JP2000119730A - 溶鋼の減圧精錬方法 - Google Patents
溶鋼の減圧精錬方法Info
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- JP2000119730A JP2000119730A JP10286893A JP28689398A JP2000119730A JP 2000119730 A JP2000119730 A JP 2000119730A JP 10286893 A JP10286893 A JP 10286893A JP 28689398 A JP28689398 A JP 28689398A JP 2000119730 A JP2000119730 A JP 2000119730A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 短時間で容易に溶鋼への加窒素を行い、溶鋼
の温度低下や耐火物の損耗等を抑制した溶鋼の減圧精錬
方法を提供する。 【解決手段】 一本の浸漬管１３を取鍋１１内の溶鋼１
２に浸漬して、取鍋１１の底部１８から不活性ガスを吹
き込みながら行う溶鋼１２の脱炭と脱ガス工程の少なく
とも一部で、窒素含有ガスを吹き込んで、溶鋼１２の攪
拌を行いながら溶鋼１２の窒素濃度を高める。
の温度低下や耐火物の損耗等を抑制した溶鋼の減圧精錬
方法を提供する。 【解決手段】 一本の浸漬管１３を取鍋１１内の溶鋼１
２に浸漬して、取鍋１１の底部１８から不活性ガスを吹
き込みながら行う溶鋼１２の脱炭と脱ガス工程の少なく
とも一部で、窒素含有ガスを吹き込んで、溶鋼１２の攪
拌を行いながら溶鋼１２の窒素濃度を高める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、脱炭及び脱ガス等
の減圧精錬の際に溶鋼に加窒素を行う溶鋼の減圧精錬方
法に関する。
の減圧精錬の際に溶鋼に加窒素を行う溶鋼の減圧精錬方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶鋼を鋳造して得られた鋳片の表層ある
いは内層に発生する欠陥を防止したり、加工性等の材質
特性を高めるために、ＲＨやＤＨあるいはＶＯＤ等の真
空（減圧）を利用した溶鋼の脱炭や脱ガス等の精錬が行
われている。しかし、これ等の減圧精錬では、溶鋼の脱
炭や脱ガスを主体に行うことから、鋳片の材質特性に影
響を与える窒素を適正な濃度に調整することが困難であ
った。従って、減圧精錬を行って、溶鋼の窒素濃度を所
定の値にする方法として、例えば、特開平７−２４２９
２７号公報では、減圧精錬の真空度を変更して溶鋼の窒
素濃度を一旦目標値よりも低くなるように脱窒した後、
窒素含有合金を添加して目標の窒素濃度にする溶鋼の窒
素濃度調整方法が提案されている。また、特開昭５６−
２５９１９号公報では、転炉から溶鋼を取鍋に出鋼し
て、この取鍋内の溶鋼を高真空度に減圧して脱水素、脱
酸素精錬を行って後、真空度を低真空（大気に近くなる
方）にし、真空容器内を窒素雰囲気に調整して、溶鋼を
窒素ガスと接触させて窒素濃度を高める所謂加窒素を行
う精錬方法が提案されている。これ等の精錬は、溶鋼を
減圧精錬することにより、溶鋼の脱ガスを行うことがで
きるので、過剰な水素や酸素等に起因する溶鋼の品質低
下を同時に満足できる利点がある。
いは内層に発生する欠陥を防止したり、加工性等の材質
特性を高めるために、ＲＨやＤＨあるいはＶＯＤ等の真
空（減圧）を利用した溶鋼の脱炭や脱ガス等の精錬が行
われている。しかし、これ等の減圧精錬では、溶鋼の脱
炭や脱ガスを主体に行うことから、鋳片の材質特性に影
響を与える窒素を適正な濃度に調整することが困難であ
った。従って、減圧精錬を行って、溶鋼の窒素濃度を所
定の値にする方法として、例えば、特開平７−２４２９
２７号公報では、減圧精錬の真空度を変更して溶鋼の窒
素濃度を一旦目標値よりも低くなるように脱窒した後、
窒素含有合金を添加して目標の窒素濃度にする溶鋼の窒
素濃度調整方法が提案されている。また、特開昭５６−
２５９１９号公報では、転炉から溶鋼を取鍋に出鋼し
て、この取鍋内の溶鋼を高真空度に減圧して脱水素、脱
