JP2005517812A - Method for deep decarburization of molten steel - Google Patents

Method for deep decarburization of molten steel Download PDF

Info

Publication number
JP2005517812A
JP2005517812A JP2003569881A JP2003569881A JP2005517812A JP 2005517812 A JP2005517812 A JP 2005517812A JP 2003569881 A JP2003569881 A JP 2003569881A JP 2003569881 A JP2003569881 A JP 2003569881A JP 2005517812 A JP2005517812 A JP 2005517812A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxygen
decarburization
blowing
vacuum vessel
steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003569881A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
エリク ペラン,
フランソア ストベノート,
クリステイアン シユラーデ,
Original Assignee
フアイ・フツクス・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by フアイ・フツクス・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング filed Critical フアイ・フツクス・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング
Publication of JP2005517812A publication Critical patent/JP2005517812A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/10Handling in a vacuum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42Constructional features of converters
    • C21C5/46Details or accessories
    • C21C5/4606Lances or injectors

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

RH装置において溶鋼を脱炭する方法は、鋼浴に溶解して系中に存在する酸素による自然脱炭のため放出されるCOの真空容器(2)中における上昇を開始して、溶湯の初期炭素含有量及び初期酸素含有量に関係して計算される酸素量が吹込まれ、吹込み過程の開始のために、初期炭素含有量に関係して計算される開始圧力が求められる。The method of decarburizing the molten steel in the RH apparatus starts the rise in the vacuum vessel (2) of CO released for natural decarburization by oxygen dissolved in the steel bath and the initial stage of the molten metal. An oxygen amount calculated in relation to the carbon content and the initial oxygen content is blown, and for the start of the blowing process, a starting pressure calculated in relation to the initial carbon content is determined.

Description

発明の詳細な説明Detailed Description of the Invention

本発明は、RH装置において溶鋼を脱炭する方法であって、循環する鋼が、容器から真空になっている真空容器へ導かれ、また容器へ戻され、真空容器にある鋼浴の浴表面に対して間隔をおいて向けられる吹込みランスにより、酸素又は酸素ガス含有ガスが鋼浴へ吹付けられるものに関する。  The present invention is a method for decarburizing molten steel in an RH apparatus, wherein the circulating steel is led from the vessel to a vacuum vessel in a vacuum and returned to the vessel, and the surface of the steel bath in the vacuum vessel Relates to the oxygen or oxygen gas containing gas being sprayed onto the steel bath by means of a blowing lance directed at a distance to the steel bath.

このようなRH装置は図1に示されており、容器1から成り、脱炭過程を実施するため、この容器1上に真空容器2が載置され、その底から出る2つの没入管8が、容器1内にある溶鋼へ没入している。真空容器2は、その接続管片3を図示しない真空ポンプに接続されているので、真空容器2内に設定される真空のため、容器1から真空容器2へ、またこの真空容器2から容器1への溶鋼の循環が行われる。この循環は、注入装置4を介してアルゴンのような不活性ガスを没入管8の1つへ入れることにより、援助される。真空容器2内に移動可能に設けられる吹込みランス5を介して、真空容器2内にある鋼浴の浴表面7へ酸素噴流6が吹付けられる。  Such an RH device is shown in FIG. 1 and consists of a container 1, and in order to carry out the decarburization process, a vacuum container 2 is placed on this container 1, and two immersion pipes 8 exiting from the bottom thereof are provided. The liquid steel in the container 1 is immersed. Since the connecting tube piece 3 of the vacuum vessel 2 is connected to a vacuum pump (not shown), because of the vacuum set in the vacuum vessel 2, the vessel 1 is changed from the vacuum vessel 2 to the vacuum vessel 2 and from the vacuum vessel 2 to the vessel 1 Circulation of molten steel to is performed. This circulation is assisted by introducing an inert gas, such as argon, into one of the immersion tubes 8 via the injection device 4. An oxygen jet 6 is blown to a bath surface 7 of a steel bath in the vacuum vessel 2 through a blower lance 5 provided movably in the vacuum vessel 2.

RH法の範囲におけるこの酸素吹込みは、種々の理由から目的に適している。第1の理由は、容器内にある溶鋼の装入物に溶解している酸素含有量が、自然なやり方で必要な脱炭を生じるのに充分でないことである。この事情から、以下に説明する本発明が出発している。別の理由は、装入物の温度が低すぎるので、酸素による装入物の“過精錬”により、脱炭に必要であるより多くの酸素が受入れられ、この付加的に受入れられる酸素は通常アルミニウムを介して結合され、それにより温度上昇を生じるか、又は自然脱炭のために充分な酸素が存在する場合にも、酸素泡により脱炭が促進されることである。  This oxygen blowing in the range of the RH process is suitable for the purpose for various reasons. The first reason is that the oxygen content dissolved in the molten steel charge in the vessel is not sufficient to produce the necessary decarburization in a natural manner. Under this circumstance, the present invention described below starts. Another reason is that the temperature of the charge is too low so that the “over-refining” of the charge with oxygen accepts more oxygen than needed for decarburization, and this additional accepted oxygen is usually Bonding through aluminum, which causes a temperature rise, or even when there is sufficient oxygen for spontaneous decarburization, oxygen bubbles promote decarburization.

