JP3277614B2 - 極低炭素、極低硫鋼の溶製方法 - Google Patents
極低炭素、極低硫鋼の溶製方法Info
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Description
溶製方法、特に極低炭素、極低硫鋼を安価な操作によっ
て効率よく溶製する方法に関する。
中の激しいCO気泡発生によるスプラッシュに対応するた
め、RH槽、DH槽等上部空間に充分な高さを有する真空反
応槽を用い、その内部に取鍋より溶鋼を引き上げて精錬
する溶製法が用いられてきた。
一度引き上げた溶鋼を速やかに、取鍋に還流しているた
め、真空槽内ではスラグを保持することは不可能であ
り、脱硫反応等のスラグ/メタル反応が律速の精錬反応
を行わせる精錬容器としては劣っていた。
取鍋精錬容器にて別途脱硫を行うのが一般的であるが、
プロセスの複雑化を招き、生産性の低下、コストの上昇
等の問題があった。
としては、RH−PB法、RH−Injection 法等、真空反応槽
内の溶鋼に粉状の脱硫剤を導入し、溶鋼中に脱硫剤を分
散させ、その後、溶鋼が還流して取鍋表面に浮上するま
での期間中に脱硫を行う方法が提案されている。
化処理を行った後、脱酸剤であるAl等を装入しする。ま
たこれらの方法では真空反応槽に脱硫剤を保持すること
が不可能で充分に溶鋼中[O] が低い状態でなければ脱硫
が進行しないため、脱酸後 (つまり脱炭しない状態で)
脱硫を行うことになる。このため脱硫剤が含有する炭素
分の溶鋼中へのピックアップが避けられなかった。
浸漬管を浸漬させて脱ガス、脱炭、脱硫処理を行う方法
が開示されているが、この方法にあっては、浸漬管内に
溶鋼裸面を確保することで取鍋底面よりの不活性ガス吹
込みあるいは脱硫剤吹込みによる作用効果を一層効果的
に実現しようとしているのである。
炭素、極低硫鋼を高効率、低コストで溶製する方法を提
供することである。本発明のより具体的な目的は、[C]
≦30ppm 、[S] ≦20ppm の極低炭素、極低硫鋼を単一の
操作処理でもって、高効率、低コストで溶製する方法を
提供することである。
々検討を重ね、真空反応槽内でスラグ/ メタル反応を十
分に行え、そして脱硫剤からの[C] ピックアップを防止
できる手段を実現することを目標に研究・開発を重ね、
ある程度までの脱炭処理を行ってから、例えばCaF2含有
CaO 系脱硫剤を添加した状態で脱炭処理さらに脱酸処理
を行い、その後例えば前述のCaF2含有CaO 系脱硫剤によ
る脱硫を行うことで高効率の処理が安価な手段で可能と
なることを知り、本発明を完成した。
応槽を構成する筒状浸漬管を浸漬し、管内を排気して溶
鋼を管内に引き上げた状態で溶鋼に不活性ガスを吹込み
ながら精錬を行うに際し、浸漬管断面積As が取鍋断面
積AL に対して下記式を満たす構成とし、 AS > 1/4 AL 前記不活性ガスの吹込みによる脱炭処理によって極低炭
素化処理を行って、[C]≦50ppm としてから、減圧また
は真空状態の前記真空反応槽内の溶鋼に例えばCaF2含有
CaO 系脱硫剤を添加したのち、脱炭処理を継続しながら
脱酸剤を添加して脱酸処理を行い、次いで、前記脱硫剤
による脱硫処理を行うことを特徴とする極低炭素、極低
硫鋼の溶製方法である。
を構成する浸漬管と取鍋との組合せの概念説明図であ
り、図中、取鍋10内に収容された溶鋼12には真空反応槽
である浸漬管14がその下端を浸漬された状態で設置され
ている。取鍋10の断面積はAL で、浸漬管14の断面積は
AS で示される。浸漬管の上部は排気系 (図示しない)
に接続され、管内を所定の真空度に維持している。
安価な手段でもって達成するために、極低炭素、極低硫
鋼を単一の処理操作でもって溶製するのであるが、その
