JPS5943812A - 鋼浴中脱酸処理方法 - 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、鋼浴中膜酸処理方法に関する。

銑鉄から鋼に精錬する場合、浴銑中の不要な諸元素を酸
化除去して成分調整すると共にその高い酸化反応熱によ
って溶融状態を維持するために、溶銑中に多量の酸素を
吹き込むものであるが、この酸化精錬の過程に於ける前
記の吹き込み酸素は溶銑中の不要な諸元素の除去、即ち
脱炭、脱硫及び脱燐などを行なう一方、その他の大部分
の酸素は鋼浴中に含まれたまま多量に残留することにな
る。

い 然るに、この鋼中酸素は鋼塊を造る段階に於て必ずしも
必要としないばかりか、用途によってはむしろ有害とな
るものであり、特にキルド鋼又はセミキルド鋼を造塊す
る上で脱酸処理は必要不可欠である。

而して、鋼中酸素は鋼中に含まれているマンガン及びシ
リコンと反応するのでその一部は脱酸反応を行なうが、
これだけでは脱酸が不充分であるから、従来は脱酸剤と
して強制脱酸力を有するアルミニウム材を使用し、これ
を鋼浴中に投入して脱酸処理を行なっている。

このアルミニウム材は、１ｋＱインゴツト、或いはブリ
ケット状やショット状のものなどを使用し、これらの脱
酸用アルミニウム加工品を鋼浴中に投入す２．と鋼中酸
素と結合して酸化反応を促してアルミナになるので、こ
れを除滓することによって脱酸が行なわれるものである
。

しかしながら、これら各種の脱酸用アルミニウム加工品
を使用した上記従来の脱酸処理方法では、脱酸用アルミ
ニウム加工品を製造する」二で多くの製造工数を要し且
つ各種機械設備を使用して大量に製造しなければならな
いので製造コストが極めて高くつくと共に、脱酸用アル
ミニウム加工品の製造作業及び炉内投入作業に多くの時
間と手数を要するなどの不利を招来していた。

しかし、前記脱酸用アルミニウム加工品は固形物である
から、これを鋼浴中に投入すると加工品の表面形状及び
大きさの差異に基因して酸化反応時間にバラツキを生じ
、またこのアルミニウム加工品が溶融して鋼中酸素と反
応するのに比較的時間が掛かると共に、大量に投入さｌ
ｆｔだ脱酸用アルミニウム加工品のうちの一部は酸化反
応の遅れと相俟て完全に溶解されないままスラグと共に
除去されるので、アルミニウムの歩留りは低いものであ
った。

本発明は、上記従来の諸欠点を解消し１こ画期的な鋼浴
中膜酸処理方法の提供を目的とするものである。

第１図の実施例について説明すれば、（１）は脱酸処理
を必要とする酸化精錬後の溶！１ｉｉｌ（Ｃ）を収容せ
る冶金反応容器である。（２）は脱酸用アルミニウム塊
囚を溶解するためのアルミニウム溶解炉であって、該溶
解炉（２）の底壁部中央に炉底孔部（３）を貫通して設
けると共に、同溶解炉（２）の上端開口部に炉蓋（４）
を気密的に着脱自在に装着して炉内を密閉し、該炉蓋（
４）にはアルゴンガス又は窒素ガスなどの不活性ガスを
炉内に供給するための不活性ガス供給管（５）を接続し
である。（６）は前記炉底孔部（３）に一端部（６ａ）
を嵌着して連結した溶融アルミニウム移送用導管であっ
て、該導管（６）の他端部（６ｂ）を、溶鋼（０を収容
　せる前記冶金反応容器（１）の内底部近傍に臨ませて
Ｍ鋼（Ｃ）中に深く没入しである。（７）は前記導管（
６）の一端開口部（６ａ）に着脱自在に嵌着したストッ
パー棒、（８）は前記浴融アルミニウム移送用導管（６
ンの外周部に沿って設けた加熱ヒーターである。