普通の吹込み過程は、固定的に設定される所定の真空圧力で、装入物の必要な脱炭度が得られるまで、あまり詳細には規定されない量の酸素が浴表面へ吹付けられるように、行われる。吹込み過程は、一般に過剰の酸素で行われる。  The normal blowing process is such that, at a fixed vacuum pressure, which is fixedly set, a less detailed amount of oxygen is blown onto the bath surface until the required degree of decarburization of the charge is obtained. To be done. The blowing process is generally performed with excess oxygen.

最初にあげた種類の方法は、ドイツ連邦共和国特許出願公告第0347884号明細書に記載されている。この公知の方法では、脱炭により放出されるCOが、脱炭段階に続いて前述したように供給される過剰酸素を介して再燃焼せしめられ、それにより得られる熱が方法過程のために利用可能であることによって、真空容器中で脱炭される鋼の熱損失が最小にされるようにするため、RH装置の真空容器への酸素の吹込みが行われる。特に再燃焼のため酸素又は酸素含有ガスの吹込みは、廃ガス量の境界条件(CO+CO)≧5%及びCO/(CO+CO)≧30%により定義されている。その点で、公知の方法の範囲内で使用される酸素吹込みは、冶金過程及び必要条件には合わされていない。The first type of method is described in German Patent Application Publication No. 0347884. In this known process, the CO released by the decarburization is recombusted via the excess oxygen supplied as described above following the decarburization stage and the resulting heat is utilized for the process. Being possible, oxygen is blown into the vacuum vessel of the RH unit so that the heat loss of the steel decarburized in the vacuum vessel is minimized. In particular, the injection of oxygen or oxygen-containing gas for recombustion is defined by the boundary conditions (CO + CO 2 ) ≧ 5% and CO 2 / (CO + CO 2 ) ≧ 30% of the waste gas amount. In that respect, the oxygen blowing used within the known methods is not adapted to the metallurgical process and requirements.

現在の冶金の要求において、脱炭終了の際典型的に10ppmと15ppmの間にある脱炭された浴鋼の低い最終炭素含有量が重要な位置を占めているので、本発明の基礎になっている課題は、鋼において僅かな最終炭素含有量が得られ、吹込むべき酸素の必要量が一層低く設定されるようにする、溶鋼の脱炭方法を提示することである。  Under current metallurgical requirements, the low final carbon content of decarburized bath steel, typically between 10 and 15 ppm at the end of decarburization, occupies an important position and therefore forms the basis of the present invention. The problem being addressed is to present a method for decarburization of molten steel that results in a slight final carbon content in the steel and that the required amount of oxygen to be injected is set lower.

この課題の解決策は、本発明の有利な構成及び展開を含めて、発明の詳細な説明に先行する特許請求の内容から明らかになる。  Solutions to this problem will become apparent from the claims that follow the detailed description of the invention, including the advantageous configurations and developments of the present invention.

詳細には本発明によれば、鋼浴中に溶解して系中に存在する酸素による自然脱炭のため放出されるCOの上昇を真空容器中において開始して、脱炭すべき装入物における初期炭素含有量と初期酸素含有量との比に基いて式

Figure 2005517812
に従って脱炭のために式
Figure 2005517812
に従って計算すべき酸素必要量を手掛かりとして計算される酸素量が吹込まれ、吹込み過程の開始のため、真空容器に現われる開始圧力(Pstart)が、溶鋼の初期炭素含有量(Cini)に関係して、式
Figure 2005517812
により求められ、
廃ガス量の境界条件(CO+CO)=5%及びCO/CO+CO=30%に達した際吹込み過程が終了せしめられ、ここで
Figure 2005517812
Dec は脱炭に必要な酸素成分(ppm)、
End Decは脱炭過程の終わりに装入物中に存在する酸素成分(ppm)
ini は溶鋼の初期炭素含有量(ppm)、
ini は溶鋼の初期酸素含有量(ppm)、
ch は装入物の重量(kg)、
Figure 2005517812
をそれぞれ意味する。In particular, according to the invention, the charge to be decarburized is initiated in the vacuum vessel by starting the rise of CO released in the vacuum bath due to natural decarburization by oxygen dissolved in the steel bath. Based on the ratio of initial carbon content to initial oxygen content in
Figure 2005517812
According to the formula for decarburization
Figure 2005517812
The oxygen amount calculated using the required oxygen amount to be calculated as a clue is injected, and the start pressure (P start ) appearing in the vacuum vessel is changed to the initial carbon content (C ini ) of the molten steel for the start of the injection process. Related, expression
Figure 2005517812
Sought by
When the boundary conditions (CO + CO 2 ) = 5% of waste gas amount and CO 2 / CO + CO 2 = 30% are reached, the blowing process is terminated,
Figure 2005517812
O Dec is the oxygen component (ppm) required for decarburization,
O End Dec is the oxygen content (ppm) present in the charge at the end of the decarburization process.
Cini is the initial carbon content (ppm) of the molten steel,
O ini is the initial oxygen content (ppm) of the molten steel,
G ch is the weight of the charge (kg),
Figure 2005517812
Means each.

