JP3371559B2 - Heat refining method of molten steel - Google Patents
Heat refining method of molten steelInfo
- Publication number
- JP3371559B2 JP3371559B2 JP19407494A JP19407494A JP3371559B2 JP 3371559 B2 JP3371559 B2 JP 3371559B2 JP 19407494 A JP19407494 A JP 19407494A JP 19407494 A JP19407494 A JP 19407494A JP 3371559 B2 JP3371559 B2 JP 3371559B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten steel
- ladle
- slag
- heating
- refining
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、転炉などの精錬炉にお
いて精錬を完了した取鍋内溶鋼を連続鋳造などに供給す
るための加熱精錬方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating and refining method for supplying molten steel in a ladle which has been refined in a refining furnace such as a converter to continuous casting.
【０００２】[0002]
【従来の技術】製鋼プロセスにおいて、転炉などの精錬
炉で精錬を完了した取鍋内溶鋼を連続鋳造などに供給
し、あるいはさらに取鍋精錬を行う場合には、溶鋼温度
を補償する必要がある。この方法として、例えば特開昭
60−73529 号公報および特開昭64−56816 号公報には、
取鍋底部のガス吹き込み孔や浸漬ランスからガスを吹き
込んで溶鋼を撹拌しつつ、この取鍋内に浸漬管を挿入し
て浸漬管内の溶鋼表面に上吹きランスをとおして酸化性
ガスを吹き付ける方法が提案されている。2. Description of the Related Art In the steelmaking process, when the molten steel in a ladle that has been refined in a refining furnace such as a converter is supplied to continuous casting, or when ladle refining is further performed, it is necessary to compensate the molten steel temperature. is there. As this method, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
In 60-73529 and Japanese Patent Laid-Open No. 64-56816,
A method in which a gas is blown from the gas injection hole at the bottom of the ladle or the immersion lance to stir molten steel, and an immersion pipe is inserted into this ladle and an oxidizing gas is sprayed onto the surface of the molten steel in the immersion pipe through an upper blowing lance. Is proposed.
【０００３】しかし、この酸化性ガスを溶鋼に供給する
溶鋼加熱方法は、酸化精錬法であり溶鋼の清浄性の向上
に問題がある。そこで、次に述べる電気加熱方法が提案
されている。However, the molten steel heating method for supplying the oxidizing gas to the molten steel is an oxidation refining method and has a problem in improving the cleanliness of the molten steel. Therefore, the following electric heating method has been proposed.
【０００４】特開平５−1317号公報には、取鍋に貫通孔
を有する蓋を取り付け、取鍋内溶鋼の酸化や窒化を防止
しながら、溶鋼をプラズマアークにより加熱する方法が
提案されている。特開昭60−152610号公報および特開平
３−294414号公報には、取鍋内溶鋼上のスラグに還元剤
を添加し、プラズマ加熱してスラグを改質する方法が示
されている。Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 5-1317 proposes a method of heating a molten steel with a plasma arc while attaching a lid having a through hole to the ladle to prevent the molten steel in the ladle from being oxidized or nitrided. . JP-A-60-152610 and JP-A-3-294414 disclose a method in which a reducing agent is added to the slag on the molten steel in the ladle, and plasma heating is performed to modify the slag.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では、
以下の問題点がある。SUMMARY OF THE INVENTION In the above prior art,
There are the following problems.
【０００６】特開平５−1317号公報の方法では、取鍋蓋
を使用する必要がある。ところが、取鍋上部の周囲には
スラグや地金が不可避的に付着するために、取鍋蓋を取
鍋上部に乗せた場合に溶鋼と雰囲気との遮断が十分では
なくなる。したがって、この発明の請求項に記載されて
いるように、取鍋内雰囲気を酸素濃度 0.2〜3.0 ％、窒
素濃度 0.8〜12.0％まで低減するには、多量の雰囲気置
換用の不活性ガスを使用する必要がある。また、プラズ
マ加熱精錬時の精錬能を向上させるために撹拌ガス流量
を増やした場合、取鍋上部と取鍋蓋の間あるいは取鍋蓋
に溶鋼やスラグが吹き上げられ、上記隙間や取鍋蓋に地
金やスラグが付着するという問題も生じる。取鍋蓋に地
金が付着すると地金除去の作業が煩雑となり、操業に支
障をきたしてしまう。さらに、取鍋上部と取鍋蓋の間に
地金やスラグが付着すると、精錬後に取鍋蓋の取り外し
が困難となり、やはり操業上問題となる。In the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-1317, it is necessary to use a ladle lid. However, since slag and metal are inevitably attached around the upper part of the ladle, when the ladle lid is placed on the upper part of the ladle, the insulation between molten steel and the atmosphere is not sufficient. Therefore, as described in the claims of the present invention, a large amount of inert gas for atmosphere replacement is used to reduce the atmosphere in the ladle to an oxygen concentration of 0.2 to 3.0% and a nitrogen concentration of 0.8 to 12.0%. There is a need to. Also, when the stirring gas flow rate is increased in order to improve the refining ability during plasma heating and refining, molten steel and slag are blown up between the top of the ladle and the ladle lid, or into the ladle lid, causing the above gap and ladle lid to There is also a problem that metal or slag adheres. If the metal adheres to the ladle lid, the work of removing the metal becomes complicated and the operation is hindered. Furthermore, if metal or slag adheres between the top of the ladle and the lid of the ladle, it becomes difficult to remove the lid of the ladle after refining, which is also a problem in operation.
【０００７】特開昭60−152610号公報および特開平３−
294414号公報の方法では、いずれも雰囲気の制御方法に
ついてまで言及していないが、それらの実施例からみる
と取鍋蓋方式であり、上記と同様の問題点がある。Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-152610 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-153
None of the methods disclosed in Japanese Patent No. 294414 discloses a method for controlling an atmosphere, but from the examples thereof, it is a ladle lid method and has the same problems as described above.
