JPH07268438A - 溶鋼の昇熱方法 - Google Patents

溶鋼の昇熱方法

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JPH07268438A
JPH07268438A JP6223094A JP6223094A JPH07268438A JP H07268438 A JPH07268438 A JP H07268438A JP 6223094 A JP6223094 A JP 6223094A JP 6223094 A JP6223094 A JP 6223094A JP H07268438 A JPH07268438 A JP H07268438A
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JP
Japan
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molten steel
oxide
iron
oxides
lance
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JP6223094A
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English (en)
Inventor
Yoshihiko Higuchi
善彦 樋口
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】溶鋼の昇熱方法を提供する。 【構成】 (1)Fe、Mn及びCrの各粉体酸化物の1種類以上
と、金属Al及び金属Siの各粉体の1種類以上とからなる
混合物添加剤を、不活性ガスとともに溶鋼内部に吹込む
溶鋼の昇熱方法。 (2)鉄を主成分とする被覆材の中に、上記(1) の混合物
を内包した被覆混合物添加剤を、溶鋼内部に供給する溶
鋼の昇熱方法。 【効果】設備費が高い上吹ランスや酸化発熱剤の専用添
加装置を用いることなく、溶鋼又は有価元素の酸化損
耗、高FeO 酸化スラグの形成による昇熱阻害及び耐火物
の損耗等が極めて少ない、しかも安定した昇熱を得るこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、転炉などで精
錬を完了した取鍋内溶鋼を連続鋳造などに供給し、また
は取鍋精錬を行うための、溶鋼の昇熱方法に関する。
【0002】
【従来の技術】製鋼プロセスにおいて、取鍋内溶鋼を連
続鋳造等に供給し、あるいは取鍋精錬を行う際などに
は、溶鋼温度の補償が必要な場合が多い。
【0003】この溶鋼温度を補償する方法として、例え
ば特公平2−9645号公報には、取鍋底部のガス吹込み孔
から不活性ガスを吹き込んで溶鋼を攪拌しながら、取鍋
内に上吹きランスと副材投入管を備えた浸漬管を挿入
し、浸漬管内の溶鋼表面に上吹きランスを介して酸化性
ガスを吹き付けるとともに、副材投入管からAl、Siなど
の酸化発熱剤を供給する方法が提案されている。特開昭
64−56816 号公報には、取鍋内にシュノーケルを浸漬し
てスラグをカットし、カット部の溶鋼内に浸漬したバブ
リングランスから不活性ガスを吹き込んで溶鋼を攪拌し
ながら、カット部の溶鋼表面に上吹きランスを用いて酸
素ガスを吹き付けるとともに、発熱剤を添加する方法が
示されている。特開昭60−73529 号公報には、酸化性ガ
スの吹込み前に若干の酸化発熱剤を溶鋼内に添加し、そ
の後吹込み開始と同時に酸化発熱剤を連続添加すること
により、酸化発熱剤を優先的に酸化させようとする方法
が示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来方
法では、以下の問題点がある。
【0005】(1) 酸化性ガスを上吹きで供給するため
に、上吹きランスおよびその昇降装置が必要となる。し
たがって、設備費が高くなる。また、建屋が低い場合に
はランス昇降装置の設置が困難である。
【0006】酸化性ガス用上吹きランスでは、消耗型の
場合はもちろん、たとえ水冷もしくは2重管構造(例え
ば、外管に冷却用のアルゴンガス、内管に酸素ガス)で
あっても、寿命が短いため頻繁にランス交換を行う必要
があり、メインテナンスが面倒であるとともにランスコ
ストが増加するなどの問題点がある。
【0007】ランスを2重管構造にした場合、外管にア
ルゴンガスを使用するために、排気・集塵設備の能力
も、単なるガスバブリングの場合よりも過大なものが必
要となる。
【0008】(2) 酸化性ガスの供給とAl、Siなどの酸化
発熱剤の供給が別々であるため、酸化性ガス上吹き火点
近傍で酸化発熱剤の供給が間に合わない。したがって、
本来溶鋼中に含有されている有価元素の一部と溶鉄自体
の酸化損失の急増を招き、溶鋼表面に高酸素含有 (高Fe
O )の酸化スラグ層が形成される。
【0009】特開昭60−73529 号公報に示される方法
は、これを防ぐために酸化性ガスの吹込み前に若干の酸
化発熱剤を溶鋼内に添加し、その後吹込み開始と同時に
酸化発熱剤を連続添加することにより、酸化発熱剤を優
先的に酸化させようとするものである。しかし、攪拌ガ
スによる溶鋼流動のため、予め添加された酸化発熱剤は
取鍋内溶鋼中に拡散し、続いて酸化発熱剤を添加して補
おうとしても、酸化性ガス上吹き火点において酸化発熱
剤元素を高濃度に維持することは困難である。したがっ
て、この方法をもってしても前記の酸化損失や高FeO 酸
化スラグ層の形成は避けられない。
【0010】(3) 取鍋内に挿入した浸漬管内で酸化発熱
反応が生じ、高温領域を形成するため、浸漬管の溶損を
無視することができなくなる。したがって、浸漬管の耐
火物コストや交換作業コスト・工数の増大も無視し得な
い程度になる。さらに、浸漬管内で大量の酸化性ガスを
上吹きするため、スプラッシュにより浸漬管内に地金が
付着してしまう。その程度が甚だしい場合には、酸化性
ガス用上吹きランスの昇降に支障が生じることもある。
【0011】本発明の目的は、上記課題を解決すること
ができる溶鋼の昇熱方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は次の溶鋼
の昇熱方法にある。
【0013】(1)鉄酸化物、Mn酸化物およびCr酸化物の
うちの1種類以上を含有する粉体と、金属Alおよび金属
Siのうちの1種類以上を含有する粉体との混合物添加剤
を、不活性ガスとともに溶鋼内部に吹込むことを特徴と
する溶鋼の昇熱方法。
【0014】(2)鉄を主成分とする被覆材の中に、鉄酸
化物、Mn酸化物およびCr酸化物のうちの1種類以上を含
有する粉体と、金属Alおよび金属Siのうちの1種類以上
を含有する粉体との混合物を内包した被覆混合物添加剤
を、溶鋼内部に供給することを特徴とする溶鋼の昇熱方
法。
【0015】
【作用】本発明の方法では、酸素供給源として粉体状の
鉄酸化物、Mn酸化物およびCr酸化物のうちの1種類以上
を、酸化発熱剤として粉体状の金属Alおよび金属Siのう
ちの1種類以上を、それぞれ用い、酸化性ガス、これを
吹込む上吹ランスおよび酸化発熱剤の添加装置は、いず
れも使用しない。浸漬管も基本的には必要ないが用いて
もよい。
【0016】酸素供給源は、酸化発熱剤により還元さ
れ、Feあるいは有価元素であるMn、Crを増加させること
ができるこれらの酸化物の1種類以上とした。酸化発熱
剤は、これらの酸化物を容易に還元し、強力な酸化発熱
作用をもつ金属Alおよび金属Siの1種類以上とした。こ
れらの組合せは、溶鋼の昇熱目標温度や成分に応じて適
宜選択すればよい。粉体の粒度は、いずれも0.01〜2mm
の範囲とするのが望ましい。
【0017】本発明の方法では、酸素供給源の酸化物と
酸化発熱剤とは同時に溶鋼内部に供給する。これを効率
よく実現するために混合状態の添加剤を用いるのであ
る。混合状態の一つが単なる粉体の混合物添加剤であ
り、他の一つがこの粉体混合物をさらに鉄を主成分とす
る被覆材の中に内包した被覆混合物添加剤である。
【0018】「鉄を主成分とする被覆材」には、例え
ば、フープ状の薄鉄板、極薄肉の小径鉄パイプなどが使
用できる。「内包」とは、例えばフープ状の薄鉄板を用
いて、上記の粉体混合物を巻き包んだような状態を言
い、被覆混合物添加剤の形状は、長いワイヤー状あるい
は短いカプセル状にしたものなどがよい。
【0019】粉体混合物添加剤または被覆混合物添加剤
の溶鋼内への供給方法は、前者の場合では溶鋼内へ侵入
させることが可能な不活性ガスを用いるインジェクショ
ン法が、後者の場合では機械的な方法が、それぞれよ
い。
【0020】図1は、粉体混合物添加剤を取鍋内の溶鋼
に吹込む方法を説明するための概略の縦断面図である。
取鍋1内の溶鋼2の内部に挿入されたインジェクション
ランス3から、例えばArをキャリアーガスとして酸化物
とAlの混合粉体を吹込む。
【0021】被覆混合物添加剤の場合では、固体状にな
っているため機械的な連続供給による添加法でよい。ワ
イヤー状の場合は例えばワイヤー供給装置を、カプセル
状の場合は圧送法などを、それぞれ用いて溶鋼内部へ供
給することができる。
【0022】図2は、ワイヤー状の被覆混合物添加剤を
取鍋内の溶鋼に供給する方法を説明するための概略の縦
断面図である。取鍋1内の溶鋼2の内部にワイヤー供給
装置4を用いて供給する。
【0023】図3は、図2に示す方法において、溶鋼を
攪拌するためにさらにガス攪拌ランス(浸漬)5を併用
する場合を示す図である。図4は、図1に示す方法にお
いて、スラグカットを行うためにさらに浸漬管6を併用
する場合を示す図である。
【0024】酸化性ガスの代わりに、Al、Siによって容
易に還元される鉄酸化物、Mn酸化物およびCr酸化物の1
種以上を酸素供給源とし、酸化発熱剤と同時に溶鋼内部
へ供給することにより、次の (1)〜(3) の作用効果がも
たらされる。
【0025】(1) 酸化性ガス用上吹ランスおよびその昇
降装置が不要となる。したがって、ランスコストやラン
ス交換などの作業も不要となり、このため設備費が安く
なる上、建屋高さの制限が緩くなる。
【0026】さらに、例えばランス保護用の不活性ガス
を使用する必要がなくなり、従来のバブリング設備に必
要な程度の排気・集塵設備で十分である。
【0027】(2) 酸素供給源と酸化発熱剤の供給が同時
で、かつ同一場所であるため、酸素供給と酸化発熱剤供
給のバランスが崩れることがなく、有価元素の一部と溶
鉄自体の酸化損失および溶鋼表面での高FeO の酸化スラ
グ層の形成が防止できる。従って、酸化発熱剤を添加す
るための別個の専用装置を設ける必要がなくなる。
【0028】(3) 浸漬管を用いてこの内部の溶鋼内に添
加剤を供給する場合でも、酸化発熱反応が生じて高温領
域を形成するのは溶鋼の最表面の火点ではなく、表面よ
りも下部であり、浸漬管の溶損が促進されることはな
い。このため、浸漬管の耐火物コストや交換作業コスト
・工数が増大することもない。また、浸漬管内で大量の
酸化性ガスを上吹きする必要がないため、スプラッシュ
により浸漬管内に地金が付着し、上吹きランスの昇降に
支障が生じることもない。
【0029】本発明の方法は、取鍋内の溶鋼に限らず、
精錬炉内やタンディッシュ内などの溶鋼にも適用でき
る。
【0030】
【実施例】
(実施例1)図1に示す方法を用いて、160ton取鍋に収
容した脱酸後の溶鋼中にインジェクションランスを降下
浸漬し、初めに不活性ガスを数分間吹込んだ後、酸化鉄
(Fe2O3) 粉と金属Al粉との重量比がほぼ3:1となる混
合物を、約 1.0kg/ton・分 (すなわち160kg/分) で不活
性キャリアーガスによりインジェクションした。これら
の条件と試験結果を表1〜表3に示す。
【0031】
【表1】
【0032】
【表2】
【0033】
【表3】
【0034】表1〜表3からわかるように、昇熱速度は
約 3.5℃/分で安定しており、処理中の溶鋼成分やスラ
グ中低級酸化物成分の変動はほとんどなかった。
【0035】(実施例2)図3に示す方法を用いて、16
0ton取鍋に収容した脱酸後の溶鋼中にガス攪拌ランスを
降下浸漬し、初めに不活性ガスを数分間吹込んだ後、こ
の吹込みを継続しながら、酸化鉄(Fe2O3) 粉と金属Al粉
を重量比でほぼ3:1とした混合物が被覆されたワイヤ
ー状の鉄材被覆混合物を、約1.0 kg/ton・分 (すなわち
160kg/分)で連続的に添加した。これらの条件と試験結
果を表4〜表6に示す。
【0036】
【表4】
【0037】
【表5】
【0038】
【表6】
【0039】表4〜表6からわかるように、昇熱速度は
約 3.5℃/分で安定しており、処理中の溶鋼成分や
スラグ中低級酸化物成分の変動はほとんどなかった。
【0040】(実施例3)図1に示す方法を用いて、16
0ton取鍋に収容した脱酸後の溶鋼中にインジェクション
ランスを降下浸漬し、初めに不活性ガスを数分間吹き込
んだ後、酸化マンガン(MnO) 粉と金属Al粉との重量比が
ほぼ3:1となる混合物を、約 1.0kg/ton・分 (すなわ
ち160kg/分) で、不活性キャリアーガスによりインジェ
クションした。これらの条件と試験結果を表7〜表9に
示す。
【0041】
【表7】
【0042】
【表8】
【0043】
【表9】
【0044】表7〜表9からわかるように、昇熱速度は
約 1.4℃/分で安定しており、処理中の溶鋼中〔Mn〕濃
度が上昇したほかは、溶鋼成分やスラグ中低級酸化物成
分の変動はほとんどなかった。
【0045】酸化物と酸化発熱剤を同時にインジェクシ
ョンする場合には、インジェクションランスの溶損速度
が増加することが予想されたが、実際にはインジェクシ
ョンランスのノズル近傍では酸化物がノズル冷却剤とし
て作用し、発熱反応はインジェクションランスノズルか
ら離れた領域に生じるため、インジェクションランスの
溶損速度は通常のバブリング処理時とほとんど同じであ
った。
【0046】また、供給した酸化物がAlなどの発熱剤と
反応せずに浮上し、取鍋スラグにトラップされることに
より、溶鋼表面に高酸素含有の酸化スラグ層を形成する
ことが懸念された。しかし、供給した酸化物とAlとの反
応効率は非常に高く、前記のように取鍋スラグ中の Fe
O、 MnO、 Cr2O3濃度は、ほとんど変化しなかった。こ
れは、AlやSiの融点が低いために、酸化物とAlまたはSi
が、溶鋼中に粉体インジェクションまたは被覆混合物状
(ワイヤー) での添加により供給される際に、酸化物と
AlまたはSiとが融体を形成し、その融体の浮上過程で酸
化物の還元反応がほぼ完全に終了するためである。
【0047】
【発明の効果】本発明の溶鋼の昇熱方法によれば、設備
費が高い上吹ランスや酸化発熱剤の専用添加装置を用い
ることなく、溶鋼あるいは有価元素の酸化損耗、高FeO
酸化スラグの形成による昇熱阻害および耐火物の損耗等
が極めて少ない、しかも安定した昇熱を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】粉体状の混合添加剤を用いる本発明方法を示す
概略の縦断面図である。
【図2】ワイヤー状の被覆混合物添加剤を用いる本発明
方法を示す概略の縦断面図である。
【図3】図2に示す方法において、溶鋼を攪拌するため
にさらにガス攪拌ランスを併用する場合を示す概略の縦
断面図である。
【図4】図1に示す方法において、スラグカットを行う
ためにさらに浸漬管を併用する場合を示す概略の縦断面
図である。
【符号の説明】 1:取鍋、2:溶鋼、3:インジェクションランス、
4:ワイヤー供給装置、5:ガス攪拌ランス、6:浸漬

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鉄酸化物、Mn酸化物およびCr酸化物のうち
    の1種類以上を含有する粉体と、金属Alおよび金属Siの
    うちの1種類以上を含有する粉体との混合物添加剤を、
    不活性ガスとともに溶鋼内部に吹込むことを特徴とする
    溶鋼の昇熱方法。
  2. 【請求項2】鉄を主成分とする被覆材の中に、鉄酸化
    物、Mn酸化物およびCr酸化物のうちの1種類以上を含有
    する粉体と、金属Alおよび金属Siのうちの1種類以上を
    含有する粉体との混合物を内包した被覆混合物添加剤
    を、溶鋼内部に供給することを特徴とする溶鋼の昇熱方
    法。
JP6223094A 1994-03-31 1994-03-31 溶鋼の昇熱方法 Pending JPH07268438A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2416174A (en) * 2004-07-16 2006-01-18 Transition Internat Ltd Cored wire for adding titanium to molten steel
JP2008105051A (ja) * 2006-10-25 2008-05-08 Shinagawa Refract Co Ltd 発熱材

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