JP7222407B2 - 耐火物の温度変化抑制方法、真空脱ガス設備の操業方法、および、溶鋼の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、耐火物の温度変化抑制方法、真空脱ガス設備の操業方法、および、溶鋼の製造方法に関する。

従来、溶鋼を精錬する設備として、例えば、ＲＨ（Ruhrstahl-Hausen）式の真空脱ガス設備が知られている（特許文献１）。
ＲＨ式の真空脱ガス設備の脱ガス槽（真空槽）は、少なくとも、排気用ダクトを有する上部槽と、その下方に位置する下部槽と、を備える。下部槽には、溶鋼吸い上げ用および溶鋼排出用の２本の浸漬管（上昇側浸漬管および下降側浸漬管）が設けられている。上部槽および下部槽は、耐火物で内張りされている。

このようなＲＨ式の真空脱ガス設備において、溶鋼の精錬は、概略的には、次のように行なう。まず、上昇側浸漬管および下降側浸漬管を、それぞれ、取鍋内の溶鋼中に浸漬させる。次いで、上昇側浸漬管の内部にＡｒガスなどの不活性ガスを吹き込むことにより、溶鋼を、上昇側浸漬管を通じて、脱ガス槽の内部に上昇させる。そして、上昇した溶鋼を、下降側浸漬管を通じて、下方の取鍋内に戻す。これを繰り返して溶鋼を環流させる。こうして、脱ガス槽の内部で、溶鋼の脱ガス処理などの精錬を行なう。

特開２００８－２０２０８０号公報

真空脱ガス設備は、複数の脱ガス槽を備える場合がある。例えば、脱ガス槽を２つ備える、ツインベッセルタイプの真空脱ガス設備がある。
この場合、通常は、１つの脱ガス槽（Ａ槽）を稼働させて溶鋼を精錬する。そして、Ａ槽の稼働を停止してＡ槽の補修を開始すると、別の脱ガス槽（Ｂ槽）の稼働を開始する。すなわち、Ｂ槽での精錬を開始する。

脱ガス槽の補修としては、浸漬管の交換が最も多い。すなわち、使用済み浸漬管を、新たな浸漬管に交換する。このため、浸漬管の寿命が来た時点で、脱ガス槽を入れ替える運用をする。

しかし、このような運用では、浸漬管の交換で脱ガス槽を入れ替える度に、脱ガス槽（特に、下部槽）に内張りされた耐火物が、加熱および冷却される。
すなわち、Ａ槽に内張りされた耐火物は、Ａ槽の稼働中は加熱され続ける。そして、Ａ槽の稼働を停止してＡ槽の浸漬管の交換を開始すると、Ｂ槽の稼働（Ｂ槽での精錬）を開始するが、浸漬管の交換が終わったＡ槽は、Ｂ槽の浸漬管の寿命が来るまで、待機し続ける。Ａ槽の待機中、Ａ槽に内張りされた耐火物は冷却され続ける。再びＡ槽を稼働させて精錬を行なうと、この耐火物は再び加熱される。

この場合、Ａ槽に内張りされた耐火物の温度変化量（稼働中の温度と非稼働中の温度との温度差）は、非常に大きくなり、耐火物に対する熱ストレスも非常に大きくなる。
その結果、熱ストレス起因による耐火物の損傷（剥離損傷）が助長される。そうすると、脱ガス槽（特に、下部槽）の耐火物を全体的に交換する頻度が増え、脱ガス槽の稼働効率が低くなりやすい。