【０００８】スラグ−メタル間反応を促進して鋼の清浄
性向上、脱硫と脱りんなどの精錬処理を行う場合、上記
の発明の方法ではいずれも、取鍋内溶鋼上面の全面積に
わたってスラグが存在するため、取鍋内径が大きくなる
ほど、すなわち溶鋼処理トン数が増加するにしたがって
スラグ全体の加熱が困難となる。プラズマアーク近傍の
スラグは加熱されて滓化し、反応性は高まるが、取鍋内
壁近傍のスラグの加熱は十分でなく、スラグの滓化性も
十分なものとならないため、反応性が低くなってしま
う。When the slag-metal reaction is promoted to improve the cleanliness of steel and to perform refining treatment such as desulfurization and dephosphorization, in any of the above methods of the invention, slag is formed over the entire area of the molten steel upper surface in the ladle. Since it exists, it becomes more difficult to heat the entire slag as the ladle inner diameter increases, that is, as the molten steel treatment tonnage increases. The slag near the plasma arc is heated and turned into slag, increasing the reactivity, but the slag near the inner wall of the ladle is not sufficiently heated and the slag slag does not have sufficient reactivity, so the reactivity becomes low. I will end up.
【０００９】ここで、取鍋内壁近傍のスラグの加熱も十
分に実施しようとして、プラズマ出力を上げすぎたり、
プラズマアークの位置を取鍋内壁近傍に置くと、取鍋や
取鍋蓋の耐火物の溶損が無視し得ないものとなり、操業
上問題となってしまう。また、プラズマアーク近傍のス
ラグと取鍋内壁近傍のスラグとが混合するように撹拌ガ
ス流量を増加させると、逆に上述の問題が生じてしま
う。Here, in order to sufficiently heat the slag near the inner wall of the ladle, the plasma output is increased too much,
If the position of the plasma arc is placed near the inner wall of the ladle, melting of the refractory material in the ladle and the lid of the ladle cannot be neglected, which causes a problem in operation. Further, if the flow rate of the stirring gas is increased so that the slag near the plasma arc and the slag near the inner wall of the ladle are mixed, the above-mentioned problem occurs conversely.
【００１０】本発明の目的は、上記のような耐火物の溶
損の防止と鋼の清浄化を同時に達成することができる溶
鋼の加熱精錬方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide a method for heating and refining molten steel capable of simultaneously preventing melting damage of refractory and cleaning steel as described above.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次の
(1)〜(4) の溶鋼の加熱精錬方法にある。The summary of the present invention is as follows.
It is in the method for heating and refining molten steel in (1) to (4).
【００１２】（１）取鍋中溶鋼に浸漬管を浸漬し、浸漬
管内を不活性ガスで充満させ、取鍋内溶鋼下部に挿入し
たインジェクションランスまたは取鍋底吹き羽口から撹
拌用ガスを吹き込む溶鋼の精錬方法において、前記浸漬
管の内径Ｄ0と前記取鍋の内径Ｄ1との比Ｄ0／Ｄ1が 0.5
〜0.8であり、浸漬管内に挿入したプラズマトーチから
プラズマアークを発生させることにより溶鋼を加熱する
ことを特徴とする溶鋼の加熱精錬方法。(1) A dipping pipe is immersed in molten steel in a ladle, the interior of the dipping pipe is filled with an inert gas, and a stirring gas is blown from an injection lance inserted at the bottom of the molten steel in the ladle or a ladle bottom blowing tuyere. in the method of refining, the immersion
The ratio D0 / D1 of the inner diameter D0 of the pipe and the inner diameter D1 of the ladle is 0.5.
It is 0.8, heating refining process of the molten steel, characterized by heating the molten steel by causing the inserted plasma torch immersion tube to generate a plasma arc.
【００１３】(2)プラズマアークにより溶鋼を加熱する
前および／または溶鋼の加熱中に、浸漬管内のスラグ上
に還元剤を添加することを特徴とする上記(1) の溶鋼の
加熱精錬方法。(2) The method for heating and refining molten steel according to the above (1), wherein a reducing agent is added onto the slag in the dipping pipe before and / or during heating the molten steel by the plasma arc.
【００１４】(3)プラズマアークにより溶鋼を加熱する
前および／または溶鋼の加熱中に、溶鋼中のＣ、Siおよ
びAlの一種以上により、スラグ中の酸化物を還元するこ
とを特徴とする上記(1) または(2) の溶鋼の加熱精錬方
法。(3) The oxide in the slag is reduced by one or more of C, Si and Al in the molten steel before and / or during heating the molten steel by a plasma arc. The method for heating and refining molten steel according to (1) or (2).
【００１５】(4)溶鋼への合金成分を酸化物として、浸
漬管内のスラグ上に添加すること、またはインジェクシ
ョンにより溶鋼中へ供給することを特徴とする上記(1)
から上記(3) までのいずれかの溶鋼の加熱精錬方法。(4) The above-mentioned (1), which is characterized in that the alloy component to the molten steel is added as oxide to the slag in the dip pipe or is supplied into the molten steel by injection.
To a method for refining molten steel according to any of (3) to (3) above.
【００１６】[0016]
【作用】図１に基づいて上記の本発明方法を実施するた
めの装置の例を説明する。An example of an apparatus for carrying out the method of the present invention will be described with reference to FIG.
【００１７】図１は、この装置構成の概略を示す縦断面
図である。取鍋１内の溶鋼２に浸漬管３を浸漬し、浸漬
管３内を不活性ガスで充満させ、取鍋１内の溶鋼２の下
部に設けた取鍋底吹き羽口４から撹拌用ガス５を吹き込
むとともに、浸漬管３内に挿入したプラズマトーチ６か
らプラズマアーク７を発生させることにより溶鋼２を加
熱する。取鍋底吹き羽口４は、浸漬管３の取鍋１の底部
に対する投影面積内に設けられる。FIG. 1 is a vertical sectional view showing the outline of the structure of this apparatus. The immersion pipe 3 is immersed in the molten steel 2 in the ladle 1, the interior of the immersion pipe 3 is filled with an inert gas, and the stirring gas 5 is fed from the ladle bottom blowing tuyere 4 provided below the molten steel 2 in the ladle 1. And the molten steel 2 is heated by generating a plasma arc 7 from the plasma torch 6 inserted in the dip tube 3. The ladle bottom blowing tuyere 4 is provided within the projected area of the dipping tube 3 with respect to the bottom portion of the ladle 1.
