JPH062026A - Ｒｈ脱ガスによる低窒素鋼の製造方法 - Google Patents
Ｒｈ脱ガスによる低窒素鋼の製造方法Info
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- JPH062026A JPH062026A JP16315492A JP16315492A JPH062026A JP H062026 A JPH062026 A JP H062026A JP 16315492 A JP16315492 A JP 16315492A JP 16315492 A JP16315492 A JP 16315492A JP H062026 A JPH062026 A JP H062026A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 浸漬管耐火物を通して浸漬管内に空気が侵入
するのを防止することによって低窒素鋼を製造する。 【構成】 浸漬管７の耐火物８中に埋設したリーク防止
鉄板９の外側でかつ溶鋼湯面２下方位置の耐火物８中に
ポーラスレンガ10を埋め込み、ガス供給管11からポーラ
スレンガ10に大気圧以上のArガスを供給する。 【効果】 ポーラスレンガ10に供給されるArガスによっ
て耐火物８を通して侵入する空気が阻止され、空気中の
Ｎ2 ガスによる溶鋼のＮ化が防止できる。
するのを防止することによって低窒素鋼を製造する。 【構成】 浸漬管７の耐火物８中に埋設したリーク防止
鉄板９の外側でかつ溶鋼湯面２下方位置の耐火物８中に
ポーラスレンガ10を埋め込み、ガス供給管11からポーラ
スレンガ10に大気圧以上のArガスを供給する。 【効果】 ポーラスレンガ10に供給されるArガスによっ
て耐火物８を通して侵入する空気が阻止され、空気中の
Ｎ2 ガスによる溶鋼のＮ化が防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、脱ガス槽の下部に配設
された上昇側浸漬管および下降側浸漬管の下端部を取鍋
内の溶鋼中に浸漬し、脱ガス槽に溶鋼を循環させつつＲ
Ｈ脱ガスにより低窒素鋼を製造する方法に関するもので
ある。
された上昇側浸漬管および下降側浸漬管の下端部を取鍋
内の溶鋼中に浸漬し、脱ガス槽に溶鋼を循環させつつＲ
Ｈ脱ガスにより低窒素鋼を製造する方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】ＲＨ脱ガス法は、取鍋溶鋼中の水素除
去、非金属介在物の分離浮上、合金添加による成分調整
等を目的に実施される取鍋精錬プロセスの一種であり、
きわめて広く使用されている。しかしながら、ＲＨ脱ガ
ス法においては、溶鋼中の窒素（Ｎ）の除去能力が小さ
いという問題がある。すなわち、Ｎ≧60ppm というよう
な高Ｎ領域では脱Ｎが進行するものの、Ｎ≦30ppm の領
域では脱Ｎが進行しないばかりか、設備条件が悪い場合
には、吸ＮによりＮが上昇することさえある。
去、非金属介在物の分離浮上、合金添加による成分調整
等を目的に実施される取鍋精錬プロセスの一種であり、
きわめて広く使用されている。しかしながら、ＲＨ脱ガ
ス法においては、溶鋼中の窒素（Ｎ）の除去能力が小さ
いという問題がある。すなわち、Ｎ≧60ppm というよう
な高Ｎ領域では脱Ｎが進行するものの、Ｎ≦30ppm の領
域では脱Ｎが進行しないばかりか、設備条件が悪い場合
には、吸ＮによりＮが上昇することさえある。
【０００３】一方、低温海洋域で使用される海洋構造物
用鋼材等では、きわめて高い低温じん性が要求され、鋼
中のＮ濃度を20ppm 以下とすることが望まれている。ま
た、自動車用鋼板となる極低炭素鋼においてもプレス加
工性改善のためにTiを添加することがあるが、高価なTi
を削減するため鋼中のＮを低位に安定させて溶製するこ
とが必要である。これらは、低Ｎ化による材質改善効果
の一例であり、鋼材の低Ｎ化のニーズはきわめて高いと
いえる。
用鋼材等では、きわめて高い低温じん性が要求され、鋼
中のＮ濃度を20ppm 以下とすることが望まれている。ま
た、自動車用鋼板となる極低炭素鋼においてもプレス加
工性改善のためにTiを添加することがあるが、高価なTi
を削減するため鋼中のＮを低位に安定させて溶製するこ
とが必要である。これらは、低Ｎ化による材質改善効果
の一例であり、鋼材の低Ｎ化のニーズはきわめて高いと
いえる。
【０００４】従来のＲＨ脱ガス法で脱ガスする際に溶鋼
が低Ｎ域で吸Ｎする原因の一つにＲＨ脱ガス設備におけ
る種々のフランジ面からの空気のリークがあり、空気中
のＮ 2 ガスが溶鋼に侵入することにある。リーク対策と
