JP3118606B2 - 極低炭素鋼の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は減圧下精錬装置を用いた極低炭素鋼の製造方
法に関するものである。

「従来の技術」 従来、極低炭素鋼の製造方法としては、RH環流方式の
真空脱ガス処理装置を用いて、未脱酸溶鋼中に不活性ガ
スを吹き込み、溶鋼を真空槽内に循環させることにより
溶鋼中の脱炭が行なわれてきた。このような溶鋼の処理
に際して、脱炭反応効率の向上のために浸漬管径拡大、
環流Arガス流量の増加による溶鋼環流量の増大化を図る
と共に、溶鋼の撹拌力を増大せしめることに重点が置か
れ、その例として特開昭57−110611号公報記載の真空脱
ガス処理装置が知られている。この装置は第５図に示す
ように真空槽８の底部でしかも浸漬管9A、9Bの槽開口端
間の位置に気体噴出口11を設けた装置であり、真空槽内
の溶鋼量（高さ）を500〜1000mmに増大させた条件下で
気体噴出口11より500〜2000Nl/minのAr等不活性ガス及
び中性又は酸化性のフラックスを溶鋼中に吹き込むこと
により、溶鋼２の粒滴化を促進すると共に、真空槽内に
露出する面積を増大させ、これにより脱炭等を有効に促
進せしめようとするものである。

「発明が解決しようとする課題」 前記の従来技術の極低炭素鋼の製造装置では、脱炭効
率を高めるためには（具体的には脱炭処理時間の短縮及
び極低炭素鋼到達濃度の低減）、真空槽内溶鋼量を増加
させた条件下で気体噴出口11から吹き込むガス流量を増
加させて、溶鋼の反応領域を拡大させる方法を採ってい
る。しかしこの方法では、脱炭反応促進のための吹き込
みガス流量には上限が有り、その上限を越えるとガスの
吹き抜けが生じ、逆に溶鋼との反応領域が減少してしま
う。このように（環流）溶鋼底部でしかも開口端から不
活性ガスを吹き込む手法は、ガスの吹き抜けが生じない
ようなガス流量の上限があるため脱炭効率向上に限界が
あると共に、真空槽底から上方（排気口方向）に向かっ
てガスもしくはガス＋フラックスを吹き込むため、真空
槽内のみならず真空排気装置のガスクーラーにまで地金
が飛散し実質上操業不可能となる。

本発明は前記の如き従来技術の欠点を有利に解決しよ
うとするものである。

「課題を解決するための手段」 本発明の要旨は、真空脱ガス槽と組合せた取鍋内の溶
鋼に、水平方向に向けてガス吹き出し口を有したガス吹
き込みランスによって不活性ガスを吹き込み減圧精錬す
る方法において、真空脱ガス槽内を減圧にすると共に、
第１図（ｂ）において下記（１）〜（４）式で囲まれる
範囲内で未脱酸溶鋼に不活性ガスを吹き込むことを特徴
とする極低炭素鋼の製造方法にある。

（１）式 h/H＝0.175Q−0.125 （２）式 h/H＝−0.0208Q＋0.433 （３）式 h/H＝−0.117Q＋1.97 （４）式 h/H＝0.8 但し、 h;真空界面からランスのガス吹き出し口までの距離 H;真空界面から取鍋底までの距離 Q;取鍋内溶鋼1ton当たりの吹き込みガス流量（Nl/min
・ts） すなわち、本発明は真空槽内に設置した取鍋内溶鋼に
減圧雰囲気下で上方より不活性ガスを吹き込み、溶鋼の
粒滴化を促進させ、真空槽内気液界面積を増大させるこ
とによって脱炭反応促進を図るものである。

以下にその詳細を述べる。

本発明において、溶鋼としては所謂通常の未脱酸鋼が
用いられる。

まず溶鋼を入れた取鍋は、真空脱ガス槽と組み合わさ
れる。この場合、装置上では真空脱ガス処理と並行して
不活性ガスを溶鋼中に吹き込むことが可能であることが
前提である。

真空脱ガス槽内は先ず減圧され始め、通常の真空状態
に至る。これらの減圧過程に略々並行して不活性ガスを
溶鋼中に吹き込む。

但し、これらの方法は単に不活性ガスの吹き込みを行
なえば良いというものでなく特定の条件が必要となる。

即ち、溶鋼１トン当たりの吹き込みガス流量Ｑを大き
くした方が脱炭速度を大きくするのに有効である。しか
し、吹き込みガス量を増加していくと溶鋼の揺動及びス
プラッシュの発生が激しくなり真空槽内のみならず真空
排気装置のガスクーラーにまで地金が飛散し実質上操業
不可能となる。又、ランス浸漬深さを深くすれば同一ガ
ス流量でも撹拌力は大きくなるので、取鍋内溶鋼の均一
混合時間は短くなり、高炭素濃度領域での脱炭速度は増
大するものの溶鋼のスプラッシュ発生量は低下し〔Ｃ〕
≦30ppmの所謂極低炭素濃度領域では脱炭速度の低下が
大きくなる。極低炭素濃度領域での脱炭速度向上のため
にはスプラッシュ発生量増大が不可欠であるが取鍋から
の溶鋼流出防止のために、例えば実願昭60−84597号に
開示されるような、第２図に示すスプラッシュ防止蓋を
設けることが望ましい。

