JPS5871323A - 連続製鋼連続鋳造方法およびその装置 - 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】 本轡明は製鋼工程において溶銑を連続的に脱炭し、得ら
れた溶鋼を効率的に鋳造する方法およびこの方法の実施
に使用する装置に関する。

従来、１１１１＃１の精錬プロセスは、溶鉱炉→溶銑脱
硫−転炉（脱炭、脱リン）→２次精錬→造塊（または連
続鋳造）という工程が支配的であった。

しかるに、最近、精錬工程における副産物であるスラグ
の生成を最小限に抑えること、ならびに極低リン、極低
硫鋼といったいわゆる高級鋼の溶製を容易に行なうとい
う観点から、溶銑予備処理プロセスが発展してきた。溶
銑予備処理プロセスを経れば、脱リン、脱硫、脱珪がな
されているので、転炉においては脱炭だけ行なえばよく
、造滓剤の不必要なスラグレス吹錬が可能となる。

本発明者らは、このような溶銑予備処理後のスラグレス
吹錬においては、従来からの脱炭、脱リン、脱流機能を
有する転炉は不必要な設備であるとの認識に立ち、転炉
を用いずに溶銑を連続的に溶鋼に精錬する能率的な方法
およびその装置を提供せんとするものである。

本発明は、溶銑予備処理プロセスによって脱リン、脱硫
、脱珪がなされた溶銑を連続的に脱炭する連続製鋼プロ
セスを連続鋳造プロセスに直結させ、脱炭時間と鋳造時
間とをマツチさせて、転炉での精錬や受鋼鍋の移動によ
る無駄時間を省き生産性の向上を図ることを目的とする
ものである〇従来、連続製鋼法として、ケイ素、リン、
硫黄、炭素を含む溶銑を段階的に、逐次的に脱珪、脱リ
ン、脱炭するプロセスは、例えば「鉄と鋼」５９（１９
７３）ｍｏ３、Ｐ４１４で知られているが、このような
プロセスでは、鋼種の変更が困難であり、設階的装置の
一部の故障、耐火瞼の寿命などによって全プロセスが律
せられる等、商業規模生産においては不都合な面があっ
た。

本発明においては、予備処理は回分式で行なうこととし
、上記欠点を回避できるものである。

本発明方法の要旨とするところは、溶銑中の８１、ア、
８を目標値以下に予備処理し該溶銑を容器中に保持する
第１工程と、該予備処理した溶銑を、後続する連続鋳造
設備の鋳込み速度に対応して流過させつつ、逐次酸化精
錬して目標成分の溶鋼とする第２工程と、該溶鋼を逐次
的に連続鋳造する第３工程との結合からなる連続製鋼、
鋳造方法に存する。

本発明方法は、次の大きな特徴を有している〇まず第１
に、連続鋳造プロセスの鋳込時間とほぼ同じ時間でしか
も同じ時期に脱炭できることを特徴としている。

溶銑予備処理プロセスを転炉脱炭プロセスの上流に新た
に加えることは、従来の転炉法のみによる精錬工程に比
して全体として精錬速度が小さくなるという欠点を生ず
る。本発明は連続鋳造の鋳込時間とほぼ同時間、同時期
に脱炭を行なうように構成したので、溶銑予備処理プロ
セスを新たに加えても全体の精錬時間は従来の転炉のみ
による精錬時間よりも短くなり、製゛鋼ブｐセスとして
の生産性が高くなると共に、溶銑予備処理から溶鋼連続
鋳造までを含めた全体工程が著しく合理化される。

第２に、本発明方法による製鋼ブー七スは、脱珪、脱リ
ン、脱硫した溶銑を反応装置内を連続的に通過せしめ、
この反応装置通過中に脱炭された溶鋼が、反応装置の出
口側から連続鋳造設備のタンディツシユに直送されるこ
とを特徴とするものである。前述したように、溶銑を脱
炭するという機能のみを備えた反応容器においては、造
滓の必要もなく、転炉法のような回分操作をとらなくて
も、簡単な連続処理操作で目標成分の鋼を得ることが可
能である。こり脱炭プロセスを連続化し、連続鋳造工程
と直結することによって、生産速度の向上という点から
種々の効果な得るところに特徴がある。

次に本発明の連続製鋼〜鋳造方法およびこの方法の実施
に使用する装置について図面により詳細に説明する。第
１ｇは本発明方法の実”施に用いる装置の実施例の縦断
面図である〇 本発明方法の第１工程は、溶銑中の８１、Ｐ、Ｓを目標
値以下に予備処理し、この溶銑を容器中に保持する工ｉ
ｉソあって、図中２は予備処理された溶銑、１はこれを
保持する溶銑鍋等の容器である。

溶銑の予備処理は従来実施されているところと変りはな
い０溶銑鍋１にはストッパ４またはスライディングゲー
ト等を設け、溶銑の排出流量を調整耳部にすることが望
ましい・ 次に本発明の第２工程は、予備処理した上記溶銑を受は
入れ、これを流送させつつ、連続的に酸化精錬して目Ｓ
成分の溶鋼とし、後続の連続鋳造設備にただちに供給す
る工程であって、図の反応容器３または反応容器３と２
次反応容器９とを結合した連続製鋼用装置において脱炭
反応が進められる・ 図は、反応容器３と２次反応容器９とを直列に結合した
実施例を示すが、２次反応容器９を用いない場合は反応
容器６の溶鋼出口８を直接連続鋳造装置のタンディツシ
ュ１１に直結すればよい。

第１工程において予備処理され溶銑鍋１に貯溜されてい
る溶銑２は、反応容器６に供給される。

反応容器６の一端に設けられた溶銑受入口には７−１Ｆ
５を取りつけることが望ましい。反応容！８３の溶銑受
入れ量は、後続の連続鋳造設備の鋳込み速度に応じて調
整される。

反応容器６は、はぼ水平な樋状をなす密閉状の容器であ
って、一端上部に溶銑受入口を開口し、他端には、上部
に精錬ガス排出ロア、下部に溶鋼排出口８を備え、後続
の連続鋳造設備の能力°に見は／および側壁部に酸化精
錬ガスを噴射する複数のノズル６を装着している。副原
料投入設備や排滓設備を設置しなくてよい。

反応容器６中を図中矢印の方向に流送される溶銑は、複
数重の低流量の底吹きまたは横吹き羽口６から供給され
る酸素または二酸化炭素などの酸化性精錬ガスによって
脱炭される。ここで、酸化性ガスの供給方法を底吹きま
たは横吹きとし上吹きランスを用いないのは溶銑に強攪
拌を生じさせ、酸化鉄の生成を抑えるためである。精錬
により生成したＯＯガスはガス排出ロアから排出される
。

反応容器３中で流送されつつ精錬された溶銑は、反応容
器３の溶鋼排出口８近傍ではほぼ所定の脱炭を終えた溶
鋼であり、これを直接タンディツシュ１１に送り、この
タンディツシュで連続的もしくは関けつ的に合金鉄投入
設備１２より合金鉄を投入し、溶鋼成分の調整を行ない
連続鋳造する。

必要な場合は図に示すように、上記樋状反応容器３とタ
ンディツシュ１１との間に、密閉槽型２次反応容６１９
を介在させて精錬の精度を上げることができる。

２次反応容４！１９は、反応容器３かも排出した溶鋼を
ある程度滞留させながら、脱炭反応または／および真空
脱ガスを行なう機能を有する。２次反応容器９は、１Ｉ
ｆＩＩｉ受入口と溶鋼排出口１０とガス排出口１４とを
備え、底部または側壁部に、酸化性ガスまたはアルゴン
などの不活性ガスを噴射する傭数本のノズル１３を装着
する。會た槽内を真空にすることができるように構成さ
れ、排出口１４に真空装置を接続することによって真空
脱ガスを行なうことができる。２次反応容Ｗ９は、反応
容器′３のみでは制御できない溶鋼中の炭素濃度の微調
整や脱ガス処理を行なうものであり、酸化性ガスまたは
不活性ガスの噴射、または／および窒素、水素などのガ
スを真空脱ガスした後、この溶鋼をタンディツシュ１１
に送る・２次反応容器９は、ガス成分に関して厳しい制
限のある鋼種について特に有用である。

タンディツシュ１１に送り込まれた溶鋼は合金鉄投入設
−１２より連続的に合金が投入され、成分調整される。

本発明方法の第３工程は、反応容器３、または反応容器
３と２次反応容器９との組み合せからなる連続製鋼装置
から供給された溶鋼を逐次的に連続鋳造する工程である
。連続製鋼装置からの溶鋼の供給速度は連続鋳造装置の
鋳込速度とマツチするように制御される。連続鋳造方法
は従来の技術と興るところはなく、またその装置は既存
の装置を使用すればよい。

本発明方法は上述の第１〜第３工程の結合からなるもの
である。

以上詳細に説明したように、本発明方法は、予備処理し
て容器中に保持された溶銑を連続的に脱炭、脱ガス、成
分調整を行なって連続製鋼し、ただちに連続鋳造するも
のであり、しかも製鋼速度を連続鋳造速度とマツチング
させるので、その生産速度は従来の転炉〜連続鋳造法、
または転炉〜脱ガス装置〜連続鋳造方法等に比し飛躍的
に増大する。

しかも、本発明方法では、脱炭反応と場合により脱ガス
反応とを制御すればよく、スラグの生成はほとんどない
ので、票原料投入や排滓操作が不要であり、操作は極め
て簡易で制御が容易である。

次に、本発明方法に用いる装置の発明について説明する
。第１図は本発明の装置の縦断面図である０本発明の装
置は、一端に溶銑鍋１中に保持されている予備処理され
た溶銑２を受は入れる溶鉄受入口を備え、他端に溶鋼排
出口８を開口し、上部に精錬ガス排出ロアを開口した、
はぼ水平な樋状の反応容器３からなり、底部または／お
よび側壁部に酸化性の精錬ガスを噴射する複数のノズル
６を装着した、連続製鋼用装置である。

本装置は、予備処理した溶銑を受は入れ、後続の連続鋳
造装置の鋳込速度とマツチした流送速度でこの溶銑を流
送し、流送中に精錬ガスを噴射して溶銑を連続的に脱炭
して溶鋼に精錬し、溶鋼排出口からただちに連続鋳造装
置に移送するものである。

酸化性精錬ガスを噴射するノズルは、麿吹きまたは横吹
きとし、溶銑に強攪拌を生じさせ酸化鉄の生成を抑制す
る。精錬生成ガスはガス排出ロアかも排出される。

溶銑の流送速度、酸化性精錬ガス流量等の操業条件は、
溶銑、溶鋼の成分、連続鋳造装置の鋳片、鋳込速度、各
貯溜槽の条件その他を勘案して定められ、本装置は操業
条件の設定、制御が可能となっている。

鋼種によっては、樋状反応容器３の溶鋼排出口８に２次
反応容器９を接続して連続製鋼用装置を構成する。第１
図はこの直列結合された装置を例示したものである。

２次反応容器９は、溶鋼受入口と溶鋼排出口１０とガス
排出口１４とを備え、底部または側壁部に酸化性ガスま
たはアルゴン等の不活性ガスを噴射する複数のノズルを
装着して仕上脱炭を行なうと共に、槽内を真空にするこ
とにより真空脱ガスを行なうことのできる密閉槽形の容
器である。２次反応容器９を真空容器として用いるとき
は、ガス排出口１４に真空装置を取りつける。

２次反応容６１９は溶鋼をある程度滞留させて仕上処理
を行なうもので、反応容器３のみでは制御できない溶鋼
中炭素濃度の調整や窒素、水素等のガス成分の制限の厳
しい一種の生産の場合に使用され、溶鋼排出口１０を連
続鋳造設備のタンディツシュに結合し、連続製鋼用装置
の一部となる。

本発明の装置は、以上のように構成され、本発明方法を
容易に実施できる連続ＩＩ＃ＩＩ用装置であって、予備
処理された溶銑を受は入れ、後続の連続鋳造設備の鋳込
速度にマツチした製鋼速度で脱炭、脱ガス、成分調整を
行なうことができ、その生産速度は従来の転炉〜連続鋳
造装置、または転炉〜脱ガス装置〜連続鋳造装置に比し
飛躍的に増大するる。

また、構造が簡単で保守取扱いが容易であり、制御が極
めて容易にできる。鋼種により、種型反応容器のみから
なる装置としてもよく、また２次夏応容器を備えた装置
としてもよく、適応性に富むものである。

次に本発明による実施例を以下に述べる。

実施例 溶銑鍋中の溶銑量：　　１００を 樋状反応容器の耐火物施工後の内法寸法：　幅１１６％
高さ２鵠、流れ方向長さ１０ｍの直方体廖状 ―塵反応容器の羽口８　底吹き羽口および横吹き羽目、
羽目内径１６−φ、羽口内管と外管との隙間０．８■、
羽口本数２５本（底吹き５本、横吹き２０本）、送酸流
量１〜４ｗｄ１分／本、プレパン流量は送酸流量の５９
＆２次反応容器の耐大物内張り施工後の寸法富内径１露
、高さ５傷や円筒形 ２次反応容器の羽口：　底吹き羽目、羽口内径１６ｇｍ
φ、羽口内管と外管との隙間０．８−１羽口本数４本、
ガス流量２〜４ｘｄ１分／本、内管と外管との隙間を流
れるガス流量は内管ガス流量の５％ 以上の装置を用い、溶銑鍋からの溶銑の排出速度を最大
にして積形反応容器に溶鋺深さ約０．５欝とする◎その
間の時間は約１０分である。底吹き酸素ガス流量を１Ｍ
ＩＩ／／分／本、横吹き酸素ガス流量を４１１／／分／
本に調節し、その後溶銑鍋から約２ｔ／分の速度で溶銑
を種型反応容器に供給する。この場合、底吹き酸素ガス
流量３〜４１１／／分／本、横吹き酸素ガス流量３〜４
Ｎ−／分／本である。溶銑鍋中に溶銑がなくなったら碗
の溶銑鍋に切りかえて溶銑を供給することはもちろん差
支えない。

種型反応容器から排出された溶鋼は２次反応容器中に移
された後約１０分間底吹き羽目から酸素を２〜４Ｍｄ１
分／本で噴射し脱炭され、しかる後、樋を反応容器から
出た溶鋼の分析成分を勘案しながら不活性ガス（アルゴ
ン）吹込みにきりかえる・この場合、２次反応容器内を
５Ｔｏｒｒ　ｍ度以下とする０２次反応容器を出た＊＊
は耐火性ノズルを通ってただちに連続鋳造装置のタンデ
ィツシュに送られ、タンディツシュ内には、１〜２分の
間隔で８１　　合金鉄、ＭＮ　合金鉄、アルミニウムな
どの合金鉄が投入される。連続鋳造の鋳込時間６０分に
対して、はぼ同時期で脱炭が完了する。

タンディツシュ内の溶＃ＩＩ威分は、−例として、ａ／
α０５襲、５１１０．２％、Ｍｎ　　／　０．５％、ｒ
≦１０２−１Ｓ≦０．００５襲の目標に対して、ア、８
はすべての時期にクリアし、０，８１、Ｍｕにおいても
目標からのずれが２０−未満に収った。

以上の実施例によって溶銑が脱炭され溶鋼に精錬される
が、その間の時間、耐火物原単位などを従来法の転炉ス
ラグレス吹錬〜ＲＨ脱ガス〜連続鋳造法と比較して第１
表に示す。

第１表 注１　予備処理プロセス終了後〜連続鋳造タンディツシ
ュ内鋳込完了までの時間 注２　耐火物原単位（タンディツシュも含む）第１表か
ら明らかなように、本発明方法では、転炉〜ＩＨ脱ガス
装置を用いた従来ブーセスに対して、精錬時間で約４０
襲、耐火物原単位で約７０襲となることがわかり、本発
明方法が生産性向上に大きく貢献することが明らかであ
る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の装置の実施例である。 １・・・溶銑＃４　　　２・・・溶銑 ６・・・反応容器　　　４・・・ストッパ５−７−ド　
　　６−・底炊きまたは横吹き羽目７−ガス排出口　　
８・・・溶鋼排出口９・・・２次反応容器 １０・・・２次反応容器溶鋼排出口 １１・・・タンディツシュ １２・・・合金鉄投入設備 １５・−底吹きまたは横吹き羽目 １４・・・ガス排出口 、、、Ｆ〜；　　ｌ　　ｉ、ニーτ 手続補正書（方式） 昭和５７年３月１３日 特許庁長官　島田春樹殿 １、事件の表示 昭和　５６年　　　特許願第１６７８４０号２、発明の
名称連続製鋼〜鋳造方法およびその装置３　補正をする
者 事件との関係　　特許出願人 ４、代　理　人〒１０７ ６　補正により増加する発明の数　　ナシ明細−の発明
の名称の欄に「連続製鋼〜鋳造方法およびその装置」と
あるのを、［連続製鋼連続鋳造方法およびその装置］と
訂正する。 手続補正書　（自発） 昭和８７年３月１３日 特許庁長官　島田審樹殿 １、事件の表示 昭和　５６年　　　特許願第１６７８４０号２、発明の
名称　連続Ｓａ〜鋳造方法およびその装置３、　補正を
する者 事件との関係　　特許出願人 イ１　所　兵庫県神戸市中央区北本町通１丁目１番２８
号氏　名（名称）　（１２５）　　　川崎製鉄株式会社
代表者　　　岩　村　英　部 ４、代　理　人〒１０７ ６　補正により増加する発明の数　　／（Ｌ／７、補正
の対象 明＃優の待＃？請求の範囲の欄、および発（１）特許請
求の範囲の記載を下記の通り訂正する。 記 「１　溶銑中のＳｉ、Ｐ、　Ｓ　　を目標値以下に予備
処理し、該溶銑を容器中に保持する第１工程と、該予備
処理した溶銑を、後続の連続鋳造装置の鋳込速度に対応
して流送させつつ、逐次酸化精錬して目標成分の溶鋼と
する第２工程と、該溶鋼を逐次的に連続鋳造する第３工
程との結合からなる連続製鋼Ｉ鋳造方法。 ２　第２工程が、反応容器内を流送する溶銑に多数のノ
ズルから酸化性精錬ガスを噴射し、該溶銑を所定の溶鋼
炭素濃度まで脱炭し、該脱炭した溶鋼をただちに連続鋳
造設備のタンディツシュに送り、該タンディツシュ中に
連続的に合金鉄を投入して溶鋼成分の調整を行なうこと
からなる、特許請求の範囲第１項記載の連続製鋼連続鋳
造方法。 ３　前記脱炭した溶鋼を２次反応容器に送り、該２次反
応容器内で酸化性ガスまたは不活性ガス吹錬、または／
および真空脱ガス処理を施した後、前記溶鋼を前記タン
ディツシュに送る、特許請求の範囲第２項記載の連続製
鋼連続鋳造方法。 ４一端に溶銑受入口、他端に溶銑排出口、上部に精錬ガ
ス排出口を開口すると共に、底部または／および側壁部
に駿化性精錬ガスを噴射する複数のノズルを装着した、
はぼ水平の密閉樋状反応容器からなる連続製鋼用装置。 ５　溶鋼受入日と溶銑排出口とガス排出口とを備え底部
または側壁部に酸化性ガスまたは不活性ガスな噴射する
複数のノズルを装着しかつ槽内を真空にすることのでき
る密閉槽形２次反応容器を、前記樋状反応容器の溶鋼排
出口に接続してなる、特許請求の範囲第４項記載の連続
製鋼用装置。」（ｚ）明細書第４頁第１８行目に「製鋼
、鋳造」とあるのを［ｌｌ１ｌ鋼連続鋳造］と訂正する
。 （３）明細書第６頁第８行目に「製鋼〜鋳造」とあるの
を「製鋼連続鋳造」と訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　溶銑中の８１、Ｐ％Ｂを目標値以下に予備処理し、
   該溶銑を容器中に保持する第１工程と、該予備処理した
   溶銑を、後続の連続鋳造装置の鋳込速度に対応して流送
   させつつ、逐次酸化精錬して閾標威分の溶鋼とする第２
   工程と、該溶鋼を逐次的に連続鋳造する第３工程との結
   合からなる連続製鋼〜鋳造方法。 ２　第２工程が、反応容器内を流送する溶銑に多数のノ
   ズルから酸化性精錬ガスを噴射し、該溶銑を所定の溶鋼
   炭素濃度まで脱炭し、該脱炭した溶鋼をただちに連続鋳
   造設備のタンディツシュに送り、蒙タンディツシュ中に
   連続的に合金鉄を投入して溶鋼成分の調整を行なうこと
   からなる、特許請求の範囲第１項記載の連続製鋼〜鋳造
   方法。 ６　前記脱炭した溶鋼を２次反応容器に送り、該２次反
   応容器内で酸化性ガスまたは不活性ガス吹錬、または／
   および真空脱ガス処理を施した後、前記溶鋼を前記タン
   ディツシュに送る、特許請求の範Ｓ第２項記載の連続製
   鋼〜鋳造方法。 ４一端に溶銑受入口、他端に溶銑排出口、上部に精錬ガ
   ス排出口を開０口すると共に、底部または／および側壁
   部に酸化性精錬ガスを噴射する複数のノズルを装着した
   、はぼ水平の密閉樋状反応容器からなる連続製鋼用装置
   。 ５　溶鋼受入口と溶銑排出口とガス排出口とを備え底部
   または側壁部に酸化性ガスまたは不活性ガスを噴射する
   複数のノズルを装着しかつ槽内を真空にすることのでき
   る密閉槽形２次反応容器を、前記樋状反応容器の溶鋼排
   出口に接続してなる、特許請求の範囲第４項記載の連続
   製鋼用装置。