JP2000169909A - 高生産性真空精錬方法 - Google Patents
高生産性真空精錬方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 短時間で、効率的で安定的な脱ガス処理を実
施することを可能とする高生産性真空精錬方法を提供す
るものである。 【解決手段】 直胴型大径浸漬槽１を取鍋２内溶鋼に浸
漬し、直胴型大径浸漬槽１内を真空に排気すると共に、
取鍋２の底部より不活性ガスを供給する真空精錬方法に
おいて、該溶鋼にＡｌを添加し、上吹きランス５より酸
素を吹きつけるＡｌ酸化処理を実施し、引き続き、真空
脱ガス処理へと移行し、該真空脱ガス処理における処理
開始から３分間の真空度低下速度ＶＰを０. １〜０. ６
とする。
施することを可能とする高生産性真空精錬方法を提供す
るものである。 【解決手段】 直胴型大径浸漬槽１を取鍋２内溶鋼に浸
漬し、直胴型大径浸漬槽１内を真空に排気すると共に、
取鍋２の底部より不活性ガスを供給する真空精錬方法に
おいて、該溶鋼にＡｌを添加し、上吹きランス５より酸
素を吹きつけるＡｌ酸化処理を実施し、引き続き、真空
脱ガス処理へと移行し、該真空脱ガス処理における処理
開始から３分間の真空度低下速度ＶＰを０. １〜０. ６
とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は溶鋼の真空精錬にお
いて、短時間での効率的な脱ガス処理を可能とする真空
精錬方法に関する。
いて、短時間での効率的な脱ガス処理を可能とする真空
精錬方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶鋼の真空脱炭反応は、炭素濃度が時間
に対してほぼ直線的に低下し、脱炭速度が炭素濃度に依
らずに一定な第１期と、脱炭速度が炭素濃度に依存して
低下する第２期とに分けられるが、真空精錬処理の生産
性を上げるには、第１期の処理時間を短縮することが効
果的である。第１期の脱炭速度は新日鉄技報、第３５１
巻（１９９４年発行、１５ページ以降）に開示されてい
るように、真空排気速度、環流速度、溶鋼中酸素濃度に
依存している。脱炭反応は（４) 式で示される。 Ｃ＋Ｏ→ＣＯ ・・・（４） また、溶鋼中の炭素濃度［％Ｃ] と酸素濃度［％Ｏ] と
により決定されるＣＯ分圧ＰCOは、平衡定数をＬ（ｌｏ
ｇＬ）とすると（５) 式で示される。 ＰCO＝Ｌ×［％Ｃ］×［％Ｏ］ ・・・（５） さらに、ＣＯガス気泡発生の駆動力である過飽和度ＰS
は、真空度をＰとすると（６) 式で記述される。 ＰS ＝ＰCO−Ｐ ・・・（６） 真空排気速度を上げることは真空度Ｐと（５) 式で計算
されるＣＯ分圧ＰCOとの差である過飽和度ＰS を増加さ
せることである。また、環流速度を増加させることは真
空反応域へのＣの供給を促進し（４）式の左辺の［％
Ｃ］を上げることであり、溶鋼中酸素濃度を上げること
は（４）式の左辺の［％Ｏ］を上げることに対応してい
る。これは、（５) 式で規定されるＣＯ分圧ＰCOを上げ
ることに対応し、この場合も過飽和度ＰS を増加させる
ことになる。つまり、いずれの要因も過飽和度ＰS を増
加させることになるが、この場合、ＣＯ気泡が発生する
核が少ない場合には、発生するＣＯ気泡が粗大なものと
なるため自由表面で破泡する時に激しいスプラッシュの
発生を伴い操業に多大なる支障を生じる。
に対してほぼ直線的に低下し、脱炭速度が炭素濃度に依
らずに一定な第１期と、脱炭速度が炭素濃度に依存して
低下する第２期とに分けられるが、真空精錬処理の生産
性を上げるには、第１期の処理時間を短縮することが効
果的である。第１期の脱炭速度は新日鉄技報、第３５１
巻（１９９４年発行、１５ページ以降）に開示されてい
