JPH0860220A - 低炭素鋼の効率的な転炉精錬方法 - Google Patents
低炭素鋼の効率的な転炉精錬方法Info
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- JPH0860220A JPH0860220A JP19643594A JP19643594A JPH0860220A JP H0860220 A JPH0860220 A JP H0860220A JP 19643594 A JP19643594 A JP 19643594A JP 19643594 A JP19643594 A JP 19643594A JP H0860220 A JPH0860220 A JP H0860220A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は上底吹き転炉を用いた、低炭素領域
まで鋼中酸素濃度を上げることのない効率的な脱炭精錬
方法に関するものである。 【構成】 上底吹き転炉を用いた精錬方法において、溶
鋼の炭素濃度が０．１％以上０．５％以下の所定の設定
濃度を境として、それよりも高い領域では酸素供給速度
（Ｎｍ3 ／（Ｈｒ・ｔｏｎ））を、１００以上３００以
下とし、それよりも低い領域では２０以上６０以下とす
ることを特徴とする低炭素鋼の効率的な転炉精錬方法。
前記転炉精錬方法において、いずれの炭素濃度領域にお
いても、鋼浴深さＬ0 （ｍ）と上吹きガスによる鋼浴面
の凹み深さＬ（ｍ）との比Ｌ／Ｌ0を０．２以上０．９
以下とすることを特徴とする低炭素鋼の効率的な転炉精
錬方法。
まで鋼中酸素濃度を上げることのない効率的な脱炭精錬
方法に関するものである。 【構成】 上底吹き転炉を用いた精錬方法において、溶
鋼の炭素濃度が０．１％以上０．５％以下の所定の設定
濃度を境として、それよりも高い領域では酸素供給速度
（Ｎｍ3 ／（Ｈｒ・ｔｏｎ））を、１００以上３００以
下とし、それよりも低い領域では２０以上６０以下とす
ることを特徴とする低炭素鋼の効率的な転炉精錬方法。
前記転炉精錬方法において、いずれの炭素濃度領域にお
いても、鋼浴深さＬ0 （ｍ）と上吹きガスによる鋼浴面
の凹み深さＬ（ｍ）との比Ｌ／Ｌ0を０．２以上０．９
以下とすることを特徴とする低炭素鋼の効率的な転炉精
錬方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は上底吹き転炉を用いた低
炭素鋼の効率的な脱炭精錬方法に関するものである。
炭素鋼の効率的な脱炭精錬方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、低炭素鋼の溶製にはＲＨやＤＨの
如き真空精錬装置が用いられているが、設備費用が高価
な上に、真空処理を施すことにより転炉の出鋼温度が上
昇し、耐火物溶損が増大するという問題があった。ま
た、転炉で低炭素領域まで脱炭した場合には、スラグ中
の鉄酸化物濃度や鋼中酸素濃度が上昇し、歩留の低下や
脱酸剤使用量の増加を引き起こすため、精錬コストの大
幅な増加を招くという問題があった。
如き真空精錬装置が用いられているが、設備費用が高価
な上に、真空処理を施すことにより転炉の出鋼温度が上
昇し、耐火物溶損が増大するという問題があった。ま
た、転炉で低炭素領域まで脱炭した場合には、スラグ中
の鉄酸化物濃度や鋼中酸素濃度が上昇し、歩留の低下や
脱酸剤使用量の増加を引き起こすため、精錬コストの大
幅な増加を招くという問題があった。
【０００３】これに対して、特開昭６０−１３１９０８
号公報や特開昭６０−６３３０７号公報では、低炭素域
で上吹き酸素ガスにＡｒに代表される不活性ガスを混合
する技術が開示されている。しかし、この方法では多量
のＡｒガスが必要となるために、ガスコストが大幅に増
加するという問題がある。また、特開昭５６−９３１３
号公報や特開昭５７−６３６１６号公報では、底吹きガ
スにＡｒに代表される不活性ガスを用いる方法が開示さ
