JPS5856007B2 - 溶鉄の連続脱炭方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶銑、溶融合金鉄（以下総称して溶鉄と記述）
などを連続的に製鋼する方法とそのための装置に関する
。

製鋼炉の主な目的は溶湯中のＰ、Ｓ等の不純物を除去し
、Ｃを適当なレベルに調整することである。

従来の製鋼炉は転炉、電炉などを用いた、いわゆるバッ
チ処理型のものが主流を占めているが、最近バッチ型の
欠点を改めた各種の連続製鋼炉が提案されている。

精錬容器の一端から溶湯を装入し、他端から処理溶湯を
排出する連続型の製鋼炉はバッチ型の製鋼炉に比して、 （［）精錬容器内の溶湯の深さを浅くして、溶湯とスラ
グとの接触を充分に行わせることにより脱Ｐ、脱Ｓが効
率よく進む。

（１１）容器の下部より溶湯を、上部よりスラグを連続
的に流出せしめることにより自動的に且つ歩留低下を抑
えて両者の分離が可能となる。

（Ｎｉ） 密閉型の容器を採用することが容易なので
熱効率が高く、且つ廃ガス、粉塵などの回収が完全に出
来る。

（ＩＶ） 溶湯の装入、運搬などのクレーンが不要で
ある等の種々のメリットがある。

以上の如きメリットを追求して、これまで種々の連続製
鋼法の開発が試みられて来たが、企業規模での実生産に
おいて連続製鋼法の採用は今だ例を見ていない。

実用化を阻害している最大の原因は、連続流に対する精
錬精度が充分でないこと、および多様をきわめる成品ロ
ットへの対応機能の欠如にある。

すなわち、各成品ロットにおいて要求される成品成分に
対して、精度の高い精錬を施す技術が確立されていない
ことがその原因と考えられる。

本発明はこれら従来の連続製鋼法の欠点を解決し、成品
ロットの成分、量に対応した安定した分級操作を与える
ことを目的としている。

本発明者等は先にアルカリ金属を用いて溶銑なとの溶湯
を連続的に処理することにより、溶湯中の〔Ｐ〕、〔Ｓ
〕を成品の鋼に要求される（％Ｐ、１（％Ｓ）と同等レ
ベルにまで除去させ得ることを示した。

（特願昭５Ｏ−１２１６３５）。この方法はクローズド
タイプの反応容器内に溶銑を連続的に供給し、アルカリ
金属化合物フラックスを連続供給しながら酸化精錬し、
〔Ｃ〕を３．５φ前後、温度を１３５０〜１４５０°Ｃ
（Ｐ）、〔Ｓ〕含有量を成品の鋼と同等レベルまで低減
して連続的に取り出すことを特徴とする。

本発明法ならびに装置は、この方法を採用した場合に有
効である。

この処理法においては〔Ｓ１〕の大部分と（Ｍｎ）の一
部も同時に除去されるが、溶湯の（ｃ ） ＋ｉわずか
しか減少せず通常の高炉銑を使用する場合は、処理后溶
湯（Ｃ１）は通常３係以上のレベルを有している。

これを鋼にするためには成品〔Ｃ〕レベルまで脱炭し、
しかも成品ロット量を後工程へ供給する必要があるが、
連続精錬炉から排出される溶湯の排出速度はかならずし
も一定しておらず、これを同様の流れのもとで成品〔Ｃ
〕まで精度よく脱炭することは非常に困難である。

したがって本発明では以下の機構によりこの問題点を解
決した。

第１に連続精錬炉からの排出溶湯を少なくとも成品ロッ
ト重量以下を収納できる好調型脱炭炉に導き、溶湯流人
速度と、成品（％Ｃ）までの脱炭量に見合った送酸速度
で連続的に吹酸脱炭して炉内溶鋼（Ｃ）を成品（Ｃ，ル
ベルに一定保持する。