るように、真空排気速度、環流速度、溶鋼中酸素濃度に
依存している。脱炭反応は（４) 式で示される。 Ｃ＋Ｏ→ＣＯ ・・・（４） また、溶鋼中の炭素濃度［％Ｃ] と酸素濃度［％Ｏ] と
により決定されるＣＯ分圧ＰCOは、平衡定数をＬ（ｌｏ
ｇＬ）とすると（５) 式で示される。 ＰCO＝Ｌ×［％Ｃ］×［％Ｏ］ ・・・（５） さらに、ＣＯガス気泡発生の駆動力である過飽和度ＰS
は、真空度をＰとすると（６) 式で記述される。 ＰS ＝ＰCO−Ｐ ・・・（６） 真空排気速度を上げることは真空度Ｐと（５) 式で計算
されるＣＯ分圧ＰCOとの差である過飽和度ＰS を増加さ
せることである。また、環流速度を増加させることは真
空反応域へのＣの供給を促進し（４）式の左辺の［％
Ｃ］を上げることであり、溶鋼中酸素濃度を上げること
は（４）式の左辺の［％Ｏ］を上げることに対応してい
る。これは、（５) 式で規定されるＣＯ分圧ＰCOを上げ
ることに対応し、この場合も過飽和度ＰS を増加させる
ことになる。つまり、いずれの要因も過飽和度ＰS を増
加させることになるが、この場合、ＣＯ気泡が発生する
核が少ない場合には、発生するＣＯ気泡が粗大なものと
なるため自由表面で破泡する時に激しいスプラッシュの
発生を伴い操業に多大なる支障を生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これに対して、特開平
６−２４０３３９号公報には、上吹きによりＣＯ発生の
核となる酸化物を分散させるという方法が開示されてい
る。しかし、取鍋脱ガスの場合には溶鋼表面と取鍋壁上
端との間隔（フリーボード）が小さいので、排気速度を
増加させられないため生産性が上げられず、また、ＲＨ
の場合は、溶鋼を循環させるために高真空が必須とな
り、吹き付けられた酸化物は真空槽外に直ちに流出する
ことから効果が出ないという問題があった。さらに真空
排気中に上吹きで吹きつけた場合には、排ガス流に粉体
が吸引されるため粉体の溶鋼に対する歩留りが悪くなる
という問題があった。また、本発明者らは、すでに極低
炭素鋼を効率的に溶製する方法として、特開平６−１１
６６２４号に、直胴型大径浸漬槽を取鍋内溶鋼に浸漬
し、該浸漬槽内部を減圧する真空精錬方法を開示した。
しかし、この精錬方法では、第１期の脱炭速度を向上さ
せるためのＣＯ気泡核の生成に関する条件は何ら開示さ
れてなく、効率的な脱ガス等の処理を実施するには充分
ではなかった。
６−２４０３３９号公報には、上吹きによりＣＯ発生の
核となる酸化物を分散させるという方法が開示されてい
る。しかし、取鍋脱ガスの場合には溶鋼表面と取鍋壁上
端との間隔（フリーボード）が小さいので、排気速度を
増加させられないため生産性が上げられず、また、ＲＨ
の場合は、溶鋼を循環させるために高真空が必須とな
り、吹き付けられた酸化物は真空槽外に直ちに流出する
ことから効果が出ないという問題があった。さらに真空
排気中に上吹きで吹きつけた場合には、排ガス流に粉体
が吸引されるため粉体の溶鋼に対する歩留りが悪くなる
という問題があった。また、本発明者らは、すでに極低
炭素鋼を効率的に溶製する方法として、特開平６−１１
６６２４号に、直胴型大径浸漬槽を取鍋内溶鋼に浸漬
し、該浸漬槽内部を減圧する真空精錬方法を開示した。
しかし、この精錬方法では、第１期の脱炭速度を向上さ
せるためのＣＯ気泡核の生成に関する条件は何ら開示さ
れてなく、効率的な脱ガス等の処理を実施するには充分
ではなかった。
【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、効率的且つ安定的に脱ガス処理を行うこ
とができる高生産性真空を可能とする高生産性真空精錬
方法を提供するものである。
で、短時間で、効率的且つ安定的に脱ガス処理を行うこ
