JPH10168513A

JPH10168513A - ステンレス鋼の真空下吹酸脱炭精錬方法

Info

Publication number: JPH10168513A
Application number: JP34244296A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Kaneyasu; 孝幸兼安; Hiroyuki Ishimatsu; 宏之石松; Akio Shinkai; 昭男新飼; Katsuhiko Kato; 勝彦加藤; Kenichiro Miyamoto; 健一郎宮本
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1996-12-07
Filing date: 1996-12-07
Publication date: 1998-06-23
Anticipated expiration: 2016-12-07
Also published as: JP3754154B2

Abstract

(57)【要約】【課題】溶鋼のスプラッシュやスピッティング等によ
って生じる浸漬管天蓋部の粉塵付着層を溶解除去し、高
生産性の操業を行うことのできるステンレス鋼の真空下
吹酸脱炭精錬方法を提供する。【解決手段】溶鋼１２を保持する取鍋１３に浸漬管１
４を浸漬し、浸漬管１４内を減圧しながら吹酸用酸素ガ
スを浸漬管１４内の溶鋼１２に吹付けて脱炭する吹酸精
錬期間と、吹酸用酸素ガスの吹き込み終了後に浸漬管１
４の溶鋼１２を脱ガス、還元する非吹酸精錬期間と、次
回の吹酸精錬前の待機期間とを有するステンレス鋼の真
空下吹酸脱炭精錬方法において、浸漬管１４の側壁に配
置されたバーナ１６、１７を用いて、吹酸精錬期間、及
び非吹酸精錬期間における天蓋部１８の表面温度を１２
００〜１７００℃に保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶鋼に酸素ガスを
吹き込んで脱炭精錬を行うステンレス鋼の真空下吹酸脱
炭精錬方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、取鍋溶鋼に浸漬管を浸漬した真空
脱炭精錬に際しては、真空下において酸素ガスを溶鋼に
吹き込むことにより溶鋼中の炭素を燃焼除去して、炭素
濃度等を所定の範囲に調整する処理が行なわれている。
このような真空脱炭精錬においては、酸素ガス吹き込み
中の溶鋼の攪拌、あるいは突沸等により溶鋼の飛沫（ス
プラッシュ）が浸漬管内の溶鋼面から上部に拡散し、浸
漬管の天蓋部に付着堆積して、吹酸用酸素ガスを吹き込
むためのランスの昇降に支障を生じたり、耐火物部分を
損傷したりすると共に、到達真空度を低下させたりする
要因となる。このような真空脱炭精錬におけるスプラッ
シュやスピッティングによる溶鋼飛沫及び地金や酸化物
の粒等からなる付着堆積物の弊害を防止する方法とし
て、例えば、特開平２−１３３５１０号公報には、溶融
金属を収容する取鍋と、前記溶融金属に浸漬される浸漬
管を下端に備えた真空槽と、該真空槽の内部を減圧する
真空源に接続された排気管と、前記真空槽の内側に配置
された遮蔽体とを備えており、前記浸漬管内にある湯面
から２〜５ｍの高さに前記遮蔽体を維持した真空処理装
置が記載されている。また、特開昭６１−３７９１２号
公報には、取鍋内の溶鋼を浸漬管を介して真空槽内に吸
上げ、浸漬管の投影面下の取鍋内下位から不活性ガスを
吹き込み、且つ真空槽内の溶鋼表面に上部ランス（酸素
ランス）を介して酸化性ガスを吹き付ける溶鋼の真空精
錬方法において、該浸漬管の内径Ｄ₁と取鍋の内径Ｄ₀
との比Ｄ₁／Ｄ₀が０．４〜０．８の値となるよう浸漬
管の内径を定め、取鍋内の溶鋼深さをＨ₀、不活性ガス
の吹込位置を溶鋼表面からの深さＨ₁としたとき、Ｈ₁
／Ｈ₀が０．５から１．０の値となるよう不活性ガス吹
込位置を定める溶鋼の真空精錬方法が記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平２−１３３５１０号公報に示されるように、真空槽
（浸漬管）内に遮蔽体を設けて酸素の吹き込みにより発
生する溶鋼のスプラッシュを阻止して、酸素ランス、真
空槽又は排気管へ付着するスプラッシュの凝固による地
金の付着、堆積を防止する方法では、以下のような問題
があった。真空槽内の排気ガスが遮蔽体間を通過する際に、排気
ガス中の溶鋼飛沫あるいはそれらの凝固してなる粉塵が
遮蔽体に付着、蓄積して、排気ガスの流動抵抗が大きく
なり真空槽内の圧力損失を増大させる。排気ガスの流路となる遮蔽体間の間隔が狭くなるの
で、高真空度を達成するために高出力の真空排気装置が
必要となる。遮蔽体間の排気ガス流路にスプラッシュやスピッティ
ングにより飛散した地金等が付着堆積すると、構造が複
雑であるためにこの付着、堆積物の除去作業が困難であ
り、多大の時間と手間を要する。

