JP2017025373A - Desulfurization method of molten steel - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a desulfurization method of molten steel capable of achieving high desulfurization efficiency when conducting desulfurization using a fluorine-less desulfurization agent in a vacuum degassing step.SOLUTION: The desulfurization method of molten steel is provided in which when the molten steel is refined by: heating powder supplied through a top-blowing lance arranged in vacuum degassing equipment, using burner flame formed at a tip of the top-blown lance ; and spraying the powder onto a bath surface of the molten steel in a degassing tank, a premix flux is used as the powder, the premix flux having a composition of CaO and AlOsatisfying 1.2≤(CaO)/(AlO)≤4.0 and the premix flux having a form of a mixture with the CaO powder and the AlOpowder.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、CaOとAlとの混合粉(プレミックスフラックス)を用いる溶鋼の脱硫方法に関するものである。 The present invention relates to a method for desulfurizing molten steel using a mixed powder (premix flux) of CaO and Al 2 O 3 .

近年、鉄鋼の分野では、高付加価値化や鉄鋼材料の用途拡大という要請から材料特性の向上を目的とした高純度鋼溶製技術への関心が高まっている。こうした関心に応えられる技術として、その1つに鋼の極低硫化技術がある。一般に、溶鉄の脱硫は、溶銑段階と溶鋼段階とで行われるが、特に、高級電磁鋼板やラインパイプ用鋼等の極低硫鋼については、溶鋼段階での脱硫が必須となる。   In recent years, in the field of steel, interest in high-purity steel melting technology for the purpose of improving material properties has been increasing due to demands for high added value and expanded applications of steel materials. One of the technologies that can meet such interest is the ultra-low sulfidation technology for steel. In general, desulfurization of molten iron is performed at the hot metal stage and the molten steel stage. In particular, desulfurization at the molten steel stage is essential for ultra-low sulfur steels such as high-grade electromagnetic steel sheets and line pipe steels.

極低硫鋼のような高純度鋼を精錬する方法については、従来、様々な提案がなされている。例えば、取鍋内で脱硫剤をインジェクションする方法や、脱硫剤を添加したのち溶鋼を攪拌する方法などがよく知られているが、転炉出鋼から脱ガス処理までの間で、特別な工程を経ることになるため、溶鋼温度の低下やコストの上昇、生産性の低下などの問題が指摘されていた。こうした問題を解決する方法の1つとして、従来、二次精錬技術を簡素化するべく、RH真空脱ガス装置に脱硫機能を持たせる試みがなされている。   Various methods for refining high purity steel such as ultra-low sulfur steel have been proposed. For example, a method of injecting a desulfurizing agent in a ladle or a method of stirring molten steel after adding a desulfurizing agent is well known, but there is a special process between the converter steel and degassing treatment. Thus, problems such as a decrease in molten steel temperature, an increase in cost, and a decrease in productivity have been pointed out. In order to simplify the secondary refining technique, as one method for solving such a problem, an attempt has been made to provide a desulfurization function to the RH vacuum degassing apparatus.

RH真空脱ガス装置を使って脱硫を行なう方法としては、真空槽に設けられた合金鉄添加口から脱硫剤を添加する方法などがある。この方法は、投入した脱硫剤が排気系へ吸引されるなどの影響により、脱硫剤の歩留りが悪いという欠点がある。また、排気系への吸引を防止するために、脱硫剤の粒度を大きくすることもできるが、この場合は、反応界面積の低下を招き、反応効率の面から不利である。一方、脱硫剤の歩留りを向上させる方法として、真空槽内の溶鋼中に浸漬したノズルからキャリアガスと共に脱硫剤をインジェクションする方法(特許文献1等)の提案もある。しかし、この方法は、ノズルのメンテナンスが必要でコストがかかること、またノズル浸漬による温度降下も問題となっている。しかも、脱硫剤をインジェクションしていない間も粉体吹込み口から溶鋼が侵入しないようにガスを流し続けておく必要があり、コストおよび真空度維持の点で問題がある。   As a method of performing desulfurization using an RH vacuum degassing apparatus, there is a method of adding a desulfurization agent from an alloy iron addition port provided in a vacuum tank. This method has a disadvantage that the yield of the desulfurizing agent is poor due to the influence of the desulfurizing agent being sucked into the exhaust system. Also, the particle size of the desulfurizing agent can be increased in order to prevent suction to the exhaust system, but in this case, the reaction interfacial area is reduced, which is disadvantageous in terms of reaction efficiency. On the other hand, as a method for improving the yield of the desulfurizing agent, there is also a proposal of a method of injecting the desulfurizing agent together with a carrier gas from a nozzle immersed in molten steel in a vacuum chamber (Patent Document 1 or the like). However, this method requires maintenance of the nozzle and is costly, and a temperature drop due to nozzle immersion is also a problem. In addition, it is necessary to keep the gas flowing so that the molten steel does not enter from the powder blowing port even while the desulfurization agent is not injected, which is problematic in terms of cost and maintaining the vacuum.

これらの問題を解決するための方法として、上吹きランスを備えるRH真空脱ガス装置の真空槽内の浴面上に、該上吹きランスから脱硫剤をキャリアガスと共に吹き付ける(投射する)ことによって、溶鋼の脱硫を行なう方法(例えば、特許文献2)がある。この技術の場合、脱硫剤の滓化を促進させるため、CaO−CaF系フラックスが用いられることが多く、脱硫率を向上させるためには、CaF含有量の高い脱硫剤の使用が不可欠である。ただし、CaF含有量の高い脱硫剤の使用は、環境上の問題が発生するだけではなく、溶融したCaO−CaFによって取鍋や真空槽内面、環流浸漬管の耐火物の溶損が生じ、寿命が短かいという問題があった。 As a method for solving these problems, by blowing (projecting) a desulfurizing agent together with a carrier gas from the upper blowing lance onto a bath surface in a vacuum tank of an RH vacuum degassing apparatus having an upper blowing lance, There is a method for desulfurizing molten steel (for example, Patent Document 2). In the case of this technique, CaO—CaF 2 flux is often used to promote hatching of the desulfurizing agent, and in order to improve the desulfurization rate, it is indispensable to use a desulfurizing agent having a high CaF 2 content. is there. However, the use of a desulfurizing agent having a high CaF 2 content not only causes environmental problems, but the molten CaO—CaF 2 causes the refractories of the ladle, the inner surface of the vacuum tank, and the refractory of the reflux dip tube to melt. There was a problem that the lifetime was short.

