JPH01142012A

JPH01142012A - 溶鋼の精錬方法

Info

Publication number: JPH01142012A
Application number: JP29921987A
Authority: JP
Inventors: Chihiro Taki; 滝　千尋; Kazutoshi Kawashima; 川嶋　一斗士; Junichi Fukumi; 純一福味; Osamu Yamase; 治山瀬
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1987-11-27
Filing date: 1987-11-27
Publication date: 1989-06-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、転炉に収納された溶鋼中の成分を吹錬によ
り調節する溶鋼の精錬方法に関する。

［従来の技術］転炉における吹錬による溶鋼の精錬方法では、溶鋼中の
炭素（Ｃ）成分を取除く脱炭、及び燐（Ｐ）を取除く脱
燐を目的として、転炉内にスラグを投入した後、ランス
により酸素を吹き込んで吹錬している。そして、溶鋼中
の炭素及び燐の濃度が所定の濃度以下になったところで
吹錬を停止し、出鋼している。

ところが、脱燐及び脱炭素において、溶鋼中の燐及び炭
素濃度が所定の値になったところで吹錬を停止するいわ
ゆる終点を知る必要がある。このため従来の転炉吹錬で
は、終点制御のために、吹錬途中で溶鋼中にサブランス
を挿入して、溶鋼中の炭素濃度［Ｃ］、及び溶鋼温度を
測定し、その後、適当な時間の経過後、終点を知ること
を目的として、サブランス（終点サブランス）を溶鋼内
に再び挿入して、炭素ｍ度［Ｃ］、温度及び溶鋼中の酸
素濃度［０１を測定している。

この場合、溶鋼中では次の反応式が成立すると考えられ
る。

２　［Ｐ］　＋５　　（Ｆｅｄ）　−Ｐ２０ｓ　　＋５
Ｆｅ溶鋼中の燐［Ｐ］はスラグ中のＦｅＯによって酸化
されてＰ２　Ｏ５になりスラグ中の酸化力ルシラムＣａ
Ｏと結合して安定な状態となり、スラグ中に取込まれる
。また、溶鋼中の酸素量とスラグ中の全鉄Ｆｅ１度とは
相関関係にあるから、溶鋼中の酸素濃度［０］から、ス
ラグ中の全鉄Ｆｅ１度を推定し、このスラグ中の全鉄Ｆ
ｅ１度から溶鋼中の燐濃度［Ｐ］を推定している。

また、溶鋼中の炭素濃度［ＣＩからは直接サブランスの
浸漬によりその濃度を測定している。

従来の溶鋼の精錬方法では、上述のように、その終点を
知るために溶鋼中にサブランスを浸漬して、溶鋼中の炭
素濃度及び酸素濃度を測定している。

［発明が解決しようとしている問題点］しかしながら、
サブランスにより溶鋼内の脱炭素及び脱燐について測定
する場合、サブランスぼ、通常、測定毎に使い捨てであ
るからコストが高くなるという問題点がある。更に、終
点を知るためには最低２回のランスによる測定が必要で
あり、２回目の測定時において未だ終点に達していない
場合には、更に終点を確認するために３回目の測定をす
る必要がある。このように、サブランスによる測定は連
続的でなく一回毎であるために、終点を確認するために
何回も測定しなければならなず、終点制御が困難である
という問題点がある。

この発明は係る事情に鑑みなされたもので、コストが低
く且つ終点制御が容易な転炉による溶鋼の精錬方法を提
供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］この発明に係る溶鋼の精錬方法は、転炉に収納された溶
鋼の成分を吹錬により調節する溶鋼の精錬方法において
、サブランスを溶鋼中に浸漬して溶鋼中の炭素濃度を測
定し、その後、転炉ガス中の炭素濃度及び酸素濃度を測
定し、転炉ガス中の炭素濃度から鋼中の炭素濃度を演算
するとともに、廃ガス中の酸素濃度から溶鋼中の燐濃度
を演算して、溶鋼中の炭素濃度及び燐濃度が所定の値に
到達したところで吹錬を停止することを特徴とする。

［作用］溶鋼の吹錬において、吹錬途中で溶鋼中にサブランスを
浸漬させて、温度及び炭素濃度［ＣＩを測定する。転炉
の廃ガスを案内する煙道には転炉ガスの成分及びその濃
度を分析する分析装置が配置され、転炉ガス中の酸素量
と窒素量を測定し、次ぎに転炉廃ガス量を測定する。こ
の場合、次ぎの式により脱炭素量を演算する。

