JPS5852004B2 - 純酸素底吹き転炉における低水素鋼溶製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、純酸素底吹き転炉の吹錬法の改良、なかで
もとくに、該転炉における低水素鋼の溶製法に関するも
のである。

純酸素底吹き転炉は、本質的に水素濃度が高く、これは
、純酸素吹込み用の羽目保護のため、該羽口のまわりに
供給されるプロパンガスのような炭化水素の鋼浴中にお
ける分解によって水素ガスが発生することによると考え
られていた。

実際に、通常の吹錬方法で操業したときに、転炉の吹止
め時における鋼中水素濃度は、はぼ５〜６Ｗｍｌこもの
ぼり、ＬＤ転炉鋼の１．５〜３．０ｐＩｌｆｆｌと比べ
てはるかに高く、平炉鋼とおよそ同レベルである。

その結果、たとえば厚板向けの構造用キルド鋼などでは
、圧延工程で徐冷を行うことによって水素を逃がすとか
、あるいは吹錬吹止め温度を高くして、その吹止め後に
あらためてＡｒガスの如きを用いる脱水素処理を行う必
要があり、その倒れもが生産性ならびにコスト上の不利
を伴った。

発明者らは、純酸素底吹き転炉の操業経験を経て、この
場合の吸収水素濃度がプロパンガス吹込み量から予測さ
れる程度をこえて上記のように高い事実につき種々な検
討を重ねた結果、その原因が、とくに吹錬の全期間中鋼
浴内へ継続して添加される含水フラックスたとえば焼石
灰、脱隣フランクスは通常３〜４％の水分を含み、その
分解によって生じる水素の吸収が、上記プロパンガスの
吹込みに由来した水素吸収に加わることを究明した。

そこで、この点の対策であるが、吹錬過程において、脱
炭最減期には鋼浴中に発生する多量のＣＯ＋ＣＯ２ガス
による希釈のため、事実上の影響がないのに反し、脱炭
効率が低下するに至った吹錬時間、とくに転炉の吹止め
に至る間に溶鋼単位重量当り送酸量でほぼ５ Ｎ ｍ／
ｃｈｔを残す時点以降の期間中は、鋼浴中でＣｏ＋Ｃ
ｏ２ガス発生量が極端に少くなるため、溶鋼中を浮上す
るバブル中の水素ガス濃度が相対的に高まることとなり
、その結果シーベルトの法則に従い、溶鋼中水素濃度が
上昇し、事実、吹錬中の連続サンプリングによる調査結
果から、第１図のごとき吸収水素濃度と送酸量（吹錬経
過時間）との関係が捕捉されたので、かような実験、調
査結果に基いてこの発明は、転炉の吹止めに至る間に溶
鋼単位重量当り送酸量で少くとも５ Ｎ ｍ／ ｃｈｔ
を残しているまでの間に、上記の焼石灰のごとき含水フ
ラックスの吹込みを終了させ、以降はかような含水フラ
ックスを吹込まない吹錬操業を行うことにより、水素濃
度の上昇を防止し、かくして低水素鋼の生産性低下やコ
ストに影響がない、底吹き転炉溶製を可能ならしめたも
のである。

さらに進んでこの発明では、上記した水素ガス濃度の上
昇抑制のみに止まらず、積極的な脱水素を、より有効に
促進する手段として、とくに上記の含水フラックスの吹
込を終了した以降に、鉄鉱石もしくはスケールおよび／
または石灰石の投入または吹込みを行うことの有用性を
、あまた実験の結果究明し、これによって一層水素吸収
の少い低水素鋼の、純酸素底吹転炉による溶製を、生産
性の阻害やコスト増加なしに実現したものである。

ここに純酸素底吹き転炉で、例えば送酸速度が７０ＯＮ
ｒｒｔ１分、プロパン吹込み速度が２８Ｎ７７＋３／分
のときには のＨ２濃度であるのに対し、たとえば水分４％の焼石灰
を１トン／分吹込んだとすると、Ｈ２濃度は、に増加し
、Ｈ２濃度の上昇は４０％に及ぶ。

この焼石灰の吹込みを、転炉の吹止め直前である２ Ｎ
ｒｒｔ／ ｃｈｔ （送酸残量）に至るまで継続させた
場合と、転炉吹錬の前半期すなわち２ＯＮ７７１３／ｃ
ｈｔ （送酸残量）までに終了させた場合とについて、
吹止め溶鋼の水素含有量の区分毎のヒストグラムを、第
２図ａ、ｂに示した。

この発明（第１発明）に従う後者の例で吹止め水素含有
量は、平均４．４ｐＩ）Ｉとなるのに対し、前者の平均
は５．１５であって、この発明による効果が明白である
。

次に上述脱水素強制手段としＣの鉄鉱石の投入は、 の反応により、またスケールの投入は、 ＦｅＯ＋ Ｃ−） Ｆｅ ＋ ＣＯ↑ ２ ＦｅＯ＋ Ｃ→２ Ｆｅ ＋ ＣＯ２↑の反応によ
り、さらには石灰石の投入又は吹込みによっては の反応を生じてこれらのＣＯまたはＣＯ２ガスの発生が
プロパンの分解による水素ガスを希釈し鋼浴からの放出
を促進する。

純酸素底吹き吹錬につき上述したと同じ条件でたとえば
鉄鉱石を１トン／分で投入すると、水素濃度は となり、焼石灰の吹込みをしないときについてさきに計
算した７、４％と比べてさえも水素濃度の低下は２２％
にも及び、その効果は明白である。

これらの脱水素強制剤の吹錬末期における添加効果の一
例を第３図に示したように、吹止め溶鋼の水素含有量の
有効な低下をもたらし、とくに鉄鉄石、スケールおよび
石灰石の倒れについても４、０ ｋｇ／ ｃｈｔ以上８
．０ ｋｇ／ ｃｈｔに至る間に著しいことがわかる。

次にこの発明（第２発明）の実施例をのべる。

操業例 １ 装入浴鋼量：２５０．７トン 吹錬時間：ｉ５．１分送酸量 １１０４８ＯＮ”焼石灰
吹込： 鉄鉱石投入： 吹止Ｈ： 操業例 ２ 装入溶鋼量： 吹錬時間： 焼石灰吹込： （４１，８ＮＲ／ｃｈｔ ） ７．２トン（２８，７ｋｉｃｈｔ ）を吹止１９、８
Ｎｒｒ？／ｃｈｔ前までに吹込８．３トン（３３，１ｋ
ｇ／ｃｈｔ ）を吹止１０、２ Ｎｍ／ｃｈｔ前までに
投入 ３．７ｐｐｍ ２５０．８１−ン １５．３分 送酸量 １０５６ＯＮ？７１”（４２，Ｉ
Ｎｒｒｌ／ｃｈｔ ） ９．１トンをすべて２０．９ Ｎｒｔ？／ｃｈｔまで（
吹止め２１．２Ｎｍ’／ｃｈｔ前）に吹込み 鉄鉱石投入：総量５，０トン（１９，９ｋｉｃｈｔ ）
のうち、３．Ｏトノ（１２，０ｋｉｃｈｔ ）は吹止め
１７．７Ｎ袷’ｃｈｔ前までに投入、 ２．０トン（７，９ｋｙ／ｃｈｔ ）は吹止め３．８
Ｎｒｒｌ／ｃｈ を前〜０．６Ｎｍ’／ｃｈｔ前の間に
投入 吹止Ｈ：３．Ｏｐｙｍ 操業例 ３ 装入溶鋼量：２３９．６トン 吹錬時間：１５．０分送酸量 １０４１０４０ＯＮ ３
．４ＮｒｒＶＣｈｔ ） 焼石灰吹込：８０トンすべて吹止め１９．６Ｎｍ’／ｃ
ｈｔまでに吹込み 鉄鉱石投入：４．４１−ン（１８，４ｋｇ／ｃｈｔ ）
のうち、３０、トン（１２，５ｋｇ／ｃｈｔ ）は吹止
め１４．５ Ｎｒｒｌ／ｃｈｔまでに投入、 １．４トン（５，８１ｙ／ｃｈ ｔ ）は吹止め３．６
ＮｒｒＶｃｈｔ前に投入 吹止Ｈ：２．４ｐｐｍ 操業例 ４ 装入溶鋼量：２５３．Ｏｈン 吹錬時間：１５．８分 送酸量 １１２１ＯＮｍ’（４
４，３Ｎホｃｈｔ ） 焼石灰吹込：９．８１−ン（３８，７ｋｇ／ｃｈｔ ）
を吹止め２０．２ Ｎｒｎ’１ｃｈｔ前までに吹込み鉄
鉱石投入：３．０１−ン（１１，９ｋｙｃｈｔ ）を吹
止め１５、９ Ｎｍ３／ ｃｈ を前までに投入石灰石
吹込：１．６トン（６，３ｋｇ／ｃｈｔ ）を吹止め１
、５Ｎｒｒｔｌｃｈｔ前〜吹止までの間に吹込み吹止Ｈ
：２．５ｐ戸 操業例 ５ 装入溶鋼量：２５１．３１−ン 吹錬時間：１５．６分送酸量 １１０５３ＯＮ”（４１
，９Ｎｍ’／ｃｈｔ ） 焼石灰吹込：８．６トン（３４，２輸にｈｔ）を吹止め
１８．３ Ｎｍ１ｃｈｔ前までに吹込 鉄鉱石投入：４．２トノ（ｔ ６．７ｋｇ／ｃｈｔ ）
を吹止め１３．３ Ｎ？ｒＶｃｈｔ前までに投入 スケール投入：１．５１−ン（６，０ｋｇ／ｃｈｔ ）
を吹止め１．５ Ｎｒｔ？ｌｃｈ を前に投入 吹止Ｈ：２．９ｐＩ）ｍ はじめにのべたように純酸素底吹き転炉で得られる溶製
鋼すなわちＱ−ＢＯＰ鋼は、水素濃度がかなり高く、こ
のため一般に低水素であることが要求される鋼種にあっ
ては、その吹止め濃度を高目にして吹止め、かつ引続い
て高価なＡｒガスをあらためて吹込むことによるような
附加的な脱水素処理を行ったり、あるいは圧延工程にお
いてとくに徐冷を行って水素を逃すことが必要であり、
これらは何れもコストの上昇ならびに生産性の低下を招
き、望ましくなかったのに反して、この発明では上記の
ようにして特別な副原料ないしはガスの類を使用するこ
となく、また余分な処理を要せずに、そして圧延工程に
おける何らの生産性阻害を伴うことなく、ＬＤ転炉並み
に水素濃度が充分に低い鋼の、純酸素底吹き転炉による
溶製を可能ならしめ得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は吹錬途次における溶鋼Ｈ濃度の変化のありさま
を示す線図、第２図ａ、ｂは焼石灰投入の時期的制限が
もたらす吹止めＨ分布をあられした比較図表、第３図は
鉄鉱石、スケールおよび石灰石の吹錬末期における投入
又は吹込み量と吹止めＨとの関係を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 純酸素底吹き転炉による低水素鋼の吹錬に際し、吹
   錬中の鋼浴内へ添加される含水性フラックス成分の吹込
   みを、該転炉の吹止めに至る間に溶鋼単位重量当りの送
   酸量で少くとも５Ｎｍ’／ｃｈｔが残されているまでの
   間に終了させることを特徴とする純酸素底吹き転炉にお
   ける低水素鋼溶製法。 ２ 純酸素底吹き転炉による低水素鋼の吹錬に際し、吹
   錬中の鋼浴内へ添加される含水フラックス取分の吹込み
   を、該転炉の吹止めに至る間に溶鋼単位重量当り送酸量
   で少くとも５Ｎｍ″／ｃｈｔが残されているまでの間に
   終了させ、この終了以降に、鉄鉱石、スケールおよび石
   灰石のうら一種又は二種以上を、４１ｑ／ ｃｈｔ以上
   投入または吹込みすることを特徴とする純酸素底吹き転
   炉における低水素鋼溶製法。