とができる高生産性真空を可能とする高生産性真空精錬
方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明の
高生産性真空精錬方法は、直胴型大径浸漬槽を取鍋内溶
鋼に浸漬し、該浸漬槽内を真空に排気すると共に、前記
取鍋の底部より不活性ガスを供給する真空精錬方法にお
いて、前記溶鋼にＡｌを添加し、上吹きランスより酸素
を吹きつけるＡｌ酸化処理を実施し、引き続き、真空脱
ガス処理へと移行し、該真空脱ガス処理における処理開
始から３分間の（１）式で求められる真空度低下速度Ｖ
Ｐを０．１〜０．６とする。 ＶＰ＝ｌｏｇ（Ｐ1 ／Ｐ2 ）／ｔｐ ・・・ (１) ここで、Ｐ1 は処理開始時の真空度（Ｔｏｒｒ）、Ｐ2
は処理開始から３分時点の真空度（Ｔｏｒｒ）であり、
ｔｐ＝３（分) である。
高生産性真空精錬方法は、直胴型大径浸漬槽を取鍋内溶
鋼に浸漬し、該浸漬槽内を真空に排気すると共に、前記
取鍋の底部より不活性ガスを供給する真空精錬方法にお
いて、前記溶鋼にＡｌを添加し、上吹きランスより酸素
を吹きつけるＡｌ酸化処理を実施し、引き続き、真空脱
ガス処理へと移行し、該真空脱ガス処理における処理開
始から３分間の（１）式で求められる真空度低下速度Ｖ
Ｐを０．１〜０．６とする。 ＶＰ＝ｌｏｇ（Ｐ1 ／Ｐ2 ）／ｔｐ ・・・ (１) ここで、Ｐ1 は処理開始時の真空度（Ｔｏｒｒ）、Ｐ2
は処理開始から３分時点の真空度（Ｔｏｒｒ）であり、
ｔｐ＝３（分) である。
【０００６】ここで、前記Ａｌ酸化処理における真空度
を１００〜３００Ｔｏｒｒ、Ａｌ原単位Ｗ（ｋｇ／ｔｏ
ｎ）と酸素原単位Ｓ（Ｎｍ3 ／ｔｏｎ）の比であるＷ／
Ｓを１. ７〜１. ３とすることができる。なおｍ3は立
方メ−トルを示す。
を１００〜３００Ｔｏｒｒ、Ａｌ原単位Ｗ（ｋｇ／ｔｏ
ｎ）と酸素原単位Ｓ（Ｎｍ3 ／ｔｏｎ）の比であるＷ／
Ｓを１. ７〜１. ３とすることができる。なおｍ3は立
方メ−トルを示す。
【０００７】さらに、前記真空脱ガス処理における処理
開始時の炭素濃度を［％Ｃ］、溶解酸素濃度を［％
Ｏ］、温度をＴ（Ｋ）として、（２）及び（３）式で計
算されるＣＯ分圧ＰCOを３００〜６００とすることがで
きる。 ＰCO＝［％Ｃ］×［％Ｏ］×Ｌ×７６０ ・・・（２） ｌｏｇＬ＝１１６０／Ｔ＋２. ００３ ・・・（３） 尚、ｌｏｇＬはＰCOの絶対温度Ｔにおける平衡定数を表
す。
開始時の炭素濃度を［％Ｃ］、溶解酸素濃度を［％
Ｏ］、温度をＴ（Ｋ）として、（２）及び（３）式で計
算されるＣＯ分圧ＰCOを３００〜６００とすることがで
きる。 ＰCO＝［％Ｃ］×［％Ｏ］×Ｌ×７６０ ・・・（２） ｌｏｇＬ＝１１６０／Ｔ＋２. ００３ ・・・（３） 尚、ｌｏｇＬはＰCOの絶対温度Ｔにおける平衡定数を表
す。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明者らは、大径浸漬槽方式の
場合には低真空でも環流ができるため、酸化物を分散さ
せることでＣＯ気泡の発生核を多くすることが可能とな
り、処理中のスプラッシュを少なくした上での高生産性
処理が実現できることを見い出したものである。また、
酸化物の供給方法としては真空脱ガス処理に先立ち、該
溶鋼にＡｌを添加し、上吹きランスより酸素を吹きつけ
るＡｌ酸化処理で実施することが最も効果的であること
を見い出した。この処理により微細なアルミナ粒子が生
成し、有効なＣＯ気泡の核として作用させることができ
る。アルミナを粉体として供給した場合には、供給過程
や溶鋼表面での凝集が避けられないのに対して、Ａｌ酸
化処理により生成させた場合には、底吹きされた気泡の
溶鋼表面での破泡によって生成される気泡活性面という
激しい乱流場で上吹き酸素と反応して生成されるため、