して、現在では、フランジ面冷却方法や構造の改善、Ｏ
リング等のパッキンの改善（実開平１-65847号公報参
照）等により、そのリーク量はきわめて小さく、無視で
きるレベルまでに低減されている。
が低Ｎ域で吸Ｎする原因の一つにＲＨ脱ガス設備におけ
る種々のフランジ面からの空気のリークがあり、空気中
のＮ 2 ガスが溶鋼に侵入することにある。リーク対策と
して、現在では、フランジ面冷却方法や構造の改善、Ｏ
リング等のパッキンの改善（実開平１-65847号公報参
照）等により、そのリーク量はきわめて小さく、無視で
きるレベルまでに低減されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一方、浸漬管において
は、耐火物を経由する空気のリークを防止するため、図
５に示すように浸漬管７を形成する耐火物８中にリーク
防止鉄板９を埋設するものがある。リーク防止鉄板９の
上端はフランジ６に固定されている。しかるに浸漬管７
の構造上、全体にリーク防止鉄板９を埋設することはで
きない。すなわち、溶損等を防止するため浸漬管７の下
端にリーク防止鉄板９のない、耐火物８だけの部分が存
在せざるを得ない。このため浸漬管９部分のリークは、
この浸漬管７下端部のリーク防止鉄板９がない部分の耐
火物８を経路とするリークが主要なものとなってくる。
は、耐火物を経由する空気のリークを防止するため、図
５に示すように浸漬管７を形成する耐火物８中にリーク
防止鉄板９を埋設するものがある。リーク防止鉄板９の
上端はフランジ６に固定されている。しかるに浸漬管７
の構造上、全体にリーク防止鉄板９を埋設することはで
きない。すなわち、溶損等を防止するため浸漬管７の下
端にリーク防止鉄板９のない、耐火物８だけの部分が存
在せざるを得ない。このため浸漬管９部分のリークは、
この浸漬管７下端部のリーク防止鉄板９がない部分の耐
火物８を経路とするリークが主要なものとなってくる。
【０００６】そこで本発明者らがこの部分のリークを評
価するため、浸漬管７における耐火物８内の圧力をリー
ク防止鉄板９の外側と内側について圧力測定したところ
図６に示す結果が得られた。図６に示すように、上昇側
浸漬管の方は、外側が大気圧に近く内側が大気圧より負
圧になっているのに対し下降側浸漬管の方は、外側、内
側ともに大気圧より負圧になっており、リーク防止鉄板
の外側の圧力は上昇側浸漬管の内側の圧力と同等である
が内側の圧力が一番負圧が大きい。このように全体的に
みると、上昇側浸漬管に比較し、下降側浸漬管の負圧の
程度が大であることが判明した。また下降側浸漬管の耐
火物中のガス中には、リーク防止鉄板の内側、外側とも
に50〜65％Ｎ2 が存在し空気が吸引されていることが明
らかとなった。
価するため、浸漬管７における耐火物８内の圧力をリー
ク防止鉄板９の外側と内側について圧力測定したところ
図６に示す結果が得られた。図６に示すように、上昇側
浸漬管の方は、外側が大気圧に近く内側が大気圧より負
圧になっているのに対し下降側浸漬管の方は、外側、内
側ともに大気圧より負圧になっており、リーク防止鉄板
の外側の圧力は上昇側浸漬管の内側の圧力と同等である
が内側の圧力が一番負圧が大きい。このように全体的に
みると、上昇側浸漬管に比較し、下降側浸漬管の負圧の
程度が大であることが判明した。また下降側浸漬管の耐
火物中のガス中には、リーク防止鉄板の内側、外側とも
に50〜65％Ｎ2 が存在し空気が吸引されていることが明
らかとなった。
【０００７】本発明は、以上のような浸漬管下部耐火物
部分を経路として発生するリークによる溶鋼のＮピック
アップを防止することができるＲＨ脱ガス法による低窒
素鋼の製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
部分を経路として発生するリークによる溶鋼のＮピック
アップを防止することができるＲＨ脱ガス法による低窒
素鋼の製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】ＲＨ脱ガス槽の下部に配
設された浸漬管の耐火物中に埋設したリーク防止鉄板を
下端まで延長することができれば、リークの防止が可能
であるが、実際には鉄板の溶損や熱変形のために下端部
に耐火物のみの部分を設置せざるを得ない。そこで、本
発明では、脱ガス槽の下部に配設された上昇側浸漬管お
よび下降側浸漬管の下端部を取鍋内の溶鋼中に浸漬し、
脱ガス槽に溶鋼を循環させつつＲＨ脱ガスにより低窒素
鋼を製造するに際し、前記浸漬管の耐火物中に埋設した
リーク防止鉄板の外側で、かつ溶鋼湯面より下方位置の
耐火物中にＮ2 を可及的に低減したガスを大気圧以上の
圧力で供給してＲＨ脱ガスにより低窒素鋼を製造するも
のである。
設された浸漬管の耐火物中に埋設したリーク防止鉄板を
下端まで延長することができれば、リークの防止が可能
であるが、実際には鉄板の溶損や熱変形のために下端部
に耐火物のみの部分を設置せざるを得ない。そこで、本
発明では、脱ガス槽の下部に配設された上昇側浸漬管お
よび下降側浸漬管の下端部を取鍋内の溶鋼中に浸漬し、
脱ガス槽に溶鋼を循環させつつＲＨ脱ガスにより低窒素
鋼を製造するに際し、前記浸漬管の耐火物中に埋設した
リーク防止鉄板の外側で、かつ溶鋼湯面より下方位置の
耐火物中にＮ2 を可及的に低減したガスを大気圧以上の
圧力で供給してＲＨ脱ガスにより低窒素鋼を製造するも
のである。
【０００９】本発明ではリーク防止鉄板の下方に位置す
る耐火物内が負圧となった場合にも、大気の吸い込みを
防止するため、リーク防止鉄板外側に、好ましくはポー
ラスレンガのようなガス供給部を設置し、Arガス等のＮ
2 を可及的に低減したガスを流すことにより、吸Ｎの問
題を解決するものである。ポーラスレンガを浸漬管リー
ク鉄板外側の溶鋼湯面より下部に設置し、上部より大気
より大きい圧力のたとえばArを供給することにより、当
該部分が負圧になった場合にも大気を吸い込まず、Arを
吸い込ませる。この結果、Ｎのピックアップを防止する
ことができる。
る耐火物内が負圧となった場合にも、大気の吸い込みを
防止するため、リーク防止鉄板外側に、好ましくはポー
ラスレンガのようなガス供給部を設置し、Arガス等のＮ
2 を可及的に低減したガスを流すことにより、吸Ｎの問
題を解決するものである。ポーラスレンガを浸漬管リー
ク鉄板外側の溶鋼湯面より下部に設置し、上部より大気
より大きい圧力のたとえばArを供給することにより、当
該部分が負圧になった場合にも大気を吸い込まず、Arを
吸い込ませる。この結果、Ｎのピックアップを防止する
ことができる。
【００１０】
【作用】本発明によれば、前述のようにポーラスレンガ
のようなガス供給部を浸漬管リーク鉄板外側の溶鋼湯面
より下部に設置し、上部より大気圧より大きい圧力のAr
等を供給しているため、浸漬管下部の耐火物部分を経路
として発生していた空気の吸い込みの代りにAr等のＮ2
を含有しないガスを吸い込むため、溶鋼中へのＮピック
アップを防止することができる。
のようなガス供給部を浸漬管リーク鉄板外側の溶鋼湯面
より下部に設置し、上部より大気圧より大きい圧力のAr
等を供給しているため、浸漬管下部の耐火物部分を経路
として発生していた空気の吸い込みの代りにAr等のＮ2
を含有しないガスを吸い込むため、溶鋼中へのＮピック
アップを防止することができる。
【００１１】ArのようなＮ2 を含まないガスの供給部を
取鍋溶鋼湯面よりも下部に設置するのは、Arの大気への
漏れを防ぐと同時に、ガス供給部と湯面間の耐火物から
のわずかな空気吸い込みも防止し、本発明法の効果を高
めるためである。また、同様にリーク防止鉄板の外側に
設置するのは、脱ガス槽内へのArの過剰な吸引を防止す
るためである。
取鍋溶鋼湯面よりも下部に設置するのは、Arの大気への
漏れを防ぐと同時に、ガス供給部と湯面間の耐火物から
のわずかな空気吸い込みも防止し、本発明法の効果を高
めるためである。また、同様にリーク防止鉄板の外側に
設置するのは、脱ガス槽内へのArの過剰な吸引を防止す
るためである。
【００１２】供給するガスはＮ2 を可及的に低減させた
ガスであることが必須であるが、溶鋼の酸化防止の観点
からＮ2 を可及的に低減させかつ溶鋼に対して不活性な
ガスが望ましい。また供給すべきガス圧力を大気圧より
大きい圧力とするのは、空気を外側に押出しながら内面
側には優先的に当該ガスを吸引させるためである。
ガスであることが必須であるが、溶鋼の酸化防止の観点
からＮ2 を可及的に低減させかつ溶鋼に対して不活性な
ガスが望ましい。また供給すべきガス圧力を大気圧より
大きい圧力とするのは、空気を外側に押出しながら内面
側には優先的に当該ガスを吸引させるためである。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。図３はＲＨ脱ガス装置の概略縦断面図であり、取鍋
１内の溶鋼２中に、脱ガス槽３の下部に配設された上昇
管４および下降管５の下部にフランジ６を介してそれぞ
れ取り付けられた浸漬管７が浸漬されている。それぞれ
排気ダクト８から真空ポンプにより排気し、脱ガス槽３
内を真空状態にして取鍋１内の溶鋼を上昇させる。上昇
管４内に供給管（図示せず）からアルゴンガスを供給し
てガスリフトポンプの原理により溶鋼２を上昇させて脱
ガス槽３内に導き、溶鋼の真空脱ガス処理を行った後、
下降管５から取鍋１に還流させるのは従来と同じであ
る。
る。図３はＲＨ脱ガス装置の概略縦断面図であり、取鍋
１内の溶鋼２中に、脱ガス槽３の下部に配設された上昇
管４および下降管５の下部にフランジ６を介してそれぞ
れ取り付けられた浸漬管７が浸漬されている。それぞれ
排気ダクト８から真空ポンプにより排気し、脱ガス槽３
内を真空状態にして取鍋１内の溶鋼を上昇させる。上昇
管４内に供給管（図示せず）からアルゴンガスを供給し
てガスリフトポンプの原理により溶鋼２を上昇させて脱
ガス槽３内に導き、溶鋼の真空脱ガス処理を行った後、
下降管５から取鍋１に還流させるのは従来と同じであ
る。
【００１４】本発明では、図１および図２に示すよう
に、浸漬管７の耐火物８中に同心に埋設された円筒状の
リーク防止鉄板９の炉外側耐火物８中にポーラスレンガ
10を埋め込むようにするものである。ポーラスレンガ10
の埋め込む位置は、浸漬管７が浸漬される溶鋼２の湯面
レベルより低いレベルとすると共にリーク防止鉄板９の
廻りを囲むように浸漬管７の耐火物８中に複数個等間隔
で配置する。各ポーラスレンガ10には、浸漬管７の上端
部におけるリーク防止鉄板９の外側にある耐火物８に埋
め込んだガス供給パイプ11が接続してあり、このガス供
給パイプ11からArガス等のＮ2 ガスを可及的に低減した
ガスをポーラスレンガ10に供給するようになっている。
に、浸漬管７の耐火物８中に同心に埋設された円筒状の
リーク防止鉄板９の炉外側耐火物８中にポーラスレンガ
10を埋め込むようにするものである。ポーラスレンガ10
の埋め込む位置は、浸漬管７が浸漬される溶鋼２の湯面
レベルより低いレベルとすると共にリーク防止鉄板９の
廻りを囲むように浸漬管７の耐火物８中に複数個等間隔
で配置する。各ポーラスレンガ10には、浸漬管７の上端
部におけるリーク防止鉄板９の外側にある耐火物８に埋
め込んだガス供給パイプ11が接続してあり、このガス供
給パイプ11からArガス等のＮ2 ガスを可及的に低減した
ガスをポーラスレンガ10に供給するようになっている。
【００１５】本発明では上昇側および下降側の浸漬管７
の両方にポーラスレンガ10をたとえば取鍋１内の溶鋼２
の湯面より約70mm下の位置に設置した。またＮ2 ガスを
可及的に低減したガスとしては、高純度Arガスを1.1atm
で供給しながら対象鋼種 JIS50Kg鋼を脱ガス処理時間25
分でＲＨ脱ガス処理した。図４の（ａ） に本発明法の
実施時における処理前および処理後の鋼中Ｎ(ppm) を、
また図４の（ｂ）に従来の浸漬管耐火物内にリーク防止
鉄板を埋設するだけの従来法の実施時における処理前お
よび処理後の鋼中Ｎ(ppm) を示している。
の両方にポーラスレンガ10をたとえば取鍋１内の溶鋼２
の湯面より約70mm下の位置に設置した。またＮ2 ガスを
可及的に低減したガスとしては、高純度Arガスを1.1atm
で供給しながら対象鋼種 JIS50Kg鋼を脱ガス処理時間25
分でＲＨ脱ガス処理した。図４の（ａ） に本発明法の
実施時における処理前および処理後の鋼中Ｎ(ppm) を、
また図４の（ｂ）に従来の浸漬管耐火物内にリーク防止
鉄板を埋設するだけの従来法の実施時における処理前お
よび処理後の鋼中Ｎ(ppm) を示している。
【００１６】図４に示すように、従来法では、処理前Ｎ
20ppm 程度の場合、処理中に約４ppm 程度の吸Ｎが発生
していたが、本発明を実施した場合は３ppm の脱Ｎが進
行した。なお、前記実施例ではガス供給部にポーラスレ
ンガを使用し、ガスとして1.1atmの高純度Arガスを使用
した場合について説明したが、本発明はこれに限るもの
ではなく、ガス供給部として多数のステンレス細管等を
使用し、ガスとしては大気圧以上のＮ2 を可及的に低減
したガスを用いることでも同様の効果が得られる。
20ppm 程度の場合、処理中に約４ppm 程度の吸Ｎが発生
していたが、本発明を実施した場合は３ppm の脱Ｎが進
行した。なお、前記実施例ではガス供給部にポーラスレ
ンガを使用し、ガスとして1.1atmの高純度Arガスを使用
した場合について説明したが、本発明はこれに限るもの
ではなく、ガス供給部として多数のステンレス細管等を
使用し、ガスとしては大気圧以上のＮ2 を可及的に低減
したガスを用いることでも同様の効果が得られる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、浸漬管
の耐火物を経路として溶鋼中に侵入する空気をＮ2 ガス
を可及的に低減した大気圧以上の圧力で供給することに
よって阻止することができ、ＲＨ脱ガスによる低窒素鋼
の製造を容易に行うことができる。
の耐火物を経路として溶鋼中に侵入する空気をＮ2 ガス
を可及的に低減した大気圧以上の圧力で供給することに
よって阻止することができ、ＲＨ脱ガスによる低窒素鋼
の製造を容易に行うことができる。
【図１】本発明に使用する浸漬管の縦断面図であり、図
３のＡ部詳細を示す。
３のＡ部詳細を示す。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視を示す横断面図である。
【図３】本発明に係わる脱ガス処理装置の概略縦断面図
である。
である。
【図４】脱ガス処理前、後の鋼中Ｎ(ppm) 含有量を本発
明法と従来法とを比較して示した線図である。
明法と従来法とを比較して示した線図である。
【図５】従来使用された浸漬管の縦断面図である。
【図６】従来法の下降管および上昇管の耐火物内側と外
側の圧力状況を示す線図である。
側の圧力状況を示す線図である。
１ 取鍋 ２ 溶鋼 ３ 脱ガス槽 ４ 上昇管 ５ 下降管 ６ フランジ ７ 浸漬管 ８ 耐火物 ９ リーク防止鉄板 10 ポーラスレンガ 11 ガス供給パイプ
Claims (1)
- 【請求項１】 脱ガス槽の下部に配設された上昇側浸漬
管および下降側浸漬管の下端部を取鍋中の溶鋼中に浸漬
し、脱ガス槽に溶鋼を循環させつつＲＨ脱ガスにより低
窒素鋼を製造するに際し、前記浸漬管の耐火物中に埋設
したリーク防止鉄板の外側で、かつ溶鋼湯面より下方位
置の耐火物中にＮ2 を可及的に低減したガスを大気圧以
上の圧力で供給することを特徴とするＲＨ脱ガスによる
低窒素鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16315492A JPH062026A (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | Ｒｈ脱ガスによる低窒素鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16315492A JPH062026A (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | Ｒｈ脱ガスによる低窒素鋼の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH062026A true JPH062026A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=15768256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16315492A Pending JPH062026A (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | Ｒｈ脱ガスによる低窒素鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH062026A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5575216A (en) * | 1994-08-09 | 1996-11-19 | Nippon Thompson Co., Ltd. | Linear motion rolling guide unit |
| WO1997047775A1 (de) * | 1996-06-11 | 1997-12-18 | Veitsch-Radex Aktiengesellschaft Für Feuerfeste Erzeugnisse | Rüssel für entgasungsanlagen |
-
1992
- 1992-06-22 JP JP16315492A patent/JPH062026A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5575216A (en) * | 1994-08-09 | 1996-11-19 | Nippon Thompson Co., Ltd. | Linear motion rolling guide unit |
| WO1997047775A1 (de) * | 1996-06-11 | 1997-12-18 | Veitsch-Radex Aktiengesellschaft Für Feuerfeste Erzeugnisse | Rüssel für entgasungsanlagen |
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