れているが、Ａｒガスコストが増加する上に、羽口の寿
命低下が避けられないという問題がある。
号公報や特開昭６０−６３３０７号公報では、低炭素域
で上吹き酸素ガスにＡｒに代表される不活性ガスを混合
する技術が開示されている。しかし、この方法では多量
のＡｒガスが必要となるために、ガスコストが大幅に増
加するという問題がある。また、特開昭５６−９３１３
号公報や特開昭５７−６３６１６号公報では、底吹きガ
スにＡｒに代表される不活性ガスを用いる方法が開示さ
れているが、Ａｒガスコストが増加する上に、羽口の寿
命低下が避けられないという問題がある。
【０００４】一方、鉄と鋼、第６８巻（１９８２）、１
９４６ページ以降によれば、上底吹き転炉におけるスラ
グ中の鉄酸化物濃度や鋼中酸素濃度は、溶鋼重量当りの
酸素供給速度Ｆ（Ｎｍ3 ／（ｍｉｎ・ｔｏｎ））、均一
混合時間τ（Ｓ）、炭素濃度Ｃ（重量％）によりＦ／
（Ｃ／τ）なる式で構成されるＢＯＣという指標で表さ
れるという研究結果が報告されている。しかし、この指
標に基づいて、炭素濃度の低下に伴い酸素供給速度を変
化させる場合には、Ｃが１／１０になるとＦも１／１０
にする必要があるため、酸素ガスの噴流流速が極めて遅
く、吹止め時のスラグ中の鉄酸化物濃度や鋼中酸素濃度
の低下といった冶金効果は十分には得られない。
９４６ページ以降によれば、上底吹き転炉におけるスラ
グ中の鉄酸化物濃度や鋼中酸素濃度は、溶鋼重量当りの
酸素供給速度Ｆ（Ｎｍ3 ／（ｍｉｎ・ｔｏｎ））、均一
混合時間τ（Ｓ）、炭素濃度Ｃ（重量％）によりＦ／
（Ｃ／τ）なる式で構成されるＢＯＣという指標で表さ
れるという研究結果が報告されている。しかし、この指
標に基づいて、炭素濃度の低下に伴い酸素供給速度を変
化させる場合には、Ｃが１／１０になるとＦも１／１０
にする必要があるため、酸素ガスの噴流流速が極めて遅
く、吹止め時のスラグ中の鉄酸化物濃度や鋼中酸素濃度
の低下といった冶金効果は十分には得られない。
【０００５】また、特開昭５７−１５５３１１号公報に
は、高クロム鋼の精錬におけるクロム酸化損失を抑制す
ることを目的として、Ｃが０．４％程度を境に上吹きラ
ンスを吊り変えて、酸素供給速度を３００Ｎｍ3 （ｍｉ
ｎ・ｔｏｎ）程度から、３Ｎｍ3 （ｍｉｎ・ｔｏｎ）程
度へ切り換える発明が開示されている。しかし、このよ
うに吹錬途中でランスを交換するには吹錬を中断する必
要があり、製鋼時間の延長を招く。また、切り換え後の
流量が小さいため溶鋼温度が吹錬中に著しく低下すると
いう問題が生じる。
は、高クロム鋼の精錬におけるクロム酸化損失を抑制す
ることを目的として、Ｃが０．４％程度を境に上吹きラ
ンスを吊り変えて、酸素供給速度を３００Ｎｍ3 （ｍｉ
ｎ・ｔｏｎ）程度から、３Ｎｍ3 （ｍｉｎ・ｔｏｎ）程
度へ切り換える発明が開示されている。しかし、このよ
うに吹錬途中でランスを交換するには吹錬を中断する必
要があり、製鋼時間の延長を招く。また、切り換え後の
流量が小さいため溶鋼温度が吹錬中に著しく低下すると
いう問題が生じる。
【０００６】さらに、転炉精錬においては、上吹きガス
による攪拌を表す指標として、鉄と鋼、第４７巻（１９
６１）、１６５ページ以降に記載されているＬ／Ｌ
0 （Ｌ0は鋼浴深さ、Ｌは上吹きガスによるキャビティ
ー深さ）という値が用いられている。しかし、この値は
専ら転炉吹錬中の脱燐反応の制御、あるいは中炭素域で
の脱炭速度の制御に用いられており、極低炭素域での脱
炭反応の制御に用いられた例はない。
による攪拌を表す指標として、鉄と鋼、第４７巻（１９
６１）、１６５ページ以降に記載されているＬ／Ｌ
0 （Ｌ0は鋼浴深さ、Ｌは上吹きガスによるキャビティ
ー深さ）という値が用いられている。しかし、この値は
専ら転炉吹錬中の脱燐反応の制御、あるいは中炭素域で
の脱炭速度の制御に用いられており、極低炭素域での脱
炭反応の制御に用いられた例はない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、低炭素鋼の