このような問題を回避するための方法として、CaFを含有しない高CaOフラックス(フッ素レス脱硫剤)を用いる溶製方法(例えば、特許文献3)の提案がある。しかし、この方法は、使用する高CaOフラックスの融点が高いため、事前に溶融処理(プリメルト)したものでなければ、溶鋼温度レベルにおいてフラックスを十分に溶融させることができない。さらに、CaFを使用しないフッ素レス脱硫剤を確実に溶融させる方法として、上吹きランスから燃料ガスや酸素ガスと共に脱硫剤と同時に噴出して、その脱硫剤をバーナー火炎を介して加熱した後、鋼浴面に到達させる方法が特許文献4や特許文献5に開示されている。しかし、これらの文献には、粉体(脱硫剤)を火炎内で確実に溶融させるのに好適なフラックスの組成、燃料ガスとキャリアArガス流量の最適な割合、ランス高さ等については十分に検討していないのが実情である。 As a method for avoiding such a problem, there is a proposal of a melting method (for example, Patent Document 3) using a high CaO flux (fluorine-less desulfurization agent) that does not contain CaF 2 . However, in this method, since the melting point of the high CaO flux to be used is high, the flux cannot be sufficiently melted at the molten steel temperature level unless it has been previously melted (premelted). Further, as a method to reliably melt the fluorine-less desulfurizing agent that does not use CaF 2, and ejected simultaneously from the top lance and desulfurizing agent together with the fuel gas and oxygen gas, after heating the desulfurizing agent through a burner flame, Patent Documents 4 and 5 disclose a method for reaching the steel bath surface. However, in these documents, the composition of the flux suitable for reliably melting the powder (desulfurization agent) in the flame, the optimum ratio of the fuel gas and carrier Ar gas flow rate, the lance height, etc. are sufficient. The situation is not being considered.

特開昭61−130413号公報Japanese Patent Laid-Open No. 61-130413 特開平5−311231号公報JP-A-5-311231 特開2003-129122号公報JP 2003-129122 A 特開平7−41826号公報JP 7-41826 A 特開2012−172213号公報JP 2012-172213 A

発明者らは、従来技術が抱えている前記課題の解決に向けて鋭意検討を重ねた。その結果、真空脱ガス処理の段階で用いる前述したフッ素レス脱硫剤の場合、CaOの割合が高いほど脱硫能力は向上するものの、一方で、CaOの割合が高いほどフラックスの融点が上昇し、そのために溶鋼中に侵入した後も速やかな溶解が阻害されて脱硫が遅滞して脱硫効果が低下するということが分った。   The inventors have intensively studied to solve the above-described problems of the conventional technology. As a result, in the case of the above-described fluorine-less desulfurization agent used in the vacuum degassing treatment stage, the higher the CaO ratio, the better the desulfurization ability. On the other hand, the higher the CaO ratio, the higher the melting point of the flux. It was found that even after entering the molten steel, rapid dissolution was inhibited, desulfurization was delayed, and the desulfurization effect was reduced.

そこで、本発明は、真空脱ガス処理段階でのフッ素レス脱硫剤を用いて脱硫を行なうに場合でも、高い脱硫効率を実現できる新規な溶鋼の脱硫方法を提案することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to propose a new desulfurization method for molten steel that can realize high desulfurization efficiency even when desulfurization is performed using a fluorine-less desulfurization agent in a vacuum degassing treatment stage.

前記目的の実現に向けた研究の中で、発明者らは、溶鋼を各種の真空脱ガス設備を使って減圧下で脱硫する際、上吹きランスから高CaO脱硫剤を供給してそのランス先端部において火炎を形成させ、その火炎で該脱硫剤を加熱溶融させてから溶鋼中に添加することで、融点の高いCaO脱硫剤であっても、脱硫の遅滞を招くことなく、高い効率での溶鋼の脱硫が実現できることを見い出した。   In the research for realizing the above object, the inventors supplied a high CaO desulfurization agent from the top blowing lance when desulfurizing molten steel under reduced pressure using various vacuum degassing facilities, and the tip of the lance. A flame is formed in the part, and the desulfurization agent is heated and melted in the flame and then added to the molten steel, so that even a CaO desulfurization agent having a high melting point does not cause a delay in desulfurization and has high efficiency. We have found that desulfurization of molten steel can be realized.

このような知見の下に開発した本発明の構成の特徴は、多孔上吹きランスの酸素含有ガスが通る中心通路の先端部において該酸素含有ガス噴出流のまわりに供給される燃料ガスとによってバーナー火炎を形成させ、そのバーナー火炎にて、後で詳述する本発明に特有の脱硫剤を加熱しつつ真空槽内溶鋼浴面に上吹き添加することにある。   The feature of the configuration of the present invention developed based on such knowledge is that the burner is provided by the fuel gas supplied around the oxygen-containing gas jet flow at the tip of the central passage through which the oxygen-containing gas of the porous top blowing lance passes. A flame is formed, and a desulfurization agent specific to the present invention, which will be described later in detail, is heated and blown onto the molten steel bath surface in the vacuum chamber with the burner flame.

即ち、本発明は、真空脱ガス設備に配設された上吹きランス先端部で形成されるバーナー火炎にて当該ランスを通じて供給される粉体(脱硫剤)を加熱し、この粉体を脱ガス槽内の溶鋼の浴面上に吹き付けて溶鋼の精錬を行なう際に、前記粉体として、CaOおよびAlの組成が下記(1)式を満たす石灰系脱硫剤であって、CaO粉とAl粉とが予め混合されて混合物の形態をとるプレミックスフラックスを用いることを特徴とする溶鋼の脱硫方法である。
1.2≦(CaO)/(Al)≦4.0・・・(1)
(CaO) :石灰系脱硫剤中に含まれるCaOの量(kg)
(Al) :石灰系脱硫剤中に含まれるAlの量(kg)
That is, the present invention heats the powder (desulfurization agent) supplied through the lance with a burner flame formed at the tip of the upper blowing lance disposed in the vacuum degassing equipment, and degass the powder. When refining molten steel by spraying on the molten steel bath surface in the tank, the powder is a lime-based desulfurization agent in which the composition of CaO and Al 2 O 3 satisfies the following formula (1), and the CaO powder A molten steel desulfurization method using a premix flux in which a mixture of Al 2 O 3 powder and an Al 2 O 3 powder is used in the form of a mixture.
1.2 ≦ (CaO) / (Al 2 O 3 ) ≦ 4.0 (1)
(CaO): The amount of CaO contained in the lime-based desulfurization agent (kg)
(Al 2 O 3 ): Amount of Al 2 O 3 contained in the lime-based desulfurization agent (kg)

なお、本発明においては、さらに下記の手段を採用することがより好ましい。
(1)前記プレミックスフラックスをバーナー火炎を介して鋼浴面上に吹き付けるに際し、該バーナーから供給される熱量とキャリアガス流量の比で示される着熱率(F×Q/G)が下記(2)式の条件を満たすこと、
10≦F×Q/G≦130・・・(2)
F:燃料ガス流量(Nm/h)
G:キャリアガス流量(Nm/h)
Q:単位ガス量あたりの熱量(MJ/Nm
(3)前記上吹きランスの先端からから真空槽内の溶鋼浴面までの距離であるランス高さを3〜10mにすること、
(4)溶鋼浴面上へのプレミックスフラックスの吹き付けに先立ち、真空脱ガス槽内溶鋼にMgOを投入すること。
In the present invention, it is more preferable to employ the following means.
(1) When the premix flux is sprayed onto the steel bath surface via a burner flame, the heat rate (F × Q / G) indicated by the ratio between the amount of heat supplied from the burner and the carrier gas flow rate is as follows ( 2) satisfying the condition of the formula,
10 ≦ F × Q / G ≦ 130 (2)
F: Fuel gas flow rate (Nm 3 / h)
G: Carrier gas flow rate (Nm 3 / h)
Q: heat per unit gas amount (MJ / Nm 3 )
(3) The lance height, which is the distance from the tip of the top blowing lance to the molten steel bath surface in the vacuum chamber, is 3 to 10 m.
(4) Prior to spraying the premix flux onto the molten steel bath surface, MgO is introduced into the molten steel in the vacuum degassing tank.

前記のような構成からなる本発明によれば、CaOの割合が高い石灰系脱硫剤の混合粉(プレミックスフラックス)を、上吹きランスのバーナー火炎とともに真空脱ガス設備の鋼浴面に吹き付けて脱硫処理するので、従来のようにCaFを含んだフラックスを使用せずとも、高い効率での溶鋼の脱硫を行なうことができる。 According to the present invention configured as described above, a mixed powder (premix flux) of a lime-based desulfurizing agent having a high CaO ratio is sprayed on the steel bath surface of the vacuum degassing facility together with the burner flame of the top blowing lance. Since the desulfurization treatment is performed, the molten steel can be desulfurized with high efficiency without using a flux containing CaF 2 as in the prior art.

特に、本発明によれば、CaFなどのフッ化物を使用しないため、取鍋の耐火物、或いは溶鋼と接触する真空脱ガス設備の耐火物の溶損を抑制することが可能になると同時に、処理後のスラグにはフッ素が含有されないため、製鋼スラグの有効利用という観点で頗る有効な脱硫処理の方法を提案できる。 In particular, according to the present invention, since fluoride such as CaF 2 is not used, it becomes possible to suppress the refractory of the ladle refractory, or the refractory of the vacuum degassing equipment that comes into contact with the molten steel, Since fluorine is not contained in the slag after the treatment, an effective desulfurization treatment method can be proposed from the viewpoint of effective use of the steelmaking slag.

図は、RH真空脱ガス装置の概要を示す断面図である。The figure is a sectional view showing an outline of the RH vacuum degassing apparatus.

図1は、本発明において用いる、代表的な真空脱ガス設備であるRH真空脱ガス装置の例を示す断面図である。例示したRH真空脱ガス装置は、主として溶鋼2を貯留する取鍋1と、溶鋼の脱ガスを行なう脱ガス部とで構成されており、その脱ガス部は、下部が取鍋内の溶鋼中に浸漬される真空槽4と、この槽に接続される排気設備とで構成されている。そして、真空槽4は、下部が一対の浸漬管5、6にて構成されており、その上部には排気設備に繋がる排気口8が設けられている。真空槽4の上部にはまた、合金や媒溶剤等の副原料を添加するための投入口9が設けられており、その頂部には、酸素ガスや燃料ガスとともに脱硫剤(以下、「脱硫フラックス」ともいう)を吹込むための多孔構造の水冷上吹きランス10が上方より上下動可能に配設されている。さらに、前記浸漬管の一方(吸上げ側)には、Arガス等の不活性ガスを導入するためのガス吹込み管7が接続されている。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an RH vacuum degassing apparatus which is a typical vacuum degassing equipment used in the present invention. The illustrated RH vacuum degassing apparatus is mainly composed of a ladle 1 for storing molten steel 2 and a degassing part for degassing the molten steel, and the degassing part has a lower part in the molten steel in the ladle. It is comprised with the vacuum tank 4 immersed in this, and the exhaust equipment connected to this tank. The lower part of the vacuum chamber 4 is composed of a pair of dip tubes 5 and 6, and an exhaust port 8 connected to an exhaust facility is provided at the upper part. An inlet 9 for adding an auxiliary material such as an alloy or a medium solvent is also provided at the top of the vacuum chamber 4, and a desulfurization agent (hereinafter referred to as “desulfurization flux”) is added to the top of the vacuum chamber 4 together with oxygen gas and fuel gas. A water-cooled top-cooling lance 10 having a porous structure for blowing in is disposed so as to be vertically movable from above. Further, a gas blowing pipe 7 for introducing an inert gas such as Ar gas is connected to one (suction side) of the dip pipe.

前記RH真空脱ガス装置の操業に当たっては、まず、前記2本の浸漬管5、6を取鍋1内の溶鋼2中に浸漬させ、その後、真空槽4内を排気設備により真空排気して溶鋼2を浸漬管5を介して真空槽4内に吸い揚げて導入する。このとき、前記ガス吹込み管7から浸漬管5内に不活性ガスを供給すると、その不活性ガスの上昇にともなって、取鍋内溶鋼2も浸漬管5内を上昇する。真空槽4内に達した溶鋼は、その後、浸漬管6を介して取鍋1内に向けて降下し、このようして溶鋼の脱ガス環流処理が行なわれる。   In the operation of the RH vacuum degassing apparatus, first, the two dip tubes 5 and 6 are immersed in the molten steel 2 in the ladle 1, and then the vacuum tank 4 is evacuated by an evacuation facility to obtain molten steel. 2 is sucked into the vacuum chamber 4 through the dip tube 5 and introduced. At this time, when an inert gas is supplied into the dip tube 5 from the gas blowing tube 7, the molten steel 2 in the ladle also moves up in the dip tube 5 as the inert gas rises. The molten steel that has reached the inside of the vacuum chamber 4 is then lowered into the ladle 1 through the dip tube 6, and thus the molten steel is degassed and refluxed.

前述したRH真空脱ガス装置では、溶鋼2の脱ガスと同時に、前記上吹きランス10から、燃料ガスと共に燃焼用酸素含有ガスとを供給することにより、ランス先端部にバーナー火炎を形成させながら、粉体用キャリアガス介して特定の粉体(脱硫剤)を供給することにより、脱硫処理を行なうことができる。   In the above-described RH vacuum degassing apparatus, simultaneously with the degassing of the molten steel 2, by supplying a combustion oxygen-containing gas together with the fuel gas from the upper blowing lance 10, while forming a burner flame at the lance tip, By supplying a specific powder (desulfurization agent) through the carrier gas for powder, the desulfurization treatment can be performed.

以下、前記RH脱ガス装置を使って脱硫精錬を行なう方法についてさらに具体的に説明する。高炉から出銑された溶銑は、まず溶銑鍋やトーピードカーなどの溶銑保持・搬送用容器に受銑した後、次工程の脱炭精錬を行なう転炉に搬送される。その搬送途中で、溶銑に対して脱硫処理(溶銑脱硫)を施される。一般には、そうした脱硫溶銑を転炉において脱炭精錬した後、転炉から取鍋に出鋼する。その後、転炉から出鋼された溶鋼は、RH真空脱ガス装置(これはDH真空脱ガス装置やVOD炉であってもよい)に搬送し、このRH真空脱ガス装置において所定の真空精錬と脱硫処理とが施される。この場合、使用する溶鋼としては、高炉から出銑された溶銑を転炉で脱炭精錬した溶鋼だけに限られるものではなく、鉄スクラップなどを電気炉で溶解して精錬した溶鋼であってもよい。   Hereinafter, a method for performing desulfurization refining using the RH degassing apparatus will be described in more detail. The hot metal discharged from the blast furnace is first received in a hot metal holding / conveying vessel such as a hot metal ladle or a torpedo car, and then transferred to a converter for decarburization and refining in the next step. During the conveyance, the hot metal is subjected to desulfurization treatment (hot metal desulfurization). Generally, such desulfurized hot metal is decarburized and refined in a converter, and then steel is discharged from the converter to a ladle. Thereafter, the molten steel discharged from the converter is transferred to an RH vacuum degassing apparatus (this may be a DH vacuum degassing apparatus or a VOD furnace), and in this RH vacuum degassing apparatus, a predetermined vacuum refining and Desulfurization treatment is performed. In this case, the molten steel to be used is not limited to the molten steel obtained by decarburizing and refining the molten iron discharged from the blast furnace in the converter, and even molten steel refined by melting iron scrap and the like in an electric furnace. Good.

