JPH04308026A - 極低炭素鋼の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は減圧下精錬装置を用いた
極低炭素鋼の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、極低炭素鋼の製造方法としては、
ＲＨ還流方式の真空脱ガス処理装置を用いて、未脱酸溶
鋼中に不活性ガスを吹き込み、溶鋼を真空槽内に循環せ
ることにより溶鋼中の脱炭が行なわれてきた。このよう
な、溶鋼の処理に際して脱炭反応効率向上のために浸漬
管径拡大、還流Ａｒガス流量の増加による溶鋼還流量の
増大化を図ると共に、溶鋼の撹拌力を増大せしめること
に重点が置かれ、その例として特開昭５７−１１０６１
１号公報記載の真空脱ガス処理装置が知られている。こ
の装置は図５に示すように真空槽８の底部でしかも浸漬
管９Ａ、９Ｂの槽開口端間の位置に気体噴出口１１を設
けた装置であり、真空槽内の溶鋼量を５００〜１０００
ｍｍに増大させた条件下で、この気体噴出口１１より、
５００Ｎｌ／ｍｉｎ〜２０００Ｎｌ／ｍｉｎのＡｒ等不
活性ガスを溶鋼中に吹き込むことにより、溶鋼２の粒滴
化を促進すると共に、真空槽内に露出する面積を増大さ
せ、更に中性または酸化性のフラックスを添加し、これ
により脱炭等を有効に促進せしめようとするものである
。図中１は取鍋、１０は不活性ガス噴出口を示す。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記の従来技術の極低
炭素鋼の製造装置では、脱炭効率を高めるためには（具
体的には脱炭処理時間の短縮及び極低炭素鋼到達濃度の
低減）真空槽内溶鋼量を増加させた条件下で気体噴出口
１１から吹き込むガス流量を増加させて、溶鋼の反応領
域を増大させる方法を採っている。しかしこの方法では
、脱炭反応促進のための吹き込みガス流量には上限が有
り、その上限を越えるとガスの吹き抜けが生じ、逆に溶
鋼との反応領域が減少してしまう。このように（還流）
溶鋼底部でしかも開口端から不活性ガスを吹き込む手法
は、ガス吹抜けが生じないようなガス流量の上限がある
ため脱炭効率向上に限界があると共に、真空槽底から上
方（排気口方向）に向かってガスを吹き込むため、真空
槽のみならず真空排気装置のガスクーラーにまで地金が
飛散し実質上操業不可能となる。

【０００４】本発明者等は前記従来技術の欠点を打開す
る手段として図３、図４に示す真空脱ガス槽と組合せた
取鍋１内の未脱酸溶鋼２に限定された操業条件下で不活
性ガス等のガスを吹込み減圧精錬する方法を発明したが
、更に研究を進めた結果、図２に示すように真空脱ガス
槽と組合せた取鍋内の未脱酸溶鋼に取鍋上方より不活性
ガス等のガスを吹き込むと共に取鍋底部に設けたガス吹
込み装置により不活性ガスを吹き込み、脱炭が停滞する
脱炭処理末期に不活性ガスにさらに水素ガスを含有させ
ることにより微細な気泡を生成させ脱炭反応を促進する
ことにより、より小さなガス原単位にて同様の効果を得
る事が可能であることを見出した。図３、図４において
、３は真空界面、４は取鍋底、５は不活性ガス吹込みラ
ンス、６は不活性ガス吹込みランスのガス噴出口、７は
スプラッシュ防止蓋である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の如き従来
技術の欠点を有利に解決したものであり、その要旨は真
空脱ガス槽と組合せた取鍋内の溶鋼に不活性ガス等のガ
スを吹込み減圧精錬する方法において減圧雰囲気下で取
鍋内未脱酸溶鋼に溶鋼上方より不活性ガス等のガスを吹
き込むと共に取鍋底部に設けた１つもしくは複数個のガ
ス吸込み装置より不活性ガスを吸込むと共に脱炭処理末
期の脱炭が停滞する領域において不活性ガス中に水素ガ
スを混合させることにより脱炭促進を行い極低炭素鋼を
製造する方法であり、取鍋底部より吹き込む不活性ガス
等のガスにより取鍋内溶鋼の撹拌混合を行なうと共に、
取鍋内溶鋼に減圧雰囲気下で上方より不活性ガスを吹き
込み、溶鋼の粒滴化を促進させ、真空槽内気液界面積を
増大させること及び脱炭末期に不活性ガス中に水素ガス
を混合させ溶鋼中より微細な気泡を生成させ脱炭反応促
進を図るものである。

【０００６】本発明者等は、減圧下での脱炭速度に及ぼ
す諸要因の影響を調査検討した結果、図１に示すように
減圧下での脱炭速度の推移は［Ｃ］≧３０ｐｐｍの脱炭
速度の大きいＩ領域と［Ｃ］＜３０ｐｐｍで脱炭速度が
小さく脱炭が停滞するＩＩ領域のほぼ２つに分けられ、
脱炭促進手段としてＩ領域では取鍋内溶鋼の撹拌を強化
し均一混合時間τを小さくすることにより溶鋼内［Ｃ］
の物質移動速度を大きくすること、ＩＩ領域ではスプラ
ッシュ発生量を増加させ溶鋼の粒滴化を促進し真空槽内
気液界面積を増大させること及び溶鋼中に吹き込まれる
不活性ガスの気泡径の微細化を図ることが有効であるこ
とを見出した。

【０００７】

【作用及び実施例】本発明においては、溶鋼は所謂通常
の未脱酸鋼２が用いられる。まず溶鋼を入れた取鍋１は
、真空脱ガス槽と組み合わされる。この場合、装置上で
は真空脱ガス処理と平行して不活性ガス及び水素含有ガ
スを溶鋼中に吹き込むことが可能であることが前提であ
る。

【０００８】真空脱ガス槽内は先ず減圧され始め通常の
真空状態に至る。これらの減圧過程に略々平行して、不
活性ガスを溶鋼中に吹き込む。

【０００９】すなわち、本発明は［Ｃ］≧約３０ｐｐｍ
の高炭素濃度領域では取鍋底部４に設けたガス吸込み口
１２より２〜１０Ｎｌ／ｍｉｎ・ｔｓのガスを吹込み取
鍋内溶鋼を循環させ、［Ｃ］＜３０ｐｐｍの領域では底
吹きを継続した状態にて更に溶鋼上方より１．７〜１６
Ｎｌ／ｍｉｎ・ｔｓの不活性ガスをｈ／Ｈ＝０．０５〜
０．１５（ｈ＝真空界面から不活性ガス吹込みランスの
ガス吹き出し口６までの距離、Ｈ＝真空界面３から取鍋
底４までの距離）の範囲で吹込みスプラッシュ発生量を
増大させ溶鋼の粒滴化を促進し真空槽内気液界面積を増
大させると共に上方の不活性ガス吹込みランス５もしく
は取鍋底部４の不活性ガス吹込み口１１から水素含有ガ
スを付加し溶鋼中に微細な気泡を生成させることによっ
て短時間で且つ安定に極低炭素鋼を製造する方法である
。

【００１０】底吹きガス流量を増加させることにより高
炭素濃度領域での脱炭速度は増大するが、撹拌力の増大
に伴い溶鋼の揺動及びスプラッシュ発生量増大に伴なう
地金流出量の増大が顕著になるとともに鍋底４の敷レン
ガの溶損が激しくなるので、実用上底吹きガス流量は２
〜１０Ｎｌ／ｍｉｎ・ｔｓの範囲内に規制される。又、
上吹きガス流量は大きい方がスプラッシュ発生量は増加
し脱炭には有利であるが、地金流出量が増加すると共に
、脱炭促進効果の向上代が小さくなるのでガスのコスト
を考慮すると溶鋼容器に取鍋１を用いた場合、実用上１
６Ｎｌ／ｍｉｎ・ｔｓが限界である。水素含有ガスは処
理開始時から吹き込むことは可能であるが水素ガスの吹
込みによる脱炭促進効果がＩ領域では小さくＩＩ領域で
大きいこと、水素含有ガスの吹込みにより取鍋底部４の
不活性ガス吹込み口１１及び不活性ガス吹込みランス５
の不活性ガス吹込み口６の溶損が大きくなることから脱
炭処理のコストを考慮すると脱炭処理末期の［Ｃ］＜３
０ｐｐｍのＩＩ領域に限って吹き込むことが望ましい。 なお、本法により脱炭だけでなく脱窒素等の脱ガスにも
改善効果が見られた。

【００１１】次に本発明方法による実施例と比較例とを
図１に示す。図１は溶鋼３００ｔ／ｃｈの実施例につい
て脱炭推移を示したもので従来技術と比較して示した。

【００１２】図より明らかなように本発明法を用いるこ
とにより従来法と同一の処理時間より低い到達炭素濃度
が得られることが分かる。

【００１３】

【発明の効果】本発明により、特定の条件により操業す
ることによって極低炭素溶鋼の製造が安定して可能とな
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を従来技術と比較して示した図
。

【図２】本発明による処理方法を補足するための説明図
。

【図３】従来技術による処理方法を補足するための説明
図。

【図４】従来技術による処理方法を補足するための説明
図。

【図５】従来技術による処理方法を補足するための説明
図。

【符号の説明】

１…取鍋　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　２…未脱酸溶鋼３…真空界面　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　４…取鍋底５…不活性ガス吹込
みランス ６…不活性ガス吹込みランスのガス吹き出し口７…スプ
ラッシュ防止蓋　　　　　　　　　　８…ＲＨ真空槽９
Ａ…吸い上げ管　　　　　　　　　　　　　　　　９Ｂ
…下降管１０…不活性ガス噴出口　　　　　　　　　　
１１…不活性ガス噴出口 １２…不活性ガス吹込み口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　真空脱ガス槽と組合せた取鍋内の溶鋼
   に不活性ガス等のガスを吹込み減圧精錬する方法におい
   て、減圧雰囲気下で取鍋内未脱酸溶鋼に溶鋼上方より不
   活性ガス等のガスを吹き込むと共に取鍋底部に設けた１
   つもしくは複数個のガス吹込み装置より不活性ガスを吹
   込むと共に脱炭処理末期に不活性ガス中に水素含有ガス
   を混合させることにより微細気泡を生成し脱炭促進を行
   うことを特徴とする極低炭素鋼の製造方法。