JPH09176718A - 転炉吹錬末期の過酸化防止方法 - Google Patents

転炉吹錬末期の過酸化防止方法

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JPH09176718A
JPH09176718A JP35002795A JP35002795A JPH09176718A JP H09176718 A JPH09176718 A JP H09176718A JP 35002795 A JP35002795 A JP 35002795A JP 35002795 A JP35002795 A JP 35002795A JP H09176718 A JPH09176718 A JP H09176718A
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JP
Japan
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blowing
molten steel
lance
reduced
peroxidation
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JP35002795A
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Toshiyuki Kaneko
敏行 金子
Tsukasa Kashiwabara
司 柏原
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、転炉吹錬末期のスラグおよび溶鋼
のの過酸化を防止する方法を提供する。 【解決手段】 上底吹き転炉の吹錬末期において、溶鋼
中の[C]濃度が0.5〜1.0重量%になった時点で
上吹きランスからの酸素供給速度を脱炭最盛期の50〜
80%に低減し、引き続いて溶鋼中の[C]濃度が0.
2〜0.4重量%になった時点で、上吹きランスを溶鋼
表面直下に浸漬して、吹き止めまで鋼浴内に酸素を吹き
込むことを特徴とする転炉吹錬末期の過酸化防止方法。 【効果】 吹錬末期(%T.Fe)および[%O]が低
減するため、合金添加歩留向上に伴う合金原単位の削減
が可能になるばかりでなく高清浄度鋼の製造が容易とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、上底吹き転炉で溶
銑を吹錬する際に、吹錬末期における溶鋼およびスラグ
の過酸化を防止する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、転炉吹錬の末期では溶鋼中の
[C]濃度が低下するために、溶鋼に供給された酸素ガ
スが[C]と反応する割合が低下し、Fe自身が酸化さ
れて酸化鉄を生成しスラグを過酸化状態にすると共に、
生成した酸化鉄が溶鋼に[O]を供給し溶鋼も過酸化状
態となる。これらのスラグと溶鋼の過酸化は、脱酸時の
介在物源となり、製品の品質に大きな影響を与える。
【0003】この過酸化を防止する方法として、特開昭
63−210230号公報に記載のように、上吹き転炉
において吹錬末期に酸素ガスと共に不活性ガスを吹きつ
けることにより上吹き攪拌力を確保して、火点における
局部過酸化を防止する方法が開示されている。また、特
開平2−294420号公報に記載のように、吹錬末期
の脱炭酸素効率(供給された酸素の内脱炭に消費された
酸素の割合)が低下する時期に、酸素ガスを非酸化性ガ
スに代替して、上吹きガスの酸化力を低下せしめて過酸
化を防止する方法も提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
63−210230号公報に記載の方法では、吹錬末期
における上吹きガス中の不活性ガスの割合を63〜88
%と極めて高くして、酸素供給速度を極端に低減してい
るために、脱炭速度の低下を招き、吹錬時間の延長を引
き起こして生産性の低下を余儀無くされるという課題を
抱えていた。
【0005】また、特開平2−294420号公報に記
載の方法では、吹錬末期における酸素ガス流量と非酸化
性ガス流量の合計を一定とした操業であるため、火点に
おける過酸化現象を解消するための上吹き攪拌力が確保
されず、過酸化防止効果が十分確保出来ないという問題
があった。また、両発明に共通する問題として、不活性
ガスあるいは非酸化性ガスを酸素ガスとは別に供給する
ため、そのためのガスコスト増は避けられない。そこ
で、本発明は低コストで、吹錬時間の延長を招くことな
く、吹錬末期のスラグおよび溶鋼の過酸化を効果的に防
止することを課題とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたものであり、その手段は上底吹き