前記RH真空脱ガス装置による脱硫精錬は以下のようにして実施する。先ず、溶鋼2を収納する取鍋1を真空槽4の直下に搬送する。なお、この取鍋1の内部には転炉や電気炉などの精錬時に発生したスラグ3が一部混入しており、溶鋼2の浴面を覆っている。次いで、前記取鍋1を昇降装置(図示せず)によって上昇させて、取鍋1に収容された溶鋼2中に上昇側浸漬管5および下降側浸漬管6を浸漬させる。そして、環流用ガス吹込み管7からは、前記上昇側浸漬管5の内部にArガスを環流用ガスとして吹き込むと共に、真空槽4の内部をダクト8に連結される排気装置にて排気することにより、真空槽4の内部を減圧する。そして、前記真空槽4の内部が減圧されると、取鍋1に収容された溶鋼2は、環流用ガス吹込み管7から吹き込まれるArガスと共に浸漬管5を上昇して真空槽4の内部に流入し、その後、下降側の浸漬管6を介して取鍋1に戻る流れ、所謂、環流を形成してRH真空脱ガス精錬が行なわれる。   Desulfurization refining by the RH vacuum degassing apparatus is performed as follows. First, the ladle 1 that stores the molten steel 2 is conveyed directly under the vacuum chamber 4. The ladle 1 is partially mixed with slag 3 generated during refining such as a converter or an electric furnace, and covers the bath surface of the molten steel 2. Next, the ladle 1 is raised by an elevating device (not shown), and the rising side dip tube 5 and the descending side dip tube 6 are immersed in the molten steel 2 accommodated in the ladle 1. Then, Ar gas is blown into the rising side dip pipe 5 as the reflux gas from the reflux gas blowing pipe 7 and the inside of the vacuum chamber 4 is exhausted by an exhaust device connected to the duct 8. The pressure inside the vacuum chamber 4 is reduced. And if the inside of the said vacuum chamber 4 is pressure-reduced, the molten steel 2 accommodated in the ladle 1 will raise the dip tube 5 with the Ar gas blown from the reflux gas blowing tube 7, and the inside of the vacuum vessel 4 Then, a flow returning to the ladle 1 via the descending dip pipe 6 is formed, so-called recirculation, and RH vacuum degassing is performed.

このRH真空脱ガス装置による精錬に際しては、脱硫処理に先立ち溶鋼2中に原料投入口9などから金属Alなどを添加し、溶鋼2のAl濃度を0.03〜0.2mass%程度に調整した上で、前記上吹きランス10から搬送用ガスと共に粉状の石灰系脱硫フラックスを、前記真空槽4の内部の溶鋼2に向けて吹き付けて添加(「投射」ともいう)し、溶鋼2に脱硫処理を施す。   At the time of refining by this RH vacuum degassing apparatus, metal Al or the like was added to the molten steel 2 from the raw material inlet 9 or the like before the desulfurization treatment, and the Al concentration of the molten steel 2 was adjusted to about 0.03 to 0.2 mass%. Above, powdery lime-based desulfurization flux is blown toward the molten steel 2 inside the vacuum tank 4 from the upper blowing lance 10 and added (also referred to as “projection”) to desulfurize the molten steel 2. Apply processing.

その脱硫処理においては、前記脱硫フラックスの効果的な溶解を担保するため、前記バーナー火炎の調整が重要となる。即ち、バーナー火炎からの真空槽4内鋼浴面への熱の供給に関する着熱率を考慮することが重要である。ここで、その着熱率(%)は、溶鋼への入熱量とバーナー燃焼時の総熱量の割合から求められる。
なお、「溶鋼への入熱量」は、バーナー燃焼前後での取鍋内溶鋼温度の上昇量および取鍋内溶鋼重量から求める。
In the desulfurization treatment, it is important to adjust the burner flame in order to ensure effective dissolution of the desulfurization flux. That is, it is important to consider the heat receiving rate related to the supply of heat from the burner flame to the steel bath surface in the vacuum chamber 4. Here, the heat receiving rate (%) is obtained from the ratio of the amount of heat input to the molten steel and the total amount of heat during burner combustion.
The “heat input to the molten steel” is determined from the amount of increase in molten steel temperature in the ladle before and after burner combustion and the molten steel weight in the ladle.

即ち、本発明においては、脱硫フラックスを、バーナー火炎を介して真空槽内の鋼浴面上に吹き付けるに際し、前記バーナーから供給される熱量とキャリアガス流量の比で示される着熱率(F×Q/G)が下記式を満たす条件:
10≦F×Q/G≦130
F:燃料ガス流量(Nm/h)
G:キャリアガス流量(Nm/h)
Q:単位ガス量あたりの熱量(MJ/Nm
で行なうことが好ましい。
That is, in the present invention, when the desulfurization flux is sprayed onto the steel bath surface in the vacuum chamber via the burner flame, the heat rate (F ×) indicated by the ratio of the amount of heat supplied from the burner to the carrier gas flow rate. Q / G) satisfies the following formula:
10 ≦ F × Q / G ≦ 130
F: Fuel gas flow rate (Nm 3 / h)
G: Carrier gas flow rate (Nm 3 / h)
Q: heat per unit gas amount (MJ / Nm 3 )
Is preferable.

その理由は、前記着熱率(F×Q/G)が10[MJ/Nm3]未満では、キャリアガスの流量が多すぎるため、火炎の温度が低下してしまうためであり、一方、130超では、燃料ガス流量が少なすぎて粉体を安定して供給できないからである。 The reason is that when the heat absorption rate (F × Q / G) is less than 10 [MJ / Nm 3 ], the flow rate of the carrier gas is too high, so that the flame temperature is lowered. This is because if the amount is too high, the flow rate of the fuel gas is too small to stably supply the powder.

また、本発明の好ましい実施形態においては、粉体の安定供給という観点から、G:キャリアガス流量(Nm/h)、W:粉体投射速度(kg/min)の比を、W/G≦50程度に調整することが望ましい。また、この脱硫処理時の真空度はより高くすることが好ましい。その理由は、上吹きランス10からの噴出ガス速度の減衰が少なくなるため、搬送用ガス流量を一定とした場合でも、噴出ガスの溶鋼2の浴面におけるガス動圧が高くなり、脱硫剤の歩留まり向上および投射位置での反応促進の観点から有利となるからである。従って、真空槽4の真空度は50torr(66.7hPa)以下にすることが好ましく、高真空までの排気が可能であるならば、10torr(13.3hPa)以下にすることが望ましい。 In a preferred embodiment of the present invention, from the viewpoint of stable powder supply, the ratio of G: carrier gas flow rate (Nm 2 / h), W: powder projection speed (kg / min) is set to W / G. It is desirable to adjust to about ≦ 50. In addition, it is preferable that the degree of vacuum during the desulfurization treatment be higher. The reason for this is that since the speed of the jet gas from the top blowing lance 10 is less attenuated, the gas dynamic pressure of the jet gas at the bath surface of the molten steel 2 becomes high even when the flow rate of the carrier gas is constant, This is because it is advantageous from the viewpoint of improving the yield and promoting the reaction at the projection position. Accordingly, the degree of vacuum of the vacuum chamber 4 is preferably 50 torr (66.7 hPa) or less, and preferably 10 torr (13.3 hPa) or less if evacuation to a high vacuum is possible.

