JPH0348247B2 - - Google Patents
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- JPH0348247B2 JPH0348247B2 JP5686086A JP5686086A JPH0348247B2 JP H0348247 B2 JPH0348247 B2 JP H0348247B2 JP 5686086 A JP5686086 A JP 5686086A JP 5686086 A JP5686086 A JP 5686086A JP H0348247 B2 JPH0348247 B2 JP H0348247B2
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Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
＜産業上の利用分野＞
本発明は精錬炉から取鍋内に出鋼された溶鋼の
効果的昇熱法に関する。 ＜従来技術＞ 近年、連続鋳造の普及、高速化に伴ない、精錬
部から連続鋳造設備への溶鋼供給についての時間
的な制約は極めて厳しいものになつており、製鋼
時間の短縮等余裕のない操業形態とならざるを得
ない。 製鋼時間を短縮する方法としては、この製鋼炉
での精錬終了時の分析結果の確認を行なわず、精
錬末期に採取した試料の分析結果より判断する方
法がとられているが、この場合あくまでも予測に
よる成分末確認出鋼となるためこの後、取鍋精錬
設備により合金鉄を添加して溶鋼の規格成分に調
整する方法がとられている。 しかしながら該取鍋精錬の処理時間や添加すべ
き合金鉄の量によつては溶鋼の温度が下がり連続
鋳造で要求する温度を満足しない場合が発生す
る。 又連続鋳造設備の事故の場合にも事故復旧まで
溶鋼を取鍋内で待機する場合には溶鋼の温度が下
がり連続鋳造で処理出来ない。 この場合、従来では精錬部に返送して再吹錬す
る方法がとられているが精錬部の耐火物溶損、添
加有価元素の酸化ロスが大きく又、時間的にも後
工程である連続鋳造の生産休止を招く等、経済的
な損失が極めて大きい。従つて、従来より例えば
特開昭53−149826号公報、あるいは特開昭59−
133314号公報に示すように、取鍋内溶鋼の上層面
に浸漬管を浸漬するとともに、該取鍋底部から不
活性ガス吹込みにより溶鋼を撹拌しつつ、Al、
Si等の可燃物を添加して吹酸することにより昇熱
する方法が採用されている。 これら従来の方法は耐火物の節減や有価元素の
酸化損失、及び歩留低下等を抑制できることから
かなりの効果を上げている。しかしながら昇熱速
度が小さく、短時間での昇温及び温度差の大きい
昇熱を行なうことができない。また、この大きい
温度差の昇熱を行なうには多量の発熱剤の消費と
取鍋、あるいは浸漬管等の耐火物の損耗を招くと
ともに、溶鋼中の有価元素の損失も大きくなるこ
とから２〜４℃／分程度が限界となり迅速な昇熱
処理を必要とする場合は適用困難であつた。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明は、前述した如き従来法では取鍋内溶鋼
の昇熱に際して昇熱コストが高価で昇熱速度が小
さいために昇熱に長時間を要し、又昇熱精錬の適
用が極めて限定される等の欠点を解決した極めて
高熱効率、高速昇熱を可能にする簡便な取鍋溶鋼
昇熱方法を提供することにある。 ＜問題点を解決するための手段＞ 以下本発明による吹酸昇熱法について述べる。 まず、本発明者等は、浸漬管内の如き限定区域
内であつて、しかも可燃源の添加によつて昇熱す
る際には、単なるランスによる酸素ガスの上方吹
付け、あるいは吹付け強さであるＬ／Loを変化
しても高速昇熱は不可能であること、また、浸漬
管内の浴面下にランスを浸漬して吹酸しても吹酸
によるスロツピングと溶鋼の酸化を招き品質の阻
害、及びランス、あるいは浸漬管の損耗が急増す
ることを知見し得た。 さらに、これ等の知見をもとに、限定域内の吹
酸昇熱を検討した結果、添加される可燃源であ
るAl、あるいはAl合金、アルミドロス、Si等の
燃焼熱の溶鋼への有効な伝達、前記の可燃源の
存在による溶鋼、及び含有する有価元素の酸化防
止、溶鋼中介在物の生成の十分な抑制等を同時
に満足して経済性の良い高速昇熱を安定して行な
うには、取鍋底部からの不活性ガスと上吹ランス
より吹付ける酸素若しくは酸素を含む吹酸ガスに
よる溶鋼のホーミング領域内に、該上吹ランス先
端を位置せしめる必要があることを見い出した。 即ち、浸漬管先端を取鍋溶鋼内に浸漬した状態
で取鍋底部から不活性ガスを吹込むと浸漬管内溶
鋼の盛上り高さは該不活性ガス量により決定され
第２図に示す80・Eg0.7／（ｄ・ρe 0.5）（mm）＝Ｋで
表わされる。 ここでEg：不活性ガスが溶鋼内を浮上するエ
ネルギー（watt） Eg＝28.5・Ｆ・Ｔ・log（１＋Ｈ／1.48） Ｆ：取鍋底部よりの不活性ガス量（Ｎm3／min） Ｔ：〓 Ｈ：取鍋底部ガス吐出部の溶鋼深さ（ｍ） ｄ：浸漬管内径（ｍ） ρe：溶鋼密度 である。 次いで上吹ランスから、例えば15Nm3／分〜
110Nm3／分の吹酸をした場合の浸漬管内溶鋼の
盛上り高さは取鍋底部からの不活性ガスによる盛
上り高さより、更に第３図に示すように 〔10・Fo2／d2＋200〕（mm）で表わされる。 ここでFo2は上吹吹酸速度であり、第３図は15
〜110Nm3／分を示したが吹酸による盛上り高さ
は吹酸速度Fo2と浸漬管内径(d)ｍがこれ以外の範
囲でも同様の傾向を示す。 この盛上がつた溶鋼の性状は取鍋底部からの不
活性ガスによるものはあまりフオーミングをして
いない。一方上吹吹酸による盛上がり溶鋼は極め
てフオーミングした溶鋼となつている。これは上
吹吹酸によつて溶鋼中の〔Ｃ〕が酸化されCOガ
スあるいはCO2ガスが発生し溶鋼をフオーミング
させることに加え、これに底吹ガスの作用が相加
されたものである。 この状態における溶鋼表面は溶鋼を覆つて形成
されたフオーミングスラグとこれを一部差込んだ
フオーミング溶鋼層を形成している。 而して、本発明は上吹吹酸によりもり上がる極
めて高いフオーミング性の溶鋼の中で吹酸するこ
とで高熱効率、高速昇熱を実現し得た。即ち、該
フオーミング溶鋼の下部である取鍋底部からの不
活性ガスによるもり上がり溶鋼下面では上吹ラン
ス先端は直ちに着火溶損してしまい、継続して吹
込まれる酸素により上吹ランスは溶損や急進する
とともに浴内酸化も進行する。又、該フオーミン
グ溶鋼の上部、即ち溶鋼上面より吹酸すると吹酸
により発生する高温点火が露出することになり、
熱放散が極めて大きくなり熱効率は低下する。又
浸漬管や上吹ランスを著しく溶損させる等好まし
くない。 この理由から上吹ランス先端と浸漬管内の溶鋼
静止面（ガス吹込みの全くない浴面）との距離Ｌ
をＫ＜Ｌ＜〔Ｋ＋（10・Fo2／d2＋200）〕とすること により極めて高いフオーミング溶鋼の内部に高温
火点を形成させ該高温火点域から取鍋溶鋼全体に
熱伝播させることにより高熱効率、高速昇熱を可
能にできた。 ＜実施例＞ 以下に本発明による昇熱方法の一実施例につい
て述べる。 第１図は本発明の取鍋溶鋼昇熱法の一実施例の
断面図を示す。 図において取鍋１内の溶鋼２の上面にキヤツプ
型浸漬管３（以下単に浸漬管と称する）を設置
し、浸漬管３の上方には昇熱材投入管４が浸漬管
３の上下昇降に追随する構造体で接続されてい
る。又浸漬管３とは独立して昇降する上吹酸素ラ
ンス５が設置されている。 取鍋溶鋼２を撹拌する目的のため取鍋１の底部
にポーラスプラグ６が埋設されている。 上述の如く構成された装置を用いて実際の昇熱
作業方法を述べる。 まず、取鍋溶鋼２の重量は350Tonであり、溶鋼
深さは3.6ｍ、浸漬管３の内径は1.6ｍとした。次
に前述の如きフオーミンング溶鋼の中に浸漬する
位置、即ち、浸漬管の内径1.6ｍ、上吹吹酸速度
66.7Nm3／分、ポーラスプラグからのAr底吹量
200N／分の場合、第２図よりポーラスプラグ
からのAr吹込ガスにより溶鋼は約260mmまで盛り
あがり、第３図より約480mm盛り上がることとな
り、結果として上吹ランス先端位置を静止浴面か
ら400mmとして吹酸した。 昇熱用Alを吹酸中連続的に酸素で十分燃焼す
る量投入することにより昇熱速度10℃／分を得
た。 この操業条件でのAlの熱効率は92％と高効率
であり、上吹ランスの溶損量は17〜22mm／５分間
と極めて小さい。又、浸漬管内溶鋼上面に高温火
点がないため浸漬管の熱負荷も少なく溶損は極め
て小さく、溶鋼の清浄度も極めて良好であつた。 上吹ランス先端を本発明の位置とそれ以外の位
置で溶鋼昇熱を行つたテスト結果を表−１に示
す。 上吹ランス先端の位置を本発明の範囲より上部
で吹酸昇熱した場合は、昇熱速度が著しく低下し
ており、かつ浸漬管の内張耐火物の溶損が激し
く、寿命が短かくなつている。 又上吹ランス先端の位置が本発明の範囲以下で
は、上吹ランスの激しい震動と溶損が激しく、上
吹ランス寿命は極めて短かく実際操業は不可能で
あつた。
効果的昇熱法に関する。 ＜従来技術＞ 近年、連続鋳造の普及、高速化に伴ない、精錬
部から連続鋳造設備への溶鋼供給についての時間
的な制約は極めて厳しいものになつており、製鋼
時間の短縮等余裕のない操業形態とならざるを得
ない。 製鋼時間を短縮する方法としては、この製鋼炉
での精錬終了時の分析結果の確認を行なわず、精
錬末期に採取した試料の分析結果より判断する方
法がとられているが、この場合あくまでも予測に
よる成分末確認出鋼となるためこの後、取鍋精錬
設備により合金鉄を添加して溶鋼の規格成分に調
整する方法がとられている。 しかしながら該取鍋精錬の処理時間や添加すべ
き合金鉄の量によつては溶鋼の温度が下がり連続
鋳造で要求する温度を満足しない場合が発生す
る。 又連続鋳造設備の事故の場合にも事故復旧まで
溶鋼を取鍋内で待機する場合には溶鋼の温度が下
がり連続鋳造で処理出来ない。 この場合、従来では精錬部に返送して再吹錬す
る方法がとられているが精錬部の耐火物溶損、添
加有価元素の酸化ロスが大きく又、時間的にも後
工程である連続鋳造の生産休止を招く等、経済的
な損失が極めて大きい。従つて、従来より例えば
特開昭53−149826号公報、あるいは特開昭59−
133314号公報に示すように、取鍋内溶鋼の上層面
に浸漬管を浸漬するとともに、該取鍋底部から不
活性ガス吹込みにより溶鋼を撹拌しつつ、Al、
Si等の可燃物を添加して吹酸することにより昇熱
する方法が採用されている。 これら従来の方法は耐火物の節減や有価元素の
酸化損失、及び歩留低下等を抑制できることから
かなりの効果を上げている。しかしながら昇熱速
度が小さく、短時間での昇温及び温度差の大きい
昇熱を行なうことができない。また、この大きい
温度差の昇熱を行なうには多量の発熱剤の消費と
取鍋、あるいは浸漬管等の耐火物の損耗を招くと
ともに、溶鋼中の有価元素の損失も大きくなるこ
とから２〜４℃／分程度が限界となり迅速な昇熱
処理を必要とする場合は適用困難であつた。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明は、前述した如き従来法では取鍋内溶鋼
の昇熱に際して昇熱コストが高価で昇熱速度が小
さいために昇熱に長時間を要し、又昇熱精錬の適
用が極めて限定される等の欠点を解決した極めて
高熱効率、高速昇熱を可能にする簡便な取鍋溶鋼
昇熱方法を提供することにある。 ＜問題点を解決するための手段＞ 以下本発明による吹酸昇熱法について述べる。 まず、本発明者等は、浸漬管内の如き限定区域
内であつて、しかも可燃源の添加によつて昇熱す
る際には、単なるランスによる酸素ガスの上方吹
付け、あるいは吹付け強さであるＬ／Loを変化
しても高速昇熱は不可能であること、また、浸漬
管内の浴面下にランスを浸漬して吹酸しても吹酸
によるスロツピングと溶鋼の酸化を招き品質の阻
害、及びランス、あるいは浸漬管の損耗が急増す
ることを知見し得た。 さらに、これ等の知見をもとに、限定域内の吹
酸昇熱を検討した結果、添加される可燃源であ
るAl、あるいはAl合金、アルミドロス、Si等の
燃焼熱の溶鋼への有効な伝達、前記の可燃源の
存在による溶鋼、及び含有する有価元素の酸化防
止、溶鋼中介在物の生成の十分な抑制等を同時
に満足して経済性の良い高速昇熱を安定して行な
うには、取鍋底部からの不活性ガスと上吹ランス
より吹付ける酸素若しくは酸素を含む吹酸ガスに
よる溶鋼のホーミング領域内に、該上吹ランス先
端を位置せしめる必要があることを見い出した。 即ち、浸漬管先端を取鍋溶鋼内に浸漬した状態
で取鍋底部から不活性ガスを吹込むと浸漬管内溶
鋼の盛上り高さは該不活性ガス量により決定され
第２図に示す80・Eg0.7／（ｄ・ρe 0.5）（mm）＝Ｋで
