JPH0741835A - ガスインジェクションによる溶鋼の真空精錬方法 - Google Patents
ガスインジェクションによる溶鋼の真空精錬方法Info
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- JPH0741835A JPH0741835A JP15760693A JP15760693A JPH0741835A JP H0741835 A JPH0741835 A JP H0741835A JP 15760693 A JP15760693 A JP 15760693A JP 15760693 A JP15760693 A JP 15760693A JP H0741835 A JPH0741835 A JP H0741835A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、真空精錬炉における脱炭処理に関
するものであり、処理開始直後から極低炭素領域まで、
常に脱炭速度を低下させない効率的な精錬方法を提供す
るものである。 【構成】 精錬炉より出鋼された取鍋内溶鋼に対して、
大径の直胴形状の容器を溶鋼に浸漬するとともに、該直
胴浸漬槽内を減圧し、鋼浴表面よりＬだけ低い位置から
攪拌用ガスを供給する溶鋼の真空精錬方法において、低
部に設けたガス供給位置の浸漬管内溶鋼表面への投影点
と浸漬管壁面との間隔をＲとした場合、浸漬管壁面にお
いてＲが０．１５Ｌよりも小さい領域で、かつ、鋼浴表
面より低い位置から不活性ガスを供給することにより、
脱炭反応が生じる浸漬槽内の溶鋼と、取鍋内溶鋼との間
の環流を極限まで促進した真空精錬方法。
するものであり、処理開始直後から極低炭素領域まで、
常に脱炭速度を低下させない効率的な精錬方法を提供す
るものである。 【構成】 精錬炉より出鋼された取鍋内溶鋼に対して、
大径の直胴形状の容器を溶鋼に浸漬するとともに、該直
胴浸漬槽内を減圧し、鋼浴表面よりＬだけ低い位置から
攪拌用ガスを供給する溶鋼の真空精錬方法において、低
部に設けたガス供給位置の浸漬管内溶鋼表面への投影点
と浸漬管壁面との間隔をＲとした場合、浸漬管壁面にお
いてＲが０．１５Ｌよりも小さい領域で、かつ、鋼浴表
面より低い位置から不活性ガスを供給することにより、
脱炭反応が生じる浸漬槽内の溶鋼と、取鍋内溶鋼との間
の環流を極限まで促進した真空精錬方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、極低炭素領域まで脱炭
速度を低下させることなく効率的な精錬が可能となるイ
ンジェクション方式による極低炭素鋼の精錬方法に関す
る。
速度を低下させることなく効率的な精錬が可能となるイ
ンジェクション方式による極低炭素鋼の精錬方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】極低炭素溶鋼の減圧脱炭方法としては、
ＲＨ、ＤＨが広く用いられている。しかし、炭素濃度を
２０ppm 以下に低下させる場合には脱炭速度が停滞し、
長時間を要するという問題があった。これを解決するた
めには、通常、ＲＨにおける環流用Ａｒガス流量の増加
や、浸漬管径の増大、あるいはＤＨにおける槽昇降速度
の増加等による溶鋼環流速度の増大といった方法が取ら
れている。しかし、これらの方法のうち、環流用Ａｒガ
ス流量の増加は耐火物の寿命の低下を招くため限界があ
り、浸漬管径の増大は寸法制約上の限界があり、槽昇降
速度の増加も溶鋼の追従性からの限界がある。
ＲＨ、ＤＨが広く用いられている。しかし、炭素濃度を
２０ppm 以下に低下させる場合には脱炭速度が停滞し、
長時間を要するという問題があった。これを解決するた
めには、通常、ＲＨにおける環流用Ａｒガス流量の増加
や、浸漬管径の増大、あるいはＤＨにおける槽昇降速度
の増加等による溶鋼環流速度の増大といった方法が取ら
れている。しかし、これらの方法のうち、環流用Ａｒガ
ス流量の増加は耐火物の寿命の低下を招くため限界があ
り、浸漬管径の増大は寸法制約上の限界があり、槽昇降
速度の増加も溶鋼の追従性からの限界がある。
【０００３】また、材料とプロセス、第３巻（１９９
０）、１６８においてはＲＨにおける槽内へのＡｒガス
吹き込みによる反応界面積の増大方法が提示されている
が、極低炭素濃度域において効果を得るためには５０Nl
／（ton ・min)以上という大量のガス吹き込みが必要で
あり、槽内で激しいスプラッシュを発生させるため、操
業性を著しく損ねるという問題がある。さらに、特開昭
５７−２００５１４号公報によれば、ＲＨにおいて環流
用のガスを取鍋の底部より吹き込む方法が示されている
が、極低炭素濃度領域で効果を出すために多量のガスを
導入した場合には浸漬管耐火物下端部に気泡が衝突する
ため耐火物損耗が激しいという問題点を有している。
０）、１６８においてはＲＨにおける槽内へのＡｒガス
吹き込みによる反応界面積の増大方法が提示されている
が、極低炭素濃度域において効果を得るためには５０Nl
／（ton ・min)以上という大量のガス吹き込みが必要で
あり、槽内で激しいスプラッシュを発生させるため、操
業性を著しく損ねるという問題がある。さらに、特開昭
５７−２００５１４号公報によれば、ＲＨにおいて環流
用のガスを取鍋の底部より吹き込む方法が示されている
が、極低炭素濃度領域で効果を出すために多量のガスを
導入した場合には浸漬管耐火物下端部に気泡が衝突する
ため耐火物損耗が激しいという問題点を有している。
【０００４】これに対して、特開昭５３−６７６０５号
公報には、円筒形の管を浸漬し管内を減圧する減圧精錬
炉が提示されているが、この方法では処理中に管内溶鋼
と管外溶鋼とを混合させることを目的として、複数回、
減圧／復圧を繰り返すため、溶鋼反応表面が高真空下に
さらされる時間が短く、極低炭素鋼の溶製の場合には長
時間を要するという問題がある。一方、特開昭５１−５
５７１７号公報においては、円筒形の管を浸漬し管内を
減圧した上で取鍋底部よりポーラスレンガよりＡｒガス
を吹き込む減圧精錬炉が提示されている。しかし、これ
らで示されているような、円筒形の浸漬管に溶鋼を吸い
上げ、取鍋底部に設けたガス吹き込み孔から不活性ガス
を導入する方式のみでは、安定して極低炭領域まで脱炭
することができないため実用化には至っていなく、ま
た、この方法を極低炭素鋼の精錬に適用した例は示され
ていない。さらに、この方法のみでは、処理中のスプラ
ッシュの発生も安定して抑制できず、また、転炉スラグ
を巻き込むため高清浄度鋼の安定した溶製も難しいとい
う問題がある。
公報には、円筒形の管を浸漬し管内を減圧する減圧精錬
炉が提示されているが、この方法では処理中に管内溶鋼
と管外溶鋼とを混合させることを目的として、複数回、
減圧／復圧を繰り返すため、溶鋼反応表面が高真空下に
さらされる時間が短く、極低炭素鋼の溶製の場合には長
時間を要するという問題がある。一方、特開昭５１−５
５７１７号公報においては、円筒形の管を浸漬し管内を
減圧した上で取鍋底部よりポーラスレンガよりＡｒガス
を吹き込む減圧精錬炉が提示されている。しかし、これ
らで示されているような、円筒形の浸漬管に溶鋼を吸い
上げ、取鍋底部に設けたガス吹き込み孔から不活性ガス
を導入する方式のみでは、安定して極低炭領域まで脱炭
することができないため実用化には至っていなく、ま
た、この方法を極低炭素鋼の精錬に適用した例は示され
ていない。さらに、この方法のみでは、処理中のスプラ
ッシュの発生も安定して抑制できず、また、転炉スラグ
を巻き込むため高清浄度鋼の安定した溶製も難しいとい
う問題がある。
【０００５】さらに、本発明者らは特願平３−１４６５
４０号において、取鍋内溶鋼に対して、取鍋内径の３０
〜８０％の大径の直胴形状の容器を溶鋼に浸漬するとと
もに、該直胴浸漬槽内を減圧し、浸漬管内溶鋼の浴深
（Ｆ）に対して０．５Ｆよりも深い位置から攪拌用ガス
を供給する溶鋼の真空精錬方法を開示した。この方法の
場合、ガスを取鍋炉底に設置したノズルやポーラス煉瓦
から供給した場合には、安定して極めて高い精錬能を示
すことが確認されている。しかし、メンテナンス上、よ
り取り扱いが容易であるインジェクションランスを用い
た場合には、条件によっては優れた精錬能力を示すもの
の、他の条件では極低炭素鋼を溶製するに長時間を要す
るという不安定な脱炭挙動を示すという問題があった。
４０号において、取鍋内溶鋼に対して、取鍋内径の３０
〜８０％の大径の直胴形状の容器を溶鋼に浸漬するとと
もに、該直胴浸漬槽内を減圧し、浸漬管内溶鋼の浴深
（Ｆ）に対して０．５Ｆよりも深い位置から攪拌用ガス
を供給する溶鋼の真空精錬方法を開示した。この方法の
場合、ガスを取鍋炉底に設置したノズルやポーラス煉瓦
から供給した場合には、安定して極めて高い精錬能を示
すことが確認されている。しかし、メンテナンス上、よ
り取り扱いが容易であるインジェクションランスを用い
た場合には、条件によっては優れた精錬能力を示すもの
の、他の条件では極低炭素鋼を溶製するに長時間を要す
るという不安定な脱炭挙動を示すという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上で示したように、
材料とプロセス、第３巻（１９９０）１６８に示された
方法の場合には激しいスプラッシュを生じるという問題
点があり、また、特開昭５７−２００５１４号公報に示
された方法には耐火物損耗が激しいという問題点を有し
ていた。さらに、特開昭５３−６７６０５号公報に示さ
れた方法では、処理中に減圧／復圧を繰り返すために、
溶鋼反応表面が高真空下にさらされる時間が短く、極低
炭素鋼の溶製の場合には長時間を要するという問題があ
った。さらに、特開昭５３−６７６０５号公報や特開昭
５１−５５７１７号公報に示された方法で、溶鋼の環流
改善を積極的に図っても、安定して極低炭領域まで脱炭
することができない上に、処理中のスプラッシュの発生
も安定して抑制できず、また、高清浄度鋼の安定した溶
製も難しいという問題があった。また、特願平３−１４
６５４０号に示された方法でも、インジェクションラン
スを用いた場合には、安定して極低炭素鋼を溶製できな
いという問題があった。従って、本発明の目的とすると
ころは、激しいスプラッシュの発生、耐火物損耗、清浄
度の低下という問題を起こすことなく、しかも、短時間
処理で極低炭素領域まで脱炭速度を低下させない効率的
な精錬を、インジェクションランスを用いて可能とする
ことにある。
材料とプロセス、第３巻（１９９０）１６８に示された
方法の場合には激しいスプラッシュを生じるという問題
点があり、また、特開昭５７−２００５１４号公報に示
された方法には耐火物損耗が激しいという問題点を有し
ていた。さらに、特開昭５３−６７６０５号公報に示さ
れた方法では、処理中に減圧／復圧を繰り返すために、
溶鋼反応表面が高真空下にさらされる時間が短く、極低
炭素鋼の溶製の場合には長時間を要するという問題があ
った。さらに、特開昭５３−６７６０５号公報や特開昭
５１−５５７１７号公報に示された方法で、溶鋼の環流
改善を積極的に図っても、安定して極低炭領域まで脱炭
することができない上に、処理中のスプラッシュの発生
も安定して抑制できず、また、高清浄度鋼の安定した溶
製も難しいという問題があった。また、特願平３−１４
６５４０号に示された方法でも、インジェクションラン
スを用いた場合には、安定して極低炭素鋼を溶製できな
いという問題があった。従って、本発明の目的とすると
ころは、激しいスプラッシュの発生、耐火物損耗、清浄
度の低下という問題を起こすことなく、しかも、短時間
処理で極低炭素領域まで脱炭速度を低下させない効率的
な精錬を、インジェクションランスを用いて可能とする
ことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、先に述べ
た従来技術である、円筒形の浸漬管に溶鋼を吸い上げ、
インジェクションランスから浸漬管内へ不活性ガスを導
入する方式に基づいて、種々の条件を変化させた試験を
実施したが、安定した極低炭素領域までの脱炭を行うこ
とができなかった。そこで、さらに研究を続行したとこ
ろ、大径直胴容器を浸漬し、低部よりガスを供給する方
式における溶鋼の環流速度は、従来測定されていた、溶
鋼の均一混合時間の測定で求められる混合速度とは単純
な相関はなく、垂直方向のガス吹き込み位置が極めて重
要な影響を与えるという新しい知見を得た。本発明はこ
の知見に基づきなされたものである。
た従来技術である、円筒形の浸漬管に溶鋼を吸い上げ、
インジェクションランスから浸漬管内へ不活性ガスを導
入する方式に基づいて、種々の条件を変化させた試験を
実施したが、安定した極低炭素領域までの脱炭を行うこ
とができなかった。そこで、さらに研究を続行したとこ
ろ、大径直胴容器を浸漬し、低部よりガスを供給する方
式における溶鋼の環流速度は、従来測定されていた、溶
鋼の均一混合時間の測定で求められる混合速度とは単純
な相関はなく、垂直方向のガス吹き込み位置が極めて重
要な影響を与えるという新しい知見を得た。本発明はこ
の知見に基づきなされたものである。
【０００８】その要旨とするところは、転炉、電気炉な
どの精錬炉より出鋼された取鍋内溶鋼に対して、大径の
直胴形状の容器を溶鋼に浸漬するとともに、該直胴浸漬
槽内を減圧し、鋼浴低部からインジェクションランスを
介して攪拌用ガスを供給する溶鋼の真空精錬方法におい
て、浸漬管内溶鋼の浴深をＨ（ｍ）、浸漬管下端と取鍋
炉底との垂直方向の距離をＩ（ｍ）、インジェクション
ランスのガス吹き込み孔と取鍋炉底との垂直方向の距離
をＪ（ｍ）、吹き込まれたガスのジェットコーン高さを
Ｌ（ｍ）とした場合、｛Ｈ−（Ｊ＋Ｌ）｝／Ｈが０．７
以上であり、かつ、｛Ｉ−（Ｊ＋Ｌ）｝／Ｉを０．５以
上となる位置からガス体を供給することを特徴とする、
ガスインジェクションによる溶鋼の真空脱炭精錬方法で
ある。
どの精錬炉より出鋼された取鍋内溶鋼に対して、大径の
直胴形状の容器を溶鋼に浸漬するとともに、該直胴浸漬
槽内を減圧し、鋼浴低部からインジェクションランスを
介して攪拌用ガスを供給する溶鋼の真空精錬方法におい
て、浸漬管内溶鋼の浴深をＨ（ｍ）、浸漬管下端と取鍋
炉底との垂直方向の距離をＩ（ｍ）、インジェクション
ランスのガス吹き込み孔と取鍋炉底との垂直方向の距離
をＪ（ｍ）、吹き込まれたガスのジェットコーン高さを
Ｌ（ｍ）とした場合、｛Ｈ−（Ｊ＋Ｌ）｝／Ｈが０．７
以上であり、かつ、｛Ｉ−（Ｊ＋Ｌ）｝／Ｉを０．５以
上となる位置からガス体を供給することを特徴とする、
ガスインジェクションによる溶鋼の真空脱炭精錬方法で
ある。
【０００９】
【作用】本発明を実施した場合の模式図を図１に示す。
本発明は、大径直胴容器を浸漬し、低部よりガスを供給
する方式における溶鋼の環流速度は、従来測定されてい
た、溶鋼の均一混合時間の測定で求められる混合速度と
は単純な相関がないこと、及び、溶鋼の脱炭反応には、
環流速度が極めて大きな影響を持つのに対して混合速度
の影響は小さいという、新しい知見に基づくものであ
る。ここで言う環流速度は、直胴型浸漬管内溶鋼と、取
鍋内溶鋼との循環流量に相当する概念であり、例えば、
水モデルや流動の数値計算においては、浸漬管下端断面
での流体流線の下向きベクトル成分の合計や、浸漬管内
に着色塗料を添加した場合に、浸漬管下端断面での塗料
の吐き出し速度等で代表される値である。一方、混合速
度とし、取鍋内溶鋼濃度が均一になる速度であり、水モ
デルや実機操業で測定される均一混合時間の逆数に比例
するものである。
本発明は、大径直胴容器を浸漬し、低部よりガスを供給
する方式における溶鋼の環流速度は、従来測定されてい
た、溶鋼の均一混合時間の測定で求められる混合速度と
は単純な相関がないこと、及び、溶鋼の脱炭反応には、
環流速度が極めて大きな影響を持つのに対して混合速度
の影響は小さいという、新しい知見に基づくものであ
る。ここで言う環流速度は、直胴型浸漬管内溶鋼と、取
鍋内溶鋼との循環流量に相当する概念であり、例えば、
水モデルや流動の数値計算においては、浸漬管下端断面
での流体流線の下向きベクトル成分の合計や、浸漬管内
に着色塗料を添加した場合に、浸漬管下端断面での塗料
の吐き出し速度等で代表される値である。一方、混合速
度とし、取鍋内溶鋼濃度が均一になる速度であり、水モ
デルや実機操業で測定される均一混合時間の逆数に比例
するものである。
【００１０】図２は、単純な脱炭モデルによる計算結果
である。このモデルは、図中に示すように、浸漬管内溶
鋼（Ａ）、取鍋内バルク溶鋼（Ｂ）、取鍋内溶鋼のデッ
ドゾーン（Ｄ）の３つの槽を直列に繋ぎ、Ａから炭素濃
度の１次反応として脱炭が進行するとしたもので、脱炭
速度は任意に仮定した。また、ＡとＢとの間の循環を環
流速度、ＢとＤとの間の循環を混合速度とした。その結
果、混合速度を大幅に変化させても、Ａ、Ｂ、Ｄの各領
域での炭素濃度を重量平均した、平均炭素濃度の低下速
度として表わした全体の脱炭速度（ＫOV）は、環流速度
には大きく依存するものの、混合速度を大幅に変化させ
ても、ほとんど影響を受けないことがわかる。これは、
ＡとＢの間の炭素濃度差は、Ａで常に高速に脱炭が進行
するため、非常に大きいのに対して、ＢとＤの間の炭素
濃度差は小さいためである。従って、均一混合時間から
測定される混合速度は、脱炭挙動とは必ずしも対応しな
いことを示している。
である。このモデルは、図中に示すように、浸漬管内溶
鋼（Ａ）、取鍋内バルク溶鋼（Ｂ）、取鍋内溶鋼のデッ
ドゾーン（Ｄ）の３つの槽を直列に繋ぎ、Ａから炭素濃
度の１次反応として脱炭が進行するとしたもので、脱炭
速度は任意に仮定した。また、ＡとＢとの間の循環を環
流速度、ＢとＤとの間の循環を混合速度とした。その結
果、混合速度を大幅に変化させても、Ａ、Ｂ、Ｄの各領
域での炭素濃度を重量平均した、平均炭素濃度の低下速
度として表わした全体の脱炭速度（ＫOV）は、環流速度
には大きく依存するものの、混合速度を大幅に変化させ
ても、ほとんど影響を受けないことがわかる。これは、
ＡとＢの間の炭素濃度差は、Ａで常に高速に脱炭が進行
するため、非常に大きいのに対して、ＢとＤの間の炭素
濃度差は小さいためである。従って、均一混合時間から
測定される混合速度は、脱炭挙動とは必ずしも対応しな
いことを示している。
【００１１】図３は、水モデルで、ＲＨ、取鍋、直胴管
浸漬方式における、混合速度と環流速度の相関を調査し
たものであるが、ＲＨや取鍋では良い相関があるもの
の、直胴管浸漬方式では、ガス吹き込み深さにより大き
くバラツキが生じていることがわかる。そこで、本発明
者らは、このバラツキを支配する要因について詳細に検
討を加え、該方式での環流速度の支配因子を明かにし
た。
浸漬方式における、混合速度と環流速度の相関を調査し
たものであるが、ＲＨや取鍋では良い相関があるもの
の、直胴管浸漬方式では、ガス吹き込み深さにより大き
くバラツキが生じていることがわかる。そこで、本発明
者らは、このバラツキを支配する要因について詳細に検
討を加え、該方式での環流速度の支配因子を明かにし
た。
【００１２】その結果、均一混合時間に比べると、垂直
方向のガス吹き込み深さの影響が極めて強いことと、ノ
ズルから吹き込まれた直後に生じるガスのジェットコー
ンは、環流には寄与しないことが明らかになった。つま
り、浸漬管内溶鋼の浴深をＨ（ｍ）、浸漬管下端と取鍋
炉底との垂直方向の距離をＩ（ｍ）、インジェクション
ランスのガス吹き込み孔と取鍋炉底との垂直方向の距離
をＪ（ｍ）、吹き込まれたガスのジェットコーン高さを
Ｌ（ｍ）とした場合、｛Ｈ−（Ｊ＋Ｌ）｝／Ｈが０．７
以上であり、かつ、｛Ｉ−（Ｊ＋Ｌ）｝／Ｉを０．５以
上となる位置からガスを供給する必要があることが明確
になった。ここで、Ｌは、ガス吹き込み孔直径をｄ
（ｍ）、ガス流量をＱ（Nm3/s)、ガス吹き込み方向の水
平線に対する角度を上向きを正としてθ(deg）とした場
合、次式で定義される。 Ｌ＝（３．０８×１０-5）×（Ｑ2 ／ｄ4 ）×（ｓｉｎ
θ）
方向のガス吹き込み深さの影響が極めて強いことと、ノ
ズルから吹き込まれた直後に生じるガスのジェットコー
ンは、環流には寄与しないことが明らかになった。つま
り、浸漬管内溶鋼の浴深をＨ（ｍ）、浸漬管下端と取鍋
炉底との垂直方向の距離をＩ（ｍ）、インジェクション
ランスのガス吹き込み孔と取鍋炉底との垂直方向の距離
をＪ（ｍ）、吹き込まれたガスのジェットコーン高さを
Ｌ（ｍ）とした場合、｛Ｈ−（Ｊ＋Ｌ）｝／Ｈが０．７
以上であり、かつ、｛Ｉ−（Ｊ＋Ｌ）｝／Ｉを０．５以
上となる位置からガスを供給する必要があることが明確
になった。ここで、Ｌは、ガス吹き込み孔直径をｄ
（ｍ）、ガス流量をＱ（Nm3/s)、ガス吹き込み方向の水
平線に対する角度を上向きを正としてθ(deg）とした場
合、次式で定義される。 Ｌ＝（３．０８×１０-5）×（Ｑ2 ／ｄ4 ）×（ｓｉｎ
θ）
【００１３】以下は、上記の検討に基づいて実施した、
実機溶鋼試験結果である。図４は、炭素濃度が１５０か
ら２０ppm までの脱炭反応の容量係数（Ｋ＝ｌｎ（１５
０／２０）／Δｔ：Δｔは１５０から２０ppm まで脱炭
するに要する時間（分）である。）と｛Ｈ−（Ｊ＋
Ｌ）｝／Ｈの関係を示したものであるが、０．７以上
で、環流速度の増大に伴い急速に脱炭速度が向上してい
る。図５は、脱炭反応の容量係数と｛Ｉ−（Ｊ＋Ｌ）｝
／Ｉの関係を示したものであるが、０．５以上で、環流
速度の増大に伴い急速に脱炭速度が向上している。
実機溶鋼試験結果である。図４は、炭素濃度が１５０か
ら２０ppm までの脱炭反応の容量係数（Ｋ＝ｌｎ（１５
０／２０）／Δｔ：Δｔは１５０から２０ppm まで脱炭
するに要する時間（分）である。）と｛Ｈ−（Ｊ＋
Ｌ）｝／Ｈの関係を示したものであるが、０．７以上
で、環流速度の増大に伴い急速に脱炭速度が向上してい
る。図５は、脱炭反応の容量係数と｛Ｉ−（Ｊ＋Ｌ）｝
／Ｉの関係を示したものであるが、０．５以上で、環流
速度の増大に伴い急速に脱炭速度が向上している。
【００１４】
【実施例】実施例は図１と同様の、取鍋内溶鋼に直胴型
浸漬管を浸漬し該管内を減圧するとともに、インジェク
ションランスを浴内に挿入してガスを供給し鋼浴を攪拌
する真空精錬装置で実施した。但し、一部の実験では取
鍋底に設けたポーラス煉瓦からガスを供給した。約３５
０トンの未脱酸溶鋼を約２０分間処理し、処理前後の炭
素濃度から脱炭速度定数（Ｋ＝ｌｎ（［Ｃ］1 ／［Ｃ］
2 ）／ｔ：［Ｃ］1は処理開始時の炭素濃度（ppm)、
［Ｃ］2 は処理後の炭素濃度（ppm)、ｔは処理時間
（分）を示す。）を計算した。処理前の炭素濃度は約３
００ppm であった。浸漬管内直径と取鍋内径の比は約
０．５とした。また、｛Ｈ−（Ｊ＋Ｌ）｝／Ｈをパラメ
ータα、｛Ｉ−（Ｊ＋Ｌ）｝／Ｉをパラメータβとし
た。
浸漬管を浸漬し該管内を減圧するとともに、インジェク
ションランスを浴内に挿入してガスを供給し鋼浴を攪拌
する真空精錬装置で実施した。但し、一部の実験では取
鍋底に設けたポーラス煉瓦からガスを供給した。約３５
０トンの未脱酸溶鋼を約２０分間処理し、処理前後の炭
素濃度から脱炭速度定数（Ｋ＝ｌｎ（［Ｃ］1 ／［Ｃ］
2 ）／ｔ：［Ｃ］1は処理開始時の炭素濃度（ppm)、
［Ｃ］2 は処理後の炭素濃度（ppm)、ｔは処理時間
（分）を示す。）を計算した。処理前の炭素濃度は約３
００ppm であった。浸漬管内直径と取鍋内径の比は約
０．５とした。また、｛Ｈ−（Ｊ＋Ｌ）｝／Ｈをパラメ
ータα、｛Ｉ−（Ｊ＋Ｌ）｝／Ｉをパラメータβとし
た。
【００１５】表１に示す試験番号１から１０は実施例で
あるが、いずれも高いＫ値を示している。このうち、試
験番号１は炉底のポーラス煉瓦からガスを吹き込んだ場
合であり、ノズルのようにジェットコーンが生成しない
ためＬは０である。試験番号２〜３と８〜１０はＬ字型
のインジェクションランスから垂直上方にガスを吹き込
んだ場合であり、試験番号４と７はＬ字型のインジェク
ションランス先端から水平方向にガスを吹き込んだ場合
である。また、試験番号５と６はＬ字型のインジェクシ
ョンランスから垂直下向きにガスを吹き込んだ場合であ
る。
あるが、いずれも高いＫ値を示している。このうち、試
験番号１は炉底のポーラス煉瓦からガスを吹き込んだ場
合であり、ノズルのようにジェットコーンが生成しない
ためＬは０である。試験番号２〜３と８〜１０はＬ字型
のインジェクションランスから垂直上方にガスを吹き込
んだ場合であり、試験番号４と７はＬ字型のインジェク
ションランス先端から水平方向にガスを吹き込んだ場合
である。また、試験番号５と６はＬ字型のインジェクシ
ョンランスから垂直下向きにガスを吹き込んだ場合であ
る。
【００１６】一方、試験番号１１は水平方向吹き込み
で、ランス深さを浅くした場合であるが、α、βともに
小さくＫが低下している。試験番号１２〜１５は垂直上
向き吹き込みの場合であるが、ランス深さを浅くした場
合も、小径ノズルを用いてジェットコーンを長くした場
合も、あるいは、浸漬管浸漬深さを深くした場合も、α
とβのいずれかが小さいとＫは小さいことがわかる。
で、ランス深さを浅くした場合であるが、α、βともに
小さくＫが低下している。試験番号１２〜１５は垂直上
向き吹き込みの場合であるが、ランス深さを浅くした場
合も、小径ノズルを用いてジェットコーンを長くした場
合も、あるいは、浸漬管浸漬深さを深くした場合も、α
とβのいずれかが小さいとＫは小さいことがわかる。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【発明の効果】本発明を用いることにより、激しいスプ
ラッシュの発生、耐火物損耗、清浄度の低下という問題
を起こすことなく、しかも、短時間処理で極低炭素領域
まで脱炭速度を低下させない効率的な精錬が、取り扱い
の容易なインジェクションランス方式で可能となった。
ラッシュの発生、耐火物損耗、清浄度の低下という問題
を起こすことなく、しかも、短時間処理で極低炭素領域
まで脱炭速度を低下させない効率的な精錬が、取り扱い
の容易なインジェクションランス方式で可能となった。
【図１】本発明を実施した場合の模式図、
【図２】脱炭モデルによる計算結果であり、脱炭速度に
対する、環流速度と混合速度の影響を示した図、
対する、環流速度と混合速度の影響を示した図、
【図３】水モデルによる測定結果であり、環流速度と混
合速度の関係を示した図、
合速度の関係を示した図、
【図４】実機試験測定結果であり、脱炭反応の容量係数
に対する｛Ｈ−（Ｊ＋Ｌ）｝／Ｈの影響を示した図、
に対する｛Ｈ−（Ｊ＋Ｌ）｝／Ｈの影響を示した図、
【図５】実機試験測定結果であり、脱炭反応の容量係数
に対する｛Ｉ−（Ｊ＋Ｌ）｝／Ｉの影響を示した図であ
る。
に対する｛Ｉ−（Ｊ＋Ｌ）｝／Ｉの影響を示した図であ
る。
１ 浸漬管 ２ 取鍋 ３ インジェクションランス ４ ノズル ５ 溶鋼 Ｈ 浸漬管内溶鋼の浴深 Ｉ 浸漬管下端と取鍋炉底との垂直方向の距離 Ｊ インジェクションランスのガス吹き込み孔と取鍋炉
底との垂直方向の距離 Ｌ 吹き込まれたガスのジェットコーン高さを表す。
底との垂直方向の距離 Ｌ 吹き込まれたガスのジェットコーン高さを表す。
Claims (1)
- 【請求項１】 精錬炉より出鋼された取鍋内溶鋼に対し
て、大径の直胴形状の容器を溶鋼に浸漬するとともに、
該直胴浸漬槽内を減圧し、鋼浴低部からインジェクショ
ンランスを介して攪拌用ガスを供給する溶鋼の真空精錬
方法において、浸漬管内溶鋼の浴深をＨ（ｍ）、浸漬管
下端と取鍋炉底との垂直方向の距離をＩ（ｍ）、インジ
ェクションランスのガス吹き込み孔と取鍋炉底との垂直
方向の距離をＪ（ｍ）、吹き込まれたガスのジェットコ
ーン高さをＬ（ｍ）とした場合、｛Ｈ−（Ｊ＋Ｌ）｝／
Ｈが０．７以上であり、かつ、｛Ｉ−（Ｊ＋Ｌ）｝／Ｉ
を０．５以上となる位置からガス体を供給することを特
徴とする、ガスインジェクションによる溶鋼の真空脱炭
精錬方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05157606A JP3124416B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | ガスインジェクションによる溶鋼の真空精錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05157606A JP3124416B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | ガスインジェクションによる溶鋼の真空精錬方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0741835A true JPH0741835A (ja) | 1995-02-10 |
| JP3124416B2 JP3124416B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=15653406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05157606A Expired - Fee Related JP3124416B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | ガスインジェクションによる溶鋼の真空精錬方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3124416B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107419064A (zh) * | 2017-08-08 | 2017-12-01 | 华北理工大学 | 浸入式喷气坝钢包装置及提高rh钢水循环量的方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0714506U (ja) * | 1993-08-13 | 1995-03-10 | 大同ほくさん株式会社 | 洗面化粧台における照明装置 |
| FR2905300B1 (fr) | 2006-09-04 | 2008-10-17 | Mollertech Sas Soc Par Actions | Dispositif ameliore de fabrication d'une piece multicouche comprenant une couche d'aspect a surface granulee |
-
1993
- 1993-06-28 JP JP05157606A patent/JP3124416B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107419064A (zh) * | 2017-08-08 | 2017-12-01 | 华北理工大学 | 浸入式喷气坝钢包装置及提高rh钢水循环量的方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3124416B2 (ja) | 2001-01-15 |
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|---|---|---|---|
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