本発明は、自然脱炭のためできるだけ早期に酸素が溶鋼へ入れられるようにして、溶鋼中の炭素含有量がまだ高い場合、酸素の充分な供給により、溶鋼中に溶解している炭素と反応してCOとし、溶鋼からガス状で逃げ出し、それにより酸素泡の効率を高める、という認識を考慮している。  The present invention enables natural decarburization to allow oxygen to enter the molten steel as early as possible, and when the carbon content in the molten steel is still high, reacting with the carbon dissolved in the molten steel by sufficient supply of oxygen. CO is taken into consideration, and the recognition that it escapes from the molten steel in a gaseous state, thereby increasing the efficiency of oxygen bubbles is taken into consideration.

その際装入物の脱炭のため取鍋スラグ又は真空容器に付着する鋼屑のような酸素供給源を考慮して装入物の単位重量当たり必要とされる酸素の必要量が、既知の量としての溶鋼の初期炭素含有量と溶鋼の初期酸素含有量との比によって説明され、従って吹込むべき酸素量の計算の基礎として利用可能なので、脱炭すべき装入物の量(GCH)及び吹込み過程の終わりに装入物に設定されるべき最終酸素含有量(OEnd Dec)を考慮して必要な酸素の全体量を求めて吹込むことができる。普通の方法では、一般に200ppmと400ppmとの間、平均して300ppmの最終酸素含有量が、装入物において設定される。200ppmより少ない最終酸素含有量では、効果的に引続く脱炭を行うのに少なすぎる酸素しか利用できないので、脱炭過程が不必要に長くなる。最終酸素含有量が400ppmより上にあると、特にアルミニウムの溶湯にある酸素を結合するための脱酸剤の必要量が著しく増大する。なぜならば、脱炭過程の終わりに溶湯中にまだ存在する酸素を結合せねばならないからである。高すぎる最終酸素含有量では、必要な脱酸剤により、溶湯の鋳造の際有害となる品質上の問題が生じる。The required amount of oxygen per unit weight of the charge is known in view of the oxygen source such as steel ladle adhering to the ladle slag or vacuum vessel for decarburization of the charge. The amount of charge to be decarburized (GCH) as explained by the ratio of the initial carbon content of the molten steel to the initial oxygen content of the molten steel as a quantity and thus can be used as a basis for the calculation of the amount of oxygen to be injected And the final oxygen content (O End Dec ) to be set in the charge at the end of the blowing process, the total amount of oxygen required can be determined and blown. In the usual way, a final oxygen content of 200 ppm and 400 ppm, on average 300 ppm on average is set in the charge. At a final oxygen content of less than 200 ppm, too little oxygen is available for effective subsequent decarburization, thus unnecessarily lengthening the decarburization process. If the final oxygen content is above 400 ppm, the required amount of deoxidizer to bind oxygen, particularly in the molten aluminum, is significantly increased. This is because the oxygen still present in the melt must be combined at the end of the decarburization process. If the final oxygen content is too high, the required deoxidizer causes quality problems that are detrimental when casting the melt.

しかし本発明によれば、吹込むべき酸素の必要量が求められるだけでなく、同時に吹込み過程の開始が、溶湯の初期炭素含有量に関係して規定すべき開始圧力として求められて、吹込むべき酸素の量が、再燃焼に達するまで入れられ、酸素過剰で始まる再燃焼の開始前に、酸素泡による脱炭が終了しているようにする。  However, according to the present invention, not only is the required amount of oxygen to be blown determined, but at the same time, the start of the blow process is determined as the starting pressure to be defined in relation to the initial carbon content of the melt. The amount of oxygen to be introduced is introduced until recombustion is reached, so that the decarburization with oxygen bubbles has ended before the start of recombustion starting with excess oxygen.

詳細には、本発明による方法を実施するために、第1の段階として、脱炭すべき溶湯の各装入物に対して、吹込むべき酸素量の計算が、溶湯中の初期炭素含有量及び初期酸素含有量に関係して行われる。装入物の脱炭のため吹込むべき酸素量は、装置に特有な状態にも関係している。なぜならば、脱炭のために必要な酸素必要量は、例えば真空容器に付着している鋼屑又は存在する取鍋スラグのような過程に基因する酸素源により、一部既にまかなわれるからである。通常RH装置は、製品群に応じて大幅に同じ組成を持つ溶湯を処理するので、RH装置の操業中に実質的な相違は生じないので、装置に特有な状態は、測定データの検出を含む検査系列の実施を介して検出され、それに基く近似関数において検出される。  Specifically, in order to carry out the method according to the invention, as a first step, for each charge of the melt to be decarburized, the calculation of the amount of oxygen to be blown is the initial carbon content in the melt. And in relation to the initial oxygen content. The amount of oxygen to be injected for decarburization of the charge is also related to the conditions specific to the device. This is because the oxygen requirement required for decarburization is already partly covered by oxygen sources due to processes such as steel scrap adhering to the vacuum vessel or ladle slag present. . Since the RH apparatus normally processes molten metal having substantially the same composition depending on the product group, there is no substantial difference during the operation of the RH apparatus, so the apparatus-specific state involves the detection of measurement data. It is detected through the execution of a test sequence and detected in an approximation function based on it.

検査系列の範囲内で、検出すべき初期炭素含有量Cini及び検出すべき初期酸素含有量Oiniを持つ装入物は、酸素の吹付けにより脱炭され、脱炭過程の終了直前に取出される試料について、溶湯の酸素含有量が検出され、この時点まで実際に吹付けられた酸素の量が求められる。個々の試料装入物の比較検出のための基準量として、例えば300ppmの高さにある所望の酸素含有量が規定され、取出された試料において測定される実際の酸素含有量が、基準量(300ppm)から上方又は下方にずれているかに応じて、測定により求められる実際の吹付け酸素量が、基準量として基礎にされる最終酸素含有量に関する吹込み量Qist(Nm)に換算されるか又は修正される。前記の結果は座標系へ移され、この座標系において横座標に、比Cini/Oiniがとられ、縦座標に、実際に吹込まれ、場合によっては修正により換算される酸素量Qistがとられる。必要な精度を得るために、少なくとも10回の実験を行わればならない。Within the scope of the test sequence, charge with an initial oxygen content O ini should initial carbon content C ini and detection to be detected, it is decarburized by blowing oxygen, removal immediately before the end of the decarburization process For the sample to be detected, the oxygen content of the melt is detected and the amount of oxygen actually sprayed up to this point is determined. As a reference quantity for the comparative detection of individual sample charges, a desired oxygen content, for example at a height of 300 ppm, is defined, and the actual oxygen content measured in the removed sample is the reference quantity ( Depending on whether it is shifted upward or downward from 300 ppm), the actual amount of sprayed oxygen obtained by measurement is converted into the amount of blown Q ist (Nm 3 ) related to the final oxygen content based on the reference amount. Or modified. The results of the is transferred to the coordinate system, the abscissa in this coordinate system, the ratio C ini / O ini is taken on the ordinate, is actually blown rare oxygen amount Q ist to be converted by the modifying some cases Be taken. In order to obtain the required accuracy, at least 10 experiments must be performed.

得られる測定点により座標系に示される曲線は、次のような多項式で数学的に表わされ、
y = ax + bx + c
この場合座標系において保持されるパラメータのため、y=ODec(ppm)及びx=Cini/Oiniである。多項式の係数a,b,cは、真空中で行われる脱炭中にどんな範囲で付加的な酸素が、装置又は過程に基く酸素源を介して、実際の酸素必要量を求める際考慮されるべきかを表わしている。
The curve shown in the coordinate system by the obtained measurement points is expressed mathematically by the following polynomial,
y = ax 2 + bx + c
In this case, because of the parameters held in the coordinate system, y = O Dec (ppm) and x = C ini / O ini . The coefficients a, b, c of the polynomial are taken into account when determining the actual oxygen requirement through any oxygen source based on the device or process during the decarburization performed in vacuum. Indicates what should be done.

図3には、RH装置に属する多項式を求めるための適当な実施例が示されており、基礎となっているRH装置において8つの試験装入物が脱炭過程を受けている。図3に示す測定結果のグラフは、基準点を通る曲線を描く多項式になる。
y = −35.046x + 294x − 230.37
ここで係数はそれぞれppmの次元で示されているので、この装置の酸素必要量ODec

Figure 2005517812
になる。FIG. 3 shows a suitable embodiment for determining a polynomial belonging to an RH unit, in which eight test charges have undergone a decarburization process in the underlying RH unit. The measurement result graph shown in FIG. 3 is a polynomial that draws a curve passing through the reference point.
y = -35.046x 2 + 294x - 230.37
Here, since the coefficients are shown in the dimension of ppm, the oxygen requirement O Dec of this apparatus is
Figure 2005517812
become.

初期炭素含有量Cini=400ppm、初期酸素含有量Oini=307ppm及び設定すべき最終酸素含有量OEnd Dec=300ppmを持つ溶湯の300tを含む装入物の実施例に適用されると、その結果得られる比Cini/Oini=1.30において
Dec=35.046・1.3+294・1.3−230.37[ppm]
Dec=92.6 ppm
が得られる。

Figure 2005517812
Figure 2005517812
When applied to an example of a charge comprising 300 t of molten metal having an initial carbon content C ini = 400 ppm, an initial oxygen content O ini = 307 ppm and a final oxygen content to be set O End Dec = 300 ppm, in the ratio C ini / O ini = 1.30 obtained results O Dec = 35.046 · 1.3 2 +294 · 1.3-230.37 [ppm]
O Dec = 92.6 ppm
Is obtained.
Figure 2005517812
Figure 2005517812

本発明により求められる脱炭用の必要量を、図3に従ってCini/Oini=1.3のために入れられる実際の酸素量と比較すると、明らかな減少が生じる。従って前述した例に対応させると、適用すべき多項式に関して検査されるRH装置に対して、吹込みランスを介して入れるべき酸素の必要量は、溶湯の脱炭すべき各装入物の分析の分析値Cini及びOiniに関係して求められる。When the required amount of decarburization required by the present invention is compared with the actual amount of oxygen entered for C ini / O ini = 1.3 according to FIG. Thus, corresponding to the example described above, for an RH unit to be tested for the polynomial to be applied, the required amount of oxygen to be introduced through the blow lance is the analysis of each charge to be decarburized of the melt. It is obtained in relation to the analysis values Cini and Oini .