極めて微細な酸化物粒子が生成される。
場合には低真空でも環流ができるため、酸化物を分散さ
せることでＣＯ気泡の発生核を多くすることが可能とな
り、処理中のスプラッシュを少なくした上での高生産性
処理が実現できることを見い出したものである。また、
酸化物の供給方法としては真空脱ガス処理に先立ち、該
溶鋼にＡｌを添加し、上吹きランスより酸素を吹きつけ
るＡｌ酸化処理で実施することが最も効果的であること
を見い出した。この処理により微細なアルミナ粒子が生
成し、有効なＣＯ気泡の核として作用させることができ
る。アルミナを粉体として供給した場合には、供給過程
や溶鋼表面での凝集が避けられないのに対して、Ａｌ酸
化処理により生成させた場合には、底吹きされた気泡の
溶鋼表面での破泡によって生成される気泡活性面という
激しい乱流場で上吹き酸素と反応して生成されるため、
極めて微細な酸化物粒子が生成される。
【０００９】本発明は前記の条件を満たすものであり、
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る高生産
性真空精錬方法を適用する真空精錬装置は、直胴型大径
浸漬槽１を取鍋２内溶鋼に浸漬し、該直胴型大径浸漬槽
１内を真空に排気すると共に、取鍋２の底部のポーラス
プラグ３より不活性ガスを供給する。この真空精錬方法
において、真空脱ガス処理に先立ち、該溶鋼にＡｌを添
加し、上吹きランス５より酸素を吹きつけるＡｌ酸化処
理を実施し、引き続き、真空脱ガス処理へと移行し、該
真空脱ガス処理における処理開始から３分間の（１）式
で求めた真空度低下速度ＶＰを０. １〜０. ６とするこ
とにある。 ＶＰ＝ｌｏｇ（Ｐ1 ／Ｐ2 ）／ｔｐ ・・・ （１) なお、Ｐ1 は処理開始時の真空度（Ｔｏｒｒ）、Ｐ2 は
処理開始から３分時点の真空度（Ｔｏｒｒ）であり、ｔ
ｐ＝３（分) である。
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る高生産
性真空精錬方法を適用する真空精錬装置は、直胴型大径
浸漬槽１を取鍋２内溶鋼に浸漬し、該直胴型大径浸漬槽
１内を真空に排気すると共に、取鍋２の底部のポーラス
プラグ３より不活性ガスを供給する。この真空精錬方法
において、真空脱ガス処理に先立ち、該溶鋼にＡｌを添
加し、上吹きランス５より酸素を吹きつけるＡｌ酸化処
理を実施し、引き続き、真空脱ガス処理へと移行し、該
真空脱ガス処理における処理開始から３分間の（１）式
で求めた真空度低下速度ＶＰを０. １〜０. ６とするこ
とにある。 ＶＰ＝ｌｏｇ（Ｐ1 ／Ｐ2 ）／ｔｐ ・・・ （１) なお、Ｐ1 は処理開始時の真空度（Ｔｏｒｒ）、Ｐ2 は
処理開始から３分時点の真空度（Ｔｏｒｒ）であり、ｔ
ｐ＝３（分) である。
【００１０】ここで、Ａｌ酸化処理を実施するには、微
細なアルミナ粒を生成させるために、広い気泡活性面６
で上吹き酸素と溶鋼中Ａｌが反応する形態をとる必要が
あるため、直胴型大径浸漬槽１を取鍋２内溶鋼に浸漬
し、直胴型大径浸漬槽１内を真空に排気すると共に、取
鍋２の底部より不活性ガスを供給する真空精錬方法を用
いることが必須となる。また、酸化物としては高融点で
矩形であるアルミナが核発生サイトとして最も有効であ
るため、Ａｌを添加し、上吹きランス５より酸素を吹き
つける処理が必須となる。特に、酸素は気泡活性面６に
上吹きすることで始めて微細化が可能となる。さらに、
該真空脱ガス処理における処理開始から３分間の真空度
低下速度ＶＰを０. １〜０. ６とした理由は、０. ６よ
りも真空度低下速度ＶＰ（排気速度）が速い場合にはＡ
ｌ酸化処理で生成した微細な酸化物粒子では核が不十分
なため気泡が大きくなりすぎてスプラッシュが激しく、
０. １よりも小さい場合には脱炭速度が遅く生産性が上
