JPH0336210A - 鋼の真空精錬方法および装置 - 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、ステンレス鋼などを精錬する方法および装
置に関し、特に、真空中で鋼を脱炭精錬する方法とその
装置に関する。

（従来の技術） ステンレス鋼などの高クロム鋼の精錬に、電気炉または
転炉で溶製した溶鋼を更に真空中で酸素を用いて脱炭精
錬する、いわゆるＶＯＤ法が広く採用されている。

第１図は、このＶＯＤ法を実施する通常の装置の概略断
面図であり、第２図はその装置を用いる従来の精錬済の
工程を説明する図である。

電気炉や転炉で溶製された溶鋼は、取鍋１に移され（第
２図Ａ）、その取鍋１は真空槽２の中に設置される（第
２図Ｂおよび第１図）その後、蓋３．４をかぶせて真空
槽内を排気し、上方からランス５を挿入して酸素ガスを
吹き込み、脱炭精錬を行う。取鍋１の底部には開閉式の
出鋼口（スライディングゲート）６と攪拌ガス吹き込み
用のポーラスプラグ７がある（第１図）。精錬終了の後
は、取鍋ｌを真空槽２から搬出し、鋳造装置、例えば連
続鋳造装置のタンデイツシュ８の上に持って行き出鋼口
６を開いて、鋳造作業を開始する（第２図Ｃ）。

さて、上記のような従来の精錬方法および装置の問題点
として、下記のような事項が挙げられる。

１）取鍋耐火物の原単位が高い。

別記のように、取鍋１は、真空槽内での精錬時に精錬容
器として使用されると同時に、精錬終了後は鋳造装置ま
で溶鋼を運ぶ搬送容器（鋳造用取鍋）としても使用され
る。精錬時の溶損対策として、取鍋のライニングには通
常マグクロ系塩基性耐火物が用いられるが、この種の耐
火物はスポーリングをおこしやすい。従って、精錬容器
と搬送容器を兼ねる取鍋では、鋳造終了後の冷却によっ
て耐火物のスポーリングが激しく、その張り替えを行う
ために耐火物の原単位が高くなる。更に、連続的に精錬
を行うためには、高価なマグクロレンガを用いた取鍋を
多数用意しておく必要がある。

２）　　１Ｍ中のスロッピング。

精錬中ば脱炭反応で生成するガスの沸騰によって激しい
スロッピングが起きる。そのため、取鍋は収容する溶鋼
に対して充分余裕のある内容積を持つ必要がある。しか
し、従来の装置における精錬後の溶鋼の搬送容器を兼ね
た取鍋では、搬送用クレーンの能力などの制約があって
、その大きさが制限される。いきおい、−回に処理する
１ｌｔｌｌの量を減らしてフリーボード（溶鋼面から容
器上端までの距離）を大きくしてスロッピングに対処し
なければならず、処理の効率が低い。

３）　ポーラスプラグのｔ員傷。

前記のように取鍋１には、攪拌用ガス吹き込みのための
ポーラスプラグ７が取り付けられている。

ポーラスプラグを用いるのは、精錬終了後の搬送、鋳造
の際に溶鋼が漏れないようにするためであるが、このポ
ーラスプラグ（ポーラスレンガ）は溶損に弱く、はぼ−
回の精錬ごとに取り替えを余儀なくされ、１〉と同様に
耐火物原単位の増加と精錬効率の低下を招く。

これらに加えて、精錬用取鍋の温度が一回の操業ごとに
下がるため、精錬のためにこの取鍋に装入する溶鋼の温
度低下が大きいという問題もある。

（発明が解決しようとする課Ｂ） 本発明の課題は、従来の精錬済における前述の問題点を
解決し、耐火物原単位が低く、作業効率の高い精錬済を
提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の要旨は、下記の精錬方法および精錬装置にある
。

■　真空槽内に固定的に設置された精錬用取鍋で溶鋼の
精錬を行い、精錬終了後の溶鋼を上記真空槽内の精錬用
取鍋の下方に置いた鋳造用取鍋に移して真空槽外に搬出
することを特徴とする鋼の精錬方法。

■　上部から精錬ガス吹込用ランスを装入できる真空槽
と、その真空槽内に設置され、底部に開閉式の出鋼口と
ガス吹込用羽口とを備えた精錬用取鍋と、真空槽内の上
記精錬用取鍋の下方に置かれて精錬済みの溶鋼を受け、
溶鋼を真空槽外に、搬出する鋳造用取鍋とを備えた鋼の
真空精錬装置。

第３図は本発明の装置の一例の縦断面図であり、第４図
はその装置を使用して本発明の精錬方法を実施する場合
の工程説明図である。

先ず、第３図Ｂによって本発明の詳細な説明するゆ本発
明の装置は、大きくは精錬用取鍋１−１　と、鋳造用取
鍋１−２と、真空槽１とからなる。

真空槽又は、第１図に示した従来の真空槽２と実質的に
同じ構造の上部構造２−１と台車方式などで移動可能な
下部構造２−２とからなる。精錬用取鍋１−１の基本構
造も第１図に示した取鍋１と変わらない。ただしこの取
鍋１−１は、精錬用としてのみ使用されるので、真空槽
の上部構造２−１内に固定的に設置されている。そして
、その底部には開閉式の出鋼口６と、ガス吹き込み用の
ノズル９がある。取鍋１−１が固定式であるから、この
ノズルは単管または多重管のノズルでよい。即ち、ポー
ラスプラグを使用する必要はない。

真空槽１は、上記の精錬用取鍋を収容してその中の溶鋼
にランス５から酸素を吹き込んで精錬するという機能の
点では、第１図のものと相違はない。即ち、排気ダクト
と蓋３．４を備え、蓋を通してランス５が挿入できるよ
うになっている。従来の真空槽と異なるのは、下部構造
２−２である。

これは、第３図Ａ、Ｃに示すように、上部構造２−１と
ほぼ同一の径と、取鍋１−２を収容できる大きさを持ち
、上部構造２−２から切り離して移動できるようになっ
ている。なお、上部構造の下方には、開閉式のシャッタ
ー１０を設けてもよい。

次に、第４図によって本発明の精錬方法の工程を説明す
る。

電気炉または転炉で溶製された綱は、まず取鍋１１に移
されてこの取鍋１１から精錬用取鍋１−１に注入される
（第４図ＡおよびＢ）。蓋３．４を閉して排気し、所定
の真空度に達したらランス５から酸素を、底吹きノズル
９からアルゴンガスなどの攪拌用ガスを、それぞれ吹き
込んで精錬を行う（第４図Ｃ）。この精錬工程は従来の
それと同じである。

精錬が終了したら、第３図Ａに示すように予め用意した
真空槽の下部構造２−２とその中に置いた鋳造用取鍋１
−２を上部構造２−１の下方に持ってきて連結し、シャ
ッター１０を開く（第４図Ｄ）。この状態で、望ましく
は溶鋼が窒素を吸収するのを防ぐため再度排気して真空
度を調整するか、または不活性ガス雰囲気にして、精錬
用取！Ｉ１％１−１の出鋼口６を開いて溶鋼を鋳造用取
鍋１−２に注入する。

注入が終わったらシャッター１０を閉じ、下部構造２−
１を上部構造から切り離しく第３図Ｃ）、鋳造用取鍋１
−２をクレーンで吊り上げて下部構造２−２から出して
鋳造装置へ搬送する（第４図Ｅ）。

なお、真空槽の上部構造のシャッター１０は必ずしも必
須ではない。精錬の前に下部構造２−２を連結し、全体
を排気して精錬を行えば複雑なシャッター機構は不必要
である。ただし、この場合は上部構造２−１　と下部構
造２−２との接合部は充分な気密性を保てる構造にする
ことが大切である。精錬と出鋼の終了後は、下部構造２
−２を切り離して、上部構造の中が大気雰囲気になって
も差し支えはない。

（発明の効果） 本発明では、精錬用の取鍋と鋳造用（溶鋼搬送用）取鍋
とを、それぞれ独立のものにしている。

このようにすることの効果は下記のとおりである。

（ａ）　　耐火物の原単位が下がる。

本発明方法によれば、それぞれの取鍋の使用条件に合っ
た耐火物を使用することができる。一般に耐火物の耐溶
損性と耐スポーリング性は相反するものである。従来の
ように一つの取鍋で精錬用と鋳造用を兼ねる場合には、
精錬を主体に考えたマグクロ系耐火物を使用するのであ
るが、これはスポーリングには極めて弱い。本発明によ
れば、精錬用取鍋には耐溶損性に優れたマグクロ系耐火
物を使用しても、加熱−冷却の繰り返しによるスポーリ
ングの心配がなくなり、耐火物の寿命が大幅に延長され
る。一方、鋳造用取鍋には耐スポーリング性に優れた耐
火物、例えばジルコン系、アルξす系の耐火物をライニ
ングすることができ、これらはマグクロ系耐火物に較べ
て格段に安い。

従って、鋳造用取鍋を別途準備しても、トータルコスト
は従来法に較べて大きく低下する。

（ｂ）　　ポーラスプラグが不必要になる。

精錬用取鍋の炉底に設ける攪拌ガス導入孔を、ポーラス
プラグに代えて管状のノズルにできる。

これは、精錬用取鍋と鋳造用取鍋を別のものにして、前
者を真空槽内に固定しておくごとによって可能になるの
である。従来の装置におけるポーラズブラグの損傷、目
詰まりなどの支障がなくなり、その取り替えの工数も減
って作業の効率は大幅に向上する。

（Ｃ）　　スロッピング対策が容易になる。

精錬用取鍋が鋳造用取締を兼ねている場合は、前述のよ
うに取鍋をむやみに大きくすることばできない。しかし
、本発明によれば、精錬用取鍋はクレーンなどで運ぶ必
要がないから、その大きさく深さ）を充分にとって、フ
リーボードを確保し、スロッピングに備えることができ
る。言い換えれば、多量のｆ＠鋼を一度に精錬すること
ができるようになり、効率が上がる。

（ｄ）　　Ｒ鋼温度の低下が小さい。

従来の方法では、精錬用取鍋が鋳造まで使用され、しか
も鋳造終了後にはポーラスプラグを交換することが多い
ため、取鍋の温度は大きく下がってしまう。そのため、
次にチャージする）容鋼は、取鍋の抜熱を考慮して高目
の温度にしておかなければならない。これに対して、本
発明方法では、−回の精錬、出鋼から次のチャージまで
の精練用取鍋の温度低下が小さいから、溶湯の取鍋中で
の温度低下も少なく、電気炉や転炉からの出湯温度は低
くすることができる。これは、電気炉や転炉の耐火物の
損耗低減にも寄与し、実益が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の真空精錬装置の概略縦断面図である。 第２図は、従来の真空精錬済の工程の説明図である。 第３図は、本発明の真空精錬装置の一例を示す縦断面図
である。 第４図は、本発明の真空精錬方法の工程を説明する図で
ある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空槽内に固定的に設置された精錬用取鍋で溶鋼
   の精錬を行い、精錬終了後の溶鋼を上記真空槽内の精錬
   用取鍋の下方に置いた鋳造用取鍋に移して真空槽外に搬
   出することを特徴とする鋼の精錬方法。
2. （２）上部から精錬ガス吹込用ランスを装入できる真空
   槽と、その真空槽内に設置され、底部に開閉式の出鋼口
   とガス吹込用羽口とを備えた精錬用取鍋と、真空槽内の
   上記精錬用取鍋の下方に置かれて精錬済みの溶鋼を受け
   、溶鋼を真空槽外に搬出する鋳造用取鍋とを備えた鋼の
   真空精錬装置。