JPS61276684A - 溶鋼のア−ク加熱方法 - Google Patents
溶鋼のア−ク加熱方法Info
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- JPS61276684A JPS61276684A JP60115943A JP11594385A JPS61276684A JP S61276684 A JPS61276684 A JP S61276684A JP 60115943 A JP60115943 A JP 60115943A JP 11594385 A JP11594385 A JP 11594385A JP S61276684 A JPS61276684 A JP S61276684A
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- electrode
- gas
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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］
この発明は、取鍋に収納された溶鋼上のスラグに電極を
浸漬して溶鋼と電極との間でアークを形成し、１鋼を加
熱する溶鋼のアーク加熱方法に関する。
浸漬して溶鋼と電極との間でアークを形成し、１鋼を加
熱する溶鋼のアーク加熱方法に関する。
［従来の技術］
転炉精錬後、ＷＪ！Ｉをアーク加熱するアークプロセス
を実施することにより、溶鋼の転炉比ＩＡ温度を下げる
ことができる。これにより、副原料及び転炉炉体耐大物
の使用原単位を低減させ、転炉からの溶鋼の出鋼歩留り
を上げることができる。このアークプロセスを実施する
場合には、溶鋼を転炉から取鍋に出鋼した後、溶鋼上の
スラグ内に炭素電極を浸漬させ、電極がスラグに囲まれ
た状態で溶鋼と電極との間にアークを形成する。
を実施することにより、溶鋼の転炉比ＩＡ温度を下げる
ことができる。これにより、副原料及び転炉炉体耐大物
の使用原単位を低減させ、転炉からの溶鋼の出鋼歩留り
を上げることができる。このアークプロセスを実施する
場合には、溶鋼を転炉から取鍋に出鋼した後、溶鋼上の
スラグ内に炭素電極を浸漬させ、電極がスラグに囲まれ
た状態で溶鋼と電極との間にアークを形成する。
ところが、アーク加熱時に炉内に窒素ガスが存在すると
、溶鋼に窒素ガスが吸収されて、溶鋼中の窒素濃度［Ｎ
］が高くなり、いわゆる窒素ピックアップ現象が生じる
。この溶鋼中の［Ｎ］ピックアップを防止するために、
従来、取鍋内の溶鋼を耐火物又はアルゴン（Ａｔ’ ）
ガスでシールしている。耐火物によるシールとしては１
例えば炉蓋下部と取鍋上部間、又は炉蓋の電極孔の周囲
を耐火物でシールする方法がある。一方、Ａ「ガスシー
ルとしては、炉蓋の各作業孔にＡｒガスを吹付けてシー
ルする方法又は炉内にＡ「ガスを吹込む方法が公知であ
る。
、溶鋼に窒素ガスが吸収されて、溶鋼中の窒素濃度［Ｎ
］が高くなり、いわゆる窒素ピックアップ現象が生じる
。この溶鋼中の［Ｎ］ピックアップを防止するために、
従来、取鍋内の溶鋼を耐火物又はアルゴン（Ａｔ’ ）
ガスでシールしている。耐火物によるシールとしては１
例えば炉蓋下部と取鍋上部間、又は炉蓋の電極孔の周囲
を耐火物でシールする方法がある。一方、Ａ「ガスシー
ルとしては、炉蓋の各作業孔にＡｒガスを吹付けてシー
ルする方法又は炉内にＡ「ガスを吹込む方法が公知であ
る。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、このようなシール方法では、シール作業
に約１時間を必要とし、特にＡｒガスシールの場合には
、２０乃至３ＯＮｍ３／時という大量のシール用のＡ「
ガスを使用する必要がある。
に約１時間を必要とし、特にＡｒガスシールの場合には
、２０乃至３ＯＮｍ３／時という大量のシール用のＡ「
ガスを使用する必要がある。
このため、従来のアークプロセスにおいては、窒素ピッ
クアップを防止するために、長時間の準備が必要で、こ
れがアークプロセスの処理能力を低下させる要因となり
、また大量のアルゴンガスを使用するため処理コストが
高いという欠点がある。
クアップを防止するために、長時間の準備が必要で、こ
れがアークプロセスの処理能力を低下させる要因となり
、また大量のアルゴンガスを使用するため処理コストが
高いという欠点がある。
［問題点を解決するための手段］
この発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって
、不活性ガスの使用量が少なくても溶鋼中の窒素ピック