表わされる。 ここでEg：不活性ガスが溶鋼内を浮上するエ
ネルギー（watt） Eg＝28.5・Ｆ・Ｔ・log（１＋Ｈ／1.48） Ｆ：取鍋底部よりの不活性ガス量（Ｎm3／min） Ｔ：〓 Ｈ：取鍋底部ガス吐出部の溶鋼深さ（ｍ） ｄ：浸漬管内径（ｍ） ρe：溶鋼密度 である。 次いで上吹ランスから、例えば15Nm3／分〜
110Nm3／分の吹酸をした場合の浸漬管内溶鋼の
盛上り高さは取鍋底部からの不活性ガスによる盛
上り高さより、更に第３図に示すように 〔10・Fo2／d2＋200〕（mm）で表わされる。 ここでFo2は上吹吹酸速度であり、第３図は15
〜110Nm3／分を示したが吹酸による盛上り高さ
は吹酸速度Fo2と浸漬管内径(d)ｍがこれ以外の範
囲でも同様の傾向を示す。 この盛上がつた溶鋼の性状は取鍋底部からの不
活性ガスによるものはあまりフオーミングをして
いない。一方上吹吹酸による盛上がり溶鋼は極め
てフオーミングした溶鋼となつている。これは上
吹吹酸によつて溶鋼中の〔Ｃ〕が酸化されCOガ
スあるいはCO2ガスが発生し溶鋼をフオーミング
させることに加え、これに底吹ガスの作用が相加
されたものである。 この状態における溶鋼表面は溶鋼を覆つて形成
されたフオーミングスラグとこれを一部差込んだ
フオーミング溶鋼層を形成している。 而して、本発明は上吹吹酸によりもり上がる極
めて高いフオーミング性の溶鋼の中で吹酸するこ
とで高熱効率、高速昇熱を実現し得た。即ち、該
フオーミング溶鋼の下部である取鍋底部からの不
活性ガスによるもり上がり溶鋼下面では上吹ラン
ス先端は直ちに着火溶損してしまい、継続して吹
込まれる酸素により上吹ランスは溶損や急進する
とともに浴内酸化も進行する。又、該フオーミン
グ溶鋼の上部、即ち溶鋼上面より吹酸すると吹酸
により発生する高温点火が露出することになり、
熱放散が極めて大きくなり熱効率は低下する。又
浸漬管や上吹ランスを著しく溶損させる等好まし
くない。 この理由から上吹ランス先端と浸漬管内の溶鋼
静止面（ガス吹込みの全くない浴面）との距離Ｌ
をＫ＜Ｌ＜〔Ｋ＋（10・Fo2／d2＋200）〕とすること により極めて高いフオーミング溶鋼の内部に高温
火点を形成させ該高温火点域から取鍋溶鋼全体に
熱伝播させることにより高熱効率、高速昇熱を可
能にできた。 ＜実施例＞ 以下に本発明による昇熱方法の一実施例につい
て述べる。 第１図は本発明の取鍋溶鋼昇熱法の一実施例の
断面図を示す。 図において取鍋１内の溶鋼２の上面にキヤツプ
型浸漬管３（以下単に浸漬管と称する）を設置
し、浸漬管３の上方には昇熱材投入管４が浸漬管
３の上下昇降に追随する構造体で接続されてい
る。又浸漬管３とは独立して昇降する上吹酸素ラ
ンス５が設置されている。 取鍋溶鋼２を撹拌する目的のため取鍋１の底部
にポーラスプラグ６が埋設されている。 上述の如く構成された装置を用いて実際の昇熱
作業方法を述べる。 まず、取鍋溶鋼２の重量は350Tonであり、溶鋼
深さは3.6ｍ、浸漬管３の内径は1.6ｍとした。次
に前述の如きフオーミンング溶鋼の中に浸漬する
位置、即ち、浸漬管の内径1.6ｍ、上吹吹酸速度
66.7Nm3／分、ポーラスプラグからのAr底吹量
200N／分の場合、第２図よりポーラスプラグ
からのAr吹込ガスにより溶鋼は約260mmまで盛り
あがり、第３図より約480mm盛り上がることとな
り、結果として上吹ランス先端位置を静止浴面か
ら400mmとして吹酸した。 昇熱用Alを吹酸中連続的に酸素で十分燃焼す
る量投入することにより昇熱速度10℃／分を得
た。 この操業条件でのAlの熱効率は92％と高効率
であり、上吹ランスの溶損量は17〜22mm／５分間
と極めて小さい。又、浸漬管内溶鋼上面に高温火
点がないため浸漬管の熱負荷も少なく溶損は極め
て小さく、溶鋼の清浄度も極めて良好であつた。 上吹ランス先端を本発明の位置とそれ以外の位
置で溶鋼昇熱を行つたテスト結果を表−１に示
す。 上吹ランス先端の位置を本発明の範囲より上部
で吹酸昇熱した場合は、昇熱速度が著しく低下し
ており、かつ浸漬管の内張耐火物の溶損が激し
く、寿命が短かくなつている。 又上吹ランス先端の位置が本発明の範囲以下で
は、上吹ランスの激しい震動と溶損が激しく、上
吹ランス寿命は極めて短かく実際操業は不可能で
あつた。
【表】
【表】
＜発明の効果＞
以上述べた如く、本発明によれば高熱効率で高
速昇熱、即ち、92％の熱効率、10℃／分の昇熱速
度を達成することができると共に、上吹ランス、
浸漬管の溶損も極めて僅かな優れた溶鋼取鍋昇熱
法を提供しうるので産業上稷益することが極めて
大である。
速昇熱、即ち、92％の熱効率、10℃／分の昇熱速
度を達成することができると共に、上吹ランス、
浸漬管の溶損も極めて僅かな優れた溶鋼取鍋昇熱
法を提供しうるので産業上稷益することが極めて
大である。
第１図は本発明による取鍋昇熱法の一実施例の
断面図、第２図は取鍋底部に設置されたポーラス
プラグから吹込まれたArガス流量と浸漬管内の
溶鋼盛り上がり高さとの関係を示す図、第３図は
上吹ランスから吹付けられた酸素ガスと浸漬管内
のフオーミング溶鋼盛り上がり高さの関係を示す
図である。 符号の説明、１……取鍋、２……溶鋼、３……
浸漬管、４……昇熱材投入管、５……上吹ラン
ス、６……ポーラスプラグ。
断面図、第２図は取鍋底部に設置されたポーラス
プラグから吹込まれたArガス流量と浸漬管内の
溶鋼盛り上がり高さとの関係を示す図、第３図は
上吹ランスから吹付けられた酸素ガスと浸漬管内
のフオーミング溶鋼盛り上がり高さの関係を示す
図である。 符号の説明、１……取鍋、２……溶鋼、３……
浸漬管、４……昇熱材投入管、５……上吹ラン
ス、６……ポーラスプラグ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 取鍋内溶鋼に底部から不活性ガスを吹き込み
つつ、溶鋼内に浸漬管を浸漬せしめて、該浸漬管
内に上吹きランスを介して吹酸により昇熱する方
法において、上吹きランス先端と浸漬管内の溶鋼
静止面との距離Ｌが Ｋ＜Ｌ＜〔Ｋ＋（10・Fo2／d2＋200）〕 であることを特徴とする取鍋内溶鋼の吹酸昇熱
法。 但し、 Ｋ：80×Eg0.7／（ｄ・ρe0.5） Eg：撹拌エネルギー（watt） Eg＝28.5・Ｆ・Ｔ・log（１＋Ｈ／1.48） Ｆ：取鍋の底部よりの不活性ガス量（Ｎm3／分） Ｔ：〓 Ｈ：取鍋底部の不活性ガス吹出部の溶鋼深さ
（ｍ） ｄ：浸漬管内径（ｍ） ρe：溶鋼密度（Kg／m3） Fo2：上吹吹酸量（Ｎm3／分）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5686086A JPS62214122A (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | 取鍋内溶鋼の吹酸昇熱法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5686086A JPS62214122A (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | 取鍋内溶鋼の吹酸昇熱法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62214122A JPS62214122A (ja) | 1987-09-19 |
| JPH0348247B2 true JPH0348247B2 (ja) | 1991-07-23 |
Family
ID=13039166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5686086A Granted JPS62214122A (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | 取鍋内溶鋼の吹酸昇熱法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62214122A (ja) |
-
1986
- 1986-03-17 JP JP5686086A patent/JPS62214122A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62214122A (ja) | 1987-09-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |