JPH09170011A - 高効率転炉製鋼法 - Google Patents
高効率転炉製鋼法Info
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- JPH09170011A JPH09170011A JP33216095A JP33216095A JPH09170011A JP H09170011 A JPH09170011 A JP H09170011A JP 33216095 A JP33216095 A JP 33216095A JP 33216095 A JP33216095 A JP 33216095A JP H09170011 A JPH09170011 A JP H09170011A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】予備精錬された溶銑の転炉吹錬において、脱炭
精錬時間を大幅に短縮する。 【解決手段】炉内の溶湯１ｔｏｎ当りの酸素ガスの供給
速度Ｆを５Ｎｍ3／ｔ・min以上とし、かつ炉内の雰囲気
圧力Ｐ(１０2ｋＰａ)を下式の範囲に調節する。 Ｐ＞０．２５(Ｆ−４．０)＋１．０ また、Ｃ濃度０．５％重量以下まで上記の条件で脱炭
し、次いで炉内の雰囲気圧力を大気圧又は５０〜５００
Torrの減圧として所定の炭素濃度まで脱炭する。
精錬時間を大幅に短縮する。 【解決手段】炉内の溶湯１ｔｏｎ当りの酸素ガスの供給
速度Ｆを５Ｎｍ3／ｔ・min以上とし、かつ炉内の雰囲気
圧力Ｐ(１０2ｋＰａ)を下式の範囲に調節する。 Ｐ＞０．２５(Ｆ−４．０)＋１．０ また、Ｃ濃度０．５％重量以下まで上記の条件で脱炭
し、次いで炉内の雰囲気圧力を大気圧又は５０〜５００
Torrの減圧として所定の炭素濃度まで脱炭する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、予備精錬された溶
銑の脱炭精錬に際して、酸素ガスの供給速度を高めて、
脱炭精錬時間を現行の転炉製鋼法より大巾に短縮しうる
高効率転炉製鋼法に関する。
銑の脱炭精錬に際して、酸素ガスの供給速度を高めて、
脱炭精錬時間を現行の転炉製鋼法より大巾に短縮しうる
高効率転炉製鋼法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、我が国の鉄鋼製造工程において
は、徹底した設備の集約化と要員の合理化が図られるよ
うになってきた。転炉製鋼設備においても、設備の集約
化と生産量の変動への対応という二つの要請の応えるた
めに、転炉の精錬時間を現行より大巾に短縮し、生産性
を飛躍的に高める技術が強く望まれている。
は、徹底した設備の集約化と要員の合理化が図られるよ
うになってきた。転炉製鋼設備においても、設備の集約
化と生産量の変動への対応という二つの要請の応えるた
めに、転炉の精錬時間を現行より大巾に短縮し、生産性
を飛躍的に高める技術が強く望まれている。
【０００３】他方、各種の溶銑の予備精錬法の開発が進
み、転炉に装入される溶銑中のＳｉ、Ｐ、Ｓ等を所定の
レベルまで低減させ、転炉は主に脱炭のみを行わせる製
鋼システムが完成しつつある。かかる予備精錬された溶
銑に関しては、如何にして転炉吹錬において酸素ガスの
供給速度を高めて脱炭精錬時間を短縮するかが課題とな
る。
み、転炉に装入される溶銑中のＳｉ、Ｐ、Ｓ等を所定の
レベルまで低減させ、転炉は主に脱炭のみを行わせる製
鋼システムが完成しつつある。かかる予備精錬された溶
銑に関しては、如何にして転炉吹錬において酸素ガスの
供給速度を高めて脱炭精錬時間を短縮するかが課題とな
る。
【０００４】現行の転炉の吹錬時間は酸素ガスの供給速
度に依存するが通常８〜２０分程度であり、酸素ガスの
供給速度をさらに大きくすると、上吹きランスの酸素ジ
ェットによる溶湯のはね上がり、いわゆるスピッティン
グやダストの発生が著しく多くなって製出鋼歩留が低下
し、かつ安定な操業が困難になることはよく知られてい
るところである。
度に依存するが通常８〜２０分程度であり、酸素ガスの
供給速度をさらに大きくすると、上吹きランスの酸素ジ
ェットによる溶湯のはね上がり、いわゆるスピッティン
グやダストの発生が著しく多くなって製出鋼歩留が低下
し、かつ安定な操業が困難になることはよく知られてい
るところである。
【０００５】かかる問題を回避する方法として、特開平
２−２０５６１６号公報に転炉炉内の雰囲気圧力を高め
る方法が開示されている。しかし、同公報ではスピッテ
ィングやスロッピングを低減するために、炉内圧を０．
５kg／cm2以上に加圧し、かつ酸素ガスの供給速度を
３．７Ｎｍ3／ｔ・min以上にすることが提示されている
のみで、酸素ガスの供給速度を現行転炉法より大巾に高
めようとする場合に、どの程度まで転炉炉内の雰囲気圧
力を高める必要があるかについての適切な指針は示され
ていない。
２−２０５６１６号公報に転炉炉内の雰囲気圧力を高め
る方法が開示されている。しかし、同公報ではスピッテ
ィングやスロッピングを低減するために、炉内圧を０．
５kg／cm2以上に加圧し、かつ酸素ガスの供給速度を
３．７Ｎｍ3／ｔ・min以上にすることが提示されている
のみで、酸素ガスの供給速度を現行転炉法より大巾に高
めようとする場合に、どの程度まで転炉炉内の雰囲気圧
力を高める必要があるかについての適切な指針は示され
ていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、予備精錬さ
れた溶銑の転炉吹錬において、脱炭精錬時間を３〜８分
程度まで短縮し得る精錬方法を提供することを目的とす
る。そのために、転炉内の雰囲気圧力を高めることは不
可欠であるが、過剰な圧力は巨大な転炉設備を高圧容器
にする設備コストを莫大な額にするため実用的でない。
れた溶銑の転炉吹錬において、脱炭精錬時間を３〜８分
程度まで短縮し得る精錬方法を提供することを目的とす
る。そのために、転炉内の雰囲気圧力を高めることは不
可欠であるが、過剰な圧力は巨大な転炉設備を高圧容器
にする設備コストを莫大な額にするため実用的でない。
【０００７】前記特開平２−２０５６１６号公報は、そ
の発明の詳細な説明の欄で、スラグのフォ−ミング高さ
が雰囲気の絶対圧Ｐの−１／２乗にほぼ比例することか
ら、酸素ガスの供給速度ＵはＰの１／２乗にほぼ比例し
て高めることができるという考え方を示している。しか
し、この考え方によると、Ｕの値を６Ｎｍ3／ｔ・min
(基準値３の２倍)にしようとするとＰは４kg／cm2以
上、Ｕの値を９Ｎｍ3／ｔ・min(基準値の３倍)にしよう
とするとＰは９kg／cm2以上必要ということになり、転
炉設備を高圧容器にする設備費負担が脱炭精錬時間を短
縮するメリットを上廻って実用的でない。
の発明の詳細な説明の欄で、スラグのフォ−ミング高さ
が雰囲気の絶対圧Ｐの−１／２乗にほぼ比例することか
ら、酸素ガスの供給速度ＵはＰの１／２乗にほぼ比例し
て高めることができるという考え方を示している。しか
し、この考え方によると、Ｕの値を６Ｎｍ3／ｔ・min
(基準値３の２倍)にしようとするとＰは４kg／cm2以
上、Ｕの値を９Ｎｍ3／ｔ・min(基準値の３倍)にしよう
とするとＰは９kg／cm2以上必要ということになり、転
炉設備を高圧容器にする設備費負担が脱炭精錬時間を短
縮するメリットを上廻って実用的でない。
【０００８】本発明は、あくまでも転炉設備を高圧容器
にする設備費負担があまり大きくならない圧力の範囲内
で、脱炭精錬時間を大幅に短縮し得る精錬方法を提供す
ることを目的とする。
にする設備費負担があまり大きくならない圧力の範囲内
で、脱炭精錬時間を大幅に短縮し得る精錬方法を提供す
ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の発明者等は、予
備精錬された溶銑の転炉吹錬における炉内の諸現象につ
いて種々検討を重ねた結果、予備精錬された溶銑ではス
ラグの生成量が少ないため、酸素ガスの供給速度の上限
を制約する主な因子は、スラグのフォ−ミングではな
く、酸素ジェットによるスピッティング、ＣＯガス気泡
の破裂の際の粒鉄ダストの発生及び炉内の上昇排ガス気
流によるダストの飛散等であることを知見した。また、
理論的及び実験的検討から炉内の雰囲気圧力とこれらの
諸現象との関係について種々の知見を得た。
備精錬された溶銑の転炉吹錬における炉内の諸現象につ
いて種々検討を重ねた結果、予備精錬された溶銑ではス
ラグの生成量が少ないため、酸素ガスの供給速度の上限
を制約する主な因子は、スラグのフォ−ミングではな
く、酸素ジェットによるスピッティング、ＣＯガス気泡
の破裂の際の粒鉄ダストの発生及び炉内の上昇排ガス気
流によるダストの飛散等であることを知見した。また、
理論的及び実験的検討から炉内の雰囲気圧力とこれらの
諸現象との関係について種々の知見を得た。
【００１０】一方、加圧下でしかも酸素ガスの供給速度
を大幅に高めて脱炭精錬を行うと、低炭素域で酸素効率
が急激に低下し、多量の酸化鉄が生成して安定な操業を
困難にする。従って、高炭素域と低炭素域に分けて、そ
れぞれ最も短時間で効率的に脱炭精錬する方法を確立す
ることが、本発明の効果を発揮する上で重要である。
を大幅に高めて脱炭精錬を行うと、低炭素域で酸素効率
が急激に低下し、多量の酸化鉄が生成して安定な操業を
困難にする。従って、高炭素域と低炭素域に分けて、そ
れぞれ最も短時間で効率的に脱炭精錬する方法を確立す
ることが、本発明の効果を発揮する上で重要である。
【００１１】低炭素域については、大気圧下で脱炭する
方法と減圧下で脱炭する方法があり、本発明の方法では
転炉設備が密閉容器になっているため、これに真空排気
設備を付加して減圧下で脱炭精錬することも容易であ
る。本発明の発明者等は、低炭素域での適正な脱炭精錬
の条件についても実験的な検討により種々の知見を得
た。 本発明は、これらの知見に基づいてなされたもの
であって、その要旨とするところは、 (1)予備精錬された溶銑に酸素ガスを吹き付け又は吹き
込んで脱炭精錬を行う転炉製鋼法において、炉内の溶湯
１ｔｏｎ当りの酸素ガスの供給速度を５Ｎｍ3／ｔ・min
以上とし、かつ炉内の雰囲気圧力を下式の範囲に調節す
ることを特徴とする高効率転炉製鋼法である。 Ｐ＞０．２５(Ｆ−４．０)＋１．０ ……(１) Ｆ：炉内の溶湯１ｔｏｎ当りの酸素ガスの供給速度(Ｎ
ｍ3／ｔ・min) Ｐ：炉内の雰囲気圧力(１０2ｋＰａ)。
方法と減圧下で脱炭する方法があり、本発明の方法では
転炉設備が密閉容器になっているため、これに真空排気
設備を付加して減圧下で脱炭精錬することも容易であ
る。本発明の発明者等は、低炭素域での適正な脱炭精錬
の条件についても実験的な検討により種々の知見を得
た。 本発明は、これらの知見に基づいてなされたもの
であって、その要旨とするところは、 (1)予備精錬された溶銑に酸素ガスを吹き付け又は吹き
込んで脱炭精錬を行う転炉製鋼法において、炉内の溶湯
１ｔｏｎ当りの酸素ガスの供給速度を５Ｎｍ3／ｔ・min
以上とし、かつ炉内の雰囲気圧力を下式の範囲に調節す
ることを特徴とする高効率転炉製鋼法である。 Ｐ＞０．２５(Ｆ−４．０)＋１．０ ……(１) Ｆ：炉内の溶湯１ｔｏｎ当りの酸素ガスの供給速度(Ｎ
ｍ3／ｔ・min) Ｐ：炉内の雰囲気圧力(１０2ｋＰａ)。
【００１２】(2)また、予備精錬された溶銑に酸素ガス
を吹き付け又は吹き込んで脱炭精錬を行い炭素濃度０．
０５重量％以下の溶鋼を得る転炉製鋼法において、まず
炉内の溶湯１ｔｏｎ当りの酸素ガスの供給速度を５Ｎｍ
3／ｔ・min以上としかつ炉内の雰囲気圧力を上記(１)式
の範囲に調節して炭素濃度０．５重量％以下まで脱炭
し、次いで酸素ガスの供給速度を５Ｎｍ3／ｔ・min以下
としかつ炉内の雰囲気圧力を大気圧として所定の炭素濃
度まで脱炭することを特徴とする高効率転炉製鋼法であ
る。
を吹き付け又は吹き込んで脱炭精錬を行い炭素濃度０．
０５重量％以下の溶鋼を得る転炉製鋼法において、まず
炉内の溶湯１ｔｏｎ当りの酸素ガスの供給速度を５Ｎｍ
3／ｔ・min以上としかつ炉内の雰囲気圧力を上記(１)式
の範囲に調節して炭素濃度０．５重量％以下まで脱炭
し、次いで酸素ガスの供給速度を５Ｎｍ3／ｔ・min以下
としかつ炉内の雰囲気圧力を大気圧として所定の炭素濃
度まで脱炭することを特徴とする高効率転炉製鋼法であ
る。
【００１３】(3)さらに、予備精錬された溶銑に酸素ガ
スを吹き付け又は吹き込んで脱炭精錬を行い炭素濃度
０．０５重量％以下の溶鋼を得る転炉製鋼法において、
まず炉内の溶湯１ｔｏｎ当りの酸素ガスの供給速度を５
Ｎｍ3／ｔ・min以上としかつ炉内の雰囲気圧力を上記
(１)式の範囲に調節して炭素濃度０．５重量％以下まで
脱炭し、次いで炉内の雰囲気圧力が５０〜５００Torrの
減圧下で所定の炭素濃度まで脱炭することを特徴とする
高効率転炉製鋼法である。
スを吹き付け又は吹き込んで脱炭精錬を行い炭素濃度
０．０５重量％以下の溶鋼を得る転炉製鋼法において、
まず炉内の溶湯１ｔｏｎ当りの酸素ガスの供給速度を５
Ｎｍ3／ｔ・min以上としかつ炉内の雰囲気圧力を上記
(１)式の範囲に調節して炭素濃度０．５重量％以下まで
脱炭し、次いで炉内の雰囲気圧力が５０〜５００Torrの
減圧下で所定の炭素濃度まで脱炭することを特徴とする
高効率転炉製鋼法である。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明は、転炉の脱炭精錬時間を
８分程度以下まで短縮することを目的とする。予備精錬
された溶銑１ｔｏｎを脱炭するのに必要な酸素ガスの量
は約４０Ｎｍ3／ｔであるから、炉内の溶湯１ｔｏｎ当
りの酸素ガスの供給速度Ｆ(以下「酸素供給速度」という)
を５Ｎｍ3／ｔ・min以上まで増大することが必要であ
る。
８分程度以下まで短縮することを目的とする。予備精錬
された溶銑１ｔｏｎを脱炭するのに必要な酸素ガスの量
は約４０Ｎｍ3／ｔであるから、炉内の溶湯１ｔｏｎ当
りの酸素ガスの供給速度Ｆ(以下「酸素供給速度」という)
を５Ｎｍ3／ｔ・min以上まで増大することが必要であ
る。
【００１５】後に示す実施例から明らかなように、高炭
素域では脱炭反応の速度は十分に大きく、酸素供給速度
を大きくすれば比例的に脱炭速度も大きくなる。しか
し、酸素供給速度を大きくすると、転炉炉内の流体の挙
動、例えば酸素ジェットによる溶融物のはね上り、ダス
トの発生と炉外への飛散、スラグのフォ−ミング等が問
題となる。
素域では脱炭反応の速度は十分に大きく、酸素供給速度
を大きくすれば比例的に脱炭速度も大きくなる。しか
し、酸素供給速度を大きくすると、転炉炉内の流体の挙
動、例えば酸素ジェットによる溶融物のはね上り、ダス
トの発生と炉外への飛散、スラグのフォ−ミング等が問
題となる。
【００１６】本発明の発明者らは高速度で酸素を供給し
た時のこれらの諸現象について、後に詳述する６ｔｏｎ
炉の脱炭試験及びその他の実験により種々検討した結果
以下の知見を得た。 予め脱Ｓｉ、脱Ｐ精錬された溶銑ではスラグの生成量
が少なく、スラグのフォ−ミングも比較的少ない。 酸素ジェットによる溶融物のはね上りは、炉内を加圧
にしかつランスノズルを改善すること等により、実際上
問題ない程度に低減しうる。
た時のこれらの諸現象について、後に詳述する６ｔｏｎ
炉の脱炭試験及びその他の実験により種々検討した結果
以下の知見を得た。 予め脱Ｓｉ、脱Ｐ精錬された溶銑ではスラグの生成量
が少なく、スラグのフォ−ミングも比較的少ない。 酸素ジェットによる溶融物のはね上りは、炉内を加圧
にしかつランスノズルを改善すること等により、実際上
問題ない程度に低減しうる。
【００１７】最も問題となるのは、高速吹酸時にダス
トの炉外への飛出が著しく増大することである。高速吹
酸時に炉外に飛出するダストは主に粒径数〜数十μｍ程
度の金属鉄粒子で、鉄浴又は溶鉄粒滴の内部でＣＯガス
気泡が生成し、これが溶鉄表面から離脱する時に溶鉄粒
滴が破裂して生成すると推定される。
トの炉外への飛出が著しく増大することである。高速吹
酸時に炉外に飛出するダストは主に粒径数〜数十μｍ程
度の金属鉄粒子で、鉄浴又は溶鉄粒滴の内部でＣＯガス
気泡が生成し、これが溶鉄表面から離脱する時に溶鉄粒
滴が破裂して生成すると推定される。
【００１８】生成するＣＯガス気泡の容積は、酸素供
給速度Ｆに比例し、炉内雰囲気圧力Ｐに反比例するか
ら、ＰをＦに比例して高めれば、高速吹酸しても金属鉄
ダストの生成量をほぼ一定に保ちうる。
給速度Ｆに比例し、炉内雰囲気圧力Ｐに反比例するか
ら、ＰをＦに比例して高めれば、高速吹酸しても金属鉄
ダストの生成量をほぼ一定に保ちうる。
【００１９】生成する金属鉄ダストは広い粒径分布を
もち、径の大きいものは落下するが。径の小さいものは
排ガス気流に同伴されて炉外に飛出し、上昇気流の流速
が大きいほど、飛出する限界の粒子径は大きくなる。こ
の限界の粒子径Ｄpは、一般に下式で表わされる。
もち、径の大きいものは落下するが。径の小さいものは
排ガス気流に同伴されて炉外に飛出し、上昇気流の流速
が大きいほど、飛出する限界の粒子径は大きくなる。こ
の限界の粒子径Ｄpは、一般に下式で表わされる。
【００２０】
【数１】
【００２１】ここで、Ｕg；上昇気流の流速（ｍ／
ｓ）、μg；ガスの粘度(ｋｇ／ｍ・ｓ)、ｇ；重力加速
度（９．８ｍ／ｓ2）、ρp；粒子の密度（ｋｇ／
ｍ3）、ρg；ガスの密度（Ｋｇ／ｍ3）である。
ｓ）、μg；ガスの粘度(ｋｇ／ｍ・ｓ)、ｇ；重力加速
度（９．８ｍ／ｓ2）、ρp；粒子の密度（ｋｇ／
ｍ3）、ρg；ガスの密度（Ｋｇ／ｍ3）である。
【００２２】本式において、ρp≫ρgであるから、炉内
雰囲気圧力Ｐが増大しても（ρp−ρg）の値はほとんど
変化しない。ガスの粘度μgのＰによる変動は比較的小
さい。Ｕgは酸素供給速度Ｆに比例しＰに反比例する。
従って、ＰをＦに比例して増大させれば、上式における
限界粒子径Ｄpをほぼ一定に保つことができ、ダストの
発生量の増大を防止できる。これらのことから、炉内雰
囲気圧力Ｐを酸素供給速度Ｆに比例して増大させれば、
高速吹酸してもダストの発生量を抑制し、安定な脱炭吹
錬が可能なことが分かる。
雰囲気圧力Ｐが増大しても（ρp−ρg）の値はほとんど
変化しない。ガスの粘度μgのＰによる変動は比較的小
さい。Ｕgは酸素供給速度Ｆに比例しＰに反比例する。
従って、ＰをＦに比例して増大させれば、上式における
限界粒子径Ｄpをほぼ一定に保つことができ、ダストの
発生量の増大を防止できる。これらのことから、炉内雰
囲気圧力Ｐを酸素供給速度Ｆに比例して増大させれば、
高速吹酸してもダストの発生量を抑制し、安定な脱炭吹
錬が可能なことが分かる。
【００２３】本発明の発明者らは、後に詳述する６ｔｏ
ｎ炉の脱炭試験及びその他の実験により、Ｐが１．０×
102ｋＰａ（大気圧）の時はＦが４Ｎｍ3／ｔ・min以上
で、Ｐが２．０×102ｋＰａの時はＦが８Ｎｍ3／ｔ・mi
n以上でダスト発生量が急増することを知見した。
ｎ炉の脱炭試験及びその他の実験により、Ｐが１．０×
102ｋＰａ（大気圧）の時はＦが４Ｎｍ3／ｔ・min以上
で、Ｐが２．０×102ｋＰａの時はＦが８Ｎｍ3／ｔ・mi
n以上でダスト発生量が急増することを知見した。
【００２４】したがって、炉内雰囲気圧力Ｐを下記(１)
式に従って制御すれば、ダスト発生量の少ない安定な操
業が可能である。 Ｐ＞０．２５（Ｆ−４）＋１．０ ……(１) 一方、炉内の雰囲気圧力を過剰に大きくすることは、巨
大な転炉設備を高圧容器にする設備コストが巨額になっ
て望ましくない。本発明の発明者らは設備面の検討を種
々行って、炉内雰囲気圧力は４×102ｋＰａ程度以下と
するのが適切であることを知見した。図１に本発明の方
法の酸素供給速度と炉内雰囲気圧力の適正範囲を示す。
式に従って制御すれば、ダスト発生量の少ない安定な操
業が可能である。 Ｐ＞０．２５（Ｆ−４）＋１．０ ……(１) 一方、炉内の雰囲気圧力を過剰に大きくすることは、巨
大な転炉設備を高圧容器にする設備コストが巨額になっ
て望ましくない。本発明の発明者らは設備面の検討を種
々行って、炉内雰囲気圧力は４×102ｋＰａ程度以下と
するのが適切であることを知見した。図１に本発明の方
法の酸素供給速度と炉内雰囲気圧力の適正範囲を示す。
【００２５】中高炭素域（例えば[Ｃ]０．５重量％以
上）では、脱炭速度は酸素供給速度Ｆにほぼ比例して増
大するが、低炭素域（例えば[Ｃ]０．５重量％以下）で
は脱炭速度はＦを大きくしても増大しない。すなわち、
高炭素域では脱炭反応の速度は十分に大きく、脱炭速度
は酸素の供給速度によって定まるが、低炭素域では脱炭
反応の速度自体が律速になり、酸素を過剰に供給しても
脱炭速度は増大せず、供給した酸素は主にＦｅ，Ｍｎ等
の有価元素の酸化に用いられることになって好ましくな
い。
上）では、脱炭速度は酸素供給速度Ｆにほぼ比例して増
大するが、低炭素域（例えば[Ｃ]０．５重量％以下）で
は脱炭速度はＦを大きくしても増大しない。すなわち、
高炭素域では脱炭反応の速度は十分に大きく、脱炭速度
は酸素の供給速度によって定まるが、低炭素域では脱炭
反応の速度自体が律速になり、酸素を過剰に供給しても
脱炭速度は増大せず、供給した酸素は主にＦｅ，Ｍｎ等
の有価元素の酸化に用いられることになって好ましくな
い。
【００２６】また下式で表される脱炭反応において、
[Ｃ]が低く平衡に近い条件下では、ＣＯガスの分圧が高
いほど即ちＰが大きいほど反応が進行し難くなる。
[Ｃ]が低く平衡に近い条件下では、ＣＯガスの分圧が高
いほど即ちＰが大きいほど反応が進行し難くなる。
【００２７】[Ｃ]＋[Ｏ] → ＣＯ(g) したがって、本発明を実施するに当っては、[Ｃ]０．５
重量％以下の低炭素域で炉内雰囲気圧力を大気圧とし、
かつ酸素ガスの供給速度Ｆを５Ｎｍ3／ｔ・min以下にす
ることが望ましい。脱炭酸素効率が低下し始める[Ｃ]濃
度は、ＰやＦの値にも依存するが[Ｃ]０．１〜０．５重
量％の範囲である。
重量％以下の低炭素域で炉内雰囲気圧力を大気圧とし、
かつ酸素ガスの供給速度Ｆを５Ｎｍ3／ｔ・min以下にす
ることが望ましい。脱炭酸素効率が低下し始める[Ｃ]濃
度は、ＰやＦの値にも依存するが[Ｃ]０．１〜０．５重
量％の範囲である。
【００２８】一方、本発明の転炉製鋼法では、転炉の炉
体は密封されているから、加圧精錬に引き続いて減圧精
錬を行うことも容易である。図２に加圧及び減圧精錬を
行う転炉設備の例を示す。図２において、転炉の炉体１
は炉口シ−ル装置２を介して着脱可能に排ガスダクト３
に接続されている。排ガスダクトは二つに分岐してお
り、それぞれのダクト内にダンパ−４ａ，４ｂが設けら
れている。
体は密封されているから、加圧精錬に引き続いて減圧精
錬を行うことも容易である。図２に加圧及び減圧精錬を
行う転炉設備の例を示す。図２において、転炉の炉体１
は炉口シ−ル装置２を介して着脱可能に排ガスダクト３
に接続されている。排ガスダクトは二つに分岐してお
り、それぞれのダクト内にダンパ−４ａ，４ｂが設けら
れている。
【００２９】加圧下の吹錬ではダンパ−４ｂを閉じ、４
ａの開度を調節して炉内雰囲気圧力を所定の値にする。
所定の[Ｃ]濃度まで脱炭されたところで、ダンパ−４ａ
を閉じ、４ｂを開いて真空排気装置により排ガスを吸引
し、炉内の雰囲気圧力を５０〜５００Torrに調節して減
圧下で脱炭を行う。このように、減圧下で低炭素域の脱
炭を行うことにより、大気圧下よりも脱炭速度を大きく
することができ、かつＦｅ，Ｍｎ等の酸化ロスを低減す
ることができる。
ａの開度を調節して炉内雰囲気圧力を所定の値にする。
所定の[Ｃ]濃度まで脱炭されたところで、ダンパ−４ａ
を閉じ、４ｂを開いて真空排気装置により排ガスを吸引
し、炉内の雰囲気圧力を５０〜５００Torrに調節して減
圧下で脱炭を行う。このように、減圧下で低炭素域の脱
炭を行うことにより、大気圧下よりも脱炭速度を大きく
することができ、かつＦｅ，Ｍｎ等の酸化ロスを低減す
ることができる。
【００３０】減圧時の雰囲気圧力を５０〜５００Torrの
範囲に制限する理由は、５００Torr以上では減圧の効果
が小さく、５０Torr以下にするためには真空排気設備の
設備費が過大になって好ましくないためである。
範囲に制限する理由は、５００Torr以上では減圧の効果
が小さく、５０Torr以下にするためには真空排気設備の
設備費が過大になって好ましくないためである。
【００３１】なお、加圧下で[Ｃ]０．５重量％以下まで
脱炭した後、大気圧下で所定の[Ｃ]濃度(例えば０．１
〜０．２重量％)まで脱炭し、さらに減圧下で[Ｃ]０．
０５重量％以下まで脱炭する方法も有効である。
脱炭した後、大気圧下で所定の[Ｃ]濃度(例えば０．１
〜０．２重量％)まで脱炭し、さらに減圧下で[Ｃ]０．
０５重量％以下まで脱炭する方法も有効である。
【００３２】
【実施例】容量６ｔｏｎの試験転炉を加圧型に改造し
て、炉内雰囲気圧力１．０〜３．０×１０2ｋＰａ、送
酸速度７２０〜３６００Ｎｍ3／ｈの範囲で高速吹酸時
の脱炭反応について調査した。用いた溶銑は低Ｓｉのも
ので、脱炭吹錬中に５０〜１００Ｎｍ3／ｈの不活性ガ
スを炉底から吹込んで浴を撹拌した。
て、炉内雰囲気圧力１．０〜３．０×１０2ｋＰａ、送
酸速度７２０〜３６００Ｎｍ3／ｈの範囲で高速吹酸時
の脱炭反応について調査した。用いた溶銑は低Ｓｉのも
ので、脱炭吹錬中に５０〜１００Ｎｍ3／ｈの不活性ガ
スを炉底から吹込んで浴を撹拌した。
【００３３】図３に、高炭素域（炭素濃度０．５％以
上）での、酸素１Ｎｍ3／ｔ当りの脱炭量と炉内雰囲気
圧力および酸素供給速度との関係を示す。この図に見ら
れるように、酸素１Ｎｍ3／ｔ当りの脱炭量は、炉内雰
囲気圧力や酸素供給速度に依存しない。この結果から、
酸素供給速度を大きくすれば比例的に脱炭速度を大きく
しうることが明らかになった。
上）での、酸素１Ｎｍ3／ｔ当りの脱炭量と炉内雰囲気
圧力および酸素供給速度との関係を示す。この図に見ら
れるように、酸素１Ｎｍ3／ｔ当りの脱炭量は、炉内雰
囲気圧力や酸素供給速度に依存しない。この結果から、
酸素供給速度を大きくすれば比例的に脱炭速度を大きく
しうることが明らかになった。
【００３４】つぎに、上記と同じ６ｔｏｎの加圧型試験
転炉で高速吹酸時のダスト発生量について調査した。図
４にダスト発生量と酸素供給速度及び炉内雰囲気圧力と
の関係を示す。この図に見られるように、Ｐが１．０×
102ｋＰａ（大気圧）の時はＦが４Ｎｍ3／ｔ・min以下
ではダスト発生量はほぼ一定であるが、Ｆの値がこれ以
上になるとダスト発生量が急増する。また、Ｐが２．０
×102ｋＰａの時はＦが８Ｎｍ3／ｔ・min以上でダスト
発生量が急増する。したがって、本発明の方法により、
前記(１)式の関係に従って炉内雰囲気圧力を制御すれ
ば、ダスト発生量を増大させず高速で脱炭精錬し得るこ
とが明らかになった。
転炉で高速吹酸時のダスト発生量について調査した。図
４にダスト発生量と酸素供給速度及び炉内雰囲気圧力と
の関係を示す。この図に見られるように、Ｐが１．０×
102ｋＰａ（大気圧）の時はＦが４Ｎｍ3／ｔ・min以下
ではダスト発生量はほぼ一定であるが、Ｆの値がこれ以
上になるとダスト発生量が急増する。また、Ｐが２．０
×102ｋＰａの時はＦが８Ｎｍ3／ｔ・min以上でダスト
発生量が急増する。したがって、本発明の方法により、
前記(１)式の関係に従って炉内雰囲気圧力を制御すれ
ば、ダスト発生量を増大させず高速で脱炭精錬し得るこ
とが明らかになった。
【００３５】さらに、前記６ｔｏｎ加圧型試験転炉で低
炭素域での脱炭（[Ｃ]０．５重量％から０．０５重量％
までの脱炭）の特性について調査した。図５に低炭素域
での脱炭における脱炭への酸素の利用効率(以下「脱炭
酸素効率」という)と酸素供給速度Ｆとの関係を示す。
この図から、Ｐが１．０×102ｋＰａ(大気圧)の場合
は、Ｆが４〜５Ｎｍ3／ｔ・min以上で脱炭酸素効率は急
激に低下し、またＰが２．０×102ｋＰａの場合は、Ｆ
が２〜３Ｎｍ3／ｔ・min以上で脱炭酸素効率が急激に低
下することが知れる。
炭素域での脱炭（[Ｃ]０．５重量％から０．０５重量％
までの脱炭）の特性について調査した。図５に低炭素域
での脱炭における脱炭への酸素の利用効率(以下「脱炭
酸素効率」という)と酸素供給速度Ｆとの関係を示す。
この図から、Ｐが１．０×102ｋＰａ(大気圧)の場合
は、Ｆが４〜５Ｎｍ3／ｔ・min以上で脱炭酸素効率は急
激に低下し、またＰが２．０×102ｋＰａの場合は、Ｆ
が２〜３Ｎｍ3／ｔ・min以上で脱炭酸素効率が急激に低
下することが知れる。
【００３６】この結果より本発明を実施するに当って
は、[Ｃ]０．５重量％以下の低炭素域で炉内雰囲気圧力
を大気圧とし、かつ酸素ガスの供給速度Ｆを５Ｎｍ3／
ｔ・min以下にすることが望ましいことが明らかになっ
た。
は、[Ｃ]０．５重量％以下の低炭素域で炉内雰囲気圧力
を大気圧とし、かつ酸素ガスの供給速度Ｆを５Ｎｍ3／
ｔ・min以下にすることが望ましいことが明らかになっ
た。
【００３７】
【発明の効果】本発明は、予備精錬された溶銑の転炉吹
錬においてまず加圧下で高速で脱炭精錬を行い、その後
必要に応じて大気圧下又は減圧下で脱炭精錬することを
特徴とする。本発明の方法により転炉設備を圧力容器に
する設備費の負担があまり大きくならない圧力の範囲内
で、ダスト発生量を増大させずに酸素ガスの供給速度を
現行転炉製鋼法より大幅に増大させることが可能になっ
た。また、これにより脱炭精錬時間を現行転炉製鋼法よ
り大幅に短縮することが可能になった。
錬においてまず加圧下で高速で脱炭精錬を行い、その後
必要に応じて大気圧下又は減圧下で脱炭精錬することを
特徴とする。本発明の方法により転炉設備を圧力容器に
する設備費の負担があまり大きくならない圧力の範囲内
で、ダスト発生量を増大させずに酸素ガスの供給速度を
現行転炉製鋼法より大幅に増大させることが可能になっ
た。また、これにより脱炭精錬時間を現行転炉製鋼法よ
り大幅に短縮することが可能になった。
【図１】本発明の方法の酸素供給速度と炉内雰囲気圧力
の適正範囲を示す図である。
の適正範囲を示す図である。
【図２】加圧及び減圧精錬を行う転炉設備の例を示す図
である。
である。
【図３】高炭素域での酸素１Ｎｍ3／ｔ当りの脱炭量と
炉内雰囲気圧力および酸素供給速度との関係を示す図で
ある。
炉内雰囲気圧力および酸素供給速度との関係を示す図で
ある。
【図４】ダスト発生量と酸素供給速度及び炉内雰囲気圧
力との関係を示す図である。
力との関係を示す図である。
【図５】低炭素域での脱炭における脱炭への酸素の利用
効率と酸素供給速度Ｆとの関係を示す図である。
効率と酸素供給速度Ｆとの関係を示す図である。
１ 転炉炉体 ２ 炉口シ−ル装置 ３ 排ガスダクト ４ａ，４ｂ ダンパ− ５ 真空排気装置
Claims (3)
- 【請求項１】 予備精錬された溶銑に酸素ガスを吹き付
け又は吹き込んで脱炭精錬を行う転炉製鋼法において、
炉内の溶湯１ｔｏｎ当りの酸素ガスの供給速度を５Ｎｍ
3／ｔ・min以上とし、かつ炉内の雰囲気圧力を下式の範
囲に調節することを特徴とする高効率転炉製鋼法。 Ｐ＞０．２５(Ｆ−４．０)＋１．０ ……(１) Ｆ：炉内の溶湯１ｔｏｎ当りの酸素ガスの供給速度(Ｎ
ｍ3／ｔ・min) Ｐ：炉内の雰囲気圧力(１０2ｋＰａ) - 【請求項２】 予備精錬された溶銑に酸素ガスを吹き付
け又は吹き込んで脱炭精錬を行い炭素濃度０．０５重量
％以下の溶鋼を得る転炉製鋼法において、まず炉内の溶
湯１ｔｏｎ当りの酸素ガスの供給速度を５Ｎｍ3／ｔ・m
in以上としかつ炉内の雰囲気圧力を上記(１)式の範囲に
調節して炭素濃度０．５重量％以下まで脱炭し、次いで
酸素ガスの供給速度を５Ｎｍ3／ｔ・min以下としかつ炉
内の雰囲気圧力を大気圧として所定の炭素濃度まで脱炭
することを特徴とする高効率転炉製鋼法。 - 【請求項３】 予備精錬された溶銑に酸素ガスを吹き付
け又は吹き込んで脱炭精錬を行い炭素濃度０．０５重量
％以下の溶鋼を得る転炉製鋼法において、まず炉内の溶
湯１ｔｏｎ当りの酸素ガスの供給速度を５Ｎｍ3／ｔ・m
in以上としかつ炉内の雰囲気圧力を上記(１)式の範囲に
調節して炭素濃度０．５重量％以下まで脱炭し、次いで
炉内の雰囲気圧力が５０〜５００Torrの減圧下で所定の
炭素濃度まで脱炭することを特徴とする高効率転炉製鋼
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33216095A JPH09170011A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 高効率転炉製鋼法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33216095A JPH09170011A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 高効率転炉製鋼法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09170011A true JPH09170011A (ja) | 1997-06-30 |
Family
ID=18251831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33216095A Withdrawn JPH09170011A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 高効率転炉製鋼法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09170011A (ja) |
Cited By (1)
| 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 |
-
1995
- 1995-12-20 JP JP33216095A patent/JPH09170011A/ja not_active Withdrawn
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 |
| US6284016B1 (en) | 1997-03-21 | 2001-09-04 | Nippon Steel Corporation | Pressure converter steelmaking method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030304 |