JP2724030B2 - 極低炭素鋼の溶製方法 - Google Patents
極低炭素鋼の溶製方法Info
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Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、製鋼炉で溶製された未脱酸もしくは弱脱酸
溶鋼をRH法,DH法,VOD法等を用いて、極低炭素鋼を迅速
に、かつ装置の操業性を損なうことなく製造することが
できる真空脱ガス処理による極低炭素鋼の製造方法に関
するものである。
溶鋼をRH法,DH法,VOD法等を用いて、極低炭素鋼を迅速
に、かつ装置の操業性を損なうことなく製造することが
できる真空脱ガス処理による極低炭素鋼の製造方法に関
するものである。
＜従来の技術＞ 冷延鋼板の焼純プロセスの納期短縮化，能率向上の観
点から、連続焼純設備の採用が近年盛んである。これに
適合する素材として炭素濃度（重量分率、以下〔Ｃ〕と
略す）10ppmないし数ppmの極低炭素鋼が要求されるよう
になってきた。
点から、連続焼純設備の採用が近年盛んである。これに
適合する素材として炭素濃度（重量分率、以下〔Ｃ〕と
略す）10ppmないし数ppmの極低炭素鋼が要求されるよう
になってきた。
極低炭素鋼は、従来から、転炉において〔Ｃ〕＝0.02
〜0.05％まで脱炭した溶鋼をRH法などの真空脱ガス装置
を用いて減圧下で脱炭する方法によって溶製されてき
た。真空脱ガス装置による脱炭では、〔Ｃ〕＜50ppmの
極低炭領域において、脱炭速度が低下するため、〔Ｃ〕
＜10ppmといった極低炭素鋼を工業的に大量に溶製する
ことは困難であった。
〜0.05％まで脱炭した溶鋼をRH法などの真空脱ガス装置
を用いて減圧下で脱炭する方法によって溶製されてき
た。真空脱ガス装置による脱炭では、〔Ｃ〕＜50ppmの
極低炭領域において、脱炭速度が低下するため、〔Ｃ〕
＜10ppmといった極低炭素鋼を工業的に大量に溶製する
ことは困難であった。
このような極低炭素濃度領域における反応の律速過程
は、溶鋼中の炭素の反応サイトへの物質移動過程である
と考えられていることから、反応界面積を増大して反応
速度を向上する試みがなされている。その場合の反応サ
イトとしては、溶鋼内気泡／溶鋼界面，脱ガス容器内鋼
浴表面，気泡が鋼浴を離脱する際に随伴するスプラッシ
ュなどが想定されるが、その各々の寄与は必ずしも明確
ではなく、撹拌用あるいは環流用のArガス量を増すこと
が上記の３点の反応サイトへの炭素移動に有効であろう
との観点から、20Nm3/minにも及ぶ大量のArガスを溶鋼
中へ吹き込む技術がRH脱ガス装置において採用されてい
るにとどまっているのが現状である。
は、溶鋼中の炭素の反応サイトへの物質移動過程である
と考えられていることから、反応界面積を増大して反応
速度を向上する試みがなされている。その場合の反応サ
イトとしては、溶鋼内気泡／溶鋼界面，脱ガス容器内鋼
浴表面，気泡が鋼浴を離脱する際に随伴するスプラッシ
ュなどが想定されるが、その各々の寄与は必ずしも明確
ではなく、撹拌用あるいは環流用のArガス量を増すこと
が上記の３点の反応サイトへの炭素移動に有効であろう
との観点から、20Nm3/minにも及ぶ大量のArガスを溶鋼
中へ吹き込む技術がRH脱ガス装置において採用されてい
るにとどまっているのが現状である。
ところで、このように大量のArガスを吹き込むと、大
量に発生するスプラッシュの真空槽内面への付着に対処
する手段がなく、操業性を損うなどの問題があり、
〔Ｃ〕が10ppm以下の迅速脱炭技術の観点からは、技術
的にまだ不十分な状況にある。
量に発生するスプラッシュの真空槽内面への付着に対処
する手段がなく、操業性を損うなどの問題があり、
〔Ｃ〕が10ppm以下の迅速脱炭技術の観点からは、技術
的にまだ不十分な状況にある。
また非酸化性ガスであるArガスを上吹きランスから吹
きつける試み、または真空脱ガス容器内へArガスを吹込
