JPS60131908A - 極低炭素鋼の溶製方法 - 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】 技術分野 極低炭素鋼の溶製方法に関してこの明細書で述べる技術
内容は、いわゆる上、底吹き転炉を典型例とするような
溶鉄精錬手段による［０１１００　ｐｐｍ以下の如き極
低炭素鋼の迅速かつ適切な精錬に関連した開発成果を提
案しようとするものである。

技術的背景 上、底吹き転炉は、上吹き転炉の冶金特性、すなわち、
スラグ中のＴ−Ｆｅ　、　Ｍｎの酸化などを改善するた
めに開発され、主として底吹ガスによる溶鉄の攪拌力増
強が、その基本的な要諦をなしている。

上、底吹き転炉におけるスラグ中Ｔ−Ｆｅが、上吹き転
炉に比べて低下する理由、ならびに溶鉄中でのＩｎの酸
化割合が減少する理由は、溶鉄攪拌力の増強によって溶
鉄又は溶鉄−溶滓間の反応がより平衡状態に近づくから
であシ、その結果として優先脱炭が効果的に進行するの
である。

ところが、極低炭素鋼の溶製時などに必要な優先脱炭を
有利罠継続進行させるためには攪拌力増強による平衡へ
の漸近とともに、００分圧の低減という方策がとられな
ければならない。すなわち、不活性ガスを用いた酸素ガ
スの希釈による、００分圧低減である。

ところで不活性ガスによる希釈を優先脱炭の保証のため
に利用するプロセスとしては、ＡＯＤや、一部の上、底
吹き転炉にてすでに知られている。

問　題　点 しかし、これらのプロセスでは横吹き、又は底吹き羽口
を用いての、酸素と不活性気体との混合ガス吹込みにて
、通常溶鉄ｌトン当、９１〜１．５Ｎｍ　８／ｍ　ｉ　
ｎの流量しか流していない。このような流量範囲で混合
ガスを吹込むとき０．流量は当然１〜１．５　Ｎｍ８／
ｎｎ１ｎ未満となって脱炭速度が低く、迅速精錬には不
向きなのは明らかである。

発明の目的 優先脱炭の進行を妨げることなく、大流量の混合ガスを
流すことによシ、飛躍的に脱炭速度を促進させて、極低
炭素鋼の迅速精錬を行うことがこの発明の目的である。

因みに特願昭５７−１８４９０８号の発明はステンレス
鋼の迅速精錬法を開示しているが、高合金鋼と一般鋼と
で精錬方法の本質的な違いが例えば、一般鋼の脱炭にあ
ってはステンレス鋼の終点炭素濃度からこの発明で目標
としている精錬で更に１／、。のレベルまでにも低下さ
せなければならない云うところに明らかであって、この
ような極低炭素鋼を短時間で得ることはもとより予想さ
れてはいないし、実現もまた不可能であるので、この発
明の目的と和船れるところはないし、次に示すこの発明
の構成を導くような発想基礎は当然何ら含まれていない
。

発明の構成 この発明は２重管羽口をそなえる精錬容器内にて、２重
管羽目の内管から酸素ガス又は、酸素と不活性気体との
混合ガスを、２重管羽口の２重管すき間から羽口冷却用
保護ガスとともに、精錬容器中に収容した溶鉄の浴面下
にて吹込む精錬を極低炭素鋼の溶製に適用するに当シ、 精錬容器に上吹きランスを付帯設置して、この−ヒ吹き
ランスおよび２重管羽口の内管を通し酸素ガスのみを容
器内溶鉄に作用させる通常の上、下吹き吹錬を溶鉄中炭
素濃度が０．０２〜０．５０％に達するまでの間に継続
すること、 引続き吹止めに至る間、上吹きランスに不活性気体を混
入し優先脱炭を低炭域において続行させることの結合に
なる、極低炭素鋼の製造方法である。

発明の作用 この発明は極低炭素鋼を、脱炭速度の向上にて著しく迅
速に、また過度の鉄酸化ロスを生じさせず、つまりは経
済的に１、いわゆる上、底吹き転炉の如き精錬容器を用
いて有利に溶製することを可能ならしめる。

ここに低炭素域における優先脱炭の続行のため通常酸素
ガス総供給量の半分以上を占める上吹きランスからの竣
素に不活性気体すなわちＮ２　、Ａｒを大量混合した混
合ガスを吹込むことで、ガス−溶鋼間の反応領域すなわ
ち火点での００分圧を低下させることができ、また下吹
きガスによる溶鋼の強攪拌が継続できることによって、
優先脱炭の低炭域における進行が図れるのである。

このようＫこの発明の要点は、上吹きランスにおける混
合ガス使用に、下吹きガスによる溶鋼の強攪拌維持を組
み合わせたところにあるが下吹きガスにも混合ガスを用
いる場合が当然に含まれる。

この発明は、通常吹錬、すなわち混合ガスを使用しない
方法で〔％Ｃ〕が０．０ｚ〜０．５％に至るまで脱炭＼
工程を前提として、それが完了した時点から混合ガスを
使用する。なぜなら、通常の上底吹き転炉におけるよう
に脱炭酸素動車が１００％から低下する〔％０〕は０．
５％程度であるので、その時点に達してから、混合ガス
に切替えれば、優先脱炭がそのまま継続する。

しかし、脱りん反応や、吹錬時間短縮の如きを考慮する
場合は、通常吹錬において、〔％Ｃ〕を０．０２重量％
程度まで低下させ然る後混合ガスに切替えると脱りん反
応にも有利であυまた、極低炭素鋼の溶製はより迅速如
進行する。

この発明において混合ガス比を優先脱炭の低炭酸におけ
る進行とともに変化させるようにしてもよい。

全土吹きガス量に対する不活性ガス量の割合は２０〜８
５％が望ましい。

実施例 ５を転炉を用いた。上吹きランスはラバール型４孔ノズ
ルでＭ角１０°、スロート径０．５閂φでめる。ランス
高さは浴面−ヒから約５００１１ｎで一定とした。底吹
き羽口は、内管内径１０ＩＩＩＩφ、内、外管の間１５
Ｊ０．８ｍの２重管羽口４本を用い、内管がら０．ガス
または０．と不活性ガスの混合ガス、内、外管の間隙か
ら羽口冷却用保護ガスとしての不活性ガスを吹込んだ。

不活性ガスとしてはこの例でＡｒを用いた。

装入する溶銑量は約５１、溶銑温度は１２９０〜１８１
０℃、組成は％Ｏ＝　４．８〜４．５、％Ｓｉ　＝０．
８〜０．５、％Ｉｎ　＝　０．４〜０．６、％Ｐ　＝　
０．１１〜０．１２、％Ｓ二０．００４〜０．００５で
ある。

この発明による実施例と比較例を表１に対比した。

なお、この発明による実施例および比較例とも、表１の
実施前成分になるまでは上吹き、底吹きともに純０□吹
錬を行った。

実施例５と比べて、比較例１のように低炭素濃度域０　
＝　０．０１％から混合ガスの吹込みを行っても、スラ
グ中のＴ−Ｆｅが増加するだけである。また、比較例２
．４のように、底吹き単独の場合吹錬時間が畏びき、温
度降下も大きい。比較例８のように、上吹き酸素十底吹
きＡｒ法では脱炭動車が低く、ｑが１００　ｐｐｍ以下
とならない。

以上から、この発明による方法は迅速にかつ経済的に極
低炭素鋼を得る溶製プロセスであるといえる。

実施例６は、実施例５に比し上吹きの混合ガスを、０．
、Ａｒとも２倍に増し吹錬時間の著しい短縮ｄｆ　０Ｊ
能であることを示し、また同様な吹錬時間の短縮は、実
施例１のように上吹き混合ガスの８５％を占めるＡｒの
多量混入にて底吹きを０８単独で増量することによって
もよい。

実施例２のように上吹きの混合ガスの希釈率を吹止めに
至る間に底吹の混合ガスとともに漸増させる吹錬を行っ
てもまた、実施例８．４のように一定の希釈率のまま推
移させてもよい。

なお、溶銑中炭素濃度が０．５０％を超える範囲におい
ては、上吹きランスおよび２重管羽口の内管を通して純
酸素ガスを吹錬して高能塞脱炭を行うことがこの発明の
本旨であるが、酸素の大量供給と高い酸素分圧の維持を
阻害しない程度において酸素ガスに若干の不活性ガスを
混入させた場合も、この発明から外れるものではない。

発明の効果 この発明によれば、極低炭素鋼の迅速かつ適切な酸素吹
錬を、何らの弊害なしに実行できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による極低炭素鋼溶製方法の実施段
階を〔％ｃ　）　＝　０．０２〜０．５％で区分して示
す説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、２重管羽口をそなえる精錬容器内にて、２重管羽口
   の内管から酸素ガス又は、酸素と不活性気体との混合ガ
   スを、２重管羽口の２重管すき間から羽口冷却用保護ガ
   ス′とともＫ、精錬容器中に収容した溶鉄の浴面下にて
   吹込む精錬を極低炭素鋼の溶製に適用するに当り、精錬
   容器に上吹きランスを付帯設置してこの上吹きランスお
   よび２重管羽口の内管を通し酸素ガスのみを容器内溶鉄
   に作用させる通常の上、下吹き吹錬を、溶鉄中炭素濃度
   が０．０２〜０．５０％に達するまでの間に継続するこ
   と、 引続き吹止めに至る間、上吹きランスに不活性気体を混
   入し優先脱炭を低炭域において続行させることの結合に
   なる、極低炭素鋼の溶製方法。