JP2001140012A - 溶鋼の真空脱炭推定方法 - Google Patents

溶鋼の真空脱炭推定方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 脱炭処理中に発生する排ガス中のＣＯ・ＣＯ
2 ・Ｏ2 ガス濃度を分析し、この値から算出した補正Ｃ
Ｏ＋ＣＯ2 ガス濃度と溶鋼中の炭素量の相関に基づい
て、溶鋼中の炭素量を推定する。 【解決手段】 真空排気系６を通過する際に十分に冷却
およびダスト除去された排ガスを導ガス管７でガス分析
系８に導入し、ＣＯ・ＣＯ2 ・Ｏ2 ガス濃度を分析す
る。ここで得られたＯ2 濃度から、真空排気系内のエア
リーク量を推定し、エアリーク量で補正したＣＯガスお
よびＣＯ2 ガス濃度を算出する。この補正ガス濃度と溶
鋼中の炭素量との相関を予め求めておき、この相関から
溶鋼中の炭素量を推定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＤＨ真空脱ガス法
・ＲＨ真空脱ガス法等に基づく溶鋼の真空脱ガス槽内に
おいて、脱ガスとともに脱炭処理を行なう際の脱炭推定
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】極低炭素鋼を溶製するためには、転炉等
で炭素濃度を０．０４％程度まで脱炭させた溶鋼を取鍋
で受鋼し、ＤＨ真空脱ガス法・ＲＨ真空脱ガス法等の真
空脱ガス槽を用いて、取鍋内の溶鋼の一部分を減圧雰囲
気中におくことで、溶鋼中の炭素量を低下させる方法が
行われている。真空脱ガス槽を用いた脱炭処理では、溶
鋼中の炭素量の把握が脱炭終点判断のみならず終点炭素
量のバラツキ低減のためにも不可欠であるため、中間試
料を採取し、その経時変化から溶鋼中の炭素量の推移を
把握する方法がとられている。
【０００３】しかしながら、中間試料を採取する方法で
は、動的に溶鋼中の炭素量を把握することができず、操
業状況によって終点炭素量にバラツキが発生する。その
ため、溶鋼中の炭素量を推定するモデルが提案されてい
る。その１つとして、脱炭処理中のＣＯガスの濃度を分
析し、予め求めたガス濃度と溶鋼中の炭素量との相関に
基づいて、精度よく溶鋼中の炭素量を動的に推定する方
法（以下、先行法１／特開平１−２２２０１８号公報）
が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
先行法１では、真空脱ガス槽から排気されたガスを槽の
直後で採取し、分析を行なっているため、排ガスは高温
・高ダストであり、分析前に大幅な冷却およびダスト除
去を行う必要がある。それで、真空排気系を通過した後
の十分に冷却およびダスト除去が行われた排ガスを用い
てガス分析を行い、先行法１のように、ＣＯガス濃度と
溶鋼中の炭素量の相関を調査したが、バラツキが生じて
しまった。
【０００５】そこで、ＣＯ2 ガスの発生も加味して、Ｃ
ＯガスとＣＯ2 ガスのガス濃度の合計と溶鋼中の炭素量
の相関（以下、比較法１という）を調査したが、わずか
にバラツキが減少するものの、実用として用いるまでに
は至らなかった。このバラツキの原因として、真空排気
系内のエアリークが無視できず、その大小でバラツキが
生じることが考えられたため、エアリーク量を加味して
ＣＯガス濃度およびＣＯ2 ガス濃度を補正することに着
目した。本発明は、このようなエアリークがある場合で
も、精度よく溶鋼中の炭素量を推定することができる方
法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、真空排気
系内を通過し、リークにより空気が混入した排ガスのガ
ス濃度を下記の（１）式の基づいて補正することで、補
正したＣＯガスとＣＯ 2 ガスのガス濃度の合計と溶鋼中
の炭素量の相関に基づいて、溶鋼中の炭素量を推定でき
るという新しい知見を得た。
【０００７】すなわち、本発明の要旨は、真空脱ガス槽
において、真空排気系を通過することで、冷却され、低
ダストとなった排ガス中のＣＯ・ＣＯ2 ・Ｏ2 ガス濃度
を分析し、下記（１）式により系内のエアリーク量を補
正したＣＯガスおよびＣＯ2ガスの濃度（以下、補正ガ
ス濃度という）から、予め求めた補正ガス濃度と溶鋼中
の炭素量との相関に基づいて、溶鋼中の炭素量を推定す
