JPH10310817A - 真空脱ガス装置での脱炭方法 - Google Patents
真空脱ガス装置での脱炭方法Info
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- JPH10310817A JPH10310817A JP13165597A JP13165597A JPH10310817A JP H10310817 A JPH10310817 A JP H10310817A JP 13165597 A JP13165597 A JP 13165597A JP 13165597 A JP13165597 A JP 13165597A JP H10310817 A JPH10310817 A JP H10310817A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 真空脱ガス処理装置を用いて短時間に、しか
も、容易に溶鋼中の炭素量を３０ｐｐｍ以下の極低炭素
鋼を溶製する脱炭方法を提供する。 【解決手段】 取鍋内の溶鋼を真空脱ガス装置を用いて
脱炭する方法において、該脱炭過程を溶鋼の炭素濃度に
より初期、中期、末期に区分し、各過程での真空槽内の
真空度、真空槽の下部の浸漬管又はその下方から溶鋼中
に吹込む環流用ガス量、真空槽の側壁から溶鋼中に吹込
む攪拌ガス量及び酸素付加ガス量等の操業条件を最適状
態に調整しつつ脱炭反応を促進する真空脱ガス装置での
脱炭方法。
も、容易に溶鋼中の炭素量を３０ｐｐｍ以下の極低炭素
鋼を溶製する脱炭方法を提供する。 【解決手段】 取鍋内の溶鋼を真空脱ガス装置を用いて
脱炭する方法において、該脱炭過程を溶鋼の炭素濃度に
より初期、中期、末期に区分し、各過程での真空槽内の
真空度、真空槽の下部の浸漬管又はその下方から溶鋼中
に吹込む環流用ガス量、真空槽の側壁から溶鋼中に吹込
む攪拌ガス量及び酸素付加ガス量等の操業条件を最適状
態に調整しつつ脱炭反応を促進する真空脱ガス装置での
脱炭方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は真空脱ガス装置で溶
鋼を脱炭処理する方法に関するものである。
鋼を脱炭処理する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、炭素量１０〜３０ｐｐｍ程度の極
低炭素鋼を製造する方法として、先ず、大気炉（転炉又
は電気炉）によって溶鋼の炭素濃度を２００〜５００ｐ
ｐｍ程度まで粗脱炭した後、この溶鋼を真空脱ガス装置
（ＲＨ、ＤＨ、ＶＯＤ）にて、溶鋼中に不活性ガス及び
酸素ガスを吹込み、更なる脱炭を行っていた。
低炭素鋼を製造する方法として、先ず、大気炉（転炉又
は電気炉）によって溶鋼の炭素濃度を２００〜５００ｐ
ｐｍ程度まで粗脱炭した後、この溶鋼を真空脱ガス装置
（ＲＨ、ＤＨ、ＶＯＤ）にて、溶鋼中に不活性ガス及び
酸素ガスを吹込み、更なる脱炭を行っていた。
【０００３】この真空脱ガス装置での溶鋼の処理に際し
て、反応性、特に、脱炭反応効率の向上を図るため、例
えば、特開平１−３０１８１５号公報に示されているよ
うに、溶鋼中に酸素を吹き込んで溶鋼中の〔Ｏ〕濃度を
１５０〜５００ｐｐｍに制御して、溶鋼中の〔Ｃ〕濃度
が３０ｐｐｍ以下の極低炭素鋼を溶製する方法がある。
て、反応性、特に、脱炭反応効率の向上を図るため、例
えば、特開平１−３０１８１５号公報に示されているよ
うに、溶鋼中に酸素を吹き込んで溶鋼中の〔Ｏ〕濃度を
１５０〜５００ｐｐｍに制御して、溶鋼中の〔Ｃ〕濃度
が３０ｐｐｍ以下の極低炭素鋼を溶製する方法がある。
【０００４】更に、特開平２−１１１８０８号公報に示
されているように、真空槽の側壁から溶鋼攪拌用の不活
性ガスを吹込み溶鋼の攪拌を強化して脱炭を促進する方
法がある。
されているように、真空槽の側壁から溶鋼攪拌用の不活
性ガスを吹込み溶鋼の攪拌を強化して脱炭を促進する方
法がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】真空脱ガス装置で溶鋼
を脱炭する際、特開平１−３０１８１５号公報、特開平
１−３０１８１５号公報のように溶鋼中の〔Ｏ〕濃度を
所定範囲に調整したり、又は、溶鋼の攪拌を強化するだ
けでは効率的に溶鋼中の〔Ｃ〕を脱炭することができ
ず、溶鋼中の〔Ｃ〕濃度が３０ｐｐｍ以下の極低炭素鋼
を溶製するには長時間の処理が必要となり、溶鋼を収容
した鍋、及び、真空脱ガス装置の耐火物コストの上昇を
招き、しかも、生産性も低いものであった。
を脱炭する際、特開平１−３０１８１５号公報、特開平
１−３０１８１５号公報のように溶鋼中の〔Ｏ〕濃度を
所定範囲に調整したり、又は、溶鋼の攪拌を強化するだ
けでは効率的に溶鋼中の〔Ｃ〕を脱炭することができ
ず、溶鋼中の〔Ｃ〕濃度が３０ｐｐｍ以下の極低炭素鋼
