JPS6037845B2

JPS6037845B2 - 溶鋼の精錬方法

Info

Publication number: JPS6037845B2
Application number: JP55048266A
Authority: JP
Inventors: 喜代美田口; 正之半明; 勝石川; 治良田辺; 健三山田; 務碓井; 芳雄宮下
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1980-04-12
Filing date: 1980-04-12
Publication date: 1985-08-28
Also published as: JPS56146812A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、短時間で安価に、脱硫等の精錬を行なって
、極めて、Ｓ、０等の含有量の少ない、いわゆる高級鋼
を得るための、溶鋼の精錬方法に関するものである。従来、鞍炉等の製鋼炉による製鋼精錬だけではＳ等の不
純物元素の低減、清浄性向上等が必要な高級鋼を得るこ
とができないことから、敬鍋において溶鋼を精錬するこ
とが行なわれている。しかし従来の取鋼の精錬方法では、精錬中の温度低下を
補って鋳造等の後処理のための温度を確保するため、転
炉等の製鋼炉の出鋼温度を上げなければならない。その
ため、このように、製鋼炉の出鋼温度が上ることは生産
面、操業面およびコスト面に問題が生じる。従って従釆
、製鋼炉の出鋼温度を上昇させないことを目的として、
取鍋において、溶鋼を加熱すると共にガス燈拝して、精
錬する方法が提案されている。しかしながら、この加熱およびガス燈梓を同時に行なう
方法においては、次のような問題がある。即ち、この方
法は、ガス擬梓のみでは、十分に精錬（スラグの漣化）
が行なわれないことから、霞弧加熱等によるスラグの樺
化およびスラグの淫化促進のためのホタル石添加を前記
加熱前に行なっている。従って、前記加熱前に、全ての
造建剤を取鍋内熔鋼に添加しなければならないので、造
連剤添加による漆鋼の温度低下を補うために製鋼炉の出
鋼温度をそれほど下げることができない。またこの方法
においては、主にポーラスプラグを用いた底吹きによっ
てガス嬢技を行なっているが、底吹きによるガス吹込み
量は、鋼ＩＴｏｎ当り４Ｎク／ｍｉｎ程度が限度である
から、迅速処理の観点からその精錬量には限界があり、
実際には１０〜５中ｏｎ程度の小容量の取鍋にしかこの
方法を適用することができない。なお、ホタル石添加は
取鍋耐火物の溶損につながるという問題もある。そこで
、この発明は以上のような問題を解消した、極めて、Ｓ
、０等の含有量の少ない鋼を得るための溶鋼の精錬方法
を得べくなされたもので、製鋼炉で精錬された綾鋼を、
密閉用蓋を有し、かつその内部にガスを吹込み可能にし
た取鍋に移注し、ついで前記製鋼炉出鋼時以降に生成さ
れた、前記敬鍋内溶鋼上の加熱電極浸債用スラグに、加
熱電極の先端部を浸薄して、前詐取鍋内総鋼を加熱し、
ついで前記取鍋内溶鋼に精錬用フラックスを添加し、つ
いで前記取鍋内綾鋼中にその上方から浸潰した不活性ガ
スを吹込むためのランスから、前記溶鋼中に精錬のため
の不活性ガスの吹込みを行なうことによって、不活性ガ
ス雰囲気下で、前記取鍋内溶鋼および前記溶鋼と前記溶
鋼上のスラグとを礎枠し、精錬することに特徴を有する
。なお、前述した加熱電極浸債用スラグは、次の理由から
は、その塩基度（Ｃａ○／Ｓｉ０２）が１．０〜１．５
であることが好ましい。即ち、第１図に、加熱電極浸債用スラグのＣａ０／Ｓｉ
０２と、取鍋耐火物の溶損指数との関係を示す図から明
らかなように、取鍋耐火物の溶損を最も低く抑えるため
には、前記加熱電極浸債用スラグのＣａ０／Ｓｊ０２は
１．０〜１．５が好ましい。また、そのＣａ○／Ｓｉ０
２の調整は、合成造律剤を、製鋼炉の出鋼時以降に添加
することによって行なう。さらに、このようなＣａ○／
Ｓｊ０２が１．０〜１．５程度のスラグによって、精錬
を実質的に行なうことなく、加熱電極による加熱（電弧
加熱または抵抗加熱などによる）のみが行なわれる。こ
のように、加熱と精錬とを分離したことによる利点は、
製鋼炉の出鋼温度が、下げられることである。即ち、第
２図に製鋼炉出鋼時から２５０Ｔｏｎ取鍋による精錬終
了までの溶鋼温度変化の一例を示す図からわかるように
（図中実線は加熱終了後に精錬用フラックス添加した場
合、点線は加熱前に精錬用フラックス添加した場合を示
す）、加熱前にフラックス添加する場合は添加による温
度低下を補うために、製鋼炉出鋼温度を、加熱終了後に
フラックス添加する場合に比べて上げなければならない
。加熱のみが行なわれることの利点として、溶鋼面変動
が少ない（溶鋼および溶銭とスラグとの精錬による蝿拝
が行なわれていないから）から、加熱が安定に行なえ、
しかも、電極棒の長寿命化が図れることが挙げられる。
なお、周知のように、加熱電極による加熱を行なう際に
、取鍋内溶鋼中にその上方から浸潰したランスから、Ａ
ｒ等の不活性ガスを、溶鋼中に吹込んで、溶融４を濃拝
して加熱電極による加熱効率を向上させる（その吹込量
は、鋼ＩＴｏｎ当り０．州夕／ｍｉｎ以下Ｎそ′ｍｉｎ
未満が好ましい。その理由は、０．４Ｎそ′ｍｉｎ未満
では加熱に時間がかかって加熱効率の点からは実用的で
なくなるからであり、一方、４Ｎそ′ｍｉｎ以上では溶
鋼飛散によって地金が電極に付着して電極寿命が短くな
るからである。）。また、加熱電極は、加熱終了後、上
昇させてその先端部を取鍋内スラグから離間させる。精
錬のための不活性ガス流量は、精錬効率が下らないよう
にするという点からは鋼ＩＴｏｎ当り４Ｎ夕／ｍｉｎ以
上であることが好ましく、ガス吹込みにより溶鋼面が上
昇しすぎて、いわゆる取鍋内のフリーボードを大きくし
なければならず実用的でなくなるという点からは、鋼Ｉ
Ｔｏｎ当り２側〆／ｍｉｎ以下であることが好ましい。なお、このように大きなガス吹込量は、溶鋼の上方から
溶鋼内に浸簿するランス構造によってはじめて得ること
ができるものであり、溶鋼中にその上方から浸潰したラ
ンス、および底吹ガスバブリングによる溶鋼中の〔Ｓ〕
（Ｓの濃度）の変化を、２５肌ｏｎ取鍋において銅２５
伽ｏｎ処理を行なって測定した結果を第３図に示す（図
中、曲線ａが吹込量２０００ク′ｍｉｎのうンスによる
もの、曲線ｂが吹込量１０００夕／ｍｉｎの底吹ガスバ
ブリングによるものを示す）。図から、溶鋼中にその上
方から浸潰したランスのガス吹込による精錬が、きわめ
て短時間で行なえることが明らかである。ランスからの
溶鋼中への不活性ガスの噴出態様は、水平に対して上下
方向にそれぞれ１ｙの範囲内であることが好ましい。こ
れはランスから噴出したガスがまず、水平に広がり、つ
いで、垂直に上昇するため溶鋼中に贋込まれたガスがき
わめて有効に蝿拝に利用されるからであり、従って、従
釆の底吹き法にくらべて同じガス流量でもはるかに高い
鷹梓効率が得られる。また、そのためのランスのガス流
通路の形状は、縦断面からみて、鷹梓態様を示す第４図
イに示すようなランス１の先端部２箇所に噴出孔ｌａが
位置する。Ｔ字２孔型のもの、および同第４図川こ示す
ようなランス１′の先端部１箇所に噴出孔１′ａが位置
する、Ｌ字１孔型のものが好ましい。この様なランス使
用によって図示されるように熔鋼を取鍋の側壁からその
中心に向けて流動させることが出来るため、スラグと鋼
格の損梓混合が鋼裕表面に対して均一にかつ鋼俗深く行
なわれ、電極加熱後に添加した精錬用フラックスは、ラ
ンスからのガス蝿拝による溶鋼との接触混合で容易に深
化し、従って漣化のための電極加熱は必要でなくなる。
また、短時間で藻化したフラックス（スラグ）は引き続
いて港鋼と激しく接触混合するためスラグメタル反応
が迅速に進行し高い精錬能が得られる。第５図イおよび
口は、この発明を実施するための取鍋の一例を示す断面
図であり、第５図イは加熱電極による加熱態様を示し、
第５図口はランスによる精錬態様を示している。図示されるように、２は取鍋本体、２ａは取鍋蓋、３は
溶鋼、４は加熱電極浸債用スラグ、４′は精錬用フラツ
クスを添加した後のスラグであり、取鍋蓋２ａには、取
鍋内雰囲気調整用ガスの供給管５および敬鍋内への添加
物のホッパ−６が取付けられており、さらに取鍋蓋２ａ
には、昇降自在な加熱電極７およびガス吹込用のランス
８が貫通している。９は、取鍋本体２の上端と取鍋蓋２
ａの下端との間に介在させた、耐熱性、気密性、および
可塑性に優れたシール材（たとえばカオール）である。なお図中矢印は、ランス８からの不活性ガス吹込による
溶鋼３の流れを示している。ついでこの発明の実施例に
ついて説明する。溶鋼温度１６４２℃で酸化精錬を終了した２５中ｏｎ転
炉からの溶鞠を、第５図イ，０に示す構造の２５０ｒｏ
ｎ取鋼に出鋼（移注）した。その際、転炉スラグの取鍋
への流入を防止し、かつ出鋼終了時に、Ｃａ０４６％、
Ｓｊ０２４９％、ＡＩ２０３４％および不純物１％を含
有する合成造律剤（フラックス）を溶鋼に添加して、第
１表に示す通りの組成の取鍋スラグを生成した。次いで
敬鍋本体に取鍋蓋を装着し、亀弧加熱用の加熱電極の先
端部を取鍋スラグに浸潰して通電を開始し、同時にＴ字
２孔型のランスを港鋼中に浸薄して０．８Ｎ〆／ｍｉｎ
のＡｒガスを溶鋼中に吹込開始することによって、溶鋼
を燭拝して１６００ｑｏの温度の溶鋼を通電およびガス
吹込開始から１び分間で１６４０００の温度にまで加熱
した。前記通電開始から１び分経過した時点で加熱電極
をスラグから引上げ、添加物ホツパーから、石灰を鋼Ｉ
Ｔｏｎ当り６ｋ９添加し精錬（開始）直前のスラグ組成
を第１表に示す通りの組成に調整し、直ちにランスのＡ
ｒガス吹込量を２Ｎで／ｍｉｎにし、ざらに取鍋内に取
鍋内雰囲気調整用ガスの供孫舎管から〜ガスを０．州で
′ｍｊｎ供給して取鍋内雰囲気中の０２濃度１％以下に
した状態で、２０分間精錬（ガス吹込）を行なった。そ
の結果、精錬〔Ｓ〕が０．００３６％であった鋼は、精
錬後〔Ｓ〕が０．０００６％に脱硫され、第２表に示す
通りの組成の鍵が得られた。しかも

〔０〕が精錬前に０
．００５８％であったものが、０．００１４％まで低下
し、非常に清浄な鋼が得られた。第１表第２表以上説明したように、この発明においては、きわめて、
Ｓ、０等の含有量の少ない鋼を精錬する方法を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は加熱電極浸薄用スラグのＣａ○／Ｓｉ０２と、
取鍋耐火物の溶損指数との関係を示す図、第２図は出鋼
時から精錬終了時までの溶鋼温度変化の一例を示す図、
第３図はガス吹込時間と溶鋼中〔Ｓ〕との関係を示す図
、第４図イ，口は、取鍋内溶鋼中に浸潰したランスの断
面図、第５図イ，口は、この発明を実施するための取鍋
の一例を示す断面図である。１，１′，８・・・・・・ランス、ｌａ，１′ａ……噴
出孔、２・・・・・・敬鍋本体、２ａ…・・・取鍋蓋、
３・・・・・・溶鋼、４，４′……スラグ、５……供給
管、６……ホッパー、７・・・・・・加熱電極、９・・
・・・・シール材。髪’図第２図第３図多４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

１製鋼炉で精錬された溶鋼を、密閉用蓋を有し、かつ
その内部にガスを吹込み可能にした取鍋に移注し、つい
で前記製鋼炉出鋼時以降に生成された、前記取鍋内溶鋼
上の加熱電極浸漬用スラグに、加熱電極の先端部を浸漬
して、前記取鍋内溶鋼を加熱し、ついで前記取鍋内溶鋼
に精錬用フラツクスを添加し、ついで前記取鍋内溶鋼中
にその上方から浸漬した不活性ガスを吹込むためのラン
スから、前記溶鋼中に精錬のための不活性ガスの吹込み
を行なうことによつて、不活性ガス雰囲気下で、前記取
鍋内溶鋼および前記溶鋼と前記溶鋼上のスラグとを撹拌
し、精錬することを特徴とする溶鋼の精錬方法。