JP2002285221A - 転炉精錬方法 - Google Patents
転炉精錬方法Info
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- JP2002285221A JP2002285221A JP2001089597A JP2001089597A JP2002285221A JP 2002285221 A JP2002285221 A JP 2002285221A JP 2001089597 A JP2001089597 A JP 2001089597A JP 2001089597 A JP2001089597 A JP 2001089597A JP 2002285221 A JP2002285221 A JP 2002285221A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、出鋼前における転炉内スラグの固化
を従来より安価且つ迅速に行なえる転炉精錬方法を提供
することを目的としている。 【解決手段】転炉内に保持した溶銑に酸素ガスを吹き込
み及び／又は吹きつけて溶製した溶鋼を、該転炉を傾
け、取鍋へ出鋼するに際して、出鋼直前の溶鋼に、下記
（１）式で計算される量の不活性ガスを吹込み、溶鋼及
びスラグを撹拌し、スラグを冷却、固化させる。 不活性ガス吹込み量（Ｎｍ3／ｔ）＝スラグ量（ｋｇ／
ｔ）×α（Ｎｍ3／ｋｇ） …（１） ここで、α：係数 また、前記（１）式の係数αの値を、０．０１（Ｎｍ3
／ｋｇ−スラグ量）以上とするのがよい。
を従来より安価且つ迅速に行なえる転炉精錬方法を提供
することを目的としている。 【解決手段】転炉内に保持した溶銑に酸素ガスを吹き込
み及び／又は吹きつけて溶製した溶鋼を、該転炉を傾
け、取鍋へ出鋼するに際して、出鋼直前の溶鋼に、下記
（１）式で計算される量の不活性ガスを吹込み、溶鋼及
びスラグを撹拌し、スラグを冷却、固化させる。 不活性ガス吹込み量（Ｎｍ3／ｔ）＝スラグ量（ｋｇ／
ｔ）×α（Ｎｍ3／ｋｇ） …（１） ここで、α：係数 また、前記（１）式の係数αの値を、０．０１（Ｎｍ3
／ｋｇ−スラグ量）以上とするのがよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、転炉精錬方法に係
わり、特に出鋼時に取鍋へ流入するスラグの量を従来よ
り低減する技術に関する。
わり、特に出鋼時に取鍋へ流入するスラグの量を従来よ
り低減する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】転炉精錬で形成されたスラグは、出鋼時
に転炉を傾けて取鍋へ溶鋼を注入する際に、出鋼口より
溶鋼に伴われて取鍋へ流入することが多い。この取鍋へ
流入したスラグは、連続鋳造によって鋼鋳片を製造する
際にも、該鋼鋳片にそのまま製品欠陥となる介在物とし
て混入するばかりでなく、転炉出鋼後に溶鋼の復燐源と
なる。そのため、従来は、出鋼口の近傍に各種のスラグ
・ストッパー（スラグボール、スイングアーム式、ダー
ツ式等）を設けて、取鍋へのスラグの流入を防止するよ
うにしている。ところが、かかるスラグ・ストッパーだ
けでは、スラグの流入を完全に抑えることはできない。
そこで、特開平７−３００６１０号公報、特開平７−３
００６１１号公報及び特開平７−３００６１２号公報
は、出鋼前にの転炉内にＣａＯやＭｇＯを投入して、ス
ラグを冷却、固化することを提案している。スラグが固
化して塊状になれば、前記ストッパでの堰き止め効果が
増加するからである。
に転炉を傾けて取鍋へ溶鋼を注入する際に、出鋼口より
溶鋼に伴われて取鍋へ流入することが多い。この取鍋へ
流入したスラグは、連続鋳造によって鋼鋳片を製造する
際にも、該鋼鋳片にそのまま製品欠陥となる介在物とし
て混入するばかりでなく、転炉出鋼後に溶鋼の復燐源と
なる。そのため、従来は、出鋼口の近傍に各種のスラグ
・ストッパー（スラグボール、スイングアーム式、ダー
ツ式等）を設けて、取鍋へのスラグの流入を防止するよ
うにしている。ところが、かかるスラグ・ストッパーだ
けでは、スラグの流入を完全に抑えることはできない。
そこで、特開平７−３００６１０号公報、特開平７−３
００６１１号公報及び特開平７−３００６１２号公報
は、出鋼前にの転炉内にＣａＯやＭｇＯを投入して、ス
