JPH0372684B2 - - Google Patents

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JPH0372684B2
JPH0372684B2 JP10918288A JP10918288A JPH0372684B2 JP H0372684 B2 JPH0372684 B2 JP H0372684B2 JP 10918288 A JP10918288 A JP 10918288A JP 10918288 A JP10918288 A JP 10918288A JP H0372684 B2 JPH0372684 B2 JP H0372684B2
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Masahisa Tate
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JFE Engineering Corp
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Nippon Kokan Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] 本発明は、酸素上吹転炉による鋼特に高炭素鋼
の精錬方法の改良に関するものである。 [従来の技術] 従来行われていた純酸素上吹転炉による転炉製
鋼法では、酸素をランスノズルにより、炉の上部
から溶鋼面へ吹付けることにより脱炭、脱燐、脱
硫等を行い、鋼を精錬していた。 しかるに、このような場合、数mの深さを有す
る溶鋼に上部より酸素を吹付けるので、反応は酸
素が溶鋼面に接する火点でのみ行われ、溶鋼の移
動はこの際発生するCOによる自然撹拌及び温度
差による対流にのみ依存していた。そのため撹拌
が不十分で次のような問題があつた。 (1) 一部の溶鋼のみ酸化し、過酸化状態となり、
鉄、マンガン等の有用な金属が酸化され歩留り
が低下する。 (2) 溶鋼中の酸素が増加し、このため多量の脱酸
剤を要し、又その際発生する脱酸生成物によつ
て鋼が汚染される。 (3) 溶鋼の温度が不均一となり、その温度管理が
困難となる。 そこで、これらの問題を解決するために転炉の
炉底部より酸素を吹込む酸素底吹転炉法(Q−
BOP法、OBP法)が開発された。 この底吹転炉法は、第1図に示す如き撹拌用二
重管プラグ11を炉底に15〜30個設置し、その内
管12から精錬用酸素を2.5〜5.0Nm3/min.T.鋼
(内管径20〜35mmφ)吹込み精錬するものである。 この場合、溶鋼に直接酸素を吹込むので羽口先
端が反応熱のため高温となるので、その外管13
からプロパンC3H8等の炭化水素を導入しその顕
熱及び分解吸熱反応(C3H8で79Kcal/mol)で
羽口を冷却保護するものである。なお、図中14
は炉底のセツト煉瓦である。 [発明が解決しようとする課題] 以上の底吹転炉法は、炉底部より酸素を吹込む
ため撹拌は充分行われるので、前述の上吹転炉製
鋼法の欠点は、ほぼ解消されたが、また新たな次
の如き問題が生ずるに至つた。 (1) この底吹転炉法では、炉底部の羽口から精錬
に要する多量の酸素を供給するため、二重管羽
口11の内管12の径が20〜35mmφと大きくな
るので、第3図に示す如く地金の侵入によるノ
ズル詰まりを避けるためには、溶鋼の静圧より
かなり大きな圧力をノズル先端に与えねばなら
ない。 即ち、第3図に示すV1以上の流量を常時流
さなければならない。従つて撹拌を要しない場
合、更には撹拌が望ましくない場合も撹拌ガス
を止めることが出来ず、撹拌ガスの無駄な消費
を招くのみならず、撹拌が望ましくない場合特
にスラグの酸化ポテンシヤルを上げて脱燐を促
進する場合に不利となる。 (2) 又、羽口先端の保護のために外管13から流
す炭化水素が分解し生成した水素の一部が、溶
鋼中に残留し鋼材になつた場合、水素を3〜
6ppmを含有することとなり、品質を劣化させ
る。 (3) 高価な炭化水素を多量に使用しなければなら
ない。 (4) 複雑な構造の二重管羽口を炉底に10〜20個設
置するので取扱いが困難である。 本発明は、以上の従来の底吹転炉法の問題点を
解消する高炭素鋼を精錬するための転炉製鋼法を
提供することを目的とする。 [課題を解決するための手段] 本発明者は、前述の如き従来法における諸問題
を解決するため種々研究を重ねた結果、本発明を
完成したものである。 即ち、本発明は、酸素を上吹きするとともに、
溶湯面下部のマルテイプルホールプラグより撹拌
ガスを吹込んで高炭素鋼を精錬する方法におい
て、 前記マルテイプルホールプラグよりガスを吹込
むに当たり、 (a) 溶鋼の出鋼後より溶銑装入開始迄、N2ガス
を0.01〜0.03Nm3/min.T.鋼吹込み、 (b) 次いで溶銑装入時のN2ガス流量を0.03〜
0.05Nm3/min.T.鋼迄上げ、 (c) 吹錬開始とともにN2ガスをArガスに切替
え、該Arガス0.01〜0.1Nm3/min.T.鋼を溶鋼
中に吹込む、 (a)〜(c)のガス吹込み工程からなることを特徴と
する転炉製鋼法である。 [作用] 次に、本発明の構成について説明する。 本発明は、その基本としては、2〜3mのヘツ
ドを持つ1200〜1700℃の溶銑又は溶鋼に炉底から
ガスを吹込む場合、単位ガス吹込孔径が3mm以下
であれば、界面張力が作用して溶鋼+スラグの静
圧に等しいガス圧を吹込孔先端に与えておけば、
バランスが取れてガスの吹込みは殆ど行われず、
又地金の差込みによる孔詰まりが生じないことを
見出した点にある。 更には、ガス吹込孔径が3mm以下孔径では、多
量の吹込口が必要となるので、この細孔を多数
(30〜100個)有する一体成形のプラグ(マルテイ
プルホールプラグ、以下MHPと称する)を開発
した点に第2の特徴がある。 このMHPの一例を第2図に示す。 図において、1は一体成形された耐火物であ
り、25個の1.3mmφステンレス製チユーブを埋込
んで貫通孔2が形成されている。3は金属製カバ
ーであり、底部にガスわ均等分布させるための圧
力箱4が設けられている。5はその上部金属板、
6は下部金属板、8は外巻スリーブ、9は炉底部
のセツト煉瓦、10は炉外皮である。 更にこのMHPは第4図に一例として示す如
く、トラニオン軸に沿つて4個直列に配置した製
鋼用撹拌容器を使用し溶鋼を精錬するものであ
り、この際炉底部から吹込む撹拌用ガスとして
Ar、N2等の不活性ガスを適宜切替えて用いるも
のである。 本発明におけるマルテイプルホールプラグから
のN2及びArガス等の撹拌ガスの吹込み速度は次
の如く特定される。 吹込み速度の最低は、吹込細孔のスラグによる
目詰まりが生ぜず且つ羽口の熱による損傷を防止
出来る限度であり、具体的には0.01Nm3/min.T.
鋼である。 又吹込み速度の最高は、マルテイプルホールプ
ラグ及び配管耐圧等の設備能力によつて定まるが
具体的には前記の第2図に示す如きマルテイプル
ホールプラグの場合0.2Nm3/min.T.鋼程度であ
る。 次に本発明の特徴は、マルテイプルホールプラ
グよりの撹拌ガス吹込みが前記の如く、(a)〜(c)の
ガス吹込み工程からなる精錬を行うことにある。 次に、これら各吹込みにおける撹拌ガスの吹込
み速度の特定理由について述べる。 (a)のガス吹込み工程は、第5図に示す如く待期
にけるN2ガスの吹込みであり、目的は吹込細孔
のスラグによる目詰まり防止及び羽口の熱による
損傷防止のための冷却である。その際の吹込み下
限はマルテイプルホールプラグの最低値即ち、
0.01Nm3/min.T.鋼で上限は余り多く吹込んでも
無駄なので0.03Nm3/min.T.鋼とした。 (b)のガス吹込み工程は、溶銑の装入時である
が、溶銑の浸入を防止するために、前記(a)のガス
吹込み工程よりN2ガス量を増加して下限を0.03N
m3/min.T.鋼とし、上限は鋼中にN2の吸収を生
じない限度0.05Nm3/min.T.鋼とした。 (c)のガス吹込み工程は、吹錬開始とともに撹拌
ガスを、吹込みガス切替えに伴うN2の吸収を避
けるためにArガスに切替え、溶鋼の強制撹拌が
生じないようにして温度の均一化、O2ガスの拡
散の均一化、反応の促進を図るために吹込む。 その際の吹込量の下限は、吹込細孔のスラグに
よる目詰まりが生せず且つ羽口の熱による損傷を
防止出来る限度のマルテイプルホールプラグの最
低値即ち0.01Nm3/min.T.鋼とし、上限は撹拌を
し過ぎない程度でマルテイプルホールプラグの能
力限度近くの0.1Nm3/min.T.鋼とした。 次に本実施例について述べる。 [実施例] 第5図は、本発明の転炉製鋼法によつて高炭素
鋼の精錬を行つた場合における吹錬パターンを示
すグラフである。 炉底に、1.5mmφの細孔50個を有するMHPを、
第4図に示す如く、トラニオン軸上に4個直列に
配置した容器に、第1表に示す組成の250Tの溶
銑を装入し、精錬を行つた。 精錬に当たつては、第5図に示す如く、 (a) 前回出鋼後より装入開始までの待期中は安価
なN2ガスを0.02Nm3/min.T.鋼の低い量を流
し、炉体に付着したスラグ等による吹込孔の目
詰まりを防止するとともにプラグを冷却保護し
た。 (b) 次いで、溶銑装入時は溶銑の浸入による目詰
まり防止のためN2ガス流量を0.04Nm3/min.T.
鋼まで上げる。 (c) 更に吹錬開始とともに吹込みガスをArガス
に切替え、吹錬後半でスラグの酸化ポテンシヤ
ルを高め脱燐を促進する時期にMHPの特性を
生かしMHPよりAr吹込みガス量を0.01〜0.1N
m3/min.T.鋼程度に押えることにより、溶鋼
の強制撹拌が殆んど生じないようにして吹込
む。 以上の結果上吹転炉と同様な、第1表に示す如
き精錬成績が得られた。
【表】
【表】 第1表から明らかなように、上吹法の欠点であ
る過酸化の現象は回避され、スラグ中のT.Feは
15.5〜17.0%、終点[Mn]は0.19〜0.30%、終点
[O]は500ppm(表示省略)、これに伴い脱酸用の
Al原単位は1.65Kg/T(表示省略)、出鋼歩留は+
0.69%といずれも底吹法と同等又はそれ以上の結
果を得た。 又、一方底吹法の欠点である脱燐能力の低下、
水素吸収については、終点[P]0.014〜0.020
%、終点[H]1.3ppm(表示省略)と上吹法と同
一水準の結果が得られ、本発明は、従来の2方法
の欠点を克服した優れた方法であることは明らか
である。 これは前述の如く、径が3mm以下の細孔では、
界面張力の効力により僅かの圧力を吹込ガスに与
えることによつてガス吹込管出口を地金差込を防
止しつつバランスさせることによつてもたらされ
るものである。 又、本発明法では、撹拌ガスの吹込速度を前記
のMHPのプラグを使用することによつて、0.01
〜0.1Nm3/min.T.鋼の範囲でコントロールする
ことにより、撹拌を有効にかつ適時に行うことを
可能とするものである。 尚、本発明は、前述の実施例に示す如く、鋼中
の[C](重量%)は0.30%以上の高炭素鋼に適
用できるものである。 [発明の効果] このように本発明の転炉製鋼法は、底吹き撹拌
用ガスに比較的安価なN2等のガスを多用しかつ
その流量をMHPを使用することによつて、任意
にコントロールすることが出来るので、上吹法の
長所を生かし、併せて底吹法の効果を改良したも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の底吹法に用いられていたプラグ
の断面図、第2図は本発明法に用いられるプラグ
の断面図、第3図は底吹ガス圧力と流量の関係を
示したグラフ図、第4図は本発明法におけるプラ
グを炉体底部へ配置した一例を示す底面図、第5
図は本発明の実施例における吹錬パターンを示す
グラフである。 図において、1:耐火物、2:貫通孔、3:金
属製カバー、4:圧力箱、5:上部金属板、6:
下部金属板、7:ガス導入管、8:外巻きスリー
ブ、9:セツト煉瓦、10:鉄皮。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 酸素を上吹きするとともに、溶湯面下部のマ
    ルテイプルホールプラグより撹拌ガスを吹込んで
    高炭素鋼を精錬する方法において、 前記マルテイプルホールプラグよりガスを吹込
    むに当たり、 (a) 溶鋼の出鋼後より溶銑装入開始迄、N2ガス
    を0.01〜0.03Nm3/min.T.鋼吹込み、 (b) 次いで溶銑装入時のN2ガス流量を0.03〜
    0.05Nm3/min.T.鋼迄上げ、 (c) 吹錬開始とともにN2ガスをArガスに切替
    え、該Arガス0.01〜0.1Nm3/min.T.鋼を溶鋼
    中に吹込む、 (a)〜(c)のガス吹込み工程からなることを特徴と
    する転炉製鋼法。
JP10918288A 1982-08-13 1988-05-06 Steelmaking method in converter Granted JPS6487709A (en)

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CN102041346B (zh) * 2010-12-28 2012-06-06 北京建龙重工集团有限公司 一种转炉自动底吹控制的方法

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