JPH0841523A

JPH0841523A - 低水素極低硫鋼の溶製方法

Info

Publication number: JPH0841523A
Application number: JP19475394A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Higuchi; 善彦樋口
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1994-07-26
Filing date: 1994-07-26
Publication date: 1996-02-13
Anticipated expiration: 2014-05-31
Also published as: JP2897647B2

Abstract

(57)【要約】【目的】低水素極低硫鋼の溶製において、浸漬管外側
の取鍋スラグの撹拌・改質を十分に行う。【構成】取鍋内の溶鋼に筒状浸漬管を浸漬して溶鋼の
精錬を行う方法において、浸漬管の内径Ｄ₁と取鍋の内
径Ｄ₂との比（Ｄ₁／Ｄ₂）が０．５以上０．８以下を満
足するような浸漬管および取鍋を用い、浸漬管内を１０
０Ｔｏｒｒ以下の真空度に保持して不活性ガスを溶鋼中
に吹き込んで脱硫処理および脱水素処理したのち、浸漬
管内を４００Ｔｏｒｒから大気圧下に保持し、かつ浸漬
管を溶鋼中に浸漬深さ０．５ｍ以下で浸漬した状態で溶
鋼中に不活性ガスを２分間以上吹き込んでガス撹拌処理
する。【効果】真空下での脱硫・脱水素速度を高位に安定さ
せ、取鍋スラグ全体の低級酸化物濃度を低下せしめ、低
水素極低硫鋼を溶製できると共に、浸漬管寿命の延長な
らびに補修頻度を低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、取鍋で真空精錬して
低水素極低硫鋼を溶製する方法に関するもので、詳しく
は筒状浸漬管（シュノーケル）を用い真空下で溶鋼の脱
ガス、脱硫処理を行う方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高級鋼においては、極低硫、極低
酸素、極低水素等の要件を満たす鋼の溶製に対する要求
がますます強くなってきている。極低硫鋼の溶製は、通
常、大気圧下で取鍋内溶鋼の上に脱硫フラックスを置い
た状態で、ガス撹拌あるいは脱硫用粉体をインジェクシ
ョンする方法が採られているが、大気中の空気との接触
による溶鋼の空気酸化あるいは窒素濃度の上昇を避ける
ため、取鍋蓋を使用することもある。上記の方法では、
極低硫鋼の溶製は可能であるが、極低硫化と同時に低水
素化を要求される鋼種については、大気圧下の脱硫処理
の前または後あるいはその前後に真空脱水素処理を行う
必要があり、２種の処理をすることによって、総処理時
間の延長ならびに温度低下の増大が生じてしまう。ま
た、処理工程が複雑となり、サイクルタイム延長による
工程ネック等によって生産性の低下を招き、大量処理に
は不向きである。

【０００３】最近では吸上式真空精錬法の一つであるＲ
Ｈ法においては、脱硫剤を添加することにより低水素極
低硫鋼を溶製する方法が提案されている。その場合の脱
硫剤の添加方法は、ＲＨ真空槽内上部合金ホッパーから
添加するか、ＲＨ真空槽内の上吹きランスから上吹きす
るか、ＲＨ真空槽耐火物内壁に設けた羽口から上吹きあ
るいはインジェクションするか、ＲＨ浸漬管のうち上昇
管の下方の浸漬ランスからインジェクションする等の方
法がとられている。また、他の方法としては、溶鋼を収
容した取鍋全体を真空槽内に取込み、真空槽内を排気減
圧した状態でガス撹拌あるいは脱硫剤インジェクション
し、極低硫鋼を溶製する方法が提案されている。

【０００４】また、吸上式真空精錬法の他の方法におい
ては、真空槽内を減圧すると共に取鍋内にキャリヤーガ
スで脱硫剤を吹き込み、引き続いて真空槽内を真空状態
にしたまま脱硫剤の添加を止めて不活性ガス等のみ吹き
込みを行い、次いで真空槽内を大気圧に復圧したのち、
Ｃａ合金またはＣａ化合物を吹き込む方法（特公昭６３
−３２８４５号公報）、取鍋内溶鋼中に筒状浸漬管を浸
漬して溶鋼裸面を確保し、該浸漬管内を排気して真空に
した状態でランスまたは底部羽口より不活性ガスと共に
脱硫剤を吹き込む方法（特開平１−９２３１４号公報）
が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記ＲＨ法による低水
素極低硫鋼の溶製は、脱硫剤を添加することにより溶鋼
脱硫が可能であるが、取鍋スラグの撹拌ができないため
スラグ改質が十分行えず、そのためＲＨ処理後に取鍋ス
ラグの低級酸化物から溶鋼側に徐々に酸素が供給され、
溶鋼の復硫および清浄性が悪化してしまうという問題点
を有している。したがって、この問題を回避するために
は、ＲＨ処理前に前処理として取鍋スラグの改質を十分
に行う必要があり、結局大気圧下での脱硫処理と同様に
２重処理が必要となってしまう。また、ラインパイプ等
に代表される耐水素誘起割れ鋼（以下耐ＨＩＣ鋼とい
う）では、溶鋼に金属Ｃａを添加する必要があるが、Ｃ
ａの飽和蒸気圧は約１．８気圧であるため、ＲＨ法のよ
うな真空処理装置ではその大半が蒸発してしまい、その
結果Ｃａ添加歩留が非常に低くなってしまい、Ｃａ原単
位増加によるコストアップを生じてしまうという問題点
も有している。Ｃａの歩留を上げるためには、ＲＨ処理
の後、大気圧下で処理するプロセスが必要となり、やは
り２重処理となってしまう。

【０００６】さらに、溶鋼を収容した取鍋全体を真空槽
内に取込み、真空槽内を排気減圧した状態でガス撹拌あ
るいは脱硫剤インジェクションし、極低硫鋼を溶製する
方法は、真空下で処理するため脱硫効率は高いが、取鍋
全体を真空槽内に収容するため、莫大な設備費を必要と
するばかりでなく、取鍋を真空槽内に収容および取り出
すための作業に長時間を必要とし、生産性の低下を招
き、大量生産に適さないという問題点を有している。

【０００７】さらにまた、特公昭６３−３２８４５号公
報、特開平１−９２３１４号公報に開示の方法は、浸漬
管内に多量のスラグを収容するためスラグの撹拌も良好
で脱硫脱水素に有効である。さらに、この方法は、浸漬
管内を大気圧に復圧したのち、金属Ｃａを添加すればＲ
Ｈ法のようなＣａ歩留低下を防止できるが、浸漬管外側
に取り残された取鍋スラグの撹拌・改質が十分でないと
いう問題点を有している。

【０００８】この発明の目的は、従来の低水素極低硫鋼
の溶製方法において、問題となっていた取鍋スラグの撹
拌不足を生じさせない低水素極低硫鋼の溶製方法を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく種々試験検討を重ねた。その結果、脱硫速
度、処理後の浸漬管外側のスラグ中の低級酸化物濃度お
よび浸漬管補修頻度のそれぞれを同時に満足のいくレベ
ルにするには、浸漬管内径Ｄ₁と取鍋内径Ｄ₂との比（Ｄ
₁／Ｄ₂）を０．５〜０．８にすればよいこと、脱硫・脱
水素処理は１００Ｔｏｒｒ以下でなければならないこ
と、浸漬管内を４００Ｔｏｒｒから大気圧下にしたのち
ガス撹拌処理を行う場合、浸漬管の浸漬深さを０．５ｍ
以下とすることによって、浸漬管外側のスラグの撹拌・
改質が十分に行われることを究明し、この発明に到達し
た。

【００１０】すなわち本願の第１発明は、取鍋内の溶鋼
に筒状浸漬管を浸漬して溶鋼の精錬を行う方法におい
て、浸漬管の内径Ｄ₁と取鍋の内径Ｄ₂の比（Ｄ₁／Ｄ₂）
が０．５以上０．８以下を満足するような浸漬管および
取鍋を用い、浸漬管内を４００Ｔｏｒｒから大気圧下に
保持し、かつ浸漬管を溶鋼に浸漬深さ０．５ｍ以下で浸
漬した状態で溶鋼中に不活性ガスを２分間以上吹き込ん
でガス撹拌処理を行った後に、浸漬管内を１００Ｔｏｒ
ｒ以下の真空度に保持して不活性ガスを溶鋼中に吹き込
んで脱硫処理および脱水素処理を行うことを特徴とする
低水素極低硫鋼の溶製方法である。

【００１１】また、本願の第２発明は、取鍋内の溶鋼に
筒状浸漬管を浸漬して溶鋼の精錬を行う方法において、
浸漬管の内径Ｄ₁と取鍋の内径Ｄ₂の比（Ｄ₁／Ｄ₂）が
０．５以上０．８以下を満足するような浸漬管および取
鍋を用い、浸漬管内を１００Ｔｏｒｒ以下の真空度に保
持して不活性ガスを溶鋼中に吹き込んで脱硫処理および
脱水素処理を行った後に、浸漬管内を４００Ｔｏｒｒか
ら大気圧下に保持し、かつ浸漬管を溶鋼に浸漬深さ０．
５ｍ以下で浸漬した状態で溶鋼中に不活性ガスを２分間
以上吹き込んでガス撹拌処理を行うことを特徴とする低
水素極低硫鋼の溶製方法である。

【００１２】さらに、本願の第３発明は、取鍋内の溶鋼
に筒状浸漬管を浸漬して溶鋼の精錬を行う方法におい
て、浸漬管の内径Ｄ₁と取鍋の内径Ｄ₂の比（Ｄ₁／Ｄ₂）
が０．５以上０．８以下を満足するような浸漬管および
取鍋を用い、浸漬管内を４００Ｔｏｒｒから大気圧下に
保持し、かつ浸漬管を溶鋼に浸漬深さ０．５ｍ以下で浸
漬した状態で溶鋼中に不活性ガスを２分間以上吹き込ん
でガス撹拌処理を行った後に、浸漬管内を１００Ｔｏｒ
ｒ以下の真空度に保持して不活性ガスを溶鋼中に吹き込
んで脱硫処理および脱水素処理を行い、その後再び浸漬
管内を４００Ｔｏｒｒから大気圧下に保持し、かつ浸漬
管を溶鋼に浸漬深さ０．５ｍ以下で浸漬した状態で溶鋼
中に不活性ガスを２分間以上吹き込んでガス撹拌処理を
行うことを特徴とする低水素極低硫鋼の溶製方法であ
る。

【００１３】

【作用】本願の第１発明においては、浸漬管の内径Ｄ₁
と取鍋の内径Ｄ₂の比（Ｄ₁／Ｄ₂）が０．５以上０．８
以下を満足するような浸漬管および取鍋を用い、浸漬管
内を４００Ｔｏｒｒから大気圧下に保持し、かつ浸漬管
を溶鋼中に深さ０．５ｍ以下浸漬した状態で溶鋼中に不
活性ガスを２分間以上吹き込んでガス撹拌処理すること
によって、不活性ガスの吹き込みによって生じた溶鋼の
上昇流が、浸漬管内鋼浴表面で浸漬管内壁に向かう水平
流となり、その水平溶鋼流が浸漬管内壁で完全な下降流
に変化せず、浸漬管外側での溶鋼流を形成し、浸漬管外
側のスラグの撹拌が十分に行われ、浸漬管外側のスラグ
中の低級酸化物濃度を低減することができる。また、浸
漬管内を１００Ｔｏｒｒ以下の真空度に保持して不活性
ガスを溶鋼中に吹き込んで脱硫処理および脱水素処理す
ることによって、脱硫速度、脱硫処理後の浸漬管外側の
スラグ中の低級酸化物濃度および浸漬管の補修頻度指数
を同時に満足のいくレベルに保持することができる。

【００１４】本願の第２発明においては、浸漬管の内径
Ｄ₁と取鍋の内径Ｄ₂の比（Ｄ₁／Ｄ₂）が０．５以上０．
８以下を満足するような浸漬管および取鍋を用い、浸漬
管内を１００Ｔｏｒｒ以下の真空度に保持して不活性ガ
スを溶鋼中に吹き込んで脱硫処理および脱水素処理する
ことによって、脱硫速度、脱硫処理後の浸漬管外側のス
ラグ中の低級酸化物濃度および浸漬管の補修頻度指数を
同時に満足のいくレベルに保持することができる。ま
た、浸漬管内を４００Ｔｏｒｒから大気圧下に保持し、
かつ浸漬管を溶鋼中に深さ０．５ｍ以下浸漬した状態で
溶鋼中に不活性ガスを２分間以上吹き込んでガス撹拌処
理することによって、不活性ガスの吹き込みによって生
じた溶鋼の上昇流が、浸漬管内鋼浴表面で浸漬管内壁に
向かう水平流となり、その水平溶鋼流が浸漬管内壁で完
全な下降流に変化せず、浸漬管外側での溶鋼流を形成
し、浸漬管外側のスラグの撹拌が十分に行われ、浸漬管
外側のスラグ中の低級酸化物濃度を低減することができ
る。

【００１５】本願の第３発明においては、浸漬管の内径
Ｄ₁と取鍋の内径Ｄ₂の比（Ｄ₁／Ｄ₂）が０．５以上０．
８以下を満足するような浸漬管および取鍋を用い、浸漬
管内を４００Ｔｏｒｒから大気圧下に保持し、かつ浸漬
管を溶鋼中に深さ０．５ｍ以下浸漬した状態で溶鋼中に
不活性ガスを２分間以上吹き込んでガス撹拌処理するこ
とによって、不活性ガスの吹き込みによって生じた溶鋼
の上昇流が、浸漬管内鋼浴表面で浸漬管内壁に向かう水
平流となり、その水平溶鋼流が浸漬管内壁で完全な下降
流に変化せず、浸漬管外側での溶鋼流を形成し、浸漬管
外側のスラグの撹拌が十分に行われ、浸漬管外側のスラ
グ中の低級酸化物濃度を低減することができる。また、
浸漬管内を１００Ｔｏｒｒ以下の真空度に保持して不活
性ガスを溶鋼中に吹き込んで脱硫処理および脱水素処理
することによって、脱硫速度、脱硫処理後の浸漬管外側
のスラグ中の低級酸化物濃度および浸漬管の補修頻度指
数を同時に満足のいくレベルに保持することができる。
さらに、再度浸漬管内を４００Ｔｏｒｒから大気圧下に
保持し、かつ浸漬管を溶鋼中に深さ０．５ｍ以下浸漬し
た状態で溶鋼中に不活性ガスを２分間以上吹き込んでガ
ス撹拌処理することによって、不活性ガスの吹き込みに
よって生じた溶鋼の上昇流が、浸漬管内鋼浴表面で浸漬
管内壁に向かう水平流となり、その水平溶鋼流が浸漬管
内壁で完全な下降流に変化せず、浸漬管外側での溶鋼流
を形成し、浸漬管外側のスラグの撹拌が十分に行われ、
浸漬管外側のスラグ中の低級酸化物濃度をより低減する
ことができる。

【００１６】この発明において、浸漬管内径Ｄ₁に対す
る取鍋内径Ｄ₂の比（Ｄ₁／Ｄ₂）を０．５〜０．８とし
たのは、Ｄ₁／Ｄ₂が０．５未満では脱硫率、脱水素率が
十分でなく、また、０．８を超えると浸漬管寿命が大幅
に低下すると共に、浸漬管補修頻度が大幅に上昇するか
らである。すなわち、浸漬管の内径が大きいほど浸漬管
内の脱硫・脱水素反応が生じる反応界面の面積が増大
し、脱硫・脱水素反応速度が増加し、また、浸漬管の内
径が増加するにしたがって浸漬管外側の取鍋スラグ量の
比率が低減するため、脱水素処理後のガス撹拌処理にお
ける浸漬管外側のスラグ中の低級酸化物濃度の低減がよ
り容易となる。しかし、必要以上に浸漬管内径を大きく
すると浸漬管の溶損速度が高まり、耐火物の補修頻度が
増加したり、浸漬管寿命が低下するなどの問題を生じる
からである。

【００１７】また、この発明において、脱硫・脱水素処
理における浸漬管内の真空度を１００Ｔｏｒｒ以下とし
たのは、真空下で不活性ガスを吹き込むため、浸漬管内
の圧力が高くなるほど（真空度が悪化するほど）吹き込
みガスの撹拌力が弱くなり、平衡水素濃度が上昇し、浸
漬管内の真空度が１００Ｔｏｒｒを超えると、脱硫・脱
水素反応速度が著しく低下するからである。さらに、こ
の発明において、真空下での脱硫・脱水素処理したの
ち、浸漬管内を４００Ｔｏｒｒから大気圧下に保持し、
ガス撹拌処理する場合の浸漬管の溶鋼中への浸漬深さを
０．５ｍ以下としたのは、不活性ガス吹き込みにより生
じた溶鋼の上昇流が浸漬管内鋼浴表面で浸漬管内壁に向
かう水平流となり、浸漬管の溶鋼中への浸漬深さが０．
５ｍを超えると、その溶鋼流が浸漬管内壁で完全な下降
流へと変化するのに対し、浸漬管の溶鋼中への浸漬深さ
が０．５ｍ以下では、その水平溶鋼流が浸漬管内壁で完
全な下降流に変化せず、浸漬管外側での溶鋼流が形成さ
れ、浸漬管外側スラグの撹拌が可能となるからである。
また、ガス撹拌処理時間を２分間以上としたのは、ガス
撹拌処理時間が２分未満では、ガス撹拌処理の効果が十
分でなく、浸漬管外側のスラグ中の低級酸化物濃度が低
減しないからである。なお、ガス撹拌処理時間の上限
は、スラグ中の低級酸化物濃度によって変動するので、
特に限定するものではないが、通常５分程度で十分であ
る。

【００１８】さらにまた、この発明において、浸漬管内
を溶鋼中への浸漬して真空下で脱硫および脱水素処理す
るに先立つガス撹拌処理における浸漬管の溶鋼中への浸
漬深さ０．５ｍ以下で、ガス撹拌処理時間を２分以上行
うのは、脱硫および脱水素処理前のスラグ中の低級酸化
物濃度が非常に高い場合は、真空下での脱硫・脱水素後
の大気圧下のガス撹拌処理のみでは、完全に浸漬管外側
の取鍋スラグの改質が十分にできない場合があるため、
浸漬管外側スラグの撹拌により低級酸化物濃度を低減す
るためである。また、浸漬管内を復圧してガス撹拌処理
したのち、溶鋼に金属Ｃａ含有物質を添加すれば、同一
装置で真空下および大気圧処理を行える本発明法の特徴
を生かし、耐ＨＩＣ鋼を溶製することができる。また、
溶鋼への金属Ｃａ含有物質の添加は、上吹き、インジェ
クション、ワイヤー添加あるいは溶鋼上部より供給する
ことができる。さらに、真空下での脱硫処理時に脱硫用
粉体を浸漬管内に設置した上吹きランス、インジェクシ
ョンランスあるいは浸漬管内側の羽口から添加すれば、
脱硫処理時の脱硫速度、脱硫率を向上させることができ
る。浸漬管内を復圧してガス撹拌処理したのち、浸漬管
内にＣａＯあるいはＭｇＯを主成分とするスラグを添加
すれば、取鍋スラグの融点を上昇させ、固化したスラグ
による溶鋼の再酸化を防止すると共に、取鍋スラグと溶
鋼との間にＣａＯあるいはＭｇＯの濃度が高い層を形成
することによって、スラグによる溶鋼の再酸化を防止す
ることができる。

【００１９】

【実施例】

実施例１転炉から内径４ｍの２５０トン取鍋に出鋼時、脱硫フラ
ックスとしてＣａＯ８５％、ＣａＦ₂１５％からなる脱
硫剤を溶鋼トン当たり１０ｋｇ添加して出鋼し、図１に
示すとおり、取鍋１に収容した硫黄濃度３０〜８０ｐｐ
ｍ、水素濃度５〜１５ｐｐｍの溶鋼２中に表１に示す内
径１．５〜３．５ｍの１本足浸漬管３を浸漬深さＬを
０．５ｍ以下で浸漬し、排気口４から真空引きして浸漬
管３内を真空排気し、０．８〜１．０Ｔｏｒｒの真空に
保持した状態で取鍋１底部のポーラスプラグ５からアル
ゴンガスを３Ｎｍ³／ｍｉｎで吹き込み、真空下で脱硫
・脱水素処理を行い、低水素極低硫鋼を溶製した。その
場合における浸漬管３内径Ｄ₁に対する取鍋１内径Ｄ₂の
比（Ｄ₁／Ｄ₂）と脱硫・脱水素結果を表１に示す。な
お、６は不活性ガス吹き込みランス、７は脱硫剤投入口
である。また、真空下で脱硫・脱水素処理後、浸漬管３
内を大気圧としたのち、取鍋１底部のポーラスプラグ５
からアルゴンガスを３Ｎｍ³／ｍｉｎで吹き込み、ガス
撹拌処理を行ない、ガス撹拌処理前後のスラグ中のＦｅ
Ｏ濃度を測定すると共に、溶鋼２の清浄度をＤ₁／Ｄ₂＝
０．３７５の場合を基準にして指数化した値を表２に示
す。また、浸漬管寿命および浸漬管補修頻度をＤ₁／Ｄ₂
＝０．３７５の場合を基準にして指数化した値を表２に
示す。なお、スラグ中のＦｅＯ濃度は、浸漬管外側で採
取したスラグ中のＦｅＯ濃度である。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】表１に示すとおり、真空下での脱硫・脱水
素処理時間は、１３〜１５分であり、浸漬管内径Ｄ₁に
対する取鍋内径Ｄ₂の比（Ｄ₁／Ｄ₂）が０．５以上で脱
硫率が大幅に上昇すると共に、脱水素率も大幅に上昇し
ており、浸漬管内径Ｄ₁に対する取鍋内径Ｄ₂の比（Ｄ₁
／Ｄ₂）が０．５以上が脱硫・脱水素条件として好まし
い。また、表２に示すとおり、浸漬管内径Ｄ₁に対する
取鍋内径Ｄ₂の比（Ｄ₁／Ｄ₂）が０．５以上で、スラグ
中のＦｅＯ濃度低減効果が顕著で、鋼の清浄性も大幅に
向上していると共に、浸漬管内径Ｄ₁に対する取鍋内径
Ｄ₂の比（Ｄ₁／Ｄ₂）が０．８以上で浸漬管の寿命が大
幅に低減し、補修頻度が著しく増加している。

【００２３】実施例２転炉から内径４ｍの２５０トン取鍋に出鋼時、脱硫フラ
ックスとしてＣａＯ８５％、ＣａＦ₂１５％からなる脱
硫剤を溶鋼トン当たり１０ｋｇ添加して出鋼し、取鍋に
収容した硫黄濃度２０〜５０ｐｐｍ、水素濃度５〜１５
ｐｐｍの溶鋼中に内径１．５〜３．５ｍの１本足浸漬管
を深さ０．５ｍ以下で浸漬し、浸漬管内外を大気圧のま
まで取鍋底部のポーラスプラグからアルゴンガスを３Ｎ
ｍ³／ｍｉｎで吹き込んで１３〜１７分間脱硫処理した
のち、浸漬管内を真空排気して０．８〜１．１Ｔｏｒｒ
の真空に保持し、取鍋底部のポーラスプラグからアルゴ
ンガスを３Ｎｍ³／ｍｉｎで吹き込み、真空下で脱水素
処理を行い、低水素極低硫鋼を溶製した。その場合にお
ける浸漬管内径Ｄ₁に対する取鍋内径Ｄ₂の比（Ｄ₁／
Ｄ₂）と脱硫・脱水素結果を表３に示す。

【００２４】

【表３】

【００２５】表３に示すとおり、大気圧下での脱硫時間
は、１３〜１５分であり、浸漬管内径Ｄ₁に対する取鍋
内径Ｄ₂の比（Ｄ₁／Ｄ₂）が０．５以上で脱硫率が大幅
に上昇すると共に、脱水素率も大幅に向上している。

【００２６】実施例３転炉から内径４ｍの２５０トン取鍋に出鋼時、脱硫フラ
ックスとしてＣａＯ８５％、ＣａＦ₂１５％からなる脱
硫剤を溶鋼トン当たり１０ｋｇ添加して出鋼し、取鍋に
収容した硫黄濃度２０〜５０ｐｐｍ、水素濃度５〜１５
ｐｐｍの溶鋼中に内径２．５ｍの１本足浸漬管を浸漬深
さを０．３〜１．０ｍの範囲で変化させて浸漬し、浸漬
管内を真空排気して１Ｔｏｒｒに保持し、取鍋底部のポ
ーラスプラグからアルゴンガスを３Ｎｍ³／ｍｉｎで吹
き込み、真空下で脱硫・脱水素処理を行い、低水素極低
硫鋼を溶製した。また、内径２．５ｍの１本足浸漬管を
浸漬深さを０．４ｍ一定とし、浸漬管内の真空度を１〜
１１０Ｔｏｒｒの範囲で変化させ、取鍋底部のポーラス
プラグからアルゴンガスを３Ｎｍ³／ｍｉｎで吹き込
み、真空下で１５分脱硫・脱水素処理を行い、低水素極
低硫鋼を溶製した。その場合における浸漬管の浸漬深さ
と脱硫率、脱水素率との関係を図２に、浸漬管内の真空
度と脱硫率、脱水素率との関係を図３に示す。

【００２７】図２に示すとおり、浸漬管の浸漬深さが
０．５ｍまでは、浸漬管内外のスラグの撹拌が十分で高
い脱硫率、脱水素率が得られているが、浸漬管の浸漬深
さが０．５ｍを超えると、脱硫率、脱水素率が低下して
いるのは、浸漬管外側のスラグの撹拌が不十分となった
ためと考えられる。また、図３に示すとおり、浸漬管内
の真空度が１１０Ｔｏｒｒで脱硫率、脱水素率が低下し
ているのは、脱硫・脱水素反応速度が著しく低下したた
めと考えられる。

【００２８】実施例４転炉から内径４ｍの２５０トン取鍋に出鋼時、脱硫フラ
ックスとしてＣａＯ８５％、ＣａＦ₂１５％からなる脱
硫剤を溶鋼トン当たり１０ｋｇ添加して出鋼し、取鍋に
収容した硫黄濃度２０〜５０ｐｐｍ、水素濃度５〜１５
ｐｐｍの溶鋼中に内径２．５ｍの１本足浸漬管を浸漬深
さ０．４ｍで浸漬し、浸漬管内を真空排気して１Ｔｏｒ
ｒに保持し、取鍋底部のポーラスプラグからアルゴンガ
スを３Ｎｍ³／ｍｉｎで吹き込み、真空下で脱硫・脱水
素処理を行い、その後浸漬管内を復圧すると同時にある
いは復圧後直ちに浸漬管内にＭｇＯを溶鋼トン当たり０
〜２ｋｇ添加し、さらにその後Ｃａ含有率３０％のＣａ
Ｓを溶鋼トン当たり１ｋｇ添加し、低水素極低硫鋼を溶
製した。得られた各鋼材は、０．８％ＣＨ₃ＣＯＯＨを
添加した５％ＮａＣｌ水溶液にＨ₂Ｓを１００〜２００
ｍｌ／ｍｉｎで供給して飽和させたｐＨ４．５（ｍａ
ｘ）、温度２４±２．８℃の溶液（ＮＡＣＥ浴）に９６
時間試験片を浸漬するシェルタイプの水素誘起割れ試験
を行った。その結果、ＭｇＯ添加量０ｋｇの鋼板は、割
れ発生率が０．００５％と非常に低かった。また、Ｍｇ
Ｏを溶鋼トン当たり２ｋｇ添加した鋼板は、割れ発生率
が０．００１％まで低下した。このように、真空下で脱
硫・脱水素処理を行ったのち、復圧してＣａ合金を添加
することによって、耐ＨＩＣ鋼を製造することができ
た。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたとおり、この発明方法によれ
ば、真空下での脱硫・脱水素速度を高位に安定させ、取
鍋スラグ全体の低級酸化物濃度を低下せしめることによ
って、溶鋼中の硫黄ならびに水素濃度を低レベルに保持
して低水素極低硫鋼を溶製できると共に、耐火物の損耗
を抑制でき、浸漬管寿命の延長ならびに補修頻度を低減
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の脱硫・脱水素処理の説明図である。

【図２】実施例３における浸漬管の浸漬深さと脱硫率、
脱水素率との関係を示すグラフである。

【図３】実施例３における浸漬管内の真空度と脱硫率、
脱水素率との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１取鍋２溶鋼３浸漬管４排気口５ポーラスプラグ６不活性ガス吹き込みランス７脱硫剤投入口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】取鍋内の溶鋼に筒状浸漬管を浸漬して溶
鋼の精錬を行う方法において、浸漬管の内径Ｄ₁と取鍋
の内径Ｄ₂の比（Ｄ₁／Ｄ₂）が０．５以上０．８以下を
満足するような浸漬管および取鍋を用い、浸漬管内を４
００Ｔｏｒｒから大気圧下に保持し、かつ浸漬管を溶鋼
に浸漬深さ０．５ｍ以下で浸漬した状態で溶鋼中に不活
性ガスを２分間以上吹き込んでガス撹拌処理を行った後
に、浸漬管内を１００Ｔｏｒｒ以下の真空度に保持して
不活性ガスを溶鋼中に吹き込んで脱硫処理および脱水素
処理を行うことを特徴とする低水素極低硫鋼の溶製方
法。
【請求項２】取鍋内の溶鋼に筒状浸漬管を浸漬して溶
鋼の精錬を行う方法において、浸漬管の内径Ｄ₁と取鍋
の内径Ｄ₂との比（Ｄ₁／Ｄ₂）が０．５以上０．８以下
を満足するような浸漬管および取鍋を用い、浸漬管内を
１００Ｔｏｒｒ以下の真空度に保持して不活性ガスを溶
鋼中に吹き込んで脱硫処理および脱水素処理を行った後
に、浸漬管内を４００Ｔｏｒｒから大気圧下に保持し、
かつ浸漬管を溶鋼に浸漬深さ０．５ｍ以下で浸漬した状
態で溶鋼中に不活性ガスを２分間以上吹き込んでガス撹
拌処理を行うことを特徴とする低水素極低硫鋼の溶製方
法。
【請求項３】取鍋内の溶鋼に筒状浸漬管を浸漬して溶
鋼の精錬を行う方法において、浸漬管の内径Ｄ₁と取鍋
の内径Ｄ₂の比（Ｄ₁／Ｄ₂）が０．５以上０．８以下を
満足するような浸漬管および取鍋を用い、浸漬管内を４
００Ｔｏｒｒから大気圧下に保持し、かつ浸漬管を溶鋼
に浸漬深さ０．５ｍ以下で浸漬した状態で溶鋼中に不活
性ガスを２分間以上吹き込んでガス撹拌処理を行った後
に、浸漬管内を１００Ｔｏｒｒ以下の真空度に保持して
不活性ガスを溶鋼中に吹き込んで脱硫処理および脱水素
処理を行い、その後再び浸漬管内を４００Ｔｏｒｒから
大気圧下に保持し、かつ浸漬管を溶鋼に浸漬深さ０．５
ｍ以下で浸漬した状態で溶鋼中に不活性ガスを２分間以
上吹き込んでガス撹拌処理を行うことを特徴とする低水
素極低硫鋼の溶製方法。