JP2017206718A - 低窒素溶鉄の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】上部電極の真下に撹拌ガスを吹き込む羽口が設置された電気炉を用いて、前記電気炉内にランスから酸素ガスを吹き込み、脱窒処理を行う際に、高温状態で活性化エネルギーが低下するアーク部位において、脱窒反応を促進するための界面擾乱を、アーク加熱のスポット部と撹拌ガスの適正な配置と流量との選択によって実現する。
【選択図】図1
Description
(1)上部電極の真下に撹拌ガスを吹き込む羽口が設置された電気炉を用いて、前記電気炉内にランスから酸素ガスを吹き込み、以下の1式〜3式で規定した条件で脱窒処理を行うことを特徴とする低窒素溶鉄の製造方法。
1.2≦Fg≦18.0 ・・・・・・・・・・・・・ 1式
Fg=F0×K ・・・・・・・・・・・・・ 2式
K=Ac/Ad (但し、Ac>Adの場合はK=1) ・・・・・・・ 3式
ここで、Fgは前記上部電極からのアークによって形成されるアークスポットに到達する溶鉄1t当たりの前記撹拌ガスの合計流量(Nl/(min・t))を表し、F0は溶鉄1t当たりの前記撹拌ガスの合計流量(Nl/(min・t))を表す。また、Acは前記アークスポットの総面積(m2)を表し、Adは前記撹拌ガスによって形成されるバブリング撹拌域の総面積(m2)を表す。
(2)前記電気炉内において複数のアークスポットおよびバブリング撹拌域を形成して脱窒処理を行うことを特徴とする前記(1)に記載の低窒素溶鉄の製造方法。
(3)前記脱窒処理において、前記電気炉内における排ガス中の窒素濃度を5体積%以下に維持し続けることを特徴とする前記(1)又は(2)に記載の低窒素溶鉄の製造方法。
1.2≦Fg≦18.0 ・・・・・・・・・・・・・ 1式
Fg=F0×K ・・・・・・・・・・・・・ 2式
ここで、Fgはアークスポットに到達する溶鉄1t当たりの撹拌ガスの単位時間当たりの合計流量(Nl/(min・t))を表しており、F0は、溶鉄1t当たりの撹拌ガスの単位時間当たりの合計流量(Nl/(min・t))を表している。
K=Ac/Ad (但し、Ac>Adの場合はK=1) ・・・・・・・ 3式
Aa=π(da/2+X・tan12°)2 ・・・・・4式
Ab=π(db/2+L・tan12°)2 ・・・・・4式
実施例2では、実施例1と基本的には同じ条件で実施したものであるが、シール部劣化により、雰囲気中の窒素濃度に若干の上昇が認められた。処理中における排ガスダクト内の窒素濃度は5.8−6.3体積%と高めに推移したため、処理後の溶鉄中の窒素濃度は実施例1ほど低位ではないものの、目標の30ppmより低い29ppmという結果が得られた。
実施例4では、直流型の電気炉で上部電極を2本用いて実験を行った。この場合、処理後の溶鉄中の窒素濃度は18ppmと良好な脱窒処理が可能であることを確認することができた。
実施例6では、実施例5の条件で、上部電極間距離とポーラスプラグ間の距離とを変化させ、アークスポットには2割(個別に計算したアークスポットの単面積の4割)、バブリング撹拌域には1.5割(個別に計算したバブリング攪拌域の面積の3割)の重複領域が存在するようにし、それ以外は実施例5と同様の条件で実験を行った。その結果、処理後の溶鉄中の窒素濃度は実施例5と同様であった。
実施例8では、アルゴンガスの流量を増加させた点を除いて実施例1と同様の条件で実験を行った。この場合、操業中に浴面でアルゴンガスの吹き抜けが断続的に見られ、不安定であったため、処理後の溶鉄中の窒素濃度は実施例1ほど低位ではないものの、目標の30ppmより低い25ppmという結果が得られた。
比較例2では、実施例8よりもさらにアルゴンガスの流量を増加させた点を除いて実施例1同様の実験を行った。この場合、浴面でアルゴンガスの吹き抜けが多く発生したことによってスプラッシュの発生が増大した。更に、アルゴンガスの吹き抜けが多く発生したため界面擾乱効果の不足し、処理後の溶鉄中の窒素濃度は目標の30ppmよりも高い数値であった。
2 溶鉄
3 上部電極
4 交流電源
5 アークスポット
6 出湯孔
7 ポーラスプラグ
8 撹拌ガス
9 シール蓋
10 水冷パネル
11 排気ダクト
12 酸素ランス
13 バブリング撹拌域
Claims (3)
- 上部電極の真下に撹拌ガスを吹き込む羽口が設置された電気炉を用いて、前記電気炉内にランスから酸素ガスを吹き込み、以下の1式〜3式で規定した条件で脱窒処理を行うことを特徴とする低窒素溶鉄の製造方法。
1.2≦Fg≦18.0 ・・・・・・・・・・・・・ 1式
Fg=F0×K ・・・・・・・・・・・・・ 2式
K=Ac/Ad (但し、Ac>Adの場合はK=1) ・・・・・・・ 3式
ここで、Fgは前記上部電極からのアークによって形成されるアークスポットに到達する溶鉄1t当たりの前記撹拌ガスの単位時間当たりの合計流量(Nl/(min・t))を表し、F0は溶鉄1t当たりの前記撹拌ガスの単位時間当たりの合計流量(Nl/(min・t))を表す。また、Acは前記アークスポットの総面積(m2)を表し、Adは前記撹拌ガスによって形成されるバブリング撹拌域の総面積(m2)を表す。 - 前記電気炉内において複数のアークスポットおよびバブリング撹拌域を形成して脱窒処理を行うことを特徴とする請求項1記載の低窒素溶鉄の製造方法。
- 前記脱窒処理において、前記電気炉内における排ガス中の窒素濃度を5体積%以下に維持し続けることを特徴とする請求項1又は2記載の低窒素溶鉄の製造方法。
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---|---|---|---|---|
JPS5236508A (en) * | 1975-09-18 | 1977-03-19 | Daido Steel Co Ltd | Process for producing low-carbon, low-nitrogen high alloy steel by use of plasma arc furnace |
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