JPS60145316A - 酸素吹込み装置を有する真空脱ガス装置 - Google Patents
酸素吹込み装置を有する真空脱ガス装置Info
- Publication number
- JPS60145316A JPS60145316A JP174384A JP174384A JPS60145316A JP S60145316 A JPS60145316 A JP S60145316A JP 174384 A JP174384 A JP 174384A JP 174384 A JP174384 A JP 174384A JP S60145316 A JPS60145316 A JP S60145316A
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- molten steel
- oxygen
- refining
- vacuum
- oxygen blowing
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- Pending
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/10—Handling in a vacuum
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は真空脱ガス装置による鋼精錬において酸素吹込
みによる脱炭時溶鋼飛散の抑制と酸素効率の高位安定を
計る精錬方法及び装置に関するものである。
みによる脱炭時溶鋼飛散の抑制と酸素効率の高位安定を
計る精錬方法及び装置に関するものである。
（従来技術）
真空脱ガス装置は本来減圧下において溶鋼の脱ガスを行
なうことによシ清浄鋼を得るものである（１） が特に高級鋼等の精錬において真空脱ガヌ装置に酸素吹
込みを行なって脱炭機能をもたせることが一般に行なわ
れるようになった。
なうことによシ清浄鋼を得るものである（１） が特に高級鋼等の精錬において真空脱ガヌ装置に酸素吹
込みを行なって脱炭機能をもたせることが一般に行なわ
れるようになった。
従来真空脱ガス槽への酸素の吹込み方法には大別して２
つあり、１つは、溶鋼の環流精錬時において溶鋼レベル
が種々変動あるがその溶鋼レベルが最高値となっても酸
素吹込みノズルが溶鋼中に浸漬しない位置にノズル先端
部を設ける方法である。この方法の例としては特公昭４
９−１２８１０号や実公昭４９−２２４８５号がある。
つあり、１つは、溶鋼の環流精錬時において溶鋼レベル
が種々変動あるがその溶鋼レベルが最高値となっても酸
素吹込みノズルが溶鋼中に浸漬しない位置にノズル先端
部を設ける方法である。この方法の例としては特公昭４
９−１２８１０号や実公昭４９−２２４８５号がある。
他の１つは、溶鋼レベルが最低値の時でもノズル先端部
が常時溶鋼内に位置する酸素吹込み方法である。具体的
に言えば、通常上部、下部の２槽で構成される真空脱ガ
ス槽の下部槽に、ノズルを水平に取付ける方法である。
が常時溶鋼内に位置する酸素吹込み方法である。具体的
に言えば、通常上部、下部の２槽で構成される真空脱ガ
ス槽の下部槽に、ノズルを水平に取付ける方法である。
この例としては特公昭５６−４９９６８号がある。これ
ら２釉の酸素吹込み方法には夫々利点、欠点を有してい
る。
ら２釉の酸素吹込み方法には夫々利点、欠点を有してい
る。
前者の場合、ノズル先端部が、常時非浸漬状態であシ、
１０）−ル以下の高真空下で脱ガス処理を行なっても溶
鋼の大きな飛散現象は発生し々い（ｙ ） ため、スゾラシーによる槽内地金付着は少ない。
１０）−ル以下の高真空下で脱ガス処理を行なっても溶
鋼の大きな飛散現象は発生し々い（ｙ ） ため、スゾラシーによる槽内地金付着は少ない。
しかしながら酸素を直接溶鋼内に吹込むことなく溶鋼面