ることを特徴とした溶鋼の真空脱炭推定方法である。 補正ＣＯ＋ＣＯ2 ＝（ＣＯ＋ＣＯ2 ）／（１００−（Ｏ2 ／０．２１））× １００ …（１） ここで、ＣＯ・ＣＯ2 ・Ｏ2 は vol％
【０００８】
【発明の実施の形態】周知のように、真空脱ガス槽内に
おける脱炭反応は（２）式または（３）式で表すことが
できる。 Ｃ＋Ｏ→ＣＯ ・・・（２） Ｃ＋２Ｏ→ＣＯ2 ・・・（３） したがって、真空脱ガス槽で発生したガス中のＣＯガス
およびＣＯ2 ガスの濃度を分析すれば、脱炭反応の進行
状況を把握し、溶鋼中の炭素量を推定することが可能で
ある。また、あわせてＯ2 濃度を分析することで、この
値から排ガス中の空気含有量（エアリーク量）を推定す
ることができる。
【０００９】以下、本発明について図面（図１）に従っ
て詳細に説明する。図１はＲＨ式真空脱ガス設備に本発
明を適用した場合を示し、取鍋４内の溶鋼５中に、真空
脱ガス槽１の下部の浸漬管３を浸漬し、一方の浸漬管に
環流ガス吹き込み羽口２にて環流ガスを吹き込み、溶鋼
を吸い上げ、他方の浸漬管から戻す方式となっている。
【００１０】この真空脱ガス槽１で脱炭処理中に発生し
たＣＯガスおよびＣＯ2 ガスは、真空排気系６を通過す
る際に冷却およびダスト除去される。この冷却され低ダ
ストとなった排ガスを導ガス管７でガス分析計８に導入
し、ＣＯ・ＣＯ2 ・Ｏ2 ガス濃度を分析する。ここで分
析されたＯ2 濃度はすべて真空排気系内のエアリークに
より生じたものであると仮定して、真空排気系内のエア
リーク量を推定する。ＣＯ＋ＣＯ2 ガス濃度を、上述の
（１）式を用いて、エアリーク量を差し引いた値で補正
する（図２）。この補正したＣＯ＋ＣＯ2 ガス濃度と溶
鋼中の炭素量の相関を予め求めておき、これに基づいて
溶鋼中の炭素量を推定する。
【００１１】
【実施例】１２０トン取鍋を用いて、図１に示す真空脱
ガス槽において、真空排気系より後方にガス分析系を設
置し、先行法１と本発明の比較を行なった。図３が先行
法１の方法で提案されているＣＯガス濃度と溶鋼中の炭
素量との相関、図４が比較法１として、ＣＯガス濃度と
ＣＯ2 ガス濃度の合計と溶鋼中の炭素量の相関、図５が
本発明の方法であるエアリーク量で補正したＣＯ＋ＣＯ
2 ガス濃度と溶鋼中の炭素量との相関である。真空排気
系より後方にガス分析系を設置した場合、先行法１およ
び比較法１と比較（表１）して、本発明では溶鋼中の炭
素量の推定精度が飛躍的に向上していることが分かる。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【発明の効果】以上のように、本発明を実施することに
より、エアリークによる空気混入が懸念される、真空排
気系通過後の冷却された低ダストの排ガスを用いて溶鋼
中の炭素量を推定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるＲＨ式真空脱ガス設備の概
略図。
【図２】エアリーク量を加味した補正ガス濃度の概念
図。
【図３】先行法１の方法でもとめたＣＯガス濃度と溶鋼
中の炭素量との相関図。
【図４】比較法１の方法でもとめたＣＯ＋ＣＯ2 ガス濃
度と溶鋼中の炭素量との相関図。
【図５】本発明の方法でもとめた補正ＣＯ＋ＣＯ2 ガス
濃度と溶鋼中の炭素量との相関図。
【符号の説明】
１：真空脱ガス槽 ２：環流ガス吹き込み羽口 ３：浸漬管 ４：取鍋 ５：溶鋼 ６：真空排気系（真空ポンプ） ７：導ガス管 ８：ガス分析計

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 真空脱ガス槽において、真空排気系を通
    過することで、冷却され、低ダストとなった排ガス中の
    ＣＯ・ＣＯ2 ・Ｏ2 ガス濃度を分析し、下記（１）式に
    より系内のエアリーク量を補正したＣＯガスおよびＣＯ
    2 ガスの濃度（以下、補正ガス濃度という）から、予め
    求めた補正ガス濃度と溶鋼中の炭素量との相関に基づい
    て、溶鋼中の炭素量を推定することを特徴とした溶鋼の
    真空脱炭推定方法。 補正ＣＯ＋ＣＯ2 ＝（ＣＯ＋ＣＯ2 ）／（１００−（Ｏ2 ／０．２１））× １００ …（１） ここで、ＣＯ・ＣＯ2 ・Ｏ2 は vol％
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