を溶製するには長時間の処理が必要となり、溶鋼を収容
した鍋、及び、真空脱ガス装置の耐火物コストの上昇を
招き、しかも、生産性も低いものであった。
【０００６】本発明は真空脱ガス処理装置を用いて短時
間に、しかも、容易に溶鋼中の炭素量を３０ｐｐｍ以下
の極低炭素鋼を溶製する脱炭方法を提供することを課題
とするものである。
間に、しかも、容易に溶鋼中の炭素量を３０ｐｐｍ以下
の極低炭素鋼を溶製する脱炭方法を提供することを課題
とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
する為になされたものであって、その手段１は、取鍋内
の溶鋼を真空脱ガス装置を用いて脱炭する方法におい
て、該脱炭過程を溶鋼の炭素濃度により初期、中期、末
期に区分し、各過程での真空槽内の真空度、真空槽の下
部の浸漬管又はその下方から溶鋼中に吹込む環流用ガス
量、真空槽の側壁から溶鋼中に吹込む攪拌ガス量及び、
酸素付加ガス量等の操業条件を下記〜のように調整
しつつ脱炭反応を促進することを特徴とする真空脱ガス
装置での脱炭方法である。
する為になされたものであって、その手段１は、取鍋内
の溶鋼を真空脱ガス装置を用いて脱炭する方法におい
て、該脱炭過程を溶鋼の炭素濃度により初期、中期、末
期に区分し、各過程での真空槽内の真空度、真空槽の下
部の浸漬管又はその下方から溶鋼中に吹込む環流用ガス
量、真空槽の側壁から溶鋼中に吹込む攪拌ガス量及び、
酸素付加ガス量等の操業条件を下記〜のように調整
しつつ脱炭反応を促進することを特徴とする真空脱ガス
装置での脱炭方法である。
【０００８】脱炭初期：真空槽内の真空度を３５０ｔ
ｏｒｒ以下にし、且つ、前記環流用ガス量を２．５Ｎｍ
3 ／ｍｉｎ〜４．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎとして溶鋼の環流を
促進させる。 脱炭中期：溶鋼中の酸素濃度が４００ｐｐｍ〜７００
ｐｐｍになるように溶鋼中に前記酸素付加ガスを吹込
み、且つ、前記環流用ガス量を２．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎ〜
４．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎとして真空槽内の溶鋼の平衡
〔Ｃ〕濃度を低下する。 脱炭末期：溶鋼中の酸素濃度を４００ｐｐｍ〜７００
ｐｐｍになるように溶鋼中に前記酸素付加ガスを吹込
み、且つ、前記攪拌ガスを６．０Ｎｍ3 ／ｍｉｎ〜８．
０Ｎｍ3 ／ｍｉｎとして真空槽内の溶鋼表面の界面積を
増大すると共に平衡〔Ｃ〕濃度を低下する。
ｏｒｒ以下にし、且つ、前記環流用ガス量を２．５Ｎｍ
3 ／ｍｉｎ〜４．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎとして溶鋼の環流を
促進させる。 脱炭中期：溶鋼中の酸素濃度が４００ｐｐｍ〜７００
ｐｐｍになるように溶鋼中に前記酸素付加ガスを吹込
み、且つ、前記環流用ガス量を２．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎ〜
４．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎとして真空槽内の溶鋼の平衡
〔Ｃ〕濃度を低下する。 脱炭末期：溶鋼中の酸素濃度を４００ｐｐｍ〜７００
ｐｐｍになるように溶鋼中に前記酸素付加ガスを吹込
み、且つ、前記攪拌ガスを６．０Ｎｍ3 ／ｍｉｎ〜８．
０Ｎｍ3 ／ｍｉｎとして真空槽内の溶鋼表面の界面積を
増大すると共に平衡〔Ｃ〕濃度を低下する。
【０００９】更に、手段２は、脱炭初期における溶鋼炭
素濃度が１００ｐｐｍ以上であり、脱炭中期が１００ｐ
ｐｍ未満〜５０ｐｐｍ以上であり、脱炭末期が５０ｐｐ
ｍ未満である前記手段１記載の真空脱ガス装置での脱炭
方法である。
素濃度が１００ｐｐｍ以上であり、脱炭中期が１００ｐ
ｐｍ未満〜５０ｐｐｍ以上であり、脱炭末期が５０ｐｐ
ｍ未満である前記手段１記載の真空脱ガス装置での脱炭
方法である。
【００１０】また、手段３は脱炭末期の真空槽内の溶鋼
表面の界面積増大と平衡〔Ｃ〕濃度の低下を溶鋼中炭素
濃度が１０ｐｐｍ以下になるまで行う手段１、２のいず
れかに記載の真空脱ガス装置での脱炭方法である。
表面の界面積増大と平衡〔Ｃ〕濃度の低下を溶鋼中炭素
濃度が１０ｐｐｍ以下になるまで行う手段１、２のいず
れかに記載の真空脱ガス装置での脱炭方法である。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明者等は上記の課題をいかに
して実現するかについて、図１に示す脱ガス処理装置で
表１に示すような成分の溶鋼を用いて鋭意検討を重ねた
結果、真空脱ガス装置における脱炭処理の過程を初期
（〔Ｃ〕≧１００ｐｐｍ）、中期（１００ｐｐｍ＞
〔Ｃ〕≧５０ｐｐｍ）、末期（〔Ｃ〕＜５０ｐｐｍ）の
３段階に分け、それぞれの段階において以下に示す最適
脱炭処理条件で操業することが、脱炭処理時間を大幅に
低減することが出来、工業的に炭素量が３０ｐｐｍ以下
の極低炭素鋼の溶製を実現することが可能なことを見出
した。
して実現するかについて、図１に示す脱ガス処理装置で
表１に示すような成分の溶鋼を用いて鋭意検討を重ねた
結果、真空脱ガス装置における脱炭処理の過程を初期
（〔Ｃ〕≧１００ｐｐｍ）、中期（１００ｐｐｍ＞
〔Ｃ〕≧５０ｐｐｍ）、末期（〔Ｃ〕＜５０ｐｐｍ）の
３段階に分け、それぞれの段階において以下に示す最適
脱炭処理条件で操業することが、脱炭処理時間を大幅に
低減することが出来、工業的に炭素量が３０ｐｐｍ以下
の極低炭素鋼の溶製を実現することが可能なことを見出
した。
【００１２】
【表１】
【００１３】即ち、溶鋼中の〔Ｃ〕が１００ｐｐｍ以上
と高い脱炭初期段階においては、溶鋼中の〔Ｏ〕濃度も
高いため、真空脱ガス槽の浸漬管の側壁又は下部から還
流ガスを吹き込んで減圧状態の真空脱ガス槽内へ溶鋼の
還流を促進するだけで、Ｃ＋Ｏ＝ＣＯ↑の反応が進むこ
とを見出した。
と高い脱炭初期段階においては、溶鋼中の〔Ｏ〕濃度も
高いため、真空脱ガス槽の浸漬管の側壁又は下部から還
流ガスを吹き込んで減圧状態の真空脱ガス槽内へ溶鋼の
還流を促進するだけで、Ｃ＋Ｏ＝ＣＯ↑の反応が進むこ
とを見出した。
【００１４】更に、溶鋼中の〔Ｃ〕が低下して１００ｐ
ｐｍ未満の脱炭中期段階になると、溶鋼中の〔Ｃ〕濃度
及び〔Ｏ〕濃度が低下して、脱炭初期段階のように減圧
状態の真空脱ガス槽内に溶鋼を導入しても脱炭反応が進
まなくなることから、溶鋼中に酸素を供給して溶鋼中の
〔Ｏ〕濃度を上昇して溶鋼中の平衡〔Ｃ〕濃度を低減す
ると共に、前記脱炭初期段階と同様に真空脱ガス槽内へ
溶鋼の還流を促進することにより、前記同様に脱炭反応
が進むことを見出した。
ｐｍ未満の脱炭中期段階になると、溶鋼中の〔Ｃ〕濃度
及び〔Ｏ〕濃度が低下して、脱炭初期段階のように減圧
状態の真空脱ガス槽内に溶鋼を導入しても脱炭反応が進
まなくなることから、溶鋼中に酸素を供給して溶鋼中の
〔Ｏ〕濃度を上昇して溶鋼中の平衡〔Ｃ〕濃度を低減す
ると共に、前記脱炭初期段階と同様に真空脱ガス槽内へ
溶鋼の還流を促進することにより、前記同様に脱炭反応
が進むことを見出した。
【００１５】また、溶鋼中の〔Ｃ〕が５０ｐｐｍ未満の
脱炭末期段階になると、溶鋼中の〔Ｃ〕濃度が更に低下
することから単位時間当たりの脱炭量が急激に減少する
為、真空脱ガス槽内と溶鋼鍋内（真空脱ガス槽外）の
〔Ｃ〕濃度差が小さく、溶鋼環流量を増大させても脱炭
促進効果は小さくなる。これは、真空脱ガス槽内の溶鋼
の表層部のみに脱炭反応が生じ（真空脱ガス槽内の溶鋼
の下層部はその上部の溶鋼から荷重を受けており、下層
部になるに従って圧力が上昇して脱炭反応が起こり難く
なっている）ているためである。このため、真空脱ガス
槽内の溶鋼中に攪拌ガスを吹き込んで、該溶鋼を攪拌し
て、その表面積を大きくなる（攪拌することにより溶鋼
が飛散したり、表面に凹凸が発生して、その表面積が大
きくなる）。即ち、脱炭反応が促進される溶鋼の表層部
面積を大きくすることにより、溶鋼中の〔Ｃ〕が５０ｐ
ｐｍ未満になっても脱炭反応を停滞することなく、促進
可能となることの知見を得た。
脱炭末期段階になると、溶鋼中の〔Ｃ〕濃度が更に低下
することから単位時間当たりの脱炭量が急激に減少する
為、真空脱ガス槽内と溶鋼鍋内（真空脱ガス槽外）の
〔Ｃ〕濃度差が小さく、溶鋼環流量を増大させても脱炭
促進効果は小さくなる。これは、真空脱ガス槽内の溶鋼
の表層部のみに脱炭反応が生じ（真空脱ガス槽内の溶鋼
の下層部はその上部の溶鋼から荷重を受けており、下層
部になるに従って圧力が上昇して脱炭反応が起こり難く
なっている）ているためである。このため、真空脱ガス
槽内の溶鋼中に攪拌ガスを吹き込んで、該溶鋼を攪拌し
て、その表面積を大きくなる（攪拌することにより溶鋼
が飛散したり、表面に凹凸が発生して、その表面積が大
きくなる）。即ち、脱炭反応が促進される溶鋼の表層部
面積を大きくすることにより、溶鋼中の〔Ｃ〕が５０ｐ
ｐｍ未満になっても脱炭反応を停滞することなく、促進
可能となることの知見を得た。
【００１６】そこで、前記脱炭初期（〔Ｃ〕≧１００ｐ
ｐｍ）においては、前記環流用ガス流量と脱炭速度の関
係を調査したところ、図２に示す様に、環流用ガス流量
を２．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎ〜４．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎの範囲
にする事が、脱炭速度を高位に維持出来る結果が得られ
た。これは処理初期の真空度を４５０ｔｏｒｒ以下にと
するような脱炭処理の初期において、環流用ガス流量が
２．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎ未満では高真空化により増加した
真空槽内の溶鋼量に対し環流を起こす駆動力が不足し、
脱炭が十分に促進できない。また、４．５Ｎｍ3 ／ｍｉ
ｎを越える環流用ガス流量ではガスの合体・吹き抜けが
生じるため脱炭への改善効果は小さくなる。従って、環
流用ガス流量としては２．５〜４．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎの
範囲に制御することにより最も脱炭速度の改善が可能と
なる。
ｐｍ）においては、前記環流用ガス流量と脱炭速度の関
係を調査したところ、図２に示す様に、環流用ガス流量
を２．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎ〜４．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎの範囲
にする事が、脱炭速度を高位に維持出来る結果が得られ
た。これは処理初期の真空度を４５０ｔｏｒｒ以下にと
するような脱炭処理の初期において、環流用ガス流量が
２．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎ未満では高真空化により増加した
真空槽内の溶鋼量に対し環流を起こす駆動力が不足し、
脱炭が十分に促進できない。また、４．５Ｎｍ3 ／ｍｉ
ｎを越える環流用ガス流量ではガスの合体・吹き抜けが
生じるため脱炭への改善効果は小さくなる。従って、環
流用ガス流量としては２．５〜４．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎの
範囲に制御することにより最も脱炭速度の改善が可能と
なる。
【００１７】次に、脱炭中期（１００ｐｐｍ＞〔Ｃ〕≧
５０ｐｐｍ）においては、前記溶鋼中の〔Ｏ〕濃度と脱
炭速度の関係及び環流用ガス流量と脱炭速度の関係を調
査したところ、図３、図４に示す様に、溶鋼中の〔Ｏ〕
濃度は４００〜７００ｐｐｍの範囲が高位に脱炭が促進
され、環流用ガス流量としては２．５〜４．５Ｎｍ3／
ｍｉｎの範囲に維持することが前記同様高位に脱炭が促
進されることが判る。これは、溶鋼中の〔Ｏ〕濃度が４
００ｐｐｍ未満では脱炭反応に寄与する酸素量が不足し
て反応が促進せず。また、７００ｐｐｍを越えると、溶
鋼中の酸素量が多くなり過ぎてＣ＋Ｏ＝ＣＯ↑の反応に
寄与する溶鋼−ガス界面の反応サイトが数が酸素により
占有され、脱炭反応の促進が十分得られないためと思わ
れる。また、環流用ガス流量が２．５Ｎｍ3 未満になる
と前記同様に環流を起こす駆動力が不足し、４．５Ｎｍ
3 ／ｍｉｎを越えるとガスの合体・吹き抜けが生じて脱
炭への改善効果は小さくなるものと思われる。
５０ｐｐｍ）においては、前記溶鋼中の〔Ｏ〕濃度と脱
炭速度の関係及び環流用ガス流量と脱炭速度の関係を調
査したところ、図３、図４に示す様に、溶鋼中の〔Ｏ〕
濃度は４００〜７００ｐｐｍの範囲が高位に脱炭が促進
され、環流用ガス流量としては２．５〜４．５Ｎｍ3／
ｍｉｎの範囲に維持することが前記同様高位に脱炭が促
進されることが判る。これは、溶鋼中の〔Ｏ〕濃度が４
００ｐｐｍ未満では脱炭反応に寄与する酸素量が不足し
て反応が促進せず。また、７００ｐｐｍを越えると、溶
鋼中の酸素量が多くなり過ぎてＣ＋Ｏ＝ＣＯ↑の反応に
寄与する溶鋼−ガス界面の反応サイトが数が酸素により
占有され、脱炭反応の促進が十分得られないためと思わ
れる。また、環流用ガス流量が２．５Ｎｍ3 未満になる
と前記同様に環流を起こす駆動力が不足し、４．５Ｎｍ
3 ／ｍｉｎを越えるとガスの合体・吹き抜けが生じて脱
炭への改善効果は小さくなるものと思われる。
【００１８】更に、脱炭末期（〔Ｃ〕＜５０ｐｐｍ）に
おいては、図５に示すように溶鋼中の〔Ｃ〕濃度の低下
に伴い単位時間当たりの脱炭量が急激に減少する為、真
空槽内と溶鋼鍋内の〔Ｃ〕濃度差は小さく、溶鋼環流量
を増大させても脱炭促進効果は小さくなる。そこで溶鋼
中の酸素濃度を変え、脱炭挙動を調査した結果、図６に
示すような溶鋼中の〔Ｏ〕濃度と脱炭速度の関係が得ら
れた。この結果から、酸素濃度が２００ｐｐｍから増加
するのに伴い脱炭速度も増加し、酸素濃度が７００ｐｐ
ｍを越えると脱炭速度は低下することが判る。これは酸
素濃度の増加に伴い真空脱ガス槽内の溶鋼表面の平衡
〔Ｃ〕濃度が低下し反応は促進されるが、酸素濃度が７
００ｐｐｍを越えると、前記同様にＣ＋Ｏ＝ＣＯ↑の反
応に寄与する溶鋼−ガス界面の反応サイトが数が酸素に
より占有され、脱炭反応の促進が十分得られないためと
思われる。このことから溶鋼中の〔Ｏ〕濃度は４００〜
７００ｐｐｍの範囲に制御することにより脱炭速度の改
善が効率良く実現できる。
おいては、図５に示すように溶鋼中の〔Ｃ〕濃度の低下
に伴い単位時間当たりの脱炭量が急激に減少する為、真
空槽内と溶鋼鍋内の〔Ｃ〕濃度差は小さく、溶鋼環流量
を増大させても脱炭促進効果は小さくなる。そこで溶鋼
中の酸素濃度を変え、脱炭挙動を調査した結果、図６に
示すような溶鋼中の〔Ｏ〕濃度と脱炭速度の関係が得ら
れた。この結果から、酸素濃度が２００ｐｐｍから増加
するのに伴い脱炭速度も増加し、酸素濃度が７００ｐｐ
ｍを越えると脱炭速度は低下することが判る。これは酸
素濃度の増加に伴い真空脱ガス槽内の溶鋼表面の平衡
〔Ｃ〕濃度が低下し反応は促進されるが、酸素濃度が７
００ｐｐｍを越えると、前記同様にＣ＋Ｏ＝ＣＯ↑の反
応に寄与する溶鋼−ガス界面の反応サイトが数が酸素に
より占有され、脱炭反応の促進が十分得られないためと
思われる。このことから溶鋼中の〔Ｏ〕濃度は４００〜
７００ｐｐｍの範囲に制御することにより脱炭速度の改
善が効率良く実現できる。
【００１９】一方、単位時間当たりの脱炭量が急激に減
少することは、反応界面積の減少も示唆しており、真空
槽内の攪拌ガスの増加による反応界面積の増加による脱
炭速度の改善を試みた。その結果を図７に示す。脱炭末
期では真空槽内の攪拌ガスを４．５〜８．０Ｎｍ3 ／ｍ
ｉｎの範囲に制御することにより脱炭速度が最も改善で
きることが判った。これは攪拌ガスの増加に伴い、反応
界面積が増加し、脱炭反応は促進されるが、攪拌ガスが
８．０Ｎｍ3 ／ｍｉｎを越えると真空槽内の地金付きが
増大し〔Ｃ〕汚染を招き、十分な脱炭促進効果が得られ
なくなる為と思われる。
少することは、反応界面積の減少も示唆しており、真空
槽内の攪拌ガスの増加による反応界面積の増加による脱
炭速度の改善を試みた。その結果を図７に示す。脱炭末
期では真空槽内の攪拌ガスを４．５〜８．０Ｎｍ3 ／ｍ
ｉｎの範囲に制御することにより脱炭速度が最も改善で
きることが判った。これは攪拌ガスの増加に伴い、反応
界面積が増加し、脱炭反応は促進されるが、攪拌ガスが
８．０Ｎｍ3 ／ｍｉｎを越えると真空槽内の地金付きが
増大し〔Ｃ〕汚染を招き、十分な脱炭促進効果が得られ
なくなる為と思われる。
【００２０】従って、脱炭末期では溶鋼中の〔Ｏ〕濃度
は４００〜７００ｐｐｍの範囲に、真空槽内の攪拌ガス
を４．５〜８．０Ｎｍ3 ／ｍｉｎの範囲に制御すること
により脱炭速度が最も改善できる。このような実操業に
即した実験結果により真空脱ガス装置での最適な真空処
理条件を見いだし、従来の処理時間内で〔Ｃ〕濃度が１
０ｐｐｍ以下の超極低炭素鋼の工業的な溶製を可能とし
た。
は４００〜７００ｐｐｍの範囲に、真空槽内の攪拌ガス
を４．５〜８．０Ｎｍ3 ／ｍｉｎの範囲に制御すること
により脱炭速度が最も改善できる。このような実操業に
即した実験結果により真空脱ガス装置での最適な真空処
理条件を見いだし、従来の処理時間内で〔Ｃ〕濃度が１
０ｐｐｍ以下の超極低炭素鋼の工業的な溶製を可能とし
た。
【００２１】また、溶鋼中の〔Ｃ〕濃度が１０ｐｐｍ以
上の極低炭素鋼についても、上記の超極低炭素鋼の脱炭
方法を全て又は部分的に実行することにより、脱炭速度
の改善を図り、脱炭時間を著しく短縮し溶製コストを大
幅に削減することが可能である。
上の極低炭素鋼についても、上記の超極低炭素鋼の脱炭
方法を全て又は部分的に実行することにより、脱炭速度
の改善を図り、脱炭時間を著しく短縮し溶製コストを大
幅に削減することが可能である。
【００２２】
【実施例】次に本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
る。各実施例１〜３は図１に示す真空脱ガス装置を用い
て脱炭処理を行ったものである。
る。各実施例１〜３は図１に示す真空脱ガス装置を用い
て脱炭処理を行ったものである。
【００２３】（実施例１）本発明例は表２に示すような
成分を有する溶鋼を処理終了〔Ｃ〕濃度２０ｐｐｍを狙
って脱炭処理した例であり、その結果を図８に示す。従
来の処理を図８中の点線で示したが、従来処理では大気
圧より処理開始し、環流ガスは処理中２．５Ｎｍ3 ／ｍ
ｉｎと一定であり、且つ真空槽内の攪拌ガスも〔Ｃ〕濃
度によらず４．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎと一定であった。その
結果、溶鋼中の〔Ｃ〕濃度が２０ｐｐｍに到達するのに
２０分の時間を要した。
成分を有する溶鋼を処理終了〔Ｃ〕濃度２０ｐｐｍを狙
って脱炭処理した例であり、その結果を図８に示す。従
来の処理を図８中の点線で示したが、従来処理では大気
圧より処理開始し、環流ガスは処理中２．５Ｎｍ3 ／ｍ
ｉｎと一定であり、且つ真空槽内の攪拌ガスも〔Ｃ〕濃
度によらず４．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎと一定であった。その
結果、溶鋼中の〔Ｃ〕濃度が２０ｐｐｍに到達するのに
２０分の時間を要した。
【００２４】
【表２】
【００２５】一方、本発明例による処理は図８中の実線
で示したものであるが、処理開始の真空度を３００ｔｏ
ｒｒにし、且つ環流用ガス流量を処理開始から脱炭終了
まで４．０Ｎｍ3 ／ｍｉｎとし、また真空脱ガス槽内の
攪拌ガスを処理末期である〔Ｃ〕濃度が５０ｐｐｍと推
定される時点で４．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎから６．５Ｎｍ3
／ｍｉｎにアップさせた。更に、処理中期以降、〔Ｃ〕
濃度が１００ｐｐｍ以下での溶鋼中の酸素濃度を４００
〜７００ｐｐｍの範囲になるように適宜酸素濃度の調整
を行なった。その結果、〔Ｃ〕濃度１０ｐｐｍの溶鋼を
１５分で溶製することができた。
で示したものであるが、処理開始の真空度を３００ｔｏ
ｒｒにし、且つ環流用ガス流量を処理開始から脱炭終了
まで４．０Ｎｍ3 ／ｍｉｎとし、また真空脱ガス槽内の
攪拌ガスを処理末期である〔Ｃ〕濃度が５０ｐｐｍと推
定される時点で４．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎから６．５Ｎｍ3
／ｍｉｎにアップさせた。更に、処理中期以降、〔Ｃ〕
濃度が１００ｐｐｍ以下での溶鋼中の酸素濃度を４００
〜７００ｐｐｍの範囲になるように適宜酸素濃度の調整
を行なった。その結果、〔Ｃ〕濃度１０ｐｐｍの溶鋼を
１５分で溶製することができた。
【００２６】（実施例２）本発明例は表３に示すような
成分を有する溶鋼を処理終了〔Ｃ〕濃度１０ｐｐｍを狙
って脱炭処理した例であり、その結果を図９に示す。従
来処理を図９中の点線で示したが、従来処理では大気圧
より処理開始し、環流ガスは処理中２．５Ｎｍ3 ／ｍｉ
ｎと一定であり、且つ真空槽内の攪拌ガスも〔Ｃ〕濃度
によらず４．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎと一定であった。その結
果、脱炭時間２５分経過後も溶鋼中の〔Ｃ〕濃度は１０
ｐｐｍに到達していない。
成分を有する溶鋼を処理終了〔Ｃ〕濃度１０ｐｐｍを狙
って脱炭処理した例であり、その結果を図９に示す。従
来処理を図９中の点線で示したが、従来処理では大気圧
より処理開始し、環流ガスは処理中２．５Ｎｍ3 ／ｍｉ
ｎと一定であり、且つ真空槽内の攪拌ガスも〔Ｃ〕濃度
によらず４．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎと一定であった。その結
果、脱炭時間２５分経過後も溶鋼中の〔Ｃ〕濃度は１０
ｐｐｍに到達していない。
【００２７】
【表３】
【００２８】一方、本発明例による処理は図９中の実線
で示したものであるが、処理開始の真空度を３００ｔｏ
ｒｒにし、且つ、環流用ガス流量を処理開始から〔Ｃ〕
濃度＝５０ｐｐｍと推定される時点まで４．０Ｎｍ3 ／
ｍｉｎとし、その後２．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎに変更した。
また、真空脱ガス槽内の攪拌ガスを〔Ｃ〕濃度が５０ｐ
ｐｍと推定される時点で４．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎから６．
５Ｎｍ3 ／ｍｉｎにアップさせた。更に、〔Ｃ〕濃度が
１００ｐｐｍになった以降、酸素濃度を４００〜７００
ｐｐｍの範囲になるように適宜酸素濃度の調整を行なっ
た。その結果、〔Ｃ〕濃度１０ｐｐｍの溶鋼を１６分で
溶製することができた。
で示したものであるが、処理開始の真空度を３００ｔｏ
ｒｒにし、且つ、環流用ガス流量を処理開始から〔Ｃ〕
濃度＝５０ｐｐｍと推定される時点まで４．０Ｎｍ3 ／
ｍｉｎとし、その後２．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎに変更した。
また、真空脱ガス槽内の攪拌ガスを〔Ｃ〕濃度が５０ｐ
ｐｍと推定される時点で４．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎから６．
５Ｎｍ3 ／ｍｉｎにアップさせた。更に、〔Ｃ〕濃度が
１００ｐｐｍになった以降、酸素濃度を４００〜７００
ｐｐｍの範囲になるように適宜酸素濃度の調整を行なっ
た。その結果、〔Ｃ〕濃度１０ｐｐｍの溶鋼を１６分で
溶製することができた。
【００２９】（実施例３）本発明例は表４に示すような
成分を有する溶鋼を処理終了〔Ｃ〕濃度５ｐｐｍを狙っ
て脱炭処理した例であり、その結果を図１０に示す。従
来の処理を図１０中の点線で示したが、従来処理では大
気圧より処理開始し、環流ガスは処理中２．５Ｎｍ3 ／
ｍｉｎと一定であり、且つ、真空脱ガス槽内の攪拌ガス
も〔Ｃ〕濃度によらず４．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎと一定であ
った。その結果、脱炭時間２５分経過後も溶鋼中の
〔Ｃ〕濃度は１０ｐｐｍに到達しなかった。
成分を有する溶鋼を処理終了〔Ｃ〕濃度５ｐｐｍを狙っ
て脱炭処理した例であり、その結果を図１０に示す。従
来の処理を図１０中の点線で示したが、従来処理では大
気圧より処理開始し、環流ガスは処理中２．５Ｎｍ3 ／
ｍｉｎと一定であり、且つ、真空脱ガス槽内の攪拌ガス
も〔Ｃ〕濃度によらず４．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎと一定であ
った。その結果、脱炭時間２５分経過後も溶鋼中の
〔Ｃ〕濃度は１０ｐｐｍに到達しなかった。
【００３０】
【表４】
【００３１】一方、本発明例による処理は図１０中の実
線で示したものであるが、処理開始の真空度を３００ｔ
ｏｒｒにし、且つ、環流用ガス流量を処理開始から
〔Ｃ〕濃度＝５０ｐｐｍと推定される時点まで４．０Ｎ
ｍ3 ／ｍｉｎとし、その後２．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎに変更
した。また、真空槽内の攪拌ガスを〔Ｃ〕濃度が５０ｐ
ｐｍと推定される時点で４．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎから６．
５Ｎｍ3 ／ｍｉｎにアップさせた。更に、〔Ｃ〕濃度が
１００ｐｐｍになった以降、溶鋼中の酸素濃度を４００
〜７００ｐｐｍの範囲になるように適宜酸素濃度の調整
を行なった。その結果、〔Ｃ〕濃度１０ｐｐｍの溶鋼を
１６分で溶製、更に、〔Ｃ〕濃度５ｐｐｍの溶鋼を２２
分で溶製することができた。
線で示したものであるが、処理開始の真空度を３００ｔ
ｏｒｒにし、且つ、環流用ガス流量を処理開始から
〔Ｃ〕濃度＝５０ｐｐｍと推定される時点まで４．０Ｎ
ｍ3 ／ｍｉｎとし、その後２．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎに変更
した。また、真空槽内の攪拌ガスを〔Ｃ〕濃度が５０ｐ
ｐｍと推定される時点で４．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎから６．
５Ｎｍ3 ／ｍｉｎにアップさせた。更に、〔Ｃ〕濃度が
１００ｐｐｍになった以降、溶鋼中の酸素濃度を４００
〜７００ｐｐｍの範囲になるように適宜酸素濃度の調整
を行なった。その結果、〔Ｃ〕濃度１０ｐｐｍの溶鋼を
１６分で溶製、更に、〔Ｃ〕濃度５ｐｐｍの溶鋼を２２
分で溶製することができた。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、〔Ｃ〕濃度３０ｐｐｍ
以下の溶鋼を早期に安定して溶製することが可能とな
り、溶鋼を収容した鍋、及び、真空脱ガス装置の耐火物
コストを大幅に低減することが可能となり、更に、生産
性も向上することが出来る等の多大の効果を奏するもの
である。
以下の溶鋼を早期に安定して溶製することが可能とな
り、溶鋼を収容した鍋、及び、真空脱ガス装置の耐火物
コストを大幅に低減することが可能となり、更に、生産
性も向上することが出来る等の多大の効果を奏するもの
である。
【図１】真空脱ガス装置の簡略説明図
【図２】脱炭初期における環流用ガス流量と脱炭速度の
関係を示す図
関係を示す図
【図３】脱炭中期における溶鋼中の酸素濃度と脱炭速度
の関係を示す図
の関係を示す図
【図４】脱炭中期における環流用ガス流量と脱炭速度の
関係を示す図
関係を示す図
【図５】脱炭末期における単位時間当たりの脱炭量と溶
鋼中の酸素濃度の関係を示す図
鋼中の酸素濃度の関係を示す図
【図６】脱炭末期における溶鋼中の酸素濃度と脱炭速度
の関係を示す図
の関係を示す図
【図７】脱炭末期における攪拌ガス流量と脱炭速度の関
係を示す図。
係を示す図。
【図８】実施例１の脱ガス処理状態を示す図。
【図９】実施例２の脱ガス処理状態を示す図。
【図１０】実施例３の脱ガス処理状態を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 文雄 大分県大分市大字西ノ洲１番地 新日本製 鐵株式会社大分製鐵所内 (72)発明者 遠藤 公一 大分県大分市大字西ノ洲１番地 新日本製 鐵株式会社大分製鐵所内
Claims (3)
- 【請求項１】 取鍋内の溶鋼を真空脱ガス装置を用いて
脱炭する方法において、該脱炭過程を溶鋼の炭素濃度に
より初期、中期、末期に区分し、各過程での真空槽内の
真空度、真空槽の下部の浸漬管又はその下方から溶鋼中
に吹込む環流用ガス量、真空槽の側壁から溶鋼中に吹込
む攪拌ガス量及び酸素付加ガス量等の操業条件を下記
〜のように調整しつつ脱炭反応を促進することを特徴
とする真空脱ガス装置での脱炭方法。 脱炭初期：真空槽内の真空度を３５０ｔｏｒｒ以下に
し、且つ、前記環流用ガス量を２．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎ〜
４．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎとして溶鋼の環流を促進させる。 脱炭中期：溶鋼中の酸素濃度が４００ｐｐｍ〜７００
ｐｐｍになるように溶鋼中に前記酸素付加ガスを吹込
み、且つ、前記環流用ガス量を２．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎ〜
４．５Ｎｍ3 ／ｍｉｎとして真空槽内の溶鋼の平衡
〔Ｃ〕濃度を低下する。 脱炭末期：溶鋼中の酸素濃度を４００ｐｐｍ〜７００
ｐｐｍになるように溶鋼中に前記酸素付加ガスを吹込
み、且つ、前記攪拌ガスを６．０Ｎｍ3 ／ｍｉｎ〜８．
０Ｎｍ3 ／ｍｉｎとして真空槽内の溶鋼表面の界面積を
増大すると共に平衡〔Ｃ〕濃度を低下する。 - 【請求項２】 脱炭初期における溶鋼炭素濃度が１００
ｐｐｍ以上であり、脱炭中期が１００ｐｐｍ未満〜５０
ｐｐｍ以上であり、脱炭末期が５０ｐｐｍ未満であるこ
とを特徴とする請求項１記載の真空脱ガス装置での脱炭
方法。 - 【請求項３】 脱炭末期の真空槽内の溶鋼表面の界面積
増大と平衡〔Ｃ〕濃度の低下を溶鋼中炭素濃度が１０ｐ
ｐｍ以下になるまで行うことを特徴とする請求項１、２
のいずれかに記載の真空脱ガス装置での脱炭方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13165597A JPH10310817A (ja) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | 真空脱ガス装置での脱炭方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13165597A JPH10310817A (ja) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | 真空脱ガス装置での脱炭方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10310817A true JPH10310817A (ja) | 1998-11-24 |
Family
ID=15063137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13165597A Withdrawn JPH10310817A (ja) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | 真空脱ガス装置での脱炭方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10310817A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040026043A (ko) * | 2002-09-17 | 2004-03-27 | 주식회사 포스코 | 극저탄소강용 용강의 정련방법 |
| CN113388717A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-09-14 | 北京首钢股份有限公司 | 一种高效率rh脱碳方法 |
-
1997
- 1997-05-07 JP JP13165597A patent/JPH10310817A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040026043A (ko) * | 2002-09-17 | 2004-03-27 | 주식회사 포스코 | 극저탄소강용 용강의 정련방법 |
| CN113388717A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-09-14 | 北京首钢股份有限公司 | 一种高效率rh脱碳方法 |
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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: 20040803 |