本発明にとって重要な別の段階は、溶湯中の初期炭素含有量に関係して計算された限界圧力=Pstartに達すると、計算された酸素量の吹込みを開始することである。圧力低下の始めに、廃がス中における低いCO発生により、またそれに対して残余空気及び漏れガスからの高い酸素割合により、酸素の別の吹込みなしでも、まず自然に始まる再燃焼が起こるが、引続く過程中における再燃焼速度は、増大するCO発生のため減少する。その点で吹込み過程の開始のための開始圧力Pstartは、溶湯における初期炭素含有量にかなり関係している。Another important step for the present invention is to start blowing the calculated amount of oxygen when the critical pressure calculated in relation to the initial carbon content in the melt = P start is reached. At the beginning of the pressure drop, due to the low CO generation in the soot, and the high oxygen fraction from the residual air and leaking gas, the first spontaneous recombustion takes place without another oxygen blow, The reburn rate during the subsequent process decreases due to increased CO generation. In that respect, the starting pressure P start for the start of the blowing process is considerably related to the initial carbon content in the melt.

開始圧力に対しても、装置に特有なパラメータとの関係がある。脱炭に必要な酸素必要量を規定する際の方法と同じように、吹込み過程のための開始圧力の本発明による決定に関しても、まず装置に特有な影響が、測定データの検出を含む検査系列の実施を介して求められ、それに基く近似関数の形で検出される。  The starting pressure is also related to the parameters specific to the device. As with the method used to define the oxygen requirement required for decarburization, the device-specific effect of the determination of the starting pressure for the blowing process according to the present invention is first to include the detection of measurement data. It is determined through the execution of the sequence and detected in the form of an approximation function based on it.

検査系列の範囲内で、異なる初期炭素含有量Ciniを持つ装入物が、圧力低下の際そのCO放出量を観察され、最高のCO交換(CO−Peak)がNm3で検出され、またこのCO放出量に相当する圧力Pがmbarで検出される。これらの測定結果はグラフで座標系に移され、この座標系において横座標に初期炭素含有量Ciniがとられ、左の縦座標に圧力Pがとられ、右の縦座標にCO放出量がとられている。必要な精度を得るため、再び10回の実験が行われた。Within the scope of the test sequence, charge with different initial carbon content C ini was observed that CO emissions during the pressure drop, the highest CO switch (CO-Peak) is detected in Nm3, and this The pressure P corresponding to the CO emission amount is detected by mbar. These measurement results are transferred to a coordinate system in a graph, where the initial carbon content Cini is taken on the abscissa, the pressure P is taken on the left ordinate, and the CO emission amount is taken on the right ordinate. It has been taken. Ten experiments were performed again to obtain the required accuracy.

座標系において得られた測定点を通る曲線は、再び次のような多項式により数学的に表わされる。
y = ax + bx + c
この場合y=Pstart、x=Ciniを意味する。
多項式の係数a,b,cは、再びCO−Peakを決定する装置特有のパラメータを考慮している。
The curve passing through the measurement points obtained in the coordinate system is mathematically represented by the following polynomial again.
y = ax 2 + bx + c
In this case, y = P start and x = C ini are meant.
The coefficients a, b, and c of the polynomial take into account the parameters specific to the apparatus that determines CO-Peak again.

図4には、前述した方法が実施例により示されており、全部で12の装入物が使用されている。測定点を通る曲線から次の多項式が得られる。
y=−0.0002x+0.2159x+118.01
In FIG. 4, the method described above is illustrated by way of example, with a total of 12 charges being used. The following polynomial is obtained from the curve passing through the measurement points.
y = −0.0002x 2 + 0.2159x + 118.01

初期炭素含有量Cini=400ppmを持つ実施例に適用すると、対応する開始圧力が求められる。
start=−0.0002・400+0.2159・400+118.01
start=172.4mbar
When applied to an example with an initial carbon content C ini = 400 ppm, the corresponding starting pressure is determined.
P start = −0.0002 · 400 2 + 0.2159 · 400 + 118.01
P start = 172.4 mbar

この開始圧力では、再燃焼の起こる前に吹込み過程を終了するため、82.48Nmと計算される酸素量の導入を開始せねばならない。At this starting pressure, the introduction of the oxygen amount calculated as 82.48 Nm 3 must be started in order to terminate the blowing process before recombustion takes place.

実際の反応において、吹付け過程の開始のための開始圧力を規定する際、サイクル開始と吹付けの開始との間の遅れを考慮せねばならない。この時間間隔は、自動化される過程の開始、ランス移動、及び保護ガス操業から酸素吹付け操業への切換えを含んでいる。この場合装置の構成に応じて、例えば45秒までの時間遅れが生じてもよい。この時間間隔は、サイクル開始の際と酸素吹付けの始めにおける圧力の差としても表わされる限り、この圧力差はPstartを規定する際考慮すべきである。In the actual reaction, the delay between the start of the cycle and the start of spraying must be taken into account when defining the starting pressure for the start of the spraying process. This time interval includes the initiation of an automated process, lance transfer, and switching from protective gas operation to oxygen blowing operation. In this case, for example, a time delay of up to 45 seconds may occur depending on the configuration of the apparatus. As long as this time interval is also expressed as the pressure difference at the beginning of the cycle and at the beginning of the oxygen spray, this pressure difference should be taken into account when defining Pstart .

吹込み過程の期間は、酸素必要量の規定に加えて、再燃焼の監視により監視すべきである。なぜならば、吹込み過程の終了のための限界値として、30%の再燃焼割合を維持すべきであり、この再燃焼割合以上では、冶金的にかつ脱炭割合で見ると、酸素の吹付けはもはや効果的でなく、公知技術におけるように、真空容器内の脱炭された鋼の熱損失を少なくするのに役立つにすぎないからである。まず脱炭段階中における酸素吹込みは、他の操業パラメータを最適に設定しても、鋼浴から放出されるCOの部分的な再燃焼を生じる。酸素吹込み中における再燃焼割合は、溶湯からのCO放出に直接関係している。再燃焼の割合は脱炭割合に応じて多く又は少なく増大し、脱炭割合従ってCO放出が低下する場合、酸素吹込み中に再燃焼が増大することは明らかである。従って酸素の吹込みのために最適な操業範囲は、限界圧力Pstartに達すると始まり、その際最適な操業範囲は溶湯の一層高い初期炭素含有量と共に延びる。詳細には、真空容器内に生じる真空圧力の監視は、特に酸素吹込みの終わりにおいて、僅かな再燃焼で酸素の最適な生成を維持するための示唆として役立つ。実際に真空容器内の圧力レベルは、真空ポンプの所定の吸引能力において、放出されるガスの量に関連し、処理過程中における廃がス中のCO含有量は、溶湯の初期炭素含有量に関係している。従って同じ酸素吹込み条件では、所定の圧力における再燃焼割合は、真空容器内の真空圧力が低く現われるほど、それだけ高い所にある。このことは、少なくなるCO発生と共に圧力低下が起こることによって分かる。The duration of the blowing process should be monitored by reburn monitoring in addition to the requirement for oxygen requirements. This is because, as a limit value for the end of the blowing process, a reburning rate of 30% should be maintained. Above this reburning rate, oxygen spraying is seen in terms of metallurgy and decarburization rate. Is no longer effective and only serves to reduce the heat loss of the decarburized steel in the vacuum vessel as in the prior art. First, oxygen injection during the decarburization stage causes partial recombustion of CO released from the steel bath, even if other operating parameters are set optimally. The reburning rate during oxygen blowing is directly related to the CO emission from the melt. It is clear that the rate of reburning increases or decreases depending on the decarburization rate, and if the decarburization rate and thus the CO emission decreases, the reburning increases during oxygen blowing. Thus, the optimum operating range for oxygen injection begins when the critical pressure Pstart is reached, where the optimum operating range extends with the higher initial carbon content of the melt. In particular, monitoring of the vacuum pressure generated in the vacuum vessel serves as an indication to maintain optimal production of oxygen with a slight reburn, especially at the end of oxygen blowing. In fact, the pressure level in the vacuum vessel is related to the amount of gas released at a given suction capacity of the vacuum pump, and the CO content in the waste during the process is equal to the initial carbon content of the melt. Involved. Therefore, under the same oxygen blowing conditions, the reburning rate at a given pressure is higher as the vacuum pressure in the vacuum vessel appears lower. This can be seen by the pressure drop occurring with less CO generation.

酸素泡の効率は更に、溶鋼への酸素の導入にも関係している。なぜならば、従来技術におけるように浴面より上で、放出されるCOの再燃焼が行われるのではなく、溶鋼中に溶解する炭素と反応するために、吹込まれる酸素が溶鋼中で溶解されるようにするからである。酸素生成即ち鋼浴中に溶解している酸素と浴表面へ吹付けられる酸素との比は、個々の場合RH容器における吹込みランス位置の高さ、溶湯面の自由表面従ってRH容器の直径、及びRH容器を通る溶湯の循環割合に著しく関係している。一般にこの酸素生成は約80〜90%で始められるので、吹込み過程のための実際の反応において計算で求められ

Figure 2005517812
The efficiency of oxygen bubbles is further related to the introduction of oxygen into the molten steel. This is because the injected oxygen is dissolved in the molten steel to react with the carbon dissolved in the molten steel, rather than recombusting the released CO above the bath surface as in the prior art. It is because it makes it. The ratio of oxygen generation or oxygen dissolved in the steel bath to oxygen blown to the bath surface is determined in each case by the height of the blowing lance position in the RH vessel, the free surface of the melt surface and hence the diameter of the RH vessel, And the circulation rate of the molten metal through the RH vessel. In general, this oxygen production starts at about 80-90%, so it is calculated in the actual reaction for the blowing process.
Figure 2005517812

酸素生成は、浴表面にコンパクトな酸素噴流を小さい表面へ高い速度で当てる吹込みノズルの構成によっても影響され、それにより酸素が、循環により運動状態に保たれる溶鋼へ充分深く侵入する。このため本発明の実施例によれば、ラバルノズルとして構成される吹込みノズルに、超音速の吹込み噴流が発生されて、理想的には浴表面へ当たるまで細い円筒状に保たれ、扇状に広がることはない。鋼浴面からの吹込みノズルの間隔も適当に設定され、公知の範囲内で2.5mと5.5mの間に保たれる。  Oxygen production is also affected by the configuration of the blowing nozzle that applies a compact oxygen jet to the small surface at a high velocity, so that oxygen penetrates deeply into the molten steel that is kept in motion by circulation. For this reason, according to the embodiment of the present invention, a supersonic blowing jet is generated in the blowing nozzle configured as a Laval nozzle, and is ideally kept in a thin cylindrical shape until it hits the bath surface. It does not spread. The spacing of the blowing nozzle from the steel bath surface is also set appropriately and is kept between 2.5 m and 5.5 m within a known range.

