JPS619513A - 真空脱ガス設備排ガスの処理方法 - Google Patents
真空脱ガス設備排ガスの処理方法Info
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- JPS619513A JPS619513A JP12952584A JP12952584A JPS619513A JP S619513 A JPS619513 A JP S619513A JP 12952584 A JP12952584 A JP 12952584A JP 12952584 A JP12952584 A JP 12952584A JP S619513 A JPS619513 A JP S619513A
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- vacuum degassing
- vacuum
- argon
- molten steel
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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)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (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
この発明は、真空脱ガス設備（環流式真空脱ガス設備）
より排気される排ガス中に含まれるアルゴンを分離回収
し、有効利用をはかるための真空脱ガス設備排ガスの処
理方法に関する。
より排気される排ガス中に含まれるアルゴンを分離回収
し、有効利用をはかるための真空脱ガス設備排ガスの処
理方法に関する。
技術的背景とその問題点
真空脱ガス設備は、脱ガス処理以外に溶鋼品質の向上、
成分連中率の向上、合金歩留りの向上、溶鋼温度の均−
化等を目的として使用されている。
成分連中率の向上、合金歩留りの向上、溶鋼温度の均−
化等を目的として使用されている。
脱ガスの原理は周知の通り真空脱ガス法であり、溶゛鋼
を環流させることによって真空に接する溶鋼の表面積を
大きくし、脱ガス効果を高めている・。
を環流させることによって真空に接する溶鋼の表面積を
大きくし、脱ガス効果を高めている・。
溶鋼を環流させる手段は、不活性ガスを浸漬管（２本）
の一方に吹込み、エアリフトポンプの原理を利用してい
る。この場合、使用する不活性ガスとしては、アルゴン
や窒素があげられるが、溶鋼への窒素侵入を防止するた
め、現在ではほとんどアルゴンが使用されている。
の一方に吹込み、エアリフトポンプの原理を利用してい
る。この場合、使用する不活性ガスとしては、アルゴン
や窒素があげられるが、溶鋼への窒素侵入を防止するた
め、現在ではほとんどアルゴンが使用されている。
一方、脱ガス処理と同時に、真空脱ガス設備では処理中
の一時期を利用して酸素を吹込み脱炭、昇温等を行なう
ため、真空槽は酸素吹込み管を有している。この酸素吹
込み管は、真空槽内の溶鋼浴面近傍に設置されているた
め、通常は不活性ガスで冷却してｂる。この場合の冷却
用不活性ガスも、前記と同じ理由によりアルゴンが使用
されている。
の一時期を利用して酸素を吹込み脱炭、昇温等を行なう
ため、真空槽は酸素吹込み管を有している。この酸素吹
込み管は、真空槽内の溶鋼浴面近傍に設置されているた
め、通常は不活性ガスで冷却してｂる。この場合の冷却
用不活性ガスも、前記と同じ理由によりアルゴンが使用
されている。
このように現在の真空脱ガス設備では、非常に高価なア
ルゴンが多量に使用されている。しかるに、真空脱ガス
設備で使用されたアルゴンは、脱ガス処理で発生した排
ガスと共に排気され、高価なガスであるにも拘らずほと
んど有効利用されること々く大気放散されてｈる。そし