本発明においては、使用する脱硫フラックスの構成が重要である。その脱硫フラックスとしては、CaOとAlの比率が下記式:
1.2≦(CaO)/(Al)≦4.0
を満たし、かつCaFを含有していないプレミックスフラックスを用いることが好適である。
In the present invention, the configuration of the desulfurization flux to be used is important. As the desulfurization flux, the ratio of CaO to Al 2 O 3 is represented by the following formula:
1.2 ≦ (CaO) / (Al 2 O 3 ) ≦ 4.0
It is preferable to use a premix flux that satisfies the above and does not contain CaF 2 .

このプレミックスフラックスというのは、従来の所謂、CaO粉およびAl粉の混合物を予め加熱溶融し、固化させた後に粉砕処理して得られるプリメルトフラックスとは区別されるものであり、所謂、CaO粉とAl粉との単なる混合物の形態をとる点に第1の特徴がある。なお、従来から用いられているプリメルトフラックスは、本発明で採用するプレミックスフラックスに比べて高価である。 This premix flux is distinguished from the conventional premelt flux obtained by heating and melting a mixture of CaO powder and Al 2 O 3 powder in advance and solidifying the mixture. The first feature is that it takes the form of a so-called mixture of CaO powder and Al 2 O 3 powder. In addition, the premelt flux used conventionally is expensive compared with the premix flux employ | adopted by this invention.

本発明で用いる脱硫用プレミックスフラックスの第2の特徴は、CaFを含有していない点にある。これは耐火物の溶損を極力防止するためとプレミックスフラックスのコストを安価に保つために必要なことである。 A second aspect of desulfurization premix flux used in the present invention is that which does not contain CaF 2. This is necessary to prevent the refractory from being melted as much as possible and to keep the cost of the premix flux low.

前記脱硫用プレミックスフラックス中のCaOとAlの濃度比率は、1.2よりも小さくなると、脱硫能が乏しくなるため好ましくない。一方、フラックス中のCaOとAlの濃度比率が4.0よりも高い場合には、脱硫用フラックスの融点が高くなり、バーナー火炎内でも溶融しないため、溶鋼中に侵入した後も速やかに溶解しないので脱硫が遅滞し、好ましくない。 If the concentration ratio of CaO and Al 2 O 3 in the desulfurization premix flux is smaller than 1.2, the desulfurization ability becomes poor, which is not preferable. On the other hand, when the concentration ratio of CaO to Al 2 O 3 in the flux is higher than 4.0, the melting point of the desulfurization flux becomes high and does not melt even in the burner flame. This is not preferable because desulfurization is delayed.

本発明で用いる前記脱硫用プレミックスフラックスは、反応効率の観点から粒径1mm未満、望ましくは粒径150μm未満の大きさものが質量比率が90%以上であるものが好ましい。一方、排気系に吸引される量を少なくするという観点からは微粉成分は少ない方が望ましく、従って、粒径10μm未満の大きさのものが質量比率で10%未満であるのが好ましく、粒径50μm未満の大きさものが質量比率で10%未満の大きさであるものがより好ましい。   The desulfurization premix flux used in the present invention preferably has a particle size of less than 1 mm, preferably less than 150 μm and a mass ratio of 90% or more from the viewpoint of reaction efficiency. On the other hand, from the viewpoint of reducing the amount sucked into the exhaust system, it is desirable that the amount of the fine powder component is small. Therefore, it is preferable that those having a particle size of less than 10 μm have a mass ratio of less than 10%. Those having a size of less than 50 μm are more preferably those having a mass ratio of less than 10%.

なお、前記脱硫用プレミックスフラックス中には不純物として5mass%までのSiOが含有は許容される。それは、この量よりもSiOが多いと、脱硫能が低下するので好ましくない。 The desulfurization premix flux is allowed to contain up to 5 mass% of SiO 2 as an impurity. If the amount of SiO 2 is larger than this amount, the desulfurization ability is lowered, which is not preferable.

さらに、本発明においては、脱硫時の溶鋼の酸素ポテンシャルを低位に維持するとともに、脱硫後の復硫を効果的に防止するために、RH真空脱ガス装置にて脱硫用プレミックスフラックスを吹き付け(添加)前に、真空脱ガス槽において還流溶鋼中にMgOを投入することが好ましい。なお、MgOの投入方法としては、真空脱ガス槽の上部に設けられた副原料投入シュートから投入する方法、或いは脱硫用プレミックスフラックスを投射する上吹きランスから投射する方法のどちらであっても構わないが、排気系への吸引量を少なくし、塊状のマグネシアクリンカーなども使用できる点からは、前者の方法を採用することが好ましい。   Furthermore, in the present invention, in order to maintain the oxygen potential of molten steel at the time of desulfurization at a low level and to effectively prevent resulfurization after desulfurization, a premix flux for desulfurization is sprayed with an RH vacuum degasser ( Before the addition), it is preferable to put MgO into the reflux molten steel in a vacuum degassing tank. In addition, as a charging method of MgO, either a method of charging from an auxiliary material charging chute provided in the upper part of the vacuum degassing tank or a method of projecting from an upper blowing lance that projects a premix flux for desulfurization is used. However, it is preferable to adopt the former method from the viewpoint of reducing the amount of suction to the exhaust system and using a massive magnesia clinker or the like.

このMgOは、RH真空脱ガス装置の下降管から溶鋼流に随伴されて取鍋内の溶鋼に入り、溶鋼中を浮上して、取鍋内溶鋼の浴面上に滞留するスラグと溶鋼との間に高融点のバリア層を形成する。このバリア層によって取鍋スラグ中のFeOやMnOなどの酸化性成分による溶鋼の再酸化が防止され、脱硫に好適な低酸素ポテンシャルの雰囲気を維持することができるとともに、復硫も防止できる。   This MgO enters the molten steel in the ladle accompanying the molten steel flow from the downcomer of the RH vacuum degassing apparatus, floats in the molten steel, and stays on the bath surface of the molten steel in the ladle and the molten steel. A barrier layer having a high melting point is formed therebetween. This barrier layer prevents reoxidation of the molten steel due to oxidizing components such as FeO and MnO in the ladle slag, can maintain a low oxygen potential atmosphere suitable for desulfurization, and can also prevent resulfurization.

鋼浴面上に投入する前記MgO源としては、マグネシアクリンカーのほかマグネシア系耐火物屑などが使用できる。上記効果を発揮させるための好ましいMgOの投入量は、溶鋼トン当たり1kg(以下「kg/t」と記す)以上、より好ましくは1.5kg/t以上である。但し、多量に投入すると溶鋼の温度降下を招くので、好ましくは上限を5kg/tとし、より好ましくは3kg/tとする。   As said MgO source thrown in on a steel bath surface, a magnesia type refractory waste etc. other than a magnesia clinker can be used. A preferable input amount of MgO for exhibiting the above effect is 1 kg (hereinafter referred to as “kg / t”) or more, more preferably 1.5 kg / t or more per ton of molten steel. However, if a large amount is added, the temperature of the molten steel is lowered, so the upper limit is preferably 5 kg / t, more preferably 3 kg / t.

また、前記上吹きランス10は、例えば、ランスの軸中心に設けられた、酸素含有ガス用中心通路と、その中心通路の外環状通路内を燃料ガスが流れかつそれらの先端部において、酸素含有ガスと燃料ガスとが合流することで火炎を形成する形式の同心多重管形の上吹きランス、もしくは、ランスの軸中心に設けられた、溶鋼に吹き付ける酸素含有ガスが通る中心通路の先端において燃料ガスが直接合流するような上吹きランスなどを用いることができる。   In addition, the upper blow lance 10 includes, for example, a center passage for oxygen-containing gas provided in the center of the lance shaft, and a fuel gas flows in the outer annular passage of the center passage, and at the tip thereof, oxygen-containing gas is contained. Fuel at the tip of a central passage through which an oxygen-containing gas blown to molten steel is provided at the center of the lance shaft, or a concentric multi-tube top-blow lance that forms a flame by the combination of gas and fuel gas An upper blowing lance or the like that allows gas to directly merge can be used.

本発明においては、溶鋼2をRH真空脱ガス装置1などの真空脱ガス設備で精錬する際に、必要に応じて先ず真空脱炭処理やAl添加と酸素供給による昇熱処理を行なう。その後、溶鋼2中のAl濃度を合金剤の添加により調整すると同時に溶鋼温度も調整する。次いで、バーナー火炎中に、前記石灰系脱硫剤(プレミックスフラックス)を該溶鋼2浴面へ投射して脱硫処理すると共に、溶鋼を浸漬管4、5中を環流させながら合金成分の確認・調整を行って真空精錬を終了する。その結果、高い脱硫率で安定して真空脱ガス設備において溶鋼2を脱硫処理することができる。なお、前記の説明は真空脱ガス設備としてRH真空脱ガス装置を使用した例で説明したが、本発明ではRH真空脱ガス装置だけに限るものではなく、上吹きランスを有するDH真空脱ガス装置、VOD設備、VAD設備などでも上記の説明に沿って実施することができる。   In the present invention, when the molten steel 2 is refined by a vacuum degassing facility such as the RH vacuum degassing apparatus 1, first, a vacuum decarburization process or a heat treatment by adding Al and supplying oxygen is performed as necessary. Thereafter, the Al concentration in the molten steel 2 is adjusted by adding an alloying agent, and at the same time, the molten steel temperature is adjusted. Next, in the burner flame, the lime-based desulfurizing agent (premix flux) is projected onto the molten steel 2 bath surface and desulfurized, and the alloy components are confirmed and adjusted while circulating the molten steel through the dip tubes 4 and 5. To finish vacuum refining. As a result, the molten steel 2 can be desulfurized stably in a vacuum degassing facility at a high desulfurization rate. In the above description, the RH vacuum degassing apparatus is used as the vacuum degassing equipment. However, the present invention is not limited to the RH vacuum degassing apparatus, but is a DH vacuum degassing apparatus having an upper blowing lance. , VOD equipment, VAD equipment, etc. can be implemented in accordance with the above description.

(実施例1)
本発明をRH真空脱ガス装置に適応して実施した例である。この実施例では、約300tの溶鋼をRH真空脱ガス処理装置を用いて精錬を行った。なお、RH真空脱ガス処理前の溶鋼組成は、[C]=0.02〜0.1mass%、[S]=0.0030〜0.0033mass%、温度=1600〜1650℃であった。
Example 1
This is an example in which the present invention is applied to an RH vacuum degassing apparatus. In this example, about 300 t of molten steel was refined using an RH vacuum degassing apparatus. The molten steel composition before RH vacuum degassing was [C] = 0.02-0.1 mass%, [S] = 0.0030-0.0033 mass%, and temperature = 1600-1650 ° C.

脱炭処理を行った後、必要に応じて、温度測定を行い、フラックス添加前に必要な温度が確保できているかどうかを確認した。この時に必要な温度とは、処理予定時間経過による温度低下と脱硫剤添加による温度低下を考慮して、処理装置や処理条件毎に決められる温度である。温度不足の場合には、合金鉄投入口からAlを添加し、酸素付加によるAl昇熱処理を行った。その後、溶鋼中へ脱酸目的および成分調整用の金属Alを添加した後、真空槽の上から挿入したランスの先端を浴面から6m程度の位置で固定し、燃料としてLNGと、燃焼用ガスとして酸素を供給することにより、バーナー火炎を生成させ、Arガスをキャリアガスとして、CaO−Alのプリメルトフラックスもしくはプレミックスフラックスをそれぞれ150kg/min.で1.2t投射して脱硫処理を行ない、低硫鋼([S]≦0.0024mass%)が溶製できるか評価した。 After performing the decarburization treatment, the temperature was measured as necessary, and it was confirmed whether the necessary temperature could be secured before the flux addition. The temperature required at this time is a temperature determined for each processing apparatus and processing condition in consideration of a temperature decrease due to the elapsed processing time and a temperature decrease due to the addition of a desulfurizing agent. When the temperature was insufficient, Al was added from the alloy iron inlet, and Al heat treatment by oxygen addition was performed. Then, after adding metal Al for deoxidation purpose and component adjustment to the molten steel, the tip of the lance inserted from the top of the vacuum chamber is fixed at a position of about 6 m from the bath surface, and LNG as fuel and combustion gas As an oxygen gas, a burner flame is generated, Ar gas is used as a carrier gas, and a premelt flux or a premix flux of CaO—Al 2 O 3 is 150 kg / min. Then, desulfurization treatment was performed by projecting for 1.2 t, and it was evaluated whether low-sulfur steel ([S] ≦ 0.0024 mass%) could be melted.

その結果を表1に示す。表1中において、No.1〜9はプレミックスフラックス、No.10〜18はプリメルトフラックスを使用した。操業はLNG:400Nm/h、酸素:920Nm/h、キャリアArガス:500Nm/hで一定とし、脱硫剤のCaOとAlの比率を0.9〜4.6まで変化させた。この実施例においては、石灰系脱硫剤として500μm以下、平均粒径100μm程度のものを用いた。 The results are shown in Table 1. In Table 1, no. 1-9 are premix fluxes, No. 10-18 used premelt flux. The operation is constant at LNG: 400 Nm 3 / h, oxygen: 920 Nm 3 / h, carrier Ar gas: 500 Nm 3 / h, and the ratio of the desulfurization agent CaO and Al 2 O 3 is changed from 0.9 to 4.6. It was. In this example, a lime-based desulfurization agent having a particle size of 500 μm or less and an average particle size of about 100 μm was used.

Figure 2017025373
Figure 2017025373

表1に示す結果から、以下のことが判明した。なお、表中において、脱硫処理後の[S]濃度が0.0024mass%以下の試験は「○」つまり「良」、それ以外の試験は「×」つまり「不良」として表示した。
試験No.8、9、17、18は、脱硫剤を加熱することなく副原料投入口(図1の8)から真空槽内へ添加した例であり、脱硫処理後の[S]は0.0029mass%で、ほとんど脱硫されていなかった。これは、高CaOフラックスが溶鋼中に侵入しても速やかに溶解せずに、脱硫が遅滞してしまったためであると考えられる。
From the results shown in Table 1, the following was found. In the table, the test with the [S] concentration after the desulfurization treatment of 0.0024 mass% or less is indicated as “◯”, that is, “good”, and the other tests are indicated as “x”, that is, “bad”.
Test No. 8, 9, 17 and 18 are examples in which the desulfurization agent was added to the vacuum chamber from the auxiliary raw material charging port (8 in FIG. 1) without heating, and [S] after the desulfurization treatment was 0.0029 mass%. Almost no desulfurization. This is considered to be because desulfurization was delayed because the high CaO flux penetrated into the molten steel but did not dissolve quickly.

これに対して、No.1〜7は、脱硫剤を上吹きランスの先端に形成した火炎で加熱して溶鋼浴に上吹き添加した例である。No.2〜6、11〜15では、脱硫処理後の[S]は目標の[S]濃度である0.0024mass%以下まで脱硫できていた。これは、プリメルトフラックス、プレミックスフラックスのいずれにおいても、バーナーの火炎中で粉体が溶融し、溶鋼に到達したためであると考えられる。
また、(CaO)/(Al)の値が1.2よりも小さいNo.1、10では、目標の[S]濃度まで脱硫できなかった。これは、脱硫剤中のCaOの比率が低いために脱硫能が低下してしまったと考えられる。また、(CaO)/(Al)の値が4より大きいNo.7、16でも目標の[S]濃度まで脱硫できなかった。これは、脱硫剤中のCaOの割合が高すぎるため、脱硫剤が火炎内でも溶鋼中に侵入後も溶解せず、脱硫が遅滞してしまったことが原因であると考えられる。
On the other hand, Nos. 1 to 7 are examples in which the desulfurizing agent was heated with a flame formed at the tip of the top blowing lance and added to the molten steel bath by top blowing. No. In 2-6 and 11-15, [S] after the desulfurization treatment could be desulfurized to a target [S] concentration of 0.0024 mass% or less. This is considered to be because the powder melted in the flame of the burner and reached the molten steel in both the premelt flux and the premix flux.
Moreover, the value of (CaO) / (Al 2 O 3 ) is smaller than 1.2. In 1 and 10, desulfurization could not be achieved to the target [S] concentration. This is considered that desulfurization ability has fallen because the ratio of CaO in a desulfurization agent is low. In addition, when the value of (CaO) / (Al 2 O 3 ) is larger than 4, 7 and 16 could not be desulfurized to the target [S] concentration. This is considered to be because the ratio of CaO in the desulfurizing agent is too high, so that the desulfurizing agent does not dissolve in the flame or after entering the molten steel, and desulfurization is delayed.

脱硫剤のコストは、プリメルトフラックスよりもプレミックスフラックスの方が安価であり、プレミックスフラックスを用いることで低硫鋼([S]≦0.0024mass%を安価に溶製することができた。   As for the cost of the desulfurizing agent, the premix flux is cheaper than the premelt flux, and by using the premix flux, low-sulfur steel ([S] ≦ 0.0024 mass% could be melted at low cost. .

(実施例2)
さらに、この実施例では、LNG流量、酸素、キャリアArガス流量を変更した試験を行った。粉体添加速度、ランス高さ、真空度などの処理条件は実施例1と同条件である。また、脱硫剤はプレミックスフラックスを用い、(CaO)/(Al)の値は2.1で一定とした。
(Example 2)
Furthermore, in this example, a test was performed in which the LNG flow rate, oxygen, and carrier Ar gas flow rates were changed. The processing conditions such as the powder addition rate, the lance height, and the degree of vacuum are the same as in Example 1. The desulfurizing agent was premixed flux, and the value of (CaO) / (Al 2 O 3 ) was constant at 2.1.

Figure 2017025373
Figure 2017025373

表に示す結果から、以下のことが分った。
なお、粉体(脱硫剤)の安定供給の可否を粉体を所定量供給できた場合は「○」、粉体を所定量供給できなかった場合は「×」として表示した。なお、着熱率は下記式により計算した。
着熱率(%)=溶鋼への入熱量/バーナー燃焼の総熱量×100(%)
ここで「溶鋼への入熱量」は、バーナー燃焼前後での取鍋内溶鋼温度の上昇量および取鍋内溶鋼重量から求めた。
From the results shown in the table, the following was found.
Whether or not the powder (desulfurizing agent) can be stably supplied is indicated as “◯” when a predetermined amount of powder can be supplied, and “X” when the predetermined amount of powder cannot be supplied. In addition, the heat receiving rate was calculated by the following formula.
Heat absorption rate (%) = heat input to molten steel / total heat of burner combustion x 100 (%)
Here, “the amount of heat input to the molten steel” was determined from the amount of increase in molten steel temperature in the ladle before and after burner combustion and the molten steel weight in the ladle.

まず、No.19〜23いずれの試験においても脱硫処理後の[S]濃度は目標の0.0024mass%以下であった。
F×Q/Gの値が(2)式の範囲を満たしているNo.20〜22では、着熱率は80%台と高位であり、かつ粉体を所定量供給することができた。F×Q/Gの値が130以上のNo.19では所定量供給することができなかった。これは、粉体のキャリアArガス流量が少なかったため、粉体が配管途中で詰まってしまったことが原因であると考えられる。一方、バーナーから供給される熱量とキャリアガス流量の比で示される着熱率(F×Q/G)の値が10以下であるNo.23では、着熱率が60%台と低位であった。これは、燃料の発熱量に対してキャリアArガス流量が多すぎたために、火炎の温度が低下してしまったことが原因であると考えられる。
First, no. In any test of 19 to 23, the [S] concentration after the desulfurization treatment was not more than the target of 0.0024 mass%.
No. in which the value of F × Q / G satisfies the range of the expression (2). In 20-22, the heat receiving rate was as high as 80%, and a predetermined amount of powder could be supplied. No. with a value of F × Q / G of 130 or more. In 19, the predetermined amount could not be supplied. This is considered to be caused by the fact that the powder carrier Ar gas flow rate was small and the powder was clogged in the middle of the piping. On the other hand, the value of the heat rate (F × Q / G) indicated by the ratio between the amount of heat supplied from the burner and the flow rate of the carrier gas is 10 or less. 23, the heat receiving rate was as low as 60%. This is considered to be caused by the fact that the carrier Ar gas flow rate was too large with respect to the calorific value of the fuel, so that the flame temperature was lowered.

(実施例3)
ランス高さを変更する試験を行なった。粉体添加速度、真空度などの処理条件は実施例1、2と同条件である。また、脱硫剤はプレミックスフラックスを用い、(CaO)/(Al)の値は2.1で一定、F×Q/Gの値は42で一定とした。
(Example 3)
A test was conducted to change the lance height. The processing conditions such as the rate of powder addition and the degree of vacuum are the same as those in Examples 1 and 2. Further, a premix flux was used as the desulfurizing agent, and the value of (CaO) / (Al 2 O 3 ) was constant at 2.1, and the value of F × Q / G was constant at 42.