溶製に際し、特開昭６０−１３１９０８号公報や特開昭
６０−６３３０７号公報に開示された技術における、多
量のＡｒガスが必要となりガスコストが大幅に増加する
という問題や、特開昭５６−９３１３号公報や特開昭５
７−６３６１６号公報に開示された技術における、Ａｒ
ガスコストが増加する上に、羽口の寿命低下が避けられ
ないという問題、および鉄と鋼、第６８巻（１９８
２）、１９４６ページ以降に記載された研究結果によ
り、炭素濃度の低下に伴い単に酸素供給速度を変化させ
ても、吹止め時のスラグ中の鉄酸化物濃度や鋼中酸素濃
度の低下といった冶金効果は十分には得られないという
問題、さらには特開昭５７−１５５３１１号公報に開示
された技術における、製鋼時間の延を招き、溶鋼温度の
低下が著しいという問題点を解決することを目的とす
る。
溶製に際し、特開昭６０−１３１９０８号公報や特開昭
６０−６３３０７号公報に開示された技術における、多
量のＡｒガスが必要となりガスコストが大幅に増加する
という問題や、特開昭５６−９３１３号公報や特開昭５
７−６３６１６号公報に開示された技術における、Ａｒ
ガスコストが増加する上に、羽口の寿命低下が避けられ
ないという問題、および鉄と鋼、第６８巻（１９８
２）、１９４６ページ以降に記載された研究結果によ
り、炭素濃度の低下に伴い単に酸素供給速度を変化させ
ても、吹止め時のスラグ中の鉄酸化物濃度や鋼中酸素濃
度の低下といった冶金効果は十分には得られないという
問題、さらには特開昭５７−１５５３１１号公報に開示
された技術における、製鋼時間の延を招き、溶鋼温度の
低下が著しいという問題点を解決することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、転炉で、
スラグ中の鉄酸化物濃度や鋼中酸素濃度を増加させず
に、低炭素鋼を溶製するためには、溶鋼重量当りの酸素
供給速度を、適正な炭素濃度で変化させることと、酸素
供給速度が変化しても上吹きガスの鋼浴面への衝突エネ
ルギー（キャビティー深さ）は大きくは変化させないこ
との２つが重要であることを明らかにした。
スラグ中の鉄酸化物濃度や鋼中酸素濃度を増加させず
に、低炭素鋼を溶製するためには、溶鋼重量当りの酸素
供給速度を、適正な炭素濃度で変化させることと、酸素
供給速度が変化しても上吹きガスの鋼浴面への衝突エネ
ルギー（キャビティー深さ）は大きくは変化させないこ
との２つが重要であることを明らかにした。
【０００９】本発明はこの知見に基づきなされたもので
あり、その要旨とするところは下記のとおりである。 （１）上吹きランスより酸素ガスを吹付けるとともに、
鋼浴をガス攪拌せしめる転炉精錬方法において、溶鋼の
炭素濃度が０．１％以上０．５％以下の所定の設定濃度
を境として、当該設定濃度よりも高い領域では溶鋼重量
当りの酸素供給速度を、１００Ｎｍ3 ／（Ｈｒ・ｔｏ
ｎ）以上３００Ｎｍ3 ／（Ｈｒ・ｔｏｎ）以下とし、当
該設定濃度以下の領域では、２０Ｎｍ3 ／（Ｈｒ・ｔｏ
ｎ）以上６０Ｎｍ3 ／（Ｈｒ・ｔｏｎ）以下とすること
を特徴とする低炭素鋼の効率的な転炉精錬方法。
あり、その要旨とするところは下記のとおりである。 （１）上吹きランスより酸素ガスを吹付けるとともに、
鋼浴をガス攪拌せしめる転炉精錬方法において、溶鋼の
炭素濃度が０．１％以上０．５％以下の所定の設定濃度
を境として、当該設定濃度よりも高い領域では溶鋼重量
当りの酸素供給速度を、１００Ｎｍ3 ／（Ｈｒ・ｔｏ
ｎ）以上３００Ｎｍ3 ／（Ｈｒ・ｔｏｎ）以下とし、当
該設定濃度以下の領域では、２０Ｎｍ3 ／（Ｈｒ・ｔｏ
ｎ）以上６０Ｎｍ3 ／（Ｈｒ・ｔｏｎ）以下とすること
を特徴とする低炭素鋼の効率的な転炉精錬方法。
【００１０】（２）前項１記載の低炭素鋼の効率的な転
炉精錬方法において、いずれの炭素濃度領域において
も、鋼浴深さＬ0 （ｍ）と上吹きガスの鋼浴面への衝突
により形成される凹み（キャビティー）の深さＬ（ｍ）
との比Ｌ／Ｌ0 を０．２以上０．９以下とすることを特
徴とする低炭素鋼の効率的な転炉精錬方法。ここで、上
