JPH0254715A - 溶鋼の脱ガス処理方法 - 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、転炉、電気炉等の製鋼炉で精錬した溶鋼を減
圧雰囲気下にある取鍋に出鋼しなから脱ガスと脱炭とを
効率よく行うとともに、出鋼口耐火物の寿命を延長する
溶鋼の脱ガス処理方法に関する。

（従来の技術） 鋼の特殊精錬法の一つに出鋼脱ガス法がある。

これは、密閉排気された取鍋内に溶鋼を出鋼して瞬間的
に液滴化し、脱ガスおよび脱炭を行う方法で、■処理時
間が非常に短い、■７８鋼温度の降下が小さいから、前
もって温度を高めておく必要がない、■真空下で合金元
素の添加ができ、空気酸化を防止できる、等の優れた点
を有し、しかも脱ガス効果はＲＨ法やＤＨ法などと比較
しても遜色がないなどの特徴を有する。

ところで、出鋼脱ガス過程におけるガスの放出反応は、
水素ガスを例にとると、下記（１）式で表される。

ｉ　ｎ（Ｈ／Ｈ０）＝　　Ｋ、ｌ（Ａ／Ｖ）ｔ　・　・
　・（１）上式で、Ｈは時間り後における水素濃度（ｐ
ｐｍ）、Ｈｏは平衡水素濃度（ｐｐｍ）、Ｋ、は水素の
物質移動係数（ｃｍ／５ｅｅ）、Ａはガス−メタル界面
積　（ｃｍ”）、■は液滴体積（Ｃａ１３）　、ｔは時
間（ｓｅｅ）である。

上記（１）式のに、は雰囲気の真空度に支配され、また
、ガス−メタル界面積Ａと液滴体積Ｖとの比である反応
界面積比（以下、Ａ／Ｖと記す）は、液滴の分散の程度
により変化する。

従来においては、ガス放出反応の制御は、雰囲気の真空
度を調整しＫ。を変えることによって行われている、し
かし、反応効率を向上させようとすれば、真空度を上げ
る必要があるが、設備上の問題から限界があった。

また溶鋼を減圧容器（取ｍ）に注入するノズル径を変え
ることによっても、Ａ／Ｖを調整することができるから
、ノズルを変更して脱ガス反応を制御することも可能で
ある。しかし、ノズル径を縮小することは処理時間の延
長と溶鋼温度の低下を招く上、ノズル径は段階的にしか
変化させることができないため制御性が悪いなどの問題
がある。

そこで、本出願人は、真空設備の増強やノズル交換を行
うことなく、Ａ／Ｖを大きくできる手段を種々研究した
結果、効果的な溶鋼の脱ガス処理方法を発明し、先に特
許出願した（特願昭６３−２７３２５号）。

前記特願昭６３−２７３２５号の処理方法は、第３図に
示すように、排気口３を備えた蓋２で覆われた減圧雰囲
気下の取鍋１へ出鋼するに際し、製鋼炉５の炉底部出鋼
口６に設けられたガス吹き込みノズル８から溶鋼流に、
直接ガスを吹き込むものである。ガスを吹き込むことに
より、溶鋼流に乱れが生じたり、溶鋼流内に空間ができ
て、溶鋼流が分離・分散することにより反応界面積が増
大する。

即ち、前記（１）式のＡ／Ｖが大きくできる。

この処理方法によって、脱ガス効率は一段と向上した。

しかしなから、ガス吹き込みを出鋼口で行うため、出鋼
口耐火物の寿命が著しく短くなった。それは、ノズル８
を設けることによって出鋼口耐火物厚さが薄（なったた
め、炉内側から耐火物の溶損が進みノズル部に達すると
、耐火物を更新しなければならない。

以上のように、ガス吹き込みにより脱ガス効率は著しく
向上したが、一方において、炉底耐火物の寿命を短縮す
るという新たな問題が生じた。

（発明が解決しようとする課Ｂ） この発明の目的は、出鋼脱ガス法の優位性を損なうこと
なく、−段と高効率で脱ガスでき、しかも炉底耐大物の
溶損を防止できる溶鋼の処理方法を提供することにある
。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、出鋼脱ガス法を実施する製鋼炉の炉底耐
大物の損耗防止について検討を重ねた結果、■ガス吹き
込みは、出鋼口に設けたロングノズルに吹き込んでも、
出鋼口で吹き込んだ場合と同じ効果が得られる。

■ロングノズルにガスを吹き込んでも、ロングノズルの
１員耗は従来と変わらない。

などの知見を得、この発明を完成するに到った。

即ち、本発明の要旨は「溶鋼を製鋼炉からロングノズル
を介して減圧雰囲気下の取鍋に直接出鋼して脱ガスおよ
び脱炭を行う方法において、ロングノズルにガス吹き込
みノズルを設け、前記ノズルからガスを吹き込むことを
特徴とする溶鋼の脱ガス処理方法」にある。

（作用） 以下、この発明の溶鋼の脱ガス処理方法について詳しく
説明する。

第１図は、本発明になる溶鋼の脱ガス処理方法を実施す
る処理装置の概略断面図である０図において、ｌは取鍋
であって、排気口３および酸素源供給口４を備えた蓋２
で覆われており、蓋２の上には炉底部に出鋼口６を有す
る製鋼炉５が密着配置されている。前記出鋼口６にはロ
ングノズル７が設けられ、ロングノズル７の上部にはガ
ス吹き込みノズル８が接続されている。

このように構成された装置により脱ガスを実施するには
、まず、真空装置（図示せず）によって取鍋１内の空気
を排気口３から排除して取鍋１内を減圧する。その後、
製鋼炉５内の溶ｔ！Ｒ９を出鋼口６およびロングノズル
７を介して取鍋１内へ出鋼する。同時にガス吹き込みノ
ズル８からロングノズル７内を流れる溶鋼流にガスを吹
き込む。そうすると溶鋼流のＡ／Ｖが増大され、高効率
で脱ガスが行える。脱炭を実施する場合には、酸素源供
給口４から酸素源をを投入する。

第２図は、直径９０ｍｍのガス吹き込みノズルを使用し
、ロングノズルおよび出鋼口にＡｒガスを吹き込み、Ａ
／Ｖの変化を調べた結果を示す０図中、Ａ線はガスをロ
ングノズルに吹き込んだ場合、Ｂ線は出鋼口に吹き込ん
だ場合である。この図から、ロングノズル、出鋼口のい
ずれにガスを吹き込んでも、Ａ／Ｖには差がないことが
分かる。従って、ロングノズルにガスを吹き込んだ場合
でも、出鋼口に吹き込んだ場合と同様に高効率で脱ガス
を行うことができる。なお、本発明におけるロングノズ
ルへの吹き込み方向は、一方向からでもよいが、３〜４
方向から行うのが好ましい、吹き込み角度はガスが上方
に逃げ易いので、やや下向きにするのがよい。

使用するガスは、種類を問わず、溶鋼の熱で気体になる
液体、例えば水なども使用できる。しかし溶鋼の清浄化
のためなどからＡｒガスが好ましい。脱炭する場合の酸
素供給源としては、酸素ガスは勿論のこと、転炉滓等も
使用できる。またロングノズルの使用は、ノズルから飛
散する溶鋼の取鍋内付着を低減させることができる。

（実施例） 第１表に示す成分の鋼を転炉で溶製し、第１図に示す装
置で脱炭処理を実施すると共に、製鋼炉炉底耐火物の損
耗状況を調査した。

ガスはＡｒガスを使用し、０．０４Ｎｗ＋ｆｆ／溶鋼ト
、をノズル８からロングノズル７に吹き込み、酸素源は
転炉滓を用い、１０　Ｋ　ｇ／溶鋼ト、を酸素供給口４
から投入した。設備諸元は次のとおりであった。

取鍋ｌは直径６ｍｌ＋１高さ４．４ｍ、蓋２の高さ３．
６−、ロングノズルは直径９０＋＊ｍ、外径２４０信−
１長さ２０００＋ｗ。

高アルミナ製、ガス吹き込みノズルは内径１１０１ＩＩ
の鋼管で、取りつけ位置はロングノズルの下端から１．
４＋ｓ上部であった。

以上のような操業条件及び設備諸元を有する装置によっ
て脱炭を行った結果を第１表に示す。

同表における従来法とは、出鋼口にガスを吹き込んだ場
合であり、他の条件は本発明法の場合と全（同じである
。又、αは耐火物の溶損量の単位で、制御ガス注入口が
ない場合の溶損量である。

第１表から、脱炭後の炭素濃度は、本発明法と従来法と
の差はなく、両方法とも高効率で脱炭されていることが
分かる。一方、炉底耐火物の原単位は、従来法の場合は
２．５αであるのに対し、本発明法の場合には１αにな
っており、炉底耐火物の損耗が大幅に改善されているこ
とが分かる。

第　　１　　表 の概略断面図、 第２図は、本発明法および従来法における吹き込みガス
量とＡ／Ｖとの関係を示す図、第３図は、従来の脱ガス
装置の概略断面図、である。

１は取鍋、２は蓋、３は排気口、４は酸素源供給口、５
は製鋼炉、６は出鋼口、７はロングノズル、８はガス吹
き込みノズル、９はン容鋼。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶鋼を製鋼炉からロングノズルを介して減圧雰囲気下の
   取鍋に直接出鋼して脱ガスおよび脱炭を行う方法におい
   て、ロングノズルにガス吹き込みノズルを設け、このノ
   ズルからガスを吹き込むことを特徴とする溶鋼の脱ガス
   処理方法。