アップを防止することができ、またシール作業が迅速且
つ容易である溶鋼のアーク加熱方法を提供することを目
的とする。
、不活性ガスの使用量が少なくても溶鋼中の窒素ピック
アップを防止することができ、またシール作業が迅速且
つ容易である溶鋼のアーク加熱方法を提供することを目
的とする。
この発明に係る溶鋼のアーク加熱方法は、溶鋼）
上のスラグに電極を浸漬し、溶鋼と電極との間にアーク
を形成して溶鋼を加熱する溶鋼のアーク加熱方法におい
て、前記電極にはその下部に開口するガス通流道が形成
されており、このガス通流道を介して前記電極一本あた
り１８Ｎｍ３／時以上の流量で不活性ガスを吐出させる
ことを特徴とする。
上のスラグに電極を浸漬し、溶鋼と電極との間にアーク
を形成して溶鋼を加熱する溶鋼のアーク加熱方法におい
て、前記電極にはその下部に開口するガス通流道が形成
されており、このガス通流道を介して前記電極一本あた
り１８Ｎｍ３／時以上の流量で不活性ガスを吐出させる
ことを特徴とする。
［実施例］
以下に添附図面を参照してこの発明の実施例について詳
細に説明する。第１図に示すように、取鍋２内には転炉
から出鋼された溶鋼４が収容され。
細に説明する。第１図に示すように、取鍋２内には転炉
から出鋼された溶鋼４が収容され。
溶鋼４上のスラグ６に電極２の炉蓋を挿通して炉内に挿
入された電極１０が浸漬されるようになっている。電極
１０は２通常、炭素電極でつくられており、炉内に３本
（図には１本のみ示す）挿入され、三層交流電源（図示
されず）に接続されている。電極１０は、その長手方向
に沿ってガス通流道１２が形成されており、ガス通流道
１２は電極１０の上端および下端で開口している。この
電極１０の上端は適当な不活性ガス供給源２例えば。
入された電極１０が浸漬されるようになっている。電極
１０は２通常、炭素電極でつくられており、炉内に３本
（図には１本のみ示す）挿入され、三層交流電源（図示
されず）に接続されている。電極１０は、その長手方向
に沿ってガス通流道１２が形成されており、ガス通流道
１２は電極１０の上端および下端で開口している。この
電極１０の上端は適当な不活性ガス供給源２例えば。
Ａｒガス供給源に連結されたホース１４が接続されてい
る。
る。
また、取１２の炉底にはポーラスプラグ１５が設けられ
ており、このポーラスプラグ１５を介して溶鋼４に不活
性ガス（、Ａｒガス）を導入し、溶鋼を攪伴できるよう
になっている。
ており、このポーラスプラグ１５を介して溶鋼４に不活
性ガス（、Ａｒガス）を導入し、溶鋼を攪伴できるよう
になっている。
このように構成されたアークプロセスにおいては、先ず
、ポーラスプラグ１５からＡｒガスを吐出しつつ、溶鋼
４を転炉から取鍋２に出鋼し、溶鋼４上のスラグ６に電
極１０を浸漬させる。
、ポーラスプラグ１５からＡｒガスを吐出しつつ、溶鋼
４を転炉から取鍋２に出鋼し、溶鋼４上のスラグ６に電
極１０を浸漬させる。
次に、電極１０に通電し、電極１０と溶鋼４との間にア
ークを形成し、溶鋼をアーク加熱する。
ークを形成し、溶鋼をアーク加熱する。
このアーク加熱の際に、電極１０の先端からガス通流道
１２を介してＡｒガスを１８Ｎｍ３／時以上の流量で吐
出させ、アークの周囲をＡｒガスで満たす。 本願の発
明者らは、アークプロセスにおいて、溶鋼の窒素ピック
アップが生ずる機構について種々検討考察したところ、
電極下端と溶鋼との間のアーク部に窒素が存在すると、
この窒素ガスの分子（Ｎ２）が、アーク熱でプラズマ状
に活性化し、原子状窒素（Ｎ）が生成し、この原子状窒
素が溶鋼中に吸収される為に、窒素ピックアップが生じ
ることに想到した。従って、この発明のように、電極下
端から不活性ガス（Ａｒガス）を突出させて、アークの
周囲を不活性ガスで満たし、窒素ガスをそこから排除し
ておけば、窒素分子が活性化することが阻止され、溶鋼
の窒素ピックアップを有効に防止することができる。ま
た。
１２を介してＡｒガスを１８Ｎｍ３／時以上の流量で吐
出させ、アークの周囲をＡｒガスで満たす。 本願の発
明者らは、アークプロセスにおいて、溶鋼の窒素ピック
アップが生ずる機構について種々検討考察したところ、
電極下端と溶鋼との間のアーク部に窒素が存在すると、
この窒素ガスの分子（Ｎ２）が、アーク熱でプラズマ状
に活性化し、原子状窒素（Ｎ）が生成し、この原子状窒
素が溶鋼中に吸収される為に、窒素ピックアップが生じ
ることに想到した。従って、この発明のように、電極下
端から不活性ガス（Ａｒガス）を突出させて、アークの
周囲を不活性ガスで満たし、窒素ガスをそこから排除し
ておけば、窒素分子が活性化することが阻止され、溶鋼
の窒素ピックアップを有効に防止することができる。ま
た。
