JPH0617115A

JPH0617115A - 溶鋼の減圧精錬方法並びに装置

Info

Publication number: JPH0617115A
Application number: JP17285392A
Authority: JP
Inventors: Kanji Aizawa; 完二相沢; Keizo Taoka; 啓造田岡; Yuki Nabeshima; 祐樹鍋島; Narumasa Kuriwaki; 考誠栗脇; Shunji Hamada; 俊二濱田; Sumio Yamada; 純夫山田
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1992-06-30
Filing date: 1992-06-30
Publication date: 1994-01-25

Abstract

(57)【要約】【目的】溶鋼を減圧下において精錬する場合に、高真空
が必要なとき乾式集塵機の圧損を排除し、処理時間を短
縮し、冷却水、蒸気等の使用量を削減し、生産性の向上
を図る。【構成】真空精練装置は、溶鋼真空タンク３と真空排気
装置６の間に設けた乾式集塵系路及びバイパス系路１７
を並列に備え、少なくともバイパス系路１７側に開閉弁
又は流量調節弁１８を備え、バイパス系路１７と乾式集
塵系路を通るそれぞれの排気ガス量をダスト発生量また
は要求真空度に応じて調節する調節装置３２を備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＶＯＤ、ＲＨ等の真空
脱炭、脱ガス処理や減圧下でのインジェクション処理を
行う溶鋼の減圧精錬方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ステンレス鋼や、連続焼鈍処理
を行う極低炭素鋼の溶製においては、鉄やクロムの酸化
ロスを押えるために、減圧下において、溶存酸素又はラ
ンスや羽口より吹き込んだ酸素と鋼中の炭素を反応さ
せ、ＣＯガスとして除去する真空脱炭法が採用されてい
る。また、減圧下で生石灰、ホタル石等を溶鋼中に添加
もしくはインジェクションして、脱硫処理する技術も知
られている。

【０００３】これらの処理では、反応を優位に進めるた
めに溶鋼の強撹拌が必要とされるが、一方、これに伴う
スプラッシュの増加や添加あるいはインジェクション粉
体によるダスト量の増加を招いている。蒸気エゼクタを
用いた通常の真空排気装置では、これらのダストは、復
水用の排気ガス冷却水に捕捉されて水処理設備で分離除
去され、高濃度のダスト含有水が多量に発生するので大
規模な水処理設備を必要としている。また、一部のダス
トは、真空排気装置の内部に付着して排気エゼクタの能
力低下を招いたり、摩耗によりトラブルを起こしてい
る。

【０００４】これらを防止する対策として、「鉄と鋼」
ＣＡＭＰ−ＩＳＩＪ（Ｖｏｌ．３（１９９０）−１２４
２）のＦｉｇ．１に例示されるように、溶鋼を収納する
減圧容器と真空排気装置の間にバグフィルタ等の乾式集
塵機を設け、ダストを除去した後、清浄なガスだけを真
空排気装置に送る技術が採用されるようになった。図２
は、従来のＶＯＤ設備にて酸素を上吹きしながらステン
レス鋼の脱炭処理をしている状況を示す。溶鋼１を鍋２
ごと真空タンク３内に装入し、上蓋４とタンク３の間を
シール部５にて密封した後、真空排気装置６にて、真空
タンク３内を減圧し、ランス７から鋼浴面に酸素ガス８
を吹き付けて溶鋼１を脱炭処理する。また図２には鍋２
の底部に設けた撹拌ノズル２１から撹拌ガス２２を吹き
込む装置も示している。

【０００５】ダストは鍋２のカバー１０で飛散を抑制さ
れ、タンク３の底部に堆積するが、半分以上のダスト１
１は、排気ガス１２に同伴されて、タンク３外に流出す
る。更にこのうちの一部は、排気ダクト１３、排気ガス
クーラ１４内に堆積し、残りが乾式集塵機１５で捕捉さ
れる。真空排気装置６は冷却水１９によって冷却されて
いる。なお、バグフィルタ１６の耐熱温度によっては、
乾式集塵機１５の入口側ダクト１３や排気ガスクーラ１
４に水冷装置２０を設置する等のガス冷却手段を設け
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上の従来技術では、
バグフィルタの設置による排気ガス系路の圧損増加は避
けがたく、高真空を必要とする処理においては、十分な
真空度が得られないという問題があった。本発明は、か
かる問題点を解決し、真空排気装置へのダストの流入を
防止しつつ、かつ高真空精錬工程における排気ガス系路
の圧損増加を回避して、所要真空度を確保する技術を提
供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたもので、溶鋼を減圧下において精
錬する精錬法において、ダスト発生量の多い低真空精錬
工程では乾式集塵系路を通してガスを排気し、高真空精
錬工程では前記乾式集塵系路のバイパス系路を通してガ
スの一部又は全部を排気することを特徴とする溶鋼の減
圧精錬方法である。本発明方法を好適に実施するための
本発明の装置は、溶鋼真空容器と真空排気装置の間に乾
式集塵系路及びバイパス系路を並列に設け、少なくとも
バイパス系路側に開閉弁又は流量調節弁を設置し、バイ
パス系路と乾式集塵系路を通るそれぞれの排気ガス量を
ダスト発生量または要求真空度に応じて調節する調節装
置を設けたことを特徴とする溶鋼の減圧精錬装置であ
る。

【０００８】

【作用】本発明は、ダストの発生量が多く、乾式集塵機
の設置が望ましい処理を、低真空精錬工程で主として行
うこととし、一方バグフィルタでの圧損が無視できない
高真空精錬工程ではダスト発生量が少なく、乾式集塵機
を省略しても真空排気装置以降での問題が生じにくい点
に着目したものである。

【０００９】以下、本発明の一実施例を示す図１を用い
てその作用を説明する。図１において図２と同じものに
は同じ符号を付してある。図１では乾式集塵機１５をバ
イパスするバイパス系路１７又は１７’を設け、乾式集
塵機１５を通る系路及びバイパス系路１７に開閉弁又は
流量調節弁１８を設け、真空タンク３内の真空を真空計
３０にて測定し真空度測定器３１の信号を調節装置３２
に入力し、調節装置３２は予め設定してある真空度設定
値と比較し、開閉弁又は流量調節弁１８を調節する。な
お、ダスト発生量を測定し、ダスト発生量に応じて調節
装置３２が開閉弁又は流量調節弁１８を調節するように
してもよい。上記調節装置３２への情報入力は自動でも
手動でもよい。

【００１０】低真空精錬工程では、例えば、初期Ｃ＝
０．２５〜０．３５重量％の溶鋼１を真空タンク３内に
装入し、真空タンク３内を３０〜１５０Ｔｏｒｒに減圧
し、ランス７から鋼浴面に気体酸素８を吹き付けて溶鋼
１を脱炭処理する。底吹きガス量は１〜１０Ｎｌ／ｍｉ
ｎｔ・ｔに対し、送酸速度は０．２〜０．３Ｎｍ³ ／ｍ
ｉｎｔ・ｔである。この精錬工程に１〜３ｋｇ／ｔのダ
ストの大半が発生しその２０〜５０％は排気ガス１２に
同伴され乾式集塵機１５で捕捉される。

【００１１】このときの乾式集塵機１５内のバグフィル
タ１６による圧損は２〜６Ｔｏｒｒであるが、処理圧力
（絶対圧力）に比して、この圧力は十分小さいので、問
題にはならない。この結果、真空排気装置６には除塵さ
れた排気ガスだけが通るので、ダスト付着による能力低
下や冷却水の汚染を防止することができる。鋼中Ｃ≦
０．０１％、２０Ｔｏｒｒ以下の高真空精錬工程では一
般に酸素吹錬は行わず、鋼中もしくはスラグ中の酸素源
を用いて、脱炭精錬が行われる。この段階では溶鋼界面
でのダストの発生は少なくなる。１Ｔｏｒｒ以下の高い
真空度を得ることが、極低炭、極低窒素鋼の溶製には不
可欠である。しかるに、バグフィルタ１６を介して排気
した場合には、要求される排気速度精錬工程でのバグフ
ィルタ１６の圧損が１〜２Ｔｏｒｒになるので、上記高
真空を得ることは不可能であり、排気速度の著しい低下
とそれに伴う大幅な処理時間の延長を覚悟しなければな
らない。しかしながら本発明では、乾式集塵機１５と並
列に設置されたバイパス系路１７の開閉弁又は流量調節
弁１８を操作して直接排気ガスを真空排気装置６に導く
ことができるので、バグフィルタ１６の圧損がなく、高
い真空度を得ることができる。また、このような脱炭末
期においてはＣＯガスの発生も少なく、酸素吹製による
スプラッシュの発生もないのでダストの量は少なく、乾
式集塵機を通過させることを省略しても問題はない。

【００１２】集塵機を通る排気ガス量を調整する手段と
しては、図１に示したように、集塵機側とバイパス系路
側のそれぞれに開閉弁１８を設けて、流路を完全に切換
えてもよく、また、バイパス系路使用時に集塵機側を排
気ガスの一部が流れても何ら支障はないことから、バイ
パス系路側だけに開閉弁を設け、高真空精錬工程でのみ
バイパス系路を開けるようにしてもよい。さらに、バイ
パス系路を用いる目的が、要求される真空度に応じて排
気系の圧損を低減させることにある点に留意すれば、開
閉弁の代わりに流量調節弁を設けて、集塵機を通る系路
とバイパス系路を流れるそれぞれの排気ガス量を真空容
器内圧力に応じて積極的に調整し、バイパスを流れる排
気ガス量を必要最小限に抑えることもできる。

【００１３】また、図１では排気ガスクーラ１４の前か
らバイパス系路１７を設けているが、破線でバイパス系
路１７’を示すように、排気ガスクーラ１４の後流に設
けることもできる。

【００１４】

【実施例】図１に示す本発明装置により、極低炭、極低
窒素ステンレス鋼を溶製した場合の操業条件を表１に示
した。表１には、それぞれバイパス系路を使用しなかっ
た場合を比較例として示した。図３は実施例と比較例と
を比較して示したグラフである。実施例では、乾式集塵
機を採用した場合でも、高真空精錬工程での排気系の圧
損を抑えることが可能であるから、高真空精錬工程でも
高い排気能力が得られ、真空脱炭時間を大幅に短縮する
ことができた。

【００１５】なお、以上の説明ではＶＯＤ設備を例にと
って説明したが、本発明はこれに限られるものではな
く、ＲＨ設備による極低炭素鋼の溶製や、低真空精錬工
程でＣａＯ、ホタル石等をインジェクションして脱硫し
た後、高真空下で脱水素、脱酸処理する場合の真空排気
系についても本発明を適用することができる。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明では乾式集塵
機と並列にバイパス系路を設け、ダストの発生量、要求
される真空度に応じて集塵機を通過する排気ガス量を調
整できるようにしたから、乾式集塵機を設置した場合で
も高真空精錬工程で高い排気能力（もしくは同一排気能
力における到達真空度）を得ることができるようになっ
た。また、その結果、処理時間を短縮できるので、冷却
水、蒸気等の使用量削減、生産性の向上効果も期待でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例装置を示すフローシートである。

【図２】従来装置のフローシートである。

【図３】本発明と比較例の脱炭曲線である。

【符号の説明】

１溶鋼２取鍋３真空タンク４上蓋５シール部６真空排気装置７酸素ランス８酸素ガス９スラグ１０飛散防止カバ
ー１１ダスト１２排気ガス１３排気ダクト１４排気ガスクー
ラ１５乾式集塵機１６バグフィルタ１７、１７’ バイパス系路１８開閉弁、又は
流量調節弁１９冷却水２０水冷装置２１撹拌ノズル２２撹拌ガス３０真空計３１真空度測定器３２調節装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鍋島祐樹千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者栗脇考誠千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者濱田俊二千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者山田純夫千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶鋼を減圧下において精錬する精錬法に
おいて、ダスト発生量の多い低真空精錬工程では乾式集
塵系路を通してガスを排気し、高真空精錬工程では前記
乾式集塵系路のバイパス系路を通してガスの一部又は全
部を排気することを特徴とする溶鋼の減圧精錬方法。
【請求項２】溶鋼真空容器と真空排気装置の間に乾式
集塵系路及びバイパス系路を並列に設け、少なくともバ
イパス系路側に開閉弁又は流量調節弁を設置し、バイパ
ス系路と乾式集塵系路を通るそれぞれの排気ガス量をダ
スト発生量または要求真空度に応じて調節する調節装置
を設けたことを特徴とする溶鋼の減圧精錬装置。