Figure 2017025373
Figure 2017025373

表3に示す結果から以下のことが分った。
なお、脱硫剤の添加歩留、溶鋼中のAlロス量はそれぞれ下記式により計算した。
脱硫剤の添加歩留(%)=
溶鋼中に歩留った脱硫剤の量/脱硫剤の全添加量×100
ここで「溶鋼中に歩留った脱硫剤の量」は、脱硫処理前後での取鍋内スラグ厚みの増加量、取鍋内スラグの組成変化(Total Ca濃度の増加量)から求める。
溶鋼中のAlロス量(kg/t)=
{脱硫処理前の溶鋼中Al濃度(mass%)−脱硫処理後の溶鋼中Al濃度(mass%)}×10
The following was found from the results shown in Table 3.
The addition yield of the desulfurizing agent and the amount of Al loss in the molten steel were calculated by the following formulas.
Desulfurization agent addition yield (%) =
Amount of desulfurizing agent retained in molten steel / total amount of desulfurizing agent added x 100
Here, “the amount of the desulfurizing agent retained in the molten steel” is determined from the amount of increase in the slag thickness in the ladle before and after the desulfurization treatment, and the change in the composition of the slag in the ladle (the amount of increase in the total Ca concentration).
Al loss in molten steel (kg / t) =
{Al concentration in molten steel before desulfurization treatment (mass%)-Al concentration in molten steel after desulfurization treatment (mass%)} × 10

まず、No.24〜33いずれの試験においても脱硫処理後の[S]濃度は目標の0.0024mass%以下であった。また、粉体を所定量供給することができ、着熱率も80%以上と高位であった。ランス高さが3〜10mであったNo.25〜32では粉体の添加歩留は90%以上と高位であり、溶鋼中のAlロス量も0.2kg/t以下と少なかった。ランス高さが11mであるNo.33では粉体の添加歩留が低下し、90%以下の添加歩留であった。一方、ランス高さが2mであるNo.24では、溶鋼中のAlの酸化ロス量が0.41kg/tと多かった。これは、燃料を燃焼させるためにバーナから供給している酸素が、ランス高さが低く反応距離が短いために、燃料と反応しないまま溶鋼に到達し、溶鋼のAlと反応したことが原因であると考えられる。   First, no. In any of the 24-33 tests, the [S] concentration after the desulfurization treatment was not more than the target 0.0024 mass%. Further, a predetermined amount of powder could be supplied, and the heat receiving rate was as high as 80% or more. The lance height was 3-10 m. In 25 to 32, the addition yield of the powder was as high as 90% or more, and the amount of Al loss in the molten steel was as low as 0.2 kg / t or less. In No. 33 having a lance height of 11 m, the addition yield of the powder decreased, and the addition yield was 90% or less. On the other hand, the lance height is 2 m. In No. 24, the amount of Al oxidation loss in the molten steel was as large as 0.41 kg / t. This is because the oxygen supplied from the burner to burn the fuel reached the molten steel without reacting with the fuel and reacted with Al of the molten steel because the lance height was low and the reaction distance was short. It is believed that there is.

以上の結果から、本発明に適合する条件でランス先端のバーナーに火炎を形成し、もって脱硫剤を加熱・溶融して上吹き添加することにより、高効率で溶鋼の脱硫を行なうことができる。   From the above results, the molten steel can be desulfurized with high efficiency by forming a flame in the burner at the tip of the lance under the conditions suitable for the present invention, and heating and melting the desulfurizing agent and adding it by top blowing.

前述した溶鋼の脱硫(精錬)の方法は、石灰系脱硫剤、バーナー火炎条件、その他の精錬条件の変更を特徴とするものであるが、これは他の技術の組み合わせ、併用による各種の作用・効果を期待する製鋼精錬の方法への適用が可能である。   The method of desulfurization (refining) of molten steel described above is characterized by changes in lime-based desulfurization agent, burner flame conditions, and other refining conditions. It can be applied to steel refining methods that are expected to be effective.

1 取鍋
2 溶鋼
3 スラグ
4 真空槽
5 上昇側浸漬管
6 下降側浸漬管
7 環流用ガス吹込み管
8 ダクト
9 原料投入口
10 上吹きランス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ladle 2 Molten steel 3 Slag 4 Vacuum tank 5 Ascending side dip pipe 6 Descending side dip pipe 7 Circulating gas blowing pipe 8 Duct 9 Raw material inlet 10 Top blowing lance

Claims (4)

真空脱ガス設備に配設された上吹きランス先端部で形成されるバーナー火炎にて当該ランスを通じて供給される粉体を加熱し、この粉体を脱ガス槽内の溶鋼の浴面上に吹き付けて溶鋼の精錬を行なう際に、前記粉体として、CaOおよびAlの組成が下記(1)式を満たす石灰系脱硫剤であって、CaO粉とAl粉とが予め混合されて混合物の形態をとるプレミックスフラックスを用いることを特徴とする溶鋼の脱硫方法。
1.2≦(CaO)/(Al)≦4.0・・・(1)
(CaO) :石灰系脱硫剤中に含まれるCaOの量(kg)
(Al) :石灰系脱硫剤中に含まれるAlの量(kg)
The powder supplied through the lance is heated by a burner flame formed at the tip of the upper blowing lance installed in the vacuum degassing equipment, and this powder is sprayed onto the molten steel bath surface in the degassing tank. When refining the molten steel, the powder is a lime-based desulfurization agent in which the composition of CaO and Al 2 O 3 satisfies the following formula (1), and the CaO powder and Al 2 O 3 powder are mixed in advance A desulfurization method for molten steel, characterized by using a premixed flux that takes the form of a mixture.
1.2 ≦ (CaO) / (Al 2 O 3 ) ≦ 4.0 (1)
(CaO): The amount of CaO contained in the lime-based desulfurization agent (kg)
(Al 2 O 3 ): Amount of Al 2 O 3 contained in the lime-based desulfurization agent (kg)
前記プレミックスフラックスをバーナー火炎を介して鋼浴面上に吹き付けるに際し、バーナーから供給される熱量とキャリアガス流量の比で示される着熱率(F×Q/G)が下記(2)式の条件を満たすことを特徴とする請求項1に記載の溶鋼の脱硫方法。
10≦F×Q/G≦130・・・(2)
F:燃料ガス流量(Nm/h)
G:キャリアガス流量(Nm/h)
Q:単位ガス量あたりの熱量(MJ/Nm
When the premix flux is sprayed onto the steel bath surface via a burner flame, the heat rate (F × Q / G) indicated by the ratio of the amount of heat supplied from the burner and the carrier gas flow rate is expressed by the following formula (2): The method for desulfurizing molten steel according to claim 1, wherein the condition is satisfied.
10 ≦ F × Q / G ≦ 130 (2)
F: Fuel gas flow rate (Nm 3 / h)
G: Carrier gas flow rate (Nm 3 / h)
Q: heat per unit gas amount (MJ / Nm 3 )
前記上吹きランスの先端からから真空槽内の溶鋼浴面までの距離であるランス高さを3〜10mにすることを特徴とする請求項1または2に記載の溶鋼の脱硫方法。   3. The molten steel desulfurization method according to claim 1, wherein a lance height, which is a distance from a tip of the top blowing lance to a molten steel bath surface in a vacuum chamber, is set to 3 to 10 m. 溶鋼浴面上へのプレミックスフラックスの吹き付けに先立ち、真空脱ガス槽内溶鋼にMgOを投入することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1に記載の溶鋼の脱硫方法。   The molten steel desulfurization method according to any one of claims 1 to 3, wherein MgO is introduced into the molten steel in the vacuum degassing tank prior to spraying the premix flux onto the molten steel bath surface.
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