JP5552838B2 - 高清浄鋼の製造方法 - Google Patents
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Description
ε=(0.00618×Q×T/m)×[ln{1+(9.8×7000×h)/p}] …(1)
ここで、上記(1)式中の各記号は下記の諸量を意味する。
ε(W/t−溶鋼):攪拌エネルギー密度、
Q(NL/min):吹き込みガス流量、
T(K):溶鋼温度、
m(t):溶鋼質量、
h(m):溶鋼の浴深さ、
p(Pa):雰囲気の圧力。
図1は、本発明の高清浄鋼の製造方法を実施可能な取鍋の模式図である。本発明は、主に溶融金属を保持する取鍋において適用される。本発明は、吹込みガス流量を制御することを特徴としているため、適用対象は取鍋に限らず、ガス吹込み用の羽口を有しているのであれば、転炉といった大型の精錬容器から、タンディッシュといった受鋼容器全般に適用できる。
1≦n<A/P …(2)
ここで、上記(2)式中の各記号は下記の諸量を意味する。
A:溶鋼表面積、
P:羽口上部に気泡上昇によって形成される溶鋼の盛り上がり部の面積。
P=π×{h×tan(θ/2)}2 …(3)
ここで、上記(3)式中の各記号は下記の諸量を意味する。
π:円周率、
h:溶鋼の浴深さ(湯面高さ)、
θ:気泡柱の頂角。
なお気泡柱の頂角θはガスと溶鋼の密度差や吹込みガス流量によって変わるが、溶鋼の場合には一般にθは20度程度である。
図2は、底吹きガスの吹込み周期の例であり、同図(A)は一度に変化させる場合、同図(B)は1周期中で複数回に分けて変化させる場合、同図(C)は正弦波に従うように変化させる場合である。
羽口数が2つ以上である場合、溶鋼中に形成される気泡柱が凝集を促進する領域が増大するため、本発明の効果はより明確に現れる。このときのガス流量およびガス流量変化周期は、上述の羽口が単数である場合と同様に、ガス流量を周期的に変化させる操作に伴う最大ガス流量と最小ガス流量での単位時間あたりの攪拌エネルギーの差異ΔEcyc(W/t)(=ε_Qmax−ε_Qmin)が各羽口について20以上となるようにQmaxおよびQminを設定する。また、ガス流量の変化の周期C(s)は、各羽口について2≦ΔEcyc/C(W/(t・s))≦5の関係を満たすように決定する。さらに、最小ガス流量と最大ガス流量での攪拌エネルギーの差分の積算値として溶鋼に与えられるガス流量変化の1周期当たりの攪拌エネルギーΣcyc(J/t)は各羽口について50以上200以下になるように設定する。
本発明は、表1に示す組成の鋼2.3tを予め電気炉で溶解した後、本発明を実施可能な取鍋(例えば前記図1に示す構成の取鍋)で受鋼した時点から開始した。受鋼の際に、取鍋内にAlを入れ置きしておき、ガス吹込みの開始時点で溶鋼中にAl2O3が懸濁するようにした。このとき、溶鋼中の溶存酸素は僅かであり、溶鋼中の酸素分はほぼ全てがAl2O3として存在することを化学分析で確認している。
図7は、精錬能に及ぼすΔEcyc/CとΣcycの影響を示す図である。同図では、横軸をΔEcyc/C(W/(t・s))とし、縦軸をガス流量変化の1周期当たりの積算攪拌エネルギーΣcyc(J/t)とした。
Claims (3)
- 取鍋底部に設置した羽口から溶鋼中にガスを吹き込む取鍋精錬において、
前記ガス流量を周期的に変化させ、
その時に下記(1)式で求められる羽口一つ当たりの単位時間、単位溶鋼重量当たりの攪拌エネルギー密度εの最大ガス流量と最小ガス流量での値の差異ΔEcyc(W/t)が20以上であり、
ガス流量の変化周期C(s)が2≦ΔEcyc/C(W/(t・s))≦5の関係を満たしており、
最小ガス流量と最大ガス流量での攪拌エネルギーの差分の積算値として溶鋼に与えられるガス流量変化の1周期当たりの攪拌エネルギーΣcyc(J/t)が50以上200以下であることを特徴とする高清浄鋼の製造方法。
ε=(0.00618×Q×T/m)×[ln{1+(9.8×7000×h)/p}] …(1)
ここで、上記(1)式中の各記号は下記の諸量を意味する。
ε(W/t−溶鋼):攪拌エネルギー密度、
Q(NL/min):吹き込みガス流量、
T(K):溶鋼温度、
m(t):溶鋼質量、
h(m):溶鋼の浴深さ、
p(Pa):雰囲気の圧力。 - 取鍋底部に設置した2箇所以上となる羽口から溶鋼中にガスを吹き込むことを特徴とする請求項1に記載の高清浄鋼の製造方法。
- 隣接する羽口から吹き込むガス流量の最大値を取るタイミングを同期させないことを特徴とする請求項2に記載の高清浄鋼の製造方法。
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