へ吹付けるため吹込酸素量に対する脱炭反応に寄与する
酸素の割合が低く、酸素を有効に利用できない欠点をも
っている。
へ吹付けるため吹込酸素量に対する脱炭反応に寄与する
酸素の割合が低く、酸素を有効に利用できない欠点をも
っている。
これに対して後者のようにノズル先端部が常に溶鋼内に
浸漬している場合は直接溶鋼内に酸素を吹込むことがで
きるので十分に効率的な利用が行ない得る。反面次のよ
うな難点を包含している。
浸漬している場合は直接溶鋼内に酸素を吹込むことがで
きるので十分に効率的な利用が行ない得る。反面次のよ
うな難点を包含している。
一般に酸素吹込み用ノズルは２Ｍ管方式で、内管から酸
素を吹込み、それ以外の場合はノズル内への溶鋼の浸入
を防ぐため、不活性ガスを吹込む。
素を吹込み、それ以外の場合はノズル内への溶鋼の浸入
を防ぐため、不活性ガスを吹込む。
又外管はノズルの溶損を抑える目的で、処理中は常時不
活性ガスを流している。精錬処理を多数回実施すると、
酸素あるいは酸素と反応して生成するＣＯガス等の反応
ガスおよび、内外管からの不活性ガスが溶鋼表面上に浮
上した際、減圧下であるため、急激に体積が膨張して、
上部の真空槽へ上昇していく。この際に、上昇する運動
エネルギーによるガスと同時に下部槽である反応室に滞
溜している溶鋼が飛散上昇し、反応室周囲あるいは上部
の真空槽内に付着し、次第に成長し、槽内の内径を縮小
させ排ガス通路の閉塞あるいは上部から成分調整用に合
金鉄、精錬用フラックスを落下投入する処理を不可能に
させてしまう。さらに、非処理時は、真空槽内はＮ２雰
囲気にシールを行なうが、待機時間が長い場合ガス加熱
を行なうため、槽内に付着した金属は、酸化反応が進行
し、処理中に反応室へ落下溶融することがしばしば発生
し、介在物の急増もしくは、精錬処理そのものの作業を
著しく困難にさせる。又、非処理時に、真空槽内に付着
し、肥大化した金属を除去するため、真空槽上部あるい
は側壁部から、溶融切断処理を行なうだめ、真空脱ガス
装置の稼動率の低下をも招いている。
活性ガスを流している。精錬処理を多数回実施すると、
酸素あるいは酸素と反応して生成するＣＯガス等の反応
ガスおよび、内外管からの不活性ガスが溶鋼表面上に浮
上した際、減圧下であるため、急激に体積が膨張して、
上部の真空槽へ上昇していく。この際に、上昇する運動
エネルギーによるガスと同時に下部槽である反応室に滞
溜している溶鋼が飛散上昇し、反応室周囲あるいは上部
の真空槽内に付着し、次第に成長し、槽内の内径を縮小
させ排ガス通路の閉塞あるいは上部から成分調整用に合
金鉄、精錬用フラックスを落下投入する処理を不可能に
させてしまう。さらに、非処理時は、真空槽内はＮ２雰
囲気にシールを行なうが、待機時間が長い場合ガス加熱
を行なうため、槽内に付着した金属は、酸化反応が進行
し、処理中に反応室へ落下溶融することがしばしば発生
し、介在物の急増もしくは、精錬処理そのものの作業を
著しく困難にさせる。又、非処理時に、真空槽内に付着
し、肥大化した金属を除去するため、真空槽上部あるい
は側壁部から、溶融切断処理を行なうだめ、真空脱ガス
装置の稼動率の低下をも招いている。
（発明の目的）
本発明は前記のような各欠点の解消を計ってなされたも
ので、地金付着が少なく酸素効率の高い真空脱ガス精錬
法を提供するものである。
ので、地金付着が少なく酸素効率の高い真空脱ガス精錬
法を提供するものである。
（発明の構成と作用）
本発明は酸素吹込みによる脱炭機能を備えた真空脱ガス
精錬装置において脱炭を行なうことの多い未脱酸溶鋼の
環流１精錬時などの激しい反応時における高い溶鋼レベ
ルよシも低い位置でかつ脱炭を行なわない脱酸溶鋼の環
流精練時の沈静した低い溶鋼レベルより篩い位１ａにそ
の先端部を位置させて酸素吹込みノズルを設けて減圧下
における溶鋼精錬を行々うものである。一般に減圧下の
反応室中の溶鋼に吹込んだ不活性ガスあるいは酸素は（
１）式で示される様に、溶鋼表面で急激に体積膨張する
。
精錬装置において脱炭を行なうことの多い未脱酸溶鋼の
環流１精錬時などの激しい反応時における高い溶鋼レベ
ルよシも低い位置でかつ脱炭を行なわない脱酸溶鋼の環
流精練時の沈静した低い溶鋼レベルより篩い位１ａにそ
の先端部を位置させて酸素吹込みノズルを設けて減圧下
における溶鋼精錬を行々うものである。一般に減圧下の
反応室中の溶鋼に吹込んだ不活性ガスあるいは酸素は（
１）式で示される様に、溶鋼表面で急激に体積膨張する
。
７６０ ２７３＋Ｔ
Ｖ（ｍ／Ｈ）＝ゾ×−×２７３ ・・・（１）式ことで
Ｐ；真空度（トール） Ｔ；吹込みガス温度（℃） Ｖ；体積膨張後のガス量 ｖ′；吹込みガス流量（Ｎｍ３／Ｈ） 例えば、Ｐ−１トールの場合、体積は７６０倍に達し、
ガスが爆発的に膨張し、その際、溶鋼も（５） 同時に吹き上げられ、スプラッシュが発生する。
Ｐ；真空度（トール） Ｔ；吹込みガス温度（℃） Ｖ；体積膨張後のガス量 ｖ′；吹込みガス流量（Ｎｍ３／Ｈ） 例えば、Ｐ−１トールの場合、体積は７６０倍に達し、
ガスが爆発的に膨張し、その際、溶鋼も（５） 同時に吹き上げられ、スプラッシュが発生する。
この様に溶鋼のスプラッシュを低減させるためには（１
）式の項で溶鋼中に吹込むガス流量を減少させることが
必要である。しかしながら酸素吹込みノズルは、常時ノ
ズル詰りを防止するため、不活性ガスをそれぞれ内管で
４０〜１００ Ｎｍ ／Ｈ、外管で３０〜８０ Ｎｍ’
／Ｈ吹込んでおシ、それ以下に絞ることはできない。従
って溶鋼のスプラッシュを防ぐには吹込ノズル自体を溶
鋼表面上に設置する方法が良い。
）式の項で溶鋼中に吹込むガス流量を減少させることが
必要である。しかしながら酸素吹込みノズルは、常時ノ
ズル詰りを防止するため、不活性ガスをそれぞれ内管で
４０〜１００ Ｎｍ ／Ｈ、外管で３０〜８０ Ｎｍ’
／Ｈ吹込んでおシ、それ以下に絞ることはできない。従
って溶鋼のスプラッシュを防ぐには吹込ノズル自体を溶
鋼表面上に設置する方法が良い。
しかしながら前述のように溶鋼表面に酸素を吹付けるの
では酸索の有効利用が計れない。従って未脱酸溶鋼の環
流精錬時のように激しい反応によシ溶鋼レベルが高い時
、多くの場合この時期に酸素吹込みによシ脱炭を行なう
ので、この時の酸素吹込ノズルの先端を溶鋼中に浸漬さ
せるように配置する。
では酸索の有効利用が計れない。従って未脱酸溶鋼の環
流精錬時のように激しい反応によシ溶鋼レベルが高い時
、多くの場合この時期に酸素吹込みによシ脱炭を行なう
ので、この時の酸素吹込ノズルの先端を溶鋼中に浸漬さ
せるように配置する。
未脱酸溶銅が反応によシ吸い上げられる高さｈは（２）
式で表わせる。
式で表わせる。
（６）
ｈ（ｔＭｌ）＝ （７６０−Ｐ）Ｘ１３．６／ρ ・・
・（２）式ここで Ｐ：構内真空度（トール） ρ：見掛は比重 例えばＰ＝５０）−ル、未脱酸溶鋼の場合ρ＝４．０で
あシ従ってｈ ＝ （７６０−５０） Ｘｉ ３．６／
４．０＝ ２４１４咽となる。
・（２）式ここで Ｐ：構内真空度（トール） ρ：見掛は比重 例えばＰ＝５０）−ル、未脱酸溶鋼の場合ρ＝４．０で
あシ従ってｈ ＝ （７６０−５０） Ｘｉ ３．６／
４．０＝ ２４１４咽となる。
これに対して酸素吹込みによる脱炭を行なわない脱酸済
みの溶鋼が反応で最も高く吸い上げられる高さは同様に
（２）式で計算できる。
みの溶鋼が反応で最も高く吸い上げられる高さは同様に
（２）式で計算できる。
例えばＰ−５０トール、脱酸溶鋼の場合ρ＝７．０とす
れば ｈ＝（７６０−５０）Ｘ１３．６／ρ ＝１３７９舗１ となる。
れば ｈ＝（７６０−５０）Ｘ１３．６／ρ ＝１３７９舗１ となる。
よって酸素吹込みノズルの先端を吹い上げられる溶銅レ
ベル即ち２４１４ ａｒｍと１３７９郡の中間に位置さ
せる。即ち未脱酸溶鋼と脱酸溶鋼の精錬時では溶鋼の見
掛は比重が４．０と７．０のように大きく異カリその為
未脱酸溶鋼の精錬時溶鋼が大きく吸い上げられる。実際
の精錬作業では脱酸溶鋼の精錬時と未脱酸溶鋼の精錬時
では真空度を変えて操業するのが一般的であり脱酸溶鋼
の精錬時の方が真空度を大として操業するがそれ以上に
見掛は比重の違いによる溶鋼レベルの変化の方が大きく
影響する。即ち、例えば未脱酸溶鋼精錬時のＰを１００
トールρ−４，０とし脱酸溶鋼の精錬時のＰを１トール
ρ−７，０とした場合 前者は ｈ＝（７６０−１００）Ｘ１３．６／４．０＝
２２４４烟 後者は ｈ＝（７６０−１）Ｘ１３．６／７．０＝１４
７５聾となシ 溶鋼レベルの差は７６９調とな如この高さ距離間に酸素
吹込みノズルの先端を位置させれば良い。
ベル即ち２４１４ ａｒｍと１３７９郡の中間に位置さ
せる。即ち未脱酸溶鋼と脱酸溶鋼の精錬時では溶鋼の見
掛は比重が４．０と７．０のように大きく異カリその為
未脱酸溶鋼の精錬時溶鋼が大きく吸い上げられる。実際
の精錬作業では脱酸溶鋼の精錬時と未脱酸溶鋼の精錬時
では真空度を変えて操業するのが一般的であり脱酸溶鋼
の精錬時の方が真空度を大として操業するがそれ以上に
見掛は比重の違いによる溶鋼レベルの変化の方が大きく
影響する。即ち、例えば未脱酸溶鋼精錬時のＰを１００
トールρ−４，０とし脱酸溶鋼の精錬時のＰを１トール
ρ−７，０とした場合 前者は ｈ＝（７６０−１００）Ｘ１３．６／４．０＝
２２４４烟 後者は ｈ＝（７６０−１）Ｘ１３．６／７．０＝１４
７５聾となシ 溶鋼レベルの差は７６９調とな如この高さ距離間に酸素
吹込みノズルの先端を位置させれば良い。
これらのことを基に適正な酸素吹込ノズルの設置位置を
横１すると図面に示すごとくとなる。即ち図面に於て１
は上部槽、２は下部槽（又は反応室と呼ぶ′）、３は取
鍋、４は浸漬管、５は溶鋼、６は酸素吹込ノズル、７は
溶鋼環流不活性ガスの吹込口である。
横１すると図面に示すごとくとなる。即ち図面に於て１
は上部槽、２は下部槽（又は反応室と呼ぶ′）、３は取
鍋、４は浸漬管、５は溶鋼、６は酸素吹込ノズル、７は
溶鋼環流不活性ガスの吹込口である。
環流精錬において未脱酸溶鋼の精錬時溶鋼レベルは破線
で示すととくであシ脱酸済み溶鋼の精錬の場合は実線で
示す位置となる。酸素吹込ノズル６はその先端を前記破
線と実線で示す溶鋼レベルの間に設置するものである。
で示すととくであシ脱酸済み溶鋼の精錬の場合は実線で
示す位置となる。酸素吹込ノズル６はその先端を前記破
線と実線で示す溶鋼レベルの間に設置するものである。
又、酸素吹込みノズルの取付角度は、酸素と溶鋼との反
応効率及び水モデルでの実験結呆から、水平との角度を
θ−２０°〜５０’の範囲が最も良好で、酸素吹込み時
に、対向部への酸素による耐火物溶損も無く、精錬処理
が行なえる。すなわち、θ＜２０°では、吹込み酸素の
反応効率が低下し、未反応の酸素が対向部の耐火物を溶
損あるいは溶鋼を飛散させ、精錬処理を不安定にさせる
。又θ〉５０°の場合、酸素吹込みノズル先端部直下の
みに酸素が衝突し局部的な反応となり前記同様反応効率
が低下する。
応効率及び水モデルでの実験結呆から、水平との角度を
θ−２０°〜５０’の範囲が最も良好で、酸素吹込み時
に、対向部への酸素による耐火物溶損も無く、精錬処理
が行なえる。すなわち、θ＜２０°では、吹込み酸素の
反応効率が低下し、未反応の酸素が対向部の耐火物を溶
損あるいは溶鋼を飛散させ、精錬処理を不安定にさせる
。又θ〉５０°の場合、酸素吹込みノズル先端部直下の
みに酸素が衝突し局部的な反応となり前記同様反応効率
が低下する。
（発明の効果）
真空脱ガス装置において、本発明の酸素吹込み装置を用
いることにより、脱酸済み溶鋼の介在物除去あるいは、
脱ガス処理を行なう場合酸素吹込みノズルのノズル詰シ
防止用の不活性ガス（Ａｒ。
いることにより、脱酸済み溶鋼の介在物除去あるいは、
脱ガス処理を行なう場合酸素吹込みノズルのノズル詰シ
防止用の不活性ガス（Ａｒ。
（９）
Ｎ２．Ｃ０２）吹出し口は、反応室内の溶鋼表面よシ上
部であるため、ガスの膨張現象が発生しても、溶鋼のス
プラッシーを発生させない。従って、槽内への地金付着
は抑制できる。
部であるため、ガスの膨張現象が発生しても、溶鋼のス
プラッシーを発生させない。従って、槽内への地金付着
は抑制できる。
又、酸素吹込みによって、脱炭反応を行なう場合、通常
未脱酸状態で処理するため、溶鋼の見かけの比重が低い
ため溶鋼レベルが高くなり、十分酸素吹込みノズルを浸
漬させる吸い上げ高さとなる。
未脱酸状態で処理するため、溶鋼の見かけの比重が低い
ため溶鋼レベルが高くなり、十分酸素吹込みノズルを浸
漬させる吸い上げ高さとなる。
従って、酸素吹込みが溶鋼へ直接性なわれるため、酸素
効率がほぼ９５〜１００％確保でき、しかも、真空度が
脱酸溶鋼の精錬に比べて低いため、ガスの体積膨張は少
なく溶鋼のスゾラッシェは抑制できる。
効率がほぼ９５〜１００％確保でき、しかも、真空度が
脱酸溶鋼の精錬に比べて低いため、ガスの体積膨張は少
なく溶鋼のスゾラッシェは抑制できる。
図面は本発明の説明図である。
１：上部槽 ２：下部槽
３：取鍋 ４：浸漬管
５：溶鋼 ６：酸素吹込ノズル
７：環流用不活性ガス吹込口
（１０）
Claims (1)
- 酸素吹込み機能を備えた真空脱ガス装置において、未脱
酸溶鋼精錬の激しい反応時における高い溶鋼レベルより
も低い位置でかつ脱酸溶鋼の相線時の沈静した低い溶鋼
レベルよシも高い位置に酸素吹込みノズルの先端部を位
置させて設けたことを特徴とする酸素吹込み装置を有す
る真空脱ガス装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP174384A JPS60145316A (ja) | 1984-01-09 | 1984-01-09 | 酸素吹込み装置を有する真空脱ガス装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP174384A JPS60145316A (ja) | 1984-01-09 | 1984-01-09 | 酸素吹込み装置を有する真空脱ガス装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60145316A true JPS60145316A (ja) | 1985-07-31 |
Family
ID=11510045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP174384A Pending JPS60145316A (ja) | 1984-01-09 | 1984-01-09 | 酸素吹込み装置を有する真空脱ガス装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60145316A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5617485U (ja) * | 1979-07-19 | 1981-02-16 |
-
1984
- 1984-01-09 JP JP174384A patent/JPS60145316A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5617485U (ja) * | 1979-07-19 | 1981-02-16 |
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