JPS5837110A - 転炉精錬法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は転炉精錬法に関し、％に上下吹錬法に関する
もので、特定せるノズルを用い特定の条件で吹錬を行う
ととによシ底吹きガス流量コントルール範囲を大きくと
ることができ、効率よく精錬することが可能な転炉精錬
法を提供しようとする４のである・ 近年上吹き転炉の大■化、Ｋ”伴い操業性、冶金性を改
善するために、転炉の炉底がら鋼浴内にガスを吹込み、
鋼浴の攪拌をはかる所間上下吹きの吹錬法が実施されて
いる。 仁の底吹き用ノズルとしては、通常ＳＵ８等・Ｏパイプ
方式やポーラスレンガによるものが実用化されている− パイプ方式の場合、一般的に径が５〜２゜■で、ガス流
量は出口において音速以上が必要であり、これ以下であ
るとノズル詰りか生ずる・これは溶銅が入りている間の
必要な条件である。ま次上限は工業的にこのようなプロ
セスに使用される圧力と、しては３０　ｆｐ／、を程度
が限界であるため、この範囲が底吹きガｘの：ｚｙ）ａ
−ル範囲となっている。 すなわち底吹きガスの下限は、ノズル詰ｐで決ま）、上
限は設備圧力限界で決まる。この下限流量から上限流量
の範囲は、おおむね２〜３倍となっている。これを第１
ｒ！ＡＫ示す。 冶金面では底吹きガス量を増加させていくと、スラグと
メタルの反応がよく壜って脱Ｐが助長され、低炭材（Ｃ
＝０．０４４以下）ではガス量の増加にともないＰ含有
量は低下する。しかし、高縦材（Ｃ−０，４０以上）に
おいてはスラグとメタルの攪拌が強すぎて鋼中およびス
ラグ中の酸化ポテンシャルが低下し脱Ｐを着しく悪化さ
せる。この傾向を第２図に示す− このグラフに示す例によれば、Ｃ＝０．４０〜０．０４
９６　　の精錬範囲で良好な脱Ｐを行うため圧は、底吹
きガス量は０．００５〜０．１００　Ｎｍ”／ｍｉｎ、
Ｔ必要であることがわかる。 しかしパイプ方式では上記したように底吹きガスコント
ロール範囲の狭いことから低炭域の効果を最大得ようと
する底吹きガス量では高炭域が効果不良となシ、高炭域
の効果を最大得ようとすると、低炭域の効果不良が生じ
る。そのため例えば０．１０　Ｎｍ”／ｍｉｎ、Ｔ　’
のガス量を選択した場合、この下限ガス量は０．０３〜
０．０５　Ｎｍ”／ｍｌｎ、Ｔ　９度であシ、終点のｃ
ｔＬｏｗ、Ｃ域まで吹下けて脱Ｐを促進させているのが
現状であり、その結果、溶鋼歩留の低下、合金鉄原単位
の上昇がさけられ乞いし、またガスが停止できない仁と
から底吹きガス原単位が制約される。 このようなパイプ方式の欠点を改善しガス流量をＯから
コントロールする方法として、ポーラスレンガを用いた
ポーラスノズルを用いる方法がある−このポーラスノズ
ルは、耐火物の結晶粒をある範Ｈに管理して成形するも
ので一ガス通気孔については、おおむね１００電り四ン
以下になっている。それゆえ転炉に溶鋼が入った状態で
ガスを停止してもポーラスへの溶鋼侵入はほとんどなく
、上記パイプ方式の問題点がほとんど解決されている。 しかし、ポーラスノズル方式では、ガスを耐火物の結晶
粒間を通して流すため、ここでの抵抗が着しく大きく、
ガス圧を高圧に保たなければ、そのガスコントロールは
難しく、高圧にするとノズルが耐火物であるがゆえにそ
の損傷は激しく、その上限４３０　ｒｅ／ｍ”程度であ
る。また、結晶粒間にブスを流すため、ボーラヌ自体の
耐用性は著しく悪くなる。 この発明は上記した従来技術の問題点Ｋｌ！みてなされ
たもので、０．１〜５■ｆの貫通孔を有する通気性非多
孔質体からなるノズルを用い、該ノズルより攪拌ガス及
び／又は精錬ガスをガス圧力を溶鋼＋スラグ静圧以上に
保ちツツ、必要に応じてＯ〜０．５　Ｎｍ”７ｍ１ｎ−
Ｔ吹込むことを基本的な特徴とするものである、このよ
うに特定のノズルを用いて特定Ｉの条件で吹錬すること
により、底吹きガスコントロール範囲を大きくとること
が出来、またガスコントロールの容易化、ノズル寿命の
延長化を図ることが可能となる。 以下図面を参照しつつ本発明方法を詳説する― まず第３図に、本発明方法に用いるノズルＯ−寮施例を
示す−このノズルは、断面台形状をなし、非多孔質耐火
物（１）の一体物からなり、その上面を除いて鉄板（２
）に覆われている。 耐火物（１）には、縦方向に値数の貫通孔（３）が設け
られている。またノズルの底部には空間（４）を形成し
、ここに各貫通孔（３）の下端部を開口させている。空
間（４）にはガス導入パイプ（５）が設けられ、ガスは
この゛パイプ（５）から空間（４）を鮭て各貫通孔（１
）を通り、炉内に吹込まれる。 この空間（４）により、ガスは各貫通孔（３）に等しく
導かれる。 貫通孔（３）の径ｒｉｏ、　１〜５ｗダとする。０．１
−ｆ以下では、導入ガスの圧損が太きすぎてガスの流量
コントロールが困難となるためである。また５■ダ以上
では導入ガス圧を低下させていくと、貫通孔（３）に溶
鋼が侵入するためである暴これを第５図のグラフに示す
の貫通孔（勾の形状は必ずしも円である必要はなく、角
形状であっても良い・この場合、短辺を０．１−〜翫０
■の範囲とするー また各貫通孔０）間の距離は、貫通孔の径以上を保つ必
要があシ、これ以下の場合、貫通孔間の耐火物損傷が激
しく、耐用性が悪くなる・ 更に貫通孔（３）は、第４図に示すように、金属パイプ
（６）Ｋより形成しても良い、この場合、吹込みガスが
直接耐火物にふれないため、吹込みガスによる耐火物に
対する悪影響を除去でき−る上、スポーリング等の耐火
物損傷に対して、該パイプ（６）が補強金物の役割をは
念ず等の利点がある― 第６図及び＃！７図に、ノズルの他の実施例を示す、こ
のノズルは鉄板（２）の外ＩＩＫ更に非多孔質耐火物か
ら成る外巻きスリーブ（７）と鉄板（８）を巻付け、全
体の強度強化を図っている。 本発明においては、上記したような構成のノズルを転炉
の炉底や炉壁など、鋼浴面下に２個以上設置し、上吹き
と同時にこれらのノズルから底吹きを行う。 底吹きガスの種類としては、ムｊ　、　Ｎ、等の不活性
ガス、炭化水素性ガス、ＣＯ，勢、ｊ！ＫＩＮ素が可能
であシ、酸素については構成比率が７０憾以下であれば
使用可能である。７０慢以上ては耐火物の溶損を着しぐ
助長し、金属バイブが着しく損傷する。 底吹きガス圧力は溶鋼＋スラグ静圧以上とする一溶鋼＋
スラグ静圧以下であれば貫通孔内Ｋ１１ｌ鋼またはスラ
グが侵入しノズル詰シをおこすためである。また底吹き
ガス流量としてはＯ〜Ｏ，Ｓ　Ｎｍ’／ｍ１ｎ−Ｔ　　
とするｅ　−０，５Ｎｍ’／ｍｉｎ、’Ｔ以上であれば
、底吹きガス原単位が増しコストアップを招く、更に底
吹きガスによる溶鋼の冷却効果のために熱ロスが増大す
るためである・なお最適ガス流量は、転炉吹錬よ〕要求
される終点Ｃ，Ｐにょシ決めれば良い・すなわち前記し
たように底吹きガス量を増やすと・スラグと溶鋼の攪拌
が助長され精錬反応がよ）平衡に近づくが、もと−と酸
化ボテンシャルの低い高Ｒ素領域では底吹きガス量の増
加とともに酸化ポテンシャルが更に下がシ、脱Ｐ不良を
招く、それゆえ溶銑のＰレベル、副原料等により最適ガ
ス量が決まる。 鋼溶スラグの酸化ポテンシャルの測定は困難であるが、
鋼中

〔０〕・スラグ中［Ｔ−Ｆ・〕の底吹きガス量との
関係は第８図、第９図のととくで上記傾向を示している
。 下掲第１表に１８０Ｔ転炉でＡｒ　ガスを底吹きガスに
使用した場合の本発明法を他の従来法との比較で示す。 上掲表に示す通ｐ氷見明法では、ガスコントロール範囲
が大きく、シかもノズルの耐用性も大きく向上している
。 次に第２表に氷見−法による冶金特性の実施例を示す・ この表かられかるように本発明法によれば、低炭素鋼Ｃ
−０，０４４時に、吹止［”Ｐ］が低く、スラグ中〔Ｔ
−Ｆ４Ｉ〕が低い、さらに高炭素鋼Ｃ＝０．４０慢時に
は、底吹きガスが少なくコントロールできて、吹止〔Ｐ
〕を低くできる。 さらに低炭素鋼の精＃ｓにおいても、吹錬最盛期の脱炭
時期は、ＣＯボイルにより鋼浴が攪拌されている丸め、
底吹きガス量が節約でき、従来のパイプ方式の１．５Ｎ
ｍｓ／Ｔのガス原単位に比べ、０．８　Ｎｎ１１／Ｔで
同一冶金特性が得られた。 なお、酸化ポテンシャル、ガスコスト低減等必要に応じ
て精錬中郷、ガス圧力を溶鋼＋スラグの静圧に保ち、ガ
ス流量をほとんどＯＫする事も十分可能である。 なお、第１０図に上記例のブ）−パターンを示す。

【図面の簡単な説明】

第１図はガス流量とガス圧力との関係を示すグラフ、第
２図は〔Ｃ〕量をパラメータとするＣＰ）量とガス流量
との関係を示すグラフ、第３図は本発明法に用いるノズ
ルの一実施例を示す断面図、第４図は他の実施例の上面
図、第５図はガス圧力とガス流量との関係を示すグラフ
、第６図はノズルの更に他の実施例會示す断面図、第７
図けその上面図、第８図は終点〔Ｃ〕と

〔０〕との関係
を示すグラフ、第９図は終点〔Ｃ〕とスラグ中〔Ｔ−Ｆ
ｅ〕との関係を示すグラフ、第１０図はブローパターン
図である。 図中、（１）は非多孔質耐火物、（２）は鉄板、（３）
は貫通孔、（４）は空間、（５）はガス導入パイプ、（
６）は金属パイプ、（７）は外巻きスリーブ、（８）は
鉄板を各示す。 特許出願人　日本鋼管株式会社 発明者　１）口　喜代美 同　　　　　　　　　半　　　明　　　正　　　２同　
　　　　　　　　寺　　　１）　　　　　　　修同　　
　　長谷用　輝　之 同　　　　　　　　　丹　　　村　　　洋　　　−同　
　　　　　　　　平　　　賀　　　紀　　　幸代理人弁
理士　　　吉　　　原　　　省　　　三゛□同　　同　
　　　　西　　　野　　　茂　　　美第６図 第７Ｎ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ０、１　ｗｓ〜５霞ダ又は短辺が０．１−〜５−の貫通
   孔を形成した非多孔質耐火愉から成るノズルを転炉炉底
   又は炉壁の鋼浴面下に２個以上設け、該ノズルから精錬
   用又は攪拌用ガスを溶鋼＋スラグ静圧以上の圧力に保ち
   つつ、必要に応じて０　”　０．５　Ｎｍ７ｍ１ｎ−Ｔ
   吹込みつつ精錬を行うことを特徴とする転炉精錬法。