JPH04285111A - 極低炭素溶鋼の減圧脱炭方法 - Google Patents
極低炭素溶鋼の減圧脱炭方法Info
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- JPH04285111A JPH04285111A JP4703091A JP4703091A JPH04285111A JP H04285111 A JPH04285111 A JP H04285111A JP 4703091 A JP4703091 A JP 4703091A JP 4703091 A JP4703091 A JP 4703091A JP H04285111 A JPH04285111 A JP H04285111A
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Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、極低炭素領域まで脱炭
速度を低下させることなく効率的に精錬を行うことので
きる極低炭素溶鋼の減圧脱炭方法に関する。
速度を低下させることなく効率的に精錬を行うことので
きる極低炭素溶鋼の減圧脱炭方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】極低炭素溶鋼の減圧脱炭方法としては、
ＲＨ法（環流脱ガス法）、ＤＨ法（繰り返し脱ガス法）
が広く用いられている。しかし、炭素濃度を２０ｐｐｍ
以下に低下させる場合には脱炭速度が停滞し、長時間を
要するという問題があった。これを解決するためには、
通常、以下のような方法がとられている。
ＲＨ法（環流脱ガス法）、ＤＨ法（繰り返し脱ガス法）
が広く用いられている。しかし、炭素濃度を２０ｐｐｍ
以下に低下させる場合には脱炭速度が停滞し、長時間を
要するという問題があった。これを解決するためには、
通常、以下のような方法がとられている。
【０００３】１）ＲＨ法における環流用Ａｒガス流量の
増加や、浸漬管径の増大、あるいはＤＨ法における槽昇
降速度の増加等による溶鋼環流速度の増大。 ２）ＲＨ法やＤＨ法における槽内へのＡｒガス吹き込み
等による反応界面積の増大。 しかし、１）の方法のうち、環流用Ａｒガス流量の増加
は耐火物の寿命の低下を招くため限界があり、浸漬管径
の増大は寸法制約上の限界があり、槽昇降速度の増加も
溶鋼の追従性からの限界がある。また、２）の方法は槽
内の激しいスプラッシュを発生させるため、操業性を著
しく損ねるという問題がある。
増加や、浸漬管径の増大、あるいはＤＨ法における槽昇
降速度の増加等による溶鋼環流速度の増大。 ２）ＲＨ法やＤＨ法における槽内へのＡｒガス吹き込み
等による反応界面積の増大。 しかし、１）の方法のうち、環流用Ａｒガス流量の増加
は耐火物の寿命の低下を招くため限界があり、浸漬管径
の増大は寸法制約上の限界があり、槽昇降速度の増加も
溶鋼の追従性からの限界がある。また、２）の方法は槽
内の激しいスプラッシュを発生させるため、操業性を著
しく損ねるという問題がある。
【０００４】これに対して、特開平１−２４６３１４号
公報によれば、極低炭素領域まで低下させる方法として
不活性ガスを上吹きランスより吹き付ける方法が提示さ
れている。これは、溶鋼表面で粒滴を発生させることに
より反応界面積を増加させることを目的としているが、
基本的には上記の２）の方法と同一の思想に基づき、有
効に作用させるためには激しいスプラッシュが発生し、
操業性を著しく損ねるという問題がある。
公報によれば、極低炭素領域まで低下させる方法として
不活性ガスを上吹きランスより吹き付ける方法が提示さ
れている。これは、溶鋼表面で粒滴を発生させることに