ノズルの形状寸法を吹込み過程のためのパラメータの変化に少なくともある程度合わせることができるようにするため、移動可能な調節円錐により形状を変化可能な吹込みノズルの使用が考慮され、このノズルが図2に概略図で示されている。調節円錐11は位置Pot1で示される位置にあると、これは完全に開かれているノズル断面12を意味し、この断面でラバルノズル10が、規定された設計点に従って動作する。調節ノズル11が位置Pot2にあると、ノズルの形状寸法は著しく小さい背圧に設計されている。しかし入口圧力が不変であると、ノズルを通る流量は減少する。  In order to be able to adapt the geometry of the nozzle at least in part to the changes in the parameters for the blowing process, the use of a blowing nozzle whose shape can be changed by means of a movable adjustment cone is considered. 2 is shown schematically. When the adjusting cone 11 is in the position indicated by position Pot1, this means a fully open nozzle section 12, in which the Laval nozzle 10 operates according to a defined design point. When the adjustment nozzle 11 is at the position Pot2, the shape of the nozzle is designed to be extremely small back pressure. However, if the inlet pressure is unchanged, the flow rate through the nozzle will decrease.

特許請求の範囲、発明の詳細な説明、要約及び図面に開示されたこの書類の対象の特徴は、単独でも任意の組合せでも、本発明を種々の実施形態で実施するために重要である。  The features of the subject matter disclosed in the claims, the detailed description of the invention, the abstract and the drawings, whether alone or in any combination, are important for implementing the invention in various embodiments.

RH装置を示す。  RH apparatus is shown. 吹込みノズルを示す。  The blowing nozzle is shown. 初期炭素含有量と初期酸素含有量との比に関して酸素吹込み量の変化を示す。  The change of the oxygen blowing amount is shown with respect to the ratio between the initial carbon content and the initial oxygen content. 初期炭素含有量に関して圧力の変化を示す。  The change in pressure with respect to the initial carbon content is shown.

Claims (4)

RH装置において溶鋼を脱炭する方法であって、循環する鋼が、容器(1)から真空になっている真空容器(2)へ導かれ、また容器(1)へ戻され、真空容器(2)にある鋼浴の浴表面に対して間隔をおいて向けられる吹込みランス(5)により、酸素又は酸素ガス含有ガスが鋼浴へ吹付けられるものにおいて、鋼浴中に溶解して系中に存在する酸素による自然脱炭のため放出されるCOの上昇を真空容器中において開始して、脱炭すべき装入物における初期炭素含有量と初期酸素含有量との比に基いて式
Figure 2005517812
に従って脱炭のために式
Figure 2005517812
に従って計算すべき酸素必要量を手掛かりとして計算される酸素量が吹込まれ、吹込み過程の開始のため、真空容器に現われる開始圧力(Pstart)が、溶鋼の初期炭素含有量(Cini)に関係して、式
Figure 2005517812
により求められ、
廃ガス量の境界条件(CO+CO)=5%及びCO/CO+CO=30%に達した際吹込み過程が終了せしめられ、ここで
Figure 2005517812
Dec は脱炭に必要な酸素成分(ppm)、
End Decは脱炭過程の終わりに装入物中に存在する酸素成分(ppm)
ini は溶鋼の初期炭素含有量(ppm)、
ini は溶鋼の初期酸素含有量(ppm)、
ch は装入物の重量(kg)、
Figure 2005517812
をそれぞれ意味する
ことを特徴とする、脱炭方法。
A method of decarburizing molten steel in an RH apparatus, in which circulating steel is led from a vessel (1) to a vacuum vessel (2) in a vacuum and returned to the vessel (1), and a vacuum vessel (2 In the case where oxygen or oxygen gas-containing gas is blown into the steel bath by the blowing lance (5) directed at a distance from the bath surface of the steel bath in (3), An increase in CO released due to natural decarburization due to oxygen present in the vacuum vessel is initiated in the vacuum vessel and is calculated based on the ratio of initial carbon content to initial oxygen content in the charge to be decarburized
Figure 2005517812
According to the formula for decarburization
Figure 2005517812
The oxygen amount calculated using the required oxygen amount to be calculated as a clue is injected, and the start pressure (P start ) appearing in the vacuum vessel is changed to the initial carbon content (C ini ) of the molten steel for the start of the injection process. Related, expression
Figure 2005517812
Sought by
When the boundary conditions (CO + CO 2 ) = 5% of waste gas amount and CO 2 / CO + CO 2 = 30% are reached, the blowing process is terminated,
Figure 2005517812
O Dec is the oxygen component (ppm) required for decarburization,
O End Dec is the oxygen content (ppm) present in the charge at the end of the decarburization process.
Cini is the initial carbon content (ppm) of the molten steel,
O ini is the initial oxygen content (ppm) of the molten steel,
G ch is the weight of the charge (kg),
Figure 2005517812
A decarburization method characterized by meaning each.
真空容器(2)内に存在する鋼浴の浴表面が、吹込みノズル(10)から高い速度で流出するコンパクトな酸素吹込み噴流(6)を当てられることを特徴とする、請求項1に記載の方法。  2. The steel bath surface present in the vacuum vessel (2) can be subjected to a compact oxygen blowing jet (6) flowing out at a high velocity from the blowing nozzle (10). The method described. 吹込みノズル(10)において発生される吹込み速度が超音速に設定されることを特徴とする、請求項2に記載の方法。  3. A method according to claim 2, characterized in that the blowing speed generated in the blowing nozzle (10) is set to supersonic speed. 調節円錐(11)の移動により可変な動作範囲を持つ吹込みノズル(10)が使用されて、真空容器内の僅かな背圧では、吹込みノズル(10)により発生される吹込み噴流の超音速流が維持されるようにしていることを特徴とする、請求項2又は3に記載の方法。  A blowing nozzle (10) having a variable operating range by the movement of the adjusting cone (11) is used, and with a slight back pressure in the vacuum vessel, the blowing jet generated by the blowing nozzle (10) is superfluous. 4. A method according to claim 2 or 3, characterized in that sonic flow is maintained.
JP2003569881A 2002-02-22 2003-02-21 Method for deep decarburization of molten steel Pending JP2005517812A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP02004014 2002-02-22
PCT/EP2003/001799 WO2003070990A1 (en) 2002-02-22 2003-02-21 Method for deep decarburisation of steel melts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005517812A true JP2005517812A (en) 2005-06-16

