JPH02247325A - 脱ガス槽 - 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、溶鋼を循環させるための浸漬管を有する脱
ガス槽に関する。

［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脱ガス精綽が注口されている。

このため、従来からＲＨ脱ガス精錬の反応促進を図るた
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、その下部に着脱可能の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、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、従来の溶鋼環流量の増大化技
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、上昇管及び下降管のフランジ継手
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
あった〇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、脱ガス槽内の反応は、ガス気泡が湯面で弾け
てスプラッシュを生じるときに促進される。すなわち、
減圧下にて脱ガス槽内の反応界面積を増大させると、脱
ガス反応が促進される。通常、上昇管へのガス吹込み量
を増加させると、スプラッシュ発生量が増大し、反応が
促進されるが、一方で浸漬管耐火物の損耗が著しく大き
くなり、耐火物コストが上昇する。このため、浸漬管耐
火物の損耗量を増大させることなく、脱ガス槽内の反応
界面積を増大させることが種々検討されている。

この発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって
、溶鋼環流量の増大化を図ることができると共に、脱ガ
ス槽内の反応界面積を増大させることができる脱ガス槽
を提供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槽は、第１の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
い上げた溶湯を返戻する下降部と、前記上昇部及び下降
部を仕切る仕切りと、を有し、前記脱ガス槽本体内に吸
い上げた溶湯にガスを吹込むための第２のガス吹込み手
段を設けたことを特徴とする。

［作用］ この発明に係る脱ガス槽においては、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。

更に、第１のガス吹込み手段によるガス吹込みに加えて
、脱ガス槽本体内に吸い上げた溶湯中にも第２のガス吹
込み手段によりガスを吹込むので、上昇部のみのガス吹
込みの場合よりもスプラッシュが多量に発生し、槽内の
反応界面積が増大する。

［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
具体的に説明する。

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が取鍋的溶鋼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台車ごと昇降されるようになって
いる。なお、取鍋的溶鋼３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を有する。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６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、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
鋼通流路に第１のガス吹込み管２１が連通し、不活性ガ
スが吹込まれるようになっている。一方、複数の第２の
ガス吹込み管１６が、脱ガス槽本体１１の下部に設けら
れ、槽内に吸い上げた溶鋼３に不活性ガスが吹込まれる
ようになっている。

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ネシア質レンガを、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 上昇部３０及び下降部３２の 溶鋼通流路の半径Ｒ；９５ｃａ 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、３
０〜８０ｃｍの範囲とすることが望ましい。

次に、第１図を参照しながら、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の転炉溶鋼を取鍋２
に受鋼し、これを脱ガス処理設備に搬送する。

溶鋼３の量は約２５０トンである。取鍋２をリフトし、
取鍋自溶鋼３に浸漬管２０を浸漬し、脱ガス槽１０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４００ＯＮｊ！の流量のアル
ゴンを吹込む。これにより溶鋼３の見掛けの比重が低下
し、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上方の場面が盛上がり、スプラッシ
ュが発生し、溶鋼中［Ｃ］がガス化して排気され、脱炭
が進行する。

一方、第２のガス吹込み管１６から、例えば、合計毎分
５００〜１００ＯＮｊｌの流量のアルゴンガスを脱ガス
槽内の溶鋼３に吹込む。これにより、溶鋼３中に多量の
ガス気泡が含まれ、多量のスプラッシュが発生する。こ
のため、槽内の反応界面積が増大し、脱炭反応が促進さ
れる。

なお、この場合に、羽目は、微細気泡が発生するために
、内径１〜３■の単管とする。また、気泡到達距離の確
保および羽目の目詰り防止のため、標章状態でのガス吐
出速度をマツハ１以上とする必要がある。また、羽目の
数は、特に規定しないが、８本以上であることが望まし
い。更に、羽目吐出方向は下部槽の中央とする。また、
羽目直上の耐火物へのバックアタック防止のため、羽目
は下部槽側壁より１００〜３００ｓａ＋程度突出させる
ことが望ましい。

次に、第４図及び第５図を参照して、実施例の効果につ
いて説明する。

第４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ＩＢ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ｍ　［Ｃ］をとって、両者の関係について調査
した結果を示すグラフ図である。図中、曲線Ｃは溶鋼環
流量を毎分１５０トンとした従来の結果を、曲線りは溶
鋼環流量を毎分３００トンと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、従来技術によれば［Ｃ］を２０
　ｐｐｍ以下に低減するのに１０分間以上を要していた
が、本発明の実施例によれば、約６分間で［Ｃ］を２０
　ｐｐｍ以下に低減することができた。

また、溶鋼環流量が大幅に増大したにもかかわらず、耐
火物コストの上昇を抑制することができた。

［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２５５０　
ｃｄ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１４１６９ｃｍ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
ｇ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、脱ガス槽内に吸い上げられた
溶湯にも不活性ガスを吹込むので、脱ガス槽内の反応界
面積を増大させることができ、脱ガス反応の促進を図る
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係る脱ガス槽の下部を示す
縦断面図、第２図は脱ガス槽の模式図、第３図は浸漬管
の横断面図、第４図及び第５図は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、１６．２１；ガス吹込み管、２０：浸
漬管、２２；外周部、２６；仕切り、３０：上昇部、３
２；下降部 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦 侠［ｅ娼掴如褌− −ヒ ５：２８：

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１の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返戻する下降
   部と、前記上昇部及び下降部を仕切る仕切りと、を有し
   、前記脱ガス槽本体内に吸い上げた溶湯にガスを吹込む
   ための第２のガス吹込み手段を設けたことを特徴とする
   脱ガス槽。