て、これが真空脱ガス設備による溶鋼の処理コストを上
げる原因となっているのである。従って、真空脱ガス設
備による溶鋼の処理コストを低減させるためには、製鋼
過程で必要とするアルゴンの使用量を可及的に減少させ
ることが望まれる。
ルゴンが多量に使用されている。しかるに、真空脱ガス
設備で使用されたアルゴンは、脱ガス処理で発生した排
ガスと共に排気され、高価なガスであるにも拘らずほと
んど有効利用されること々く大気放散されてｈる。そし
て、これが真空脱ガス設備による溶鋼の処理コストを上
げる原因となっているのである。従って、真空脱ガス設
備による溶鋼の処理コストを低減させるためには、製鋼
過程で必要とするアルゴンの使用量を可及的に減少させ
ることが望まれる。
しかし、従来は、特開昭５０−９８４０４にＡＯＤ転炉
から排出される吹込みガス中に含まれるアルゴンを回収
する方法、特開昭５５−５０４１９に底吹き転炉排ガス
中のアルゴンを回収する方法が提案されているのみで、
真空脱ガス設備より排気される排ガス中に含ま′れるア
ルゴンを回収し有効利用する方法については未だ見当ら
ない。
から排出される吹込みガス中に含まれるアルゴンを回収
する方法、特開昭５５−５０４１９に底吹き転炉排ガス
中のアルゴンを回収する方法が提案されているのみで、
真空脱ガス設備より排気される排ガス中に含ま′れるア
ルゴンを回収し有効利用する方法については未だ見当ら
ない。
発明の目的
この発明は、従来の前記実情に鑑みてなされたものであ
り、真空脱ガス設備より排気される排ガス中に含まれる
アルゴンを高純度でかつ低コストで回収し、製鋼過程で
必要とするアルゴンに流用することによって溶鋼処理コ
ストの低減をはかる真空脱ガス設備排ガスの処理方法を
提案することを目的とするものである。
り、真空脱ガス設備より排気される排ガス中に含まれる
アルゴンを高純度でかつ低コストで回収し、製鋼過程で
必要とするアルゴンに流用することによって溶鋼処理コ
ストの低減をはかる真空脱ガス設備排ガスの処理方法を
提案することを目的とするものである。
発明の構成
この発明に係る真空脱ガス設備排ガスの処理方法は、真
空脱ガス設備の排ガスからアルゴンを分離回収して溶鋼
環流用ガス、酸素吹込管冷却用ガス、シール用ガスとし
て循環使用する方法において、真空排気装置の凝縮器冷
却水として溶解空気除去水を用いることを特徴とし、ま
た前記特徴に加えて真空脱ガス設備のシール用ガスの一
部または全部として二酸化炭素を用いることを特徴とし
、さらに前記二酸化炭素は真空脱ガス設備の排ガスから
分離回収したものを用いることを特徴とするものである
。
空脱ガス設備の排ガスからアルゴンを分離回収して溶鋼
環流用ガス、酸素吹込管冷却用ガス、シール用ガスとし
て循環使用する方法において、真空排気装置の凝縮器冷
却水として溶解空気除去水を用いることを特徴とし、ま
た前記特徴に加えて真空脱ガス設備のシール用ガスの一
部または全部として二酸化炭素を用いることを特徴とし
、さらに前記二酸化炭素は真空脱ガス設備の排ガスから
分離回収したものを用いることを特徴とするものである
。
以下、この発明方法について詳細に説明する。
真空脱ガス法は、その原理図を第１図に示すごとく、真
空槽（１）の下部に吸上用と排出用の２本の浸漬管（２
）が取付けられており、吸上管（２−１）にアルゴン等
の不活性ガス（６を吹込み、エアリフトポンプの原理に
よって取鍋（３）内の溶鋼（４）を逐次吸上げ連続的に
脱ガスする方法であり、真空槽（１）内は１〜１００閣
ＨｆａｂｓＫ保たれるため空気が侵入しゃすく、空気中
の窒素が排ガス中に多く含まれる。
空槽（１）の下部に吸上用と排出用の２本の浸漬管（２
）が取付けられており、吸上管（２−１）にアルゴン等
の不活性ガス（６を吹込み、エアリフトポンプの原理に
よって取鍋（３）内の溶鋼（４）を逐次吸上げ連続的に
脱ガスする方法であり、真空槽（１）内は１〜１００閣
