JPS5938316A - 高クロム鋼の溶製方法 - 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】 本発明はステンレス鋼のような高クロム鋼の溶製方法に
関し、管に底吹または上底吹製鋼炉による吹錬において
、Ｏｒの歩留や生産性を向上させて、高クロム鉋を経済
的に有利に溶製する方法の提案を目的とする。

従来は、ステンレス鋼のような高クロム鋼を底吹あるい
は上底吹転炉によって溶製する場合には、炉底吹込みガ
スヲ第１期：　３　Ｎｍ８０２／　Ｉ　Ｎｍ８Ａｒ　、
　’第２期：　ｌＮｍ８ｏ、／ｌＮｍＡｒ、第８期：Ｉ
　Ｎｍ８０．　／　Ｉ　Ｎｍ８Ａｒといツタガスモード
を、予め定めたＣ値によって段階的に調整して溶製して
いた０ そして、この段階的なガス切替時期のタイミゾグの求め
方には、次のような方法がある。

（１）スタティック計算によるもの、すなわち切替Ｃａ
度を設定し、その間の脱炭効率を予め設定しておく方法
。

例えば、切替え時期の０′ａ度を０．６．０．２５、゛
□０．１２％とした場合、吹錬開始から０．６％までの
脱炭効率を７０％、０．６％から０．２５％までを４０
チ、０．２５％か′ら０．１２　％ｔＴｉ２０　％、０
．１２　％以下を１０％として、予めその間の総酸素量
を算出しておく方法。

＋１１　　排ガス分析の情報を用いて、間接的に切替時
Ｍ（Ｄタイピング會推定する方法。

（町　溶鋼のＣ濃度が０．２〜０．３％となる時期で、
転炉を中間倒炉し、溶鋼のＣ＃度を確認してからガス切
替えタイタングを求める方法。

などがある。

しかしながら、上記［＋１（１１１の方法では３〜６ヌ
テツブのガスモードを段階を踏みながら吹錬しているに
過ぎない。すなわち吹込み酸素は連続的に反応するわけ
であるから、段階的な吹込を行なうと過剰酸素の部分が
生じてＯｒが酸化される。そのｆｃめＫＯｒロス全生じ
、経済的に不利である。

また（１１１１の方法は直接に鋼中のＣ濃度ケ知ること
ができるが、中間倒炉、サンプリング等の作業があるた
めに、製鋼時間の延長による生産性の低下、炉体れんが
への悪影響は免れられない。

また特願昭５３−１７５８９号公報にみらｎ、る高クロ
ム鋼の精錬方法においては、炭素優先酸化指数ｌ５ＯＯ
値ｆＬ：６０から２０の間で減少させる吹錬制御方法が
提供されている。この制御方法でけＩｓ　００値で漸次
０□量を下げるとしているが、０２章が少なければ少な
い程脱炭効率及びＯｒ歩留は１００％に近付くことは当
然のことであり、逆に０２量を少なくすることによって
精錬時間が長くなる問題がある。また脱炭効率にはＯｒ
％Ｎ１等の成分及びｙＭ度が大きく影響することがら、
ｌ５ＯＯ値には温度、Ｏｒ、Ｎｉ、等の要因が加味され
ていないため、精錬時間を短くする脱炭効率１００％、
Ｏｒ歩留１００係を維持する最大０２渚が考慮されてい
ない。ｌ５ＯＯ値で前記データを実炉から得ようとした
場合、同一成分でも湿度の違いによるｌ５ＯＯ値とＯ？
ａｌｆとＯｒ歩留の８者の関係を求めなければならない
。それを更に成分の違う鋼種を加味しようとした場合、
非常に多くのデータを実炉から求めなければならないた
め、高クロム鋼の脱炭期における高いＯｒ歩留を能率よ
く実現することは困難であって、現在のところ底吹転炉
による経済的な高り・ロム鋼の生産を可能ｌてする技術
は確立されるに至っていない。

さらにＳＵＳ　３０４系またけＳＵＳ　４３０系といっ
たＯｒあるいはＮｉ　＠　Ｆの差によって脱炭効率が異
なっているが、こｔ”ＬＫ応じたガスモードの切替をし
ていないため、　Ｏｒロスの無駄を生じている。

本発明は上記のような従来の高クロム鋼の吹岬における
問題点、欠点を解消して、効率よく脱炭°゛し、Ｏｒロ
ス全最少にするための吹鈍方法？提供するものである。

本発明は、Ｏｒロスを最少にするため、脱炭速度の変化
に応じて、連続的にガス比０２Ｎｍ　／ｋＮｍを変化さ
せることによって、効率よく脱炭し、高゛クロム′４４
を安価に＃造するものである。すなわち脱炭速度は下記
の（１）、（２）式で表わされ、Ｕ ・・・（２） Ｋ；定数 〔係Ｃ〕；中浴Ｃ＃度 〔％Ｃ〕　；平衡Ｃ濃度 ｑ Ｑｉ　　　　ｉ不活性ガス〔Ｎｍ／／Ｉｌ＋Ｉ〕Ｔ　　
　；温度 脱炭速度はＣ，Ｔ、Ｏｒ、Ｎｉ％Ｑｉ　　によ勺大きく
変化するため、予め経験値から求めておいたに’を用い
てｉｌ＋、（２）式を数値積分することで刻々に脱炭速
度？求め、その値から下記の（７）式で酸素流１ケ求め
る。脱炭速度が求まると、 ΔＴ　＝　ＣΔＣ−Ｑｃ＋　Δｏｒ・Ｑ、（３ｒ）／（
Ｗ・Ｏｐ）　　Ｃ℃）　・（６１（４）、（５）、（６
）式から０１　Ｏｒ、Ｔ　　が求まる。

ココテ、ムＣ；脱炭貴、ΔＣｒ；クロムロス量、へＴ；
昇熱温度、Δｔ；時間〔崎〕、 ＱＯ２ｉ酸素流量、Ｑｏ；　Ｃの燃焼熱−山、Ｑｃｒｉ
　Ｏｒの燃焼熱Ｋｒｎｔ／に；ｒ、Ｗ；溶鋼型ｉＫｇ、 Ｃｐ；鉄の比熱　Ｋａｙｌ／ゆ−ａｅｇである。求めら
れた脱炭量、（Ｈｒロス量、　昇Ｐｆｉ、温度に基づい
て、０．Ｏｒ、Ｔの変化を計算し、開側と繰υ返し脱炭
速度を求め酸素量を決定している。求められた酸素ガス
流量を、プロセス酸素ガスとして設定し、連続的に流量
を調整して吹＠を行なう。

また脱炭速度を求めるのに、排ガスの分析を行ない排ガ
ス分析値から脱炭速度ヲ求め、前記のような方法で連続
的に流量を調整して吹Ｓを行なう。

排ガス分析値から脱炭量［ｋ求める式としては（８’Ｎ
８１式を用いることで求められる０ここでＱｗ；排ガス
流ｆｉｔ　　Ｎｍｌ箭ＱＡｒｉ　Ａｒ流−ｆｙ、　　Ｎ
ｍ／ｍＡｒ　％、００％、ＣＯ□チは排ガス中の分析値
また前記のｆｌ）　＋２１式によるような連続的に流ｔ
を調整する方法の場合において、排ガス中に設置さ：ｉ
ｌた排ガス分析計を用いて、吹錬中に排ガス分析を行な
い、ｉ’）＋８１式を用いて脱炭速度を求め、（８）式
の脱炭速度と（１）、（２）式で予め設定された脱炭速
度とを比較して、違っていた場合１”ｉ　（８１式の脱
炭速度の点に流量を調節し、その点から流量を連続的に
再度予め設定さｆ′した流量に調整して吹＃を続行する
。

またはサブランス、センサーランスのようなセンツーで
溶鋼サンプル値を採取し、溶鋼中のＣ値から、＋１１　
＋２１式で求められている脱炭速度式と０値の関係から
脱炭速度を読みとり、その時の実際に流している脱炭速
度と比較して、違っていた場合は、Ｃ値から読みとった
脱炭速度の値に流ＩＮ？調整し、その点から流量を連続
的に調整して吹＃を続行する。なお、排ガスの分析また
は溶錆サンプルの採取・分析は吹錬中に１回だけでなく
、２回、８回と複数回でもよい。

次に本発明の底吹きガス制御方法の構成を具体的な実施
態様に基づいて、図面により詳細に説明する。

第１図は製鋼炉のフロー系統図で、上底吹転炉１の炉底
に、底吹き羽口２を有し、上部には上吹きランス８を備
えている製鋼炉であって、計算機８内に予め経験値から
求めておいた脱炭速度の常数に値を用いて、例えば３０
秒毎に（１）〜（７）式を計算機処理し、そのつど流量
制御器７に０□、Ａｒの流量制御設定を行ない、流量制
御弁５．５′ヲ介して、流量計６．６′の指示を流量測
定値に調整して吹錬を行なう。また、吹錬開始前または
直後に、第２図に示すように、予想される流ｉ調整の値
全計算機に予め記憶させておき、その曲＃に沿って微少
時間（秒）毎に流量制御器７を通じて流ｆ）を調節しな
がら吹＃を行なう。

その吹錬の途中で、上底吹転炉１の中に設置さｎている
サンプリンググローブ１２よりガラスフィルター９で排
ガス中のダストヲ除去箋された排ガスを吸引ポンプｌＯ
で吸引し、分析計１１に導いて排ガス中の００％、００
□チ、Ａｒ　％を分析し、その分析結果を計算機８に伝
送し、（３）式の計算を計算機８の内で処理し、現在の
脱炭速度と比較と、轡整してガス泥海を連続的に調整し
て軟線全続行する。

以下に、実施例について本発明の方法全具体的に説明す
る。

実ｈイｈｅンリ　　１ １００　Ｔｏｎの上底吹転炉を使用、し、粗溶鋼成分０
　：　１．８％、Ｏｒ　：　１８　％、Ｎ１：８％で、
温度Ｔ　：　１５５０　Ｏの粗溶鋼を１００トン装入し
、Ｃ濃度０．７％まで、上吹き酸素１１００Ｎ／ｍ　　
と底吹き酸素８０　Ｎｍ８／ｓｉ、底吹きＡｒ　２０　
Ｎｍ８／　ｍとで吹錬し、その後は上吹き酸素を中止し
、予めｆｉｌ（２）によって求めらｆ′した第８図のよ
うな曲線に沿って、底吹ガス比を連続的に変化させて吹
錬を行なった０ その結果は吹止Ｃは０．０４％で、Ｏｒは１６．７係で
あった。

従来方法でけ吹止Ｃが０．０４％の場合ＶＣは吹留Ｏｒ
は１６％前後であるから、従来方法の４段階切替えに較
べてＣｒロスとして７ｂ／ｌ−３の効果が見られたこと
になる。唄に引続き還元処理を行なったところ、この時
の全精錬時間が従来は７０分を要していたものが、この
実験では５５分の処理時間で終了し、約１５分間の短縮
効果があった。

夫疫倒−−多− １００Ｔｏｎの上底吹転炉ケ用い、化学成分が０　：　
Ｌ、３％、Ｏｒ　：　１６％、Ｎｉ　：　０．１　％で
温度がＴ　：　１５５０　’Ｏの粗溶鋼を１００トン装
入し、Ｃ濃度０．５％までを上吹き酸素６０　Ｎｍ８／
　１ＥＩｉｌ　と、底吹き酸素ｓ　ｏ　Ｎｍ８／　＝　
、底吹きＡｒ　２０　Ｎｍ８／　ｍで吹錬し、その後予
め［１１＋２１式で求められた第４図に示すような曲＃
に沿って底吹きカスだけで吹岬を行なっている途中で、
排ガスの分析を行なったところ、Ｃｏ　８５．Ｏチ、Ｃ
Ｏ□１９．６％で排ガス量は２０５　Ｎｍ８／ｍであっ
た。その時の酸素流量は８１３　Ｎｍ８７　ｍ、Ａｒ流
量が６７　Ｎｍ８／　ｗｉｎ　　（第４図のＡ点）であ
ったが、上記排ガス分析値から溶鋼Ｃ値を求めたところ
０．１５％であって、予想以上に脱炭が進んでいたので
、このＣ濃度に対応する吹込ガス流ｉｔｉ酸素ａｏａｍ
、’ｓｗ、Ａｒ　７０　Ｎｍ　／　ｙｅｓすなわち第４
図で示せばＢ点に調節して、吹錬を続行した結果、吹止
Ｑ　Ｏ，０４％で吹止Ｏｒ　１４．８％であった。従来
の段階的な切替えに較べＣｒロスが１３　Ｋ９／　ｔ　
　減少した。また全精錬時間が６０分から５０分にな勺
、約１０分間の短縮ができた。

実施例　８ １００　Ｔｏｎの上底吹転炉を使用して、Ｏ：　１．２
弼、Ｏｒ　？　１８％、Ｎ１：０、Ｔ：１６００℃の粗
溶鋼全１００トン装入し、Ｃ濃度（）、４チまでを上吹
き酸素１２０　Ｎｍ８／　ｙｍ、底吹き酸素８０　Ｎｍ
８／１ｌｌｌｊ、底吹きＡｒ　２０　Ｎｍ８／　ｍで吹
錬し、その後は上吹酸素を中止し、予め＋１１２１式で
求められた第５図に示すような曲線に沿って、底吹ガス
比を連続的に変化させて吹錬を行なっている途中、第５
図Ｂ点においてサブランスで溶鋼サンプルを採取したと
ころ、Ｃ値は０．２０％（第５図のＡ点）であった。

その時のガス流量が底吹き酸素流量が３５Ｎｍ、肩（第
５図Ｂ点）であったので、底吹酸素流量を４８　Ｎｍ８
／　ｍ第６図Ａ点に調節して吹錬を続行した結果、吹止
００．０４　％、吹止Ｏｒ　１２．２　％であった０ 従来の段階切替に較べてＣｒロスが７　Ｋｐ／ｌ−８減
少した。また全精錬時間も５５分から４８分になり、約
７分間の短縮ができた０ 以上説明したように、本発明の高クロム鋼の溶製方法で
は、脱炭速度に応じて底吹き吹錬ガスの１酸素と不活性
ガスの割合を連続的に調整するものであって、このよう
な吹錬をするζ、とによって、Ｏｒの酸化ロスを大巾に
低下させることかできる。

従ってＣｒ還元処理時におけるＦｅ　−Ｓｉ投入量の削
減および精錬時間の短縮が可能となり、経済的に極めて
メリットの多い宣クロム鋼の溶製方法の提供であって、
その効果は高く評価し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は製鋼炉フロー系統図の１実施例、第２図は〔％
Ｏ〕と酸素流量の関係を示す曲線図、 第８図〜第５図は実施例１〜８のそれぞれの〔％Ｃ〕と
酸素流量との関係を示す図面である。 ｌ・・・上底吹転炉、２・・・底吹羽口、８・・・上吹
ランス、４・・・排ガスフード、５．５′・・・流量制
御弁、６．６′・・・流量計、７・・・流量制御器、８
・・・計算機、９・・・フィルター、ｌＯ・・・吸引ポ
ンプ、１１・・・分析計、１２・・・サンプリングプロ
ーグ。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　高クロムを含有するステンレス鋼を底吹または上底
   吹製鋼炉で溶製するにあたり、粗溶鋼の吹錬初期を通常
   の酸累流量と不活性ガス流量で吹錬し、溶鋼の０濃度が
   所定の濃度に達した時点以後の底吹き吹錬における底吹
   きガスの酸累ガスと不活性ガスとの混合ガスの混合割合
   を、溶鋼の脱炭速度に対応させて、′□予め設定された
   割合になるように連続的に調整制御すること全特徴とす
   る高クロム鋼の溶製方法。 １　溶鋼の脱炭速度を、吹錬中の排ガス贋および組成の
   分析値から求めることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の高クロム鋼の溶製方法。 ８　溶鋼の脱炭速度を、吹錬中に採取する溶鋼ザングル
   の分析Ｃ値から求めること全特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の高クロム鋼の溶製方法。