酸素精錬を行って後、真空度を低真空（大気に近くなる
方）にし、真空容器内を窒素雰囲気に調整して、溶鋼を
窒素ガスと接触させて窒素濃度を高める所謂加窒素を行
う精錬方法が提案されている。これ等の精錬は、溶鋼を
減圧精錬することにより、溶鋼の脱ガスを行うことがで
きるので、過剰な水素や酸素等に起因する溶鋼の品質低
下を同時に満足できる利点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
７−２４２９２７号公報では、溶鋼中に含有されている
窒素を目標値よりも低くなるように脱窒（窒素を除く）
するので、高真空度にする必要があり、エゼクターに供
給する蒸気や電力等の消費が増大する。また、脱窒及び
窒素含有合金の添加やその混合に要する時間が長くな
り、溶鋼の温度が低下して鋳造時のノズル詰まりや鋳造
の中断等の操業トラブル、歩留りの低下を招いたり、時
間の延長に伴う耐火物等の損耗が生じる。更に、窒素含
有合金を添加するために、合金鉄類のコストが上昇する
等の問題がある。一方、特開昭５６−２５９１９号公報
では、溶鋼の脱水素、脱酸素等の脱ガス精錬を終了した
あとに真空容器内の窒素雰囲気を高めて加窒を行うこと
から、溶鋼の窒素濃度を高める（加窒素）のに時間を要
し、時間が経過することによって溶鋼の温度が低下す
る。また、一旦、脱ガス精錬により溶鋼中の窒素が脱窒
素された溶鋼に、再度加窒素を行うことから、加窒素の
絶対濃度が大きくなり、窒素濃度の目標値が狭い溶鋼の
場合は、その目標値内に的中させることが困難である等
の問題がある。
７−２４２９２７号公報では、溶鋼中に含有されている
窒素を目標値よりも低くなるように脱窒（窒素を除く）
するので、高真空度にする必要があり、エゼクターに供
給する蒸気や電力等の消費が増大する。また、脱窒及び
窒素含有合金の添加やその混合に要する時間が長くな
り、溶鋼の温度が低下して鋳造時のノズル詰まりや鋳造
の中断等の操業トラブル、歩留りの低下を招いたり、時
間の延長に伴う耐火物等の損耗が生じる。更に、窒素含
有合金を添加するために、合金鉄類のコストが上昇する
等の問題がある。一方、特開昭５６−２５９１９号公報
では、溶鋼の脱水素、脱酸素等の脱ガス精錬を終了した
あとに真空容器内の窒素雰囲気を高めて加窒を行うこと
から、溶鋼の窒素濃度を高める（加窒素）のに時間を要
し、時間が経過することによって溶鋼の温度が低下す
る。また、一旦、脱ガス精錬により溶鋼中の窒素が脱窒
素された溶鋼に、再度加窒素を行うことから、加窒素の
絶対濃度が大きくなり、窒素濃度の目標値が狭い溶鋼の
場合は、その目標値内に的中させることが困難である等
の問題がある。
【０００４】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、短時間で容易に加窒素し、溶鋼の温度低下や耐火物
の損耗等を抑制した溶鋼の減圧精錬方法を提供すること
を目的とする。
で、短時間で容易に加窒素し、溶鋼の温度低下や耐火物
の損耗等を抑制した溶鋼の減圧精錬方法を提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明の
溶鋼の減圧精錬方法は、一本の浸漬管を取鍋内の溶鋼に
浸漬して、前記取鍋の底部から不活性ガスを吹き込みな
がら行う前記溶鋼の脱炭と脱ガス工程の少なくとも一部
で窒素含有ガスを吹き込んで、前記溶鋼の攪拌を行いな
がら該溶鋼の窒素濃度を高める。この方法により、溶鋼
の強い攪拌を行い脱炭や脱ガスを行いながら溶鋼中の窒
素濃度を高めることができる。
溶鋼の減圧精錬方法は、一本の浸漬管を取鍋内の溶鋼に
浸漬して、前記取鍋の底部から不活性ガスを吹き込みな
がら行う前記溶鋼の脱炭と脱ガス工程の少なくとも一部
で窒素含有ガスを吹き込んで、前記溶鋼の攪拌を行いな
がら該溶鋼の窒素濃度を高める。この方法により、溶鋼
の強い攪拌を行い脱炭や脱ガスを行いながら溶鋼中の窒
素濃度を高めることができる。
【０００６】ここで、前記溶鋼の脱炭精錬中に窒素含有
ガスを吹き込んでも良い。この窒素含有ガスの吹き込み
によって、溶鋼の攪拌を強めながらガスによる溶鋼表面
のＣＯ分圧を低下させて脱炭を促進し、同時に溶鋼への
加窒素を行なって窒素濃度を高めることができる。
ガスを吹き込んでも良い。この窒素含有ガスの吹き込み
によって、溶鋼の攪拌を強めながらガスによる溶鋼表面
のＣＯ分圧を低下させて脱炭を促進し、同時に溶鋼への
加窒素を行なって窒素濃度を高めることができる。
【０００７】更に、前記取鍋の底部から窒素含有ガスを
吹き込む際に、前記浸漬管内の真空度を低真空度に調整
することが好ましい。これにより、加窒素により高めら
れた溶鋼中の窒素が減圧雰囲気により脱窒されるのを防
止でき、窒素含有ガス中の窒素の溶鋼への歩留りを高く
できる。
吹き込む際に、前記浸漬管内の真空度を低真空度に調整
することが好ましい。これにより、加窒素により高めら
れた溶鋼中の窒素が減圧雰囲気により脱窒されるのを防
止でき、窒素含有ガス中の窒素の溶鋼への歩留りを高く
できる。
【０００８】また、前記浸漬管の浸漬部が取鍋内の溶鋼
の全表面積に対して０．１５〜０．６５の内表面積を有
することが好ましい。ここで、浸漬管内の溶鋼への浸漬
部の内表面積が取鍋内の溶鋼の全表面積に対して０．１
５未満では、溶鋼の脱炭や脱ガスの効率が低下して精錬
時間の延長を招く。一方、浸漬管内の溶鋼への浸漬部の
内表面積が取鍋内の溶鋼の全表面積に対して０．６５を
超えると、溶鋼の循環速度が速くなり加窒が悪くなると
共に、サンプリング等が困難となり操業に支障を生じ
る。この理由から浸漬管内の溶鋼への浸漬部の内表面積
が取鍋内の溶鋼の全表面積に対して０．２〜０．６にす
るとより好ましい結果が得られる。
の全表面積に対して０．１５〜０．６５の内表面積を有
することが好ましい。ここで、浸漬管内の溶鋼への浸漬
部の内表面積が取鍋内の溶鋼の全表面積に対して０．１
５未満では、溶鋼の脱炭や脱ガスの効率が低下して精錬
時間の延長を招く。一方、浸漬管内の溶鋼への浸漬部の
内表面積が取鍋内の溶鋼の全表面積に対して０．６５を
超えると、溶鋼の循環速度が速くなり加窒が悪くなると
共に、サンプリング等が困難となり操業に支障を生じ
る。この理由から浸漬管内の溶鋼への浸漬部の内表面積
が取鍋内の溶鋼の全表面積に対して０．２〜０．６にす
るとより好ましい結果が得られる。
【０００９】
【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。図１は本発明の一実施の形態に係る
溶鋼の減圧精錬方法に適用する減圧精錬装置の正断面図
である。まず、本発明の一実施の形態に係る溶鋼の減圧
精錬方法に用いる減圧精錬装置１０は、鋼製で図示しな
い耐火物を内張りした取鍋１１と、取鍋１１内の溶鋼１
２に浸漬する浸漬管１３及び真空槽１４と、浸漬管１３
及び真空槽１４の内部を排気して減圧するためのエゼク
ターに連接した排気ダクト１５と、浸漬管１３内に合金
鉄等を添加するための貯蔵ホッパー１６、添加シュート
１７を備えている。更に、取鍋１１の底部１８には、取
鍋１１内に不活性ガスの一例であるアルゴンガスを吹き
込むためのポーラスプラグ１９を設けており、吹き込ま
れたアルゴンガスが矢印で示す溶鋼１２の流れを形成す
ることにより攪拌を行う。このポーラスプラグ１９に
は、アルゴンガスを供給するための配管２０とその開閉
及び流量を調整する弁２１と、同様に窒素含有ガスの一
例である窒素ガスを供給するための配管２２とその開閉
及び流量を調整する弁２３を設けている。なお、１２ａ
は浸漬管１３内の溶鋼面（湯面）であり、１３ａと１４
ａは浸漬管１３と、浸漬管１３に真空槽１４をボルト・
ナット等の締結手段により接合するためのフランジであ
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。図１は本発明の一実施の形態に係る
溶鋼の減圧精錬方法に適用する減圧精錬装置の正断面図
である。まず、本発明の一実施の形態に係る溶鋼の減圧
精錬方法に用いる減圧精錬装置１０は、鋼製で図示しな
い耐火物を内張りした取鍋１１と、取鍋１１内の溶鋼１
２に浸漬する浸漬管１３及び真空槽１４と、浸漬管１３
及び真空槽１４の内部を排気して減圧するためのエゼク
ターに連接した排気ダクト１５と、浸漬管１３内に合金
鉄等を添加するための貯蔵ホッパー１６、添加シュート
１７を備えている。更に、取鍋１１の底部１８には、取
鍋１１内に不活性ガスの一例であるアルゴンガスを吹き
込むためのポーラスプラグ１９を設けており、吹き込ま
れたアルゴンガスが矢印で示す溶鋼１２の流れを形成す
ることにより攪拌を行う。このポーラスプラグ１９に
は、アルゴンガスを供給するための配管２０とその開閉
及び流量を調整する弁２１と、同様に窒素含有ガスの一
例である窒素ガスを供給するための配管２２とその開閉
及び流量を調整する弁２３を設けている。なお、１２ａ
は浸漬管１３内の溶鋼面（湯面）であり、１３ａと１４
ａは浸漬管１３と、浸漬管１３に真空槽１４をボルト・
ナット等の締結手段により接合するためのフランジであ
る。
【００１０】次に、本発明の実施の形態に係る溶鋼の減
圧精錬方法について説明する。取鍋１１に図示しない精
錬炉の一例である転炉を用いて、炭素濃度を０．３０重
量％に脱炭精錬した１５０トンの溶鋼１２を受鋼し、ポ
ーラスプラグ１９から不活性ガスの一例であるアルゴン
ガスを溶鋼１２中に０．６〜１５ＮＬ／（分・溶鋼ト
ン）吹き込みながら、この溶鋼１２内に、浸漬管１３を
浸漬して、浸漬管１３及び真空槽１４内を０．１〜５０
ｔｏｒｒに減圧して脱炭及び脱ガス精錬を行った。ま
た、取鍋１１と浸漬管１３の条件としては、浸漬管１３
の溶鋼１２への浸漬部の内表面積Ｓ1 と取鍋１１内の溶
鋼１２の全表面積Ｓの比Ｓ1 ／Ｓが０．１５〜０．６５
となるようにした。これは、比Ｓ1 ／Ｓが０．１５より
小さいと、浸漬管１３内に吹き込むアルゴンガスにより
形成される気泡が膨張して破泡を繰り返す活性な溶鋼面
１２ａが狭くなり脱炭及び脱ガスの反応が阻害される。
一方、比Ｓ1 ／Ｓが０．６５より大きくなると、溶鋼の
循環速度が速くなり加窒が悪くなると共にサンプリング
等が困難となり操業に支障を生じるからである。この理
由から比Ｓ1 ／Ｓを０．２〜０．６にするとより好まし
い結果が得られる。そして、ポーラスプラグ１９から供
給されるアルゴンガスによって、取鍋１１内の溶鋼１２
が図１中の矢印で示す流れにより攪拌され、浸漬管１３
内の溶鋼面１２ａで膨張した気泡が破泡し、炭素と酸素
の接触を促進することにより脱炭が行われる。
圧精錬方法について説明する。取鍋１１に図示しない精
錬炉の一例である転炉を用いて、炭素濃度を０．３０重
量％に脱炭精錬した１５０トンの溶鋼１２を受鋼し、ポ
ーラスプラグ１９から不活性ガスの一例であるアルゴン
ガスを溶鋼１２中に０．６〜１５ＮＬ／（分・溶鋼ト
ン）吹き込みながら、この溶鋼１２内に、浸漬管１３を
浸漬して、浸漬管１３及び真空槽１４内を０．１〜５０
ｔｏｒｒに減圧して脱炭及び脱ガス精錬を行った。ま
た、取鍋１１と浸漬管１３の条件としては、浸漬管１３
の溶鋼１２への浸漬部の内表面積Ｓ1 と取鍋１１内の溶
鋼１２の全表面積Ｓの比Ｓ1 ／Ｓが０．１５〜０．６５
となるようにした。これは、比Ｓ1 ／Ｓが０．１５より
小さいと、浸漬管１３内に吹き込むアルゴンガスにより
形成される気泡が膨張して破泡を繰り返す活性な溶鋼面
１２ａが狭くなり脱炭及び脱ガスの反応が阻害される。
一方、比Ｓ1 ／Ｓが０．６５より大きくなると、溶鋼の
循環速度が速くなり加窒が悪くなると共にサンプリング
等が困難となり操業に支障を生じるからである。この理
由から比Ｓ1 ／Ｓを０．２〜０．６にするとより好まし
い結果が得られる。そして、ポーラスプラグ１９から供
給されるアルゴンガスによって、取鍋１１内の溶鋼１２
が図１中の矢印で示す流れにより攪拌され、浸漬管１３
内の溶鋼面１２ａで膨張した気泡が破泡し、炭素と酸素
の接触を促進することにより脱炭が行われる。
【００１１】脱炭精錬によって溶鋼１２の炭素濃度が１
０〜５０ｐｐｍに到達した時点で、浸漬管１３及び真空
槽１４内を２〜１００ｔｏｒｒの低真空度に減圧して、
取鍋１１の底部１８のポーラスプラグ１９に供給するア
ルゴンガスの配管２０の弁２１を閉めて、配管２２の弁
２３を開くことにより窒素含有ガスの一例である窒素ガ
スを０．６〜１５ＮＬ／（分・溶鋼トン）供給しなが
ら、引き続き脱炭精錬を行う。この炭素濃度が５０ｐｐ
ｍを超えると吹き込んだ窒素が脱炭反応によって生成し
たＣＯガスの放出に伴って脱窒され溶鋼１２への窒素の
歩留りが低下する。一方、炭素濃度が１０ｐｐｍ未満で
は、溶鋼１２の脱炭を行う際の真空度が高真空になり、
同様に溶鋼１２への窒素の歩留りが低下する。そして、
溶鋼１２の脱炭を促進しながら窒素濃度を４０〜６０ｐ
ｐｍに高めることができる。更に、炭素濃度が１０ｐｐ
ｍ以下の所定の炭素濃度に到達したら脱炭精錬を終了
し、水素や酸素等を除く脱ガス精錬を行う。この脱ガス
精錬は、前記の脱炭精錬を終了した際の溶鋼１２の窒素
濃度が目標値より低いか、あるいは窒素濃度を高くした
い場合は、窒素ガスあるいは窒素ガスにアルゴンガスを
混合して溶鋼１２中に吹き込んで、溶鋼１２中の窒素濃
度を高めることができる。脱ガス精錬を終了したら溶鋼
１２の窒素濃度を測定して、目標値との差から溶鋼１２
への歩留りを考慮して、窒素ガスをポーラスプラグ１９
から供給して、攪拌を行いながら目標値になるように溶
鋼１２へ加窒素を行う。このように、溶鋼１２の窒素濃
度を最初に高めておき、目標値に対して不足する量を最
後に微調整することができるので、目標値の狭い範囲に
正確に的中させることが可能になる。
０〜５０ｐｐｍに到達した時点で、浸漬管１３及び真空
槽１４内を２〜１００ｔｏｒｒの低真空度に減圧して、
取鍋１１の底部１８のポーラスプラグ１９に供給するア
ルゴンガスの配管２０の弁２１を閉めて、配管２２の弁
２３を開くことにより窒素含有ガスの一例である窒素ガ
スを０．６〜１５ＮＬ／（分・溶鋼トン）供給しなが
ら、引き続き脱炭精錬を行う。この炭素濃度が５０ｐｐ
ｍを超えると吹き込んだ窒素が脱炭反応によって生成し
たＣＯガスの放出に伴って脱窒され溶鋼１２への窒素の
歩留りが低下する。一方、炭素濃度が１０ｐｐｍ未満で
は、溶鋼１２の脱炭を行う際の真空度が高真空になり、
同様に溶鋼１２への窒素の歩留りが低下する。そして、
溶鋼１２の脱炭を促進しながら窒素濃度を４０〜６０ｐ
ｐｍに高めることができる。更に、炭素濃度が１０ｐｐ
ｍ以下の所定の炭素濃度に到達したら脱炭精錬を終了
し、水素や酸素等を除く脱ガス精錬を行う。この脱ガス
精錬は、前記の脱炭精錬を終了した際の溶鋼１２の窒素
濃度が目標値より低いか、あるいは窒素濃度を高くした
い場合は、窒素ガスあるいは窒素ガスにアルゴンガスを
混合して溶鋼１２中に吹き込んで、溶鋼１２中の窒素濃
度を高めることができる。脱ガス精錬を終了したら溶鋼
１２の窒素濃度を測定して、目標値との差から溶鋼１２
への歩留りを考慮して、窒素ガスをポーラスプラグ１９
から供給して、攪拌を行いながら目標値になるように溶
鋼１２へ加窒素を行う。このように、溶鋼１２の窒素濃
度を最初に高めておき、目標値に対して不足する量を最
後に微調整することができるので、目標値の狭い範囲に
正確に的中させることが可能になる。
【００１２】また、溶鋼１２に加窒素を行う場合の歩留
りは、溶鋼１２の温度及び浸漬管１３及び真空槽１４内
の真空度を考慮する必要があり、窒素濃度（Ｎ）から必
要な窒素ガス量を下記の式から求めて吹き込むことによ
り精度良く添加できる。 Ｎ＝ｋ・Ｐ1/2 ｌｏｇｋ＝−（５１８／Ｔ）−１．０６３ ここで、Ｎは溶鋼中の窒素濃度（重量％）、Ｔは絶対温
度（Ｋ）、Ｐは真空度（ｔｏｒｒ）、ｋは絶対温度Ｔに
より決まる定数を表す。なお、真空度Ｐと溶鋼面１２ａ
の窒素分圧ＰＮ2 （ａｔｏｍ）は、溶鋼面１２ａが全て
窒素ガスに覆われているので、Ｐ＝ＰＮ2 とした。ま
た、脱炭精錬の際に、窒素ガスをポーラスプラグ１９か
ら吹き込んでも十分に溶鋼１２の脱炭を行うことができ
るので、高価なアルゴンガスの使用を節約することがで
きる。
りは、溶鋼１２の温度及び浸漬管１３及び真空槽１４内
の真空度を考慮する必要があり、窒素濃度（Ｎ）から必
要な窒素ガス量を下記の式から求めて吹き込むことによ
り精度良く添加できる。 Ｎ＝ｋ・Ｐ1/2 ｌｏｇｋ＝−（５１８／Ｔ）−１．０６３ ここで、Ｎは溶鋼中の窒素濃度（重量％）、Ｔは絶対温
度（Ｋ）、Ｐは真空度（ｔｏｒｒ）、ｋは絶対温度Ｔに
より決まる定数を表す。なお、真空度Ｐと溶鋼面１２ａ
の窒素分圧ＰＮ2 （ａｔｏｍ）は、溶鋼面１２ａが全て
窒素ガスに覆われているので、Ｐ＝ＰＮ2 とした。ま
た、脱炭精錬の際に、窒素ガスをポーラスプラグ１９か
ら吹き込んでも十分に溶鋼１２の脱炭を行うことができ
るので、高価なアルゴンガスの使用を節約することがで
きる。
【００１３】
【実施例】次に、本発明の実施の形態に係る溶鋼の減圧
精錬方法の実施例について説明する。転炉を用いて、炭
素濃度を０．３０重量％に脱炭精錬した１５０トンの溶
鋼を取鍋に受鋼し、底部のポーラスプラグからアルゴン
ガスを溶鋼中に５ＮＬ／（分・溶鋼トン）吹き込みなが
ら、この溶鋼内に、浸漬部の内表面積が取鍋内の溶鋼の
全表面積に対して０．３０の浸漬管を浸漬して、浸漬管
内を１ｔｏｒｒに減圧して脱炭精錬を行った。表１に示
すように、実施例１では、脱炭精錬によって溶鋼の炭素
濃度が１０ｐｐｍに到達した時点で、真空度を６ｔｏｒ
ｒに減圧して脱ガス精錬を行う際に、ポーラスプラグか
ら５ＮＬ／（分・溶鋼トン）の窒素ガスを供給して攪拌
を行いながら精錬終了時の目標値の４０ｐｐｍになるよ
うに加窒素を行なった場合であり、精錬終了時の実窒素
濃度を目標値に近い４２ｐｐｍに短時間で加窒素する
（○）ことができ、溶鋼の温度低下量も小さく（○）、
耐火物の損耗量も抑制（○）され、総合評価は優れた
（○）結果となった。
精錬方法の実施例について説明する。転炉を用いて、炭
素濃度を０．３０重量％に脱炭精錬した１５０トンの溶
鋼を取鍋に受鋼し、底部のポーラスプラグからアルゴン
ガスを溶鋼中に５ＮＬ／（分・溶鋼トン）吹き込みなが
ら、この溶鋼内に、浸漬部の内表面積が取鍋内の溶鋼の
全表面積に対して０．３０の浸漬管を浸漬して、浸漬管
内を１ｔｏｒｒに減圧して脱炭精錬を行った。表１に示
すように、実施例１では、脱炭精錬によって溶鋼の炭素
濃度が１０ｐｐｍに到達した時点で、真空度を６ｔｏｒ
ｒに減圧して脱ガス精錬を行う際に、ポーラスプラグか
ら５ＮＬ／（分・溶鋼トン）の窒素ガスを供給して攪拌
を行いながら精錬終了時の目標値の４０ｐｐｍになるよ
うに加窒素を行なった場合であり、精錬終了時の実窒素
濃度を目標値に近い４２ｐｐｍに短時間で加窒素する
（○）ことができ、溶鋼の温度低下量も小さく（○）、
耐火物の損耗量も抑制（○）され、総合評価は優れた
（○）結果となった。
【００１４】
【表１】
【００１５】これに対して、比較例では、溶鋼の炭素濃
度が０．３０重量％の溶鋼を用いて、浸漬管内を５ｔｏ
ｒｒの高真空度に減圧して、ポーラスプラグから４ＮＬ
／（分・溶鋼トン）のアルゴンガスを供給しながら脱炭
精錬を行なった。そして、溶鋼の窒素濃度を測定して、
目標値との差である２５ｐｐｍを合金鉄により加窒素を
行なった。その結果、精錬終了時の目標窒素濃度４０ｐ
ｐｍに対して実窒素濃度が４５ｐｐｍに大きく外れて
（×）加窒素に時間を要し、溶鋼の温度低下量が大きく
（×）、耐火物の損耗量も多く（×）、総合評価は悪い
（×）結果となった。
度が０．３０重量％の溶鋼を用いて、浸漬管内を５ｔｏ
ｒｒの高真空度に減圧して、ポーラスプラグから４ＮＬ
／（分・溶鋼トン）のアルゴンガスを供給しながら脱炭
精錬を行なった。そして、溶鋼の窒素濃度を測定して、
目標値との差である２５ｐｐｍを合金鉄により加窒素を
行なった。その結果、精錬終了時の目標窒素濃度４０ｐ
ｐｍに対して実窒素濃度が４５ｐｐｍに大きく外れて
（×）加窒素に時間を要し、溶鋼の温度低下量が大きく
（×）、耐火物の損耗量も多く（×）、総合評価は悪い
（×）結果となった。
【００１６】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明はこのような実施の形態に限定されるものでな
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、溶鋼中の窒素濃度を高める際に、
脱炭あるいは脱ガス工程の全ての期間、又は、脱ガス工
程の末期等に窒素ガスや窒素を混合したガスをポーラス
プラグから吹き込むことができる。また、窒素ガスや窒
素を混合したガスを吹き込む方法については、前記のポ
ーラスプラグの他にＪランス等を用いても良く、浸漬管
の下部から吹き込むことにより十分に溶鋼を攪拌するこ
とができれば良い。
本発明はこのような実施の形態に限定されるものでな
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、溶鋼中の窒素濃度を高める際に、
脱炭あるいは脱ガス工程の全ての期間、又は、脱ガス工
程の末期等に窒素ガスや窒素を混合したガスをポーラス
プラグから吹き込むことができる。また、窒素ガスや窒
素を混合したガスを吹き込む方法については、前記のポ
ーラスプラグの他にＪランス等を用いても良く、浸漬管
の下部から吹き込むことにより十分に溶鋼を攪拌するこ
とができれば良い。
【００１７】
【発明の効果】請求項１〜４記載の溶鋼の減圧精錬方法
は、一本の浸漬管を取鍋内の溶鋼に浸漬して、取鍋の底
部から不活性ガスを吹き込みながら行う溶鋼の脱炭と脱
ガス工程の少なくとも一部で窒素含有ガスを吹き込ん
で、溶鋼の攪拌を行いながら溶鋼の窒素濃度を高めるの
で、短時間で容易に加窒素し、溶鋼の温度低下や耐火物
の損耗等を抑制することができる。
は、一本の浸漬管を取鍋内の溶鋼に浸漬して、取鍋の底
部から不活性ガスを吹き込みながら行う溶鋼の脱炭と脱
ガス工程の少なくとも一部で窒素含有ガスを吹き込ん
で、溶鋼の攪拌を行いながら溶鋼の窒素濃度を高めるの
で、短時間で容易に加窒素し、溶鋼の温度低下や耐火物
の損耗等を抑制することができる。
【００１８】特に、請求項２記載の溶鋼の減圧精錬方法
は、溶鋼の脱炭精錬中に窒素含有ガスを吹き込むので、
溶鋼の脱炭を損なうことなく溶鋼中の窒素濃度を高める
ことができる。
は、溶鋼の脱炭精錬中に窒素含有ガスを吹き込むので、
溶鋼の脱炭を損なうことなく溶鋼中の窒素濃度を高める
ことができる。
【００１９】請求項３記載の溶鋼の減圧精錬方法は、取
鍋の底部から窒素含有ガスを吹き込む際に、浸漬管内の
真空度を低真空度に調整するので、溶鋼への加窒素の歩
留りが良くなり、より狭い範囲に窒素濃度を的中するこ
とができる。
鍋の底部から窒素含有ガスを吹き込む際に、浸漬管内の
真空度を低真空度に調整するので、溶鋼への加窒素の歩
留りが良くなり、より狭い範囲に窒素濃度を的中するこ
とができる。
【００２０】請求項４記載の溶鋼の減圧精錬方法は、前
記浸漬管の浸漬部が取鍋内の溶鋼の全表面積に対して
０．１５〜０．６５の内表面積を有するので、溶鋼の攪
拌を良好にして、脱炭及び溶鋼への加窒素を効率良く行
うことができる。
記浸漬管の浸漬部が取鍋内の溶鋼の全表面積に対して
０．１５〜０．６５の内表面積を有するので、溶鋼の攪
拌を良好にして、脱炭及び溶鋼への加窒素を効率良く行
うことができる。
【図１】本発明の一実施の形態に係る溶鋼の減圧精錬方
法に適用する減圧精錬装置の正断面図である。
法に適用する減圧精錬装置の正断面図である。
１０ 減圧精錬装置 １１ 取鍋 １２ 溶鋼 １２ａ 溶鋼面 １３ 浸漬管 １３ａ フラン
ジ １４ 真空槽 １４ａ フラン
ジ １５ 排気ダクト １６ 貯蔵ホッ
パー １７ 添加シュート １８ 底部 １９ ポーラスプラグ ２０ 配管 ２１ 弁 ２２ 配管 ２３ 弁
ジ １４ 真空槽 １４ａ フラン
ジ １５ 排気ダクト １６ 貯蔵ホッ
パー １７ 添加シュート １８ 底部 １９ ポーラスプラグ ２０ 配管 ２１ 弁 ２２ 配管 ２３ 弁
Claims (4)
- 【請求項１】 一本の浸漬管を取鍋内の溶鋼に浸漬し
て、前記取鍋の底部から不活性ガスを吹き込みながら行
う前記溶鋼の脱炭と脱ガス工程の少なくとも一部で窒素
含有ガスを吹き込んで、前記溶鋼の攪拌を行いながら該
溶鋼の窒素濃度を高めることを特徴とする溶鋼の減圧精
錬方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の溶鋼の減圧精錬方法にお
いて、前記溶鋼の脱炭精錬中に前記窒素含有ガスを吹き
込む溶鋼の減圧精錬方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の溶鋼の減圧精錬方
法において、前記取鍋の底部から前記窒素含有ガスを吹
き込む際に、前記浸漬管内の真空度を低真空度に調整す
る溶鋼の減圧精錬方法。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶
鋼の減圧精錬方法において、前記浸漬管の浸漬部が前記
取鍋内の溶鋼の全表面積に対して０．１５〜０．６５の
内表面積を有する溶鋼の減圧精錬方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10286893A JP2000119730A (ja) | 1998-10-08 | 1998-10-08 | 溶鋼の減圧精錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10286893A JP2000119730A (ja) | 1998-10-08 | 1998-10-08 | 溶鋼の減圧精錬方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000119730A true JP2000119730A (ja) | 2000-04-25 |
Family
ID=17710370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10286893A Withdrawn JP2000119730A (ja) | 1998-10-08 | 1998-10-08 | 溶鋼の減圧精錬方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000119730A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103205531A (zh) * | 2013-03-26 | 2013-07-17 | 鞍钢股份有限公司 | 一种钢包自动增氮装置及方法 |
| JP2013224461A (ja) * | 2012-04-20 | 2013-10-31 | Kobe Steel Ltd | 真空脱ガス処理方法 |
| CN109439848A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-03-08 | 中冶京诚工程技术有限公司 | 一种铁水包、铁合金真空精炼系统及方法 |
| CN111961790A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-11-20 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种含氮非含硫钢种氮成分控制方法 |
-
1998
- 1998-10-08 JP JP10286893A patent/JP2000119730A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013224461A (ja) * | 2012-04-20 | 2013-10-31 | Kobe Steel Ltd | 真空脱ガス処理方法 |
| CN103205531A (zh) * | 2013-03-26 | 2013-07-17 | 鞍钢股份有限公司 | 一种钢包自动增氮装置及方法 |
| CN109439848A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-03-08 | 中冶京诚工程技术有限公司 | 一种铁水包、铁合金真空精炼系统及方法 |
| CN109439848B (zh) * | 2018-12-20 | 2023-08-11 | 中冶京诚工程技术有限公司 | 一种铁水包、铁合金真空精炼系统及方法 |
| CN111961790A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-11-20 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种含氮非含硫钢种氮成分控制方法 |
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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