ＨｆａｂｓＫ保たれるため空気が侵入しゃすく、空気中
の窒素が排ガス中に多く含まれる。
従って、排ガス中のアルゴンを回収する場合は、排ガス
中のアルゴンと窒素を分離させて窒素を除去すれば高収
率でアルゴンを回収できることになる。しかし、アルゴ
ンと窒素の分離は困難であるため、この発明では真空脱
ガス設備排ガス中の窒素成分比を下げる方法を採用した
。すなわち、排ガス中の窒素成分比を下げることはアル
ゴン回収率の向上につながるからである。
中のアルゴンと窒素を分離させて窒素を除去すれば高収
率でアルゴンを回収できることになる。しかし、アルゴ
ンと窒素の分離は困難であるため、この発明では真空脱
ガス設備排ガス中の窒素成分比を下げる方法を採用した
。すなわち、排ガス中の窒素成分比を下げることはアル
ゴン回収率の向上につながるからである。
排ガス中の窒素成分比を下げる方法として、この発明で
は真空排気装置の凝縮器冷却水として溶解空気除去水を
用いる方法をとったのである。凝縮器冷却水は溶解空気
を持ち込むため、排ガス中に空気中の窒素の混入を余儀
なくされる。従って凝縮器冷却水中の溶解空気を除去す
ることにより排ガス中の窒素量を減じることができる。
は真空排気装置の凝縮器冷却水として溶解空気除去水を
用いる方法をとったのである。凝縮器冷却水は溶解空気
を持ち込むため、排ガス中に空気中の窒素の混入を余儀
なくされる。従って凝縮器冷却水中の溶解空気を除去す
ることにより排ガス中の窒素量を減じることができる。
溶解空気を除去する方法としては真空脱気装置を用いる
ことができる。
ことができる。
溶解空気除去水にて凝縮された排ガスはいったんホルダ
ーに貯蔵された後アルゴン分離装置に°よりアルゴンを
回収する。アルゴンの分離回収方法としては吸着剤によ
る方法があるが、より高純度のアルゴンが求められると
きは、アルゴン分離効果のすぐれたＰ Ｓ Ａ （Ｐｒ
ｅｓｓｕｒｅ Ｓｗｉｎｇ Ａｄｓｏｒｐｔ １ｏｎ）
を使用すればよい。
ーに貯蔵された後アルゴン分離装置に°よりアルゴンを
回収する。アルゴンの分離回収方法としては吸着剤によ
る方法があるが、より高純度のアルゴンが求められると
きは、アルゴン分離効果のすぐれたＰ Ｓ Ａ （Ｐｒ
ｅｓｓｕｒｅ Ｓｗｉｎｇ Ａｄｓｏｒｐｔ １ｏｎ）
を使用すればよい。
シール用ガスとして循環使用する。この場合、必要に応
じて使用するととはいうまでもない。
じて使用するととはいうまでもない。
またこの発明は、真空脱ガス設備のＶ−μ用ガスの一部
または全部として二酸化炭素を用いることを特徴として
いるが、これは排ガス中の窒素成分比をさらに低下させ
るためである。従来、真空脱ガス設備のシール用ガスに
は窒素が使用されていたため、排ガス中には侵入する空
気中の窒素に加えてこのシール用ガス吃混入していたの
である。
または全部として二酸化炭素を用いることを特徴として
いるが、これは排ガス中の窒素成分比をさらに低下させ
るためである。従来、真空脱ガス設備のシール用ガスに
は窒素が使用されていたため、排ガス中には侵入する空
気中の窒素に加えてこのシール用ガス吃混入していたの
である。
従って、この発明では上記窒素に替えて、二酸化炭素を
真空脱ガス設備のシール用ガスに用いることとした。こ
れによシ、真空脱ガス設備より排気される排ガス中には
侵入空気中の窒素のみとなシ、凝縮器冷却水中の溶解空
気除去効果と併せて排ガス中の窒素成分比を大巾に低下
させることができる。
真空脱ガス設備のシール用ガスに用いることとした。こ
れによシ、真空脱ガス設備より排気される排ガス中には
侵入空気中の窒素のみとなシ、凝縮器冷却水中の溶解空
気除去効果と併せて排ガス中の窒素成分比を大巾に低下
させることができる。
またこの発明では、上記二酸化炭素を真空脱ガス設備の
排ガスから分離回収して循環使用するととを特徴とする
。この方法によれば、真空脱ガス設備排ガス中の二酸化
炭素の有効利用がはかられる上、真空脱ガス設備のシー