ラグを冷却、固化することを提案している。スラグが固
化して塊状になれば、前記ストッパでの堰き止め効果が
増加するからである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
公報に記載された出鋼前の転炉内にＣａＯやＭｇＯ等の
固化剤を添加する方法は、固化剤分だけ精錬コストの上
昇になるのみならず、スラグ量が増加して、その後のス
ラグ処理を行う費用が増加したり、スラグ中に未滓化の
ＣａＯやＭｇＯが増えることによって、スラグの再利用
が困難になるというデメリットもある。そのため、転炉
精錬において、精錬コストの上昇をできるだけ小さくで
きるスラグの固化技術の出現が望まれている。
公報に記載された出鋼前の転炉内にＣａＯやＭｇＯ等の
固化剤を添加する方法は、固化剤分だけ精錬コストの上
昇になるのみならず、スラグ量が増加して、その後のス
ラグ処理を行う費用が増加したり、スラグ中に未滓化の
ＣａＯやＭｇＯが増えることによって、スラグの再利用
が困難になるというデメリットもある。そのため、転炉
精錬において、精錬コストの上昇をできるだけ小さくで
きるスラグの固化技術の出現が望まれている。
【０００４】本発明は、かかる事情に鑑み、出鋼前にお
ける転炉内スラグの固化を従来より安価且つ迅速に行な
える転炉精錬方法を提供することを目的としている。
ける転炉内スラグの固化を従来より安価且つ迅速に行な
える転炉精錬方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】発明者は、上記目的を達
成するため、ＣａＯやＭｇＯ等の固化剤を添加しないこ
とに着眼して鋭意研究を重ね、その成果を本発明に具現
化した。
成するため、ＣａＯやＭｇＯ等の固化剤を添加しないこ
とに着眼して鋭意研究を重ね、その成果を本発明に具現
化した。
【０００６】すなわち、本発明は、転炉内に保持した溶
銑に酸素ガスを吹き込み及び／又は吹きつけて溶製した
溶鋼を、該転炉を傾け、取鍋へ出鋼するに際して、出鋼
直前の溶鋼に、下記（１）式で計算される量の不活性ガ
スを吹込み、溶鋼及びスラグを撹拌し、スラグを冷却、
固化させることを特徴とする転炉精錬方法である。
銑に酸素ガスを吹き込み及び／又は吹きつけて溶製した
溶鋼を、該転炉を傾け、取鍋へ出鋼するに際して、出鋼
直前の溶鋼に、下記（１）式で計算される量の不活性ガ
スを吹込み、溶鋼及びスラグを撹拌し、スラグを冷却、
固化させることを特徴とする転炉精錬方法である。
【０００７】 不活性ガス吹込み量（Ｎｍ３／ｔ） ＝スラグ量（ｋｇ／ｔ）×α（Ｎｍ３／ｋｇ−スラグ量） …（１） ここで、α：係数 この場合、前記（１）式の係数αの値を、０．０１〜
０．１（Ｎｍ３／ｋｇ−スラグ量）とするのが良い。
０．１（Ｎｍ３／ｋｇ−スラグ量）とするのが良い。
【０００８】本発明によれば、不活性ガスで適切にスラ
グが冷却、固化して塊状物となり、出鋼口で堰き止めら
れるようになる。その結果、スラグの取鍋への流入が安
定して防止できるようになり、以後の鋳造で製造した鋼
鋳片に非金属介在物の混入が著しく低減すると共に、該
鋼鋳片を圧延した鋼板や鋼材の欠陥発生も低減する。
グが冷却、固化して塊状物となり、出鋼口で堰き止めら
れるようになる。その結果、スラグの取鍋への流入が安
定して防止できるようになり、以後の鋳造で製造した鋼
鋳片に非金属介在物の混入が著しく低減すると共に、該
鋼鋳片を圧延した鋼板や鋼材の欠陥発生も低減する。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。
実施の形態について説明する。
【００１０】本発明は、図１に示すように、転炉精錬に
おいて、精錬終了後、出鋼前に転炉内に任意の短時間だ
け不活性ガスを吹込み、溶鋼及びスラグを撹拌（リンシ
ング）することで、スラグを冷却、固化させ、出鋼する
際に溶鋼に伴われて取鍋へ流出するスラグの量を低減す
るものである。発明者は、吹き止め後の転炉内溶鋼及び
スラグ中に底吹き羽口から０．１〜１分間にわたり不活
性ガスを吹き込む（これをリンシングという）実験を行
った。その結果、不活性ガスの炉内吹込み量（リンシン
グ量）（ここではスラグ量に対する吹込み量（Ｎｍ３／
ｋｇ−スラグ）とする）と出鋼時のスラグの硬さとの間
に図７に示す関係が見出された。一般に、スラグの温度
を不活性ガスの顕熱だけで１００〜１５０℃降下させよ
うとすると、莫大な量の吹き込みが必要と考えられる。
しかしながら、この関係は、そのような量を吹き込まな
くても、攪拌によってスラグの自由表面を更新させれ
ば、放射による冷却が増大し、少ない流量でスラグを固
化できることを示している。なお、図７中のスラグ硬さ
は、出鋼時の肉眼観察でスラグの硬さを３段階（０：
軟、１：普通、２：硬）に数値化したもので、各点は、
複数データの平均値を示す。また、スラグの量は、転炉
精錬前に炉へ装入される原料（溶銑、鉄スクラップ、造
滓剤等）、精錬中に投入される成分調整用あるいは脱酸
用の合金等が含有するスラグ形成成分から計算で定まる
予測値である。
おいて、精錬終了後、出鋼前に転炉内に任意の短時間だ
け不活性ガスを吹込み、溶鋼及びスラグを撹拌（リンシ
ング）することで、スラグを冷却、固化させ、出鋼する
際に溶鋼に伴われて取鍋へ流出するスラグの量を低減す
るものである。発明者は、吹き止め後の転炉内溶鋼及び
スラグ中に底吹き羽口から０．１〜１分間にわたり不活
性ガスを吹き込む（これをリンシングという）実験を行
った。その結果、不活性ガスの炉内吹込み量（リンシン
グ量）（ここではスラグ量に対する吹込み量（Ｎｍ３／
ｋｇ−スラグ）とする）と出鋼時のスラグの硬さとの間
に図７に示す関係が見出された。一般に、スラグの温度
を不活性ガスの顕熱だけで１００〜１５０℃降下させよ
うとすると、莫大な量の吹き込みが必要と考えられる。
しかしながら、この関係は、そのような量を吹き込まな
くても、攪拌によってスラグの自由表面を更新させれ
ば、放射による冷却が増大し、少ない流量でスラグを固
化できることを示している。なお、図７中のスラグ硬さ
は、出鋼時の肉眼観察でスラグの硬さを３段階（０：
軟、１：普通、２：硬）に数値化したもので、各点は、
複数データの平均値を示す。また、スラグの量は、転炉
精錬前に炉へ装入される原料（溶銑、鉄スクラップ、造
滓剤等）、精錬中に投入される成分調整用あるいは脱酸
用の合金等が含有するスラグ形成成分から計算で定まる
予測値である。
【００１１】図７から、不活性ガスを０．１〜１分間に
わたり、０．０１０（Ｎｍ３／ｋｇ−スラグ量）吹き込
めば、ほぼ確実にスラグが固化することがわかる。この
不活性ガス量（Ｎｍ３／ｋｇ−スラグ量）は、式（１）
中のαに相当する。すなわち、α（Ｎｍ３／ｋｇ−スラ
グ）≧０．０１であれば、スラグは固化するが、不活性
ガス量が多くなり過ぎると、溶鋼温度の低下量も大きく
なり、昇熱コストのアップを招く結果となりうるため、
０．０１≦α≦０．１の範囲とするのが良い。
わたり、０．０１０（Ｎｍ３／ｋｇ−スラグ量）吹き込
めば、ほぼ確実にスラグが固化することがわかる。この
不活性ガス量（Ｎｍ３／ｋｇ−スラグ量）は、式（１）
中のαに相当する。すなわち、α（Ｎｍ３／ｋｇ−スラ
グ）≧０．０１であれば、スラグは固化するが、不活性
ガス量が多くなり過ぎると、溶鋼温度の低下量も大きく
なり、昇熱コストのアップを招く結果となりうるため、
０．０１≦α≦０．１の範囲とするのが良い。
【００１２】また、不活性ガスによる溶鋼の攪拌は、ス
ラグの冷却・固化の他に、溶鋼中の溶存酸素やスラグ中
のＦｅＯを酸素源として、溶鋼中の脱炭・脱燐反応（次
式（２）〜（５））も促進すると考えられる。
ラグの冷却・固化の他に、溶鋼中の溶存酸素やスラグ中
のＦｅＯを酸素源として、溶鋼中の脱炭・脱燐反応（次
式（２）〜（５））も促進すると考えられる。
【００１３】 ［Ｃ］＋［Ｏ］→ＣＯ（ｇ） …（２） ［Ｃ］＋（ＦｅＯ）→Ｆｅ＋ＣＯ（ｇ） …（３） ２［Ｐ］＋５［Ｏ］→（Ｐ２Ｏ５） …（４） ２［Ｐ］＋５（ＦｅＯ）→５Ｆｅ＋（Ｐ２Ｏ５） …（５） ここで、［Ｃ］：溶鋼中の炭素、［Ｏ］：溶鋼中の酸
素、［Ｐ］：溶鋼中の燐、（ＦｅＯ）：スラグ中のＦｅ
Ｏ、（Ｐ２Ｏ５）：スラグ中のＰ２Ｏ５、ＣＯ（ｇ）：
ＣＯガス、Ｆｅ：溶鋼中のＦｅ。
素、［Ｐ］：溶鋼中の燐、（ＦｅＯ）：スラグ中のＦｅ
Ｏ、（Ｐ２Ｏ５）：スラグ中のＰ２Ｏ５、ＣＯ（ｇ）：
ＣＯガス、Ｆｅ：溶鋼中のＦｅ。
【００１４】従って、本発明を実施すると、これらの反
応により、出鋼時の溶鋼中溶存酸素濃度、燐濃度及びス
ラグ中の（Ｔ．Ｆｅ）濃度を低減する効果もある。
応により、出鋼時の溶鋼中溶存酸素濃度、燐濃度及びス
ラグ中の（Ｔ．Ｆｅ）濃度を低減する効果もある。
【００１５】
【実施例】溶銑装入量が２６０ｔｏｎ／ｃｈの底吹き転
炉を用い、低炭素鋼及び極低炭素鋼を多数チャージ溶製
した。そして、従来通りの転炉吹錬後に、即時に出鋼す
る場合（比較例）と、転炉吹錬後に０．５分間だけ、底
吹き羽口より窒素ガスを１Ｎｍ３／ｔの流量で、転炉内
に吹込み溶鋼を攪拌した後に出鋼する本発明（実施例）
とを適宜実施した。
炉を用い、低炭素鋼及び極低炭素鋼を多数チャージ溶製
した。そして、従来通りの転炉吹錬後に、即時に出鋼す
る場合（比較例）と、転炉吹錬後に０．５分間だけ、底
吹き羽口より窒素ガスを１Ｎｍ３／ｔの流量で、転炉内
に吹込み溶鋼を攪拌した後に出鋼する本発明（実施例）
とを適宜実施した。
【００１６】その結果を表１に一括して示す。表１よ
り、出鋼前に窒素ガスの攪拌を実施することで、取鍋へ
流入したスラグ量（取鍋内溶鋼上のスラグ厚さ）が約５
０ｍｍも低減した（図２参照）。また、出鋼時の鋼中酸
素濃度、燐濃度、スラグ中（Ｔ．Ｆｅ）濃度も低下し
た。一例として、鋼中炭素と酸素との関係の変化を図３
に示しておく。
り、出鋼前に窒素ガスの攪拌を実施することで、取鍋へ
流入したスラグ量（取鍋内溶鋼上のスラグ厚さ）が約５
０ｍｍも低減した（図２参照）。また、出鋼時の鋼中酸
素濃度、燐濃度、スラグ中（Ｔ．Ｆｅ）濃度も低下し
た。一例として、鋼中炭素と酸素との関係の変化を図３
に示しておく。
【００１７】さらに、低炭素Ａｌキルド鋼（目標成分
Ｃ：０．０３〜０．０５質量％，Ｓｉ：０〜０．２０質
量％，Ｍｎ：０．２０〜０．３０質量％，Ｐ：０〜０．
０３０質量％．Ｓ：０．０ｌ０〜０．０２０質量％，Ａ
ｌ：０．０２０〜０．０３０質量％）の溶製に際して、
本発明を１００チャージ実施した結果を、従来法での結
果と比較して図４（Ａｌ原単位）、図５（焼石灰原単
位）及び図６（鋳片内スラグ系介在物量）に示す。これ
らの図より、スラグの固化で取鍋へのスラグ流入量が低
減し、鋼鋳片内のスラグ系介在物量の低下、出鋼時の鋼
中［Ｏ］，［Ｐ］低下によるＡｌや焼石灰原単位の低減
が明らかである。
Ｃ：０．０３〜０．０５質量％，Ｓｉ：０〜０．２０質
量％，Ｍｎ：０．２０〜０．３０質量％，Ｐ：０〜０．
０３０質量％．Ｓ：０．０ｌ０〜０．０２０質量％，Ａ
ｌ：０．０２０〜０．０３０質量％）の溶製に際して、
本発明を１００チャージ実施した結果を、従来法での結
果と比較して図４（Ａｌ原単位）、図５（焼石灰原単
位）及び図６（鋳片内スラグ系介在物量）に示す。これ
らの図より、スラグの固化で取鍋へのスラグ流入量が低
減し、鋼鋳片内のスラグ系介在物量の低下、出鋼時の鋼
中［Ｏ］，［Ｐ］低下によるＡｌや焼石灰原単位の低減
が明らかである。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、Ｃａ
ＯやＭｇＯ等のスラグ固化剤を添加しなくとも、出鋼前
における転炉内スラグの固化を従来より安価且つ迅速に
行えるようになる。その結果、以後の鋳造で製造した鋼
鋳片に非金属介在物の混入が著しく低減し、該鋼鋳片を
圧延した鋼板や鋼材の欠陥発生が低減できた。また、鋼
中酸素濃度の低下、脱燐反応促進、スラグ中の（Ｔ．Ｆ
ｅ）低減等の副次効果により、使用する脱酸剤、造滓
剤、スラグ改質剤の量も低減できるようになった。
ＯやＭｇＯ等のスラグ固化剤を添加しなくとも、出鋼前
における転炉内スラグの固化を従来より安価且つ迅速に
行えるようになる。その結果、以後の鋳造で製造した鋼
鋳片に非金属介在物の混入が著しく低減し、該鋼鋳片を
圧延した鋼板や鋼材の欠陥発生が低減できた。また、鋼
中酸素濃度の低下、脱燐反応促進、スラグ中の（Ｔ．Ｆ
ｅ）低減等の副次効果により、使用する脱酸剤、造滓
剤、スラグ改質剤の量も低減できるようになった。
【図１】従来の転炉精錬方法と本発明とを比較した図で
ある。
ある。
【図２】取鍋へのスラグの流出量をスラグの厚みで評価
し、本発明法と従来法とでの結果を比較した図である。
し、本発明法と従来法とでの結果を比較した図である。
【図３】不活性ガスを吹き込む前後における溶鋼中の炭
素濃度と酸素濃度との関係を比較した図である。
素濃度と酸素濃度との関係を比較した図である。
【図４】Ａｌ原単位についての本発明の効果を示す図で