【００１８】この他、浸漬管３には、還元剤や合金成分
材などの投入口８と集塵設備へ接続される排気口10が備
えられる。この投入口８は、必要時には浸漬管３の内部
と外気とを遮断することが可能な機能（例えば、ゲート
弁など）を有する。In addition, the dip tube 3 is provided with an inlet 8 for a reducing agent, an alloy component material, etc. and an exhaust port 10 connected to a dust collecting facility. The inlet 8 has a function (for example, a gate valve) capable of shutting off the inside of the dip tube 3 from the outside air when necessary.
【００１９】加熱精錬の開始時において溶鋼２の表面に
は、浸漬管３の内外ともにスラグ９が存在する。このス
ラグ９は、転炉、ＡＯＤ炉などの精錬炉で溶鋼２を溶製
した際の溶融スラグが出鋼時に取鍋１内に流出したも
の、あるいは出鋼時および／または出鋼後に添加された
フラックスなどであり、熱放散の抑制と後述する脱硫、
合金成分源などの役割を担う。スラグ９の量の望ましい
範囲は、溶鋼トンあたり５〜30kgである。At the start of heating and refining, slag 9 exists on the surface of molten steel 2 both inside and outside dip tube 3. This slag 9 is a molten slag that is produced when the molten steel 2 is melted in a refining furnace such as a converter or an AOD furnace, and is discharged into the ladle 1 during tapping, or is added during and / or after tapping. It is a flux etc., which suppresses heat dissipation and desulfurization described later,
Plays a role as a source of alloy components. A desirable range of the amount of slag 9 is 5 to 30 kg per ton of molten steel.
【００２０】取鍋底吹き羽口４の代わりにインジェクシ
ョンランス（図示せず）を用いて、浸漬管３から溶鋼２
の下部にその先端部を挿入し、撹拌ガス５が底吹き羽口
４の場合と同様に浸漬管３内に浮上するようにしてもよ
い。An injection lance (not shown) is used instead of the ladle bottom blowing tuyere 4, and the molten steel 2 is fed from the dipping pipe 3
The tip of the stirring gas 5 may be inserted into the lower part of the soaked gas 5 to float in the dip tube 3 as in the case of the bottom blowing tuyere 4.
【００２１】浸漬管３内は、プラズマトーチ６またはイ
ンジェクションランスなどの可動部や排気口10を除け
ば、ほぼ完全に外気と遮断することができるように配慮
されている。The inside of the immersion pipe 3 is designed so that it can be almost completely shut off from the outside air except for the movable part such as the plasma torch 6 or the injection lance and the exhaust port 10.
【００２２】本発明の第１の方法において、「取鍋中溶
鋼に浸漬管を浸漬し、浸漬管内を不活性ガスで充満さ
せ、取鍋内溶鋼下部に挿入したインジェクションランス
または取鍋底吹き羽口から撹拌用ガスを吹き込む溶鋼の
精錬方法において、浸漬管内に挿入したプラズマトーチ
からプラズマアークを発生させることにより溶鋼を加熱
精錬する」としたのは、上記のような装置を用いること
で、浸漬管内をほぼ完全に外気から遮断することができ
るからである。In the first method of the present invention, "the dipping tube is immersed in molten steel in a ladle, the dipping tube is filled with an inert gas, and an injection lance or a ladle bottom blowing tuyere inserted in the lower portion of the molten steel in the ladle. In the method of refining molten steel in which a stirring gas is blown from, the molten steel is heated and refined by generating a plasma arc from a plasma torch inserted in the immersion tube. This is because it is possible to almost completely shut off the air.
【００２３】したがって、浸漬管内の雰囲気中の酸素濃
度や窒素濃度を低減することも比較的容易であり、シー
ル用の不活性ガスの使用量も、大幅に低減することが可
能である。Therefore, it is relatively easy to reduce the oxygen concentration and the nitrogen concentration in the atmosphere in the dip tube, and the amount of the inert gas used for sealing can be greatly reduced.
【００２４】さらに本発明方法では、基本的にプラズマ
作動用と溶鋼撹拌用の不活性ガスのみで浸漬管内の置換
が可能であり、前記の特開平５−1317号公報や特開平３
−294414号公報で示されているようなシールのためだけ
に用いる無駄な不活性ガスを使用する必要はない。Further, in the method of the present invention, basically, the inside of the dipping pipe can be replaced only with an inert gas for plasma operation and for stirring molten steel.
There is no need to use useless inert gas, which is used only for the seal as shown in -294414.
【００２５】ただし、極低Ｎ鋼などを加熱精錬する場合
は、小量のシール用ガスを用いることも可能であり、そ
の場合も従来法よりもそのガス使用量を大幅に低減する
ことができる。However, when heat-refining ultra-low N steel or the like, it is possible to use a small amount of sealing gas, and in that case as well, the amount of gas used can be greatly reduced compared to the conventional method. .