【０００４】また、不活性ガス吹き込み管の位置、取鍋
内径、及び浸漬管内径等の幾何学的配置を所定範囲に設
定して脱炭精錬時におけるスプラッシュやスピッティン
グを抑止する特開昭６１−３７９１２号公報に記載の方
法では、以下のような問題があった。脱炭精錬中のスプラッシュやスピッティング自体はあ
る程度抑制できるものの、天蓋部に一旦地金や酸化物が
付着すると、これを除去する手段がないために、次第に
付着物層が堆積、成長して操業上の障害となる。地金等の堆積量が増大するに伴い処理する溶鋼量が低
下して、鋼の生産コストが高くなると共に、メンテナン
スにかかる費用が増大する。また、前記の問題は真空処
理前の溶鋼中の炭素濃度が１〜０．３％と高い程、高速
高吹酸量となる程より顕著な現象となる。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、溶鋼のスプラッシュやスピッティングによる地
金や酸化物等からなる粉塵（以下単に粉塵と称する）に
よって生じる浸漬管天蓋部の粉塵付着層を溶解除去し、
高生産性の操業を行うことのできるステンレス鋼の真空
下吹酸脱炭精錬方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載のステンレス鋼の真空下吹酸脱炭精錬方法は、溶鋼
を保持する取鍋に浸漬管を浸漬し、該浸漬管内を減圧し
ながら吹酸用酸素ガスを該浸漬管内の該溶鋼に吹付けて
脱炭する吹酸精錬期間と、前記吹酸用酸素ガスの吹き込
み終了後に前記浸漬管内の該溶鋼を脱ガス、還元する非
吹酸精錬期間と、次回の吹酸精錬前の待機期間とを有す
るステンレス鋼の真空下吹酸脱炭精錬方法において、前
記浸漬管の側壁に配置されたバーナを用いて、前記吹酸
精錬期間及び前記非吹酸精錬期間における天蓋部の表面
温度を１２００〜１７００℃に保持する。溶鋼とは、所
定成分、温度に調整される前の炭素濃度の高い溶銑、あ
るいは炭素濃度の低減処理された溶鋼を含む。浸漬管は
その内部が真空排気装置によって排気される略円筒形の
溶鋼処理容器であり、例えば溶鋼に浸漬される下部はア
ルミナシリカ質の不定形耐火物を用いて流し込み施工さ
れ、上部はマグネシアクロミア質等の耐火れんがを積層
することにより構成されている。バーナとは、燃料ガス
及び酸素含有ガスを浸漬管内に吐出して燃焼させるため
の燃焼装置である。吹酸精錬期間及び非吹酸精錬期間に
おける天蓋部の表面温度が１２００℃より低いと、付着
した粉塵を充分に溶解流動させることができず、粉塵層
の除去効果がない。また天蓋部の表面温度が１７００℃
より高いと、天蓋部近傍の耐火物の損耗が大きくなると
共に、このための燃料コストが高くなるので好ましくな
い。

【０００７】請求項２記載のステンレス鋼の真空下吹酸
脱炭精錬方法は、請求項１記載のステンレス鋼の真空下
吹酸脱炭精錬方法において、前記バーナを用いて、前記
待機期間における前記天蓋部の表面温度を１２００〜１
７００℃に保持する。待機期間中における天蓋部の表面
温度が１２００℃より低くなると、次回の吹酸精錬時に
おける処理温度との差が大きくなり、熱衝撃により天蓋
部及びその周辺の耐火物を損傷させるので好ましくな
い。逆に表面温度が１７００℃より高いと耐火物の酸化
損耗が増加すると共に燃焼コストが増加する。

【０００８】請求項３記載のステンレス鋼の真空下吹酸
脱炭精錬方法は、請求項１又は２記載のステンレス鋼の
真空下吹酸脱炭精錬方法において、前記バーナの先端を
前記天蓋部より下方０．３〜３ｍの位置に配置すると共
に、該バーナのガス吐出方向と鉛直方向とのなす吐出角
度を２０°〜９０゜の範囲とする。バーナの先端の位置
が天蓋部より下方０．３ｍより高いと、バーナの火炎が
直接天蓋部の耐火物面に当たるために耐火物の損傷が大
きくなる。また、バーナの先端の位置が天蓋部より下方
３ｍより低いと、天蓋部の加熱効率が低下する要因とな
るので好ましくない。バーナの吐出角度が２０゜より小
さいと、溶鋼面から排気される排気ガスとバーナから吐
出する燃料ガスとが、溶鋼面の近傍で反応するために天
蓋部の加熱効率が低下すると共に、ガスの均一混合が阻
害されるために二次燃焼率の制御が困難になる。またバ
ーナの吐出角度が９０゜を越えると、バーナの直火が天
蓋部に達するため天蓋部耐火物の局部的な損耗が大きく
なる。

【０００９】請求項４記載のステンレス鋼の真空下吹酸
脱炭精錬方法は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の
ステンレス鋼の真空下吹酸脱炭精錬方法において、前記
バーナには燃料ガスと酸素ガスとが供給される。請求項
５記載のステンレス鋼の真空下吹酸脱炭精錬方法は、請
求項４記載のステンレス鋼の真空下吹酸脱炭精錬方法に
おいて、前記吹酸精錬期間において、前記バーナから供
給される前記燃料ガス及び前記酸素ガスの供給量を調整
して、前記浸漬管から排出される排気ガス中の一酸化炭
素ガス濃度Ａ、及び二酸化炭素ガス濃度Ｂから算出され
る二次燃焼率Ｂ／（Ａ＋Ｂ）を０．２〜０．８の範囲に
保持する。二次燃焼率が０．２より低いと、二次燃焼に
よる発生熱量が不足して、天蓋部の保温効果を充分に発
揮させることが困難であると共に、吹酸精錬時における
溶鋼の精錬効率を低下させる要因となる。また二次燃焼
率が０．８を越えると吹酸精錬時の排気ガス中の酸化性
ガスの比率が増えるために、溶鋼の脱炭精錬処理の障害
となる他、過剰な熱発生に起因した耐火物の損耗が無視
できなくなる。

【００１０】請求項６記載のステンレス鋼の真空下吹酸
脱炭精錬方法は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の
ステンレス鋼の真空下吹酸脱炭精錬方法において、前記
溶鋼のクロム濃度が５〜２５ｗｔ％である。溶鋼中のク
ロム濃度が５ｗｔ％より低いと、精錬処理により得られ
る溶鋼を鋳造した際の鋳片にステンレス鋼として必要な
特性を付与させることが困難である。また溶鋼中のクロ
ム濃度が２５ｗｔ％より高いと、スプラッシュやスピッ
ティングにより生成する粉塵の融点が増加するために、
粉塵の天蓋部への付着後における付着層の溶解除去が困
難になる。

【００１１】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに図１は本発明の一実施の形態
に係るステンレス鋼の真空下吹酸脱炭精錬方法を適用す
る真空脱炭精錬設備における吹酸精錬期間の説明図、図
２は同真空脱炭精錬設備における非吹酸精錬期間の説明
図、図３は同真空脱炭精錬設備における待機期間の説明
図、図４は同真空脱炭精錬設備の平断面図、図５
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ天蓋部表面温度、二
次燃焼率、及びバーナに供給するガス量の時間変化を示
す模式図である。

【００１２】以下、本発明の一実施の形態に係るステン
レス鋼の真空下吹酸脱炭精錬方法を適用する真空脱炭精
錬設備について説明する。真空脱炭精錬設備１０は、図
１、図４に示すようにガス吹き込みノズル１１が底部に
配置され溶鋼１２を保持する取鍋１３と、取鍋１３中の
溶鋼１２に浸漬される浸漬管の一例である直胴型浸漬管
１４（以下単に浸漬管と称する）と、浸漬管１４内に燃
料ガス等を吹き込むための２本のバーナ１６、１７と、
図示しない真空排気装置に繋がる排気孔１５と、吹酸用
酸素ガスを溶鋼１２に吹き込むための酸素ランス１９と
を有している。なお、前記図１、及び後述する図２、図
３においてはバーナ１７を省略してバーナ１６のみを図
示している。取鍋１３は略円筒状の鉄製容器であり、溶
鋼１２と接する内面壁はアルミナシリカ質あるいはアル
ミナジルコン質等の耐火物で内張りされている。取鍋１
３のガス吹き込みノズル１１を介して溶鋼１２中に吹き
込まれるアルゴン等の不活性ガスの膨張、運動エネルギ
ーにより、取鍋１３内の溶鋼１２を機械的に撹拌して、
溶鋼１２における真空精錬反応の効率が高められる。

【００１３】浸漬管１４は内径約１．５〜２．５ｍ、内
高さ約７〜１０ｍを有する略円筒形であり、溶鋼１２に
浸漬される下部はアルミナシリカ質の不定形耐火物を用
いて流し込み施工されていて、上部はマグネシアクロミ
ア質等の耐火れんがを積層することにより構成された真
空精錬処理の容器である。浸漬管１４及び取鍋１３は図
示しない移動機構によりそれぞれの相対位置を変更し
て、浸漬管１４下部を取鍋１３内の溶鋼１２に浸漬させ
ることができる。そして、水蒸気エジェクター、真空ポ
ンプ等の図示しない真空排気装置に排気孔１５が連結さ
れていて、該真空排気装置を作動させることにより浸漬
管１４内の真空度を必要なレベルに維持することができ
るようになっている。また、排気孔１５から吸引される
排気ガス中の一酸化炭素ガス濃度、及び二酸化炭素ガス
濃度を測定するための図示しないガス分析装置が、排気
孔１５に接続する図示しない排気管に設けられている。
さらに、天蓋部１８には例えば複数個の熱電対が埋設さ
れていて、天蓋部１８の表面温度（以下天蓋部表面温度
という）を検出できるようになっている。なお、浸漬管
１４の側面に温度測定用の覗き孔を設けて、これを介し
て、天蓋部表面温度を光高温計により直接測定してもよ
い。

【００１４】酸素ランス１９は吹酸用酸素ガス、精錬剤
等の供給路が内部に形成された芯金と、その芯金の周囲
に施工された不定形耐火物の保護層とを有する吹酸用酸
素ガス、及び精錬剤等を溶鋼１２に吹き付けるためのパ
イプ状の供給装置である。バーナ１６、１７は、図１及
び図４に示すように、それぞれの先端が天蓋部１８より
下方にバーナ先端距離Ｌ（ｍ）を有して浸漬管１４の側
壁に互いに対向して配置され、それぞれのガス吐出方向
が鉛直方向に対するバーナ吐出角度θh とし、しかも図
４の平面図に示されるように円形の水平断面を有する浸
漬管１４の径方向に対して、所定のバーナ旋回角度θr
、例えば１５°〜３０°をなすように設定されてい
る。このため、浸漬管１４にバーナ１６、１７を介して
吹き込まれる酸素ガス、燃料ガス、あるいはそれらの混
合ガスは浸漬管１４内で旋回流を形成して、吹酸精錬過
程で発生する精錬ガスと前記酸素ガス及び燃料ガス等を
効率的に混合させることができると共に、天蓋部１８の
温度保持を適正に行うことができる。このバーナ１６、
１７を介して、燃料ガスの一例であるＬＰガス（ＬＰ
Ｇ）と、空気等の酸素含有ガスあるいは酸素ガスを必要
に応じて所定の割合及び量で浸漬管１４に供給して、こ
れらのガスによる燃焼反応を制御することができる。

