JPH01147016A - 溶鋼の真空脱ガス処理における窒素の低減方法 - Google Patents

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〉 本発明は、溶鋼の真空脱ガス処理における窒素（以下（
Ｎ）と称する）の低減方法に関するものである。

〈従来の技術〉 一般に、鋼材品質に対する要求は、益々厳し〈従来の（
Ｐ）、（Ｓ）等の低減化に加えて、最近特に、低（Ｈ）
、［Ｎ）化なども含めた高純度鋼が要求されている。こ
の要求に呼応するために鋼材の溶製において、原材料の
予備処理における不純物の除去、あるいは特殊精錬など
を駆使してＣＰ）、（Ｓ）、（Ｈ）、（０）の低減化に
努めかなりの高純度鋼の溶製ができるようになっている
。

しかしながら、精錬炉において再吹釧を極力押止し低（
Ｎ）鋼を溶製しても、取鍋などの中間容器に溶鋼を出湯
する際に、外気を巻込んで吸窒すると共に、Ｄ　Ｈ法、
あるいはＲＨ法のような真空脱ガス処理工程などでも吸
窒を招き低（Ｎ３ｍを得ることが困難であった。精錬過
程における吸窒を抑止するために、例えば、特開昭６０
−１７４８１５号公報において真空脱ガス装置の浸漬管
耐火物などからの外気の吸入を防止するためにＡｒガス
のような不活性ガスを浸漬管耐火物内部に流すという方
法が提案されている。しかしながら、耐火物から溶鋼に
不活性ガスが流れるために浸漬管耐火物の損耗が多くな
り、またＡｒガスを余分に使用するためにコスト高とな
り、さらに真空容器内へのＡｒガス流入に伴い到達真空
度の限界が高くなり、十分な脱ガス効果が得がたいとい
う問題があった。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は、従来の真空脱ガス処理中の吸窒抑止方法には
、前述のような問題点があったので、より低コストで、
かつ効率的に吸窒を抑止できる溶鋼の真空脱ガス処理方
法を提供するためになされたものである。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明者らは、溶鋼の真空脱ガス処理における吸窒抑止
方法について鋭意研究を重ねた結果、浸漬管の先端近傍
内部、フランジ部などを真空に保ちつつ真空脱ガス処理
を行えば目的を達成できるとの知見をえ、この知見にも
とづいて本発明をなすに至った。

本発明は、溶鋼内に浸漬管を浸漬して、該溶鋼を取鍋と
真空容器間で循環するかもしくは取鍋から真空容器に吸
上げ、吐出する真空脱ガス装置を用いて脱ガスするに際
し、該浸漬管耐火物部、フランジ部などから真空容器に
侵入する外気を１、排気管と吸引装置とによって真空脱
ガス装置の外部に排気しつつ真空脱ガス処理をする溶鋼
の真空脱ガス処理における窒素の低減方法である。

〈発明をなすに至った経過および作用〉以下、本発明に
よる真空脱ガス処理における窒素の低減方法について述
べる。

本発明は、本発明者らが真空脱ガス装置における（Ｎ）
挙動を調査し、該真空脱ガス装置に供給する溶鋼中の（
Ｎ）が低い程、脱ガス工程における吸窒量が大きいこと
を見い出すと共に、該脱ガス容器内を脱ガス処理中に繰
り返し調査して得られた知見に基づき構成されたもので
ある。

すなわち、脱ガス工程に供給する溶ｔ１中の（Ｎ）が３
５ＰＰＭ以上と高いと脱ガス工程において若干の脱（Ｎ
）作用が行なわれて溶鋼中の（Ｎ）は、低下する傾向を
示すが、脱ガス工程に供給される溶鋼中の（Ｎ）が３０
ＰＰＭ以下、とくに２５ＰＰＭ以下においては、該溶鋼
中の（Ｎ）が低い程脱ガス処理終了後のｆｇ鋼の吸窒量
が増加する０通常、真空脱ガス容器は、該容器内を減圧
（真空）状態に保持する必要上から鉄皮の内側にレンガ
積みをした密閉構造となっている。さらに、溶鋼内に浸
漬する浸漬管の内部中央には耐火物を固定するため鉄板
状リング（以下鉄芯という）が設置されている。

脱ガス処理中にガス吹込みを中止して該真空容器内を観
察した結果、浴面で溶鋼がボイル状態であること、およ
びこの原因が浸漬管の内部中央の鉄芯をはさんで内壁と
外壁に発生した連通孔およびフランジ部からの外気の吹
込みであることを見い出した。これは浸漬管を複数回使
用している際、該浸漬管に施工した耐火物自体の気孔、
収縮などによる亀裂、鉄芯の変形などによって生じた空
隙部が一部鉄芯の内側壁と外側壁の間で連通して外気を
該真空容器内に吸入するためである。さらにフランジ部
の空隙部からの外気の吸入もある。

本発明は、この外気の吸入を防止するために浸漬管鉄芯
の下部、レンガ部もしくはフランジ部に排気管を設置し
、吸引装置例えば真空ポンプ（以下真空ポンプ）で吸引
することによって外気の真空容器内への吸入を抑止する
ようにしたものである。

つぎに、本発明による脱ガス処理における（Ｎ）低減方
法について詳述する。

第５図は、真空脱ガス処理中の模式図であり外気が真空
容器内へ吸入される様子を矢印で示した。

真空容器１は外鉄皮１ａと内張レンガ１ｂとから構成さ
れており、該真空容器１の下部には浸漬管２があり、こ
こから溶鋼３の吸込みまたは吐出しをすることによって
脱ガス処理を行っている。

第５図は溶ｔＪＡ３を吸込んだ状態であり、取鍋４の溶
鋼３ａ面よりも真空容器１内の溶ｍ３ｂ面の方が高くな
っている。すなわち真空容器１外の圧力Ｐ１は大気圧（
１−ｔ−）であり、真空容器１内の圧力Ｐ、は０．１〜
Ｉ　Ｔｏｒｒであり、この圧力差によって上記のように
溶鋼面に高低差がついた。

真空容器１内への外気の侵入はこのＰ、とＰ。

の圧力差によるものであり、浸漬管２の中央部位の鉄芯
２ａとその周りの耐火物２ｂとの間に空隙を生じ、該空
隙に沿って外気が低圧真空容器内へと侵入し、該容器内
の内張レンガの任意の亀裂部を通過して溶鋼内に侵入し
外気中の窒素が溶鋼窒素を高めるものである。

さらにフランジ部によるリークによっても真空容器内真
空度の低下ならびに溶鋼窒素の増大がおこる。

本発明はこのような浸漬管２壁内などの連通を断つ方法
を堤供するものである。

第１図は本発明の一例を示す図である。この例では浸漬
管２壁内の鉄芯を、二重壁６の構造とし、その上端に排
気管５を連設し該二重壁６の下端には吸引口１０を設け
て、浸漬管先端の耐火物内から空気を吸引し、浸漬管２
内の連通を遮断するものである。また二重壁６に替えて
、複数のパイプ（図示せず）を埋設して真空ポンプにて
吸引してもよい、さらにまた、極低（Ｎ）化ねらう場合
には、第２図のように浸漬管フランジ部を二重パツキン
構造としてその間を真空ポンプで吸引する方法、さらに
真空容器の下部槽真空度向上には第３図のように湯面よ
りやや上部の部分の真空容器内張レンガから真空ポンプ
で吸引し、真空容器内張レンガを通って真空容器内に流
れ出る空気を真空容器内に流れ出ないようにする方法や
、第４図に示すように気密レンガと組合せることもでき
る。

本例では真空ポンプ７を別に設けた実施態様を示したが
、脱ガス装置に附属している吸引装置（スチームエジェ
クターが一般的に用いられている）に本発明の排気系を
接続しても良い。この場合、本発明の排気系ガス温度は
真空容器を通過したガスに比べて低いので、真空容器の
排気能力を低下させることはない。

〈実施例〉 本発明による真空脱ガス処理における（Ｎ）低減方法の
実施例として第１図の方法、および第１図から第４図ま
での方法を組合せた方法とで溶鋼２５０ｔをＲＨ法真空
脱ガス処理し、その実施例の結果を従来法による結果と
共に第１表に示した。

第１表から明らかなように本発明によれば外気吸入抑止
および到達真空度向上の結果、ＲＨ法真空脱ガス処理に
よりでも、極低窒素化および極低水素化を図ることがで
きた。なお、侵入した外気を脱ガス装置外に排気するた
めに真空ポンプを使用し、２０ＯＮ　１２　／　ｓｉｎ
以上を排気した。

〈発明の効果〉 本発明方法によると、アルカリ電池のケース等で用いら
れる高耐蝕性素材の極低（Ｎ）フェライト系ステンレス
、探しぼり用極低（Ｎ）　　Ａｎ　−５ｉキルド鋼を低
コストで簡単に溶製することができ、従来法に比べて品
質向上、処理時間の短縮およびレンガコスト低下を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図は、本発明を説明する
ための浸漬管、真空容器の一部断面図、第５図は、真空
脱ガス処理中の真空脱ガス装置への外気の侵入状況を説
明する一部断面図である。 １・・・真空容器、　　　　Ｉａ・・・真空容器鉄皮、
■ｂ・・・真空容器内張レンガ、 ２・・・浸漬管、　　　　２ａ・・・浸漬管鉄芯、２ｂ
・・・浸漬管耐火物、２Ｃ・・・浸漬管フランジ、３・
・・溶鋼、　　　　　４・・・取鍋、５・・・排気管、
　　　　　６・・・二重壁、７・・・吸引装置、　　　
８・・・パツキン、９・・・締付ボルト、　　１０・・
・吸引口、１１・・・気密性セラミック、 Ｐ、・・・真空容器外の圧力、 Ｐ、・・・真空容器内の圧力。 特許出願人　　　　川崎製鉄株式会社 第１図　　　　　　第２図 Ｕ 第３図　　　　　　第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶鋼内に浸漬管を浸漬して、該溶鋼を取鍋と真空容器間
   で循環するかもしくは取鍋から真空容器に吸上げ、吐出
   する真空脱ガス装置を用いて脱ガスするに際し、該浸漬
   管耐火物部、フランジ部などから真空容器に侵入する外
   気を、排気管と吸引装置とによって真空脱ガス装置の外
   部に排気しつつ真空脱ガス処理をすることを特徴とする
   溶鋼の真空脱ガス処理における窒素の低減方法。