【００２６】図１に示す筒状の浸漬管３を用いること
で、撹拌用ガス流量を増加させた場合にも、撹拌力増大
による溶鋼表面の波立ちが浸漬管により抑制されるた
め、浸漬管３の外側で溶鋼２が取鍋１から横溢する恐れ
がなくなる。また、浸漬管３の外側ではスラグ９の波立
ちも抑制されるために取鍋耐火物の溶損はほとんど発生
しない。さらに、取鍋蓋を使用する場合のように取鍋上
部と取鍋蓋との間に形成される接合部がないので、地金
やスラグの付着により取鍋蓋の取り外しが困難となるこ
とがないという利点がある。By using the cylindrical dip tube 3 shown in FIG. 1, even when the flow rate of the stirring gas is increased, the corrugation of the molten steel surface due to the increased stirring force is suppressed by the dip tube, so that the dip tube 3 is used. There is no risk of the molten steel 2 overflowing from the ladle 1 outside the. In addition, since the slag 9 is prevented from swelling outside the dipping pipe 3, the ladle refractory hardly melts. Furthermore, since there is no joint formed between the top of the ladle and the lid of the ladle as when using the ladle lid, it may be difficult to remove the ladle lid due to the adhesion of metal or slag. There is an advantage that it does not.
【００２７】取鍋内下部に挿入したインジェクションラ
ンスまたは底吹き羽口から撹拌用ガスを吹き込むのは、
プラズマアークにより熱せられた取鍋上部の溶鋼を撹拌
し循環させることにより、取鍋内溶鋼全体を加熱するた
めである。この効果は、取鍋底吹き羽口が、浸漬管の取
鍋の底部に対する投影面積内に設けられるか、または撹
拌ガスが浸漬管内に浮上するように配置したインジェク
ションランスを用いる場合に最もよくもたらされる。も
しも、この撹拌用ガスを導入しない場合には、浸漬管内
上部のみ溶鋼温度が上昇し、浸漬管の溶損などにつなが
るため撹拌ガスの使用は必須である。望ましい撹拌ガス
使用量の範囲は３〜20Ｎリットル／min・溶鋼トンであ
る。Blowing the stirring gas through the injection lance or the bottom blowing tuyere inserted in the lower part of the ladle is
This is to heat the entire molten steel in the ladle by stirring and circulating the molten steel in the upper portion of the ladle heated by the plasma arc. This effect is best achieved when the ladle bottom tuyeres are located within the projected area of the dip tube to the bottom of the ladle, or when using injection lances arranged so that the stirring gas floats in the dip tube. . If this stirring gas is not introduced, the molten steel temperature rises only in the upper part of the immersion pipe, leading to melting damage of the immersion pipe, etc., so that the use of the stirring gas is essential. A desirable amount of stirring gas used is 3 to 20 N liter / min · ton of molten steel.
【００２８】プラズマアークが浸漬管により取鍋内壁と
遮断されているため、取鍋耐火物溶損は、従来の方法に
よる処理の場合に対して無視し得る範囲にある。浸漬管
耐火物の溶損は、浸漬管の管径が小さい場合にはプラズ
マアークによるものが認められるが、試験的に管径を変
えて加熱精錬を行ったところ、浸漬管内径Ｄ0と取鍋内
径Ｄ1との比Ｄ0／Ｄ1が 0.5〜0.8の範囲であれば、浸漬
管溶損はほとんど無視できることが判明した。したがっ
て、内径比Ｄ0／Ｄ1の範囲は 0.5〜0.8とする。 Since the plasma arc is shielded from the inner wall of the ladle by the dip tube, ladle refractory erosion is in a negligible range compared to treatment by conventional methods. When the diameter of the dip tube is small, the melting of the refractory in the dip tube is caused by plasma arc. However, when heat refining was performed by changing the tube diameter experimentally, the dip tube inner diameter D0 and ladle It has been found that when the ratio D0 / D1 to the inner diameter D1 is in the range of 0.5 to 0.8, the immersion pipe melting loss can be almost ignored. Accordingly, the scope of the internal diameter ratio D0 / D1 are you with 0.5 to 0.8.
【００２９】本発明の第２の方法は、上記の第１の方法
において、プラズマアークにより溶鋼の加熱を開始する
前および／または溶鋼の加熱中に、浸漬管内のスラグ上
に還元剤を添加するものである。この添加には、図１に
示す投入口８を用いる。The second method of the present invention is the same as the above-mentioned first method, in which the reducing agent is added onto the slag in the dip tube before the heating of the molten steel is started by the plasma arc and / or during the heating of the molten steel. It is a thing. The addition port 8 shown in FIG. 1 is used for this addition.
【００３０】この目的は、溶鋼の加熱と同時に、溶鋼の
清浄性を高めること、脱硫を促進することおよびスラグ
中に酸化物の形で存在する有価元素を還元して溶鋼中へ
回収することにある。The purpose of this is to increase the cleanliness of the molten steel, accelerate desulfurization, and reduce valuable elements present in the slag in the form of oxide in the molten steel at the same time as heating the molten steel. is there.
【００３１】溶鋼の清浄性を向上させるには、スラグ中
の低級酸化物（FeO 、MnO 、SiO2など）の低減が必要で
あり、また、脱硫を促進させるには、やはり上記の低級
酸化物を低減させ、スラグ中の酸素ポテンシャルを低下
させる必要があり、いずれもスラグ中に還元剤を添加し
なければならない。例えば、転炉、ＡＯＤ炉などでステ
ンレス粗溶湯の脱炭中に生成したクロム酸化物、マンガ
ン酸化物などの低級酸化物を還元するためには、還元剤
の添加が必要となる。In order to improve the cleanliness of molten steel, it is necessary to reduce the lower oxides (FeO, MnO, SiO 2 etc.) in the slag, and in order to accelerate the desulfurization, the lower oxides mentioned above are also required. To reduce the oxygen potential in the slag, and in both cases, a reducing agent must be added to the slag. For example, in order to reduce lower oxides such as chromium oxides and manganese oxides generated during decarburization of a crude stainless steel melt in a converter or an AOD furnace, it is necessary to add a reducing agent.
【００３２】上記の処理に用いる還元剤は、スラグ中の
低級酸化物を還元する能力があればよいが、Ｃ、Siおよ
びAlの一種以上、またはこれらを含有する合金を使用す
ればよい。これらの還元剤は、例えば75％Si−残Feのよ
うに、その比重がスラグとほぼ同じであって、スラグ中
に浮遊する塊状のものであるのが望ましい。The reducing agent used in the above treatment may have the ability to reduce lower oxides in the slag, but one or more of C, Si and Al, or an alloy containing these may be used. These reducing agents preferably have a specific gravity almost the same as that of slag, such as 75% Si-remaining Fe, and are in the form of lumps suspended in the slag.
