JP5000371B2 - クロム系ステンレス鋼の脱炭精錬方法 - Google Patents
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1)クロムの酸化によるクロム歩留まりの低下
2)クロムの酸化に伴う溶鉄温度上昇による炉耐火物への悪影響
3)脱炭速度の低下による吹錬時間の延長
4)吹錬時間の延長による炉耐火物への悪影響およびダスト発生量の増加
等の問題があり、これらの問題がステンレス鋼の脱炭精練を困難にしている。
(1)上吹きランスから酸素を吹き込みつつ脱炭精錬してクロム濃度10質量%以上25質量%未満のクロム系ステンレス鋼を溶製するにあたり、精錬の前半は、上吹き酸素流量が生成溶鋼1トン当たり140Nm3/時以上220Nm3/時未満の範囲内とし、炭素濃度が2質量%以下0.5質量%以上の範囲に脱炭が進行した時点で生成溶鋼1トン当たり75Nm3/時以上120Nm3/時未満の範囲内となるように上吹き酸素流量を低下させ(以下、酸素流量を低下させた以降の期間を「精錬末期」という。)、下記(1)式から求められる上吹き酸素ジェットによる溶鉄の凹み深さLと溶鉄深さL0の比L/L0が精錬を通じて0.2以上0.5以下の範囲であって、さらに精錬末期のL/L0は精錬前半のL/L0より大きな値となるように、ランス先端と溶鉄静止湯面間の距離LGを調節することを特徴とするクロム系ステンレス鋼の脱炭精錬方法。
LG=HC/(0.016・L0.5)−L (1)
HC=f(P0/P0P)・M0P・(4.2+1.1M0P 2)・dt
f(X)=−2.709X4+17.71X3−40.99X2+40.29X−12.90
(0.7<X)
f(X)=0.7994X−0.0602
(X≦0.7)
L:上吹き酸素ジェットによる溶鉄の凹み深さ(mm)
LG:ランス先端と溶鉄静止湯面間の距離(mm)
P0:ノズル入口側の絶対圧力(MPa)
P0P:ランスノズルの適正膨張絶対圧力(MPa)
M0P:適正膨張時吐出マッハ数(−)
dt:ランスノズルのスロート部の直径(mm)
(異なる直径のノズルを複数有するランスの場合は平均直径)
(2)クロム原料としてフェロクロムを使用し、フェロクロムの添加を開始する時点以後で精錬末期に上吹き酸素流量を低下させる時点以前の区間は、L/L0が0.3以上0.5以下の範囲でランス先端と溶鉄静止湯面間の距離LGを調整することを特徴とする、上記(1)記載のクロム系ステンレス鋼の脱炭精錬方法。
(3)精錬の前半は、ランスノズル入口側の絶対圧力P0が当該ランスノズルの適正膨張絶対圧力P0Pの1.3倍以上2倍未満の範囲で上吹き酸素流量を調整し、炭素濃度が2質量%以下0.5質量%以上の範囲に脱炭が進行した時点で上吹き酸素流量を低下させ、ランスノズル入口側の絶対圧力P0がP0Pの0.8倍以上1.3倍未満の範囲で上吹き酸素流量を調整することを特徴とする、上記(1)又は(2)記載のクロム系ステンレス鋼の脱炭精錬方法。
P0=0.169・F/St (2)
P0:ノズル入口側の絶対圧力(MPa)
F:上吹き酸素流量(Nm3/h)
St:ノズルのスロート部の総開口断面積(mm2)
=個々のノズルのスロート部開口断面積の総和
Se/St=0.259・(Pe/P0P)-5/7・{1−(Pe/P0P)2/7}-1/2 (3)
M0P=[5・{(P0P/Pe)2/7−1}]1/2 (4)
Se:ノズル出口の総開口断面積(mm2)
=個々のノズルの出口開口断面積の総和
Pe:ノズル出口側の雰囲気絶対圧力(MPa)
(大気圧精錬の場合は0.1013)
P0P:ランスノズルの適正膨張絶対圧力(MPa)
HCP=M0P・(4.2+1.1M0P 2)・dt×1.4
dt:ランスノズルのスロート部の直径(mm)
となることが知られている。そこで、横軸をP0/P0P、縦軸を測定したHCに基づいてHC/HCPとして実験結果をプロットしたところ、図1にプロットで示す結果が得られている。この結果に基づき、0.7<P0/P0P≦2.1、0.4<P0/P0P≦0.7の範囲に分けてそれぞれ多項式近似を行ったところ、f(X)=1.4×HC/HCP、X=P0/P0Pとおいて、以下の式が得られた。この式から計算される結果を図1に曲線で記した。
f(X)=−2.709X4+17.71X3−40.99X2+40.29X−12.90
(0.7<X)
f(X)=0.7994X−0.0602
(X≦0.7)
LG=HC/(0.016・L0.5)−L (1)
HC=f(P0/P0P)・M0P・(4.2+1.1M0P 2)・dt
f(X)=−2.709X4+17.71X3−40.99X2+40.29X−12.90
(0.7<X)
