JPS5953326B2 - 吸上式真空脱ガス方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶鋼を真空容器内に吸上げ脱ガスを行う方法及
び装置に関する。

溶鋼の脱ガス方法としては、従来より多数の方法が知ら
れているが、特に精錬直後の溶鋼を真空下にさらすこと
により行う真空脱ガス方法は溶鋼の大量処理、低コスト
等の点から量産を行う鋼種には有利であり、近年増々そ
の重要性を増してきている。

ノ 脱ガスの対象となる溶鋼中のガスとしては、水素、
酸素、窒素があるが、水素は大型鍛造材の白点の原因と
なり、窒素は材料の加工性を害し、酸素は酸化物として
存在すれば加工性を害することが知られている。

１ 一方溶鋼中の酸素は真空下にあっては溶鋼中の炭素
と反応してＣ十〇−）ＣＯの反応で一酸化炭素となり脱
ガスされ、又この反応により脱炭促進を図ることを重要
視する鋼種もあり、更に脱ガス処理工程後半において合
金元素を添加し、成分調整ンが行われる場合も多い。

従来の吸上式真空脱ガス処理方法は、第１図及び第２図
に示されており、ストッパー５で湯路をふさいだ取鍋２
に転炉等から溶鋼を供給し、該取鍋２上に吸上管３や排
ガス管４を有する真空容器１１を配設して吸上管３を取
鍋２内の溶鋼中に挿入し、図示してない所要の手段で真
空容器１を上下に往復動させ溶鋼を真空容器１内に吸上
げたり真空容器１から取鍋２へ吐出させると共に排ガス
管４から排気を行い、脱ガスを行う。

斯かる従来方法では、真空容器１の一回の上下運動で多
量の溶鋼を吸上、吐出できるため、真空容器１と取鍋２
の溶鋼の置換が速く、溶鋼の組成分布が均一になりやす
いが、脱ガス反応は鋼中の平衡ガス分圧と真空容器１中
でのガス分圧の差を利用して脱ガスを行うため、処理開
始時点では脱ガス速度は速いが充分な脱ガスを行うには
著しく長時間を必要とする。

又脱酸、脱炭についてもＣ２０，０１％までは溶鋼中に
一酸化炭素ガスの気泡が発生し、脱酸、脱炭が進むが、
溶鋼中の炭素がＣ＜０．０１％になると真空脱ガス処理
を行っても溶鋼中に一酸化炭素ガスの気泡の発生がなく
なり、脱酸、脱炭は著しく停滞遅延し、しかも時間が長
くかかるため溶鋼温度の低下をきたし、増々脱ガス作業
が困難となる。

そこで上記に対する対策として真空容器１を幅広くし、
真空にさらされる溶鋼表面積を大きくすることは、脱ガ
ス、脱炭にとって有効であるが、この場合真空容器１を
上下に往復運動させるための駆動設備や排気設備その他
の設備の大型化を招来するばかりでなく、真空容器の大
型化は熱放散面の増大をもたらし溶鋼の温度低下をきた
すうえ、取鍋２と真空容器１の組合せの関係から吸上溶
鋼量に制限を生じる。

一方取鍋と真空容器の間の溶鋼の循環をガスリフトポン
プの原理を応用して行えば、所要の循環速度が得難いこ
とや耐火物損傷が大きいことを別にすれば、このガスリ
フトが脱ガス、脱炭に極めて有効であり、従って真空容
器を小さくでき且つ真空容器を上下に往復動するための
設備が不要であることは循環式脱ガス法においては公知
のことである。

ところで吸上式脱ガス法においては吸上管内を溶鋼が往
復運動すること、間けつ的に真空容器内に溶鋼が存在し
なくなること、等の理由で真空容器内の溶鋼をガスバブ
リングで連続的に攪拌することは不可能に近いものであ
った。

更に真空容器１を高温に予熱することは溶鋼の温度低下
を防ぐうえで必要な手段であるが、従来の吸上式脱ガス
装置では大気中でバーナー等によって予熱することには
装置の構造上難点があり、又脱ガス処理中は真空容器内
はカーボン電極を用いた電気抵抗加熱が可能であるが、
吸上管３からの熱損失が大きい。

本発明は従来手段の有する上述の欠点を除去することを
目的としてなしたもので、吸上孔を底部に有する真空容
器を上下に往復運動させると共に真空容器内の溶鋼にア
ルゴンガス等の不活性ガス若しくはアルゴンガスと酸素
との混合ガスたる弱酸化性ガスを連続的に吹込むことを
特徴とするものである。

以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第３，４図中１は吸上管なく吸上口６を有する真空容器
であり、該真空容器１のまわりには、真空容器１内の溶
鋼を攪拌し、ガスバブリングによ°る溶鋼表面積の増大
を図るために、アルゴンガス等の不活性ガスあるいはア
ルゴンガスと酸素との弱酸化性の混合ガスを真空容器１
内に吹込む系１１が設けられている。

又７は鉄皮、８，８′は耐火物、９は溶鋼、１０はスラ
グ層、又図中第１図ノあるいは第２図に示す符号と同一
の符号のものは同一のものを示す。

なお吸上口６の径は真空容器１内径の１／２〜１１５で
゛ある。

真空脱ガスに際しては取鍋２内に転炉等から溶鋼を供給
し、排ガス管４につながれた排ガス系をこ駆動し真空容
器１内上部を所定負圧にし、図示してない所要手段で真
空容器１を上下に往復運動させると共にアルゴンガスあ
るいはアルゴンガスと酸素とのの混合ガスを真空容器１
内に供給する。

そうすると吸上口６を通って溶鋼９が取鍋２か□ら真空
容器１内に吸上げられたり、真空容器１から取鍋２内に
吐出されると共にガス吹込みによるガスバブリングが行
われ、又真空容器１内の真空部に排出されたガスは排ガ
ス管４から排ガス系によって外部へ排出され、溶鋼中の
ガスの脱ガスが行われる。

取鍋２内の溶鋼表面から真空容器１内の溶鋼表面までの
高さＨは約１４００ｍｍである。

なお本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得る
ことは勿論である。

本発明の吸上式真空脱ガス方法及びその装置は上述のご
とき構成であるから、下記のごとき種々の優れた効果を
奏し得る。

（Ｉ） アルゴンガス等導入するガスはガスバブリン
グのためのものであるから少量ですみ、且つ真空容器内
には常に溶鋼が存在するので連続的なガス吹込みが可能
である。

このガスバブリングによって溶鋼表面積は著しく増大す
るから真空容器の径が取鍋の内径よりも小さくても充分
な脱ガス能力を有する。

（Ｉ） 真空容器を取鍋内で上下させることにより取
鍋自溶鋼の混合は速やかに行われるため溶鋼の組成成分
の均一性を得やすい。

（至）真空容器が小型化するだけではなく、真空容器全
体が取鍋自溶鋼の上方にある従来方法と異なり、真空容
器のかなりの部分が溶鋼内にあって浮力を受けるため、
真空容器を上下運動させるための動力は従来手段に比較
して格段に少なくてすむ。

（５）真空容器が小さいこととその形状の簡明さから保
守点検が容易であり且つ予熱も容易に行い得る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来手段の説明図、第３図及び第４
図は本発明の吸上式真空脱ガス方法及びその装置の説明
図である。 図中、１は真空容器、２は取鍋、４は排ガス管、６は吸
上口、１１は不活性ガス等を吹込む系を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸上孔を底部に有する真空容器を上下に往復運動さ
   せると共に真空容器内の溶鋼にアルゴンガス等の不活性
   ガス若しくはアルゴンガスと酸素との混合ガスたる弱酸
   化性ガスを連続的に吹込むことを特徴とする吸上式真空
   脱ガス方法。 ２ 内径の略１／２〜１１５の径の吸上孔を底部に有し
   且つ取鍋内径よりも小さい外径を有しその内部周辺にガ
   ス導入部分を設けた真空容器を取鍋上に昇降可能に設け
   たことを特徴とする吸上式真空脱ガス装置。