【００３３】このような還元剤を浸漬管内のスラグ上に
添加し、プラズマアークにより加熱すると、スラグ上部
から熱が加わるため、浸漬管内ではスラグ温度が溶鋼温
度よりも常に高くなり、還元反応性が高められることに
なる。この効果は、雰囲気調整が比較的容易な浸漬管内
で還元反応が行われることでさらに高められる。また、
プラズマアークによる加熱を用いることで加熱が容易で
あるので、溶鋼の加熱を開始する前に還元剤の全量を添
加しても、上記反応性をすばやく与えることができる。
したがって、還元剤は溶鋼の加熱を開始する前および／
または溶鋼の加熱中に添加することとした。When such a reducing agent is added to the slag in the dip tube and heated by the plasma arc, heat is applied from the upper part of the slag, so that the slag temperature in the dip tube is always higher than the molten steel temperature and the reduction reactivity is high. Will be raised. This effect is further enhanced by performing the reduction reaction in the dip tube in which the atmosphere can be adjusted relatively easily. Also,
Since the heating is easy by using the plasma arc heating, the above reactivity can be quickly given even if the entire amount of the reducing agent is added before the heating of the molten steel is started.
Therefore, the reducing agent is used before the heating of the molten steel is started and / or
Alternatively, it is added during heating of the molten steel.
【００３４】望ましい還元剤添加量の範囲は、取鍋内溶
鋼トンあたり 0.2〜２kg程度であり、その添加時期の分
割は任意とすることでよい。また、還元剤にCaCO3 など
のスラグ成分をさらに添加してもよい。この場合のスラ
グ成分の望ましい添加量の範囲は、取鍋内溶鋼トンあた
り５〜30kg程度である。The preferable range of the reducing agent addition amount is about 0.2 to 2 kg per ton of molten steel in the ladle, and the addition timing may be divided arbitrarily. Further, a slag component such as CaCO 3 may be further added to the reducing agent. In this case, the range of desirable addition amount of the slag component is about 5 to 30 kg per ton of molten steel in the ladle.
【００３５】本発明の方法では、従来の方法と同様に浸
漬管外のスラグ、すなわち取鍋内壁近傍のスラグを加熱
することはできない。しかし、本発明の第２の方法は次
の〜のような利点を有している。In the method of the present invention, it is not possible to heat the slag outside the dip tube, that is, the slag near the inner wall of the ladle, as in the conventional method. However, the second method of the present invention has the following advantages.
【００３６】加熱および還元反応の効率を向上させる
ために、プラズマアークの出力を上げ、浸漬管内のスラ
グを高温に維持しても、その範囲は浸漬管内にとどまっ
ているため、取鍋耐火物の溶損をもたらすことがない。In order to improve the efficiency of the heating and reduction reaction, even if the output of the plasma arc is increased and the slag in the dip tube is maintained at a high temperature, the range remains within the dip tube, so that the ladle refractory material is kept. Does not cause melting damage.
【００３７】同様の目的で撹拌ガスの流量を増加させ
ても溶鋼面の波動が激しい範囲は、やはり浸漬管内であ
るため、取鍋からの溶鋼の横溢が発生しない上に、取鍋
内全体の温度の均一化は十分達成される。Even if the flow rate of the stirring gas is increased for the same purpose, the range in which the molten steel surface vibrates violently is in the dip pipe, so that the molten steel does not overflow from the ladle and the entire ladle interior Uniformization of temperature is sufficiently achieved.
【００３８】取鍋蓋を用いないので、地金やスラグの
付着による蓋取り外しや雰囲気制御の困難性も発生しな
い。Since the ladle lid is not used, there is no difficulty in removing the lid or controlling the atmosphere due to adhesion of metal or slag.
【００３９】浸漬管内径Ｄ0 と取鍋内径Ｄ1 との比Ｄ
0 ／Ｄ1 を前述のように 0.5〜0.8の範囲にしておけ
ば、浸漬管の溶損は、還元剤などを添加しない単なる加
熱精錬の場合とほとんど差がない程度に少なくすること
ができる。The ratio D of the inner diameter D 0 of the immersion pipe and the inner diameter D 1 of the ladle
When 0 / D 1 is set in the range of 0.5 to 0.8 as described above, the melting loss of the dip tube can be reduced to the extent that there is almost no difference from the case of mere heat refining without adding a reducing agent or the like.
【００４０】本発明の第３の方法は、本発明の第１また
は第２の方法において、プラズマアークにより溶鋼の加
熱を開始する加熱する前および／または溶鋼の加熱中
に、溶鋼中に添加したＣ、SiおよびAlの一種以上によ
り、スラグ中の酸化物を還元するものである。A third method of the present invention is the method according to the first or second method of the present invention, in which the molten steel is added to the molten steel before heating and / or during the heating of the molten steel by the plasma arc. The oxide in the slag is reduced by one or more of C, Si and Al.
【００４１】この方法の目的は、前述の本発明の第２の
方法の場合と同じである。ただし、還元剤を溶鋼中に溶
解させ、還元反応はスラグ−メタル界面またはスラグ内
とスラグ−メタル界面で行う。The purpose of this method is the same as in the case of the above-mentioned second method of the present invention. However, the reducing agent is dissolved in the molten steel, and the reduction reaction is performed at the slag-metal interface or at the slag-metal interface.
【００４２】溶鋼中に溶解させる還元剤は、製品鋼にも
含有が許容され、しかもクロム酸化物、マンガン酸化物
などの還元力を有するＣ、SiおよびAlの一種以上を選ん
で用いる。溶鋼中への添加は、精錬炉から取鍋への出鋼
時に予め行う方法、加熱中に行う方法、またはこれらを
組み合わせる方法のいずれでも、同様の還元効果を得る
ことができる。例えば、転炉からの出鋼時に予めAlなど
の還元剤を添加しておけば、プラズマアーク印加開始
後、すぐにスラグ中の低級酸化物を低減する還元処理に
入ることができる。As the reducing agent to be dissolved in the molten steel, one or more of C, Si and Al, which can be contained in the product steel and have a reducing power such as chromium oxide and manganese oxide, are selected and used. The same reducing effect can be obtained by addition to the molten steel, either by performing in advance when the steel is tapped from the refining furnace to the ladle, by heating, or by combining these. For example, if a reducing agent such as Al is added in advance at the time of tapping from the converter, it is possible to immediately start the reduction treatment for reducing the lower oxides in the slag after the plasma arc application is started.
【００４３】これらの元素による還元反応を促進させる
には、浸漬管内のスラグ上部からの加熱と撹拌ガスによ
る取鍋内溶鋼全体に及ぶ撹拌とが有効である。スラグ上
と溶鋼中に還元剤を添加し、還元反応をスラグ内とスラ
グ−メタル界面との双方で行う場合には、最も高い還元
効果を得ることができる。In order to accelerate the reduction reaction by these elements, heating from the upper part of the slag in the dip pipe and stirring with stirring gas over the entire molten steel in the ladle are effective. When the reducing agent is added on the slag and in the molten steel and the reduction reaction is carried out both inside the slag and at the slag-metal interface, the highest reduction effect can be obtained.
【００４４】本発明の第４の方法は、溶鋼への合金成分
を酸化物として浸漬管内のスラグ上に添加するか、また
はこの酸化物をインジェクションにより溶鋼中へ供給す
るものである。酸化物としては有価元素を含むクロム鉱
石、マンガン鉱石などが挙げられる。例えば、ステンレ
ス鋼の場合であれば前者、Mn含有鋼であれば後者を用い
ることができる。ステンレス鋼、高合金鋼では、両者を
併用することができる場合もある。インジェクションに
よる場合は、撹拌用ガスを吹き込むインジェクションラ
ンスを用いて粉体状の酸化物を溶鋼中へ供給するのがよ
い。The fourth method of the present invention is to add an alloy component to the molten steel as an oxide onto the slag in the dip pipe, or to supply the oxide into the molten steel by injection. Examples of oxides include chrome ores and manganese ores containing valuable elements. For example, in the case of stainless steel, the former can be used, and in the case of Mn-containing steel, the latter can be used. In some cases, stainless steel and high alloy steel can be used together. In the case of injection, it is preferable to supply the powdered oxide into the molten steel by using an injection lance for blowing a stirring gas.
【００４５】上記の酸化物を添加または供給して、本発
明の第１〜第３の方法を適用すれば還元反応により安価
な鉱石から高価な有用元素を溶鋼中へ回収することがで
き、コスト低減を達成することが可能である。酸化物を
添加する場合は、本発明の第１の方法を基本とし、浸漬
管内のスラグ上から添加を行い、さらに還元剤も同じ場
所か、またはさらに溶鋼中にも添加して、プラズマアー
クを印加する第２の方法を組み合わせて用いるのが最も
望ましい。If the above oxides are added or supplied and the first to third methods of the present invention are applied, expensive useful elements can be recovered from the inexpensive ore into the molten steel by the reduction reaction, and the cost can be reduced. A reduction can be achieved. In the case of adding an oxide, based on the first method of the present invention, the addition is performed from above the slag in the immersion pipe, and the reducing agent is also added at the same place or further in the molten steel to form a plasma arc. Most preferably, the second method of applying is used in combination.
【００４６】[0046]
（試験１）図１に示す構成の装置を用いて、下記および
表１に示す条件で溶鋼の加熱精錬を行い、浸漬管内径Ｄ
0 と取鍋内径Ｄ1 との比Ｄ0 ／Ｄ1 と浸漬管の溶損との
関係、Ｄ0 ／Ｄ1 およびガス撹拌時間（加熱精錬処理時
間）とスラグ中のFeO 濃度変化および溶鋼の清浄性を調
査した。(Test 1) The molten steel was heated and refined under the conditions shown below and in Table 1 by using the apparatus shown in FIG.
The relationship between the ratio of 0 to the ladle inner diameter D 1 D 0 / D 1 and the melting loss of the immersion pipe, D 0 / D 1 and the gas stirring time (heating and refining processing time), the change in FeO concentration in the slag, and the molten steel The cleanliness was investigated.
【００４７】取鍋容量：250 トン（転炉溶製、出鋼時に
Alを添加し、溶鋼中sol.Al濃度を0.08〜0.21％に調整）
取鍋内径Ｄ1 ：４m で一定
取鍋底吹き羽口：ポーラス煉瓦使用
撹拌ガス：Ar、２Ｎm3／min （８Ｎリットル／min ・溶
鋼トン）で一定
浸漬管内径Ｄ0 ：1.5m、1.8m、2.0m、2.5m、3.0m、3.5m
で変化
浸漬管内の置換ガス：Ar
プラズマ出力：４ＭＷで一定
溶鋼温度：処理前後ともに1600〜1630℃
溶鋼の清浄性は、処理後の溶鋼から採取したサンプルを
用いてミクロ検鏡し、Ｄ0 ／Ｄ1 ＝0.375 の場合を基準
とした指数で評価した。浸漬管の溶損はＤ0 ／Ｄ1 ＝0.
375 の場合を基準とした浸漬管寿命指数と、Ｄ0 ／Ｄ1
＝0.625 の場合を基準とした浸漬管補修頻度指数とで評
価した。Ladle capacity: 250 tons (converter melted, when tapped
Add Al to adjust sol.Al concentration in molten steel to 0.08-0.21%) Ladle inner diameter D 1 : 4 m, constant ladle bottom blowing tuyere: Porous brick used Stirring gas: Ar, 2 Nm 3 / min (8 Nl / min ・ molten steel ton) constant immersion pipe inner diameter D 0 : 1.5m, 1.8m, 2.0m, 2.5m, 3.0m, 3.5m
Replacement gas in changes diptube: Ar plasma power: 4MW at a constant temperature of molten steel: cleanliness of the process before and after both 1,600 to 1,630 ° C. molten steel, and micro speculum using samples collected from molten steel after treatment, D 0 / Evaluation was made with an index based on the case of D 1 = 0.375. The melting loss of the immersion pipe is D 0 / D 1 = 0.
Immersion pipe life index based on 375 and D 0 / D 1
It was evaluated by the immersion pipe repair frequency index based on the case of = 0.625.
【００４８】これらの結果を表１および表２に示す。The results are shown in Tables 1 and 2.
【００４９】[0049]
【表１】 [Table 1]
【００５０】[0050]
【表２】 [Table 2]
【００５１】表１に示すように、Ｄ0 ／Ｄ1 が0.5 以上
においてスラグ中のFeO 濃度の低減効果が大きく、鋼の
清浄性向上効果も著しい。表２から、Ｄ0 ／Ｄ1 が0.5
未満であるか、または0.8 を超えると、浸漬管の寿命が
低下し、また補修頻度が著しく増加することがわかる。As shown in Table 1, when D 0 / D 1 is 0.5 or more, the effect of reducing the FeO concentration in the slag is large, and the effect of improving the cleanliness of steel is also remarkable. From Table 2, D 0 / D 1 is 0.5
It can be seen that if it is less than or more than 0.8, the life of the immersion pipe is shortened and the repair frequency is remarkably increased.
【００５２】（試験２）試験１と同じ装置を用い、金属
還元剤とCaCO3 とを浸漬管内のスラグ上に添加して加熱
精錬を行い、スラグ中のFeO 濃度変化および溶鋼の清浄
性を調査した。(Test 2) Using the same apparatus as in Test 1, a metal reducing agent and CaCO 3 were added onto the slag in the dip pipe for heat refining, and the change in FeO concentration in the slag and the cleanliness of molten steel were investigated. did.
【００５３】試験１と異なる条件は、次のとおりであ
る。The conditions different from Test 1 are as follows.
【００５４】転炉出鋼時にAlを添加し、処理前の溶鋼中
のAl濃度が0.02〜0.07％になるように調整した。添加物
は、溶鋼の加熱開始前に金属Al含有物質（Al粉）とCaCO
3 との混合物（Al含有率40％）を 1.5kg／溶鋼トンとし
た。清浄性は、試験１と同様に、Ｄ0 ／Ｄ1 ＝0.375 の
場合を基準とした指数で評価した。Al was added at the time of tapping the converter to adjust the Al concentration in the molten steel before treatment to 0.02 to 0.07%. Additives are metal Al-containing substances (Al powder) and CaCO before the heating of molten steel is started.
The mixture with 3 (Al content 40%) was 1.5 kg / ton of molten steel. Detergency was evaluated by an index based on the case of D 0 / D 1 = 0.375 as in Test 1.
【００５５】上記以外の試験条件と試験結果を表３に示
す。Table 3 shows the test conditions and test results other than the above.
【００５６】[0056]
【表３】 [Table 3]
【００５７】表３に示すように、Ｄ0 ／Ｄ1 が0.5 以上
においてスラグ中のFeO 濃度の低減効果が大きく、鋼の
清浄性向上効果も著しい。Ｄ0 ／Ｄ1 が0.8 を超えて
も、上記効果は同様に認められるが、試験１と同様に浸
漬管の溶損が増加した。As shown in Table 3, when D 0 / D 1 is 0.5 or more, the effect of reducing the FeO concentration in the slag is large, and the effect of improving the cleanliness of steel is also remarkable. Even if D 0 / D 1 exceeds 0.8, the above effect is similarly observed, but the melt loss of the immersion pipe is increased as in Test 1.
【００５８】（試験３）試験１と同じ装置を用いて、金
属還元剤としてSiを溶鋼中に添加して加熱精錬を行い、
スラグ中のFeO 濃度変化および溶鋼の清浄性を調査し
た。試験１と異なる条件は、次のとおりである。(Test 3) Using the same apparatus as in Test 1, Si was added to the molten steel as a metal reducing agent for heat refining,
Changes in FeO concentration in slag and cleanliness of molten steel were investigated. The conditions different from Test 1 are as follows.
【００５９】転炉出鋼時にFeSi（Si含有率75％）を添加
し、処理前の溶鋼中のSi濃度が0.15〜0.42％になるよう
に調整した。清浄性は、同様にＤ0 ／Ｄ1 ＝0.375 の場
合を基準とした指数で評価した。FeSi (Si content of 75%) was added at the time of tapping the converter to adjust the Si concentration in the molten steel before treatment to 0.15 to 0.42%. Detergency was similarly evaluated by an index based on the case of D 0 / D 1 = 0.375.
【００６０】上記以外の試験条件と試験結果を表４に示
す。Table 4 shows the test conditions and test results other than the above.
【００６１】[0061]
【表４】 [Table 4]
【００６２】表４に示すように、Ｄ0 ／Ｄ1 が0.5 以上
においてスラグ中のFeO 濃度の低減効果が大きく、鋼の
清浄性向上効果も著しい。Ｄ0 ／Ｄ1 が0.8 を超えて
も、上記効果は同様に認められるが、やはり浸漬管の溶
損が増加した。As shown in Table 4, when D 0 / D 1 is 0.5 or more, the effect of reducing the FeO concentration in the slag is large, and the effect of improving the cleanliness of the steel is also remarkable. Even if D 0 / D 1 exceeds 0.8, the above effect is similarly observed, but the melting loss of the dipping tube also increases.
【００６３】[0063]
【発明の効果】本発明の加熱精錬方法によれば、浸漬管
や取鍋内壁の溶損を少なくしながら、清浄性の高い鋼を
得ることができる。EFFECTS OF THE INVENTION According to the heat refining method of the present invention, it is possible to obtain steel with high cleanliness while reducing the melting loss of the dip pipe and the inner wall of the ladle.
【図１】本発明方法を実施するための装置の構成例を示
す縦断面図である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a structural example of an apparatus for carrying out the method of the present invention.
１：取鍋、２：溶鋼、３：浸漬管、４：取鍋底吹き羽
口、５：撹拌ガス、６：プラズマトーチ、７：プラズマ
アーク、８：投入口、９：スラグ、10：排気口1: Ladle, 2: Molten steel, 3: Immersion pipe, 4: Ladle bottom blowing tuyere, 5: Stirring gas, 6: Plasma torch, 7: Plasma arc, 8: Input port, 9: Slag, 10: Exhaust port
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21C 7/072 C21C 7/00 Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C21C 7/072 C21C 7/00
Claims (4)
不活性ガスで充満させ、取鍋内溶鋼下部に挿入したイン
ジェクションランスまたは取鍋底吹き羽口から撹拌用ガ
スを吹き込む溶鋼の精錬方法において、前記浸漬管の内
径Ｄ0と前記取鍋の内径Ｄ1との比Ｄ0／Ｄ1が 0.5〜0.8
であり、浸漬管内に挿入したプラズマトーチからプラズ
マアークを発生させることにより溶鋼を加熱することを
特徴とする溶鋼の加熱精錬方法。1. A molten steel in which a dipping pipe is immersed in molten steel in a ladle, the interior of the dipping pipe is filled with an inert gas, and an agitating gas is blown from an injection lance inserted in the lower portion of the molten steel in the ladle or a ladle bottom blowing tuyere. in refining method, among the immersion tube
The ratio D0 / D1 of the diameter D0 and the inner diameter D1 of the ladle is 0.5 to 0.8
The method for heating and refining molten steel is characterized in that the molten steel is heated by generating a plasma arc from a plasma torch inserted in the immersion pipe.
よび／または溶鋼の加熱中に、浸漬管内のスラグ上に還
元剤を添加することを特徴とする請求項１記載の溶鋼の
加熱精錬方法。2. The method for heating and refining molten steel according to claim 1, wherein a reducing agent is added onto the slag in the dipping pipe before and / or during heating the molten steel by the plasma arc.
よび／または溶鋼の加熱中に、溶鋼中のＣ、SiおよびAl
の一種以上により、スラグ中の酸化物を還元することを
特徴とする請求項１または請求項２記載の溶鋼の加熱精
錬方法。3. C, Si and Al in the molten steel before and / or during the heating of the molten steel by a plasma arc.
3. The method for heat refining molten steel according to claim 1 or 2, wherein the oxide in the slag is reduced by one or more of the above.
内のスラグ上に添加すること、またはインジェクション
により溶鋼中へ供給することを特徴とする請求項１から
請求項３までに記載のいずれかの溶鋼の加熱精錬方法。4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein an alloy component for molten steel is added as an oxide onto the slag in the dip pipe or is supplied into the molten steel by injection. How to heat and refine molten steel.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19407494A JP3371559B2 (en) | 1994-08-18 | 1994-08-18 | Heat refining method of molten steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19407494A JP3371559B2 (en) | 1994-08-18 | 1994-08-18 | Heat refining method of molten steel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0860228A JPH0860228A (en) | 1996-03-05 |
| JP3371559B2 true JP3371559B2 (en) | 2003-01-27 |
Family
ID=16318531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19407494A Expired - Fee Related JP3371559B2 (en) | 1994-08-18 | 1994-08-18 | Heat refining method of molten steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3371559B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7067280B2 (en) * | 2018-06-04 | 2022-05-16 | 日本製鉄株式会社 | Ladle refining method for molten steel |
-
1994
- 1994-08-18 JP JP19407494A patent/JP3371559B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0860228A (en) | 1996-03-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2575827B2 (en) | Manufacturing method of ultra low carbon steel for continuous casting with excellent cleanliness | |
| JP2006233264A (en) | Method for smelting high-chromium molten steel | |
| JP3371559B2 (en) | Heat refining method of molten steel | |
| JPH0510406B2 (en) | ||
| JP2912963B2 (en) | Slag reforming method as desulfurization pretreatment | |
| JPH0472009A (en) | Method for refining high cleanliness steel | |
| JP3214730B2 (en) | Refining method of high purity steel using reflux type vacuum degasser | |
| JPS61143510A (en) | Refining method of molten steel in ladle | |
| JP3364534B2 (en) | Manufacturing method of high clean steel | |
| US3860418A (en) | Method of refining iron melts containing chromium | |
| JPS63262412A (en) | Method for cleaning molten steel | |
| US4199350A (en) | Method for the production of quality steels | |
| JP3724236B2 (en) | Manufacturing method of ultra-high clean ultra-low carbon steel | |
| JP3300014B2 (en) | Refining method of molten steel by vacuum degassing | |
| JP3297998B2 (en) | Melting method of high clean ultra low carbon steel | |
| JP3680385B2 (en) | Demanganese process for hot metal | |
| JPH11140530A (en) | Production of ultra-low nitrogen stainless steel | |
| JP4224197B2 (en) | Hot metal dephosphorization method with high reaction efficiency | |
| JP3127733B2 (en) | Manufacturing method of ultra clean ultra low carbon steel | |
| RU1782240C (en) | Method for melting corrosion-resistant steel in an electric arc furnace | |
| JPH08260025A (en) | Production of extra low-sulfur and extra low oxygen steel | |
| RU2152442C1 (en) | Method of treatment of molten steel with slag | |
| JPH03183722A (en) | Production of high cleanliness steel | |
| JP2005146359A (en) | Method for preliminarily treating molten pig iron | |
| JPH03153816A (en) | Smelting method for high purity steel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |