JPS5852530B2 - 純酸素底吹き転炉における低水素鋼溶製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、純酸素底吹き転炉の吹錬法の改良なかでも
とくに、該転炉における低水素鋼溶製法に関するもので
ある。

純酸素底吹き転炉は、本質的に水素濃度が高く、これは
、純酸素吹込み用の羽口保護のため、該羽目のまわりに
供給されるプロパンガスのような炭化水素の鋼浴中にお
ける分解によって水素ガスが発生することによると考え
られていた。

実際に、通常の吹錬方法で操業したときに、転炉の吹止
め時における鋼中水素濃度は、はぼ５〜６ ｐｐｍにも
のぼり、ＬＤ転炉鋼の１．５〜３．０ ｐｐｍと比べて
はるかに高く、平炉鋼とおよび同レベルである。

その結果、たとえば厚板向けの構造用キルド鋼などでは
、圧延工程で徐冷を行うことによって水素を逃がすとか
、あるいは吹錬吹止め温度を高くして、その吹止め後に
あらためてＡｒガスの如きを用いる脱水素処理を行う必
要があり、その何れもが生産性ならびにコスト上の不利
を伴った。

発明者らは、純酸素底吹き転炉の操業経験を経て、この
場合の吸収水素濃度がプロパンガス吹込み量から予測さ
れる程度をこえて上記のように高い事実につき種々な検
討を重ねた結果、その原因が、とくに吹錬の全期間中鋼
浴内へ継続して添加される含水フラックスたとえば焼石
灰、脱隣フラックスは通常３〜４％の水分を含み、その
分解によって生じる水素の吸収が、上記プロパンガスの
吹込みに由来した水素吸収に加わることを究明した。

そこで、この点の対策であるが、吹錬過程において、脱
炭最盛期には、鋼浴中で発生する多量のＣＯ＋ＣＯ２ガ
スによる希釈のため、事実上の影響がないのに反し、脱
炭効率が低下するに至った吹錬時期、とくに転炉の吹止
めに至る間に溶鋼単位重量当り送酸量でほぼ５Ｎｍ３／
ｃｈｔを残す時点以降の期間中は、鋼浴中でＣＯ＋ＣＯ
２ガス発生量が極端に少くなるため、溶鋼中を浮上する
バブル中の水素ガス濃度が相対的に高まることとなり、
その結果シーベルトの法則に従い、溶鋼中水素濃度が上
昇し、事実、吹錬中の連続サンプリングによる調査結果
から、第１図のごとき吸収水素濃度と送酸量（吹錬経過
時間）との関係が捕捉されたので、かような実験、調査
結果に基いて、この発明は、吹錬の全期間中鋼浴内へ継
続して含水フラックスを添加するに当たり、転炉の吹止
めに至る間に溶鋼単位重量当り送酸量で少くとも５Ｎｍ
３／ｃｈｔを残している残余吹錬期間中に、積極的な脱
水素を有効に促進する手段として、鉄鉱石、スケールお
よび石灰石のうち一種又は二種以上の投入または吹込み
を行うことの有用性をあまた実験の結果究明し、これに
よって水素吸収の少い低水素鋼の、純酸素底吹転炉によ
る溶製を、生産性の阻害やコスト増加なしに実現したも
のであ★★る。

ここに純酸素底吹き転炉で、例えば送酸速度が７０ＯＮ
ｍ”７分、プロパン吹込み速度が２８Ｎｍ” ７分のと
きには、 のＨ２濃度であるのに対し、たとえば水分４％の焼石灰
を１トン／分吹込んだとすると、Ｈ２濃度は、 に増加し、Ｈ２濃度の上昇は４０％に及ぶ。

この焼石灰の吹込みを、転炉の吹止め直前である２Ｎｍ
３／ｃｈｔ （送酸残量）に至るまで継続させた場合
と、転炉吹錬の前半期すなわち２ＯＮｍ３／ｃｈｔ（送
酸残量）までに終らせた場合とについて、吹止め溶鋼の
水素含有量の区分毎のヒストグラムを、第２図す、ａに
示したように、後者の例で吹止め水素含有量は、平均４
．４ｐｐｍとなるのに対し、前者の平均は、５．１５ｐ
ｐｍであることから、この発明は、前者の場合において
、さらに、積極的な脱水素を有効に促進する手段を所定
の時期に施すのである。