【００１５】続いて、前記真空脱炭精錬設備１０を用い
る、本発明の一実施の形態に係るステンレス鋼の真空下
吹酸脱炭精錬方法について説明する。ここで図５は、脱
炭精錬方法の吹酸精錬期間、非吹酸精錬期間、及び待機
期間における天蓋部表面温度、二次燃焼率、及びバーナ
１６、１７に供給される酸素ガス、燃料ガスの量の推移
状況を示す模式図である。以下、吹酸精錬期間、非吹酸
精錬期間、及び待機期間にそれぞれ対応する図１〜図
３、及び図５を参照しながら詳しく説明する。まず、転
炉等の精錬炉においてクロム濃度を８〜１３ｗｔ％とし
たステンレス鋼用の溶鋼１２を取鍋１３に収容する。次
に、取鍋１３の底部のガス吹き込みノズル１１からアル
ゴン（Ａｒ）ガスを吹き込んで溶鋼面中央部のスラグを
取鍋１３の炉壁側に排除した後、浸漬管１４の下端部を
溶鋼１２に浸漬させると共に、排気孔１５を介して浸漬
管１４内を減圧し、浸漬管１４内の溶鋼面１２ａを引き
上げる。浸漬管１４内の減圧状態を維持したまま、継続
して取鍋１３の底部のガス吹き込みノズル１１からアル
ゴン（Ａｒ）ガスを浸漬管１４内の溶鋼１２に送入し
て、溶鋼１２を攪拌する。そして、図１に示すような吹
酸精錬期間においては、酸素ランス１９を介して所定量
の吹酸用酸素ガスを浸漬管１４内の溶鋼１２に吹き付け
て、溶鋼１２の真空脱炭精錬が行われる。この時、溶鋼
中の炭素分等と吹酸用酸素ガスとの精錬反応に伴って溶
鋼のスプラッシュやスピッティングが盛んになると共
に、これに伴って、多量の粉塵が発生する。この粉塵は
排気ガスと共に浸漬管１４内を上昇して、その側壁部、
及び天蓋部１８に到達する。しかし、天蓋部表面温度は
バーナ１６、１７により所定の範囲である１２００〜１
７００℃となるように加熱保持されているので、到達し
た粉塵が溶融して天蓋部１８に付着、蓄積されることが
なく、粉塵付着に伴うクロム、又は鉄歩留の低下を抑制
できる。

【００１６】また、吹酸精錬期間においては、図５
（ｃ）に示すようにバーナ１６、１７から浸漬管１４内
に吹き込まれる酸素ガス、及び燃料ガスの量を調整し
て、排気ガス中の一酸化炭素ガス濃度、及び二酸化炭素
ガス濃度を制御して、図５（ｂ）に示すように二次燃焼
率を所定の２０〜８０％の範囲に保持するので、精錬に
より発生する一酸化炭素ガスを利用して、その燃焼反応
により効率的に浸漬管１４内の温度を維持することがで
きる。

【００１７】続く、非吹酸精錬期間においては、図２に
示すように酸素ランス１９による吹酸用酸素ガスの吹き
込みを終了して、取鍋１３の底部からのアルゴンガスの
吹き込みにより浸漬管１４内の溶鋼１２を攪拌する。こ
れにより、残余の精錬反応、及び溶鋼温度、各成分の均
一化が行われる。また、この間、図５（ｃ）に示すよう
にバーナ１６、１７を用いて酸素ガス、及び燃料ガスを
吹き込むことにより、図５（ａ）に示すように天蓋部表
面温度を所定の温度範囲（１２００〜１７００℃）に保
持させる。従って、非吹酸精錬期間においても、溶鋼攪
拌、及び真空排気装置による浸漬管１４内の排気により
生成する天蓋部１８への粉塵の堆積を防止することがで
きる。

【００１８】待機期間においては、真空排気装置を停止
し、浸漬管１４内を大気圧に戻すと共に、浸漬管１４の
下端が取鍋１３内の溶鋼１２から引き上げられ、図３に
示すような待機状態に保持される。この間の天蓋部表面
温度をバーナ１６、１７を用いて所定の温度範囲（１２
００〜１７００℃）に制御する。この待機期間におい
て、燃料ガスを燃焼させる前記酸素ガスの代わりに空気
を使用することが、コスト面、及び耐火物の酸化により
損傷を回避させる観点からは望ましい。このようにし
て、例え粉塵が天蓋部１８あるいはその周辺に堆積して
いても、これを溶解して、下方に流下させ除去すること
ができると共、続く吹酸精錬期間の開始時において過剰
な熱衝撃が付与されて、浸漬管１４の耐火物の熱応力の
発生に伴う損傷を効果的に防止することができる。

【００１９】

【実施例】続いて、前記実施の形態に係るステンレス鋼
の真空下吹酸脱炭精錬方法の実施例について説明する。
実施例１〜７は、それぞれ表１、及び表２に示す真空下
吹酸脱炭精錬条件に設定して真空精錬を行ったもので、
その結果（地金付着、耐火物損傷の状態、及びその評
価）を示している。なお、ここで、天蓋部表面温度、及
び二次燃焼率は各期間における平均温度（℃）、平均二
次燃焼率（％）を示し、吹酸時バーナ吹き込みガスの欄
にはバーナ１６、１７に供給するガスの種類を表示して
いる。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】例えば、実施例１はバーナ先端距離Ｌ、バ
ーナ吐出角度θh をそれぞれ２．３ｍ、５０゜に設定す
ると共に、該バーナ１６、１７を用いて、吹酸精錬期
間、非吹酸精錬期間、及び待機期間における天蓋部表面
温度をそれぞれ平均１５２０℃、１５００℃、及び８０
０℃に制御して真空下吹酸脱炭精錬を行った例を示して
いる。そして、実施例１においては、天蓋部１８におけ
る地金付着は無く、耐火物損耗は僅少であり、その総合
評価は良好（○）であった。このように実施例１〜７で
は、吹酸時（吹酸精錬期間）、及び非吹酸時（非吹酸精
錬期間）における天蓋部表面温度を、所定の１２００〜
１７００℃の範囲にバーナ１６、１７を用いて維持する
ことにより地金付着が無く、しかも耐火物損耗の僅少と
なる結果（○）を得ることができた。なお、実施例１〜
７は吹酸時における二次燃焼率を２０〜８０％の範囲に
維持している。このため、バーナ１６、１７から浸漬管
１４に吹き込む燃料ガスの代わりとして、精錬反応に伴
って発生する一酸化炭素ガスの燃焼熱を利用することが
できるので天蓋部１８、及び浸漬管１４の本体部分の温
度を効率的に保持することができる。

【００２３】因みに、表３に示す比較例１〜４は、吹酸
時（吹酸精錬期間）、及び非吹酸時（非吹酸精錬期間）
のいずれかにおける天蓋部表面温度が所定の１２００〜
１７００℃の範囲から外れる例であって、いずれも地金
付着、あるいは耐火物損耗の状態が悪くなって、不良と
なる結果（×）を示している。

【００２４】

【表３】

【００２５】例えば、比較例１はバーナ先端距離Ｌ、バ
ーナ吐出角度θh をそれぞれ３．５ｍ、６５゜に設定す
ると共に、吹酸精錬期間、非吹酸精錬期間、及び待機期
間における天蓋部表面温度をそれぞれ平均１１５０℃、
１１００℃、及び８００℃として真空下吹酸脱炭精錬を
行った例を示している。この場合には表３に示すよう
に、バーナ先端距離が大きく、先端位置が低いために天
蓋部１８の温度が所定の範囲より低くなり、天蓋部１８
における地金の付着量が大きくなることが分かる。

【００２６】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではな
く、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用
範囲である。例えば、本実施の形態においては、バーナ
の本数が２本の場合について説明したが、バーナを単独
で用いるか、又は３本以上を配置して効率的に天蓋部、
及びその周辺の耐火物を加熱することができる。さら
に、燃料ガスとして、天然ガス、高炉ガス、転炉ガス、
コークス炉ガス等を用いる場合も本発明の適用範囲であ
る。

【００２７】

【発明の効果】請求項１〜６記載のステンレス鋼の真空
下吹酸脱炭精錬方法においては、浸漬管の側壁に配置さ
れたバーナを用いて、吹酸精錬期間及び非吹酸精錬期間
における天蓋部の表面温度を特定の範囲に保持するの
で、天蓋部に付着する粉塵を溶解、流下させて、耐火物
の粉塵との接触による損傷、溶損を回避して、操業性の
悪化を招くことなく、高生産性を維持したステンレス鋼
の仕上げ脱炭精錬が可能となる。また、粉塵の排出によ
る歩留の低下を防止でき、浸漬管における耐火物コス
ト、及びメンテナンスコストを適正に維持することがで
きる。

【００２８】特に、請求項２記載のステンレス鋼の真空
下吹酸脱炭精錬方法においては、バーナを用いて、待機
期間における前記天蓋部の表面温度を特定範囲に保持す
るので、次回の吹酸精錬時における処理温度との差を小
さく維持して、熱衝撃による天蓋部及びその周辺の耐火
物の損傷をさらに効果的に防止できると共に、待機期間
における粉塵の流出除去が可能である。

【００２９】また、請求項３記載のステンレス鋼の真空
下吹酸脱炭精錬方法においては、バーナの先端を前記天
蓋部より下方の特定位置に配置すると共に、該バーナの
ガス吐出方向と鉛直方向とのなす吐出角度を特定範囲と
するので、バーナの火炎の状態を適正に維持して、耐火
物の局部的な損傷、溶損をさらに効果的に抑止して、天
蓋部の加熱効率を良好に維持できる。

【００３０】さらに、請求項４記載のステンレス鋼の真
空下吹酸脱炭精錬方法においては、バーナには燃料ガス
と酸素ガスとが供給されるので、それぞれの供給量、比
率等を調整して、浸漬管内の燃焼反応を効果的に制御す
ることができる。請求項５記載のステンレス鋼の真空下
吹酸脱炭精錬方法においては、吹酸精錬期間において、
バーナから供給される燃料ガス及び酸素ガスの供給量を
調整して、浸漬管から排出される排気ガス中の一酸化炭
素ガス濃度Ａ、及び二酸化炭素ガス濃度Ｂから算出され
る二次燃焼率Ｂ／（Ａ＋Ｂ）を特定範囲に保持するの
で、精錬反応に伴って発生する一酸化炭素ガスの燃焼熱
を有効に利用することができ、天蓋部、及び浸漬管の本
体部分の温度をさらに効率的に保持できる。請求項６記
載のステンレス鋼の真空下吹酸脱炭精錬方法において
は、溶鋼のクロム濃度を特定範囲とするので、ステンレ
ス鋼として必要な特性を保持すると共に、スプラッシュ
やスピッティングによって発生する粉塵等の融点を適正
範囲として、粉塵の付着を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るステンレス鋼の真
空下吹酸脱炭精錬方法を適用する真空脱炭精錬設備にお
ける吹酸精錬期間の説明図である。

【図２】同真空脱炭精錬設備における非吹酸精錬期間の
説明図である。

【図３】同真空脱炭精錬設備における待機期間の説明図
である。

【図４】同真空脱炭精錬設備の平断面図である。

【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ天蓋部表面
温度、二次燃焼率、及びバーナに供給するガス量の時間
変化を示す模式図である。

【符号の説明】

１０真空脱炭精錬設備１１ガス吹き
込みノズル１２溶鋼１２ａ溶鋼面１３取鍋１４浸漬管１５排気孔１６バーナ１７バーナ１８天蓋部１９酸素ランス

フロントページの続き (72)発明者加藤勝彦福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号新日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者宮本健一郎福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号新日本製鐵株式会社八幡製鐵所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶鋼を保持する取鍋に浸漬管を浸漬し、
該浸漬管内を減圧しながら吹酸用酸素ガスを該浸漬管内
の該溶鋼に吹付けて脱炭する吹酸精錬期間と、前記吹酸
用酸素ガスの吹き込み終了後に前記浸漬管内の該溶鋼を
脱ガス、還元する非吹酸精錬期間と、次回の吹酸精錬前
の待機期間とを有するステンレス鋼の真空下吹酸脱炭精
錬方法において、前記浸漬管の側壁に配置されたバーナを用いて、前記吹
酸精錬期間、及び前記非吹酸精錬期間における天蓋部の
表面温度を１２００〜１７００℃に保持することを特徴
とするステンレス鋼の真空下吹酸脱炭精錬方法。
【請求項２】前記バーナを用いて、前記待機期間にお
ける前記天蓋部の表面温度を１２００〜１７００℃に保
持することを特徴とする請求項１記載のステンレス鋼の
真空下吹酸脱炭精錬方法。
【請求項３】前記バーナの先端を前記天蓋部より下方
０．３〜３ｍの位置に配置すると共に、該バーナのガス
吐出方向と鉛直方向とのなす吐出角度を２０〜９０゜の
範囲とすることを特徴とする請求項１又は２記載のステ
ンレス鋼の真空下吹酸脱炭精錬方法。
【請求項４】前記バーナには燃料ガスと酸素ガスとが
供給されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１
項に記載のステンレス鋼の真空下吹酸脱炭精錬方法。
【請求項５】前記吹酸精錬期間において、前記バーナ
から供給される前記燃料ガス及び前記酸素ガスの供給量
を調整して、前記浸漬管から排出される排気ガス中の一
酸化炭素ガス濃度Ａ、及び二酸化炭素ガス濃度Ｂから算
出される二次燃焼率Ｂ／（Ａ＋Ｂ）を０．２〜０．８の
範囲に保持することを特徴とする請求項４記載のステン
レス鋼の真空下吹酸脱炭精錬方法。
【請求項６】前記溶鋼のクロム濃度が５〜２５ｗｔ％
であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に
記載のステンレス鋼の真空下吹酸脱炭精錬方法。