JPH0971809A - 含クロム溶鋼の精錬方法 - Google Patents

含クロム溶鋼の精錬方法

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JPH0971809A
JPH0971809A JP25556495A JP25556495A JPH0971809A JP H0971809 A JPH0971809 A JP H0971809A JP 25556495 A JP25556495 A JP 25556495A JP 25556495 A JP25556495 A JP 25556495A JP H0971809 A JPH0971809 A JP H0971809A
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JP
Japan
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molten steel
gas
temperature
treatment
refining
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JP25556495A
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English (en)
Inventor
Hajime Aragai
元 新貝
Tetsuhiro Nagatani
哲洋 永谷
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【解決課題】大気中で酸素を含むガス吹込みによる脱炭
精錬を行う大気処理と、減圧下でガス吹込みによる脱炭
精錬を行う減圧処理とを組み合わせて成る精錬方法にお
いて、全体としての精錬時間を短縮化し、また併せて出
鋼時の溶鋼温度を所定の必要温度に保持する。 【解決手段】大気処理から減圧処理への切替えを溶鋼中
のC濃度が0.7〜0.05重量%まで低下した段階で
行うとともに、減圧処理に際しては排ガス中のガス成分
分析を行いつつ200〜15Torrの減圧下で還元剤
の投入に先立ち且つ減圧下での脱炭が終了する前の段階
からO2ガスを含むガスの吹込みを行って、クロムの酸
化反応に伴う発熱を生ぜしめ、溶鋼温度を還元剤の投入
を含むその後の工程での温度降下分を見込んだ必要温度
まで上昇させる

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は含クロム溶鋼の精
錬方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】含クロ
ム鋼、例えばステンレス鋼を精錬するに際して、精錬炉
内に収容した溶鋼中にO2とArの混合ガスを大気中で
吹き込んで溶鋼中のCを脱炭し、C濃度を低下させるこ
とが行われている。この脱炭精錬はAOD法として知ら
れている。
【0003】ところで、大気中の脱炭精錬は溶鋼中のC
濃度が低くなってくると吹き込んだO2が脱炭のために
有効に働かず、クロムを酸化してしまい脱炭効率が悪く
なる。また脱炭に長時間かかり、この間に高価なArガ
スを多量に消費することとなるため、精錬コストが高く
なってしまう。
【0004】このようなことから、溶鋼中のC濃度があ
るレベルとなったところで炉内を減圧状態とし、かかる
減圧下で溶鋼中にArガスなどの非酸化性ガスのみを吹
き込んで溶鋼とスラグとを撹拌させ、その中で先の大気
処理に際して生成した酸化クロムと溶鋼中のCとを反応
させて脱炭を続行するとともに酸化クロムを一部還元す
る方法が本出願人によって提案されている(例えば特開
平4−254509)。本方法によると、脱炭精錬を短
時間で迅速に行うことができるとともに、高価なArガ
スの使用量を少なくでき、併せてクロムの歩留りも向上
させることができるなどの利点が得られる。
【0005】しかしながら一方においてこの方法の場
合、溶鋼の温度がある時点で高温度に上昇することか
ら、精錬炉の耐火材の寿命が短くなるといった問題を内
包している。具体的に説明すると、大気処理において溶
鋼中にO2ガスを含むガス吹込みを行う工程では発熱反
応が生じて溶鋼の温度が上昇するが、これに続く減圧処
理の工程においては、酸化クロムと溶鋼中のCとの反応
による吸熱及び還元剤等添加剤の投入に基づいて溶鋼の
温度低下が生ずる。
【0006】一方において出鋼時の溶鋼の温度は、これ
に続く鋳込みを良好に行うために一定温度以上、例えば
溶融温度に対して一定温度以上高温度にしておく必要が
ある。このため、大気脱炭処理に続いて減圧脱炭処理を
行う上記方法にあっては、大気処理の際に、減圧処理時
に生じる溶鋼の温度降下分を見込んで過剰にO2ガスの
吹込み、即ち溶鋼の昇温を行わせ、以て出鋼時の溶鋼温
度を一定温度以上に確保するといったことが必要であっ
た。しかしながらこの場合、必然的に溶鋼の温度が一時
的に非常に高い温度となり、このため精錬炉の耐火材の
使用寿命が短くなってしまう問題を生ずるのである。
【0007】そこで本出願人は先の特許願(特願平6−
162616)において、上記減圧処理に際して脱炭処
理後にO2を含むガスの吹込みを行って、クロムの酸化
反応に伴う発熱を生ぜしめ、以て溶鋼を、その後の降温
を見込んだ必要温度まで昇温せしめることを特徴とする
含クロム溶鋼の精錬方法について提案した。
【0008】この方法は溶鋼の昇温工程を二度に分けて
行うものであり、この結果、大気処理に際しての溶鋼の
最高到達温度を低くすることができ、耐火材の寿命を延
長せしめることが可能となる。一方で出鋼時において溶
鋼の温度を必要温度に確保することができ、その後の鋳
込みを良好に行うことができるなどの利点を有してい
る。
【0009】ところでこの方法の場合、減圧条件下での
2吹込みによる溶鋼の昇温処理を、脱炭処理後におい
て行っている。これは次の理由に基づいている。即ち、
大気処理と減圧処理とを組み合わせて行う上記精錬方法
の場合、減圧処理を溶鋼中のC濃度が比較的高いレベル
から開始することとなるため、減圧処理の際に一時的に
多くのCOガスが排出されることとなり、そのような状
況の下で排ガス中にO2が供給されるとCO爆発を起こ
す危険が生ずる。
【0010】そこでこの方法では、脱炭工程が終了して
排ガス中のCO濃度が低くなってCO爆発の危険がなく
なったところで初めて溶鋼中にO2の吹込みを行い、溶
鋼温度を昇温させるようにしているのである。しかしな
がら、上記O2吹込みによる溶鋼の昇温処理工程を脱炭
工程が終了する前の段階から行い得るならば、精錬時間
を更に短縮することができ、精錬コストを低減できて望
ましいものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本願の発明はこのような
課題を解決するためになされたものである。而して本願
の発明は、精錬炉内において含クロム鋼の溶鋼中に大気
中でO2ガスを含むガスの吹込みを行って脱炭する大気
処理を施した後、炉内を減圧状態に切り替えてガスの吹
込みによる脱炭を行う減圧処理を施す含クロム溶鋼の精
錬方法において、前記大気処理から減圧処理への切替え
を、溶鋼中のC濃度が0.7〜0.05重量%まで低下
した段階で行うとともに、該減圧処理を排ガスのガス分
析を行いつつ200〜15Torrの減圧下で行い、且
つ該減圧下での脱炭が終了する前であって還元剤の投入
前にO2ガスを含むガスの吹込みを行ってクロムの酸化
反応に伴う発熱を生ぜしめ、溶鋼温度を、該還元剤の投
入を含むその後の工程での温度降下分を見込んだ必要温
度まで上昇させることを特徴とする(請求項1)。
【0012】本願の別の発明は、請求項1において、前
記排ガスのガス分析を行うに際して該排ガス中のO2
度分析を行い、該O2濃度の上昇を以てCO爆発の危険
を予知し、減圧処理停止することを特徴とする(請求項
2)。
【0013】
【作用及び発明の効果】以上のように本発明は、減圧処
理に際してO2を含むガスの吹込みによる溶鋼の昇温処
理を、脱炭工程が終了する前の段階から開始するもので
ある。本発明は以下の知見に基づいてなされたものであ
る。上記CO爆発は排ガス中のCO濃度,O2濃度,排
ガス温度等の条件が所定条件を満たしたときに発生し、
その条件から外れている限りCO爆発の危険はない。
【0014】そこで本発明者は、精錬操業に際して排ガ
ス中のガス組成を分析したところ、溶鋼中にO2の吹込
みを行っても排ガス中におけるO2の濃度上昇は全く認
められず、吹き込んだO2は全て溶鋼との反応に消費さ
れ、いわば溶鋼中に100%トラップされる事実が判明
した。
【0015】つまり脱炭処理工程中にO2吹込みによる
溶鋼の昇温工程を実施すると、排ガス中のCO濃度に加
えてO2濃度が一時的に高まってCO爆発の危険を招く
と考えられたのが、実際にはO2吹込みを行っても排ガ
ス中へのO2の供給は全くないことが判明した。
【0016】本発明は以上の知見に基づき、脱炭処理工
程が終了する前の段階から溶鋼温度の昇温のためのO2
吹込みを行うようにしたものであり、これにより大気処
理と減圧処理とを組み合わせた精錬において、全体の精
錬時間を短縮化でき、生産能率を高めることができると
ともに、精錬コストを低減することができる。
【0017】本発明は、減圧処理時の溶鋼の昇温のため
のO2吹込みを、その後における溶鋼の温度降下分を見
込んだ必要温度まで溶鋼温度が上昇するまで行う。本発
明の精錬方法においては、溶鋼の昇温工程の後に還元剤
の投入によるクロム還元,流滓,成分調整の各工程を経
て出鋼が行われ、これら工程を通じて溶鋼の温度は降下
を続ける。
【0018】そこで本発明では、出鋼温度として予定さ
れている温度に対し、昇温工程後の溶鋼の温度降下分を
加えた温度までO2吹込みによる溶鋼の昇温を行う。
【0019】本発明では、溶鋼のC濃度が0.7〜0.
05%となったところで大気処理から減圧処理への切替
えを行う。また減圧処理は200〜15Torrの減圧
下で行う。
【0020】ここで減圧処理に際しての圧力条件を20
0〜15Torrとしている理由は、200Torrよ
りも高い圧力の下では減圧処理を効果的に行うことがで
きず、逆に15Torrより低い圧力の下では溶鋼のス
プラッシュが激しくなることによる。また溶鋼中のC濃
度が最大で0.7%となった段階で大気処理から減圧処
理への切替えを行うようにしているのは、このようにC
濃度が高い段階で大気処理から減圧処理への切替えを行
うことにより、精錬能率を高め、精錬時間を短縮化する
ことができることによる。
【0021】請求項2の発明は、排ガス中のO2濃度が
上昇したとき、CO爆発の危険があるものとして減圧処
理停止するものである。上記のようにCO爆発は排ガス
中のCO濃度,O2濃度,排ガス温度などの条件が一定
の条件を満たさない限り発生することはない。換言すれ
ば排ガス中に酸素の供給がなければCO爆発の危険はな
いのであり、そこで本発明では排ガス中の酸素濃度検知
を行い、酸素濃度の上昇傾向を以て何らかの異常、例え
ば精錬炉の本体と蓋との間でリークが生じるなど異常が
生じたものとして、減圧処理停止するもので、本発明に
よれば、減圧処理の初期からO2吹込みを行った場合に
おいても安全性を確かなものとすることができる。
【0022】
【実施例】次に本発明の実施例を以下に詳述する。18
Cr−8Niステンレス鋼を電炉溶解し、図2に示すよ
うに溶鋼10を精錬炉12内部に移して先ず大気中で底
部近傍の羽口18よりO2とArの混合ガスの吹込みを
行い、脱炭を実施した。この過程ではO2と溶鋼中のC
との反応及びCrとの反応により発熱が生じ、これに伴
って溶鋼10の温度が上昇した。
【0023】次に、溶鋼10中のC濃度が0.6重量%
まで低下した時点で精錬炉12内部を蓋体14で密閉し
た上、ダクト16を通じ蒸気エジェクタ20及びウォー
ターポンプ22により炉内を100〜40Torrに減
圧し、溶鋼10に対する処理を減圧処理に切り替えた。
このときの溶鋼温度は1670℃であった。尚、大気処
理開始時点での溶鋼温度は1525℃、C量は1.5重
量%であった。
【0024】この減圧処理では、図1に示しているよう
に当初よりO2/Ar混合ガス(比率O2/Ar=2/
1)の吹込みを行い、大気処理から減圧処理への切替時
に1670℃であった溶鋼の温度を更に引き続いて昇温
させた。尚この減圧処理は、図2に示しているように測
定装置24によりダクト16内の排ガスのCO濃度,O
2濃度測定及び排ガスの温度測定を行いつつ実施した。
【0025】次に、溶鋼10中のC濃度が一定レベルま
で低下した時点でArガスのみの吹込みに切り替えた。
吹込ガスをO2/Ar混合ガスからArガスのみに切り
替えた時点で溶鋼10の温度は1725℃であり、その
後Arガスの吹込工程で溶鋼10の温度は降下に転じ
た。更に引き続いて減圧条件下且つArガスの吹込条件
下で、還元剤投入を行ってクロム還元を行い、その後流
滓,調整工程を経て出鋼を行った。出鋼時の溶鋼温度は
1680℃であった。
【0026】図1に示しているように、本例の精錬方法
の場合、減圧条件下でO2吹込みを終了した時点で溶鋼
10の温度はピークに達し、その後Arガスのみの吹込
み,クロム還元,流滓,調整各工程を通じて溶鋼10の
温度は降下する。
【0027】一方従来の、大気処理と減圧処理とを組み
合わせた精錬方法の場合、O2吹込みは大気処理工程で
終了することから、大気処理から減圧処理への切替時点
で溶鋼の温度はピークに達し(但しこのときのC濃度は
約0.15〜0.05重量%)、その後溶鋼温度は降下
し、出鋼時において1680℃となる。
【0028】而して従来の方法,本例の方法何れも還元
剤投入,流滓,調整工程は共通しており、そこで本例の
方法では、減圧下でのO2吹込みによる溶鋼10の昇温
工程では、還元剤投入前の時点で溶鋼温度が従来の方法
に従ったときの温度と同じとなるようにO2吹込みを行
った。
【0029】別言すれば、溶鋼10の温度が、Arのみ
の吹込み,還元剤投入,流滓,調整による温度降下分
を、予定された出鋼温度に加えた温度となるまでO2
込みを行う。尚、減圧条件下でのO2/Ar混合ガスの
吹込時には、副次的に溶鋼10中の脱炭も併せて進行す
る。
【0030】以上のように本例の方法では、減圧処理開
始の当初より溶鋼10中にO2吹込みによる昇温処理を
施すことから、全体として短時間で精錬処理を行うこと
ができ、精錬の効率を高め得て精錬時間を短縮でき、生
産性を高めることができるとともに精錬コストを低減す
ることができる。また、出鋼時において溶鋼温度を所要
温度に保持することができ、その後の鋳込みを良好に行
うことができる。
【0031】以上本発明の実施例を詳述したがこれはあ
くまで一例示であり、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲において種々変更を加えた態様で実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例方法を実施する中で変化する溶
鋼の温度を各工程との関係において示した図である。
【図2】同方法の実施工程の要部をその装置とともに示
す図である。
【符号の説明】
10 溶鋼 12 精錬炉 14 蓋体 16 ダクト 18 羽口 20 蒸気エジェクタ 22 ウォーターポンプ 24 測定装置 26 スラグ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 精錬炉内において含クロム鋼の溶鋼中に
    大気中でO2ガスを含むガスの吹込みを行って脱炭する
    大気処理を施した後、炉内を減圧状態に切り替えてガス
    の吹込みによる脱炭を行う減圧処理を施す含クロム溶鋼
    の精錬方法において前記大気処理から減圧処理への切替
    えを、溶鋼中のC濃度が0.7〜0.05重量%まで低
    下した段階で行うとともに、該減圧処理を排ガスのガス
    分析を行いつつ200〜15Torrの減圧下で行い、
    且つ該減圧下での脱炭が終了する前であって還元剤の投
    入前にO2ガスを含むガスの吹込みを行ってクロムの酸
    化反応に伴う発熱を生ぜしめ、溶鋼温度を、該還元剤の
    投入を含むその後の工程での温度降下分を見込んだ必要
    温度まで上昇させることを特徴とする含クロム溶鋼の精
    錬方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記排ガスのガス分
    析を行うに際して該排ガス中のO2濃度分析を行い、該
    2濃度の上昇を以てCO爆発の危険を予知し、減圧処
    理停止することを特徴とする含クロム溶鋼の精錬方法。
JP25556495A 1995-09-06 1995-09-06 含クロム溶鋼の精錬方法 Pending JPH0971809A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107541585A (zh) * 2017-07-24 2018-01-05 山西太钢不锈钢股份有限公司 不锈钢的精炼方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107541585A (zh) * 2017-07-24 2018-01-05 山西太钢不锈钢股份有限公司 不锈钢的精炼方法

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