ルガスのコストも安価につき経済的である。
排ガスから分離回収して循環使用するととを特徴とする
。この方法によれば、真空脱ガス設備排ガス中の二酸化
炭素の有効利用がはかられる上、真空脱ガス設備のシー
ルガスのコストも安価につき経済的である。
第２図はこの発明方法を実施するための装置構成例を示
すフローシートである。
すフローシートである。
真空脱ガス工程において、取鍋（３）内の溶鋼（４）中
へ吸上管（２−１）、排出管（２−２）共に挿入した後
、真空槽（１）内を排気すると、吸上管（２−１）内に
アルゴンガス（５）を吹込む。取鍋（３）内の溶鋼は吹
込みガヌ愈の増加につれて、次第に真空槽（１）内を環
流する速度を増し、脱ガスが進行する。その後、合金添
加装置（６）から溶鋼へ合金を添加する。また、脱ガス
処理と同時に、酸素吹込み管（７）より酸素を吹込み脱
炭、昇温等が行なわれる。
へ吸上管（２−１）、排出管（２−２）共に挿入した後
、真空槽（１）内を排気すると、吸上管（２−１）内に
アルゴンガス（５）を吹込む。取鍋（３）内の溶鋼は吹
込みガヌ愈の増加につれて、次第に真空槽（１）内を環
流する速度を増し、脱ガスが進行する。その後、合金添
加装置（６）から溶鋼へ合金を添加する。また、脱ガス
処理と同時に、酸素吹込み管（７）より酸素を吹込み脱
炭、昇温等が行なわれる。
真空槽（１）の排気口（８）より強制吸引される排ガス
は、真空排気装置を構成するブースター（９）および凝
縮器αｅに導入され、事前に溶解空気を除去された冷却
水により水洗される。真空排気装置の凝縮器冷却水は、
冷却塔αＢからポンプ（２）にょ勺、凝縮器（旧、エジ
ェクター０４１およびポンプ（至）からなる真空脱気装
置に送られ、ここで溶解空気を除去される。凝縮器α０
を出た排ガスはコンプレッサー（１６１にて圧縮されて
ガスホルダー〇ηへ貯蔵される。この排ガスはガスホル
ダーからコンプレッサー（１ｇＪへ送られ、ここでさら
に圧縮されてアルゴン分離装置０９へ送られる。このア
ルゴン分離装置（至）で分離回収されたアルゴンはコン
プレッサー■およびアルゴンホルダー（２）を経由して
真空脱ガス設備へ再循環させ、環流用ガスおよび酸素吹
込み管冷却用ガスとして使用する。また、必要に応じて
シール用ガスとしても使用する。
は、真空排気装置を構成するブースター（９）および凝
縮器αｅに導入され、事前に溶解空気を除去された冷却
水により水洗される。真空排気装置の凝縮器冷却水は、
冷却塔αＢからポンプ（２）にょ勺、凝縮器（旧、エジ
ェクター０４１およびポンプ（至）からなる真空脱気装
置に送られ、ここで溶解空気を除去される。凝縮器α０
を出た排ガスはコンプレッサー（１６１にて圧縮されて
ガスホルダー〇ηへ貯蔵される。この排ガスはガスホル
ダーからコンプレッサー（１ｇＪへ送られ、ここでさら
に圧縮されてアルゴン分離装置０９へ送られる。このア
ルゴン分離装置（至）で分離回収されたアルゴンはコン
プレッサー■およびアルゴンホルダー（２）を経由して
真空脱ガス設備へ再循環させ、環流用ガスおよび酸素吹
込み管冷却用ガスとして使用する。また、必要に応じて
シール用ガスとしても使用する。
一方、アルゴン回収後の排ガスは、アルゴン分離装置（
１！３から二酸化炭素分離装置＠に送られ、ここで排ガ
スを酸化除湿して二酸化炭素を分離回収し、コンプレッ
サー（至）および二酸化炭素ホルダー（至）を経由して
真空脱ガス設備へ再循環させ、真空槽（１）の頂部、排
気口部、合金添加装置（６）のシール用ガスとして使用
する。
１！３から二酸化炭素分離装置＠に送られ、ここで排ガ
スを酸化除湿して二酸化炭素を分離回収し、コンプレッ
サー（至）および二酸化炭素ホルダー（至）を経由して
真空脱ガス設備へ再循環させ、真空槽（１）の頂部、排
気口部、合金添加装置（６）のシール用ガスとして使用
する。
実 施 例
第１表に示す成分を有する溶鋼を実際の真空脱ガス設備
により第２表に示す操業条件で脱ガス処理し、その時排
気された排ガスを第２図に示すプロ七スで処理し、回収
した。
により第２表に示す操業条件で脱ガス処理し、その時排
気された排ガスを第２図に示すプロ七スで処理し、回収
した。
第３表は比較例として、Ｎ２シール、冷却水溶解空気除
去なしの場合の排ガス成分と回収Ｍ純度を示し、第４表
は本発明例として、Ｎ！シール、溶解空気除去水の場合
の排ガス成分と回収Ｍ純度を、第５表はＣＯ，シー〜、
溶解空気除去水の場合の排ガス成分と回収Ａｒ純度をそ
れぞれ示す。
去なしの場合の排ガス成分と回収Ｍ純度を示し、第４表
は本発明例として、Ｎ！シール、溶解空気除去水の場合
の排ガス成分と回収Ｍ純度を、第５表はＣＯ，シー〜、
溶解空気除去水の場合の排ガス成分と回収Ａｒ純度をそ
れぞれ示す。
第１表 溶鋼成分（％）
第２表 操業条件
第３表 （Ｎｔシー〜、溶解空気除去なし）第４表 （
Ｎ、シール、溶解空気除去）第５表 （ＣＯ，シール、
溶解空気除去）第３表、第４表および第５表の結果よシ
、真空を用いた場合には、回収Ｍ純度が向上し、また真
空脱ガス設備のシールガスを現状のＮ、Ｓ／−ルからＣ
Ｏ！シールにし、真空排気装置の凝縮器冷却水として溶
解空気除去水を用いた場合には、回収Ａｒ純度は著しく
高くなることがわかる。さらに、アルゴン分離効果のす
ぐれたＰＳＡでアルゴンを分離し九ところ、アルゴン９
９％、窒素１％と高純度のアルゴンを回収することがで
きた。
Ｎ、シール、溶解空気除去）第５表 （ＣＯ，シール、
溶解空気除去）第３表、第４表および第５表の結果よシ
、真空を用いた場合には、回収Ｍ純度が向上し、また真
空脱ガス設備のシールガスを現状のＮ、Ｓ／−ルからＣ
Ｏ！シールにし、真空排気装置の凝縮器冷却水として溶
解空気除去水を用いた場合には、回収Ａｒ純度は著しく
高くなることがわかる。さらに、アルゴン分離効果のす
ぐれたＰＳＡでアルゴンを分離し九ところ、アルゴン９
９％、窒素１％と高純度のアルゴンを回収することがで
きた。
発明の詳細
な説明したごとく、この発明方法によれば、真空脱ガス
設備排ガス中の窒素成分比を低下させて効率よくアルゴ
ンを回収することができるので、真空脱ガフ設備へ再循
環させて使用することにより真空脱ガス設備でのアルゴ
ン使用量を減少させることができ、溶鋼処理コストを大
巾に低減することができる。また、真空脱ガス設備のシ
ールを二酸化炭素で行なうことにより高純度のアルゴン
を回収することができるので、真空脱ガス設備以外の用
途、例えば連続鋳造設備のタンディツシュ等信の製鋼設
備にも使用することができる等、工業的に大なる効果を
奏するものである。
設備排ガス中の窒素成分比を低下させて効率よくアルゴ
ンを回収することができるので、真空脱ガフ設備へ再循
環させて使用することにより真空脱ガス設備でのアルゴ
ン使用量を減少させることができ、溶鋼処理コストを大
巾に低減することができる。また、真空脱ガス設備のシ
ールを二酸化炭素で行なうことにより高純度のアルゴン
を回収することができるので、真空脱ガス設備以外の用
途、例えば連続鋳造設備のタンディツシュ等信の製鋼設
備にも使用することができる等、工業的に大なる効果を
奏するものである。
第１図は真空脱ガス法の原理を示す概略図、第２図はこ
の発明方法を実施するための設備を示すフローシートで
ある。 １・・・・真空槽、２・・・・浸漬管、３・・・・取鍋
、４・・・・溶鋼、５・・・・アルゴン、７・・・・酸
素吹込管、９・・・・真空排気装置のブースター、１０
・・・・真空排気装置の凝縮器、１１・・・・冷却塔、
１３・・・・真空脱気装置の凝縮器、１４・・・・エゼ
クタ−１１９・・・・アルゴン分離装置、２２・・・・
二酸化炭素分離装置。 出願人 住友金属工業株式会社 同 共同酸素株式会社
の発明方法を実施するための設備を示すフローシートで
ある。 １・・・・真空槽、２・・・・浸漬管、３・・・・取鍋
、４・・・・溶鋼、５・・・・アルゴン、７・・・・酸
素吹込管、９・・・・真空排気装置のブースター、１０
・・・・真空排気装置の凝縮器、１１・・・・冷却塔、
１３・・・・真空脱気装置の凝縮器、１４・・・・エゼ
クタ−１１９・・・・アルゴン分離装置、２２・・・・
二酸化炭素分離装置。 出願人 住友金属工業株式会社 同 共同酸素株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 真空脱ガス設備の排ガスからアルゴンを分離回収し
て溶鋼環流用ガス、酸素吹込管冷却用ガス、シール用ガ
スとして循環使用する方法において、真空排気装置の凝
縮器冷却水として溶解空気除去水を用いることを特徴と
する真空脱ガス設備排ガスの処理方法。 ２ 真空脱ガス設備の排ガスからアルゴンを分離回収し
て溶鋼環流用ガス、酸素吹込管冷却用ガス、シール用ガ
スとして循環使用する方法において、真空排気装置の凝
縮器冷却水として溶解空気除去水を用い、かつ真空脱ガ
ス設備のシール用ガスの一部または全部として二酸化炭
素を用いることを特徴とする真空脱ガス設備排ガスの処
理方法。 ３ 真空脱ガス設備のシール用ガスとして用いる二酸化
炭素は、真空脱ガス設備の排ガスから分離回収したもの
を用いることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載
された真空脱ガス設備排ガスの処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12952584A JPS619513A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 真空脱ガス設備排ガスの処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12952584A JPS619513A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 真空脱ガス設備排ガスの処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS619513A true JPS619513A (ja) | 1986-01-17 |
| JPH022923B2 JPH022923B2 (ja) | 1990-01-19 |
Family
ID=15011658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12952584A Granted JPS619513A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 真空脱ガス設備排ガスの処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS619513A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0275891A (ja) * | 1988-09-07 | 1990-03-15 | Toyo Sanso Kk | ガス循環回収精製装置 |
-
1984
- 1984-06-22 JP JP12952584A patent/JPS619513A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0275891A (ja) * | 1988-09-07 | 1990-03-15 | Toyo Sanso Kk | ガス循環回収精製装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH022923B2 (ja) | 1990-01-19 |
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