ある。
ある。
【図５】焼石灰原単位についての本発明の効果を示す図
である。
である。
【図６】鋼鋳片中のスラグ由来介在物量についての本発
明の効果を示す図である。
明の効果を示す図である。
【図７】出鋼時のスラグ硬さと不活性ガスの吹き込み量
（０．１〜１分間）との関係を示す図である。
（０．１〜１分間）との関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鍋島 祐樹 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 Ｆターム(参考） 4K070 AA01 AB11 BC15 EA09
Claims (2)
- 【請求項１】 転炉内に保持した溶銑に酸素ガスを吹き
込み及び／又は吹きつけて溶製した溶鋼を、該転炉を傾
け、取鍋へ出鋼するに際して、出鋼直前の溶鋼に、下記
（１）式で計算される量の不活性ガスを吹込み、溶鋼及
びスラグを撹拌し、スラグを冷却、固化させることを特
徴とする転炉精錬方法。 不活性ガス吹込み量（Ｎｍ３／ｔ） ＝スラグ量（ｋｇ／ｔ）×α（Ｎｍ３／ｋｇ−スラグ量） …（１） ここで、α：係数 - 【請求項２】 前記（１）式の係数αの値を、０．０１
〜０．１（Ｎｍ３／ｋｇ−スラグ量）とすることを特徴
とする請求項１記載の転炉精錬方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001089597A JP2002285221A (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 転炉精錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001089597A JP2002285221A (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 転炉精錬方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002285221A true JP2002285221A (ja) | 2002-10-03 |
Family
ID=18944508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001089597A Withdrawn JP2002285221A (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 転炉精錬方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002285221A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101344895B1 (ko) | 2012-01-31 | 2013-12-26 | 현대제철 주식회사 | 전로 정련 방법 |
| JP2020105586A (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-09 | 日本製鉄株式会社 | ホットスラグリサイクル方法 |
-
2001
- 2001-03-27 JP JP2001089597A patent/JP2002285221A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101344895B1 (ko) | 2012-01-31 | 2013-12-26 | 현대제철 주식회사 | 전로 정련 방법 |
| JP2020105586A (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-09 | 日本製鉄株式会社 | ホットスラグリサイクル方法 |
| JP7243185B2 (ja) | 2018-12-27 | 2023-03-22 | 日本製鉄株式会社 | ホットスラグリサイクル方法 |
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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: 20080603 |