JPH05271748A - 真空脱ガス方法 - Google Patents
真空脱ガス方法Info
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- JPH05271748A JPH05271748A JP10056992A JP10056992A JPH05271748A JP H05271748 A JPH05271748 A JP H05271748A JP 10056992 A JP10056992 A JP 10056992A JP 10056992 A JP10056992 A JP 10056992A JP H05271748 A JPH05271748 A JP H05271748A
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- cylindrical container
- degassing
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶鋼中の酸素，窒素，水素等のガス化成分を
短時間で効率良く除去して清浄度を高めることのできる
溶鋼脱ガス法を提供すること。 【構成】 減圧排気機構を備えた円筒容器を使用し、該
容器の下端浸漬部の内径（Ｄ）と溶鋼吸上げ高さ（Ｈ）
の比（Ｄ／Ｈ）を１以上にすると共に、該円筒容器下端
近傍からの不活性ガス吹込みポイントの領域を60〜270
度の範囲に設定して不活性ガスを吹込み、該円筒容器内
で溶鋼を循環させながら脱ガス処理を行なう。
短時間で効率良く除去して清浄度を高めることのできる
溶鋼脱ガス法を提供すること。 【構成】 減圧排気機構を備えた円筒容器を使用し、該
容器の下端浸漬部の内径（Ｄ）と溶鋼吸上げ高さ（Ｈ）
の比（Ｄ／Ｈ）を１以上にすると共に、該円筒容器下端
近傍からの不活性ガス吹込みポイントの領域を60〜270
度の範囲に設定して不活性ガスを吹込み、該円筒容器内
で溶鋼を循環させながら脱ガス処理を行なう。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶鋼中の炭素、窒素や
水素等を効率良く除去することのできる真空脱ガス方法
に関するものである。
水素等を効率良く除去することのできる真空脱ガス方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】溶鋼の脱ガス法として現在汎用されてい
るのはＲＨ法、ＤＨ法および取鍋脱ガス法である。ＲＨ
法とは、図５に略示する如く減圧排気口Ａが設けられた
耐熱容器Ｂの下部に溶鋼上昇管Ｃと溶鋼下降管Ｄを設
け、これらを取鍋Ｅ内の溶鋼Ｍ中に浸漬しつつ耐火容器
Ｂ内を減圧排気することにより、溶鋼Ｍを該容器Ｂ内へ
吸上げると共に、上昇管Ｃの下端から不活性ガス（以
下、アルゴンガスで代表する）を吹込んで上昇管Ｃ中の
溶鋼Ｍに上昇流を形成し、一方下降管Ｄから溶鋼Ｍを降
下させることによって容器Ｂおよび取鍋Ｅ内の液面を一
定に保ちながら溶鋼Ｍを循環させつつ脱ガスを行なうも
のである。またＤＨ法とは、図６に略示する如く減圧排
気口Ａを備えた耐熱容器Ｂの下部に１本の溶鋼吸入・排
出管Ｆを設け、耐火容器Ｂ内を減圧排気することにより
溶鋼Ｍを該容器Ｂ内へ吸い上げて該容器Ｂ内で脱ガスし
た後、耐熱容器Ｂを大気圧に戻して溶鋼Ｍを取鍋Ｅに降
下させて溶鋼Ｍを取鍋Ｅ内で攪拌し、この操作を繰り返
すことによって溶鋼Ｍ内の溶存ガス濃度を低下させて行
くものである。また取鍋脱ガス法では、取鍋全体を真空
室内に入れるか或は取鍋上部にフードを装着し、溶鋼中
へアルゴンガスを吹き込みながら減圧排気することによ
って脱ガスを行なう。
るのはＲＨ法、ＤＨ法および取鍋脱ガス法である。ＲＨ
法とは、図５に略示する如く減圧排気口Ａが設けられた
耐熱容器Ｂの下部に溶鋼上昇管Ｃと溶鋼下降管Ｄを設
け、これらを取鍋Ｅ内の溶鋼Ｍ中に浸漬しつつ耐火容器
Ｂ内を減圧排気することにより、溶鋼Ｍを該容器Ｂ内へ
吸上げると共に、上昇管Ｃの下端から不活性ガス（以
下、アルゴンガスで代表する）を吹込んで上昇管Ｃ中の
溶鋼Ｍに上昇流を形成し、一方下降管Ｄから溶鋼Ｍを降
下させることによって容器Ｂおよび取鍋Ｅ内の液面を一
定に保ちながら溶鋼Ｍを循環させつつ脱ガスを行なうも
のである。またＤＨ法とは、図６に略示する如く減圧排
気口Ａを備えた耐熱容器Ｂの下部に１本の溶鋼吸入・排
出管Ｆを設け、耐火容器Ｂ内を減圧排気することにより
溶鋼Ｍを該容器Ｂ内へ吸い上げて該容器Ｂ内で脱ガスし
た後、耐熱容器Ｂを大気圧に戻して溶鋼Ｍを取鍋Ｅに降
下させて溶鋼Ｍを取鍋Ｅ内で攪拌し、この操作を繰り返
すことによって溶鋼Ｍ内の溶存ガス濃度を低下させて行
くものである。また取鍋脱ガス法では、取鍋全体を真空
室内に入れるか或は取鍋上部にフードを装着し、溶鋼中
へアルゴンガスを吹き込みながら減圧排気することによ
って脱ガスを行なう。
【０００３】これら従来の脱ガス法は、それほど高レベ
ルの清浄度を要求されることのない溶鋼の浄化方法とし
ては一応その目的を果たしてきた。ところが用途によっ
てはたとえば溶鋼中の炭素濃度を20ppm 以下、場合によ
っては10ppm 以下、窒素を20ppm 以下、場合によっては
15ppm 以下、水素を１ppm 以下といった清浄度にするこ
とが要求されることがある。ところが従来法でこうした
高レベルの清浄度を確保するには脱ガス処理を非常に長
時間行なわなければならず、温度補償の問題を始めとし
て生産性に大きな影響が現れてくる。
ルの清浄度を要求されることのない溶鋼の浄化方法とし
ては一応その目的を果たしてきた。ところが用途によっ
てはたとえば溶鋼中の炭素濃度を20ppm 以下、場合によ
っては10ppm 以下、窒素を20ppm 以下、場合によっては
15ppm 以下、水素を１ppm 以下といった清浄度にするこ
とが要求されることがある。ところが従来法でこうした
高レベルの清浄度を確保するには脱ガス処理を非常に長
時間行なわなければならず、温度補償の問題を始めとし
て生産性に大きな影響が現れてくる。
【０００４】一方、特開平3-6317号公報には上記以外の
比較的新しい脱ガス法が開示されている。この方法は、
図７に略示する如く溶鋼Ｍ内に内径の大きいシュノーケ
ルＧを浸漬し、該シュノーケルＧ内を減圧排気して溶鋼
Ｍを吸上げながら、該シュノーケルＧ下端部の内周面全
域からアルゴンガスを吹込んで脱ガスを行なうものであ
り、溶鋼Ｍは壁面に添うアルゴンガスバブリングによっ
てシュノーケルＧの内周壁に沿う上昇流を形成し、該上
昇量に見合う下降量を生成するものとしてシュノーケル
Ｇの中央部で下降流を形成してここに溶鋼の循環が行な
われる。ところがこの方法では、シュノーケルの下方部
全周からガスを吹込んでいるため上昇流形成域に比べて
下降流形成域が極端に小さくなり、その結果、図７に示
す如く溶湯循環の殆んどがシュノーケル内で起こって、
取鍋Ｅ内に戻される環流量Ｑ2 が極めて少なくなり、期
待されるほどの脱ガス効果が得られない。
比較的新しい脱ガス法が開示されている。この方法は、
図７に略示する如く溶鋼Ｍ内に内径の大きいシュノーケ
ルＧを浸漬し、該シュノーケルＧ内を減圧排気して溶鋼
Ｍを吸上げながら、該シュノーケルＧ下端部の内周面全
域からアルゴンガスを吹込んで脱ガスを行なうものであ
り、溶鋼Ｍは壁面に添うアルゴンガスバブリングによっ
てシュノーケルＧの内周壁に沿う上昇流を形成し、該上
昇量に見合う下降量を生成するものとしてシュノーケル
Ｇの中央部で下降流を形成してここに溶鋼の循環が行な
われる。ところがこの方法では、シュノーケルの下方部
全周からガスを吹込んでいるため上昇流形成域に比べて
下降流形成域が極端に小さくなり、その結果、図７に示
す如く溶湯循環の殆んどがシュノーケル内で起こって、
取鍋Ｅ内に戻される環流量Ｑ2 が極めて少なくなり、期
待されるほどの脱ガス効果が得られない。
【０００５】しかもこの発明では要件の１つとして、シ
ュノーケル内壁及びその下方延長面、取鍋底面、更にシ
ュノーケル内の溶融金属浴面で囲まれる部分の溶融金属
の容積Ｗ1 と、取鍋内の溶融金属全体の容積Ｗ0 との関
係をＷ1 ／Ｗ0 ≧0.4 と定めているが、この様な条件の
下では取鍋Ｅ内における湯面レベルの変動が大きい（図
中、Ｌ1 は処理開始前の湯面、Ｌ2 は脱ガス処理時の湯
面を夫々表す）。このため当該湯面変動領域における取
鍋耐火物およびシュノーケル耐火物の温度変動および熱
放散が著しくなり、しかも保温のため湯面に載置される
スラグＳとの接触範囲が広がるため上記耐火物の損傷も
著しくなるという問題が生じる。
ュノーケル内壁及びその下方延長面、取鍋底面、更にシ
ュノーケル内の溶融金属浴面で囲まれる部分の溶融金属