そこで第２図に示すようなスプラッシュ防止蓋を設け
た条件下で、ランス浸漬深さと吹き込みガス流量を変化
させ脱炭速度を調査し、吹き込みガス流量の上限及びラ
ンス浸漬深さの条件を求めた。これを第１図（ａ），
（ｂ）の概念図で示す。

図において、１は取鍋、２は未脱酸溶鋼、３は真空界
面、４は取鍋底、５は不活性ガス吹き込みランス、６は
同ランスのガス吹き出し口である。

真空界面３からランスのガス吹き出し口６までの距離
ｈ、真空界面３から取鍋底４までの距離をＨとするとh/
H＝−0.117Q＋1.97で求められるＱ以下にすることが望
ましく、図中Ｄの領域はスプラッシュ過剰である。

また吹込みガス流量下限は、ランスノズル詰まりを防
止し得る流量が必要で1.7Nl/min・ts以上が望ましく、
図中Ｃの領域は付加である。またランスのガス吹き込み
位置として、気液界面積増大のためにはh/Hが小さく浅
い位置に吹き込むことが望ましいが、撹拌力が低下し均
一混合時間が大きくなり、高炭素濃度領域での脱炭速度
が低下し処理時間が長くなるので実操業上適切な範囲が
存在する。又、極端に深くすると取鍋底４の敷レンガの
溶損が激しくなる。敷レンガに悪影響を及ぼさないよう
にするには、h/H≦0.8とすることである。即ち、通常操
業上要求される脱炭率から考えてh/H＝−0.0208Q＋0.43
3、h/H＝0.175Q−0.125で求められるＱ以下の図中Ｂ、
Ｆの領域は不可であり、結局図中Ａの領域に特定される
べきである。

なお、本発明により脱炭だけでなく脱水素等の脱ガス
にも改善効果が見られた。

「作用及び実施例」 次に本発明方法による実施例と比較例とを第３図及び
第４図に示す。

第３図は溶鋼300t/chの実施例により、脱炭処理時間2
0分の場合における脱炭率を表したもので、Ｂ、Ｆ領域
では反応効率が不良であることが認められる。

第４図は前記と同様の溶鋼の実施例について、 スプラッシュ過剰による溶鋼流出を表したもので、こ
れからみてＤ領域のものが溶鋼揺動及びスプラッシュ過
剰であることが分かる。

「発明の効果」 本発明に従い、特定の条件により操業することによっ
て、溶鋼中〔Ｃ〕≦25ppmの極低炭素溶鋼の製造が安定
して可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の限定条件の説明図、第
２図は本発明の実施態様の説明図、第３図、第４図は本
発明の実施例を示す図、第５図は従来法の実施態様の説
明図である。 １……取鍋、２……未脱酸溶鋼、３……真空界面、４…
…取鍋底、５……不活性ガス吹き込みランス、６……不
活性ガス吹き込みランスのガス吹き出し口、７……スプ
ラッシュ防止蓋、８……RH真空槽、9A……吸い上げ管、
9B……下降管、10……不活性ガス噴出口、11……不活性
ガス噴出口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清瀬 明人 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株 式會社君津製鐵所内 (72)発明者 小倉 順 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株 式會社君津製鐵所内 (72)発明者 荻林 成章 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株 式會社君津製鐵所内 (56)参考文献 特開 昭58−22319（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】真空脱ガス槽と組合せた取鍋内の溶鋼に、
   水平方向に向けてガス吹き出し口を有したガス吹き込み
   ランスによって不活性ガスを吹き込み減圧精錬する方法
   において、真空脱ガス槽内を減圧にすると共に、第１図
   （ｂ）において下記（１）〜（４）式で囲まれる範囲内
   で未脱酸溶鋼に不活性ガスを吹き込むことを特徴とする
   極低炭素鋼の製造方法。 （１）式 h/H＝0.175Q−0.125 （２）式 h/H＝−0.0208Q＋0.433 （３）式 h/H＝−0.117Q＋1.97 （４）式 h/H＝0.8 但し、 h;真空界面からランスのガス吹き出し口までの距離 H;真空界面から取鍋底までの距離 Q;取鍋内溶鋼1ton当たりの吹き込みガス流量（Nl/min・
   ts）