JPH116010A - ステンレス鋼の減圧吹酸精錬方法 - Google Patents
ステンレス鋼の減圧吹酸精錬方法Info
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- JPH116010A JPH116010A JP9327105A JP32710597A JPH116010A JP H116010 A JPH116010 A JP H116010A JP 9327105 A JP9327105 A JP 9327105A JP 32710597 A JP32710597 A JP 32710597A JP H116010 A JPH116010 A JP H116010A
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Abstract
の地金付着といった問題を引き起こすことなく、減圧下
における効率的なステンレス鋼の吹酸脱炭精錬を可能と
するステンレス鋼の減圧吹酸精錬方法を提供する。 【解決手段】 取鍋1内のステンレス鋼の溶鋼2に浸漬
管4を浸漬して槽10内を減圧し、その後、槽10内に
昇熱用のアルミニウムを添加した後に吹酸を行うことに
よって溶鋼2の昇熱と脱炭精錬を行うステンレス鋼の減
圧吹酸精錬方法において、初期のアルミニウムを添加し
た昇熱期において、下記(1)式で表されるG値を−2
0以下とする。 G=5.96×10-3×T・ln(P/Pco * ) ・・
・・・(1) ただし、Pco * =760・〔10(-13800/T+8.76) 〕・
〔%C〕/〔%Cr〕であって、Tは溶鋼温度(K)、
Pは槽内真空度(Torr)である。
Description
テンレス鋼の減圧吹酸精錬方法に関する。
炭精錬方法としては、RH−OB法が広く知られてい
る。また、ステンレス鋼の仕上精錬方法としては、特開
昭57−43924号公報に代表されるようなVOD法
が知られている。このVOD法は取鍋全体を真空容器内
に入れる方法、もしくは取鍋上部に蓋をして取鍋全体を
真空にする方法である。
H−OB法によりステンレス鋼を仕上精錬する場合にお
いては、吹酸脱炭以前にアルミニウムを投入して昇熱
(以下、Al昇熱ということもある)を行うに際し、高
真空下でAl昇熱を行うと、吹酸ジェットにより形成さ
れる溶鋼の凹み深さ(キャビティ深さ)が深くなり、吹
酸ジェットのアタックによって槽底れんがを損傷してし
まうという現象が懸念されるため、高真空下においてA
l昇熱を行うことが困難であった。また、前記VOD法
においては、取鍋全体を真空容器内に入れたり、又は取
鍋上部に蓋をして取鍋全体を真空にするため、上部空間
が狭く、高真空下にて酸素上吹きを行うと、上吹きジェ
ットの跳ね返りによるスプラッシュ(スピッティング)
が激化することや、その後の脱炭工程において多量に発
生するCOガスに伴って多量の地金飛散が生じ、操業が
阻害されるという問題があった。
で、RH−OB法やVOD法において見られる、Al昇
熱に高真空下処理が困難なことに起因したクロム酸化の
発生や吹酸脱炭時における多量の地金付着といった問題
を引き起こすことなく、効率的なステンレス鋼の吹酸脱
炭精錬を可能とするステンレス鋼の減圧吹酸精錬方法を
提供することを目的とする。
記載のステンレス鋼の減圧吹酸精錬方法は、クロム濃度
が5wt%以上である取鍋内のステンレス鋼の溶鋼に浸
漬管を浸漬して槽内を減圧し、その後、前記槽内に昇熱
用のアルミニウムを添加した後に吹酸を行うことによっ
て前記溶鋼の昇熱と脱炭精錬を行うステンレス鋼の減圧
吹酸精錬方法において、初期の前記アルミニウムを添加
した昇熱期において、下記(1)式で表されるG値を−
20以下としている。 G=5.96×10-3×T・ln(P/Pco * ) ・・・・・(1) ただし、 Pco * =760・〔10(-13800/T+8.76) 〕・〔%C〕
/〔%Cr〕 ここで、Tは溶鋼温度(K)、Pは槽内真空度(Tor
r)である。また、請求項2記載のステンレス鋼の減圧
吹酸精錬方法は、請求項1記載の方法において、前記昇
熱期に続く脱炭精錬期においては、前記G値を−35〜
−20の範囲内に制御している。そして、請求項3記載
のステンレス鋼の減圧吹酸精錬方法は、請求項1又は2
記載の方法において、前記昇熱用のアルミニウムを昇熱
吹酸期間中に分割投入している。なお、以上において
は、浸漬管とは真空槽の下部に取付けられており、通常
は直胴円筒型の浸漬管を用いるのが好ましいが、他の形
状の浸漬管であっても本発明は適用される。
を5wt%以上としている理由は、濃度5wt%未満の
場合には、耐腐食の効果が低くなるという問題があるた
めである。また、初期のAl昇熱期においてG値を−2
0以下としている理由は、図2に示すように、−20を
超えると、平衡クロム濃度を高位に保つことができず、
そのためクロム酸化ロスが多くなるためである。さら
に、脱炭精錬期においてG値を−35〜−20としてい
る理由は、図3に示すように、−35未満の高真空での
吹酸脱炭の場合には、スプラッシュが大量に発生し、一
方、−20を超えると、過剰にクロムの酸化が促進さ
れ、クロム酸化ロスが多くなるためである。
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減圧吹酸精錬方法を好適に用い
ることができる減圧吹酸精錬装置の概略構成図、図2は
Al昇熱時の最大G値と昇熱期でのクロム酸化ロスとの
関係を示す図、図3は脱炭精錬時の最大G値と脱炭精錬
期でのクロム酸化ロスとの関係を示す図、図4は昇熱期
及び脱炭精錬期におけるG値の推移を比較例と比較した
図である。
の減圧吹酸精錬方法を好適に用いることができる減圧吹
酸精錬装置Aは、図1に示すように、溶鋼2を保持する
取鍋1と、溶鋼2内に先端部が浸漬されて、図示しない
真空装置により高真空下に保持される直胴円筒型の浸漬
管4と、浸漬管4内に密閉状態で配置されて、浸漬管4
内の溶鋼2に酸素ジェット6を噴射する吹酸ランス5と
を備えている。なお、取鍋1の底部には、攪拌用Arガ
ス9を吐出するためのポーラスプラグ3が設けられてい
る。図1中、符号7は槽内スラグ、符号8は取鍋上スラ
グ、符号10は槽を表す。
本発明の一実施の形態に係るステンレス鋼の減圧吹酸精
錬方法について説明する。本実施の形態においては、取
鍋1内のクロム濃度が5wt%以上のステンレス鋼の溶
鋼2に浸漬管4を浸漬したうえで、槽10内を真空装置
により減圧する。その後、槽10内にアルミニウム(A
l)を添加した後に、吹酸ランス5により浸漬管4内の
溶鋼2に酸素ジェット6を噴射して吹酸を行うことによ
り、溶鋼2の昇熱と脱炭精錬を行う。本実施の形態にお
いては、この溶鋼2の昇熱と脱炭精錬に際し、初期のA
l燃焼期間中(昇熱期)において、前記(1)式で表さ
れるG値を−20以下とし、その後の脱炭精錬期におい
てはG値を−35〜−20の範囲内に制御することによ
り、吹酸中のクロム酸化の過剰な生成を抑制することに
特徴を有する。
ては、以下の(2)式で示されるHiltyの平衡式に
おいて優先脱炭領域を確保できる範囲で操業を行うこと
が重要である。 log(〔%Cr〕・Pco/〔%C〕)=−13800/T+8.76 ・・・・・(2) 減圧下での精錬において、上記(2)式を適用する際に
おいて重要な操業因子となるのは、操業真空度で代表さ
れる雰囲気中のCO分圧(Pco)であるが、これに加え
溶鋼温度(T)も非常に重要な要因として挙げられる。
したがって、吹酸脱炭期のクロム酸化抑制には、クロム
や炭素よりも酸素との親和力が強いアルミニウムなどを
事前に投入したうえで酸素吹き付けを行い、その酸化熱
によって溶鋼温度を上昇させることが有効である。しか
しながら、このAl昇熱中においてもクロムの酸化は生
じ得るため、この昇熱期間中のクロム酸化防止が吹酸全
般としてのクロム酸化、すなわち吹酸停止後の還元剤原
単位の低減のためには重要な要因であった。
り、昇熱・脱炭精錬中のクロム酸化防止のためには、脱
炭精錬期の真空度を極力、高真空側に保つことによりこ
の期間中に純粋にアルミニウムのみを燃焼させることが
極めて重要であることを知見し得た。本発明はこれらの
知見に基づいてなされたものである。その具体的な方法
は、Al昇熱期間中においては、前記(1)式で表され
るG値を−20以下の値に保持するように槽内真空度を
制御することにより、この昇熱期間中のクロム酸化を防
止することにある。この理由としては、上記G値を−2
0以下に保持する真空度に設定することにより、平衡ク
ロム濃度を高位に保つことにより、アルミニウムあるい
は炭素の燃焼を促進させることにある。
期間中に分割して投入することが望ましい。これは、吹
酸前に一括投入を行い、溶鋼中にアルミニウムを溶解さ
せた状態で昇熱吹酸を行うと、昇熱期間中に一時的に槽
内のアルミニウムが枯渇し、例え、G値を−20以下と
してもクロム酸化を引き起こす状態となり得るからであ
る。さらに、吹酸期における槽内に吸い上げられた湯面
と真空槽天井部(天蓋)までの距離H(フリーボード)
としては6m以上を確保することが望ましい。これは、
Al昇熱期におけるスピッティングやさらにはその後の
脱炭精錬期に発生するスプラッシュの天蓋部までへの到
達を防止するという観点からである。また、この場合の
「昇熱期」とは、吹酸開始から下記(3)式で表される
酸素の積算量まで吹酸が進行した時点までをいう。 昇熱期吹酸量(Nm3)=投入アルミニウム量(kg) ×アルミニウム品位×33.6/54・・・・(3)
ては、G値を−35〜−20の範囲とすることが望まし
い。これは、G値が−20を超えるような真空度では、
クロムの酸化が促進されてしまうからであり、逆に−3
5未満となるような高真空下での吹酸脱炭では、多量の
スプラッシュの発生を引き起こし、著しい操業の悪化を
招くからである。
減圧吹酸精錬方法を確認するために、実施例として、1
50トン規模の減圧吹酸精錬装置を用いて行った。転炉
において、〔%C〕が0.6〜0.7wt%、〔%C
r〕が5wt%以上(好ましくは10〜20wt%)含
まれる溶鋼を溶製した後、図1に示すような構成の減圧
吹酸精錬装置にて昇熱及び吹酸脱炭を実施した。この場
合の吹酸速度としては、昇熱期、脱炭精錬期のいずれの
場合においても、〔%C〕=0.15wt%までの間は
23.3Nm3 /(h・溶鋼t)一定とし、その後の
〔%C〕=0.15wt%〜0.05wt%までの間は
23.3Nm3 /(h・溶鋼t)から10.5Nm3 /
(h・溶鋼t)まで送酸速度を一定の頻度にて順次低下
させる送酸速度制御を行い、最終的に〔%C〕=0.0
5wt%で吹止めた。攪拌用の底吹きArガス流量とし
ては一律、昇熱期は4.0Nリットル/(分・溶鋼
t)、脱炭精錬期は2.7Nリットル/(分・溶鋼t)
とした。
共に示す。なお、No.1〜5は本発明による実施例、
No.6〜11は比較例である。
うに、Al昇熱期G値及び脱炭精錬期G値はいずれも前
記(1)式を満足しているので、昇熱期及び脱炭精錬期
のクロム酸化量も少なく、かつスプラッシュの発生量も
僅少であった。これに対し、No.6ではAl昇熱期の
G値は平均値として−20より大きい場合であるが、昇
熱期にクロムの酸化が大幅に進行していることが認めら
れる。また、No.7ではAl昇熱期のG値は平均値と
して−20以下であるものの、昇熱期間中に−20を超
える(最大値−18)場合であり、この場合にもG値が
−20を超える期間中にクロムの酸化が進行することが
判った。
G値(−18)が−20を超えてしまう場合であり、こ
の場合には過剰なクロムの酸化が認められ、一方No.
9では平均G値(−24)は−35から−20の範囲で
あるものの、部分的に−20を超えてしまう期間が存在
するため、この期間にクロムの酸化が進行することが認
められた。また、No.10では脱炭精錬期中のG値
(−37)が−35未満となる期間が存在するため、ク
ロム酸化は抑制されるものの、この期間中にスプラッシ
ュが多量に発生して、操業性の悪化が問題となった。N
o.11では昇熱用のアルミニウムを昇熱吹酸期間中に
一括投入しているため、昇熱期のクロムの酸化の大幅な
進行が認められた。
吹酸精錬方法においては、初期のAl昇熱期において、
G値を−20以下としているので、Al昇熱時における
クロム酸化ロスを抑制し、還元剤原単位の極めて少ない
ステンレス鋼の吹酸脱炭精錬が可能となった。特に、請
求項2記載のステンレス鋼の減圧吹酸精錬方法において
は、脱炭精錬期においてもG値を−35〜−20の範囲
内に制御しているので、スプラッシュの発生が抑制され
ると共に、クロム酸化ロスもさらに抑制される。請求項
3記載のステンレス鋼の減圧吹酸精錬方法においては、
昇熱用のアルミニウムを昇熱吹酸期間中に分割投入して
いるので、昇熱期間中に一時的に槽内のアルミニウムが
枯渇することがなく、クロム酸化ロスをさらに抑制でき
る。
圧吹酸精錬方法を好適に用いることができる減圧吹酸精
錬装置の概略構成図である。
ロスとの関係を示す図である。
酸化ロスとの関係を示す図である。
較例と比較した図である。
ド 1 取鍋 2 溶鋼 3 ポーラスプラグ 4 浸漬管 5 吹酸ランス 6 酸素ジェッ
ト 7 槽内スラグ 8 取鍋上スラ
グ 9 攪拌用Arガス 10 槽
Claims (3)
- 【請求項1】 クロム濃度が5wt%以上である取鍋内
のステンレス鋼の溶鋼に浸漬管を浸漬して槽内を減圧
し、その後、前記槽内に昇熱用のアルミニウムを添加し
た後に吹酸を行うことによって前記溶鋼の昇熱と脱炭精
錬を行うステンレス鋼の減圧吹酸精錬方法において、 初期の前記アルミニウムを添加した昇熱期において、下
記(1)式で表されるG値を−20以下とすることを特
徴とするステンレス鋼の減圧吹酸精錬方法。 G=5.96×10-3×T・ln(P/Pco * ) ・・・・・(1) ただし、 Pco * =760・〔10(-13800/T+8.76) 〕・〔%C〕
/〔%Cr〕 ここで、Tは溶鋼温度(K)、Pは槽内真空度(Tor
r)である。 - 【請求項2】 前記昇熱期に続く脱炭精錬期において
は、前記G値を−35〜−20の範囲内に制御すること
を特徴とする請求項1記載のステンレス鋼の減圧吹酸精
錬方法。 - 【請求項3】 前記昇熱用のアルミニウムを昇熱吹酸期
間中に分割投入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減圧吹酸精錬方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32710597A JP3706471B2 (ja) | 1997-04-22 | 1997-11-11 | ステンレス鋼の減圧吹酸精錬方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-120301 | 1997-04-22 | ||
| JP12030197 | 1997-04-22 | ||
| JP32710597A JP3706471B2 (ja) | 1997-04-22 | 1997-11-11 | ステンレス鋼の減圧吹酸精錬方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH116010A true JPH116010A (ja) | 1999-01-12 |
| JP3706471B2 JP3706471B2 (ja) | 2005-10-12 |
Family
ID=26457912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32710597A Expired - Fee Related JP3706471B2 (ja) | 1997-04-22 | 1997-11-11 | ステンレス鋼の減圧吹酸精錬方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3706471B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100563265B1 (ko) * | 1999-07-26 | 2006-03-27 | 주식회사 포스코 | 극저탄소 용강의 청정성을 향상시키기 위한 정련방법 |
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| JPS5381419A (en) * | 1976-12-28 | 1978-07-18 | Nippon Steel Corp | Refining method for ultra low carbon low nitrogen stainless steel |
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| JPH0959708A (ja) * | 1995-08-23 | 1997-03-04 | Nippon Steel Corp | ステンレス鋼の効率的な脱炭吹錬方法 |
-
1997
- 1997-11-11 JP JP32710597A patent/JP3706471B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3706471B2 (ja) | 2005-10-12 |
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