の容積Ｗ1 と、取鍋内の溶融金属全体の容積Ｗ0 との関
係をＷ1 ／Ｗ0 ≧0.4 と定めているが、この様な条件の
下では取鍋Ｅ内における湯面レベルの変動が大きい（図
中、Ｌ1 は処理開始前の湯面、Ｌ2 は脱ガス処理時の湯
面を夫々表す）。このため当該湯面変動領域における取
鍋耐火物およびシュノーケル耐火物の温度変動および熱
放散が著しくなり、しかも保温のため湯面に載置される
スラグＳとの接触範囲が広がるため上記耐火物の損傷も
著しくなるという問題が生じる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な事
情に着目してなされたものであって、その目的は、特開
平3-6317号に開示された方法に見られる様な難点を生じ
ることなく、しかも従来のＲＨ法、ＤＨ法、取鍋脱ガス
法等を凌駕する優れた脱ガス効果を享受し得る様な脱ガ
ス方法を提供しようとするものである。
情に着目してなされたものであって、その目的は、特開
平3-6317号に開示された方法に見られる様な難点を生じ
ることなく、しかも従来のＲＨ法、ＤＨ法、取鍋脱ガス
法等を凌駕する優れた脱ガス効果を享受し得る様な脱ガ
ス方法を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明に係る脱ガス方法の構成は、上部に減圧
排気口を設けた円筒容器の下部を溶鋼中へ浸漬し、該円
筒容器内を減圧することにより溶鋼を該円筒容器内に吸
上げながら、該円筒容器の下端付近内面側から溶鋼内へ
不活性ガスを吹込み、該円筒容器内で溶鋼の上昇流と下
降流からなる循環流を形成して脱ガスを行なう溶鋼の真
空脱ガス方法において、(1) 円筒容器における下端浸漬
部の内径（Ｄ）と浸漬部下端からの溶鋼の吸上げ高さ
（Ｈ）との比（Ｄ／Ｈ）を１以上にすると共に、(2) 不
活性ガスの吹込みポイントを円筒容器の中心角にして60
度〜270 度の範囲とし、(3) 該円筒容器の内周壁面の一
部に面した溶鋼上昇流領域と内周壁面の残部に面した溶
鋼下降流領域に分けて循環流を形成するところに要旨を
有するものである。
のできた本発明に係る脱ガス方法の構成は、上部に減圧
排気口を設けた円筒容器の下部を溶鋼中へ浸漬し、該円
筒容器内を減圧することにより溶鋼を該円筒容器内に吸
上げながら、該円筒容器の下端付近内面側から溶鋼内へ
不活性ガスを吹込み、該円筒容器内で溶鋼の上昇流と下
降流からなる循環流を形成して脱ガスを行なう溶鋼の真
空脱ガス方法において、(1) 円筒容器における下端浸漬
部の内径（Ｄ）と浸漬部下端からの溶鋼の吸上げ高さ
（Ｈ）との比（Ｄ／Ｈ）を１以上にすると共に、(2) 不
活性ガスの吹込みポイントを円筒容器の中心角にして60
度〜270 度の範囲とし、(3) 該円筒容器の内周壁面の一
部に面した溶鋼上昇流領域と内周壁面の残部に面した溶
鋼下降流領域に分けて循環流を形成するところに要旨を
有するものである。
【０００８】
【作用】以下、図面を参照しつつ本発明の構成および作
用効果を詳細に説明する。図１は本発明の実施状況を示
す概略縦断面説明図であり、図中１は円筒容器、２は減
圧排気口、３は取鍋、４はアルゴンガスノズル、Ｍは溶
鋼、５は必要により設けられる合金成分装入口、Ｄは円
筒容器１の下端開口部の直径、Ｈは脱ガス処理時におけ
る溶鋼Ｍの吸上げ高さを夫々示す。また図２は円筒容器
におけるアルゴンガスノズル形成部の横断面相当図であ
り、特にアルゴンガスノズル４の形成領域を説明するた
めのものである。
用効果を詳細に説明する。図１は本発明の実施状況を示
す概略縦断面説明図であり、図中１は円筒容器、２は減
圧排気口、３は取鍋、４はアルゴンガスノズル、Ｍは溶
鋼、５は必要により設けられる合金成分装入口、Ｄは円
筒容器１の下端開口部の直径、Ｈは脱ガス処理時におけ
る溶鋼Ｍの吸上げ高さを夫々示す。また図２は円筒容器
におけるアルゴンガスノズル形成部の横断面相当図であ
り、特にアルゴンガスノズル４の形成領域を説明するた
めのものである。
【０００９】本発明では、図示する如く上方に減圧排気
口２が設けられ、下端開口部付近に複数のアルゴンガス
ノズル４が設けられた円筒容器１を使用する。そしてこ
の容器１の下端部を取鍋３内の溶鋼Ｍ内へ浸漬し、該容
器１内を減圧することにより溶鋼Ｍを容器１内へ吸上げ
