応効率は、比較的
高いものとなる。しかし、かかる方法は、精錬剤の吹込
み口として取鍋底部のスライディングノズル等を用いる
ことから、スライディングノズル等の損耗が大きいとい
う問題がある。また、脱ガス処理と精錬剤吹込み処理と
の2つのプロセスを1つのRH脱ガス装置で同時に行う
ため、両プロセスの最適操業条件が互いに折り合わない
ことも多く、全体のプロセスでみて脱ガス処理と精錬剤
吹込み処理とを別々に行う場合に比べかえって時間がか
かり、生産性を律速するという問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
に問題の多い真空脱ガス処理との併合プロセスに頼ら
ず、取鍋内溶湯の浴深が充分に確保できて反応効率が高
く且つ取鍋スラグライン部の耐火物の損耗も低減できる
精錬剤吹込み処理を可能とする、新規な溶融金属の取鍋
精錬装置及び方法を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、溶融金属を満
たした取鍋を収容し、内部の圧力が可変である第1の容
器と、開口する底面を取鍋内の溶湯に浸漬され、前記第
1の容器とは独立に内部の圧力が可変である第2の容器
と、該第2の容器の内部を貫通して溶湯に浸漬される、
精錬用ガス及び/又は粉体精錬剤吹込み用のランスとか
らなることを特徴とする溶融金属の取鍋精錬装置であ
る。
【0008】また、本発明は、前記第1の容器の内部の
圧力P1 及び前記第2の容器の内部の圧力P2 に関し、
1 を大気圧以上とし且つP1 >P2 とした状態で前記
ランスから精錬剤を溶湯中に吹込むことを特徴とする溶
融金属の取鍋精錬方法である。なお、かかる取鍋精錬方
法において、蒸気圧の高い精錬剤を用いる際にP2 を大
気圧以上とすることが好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る溶融金属の
取鍋精錬装置の概略断面図である。図1において、1は
溶湯(溶融金属)、2は取鍋、3はスラグ、4は第1の
容器、5は鍋受け台、6は空間、7は給気管、8は加圧
用ガス、9は第2の容器、10は底面、11は空間、12は給
気管、13は排気管、14は弁、15は加圧用ガス、16は排
気、17はランス、18は各種精錬用ガス及び/又は粉体精
錬剤(精錬剤)である。
【0010】図1に示すように、本発明装置は、溶湯1
を満たした取鍋2を、例えば鍋受け台5で支持して収容
し、内部の空間6の圧力が、例えば給気管7から加圧用
ガス8を供給することにより可変である第1の容器4
と、底面10が開口しており、該底面10が溶湯1に浸漬さ
れて、前記第1の容器4の内部の空間6とは隔絶する内
部の空間11の圧力が、例えば給気管12からの加圧用ガス
15の給気及び/又は弁14を介した排気管13への排気16に
よって可変である第2の容器9と、外部から第2の容器
9の内部の空間11を貫通して溶湯1中に浸漬される、精
錬剤18吹込み用のランス17とからなることを特徴とす
る。
【0011】ここに、溶湯が溶銑,溶鋼の場合を例にし
て示すと、精錬用ガスとして、脱炭を目的とする場合は
CO,O2 ,H2 等を用いることができ、また、粉体精
錬剤として、脱燐,脱硫では夫々CaO,Na2
3 ,Mg等を、キャリアガスとして、不活性ガス(例
えばN2 ,Ar)等を用いることができる。なお、加圧
用ガスとして、Ar,N2 ,圧縮空気等を用いることが
できる。
【0012】また、非鉄溶融金属でも本発明の装置及び
方法を用いることができる。次に、図1を参照しながら
本発明方法の実施要領を説明する。まず、溶湯1が満た
された取鍋2を鍋受け台5にセットすることにより第1
の容器4に収容する。そして、第1の容器4の内部の空
間6は給気管7によってのみ外部と通気可能とし、且
つ、第2の容器9の開口する底面10を取鍋2内の溶湯1
中に没して第2の容器9の内部の空間11を空間6と隔絶
する。
【0013】第1の容器4の内部の空間6は、給気管7
から加圧用ガス8を供給することによって、その圧力P
1 が可変である。また、第2の容器9の内部の空間11
は、給気管12から加圧用ガス15を供給し及び/又は図示
しない真空排気装置により弁14を介して排気管13から排
気16を強制排気することによって、その圧力P2 が圧力
1 と独立に可変である。また、外部からランス17が、
第2の容器9の空間11を貫通して溶湯1に浸漬されてい
る。
【0014】この初期セッティング状態では、スラグ3
を介して湯面を空間6、空間11に夫々曝す溶湯1の湯面
高さ、すなわち第2の容器9の外部、内部における湯面
高さH1 、H2 は等しい。次に、P1 >P2 となるよう
に加圧用ガス8、15及び/又は排気16の量を制御して、
1 <H2 とする。ここに、P1 、P2 は前記関係を満
足しさえすれば、加圧(大気圧より高い)・常圧(大気
圧)・減圧(大気圧より低い)のいずれの状態に設定し
てもよいが、P1 を減圧するのはP2 の更なる減圧を要
してエネルギーの無駄が多いから、P1 は常圧以上とし
て実施するのが好ましい。
【0015】このように、第2の容器9内の湯面高さH
2 を上昇させた後に、ランス17から精錬剤18を溶湯1に
吹込む。こうして吹き込まれた精錬剤18は、第2の容器
9内の溶湯1中を浮上しつつ溶湯1と反応するが、従来
の大気中での吹込み処理の場合に比べて、湯面高さすな
わち浴深が増加しているので、精錬剤18の溶湯1中の滞
留時間が長くなり、精錬剤18が溶湯1中に十分に拡散で
きるため精錬剤18の反応効率が高くなり、精錬剤の原単
位を低減することができる。
【0016】また、精錬を第2の容器9内で行うように
したので、取鍋2の側壁に接するスラグ3の撹拌が抑制
され、取鍋スラグライン部の耐火物の損耗も低減でき
る。なお、精錬剤として蒸気圧の高いMg粉,Ca粉等
を用いる場合には、本発明方法をP2 を加圧状態として
実施することにより、精錬剤の蒸発による損失が抑制さ
れ且つ溶湯中への精錬剤の溶解度が増すために、反応効
率が更に上昇し、精錬剤の原単位を更に低減できる。し
たがって、P1 >P2 >大気圧に設定するのが好まし
い。
【0017】
【実施例】180ton/chの取鍋内の溶銑を脱硫す
るにあたり、図1に示す本発明装置を用いて、加圧用ガ
ス8及び15をArガスとし、P1 =3kg/cm2 ,P
2=2kg/cm2 として湯面高さH2 を上昇させた
後、精錬剤18としてランス17からArガスをキャリアガ
スとしてMg粉を添加速度150kg/minで溶湯1
内に吹き込み、処理時間15min/chとして本発明
方法を実施し、実施例とした。なお、P1 =P2 =1k
g/cm2 (大気圧)とし、他の条件は実施例と同じに
揃えた比較例も試行した。
【0018】表1に、実施例及び比較例について、処理
前及び処理後の溶銑中のS量並びに精錬剤としてのMg
粉の使用量(相対値)を示す。
【0019】
【表1】
【0020】表1から明らかなように、実施例の精錬剤
の使用量は比較例の50%に低減しており、本発明の効
果が格段であることがわかる。なお、この実施例は、溶
銑の脱硫処理について開示したが、本発明はこれに限る
ものではなく、溶鋼中の介在物除去、介在物形態制御、
脱燐処理等、溶湯中への精錬剤の添加が必要とされる精
錬プロセス全般にわたり適用できる。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、取鍋内の溶湯中に精錬
剤を吹込む取鍋精錬において、溶湯の浴深が充分に確保
できて反応効率を高くできる結果、精錬剤の原単位が大
幅に低減でき、且つ取鍋スラグライン部の耐火物の損耗
も低減できるという格段の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る溶融金属の取鍋精錬装置の概略断
面図である。
【符号の説明】
1 溶湯(溶融金属) 2 取鍋 3 スラグ 4 第1の容器 5 鍋受け台 6,11 空間 7,12 給気管 8,15 加圧用ガス 9 第2の容器 10 底面 13 排気管 14 弁 16 排気 17 ランス 18 各種精錬用ガス及び/又は粉体精錬剤(精錬剤)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C21C 1/00 C21C 1/00

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶融金属を満たした取鍋を収容し、内部
    の圧力が可変である第1の容器と、開口する底面を取鍋
    内の溶湯に浸漬され、第1の容器とは独立に内部の圧力
    が可変である第2の容器と、第2の容器の内部を貫通し
    て溶湯に浸漬される、精錬用ガス及び/又は粉体精錬剤
    吹込み用のランスとからなることを特徴とする溶融金属
    の取鍋精錬装置。
  2. 【請求項2】 溶融金属を満たした取鍋を収容し、内部
    の圧力P1 が可変である第1の容器と、開口する底面を
    取鍋内の溶湯に浸漬され、第1の容器とは独立に内部の
    圧力P2 が可変である第2の容器と、第2の容器の内部
    を貫通して溶湯に浸漬される、精錬用ガス及び/又は粉
    体精錬剤吹込み用のランスとからなる溶融金属の取鍋精
    錬装置を用いて、P1 を大気圧以上とし且つP1 >P2
    とした状態で前記ランスから精錬剤を溶湯中に吹込むこ
    とを特徴とする溶融金属の取鍋精錬方法。
  3. 【請求項3】 P2 を大気圧以上として蒸気圧の高い精
    錬剤を吹込むことを特徴とする請求項2記載の溶融金属
    の取鍋精錬方法。
JP28411595A 1995-10-31 1995-10-31 溶融金属の取鍋精錬装置及び方法 Pending JPH09125129A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020027582A1 (ko) * 2018-08-03 2020-02-06 주식회사 포스코 용선 처리 장치 및 용선 처리 방법
CN111690865A (zh) * 2020-05-26 2020-09-22 新兴河北工程技术有限公司 一种提高喷吹颗粒状球化剂吸收率的装置及方法

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