上記の構成に於いて、冶金反応容器（１）の内部に収容
せる俗調（０を脱酸処理する場合、先ず、ストッパー棒
（７）によって炉底孔部を閉塞し、アルミニウム溶解炉
（２）の内部に脱酸用アルミニウムＩｕ　（Ａ）を装入
した後これを沿解して、脱酸用アルミニウム塊（イ）を
浴融状態にしておく。

一方、冶金反応容器（１）の内部には、浴銑中の不要な
諸元素の酸化除去、特に脱炭、脱硫、及び脱燐などを行
って成分調整された俗調（０が収容さｎており、この鋼
浴中には酸化精錬の過程に於いて多量に吹き込まれた酸
素の大部分が残留していて、鋼浴中の酸素による高い酸
化反応熱によって鋼は溶融状態に保たれている。

そこで、アルミニウム溶解炉（２）の上端開口部に炉蓋
（４）を装着して炉内を密閉し、該炉蓋（４）に連結さ
した不活性ガス供給管（５）を通じてアルゴンガス等の
不活性ガスを炉内へ送り込み、それと同時にストッパー
棒（７）を外して炉底孔部を開放する。

アルミニウム溶解炉（２）の内部の溶融アルミニウム（
Ｂ）は前記不活性ガスによる炉内圧力によって順次溶融
アルミニウム移送用導管（６）の内部へ圧送さｎるが、
その際、該導管（６）は加熱ヒーター（８）によってア
ルミニウムの溶融温度以上のＴｉＪ温に常時加熱されて
いるから、該導管（６）の内部の浴融アルミニウム（Ｂ
）は溶融状態に保たれたまま導管（６）を通じてその他
端部（６ｂ）の開口部から冶金反応容器（１）の内部の
溶鋼（Ｃ）中に深く送り込まれる。

冶金反応容器（１）の内部に収容せる酸化精錬終了後の
溶鋼（Ｃ）中に溶融アルミニウム（Ｂ）が混入すると、
溶融アルミニウム（Ｂ）と鋼中酸素が結合して酸化反応
を促進し、アルミナとなって浮上分離するので、他のス
ラグ（Ｄと共に除去される。

第２図の実施例は、前記溶融アルミニウム移送用導管（
６）の任意の個所に不活性ガス供給用分岐管（９）を分
岐接続して、前記浴融アルミニウム（Ｂ）と共に適量の
アルゴンガス等の不活性圧力カスを継続的に供給して脱
酸処理する方法である。この不活性ガスは、前記導管（
６）を通じて送らｎる溶融アルミニウム（Ｂ）に対して
圧力助送する作用と共に、溶鋼（０中に送り込まれた浴
融アルミニウム（Ｂ）を鋼浴中において拡散する作用と
を併有するものであり、該不活性ガスを溶融アルミニウ
ム（Ｂ）と同時に俗調（Ｃ）中に送り込むと、不活性ガ
スのみ鋼中諸元素とは全く反応せずにそのまま浮上して
外部へ放出さ口る。尚、この実施例では浴融アルミニウ
ム移送用導管（６）に不活性ガス供給用分岐管（９）を
分岐接続してこの分岐管（９）から供給される不活性ガ
スによって溶融アルミニウム（Ｂ）を圧力助送するので
、この場合、第１図の実施例に於ける炉蓋（４）及び該
炉蓋（４）に接続せる不活性ガス供給管（５）は不要で
ある。

第３図乃至第６図は、前記アルミニウム溶解炉の熱源、
として、別設されている各種の炉から発生している多量
の高熱ガスを利用して脱酸用アルミニウム塊（５）を溶
解する実施例を示すものである。

第３図の実施例に於いて、αＱは炉である。この炉α０
の種類については問わない。（１υは前記炉００の頂部
開口上方に配設した集熱フード、（１抄は送気ダクト、
（Ｆ）は前記送気ダクト０乃に増刊けたファンである。

α東はアルミニウム溶解炉であって、該溶解炉α■は、
脱酸用アルミニウム塊い）を収容するための内炉壁α→
と、該内炉壁０→の外周部を包囲する外炉壁０Ｑとから
構成され、この内炉壁０・０と外炉壁０Ｑによって囲ま
れた空隙部に内炉壁加熱用高熱室０・を形成すると共に
、前記外炉壁００の一端部に高熱ガス供給口ａ７１を、
間外炉壁ＯＧの他端部にガス排出口α樽を設けである。

上記の構成に於いて、アルミニウム溶解炉０４を稼動す
る場合、先ず溶解炉０３の内炉壁０褐の内部に脱酸用ア
ルミニウム塊（４）を装入した後、ファン（Ｆ）を作動
させればよい。別設炉０・の稼動によって炉内からは１
０００℃以上の高熱ガスが多量に発生しているので、こ
の高熱ガスは集熱フード０１）へ送られ、ファン（Ｆ）
の送風作用によって送気ダクトａ′；４を介して溶解炉
ａ■の外炉壁０均の高熱ガス供給口０乃へ強制的に送り
込まれる。溶解炉０３の内炉壁加熱用高熱室ＯＱに送ら
れた高熱ガスは内炉壁０４）を加熱した後、外炉壁０均
のガス排出口α８）を通じて外部へ排出される。

高熱ガスが前記内炉壁加熱用高熱室ＯＱを通過する間に
、溶解炉の内炉壁θａは高温に加熱され、且つ該内炉壁
Ｑ４）の内部に装入された脱酸用アルミニウム塊囚の溶
融点（６５９℃）は比較的低いので、前記高熱ガスの熱
量によって俗解され、浴融アルミニウム（（財）が得ら
れる。

この溶融アルミニウム（Ｂ）は、第２図の実施例と同様
に、浴融アルミニウム移送用導管（６）を通じて冶金反
応容器（１）内の溶鋼（０中に送り込まれ鋼中酸素を脱
酸する。

第４図の実施例は第３図の変形例であって、アルミニウ
ム溶解炉翰の炉壁胴部に螺旋状の高熱ガス通過用通孔−
を設け、該通孔（至）の一端開口部に前記送気ダクト＠
の連結端部を接続し、同通孔（至）の他端開口部に排出
ガスを外部へ導びくための排気ダクト６υの連結端部を
接続したものであり、前記炉００から集熱フードθυ及
び送気ダクト０功を介して送られて来た高熱ガスが溶解
炉四の螺旋状の前記通孔−を通過する間に炉壁内部を加
熱するので、炉内のアルミニウム塊（Ａ）は溶解される
。

この溶融アルミニウム（Ｂ）は、第３図の実施例と同様
に、溶融アルミニウム移送用導管（６）を通じて冶金反
応容器（１）内の溶鋼（０中に送り込まれ鋼中酸素を脱
酸する。

第５図の実施例は、アルミニウム斤ｆ解炉θつの内部に
装入せる脱酸用アルミニウム塊（５）を炉（］０）から
導いた高熱ガスによって直接加熱してこれを溶解する方
法である。即ち、溶解炉Ｈｏ′）９１内底部の湯溜り部
（１）より若干上方の炉壁部に高熱ガス供給口Ｑ］）を
設けて、該高熱ガス供給口ＱＩ）を前記送気ダクト（イ
）に接続すると共に、同溶解炉０Ｏの他壁上部にガス排
出口（２りを設け、また同溶解炉０つの炉底壁部に湯注
出口＠を設けて、該湯注出口翰を、開閉自在なストッパ
ーＨを介して前記溶融アルミニウム移送用導管（６）に
接続したものである。前記炉００から発生した多量の高
熱ガスは、集熱フード（１１）及び送気ダクトθつを介
して溶解炉００の高熱ガス供給口０１）へ送り込まれ、
炉内室（ハ）を通過してガス排出口（２２１から外部へ
排出されるので、溶解炉θつの内部の炉底湯溜り部（イ
）に装入せる脱酸用アルミニウム塊（イ）は前記高熱ガ
スによる炉内室（ハ）の通過の間に直接加部されて溶解
される。尚、浴解さした溶融アルミニウム（Ｂ）は、以
上の各実施例と同様に冶金反応容器（１）の鋼浴中に送
られ、鋼中酸素を脱酸する。

第６図は前記第５図の変形実施例であって、前記炉００
から集熱フードＱ◇及び送気ダクトθ功を介して送られ
て来た高熱ガスをアルミニウム溶解炉（ハ）の上端開口
部から直接炉内に吐出して、該溶解炉（イ）の内部に装
入せる脱酸用アルミニウムリ出■溶解するものである。

尚、（イ）は前記溶解炉（ハ）の周囲に設けたガスの漏
洩防止用防壁体、（ハ）は前記防壁体（イ）に設けたガ
ス排出口である。

第７図の実施例は、アルミニウム溶解炉αのに収容され
た溶融アルミニウム（Ｂ）中に耐熱性浸漬ポンプ（Ｐ）
を深く浸漬し、該ポンプ（Ｐ）に接続された溶融アルミ
ニウム移送用導管（６）の他端部（６ｂ）を冶金反応容
器（１）内の溶鋼（Ｑ中に深く没入して、前記耐熱性浸
漬ポンプ（Ｐ）によって吸引された溶融アルミニウムの
）を冶金反応容器（１）内の溶鋼（Ｃ）中に強制的に送
り込んで鋼中酸素を脱酸するものである。

尚、７　＃　Ｅ−ラム溶Ｍ−炉の内部の溶融アルミニウ
ム（Ｂ）を冶金反応容器（１）内の溶鋼（Ｑ中に深く送
り込む方法として、アルゴンガスまたは窒素ガスなどの
不活性ガスを第１図の如＜　＝解（；＋１（２）の内部
に供給し、炉内圧力を高めて溶融アルミニウム移送用導
管（６）を通じて溶融アルミニウム（Ｉ◇をＩ−Ｅ　ａ
する方法と、第２図乃至第６図の如く浴融アルミニウム
移送用導管（６）に不活性ガス供給用分岐管（９）を分
岐接続して、該分岐管（９）から供給される不活性圧力
ガスによって浴融アルミニウム（Ｂ）を圧力助送する方
法と、第７図の如くアルミニウム溶解炉αｅに収容され
た溶融アルミニウム（Ｂ）を耐熱性浸漬ポンプ（Ｐ）に
よって吸引移送して冶金反応容器（１）の内底部へ強制
的に送り込む方法とがあるが、各実施例に於いて上記の
溶融アルミニウム（Ｂ）移送方法を相互に置換変更する
ことは任意に可能である。

また、前記浴融アルミニウム移送用導管（６）の外周部
に設けた加熱ヒーター（８）は、前記導管（６）の内部
を通過する溶融アルミニウム（Ｂ）の浴融状態を保つ上
で有効であるが、アルミニウム溶解炉から冶金反応容器
（１）へ移送する段階に於いて溶融アルミニウム（Ｂ）
が凝固する虞れのない場合は、前記加熱ヒーター（８）
を必ずしも設けることを要せず、この加熱ヒータ（８）
の存否は上記各実施例に於いて相互の置換変更が任意に
可能である。

本発明に係る鋼浴中脱酸処理方法によれば下記の如く優
れた諸効果を顕著に発揮するものである。

ω　鋼浴中の酸素を脱酸する場合、溶融状態のアルミニ
ウムを直接鋼浴中に送り込むので、従来の如きアルミニ
ウムインゴットや、ブリケット状またはショット状など
の脱酸用アルミニウム加工品を製造する必要がない。

ｌ））各種脱酸用アルミニウム加工品の製造作業及び脱
酸用アルミニウム加工品の炉内投入作業が不要であるか
ら、脱酸処理に要する一連の作業工程の大巾な簡略化と
、省力化及び省人化を実現すると共に、脱酸処理工程の
完全自動化を可能にする。それ故、一連の脱酸処理作業
に於いて大巾なコストダウンを促し得る。

Ｃ）酸化精錬終了後の鋼浴中に溶融アルミニウムを直接
送り込むので、アルミニウムが鋼中酸素と素早く反応し
てアルミナになる。それ故、従来の如き固形状の脱酸用
アルミニウム加工品の表面形状や大きさの差異に基因す
る酸化反応時間のバラツキを招来しないは勿論、酸化反
応時間を大巾に短縮すると共に、鋼浴中に送り込まれる
脱酸用アルミニウムカ溶融状態であるからアルミニウム
の歩留りを大巾に向上し、経済的に極めて有利である。

ｄ）アルコンガス等の不活性ガスを溶融アルミニウム移
送用導管に分岐接続した不活性ガス供給用分岐管を通じ
て供給することによって脱酸用溶融アルミニウムを圧力
助送しなから鋼浴中へ強制的に送り込む方法では、前記
不活性ガスは、鋼浴中へ移送せる脱酸用溶融アルミニウ
ムに対して圧力助送する作用を有すると共に、鋼浴中に
於いて送り込まれた脱酸用溶融アルミニウムを拡散する
作用とを併有する。それ故、拡散された浴融アルミニウ
ムは鋼浴中に分布混入せる酸素とそれぞれ結合して酸化
反応するので、浴融アルミニウムの脱酸効果は極めて顕
著であり、且つアルミニウムの歩留りの向上を一層助長
するものである。

ｅ）別設炉から発生せる多量の高熱ガスを導いてアルミ
ニウム溶解炉の炉壁を加熱し・該炉壁がら伝達される高
熱によってアルミニウム俗解炉に装入された脱酸用アル
ミニウム塊を溶解するので、アルミニウムの浴融点が比
較的低いことと相俟てアルミニウム溶解炉に別途加熱手
段を必要とせず、排熱利用によってその省エネルギ効果
は極めて顕著である。

ｆ）別設炉から発生せる多量の高熱ガスを導いてアルミ
ニウム溶解炉の内部に直接吹き込んで炉内の脱酸用アル
ミニウム塊を加熱し溶解する方法では、アルミニウム塊
の直接加熱によって溶解時間が大巾に短縮され、且つ排
熱の効率的な利用によって上記ｅ）の効果を一層助長す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本発明に係るそれぞれの各−実施例
を示す概略説明図である。 （１）は冶金反応容器、（２）　（１３０９ＨＵはアル
ミニウム溶解炉、（４）は炉蓋、（５）は不活性ガス供
給管、（６）は溶融アルミニウム移送用導管、（７）は
ストッパー棒、（８）は加熱ヒーター、（９）は不活性
ガス供給用分岐管、００は炉、０υは集熱フード、α埠
は送気ダクト、（ハ）はストッパー、（５）はアルミニ
ウム塊、（Ｂ）は浴融アルミニウム、（０は溶鋼、（Ｆ
）はファン、（Ｉ″）は耐熱性浸漬ポンプである。 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　酸化精錬終了後の溶鋼中に溶融アルミニウムを送
   り込んで脱酸処理することを特徴とする鋼浴中膜酸処理
   方法。 ２、酸化精錬終了後の溶鋼中に溶融アルミニウムを不活
   性ガスと共に圧力助送しながら送り込んで脱酸処理する
   ことを特徴とする鋼浴中膜酸処理方法。 ３、炉から発生せる多量の高熱ガスを導いてアルミニウ
   ム溶解り；の炉壁を加熱して炉内に装入さｒした脱酸用
   アルミニウム塊を溶解し、この溶融アルミニウムを酸化
   精錬終了後の溶鋼中に送り込んで脱酸処理することを特
   徴とする鋼浴中膜酸処理方法。 ４、　炉から発止せる多量の高熱ガスを導いてこれをア
   ルミニウム溶解炉の内部に直接吹き込んで炉内の脱酸用
   アルミニウム塊を加熱して溶解し、この溶融アルミニウ
   ムを酸化精錬終了後の溶鋼中に送り込んで脱酸処理する
   ことを特徴とする鋼浴中膜酸処理方法。