［ＣＩ　］　−［Ｃ２］−ΔＧここで、［Ｃ１］は溶鋼中の炭素濃度［Ｃ２］はサブランスにより測定した溶鋼中の炭素濃度 ΔＣは廃ガスとともに脱炭した量であり、次ぎの式により示される。

ΔＣ＝ＱＸ　（Ｃｏ、ＣＯ２中の炭素Ｃ濃度）・・・・
・・（３）尚、Ｑは廃ガス量である。

このようにして、廃ガス中の一酸化炭素濃度及。

び二酸化炭素濃度、そして廃ガス流量を測定することにより溶鋼中の炭素量を推定する
。

一方、脱燐については、以下の式からスラグ中の酸化鉄
（Ｆｅ　Ｏ）量を推定する。

Ｆｅ　Ｏ＝供給した酸素０２ｍ−Ｑｘ廃ガス中の全酸素
濃度（Ｃｏ、ＣＯ２，０２中のＯ）このように、廃ガスの全酸素量からスラグ中のＦｅ　０
１を推定することができる。このスラグ中のＦｅＯと溶
鋼中の燐の濃度とは一般的に相関関係にあることが知ら
れている。従って、ＦｅＯ量を推定することにより溶鋼
中の燐の濃度を知ることができる。この場合、転炉ガス
の酸素濃度（Ｇｏ、ＣＯ２，０２中のＯ）を測定するこ
とにより溶鋼中の脱燐量を知ることができる。

このように、転炉ガスの成分を連続的に測定し、脱炭素
量及び脱燐量を演算し、これらが夫々所定の濃度になっ
たところで酸素の吹込みを停止して吹錬を停止する。

［実施例］以下に添附図面の第１図を参照して、この発明の実施例
について詳細に説明する。

この発明の実施例に用いる転炉による精錬設備１０にお
いて、第１図に示すように、転炉１２に６一は、溶鋼に酸素を吹き付けて溶鋼を吹錬するメインラン
ス１４が挿入されている。転炉の上開口１６には、転炉
ガスを収集するフード１８が被せられており、そのフー
ド１８と転炉上部との間には隙間が形成されている。

フード１８には、転炉ガスを導く煙道２０が設けられて
いる。煙道２０には、その途中に、煙道内のガス成分を
夫々定量分析する廃ガス分析装置２２が設けられている
。この廃ガス分析装置２２としては、具体的に時期共鳴
装置等の質量分析装置が使用される。煙道２０には、こ
こを通過するガス流量を測定するガス流量計測機２４が
設置されている。このガス流量計側ｌ１１２４は、煙道
内にオリフィス２６を設けてその流量を測定するオリフ
ィス流量計が使用されている。煙道２０は図示しない廃
ガス処理設備に接続されている。

次にこの実施例の動作について説明する。

転炉１２内の溶鋼にスラグを投入し、メインランス１４
から酸素を吹付けて吹錬を開始する。この場合、溶鋼で
は、下記（１）式に示すように反応して、五酸化燐（Ｐ
２　Ｏ５）が形成され、これがスラグに取込まれること
により脱燐処理される。

２　［Ｐ］　＋５　（Ｆｅｄ）＝ｐ２　ｏｓ　＋５Ｆｅ
・・・・・・（１）溶鋼中の燐［Ｐ］はスラグ中の酸化鉄ＦｅＯによって酸
化されてＰ２　Ｏ５になリスラグ中の酸化カルシウムＣ
ａＯと結合して安定な状態となり、スラグ中に取込まれ
る。従って、（１）式の反応が進み燐の濃度が減少する
と次第に酸素消費量が減少する。

吹錬終了の約２分前に転炉の溶鋼内にサブランスを浸漬
して、溶鋼温度、炭素（Ｃ）１１度、及び酸素（０）濃
度を測定する。

一方、溶鋼中の炭素［Ｃ］は、酸素と結合してＣＯ又は
ＣＯ２ガスとなり転炉ガスとして煙道に導びかれる。従
って、転炉ガスには、主に、メインランスから吹込まれ
る酸素０２、−酸化炭素ＣＯ１そして二酸化炭素ＣＯ２
が含まれることとなる。また、この転炉ガスは上開口１
６からフード１８を介して煙道２０に導かれるが、フー
ド１８と転炉１２との間には間隙が形成されているから
、この間隙を介して煙道２０には空気が侵入し、転炉ガ
スとともに煙道２０内を流れる。

一方、吹錬中において、廃ガス分析装置２２では、煙道
２０内の廃ガス成分について、酸素０２、−酸化炭素Ｃ
Ｏ１二酸化炭素ＣＯ２、窒素Ｎ２、アルゴンＡｒについ
て、その濃度を連続的に分析する。また、ガス流量計測
機２４では、その時の煙道２０内を流れるガス流量Ｑを
測定する。廃ガス分析装置の分析値とガス流量計測機の
計測値とは、演算装置（図示せず）に接続されており、
この演算装置が脱炭素量と脱燐量とを゛演算する。この
場合、下記の式に基づいて演算する。

［ＣＩ　］　＝　［Ｃ２］−ΔＣ・・・・・・（２）こ
こで、［Ｃ１］は溶鋼中の炭素濃度、［Ｃ２］はサブラ
ンスにより測定した溶鋼中の炭素濃度、ΔＣは廃ガスと
ともに溶鋼から脱炭した炭素量を示している。更に、Δ
Ｃは下記（３）式により示される。

八〇＝ＱＸ　（Ｇｏ、ＣＯ２中の炭素ｃＩｌｉ）・・・
・・・　（３）ここで、Ｑは廃ガス量である。

このようにして、廃ガス中の一酸化炭素濃度及び二酸化
炭素濃度、そして廃ガス流量を測定することにより溶鋼
中の炭素量を推定する。

一方、脱燐については、以下の式を用いて演算する。

ＦｅＯ −供給０２−ＱＸ酸素濃度（Ｃｏ、ＣＯ２，０２中のＯ
）・・・・・・（４）このように、廃ガスの全酸素聞からスラグ中のＦｅ　Ｏ
量を演算号−る。前述の（１）式から明らかなように、
このスラグ中のＦｅＯと溶鋼中の燐の濃度とは一般的に
相関関係にあることが知られている。従って、ＦｅＯ量
を推定することにより溶鋼中の燐の温度を知ることがで
きる。この場合、転炉ガスの酸素濃度（Ｃｏ、ＣＯ２，
０２中のＯ）を測定することにより溶鋼中の脱燐量を知
ることができる。

尚、供給酸素量はメインランスがら供給された酸素量で
あるが、この場合窒素Ｎ２量を測定しているから、これ
から空気中に含まれている酸素を推定することとなる。

このように演算した結果、溶鋼中の炭素濃度［Ｃ］が約
０．０５％　（吹錬前０．２＞、溶鋼内の燐濃度的０．
０１３％になったところで吹錬を停止する。

このように、この実施例によれば、−度サブランスによ
り溶鋼内の炭素濃度、燐濃度及び温度を測定するだけで
、その他はサブランスを使用することなく廃ガス分析装
置により転炉ガスを分析して溶鋼中の脱燐、脱炭後の溶
鋼中の燐及び炭素濃度を推定している。従って、吹錬を
終了する終了点を容易に制御することができるとともに
、消耗品であるサブランスを複数回用いて測定していな
いから、従来に比較して精錬におけるコストを低くする
ことができる。

また、溶鋼中の脱燐及び脱炭素状況を連続的に計測して
いるから、これらを所望の値に容易に制御することがで
きる。

この発明は上述した一実施例に限ることなくこの発明の
数回を逸脱しない範囲で種々変形可能である。

例えば、廃ガス分析装置は煙道に設置することなく転炉
開口付近に設置して、転炉で発生した転ｉガスを測定す
るものであってもよい。この場合、酸素量の測定におい
ては、空気の侵入を考慮することが必要ないので容易に
終点制御することができる。

［発明の効果］この発明によれば、サブランスを１度だけ、使用するだ
けで、転炉ガスの成分分析から溶鋼の脱燐量及び脱炭素
量を演算しているから、安価に且つ容易に吹錬の終点を
制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例にかかる精錬方法を説明する
概略構成図である。１０・・・精錬設備、１２・・・転炉、１４・・・メイ
ンランス、２２・・・廃ガス分析装置、２４・・・ガス
流量計測機。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 −１３＝

Claims

【特許請求の範囲】

　転炉に収納された溶鋼の成分を吹錬により調節する溶
鋼の精錬方法において、サブランスを溶鋼中に浸漬して
溶鋼中の炭素濃度を測定し、その後、転炉ガス中の炭素
濃度及び酸素濃度を測定し、転炉ガス中の炭素濃度から
鋼中の炭素濃度を演算するとともに、廃ガス中の酸素濃
度から溶鋼中の燐濃度を演算して、溶鋼中の炭素濃度及
び燐濃度が所定の値に到達したところで吹錬を停止する
ことを特徴とする溶鋼の精錬方法。