ると共に、アルゴンガスノズル４からアルゴンガスを吹
込んで円筒容器１内周壁の片面側に溶鋼上昇流を形成す
る。そして容器１ないの液面高さを維持する様に一方ア
ルゴンガスノズル４の設けられていない内周壁側では溶
鋼下降流を形成することにより溶鋼Ｍを循環しながら脱
ガス処理が行なわれる。
口２が設けられ、下端開口部付近に複数のアルゴンガス
ノズル４が設けられた円筒容器１を使用する。そしてこ
の容器１の下端部を取鍋３内の溶鋼Ｍ内へ浸漬し、該容
器１内を減圧することにより溶鋼Ｍを容器１内へ吸上げ
ると共に、アルゴンガスノズル４からアルゴンガスを吹
込んで円筒容器１内周壁の片面側に溶鋼上昇流を形成す
る。そして容器１ないの液面高さを維持する様に一方ア
ルゴンガスノズル４の設けられていない内周壁側では溶
鋼下降流を形成することにより溶鋼Ｍを循環しながら脱
ガス処理が行なわれる。
【００１０】この脱ガス工程で溶鋼Ｍ中の炭素、窒素、
水素などは、真空引きされた円筒容器１の上方空間に脱
気されると共にアルゴン気泡の界面でも脱気される。ま
たこの脱ガス工程で図１に破線で示す酸素上吹きランス
８から湯面に向けて酸素を吹付けてやれば、溶鋼中の炭
素が一酸化炭素に酸化され（Ｃ＋Ｏ→ＣＯ）炭素の除去
を一層効率良く行なうことができる。
水素などは、真空引きされた円筒容器１の上方空間に脱
気されると共にアルゴン気泡の界面でも脱気される。ま
たこの脱ガス工程で図１に破線で示す酸素上吹きランス
８から湯面に向けて酸素を吹付けてやれば、溶鋼中の炭
素が一酸化炭素に酸化され（Ｃ＋Ｏ→ＣＯ）炭素の除去
を一層効率良く行なうことができる。
【００１１】この脱ガス法において本発明で意図する様
な脱ガス効果を得るには、まず円筒容器１の下方開口部
の直径（Ｄ）と円筒容器１内の浸漬部下端からの溶鋼吸
上げ高さ（Ｈ）との比（Ｄ／Ｈ）を１以上に設定しなけ
ればならない。これは円筒容器１内における溶鋼の上昇
流と下降流の均衡を安定に保ち、溶鋼Ｍの湯面高さをあ
まり変動させることなく溶鋼Ｍを環流させると共に環流
量を増大し脱ガス効率を高めるためである。
な脱ガス効果を得るには、まず円筒容器１の下方開口部
の直径（Ｄ）と円筒容器１内の浸漬部下端からの溶鋼吸
上げ高さ（Ｈ）との比（Ｄ／Ｈ）を１以上に設定しなけ
ればならない。これは円筒容器１内における溶鋼の上昇
流と下降流の均衡を安定に保ち、溶鋼Ｍの湯面高さをあ
まり変動させることなく溶鋼Ｍを環流させると共に環流
量を増大し脱ガス効率を高めるためである。
【００１２】即ち本発明においては、Ａｒガス吹込みに
より溶鋼は矢印で示す様に循環するが、脱ガス効率を高
めるには、内筒容器１内で脱ガスされた溶鋼Ｍを早く取
鍋３内へ戻し、脱ガス度の低い取鍋３内の溶鋼Ｍを早く
円筒容器１へ送り込む必要がある。即ち図１において白
抜き矢印Ｑ2 の量を大きくすることが、脱ガス効率を高
めるうえで極めて重要になる。
より溶鋼は矢印で示す様に循環するが、脱ガス効率を高
めるには、内筒容器１内で脱ガスされた溶鋼Ｍを早く取
鍋３内へ戻し、脱ガス度の低い取鍋３内の溶鋼Ｍを早く
円筒容器１へ送り込む必要がある。即ち図１において白
抜き矢印Ｑ2 の量を大きくすることが、脱ガス効率を高
めるうえで極めて重要になる。
【００１３】本発明でＤ／Ｈを１以上に定めた理由は、
溶鋼Ｍの全循環量（Ｑ1 ＋Ｑ2 ）に占める取鍋３への環
流量Ｑ2 の比率Ｐ1 、即ちＱ2 ／（Ｑ1 ＋Ｑ2 ）を高め
るうえで重要な要件となる。一方Ａｒガスの吹込み量は
主として全循環量Ｐ2 、即ち（Ｑ1 ＋Ｑ2 ）を支配す
る。従って取鍋への環流量を増大させるには、次式より
Ｐ1 ，Ｐ2 を共に増大させる必要がある。 Ｐ1 ×Ｐ2 ＝［Ｑ2 ／（Ｑ1 ＋Ｑ2 ）］×（Ｑ1 ＋Ｑ2 ）＝Ｑ2
溶鋼Ｍの全循環量（Ｑ1 ＋Ｑ2 ）に占める取鍋３への環
流量Ｑ2 の比率Ｐ1 、即ちＱ2 ／（Ｑ1 ＋Ｑ2 ）を高め
るうえで重要な要件となる。一方Ａｒガスの吹込み量は
主として全循環量Ｐ2 、即ち（Ｑ1 ＋Ｑ2 ）を支配す
る。従って取鍋への環流量を増大させるには、次式より
Ｐ1 ，Ｐ2 を共に増大させる必要がある。 Ｐ1 ×Ｐ2 ＝［Ｑ2 ／（Ｑ1 ＋Ｑ2 ）］×（Ｑ1 ＋Ｑ2 ）＝Ｑ2
【００１４】換言すると、単にＡｒガス吹込み量を増大
して全環流量Ｐ2 を高めただけでは脱ガス効率を十分に
高めることはできず、目的達成のためには取鍋３への環
流比率Ｐ1 を高めることが不可欠の要件となり、この様
な理由から本発明ではＤ／Ｈ≧１の要件を規定してい
る。ちなみにＤ／Ｈが１未満では溶鋼Ｍの環流の殆んど
が円筒容器１内で起こり、取鍋３への環流量Ｑ2 が少な
くなって満足な脱ガス効率が得られなくなる。
して全環流量Ｐ2 を高めただけでは脱ガス効率を十分に
高めることはできず、目的達成のためには取鍋３への環
流比率Ｐ1 を高めることが不可欠の要件となり、この様
な理由から本発明ではＤ／Ｈ≧１の要件を規定してい
る。ちなみにＤ／Ｈが１未満では溶鋼Ｍの環流の殆んど
が円筒容器１内で起こり、取鍋３への環流量Ｑ2 が少な
くなって満足な脱ガス効率が得られなくなる。
【００１５】本発明におけるもう一つの重要な特徴は、
円筒容器１の下方開口部付近に設けられるアルゴンガス
吹き込みポイントの形成領域である。即ち図示する様な
単筒状の脱ガス容器を用いた場合の脱ガス効率は、該容
器１内における溶鋼の環流量によって顕著な影響を受
け、環流量を増大することが脱ガス効率を高めるための
最大の要件となるが、本発明者らが水を用いたモデル実
験によってアルゴンガス吹込みポイントの中心角（θ）
領域と環流量の関係を調べたところ、図３に示す様な結
果が得られた。但し実験に当たり円筒容器の下方開口部
の内径（Ｄ）は30cm，アルゴンガス吸込み量は20Ｎリッ
トル／分に設定し、環流水量は追跡粒子法により、円筒
容器内水吸上げ部あるいは取鍋相当容器内における粒子
の平均滞留時間を測定することにより求めた。即ち、各
部の水の体積をＶ1 ，Ｖ2 、平均滞留時間をτ1 ，τ2
とすると環流水量Ｑは次式により求められる。 Ｑ＝Ｖ1 ／τ1 ＝Ｖ2 ／τ2
円筒容器１の下方開口部付近に設けられるアルゴンガス
吹き込みポイントの形成領域である。即ち図示する様な
単筒状の脱ガス容器を用いた場合の脱ガス効率は、該容
器１内における溶鋼の環流量によって顕著な影響を受
け、環流量を増大することが脱ガス効率を高めるための
最大の要件となるが、本発明者らが水を用いたモデル実
験によってアルゴンガス吹込みポイントの中心角（θ）
領域と環流量の関係を調べたところ、図３に示す様な結
果が得られた。但し実験に当たり円筒容器の下方開口部
の内径（Ｄ）は30cm，アルゴンガス吸込み量は20Ｎリッ
トル／分に設定し、環流水量は追跡粒子法により、円筒
容器内水吸上げ部あるいは取鍋相当容器内における粒子
の平均滞留時間を測定することにより求めた。即ち、各
部の水の体積をＶ1 ，Ｖ2 、平均滞留時間をτ1 ，τ2
とすると環流水量Ｑは次式により求められる。 Ｑ＝Ｖ1 ／τ1 ＝Ｖ2 ／τ2
【００１６】図３からも明らかである様に、環流水量は
ガス吹込み領域の中心角（θ）によって著しく変わり、
該中心角（θ）を60〜270 度、より好ましくは100 〜14
0 度の範囲に設定することによって高レベルの環流水量
を得ることができる。上記の様な結果が得られた理由は
次の様に考えられる。即ち上記中心角（θ）が60度未満
の場合は、ガス吹込みによって形成される上昇流の範囲
が狭い範囲に限定されるため環流量が十分に上がらず、
一方該中心角（θ）が270 度を超えると、ガス吹込みに
よって形成される上昇流に対して下降流形成領域が不足
気味となり、結果的に環流量が上がり難くなるものと考
えられる。
ガス吹込み領域の中心角（θ）によって著しく変わり、
該中心角（θ）を60〜270 度、より好ましくは100 〜14
0 度の範囲に設定することによって高レベルの環流水量
を得ることができる。上記の様な結果が得られた理由は
次の様に考えられる。即ち上記中心角（θ）が60度未満
の場合は、ガス吹込みによって形成される上昇流の範囲
が狭い範囲に限定されるため環流量が十分に上がらず、
一方該中心角（θ）が270 度を超えると、ガス吹込みに
よって形成される上昇流に対して下降流形成領域が不足
気味となり、結果的に環流量が上がり難くなるものと考
えられる。
【００１７】尚図２では断面形状が真円状の円筒容器１
の場合について説明したが、断面形状は真円状でなけれ
ばならない訳ではなく、若干歪んだ円形状、たとえば楕
円状や卵形状断面の円筒容器１を使用することも勿論可
能である。
の場合について説明したが、断面形状は真円状でなけれ
ばならない訳ではなく、若干歪んだ円形状、たとえば楕
円状や卵形状断面の円筒容器１を使用することも勿論可
能である。
【００１８】上記の様に本発明では、円筒容器の下方浸
漬部の内径（Ｄ）と溶鋼吸上げ高さ（Ｈ）の比（Ｄ／
Ｈ）を１以上に設定すると共に、特にアルゴンガス吸込
みポイントの中心角（θ）領域を60〜270 度に設定して
脱ガス処理を行なうところに特徴を有するものであり、
こうした要件を満たす限り図示したもの以外にも様々の
設計変更が可能である。たとえばアルゴンガスノズル
は、円筒容器の下端部付近の内周側に同一高さに並べて
開口してもよく、あるいは高さを種々変えて開口しても
よい。また該ノズルを下端部付近の全周に開口してお
き、前記中心角（θ）の要件を満たす領域のノズルのみ
からアルゴンガス吹込みを行ない、残りのノズルにはノ
ズル閉塞を起こさない程度に背圧をかけておくことがで
きる様な装置を用いるときは、各ノズルの開閉を時間を
ずらして円周方向に少しずつ旋回させることによりアル
ゴンガス吹込領域を時計方向もしくは反時計方向へ連続
的もしくは間欠的に旋回させる様な方法で本発明を実施
することができ、これによって取鍋内の溶鋼をより効率
良く循環させることができ、不純物の浮上分離も促進さ
れるので好ましい。次に実施例を示すが、本発明はもと
より下記実施例によって制約を受けるものではない。
漬部の内径（Ｄ）と溶鋼吸上げ高さ（Ｈ）の比（Ｄ／
Ｈ）を１以上に設定すると共に、特にアルゴンガス吸込
みポイントの中心角（θ）領域を60〜270 度に設定して
脱ガス処理を行なうところに特徴を有するものであり、
こうした要件を満たす限り図示したもの以外にも様々の
設計変更が可能である。たとえばアルゴンガスノズル
は、円筒容器の下端部付近の内周側に同一高さに並べて
開口してもよく、あるいは高さを種々変えて開口しても
よい。また該ノズルを下端部付近の全周に開口してお
き、前記中心角（θ）の要件を満たす領域のノズルのみ
からアルゴンガス吹込みを行ない、残りのノズルにはノ
ズル閉塞を起こさない程度に背圧をかけておくことがで
きる様な装置を用いるときは、各ノズルの開閉を時間を
ずらして円周方向に少しずつ旋回させることによりアル
ゴンガス吹込領域を時計方向もしくは反時計方向へ連続
的もしくは間欠的に旋回させる様な方法で本発明を実施
することができ、これによって取鍋内の溶鋼をより効率
良く循環させることができ、不純物の浮上分離も促進さ
れるので好ましい。次に実施例を示すが、本発明はもと
より下記実施例によって制約を受けるものではない。
【００１９】
【実施例】図１，２に示した様な構成の脱ガス装置を使
用し、溶鋼の脱ガス実験を行なった。但し円筒容器１に
おける下端部から1.2mまでの内径は直径２m 、それより
上方側の内径は2.2m、容器１全体の長さは10m とし、上
方に減圧排気口２および合金添加口５を設けると共に、
下端部付近の内周面側には中心角が120 度の領域に内径
３mmのガスノズルを等間隔で16個設けた。この円筒容器
１の下方部を240 トンの溶鋼（Ｃ：0.035 ％，Ｎ：0.00
30％）を装入した取鍋に浸漬し、円筒容器１内を減圧排
気し、ガスノズルからアルゴンガスを1000〜6000Ｎリッ
トル／分の速度で吹込みながら最高0.5torr まで減圧す
ることにより溶鋼吸上げ高さを真空度によって決まる高
さに維持しつつ脱ガス処理を行ない、処理時間とＣ，Ｎ
の残存量の変化を調べた。また従来法として直径0.55m
の上昇管と同径の下降管を備えたＲＨ法実施用の脱ガス
装置を使用し、内部を最高0.5torr まで減圧排気しつつ
上昇管の下端部に設けたノズルからアルゴンガスを1000
〜2500Ｎリットル／分の速度で吹込むことによって脱ガ
ス処理を行ない、同様に処理時間とＣ，Ｎの残存量の劣
化を調べた。
用し、溶鋼の脱ガス実験を行なった。但し円筒容器１に
おける下端部から1.2mまでの内径は直径２m 、それより
上方側の内径は2.2m、容器１全体の長さは10m とし、上
方に減圧排気口２および合金添加口５を設けると共に、
下端部付近の内周面側には中心角が120 度の領域に内径
３mmのガスノズルを等間隔で16個設けた。この円筒容器
１の下方部を240 トンの溶鋼（Ｃ：0.035 ％，Ｎ：0.00
30％）を装入した取鍋に浸漬し、円筒容器１内を減圧排
気し、ガスノズルからアルゴンガスを1000〜6000Ｎリッ
トル／分の速度で吹込みながら最高0.5torr まで減圧す
ることにより溶鋼吸上げ高さを真空度によって決まる高
さに維持しつつ脱ガス処理を行ない、処理時間とＣ，Ｎ
の残存量の変化を調べた。また従来法として直径0.55m
の上昇管と同径の下降管を備えたＲＨ法実施用の脱ガス
装置を使用し、内部を最高0.5torr まで減圧排気しつつ
上昇管の下端部に設けたノズルからアルゴンガスを1000
〜2500Ｎリットル／分の速度で吹込むことによって脱ガ
ス処理を行ない、同様に処理時間とＣ，Ｎの残存量の劣
化を調べた。
【００２０】結果は図４に示す通りであり、従来法では
Ｃ量を20ppm 程度以下に減圧することが困難であるか、
あるいは20分以上の時間を要するのに対し、本発明によ
ればＣ量を20ppm にまで低減するための所要時間を約12
分に短縮することができ、脱炭効率を著しく高めること
ができる。このとき処理後の鋼中Ｎ量は19ppm であり、
脱窒にも極めて有効な方法であることが確認された。尚
上記実験において、脱ガス工程で上吹きランスより吸上
げ溶鋼の湯面に向けて酸素を約40Ｎm3／分の速度で吹付
けた以外は全く同じ条件で脱ガス処理を行なったとこ
ろ、Ｃ量を20ppmにまで低減するための所要時間を更に
２分短縮することができた。また厚板材用の溶鋼につい
て脱水素効果を調査したところ、通常処理条件で従来の
ＲＨ法では2.5ppmであった残存水素量が、本法では1.3p
pmにまで低減した。
Ｃ量を20ppm 程度以下に減圧することが困難であるか、
あるいは20分以上の時間を要するのに対し、本発明によ
ればＣ量を20ppm にまで低減するための所要時間を約12
分に短縮することができ、脱炭効率を著しく高めること
ができる。このとき処理後の鋼中Ｎ量は19ppm であり、
脱窒にも極めて有効な方法であることが確認された。尚
上記実験において、脱ガス工程で上吹きランスより吸上
げ溶鋼の湯面に向けて酸素を約40Ｎm3／分の速度で吹付
けた以外は全く同じ条件で脱ガス処理を行なったとこ
ろ、Ｃ量を20ppmにまで低減するための所要時間を更に
２分短縮することができた。また厚板材用の溶鋼につい
て脱水素効果を調査したところ、通常処理条件で従来の
ＲＨ法では2.5ppmであった残存水素量が、本法では1.3p
pmにまで低減した。
【００２１】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、溶
鋼中のＣ，Ｎ，Ｈ等のガス化成分を短時間で低レベルま
で低減することができるので、高品質鋼材を得るための
脱ガス法として極めて実用価値の高いものである。
鋼中のＣ，Ｎ，Ｈ等のガス化成分を短時間で低レベルま
で低減することができるので、高品質鋼材を得るための
脱ガス法として極めて実用価値の高いものである。
【図１】本発明の実施例を示す概略縦断面説明図であ
る。
る。
【図２】図１における円筒容器の下方浸漬部の横断面相
当図である。
当図である。
【図３】ガス吹込み領域の中心角（θ）と環流水量の関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図４】脱ガス処理時間とＣ濃度の関係を示すグラフで
ある。
ある。
【図５】従来の脱ガス法を示す概念図である。
【図６】従来の脱ガス法を示す概念図である。
【図７】従来の脱ガス法を示す概念図である。
１ 円筒容器 ２ 減圧排気口 ３ 取鍋 ４ アルゴンガスノズル θ 中心角 Ｍ 溶鋼
Claims (1)
- 【請求項１】 上部に減圧排気口を設けた円筒容器の下
部を溶鋼中へ浸漬し、該円筒容器内を減圧することによ
り溶鋼を該円筒容器内に吸上げながら、該円筒容器の下
端付近内面側から溶鋼内へ不活性ガスを吹込み、該円筒
容器内で溶鋼の上昇流と下降流からなる循環流を形成し
て脱ガスを行なう溶鋼の真空脱ガス方法において、(1)
円筒容器における下端浸漬部の内径（Ｄ）と浸漬部下端
からの溶鋼の吸上げ高さ（Ｈ）との比（Ｄ／Ｈ）を１以
上とすると共に、(2) 不活性ガスの吹込みポイントを円
筒容器の中心角にして60度〜270 度の範囲とし、(3) 該
円筒容器の内周壁面の一部に面した溶鋼上昇流領域と内
周壁面の残部に面した溶鋼下降流領域に分けて循環流を
形成することを特徴とする溶鋼の真空脱ガス方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10056992A JPH05271748A (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 真空脱ガス方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10056992A JPH05271748A (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 真空脱ガス方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05271748A true JPH05271748A (ja) | 1993-10-19 |
Family
ID=14277545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10056992A Withdrawn JPH05271748A (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 真空脱ガス方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05271748A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998022627A1 (fr) * | 1996-11-20 | 1998-05-28 | Nippon Steel Corporation | Procede de decarburation/alliage dans le vide d'acier fondu et appareil associe |
| JPH10147811A (ja) * | 1996-11-18 | 1998-06-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶鋼の真空精錬方法 |
| KR101280940B1 (ko) * | 2011-10-31 | 2013-07-02 | 주식회사 포스코 | 용강의 정련 방법 및 이를 이용한 쾌삭강의 제조 방법 |
-
1992
- 1992-03-25 JP JP10056992A patent/JPH05271748A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10147811A (ja) * | 1996-11-18 | 1998-06-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶鋼の真空精錬方法 |
| WO1998022627A1 (fr) * | 1996-11-20 | 1998-05-28 | Nippon Steel Corporation | Procede de decarburation/alliage dans le vide d'acier fondu et appareil associe |
| US6190435B1 (en) | 1996-11-20 | 2001-02-20 | Nippon Steel Corporation | Method of vacuum decarburization/refining of molten steel |
| CN1070927C (zh) * | 1996-11-20 | 2001-09-12 | 新日本制铁株式会社 | 钢水的真空脱碳精炼方法及装置 |
| US6468467B1 (en) | 1996-11-20 | 2002-10-22 | Nippon Steel Corporation | Method and apparatus for vacuum decarburization refining of molten steel |
| KR101280940B1 (ko) * | 2011-10-31 | 2013-07-02 | 주식회사 포스코 | 용강의 정련 방법 및 이를 이용한 쾌삭강의 제조 방법 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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