む試みが神戸製鋼技報36（1986）,P40に示されている
が、環流用Arガスを増加させる方法に比べて効果が小さ
いことが示されている。
きつける試み、または真空脱ガス容器内へArガスを吹込
む試みが神戸製鋼技報36（1986）,P40に示されている
が、環流用Arガスを増加させる方法に比べて効果が小さ
いことが示されている。
さらに、特開昭57−194206号公報には真空脱炭処理中
に溶鋼中に水素ガスなどの水素含有物質を添加すること
によって、脱ガス容器内で水素ガス気泡を発生させて脱
炭反応を助長する方法が開示されているが、脱炭を効果
的に促進するには235トン規模のRH法の場合で0.2〜1kg/
minもの大量の水素ガスを吹き込む必要があった。この
ような大量の水素ガスをを取鍋内の溶鋼中に吹き込むこ
とは、ガス撹拌に伴う溶鋼の飛散による設備損傷の問題
やガス吹き込み羽口の耐用性の観点から工業的規模で実
施することが困難であると考えられる。またRH脱ガス装
置の場合浸漬管に設置された環流ガス吹き込み羽口から
水素ガスを吹き込む方法も考えられるが、そのような方
法では水素ガスの溶解効率が低く効果的な鋼中水素濃度
が維持できないため脱炭の促進効果が小さかった。
に溶鋼中に水素ガスなどの水素含有物質を添加すること
によって、脱ガス容器内で水素ガス気泡を発生させて脱
炭反応を助長する方法が開示されているが、脱炭を効果
的に促進するには235トン規模のRH法の場合で0.2〜1kg/
minもの大量の水素ガスを吹き込む必要があった。この
ような大量の水素ガスをを取鍋内の溶鋼中に吹き込むこ
とは、ガス撹拌に伴う溶鋼の飛散による設備損傷の問題
やガス吹き込み羽口の耐用性の観点から工業的規模で実
施することが困難であると考えられる。またRH脱ガス装
置の場合浸漬管に設置された環流ガス吹き込み羽口から
水素ガスを吹き込む方法も考えられるが、そのような方
法では水素ガスの溶解効率が低く効果的な鋼中水素濃度
が維持できないため脱炭の促進効果が小さかった。
＜発明が解決しようとする課題＞ 本発明は、前述のような現状に鑑み〔Ｃ〕＜10ppmの
極低炭素領域での脱炭を迅速に行うと共に、従来安定大
量生産が困難であった〔Ｃ〕＜10ppmの超極低炭素鋼を
安定的に溶製できる技術を提供しようとするものであ
る。その際に従来の方法に見られるような地金付きによ
る操業性の悪化や、羽口耐火物の耐用性などの問題を生
じることなく、工業的規模においても前記の課題を達成
できる方法を提供しようとするものである。
極低炭素領域での脱炭を迅速に行うと共に、従来安定大
量生産が困難であった〔Ｃ〕＜10ppmの超極低炭素鋼を
安定的に溶製できる技術を提供しようとするものであ
る。その際に従来の方法に見られるような地金付きによ
る操業性の悪化や、羽口耐火物の耐用性などの問題を生
じることなく、工業的規模においても前記の課題を達成
できる方法を提供しようとするものである。
＜課題を解決するための手段＞ 本発明は、溶鋼を真空脱ガス装置において脱炭処理
して極低炭素鋼を溶製するにあたり、脱炭処理期間中の
少なくとも一部の期間において、脱ガス容器内の溶鋼浴
面よりも上方に設置した単数もしくは複数個のガス吹き
込み羽口から脱ガス容器内に水素ガスを吹き込むことを
特徴とする極低炭素鋼の溶製方法であり、かつ溶鋼浴
面よりも上方の脱ガス容器側壁に設置された羽口を通じ
て斜め下方に向けて水素ガスを溶鋼浴面に吹き付ける前
項記載の極低炭素鋼の溶製方法であり、また溶鋼浴
面よりも上部で、かつ浴面から1200mm以内の範囲の脱ガ
ス容器炉壁に設置された羽口を通じて脱ガス容器内に向
けて水素ガスを吹き込む前項記載の極低炭素鋼の溶製
方法であり、さらに上吹きランスを通じて溶鋼浴面に
水素ガスを吹き付ける前項記載の極低炭素鋼の溶製方
法である。
して極低炭素鋼を溶製するにあたり、脱炭処理期間中の
少なくとも一部の期間において、脱ガス容器内の溶鋼浴
面よりも上方に設置した単数もしくは複数個のガス吹き
込み羽口から脱ガス容器内に水素ガスを吹き込むことを
特徴とする極低炭素鋼の溶製方法であり、かつ溶鋼浴
面よりも上方の脱ガス容器側壁に設置された羽口を通じ
て斜め下方に向けて水素ガスを溶鋼浴面に吹き付ける前
項記載の極低炭素鋼の溶製方法であり、また溶鋼浴
面よりも上部で、かつ浴面から1200mm以内の範囲の脱ガ
ス容器炉壁に設置された羽口を通じて脱ガス容器内に向
けて水素ガスを吹き込む前項記載の極低炭素鋼の溶製
方法であり、さらに上吹きランスを通じて溶鋼浴面に
水素ガスを吹き付ける前項記載の極低炭素鋼の溶製方
法である。
＜作用＞ 〔Ｃ〕＜50ppmでの脱炭反応速度の低下に関しては、C
Oガス発生速度の減少による気液界面積の減少、あるい
は気液界面での化学反応律速などが理由として考えられ
ているが、まだ明確にはされていない。そこで本発明者
らは気液界面積の増大，液相側あるいは気相側の気液界
面の物質移動の促進などの効果を期待して、脱ガス容器
内へのガス吹き込みによる脱炭反応速度の向上技術につ
いて検討してきた。
Oガス発生速度の減少による気液界面積の減少、あるい
は気液界面での化学反応律速などが理由として考えられ
ているが、まだ明確にはされていない。そこで本発明者
らは気液界面積の増大，液相側あるいは気相側の気液界
面の物質移動の促進などの効果を期待して、脱ガス容器
内へのガス吹き込みによる脱炭反応速度の向上技術につ
いて検討してきた。
RH法については、大量のアルゴンガスを脱ガス容器内
の浸漬羽口から吹き込むことにより脱炭速度が向上する
こと、またアルゴンガスを上吹きランスから吹き付けた
場合には効果が小さいことなどが神戸製鋼技報36（198
6）,P40などに既に示されている。しかし、前者の方法
では、ガス吹き込みが有効な極低炭素領域での脱炭処理
期のみならず常に羽口詰まり防止のために大量のガスを
流す必要があり、溶鋼の飛散による脱ガス容器内の地金
付などの操業阻止の問題があった。
の浸漬羽口から吹き込むことにより脱炭速度が向上する
こと、またアルゴンガスを上吹きランスから吹き付けた
場合には効果が小さいことなどが神戸製鋼技報36（198
6）,P40などに既に示されている。しかし、前者の方法
では、ガス吹き込みが有効な極低炭素領域での脱炭処理
期のみならず常に羽口詰まり防止のために大量のガスを
流す必要があり、溶鋼の飛散による脱ガス容器内の地金
付などの操業阻止の問題があった。
そこで本発明者らは、アルゴンガスに比べて圧損が小
さく同一管路，同一圧力でもアルゴンガスの４倍以上の
流量を流すことができる水素ガスをアルゴンガスと切り
換えて使用し、大流量を要する場合には水素ガスを、小
流量時にはアルゴンガスを用いる方法に着目し、水素ガ
スの吹き込み方法について種々検討を行った結果、以下
の知見が明らかとなった。
さく同一管路，同一圧力でもアルゴンガスの４倍以上の
流量を流すことができる水素ガスをアルゴンガスと切り
換えて使用し、大流量を要する場合には水素ガスを、小
流量時にはアルゴンガスを用いる方法に着目し、水素ガ
スの吹き込み方法について種々検討を行った結果、以下
の知見が明らかとなった。
すなわち、水素ガスを使用すると、水素ガスの吹き込
み羽口を第４図に示すように脱ガス容器内の溶鋼浴面よ
りも上方に設置した場合でも、Arガスの吹き込み羽口を
溶鋼浴面下に浸漬させた場合と同程度以上に極低炭素領
域での脱炭促進の効果が高いことが明らかとなった。溶
鋼浴面よりも上方から水素ガスを吹き込む場合には、浸
漬羽口からガスを吹き込む場合のよな羽口損耗や溶鋼飛
散による地金付きの問題はなく、通常のRH法と同様な安
定操業ができる。
み羽口を第４図に示すように脱ガス容器内の溶鋼浴面よ
りも上方に設置した場合でも、Arガスの吹き込み羽口を
溶鋼浴面下に浸漬させた場合と同程度以上に極低炭素領
域での脱炭促進の効果が高いことが明らかとなった。溶
鋼浴面よりも上方から水素ガスを吹き込む場合には、浸
漬羽口からガスを吹き込む場合のよな羽口損耗や溶鋼飛
散による地金付きの問題はなく、通常のRH法と同様な安
定操業ができる。
第４図は250トン規模のRH脱ガス装置において脱ガス