本脱炭炉の特徴は第１に収納溶鋼量が多いため連続的に
流入する溶鉄のＣ％Ｃ）、温度、流入速度が若干ばらつ
いても、炉内浴の成分、温度を大巾に変動するには至ら
ず、一定時間間隔で浴成分、温度を検出して吹酸速度、
片材投入速度をコントロールすることにより、常に一定
の成分、温度状態を保つことができることにある。

特に所期ロフト量の溶鋼を排出する直前には脱炭炉中の
浴重量は最大となり、成分、温度の変動は最少に抑える
ことができる。

第２に本脱炭炉へ供給する溶湯は（Ｐ）、〔Ｓ〕とも成
品レベルに低下しており、脱炭時にスラグ精錬を平行し
て実施する必要はない。

従って本脱炭炉内では炉壁保護ないしランス保護のため
の必要最少量のスラグのもとで、あるいはスラグ無しで
吹酸脱炭することができる。

このような条件下ではスラグ中（Ｆｅｄ）の生成に消費
される酸素が極微量であるため脱炭酸素効率が９０％以
上に安定し、しかも浴の（Ｃ）レベルが０．１０％（Ｃ
）以上あればこの効率は一定である。

従って吹酸速度を管理しておけば〔％Ｃ〕の制御性は非
常に優れている。

第３の特徴として、本脱炭炉は後述の如く間欠的に出鋼
可能な設備機能を有しており、連続給銑間欠出鋼により
連続的処理を行なう前工程と、バッチ処理を行なう後工
程とを円滑に結合する役目も果している。

さらに貯蔵能力が大きいために、連続処理工程における
事故発生時には、修復時間の間、溶湯を貯めておくバッ
ファー的役目も果し得る。

第４の特徴は、出鋼溶湯を直接秤量することにより製出
鋼量の精度の高い管理が可能となることで、バッチ型製
鋼炉に比べて良塊部留は著しく向上する。

以上の如き特徴を有する本脱炭炉の適用により精錬反応
面で優れた利点を有する連続精錬所と、成品ロット分級
工程とをスムースに結合させることが出来ると共に、現
在より著しく品質の優れた鋼を能率良く生産することが
可能となった。

以下本発明を図面について説明する。

図は最も望ましい好調型連続脱炭炉の一例を示した。

炉は横型円筒状の形状を有し、公知の傾動機構にて、回
転傾動可能である。

円筒端面回転中心軸上に連続精錬炉からの低リン、低硫
溶鉄流入口を設け。

炉回転時にも連続的に流入可能な構造としている。

円筒側面には後工程の処理状況に合わせて間欠的に出鋼
するための出鋼口を設け、また炉の上部には０２ ラン
ス装入用、冷却剤投入用、および排ガス吸引のための長
方形の切込口があって、炉の回転方向に広くなっており
、炉を傾動した場合にも連続的な０２供給と排気とが可
能の如くなっている。

炉の容量はバッファー機能と保熱効果の面から決められ
るが、少くとも１回以上のバッチ処理が可能な溶鋼量を
貯蔵出来る容量とし、その上限は炉の傾動機構や、耐火
物コスト等から制限がある。

炉の形状は必ずしも横型円筒傾動式である必要はなく１
箱状固定式とし他端部より出鋼する形式でも良いが、最
も合理的な給銑、出鋼機構を持たせるためには円筒状が
最も望ましい。

溶鉄流入口、溶鋼排出口は図面に示す如く、一つである
必要はなく、例えば受銑口を炉の両端部にもうけ、２基
の連続精錬炉よりの流入を可能とするか、或は適当な樋
を使用して流入溶湯を２分して炉の両端から装入して、
炉内溶湯成分の均一化をはかることも可能である。

炉頂部の０２ランスより一定の速度で０２ガスを供給す
るが、その量（」流入する溶鉄量と〔Ｃ〕量、および所
期の溶鋼〔Ｃ″ｌ量とによって決める。

またう７ス位置は炉内貯鋼量の増加、すなわち浴面上昇
に伴って上昇させる。

更に必要に応じて鉄鉱石または小型のスクラップ等の冷
却剤を炉頂部より添加して溶湯温度を一定に保つ。

また、炉壁の一部より不活性ガスを吹込み或は誘導攪拌
装置を用いて溶湯を攪拌し成分、温度の均一化を計るこ
とも可能である。

以上の如き本発明になる好調型脱炭炉は炉内溶鋼（Ｃ）
を成品〔％Ｃ〕レベルに保持することができるが、前工
程での連続精錬炉から供給される溶鉄（Ｃ）ないし、供
給速度が大巾に変動する場合は脱炭目標値を成品（Ｃ）
より若干高め）コ設定しておき、最終の微量脱炭は成品
ロット出鋼後脱炭機能を有す取鍋精錬炉で行なって、最
終的成分調整を施すこともできる。

このような操業形態をとれば、脱炭炉における脱炭制御
負荷が軽減され、操業は非常に安定化する利点（１ある
が、■工程増えることによるコストアップがあり、出来
るた゛け成品〔Ｃ〕に合わせて出鋼する方式をとること
が望ましい。

以下に本発明になる脱炭炉を、連続精錬炉に直結して鋼
を生産した実施例を示す。

連続精錬炉の溶銑処理能力は約５Ｔ／Ｈで、これに図面
に示した横型円筒形の脱炭炉が直結した。

炉の内面寸法は直径１．６ｍ、長さ１ｍで、最大好調能
力は４Ｔ□ｎで売子されている。

これを用いて表１に示されるｓｏ−／＝クラス高張力鋼
を溶製した結果を表２に示した。

表２の操業例は定常処理中の時間経過に伴う成分、温度
挙動を示すが、送酸速度、屑鉄投入速度ともはビ一定条
件で安定した操業が行なわれている。

炉内の脱炭反応（」極めてスムースでスプラッシュ等の
発生は皆無であり、送酸酸素効率も９０％以上であった
。

炉内溶湯は２５〜２７分毎に間欠的にＴｏｎ取鍋に出鋼
し、出鋼時に合金鉄を添加して成品取分に調整した。

本法で溶製した溶鋼は、従来の転炉鋼に比べて（０）が
低く、合金鉄歩留の著しい向上の他、材質面でも清浄度
の良い鋼が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明連続脱炭炉の切断正面図、第２図は第１
図の切断側面図である。 １・・・・・・脱炭炉体、２・・・・・・低リン、低硫
溶鉄流入口、３・・・・・・溶鋼排出口、４・・・・・
・酸素上吹ランス、５・・・・・・集塵フード、６・・
・・・・炉体回転ロール、７・・・・・・低リン、低硫
溶鉄流入樋ｌ ８・・・・・・衿却剤投入口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 連続精錬炉に溶銑を連続供給し、アルカリ化合物フ
   ラックスを連続添加して、酸化精錬を施すことにより〔
   Ｐ〕〔Ｓ〕含有量を実質的に成品鋼〔Ｐ〕〔Ｓ〕含有量
   にまで低減しつつ連続的に排出される溶鉄を少なくとも
   成品１０ツト重量以上を収納できる好調型脱炭炉に連続
   供給し、吹酸脱炭および冷渕済り投入により該炉内溶鋼
   〔φＣ〕、温度を所期値にはマ一定に保ちつ玄所定ロフ
   トを間欠的に出鋼することを特徴とする溶鉄の連続脱炭
   方法。 ２ 回転機構を有する横型円形炉体の端部側壁に溶鉄流
   入口を持ち、胴部に吹酸ランス口、集塵ダクト口、片材
   投入ロ、必要ならば造滓剤投入自を共有する長方形開口
   部を有し、開口部の長手方向を炉体の傾動方向とするこ
   とを特徴とする連続脱炭炉。