JP4674744B2 - ステンレス鋼溶製用のスラグライン煉瓦を有する取鍋 - Google Patents

Description

この発明は、ステンレス鋼の製錬工程において使用する取鍋の耐久性を有する取鍋スラグライン煉瓦に関する。

取鍋は高炉や電気炉などで製錬した溶鋼を受ける大きな容器である。ときとして取鍋精錬を実施する。ところで、図２に示す、取鍋１は、その大きさが、例えば直径約４．０ｍ、高さ約４．０ｍで、この場合、溶鋼３を最大で１６０ｔ保持できる。

この取鍋１の内側には耐火煉瓦を１４段積んで内張り耐火煉瓦２としており、下から１段目〜９段目までをメタルライン５と呼び、１０段目〜１４段目をスラグライン６と呼んでいる。そして、このスラグライン６には特に耐溶損性を有する耐火煉瓦を施工している。

この取鍋１は多鋼種の溶鋼３を受鋼するために使用される。この場合、これらの鋼種のうちステンレス鋼は溶鋼中に含有されるＣ成分が低い。ところで、この取鍋１でステンレス鋼の溶鋼を受鋼して搬送あるいは取鍋精錬する際には、取鍋１の耐火物として一般鋼用のＭｇＯ−Ｃ耐火物煉瓦を使用した場合、表１に示すように、このＭｇＯ−Ｃ耐火物煉瓦のＣが溶鋼３に溶け込み（以下、Ｃを溶鋼３に溶け込むことを「Ｃピックアップ」という。）、溶鋼３のＣの含有量が上昇する問題がある。そこで、ステンレス鋼を精錬して溶鋼を鋳造する場合に使用する取鍋には、溶鋼３のＣ成分の上昇を抑制する目的で取鍋１に内張りして使用する耐火煉瓦には、Ｃを含んでいないＭｇＯ−Ｃｒ₂Ｏ₃からなる特別な耐火煉瓦を現在使用している。

表１から判るように、この現用のステンレス鋼の精錬時に使用する取鍋に内張りされているＭｇＯ−Ｃｒ₂Ｏ₃耐火煉瓦は、この耐火物からステンレス鋼の溶鋼中へのＣピックアップを抑制するために良好な特性を有する。しかし、取鍋１の耐火物の寿命の点からみると、この現用ＭｇＯ−Ｃｒ₂Ｏ₃耐火煉瓦は一般鋼用のＭｇＯ−Ｃ耐火物煉瓦に比して耐スポーリング性が１／２と乏しく、充分な耐用性が得られないので寿命が延びず、さらにＣｒを含むことから単価が高く、耐火物の原単価を上昇させている問題がある。

なお、現用のステンレス鋼用のＭｇＯ−Ｃｒ₂Ｏ₃耐火煉瓦と一般鋼用のＭｇＯ−Ｃ耐火物煉瓦の見掛気孔率、かさ密度、化学成分からなる特性を表２に示す。この一般鋼用のＭｇＯ−Ｃ耐火物煉瓦に含有されるＣの量は質量％で１５．０％である。

本発明が解決しようとする課題は、低炭素ステンレス鋼用の取鍋に内張りする耐火煉瓦において、現用のステンレス鋼用のＭｇＯ−Ｃｒ₂Ｏ₃耐火煉瓦の上記したような問題点を解消し、耐スポーリング性の向上およびコストの低減を図ることができ、さらに溶鋼の炭素成分の上昇を抑制することができる低炭素ステンレス鋼の溶製に使用する取鍋スラグライン用耐火煉瓦を内張りしたステンレス鋼用取鍋を提供することである。

上記課題の解決しようとする本発明の手段は、ステンレス鋼用取鍋の内張り用の耐火煉瓦において、スラグライン用耐火煉瓦として低ＣのＭｇＯ−Ｃ耐火煉瓦を内張りしたステンレス鋼用取鍋である。

上記において、スラグライン用耐火煉瓦としての低ＣのＭｇＯ−Ｃ耐火煉瓦はＣ含有率が質量％で２〜４％からなるステンレス鋼用取鍋である。

本発明の作用について記載すると、従来の一般鋼の精錬から鋳造時に使用する取鍋のスラグラインの内張り用のＭｇＯ−Ｃ耐火煉瓦の場合、Ｃ含有量は質量％で１５％ぐらいであるが、本発明の低炭素ステンレス鋼の精錬から鋳造時に使用する取鍋におけるスラグライン内張り用のＭｇＯ−Ｃ耐火煉瓦の場合、Ｃ含有量は質量％で２〜４％である。そこで、本発明では、上記のようにＣ含有率が質量％で２〜４％と従来の１５％に比して低炭素含有量であるので、この低炭素のスラグラインの耐火煉瓦から低炭素ステンレス鋼の溶鋼中にＣピックアップによりＣが増量されるようなことはない。

本発明は、低炭素ステンレス鋼に使用する取鍋のスラグラインの内張り煉瓦として現用のステンレス鋼用の耐スポーリング性に乏しく、かつ、コストの高いＭｇＯ−Ｃｒ₂Ｏ₃耐火煉瓦に換え、かつ、従来のＭｇＯ−Ｃ耐火煉瓦に比して低ＣのＭｇＯ−Ｃ耐火煉瓦を適用したので、受鋼中の取鍋のスラグラインの内張り煉瓦中からＣピックアップにより低炭素ステンレス鋼の溶鋼のＣ含有量が増量されることなく低炭素ステンレス鋼が取鍋に受鋼され、かつ、取鍋の内張り耐火煉瓦の耐スポーリング性が向上し、コストが低下するなど、優れた効果を奏するものである。

本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例を通じて図面および表を参照して説明する。

図２に示すように、取鍋１の内張り耐火煉瓦２の中で、本発明のステンレス鋼用取鍋１では、例えば１６０ｔ受鋼可能なものとするとき、そこから数えて１４段の内張り煉瓦２を積んでいる。このうち上部の１０段〜１４段のスラグライン６の内張り煉瓦２として、現用のステンレス鋼用のＭｇＯ−Ｃｒ₂Ｏ₃耐火煉瓦に換えて、本発明の表３に示す特性の低ＣのＭｇＯ−Ｃ耐火煉瓦を使用して内張りする。

この低ＣのＭｇＯ−Ｃ耐火煉瓦はＭｇＯ−Ｃｒ₂Ｏ₃耐火煉瓦と通常のＭｇＯ−Ｃ耐火煉瓦の両方の性質を持っている。すなわち、図１で丸で囲って示すように、低ＣのＭｇＯ−Ｃ耐火煉瓦はＣ％が２〜４％であるＣの範囲では点線で示す耐スポーリング性と実線で示すＣピックアップ性の両方の性質を備えている。本発明の実施の形態における低ＣのＭｇＯ−Ｃ耐火煉瓦に含有されるＣの量は、表３に示すように質量％で２．０％である。

本発明が問題とする取鍋からのＣピックアップについて説明すると、電気炉によりスクラップを溶解して低Ｃのステンレス鋼を溶製する。この溶鋼を取鍋に移しＲＨ処理により、要求される炭素量に脱炭処理する。次に、取鍋精錬により成分調整した後、連続鋳造により鋳片とする。この工程のなかで、取鍋から溶鋼へのＣピックアップは、ＲＨ処理終了から鋳込みまでの間に発生する。

そこで、取鍋１の内張り耐火煉瓦２を現用のステンレス鋼用のＭｇＯ−Ｃｒ₂Ｏ₃耐火煉瓦から本発明における低ＣのＭｇＯ−Ｃ耐火煉瓦に変更した場合の、溶鋼中へのＣピックアップの変化は、表４に示すＲＨ脱ガス処理終了時の溶鋼中のＣ％と鋳込み中の１／２取鍋時の鍋下の溶鋼中のＣ％との差として示される。

さらに取鍋１の内張り耐火煉瓦２を、現用のステンレス鋼用のＭｇＯ−Ｃｒ₂Ｏ₃耐火煉瓦と、一般鋼用に使用されるＭｇＯ−Ｃ耐火煉瓦と、本発明における低ＣのＭｇＯ−Ｃ耐火煉瓦として、耐スポーリング性、単価およびＣピックアップを対比して表５に示す。表５において、特に優れているものを◎、優れているものを○、並を△、劣るものを×で示す。さらにＣピックアップは無、有を付し、耐スポーリング性は、現用のステンレス鋼用のＭｇＯ−Ｃｒ₂Ｏ₃耐火煉瓦を１として対比する数値を付して示す。

表５の結果、本発明における低ＣのＭｇＯ−Ｃ耐火煉瓦は、ステンレス溶鋼へのＣピックアップが現用のＭｇＯ−Ｃｒ₂Ｏ₃耐火煉瓦と同様に無く優れており、耐スポーリング性も一般鋼用のＭｇＯ−Ｃ耐火煉瓦に近い値で優れており、単価は一般鋼用のＭｇＯ−Ｃ耐火煉瓦からみて並であるが、現用のＭｇＯ−Ｃｒ₂Ｏ₃耐火煉瓦に比したとき優れている。

耐火煉瓦の炭素含有量と、耐スポーリング性を点線、Ｃピックアップを実線で示すグラフである。 取鍋の概略を示す断面図である。

符号の説明

１ 取鍋
２ 内張り耐火煉瓦
３ 溶鋼
４ スラグ
５ メタルライン
６ スラグライン

Claims (1)

1. ステンレス鋼用取鍋の内張り用の耐火煉瓦において、スラグライン用耐火煉瓦としてＣ含有率が質量％で２〜４％からなるＭｇＯ−Ｃ耐火煉瓦を内張りしたことを特徴とするステンレス鋼用取鍋。

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