槽側壁に配置した８本の羽口から水素ガスを7.5Nm3/min
だけ水平方向に吹き込んだ場合の〔Ｃ〕＝2010ppmの
見掛けの一次反応速度定数と仮想溶鋼浴面からの羽口高
さの関係を示したもので、比較のためにガス吹き込みを
しない場合およびArガスを浸漬羽口あるいは非浸漬羽口
から吹き込んだ場合についても示してある。ここで仮想
溶鋼浴面とは、RH処理中の溶鋼鍋の溶鋼浴面よりも1.48
m（溶鋼静圧１気圧分）だけ高い位置である。
槽側壁に配置した８本の羽口から水素ガスを7.5Nm3/min
だけ水平方向に吹き込んだ場合の〔Ｃ〕＝2010ppmの
見掛けの一次反応速度定数と仮想溶鋼浴面からの羽口高
さの関係を示したもので、比較のためにガス吹き込みを
しない場合およびArガスを浸漬羽口あるいは非浸漬羽口
から吹き込んだ場合についても示してある。ここで仮想
溶鋼浴面とは、RH処理中の溶鋼鍋の溶鋼浴面よりも1.48
m（溶鋼静圧１気圧分）だけ高い位置である。
水素ガスの吹き込み方法としては、溶鋼浴面よりも上
方の脱ガス容器側壁に設置された羽口通じて斜め下方に
向けて溶鋼浴面に吹き付ける方法、溶鋼浴面よりも上部
で、かつ浴面から1200mm以内の範囲の脱ガス容器炉壁に
設置された羽口を通じて脱ガス容器内に向けて吹き込む
方法、あるいは上吹きランスを通じて鋼浴面に吹き付け
る方法などの方法で同様の効果が得られる。
方の脱ガス容器側壁に設置された羽口通じて斜め下方に
向けて溶鋼浴面に吹き付ける方法、溶鋼浴面よりも上部
で、かつ浴面から1200mm以内の範囲の脱ガス容器炉壁に
設置された羽口を通じて脱ガス容器内に向けて吹き込む
方法、あるいは上吹きランスを通じて鋼浴面に吹き付け
る方法などの方法で同様の効果が得られる。
この様な方法で水素ガスを吹き込んだ場合には、気液
界面での水素分圧が溶鋼中に吹き込んだ場合に比べ非常
に低いため水素の溶解量は小さく、従って鋼中水素濃度
も発明者らの実験範囲内では2ppm程度までしか上昇しな
かった。
界面での水素分圧が溶鋼中に吹き込んだ場合に比べ非常
に低いため水素の溶解量は小さく、従って鋼中水素濃度
も発明者らの実験範囲内では2ppm程度までしか上昇しな
かった。
このことから本発明法による脱炭速度向上効果は、真
空脱炭処理中に溶鋼中に多量の水素を溶解させて容器内
で気泡を活発に発生させさせることによって気液界面積
を増し脱炭反応を助長するという特開昭57−194206号公
報に開示されている方法の場合とは、本質的に異なるメ
カニズムによるものであると言える。本発明法の場合に
脱炭速度が向上するメカニズムは十分には解明されてい
ないが、おそらく吹き込んだ水素ガスにより溶鋼表面に
おける酸素濃度勾配が拡大し、表面張力の勾配によるマ
ランゴニ効果で液側の物質移動係数が大幅に増大したも
のと考えられる。
空脱炭処理中に溶鋼中に多量の水素を溶解させて容器内
で気泡を活発に発生させさせることによって気液界面積
を増し脱炭反応を助長するという特開昭57−194206号公
報に開示されている方法の場合とは、本質的に異なるメ
カニズムによるものであると言える。本発明法の場合に
脱炭速度が向上するメカニズムは十分には解明されてい
ないが、おそらく吹き込んだ水素ガスにより溶鋼表面に
おける酸素濃度勾配が拡大し、表面張力の勾配によるマ
ランゴニ効果で液側の物質移動係数が大幅に増大したも
のと考えられる。
第４図に示したように、Arガス吹き込みの場合には、
浸漬羽口からの吹き込みに比べ非浸漬羽口の場合に効果
が著しく小さいのに対して、水素ガス吹き込みの場合に
は、非浸漬羽口で浸漬羽口の場合と同等以上の効果が得
られることは次のように説明できる。すなわち、Arガス
吹き込みの場合には鋼浴の強撹拌による気液界面積の増
大による効果が主要であるのに対して、水素ガスの場合
には上述のように気液界面反応に基づく寄与が主要であ
るためと考えられる。発明者らの実験では、転炉で溶製
した未脱酸溶鋼をRH脱ガス法あるいはVOD法に供した
が、脱炭処理中の溶鋼中酸素濃度は、100〜800ppm、主
として200〜600ppmであった。
浸漬羽口からの吹き込みに比べ非浸漬羽口の場合に効果
が著しく小さいのに対して、水素ガス吹き込みの場合に
は、非浸漬羽口で浸漬羽口の場合と同等以上の効果が得
られることは次のように説明できる。すなわち、Arガス
吹き込みの場合には鋼浴の強撹拌による気液界面積の増
大による効果が主要であるのに対して、水素ガスの場合
には上述のように気液界面反応に基づく寄与が主要であ
るためと考えられる。発明者らの実験では、転炉で溶製
した未脱酸溶鋼をRH脱ガス法あるいはVOD法に供した
が、脱炭処理中の溶鋼中酸素濃度は、100〜800ppm、主
として200〜600ppmであった。
また、水素ガスを吹き込む期間としては、通常処理法
において脱炭速度が低下する〔Ｃ〕＜50ppmの脱炭処理
中の期間において吹き込むことが効果的であるが、特に
〔Ｃ〕＜25ppmの範囲において効果が高い。第５図は250
トン規模のRH脱ガス装置において、脱ガス槽側壁の仮想
溶鋼浴面から600mmの位置に配置した８本の羽口から7.5
Nm3/分の水素ガスを水平方向に吹き込んだ場合の見掛け
の１次反応速度定数KCと〔Ｃ〕の関係をガス吹き込みを
行わない場合と比較して示した図である。〔Ｃ〕＜50pp
mの脱炭処理中以外の期間では、水素ガスの吹き込みノ
ズルが溶鋼や凝固鉄で詰まらない程度にガスを流してお
けばよく、その際の使用ガス種類としては水素，アルゴ
ン，窒素のいずれかを目標溶鋼成分などに応じて使い分
ければよい。
において脱炭速度が低下する〔Ｃ〕＜50ppmの脱炭処理
中の期間において吹き込むことが効果的であるが、特に
〔Ｃ〕＜25ppmの範囲において効果が高い。第５図は250
トン規模のRH脱ガス装置において、脱ガス槽側壁の仮想
溶鋼浴面から600mmの位置に配置した８本の羽口から7.5
Nm3/分の水素ガスを水平方向に吹き込んだ場合の見掛け
の１次反応速度定数KCと〔Ｃ〕の関係をガス吹き込みを
行わない場合と比較して示した図である。〔Ｃ〕＜50pp
mの脱炭処理中以外の期間では、水素ガスの吹き込みノ
ズルが溶鋼や凝固鉄で詰まらない程度にガスを流してお
けばよく、その際の使用ガス種類としては水素，アルゴ
ン，窒素のいずれかを目標溶鋼成分などに応じて使い分
ければよい。
また水素ガスの吹き込み速度としては、反応容器内の
溶鋼浴面を平坦面とした場合の単位浴面積当たりのガス
吹き込み速度で0.5〜7.5Nm3/m2・minの範囲が適当であ
る。第６図は250トン規模のRH脱ガス装置において脱ガ
ス槽側壁の仮想溶鋼浴面から600mmの位置に配置した８
本の羽口から水素ガスを水平方向に吹き込んだ場合の、
〔Ｃ〕＝2010ppmの見掛けの一次反応速度定数と単位
浴面積当たりの水素ガス吹き込み速度の関係を示す図で
あるが、7.5Nm3/m2・minよりさらに高速度で吹き込みを
行う場合には、真空度の低下，羽口詰まり防止用のガス
使用量の増加などの欠点が生じる一方、より以上の脱炭
の促進は望めず得策ではない。他の水素ガス吹き込み方
法を用いた場合も同様の傾向であった。
溶鋼浴面を平坦面とした場合の単位浴面積当たりのガス
吹き込み速度で0.5〜7.5Nm3/m2・minの範囲が適当であ
る。第６図は250トン規模のRH脱ガス装置において脱ガ
ス槽側壁の仮想溶鋼浴面から600mmの位置に配置した８
本の羽口から水素ガスを水平方向に吹き込んだ場合の、
〔Ｃ〕＝2010ppmの見掛けの一次反応速度定数と単位
浴面積当たりの水素ガス吹き込み速度の関係を示す図で
あるが、7.5Nm3/m2・minよりさらに高速度で吹き込みを
行う場合には、真空度の低下，羽口詰まり防止用のガス
使用量の増加などの欠点が生じる一方、より以上の脱炭
の促進は望めず得策ではない。他の水素ガス吹き込み方
法を用いた場合も同様の傾向であった。
＜実施例＞ 本発明方法を、250トン規模のRH脱ガス装置において
実施した場合の実施例を以下に示す。
実施した場合の実施例を以下に示す。
転炉で溶製した〔Ｃ〕：約400ppm,〔Ｏ〕：約450ppm
の未脱酸溶鋼250トンを容器内径約2.0mのRH脱ガス容器
を用いて脱炭処理した。
の未脱酸溶鋼250トンを容器内径約2.0mのRH脱ガス容器
を用いて脱炭処理した。
実施例１は、第１図に示したように内径4mmのステン
レス鋼製の水素ガス吹き込み羽口５・８本を脱ガス容器
側壁の仮想溶鋼浴面より1400mm高い位置に設置し、溶鋼
浴面に向けて下向き45゜に水素ガスを吹き付けた場合の
例である。
レス鋼製の水素ガス吹き込み羽口５・８本を脱ガス容器
側壁の仮想溶鋼浴面より1400mm高い位置に設置し、溶鋼
浴面に向けて下向き45゜に水素ガスを吹き付けた場合の
例である。
実施例２は、第２図に示したように内径4mmのステン
レス鋼製の水素ガス吹き込み羽口５・８本を脱ガス容器
側壁の仮想溶鋼浴面より600mm高い位置に設置し、脱ガ
ス容器内に向けて水素ガスを吹き付けた場合の例であ
る。
レス鋼製の水素ガス吹き込み羽口５・８本を脱ガス容器
側壁の仮想溶鋼浴面より600mm高い位置に設置し、脱ガ
ス容器内に向けて水素ガスを吹き付けた場合の例であ
る。
実施例３は、第３図に示したように脱ガス処理中に昇
降可能な上吹きランス６を通じて溶鋼浴面に向けて水素
ガスを吹き付けた場合の例である。
降可能な上吹きランス６を通じて溶鋼浴面に向けて水素
ガスを吹き付けた場合の例である。
いずれの場合にも脱ガス容器１内の排気および環流ガ
ス吹き込み羽口４からのArガス吹き込みを開始して通常
の脱炭処理を10分間行った後、水素ガスの吹き込みを開
始した。環流用Arガスの吹き込み速度は比較例も含めて
いずれの場合も2.0Nm3/minで一定とし、溶鋼環流速度は
約125ton/minと計算される。脱炭処理開始後10分の時点
での〔Ｃ〕は比較例の場合も含めいずれの場合も平均30
ppmであった。
ス吹き込み羽口４からのArガス吹き込みを開始して通常
の脱炭処理を10分間行った後、水素ガスの吹き込みを開
始した。環流用Arガスの吹き込み速度は比較例も含めて
いずれの場合も2.0Nm3/minで一定とし、溶鋼環流速度は
約125ton/minと計算される。脱炭処理開始後10分の時点
での〔Ｃ〕は比較例の場合も含めいずれの場合も平均30
ppmであった。
実施例１および２の場合、脱炭処理開始後10分間は、
水素ガス吹き込み羽口５から羽口詰まり防止のためにAr
ガス0.5Nm3/minを流した。実施例３の場合には、脱炭処
理開始後10分間は上吹きランス６を上昇しておき、パー
ジ用の窒素ガスを0.5Nm3/minを流した。
水素ガス吹き込み羽口５から羽口詰まり防止のためにAr
ガス0.5Nm3/minを流した。実施例３の場合には、脱炭処
理開始後10分間は上吹きランス６を上昇しておき、パー
ジ用の窒素ガスを0.5Nm3/minを流した。
実施例１および２では、脱炭処理開始10分後にバルブ
操作によって水素ガスの吹き込みを開始し、脱炭処理終
了までの10分間に7.5Nm3/minの吹き込み速度で水素ガス
の吹き込みを行った。
操作によって水素ガスの吹き込みを開始し、脱炭処理終
了までの10分間に7.5Nm3/minの吹き込み速度で水素ガス
の吹き込みを行った。
実施例３では、脱炭処理開始後10分後の水素ガス吹き
込み開始直前に上吹きランスを仮想溶鋼浴面から1.8〜
3.2上方の位置に下降し、脱炭処理終了までの10分間に1
5Nm3/minの吹き込み速度で水素ガス吹き込みを行った。
脱炭処理終了時の〔Ｈ〕は１〜2ppmの範囲であった。脱
炭処理終了後はいずれの場合も再び水素ガス吹き込み開
始以前の状態として、Al脱酸処理を引き続きおこなっ
た。
込み開始直前に上吹きランスを仮想溶鋼浴面から1.8〜
3.2上方の位置に下降し、脱炭処理終了までの10分間に1
5Nm3/minの吹き込み速度で水素ガス吹き込みを行った。
脱炭処理終了時の〔Ｈ〕は１〜2ppmの範囲であった。脱
炭処理終了後はいずれの場合も再び水素ガス吹き込み開
始以前の状態として、Al脱酸処理を引き続きおこなっ
た。
比較例１は、第７図に示したように基本的な部分は実
施例の場合と同じRH脱ガス装置を用いて、通常の脱炭処
理20分間とAl脱酸処理を行った場合である。比較例２
は、第８図に示したように脱ガス容器側壁に内径8mmの
水平方向の浸漬羽口７を８本設置し、脱炭処理開始後10
分から脱炭処理終了までの10分間は5Nm3/minの吹き込み
速度で、その他の期間は1.5Nm3/minの吹き込み速度でAr
ガスの吹き込みを行った場合である。
施例の場合と同じRH脱ガス装置を用いて、通常の脱炭処
理20分間とAl脱酸処理を行った場合である。比較例２
は、第８図に示したように脱ガス容器側壁に内径8mmの
水平方向の浸漬羽口７を８本設置し、脱炭処理開始後10
分から脱炭処理終了までの10分間は5Nm3/minの吹き込み
速度で、その他の期間は1.5Nm3/minの吹き込み速度でAr
ガスの吹き込みを行った場合である。
脱炭処理終了時の〔Ｃ〕値の平均値と標準偏差を第１
表に示した。実施例は、いずれの場合も〔Ｃ〕＜10ppm
に迅速に脱炭ができ、バラツキも小さく、またArガスを
浸漬羽口から吹き込んだ場合よりも脱炭促進効果が大き
い。また実施例の場合には比較例２の場合におこった羽
口損耗や槽内の地金付きといった問題は全くなかった。
さらにArガス原単位は実施例1,2では比較例２の場合に
比べ約1/2となり、高価なArガスの使用量が大幅に削減
された。
表に示した。実施例は、いずれの場合も〔Ｃ〕＜10ppm
に迅速に脱炭ができ、バラツキも小さく、またArガスを
浸漬羽口から吹き込んだ場合よりも脱炭促進効果が大き
い。また実施例の場合には比較例２の場合におこった羽
口損耗や槽内の地金付きといった問題は全くなかった。
さらにArガス原単位は実施例1,2では比較例２の場合に
比べ約1/2となり、高価なArガスの使用量が大幅に削減
された。
＜発明の効果＞ 本発明方法によると、極低炭域での脱炭を迅速に行う
ことができ、その結果〔Ｃ〕＜10ppmの極低炭素鋼を安
定して大量生産できる。また脱ガス容器内でのスプラッ
シュ発生も増大せず、従って脱ガス容器内への地金付着
などの操業上の問題も生じない。
ことができ、その結果〔Ｃ〕＜10ppmの極低炭素鋼を安
定して大量生産できる。また脱ガス容器内でのスプラッ
シュ発生も増大せず、従って脱ガス容器内への地金付着
などの操業上の問題も生じない。
第１図，第２図，第３図は本発明を実施する設備の態様
を示す断面図、第４図は水素ガスをRH脱ガス容器内に水
平に吹き込んだ場合の仮想溶鋼浴面からの羽口高さと、
極低炭素領域での脱炭速度定数の関係を示すグラフ、第
５図は脱炭速度定数と〔Ｃ〕との関係を示すグラフ、第
６図は水素ガスの吹き込み速度と極低炭域での脱炭速度
定数の関係を示すグラフ、第７図，第８図は従来法を実
施する設備を示す断面図である。 １……脱ガス容器、２……溶鋼鍋。 ３……溶鋼、 ４……環流ガス吹き込み羽口、 ５……水素ガス吹き込み羽口、 ６……上吹きランス、７……浸漬羽口。
を示す断面図、第４図は水素ガスをRH脱ガス容器内に水
平に吹き込んだ場合の仮想溶鋼浴面からの羽口高さと、
極低炭素領域での脱炭速度定数の関係を示すグラフ、第
５図は脱炭速度定数と〔Ｃ〕との関係を示すグラフ、第
６図は水素ガスの吹き込み速度と極低炭域での脱炭速度
定数の関係を示すグラフ、第７図，第８図は従来法を実
施する設備を示す断面図である。 １……脱ガス容器、２……溶鋼鍋。 ３……溶鋼、 ４……環流ガス吹き込み羽口、 ５……水素ガス吹き込み羽口、 ６……上吹きランス、７……浸漬羽口。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−143216（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−54714（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】溶鋼を真空脱ガス装置において脱炭処理し
て極低炭素鋼を溶製するにあたり、脱炭処理期間中の少
なくとも一部の期間において、脱ガス容器内の溶鋼浴面
よりも上方に設置した単数もしくは複数個のガス吹き込
み羽口から脱ガス容器内に水素ガスを吹き込むことを特
徴とする極低炭素鋼の溶製方法。 - 【請求項２】溶鋼浴面よりも上方の脱ガス容器側壁に設
置された羽口を通じて斜め下方に向けて水素ガスを溶鋼
浴面に吹き付ける請求項１記載の極低炭素鋼の溶製方
法。 - 【請求項３】溶鋼浴面よりも上部で、かつ浴面から1200
mm以内の範囲の脱ガス容器炉壁に設置された羽口を通じ
て脱ガス容器内に向けて水素ガスを吹き込む請求項１記
載の極低炭素鋼の溶製方法。 - 【請求項４】上吹きランスを通じて溶鋼浴面に水素ガス
を吹き付ける請求項１記載の極低炭素鋼の溶製方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16419690A JP2724030B2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 極低炭素鋼の溶製方法 |
| US07/700,605 US5221326A (en) | 1990-05-17 | 1991-05-15 | Method of producing ultra-low-carbon steel |
| EP91107946A EP0461415B1 (en) | 1990-05-17 | 1991-05-16 | Method of producing ultra-low-carbon steel |
| DE69116233T DE69116233T2 (de) | 1990-05-17 | 1991-05-16 | Verfahren zum Herstellen kohlenstoffarmer Stähle |
| CA002042773A CA2042773C (en) | 1990-05-17 | 1991-05-16 | Method of producing ultra-low-carbon steel |
| KR1019910008130A KR930011671B1 (ko) | 1990-05-17 | 1991-05-17 | 극저탄소강의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16419690A JP2724030B2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 極低炭素鋼の溶製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0456716A JPH0456716A (ja) | 1992-02-24 |
| JP2724030B2 true JP2724030B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=15788507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16419690A Expired - Fee Related JP2724030B2 (ja) | 1990-05-17 | 1990-06-25 | 極低炭素鋼の溶製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2724030B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101102367B1 (ko) * | 2009-06-29 | 2012-01-05 | 김덕진 | 사이즈조절부가 형성된 모자 |
-
1990
- 1990-06-25 JP JP16419690A patent/JP2724030B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0456716A (ja) | 1992-02-24 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |