JPH06235017A - 溶鋼スラグの改質方法 - Google Patents

溶鋼スラグの改質方法

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JPH06235017A
JPH06235017A JP5021410A JP2141093A JPH06235017A JP H06235017 A JPH06235017 A JP H06235017A JP 5021410 A JP5021410 A JP 5021410A JP 2141093 A JP2141093 A JP 2141093A JP H06235017 A JPH06235017 A JP H06235017A
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JP
Japan
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slag
outflow
molten steel
amount
steel
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JP5021410A
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English (en)
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Hiroshi Ikenaga
寛 池永
Yoshio Sato
良雄 佐藤
Hideo Nakatani
日出男 中谷
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スラグ中のFeO 、MnO を可及的少ない還元剤
の量で、かつ可及的少ないバラツキで低減させ、鋼中Al
とスラグとの反応によるAl2O3 生成を抑制して溶鋼清浄
性を一層向上させる。 【構成】 転炉から取鍋への出鋼流中のスラグ流出量を
電気的信号により検知すること、スラグ量の流出が過大
なときにスラグカットを実施すること、そして予め設定
したスラグ流出レベル以下のスラグ流出量に応じてスラ
グ脱酸剤の添加量をコントロールする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、転炉等の精錬炉で溶製
した溶鋼を取鍋に出鋼する際の転炉スラグ改質方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、高清浄鋼に対する要求が高まりつ
つあり、溶鋼中非金属介在物の低減が重要である。転炉
から出鋼時に取鍋に流出するスラグには重量で10〜20%
のFeO やMnO が含まれており、何らの処理も施さない場
合にはこのスラグにより溶鋼中のAlが酸化されAl2O3
生成する。このAl2O3 が非金属介在物として鋼中に残存
し製品の品質に悪影響を及ぼす。
【0003】従って高清浄鋼の溶製には、出鋼時に取鍋
に流出するスラグを無害化するスラグ改質処理が必要で
ある。RH、DH処理等の真空処理に先立って行われる取鍋
スラグの改質方法としては従来より多くの提案がなされ
ている。
【0004】例えば、特公平2−19168 号公報では「溶
鋼鍋上のスラグ中にスラグ還元剤とガス発生物質を添加
することを特徴とする」スラグ改質方法が示されてい
る。
【0005】特開平2−66111 号公報では「溶鋼上に浮
遊するスラグにアルミニウム等の還元剤を添加し取鍋上
方からスラグ層を直接攪拌する」スラグ改質方法が示さ
れている。
【0006】特開平4−72009 号公報では「Al滓を還元
剤として使用し、さらに生石灰粉を添加してスラグ中の
CaO/Al2O3 の比を1.6 〜1.8 に制御する」方法が示され
ている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法について本発明者らが操作、効果について検討し
た結果、従来は取鍋内に流出したスラグ全部について改
質する方法について示しているため、大量のスラグを処
理する必要があり、コスト的にも問題がある。また、流
出スラグ量の変動が大きく改質効果にバラツキが見られ
るなど問題があることが判明した。
【0008】すなわち、従来法にあっては、還元剤の量
がスラグ中の酸素の量よりも少なければ、スラグ改質が
充分に行なわれないし、反対に、多すぎれば過剰な還元
剤が溶鋼に入り溶鋼成分を変動させたり、FeO 、MnO の
還元のみならずP2O5の還元も促進し、その結果、復P量
が大きくなるという問題もあった。
【0009】よって、本発明の目的は、スラグ中のFeO
、MnO を可及的少ない還元剤の量で、かつ可及的少な
いバラツキで低減することができ、鋼中Alとスラグとの
反応によるAl2O3 生成を抑制して溶鋼清浄性を一層向上
させ得る溶鋼スラグの改質方法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】ここに、本発明者らの知
見によれば、流出スラグを一部カットすることで流出ス
ラグ量をコントロールし、さらにスラグ量に応じて改質
剤の添加量をコントロールして、常に流出スラグ量に見
合った還元剤を添加することで、可及的少ない還元剤の
量で、かつ可及的少ないバラツキで溶鋼スラグを改質で
きることを知り、本発明を完成した。
【0011】したがって、本発明の要旨とするところ
は、転炉で溶製した溶鋼を取鍋に出鋼する際、出鋼流中
のスラグ流出量を電気的信号により検知すること、予め
設定したスラグ流出レベルを超えたスラグ量の流出を検
知したときにスラグカットを実施すること、そして上記
スラグ流出レベル以下のスラグ流出量に応じてスラグ脱
酸剤の添加量をコントロールすることを特徴とする溶鋼
スラグの改質方法である。
【0012】
【作用】次に、添付図面を参照して本発明の作用につい
て詳細に説明する。すなわち、本発明によれば、転炉に
て吹錬し、取鍋内に出鋼する際、転炉の傾動初期に取鍋
内に流出するスラグはスラグブロックを用いて防止し、
出鋼末期の流出スラグは透磁率の変化からスラグの流出
を検知して外挿式スラグストッパーを用いて防止するの
である。
【0013】取鍋内のスラグ量はスラグ検知のアラーム
感度の設定によりコントロール可能であり、スラグ流出
量に見合う量のスラグ還元剤を添加することによりスラ
グの改質を行なう。
【0014】還元剤の種類、配合量等については従来法
に準じて行えばよく、特に本発明において制限はない。
本発明によれば必要かつ十分な量の還元剤を常に使用で
きるのである。
【0015】転炉スラグの流出防止方法として、出鋼初
期スラグの流出防止に関しては例えば図1(a) ないし
(c) に示す様な膨張性耐火物ブロックをあらかじめ出鋼
口にセットしておく方法が挙げられる (特開平2−1126
2 号公報参照) 。最初図1(a)に示すように転炉10
の出鋼口12にスラグブロック14を設置し、図1(a) のよ
うに転炉内の熱によりブロックが膨張して出鋼口12を閉
塞し、図1(c) のように転炉傾動初期にスラグの流出を
防止するものである。なお、スラグブロック14は、溶鋼
に接すれば、その重みと熱により外れる。
【0016】一方、出鋼末期のスラグ流出防止を図る上
では出鋼流中へのスラグの混入を検知する技術が重要で
ある。図2(a) 、(b) にスラグ検知装置および設置位置
を示す。この方法は出鋼口22に2カ所コイル (送信コイ
ル、受信コイル) を埋め込みその間の透磁率の変化か
ら、スラグの流出を検知しアラーム信号を出す構造にな
っている。図2(b) において点線で示すのがその設置位
置である。すなわち、透磁率一定の送信コイル26、受信
コイル28間に一定の磁界をかけた状態でスラグがコイル
間に存在すると透磁率が変化し、これにより磁界の強さ
が変化する。したがって、磁界の強さを測定すれば、透
磁率の変化が分かり、スラグの流出が分かる。
【0017】図3に転炉傾動開始時から出鋼終了時に至
るまでの本発明方法によるスラグ流出検出電気信号の波
形およびスラグ検知の方法を示す。図中、出鋼の経過は
〜で表わす。ここでアラーム信号は透磁率の変化が
一定値以上になった時に出るようになっている。図中、
V0は最大出力値、αはスラグ流出量アラーム設定レベル
(可変) であり、V1値がV0×αよりも大きな値となった
ときアラーム信号が出力される。
【0018】この信号により図4に示すような外挿式ス
ラグストッパー40を作動させ、出鋼末期のスラグの取鍋
内への流出防止を図る。従って、スラグ検知のアラーム
設定値を変える事でスラグの流出量をコントロールする
ことが可能である。図示例ではアラーム信号を受けたと
き、シリンダでスラグストッパー40をスイングし、その
ノズル部44から高圧ガスを噴射することで、炉内のスラ
グの流出を止める。
【0019】図5にアラーム設定値と取鍋内流出スラグ
量の関係を示す。出鋼初期スラグは前述の方法で流出防
止が図られているので取鍋内のスラグは出鋼末期スラグ
だけであると考えられる。なお、アラーム設定レベル
(%) は図3のαを示す。図示のグラフからはアラーム設
定レベルと流出スラグ量は、ほぼ一次式の関係にあるこ
とを示している。流出スラグ量が決まれば、そのスラグ
を脱酸するのに必要なスラグ還元剤の量は求まる。
【0020】スラグの流出量はスラグ検知のアラーム設
定値を変えることでコントロール可能なため、それに応
じてスラグを脱酸するのに必要最小限のスラグ還元剤の
量が求まり (図6参照) 、出鋼完了直後にスラグ上に添
加することで効果的なスラグ改質を行なうことが可能と
なる。ここでスラグ改質効果を向上するためバブリング
によりスラグと還元剤の攪拌を強化してやればより効果
的である。
【0021】本発明の好適態様によれば、スラグ検知の
アラーム設定値を変更することにより流出スラグ量のコ
ントロールを行なうことができる。これは溶鋼清浄性の
観点からは流出スラグ量は少ない方が望ましいため出鋼
終了タイミングを早めにする方が有利となるが、一方、
この場合には、転炉内の溶鋼の残存量が多くなり出鋼歩
留が悪化するという問題があるからであり、鋼種の品質
要求レベルに応じてアラーム設定値の使い分けを行なう
のである。
【0022】
【実施例】本例では表1に示す成分の極低炭素鋼の溶製
例を示す。
【0023】
【表1】
【0024】転炉吹錬開始前、図1のスラグブロックを
出鋼口に挿入した。吹錬はP≦0.030 %に予備処理され
た溶銑を用い未脱酸で出鋼した。出鋼時のO2含有量は約
500ppm であった。取鍋出鋼時はスラグ検知を作動させ
ておき、末期に至りスラグ検知が設定レベル以上のスラ
グ流出を感知すると同時に図4のスラグストッパーを作
動させ取鍋内へのスラグ流出を防止した。一連の操作は
図3に示すそれに従った。本例におけるスラグ流出検知
レベルは鋼種グレードに応じてあらかじめ設定してあ
り、鍋中スラグ量との間には前述の図5のような関係が
ある。
【0025】スラグ検知のアラーム設定値に応じて、図
6に示すように、スラグ還元剤 (実施例ではAl分約50%
のAl灰を使用) を添加してスラグの脱酸を行なった。流
出スラグ量がアラーム設定レベルを超過したとき、スラ
グストッパーを作動させるので取鍋内への流出スラグ量
はコントロール可能である。グラフはスラグカットを実
施したときのアラーム設定レベルに応じた必要還元剤原
単位の関係を示す。
【0026】このように、本発明によれば、スラグカッ
ト後のスラグ量に応じて還元剤を添加しているため、図
7に示すように、スラグ中のFeO 、MnO は安定して低減
が図られ、スラグの還元不足や逆に過剰なスラグ脱酸に
よる復P量の増加を招くことなく、図8に示すように溶
鋼清浄性向上が実現した。これはRH前のスラグ中FeO、M
nO が減少したので、RH処理時に溶鋼中のAlがスラグ中F
eO 、MnO によって酸化されて、アルミナ介在物(Al2O3)
が生成するのを防止できたことを示している。
【0027】本発明によりスラグ還元剤によるスラグ中
FeO 、MnO の低減効果は大きく、例えばスラグ還元剤と
してAl灰を用いた未脱酸出鋼の時のスラグ中FeO +MnO
は、従来法では3〜7%、平均5%程度であったが、本
発明法ではFeO +MnO で1〜4%、平均3%が得られ、
平均値、バラツキともに減少する。したがって、本発明
によれば、スラグ中FeO 、MnO の低減により溶鋼再酸化
の可能性は低く、安定して高清浄鋼を得ることができ
る。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
の効果が得られる。 (1) 改質後取鍋スラグのFeO 、MnO が極めて少なくかつ
ばらつきが少なく安定して還元が図られる。 (2) スラグ量に応じて還元剤の量を調節しているのでス
ラグの還元不足や逆に過剰な還元による復P等を抑える
ことができる。 (3) スラグ中FeO 、MnO の低減により、溶鋼清浄性悪化
のもとになるAl2O3 系非金属介在物を著しく低減するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a) 〜(c) はスラグストッパーの設置、膨
張の様子の略式説明図である。
【図2】図2(a) 、(b) はスラグ流出検出手段の構成と
設置位置の説明図である。
【図3】転炉からの出鋼経過と図2の装置による信号レ
ベルと経過時間との関係を示すグラフである。
【図4】外挿式スラグストッパーの概略説明図である。
【図5】アラーム設定レベルと流出スラグ量との関係を
示すグラフである。
【図6】アラーム設定レベルとスラグ還元剤原単位との
関係を示すグラフである。
【図7】実施例の結果を示すグラフである。
【図8】実施例の結果を示すグラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 転炉で溶製した溶鋼を取鍋に出鋼する
    際、出鋼流中のスラグ流出量を電気的信号により検知す
    ること、予め設定したスラグ流出レベルを超えたスラグ
    量の流出を検知したときにスラグカットを実施するこ
    と、そして上記スラグ流出レベル以下のスラグ流出量に
    応じてスラグ脱酸剤の添加量をコントロールすることを
    特徴とする溶鋼スラグの改質方法。
JP5021410A 1993-02-09 1993-02-09 溶鋼スラグの改質方法 Withdrawn JPH06235017A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013115489A1 (ko) * 2012-01-31 2013-08-08 현대제철 주식회사 슬래그 환원 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013115489A1 (ko) * 2012-01-31 2013-08-08 현대제철 주식회사 슬래그 환원 방법
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