際に、(1) 真空反応槽内でスラグ/メタル反応を充分に
行えること、(2) 脱硫剤からの[C] ピックアップを防止
できることを実現するために次のような手段を採用する
のである。
行うには、溶鋼を吸引、排出するDH槽や、真空槽内の溶
鋼深さが浅くスラグが溶鋼流により排出されてしまうRH
槽では困難である。
うに、真空反応槽を構成する筒状浸漬管14を取鍋10内溶
鋼12中に浸漬し、管内を排気して溶鋼12を管内に引き上
げた状態で不活性ガスを吹込む真空反応槽を使用する。
このとき、真空反応槽14の浸漬管断面積As が取鍋断面
積AL に対して As > 1/4 AL ・・・ (1) を満たす構成とするのである。
s が著しく小さい場合には、溶鋼吸引、排出時の真空反
応槽内での溶鋼の流速が増大し、スラグの巻き込みが発
生してスラグ流出が起こるためである。
すると、取鍋内溶鋼との高さの差(h1)はh1=147 cm程度
となる。このときに筒状浸漬管を取鍋内溶鋼に浸漬させ
る深さh2を20〜100 cmとすることにより、スラグが真空
反応槽より排出されるためにはh1+h2=167 〜247 cmの
もぐり込みが必要となるが、通常の条件下ではそのよう
な深さにまでスラグがもぐり込むことは考えられないの
で、上記式(1) を満足する本発明のような浸漬管を用い
ることで真空反応槽内でのスラグ保持能力は著しく高ま
ることが判明した。
生じた場合、真空反応槽に大気が侵入する可能性があ
り、一方、h2>100 cmでは浸漬管横の溶鋼流動が不活発
となるため、望ましくない。
止を図るには、上述のように、真空反応槽内でスラグを
保持することが可能であれば、脱炭処理中に脱硫剤を予
め装入することで、脱炭処理中にスラグの作用によって
脱硫剤中の炭素分をCOまたはCO2 の形で気相中に除去す
ることができ、または一旦溶鋼に脱硫剤中の炭素分を移
行させ、次いで脱炭処理により [C]+[O] →CO(g) なる
反応で系外に排出させてもよい。
たのでは、いたずらに真空反応槽外に脱硫剤を排出する
ことになるとともに、脱硫剤が真空反応槽内の溶鋼表面
を覆うため脱炭速度が低下する懸念があった。そこで、
本発明にあっては、ある程度の脱炭が進行してから、具
体的には[C] ≦50ppm となって時点で脱硫剤を添加する
のである。本発明において使用される脱硫剤としては C
aO−CaF2系、 CaO−CaF2−Al2O3系、 CaO−CaF2−MgO
系等が例示される。
30ppm)となって脱炭終了後、脱酸処理を行うが、本発明
にあってはAl、Si、Tiなどの適宜脱酸剤をa0(活量酸
素) ≦10ppm(望ましくは≦5ppm)となるような量だけ添
加する。このとき先に添加した脱硫剤は炭素分を含まな
い状態となっている。ここで、脱酸が例えばa0(活量酸
素) ≦5ppm というように、ある程度まで進むと、今度
は脱硫反応が開始される。このときに脱硫反応を促進さ
せるためにメタル/スラグ界面の更新を図るべく、溶鋼
の攪拌、還流を行ってもよい。かくして、本発明によれ
ば [S]≦20ppm までの脱硫が単一のプロセスを経て実現
される。次に、本発明の作用について実施例によってさ
らに具体的に説明する。
容された溶鋼 250トンに、それぞれ内径2.0 m、2.26
m、2.6 mの浸漬管を浸漬し、これらの浸漬管から構成
される真空反応槽内を真空度=0.7 〜1.0 Torrまで排気
し、取鍋底部よりAr=2000 Nl/min を吹込み溶鋼を攪拌
した。この状態にて、真空槽上部に設置したホッパーよ
り生石灰−20%ホタル石を成分とする脱硫剤1500kgを装
入し、10分間保持した。
溶鋼上に浮上した脱硫剤の量を測定することで適正As
/AL 比を求めた。結果を表1に示す。AS /AL =0.