より反応界面積を増加させることを目的としているが、
基本的には上記の２）の方法と同一の思想に基づき、有
効に作用させるためには激しいスプラッシュが発生し、
操業性を著しく損ねるという問題がある。
【０００５】さらに、特開昭６１−３７９１３号公報に
よれば、溶鋼の攪拌または循環流動に役立てるガスに酸
素ガスを５〜５０％の範囲で混入することによる極低炭
素鋼の溶製方法が提示されている。この方法では、酸素
ガスにより微細なＦｅＯが溶鋼中に懸濁し、それが脱炭
の反応サイトとして作用することを低炭素濃度域の脱炭
促進効果の根拠としているが、吹き込まれた酸素は瞬間
的には微細なＦｅＯ粒子となるものの、最終的には溶鋼
中へ溶解するため溶鋼の酸素濃度が増大し、同一発明者
らによる特開平１−２４６３１４号公報によっても指摘
されているように、過剰な酸素は表面活性成分のため脱
炭反応が逆に阻害される上に、処理後に多量の脱酸剤を
必要とするため、溶鋼の清浄性が低下するという問題を
生じる。
よれば、溶鋼の攪拌または循環流動に役立てるガスに酸
素ガスを５〜５０％の範囲で混入することによる極低炭
素鋼の溶製方法が提示されている。この方法では、酸素
ガスにより微細なＦｅＯが溶鋼中に懸濁し、それが脱炭
の反応サイトとして作用することを低炭素濃度域の脱炭
促進効果の根拠としているが、吹き込まれた酸素は瞬間
的には微細なＦｅＯ粒子となるものの、最終的には溶鋼
中へ溶解するため溶鋼の酸素濃度が増大し、同一発明者
らによる特開平１−２４６３１４号公報によっても指摘
されているように、過剰な酸素は表面活性成分のため脱
炭反応が逆に阻害される上に、処理後に多量の脱酸剤を
必要とするため、溶鋼の清浄性が低下するという問題を
生じる。
【０００６】一方、「材料とプロセス」第１巻（１９８
８）１１８５においては、減圧下で炭素濃度が１００ｐ
ｐｍ以下の脱炭に対しても酸化物粉末を上吹きする方法
が有効であるとしている。しかし、この場合にも、吹き
付けられた酸化物は最終的には溶鋼中へ溶解するため、
溶鋼の酸素濃度が増大し、溶鋼の清浄性が低下するとい
う問題がある。
８）１１８５においては、減圧下で炭素濃度が１００ｐ
ｐｍ以下の脱炭に対しても酸化物粉末を上吹きする方法
が有効であるとしている。しかし、この場合にも、吹き
付けられた酸化物は最終的には溶鋼中へ溶解するため、
溶鋼の酸素濃度が増大し、溶鋼の清浄性が低下するとい
う問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】先に開示した従来技術
は、特開平１−２４６３１４号公報には激しいスプラッ
シュの発生により操業性が著しく損ねられるという問題
が、特開昭６１−３７９１３号公報及び「材料とプロセ
ス」第１巻（１９８８）１１８５で示される方法におい
ては、処理後に多量の脱酸剤を必要とするため、溶鋼の
清浄性が低下するという問題がある。従って、本発明の
目的は、激しいスプラッシュの発生、溶鋼の酸素濃度の
増大による清浄性の低下という問題を起こすことなく、
極低炭素領域まで脱炭速度を低下させずに効率的な精錬
を可能とすることにある。
は、特開平１−２４６３１４号公報には激しいスプラッ
シュの発生により操業性が著しく損ねられるという問題
が、特開昭６１−３７９１３号公報及び「材料とプロセ
ス」第１巻（１９８８）１１８５で示される方法におい
ては、処理後に多量の脱酸剤を必要とするため、溶鋼の
清浄性が低下するという問題がある。従って、本発明の
目的は、激しいスプラッシュの発生、溶鋼の酸素濃度の
増大による清浄性の低下という問題を起こすことなく、
極低炭素領域まで脱炭速度を低下させずに効率的な精錬
を可能とすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、酸素吹錬と減圧処理が可能な２次精錬炉において
