JPH1068013A - ステンレス鋼の真空脱炭精錬方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空槽や浸漬管の内壁、酸素ランスへのスプ
ラッシュ付着を抑制すると共に、ステンレス溶鋼中のク
ロムの酸化によるロスを防止しながら、浸漬管及び取鍋
間のスラグ固着を減少させることのできる生産性に優れ
たステンレス鋼の真空脱炭精錬方法を提供する。 【解決手段】 酸素ガスを吹き込みながら不活性ガスに
より溶鋼を撹拌するステンレス鋼の真空脱炭精錬方法に
おいて、溶鋼１１の高炭素濃度領域では、前記酸素ガス
の酸素ガス流量を３〜２５Ｎｍ³ ／ｈ／ｔ−ｓｔｅｅｌ
に、前記不活性ガスの不活性ガス流量を０．３〜４．０
Ｎリットル／分／ｔ−ｓｔｅｅｌにそれぞれ維持し、続
く溶鋼１１の低炭素濃度領域では、前記酸素ガス流量を
毎分０．５〜１２．５Ｎｍ³ ／ｈ／ｔ−ｓｔｅｅｌの減
少速度で低減すると共に、浸漬管１４の浸漬深さ（ｈ）
を所定範囲内で増減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は浸漬管と取鍋間のス
ラグ固着を防止すると共に、効率的な脱炭精錬を行うこ
とのできるステンレス鋼の真空脱炭精錬方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気炉、又は転炉で脱炭精錬された溶鋼
を、さらに脱炭精錬して炭素濃度が約０．０１ｗｔ％の
溶鋼を得る方法として、取鍋中の溶鋼面を真空下に保
持して該溶鋼面に酸素ガスを吹き付けるＶＯＤ法、及び
溶鋼に浸漬された浸漬管内の溶鋼面に酸素ガスを吹き
付けて真空精錬を行う浸漬管法が知られている。ところ
が、前記ＶＯＤ法では、溶鋼面上部の空間を充分に確
保できないために、精錬中に飛散する溶鋼の飛沫（スプ
ラッシュ）が、上吹きランス、及び真空容器の蓋に付着
して、操業の支障となるという問題点があった。

【０００３】このような設備的制約の少ない浸漬管法
による方法として、特公平４−２０９６７号公報には、
図１２に示すように取鍋５０内の溶鋼５１を浸漬管５２
を介して真空槽５３内に吸い上げ、浸漬管５２の投影面
下の取鍋５０内の下部から不活性ガスを吹き込み、か
つ、真空槽５３内の溶鋼表面に上部ランス５４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、
浸漬管５２の内径（Ｄ₁）と取鍋５０の内径（Ｄ₀ ）と
の比（Ｄ₁ ／Ｄ₀ ）が０．４〜０．８の値となるよう浸
漬管５２の内径を定めると共に、溶鋼表面からの不活性
ガスの吹き込み深さ（Ｈ₁ ）と取鍋５０内の溶鋼深さ
（Ｈ₀ ）の比（Ｈ₁ ／Ｈ₀ ）が０．５〜１．０の値とな
るよう不活性ガスの吹き込み深さを定めて、効率的な脱
炭を行うことを目的とした溶鋼の真空精錬法が提案され
ている。また、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、前記真空槽の内部に配
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、前記特
公平４−２０９６７号公報に記載の方法では、以下の
〜に示すような問題点があった。 溶鋼中に吹き込まれる酸素ガス流量、アルゴンガス流
量、及び真空槽５３内の真空度等の脱炭精錬条件が適切
に規定されていないために、溶鋼面の揺動、及びスプラ
ッシュが過剰となり、地金付着に起因した操業トラブル
が発生する。 溶鋼中のクロム分が吹き込まれる酸素によって酸化さ
れ、この酸化されたクロム酸化物が溶鋼中を下降する間
に溶鋼中の炭素により還元されるが、下方から吹き込ま
れる不活性ガスの対流現象により、還元されることなく
浸漬管と取鍋内壁との間の溶鋼面上に浮上して、スラグ
５５を形成し溶鋼中から排出され、クロム分の損失量が
多くなる。 このような酸化クロムを含むスラグ５５により、前記
浸漬管５２と取鍋内壁間の溶鋼面上においては、その溶
鋼面の粘性が高くなると共に、スラグ５５もしくは地金
等がその周辺に付着して固着するため、精錬終了時に浸
漬管５２を取鍋５０の位置から移動させることが困難と
なり、精錬作業の障害となる。 溶鋼の脱炭に寄与した酸素ガス量と溶鋼に吹き込まれ
た全酸素ガス量との比である脱炭酸素効率は、真空槽５
３における真空度、溶鋼の撹拌状態、及び吹き込まれる
酸素ガスの流量等の精錬条件により左右されるが、この
ような精錬条件が適正でなく、脱炭酸素効率を高レベル
に維持することが困難である。また、前記特開平２−１
３３５１０号公報の真空槽の内部に遮蔽体を配置して、
スプラッシュを防止する精錬装置では、遮蔽体に付着し
た地金を除去する作業が必要となる等、生産性を低下さ
せるという問題点があった。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、真空槽や浸漬管の内壁、酸素ランスへのスプラ
ッシュ付着を抑制すると共に、ステンレス溶鋼中のクロ
ムの酸化によるロスを防止しながら、浸漬管及び取鍋間
のスラグ固着を減少させることのできる生産性に優れた
ステンレス鋼の真空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脱炭精錬方法は、取鍋に保持
されたクロムを含む溶鋼に浸漬管を浸漬し、該浸漬管に
連通する真空槽内を減圧すると共に、該真空槽上部の上
吹きランスを介して酸素ガスを吹き込みながら、前記取
鍋底部の底吹きノズルから供給される不活性ガスにより
前記溶鋼を撹拌するステンレス鋼の真空脱炭精錬方法に
おいて、前記溶鋼の高炭素濃度領域では、前記酸素ガス
の酸素ガス流量を３〜２５Ｎｍ³ ／ｈ／ｔ−ｓｔｅｅｌ
に、前記不活性ガスの不活性ガス流量を０．３〜４．０
Ｎリットル／分／ｔ−ｓｔｅｅｌにそれぞれ維持し、続
く前記溶鋼の低炭素濃度領域では、前記酸素ガス流量を
毎分０．５〜１２．５Ｎｍ³ ／ｈ／ｔ−ｓｔｅｅｌの減
少速度で低減すると共に、前記浸漬管の浸漬深さを所定
範囲内で増減する。請求項２記載のステンレス鋼の真空
脱炭精錬方法は、請求項１記載のステンレス鋼の真空脱
炭精錬方法において、前記高炭素濃度領域における溶鋼
の炭素濃度が０．３〜１ｗｔ％であり、前記低炭素濃度
領域における溶鋼の炭素濃度が０．０１〜０．３ｗｔ％
である。請求項３記載のステンレス鋼の真空脱炭精錬方
法は、請求項１又は２記載のステンレス鋼の真空脱炭精
錬方法において、前記溶鋼のクロム含有量が５〜３０ｗ
ｔ％である。請求項４記載のステンレス鋼の真空脱炭精
錬方法は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のステン
レス鋼の真空脱炭精錬方法において、前記高炭素濃度領
域における前記浸漬管の浸漬深さと前記取鍋内の溶鋼深
さとの浸漬比を０．１〜０．６とする。請求項５記載の
ステンレス鋼の真空脱炭精錬方法は、請求項１〜４のい
ずれか１項に記載のステンレス鋼の真空脱炭精錬方法に
おいて、前記高炭素濃度領域における前記真空槽の真空
度を２００ｔｏｒｒ以上に維持する。請求項６記載のス
テンレス鋼の真空脱炭精錬方法は、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脱炭精錬方法にお
いて、前記浸漬管が直胴型浸漬管である。

【０００７】溶鋼の高炭素濃度領域とは、脱炭反応が上
吹きランスから溶鋼に吹き込まれる酸素ガスの供給律速
となるような反応領域をいう。溶鋼の低炭素濃度領域と
は、脱炭反応が溶鋼中の炭素の移動律速となるような反
応領域をいう。高炭素濃度領域における酸素ガス流量が
３Ｎｍ³ ／ｈ／ｔ−ｓｔｅｅｌ（以下Ｎｍ³ ／ｈ／ｔと
表記する）より少ないと、溶鋼の脱炭速度が低下して精
錬時間が長くなり、生産性の低下する傾向が現れる。な
お、以下の記載において、酸素ガス流量及び不活性ガス
流量は精錬処理する溶鋼１トン当りに換算した流量をい
うものとする。一方、酸素ガス流量が２５Ｎｍ³ ／ｈ／
ｔを越えると、溶鋼が過剰に撹拌されてスプラッシュが
生じ易くなり、この結果、地金付着によるロスや、地金
付着により浸漬管の引上げが困難になると共に、クロム
分の酸化量が多くなる等の悪影響が現れるため好ましく
ない。

【０００８】また、高酸素濃度領域における不活性ガス
流量が０．３Ｎリットル／分／ｔ−ｓｔｅｅｌ（以下Ｎ
リットル／分／ｔと表記する）より少ないと、浸漬管内
の湯面に浮遊する溶融スラグを掻き分けて溶鋼中の炭素
と酸素とを効率的に反応させることが困難になり、脱炭
酸素効率が低下する。逆に、不活性ガス流量が４．０Ｎ
リットル／分／ｔを越えると、浸漬管内の湯面に浮遊す
る酸化クロムを含有する溶融スラグが浸漬管内から取鍋
内に逸流し易くなると共に、スプラッシュを効果的に抑
制することができなくなるので好ましくない。低炭素濃
度領域における酸素ガス流量の減少速度が毎分０．５Ｎ
ｍ³ ／ｈ／ｔより少ないと、ＣＯガス発生量の減少代が
少ないために、スプラッシュの抑制が不可能となる。ま
た、酸素ガスが供給過剰となるためクロムの酸化量が増
大する。一方、前記減少速度が毎分１２．５Ｎｍ³ ／ｈ
／ｔを越えると、低炭素濃度領域における脱炭効率が低
下すると共に、吹酸速度の低下が速すぎるために、低流
量での吹酸する時間が長くなり、以降の処理時間が結果
的に長くなり生産性の低下傾向が現れるので、好ましく
ない。

【０００９】高炭素濃度領域における溶鋼の炭素濃度は
０．３〜１ｗｔ％の範囲とする。これは、転炉や電炉で
ステンレス溶鋼のＣ濃度を０．３ｗｔ％未満に粗脱炭精
錬しようとすると、溶鋼中のクロムが酸化されてクロム
の酸化ロスを生じ易くなり、一方、溶鋼の炭素濃度が１
ｗｔ％を越えると、ステンレス溶鋼を仕上脱炭精錬する
時間が長くなって生産性が低下する傾向が現れるからで
ある。また、前記高炭素濃度領域に続く低炭素濃度領域
の炭素濃度の下限値を０．０１ｗｔ％としたのは、炭素
濃度が０．０１ｗｔ％より少なくなるように脱炭精錬を
行っても、機械的強度等の必要特性をより以上に向上さ
せることが困難であり、精錬にかかるコストが増大する
からである。溶鋼のクロム含有量が５ｗｔ％より少ない
と、ステンレス鋼として必要な耐食性等の特性を維持す
ることが困難となる。また、クロム含有量が３０ｗｔ％
を越えるようにしても、必要特性をそれ程向上させるこ
とができない上に、コスト高となるので好ましくない。

【００１０】高炭素濃度領域における浸漬管の浸漬深さ
（ｈ）と取鍋内の溶鋼深さ（Ｈ）との浸漬比（ｈ／Ｈ）
が０．１より少ないと、生成した酸化クロムが鋼中炭素
によって酸化クロムが還元されることなく早期に浸漬管
外に流出してしまい、脱炭酸素効率が低下する。また、
前記浸漬比が０．６を越えると酸化クロムの浸漬管内で
の滞留は促進されるものの、取鍋内溶鋼の循環の悪化に
起因して、還元反応槽内に使用されるべき鋼中炭素の真
空槽内への供給が阻害されるために、結果として、還元
反応の促進が阻害され、脱炭酸素効率の低下を招く。高
炭素濃度領域における前記真空槽の真空度が２００ｔｏ
ｒｒより小さくなると、スプラッシュの発生が激しくな
るので好ましくない。なお、真空度を２００ｔｏｒｒ以
上に維持するとは、２００ｔｏｒｒ以上から大気圧であ
る７６０ｔｏｒｒ未満の範囲に真空度を保持することと
同義である。