216 の比較例では脱硫剤の流出が著しく充分に真空反応
槽内にスラグを維持することはできなかった。しかし、
AS /AL =0.276 、0.366 の実施例1、2では充分に
スラグが保持されていた。
生石灰−20%ホタル石系に替えて、 生石灰−15%ホタル石−10%Al2O3 系ならびに生石
灰−20%ホタル石−20%軽焼ドロマイト系脱硫剤を添加
した (添加量1500kg) 。
の条件は上記と統一した。各々の脱硫剤の流出量は、
40kg、30kgであり、生石灰−20%ホタル石系と同様に
スラグ中に充分保持されていることがわかった。
内径4.3 mの取鍋に収容した溶鋼250 トン[ 鋼成分:[C]
=300 〜400 ppm 、[O] =580 〜660 ppm 、[S] =40
〜50ppm]に対して、真空反応槽を構成する内径2.6 mの
浸漬管を浸漬した。一方、取鍋底部の中心より0.75mの
位置に中心からの角度60°毎の隣合わせに3個のポーラ
スプラグを設置し、これらのポーラスプラグより合計21
00 Nl/min のArガスを溶鋼内に吹込みながら、速やか
に、0.5 〜1.0 Torrまで減圧した。
で脱炭が行われたときに、脱硫剤 (80%CaO −20%Ca
F2:800〜900kg)を添加した。その後、引き続いて脱炭は
[C]=10ppm まで実施し([O]=230 〜350 ppm)、次いで
Al脱酸を行い[Al]=0.03〜0.05%に調整した。
流処理を行い精錬操作を終了した。結果は表2にまとめ
て示す。また、比較のため脱硫剤を添加せず [C]=10pp
m到達時にAl脱酸を行い12分還流した例も示した。
変更したが著しく[C] ピックアップは認められなかっ
た。また、処理後の[S] 、T.[O] レベルは[C] ≦50ppm
にて添加した場合が良好であった。さらに、[C] >50pp
m にて脱硫剤を添加した場合、脱炭を阻害するととも
に、高炭素領域での激しいCO発生による溶鋼攪拌により
真空槽内からスラグが流出する傾向も見られた。このた
め、脱硫剤の添加は、[C]≦50ppm が望ましい。
素化ならびに極低硫黄化が高能率、低コストに行うこと
が可能となった。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 取鍋内溶鋼中に真空反応槽を構成する筒
状浸漬管を浸漬し、管内を排気して溶鋼を管内に引き上
げた状態で溶鋼に不活性ガスを吹込みながら精錬を行う
に際し、浸漬管断面積As が取鍋断面積AL に対して下
記式を満たす構成とし、 AS > 1/4 AL 前記不活性ガスの吹込みによる脱炭処理によって極低炭
素化処理を行って、[C]≦50ppm としてから、減圧また
は真空状態の前記真空反応槽内の溶鋼に脱硫剤を添加し
たのち、脱炭処理を継続しながら脱酸剤を添加して脱酸
処理を行い、次いで、前記脱硫剤による脱硫処理を行う
ことを特徴とする極低炭素、極低硫鋼の溶製方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14616893A JP3277614B2 (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 極低炭素、極低硫鋼の溶製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14616893A JP3277614B2 (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 極低炭素、極低硫鋼の溶製方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0741832A JPH0741832A (ja) | 1995-02-10 |
JP3277614B2 true JP3277614B2 (ja) | 2002-04-22 |
Family
ID=15401673
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14616893A Expired - Lifetime JP3277614B2 (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 極低炭素、極低硫鋼の溶製方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3277614B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030039107A (ko) * | 2001-11-12 | 2003-05-17 | 주식회사 포스코 | 극저황성분을 갖는 극저탄소강 제조방법 |
-
1993
- 1993-06-17 JP JP14616893A patent/JP3277614B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0741832A (ja) | 1995-02-10 |
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