、炭素濃度（Ｃ）、圧力（Ｐ）、酸素供給速度（Ｆ）で
（１）式より求められるａを５００以上、３０００以下
に制御し、かつノズルと浴表面の間隔（Ｈ）、ノズル直
径（Ｄ）、ノズルからのガスの流速（Ｖ）より（２）式
で求められるｂを０．００５以上、０．０１０以下に制
御することを特徴とする極低炭素溶鋼の減圧脱炭方法に
ある。ただし、Ｃは炭素濃度（％）、Ｐは圧力（ａｔｍ
）、Ｆは酸素供給速度（Ｎｌ／（ｔｏｎ・ｍｉｎ））、
Ｈはノズルと浴表面の間隔（ｍｍ）、Ｄはノズル直径（
ｍｍ）、Ｖはノズルからのガスの流速（Ｎｍ３ ／Ｈｒ
）である。
ろは、酸素吹錬と減圧処理が可能な２次精錬炉において
、炭素濃度（Ｃ）、圧力（Ｐ）、酸素供給速度（Ｆ）で
（１）式より求められるａを５００以上、３０００以下
に制御し、かつノズルと浴表面の間隔（Ｈ）、ノズル直
径（Ｄ）、ノズルからのガスの流速（Ｖ）より（２）式
で求められるｂを０．００５以上、０．０１０以下に制
御することを特徴とする極低炭素溶鋼の減圧脱炭方法に
ある。ただし、Ｃは炭素濃度（％）、Ｐは圧力（ａｔｍ
）、Ｆは酸素供給速度（Ｎｌ／（ｔｏｎ・ｍｉｎ））、
Ｈはノズルと浴表面の間隔（ｍｍ）、Ｄはノズル直径（
ｍｍ）、Ｖはノズルからのガスの流速（Ｎｍ３ ／Ｈｒ
）である。
【０００９】
ａ＝Ｆ／（Ｃ−０．１×Ｐ）・・・（１）ｂ＝Ｖ／（Ｈ
×Ｄ） ・・・（２）
×Ｄ） ・・・（２）
【００１０】
【作用】本発明は、極低炭素領域まで脱炭速度を低下さ
せることなく脱炭を進行させるためには、減圧にさらさ
れており、かつ静圧の低い溶鋼表面近くの領域で溶解酸
素濃度を上昇させることが、酸化鉄を表面に生成させる
場合や酸化鉄を表面に吹き付ける場合よりも、はるかに
有効であるという知見に基づいて構成されたものである
。これを実現させるには、以下の知見を活用する必要が
ある。
せることなく脱炭を進行させるためには、減圧にさらさ
れており、かつ静圧の低い溶鋼表面近くの領域で溶解酸
素濃度を上昇させることが、酸化鉄を表面に生成させる
場合や酸化鉄を表面に吹き付ける場合よりも、はるかに
有効であるという知見に基づいて構成されたものである
。これを実現させるには、以下の知見を活用する必要が
ある。
【００１１】■ 酸化鉄が表面で生成した場合には、
鋼中の炭素による還元速度が遅いため浴の流れに乗って
鋼浴中に巻き込まれ、溶鋼の酸素濃度の増大を引き起こ
す。■ 極低炭素域での脱炭は鋼中の炭素濃度（〔％
Ｃ〕）と酸素濃度（〔％Ｏ〕）との積で次式で定まる見
かけのＣＯ分圧（Ｐｃｏ）を約２０Ｔｏｒｒ以上に維持
することにより停滞せずに進行する。
鋼中の炭素による還元速度が遅いため浴の流れに乗って
鋼浴中に巻き込まれ、溶鋼の酸素濃度の増大を引き起こ
す。■ 極低炭素域での脱炭は鋼中の炭素濃度（〔％
Ｃ〕）と酸素濃度（〔％Ｏ〕）との積で次式で定まる見
かけのＣＯ分圧（Ｐｃｏ）を約２０Ｔｏｒｒ以上に維持
することにより停滞せずに進行する。
【００１２】
ＰＣＯ＝３．２×１０５ ×〔％Ｃ〕×〔％Ｏ〕したが
って、表面に酸化鉄を生成させないで、かつ表面近くの
溶解酸素濃度を■の条件を満たすように増加させること
が重要となる。このように、表面近くの溶解酸素を酸化
物が生成しない範囲で増加させた場合には、表面近傍と
、それ以外の部分との間に酸素濃度差が生じるため表面
張力勾配ができ、いわゆるマランゴニ対流が発生する。 そのため、激しい流動がこの領域で生じ、強い攪拌を局
所的に付与したのと同等の効果となり、脱炭速度の大幅
な向上効果が得られる。これは、酸素ガスにより酸化鉄
を生成させたり、あるいは酸化鉄を吹き付けることによ
り、その周囲をＣＯガスの核発生サイトとして利用した
場合の脱炭速度の促進効果からは予想し得ない現象であ
る。
って、表面に酸化鉄を生成させないで、かつ表面近くの
溶解酸素濃度を■の条件を満たすように増加させること
が重要となる。このように、表面近くの溶解酸素を酸化
物が生成しない範囲で増加させた場合には、表面近傍と
、それ以外の部分との間に酸素濃度差が生じるため表面
張力勾配ができ、いわゆるマランゴニ対流が発生する。 そのため、激しい流動がこの領域で生じ、強い攪拌を局
所的に付与したのと同等の効果となり、脱炭速度の大幅
な向上効果が得られる。これは、酸素ガスにより酸化鉄
を生成させたり、あるいは酸化鉄を吹き付けることによ
り、その周囲をＣＯガスの核発生サイトとして利用した
場合の脱炭速度の促進効果からは予想し得ない現象であ
る。
【００１３】本発明者らは、詳細な実験及び理論検討に
より、この条件を得るためには、酸素の上吹き条件を適
正化し、溶鋼の還元力により決定される酸素の低下速度
と、酸素の吸収速度とをバランスさせる必要があること
を知見した。このうち、酸素の吸収速度は酸素ガスの吹
き付け速度（Ｆ；Ｎｌ／（ｔｏｎ・ｍｉｎ））で規定さ
れ、溶鋼の還元速度は、炭素濃度、真空度により規定さ
れる。ここで、還元速度に対応する値は、小型溶解炉に
よる実験で、酸化鉄の還元速度に対する、炭素濃度（Ｃ
；％）の影響と真空度（Ｐ；ａｔｍ）の影響を個別に調
査し、それを組み合わせることにより、（Ｃ−０．１×
Ｐ）で表されることがわかった。
より、この条件を得るためには、酸素の上吹き条件を適
正化し、溶鋼の還元力により決定される酸素の低下速度
と、酸素の吸収速度とをバランスさせる必要があること
を知見した。このうち、酸素の吸収速度は酸素ガスの吹
き付け速度（Ｆ；Ｎｌ／（ｔｏｎ・ｍｉｎ））で規定さ
れ、溶鋼の還元速度は、炭素濃度、真空度により規定さ
れる。ここで、還元速度に対応する値は、小型溶解炉に
よる実験で、酸化鉄の還元速度に対する、炭素濃度（Ｃ
；％）の影響と真空度（Ｐ；ａｔｍ）の影響を個別に調
査し、それを組み合わせることにより、（Ｃ−０．１×
Ｐ）で表されることがわかった。
【００１４】図１、図２は、小型の真空溶解炉で行った
溶鋼脱炭試験結果を整理したものである。炉内圧力は１
〜２Ｔｏｒｒ、温度は１５５０〜１６００℃とし、実験
開始時の炭素濃度は５０ｐｐｍに調節した。図１はＦを
一定として、（Ｃ−０．１×Ｐ）を変化させた場合の結
果であるが、（Ｃ−０．１×Ｐ）が小さい場合には、酸
素の供給速度が大きすぎるために表面の酸素濃度が高く
なりすぎ、酸化鉄の生成が生じるため脱炭速度が低下し
、逆に（Ｃ−０．１×Ｐ）が大きい場合には、酸素の供
給速度が小さすぎるために、表面近傍領域での酸素濃度
が高く維持できないため、見かけのＣＯ分圧を２０Ｔｏ
ｒｒ以上に維持することができず、脱炭速度が向上しな
い。
溶鋼脱炭試験結果を整理したものである。炉内圧力は１
〜２Ｔｏｒｒ、温度は１５５０〜１６００℃とし、実験
開始時の炭素濃度は５０ｐｐｍに調節した。図１はＦを
一定として、（Ｃ−０．１×Ｐ）を変化させた場合の結
果であるが、（Ｃ−０．１×Ｐ）が小さい場合には、酸
素の供給速度が大きすぎるために表面の酸素濃度が高く
なりすぎ、酸化鉄の生成が生じるため脱炭速度が低下し
、逆に（Ｃ−０．１×Ｐ）が大きい場合には、酸素の供
給速度が小さすぎるために、表面近傍領域での酸素濃度
が高く維持できないため、見かけのＣＯ分圧を２０Ｔｏ
ｒｒ以上に維持することができず、脱炭速度が向上しな
い。
【００１５】図２は（Ｃ−０．１×Ｐ）を一定として、
Ｆを変化させた場合の結果であるが、図１と同様に、Ｆ
が大きすぎる場合には、表面に酸化鉄の生成が生じるた
め脱炭速度が低下し、逆にＦが小さすぎると、表面近傍
領域での酸素濃度が低いため脱炭速度が向上していない
。ここで、Ｆが大きい場合、表面の酸化鉄皮膜が薄いあ
いだは、酸化鉄粒がＣＯガスの核発生サイトとなるため
、脱炭反応の若干の促進はあるものの、前述のように、
酸素が溶解している場合に比較すると、その効果は小さ
いことがわかる。
Ｆを変化させた場合の結果であるが、図１と同様に、Ｆ
が大きすぎる場合には、表面に酸化鉄の生成が生じるた
め脱炭速度が低下し、逆にＦが小さすぎると、表面近傍
領域での酸素濃度が低いため脱炭速度が向上していない
。ここで、Ｆが大きい場合、表面の酸化鉄皮膜が薄いあ
いだは、酸化鉄粒がＣＯガスの核発生サイトとなるため
、脱炭反応の若干の促進はあるものの、前述のように、
酸素が溶解している場合に比較すると、その効果は小さ
いことがわかる。
【００１６】ここで、図１、図２において、表面に酸化
鉄が生じ脱炭速度が低下する臨界条件である直線１−Ａ
、直線２−Ｂは、Ｆ／（Ｃ−０．１×Ｐ）として３００
０になり、逆に表面近傍領域での酸素濃度が低く、脱炭
速度が向上しない臨界条件である直線１−Ｂ、直線２−
Ａは、Ｆ／（Ｃ−０．１×Ｐ）として５００になること
が明らかとなった。このような図１、図２のごとき関係
は、それぞれのＦ、（Ｃ−０．１×Ｐ）の条件毎に描く
ことができるが、その結果を数学的に回帰した結果、Ｆ
／（Ｃ−０．１×Ｐ）が３０００よりも大きい場合には
、酸素の供給速度が大きすぎるために表面の酸素濃度が
高くなりすぎ、酸化鉄の生成が起こり、Ｆ／（Ｃ−０．
１×Ｐ）が５００よりも小さい場合には、表面近傍領域
での酸素濃度を高く維持できないため、脱炭速度が向上
しないことが明らかになった。
鉄が生じ脱炭速度が低下する臨界条件である直線１−Ａ
、直線２−Ｂは、Ｆ／（Ｃ−０．１×Ｐ）として３００
０になり、逆に表面近傍領域での酸素濃度が低く、脱炭
速度が向上しない臨界条件である直線１−Ｂ、直線２−
Ａは、Ｆ／（Ｃ−０．１×Ｐ）として５００になること
が明らかとなった。このような図１、図２のごとき関係
は、それぞれのＦ、（Ｃ−０．１×Ｐ）の条件毎に描く
ことができるが、その結果を数学的に回帰した結果、Ｆ
／（Ｃ−０．１×Ｐ）が３０００よりも大きい場合には
、酸素の供給速度が大きすぎるために表面の酸素濃度が
高くなりすぎ、酸化鉄の生成が起こり、Ｆ／（Ｃ−０．
１×Ｐ）が５００よりも小さい場合には、表面近傍領域
での酸素濃度を高く維持できないため、脱炭速度が向上
しないことが明らかになった。
【００１７】さらに、本発明を有効に実施するためには
酸素ガスの供給方法が重要となる。つまり、供給される
酸素ガスが表面近傍に効率的に吸収されるためには、あ
る値以上の動圧で表面に衝突する必要があり、逆に動圧
が大きすぎた場合には、表面近傍に留まらず、内部にま
で酸素の供給が行われてしまう。この条件は、上吹きノ
ズルからの流速（Ｖ；Ｎｍ３ ／Ｈｒ）、ノズルと浴表
面の間隔（Ｈ；ｍｍ）、ノズル直径（Ｄ；ｍｍ）の３つ
の因子で規定される。
酸素ガスの供給方法が重要となる。つまり、供給される
酸素ガスが表面近傍に効率的に吸収されるためには、あ
る値以上の動圧で表面に衝突する必要があり、逆に動圧
が大きすぎた場合には、表面近傍に留まらず、内部にま
で酸素の供給が行われてしまう。この条件は、上吹きノ
ズルからの流速（Ｖ；Ｎｍ３ ／Ｈｒ）、ノズルと浴表
面の間隔（Ｈ；ｍｍ）、ノズル直径（Ｄ；ｍｍ）の３つ
の因子で規定される。
【００１８】図３はａを１０００に設定した上で、ノズ
ル直径を１０ｍｍとして、ノズルと浴表面の間隔と上吹
きノズルからのガスの流速を変化させた試験結果を示し
ているが、Ｖ／（Ｈ×Ｄ）が０．００５よりも小さい場
合には、酸素ガスの動圧が小さすぎて有効な酸素の供給
が行えないために脱炭速度の上昇が見られず、逆にＶ／
（Ｈ×Ｄ）が０．０１０よりも大きい場合には、動圧が
大きすぎるため、内部にまで酸素の供給がおこなわれて
しまい、再び脱炭速度が低下している。
ル直径を１０ｍｍとして、ノズルと浴表面の間隔と上吹
きノズルからのガスの流速を変化させた試験結果を示し
ているが、Ｖ／（Ｈ×Ｄ）が０．００５よりも小さい場
合には、酸素ガスの動圧が小さすぎて有効な酸素の供給
が行えないために脱炭速度の上昇が見られず、逆にＶ／
（Ｈ×Ｄ）が０．０１０よりも大きい場合には、動圧が
大きすぎるため、内部にまで酸素の供給がおこなわれて
しまい、再び脱炭速度が低下している。
【００１９】ここで、ノズルから供給されるガスは純酸
素である必要はなく、動圧を適正範囲に調節し、かつ（
１）式の条件を満たすために、酸素とアルゴンガスのよ
うな不活性ガスとの混合気体を用いてもさしつかえない
。
素である必要はなく、動圧を適正範囲に調節し、かつ（
１）式の条件を満たすために、酸素とアルゴンガスのよ
うな不活性ガスとの混合気体を用いてもさしつかえない
。
【００２０】
【実施例】以下に本発明の実施例を示す。本実施例は３
５０トンの溶鋼に対して、中空円筒形の槽の先端を浸漬
させ、その内部を減圧に引く方法の真空脱炭炉を用いて
行い、炭素濃度が１００ｐｐｍ以下に低下した時点から
処理終了時点までの間、上方より酸素もしくは酸素とア
ルゴンの混合ガスを吹き付けた。また、鋼浴は取鍋底よ
りＡｒガスを供給し攪拌した。処理中の炭素濃度は処理
開始時の濃度と排ガス分析値とにより推定し、各時点で
の真空度の測定値とにより、（Ｃ−０．１×Ｐ）の値を
計算した。酸素供給速度は、ａ×（Ｃ−０．１×Ｐ）と
いう形で、炭素濃度の低下に応じて連続的に変化させた
。実施した送酸パターンを図４に示す。
５０トンの溶鋼に対して、中空円筒形の槽の先端を浸漬
させ、その内部を減圧に引く方法の真空脱炭炉を用いて
行い、炭素濃度が１００ｐｐｍ以下に低下した時点から
処理終了時点までの間、上方より酸素もしくは酸素とア
ルゴンの混合ガスを吹き付けた。また、鋼浴は取鍋底よ
りＡｒガスを供給し攪拌した。処理中の炭素濃度は処理
開始時の濃度と排ガス分析値とにより推定し、各時点で
の真空度の測定値とにより、（Ｃ−０．１×Ｐ）の値を
計算した。酸素供給速度は、ａ×（Ｃ−０．１×Ｐ）と
いう形で、炭素濃度の低下に応じて連続的に変化させた
。実施した送酸パターンを図４に示す。
【００２１】一方、吹き付け条件としては図５に示すパ
ターンで試験した。つまり、酸素ガスのみを吹き付けた
場合には、種々の直径のノズルを用いて、酸素供給速度
の低下に応じてノズルと浴表面の間隔を低下させた試験
を行った。また、ノズルと浴表面の間隔は一定として、
図４の送酸パターンで規定される脱炭の進行に伴う酸素
流量の低下分に相当する量のＡｒを混合し、全ガス流量
を常に一定とし、図５における黒丸印に保持した試験も
行った。
ターンで試験した。つまり、酸素ガスのみを吹き付けた
場合には、種々の直径のノズルを用いて、酸素供給速度
の低下に応じてノズルと浴表面の間隔を低下させた試験
を行った。また、ノズルと浴表面の間隔は一定として、
図４の送酸パターンで規定される脱炭の進行に伴う酸素
流量の低下分に相当する量のＡｒを混合し、全ガス流量
を常に一定とし、図５における黒丸印に保持した試験も
行った。
【００２２】結果を表１に示すが、Ｋは脱炭速度定数で
、ｔｏからｔｏ＋△ｔ（分）の間に、炭素濃度がＣｏか
らＣ１ まで低下した時には、Ｋ＝（ｌｏｇ〔％Ｃｏ〕
−ｌｏｇ〔％Ｃ１ 〕）／△ｔとして計算される値であ
り、ここでは、炭素濃度が１００〜１０ｐｐｍの間の平
均値で評価した。試験番号の１から７は本発明の実施例
を示したものであるが、脱炭速度として０．１９（１／
ｍｉｎ．）以上の値が得られており、処理後の炭素濃度
も１０ｐｐｍ以下に低下し、その時の酸素濃度も５００
ｐｐｍ以内に抑制されている。
、ｔｏからｔｏ＋△ｔ（分）の間に、炭素濃度がＣｏか
らＣ１ まで低下した時には、Ｋ＝（ｌｏｇ〔％Ｃｏ〕
−ｌｏｇ〔％Ｃ１ 〕）／△ｔとして計算される値であ
り、ここでは、炭素濃度が１００〜１０ｐｐｍの間の平
均値で評価した。試験番号の１から７は本発明の実施例
を示したものであるが、脱炭速度として０．１９（１／
ｍｉｎ．）以上の値が得られており、処理後の炭素濃度
も１０ｐｐｍ以下に低下し、その時の酸素濃度も５００
ｐｐｍ以内に抑制されている。
【００２３】一方、試験番号の８はａが５００未満の場
合であるが、表面近傍領域での酸素濃度が高く維持でき
ないため、脱炭速度が向上していない。試験番号の９は
ａが３０００超の場合であるが、酸素の供給速度が大き
すぎるために表面に酸化鉄が生成し、脱炭速度が低下す
るとともに、処理後の酸素濃度も高くなっている。また
、試験番号の１０はｂが０．００５未満の場合であるが
、酸素が充分に鋼浴表面に到達しないため表面近傍領域
での酸素濃度が上がらず、脱炭速度が向上していない。 試験番号の１１はｂが０．０１０超の場合であるが、酸
素が鋼浴表面よりも内部まで供給されるため酸化鉄が生
成し、脱炭速度が低下するとともに、処理後の酸素濃度
も高くなっている。
合であるが、表面近傍領域での酸素濃度が高く維持でき
ないため、脱炭速度が向上していない。試験番号の９は
ａが３０００超の場合であるが、酸素の供給速度が大き
すぎるために表面に酸化鉄が生成し、脱炭速度が低下す
るとともに、処理後の酸素濃度も高くなっている。また
、試験番号の１０はｂが０．００５未満の場合であるが
、酸素が充分に鋼浴表面に到達しないため表面近傍領域
での酸素濃度が上がらず、脱炭速度が向上していない。 試験番号の１１はｂが０．０１０超の場合であるが、酸
素が鋼浴表面よりも内部まで供給されるため酸化鉄が生
成し、脱炭速度が低下するとともに、処理後の酸素濃度
も高くなっている。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【発明の効果】本発明により、スプラッシュの発生や溶
鋼の清浄性の低下という問題を起こすことなく、効果的
な極低炭素領域までの真空脱炭処理が可能となる。
鋼の清浄性の低下という問題を起こすことなく、効果的
な極低炭素領域までの真空脱炭処理が可能となる。
【図１】図１はＦを一定として、（Ｃ−０．１×Ｐ）を
変化させた場合の脱炭速度の変化を示す図である。
変化させた場合の脱炭速度の変化を示す図である。
【図２】図２は（Ｃ−０．１×Ｐ）を一定として、Ｆを
変化させた場合の脱炭速度の変化を示す図である。
変化させた場合の脱炭速度の変化を示す図である。
【図３】図３はａを一定として、Ｖ／（Ｈ×Ｄ）を変化
させた場合の脱炭速度の変化を示す図である。
させた場合の脱炭速度の変化を示す図である。
【図４】図４は実施例における実験条件を示したもので
炭素濃度、真空度の変化に応じた送酸速度の変化パター
ンを示す図である。
炭素濃度、真空度の変化に応じた送酸速度の変化パター
ンを示す図である。
【図５】図５は実施例における実験条件を示したもので
、種々のノズル径におけるノズルからのガス流速に応じ
たノズルと浴表面の間隔の変化パターンを示す図である
（図においてパターンＶＩは、（Ｈ×Ｄ）一定で、送酸
速度の低下に従い、上吹きガス中にＡｒを混合し、全ガ
ス流速（Ｖ）を一定としたものである）。
、種々のノズル径におけるノズルからのガス流速に応じ
たノズルと浴表面の間隔の変化パターンを示す図である
（図においてパターンＶＩは、（Ｈ×Ｄ）一定で、送酸
速度の低下に従い、上吹きガス中にＡｒを混合し、全ガ
ス流速（Ｖ）を一定としたものである）。
Claims (1)
- 【請求項１】 酸素吹錬と減圧処理が可能な２次精錬
炉において、炭素濃度（Ｃ）、圧力（Ｐ）、酸素供給速
度（Ｆ）で（１）式より求められるａを５００以上、３
０００以下に制御し、かつノズルと浴表面の間隔（Ｈ）
、ノズル直径（Ｄ）、ノズルからのガスの流速（Ｖ）よ
り（２）式で求められるｂを０．００５以上、０．０１
０以下に制御することを特徴とする極低炭素溶鋼の減圧
脱炭方法。ただし、Ｃは炭素濃度（％）、Ｐは圧力（ａ
ｔｍ）、Ｆは酸素供給速度（Ｎｌ／（ｔｏｎ・ｍｉｎ）
）、Ｈはノズルと浴表面の間隔（ｍｍ）、Ｄはノズル直
径（ｍｍ）、Ｖはノズルからのガスの流速（Ｎｍ３ ／
Ｈｒ）である。 ａ＝Ｆ／（Ｃ−０．１×Ｐ）・・・（１）ｂ＝Ｖ／（Ｈ
×Ｄ） ・・・（２）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4703091A JPH04285111A (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 極低炭素溶鋼の減圧脱炭方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4703091A JPH04285111A (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 極低炭素溶鋼の減圧脱炭方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04285111A true JPH04285111A (ja) | 1992-10-09 |
Family
ID=12763788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4703091A Withdrawn JPH04285111A (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 極低炭素溶鋼の減圧脱炭方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04285111A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000077264A1 (fr) * | 1999-06-16 | 2000-12-21 | Nippon Steel Corporation | Procede et dispositif de raffinage d'acier fondu |
-
1991
- 1991-03-12 JP JP4703091A patent/JPH04285111A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000077264A1 (fr) * | 1999-06-16 | 2000-12-21 | Nippon Steel Corporation | Procede et dispositif de raffinage d'acier fondu |
| US6432164B1 (en) | 1999-06-16 | 2002-08-13 | Nippon Steel Corporation | Method for refining molten steel and apparatus therefor |
| CN1316045C (zh) * | 1999-06-16 | 2007-05-16 | 新日本制铁株式会社 | 钢水的精炼方法及精炼装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |