JPS6119726A - 溶鋼の真空脱ガス精錬方法 - 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】 （産業上の利用分野〕 本発明は溶融金属の真空脱ガス精錬方法に関するもので
ある。 （従来の技術） 従来の真空脱ガス精錬方法は、特開昭５１−８１７２２
号公報で紹介のように脱炭を目的として、精錬前に予め
定めた適正な真空ノミターン、精錬時間に基づき求めた
目標脱炭推移パターンを設定して真空脱ガス精錬を開始
し、その途上任意の時点で溶鋼中の（０）量を実測又は
排ガス中成分分析値から計測して、その実測値とその時
点での前記目標脱炭推移値との差から酸素供給量、真空
度、環流量を操作し、既目標推移値に一致する様脱炭速
度を制御している。 （発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら前記従来法は次の問題点がある。 囚　槽内真空度、溶鋼攪拌を操作しているため、環流量
の大幅な変動を生じ、 ［Ｆ］　Ｃのみならず、Ｍｎ、Ｓｉ、Ａｊ！　　などの
他成分の大幅な成分濃度変動を生じ、精錬終了時点の戊
分適中精率を低下させる。 ■　介在物浮上作用の変動で溶鋼品質の劣化を生じる。 （Ｂ）　　槽内真空度を高くする場合は溶鋼スプラッシ
ュで地金付きを生じ、溶鋼歩留低下、地金付除去作業に
よる生産性低下となる。 （０）　　槽内真空度を精度よく制御するためには、大
規模な真空排気設備を必要とする。 （Ｄ）現時点以後の脱炭速度推移は溶鋼中（０）のみな
らず溶鋼中〔Ｏ〕にも依存し、（０）値の差分だけで制
御を行う場合は制御のオーツマシュート等を生じ、終点
の成分連中率低下、もしくは頻繁々槽内真空度、溶鋼攪
拌操作量の変更を行うことになる。 （問題点を解決するための手段〕 本発明の要旨とするところは真空脱ガス精錬において予
め脱炭量の時間的推移が所定時間内で目標Ｃ量に一致し
て脱ガス精錬が完了する様に真空脱ガス精錬条件を関連
させて設定して後真空脱ガス精錬を開始し、この精錬中
の任意の時点でＣ量を把握し、この把握したＣ量に基づ
いて終了Ｃ量を予測し、この終了Ｃ量と目標値との差が
Ｏとなるように脱炭又は脱炭と加炭を行うことを特徴と
する真空脱ガス精錬方法にある。 即ち、本発明の上記構成をより具体的な手段の一例で説
明すると、 ■　■予め精錬目標時間、添加剤添加タイミング、真空
度の各パターンを設定し、■精錬前溶鋼湯度と成分と前
記各設定ノミターンとＣを除く他の成分の目標値とに基
づいて加炭材を除く添加剤の添加量を設定し、■精錬終
了時のＣ値を推定し、■これと目標Ｏ値との差に基づい
てその差が０となるように加炭剤及び又は酸素吹込タイ
ミングと量の設定、又は精錬時間を修正設定して後、脱
ガス精錬を開始し、 ■　■脱ガス精錬中任意の時点に溶鋼中湯度とＣ又はＣ
とその他成分を把握し、■これらの値と前記各設定パタ
ーンの残存ノミターンとその残存ノターン内の加炭材を
除く設定添加剤の添加によるＣ以外の他の成分の終了推
定値と目標値との差によシ、該残存設定添加剤添加量を
修正し、■次いでこれらに基づいて精錬終了Ｃ値を予測
し、■これとその目標値と　　　　。 の差がＯとなるように前記設定の加炭剤量及び又は酸素
吸込量の修正或は前記設定、ｏターンの経過パターンの
一部延長か残存ノミターンの修正を行う。 （作用） 本発明においては、大きく前記■の処理前の操作と■の
処理中の操作との２つに分類できる。その詳細の説明を
以下に述べる。 ■　処理前の操作 ［有］処理前に予じめ処理時間、合金部カロタイミング
、真空度パターンを設定するのは、各処理毎の処理方法
の変化による処理時間のノ々ラツキ、成分のバラツキな
どを最Ｉ」・限にし、所定の時間内に再現性のある成品
を大量に生産するために行う。又、最終成分値を推定す
る上で予測される処理方法を予め定めそれに基いて計算
を行うために必要である。■Ｃ以外の合金添加量を予め
計算しておくのは、合金のＣ含有量よりＣの変動を計算
するため、又溶鋼中酸素との反応による脱酸量を言十算
しそれを脱炭反応計算に結びつけるためである。 ■これは予め定めた目標値と比較しカロ炭量及び脱炭量
を決めるためであシ、その計算は式（１）による。本モ
デル式は、溶鋼中物質移動律速における反応速度に基づ
いたものである。 Ｃｏ−Ｃ珠 又、前記したように溶鋼中の酸素量ともこ９式の中で関
連づけておシ、式中の０．＜（平衡到達Ｃ１（２）式〕 ６　　Ｋ Ｃ１；充分後のＣＯ）濃度、　〔０〕ｏ；ｔ＝０での〔
０〕濃度、００；ｔ＝０でのＣｏ）濃度、〔０〕Ｒ１ｅ
；スラグからの酸素移行量、ｋ　：脱炭反応速度定数、
Ｐｃｏ＋真空度、ｔ　：処理時間、Ｋ　；平衡定数、 Ｔ：溶鋼温度、 が溶鋼中の〔０〕による効果を表している。これは、Ｃ
−０の物質バランスによって決定され、処理前〔Ｃ〕、
処理前〔０〕および処理前鍋度を初期値とし計算する。 又〔０〕Ｒ１ｅは・〔０〕モデル式（４）によって決定
されており、これはスラグからの移行〔Ｏ）Ｒ，。＝−
２△〔Ｏ〕　　・・・・・（４）Ｃｏ）を示しておシ、
△［０）は前記した合金による脱酸量を示している。こ
れば第５図に示すＣ−Ｏの物質バランスが理論値よりも
ずれている事をモデル化したものである。又（５）式、
（６）式には加炭を行った場合の計算式を示す。これら
のモデル式を用い、前記定めた処理、ｏターンに従って
終了値計算を行うものである。 ・・（６） Ｃ■：加炭量、　Ｃ４゜；　処理前の平衡到達Ｃ１、ｔ
ｏ；加炭までの処理時間、Ｃ＊；　現在の平衡到達Ｃ１
■処理前に処理後推定値と予め定めた目標値よシ加炭剤
及び又は酸素吹込量を設定するのは、処理の初期で加炭
及び酸素吹込みを行う事が好ましい為である。それは、
式ＣＩ）１式（２）で判るようにＣ値、Ｏ値が高い方が
より脱炭反応速度が速くなり処理時間短縮効果がちシ、
又脱酸生成物浮上を目的とした真空脱ガス処理において
は、初期に酸素吹込みを実施する方がよシ効果的となる
ためである。 ■　処理中の操作 ■〜■については、前記した■、■〜■における処理中
の修正を目的とした手段でおる。■経過パターンの一部
延長か残存ノミターンの修正は、その時点での終了Ｃ推
定値が予じめ定めた目標値に対して高い場合、自然脱炭
時間を終了Ｃ推修正を加えるものである。 （実施例１） Ａｌキルド鋼で精錬にさきだち第１図の精錬パターンと
第１表の実施例１の精錬前濁度、成分に基づき加炭剤以
外の合金添加量を求め、精錬終了時の（０’ｌｌを推定
し第２表の実施例１の精錬終了時目標［０）と比較した
ところ、推定Ｃが低目であったので加炭拐添加を選択し
、第２図の加炭材添加を選択した精錬パターンと第３表
の実施例１の精錬前合金添加量設定値で精錬を開始した
。精錬開始後は３秒毎に現時点溶鋼成分、塩度を把握し
、精錬ノミターンの各々の合金添加開始タイミングに残
存精錬パターンから加炭材以外の合金製ｉ口量の設定値
の変更を行い、かつ、精錬終了時の［０）推定を行う。 精錬終了時の（０）推定値から加炭材添加量の設定値を
変更した。第４表の実施例１の精錬前合金添加量設定値
を添加し、第５表の実施例１の精錬終了時成分温度を得
た。第１表の実施例１の目標成分、温度に対し精度よく
連中することが出来た。 （実施例２〕 実施例１と同じＡ４キルド鋼で第１図の精錬ノぐターン
と第１表の実施例２の精錬前湯度成分に基・づき、加炭
材以外の合金添加量を求め、精錬終了時の〔Ｃ〕を推定
し、第２表の実施例２の精錬終了時目標〔Ｃ〕と比較し
たところ、推定〔Ｃ〕が高目であったのでＯＢ（酸素吹
き）を選択し、第３図のＯＢを選択した精錬パターンと
第３表の実施例２の精錬前合金添加量設定値で精錬を開
始した。精錬開始後は３分間毎に現時点溶鋼温度、成分
を把握した。ＯＢ中は３秒毎に上記把握した現時点溶鋼
ｉ度、成分とＯＢ終了後の残存精錬パターンから精錬終
了時［０）　’に推定し、第４表の実施例２の０８時点
で精錬終了時推定〔Ｃ〕が目標（０）に適中したのでＯ
Ｂ停止した。ＯＢ停止後は、精錬ノミターンの各々の合
金添加開始タイミングに上記把握した現時点溶鋼温度、
成分と残存精錬ノミターンに基づいて、加炭材以外の合
金添加量の設定値の変更を行い、かつ精錬終了時の（Ｃ
）を推定する。精錬終了時の〔Ｃ〕推定値から加炭材添
加量の設定値を変更した。第４表の実施例２の精錬中合
金添加量設定値を添加し、第５表の実施例２の精錬終了
時成分、温度を得た。実施例１と同様よく一致している
。 （実施例３） ＡＡ’ギルド鋼で精錬にさきたち第１図の精錬パターン
と第１表の実施例３の精錬前温度、成分に基づき加炭剤
以外の合金添加量を求め、精錬終了時の〔Ｃ〕を推定し
、第２表の実施例３の精錬終了時目標〔Ｃ〕と比較した
ところ、一致していたので、第１図の精錬、ｏターンと
第３表の実施例３の精錬前合金添加量設定値で精錬を開
始した。精錬開始後は３秒毎に現時点溶鋼取分、温度を
把握し、精錬パターンの各々の合金添加開始タイミング
に残存精錬ノミターンから加炭材以外の合金添加量の設
定値の変更を行った後、精錬終了時の〔Ｃ〕推定を行っ
た。精錬終了時の［０）推定値から第１図中の冷却剤添
加から測温までの時間２分を２．３分に変更した。第４
表の実施例３の精錬中合金添加量設定値を添加し、第５
表の実施例３の精錬終了時成分、温度を得た。第２表の
実施例３の・目標成分、温度に対し精度よく適中するこ
とができた。 第１表　精錬前温度、成分 第２表　精錬前終了時目標成分、混度 第３表　精錬前合金添加量設定 第４表　精錬中合金添加量設定値 ゛第５表　精錬終了時分析成分、温度 （発明の効果） ■　予め定めた精錬ノミターンに従い操業を実行するの
で、環流量の変動が少なく、溶鋼スプラッシュの少ない
安定な操業によシ、 ■　介在物浮上作用を確実かつ必要最短時間で行い、溶
鋼の清浄性を確保できる。 ■　精錬、ｏターン通りの操業をほぼ達成、できるので
、成分連中精度が向上する。第４図に本発明による操業
結果例を示すものであるが、いずれも高精度の成分連中
を達成している事を示す。 ■　大規模な真空排気装置によらず、合金添加装置とＯ
Ｂ装置で容易にかつ高精度に〔Ｃ）を適中させることが
できる。 ■　（０）制御のための加炭材添加、脱炭ＯＢの大部分
を精錬初期に実施するので、　ｋｌ添加時の〔Ｏ〕を低
減し、Ａｌ原単位を削減し、アルミナ系介在物を減少さ
せる。第６表にＡｌ添加原単位削減効果例を示す。 ■　（１）〜（５）式の採用によシ脱酸鋼〜未脱酸鋼ま
で広範囲に適用できる。 第６表　Ａｌ添加原単位削減効果

【図面の簡単な説明】

第１図は鋼種毎に定めた精錬パタニンである。 第２図は第１図の精錬ノミターンに加炭材添加を選択し
、付加した精錬ノミターンである。 第３図は第１図の精錬ツクターンにＯＢを選択し、付加
した精錬パターンである。 第１図、第２図、第３図中の矢印は操業順を示し、合金
添加タイミング欄のロコは合金添加開始と終了を示す。 第４図は精錬終了時の目標成分、温度と精錬終了時の分
析成分、測定湯度の関係を示す。 第５図はＣ−、Ｏの物質バランスの環２論値と実績値を
示す。ｌが実績１２．が理論値、ＫはＰｃｏ−７５０Ｔ
ｏｒｒの平衡曲線、ＬはＰｃｏ　＝　２５０　Ｔｏｒｒ
の平衡曲線を示す。 代理人　弁理士　　秋　沢　政　光 信２名 第５Ｍ Ｏ叩μψのに亡■肛鄭１刀 〔Ｃ〕（ｏｌｏ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空脱ガス精錬において予め脱炭量の時間的推移
   が所定時間内で目標Ｃ量に一致して脱ガス精錬が完了す
   る様に真空脱ガス精錬条件を関連させて設定して後真空
   脱ガス精錬を開始し、この精錬中の任意の時点でＣ量を
   把握し、この把握したＣ量に基づいて終了Ｃ量を予測し
   、この終了Ｃ量と目標値との差が０となるように脱炭又
   は脱炭と加炭を行うことを特徴とする真空脱ガス精錬方
   法。