電極下端からＡｒガスを溶鋼に向けて吐出するので、溶
鋼及びスラグが攪伴さ゛れ、溶鋼とスラグとの反応を促
進させることができる。従って、スラグが脱硫能を有す
る場合には、この発明により脱硫効果が促進される。更
に、溶鋼とスラグとの攪伴により、スラグが異常に高温
になることが抑制される。
鋼及びスラグが攪伴さ゛れ、溶鋼とスラグとの反応を促
進させることができる。従って、スラグが脱硫能を有す
る場合には、この発明により脱硫効果が促進される。更
に、溶鋼とスラグとの攪伴により、スラグが異常に高温
になることが抑制される。
第２．３．及び４図を参照してこの発明による効果を説
明する。第２図は、窒素のピックアップに及ぼす中空電
極の効果を示すもので、横軸に処理時間（通電時間）、
縦軸に窒素のピックアツプ量（１）ｐｍ）、即ち溶鋼中
の窒素濃度の増加分が示されている。図中、白丸は従来
の中実電極を用いた場合、黒丸及び三角印は中空電極を
用いてＡｒガスを供給した場合を示し、黒丸はＡｒガス
流量が１８Ｎｍ３／時以上、三角印はＡｒガス流員が１
８Ｎｍ３７時未満についてのものである。
明する。第２図は、窒素のピックアップに及ぼす中空電
極の効果を示すもので、横軸に処理時間（通電時間）、
縦軸に窒素のピックアツプ量（１）ｐｍ）、即ち溶鋼中
の窒素濃度の増加分が示されている。図中、白丸は従来
の中実電極を用いた場合、黒丸及び三角印は中空電極を
用いてＡｒガスを供給した場合を示し、黒丸はＡｒガス
流量が１８Ｎｍ３／時以上、三角印はＡｒガス流員が１
８Ｎｍ３７時未満についてのものである。
この図から明らかなように、中空電極から供給されるＡ
「ガス量が１８Ｎｍ３／時以上の場合には。
「ガス量が１８Ｎｍ３／時以上の場合には。
従来の中実の電極を用いた場合に比較して窒素のピック
アツプ量が少ない。中空電極を用いた場合でも、Ａｒガ
スを１８Ｎｍ”／時以上供給したときには９図中一点鎖
線で示すように窒素のピックアツプ量は５ｐｐｍ以下に
抑制することができたが、電極からのＡｒガスの供給量
が１８Ｎｍ”／時未満のとき（図中破断線で示す領域）
は、処理時間の経過と共に、窒素のピックアツプ量が増
加しており、そのバラツキも大きい。
アツプ量が少ない。中空電極を用いた場合でも、Ａｒガ
スを１８Ｎｍ”／時以上供給したときには９図中一点鎖
線で示すように窒素のピックアツプ量は５ｐｐｍ以下に
抑制することができたが、電極からのＡｒガスの供給量
が１８Ｎｍ”／時未満のとき（図中破断線で示す領域）
は、処理時間の経過と共に、窒素のピックアツプ量が増
加しており、そのバラツキも大きい。
なお、容量が２９０トンの転炉から出鋼された溶鋼をガ
ス通流遁径が２０ｍｍの中空電極を使用し、Ａｒガスの
流量を１８Ｎｍ３／時に設定して） アーク加
熱したとき、アーク加熱前の［Ｎ］は３０ＰＰＭであっ
たのに対し、この発明によりアーク加熱した後は、溶鋼
中の［Ｎ］が３３ＰＰＭであった。従って、窒素のピッ
クアツプ量を３ｐｐｍに抑制することができた。
ス通流遁径が２０ｍｍの中空電極を使用し、Ａｒガスの
流量を１８Ｎｍ３／時に設定して） アーク加
熱したとき、アーク加熱前の［Ｎ］は３０ＰＰＭであっ
たのに対し、この発明によりアーク加熱した後は、溶鋼
中の［Ｎ］が３３ＰＰＭであった。従って、窒素のピッ
クアツプ量を３ｐｐｍに抑制することができた。
第３図は、この実施例による脱硫効果を示したグラフで
ある。横軸に処理以前の溶鋼に含まれている硫黄の濃ｆ
Ｉ［ｓ］、縦軸に処理後の硫黄の濃度［Ｓ］をとり、中
空電極を用いた場合と中実電極を用いた場合を比較した
ものである。更に中空電極を用いた場合においては、電
極一本についてのアルゴンの供給流量を、６，１２．１
８．２４Ｎｍ３／時と変化させて得られた結果をプロッ
トした。尚、比較のために従来の中実電極を用いた場合
の値もプロットした。第４図は、この第３図のグラフを
見易くするためにこれを簡略化して示したものである。
ある。横軸に処理以前の溶鋼に含まれている硫黄の濃ｆ
Ｉ［ｓ］、縦軸に処理後の硫黄の濃度［Ｓ］をとり、中
空電極を用いた場合と中実電極を用いた場合を比較した
ものである。更に中空電極を用いた場合においては、電
極一本についてのアルゴンの供給流量を、６，１２．１
８．２４Ｎｍ３／時と変化させて得られた結果をプロッ
トした。尚、比較のために従来の中実電極を用いた場合
の値もプロットした。第４図は、この第３図のグラフを
見易くするためにこれを簡略化して示したものである。
中実電極を用いてＡｒガスを供給した場合には約５０％
の脱硫率であったが、第４図中網目領域で示すようにこ
の実施例によれば約６０％程度の脱硫が可能である。尚
、この実施例において、Ｔ、、ｌ（全アルミニウム）は
０．０２５％以上であり、攪伴方法はいずれの場合にも
ポーラスプラグを介してＡｒガスを溶鋼に吹込んでいる
。このグラフから明らかなようにこの発明によれば、溶
鋼の脱硫効果を高めることができる。
の脱硫率であったが、第４図中網目領域で示すようにこ
の実施例によれば約６０％程度の脱硫が可能である。尚
、この実施例において、Ｔ、、ｌ（全アルミニウム）は
０．０２５％以上であり、攪伴方法はいずれの場合にも
ポーラスプラグを介してＡｒガスを溶鋼に吹込んでいる
。このグラフから明らかなようにこの発明によれば、溶
鋼の脱硫効果を高めることができる。
この発明によれば、中空電極から供給されるＡｒガスが
溶鋼及びスラグを攪伴するからスラグが溶鋼よりも異常
に高い温度になることを防止することができる。従って
、従来中実の電極を用いていた場合にはスラグが異常に
高温になるために、゛例えば１５分通電後１から２分間
通電を停止して溶鋼をバブリングをし、スラグを降温さ
せた後。
溶鋼及びスラグを攪伴するからスラグが溶鋼よりも異常
に高い温度になることを防止することができる。従って
、従来中実の電極を用いていた場合にはスラグが異常に
高温になるために、゛例えば１５分通電後１から２分間
通電を停止して溶鋼をバブリングをし、スラグを降温さ
せた後。
再び通電していたが、この発明によれば連続通電が可能
である。即ち、従来約４０分の処理時間が必要であった
が、非通電期間が必要でないため処理時間を約３０分に
短縮することがきる。
である。即ち、従来約４０分の処理時間が必要であった
が、非通電期間が必要でないため処理時間を約３０分に
短縮することがきる。
この発明は上述した実施例に限定されることなくこの発
明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
例えば上述した実施例では電極の数は３本であったが、
これに限らずいくつでもよい。
これに限らずいくつでもよい。
また不活性ガスはＡｒガスに限らず０例えばキセノン（
Ｘｅ ）ガス等であっても良い。
Ｘｅ ）ガス等であっても良い。
更に、上述した実施例において、中空電極には１つのガ
ス通流道が形成されていたが、これに限らず、細い径の
ガス通流道を複数形成したり、あるいは電極の先端にガ
ス通流道に連通する複数の穴を形成して勺よい。
ス通流道が形成されていたが、これに限らず、細い径の
ガス通流道を複数形成したり、あるいは電極の先端にガ
ス通流道に連通する複数の穴を形成して勺よい。
［発明の効果］
この発明によれば、不活性ガスの使用量が少なくても溶
鋼中の窒素ピックアップを防止することができ、またシ
ール作業が迅速且つ容易にできる。
鋼中の窒素ピックアップを防止することができ、またシ
ール作業が迅速且つ容易にできる。
更に、この発明によれば溶鋼中の脱硫効果が向上すると
ともに、ｗＪ鋼の処理時間も短縮させることができる。
ともに、ｗＪ鋼の処理時間も短縮させることができる。
第１図はこの発明の実施例による溶鋼のアーク加熱方法
を示す概略断面図、第２図は［Ｎ］のピックアツプ量と
処理時間との関係を示す図であり。 第３図及び第４図は夫々この発明の脱硫効果を示した図
である。 ２・・・取鍋、４・・・溶鋼、６・・・スラグ、１０・
・・電極。 １２・・・ガス通流道、１４・・・ポーラス。 第１図 第２図 処ル碕閘（介） 手続補正書 １．事件の表示 特願昭６０−１１５９４３号 ２、発明の名称 溶鋼のアーク加熱方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （４１２） 日本鋼管株式会社 ４、代理人 東京都港区虎ノ門１丁目２６番５＠ 第１７森ピル）２
１１“ 、゛ ６、補正の対象 ’Ｊ （’、１・３
．。 明細書及び図面 − ７、補正の内容 （１）明細書第３頁第４行目に、 「２０乃至３ＯＮｍ３／時」とあるのを、「１２０乃！
！１３ＯＮｍＢ／時」に訂正する。 （２）第２図を添付図面のように訂正する。
を示す概略断面図、第２図は［Ｎ］のピックアツプ量と
処理時間との関係を示す図であり。 第３図及び第４図は夫々この発明の脱硫効果を示した図
である。 ２・・・取鍋、４・・・溶鋼、６・・・スラグ、１０・
・・電極。 １２・・・ガス通流道、１４・・・ポーラス。 第１図 第２図 処ル碕閘（介） 手続補正書 １．事件の表示 特願昭６０−１１５９４３号 ２、発明の名称 溶鋼のアーク加熱方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （４１２） 日本鋼管株式会社 ４、代理人 東京都港区虎ノ門１丁目２６番５＠ 第１７森ピル）２
１１“ 、゛ ６、補正の対象 ’Ｊ （’、１・３
．。 明細書及び図面 − ７、補正の内容 （１）明細書第３頁第４行目に、 「２０乃至３ＯＮｍ３／時」とあるのを、「１２０乃！
！１３ＯＮｍＢ／時」に訂正する。 （２）第２図を添付図面のように訂正する。
Claims (1)
- 溶鋼上のスラグに電極を浸漬し、溶鋼と電極との間にア
ークを形成して溶鋼を加熱する溶鋼のアーク加熱方法に
おいて、前記電極にはその下部に開口するガス通流道が
形成されており、このガス通流道を介して前記電極一本
あたり１８Ｎｍ＾３／時以上の流量で不活性ガスを吐出
させることを特徴とする溶鋼のアーク加熱方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60115943A JPS61276684A (ja) | 1985-05-29 | 1985-05-29 | 溶鋼のア−ク加熱方法 |
| KR1019860003926A KR900004159B1 (ko) | 1985-05-29 | 1986-05-20 | 아크 프로세스에 의한 용강의 가열방법 |
| EP86106973A EP0203533B1 (en) | 1985-05-29 | 1986-05-22 | Method of heating molten steel by arc process |
| DE8686106973T DE3677059D1 (de) | 1985-05-29 | 1986-05-22 | Verfahren zum aufheizen von geschmolzenem stahl mittels lichtbogen. |
| CA000510202A CA1242325A (en) | 1985-05-29 | 1986-05-28 | Method of heating molten steel by arc process |
| US06/868,807 US4650517A (en) | 1985-05-29 | 1986-05-29 | Method of heating molten steel by arc process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60115943A JPS61276684A (ja) | 1985-05-29 | 1985-05-29 | 溶鋼のア−ク加熱方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61276684A true JPS61276684A (ja) | 1986-12-06 |
Family
ID=14675011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60115943A Pending JPS61276684A (ja) | 1985-05-29 | 1985-05-29 | 溶鋼のア−ク加熱方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61276684A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5061315A (ja) * | 1973-10-02 | 1975-05-26 | ||
| JPS50114334A (ja) * | 1974-02-20 | 1975-09-08 | ||
| JPS55110742A (en) * | 1979-02-19 | 1980-08-26 | Daido Steel Co Ltd | Smelting method of low carbon molten metal in ladle type smelting furnace |
-
1985
- 1985-05-29 JP JP60115943A patent/JPS61276684A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5061315A (ja) * | 1973-10-02 | 1975-05-26 | ||
| JPS50114334A (ja) * | 1974-02-20 | 1975-09-08 | ||
| JPS55110742A (en) * | 1979-02-19 | 1980-08-26 | Daido Steel Co Ltd | Smelting method of low carbon molten metal in ladle type smelting furnace |
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