吹きガスによるキャビティー深さＬ（ｍ）は、溶鋼重量
当りの酸素供給速度Ｆ（Ｎｍ3 ／（ｍｉｎ・ｔｏ
ｎ））、溶鋼重量Ｗ（ｔｏｎ）、ノズル径ｄ（ｍｍ）、
ランスと鋼浴面間の距離ｈ（ｍｍ）、ノズル個数ｎとす
ると次式で計算される。
炉精錬方法において、いずれの炭素濃度領域において
も、鋼浴深さＬ0 （ｍ）と上吹きガスの鋼浴面への衝突
により形成される凹み（キャビティー）の深さＬ（ｍ）
との比Ｌ／Ｌ0 を０．２以上０．９以下とすることを特
徴とする低炭素鋼の効率的な転炉精錬方法。ここで、上
吹きガスによるキャビティー深さＬ（ｍ）は、溶鋼重量
当りの酸素供給速度Ｆ（Ｎｍ3 ／（ｍｉｎ・ｔｏ
ｎ））、溶鋼重量Ｗ（ｔｏｎ）、ノズル径ｄ（ｍｍ）、
ランスと鋼浴面間の距離ｈ（ｍｍ）、ノズル個数ｎとす
ると次式で計算される。
【００１１】 Ｌ＝｛Ｌh ×exp (-0.78×ｈ／Ｌh ）｝／１００ Ｌh ＝６３×（Ｆ×Ｗ×６０／（ｎ×ｄ））2/3
【００１２】
【作用】図１は、３５０トン上底吹き転炉において、炭
素濃度がＣ％の時に上吹きランスからの酸素供給速度
を、約２００Ｎｍ3 ／（Ｈｒ・ｔｏｎ）から約３０Ｎｍ
3／（Ｈｒ・ｔｏｎ）へと低下させた場合の、吹止め
（炭素濃度は０．０３〜０．０６％）時の鋼浴中酸素濃
度と酸素供給速度を切り換えた時点の炭素濃度Ｃとの関
係を示したものである。これより、切り換え時点の炭素
濃度が０．１％よりも低い場合には、吹止め酸素濃度は
切り換えずに吹錬した場合と殆ど変わらないのに対し
て、０．１％以上の場合には明確に酸素が低下してい
る。これは、以下のように考えられる。
素濃度がＣ％の時に上吹きランスからの酸素供給速度
を、約２００Ｎｍ3 ／（Ｈｒ・ｔｏｎ）から約３０Ｎｍ
3／（Ｈｒ・ｔｏｎ）へと低下させた場合の、吹止め
（炭素濃度は０．０３〜０．０６％）時の鋼浴中酸素濃
度と酸素供給速度を切り換えた時点の炭素濃度Ｃとの関
係を示したものである。これより、切り換え時点の炭素
濃度が０．１％よりも低い場合には、吹止め酸素濃度は
切り換えずに吹錬した場合と殆ど変わらないのに対し
て、０．１％以上の場合には明確に酸素が低下してい
る。これは、以下のように考えられる。
【００１３】つまり、一定の酸素供給速度で吹錬した場
合には、脱炭の進行に伴いスラグに（Ｔ．Ｆｅ）が濃化
し、本発明者らによる調査では、ある炭素濃度（図１の
実験では約０．１％）を境にスラグ中の（Ｔ．Ｆｅ）と
平衡する酸素の方が、メタル中の炭素とＣＯ分圧が１の
条件で平衡する酸素よりも高くなる（スラグ過酸化条
件）ことが確認された。このようなスラグ過酸化条件と
なった以後に酸素供給速度を低下させても、メタル中酸
素は、炭素とＣＯ分圧が１の条件で平衡する酸素までし
か下がらず、これが、切り換え時点の炭素濃度が０．１
％よりも低い場合には、吹止め酸素濃度は低下しない理
由である。
合には、脱炭の進行に伴いスラグに（Ｔ．Ｆｅ）が濃化
し、本発明者らによる調査では、ある炭素濃度（図１の
実験では約０．１％）を境にスラグ中の（Ｔ．Ｆｅ）と
平衡する酸素の方が、メタル中の炭素とＣＯ分圧が１の
条件で平衡する酸素よりも高くなる（スラグ過酸化条
件）ことが確認された。このようなスラグ過酸化条件と
なった以後に酸素供給速度を低下させても、メタル中酸
素は、炭素とＣＯ分圧が１の条件で平衡する酸素までし
か下がらず、これが、切り換え時点の炭素濃度が０．１
％よりも低い場合には、吹止め酸素濃度は低下しない理
由である。
【００１４】これとは逆に、切り換え炭素濃度を高くす
れば、スラグ中の（Ｔ．Ｆｅ）と平衡する酸素が、メタ
ル中の炭素とＣＯ分圧が１の条件で平衡する酸素より低
い（メタル過酸化条件）ため、切り換え後にはスラグに
よるメタルの脱酸が起こり、酸素濃度が低下することに
なる。ただし、切り換え時点の炭素濃度が０．５％より
も高い場合には、酸素の低下効果はあるものの吹錬時間
が大幅に延長するため実用的でない。
れば、スラグ中の（Ｔ．Ｆｅ）と平衡する酸素が、メタ
ル中の炭素とＣＯ分圧が１の条件で平衡する酸素より低
い（メタル過酸化条件）ため、切り換え後にはスラグに
よるメタルの脱酸が起こり、酸素濃度が低下することに
なる。ただし、切り換え時点の炭素濃度が０．５％より
も高い場合には、酸素の低下効果はあるものの吹錬時間
が大幅に延長するため実用的でない。
【００１５】このように、本発明の特徴は、スラグ中の
（Ｔ．Ｆｅ）と平衡する酸素が、メタル中の炭素と平衡
する酸素よりも低い（メタル過酸化条件）条件で酸素供
給速度を切り換え、スラグによるメタルの脱酸により酸
素濃度を低下させることである。従って、切り換える前
にスラグ過酸化条件に入れないことと、切り換え後に、
再び酸化鉄を多量に生成させてスラグ過酸化条件に入れ
ないことも同時に重要である。
（Ｔ．Ｆｅ）と平衡する酸素が、メタル中の炭素と平衡
する酸素よりも低い（メタル過酸化条件）条件で酸素供
給速度を切り換え、スラグによるメタルの脱酸により酸
素濃度を低下させることである。従って、切り換える前
にスラグ過酸化条件に入れないことと、切り換え後に、
再び酸化鉄を多量に生成させてスラグ過酸化条件に入れ
ないことも同時に重要である。
【００１６】切り換え前の酸素供給速度が３００Ｎｍ3
（Ｈｒ・ｔｏｎ）よりも大きい場合には、切り換える適
正炭素濃度が０．５％よりも高くなって吹錬時間が大幅
に延長するため実用的でなく、１００Ｎｍ3 （Ｈｒ・ｔ
ｏｎ）よりも小さい場合には、炭素濃度が高い領域での
吹錬時間が大幅に延長するため実用的でない。反対に、
切り換え後の酸素供給速度が６０Ｎｍ3 ／（Ｈｒ・ｔｏ
ｎ）よりも大きい場合には、切り換えた後にもスラグに
酸化鉄が多量に生成して酸素濃度の低下が得られず、２
０Ｎｍ3 ／（Ｈｒ・ｔｏｎ）よりも小さい場合には、吹
錬時間が大幅に延長するため実用的でない。
（Ｈｒ・ｔｏｎ）よりも大きい場合には、切り換える適
正炭素濃度が０．５％よりも高くなって吹錬時間が大幅
に延長するため実用的でなく、１００Ｎｍ3 （Ｈｒ・ｔ
ｏｎ）よりも小さい場合には、炭素濃度が高い領域での
吹錬時間が大幅に延長するため実用的でない。反対に、
切り換え後の酸素供給速度が６０Ｎｍ3 ／（Ｈｒ・ｔｏ
ｎ）よりも大きい場合には、切り換えた後にもスラグに
酸化鉄が多量に生成して酸素濃度の低下が得られず、２
０Ｎｍ3 ／（Ｈｒ・ｔｏｎ）よりも小さい場合には、吹
錬時間が大幅に延長するため実用的でない。
【００１７】これらに加えて、上吹きガスの鋼浴面への
衝突のエネルギーが重要である。図２は上吹きガスの鋼
浴面への衝突により形成される凹み（キャビティー）の
深さＬ（ｍ）と浴深Ｌ0 （ｍ）の比Ｌ／Ｌ0 と吹止め
（炭素濃度は０．０３〜０．０６％）時の鋼浴中酸素濃
度の関係を示したものである。ここで、酸素供給速度は
約２００Ｎｍ3 ／（Ｈｒ・ｔｏｎ）から約３０Ｎｍ3 ／
（Ｈｒ・ｔｏｎ）へ、炭素濃度が０．１〜０．５％の時
点で変更している。これより、Ｌ／Ｌ0 が０．２よりも
小さい場合には酸素濃度が増加している。上吹きガスの
鋼浴面への衝突により形成される２３００℃を上回る高
温領域を火点とすると、このように上吹きガスの鋼浴面
への衝突流速が小さい場合には火点の温度が１８００℃
程度と低く、脱炭反応が不活発となり、酸素濃度が増加
している。また、Ｌ／Ｌ0 が０．９よりも大きい場合に
はキャビティーが転炉炉底に接近するため耐火物損耗が
激しくなる。
衝突のエネルギーが重要である。図２は上吹きガスの鋼
浴面への衝突により形成される凹み（キャビティー）の
深さＬ（ｍ）と浴深Ｌ0 （ｍ）の比Ｌ／Ｌ0 と吹止め
（炭素濃度は０．０３〜０．０６％）時の鋼浴中酸素濃
度の関係を示したものである。ここで、酸素供給速度は
約２００Ｎｍ3 ／（Ｈｒ・ｔｏｎ）から約３０Ｎｍ3 ／
（Ｈｒ・ｔｏｎ）へ、炭素濃度が０．１〜０．５％の時
点で変更している。これより、Ｌ／Ｌ0 が０．２よりも
小さい場合には酸素濃度が増加している。上吹きガスの
鋼浴面への衝突により形成される２３００℃を上回る高
温領域を火点とすると、このように上吹きガスの鋼浴面
への衝突流速が小さい場合には火点の温度が１８００℃
程度と低く、脱炭反応が不活発となり、酸素濃度が増加
している。また、Ｌ／Ｌ0 が０．９よりも大きい場合に
はキャビティーが転炉炉底に接近するため耐火物損耗が
激しくなる。
【００１８】このように、大幅に酸素供給速度を変化さ
せて、かつＬ／Ｌ0 を大きくするためには、例えば複数
個（好ましくは２〜７個）の大径ラバールノズルと、相
対的に小径な１個もしくは２個以上（好ましくは７個以
下）のラバールノズルを有する多孔ランスで、大径ノズ
ルと小径ノズルのそれぞれの流量・圧力を独立して制御
する機構を設けたランスを用いることが好ましい。ここ
で、切り換え前は大径ノズル、小径ノズルともに酸素ガ
スを供給し、切り換え後は、小径ノズルからは酸素ガス
を供給し、大径ノズルからは二酸化炭素、窒素、Ａｒ等
のパージガスを流すとともに、ランスと浴面の間隔を、
Ｌ／Ｌ0 が０．２〜０．９になるように適正値に制御す
る操業となる。
せて、かつＬ／Ｌ0 を大きくするためには、例えば複数
個（好ましくは２〜７個）の大径ラバールノズルと、相
対的に小径な１個もしくは２個以上（好ましくは７個以
下）のラバールノズルを有する多孔ランスで、大径ノズ
ルと小径ノズルのそれぞれの流量・圧力を独立して制御
する機構を設けたランスを用いることが好ましい。ここ
で、切り換え前は大径ノズル、小径ノズルともに酸素ガ
スを供給し、切り換え後は、小径ノズルからは酸素ガス
を供給し、大径ノズルからは二酸化炭素、窒素、Ａｒ等
のパージガスを流すとともに、ランスと浴面の間隔を、
Ｌ／Ｌ0 が０．２〜０．９になるように適正値に制御す
る操業となる。
【００１９】ところで、溶鋼量をＷ（ｔｏｎ）とした場
合、大径ノズルの径（ｍｍ）は、０．１５×Ｗ〜０．３
×Ｗとし、小径ノズルの径は、当該ノズルのノズル開孔
断面積の合計が、大径ノズルの開孔断面積の合計Ａに対
して、Ａ／１５〜Ａ／５となるようにすることが好まし
い。
合、大径ノズルの径（ｍｍ）は、０．１５×Ｗ〜０．３
×Ｗとし、小径ノズルの径は、当該ノズルのノズル開孔
断面積の合計が、大径ノズルの開孔断面積の合計Ａに対
して、Ａ／１５〜Ａ／５となるようにすることが好まし
い。
【００２０】
【実施例】実施例は３５０トン上底吹き転炉を用いた。
底吹きガスは酸素と羽口冷却用ガスの混合ガスを用い、
底吹き酸素流量は２０００〜８０００Ｎｍ3 ／Ｈｒであ
った。上吹きランスは、４個の直径６０ｍｍの大径ラバ
ールノズルと、相対的に小径なラバールノズルを有し、
大径ノズルと小径ノズルへは別々の配管でガスが供給で
きるようにすることで、それぞれの流量・圧力を独立し
て制御する機構を設けたランスを用いた。ここで、小径
ノズルの径と個数は、小径ノズルの全開孔断面積が、大
径ノズルの全開孔断面積である１１３０４ｍｍ2 の１／
１５〜１／５となるようにした。また、切り換え前は大
径ノズル、小径ノズルともに酸素ガスを供給し、切り換
え後は、小径ノズルからは酸素ガスを供給し、大径ノズ
ルからは二酸化炭素を流した。小径ノズルの直径と個数
を変化させたランスを数種類用い、ランスと浴面の間隔
を変化させた。なお、いずれの場合も吹止め炭素濃度は
０．０３〜０．０６％、温度は１６３０〜１６８０℃で
あった。また、流量を切り換える炭素濃度は、中間サン
プリングによる分析値と排ガス分析による脱炭量の推定
値から計算した。結果を表１に示す。
底吹きガスは酸素と羽口冷却用ガスの混合ガスを用い、
底吹き酸素流量は２０００〜８０００Ｎｍ3 ／Ｈｒであ
った。上吹きランスは、４個の直径６０ｍｍの大径ラバ
ールノズルと、相対的に小径なラバールノズルを有し、
大径ノズルと小径ノズルへは別々の配管でガスが供給で
きるようにすることで、それぞれの流量・圧力を独立し
て制御する機構を設けたランスを用いた。ここで、小径
ノズルの径と個数は、小径ノズルの全開孔断面積が、大
径ノズルの全開孔断面積である１１３０４ｍｍ2 の１／
１５〜１／５となるようにした。また、切り換え前は大
径ノズル、小径ノズルともに酸素ガスを供給し、切り換
え後は、小径ノズルからは酸素ガスを供給し、大径ノズ
ルからは二酸化炭素を流した。小径ノズルの直径と個数
を変化させたランスを数種類用い、ランスと浴面の間隔
を変化させた。なお、いずれの場合も吹止め炭素濃度は
０．０３〜０．０６％、温度は１６３０〜１６８０℃で
あった。また、流量を切り換える炭素濃度は、中間サン
プリングによる分析値と排ガス分析による脱炭量の推定
値から計算した。結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】試験番号の１〜１０は本発明例である。流
量切り換え炭素濃度、切り換え前後の酸素供給速度を種
々変化させたが、いずれも低い吹止め酸素濃度が得られ
ている。また、試験番号１０と他の本発明例とを比較す
ると、切り換え後のＬ／Ｌ0が０．２よりも小さいと吹
止酸素濃度がやや増加していることがわかる。これに対
して、試験番号の１１、１４、１６は、それぞれ、切り
換え炭素濃度が低い場合、切り換え前の酸素供給速度が
大き過ぎる場合、切り換え後の酸素供給速度が大き過ぎ
る場合であるが、いずれも吹止酸素濃度が大幅に増加し
ている。また、試験番号の１２、１３、１５は、それぞ
れ、切り換え炭素濃度が高い場合、切り換え前の酸素供
給速度が小さ過ぎる場合、切り換え後の酸素供給速度が
小さ過ぎる場合であるが、いずれも、吹酸時間が大幅に
長くなっている。特に、１５のように低炭素濃度側で酸
素供給速度が小さ過ぎると、火点への熱供給速度が小さ
く、火点温度が低下するため脱炭に消費される酸素の比
率（脱炭酸素効率）が大きく低下する。
量切り換え炭素濃度、切り換え前後の酸素供給速度を種
々変化させたが、いずれも低い吹止め酸素濃度が得られ
ている。また、試験番号１０と他の本発明例とを比較す
ると、切り換え後のＬ／Ｌ0が０．２よりも小さいと吹
止酸素濃度がやや増加していることがわかる。これに対
して、試験番号の１１、１４、１６は、それぞれ、切り
換え炭素濃度が低い場合、切り換え前の酸素供給速度が
大き過ぎる場合、切り換え後の酸素供給速度が大き過ぎ
る場合であるが、いずれも吹止酸素濃度が大幅に増加し
ている。また、試験番号の１２、１３、１５は、それぞ
れ、切り換え炭素濃度が高い場合、切り換え前の酸素供
給速度が小さ過ぎる場合、切り換え後の酸素供給速度が
小さ過ぎる場合であるが、いずれも、吹酸時間が大幅に
長くなっている。特に、１５のように低炭素濃度側で酸
素供給速度が小さ過ぎると、火点への熱供給速度が小さ
く、火点温度が低下するため脱炭に消費される酸素の比
率（脱炭酸素効率）が大きく低下する。
【００２３】
【発明の効果】本発明を用いることにより、上底吹き転
炉により、多量のＡｒガスを用いることなく、低炭素領
域まで鋼中酸素濃度を上げることなしに効率的な脱炭精
錬が可能となった。このことにより、吹錬後の脱酸剤原
単位が大幅に低減できた。
炉により、多量のＡｒガスを用いることなく、低炭素領
域まで鋼中酸素濃度を上げることなしに効率的な脱炭精
錬が可能となった。このことにより、吹錬後の脱酸剤原
単位が大幅に低減できた。
【図１】吹止め時の鋼中酸素濃度と酸素供給量を切り換
えた炭素濃度との関係を示す図である。
えた炭素濃度との関係を示す図である。
【図２】吹止め時の鋼中酸素濃度と酸素供給量を切り換
えた後のＬ／Ｌ0 との関係を示す図である。
えた後のＬ／Ｌ0 との関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笹川 真司 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１−１ 新日 本製鐵株式会社八幡製鐵所内
Claims (2)
- 【請求項１】 上吹きランスより酸素ガスを吹付けると
ともに、鋼浴をガス攪拌せしめる転炉精錬方法におい
て、溶鋼の炭素濃度が０．１％以上０．５％以下の所定
の設定濃度を境として、当該設定濃度よりも高い領域で
は溶鋼重量当りの酸素供給速度を、１００Ｎｍ3 ／（Ｈ
ｒ・ｔｏｎ）以上３００Ｎｍ3 ／（Ｈｒ・ｔｏｎ）以下
とし、当該設定濃度以下の領域では、２０Ｎｍ3 ／（Ｈ
ｒ・ｔｏｎ）以上６０Ｎｍ3 ／（Ｈｒ・ｔｏｎ）以下と
することを特徴とする低炭素鋼の効率的な転炉精錬方
法。 - 【請求項２】 請求項１記載の低炭素鋼の効率的な転炉
精錬方法において、いずれの炭素濃度領域においても、
鋼浴深さＬ0 （ｍ）と上吹きガスの鋼浴面への衝突によ
り形成される凹み（キャビティー）の深さＬ（ｍ）との
比Ｌ／Ｌ0 を０．２以上０．９以下とすることを特徴と
する低炭素鋼の効率的な転炉精錬方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19643594A JPH0860220A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | 低炭素鋼の効率的な転炉精錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19643594A JPH0860220A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | 低炭素鋼の効率的な転炉精錬方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0860220A true JPH0860220A (ja) | 1996-03-05 |
Family
ID=16357785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19643594A Pending JPH0860220A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | 低炭素鋼の効率的な転炉精錬方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0860220A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998042879A1 (fr) * | 1997-03-21 | 1998-10-01 | Nippon Steel Corporation | Procede servant a produire de l'acier au convertisseur sous pression |
| JP2009270136A (ja) * | 2008-05-01 | 2009-11-19 | Kobe Steel Ltd | 一般銑を用いた極低炭素鋼の転炉吹錬方法 |
-
1994
- 1994-08-22 JP JP19643594A patent/JPH0860220A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998042879A1 (fr) * | 1997-03-21 | 1998-10-01 | Nippon Steel Corporation | Procede servant a produire de l'acier au convertisseur sous pression |
| US6284016B1 (en) | 1997-03-21 | 2001-09-04 | Nippon Steel Corporation | Pressure converter steelmaking method |
| CN1080317C (zh) * | 1997-03-21 | 2002-03-06 | 新日本制铁株式会社 | 加压转炉炼钢方法 |
| JP2009270136A (ja) * | 2008-05-01 | 2009-11-19 | Kobe Steel Ltd | 一般銑を用いた極低炭素鋼の転炉吹錬方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020319 |