f(X)=0.7994X−0.0602
(X≦0.7)
L:上吹き酸素ジェットによる溶鉄の凹み深さ(mm)
LG:ランス先端と溶鉄静止湯面間の距離(mm)
表2中の発明例1〜10がランスAを用いた場合の実施例を、発明例11〜20がランスBを用いた場合の実施例を示す。また、発明例1〜6および11〜16がクロムを含まない普通溶銑を用いてクロム原料としてフェロクロムを使用した場合の実施例、発明例7〜10および17〜20がステンレス溶銑を用いた場合の実施例を示す。また、表3には比較例を示す。比較例1〜6および11〜16がクロムを含まない普通溶銑を用いてクロム原料としてフェロクロムを使用した場合の比較例、比較例7〜10および17〜20がステンレス溶銑を用いた場合の比較例である。
Claims (3)
- 上吹きランスから酸素を吹き込みつつ脱炭精錬してクロム濃度10質量%以上25質量%未満のクロム系ステンレス鋼を溶製するにあたり、精錬の前半は、上吹き酸素流量が生成溶鋼1トン当たり140Nm3/時以上220Nm3/時未満の範囲内とし、炭素濃度が2質量%以下0.5質量%以上の範囲に脱炭が進行した時点で生成溶鋼1トン当たり75Nm3/時以上120Nm3/時未満の範囲内となるように上吹き酸素流量を低下させ(以下、酸素流量を低下させた以降の期間を「精錬末期」という。)、下記(1)式から求められる上吹き酸素ジェットによる溶鉄の凹み深さLと溶鉄深さL0の比L/L0が精錬を通じて0.2以上0.5以下の範囲であって、さらに精錬末期のL/L0は精錬前半のL/L0より大きな値となるように、ランス先端と溶鉄静止湯面間の距離LGを調節することを特徴とするクロム系ステンレス鋼の脱炭精錬方法。
LG=HC/(0.016・L0.5)−L (1)
HC=f(P0/P0P)・M0P・(4.2+1.1M0P 2)・dt
f(X)=−2.709X4+17.71X3−40.99X2+40.29X−12.90
(0.7<X)
f(X)=0.7994X−0.0602
(X≦0.7)
L:上吹き酸素ジェットによる溶鉄の凹み深さ(mm)
LG:ランス先端と溶鉄静止湯面間の距離(mm)
P0:ノズル入口側の絶対圧力(MPa)
P0P:ランスノズルの適正膨張絶対圧力(MPa)
M0P:適正膨張時吐出マッハ数(−)
dt:ランスノズルのスロート部の直径(mm) - クロム原料としてフェロクロムを使用し、フェロクロムの添加を開始する時点以後で精錬末期に上吹き酸素流量を低下させる時点以前の区間は、L/L0が0.3以上0.5以下の範囲でランス先端と溶鉄静止湯面間の距離LGを調整することを特徴とする、請求項1記載のクロム系ステンレス鋼の脱炭精錬方法。
- 精錬の前半は、ランスノズル入口側の絶対圧力P0が当該ランスノズルの適正膨張絶対圧力P0Pの1.3倍以上2倍未満の範囲内で上吹き酸素流量を調整し、炭素濃度が2質量%以下0.5質量%以上の範囲に脱炭が進行した時点で上吹き酸素流量を低下させ、ランスノズル入口側の絶対圧力P0がP0Pの0.8倍以上1.3倍未満の範囲で上吹き酸素流量を調整することを特徴とする、請求項1又は2記載のクロム系ステンレス鋼の脱炭精錬方法。
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JP2007115797A JP5000371B2 (ja) | 2007-04-25 | 2007-04-25 | クロム系ステンレス鋼の脱炭精錬方法 |
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JP2007115797A JP5000371B2 (ja) | 2007-04-25 | 2007-04-25 | クロム系ステンレス鋼の脱炭精錬方法 |
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---|---|
JP2008274315A JP2008274315A (ja) | 2008-11-13 |
JP5000371B2 true JP5000371B2 (ja) | 2012-08-15 |
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JPH04346611A (ja) * | 1991-05-23 | 1992-12-02 | Nippon Steel Corp | ステンレス鋼の精錬方法 |
JP2515059B2 (ja) * | 1991-06-27 | 1996-07-10 | 新日本製鐵株式会社 | 含クロム溶鋼の脱炭精錬法 |
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