JPH02247319A - 脱ガス精錬用浸漬管 - 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］ この発明は、ＲＨ脱ガス槽及び溶鋼鍋の間にて溶鋼を循
環させつつ脱ガス処理するための脱ガス精錬用浸漬管に
関する。

［従来の技術］ 近時、炭素含有量を極微量に調整した極低炭素鋼の需要
が高まり、これを迅速かつ安定に溶製する技術が要望さ
れている。このような背景から、溶鋼を効率よく脱炭す
る技術として、ＲＨ脱ガス精錬が注目されている。

このため、従来からＲＨ脱ガス精錬の脱炭速反を向上さ
せるために、処理溶鋼の環流量を増大化することが検討
されている。

従来のＲＨ脱ガス槽は、その下部に着脱司能の１対の管
を有しており、これら１対の管を溶鋼に浸漬して減圧状
態の槽本体内に溶鋼を吸い上げ１、一方の浸漬管に不活
性ガスを吹込むことにより脱ガス槽及び溶鋼鍋の間にて
溶鋼を循環させつつ脱ガス処理するようになっている。

従って、処理溶鋼の環流量の増大化を図るためには、ガ
ス吹込み量を増やすか、又は浸漬管の溶鋼通流断面積を
大きくする必要がある。しかし、ガス吹込み量の増加は
技術的に限界がある。結局、従来の溶ｆ／！４環流量の
増大化技術の方向として、浸漬管の溶鋼通流断面積を拡
大化することが種々検討されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のＲＨ脱ガス槽においては、浸漬管
（上昇管及び下降管）と脱ガス槽本体とがそれぞれフラ
ンジ接続されており、上昇管及びド膵管のフランジ継手
が相互に干渉しあい、脱ガス槽本体の径を一定とした場
合に、浸漬管の溶鋼通流断面積を拡大化するには限界が
あった・このような溶鋼環流量の増大化技術として、特
開昭５９−８５８１５号公報に記載された発明がある。

これによれば、１対の浸漬管の断面形状をそれぞれ楕円
とし、楕円短軸が脱ガス槽中心に向くような配置として
浸漬管相互の干渉を回避し、溶鋼通流断面積を拡大化し
ている。

しかしながら、上記の浸漬管は、真円のものに比べてそ
の強度及び耐久性に劣り、短寿命である。

また、上記浸漬管は特殊形状であるため、製造コスト及
び保守コストが高く、その製造が一般に困難である。

ところで、脱ガス反応は、脱ガス槽内における溶鋼の攪
拌状態のみでなく、鍋内における溶鋼の攪拌状態にも影
響を受ける。これは、下降管吐出流の攪拌力が弱いと、
鍋内溶鋼が均一に混合されるまでに長時間を要するため
である。特に、上昇管と下降管とを接近させた場合に、
下降管から鍋内に吐出された溶鋼の一部が上昇管により
吸い上げられる所謂短絡流が形成され、鍋内の溶鋼が均
一に混合されるのに長時間を要する。また、短絡流が形
成されると真空槽内で脱ガスされた溶鋼が下降流から有
効に鍋内に返されず、結局、鍋全体の脱ガス効率の低下
をきたす。鍋内溶鋼の均一混合時間が長くなると、脱ガ
ス槽内に投入された合金材が溶鋼中に均一に溶は込まず
、合金成分の偏在を生じ、これに起因して鋳片に偏析を
生じることもある。

このような短絡流の発生を防止するために、実開昭６１
−１７２１５６号公報に記載された考案によれば、従来
型の上昇管と下降管との間に邪魔板を挿入し、溶鋼の短
絡流を防止している。しかしながら、この技術において
は、鍋内に邪魔板を設置するため、鍋内の溶鋼が自由に
攪拌されず、かえって鍋内溶鋼の均一混合時間が長びく
という不都合がある。また、邪魔板の設置により、鍋内
の溶鋼が汚染されやすいという問題点もある。

この発明は、かかる事情に鑑みてなされたちのであって
、溶鋼環流量の増大化を図ることができると共に、下降
流から上昇流への短絡流を防止することができる脱ガス
精錬用浸漬管を提倣することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る脱ガス精錬用浸漬管は、ガス吹込み手段
によりガスを吹込み、脱ガス槽本体に溶湯を吸い上げる
上昇部と、前記上昇部と一体に形成され、脱ガス槽本体
に吸い上げた溶湯を吐出する下降部と、前記上昇部及び
下降部を仕切る仕切りと、を有し、前記仕切りが下方に
突出していることを特徴とする。

［作用］ この発明に係る脱ガス精錬用浸漬管においては、上昇部
と下降部とを一体に形成し、両者の間に仕切りを設けで
あるので、上昇部及び下降部が仕切りを介して隣接する
こととなり、両者を大径化することが可能となる。この
ため、上昇部及び下降部における溶湯通流のための有効
断面積が拡大し、溶湯の環流量が増大化する。

また、仕切りを下方に突出させているので、」二昇部お
よび下降部を隣接して設けているにもかかわらず、仕切
りにより下降流から上昇流への短絡が阻止される。この
ため、真空槽内と鍋内の溶鋼の交換が確実に行なわれ、
かつ、鍋内の溶湯が短時間で均一混合され、添加合金材
が偏在することなく、溶鋼中に迅速かつ均一に溶は込む
ようになる。

［実施例］ 以下、添付の図面を参照してこの発明の実施例について
具体的ｊご説明する。

第２図に示すように、脱ガス槽１０が取鍋２の上方に位
置し、脱ガス槽下部の浸漬管２０が取鍋内溶鋼３に浸漬
されている。取鍋２は、台車に搭載され、図示しないリ
フティング装置により金型ごと昇降されるようになって
いる。なお、取鍋自溶１４３は溶融スラグ４により覆わ
れている。脱ガス槽１０は、建屋に固定されており、そ
の上部に排気口１２を６する。この排気口１２は、排ガ
ス装置（図示せず）に連通され、脱ガス槽１０内部のガ
スが排気されるようになっている。なお、脱ガス槽の本
体１１は、上部本体１１ａと下部本体１１ｂとからなり
、両者がフランジ継手１３により着脱可能に接続されて
いる。また、脱ガス槽本体１１及び浸漬管２０上部が鉄
皮１５で覆われている。

第１図は、この発明の第１の実施例に係る脱ガス精錬用
浸漬管を有する脱ガス槽下部を拡大した縦断面図である
。浸漬管２０は、外周部２２と、内部を上昇部３０と下
降部３２とに仕切る仕切り２６とを有する。上昇部３０
の溶鋼通流路にガス吹込み管２１が連通し、不活性ガス
が吹込まれるようになっている。仕切り２６は、その下
部に断面山型の絞り部２９を有し、この絞り部２９によ
り下降部３２の溶鋼吐出口が狭められている。

第３図は、浸漬管２０の横断面図である。浸漬管２０の
外周部２２では、円筒状の芯材２４の内側に耐火レンガ
２８が張付けられ、芯材２４の外側にキャスタブル２３
が所定の厚さに設けられている。また、仕切り２６では
、芯材２７の両面に耐火レンガ２８が張付けられている
。この場合に、芯材２４，２７に厚さ数ミリ乃至１０数
ミリの鉄板を、耐火レンガ２５．２８に耐スポーリング
性に優れたクロムマグ４・シア質レンガを、キャスタブ
ル２３に高アルミナ質キャスタブルを用いることが好ま
しい。下記に浸漬管２０の各部のサイズの一例を示す。

仕切り２６の厚さＴ；　　５０ｃｍ 仕切り２６の突出長さＰＨ１００ｃｍ 上昇部３０のガス吹込み位置 における溶鋼通流路の半径Ｒ；　　９５ｃｍなお、仕切
り２６の厚さＴは、溶鋼通流断面積の減少を抑える一方
で、連続使用における耐溶損性を考慮し、３０〜８０Ｃ
１ｌｌの範囲とすることが望ましい。

また、仕切りの突出長さＬ５は、５０〜１５０ｅ＋＊の
範囲とすることが望ましいが、１００ｃｍ程度にするこ
とが最も好ましい。

次に、上記脱ガス槽を用いて極低炭素鋼を溶製する場合
について説明する。

炭素濃度［Ｃ］が約３００　ｐｐｍの転炉溶弼侘・取鍋
２に受鋼し、これを脱ガス処理設備に搬送する。

溶ｔｔ４３の量は約２５０トンである。取鍋２をリフト
し１、取鍋自溶鋼３に浸漬管２０を浸漬し、脱ガス槽１
０の内部を所定の圧力まで減圧する。これにより、溶鋼
３が脱ガス槽１０内に吸い上げられる。次いで、ガス吹
込み管２１を介して上昇部３０の溶鋼通流路に所定流量
のアルゴンガス、例えば、毎分４００ＯＮＩの流量のア
ルゴンガスを吹込む。これにより溶鋼３の見掛けの比重
が低下し１、溶鋼３がガス気泡と共に上昇部３０の通流
路内を上昇する。上昇部３０上方の湯面が盛Ｊ−，，’
）＜す、スプラッシュが発生し、溶鋼中［Ｃ］が［０］
と反応してＣＯガスまたはＣＯ２ガスとなり、これが排
気される。このようにして溶鋼３の脱炭が促進される。

次に、第４図乃至第５図を参照して、実施例の効果につ
いて説明する。

ｉ４図は、横軸にアルゴンガス吹込み量をとり、縦軸に
溶鋼環流量をとって、両者の関係について本発明と従来
とを比較した結果を示すグラフ図である。図中、曲線Ａ
は本発明の結果を、曲線Ｂは従来の結果をそれぞれ示す
。図から明らかなように、アルゴンガス吹込み量を同一
量とした場合に、本発明のほうが従来より溶鋼環流量が
大幅に増加する。

第５図は、横軸に脱ガス処理時間をとり、縦軸に溶鋼の
炭素含有量［Ｃ］をとって、両者の関係について調査し
た結果を示）゛グラフ図である。図中、曲線Ｃは溶鋼環
流量を毎分ｉ　５０　！・ンとした従来の結果を、曲線
りは溶鋼環流量を毎分３００トンどした本発明の実施例
の結果をそれぞれ示す。

図から明らかなように、溶鋼環流量を毎分３００トンと
すると、［Ｃ１を１０ｐｐｍ以下まで低減することがで
き、溶鋼を極低炭素鋼の領域に迅速に脱炭することがで
きた。

［発明の効果］ この発明によれば、浸漬管の溶鋼通流断面積が拡大化し
、従来よりも溶鋼環流量を大幅に増大化することができ
る。例えば、従来型の１対の浸漬管では最大２５５０ｃ
ｍまでの溶鋼通流断面積しかとれなかったが、本願発明
の浸漬管では上昇部及び下降部の溶鋼通流断面積を合計
すると約１４１６９ｃＪにも達し、従来の５．６倍もの
溶鋼通流断面積が確保される。この結果、脱ガス精錬の
脱炭速度が飛躍的に大きくなり、炭素含有量が数ｐｐ−
乃至数１０ｐｐ−レベルの極低炭素鋼を迅速かつ安定に
製造することができる。

また、この発明によれば、仕切りにより下降流が遮られ
るので、下降流から上昇流への短絡が阻止される。この
ため、鍋内溶湯の均一混合時間を大幅に短縮することが
でき、脱ガス槽内に投入された合金材が溶鋼中に迅速か
つ均一に溶は込み、合金成分の偏在を生じなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例に係る脱ガス精錬用浸
漬管を有する脱ガス槽下部を拡大した縦断面図、第２図
は脱ガス槽の模式図、第３図は第１の実施例の浸漬管の
横断面図、第４図及び第５図はそれぞれこの発明の詳細
な説明するためのグラフ図、である。 １０；脱ガス槽、２０；浸漬管、２１；ガス吹込み管、
２２；外周部、２６；仕切り、３０；上昇部、３２；下
降部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガス吹込み手段によりガスを吹込み、脱ガス槽本体に溶
   湯を吸い上げる上昇部と、前記上昇部と一体に形成され
   、脱ガス槽本体に吸い上げた溶湯を吐出する下降部と、
   前記上昇部及び下降部を仕切る仕切りと、を有し、前記
   仕切りが下方に突出していることを特徴とする脱ガス精
   錬用浸漬管。