転炉の吹錬末期において、溶鋼中の[C]濃度が0.5
〜1.0重量%になった時点で上吹きランスからの酸素
供給速度を脱炭最盛期の50〜80%に低減し、引き続
いて溶鋼中の[C]濃度が0.2〜0.4重量%になっ
た時点で、上吹きランスを溶鋼表面直下に浸漬して、吹
き止めまで鋼浴内に酸素ガスを吹き込むことを特徴とす
る転炉吹錬末期の過酸化防止方法である。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明者らは、吹錬末期に脱炭速
度の低下を招くことなく過酸化を防止する方法として、
吹錬末期に酸素上吹きランスを溶鋼に浸漬することに着
眼した。すなわち、吹錬末期は、鋼中[C]濃度が低下
するために脱炭反応が[C]拡散律速となり、Feが酸
化され始めて酸化鉄が生成し、スラグおよび溶鋼の過酸
化([O]の増大)を招く。この際、脱炭反応は下記
(1)式の形で反応が進行するが、(1)式を促進する
ためには反応サイトである火点領域の攪拌によるスラグ
−メタルの混合接触の促進が必要であり、現状操業の上
吹きガスによる攪拌ではこの目的が十分に果たせず、上
記過酸化の問題が不可避的に生ずる。 (FetO)+[C]=tFe+CO↑ ・・・(1)
【0008】そこで、吹錬末期に上吹き酸素ランスを溶
鋼の表面直下に浸漬し、火点部分を直接、鋼浴内に吹き
込んだ酸素ガスにより強攪拌することを考えた。すなわ
ち、この方法によると、供給された酸素ガスジェットの
全てが溶鋼内の火点部分のガス攪拌に直接寄与し、強攪
拌が可能となり、(1)式の反応を促進して、脱炭促進
と過酸化防止が同時に達成できる。
【0009】通常、酸素を上吹きした場合は、一部の酸
素は鋼浴と反応せずに、COガスとの気相反応(2次燃
焼反応)に消費されてしまう。しかし、本発明によれ
ば、酸素ガスは100%鋼浴と反応するために脱炭酸素
効率が飛躍的に向上し、その結果として脱炭促進および
過酸化防止の両面に同時に有利に働く。
【0010】本発明における吹錬末期の酸素供給条件お
よびランス設定条件については、先ず、ダイナミックコ
ントロールのための情報として必要な中間サンプルを採
取し、鋼中[C]濃度が0.5〜1.0重量%の時点
で、不必要な酸化を防止する目的で上吹き酸素供給速度
を脱炭最盛期の50〜80%に低減する。この範囲を規
定した理由は、50%より低くすると上吹き酸素による
酸化力が不足し、脱炭速度が低下して吹錬時間の延長を
招き、逆に80%より高くすると過酸化状態を招くため
である。
【0011】その後、脱炭速度が急激に低下してくるい
わゆるCB 点([C]濃度が0.2〜0.4重量%の時
点)に相当する時点より、上吹きランスの先端を溶鋼に
浸漬して酸素を鋼浴内に吹き込む。ここで、ランス先端
を浸漬する時期を[C]が0.2〜0.4%に規定した
理由は、0.2%より低いと吹止めまでの時間が僅かと
なり、十分な過酸化防止が得られないためであり、0.
4%より高い[C]濃度範囲では脱炭酸素効率が高く過
酸化が殆ど起こらない領域であり、ランス浸漬による攪
拌強化の意味がないためである。
【0012】本発明者らは、本発明の効果を確認するた
め、340t上底吹き転炉を用いて実験を実施した。底
吹きガス流量を0.2Nm3 /min・t一定条件の下
で、上底吹き吹錬を行い、溶鋼中の[C]濃度が0.5
〜1.0重量%になった時点で、上吹きランスからの酸
素供給速度を脱炭最盛期の50〜80%に低減し、引き
続いて溶鋼中の[C]濃度が0.2〜0.4重量%にな
った時点で、上吹きランスを溶鋼表面直下に浸漬して吹
止めまで吹錬する実験を行った。使用した上吹きランス
は、安全性の問題から図1に示すようなランスの先端部
がセラミック製であるセラミックノズルを使用した。
【0013】本実験における吹錬末期の[%C]と(%
T.Fe)の関係の一例を、通常の上吹き吹錬の結果と
比較して図2に示す。図に示すとおり、上吹きランスを
溶鋼に浸漬すると、[%C]低下に伴う(%T.Fe)
の増加代が、通常上吹きランスを用いた場合に比べて遥
かに小さくなっており、吹錬末期のスラグの過酸化が大
きく解消されている。一方、溶鋼の過酸化については、
図3に一例を示すように、吹錬末期において上吹きラン
スを溶鋼に浸漬すると、同一[C]濃度における[O]
濃度が、通常の上吹き吹錬と比較して遥かに低い値にな
っており、溶鋼の過酸化も軽減していることが分かる。
なお、本発明による上記効果は、通常溶銑の吹錬および
溶銑予備処理を施した溶銑の少量スラグ吹錬のいずれに
おいても享受できるものである。
【0014】
【実施例】350tの上底吹き転炉で、底吹きガス量
0.2Nm3 /min・t一定条件のもとで、C:4.
2〜4.5%,Si:0.25〜0.50%,Mn:
0.20〜0.45%,P:0.080〜0.110
%,S:0.020〜0.35%の溶銑を吹錬し、溶鋼
中の[C]濃度が0.5〜1.0重量%になった時点で
上吹きランスからの酸素供給速度を脱炭最盛期の50〜
80%に低減し、引き続いて溶鋼中の[C]濃度が0.
2〜0.4重量%になった時点で、上吹きランスの先端
を溶鋼表面直下に浸漬して、吹止まで鋼浴内に酸素を吹
き込んだ。
【0015】
【表1】
【0016】操業条件と結果を、それぞれ表1に示す。
表1から分かるように、実施例1〜4では、吹止のスラ
グ中(T.Fe)が8.7〜9.6%と低く、吹止の鋼
中[O]も108〜135ppmと極めて低い値が得ら
れており、吹止時点でのスラグおよび溶鋼の過酸化の程
度が小さく抑えられている。これに対して、比較例1で
は、吹錬末期の上吹きランスの溶鋼への浸漬を実施例と
同様行っているが、[C]が0.76%の時点で、酸素
供給速度を脱炭最盛期の50%より低い速度(40%)
まで低めているため、吹止時点でのスラグおよび溶鋼の
過酸化は抑制されているものの[C]が0.76%以降
の脱炭所要時間が長くなり、吹錬時間の延長を招いてい
る。
【0017】比較例2では、吹錬末期の上吹きランスの
溶鋼への浸漬を行っているが、[C]が0.69%の時
点で、酸素供給速度を脱炭最盛期の80%より高い速度
(85%)で吹酸しているため、吹止めにおけるスラグ
および溶鋼の過酸化(T.Feおよび[O])の程度が
大きくなっている。比較例3では、吹錬末期の上吹きラ
ンスの溶鋼への浸漬を行っているが、ランス浸漬時の鋼
中[C]濃度が0.2%より低い(0.18%)ため、
ランス浸漬の効果が十分発揮されずに、吹止めにおける
スラグおよび溶鋼の過酸化の程度が大きくなっている。
比較例4は、ランスを浸漬しない通常の上吹き吹錬を行
った場合であるが、吹止めにおけるスラグおよび溶鋼の
過酸化の程度が極めて大きくなっている。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、転炉の吹止め(%T.
Fe)および[%O]の大幅低減が可能となり、合金添
加歩留向上に伴う合金原単位の大幅削減につながるばか
りでなく、高清浄度鋼の製造も容易となり、本発明がこ
の種の産業分野にもたらす効果は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で使用した上吹きランスの先端部を示す
【図2】吹錬末期の鋼中[C]濃度とスラグ中(%T.
Fe)の関係を示す図
【図3】吹錬末期の鋼中[C]濃度と鋼中[O]濃度の
関係を示す図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上底吹き転炉の吹錬末期において、溶鋼
    中の[C]濃度が0.5〜1.0重量%になった時点で
    上吹きランスからの酸素供給速度を脱炭最盛期の50〜
    80%に低減し、引き続いて溶鋼中の[C]濃度が0.
    2〜0.4重量%になった時点で、上吹きランスを溶鋼
    表面直下に浸漬して、吹き止めまで鋼浴内に酸素ガスを
    吹き込むことを特徴とする転炉吹錬末期の過酸化防止方
    法。
JP35002795A 1995-12-25 1995-12-25 転炉吹錬末期の過酸化防止方法 Withdrawn JPH09176718A (ja)

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