がらないためである。
細なアルミナ粒を生成させるために、広い気泡活性面６
で上吹き酸素と溶鋼中Ａｌが反応する形態をとる必要が
あるため、直胴型大径浸漬槽１を取鍋２内溶鋼に浸漬
し、直胴型大径浸漬槽１内を真空に排気すると共に、取
鍋２の底部より不活性ガスを供給する真空精錬方法を用
いることが必須となる。また、酸化物としては高融点で
矩形であるアルミナが核発生サイトとして最も有効であ
るため、Ａｌを添加し、上吹きランス５より酸素を吹き
つける処理が必須となる。特に、酸素は気泡活性面６に
上吹きすることで始めて微細化が可能となる。さらに、
該真空脱ガス処理における処理開始から３分間の真空度
低下速度ＶＰを０. １〜０. ６とした理由は、０. ６よ
りも真空度低下速度ＶＰ（排気速度）が速い場合にはＡ
ｌ酸化処理で生成した微細な酸化物粒子では核が不十分
なため気泡が大きくなりすぎてスプラッシュが激しく、
０. １よりも小さい場合には脱炭速度が遅く生産性が上
がらないためである。
【００１１】また、Ａｌ酸化処理における最適条件とし
ては、真空度を１００〜３００Ｔｏｒｒ、Ａｌ原単位Ｗ
（ｋｇ／ｔｏｎ）と酸素原単位Ｓ（Ｎｍ3 ／ｔｏｎ）の
比であるＷ／Ｓを１. ７〜１. ３とすることにあり、い
ずれもアルミナを微細に分散させるための条件である。
真空度は底吹きされた気泡の溶鋼表面での破泡時の気泡
サイズを決定するものであり、３００Ｔｏｒｒよりも低
真空度の場合には気泡が小さすぎて気泡活性面での乱流
度が小さいため酸化物の微細化効果が小さく、１００Ｔ
ｏｒｒよりも高真空度の場合には、気泡が大きすぎるた
めスプラッシュが多く、処理前で炭素濃度の高い地金が
直胴型大径浸漬槽壁面に付着するため、真空脱ガス処理
で再溶解して脱炭を阻害する。Ｗ／Ｓが１．７よりも大
きい場合には、Ａｌが酸素よりも多すぎるため、酸素と
反応できないＡｌが耐火物と反応し、Ａｌ２Ｏ３−Ｍｇ
Ｏの如き化合物を生成する。この場合には、生成する酸
化物が核発生に有効である高融点で矩形のアルミナでは
なくなるため脱炭速度が低下する。さらに、真空脱ガス
処理開始時の酸素濃度が低下するため、さらに脱炭速度
が小さくなる。Ｗ／Ｓが１．３よりも小さい場合には、
Ａｌが酸素よりも少なすぎるため、Ａｌと反応できない
酸素が鉄の酸化に消費され多量のＦｅＯを生成する。こ
の場合にも、生成する酸化物が核発生に有効である高融
点で矩形のアルミナではなくなるため脱炭速度が低下す
る。また、真空脱ガス処理開始時の酸素濃度が増加する
ため脱炭時に激しいスプラッシュを発生する。図２及び
表１に実験結果を示すが、真空度が１００〜３００Ｔｏ
ｒｒの範囲外では、いずれも、（７）式で求める第１期
の脱炭速度定数Ｋが低下している。 Ｋ＝ｌｎ（［％Ｃ］1 ／［％Ｃ］2 ）／ｔ ・・・ （７） ここで［％Ｃ］1 は真空脱ガス処理開始時の炭素濃度、
［％Ｃ］2 は処理開始から１０分後の炭素濃度、ｔは時
間でありｔ＝１０である。
ては、真空度を１００〜３００Ｔｏｒｒ、Ａｌ原単位Ｗ
（ｋｇ／ｔｏｎ）と酸素原単位Ｓ（Ｎｍ3 ／ｔｏｎ）の
比であるＷ／Ｓを１. ７〜１. ３とすることにあり、い
ずれもアルミナを微細に分散させるための条件である。
真空度は底吹きされた気泡の溶鋼表面での破泡時の気泡
サイズを決定するものであり、３００Ｔｏｒｒよりも低
真空度の場合には気泡が小さすぎて気泡活性面での乱流
度が小さいため酸化物の微細化効果が小さく、１００Ｔ
ｏｒｒよりも高真空度の場合には、気泡が大きすぎるた
めスプラッシュが多く、処理前で炭素濃度の高い地金が
直胴型大径浸漬槽壁面に付着するため、真空脱ガス処理
で再溶解して脱炭を阻害する。Ｗ／Ｓが１．７よりも大
きい場合には、Ａｌが酸素よりも多すぎるため、酸素と
反応できないＡｌが耐火物と反応し、Ａｌ２Ｏ３−Ｍｇ