【００１１】浸漬管は、取鍋内に貯留された溶鋼中に一
端部を浸漬させた状態で、該浸漬管の上端に連通される
真空槽内を減圧してステンレス溶鋼を吸い上げることが
でき、その形状や大きさ等は、特に規定されず、適宜選
択される。例えば、浸漬管の断面形状が円形の場合に
は、浸漬管の内径は真空槽の内径とほぼ同径とすること
が望ましい。これは、浸漬管内に引き込んだ溶鋼を効率
よく仕上脱炭精錬することができるからである（真空槽
の内径とほぼ同じ内径を有する浸漬管を直胴型浸漬管と
もいう）。

【００１２】

【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。まず、本発明の一実施の形態に係る
ステンレス鋼の真空脱炭精錬方法に用いる真空脱炭精錬
設備１０について説明する。図１に示すように、真空脱
炭精錬設備１０は、溶鋼１１を保持する取鍋１３と、該
溶鋼１１にその下端部が浸漬される浸漬管１４と、浸漬
管１４の上端部を延長して接続される真空槽１５と、真
空槽１５内を排気する排気装置１６と、真空槽１５を上
下に移動させるための昇降駆動装置１７と、真空槽１５
の上端に設けられた酸素ガスを吹き込むための上吹きラ
ンス１８、及び取鍋１３の底部に配置された不活性ガス
を吹き込むための底吹きノズルの一例であるポーラスプ
ラグ１９とを有する。そして、上吹きランス１８を介し
て吹き込む酸素ガスの流量を制御するための酸素ガス流
量制御弁２０が上吹きランス１８の送入側に配置され、
底吹きノズルの送入側には不活性ガスの流量を制御する
ための不活性ガス流量制御弁２１が設けられていて、制
御装置２３等を介してそれぞれの流量を調整できる。さ
らに、真空槽１５もしくは排気系の所定箇所には真空槽
１５内の真空度を測定するための真空度計２２が取付け
られている。この真空度計１５で測定された真空度に対
応した信号、浸漬管１４と取鍋１３間の相対位置の信
号、及び溶鋼１１中の炭素濃度の信号等が制御装置２３
に取り込まれ、制御装置２３ではこれらの入力信号、及
び後述する作動手順等に従って、排気装置１６及び昇降
駆動装置１７を制御して必要な動作を行わせることがで
きるようになっている。なお、前記溶鋼１１中の炭素濃
度を求めるに際しては、直接的に溶鋼１１の炭素濃度を
測定してもよいし、精錬前の炭素濃度、及び排気ガス中
のＣＯガス濃度の変化履歴に基づいて計算することもで
きる。また、予め処理工程毎の炭素濃度の時間変化を求
めておき、これに従って特定時刻における炭素濃度を推
定することも可能である。取鍋１３はアルミナシリカ質
等の耐火物で内張りされた略円筒形状の溶鋼容器であ
る。浸漬管１４及び真空槽１５は両者が同径となる円筒
形状の耐火物からなる装置（直胴型浸漬管１４）であ
る。

【００１３】続いて、本発明の一実施の形態に係るステ
ンレス鋼の真空脱炭精錬方法について説明する。まず、
転炉にて粗脱炭精錬されたクロム濃度８ｗｔ％、炭素濃
度１．２ｗｔ％であるステンレス鋼用の溶鋼１１を取鍋
１３に注入して、浸漬管１４の下方に位置付ける。次
に、昇降駆動装置１７を作動させて、浸漬管１４の下端
部を取鍋１３内の溶鋼１１中に浸漬させ、排気装置１６
により真空槽１５内を排気して、真空槽１５内の真空度
（Ｐ）を所定のレベルに維持する。これにより浸漬管１
４内の溶鋼１１が大気圧により押し上げられて、溶鋼面
が上昇して、図１に示すように浸漬管１４の浸漬深さ
（ｈ）、及び取鍋１３内の溶鋼深さ（Ｈ）が変化する。
そして、この状態を維持したまま上吹きランス１８から
酸素ガスを所定の酸素ガス流量（Ｑ）で供給すると共
に、ポーラスプラグ１９からアルゴンガスを所定の不活
性ガス流量（Ｎ）で吹き込むことにより溶鋼１１を撹拌
して溶鋼１１の脱炭精錬を行う。

【００１４】図２はこのような脱炭精錬中における溶鋼
１１中の炭素濃度の時間変化を示す模式図であり、ここ
では高炭素濃度領域を規定する炭素濃度（Ｃ）を０．３
〜１．０ｗｔ％の範囲として、低炭素濃度領域を０．０
１〜０．３ｗｔ％の範囲に設定した場合について示して
いる。後述する図３〜図８においては、横軸の時間（時
刻）目盛りを揃えて配置し、このような高炭素濃度領域
及び低炭素濃度領域に対応する領域をそれぞれ図示して
いる。図３〜図８はそれぞれ真空脱炭精錬時における、
浸漬比（ｈ／Ｈ）、酸素ガス流量（Ｑ）、酸素ガス流量
の減少速度（Ｒ）、真空槽１５の真空度（Ｐ）、不活性
ガス流量（Ｎ）、及び浸漬管１４の浸漬深さ（ｈ）の時
間変化の模式図である。

【００１５】まず、高炭素濃度領域における真空脱炭精
錬について図２〜図８を参照しながら説明する。高炭素
濃度領域においては、溶鋼１１中の炭素濃度の変化を監
視あるいは推定しながら、制御装置２３の作動あるいは
オペレータの操作により、酸素ガス流量制御弁２０、不
活性ガス流量制御弁２１、昇降駆動装置１７、及び排気
装置１６を制御して、酸素ガス流量（Ｑ）を３〜２５Ｎ
ｍ³ ／ｈ／ｔに、不活性ガス流量（Ｎ）を０．３〜４．
０Ｎリットル／分／ｔに、浸漬比（ｈ／Ｈ）を０．１〜
０．６に、真空度（Ｐ）を２００ｔｏｒｒ以上にの範囲
にそれぞれ図４、図７、図３及び図６に示すように維持
して、脱炭精錬を行うものである。そして、続く低炭素
濃度領域においては、図３〜８に示すように酸素ガス流
量制御弁２０を調整することにより酸素ガス流量（Ｑ）
を毎分０．５〜１２．５Ｎｍ³ ／ｈ／ｔの減少速度
（Ｒ）で低減すると共に、昇降駆動装置１７を作動させ
て溶鋼１１の浸漬深さ（ｈ）を図８に示すように所定範
囲内で増減させて脱炭精錬を継続する。なお、酸素ガス
流量（Ｑ）の減少速度は、酸素ガス流量（Ｑ）の時間変
化における傾きの大きさ即ち、酸素ガス流量（Ｑ）の時
間微分量であり、単位は（Ｎｍ³ ／ｈ／ｔ）／分とな
る。

【００１６】このように本実施の形態においては、クロ
ムを含む溶鋼１１の脱炭精錬操業において、酸素ガス流
量（Ｑ）、不活性ガス流量（Ｎ）、真空度（Ｐ）、浸漬
比（ｈ／Ｈ）、及び溶鋼１１の浸漬深さ（ｈ）を所定の
条件となるように制御することにより、以下の〜の
目的を同時に満たすようにしたものである。 脱炭酸素効率を高レベルに維持すると共に、スプラッ
シュを抑制する。酸素ガス流量と、不活性ガス流量、及
び真空度を適正範囲に維持することにより目的を達成す
ることができる。 クロムロスを防止する。クロムロスは浸漬管１４内の
溶鋼面で酸化された溶鋼１１中のクロム成分が浸漬管１
４下端を経由して浸漬管１４壁と取鍋１３内壁の間にス
ラグ１２となって固着されることにより生じる。このた
め、浸漬比、及び不活性ガス流量、酸素ガス流量等を所
定範囲にバランスさせて維持することにより、前記クロ
ム成分（酸化クロム）の浸漬管１４内の溶鋼１１の対流
状態が適正に保たれて、酸化クロムが浸漬管１４内で効
率的に鋼中の炭素により還元されクロム成分のスラグ１
２中への移行が抑制される。 浸漬管１４の外壁と取鍋１３の内壁間のスラグ１２に
よる固着現象を回避できる。低炭素濃度領域の所定範囲
で浸漬管１４と取鍋１３との相対位置を変動させるの
で、このようなスラグ１２による固着現象を防止するこ
とができる。

【００１７】

【実施例】次に、表１、表２を参照しながらより詳細な
実験例について説明する。表１、及び表２に示す実施例
１〜９は図１に示す真空脱炭精錬設備を用いてそれぞれ
脱炭精錬を行った結果を示したものである。ここで、図
９〜図１１は、脱炭酸素効率に対して、それぞれ浸漬比
（ｈ／Ｈ）、不活性ガス流量（Ｎ）及び酸素ガス流量の
減少速度（Ｒ）との関係を求めたグラフである。図９及
び図１０に示すように、浸漬比（ｈ／Ｈ）を０．１〜
０．６として、不活性ガス流量（Ｎ）を０．３〜４．０
の範囲にそれぞれ維持することにより脱炭酸素効率を６
５％以上とすることができる。また図１１から明らかな
ように、酸素ガス流量の減少速度（Ｒ）を０．６〜１
２．５Ｎｍ³ ／ｈ／ｔ／分の範囲とすることにより、生
産性の悪化を招くことなく、脱炭酸素効率を６５％以上
に維持できることが分かる。なお、図１１の斜線部は全
体の精錬処理における処理時間等が長くなって、生産性
悪化を招くような領域を示している。例えば、実施例１
は高炭素濃度領域において、酸素ガス流量を規定の３〜
２５Ｎｍ³ ／ｈ／ｔに維持すると共に、表１に示すよう
に、浸漬比（ｈ／Ｈ）、不活性ガス流量（Ｎ）、真空度
（Ｐ）をそれぞれ０．３、１．７Ｎリットル／分／ｔ、
２２５ｔｏｒｒに維持して、続く低炭素濃度領域では、
酸素ガス流量（Ｑ）を毎分６．７Ｎｍ³ ／ｈ／ｔの減少
速度で低減して、浸漬管１４の浸漬深さ（ｈ）の増減操
作を行った例を示している。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】そして、表１の結果の欄〜に示すよう
に、実施例１においてはスプラッシュの発生状況は少
なく良好（○）であり、脱炭酸素効率は高炭素濃度領
域、及び低炭素濃度領域においてそれぞれ７４％、７２
％となり、生産管理上必要とされる所定レベル（６５
％）よりも高率であった。また、真空槽１５と取鍋１
３間の固着はなく、クロムロスも所定のレベルより少
なく良好な結果（○）が得られた。従って実施例１にお
いては、前記〜のいずれの条件も満たしていて、総
合評価は良好（○）と判定された。このように実施例１
〜９においては、脱炭精錬の諸条件を適正に調整、維持
することにより、いずれも良好な総合評価（○）を得ら
れることが分かる。

【００２１】一方、表３及び表４は本発明の範囲を逸脱
する条件における比較例１〜８を示すものであり、いず
れもその総合評価は不良（×）となっている。

【００２２】

【表３】

【００２３】

【表４】

【００２４】ここで、比較例１は、浸漬比（ｈ／Ｈ）を
本発明の範囲（０．１〜０．６）から外れる値である
０．０６に設定した例であって、この場合には高炭素濃
度領域における脱炭酸素高率が４３％と良否の基準値で
ある６５％より低い値になっている。また、比較例２
は、酸素ガス流量（Ｑ）を本発明の範囲である３〜２５
Ｎｍ³／ｈ／ｔよりも高く外れる値に設定した例であっ
て、高炭素濃度領域における脱炭酸素高率は４５％と低
率となる。比較例３は、不活性ガス流量（Ｎ）を本発明
の範囲（０．３〜４．０Ｎリットル／分／ｔ）外である
０．１５Ｎリットル／分／ｔに設定した例である。この
場合には高炭素濃度領域における脱炭酸素高率が３８％
とさらに低率となっている。比較例４は、高炭素濃度領
域における酸素ガス流量を本発明の範囲である３〜２５
Ｎｍ³ ／ｈ／ｔよりも低く外れる値に設定した例であっ
て、高炭素濃度領域における脱炭酸素高率は４２％とな
り、不良と判定される。比較例５は、低炭素濃度領域に
おける酸素ガス流量の減少速度（Ｒ）を本発明の範囲
（０．５〜１２．５Ｎｍ³ ／ｈ／ｔ／分）から外れる値
である０．２Ｎｍ³ ／ｈ／ｔ／分に設定した例を示す。
この場合には低炭素濃度領域における脱炭酸素高率が３
１％と低率になる。比較例６は、低炭素濃度領域におけ
る酸素ガス流量の減少速度（Ｒ）を本発明の範囲（０．
５〜１２．５Ｎｍ³ ／ｈ／ｔ／分）を越える値である１
６．２Ｎｍ³ ／ｈ／ｔ／分に設定した例であり、クロム
ロス等が無視できない量となり生産性が著しく損なわれ
る。比較例７は、高炭素濃度領域における真空度（Ｐ）
を本発明の範囲（２００ｔｏｒｒ〜７６０ｔｏｒｒ）を
外れる値である１６５ｔｏｒｒに設定した例であり、浸
漬管１４内のスプラッシュが激しくなることを示してい
る。最後に示す比較例８は、低炭素濃度領域において浸
漬管１４浸漬深さ（ｈ）を固定して脱炭精錬を行った例
を示し、取鍋１３内壁と浸漬管１４外壁の溶鋼面にスラ
グ１２が付着して両者間に固着が生じ、生産障害となっ
た例を示している。

【００２５】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、低炭素
濃度領域における浸漬管の浸漬深さ（ｈ）を増減させる
操作を単調に減少させる場合について述べたが、本発明
は浸漬管外壁及び取鍋外壁間のスラグによる固着を防止
するものでるから、このような単調減少のみではなく浸
漬深さ（ｈ）を不規則又は規則的に振動させたり、逆に
増加させるような方法を採用することも可能である。

【００２６】

【発明の効果】請求項１〜６記載のステンレス鋼の真空
脱炭精錬方法においては、高炭素濃度領域における酸素
ガス流量及び不活性ガス流量をそれぞれ所定範囲に維持
し、続く低炭素濃度領域では、前記酸素ガス流量を特定
範囲内となる減少速度で低減すると共に、浸漬管の浸漬
深さを所定範囲内で増減させるので、脱炭酸素効率を高
レベルに維持することができ、浸漬管内のスプラッシュ
の発生や浸漬管の固着を防止して、クロムロスの少ない
効率的な脱炭精錬を行うことができる。特に、請求項２
記載のステンレス鋼の真空脱炭精錬方法においては、高
炭素濃度領域における溶鋼の炭素濃度を特定範囲に規定
しているので、脱炭反応の律速段階に応じて適正な操業
を行うことが可能となり、さらに効率的な脱炭精錬を行
うことができる。また、請求項３記載のステンレス鋼の
真空脱炭精錬方法においては、溶鋼のクロム含有量を規
定しているので、溶鋼中に吹き込まれる酸素ガスによる
クロムの酸化反応を適正に制御することが容易である。
請求項４記載のステンレス鋼の真空脱炭精錬方法におい
ては、高炭素濃度領域における浸漬管の浸漬深さと取鍋
内の溶鋼の深さとの浸漬比を特定範囲に規定しているの
で、浸漬管内に生成する溶鋼の対流現象によって浸漬管
外に移動する酸化クロムの量を抑制することができ、ク
ロムロス及び固着現象をさらに抑制できる。請求項５記
載のステンレス鋼の真空脱炭精錬方法においては、高炭
素濃度領域における真空槽の真空度を２００ｔｏｒｒ以
上に維持するので、脱炭酸素効率を所定レベルに維持す
ることができ、さらに効率的な脱炭精錬が可能である。
請求項６記載のステンレス鋼の真空脱炭精錬方法におい
ては、浸漬管が直胴型浸漬管であるので、浸漬管内に引
き込まれた溶鋼をより効率的に脱炭精錬することができ
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
空脱炭精錬方法を適用する真空脱炭精錬設備の説明図で
ある。

【図２】脱炭精錬中における溶鋼中の炭素濃度の時間変
化を示す模式図である。

【図３】脱炭精錬中における浸漬比（ｈ／Ｈ）の時間変
化を示す模式図である。

【図４】脱炭精錬中における酸素ガス流量の時間変化を
示す模式図である。

【図５】脱炭精錬中における酸素ガス流量の減少速度の
時間変化を示す模式図である。

【図６】脱炭精錬中における真空槽の真空度の時間変化
を示す模式図である。

【図７】脱炭精錬中における不活性ガス流量の時間変化
を示す模式図である。

【図８】脱炭精錬中における浸漬管の浸漬深さ（ｈ）の
時間変化を示す模式図である。

【図９】脱炭酸素効率と浸漬比（ｈ／Ｈ）との関係を求
めたグラフである。

【図１０】脱炭酸素効率と不活性ガス流量との関係を求
めたグラフである。

【図１１】脱炭酸素効率と酸素ガス流量の減少速度との
関係を求めたグラフである。

【図１２】従来例における真空脱炭精錬方法の説明図で
ある。

【符号の説明】

１０ 真空脱炭精錬設備 １１ 溶鋼 １２ スラグ １３ 取鍋 １４ 浸漬管 １５ 真空槽 １６ 排気装置 １７ 昇降駆動
装置 １８ 上吹きランス １９ ポーラスプラグ（底吹きノズル） ２０ 酸素ガス流量制御弁 ２１ 不活性ガ
ス流量制御弁 ２２ 真空度計 ２３ 制御装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 取鍋に保持されたクロムを含む溶鋼に浸
   漬管を浸漬し、該浸漬管に連通する真空槽内を減圧する
   と共に、該真空槽上部の上吹きランスを介して酸素ガス
   を吹き込みながら、前記取鍋底部の底吹きノズルから供
   給される不活性ガスにより前記溶鋼を撹拌するステンレ
   ス鋼の真空脱炭精錬方法において、前記溶鋼の高炭素濃
   度領域では、前記酸素ガスの酸素ガス流量を３〜２５Ｎ
   ｍ³ ／ｈ／ｔ−ｓｔｅｅｌに、前記不活性ガスの不活性
   ガス流量を０．３〜４．０Ｎリットル／分／ｔ−ｓｔｅ
   ｅｌにそれぞれ維持し、 続く前記溶鋼の低炭素濃度領域では、前記酸素ガス流量
   を毎分０．５〜１２．５Ｎｍ³ ／ｈ／ｔ−ｓｔｅｅｌの
   減少速度で低減すると共に、前記浸漬管の浸漬深さを所
   定範囲内で増減することを特徴とするステンレス鋼の真
   空脱炭精錬方法。
2. 【請求項２】 前記高炭素濃度領域における溶鋼の炭素
   濃度が０．３〜１ｗｔ％であり、前記低炭素濃度領域に
   おける溶鋼の炭素濃度が０．０１〜０．３ｗｔ％である
   ことを特徴とする請求項１記載のステンレス鋼の真空脱
   炭精錬方法。
3. 【請求項３】 前記溶鋼のクロム含有量が５〜３０ｗｔ
   ％であることを特徴とする請求項１又は２記載のステン
   レス鋼の真空脱炭精錬方法。
4. 【請求項４】 前記高炭素濃度領域における前記浸漬管
   の浸漬深さと前記取鍋内の溶鋼深さとの浸漬比を０．１
   〜０．６とす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脱炭精錬方法。
5. 【請求項５】 前記高炭素濃度領域における前記真空槽
   の真空度を２００ｔｏｒｒ以上に維持することを特徴と
   する請求項１〜４のいずれか１項に記載のステンレス鋼
   の真空脱炭精錬方法。
6. 【請求項６】 前記浸漬管が直胴型浸漬管であることを
   特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のステン
   レス鋼の真空脱炭精錬方法。