JPH03126808A - 鋼の脱硫方法 - 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、鋼の脱硫方法、とくに取鍋精錬による脱硫方
法の改良に関する。 （従来の技術） 特殊鋼の製造において、脱硫工程は、最近ではｒＬＦ法
」として知られる取鍋中の精錬によって行なわれること
が多くなった。　ＬＦ法による脱硫は、アーク炉などで
溶製し脱炭工程を終えた溶鋼を取鍋に受け、アーク加熱
により精錬に必要な溶鋼温度を維持しながら、ＣａＯを
主成分とする精錬用スラグと溶鋼とを接触させて、脱硫
反応を行なわせることからなる。　その際、溶鋼とスラ
グとの接触を促進するため、容器の底から通常はポーラ
スプラグを通してＡｒやＮ２などの不活性ガスを吹き込
み、随伴を行なう。 ところが、この不活性ガス吹き込みによる溶鋼の攪拌は
、容器内の位置によっては攪拌の行きとどかない部分が
どうしても生じるため、比較的時間がかかる。　長時間
の精錬は、アーク加熱のための電力消費と電極の消耗量
を多くし、容器内張り耐火物の損傷を増す。　不活性ガ
スとして高価なＡｒを使用すれば、その費用も嵩む。　
また、吹き込みガスの気泡が溶鋼液面ではじける位置で
は、スラグが排除されて「裸湯」とよばれる溶鋼の露出
がみられ、大気との接触による酸化が起る。 ［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、上記のような取鍋精錬による脱硫に伴
っていた諸問題を解決し、精錬所要時間を短縮して生産
性を高め、諸態単位を向上させた鋼の脱硫方法を提供す
ることにある。 ［課題を解決するための手段］ 本発明の鋼の脱硫方法は、第１図に示すように、精錬容
器（４〉に収容した溶１１！！（１）を、アークにより
加熱しながら、容器の底部から吹き込んだ不活性ガス（
３Ａ）で攪拌し、溶鋼と精錬用スラグ（２〉との接触を
促進させて行なう鋼の脱硫において、アーク電極（５）
の少なくとも１本を中空電極（５Ａ〉とし、この中空電
極を通して不活性ガス（３Ｂ〉を上記スラグ上に吹きつ
け、攪拌を助長しながら行なうことを特徴とする。 第一図中、符号（３）は不活性ガス源を、（６〉はポー
ラスプラグを、それぞれあられす。 不活性ガスをスラグ上に吹きつける位置は、底部から吹
き込まれたガス（３Ａ）の気泡が溶鋼を出るところに対
して容器断面上で対称的な位置が適当であり、２個所以
上吹きつければ、さらに効果的である。

【作　用】

アーク加熱の黒鉛電極として中空のものを使用し、ガス
を吹き出すことは、たとえばＣｒ含有鋼をアーク炉で製
造する場合に、クロム鉱石（酸化クロム）粉末をキャリ
アガスにのせて吹き込む技術にみられるが、取鋼精錬に
よる脱硫工程で試みられたことはなかった。 スラグによる溶鋼の脱硫反応は、界面における物質移動
が律速であることが知られている。　従って、脱硫を速
やかに進行させるためには、溶鋼−スラグの反応界面積
を増大することと、界面を速やかに更新することが肝要
であり、これに溶鋼およびスラグ自体の攪拌均質化を常
に付随させることが効果を高める。 従来の技術により、底部からのガスだけで攪拌していた
場合は、第２図にみるように、気泡の上昇する部分から
離れたところでは、溶鋼もスラグも流動が少ないデッド
ポイントとなり、上記した脱硫進行条件が十分みたされ
ない。 本発明に従って上方からのガスの吹きつけを行なうと、
第２図のように、上昇流と下降流の作用があいまって攪
拌が強く行なわれ、かつ溶鋼液面の位置による高低差が
大きくなる効果もあってデッドポイントは生じない。 スラグに対するガスの吹きつけは、溶鋼液面の低くなっ
たところにスラグが滞留することを許ざないから、溶鋼
−スラグ界面を増大させるとともに、界面の更新を促す
。　裸１（１Ａ＞が生じることはほとんどなくなって酸
化が防止でき、かつ溶鋼と電極とが直接接触する危険を
実質上なくす。 溶鋼と電極との接触は、電極の著しい消耗をひきおこす
だけでなく、低炭素鋼の製造においてはＣ−ピックアッ
プのおそれを伴うことはよく知られている。 スラグ攪拌の強化は、スラグ成分すなわちスラグ原料の
組成にとっても、有利にはたらく。　従来は、スラグの
流動性を高めるために比較的多量のＣａＦ２を添加する
必要があったが、本発明によるときはｃａｒ２量を低減
することができ、これもコストの引き下げに役立つ。 【実施例］ ＪＩＳ−３ＵＪ鋼を、アーク炉および取鍋精錬により製
造した。　電極３本のうちポーラスプラグから最も遠い
位置にある１本を、中空電極とした。 スラグとして、下記の原料を配合したものを使用した。 生石灰（Ｃａｂ）　　　　　６０重量部アルミナ（ＡＩ
！　２　ｏ３　＞　　１０　　＃ホタル石（Ｃａ「２）
　　３０１１ 八ｒガスを、溶鋼チャージトン当り、底部ポーラスプラ
グを通して５０ＯＮ７Ｗ３／ｍｉｎ吹き込み、中空電極
を通して５ＯＮｍ３／ｍｉｎ　、吹き当てた。 溶鋼温度を約１６００℃に維持して、脱硫を１０分間行
なった。　その前後で、Ｓ含有量は０゜０１５０％から
０．００５０％（５０１）Ｉ）ｍ）に低下した。 同じＳ含有量レベルに到達するまでに要する諸態を、従
来の底部からのガス吹き込みだけに頼る操業を１００と
して比較すると、つぎのとおりである。 従来技術　本発明 脱硫所要時間　（分間＞　　　　１００　　５０電力消
費　　　（ｋＷＨ）　　　　　１００　　５０Ａｒガス
原単位（Ｎｍ３＞　　　１００　１５０電極原単位　　
＜Ｋ！Ｊ＞　　　　　１００　　７０耐火物補修のイン
ターバル　　１００　　７０（チャージ回数） ［発明の効果］ 本発明の方法によるときは、取鍋精錬による鋼の脱硫工
程を、従来より短時間で完了することができる。　それ
により、電力消費量および電極消耗量を低減できるばか
りか、耐火物の損傷も緩和され、より多いチャージ回数
を実現できる。　また、スラグに加えるＣａＦ２の量を
へらすことができる。　不活性ガスの消費量は、底から
吹き込むとともに上方から吹き当てるので、時間は短縮
するものの、全体としてはわずかに増加する。 しかし、上記の利益はこれを補って余りある。 本発明は、取鍋精錬による脱硫を行なうことのできるす
べての鋼に対して適用可能であるが、低イオウ含有量（
０，００５％以下〉を要求される高清浄鋼などの製造に
使用したとき、とくに有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の鋼の脱硫方法を説明するための、操
業中のＬＦ（取鍋精錬炉〉の断面図である。 第２図は、従来技術を説明するための、第１図に対応す
る断面図である。 １・・・溶　鋼 ２・・・精錬用スラグ ３．３Ａ、３Ｂ・・・不活性ガス ４・・・精錬容器（取鍋精錬炉〉 ５・・・電　極 ５Ａ・・・中空電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）精錬容器に収容した溶鋼を、アークにより加熱し
   ながら、容器の底部から吹き込んだ不活性ガスで撹拌し
   、溶鋼と精錬用スラグとの接触を促進させて行なう鋼の
   脱硫において、アーク電極の少なくとも１本を中空電極
   とし、この中空電極を通して不活性ガスを上記スラグ上
   に吹きつけ、攪拌を助長しながら行なうことを特徴とす
   る鋼の脱硫方法。
2. （２）精錬用スラグとして、下記の組成の原料を使用し
   て実施する請求項１の脱硫方法。ＣａＯ：４０〜６０％
   （重量） ＳｉＯ＿２：１５〜３０％ Ａｌ＿２Ｏ＿３：５〜１５％ ＣａＦ＿２：５〜１５％