Ｏの如き化合物を生成する。この場合には、生成する酸
化物が核発生に有効である高融点で矩形のアルミナでは
なくなるため脱炭速度が低下する。さらに、真空脱ガス
処理開始時の酸素濃度が低下するため、さらに脱炭速度
が小さくなる。Ｗ／Ｓが１．３よりも小さい場合には、
Ａｌが酸素よりも少なすぎるため、Ａｌと反応できない
酸素が鉄の酸化に消費され多量のＦｅＯを生成する。こ
の場合にも、生成する酸化物が核発生に有効である高融
点で矩形のアルミナではなくなるため脱炭速度が低下す
る。また、真空脱ガス処理開始時の酸素濃度が増加する
ため脱炭時に激しいスプラッシュを発生する。図２及び
表１に実験結果を示すが、真空度が１００〜３００Ｔｏ
ｒｒの範囲外では、いずれも、（７）式で求める第１期
の脱炭速度定数Ｋが低下している。 Ｋ＝ｌｎ（［％Ｃ］1 ／［％Ｃ］2 ）／ｔ ・・・ （７） ここで［％Ｃ］1 は真空脱ガス処理開始時の炭素濃度、
［％Ｃ］2 は処理開始から１０分後の炭素濃度、ｔは時
間でありｔ＝１０である。
【００１２】
【表１】
【００１３】次に真空脱ガス処理における最適な処理条
件としては、真空脱ガス処理における処理開始時の炭素
濃度を［％Ｃ］、溶解酸素濃度を［％Ｏ］、温度をＴ
（Ｋ）として（２) 及び（３）式で計算されるＣＯ分圧
ＰCOを３００〜６００としたが、ＰCOが６００よりも高
い場合にはＰCOが大きくなるため過飽和度ＰS が過大と
なり気泡が粗大化しスプラッシュが激しく、３００より
も小さい場合には過飽和度ＰS が小さすぎるため脱炭速
度が遅く生産性が上がらない。
件としては、真空脱ガス処理における処理開始時の炭素
濃度を［％Ｃ］、溶解酸素濃度を［％Ｏ］、温度をＴ
（Ｋ）として（２) 及び（３）式で計算されるＣＯ分圧
ＰCOを３００〜６００としたが、ＰCOが６００よりも高
い場合にはＰCOが大きくなるため過飽和度ＰS が過大と
なり気泡が粗大化しスプラッシュが激しく、３００より
も小さい場合には過飽和度ＰS が小さすぎるため脱炭速
度が遅く生産性が上がらない。
【００１４】
【実施例】実施例は以下の条件で実施した。溶鋼重量Ｗ
が３５０ｔｏｎ、取鍋内直径が４ｍ、浸漬槽内直径が２
ｍの装置を用い、底吹きガスはＡｒとし、取鍋炉底に設
置したポーラスプラグから４００〜１５００（ＮＬ／ｍ
ｉｎ）吹き込んだ。取鍋内の炭素が４００ｐｐｍ、酸素
が５５０ｐｐｍの溶鋼に浸漬槽を浸漬し、真空度を２５
０ＴｏｒｒとしてＡｌを０. ７１５ｋｇ／溶鋼／ｔｏｎ
添加し、上吹きランスより酸素を３３００Ｎｍ3 ／Ｈｒ
の速度で３分間吹き付けた。酸素原単位は０. ４７Ｎｍ
3 ／ｔｏｎでＷ／Ｓは１. ５２であった。その後、真空
脱ガス処理を約２０分間実施した。真空脱ガス処理にお
いては、初期３分間の真空度低下速度は０. ３５であ
り、処理開始時の炭素濃度は４００ｐｐｍ、溶解酸素濃
度は３７５ｐｐｍ、温度は１８２３Ｋであり、ＰCOは４
９５であった。２０分の処理で炭素は６ｐｐｍへと低下
し、スプラッシュの飛散は軽微であった。
が３５０ｔｏｎ、取鍋内直径が４ｍ、浸漬槽内直径が２
ｍの装置を用い、底吹きガスはＡｒとし、取鍋炉底に設
置したポーラスプラグから４００〜１５００（ＮＬ／ｍ
ｉｎ）吹き込んだ。取鍋内の炭素が４００ｐｐｍ、酸素
が５５０ｐｐｍの溶鋼に浸漬槽を浸漬し、真空度を２５
０ＴｏｒｒとしてＡｌを０. ７１５ｋｇ／溶鋼／ｔｏｎ
添加し、上吹きランスより酸素を３３００Ｎｍ3 ／Ｈｒ
の速度で３分間吹き付けた。酸素原単位は０. ４７Ｎｍ
3 ／ｔｏｎでＷ／Ｓは１. ５２であった。その後、真空
脱ガス処理を約２０分間実施した。真空脱ガス処理にお
いては、初期３分間の真空度低下速度は０. ３５であ
り、処理開始時の炭素濃度は４００ｐｐｍ、溶解酸素濃
度は３７５ｐｐｍ、温度は１８２３Ｋであり、ＰCOは４
９５であった。２０分の処理で炭素は６ｐｐｍへと低下
し、スプラッシュの飛散は軽微であった。
【００１５】比較例は実施例と同一の装置で実施した。
取鍋内の炭素が４００ｐｐｍ、酸素が５５０ｐｐｍの溶
鋼に浸漬槽を浸漬し、真空度を５５０ＴｏｒｒとしてＡ
ｌを1.２５ｋｇ／溶鋼／ｔｏｎ添加し、上吹きランスよ
り酸素を３３００Ｎｍ3 ／Ｈｒの速度で３分間吹き付け
た。酸素原単位は０. ４７Ｎｍ3 ／ｔｏｎでＷ／Ｓは
２. ６５であった。その後、真空脱ガス処理を約２０分
間実施した。真空脱ガス処理においては、初期３分間の
真空度低下速度は０. ３５であり、処理開始時の炭素濃
度は４００ｐｐｍ、溶解酸素濃度は１７５ｐｐｍ、温度
は１８５０Ｋであり、ＰCOは２２６であった。２０分の
処理で炭素は２６ｐｐｍまでしか低下しなかった。
取鍋内の炭素が４００ｐｐｍ、酸素が５５０ｐｐｍの溶
鋼に浸漬槽を浸漬し、真空度を５５０ＴｏｒｒとしてＡ
ｌを1.２５ｋｇ／溶鋼／ｔｏｎ添加し、上吹きランスよ
り酸素を３３００Ｎｍ3 ／Ｈｒの速度で３分間吹き付け
た。酸素原単位は０. ４７Ｎｍ3 ／ｔｏｎでＷ／Ｓは
２. ６５であった。その後、真空脱ガス処理を約２０分
間実施した。真空脱ガス処理においては、初期３分間の
真空度低下速度は０. ３５であり、処理開始時の炭素濃
度は４００ｐｐｍ、溶解酸素濃度は１７５ｐｐｍ、温度
は１８５０Ｋであり、ＰCOは２２６であった。２０分の
処理で炭素は２６ｐｐｍまでしか低下しなかった。
【００１６】
【発明の効果】請求項１〜３記載の高生産性真空精錬方
法において、スプラッシュ等の発生を抑制して精錬を安
定させると共に、極低炭素濃度域まで短時間で、効率的
で安定的な脱ガス処理を実施することが可能となった。
特に請求項２記載の高生産性真空精錬方法は、真空度を
１００〜３００Ｔｏｒｒで、Ｗ／Ｓを１．７〜１．３に
しているので、生成する酸化物を微細化でき効率よく脱
炭できる。請求項３記載の高生産性真空精錬方法は、Ｐ
COを３００〜６００にしているので、よりスプラッシュ
の発生を抑制しながら効率よく脱炭を行うことができ
る。
法において、スプラッシュ等の発生を抑制して精錬を安
定させると共に、極低炭素濃度域まで短時間で、効率的
で安定的な脱ガス処理を実施することが可能となった。
特に請求項２記載の高生産性真空精錬方法は、真空度を
１００〜３００Ｔｏｒｒで、Ｗ／Ｓを１．７〜１．３に
しているので、生成する酸化物を微細化でき効率よく脱
炭できる。請求項３記載の高生産性真空精錬方法は、Ｐ
COを３００〜６００にしているので、よりスプラッシュ
の発生を抑制しながら効率よく脱炭を行うことができ
る。
【図１】本発明の一実施の形態に係る高生産性真空精錬
方法に用いる真空精錬装置の垂直断面を示した模式図で
ある。
方法に用いる真空精錬装置の垂直断面を示した模式図で
ある。
【図２】Ａｌ酸化処理の真空度と、真空脱ガス処理での
脱炭速度定数Ｋとの関係を示すグラフである。
脱炭速度定数Ｋとの関係を示すグラフである。
１ 直胴型大径浸漬槽 ２ 取鍋 ３ ポーラスプラグ ４ 気泡 ５ 上吹きランス ６ 気泡活性面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K013 CA01 CA04 CA11 CA12 CA15 CE02 CE09 CF13 DA03 DA05 DA08 DA12 EA19 FA02 FA03 FA04
Claims (3)
- 【請求項１】 直胴型大径浸漬槽を取鍋内溶鋼に浸漬
し、該浸漬槽内を真空に排気すると共に、前記取鍋の底
部より不活性ガスを供給する真空精錬方法において、前
記溶鋼にＡｌを添加し、上吹きランスより酸素を吹きつ
けるＡｌ酸化処理を実施し、引き続き、真空脱ガス処理
へと移行し、該真空脱ガス処理における処理開始から３
分間の（１）式で求められる真空度低下速度ＶＰを０．
１〜０．６とすることを特徴とする高生産性真空精錬方
法。 ＶＰ＝ｌｏｇ（Ｐ1 ／Ｐ2 ）／ｔｐ ・・・ (１) ここで、Ｐ1 は処理開始時の真空度（Ｔｏｒｒ）、Ｐ2
は処理開始から３分時点の真空度（Ｔｏｒｒ）であり、
ｔｐ＝３（分) である。 - 【請求項２】 請求項１記載の高生産性真空精錬方法に
おいて、前記Ａｌ酸化処理における真空度を１００〜３
００Ｔｏｒｒ、Ａｌ原単位Ｗ（ｋｇ／ｔｏｎ）と酸素原
単位Ｓ（Ｎｍ3 ／t ）の比であるＷ／Ｓを１. ７〜１.
３とする高生産性真空精錬方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の高生産性真空精錬
方法において、前記真空脱ガス処理における処理開始時
の炭素濃度を［％Ｃ］、溶解酸素濃度を［％Ｏ］、温度
をＴ（Ｋ）として、（２）及び（３）式で計算されるＣ
Ｏ分圧ＰCOを３００〜６００とする高生産性真空精錬方
法。 ＰCO＝［％Ｃ］×［％Ｏ］×Ｌ×７６０ ・・・（２） ｌｏｇＬ＝１１６０／Ｔ＋２. ００３ ・・・（３）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10347016A JP2000169909A (ja) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | 高生産性真空精錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10347016A JP2000169909A (ja) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | 高生産性真空精錬方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000169909A true JP2000169909A (ja) | 2000-06-20 |
Family
ID=18387357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10347016A Withdrawn JP2000169909A (ja) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | 高生産性真空精錬方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000169909A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108546799A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-09-18 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种基于直筒真空精炼装置生产超低碳钢的方法 |
-
1998
- 1998-12-07 JP JP10347016A patent/JP2000169909A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108546799A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-09-18 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种基于直筒真空精炼装置生产超低碳钢的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060207 |