Family

ID=27741107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003569881A Pending JP2005517812A (en) 2002-02-22 2003-02-21 Method for deep decarburization of molten steel

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20050109161A1 (en)
EP (1) EP1476584A1 (en)
JP (1) JP2005517812A (en)
KR (1) KR100889073B1 (en)
CN (1) CN1650035A (en)
AU (1) AU2003210336A1 (en)
BR (1) BRPI0307897A2 (en)
WO (1) WO2003070990A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016040400A (en) * 2014-08-12 2016-03-24 新日鐵住金株式会社 Molten steel decompression refining method

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101441187B (en) * 2008-12-22 2012-02-08 辽宁科技学院 RH vacuum refining top gun powder spraying test device and method
CN105463210A (en) * 2015-12-26 2016-04-06 杨伟燕 Smelting method for high-impurity copper concentrate
CN106979452A (en) * 2017-04-20 2017-07-25 常州汇丰粉末冶金有限公司 Oiliness bearing vacuum oil-injecting machine and its correction oil injection method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1337846C (en) * 1988-06-21 1996-01-02 Hiroshi Nishikawa Process for vacuum degassing and decarbonization with temperature drop compensating feature
JP2859709B2 (en) * 1990-06-29 1999-02-24 川崎製鉄株式会社 Method for oxygen blowing of molten metal under reduced pressure
KR100270113B1 (en) * 1996-10-08 2000-10-16 이구택 The low carbon steel making device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016040400A (en) * 2014-08-12 2016-03-24 新日鐵住金株式会社 Molten steel decompression refining method

Also Published As

Publication number Publication date
KR100889073B1 (en) 2009-03-17
US20050109161A1 (en) 2005-05-26
EP1476584A1 (en) 2004-11-17
KR20040091653A (en) 2004-10-28
CN1650035A (en) 2005-08-03
WO2003070990A1 (en) 2003-08-28
BRPI0307897A2 (en) 2016-06-21
AU2003210336A1 (en) 2003-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0347884B1 (en) Process for vacuum degassing and decarbonization with temperature drop compensating feature
JP2005517812A (en) Method for deep decarburization of molten steel
JP6007887B2 (en) Vacuum degassing apparatus and method for decarburizing molten steel using the same
JP6540773B2 (en) Vacuum degassing method and vacuum degassing apparatus
JP3654216B2 (en) Vacuum refining method
JP2885620B2 (en) Converter refining method
JP2002363636A (en) Method for smelting molten steel in rh vacuum degassing apparatus
JP3293674B2 (en) Control method of end point carbon concentration in RH degassing process
JP3987149B2 (en) Method and apparatus for refining chromium-containing steel
JP2000212641A (en) High speed vacuum refining of molten steel
JP4277741B2 (en) Method for melting nitrogen-containing steel
JP4470673B2 (en) Vacuum decarburization refining method for molten steel
JP2003041312A (en) Method for removing silicon from molten pig iron
JP4466287B2 (en) Method of refining molten steel under reduced pressure and top blowing lance for refining
JP2006070292A (en) Method for refining molten steel under reduced pressure and top-blowing lance for refining
JPH1068013A (en) Vacuum-decarburizing refining method of stainless steel
JPH06340912A (en) Method for refining stainless steel in vod
JPH11131131A (en) Method of manufacturing steel containing nitrogen
JPH09157733A (en) Vacuum-refining method of stainless steel
JPH0873925A (en) Vacuum degassing decarburization method for molten steel
RU2023125791A (en) METHOD FOR CONTROLLING CONVERTER OPERATION AND METHOD FOR PRODUCING LIQUID STEEL
JPH03271315A (en) Rh vacuum decarbonizing method for stainless steel
JPH0770628A (en) Method for melting clean steel
JPH09296213A (en) Method for melting chromium-containing steel and apparatus therefor
JP2006070285A (en) Method for refining molten metal under reduced pressure and top-blowing lance for refining