本発明は、以上の点を鑑みてなされたものであり、真空脱ガス設備の脱ガス槽に内張りされた耐火物の温度変化を十分に抑制する方法を提供することを目的とする。

本発明者は、鋭意検討した結果、下記構成を採用することにより、上記目的が達成されることを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明は、以下の［１］～［１１］を提供する。
［１］真空脱ガス設備の脱ガス槽に内張りされた耐火物の温度変化を抑制する方法であって、上記真空脱ガス設備は、複数の上記脱ガス槽を備え、１つの上記脱ガス槽であるＡ槽を稼働させて溶鋼を精錬し、上記Ａ槽の稼働を停止して上記Ａ槽を補修する間、別の上記脱ガス槽であるＢ槽を稼働させて溶鋼を精錬する、耐火物の温度変化抑制方法。
［２］上記Ａ槽の稼働を停止して上記Ａ槽を補修する間のみ、上記Ｂ槽を稼働させて溶鋼を精錬する、上記［１］に記載の耐火物の温度変化抑制方法。
［３］上記脱ガス槽は、少なくとも、排気用ダクトを有する上部槽と、溶鋼中に浸漬される浸漬管と、上記上部槽と上記浸漬管との間に配置されて上記浸漬管が取り付けられる下部槽と、を有する、上記［１］または［２］に記載の耐火物の温度変化抑制方法。
［４］上記下部槽に内張りされた耐火物の温度変化を抑制する、上記［３］に記載の耐火物の温度変化抑制方法。
［５］上記補修では、使用済み上記浸漬管を、新たな上記浸漬管に交換する、上記［３］または［４］に記載の耐火物の温度変化抑制方法。
［６］上記Ａ槽を補修している間、上記Ａ槽に内張りされた耐火物を加温する、上記［１］～［５］のいずれかに記載の耐火物の温度変化抑制方法。
［７］上記Ａ槽を稼働させている間、上記Ｂ槽の稼働を停止し、上記Ｂ槽の稼働を停止している間、上記Ｂ槽に内張りされた耐火物を加温する、上記［１］～［６］のいずれかに記載の耐火物の温度変化抑制方法。
［８］上記［１］～［７］のいずれかに記載の方法を用いて、複数の脱ガス槽を備える真空脱ガス設備を操業する、真空脱ガス設備の操業方法。
［９］上記［１］～［７］のいずれかに記載の方法を用いて、複数の脱ガス槽を備える真空脱ガス設備において溶鋼を精錬して、精錬された溶鋼を製造する、溶鋼の製造方法。
［１０］複数の脱ガス槽を備える真空脱ガス設備を操業する方法であって、上記脱ガス槽は、少なくとも、排気用ダクトを有する上部槽と、溶鋼中に浸漬される浸漬管と、上記上部槽と上記浸漬管との間に配置されて上記浸漬管が取り付けられる下部槽と、を有し、１つの上記脱ガス槽であるＡ槽の上記下部槽が新たな上記下部槽に交換されるまでの期間であるＡ槽下部槽使用期間中、別の上記脱ガス槽であるＢ槽の使用済み上記下部槽を新たな上記下部槽に交換するタイミングで、下記Ａ槽低稼働期から下記Ａ槽高稼働期に切り替える、真空脱ガス設備の操業方法。
Ａ槽低稼働期：上記Ｂ槽を稼働させて溶鋼を精錬し、上記Ｂ槽の稼働を停止して上記Ｂ槽を補修する間のみ、上記Ａ槽を稼働させて溶鋼を精錬する。
Ａ槽高稼働期：上記Ａ槽を稼働させて溶鋼を精錬し、上記Ａ槽の稼働を停止して上記Ａ槽を補修する間のみ、上記Ｂ槽を稼働させて溶鋼を精錬する。
［１１］上記補修では、使用済み上記浸漬管を、新たな上記浸漬管に交換する、上記［１０］に記載の真空脱ガス設備の操業方法。

本発明によれば、真空脱ガス設備の脱ガス槽に内張りされた耐火物の温度変化を十分に抑制できる。

真空脱ガス設備の脱ガス槽を取鍋と共に模式的に示す断面図である。 脱ガス槽の一部を拡大して示す断面図である。 従来（比較例１）の運用を示すチャート図である。 従来（比較例１）の運用におけるＡ槽の耐火物の温度変化を示すグラフである。 第１実施形態（実施例１）の運用を示すチャート図である。 第１実施形態（実施例１）の運用におけるＡ槽の耐火物の温度変化を示すグラフである。 別の従来の運用を示すチャート図である。 第２実施形態の運用を示すチャート図である。

以下、耐火物の温度変化抑制方法の好適な実施形態を説明する。以下の説明は、真空脱ガス設備の操業方法および溶鋼の製造方法の説明も兼ねる。

まず、図１に基づいて、真空脱ガス設備１の構成、および、真空脱ガス設備１を用いた溶鋼３の精錬について説明する。

＜脱ガス槽の構成＞
図１は、真空脱ガス設備１の脱ガス槽５を取鍋２と共に模式的に示す断面図である。
図１に示す真空脱ガス設備１は、いわゆるＲＨ型であり、脱ガス槽５を備える。
脱ガス槽５は、鉛直方向上方側から順に、上部槽６および下部槽９の２つの部分で構成されている。上部槽６および下部槽９の外殻は、鉄皮１５である。鉄皮１５の内側には、耐火物１６が内張りされている。具体的には、例えば、耐火物１６は耐火煉瓦であり、鉄皮１５の内側に、多数の耐火煉瓦が密接に配置されている。
上部槽６と下部槽９とは、フランジ構造によって接合されており、互いに着脱自在となっている。なお、上部槽６と下部槽９との間には、フランジ構造によって接合された１つ以上の中間槽（図示せず）が配置されていてもよい（特許文献１を参照）。

上部槽６には、排気装置（図示せず）に接続する排気用ダクト１３、および、脱ガス槽５の内部に成分調整用合金鉄などを投入するための原料投入口１４が設けられている。
下部槽９の下部には、溶鋼３に浸漬される浸漬管１１（上昇側浸漬管１１ａおよび下降側浸漬管１１ｂ）が設けられている。

上昇側浸漬管１１ａには、環流用ガスを吹き込むためのノズル１２が設けられている。ノズル１２からは、環流用ガスとしてＡｒガスなどの不活性ガスが、上昇側浸漬管１１ａの内部に吹き込まれる。
図１では、ノズル１２を１本のみ図示している。しかし、実際には、上昇側浸漬管１１ａには、その円周方向に、１つの供給管から枝分かれした複数本のノズル１２が設けられている。
図１において、ノズル１２の吐出方向は、上昇側浸漬管１１ａの中心部に向けた水平方向としているが、これに限定されず、例えば、上向きまたは下向きの方向でもよい。

＜脱ガス槽の稼働（溶鋼の精錬）＞
このような構成において、次のように、脱ガス槽５を稼働させて、溶鋼３を精錬する。
まず、転炉や電気炉などで精錬した溶鋼３が収容された取鍋２を、脱ガス槽５の直下に搬送する。次いで、昇降装置（図示せず）を用いて取鍋２を上昇させて、上昇側浸漬管１１ａおよび下降側浸漬管１１ｂを、取鍋２に収容された溶鋼３に浸漬させる。取鍋２には、転炉や電気炉などでの精錬で発生したスラグ４が一部混入し、溶鋼３の湯面を覆っている。
そして、ノズル１２から、上昇側浸漬管１１ａの内部に、Ａｒガスなどの不活性ガスを環流用ガスとして吹き込む。
ノズル１２からの環流用ガスの吹き込みに前後して、脱ガス槽５の内部を、排気用ダクト１３を介して排気装置で排気する。こうして、脱ガス槽５の内部を減圧する。
脱ガス槽５の内部が減圧されると、取鍋２に収容された溶鋼３は、ノズル１２から吹き込まれる環流用ガスの気泡１７と共に、ガスリフトポンプの原理によって、上昇側浸漬管１１ａを上昇して脱ガス槽５に流入する。その後、下降側浸漬管１１ｂを介して、取鍋２に戻る。このような流れ（いわゆる環流）を形成することにより、脱水素処理、脱窒素処理、脱炭処理などの精錬（ＲＨ式の真空脱ガス精錬）が、溶鋼３に対して施される。
精錬の末期には、原料投入口１４から、金属ＡｌやＦｅ－Ｓｉなどの合金鉄が、脱ガス槽５を環流する溶鋼３に投入され、溶鋼３の成分調整が行なわれ、精錬が終了する。こうして、精錬された溶鋼３が製造される。

＜脱ガス槽の補修＞
（浸漬管の交換）
このような精錬を繰り返すことにより、浸漬管１１（を構成する耐火物１９）が溶損する。この場合、脱ガス槽５の稼働を停止して、脱ガス槽５を補修する。すなわち、使用済み浸漬管１１を、新たな浸漬管１１に交換する。
図２に基づいて、浸漬管１１の交換について説明する。

図２は、脱ガス槽５の一部を拡大して示す断面図である。図２に示すように、基本的に、脱ガス槽５において、鉄皮１５の内側には、耐火物１６が内張りされている。
一方、下部槽９の下部に設けられた浸漬管１１においては、鉄皮１８の内側だけでなく、鉄皮１８の外側にも、耐火物１９が設けられている。すなわち、浸漬管１１は、鉄皮１８を覆うように設けられた耐火物１９によって構成されている。
下部槽９を構成する鉄皮１５の末端には、フランジ２１が一体的に設けられている。一方、浸漬管１１を構成する鉄皮１８の末端にも、フランジ２２が一体的に設けられている。下部槽９のフランジ２１と、浸漬管１１のフランジ２２とは、ボルト２３およびナット２４によって、接合している。こうして、下部槽９の下部に、浸漬管１１が取り付けられている。
そして、この接合を解除することにより、下部槽９から、浸漬管１１（使用済み浸漬管１１）が取り外される。次いで、新たな浸漬管１１のフランジ２２を、再び、下部槽９のフランジ２１に、ボルト２３およびナット２４によって接合する。こうして、使用済み浸漬管１１を、新たな浸漬管１１に交換できる。

なお、補修（浸漬管１１の交換）の態様としては、例えば、下降側浸漬管１１ｂのみを新品に交換する態様が挙げられる。より詳細には、使用済み下降側浸漬管１１ｂを取り外し、新たな上昇側浸漬管１１ａを取り付ける。このとき、使用済み上昇側浸漬管１１ａについては、ノズル１２の孔を埋めて、引き続き、下降側浸漬管１１ｂとして使用を継続する。その後、同様の交換を繰り返す。

（下部槽の交換）
図１に示すように、精錬中の溶鋼３は、浸漬管１１だけでなく、下部槽９を構成する耐火物１６にも接触する。このため、精錬を繰り返すことにより、浸漬管１１だけでなく、下部槽９の耐火物１６も溶損する。下部槽９は、例えば、その耐火物１６の厚さが所定値を下回った場合に、寿命と判断される。
この場合、脱ガス槽５の稼働を停止して、使用済み下部槽９（寿命となった下部槽９）を、充分な厚さの耐火物１６を有する新たな下部槽９に交換する。
具体的には、上述したように、下部槽９はフランジ構造によって上部槽６と接合されているから、まず、この接合を解除することにより、下部槽９（使用済み下部槽９）を、上部槽６から取り外す。次いで、新たな下部槽９のフランジを、上部槽６のフランジに対して、ボルトおよびナットを用いて接合する。こうして、使用済み下部槽９を新たな下部槽９に交換できる。
下部槽９の交換と併せて、浸漬管１１を交換してもよい。

＜稼働および補修の運用（その１）＞
真空脱ガス設備１は、上述した脱ガス槽５を複数備え、便宜的に、１つの脱ガス槽５を「Ａ槽」と呼び、別の脱ガス槽５を「Ｂ槽」と呼ぶ。以下では、代表的に、脱ガス槽５の数が２である場合（ツインベッセルタイプ）を例に説明する。

まず、Ａ槽を稼働させて、上述した精錬を行なう。精錬を繰り返すことにより、Ａ槽において、浸漬管１１（を構成する耐火物１９）が溶損して、浸漬管１１が寿命となる。この時点で、Ａ槽の稼働を停止して、Ａ槽を補修する。すなわち、Ａ槽の浸漬管１１を交換する。
Ａ槽の浸漬管１１を交換する際、まず、Ａ槽を、精錬を行なう場所（精錬場所）とは異なる待機場所に移動させ、その後、浸漬管１１を交換する。
このとき、Ａ槽と入れ替える形で、Ｂ槽を待機場所から精錬場所に移動させる。そして、Ｂ槽を稼働させて、精錬を行なう。

（従来の運用）
図３は、従来（後述する比較例１）の運用を示すチャート図である。
図３に示すように、従来の運用では、Ａ槽において浸漬管１１の交換が完了しても、Ｂ槽の浸漬管１１が寿命となり、Ｂ槽の浸漬管１１を交換するまで、Ａ槽を待機場所で待機させる。

図４は、従来（後述する比較例１）の運用におけるＡ槽の耐火物１６の温度変化を示すグラフである。より詳細には、図４の縦軸は、Ａ槽において、下部槽９の鉄皮１５の温度から求めた耐火物１６の温度（任意単位）を示す。一方、図４の横軸は、Ａ槽を稼働させて精錬した回数を示す（以下、「チャージ数」とも表記する）。

図４に示すように、従来の運用では、下部槽９に内張りされた耐火物１６は、Ａ槽の稼働中は加熱され続けて温度が上昇するが、Ａ槽の補修（浸漬管１１の交換）およびその後の待機中に、冷却され続けて、温度が大きく低下する。再び、Ａ槽を稼働させて精錬を行なうと、Ａ槽の下部槽９の耐火物１６は温度が上昇する。
この場合、Ａ槽の下部槽９の耐火物１６の温度変化量は、非常に大きい。

（第１実施形態の運用）
図５は、第１実施形態（後述する実施例１）の運用を示すチャート図である。
図５に示すように、第１実施形態の運用では、Ａ槽の稼働を停止してＡ槽の補修（浸漬管１１の交換）を開始すると、Ｂ槽の稼働（Ｂ槽での精錬）を開始するが、従来の運用とは異なり、Ａ槽の補修（浸漬管１１の交換）をする間、Ｂ槽を稼働させる。つまり、Ａ槽の補修（浸漬管１１の交換）の後、Ａ槽を待機させない。Ａ槽の補修（浸漬管１１の交換）をする間のみ、Ｂ槽を稼働させることが好ましい。

すなわち、第１実施形態においては、Ａ槽の浸漬管１１の交換が完了したら、Ｂ槽をすぐに精錬場所から待機場所に移動させ、これと入れ替えるように、Ａ槽を待機場所から精錬場所に移動させて、Ａ槽にて精錬を行なう。

より詳細には、Ｂ槽を移動させるタイミングは、例えば、Ａ槽の補修（浸漬管１１の交換）が完了したときにＢ槽で実施している精錬が終了した直後である。
しかし、精錬の状況によっては、Ｂ槽で実施している精錬が終了した直後ではなく、その後のタイミングであってもよい。

図６は、第１実施形態（後述する実施例１）の運用におけるＡ槽の耐火物１６の温度変化を示すグラフである。図６の縦軸は、Ａ槽において、下部槽９の鉄皮１５の温度から求めた耐火物１６の温度（任意単位）を示す。図６の横軸は、Ａ槽を稼働させて精錬した回数（チャージ数）を示す。図６の縦軸および横軸のスケールは、図４と同じである。

図６に示すように、下部槽９の耐火物１６は、Ａ槽の稼働中に加熱され続けて温度が上昇し、Ａ槽の補修（浸漬管１１の交換）の際に温度が低下する。
しかし、第１実施形態においては、Ａ槽の補修（浸漬管１１の交換）後に、Ａ槽を待機させないで、Ａ槽をすぐに稼働させて精錬を行なう。これにより、Ａ槽の下部槽９の耐火物１６の温度変化量は、従来の運用よりも、減少する。このため、従来の運用よりも、耐火物１６に対する熱ストレスは、小さくなる。

これにより、耐火物１６の損傷を十分に抑制できる。
その結果、脱ガス槽５（特に、下部槽９）の耐火物１６を全体的に交換する頻度が抑制され、脱ガス槽５の稼働効率を良好にできる。脱ガス槽５の稼働効率が良好になるので、原単価を削減する効果なども期待できる。

Ａ槽の補修（浸漬管１１の交換）をしている間、Ａ槽（とりわけ、下部槽９）の耐火物１６を加温することが好ましい。これにより、耐火物１６に対する熱ストレスをより小さくできる。
このとき、Ａ槽の耐火物１６の温度は、特に限定されないが、この温度が高すぎると、浸漬管１１を交換する作業等に支障が出やすいこと等を考慮して、適宜調整する。

Ａ槽を稼働させている間、Ｂ槽は、待機場所にて、その稼働を停止している。Ｂ槽の稼働を停止している間、Ｂ槽（特に、下部槽９）に内張りされた耐火物１６を加温することが好ましい。これにより、Ｂ槽の耐火物１６ついても、熱ストレスを小さくできる。
このとき、Ｂ槽の耐火物１６の温度は、Ａ槽と同様に、適宜調整する。

なお、以上の説明では、Ａ槽およびＢ槽が、それぞれ、精錬場所と待機場所とに移動する態様を説明したが、この態様に限定されない。
例えば、Ａ槽およびＢ槽は、位置固定されていてもよい。その場合、取鍋２が、Ａ槽およびＢ槽のどちらにも搬送されるようにする。これにより、Ａ槽およびＢ槽のどちらでも、取鍋２に収容された溶鋼３を精錬できる。

Ａ槽とＢ槽とを１組として、複数の組を用いて操業してもよい。
また、Ａ槽とＢ槽との組に、更に、予備の脱ガス槽５を加えて操業してもよい。

＜稼働および補修の運用（その２）＞
上述したように、寿命となった下部槽９（溶損によって耐火物１６の厚さが減った下部槽９）は、充分な厚さの耐火物１６を有する新たな下部槽９に交換される。
Ａ槽の下部槽９が新品（新たな下部槽９）に交換されるまでの期間を「Ａ槽下部槽使用期間」と呼ぶ。すなわち、Ａ槽下部槽使用期間は、Ａ槽の下部槽９が新品に交換された後から開始する期間であって、その新品の下部槽９が使用されて寿命となり、別の新品の下部槽９に交換されるまでの期間である。
Ｂ槽についても、同様の期間を「Ｂ槽下部槽使用期間」と呼ぶ。

（従来の運用）
図７は、別の従来の運用を示すチャート図である。
図７に示すように、従来の運用では、Ａ槽下部槽使用期間においては、まず、下部槽９の交換が完了したＡ槽を、待機場所で待機させる。その間、Ｂ槽は稼働中である。
Ｂ槽の稼働を停止してＢ槽の浸漬管１１の交換を開始するタイミングで、Ａ槽の稼働（Ａ槽での精錬）を開始する。Ａ槽の稼働中、Ｂ槽の浸漬管１１の交換が完了しても、Ｂ槽は待機場所で待機させる。
そして、Ａ槽の稼働を停止してＡ槽の浸漬管１１の交換を開始するタイミングで、Ｂ槽の稼働（Ｂ槽での精錬）を開始する。Ｂ槽の稼働中、Ａ槽の浸漬管１１の交換が完了しても、Ａ槽は待機場所で待機させる。
このような作業を繰り返す。

ところで、下部槽９の耐火物１６は、上述したように、例えば耐火煉瓦であり、鉄皮１５の内側に、多数の耐火煉瓦が密接に配置されている。
Ａ槽下部槽使用期間（Ｂ槽下部槽使用期間）の中～後期において、下部槽９の耐火物１６（耐火煉瓦）の厚さが溶損によって次第に減少する（例えば１５０ｍｍ未満になる）と、耐火煉瓦どうしのせり合いが減少して、鉄皮１５から脱落しやすくなる場合がある。
とりわけ、高温で膨張していた下部槽９の耐火物１６（耐火煉瓦）が温度低下によって収縮すると、耐火煉瓦どうしのせり合いがより減少して、脱落がより生じやすくなる。

そこで、このような脱落を抑制するために、以下に説明する第２実施形態の運用が好ましく用いられる。

（第２実施形態の運用）
図８は、第２実施形態の運用を示すチャート図である。
図８に示すように、第２実施形態では、Ａ槽下部槽使用期間は、以下のＡ槽低稼働期およびＡ槽高稼働期を含む。
Ａ槽低稼働期：Ｂ槽を稼働させてＢ槽での精錬を行ない、Ｂ槽の稼働を停止してＢ槽の補修（浸漬管１１の交換）をする間のみ、Ａ槽を稼働させてＡ槽での精錬を行なう。
Ａ槽高稼働期：Ａ槽を稼働させてＡ槽での精錬を行ない、Ａ槽の稼働を停止してＡ槽の補修（浸漬管１１の交換）をする間のみ、Ｂ槽を稼働させてＢ槽での精錬を行なう。
そして、Ａ槽下部槽使用期間中、Ｂ槽の使用済み下部槽９（寿命となった下部槽９）を新たな下部槽９に交換するタイミングで、Ａ槽低稼働期からＡ槽高稼働期に切り替える。

Ａ槽高稼働期は、従来は下部槽９の耐火物１６（耐火煉瓦）の脱落が発生しやすいＡ槽下部槽使用期間の中～後期に相当する。
もっとも、Ａ槽高稼働期においては、Ａ槽の浸漬管１１の交換が完了したら、Ｂ槽をすぐに精錬場所から待機場所に移動させ、これと入れ替えるように、Ａ槽を待機場所から精錬場所に移動させて、Ａ槽にて精錬を行なう（上述した第１実施態様と同様である）。
このため、Ａ槽高稼働期においては、従来の運用（図７参照）の中～後期と比較して、Ａ槽の下部槽９の耐火物１６（耐火煉瓦）は、温度変化量が減少して（第１実施態様の図６を参照）、高温により膨張した状態が維持される。これにより、Ａ槽の下部槽９の耐火物１６（耐火煉瓦）は、Ａ槽下部槽使用期間の中～後期においても、収縮によるせり合いの減少が抑制され、脱落が防止される。

上述した効果は、Ｂ槽（Ｂ槽下部槽使用期間）においても同様に得られる。
すなわち、図８に示すように、第２実施形態では、Ｂ槽下部槽使用期間は、以下のＢ槽低稼働期およびＢ槽高稼働期を含む。
Ｂ槽低稼働期：Ａ槽を稼働させてＡ槽での精錬を行ない、Ａ槽の稼働を停止してＡ槽の補修（浸漬管１１の交換）をする間のみ、Ｂ槽を稼働させてＢ槽での精錬を行なう。
Ｂ槽高稼働期：Ｂ槽を稼働させてＢ槽での精錬を行ない、Ｂ槽の稼働を停止してＢ槽の補修（浸漬管１１の交換）をする間のみ、Ａ槽を稼働させてＡ槽での精錬を行なう。
そして、Ｂ槽下部槽使用期間中、Ａ槽の使用済み下部槽９（寿命となった下部槽９）を新たな下部槽９に交換するタイミングで、Ｂ槽低稼働期からＢ槽高稼働期に切り替える。
このため、Ｂ槽高稼働期において、Ａ槽の下部槽９の耐火物１６（耐火煉瓦）は、高温により膨張した状態が維持されて、収縮によるせり合いの減少が抑制され、脱落が防止される。

以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施例に限定されない。

図１および図２に基づいて説明した、ツインベッセルタイプの真空脱ガス設備１を用いて、上述した精錬および補修（浸漬管１１の交換）を行なった。
より詳細には、Ａ槽を精錬場所にて稼働させて、精錬を行なった。浸漬管１１が寿命となった時点で、Ａ槽の稼働を停止して、待機場所に移動させてから、Ａ槽の浸漬管１１を交換した。このとき、Ａ槽と入れ替える形で、Ｂ槽を待機場所から精錬場所に移動させてから、Ｂ槽を稼働させて、精錬を行なった。

＜比較例１＞
図３に示すように、比較例１では、Ａ槽において浸漬管１１の交換が完了しても、Ｂ槽の浸漬管１１を交換するまで、Ａ槽を待機場所で待機させた。
図４に示すように、比較例１では、Ａ槽の下部槽９の耐火物１６は、Ａ槽の稼働中は温度上昇し、Ａ槽の浸漬管１１の交換およびその後の待機中に、温度が大きく低下した。
具体的には、図４のグラフにおいて、チャージ数が９０回付近で、Ａ槽の浸漬管１１の交換および待機をしたが、このとき、Ａ槽の下部槽９の耐火物１６の温度は、縦軸２目盛り分ほど低下した。

＜実施例１＞
図５に示すように、実施例１では、Ａ槽の浸漬管１１の交換が完了したら、Ｂ槽をすぐに精錬場所から待機場所に移動させた。これと入れ替えるように、Ａ槽を待機場所から精錬場所に移動させて、Ａ槽にて精錬を行なった。
図６に示すように、実施例１においては、Ａ槽の下部槽９の耐火物１６の温度変化量は、比較例１よりも減少していた。
具体的には、図６のグラフにおいて、チャージ数が１２０回付近で、Ａ槽の浸漬管１１を交換したが、このとき、Ａ槽の下部槽９の耐火物１６の温度は、縦軸１目盛り分しか低下しなかった。

＜損耗速度の対比＞
次に、比較例１および実施例１について、Ａ槽の下部槽９の耐火物１６の損耗速度を対比した。具体的には、比較例１および実施例１について、それぞれ、耐火物１６が一定の厚さ（単位：ｍｍ）だけ減少するまでのチャージ数（ｃｈ）を求めて、そこから、耐火物１６の損耗速度（単位：ｍｍ／ｃｈ）を算出した。
その結果、比較例１の損耗速度を１００とした場合、実施例１の損耗速度は７３であった。このように、実施例１では、比較例１よりも、耐火物１６の損耗速度が遅くなっており、すなわち、耐火物１６の損傷が抑制できたことが分かった。

１：真空脱ガス設備
２：取鍋
３：溶鋼
４：スラグ
５：脱ガス槽
６：上部槽
９：下部槽
１１：浸漬管（１１ａ：上昇側浸漬管、１１ｂ：下降側浸漬管）
１２：ノズル
１３：排気用ダクト
１４：原料投入口
１５：鉄皮
１６：耐火物
１８：鉄皮
１９：耐火物
１７：気泡
２１：フランジ
２２：フランジ
２３：ボルト
２４：ナット

Claims (11)

1. 真空脱ガス設備の脱ガス槽に内張りされた耐火物の温度変化を抑制する方法であって、
   前記真空脱ガス設備は、複数の前記脱ガス槽を備え、
   １つの前記脱ガス槽であるＡ槽を稼働させて溶鋼を精錬し、
   前記Ａ槽の稼働を停止して前記Ａ槽を補修する間、別の前記脱ガス槽であるＢ槽を稼働させて溶鋼を精錬し、
   前記Ａ槽の補修後に、前記Ａ槽を待機させないで、前記Ａ槽を稼働させて溶鋼を精錬する、耐火物の温度変化抑制方法。
2. 前記Ａ槽の稼働を停止して前記Ａ槽を補修する間のみ、前記Ｂ槽を稼働させて溶鋼を精錬する、請求項１に記載の耐火物の温度変化抑制方法。
3. 前記脱ガス槽は、少なくとも、排気用ダクトを有する上部槽と、溶鋼中に浸漬される浸漬管と、前記上部槽と前記浸漬管との間に配置されて前記浸漬管が取り付けられる下部槽と、を有する、請求項１または２に記載の耐火物の温度変化抑制方法。
4. 前記下部槽に内張りされた耐火物の温度変化を抑制する、請求項３に記載の耐火物の温度変化抑制方法。
5. 前記補修では、使用済み前記浸漬管を、新たな前記浸漬管に交換する、請求項３または４に記載の耐火物の温度変化抑制方法。
6. 前記Ａ槽を補修している間、前記Ａ槽に内張りされた耐火物を加温する、請求項１～５のいずれか１項に記載の耐火物の温度変化抑制方法。
7. 前記Ａ槽を稼働させている間、前記Ｂ槽の稼働を停止し、
   前記Ｂ槽の稼働を停止している間、前記Ｂ槽に内張りされた耐火物を加温する、請求項１～６のいずれか１項に記載の耐火物の温度変化抑制方法。
8. 請求項１～７のいずれか１項に記載の方法を用いて、複数の脱ガス槽を備える真空脱ガス設備を操業する、真空脱ガス設備の操業方法。
9. 請求項１～７のいずれか１項に記載の方法を用いて、複数の脱ガス槽を備える真空脱ガス設備において溶鋼を精錬して、精錬された溶鋼を製造する、溶鋼の製造方法。
10. 複数の脱ガス槽を備える真空脱ガス設備を操業する方法であって、
    前記脱ガス槽は、少なくとも、排気用ダクトを有する上部槽と、溶鋼中に浸漬される浸漬管と、前記上部槽と前記浸漬管との間に配置されて前記浸漬管が取り付けられる下部槽と、を有し、
    １つの前記脱ガス槽であるＡ槽の前記下部槽が新たな前記下部槽に交換されるまでの期間であるＡ槽下部槽使用期間中、別の前記脱ガス槽であるＢ槽の使用済み前記下部槽を新たな前記下部槽に交換するタイミングで、下記Ａ槽低稼働期から下記Ａ槽高稼働期に切り替える、真空脱ガス設備の操業方法。
    Ａ槽低稼働期：前記Ｂ槽を稼働させて溶鋼を精錬し、前記Ｂ槽の稼働を停止して前記Ｂ槽を補修する間のみ、前記Ａ槽を稼働させて溶鋼を精錬する。
    Ａ槽高稼働期：前記Ａ槽を稼働させて溶鋼を精錬し、前記Ａ槽の稼働を停止して前記Ａ槽を補修する間のみ、前記Ｂ槽を稼働させて溶鋼を精錬し、前記Ａ槽の補修後に、前記Ａ槽を待機させないで、前記Ａ槽を稼働させて溶鋼を精錬する。
11. 前記補修では、使用済み前記浸漬管を、新たな前記浸漬管に交換する、請求項１０に記載の真空脱ガス設備の操業方法。
    
    

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