この発明において上述脱水素強制手段としての鉄鉱石の
投入は、 の反応により、また同じくスケールの投入は、ＦｅＯ＋
Ｃ−＋Ｆｅ＋ＣＯ↑ ２ＦｅＯ＋Ｃ−＋２Ｆｅ＋Ｃ０２↑ の反応により、さらには同様に石灰石の投入又は吹込み
によっては、 ＣａＣＯ３＋Ｃ−）ＣａＯ＋２ＧＯ↑ の反応を生じて、これらのＣＯまたはＣＯ２ガスの発生
がプロパンの分解による水素ガスを希釈し鋼浴からの放
出を促進する。

純酸素底吹き吹錬につき上述したと同じ条件でたとえば
鉄鉱石を１トン／分で投入すると、水素濃度は、 となり、焼石灰を吹込まないときについてさきに計算し
た７、４％と比べてさえも、水素濃度の低下は２２％に
も及び、その効果は、焼石灰の吹込みによる水素濃度の
増加を償ってなお余りあり、顕著である。

これらの脱水素強制剤の吹錬末期における添加効果の一
例を第３図に示したように、吹止め溶鋼の水素含有量の
有効な低下をもたらし、とくに鉄鉱石、スケールおよび
石灰石の何れについても４．０ｋｇ／ｃｈｔ以上で８．
０ｋｇ／ｃｈｔに至る間に著しいことがわかる。

次にこの発明の実施例をのべる。

操業例 １ 装入溶鋼量：２４９．１）ン 吹錬時間：１４．９分 送酸量 １０，０６０ Ｎｍ３
（４０，４Ｎｍ３／ ｃｈｔ ） 焼石灰吹込：総量 ８．６トン（３４，５ｋｙ／ ｃｈ
ｔ）のうち、吹止２５．９ Ｎｍ３／ｃｈｔ前までに２
５、５ ｋｙ／ ｃｈｔ、吹止５゜８ Ｎｍ３／ ｃｈ
ｔ前〜１．２ Ｎｍ／ｃｈｔ前の間に９．０ ｋｇ／
ｃｈ ｔを吹込。

鉄鉱石投入：３．０）ン（１２、Ｏｋｇ／ｃｈｔ）を吹
止 １６．８ Ｎｍ” ／ｃｈｔ ＠までに投入。

石灰石投入： １．５ ）ン（６，０ｋｇ／ ｃｈｔ）
を吹止３、８ Ｎｍ３／ ｃｈｔ前〜１．２ Ｎｍ３／
ｃｈｔ前の間に投入。

吹止Ｈ： ３．Ｏｐｐｍ 操業例 ２ 装入溶鋼量：２４８．３）ン 吹錬時間：１５．６分 送酸量 １０３５１０３５ＯＮ
１．７ Ｎｍ” ／ ｃｈｔ ） 焼石灰吹込：総量７．０トン（２ｓ、 ２ ｋｇ／ｃｈ
ｔ）を吹止、２３．８Ｎｍ３／ｃｈｔ前までに２１．
０ｋｙ／ｃｈｔ、吹止６．．２Ｎｍ” ／ｃｈｔ前〜１
．３Ｎｍ３／ｃｈｔ前の間に７．２ ｋｇ／ｃｈｔを吹
込。

鉄鉱石投入：総量１０．００トン（４０，３ｋｙ／ｃｈ
ｔ）を吹止１３．８ Ｎｍ３／ｃｈｔ前までに３０．１
ｋｙ／ｃｈｔ、４．ｌＮｍ３／ｃｈｔ前〜２．５Ｎｍ３
／ｃｈｔの前の間に１０．２ ｋｇ／ｃｈｔを投入。

吹止Ｈ： ２．８ｐｐｍ 操業例 ３ 装入溶鋼量：２５３．１トン 吹錬時間：１５．１分 送酸量 １０６４１０６４ＯＮ
２．０ Ｎｍ３／ｃｈｔ） 焼石灰吹込：総量７．５トン（２９，６＃ｇ／ｃｈｔ
）を２８．５ Ｎｍ３／ｃｈｔ前までに２１．７ｋｙ／
ｃｈｔ、吹止６．８Ｎｍ３／ｃｈｔ前〜２．７Ｎｍ３／
ｃｈｔ＠の間に７．９ｋｙ／ｃｈｔを吹込。

鉄鉱石投入ニア、２）ン（２８゜４ ｋｇ／ｃｈｔ ）
を吹止１２．７Ｎｍ３／ｃｈｔ前までに全量投入。

スケール投入：１．２トン（４，７ｋｇ／ｃｈｔ ）を
吹止２． Ｉ Ｎｍ３／ｃｈｔ ＠に一括投入。

吹止Ｈ： ３．１ ｐｐｍ 操業例 ４ 装入溶鋼量：２４９．３）ン 吹錬時間：１５．０分 送酸量 １１０４２ＯＮ”（４
１，８Ｎｍ３／ｃｈｔ） 焼石灰吹込：８．０）ン（３２，０ｋｇ／ｃｈｔ ）を
吹止３．５ Ｎｍ３／ｃｈｔ前までに投入。

鉄鉱石投入ニア、３）ン（２９，３ｋｇ／ｃｈｔ ）を
吹止ｆ ４． Ｉ Ｎｍ３／ｃｈｔ前までに２４．１
ｋｇ／ｃｈｔ、吹止３．８Ｎｍ” ／ｃｈｔ前〜２．２
Ｎ ｍ”／ｃｈｔ前の間に５．２ｋｙ／ｃｈｔを投入
ｉスケール投入：１．５）ン（６，０ｋｙ／ｃｈｔ）を
吹止１．７Ｎｍ３／ｃｈｔ＠に一括投入。

吹止Ｈ： ２．８ｐｐｍ はじめにのべたように純酸素底吹き転炉で得られる溶製
鋼すなわちＱ−ＢｏＰ鋼は、水素濃度がかなり高く、こ
のため一般に低水素であることが要求される鋼種にあっ
ては、その吹錬の吹止め温度を高目にして吹止め、かつ
引続いて高価なＡｒガスをあらためて吹込むことによる
ような附加的な脱水素処理を行ったり、あるいは圧延工
程においてとくに徐冷を行って水素を逃すことが必要で
あり、これらは何れもコストの上昇ならびに生産性の低
下を招き、望ましくなかったのに反してこの発明では上
記のようにして特別な副原料ないしはガスの類を使用す
ることなく、また余分な処理を要せずに、そして圧延工
程における何らの生産性阻害を伴うことなく、ＬＤ転炉
並みに水素濃度が充分に低い鋼の、純酸素底吹き転炉に
よる溶製を可能ならしめ得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、吹錬途次における溶鋼Ｈ濃度の変化のありさ
まを示す線図、第２図ａ、 ｂは、焼石灰投入の時期
的制限がもたらす吹止めＨ分布をあられした比較図表、
第３図は、鉄鉱石、スケールおよび石灰石の吹錬末期に
おける投入又は吹込み量と吹止めＨとの関係を示すグラ
フである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 純酸素底吹き転炉による低水素鋼の吹錬に際し、吹
   錬中の鋼浴内へ添加される含水フラックス成分の吹込み
   を、該転炉の吹止めに至る全吹錬期間中継続して行うと
   ともに、溶鋼単位重量当り送酸量で少くとも５Ｎｍ”／
   ｃｈｔが残されている残余吹錬期間中に、鉄鉱石、スケ
   ールおよび石灰石のうち一種又は二種以上を、４ｋｇ／
   ｃｈｔ以上投入または吹込みすることを特徴とする純酸
   素底吹き転炉における低水素鋼溶製法。