JPH07252515A - 転炉製鋼方法 - Google Patents

転炉製鋼方法

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JPH07252515A
JPH07252515A JP4452894A JP4452894A JPH07252515A JP H07252515 A JPH07252515 A JP H07252515A JP 4452894 A JP4452894 A JP 4452894A JP 4452894 A JP4452894 A JP 4452894A JP H07252515 A JPH07252515 A JP H07252515A
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JP
Japan
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gas
blowing
blown
metal
converter
Prior art date
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Pending
Application number
JP4452894A
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English (en)
Inventor
Hideaki Mizukami
秀昭 水上
Masanori Komatani
昌紀 狛谷
Shigeru Inoue
茂 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
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  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スラグ中のT.Fe量を低減し、次工程にお
ける脱酸材や、スラグ改質材の原単位の低減をはかると
ともに、送酸量を増加することなく、吹錬時間の短縮化
を図る転炉製鋼方法を提供する。 【構成】 酸素ガスを上吹きしつつ撹拌ガスを底吹きす
る転炉製鋼方法において、転炉側壁部のメタル浴面直下
から中央上方領域に向けてアルゴンガス、窒素ガス、二
酸化炭素ガスからなる一種又は二種以上のガスを溶湯に
吹き込み、吹き込みガスが溶湯中を吹き抜けるようにし
てメタルスプラッシュを生成し、このメタルスプラッシ
ュを上吹き酸素ガスと反応させて脱炭する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、酸素ガスを上吹きしつ
つ撹拌ガスを底吹きする複合吹錬炉において溶銑等を脱
炭する転炉製鋼方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、高炉溶銑は、酸素上吹き、または
上底吹き転炉で脱炭して溶鋼に精錬される。例えば「鉄
鋼便覧の製銑・製鋼編」の471 〜473 頁によれば、上吹
き転炉または上底吹き転炉においては溶湯の脱炭が進行
して、吹錬の最終段階で溶湯中の炭素濃度が約0.3〜
0.6重量%に低下したところで、脱炭反応は溶鋼中炭
素[C]の火点への拡散が律速となり、脱炭速度が低下
してくることが記載されている。ここで、火点とは上吹
きランスからの酸素ガスジェットが溶銑と衝突する領域
をいう。
【0003】このような状態では、火点近傍では溶湯中
[Fe]成分が優先的に酸化して、スラグ中のトータル
Fe(以下、T.Feという)が増加する。例えば「鉄
鋼便覧の製銑・製鋼編」の470 頁の図8.54によれば、
T.Feとして20%程度にまで上昇する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このため、溶湯中[F
e]成分の歩留り低下が生じるとともに、次工程におい
て脱酸剤の原単位が増加してしまう。さらに、取鍋内へ
T.Feの高いスラグが持ち込まれて溶鋼が再度酸化さ
れるので、Al23 などの非金属介在物が生成され
る。これにより鋼材の品質が低下するので、T.Feの
高いスラグをアルミニウム等により改質することが必要
となっている。
【0005】また、近年の高い生産性の要求から、高速
送酸により、現状では16〜18分間程度を要している
吹錬時間をさらに短縮しようとする試みがある。しか
し、高速吹錬においては、スピッチング現象が顕著にな
り、これが原因で鉄歩留まりの低下や、ランス地金付着
や炉口地金付きなどの操業上の問題がでてくる。このた
め、「材料とプロセスVol 6(1993) 」の192,193 頁によ
れば低スピッチング化をめざした上吹き酸素ランスの開
発等がなされているが、未だ充分とは言えないのが現状
である。
【0006】以上のような背景から、本発明の第一の目
的は、転炉終点でのスラグ中T.Fe量を低下させるこ
とにより、スラグ中への溶湯[Fe]の移行量を低減す
ること、さらに次工程におけるアルミニウム等の脱酸材
や、スラグ改質材の原単位の低減をはかることにある。
また、本発明の第二の目的は、送酸量を増加することな
く、吹錬時間の短縮を図り、転炉の生産性を向上させる
ことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来の上
底吹き転炉において吹錬中に生じる脱炭反応につき鋭意
研究を重ねた。その結果、容量10トンの試験転炉(底
吹きノズル個数は4個)の転炉側壁部のメタル浴面直下
に複数(6個)のガス吹き込みノズルを設け、多量のア
ルゴンガスを斜め上方に向かって吹き込むと、溶湯中を
吹き抜けるガス通路(所謂、ガスの吹き抜け状態)が形
成され、多数のメタルスプラッシュを転炉内の火点直上
近傍に生成させることができること、これに純酸素ガス
を吹き付けると、吹錬終点でのスラグ中のT.Fe%が
低下していることを見いだした。また、同時に排ガス情
報より、脱炭の酸素効率が高く、通常より短時間で脱炭
が進行することを見いだした。
【0008】本発明に係る転炉製鋼方法は、酸素ガスを
上吹きしつつ撹拌ガスを底吹きする転炉製鋼方法におい
て、転炉側壁部のメタル浴面直下から中央上方領域に向
けてアルゴンガス、窒素ガス、二酸化炭素ガスからなる
一種又は二種以上のガスを溶湯に吹き込み、吹き込みガ
スが溶湯中を吹き抜けるようにしてメタルスプラッシュ
を生成し、このメタルスプラッシュを上吹き酸素ガスと
反応させて脱炭することを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明は以上の基礎試験結果から得られたもの
であり、すなわち、溶銑を上底吹き転炉で脱炭吹錬し、
溶鋼を製造する際に、複数の底吹きノズルを有する上底
吹き転炉を用い、さらに、この転炉の側壁部のメタル浴
面直下に設けた複数のノズルより、斜め上方に多量のア
ルゴンガス、窒素ガス、二酸化炭素ガス等の非酸化性ガ
スを吹いていわゆる吹き抜け状態を形成し、多数のメタ
ルスプラッシュを火点直上近傍に供給しながら脱炭吹錬
することを特徴とするものである。
【0010】図1を参照しながら本発明の作用について
説明する。複合吹錬用転炉2は、底部に複数個の底吹き
ノズル6を有し、炉口3から挿入された上吹きランス1
0からの酸素ジェット11により溶銑5を脱炭吹錬する
ものである。さらにメタル浴面直下の炉側壁には複数個
のガス吹き込みノズル7が設けられ、ノズル7を介して
溶銑5にガスが吹き込まれるようになっている。ノズル
7に連通する配管(図示せず)はアルゴンガス、窒素ガ
ス、二酸化炭素ガス等のガス供給源(図示せず)の供給
口に接続されている。
【0011】次に、溶銑5を吹錬する場合について説明
する。転炉吹錬の脱炭の最盛期において、ガス吹き込み
ノズル7を介して溶銑5に多量のガス、例えば、アルゴ
ンガス、窒素ガス、二酸化炭素ガスを吹き込み、いわゆ
る吹き抜け状態をつくり、多量のメタルスプラッシュ9
を転炉内に生成せしめる。これにより脱炭の最盛期にお
いてスプラッシュ9が上吹きランス10からの酸素ジェ
ット11と反応して効率よく脱炭反応が進行し、いわゆ
る脱炭酸素効率が向上する。
【0012】また、脱炭の末期においても、同様にメタ
ルスプラッシュ9と上吹き酸素ジェット11の直接の反
応が期待でき、前述したような吹錬末期の低炭素領域
で、溶湯中炭素[C]の火点への移動が律速となること
により脱炭速度が低下することはなく、また、鉄が優先
的に酸化されることによりスラグ中T.Fe%が上昇す
る度合いも軽減される。以上の理由により、吹錬中期、
および吹錬末期における精錬時間が短縮され、また最終
スラグのT.Fe%も低下する。
【0013】なお、安定して効率よく多数のスプラッシ
ュ9を発生させるためにはガスの吹き抜け状態を形成す
ることが重要である。ノズル7の設置位置は、湯面位置
の変動を考慮して定常状態の湯面より下方300mm以内
とするのが望ましい。
【0014】また、火点に向けてスプラッシュ9が供給
されるようにするため、ノズル7が転炉壁を外側から内
側へ向かって斜め上方に貫通するように取り付ける。こ
の場合に、ノズル7の傾斜角度(ノズル軸が水平面とな
す角度)は30度〜75度が好ましい。
【0015】ノズル7の設置位置が湯面下300mmより
深くなると、スプラッシュ生成のために多量のガスが必
要となり、ノズル自体の寿命が短くなるからである。ノ
ズル7の傾斜角度の下限値を30度としたのは、30度
を下回るとスプラッシュが生成しにくくなるからであ
る。一方、ノズル7の傾斜角度の上限値を75度とした
のは、75度を上回るとガスはノズル7から出たところ
で、転炉側壁内面に衝突し、炉体レンガが損耗するから
である。
【0016】また、吹き込むガスは、アルゴンガスなど
の不活性ガスが好ましいが、これに限られるものではな
く、窒素ガス及び二酸化炭素ガスなどの非酸化性ガスを
用いてもよい。
【0017】
【実施例】以下、添付の図面を参照しながら本発明の実
施例について説明する。底部に同心円上に4個の底吹き
ノズル(径17.5mm)を有する容量250トンの上底吹き
転炉2を用いて溶銑を脱炭吹錬した。下記の表1に溶銑
の概略成分を示す。溶銑の初期炭素濃度は4.5重量%
である。なお、静止浴でメタル浴面下200mmの位置の
転炉側壁に7個のノズル7が開口している。各ノズル7
は、湯面に向かって斜め上方に約45度の角度でガスが
吹き込めるように設けられ、内径は12mmである。
【0018】ランス10からの送酸量を50,000Nm3
時間として溶湯5に酸素ガスを吹き付け、4本の底吹き
ノズル6からの窒素ガス吹き込み量を2200Nm3 /時間
として溶湯5を撹拌した。
【0019】表1 溶銑成分 C Si Mn P S (重量%) 4.5 0.24 0.23 0.09 0.004 一方、側壁の7個のノズル7から1本あたり100Nm
3 /時間で窒素ガスを噴射し、ガスの吹き抜け通路8を
形成し、メタルスプラッシュを多数転炉内に生成せしめ
ながら、通常の脱炭吹錬を実施した。
【0020】図2は、横軸に経過時間をとり、縦軸に脱
炭速度をとって吹錬中における脱炭速度の経時変化につ
き調べた結果を示すグラフ図である。脱炭速度は質量分
析計による排ガス分析から求めた。図中にて曲線Aは実
施例の結果を示し、曲線Bは比較例の結果を示す。比較
例はガス吹き込みによるスプラッシュが無い場合にあた
る。図から明らかなように、吹錬中期および末期で、脱
炭速度が従来法に比較して高位にたもたれており、吹錬
時間の短縮が可能となった。
【0021】表2には、実際に炭素量が4.5重量%の
溶銑を0.04重量%まで脱炭するに必要な時間を実施
例および比較例の両者につき調べた結果を示した。実施
例では比較例より0.9分間の時間短縮が達成された。
【0022】 図3は、横軸に経過時間をとり、縦軸にスラグ中のT.
Fe%をとって吹錬中におけるT.Fe量の経時変化に
つき調べた結果を示すグラフ図である。図中にて曲線C
は実施例の結果を示し、曲線Dは比較例の結果を示す。
比較例はガス吹き込みによるスプラッシュが無い場合に
あたる。図から明らかなように、実施例では吹錬終了時
点でのスラグ中T.Fe%がおよそ5%減少しており、
溶湯からスラグ中への鉄移行量が減少した。また、これ
により、出鋼後の脱酸材(Al等)の原単位もおよそ1
5%低減した。
【0023】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、炉
の側壁に、斜め上方に向かってガスが吹けるノズルか
ら、多量のガスを吹いて、いわゆるガス吹き抜け状態を
作り、多数のメタルスプラッシュを炉内に生成せしめな
がら脱炭吹錬することにより、脱炭反応を効率よく進行
させることができ、精錬時間の短縮および、最終スラグ
のT.Fe%の上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る転炉製鋼方法に用いられ
た転炉の縦断面図。
【図2】脱炭速度の経時変化につき実施例と従来とを比
較して示すグラフ図。
【図3】吹錬中のスラグ中T.Fe%の経時変化につき実施
例と従来とを比較して示すグラフ図である。
【符号の説明】 7…ガス吹き込みノズル 8…吹き抜け通路 9…スプラッシュ 11…酸素ジェット

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸素ガスを上吹きしつつ撹拌ガスを底吹
    きする転炉製鋼方法において、転炉側壁部のメタル浴面
    直下から中央上方領域に向けてアルゴンガス、窒素ガ
    ス、二酸化炭素ガスからなる一種又は二種以上のガスを
    溶湯に吹き込み、吹き込みガスが溶湯中を吹き抜けるよ
    うにしてメタルスプラッシュを生成し、このメタルスプ
    ラッシュを上吹き酸素ガスと反応させて脱炭することを
    特徴とする転炉製鋼方法。
JP4452894A 1994-03-16 1994-03-16 転炉製鋼方法 Pending JPH07252515A (ja)

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JP4452894A JPH07252515A (ja) 1994-03-16 1994-03-16 転炉製鋼方法

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JP4452894A Pending JPH07252515A (ja) 1994-03-16 1994-03-16 転炉製鋼方法

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JP (1) JPH07252515A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009003364A1 (fr) * 2007-07-03 2009-01-08 Northeastern University Procédé de fabrication d'acier dans un convertisseur à lances supérieure, inférieures et latérale

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009003364A1 (fr) * 2007-07-03 2009-01-08 Northeastern University Procédé de fabrication d'acier dans un convertisseur à lances supérieure, inférieures et latérale

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