JPS62214122A - 取鍋内溶鋼の吹酸昇熱法 - 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〉 本発明は精錬炉から取鍋内に出鋼された溶鋼の効果的昇
熱法に関する。

〈従来の技術〉 近年、連続鋳造の普及、高速化に伴ない、精錬部から連
続鋳造設備への溶鋼供給についての時間的な制約は極め
て厳しいものになっており、製鋼時間の短縮等余裕のな
い操業形態とならざるを得ない。

製鋼時間を短縮する方法としては、この製鋼炉での精錬
終了時の分析結果の確認を行なわず、精錬末期に採取し
た試料の分析結果より判断する方法がとられているが、
この場合あくまでも予測による成分未確認出鋼となるた
めこの後、取鍋精錬設備により合金鉄を添加して溶鋼の
規格成分に調整する方法がとられている。

しかしながら該取鍋精錬の処理時間や添加すべき合金鉄
の量によっては溶鋼の温度が下がり連続鋳造で要求する
温度を満足しない場合が発生する。

又連続鋳造設備の事故の場合にも事故復旧まで溶鋼を取
鍋内で待機する場合には溶鋼の温度が下がり連続鋳造で
処理出来ない。

この場合、従来では精錬部に返送して再吹錬する方法が
とられているが精錬部の耐火物溶損、添加有価元素の酸
化ロスが大きく又、時間的にも後工程である連続鋳造の
生産休止を招く等、経済的な損失が極めて大きい。従っ
て、従来より例えば特開昭５３−１４９８２６号公報、
あるいは特開昭５９−１３３３１４号公報に示すように
、取鍋自溶鋼の上層面に浸漬管を浸漬するとともに、該
取鍋底部から不活性ガス吹込みにより溶鋼を撹拌しつつ
、Ａβ、Ｓｔ等の可燃物を添加して吹酸することにより
昇熱する方法が採用されている。

これら従来の方法は耐火物の節減や有価元素の酸化損失
、及び歩留低下環を抑制できることからかなりの効果を
上げている。しかしながら昇熱速度が小さく、短時間で
の昇温及び温度差の大きい昇熱を行なうことができない
。また、この大きい温度差の昇熱を行なうには多量の発
熱剤の消費と取鍋、あるいは浸漬管等の耐火物の損耗を
招くとともに、溶鋼中の有価元素の損失も大きくなるこ
とから２〜ｂ 処理を必要とする場合は適用困難であった。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は、前述した如き従来法では取鍋自溶鋼の昇熱に
際して昇熱コストが高価で昇熱速度が小さいために昇熱
に長時間を要し、又昇熱精錬の適用が極めて限定される
等の欠点を解決した極めて高熱効率、高速昇熱を可能に
する簡便な取鍋溶鋼昇熱方法を提供することにある。

く問題点を解決するための手段〉 以下本発明による吹酸昇熱法について述べる。

まず、本発明者等は、浸漬管内の如き限定区域内であっ
て、しかも可燃源の添加によって昇熱する際には、単な
るランスによる酸素ガスの上方吹付け、あるいは吹付は
強さであるＬ／Ｌｏを変化しても高速昇熱は不可能であ
ること、また、浸漬管内の浴面下にランスを浸漬して吹
酸しても吹酸によるスロッピングと溶鋼の酸化を招き品
質の阻害、及びランス、あるいは浸漬管の損耗が急増す
ることを知見し得た。

さらに、これ等の知見をもとに、限定域内の吹酸昇熱を
検討した結果、■添加される可燃源である／７１．ある
いはＡ１合金、Ｓｔ等の燃焼熱の溶鋼への有効な伝達、
■前記の可燃源の存在による溶鋼、及び含有する有価元
素の酸化防止、■溶鋼中介在物の生成の十分な抑制等を
同時に満足して経済性の良い高速昇熱を安定して行なう
には、取鍋底部からの不活性ガスと上吹ランスより吹付
ける酸素若しくは酸素を含む吹酸ガスによる溶鋼のホー
ミング領域内に、該上吹ランス先端を位置せしめる必要
があることを見い出した。

即ち、浸漬管先端を取鍋溶鋼内に浸漬した状態で取鍋底
部から不活性ガスを吹込むと浸漬管内溶鋼の盛上り高さ
は該不活性ガス量により決定され第２図に示す８０・Ｅ
ｇｔ′・？／（ｄ・ρ。。・Ｓ）（ｍ）＝にで表わされ
る。

ここでＥｇ：不活性ガスが溶鋼内を浮上するエネルギー
（Ｈａ　ｔ　ｔ） Ｅｇ　＝２８．５　・Ｆ　−Ｔ−１ｏｇ（１＋Ｈ／１．
４８）Ｆ：取鍋底部よりの不活性ガス量（Ｎｍ３／ｍ１
ｎ）Ｔ：’ｋ Ｈ：取鍋底部ガス吐出部の溶鋼深さ（ｍ）ｄ：浸漬管内
径（ｆｆｌ） ρ。：溶鋼密度 である。

次いで上吹ランスから、例えば１５Ｎｍ’／分〜１１　
ＯＮｍ３７分の吹酸をした場合の浸漬管内溶鋼の盛上り
高さは取鍋底部からの不活性ガスによる盛上り高さより
、更に第３図に示すようにｄ　＆ ここでＦｏｇは上吹吹酸速度であり、第３図は１５〜１
１　ＯＮｍ”７分を示したが吹酸による盛上り高さは吹
酸速度Ｆｏｇと浸漬管内径（ｄ）ｔａがこれ以外の範囲
でも同様の傾向を示す。

この盛上がった溶鋼の性状は取鍋底部からの不活性ガス
によるものはあまりフォーミングをしていない。一方上
吹吹酸による盛上がり溶鋼は極めてフォーミングした溶
鋼となっている。これは上吹吹酸によって溶鋼中の〔Ｃ
〕が酸化されＣＯガスあるいはＣＯ２ガスが発生し溶鋼
をフォーミングさせることに加え、これに底吹ガスの作
用が相加されたものである。

而して、本発明は上吹吹酸によりちり上がる極めて高い
フォーミング性の溶鋼の中で吹酸することで高熱効率、
高速昇熱を実現し得た。即ち、該フォーミング溶鋼の下
部である取鍋底部からの不活性ガスによるちり上がり溶
鋼下面では上吹ランス先端は直ちに着火溶損してしまい
、ｍ続して吹込まれる酸素により上吹ランスは溶損が急
進するとともに浴内酸化も進行する。又、該フォーミン
グ溶鋼の上部、即ち溶鋼上面より吹酸すると吹酸により
発生する高温点火が露出することになり、熱放散が極め
て大きくなり熱効率は低下する。又浸漬管や上吹ランス
を著しく溶損させる等好ましくない。

この理由から上吹ランス先端と浸漬管内の溶鋼静止面（
ガス吹込みの全くない浴面）との距離Ｌｔ とすることにより極めて高いフォーミング溶鋼の内部に
高温火点を形成させ該高温火点域から取鍋溶鋼全体に熱
伝播させることにより高熱効率、高速昇熱を可能にでき
た。

〈実施例〉 以下に本発明による昇熱方法の一実施例について述べる
。

第１図は本発明の取鍋溶鋼昇熱法の一実施例の断面図を
示す。

図において取鍋１内の溶鋼２の上面にキャップ型浸漬管
３　（以下単に浸漬管と称する）を設置し、浸漬管３の
上方には昇熱付投入管４が浸漬管３の上下昇降に追随す
る構造体で接続されている。又浸漬管３とは独立して昇
降する上吹酸素ランス５が設置されている。

取鍋溶鋼２を撹拌する目的のため取鍋１の底部にポーラ
スプラグ６が埋設されている。

上述の如く構成された装置を用いて実際の昇熱作業方法
を述べる。

まず、取鍋溶鋼２の重量は３５０””であり、溶鋼深さ
は３．６ｍ、浸漬管３の内径は１．６ｍとした。次に前
述の如きフォーミング溶鋼の中に浸漬する位置、即ち、
浸漬管の内径１．６ｍ、上吹吹酸速度６６．７　Ｎｍ’
／分、ポーラスプラグからのＡｒ底吹量２０ＯＮβ／分
の場合、第２図よりポーラスプラグからのＡｒ吹込ガス
により溶鋼は約２６０ｎまで盛りあがり、第３図より約
４８０ｆｉ盛り上がることとなり、結果として上吹ラン
ス先端位置を静止浴面から４０ＯＮとして吹酸した。

昇熱用Ａｌを吹酸中連続的に酸素で十分燃焼する量投入
することにより昇熱速度１０℃／分を得た。

この操業条件でのＡｌの熱効率は９２％と高効率であり
、上吹ランスの溶損量は１７〜２２鶴１５分間と極めて
小さい。又、浸漬管内溶鋼上面に高温火点かないため浸
漬管の熱負荷も少なく溶損は極めて小さく、溶鋼の清浄
度も極めて良好であった。

上吹ランス先端を本発明の位置とそれ以外の位置で溶鋼
昇熱を行ったテスト結果を表−１に示す。

上吹ランス先端の位置を本発明の範囲より上部で吹酸昇
熱した場合は、昇熱速度が著しく低下しており、かつ浸
漬管の内張耐火物の溶損が激しく、寿命が短かくなって
いる。

又上吹ランス先端の位置が本発明の範囲以下では、上吹
ランスの激しい震動と溶損が激しく、上吹ランス寿命は
極めて短かく実際操業は不可能であった。

表−１ 〈発明の効果〉 以上述べた如（、本発明によれば高熱効率で高速昇熱、
即ち、９２％の熱効率、１０℃／分の昇熱速度を達成す
ることができると共に、上吹ランス、浸漬管の溶損も極
めて僅かな優れた溶鋼取鍋昇熱法を提供しうるので産業
上袢益するところが極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による取鍋昇熱法の一実施例の断面図、
第２図は取鍋底部に設置されたポーラスプラグから吹込
まれたＡｒガス流量と浸漬管内の溶鋼盛り上がり高さと
の関係を示す図、第３図は上吹ランスから吹付けられた
酸素ガスと浸漬管内のフォーミング溶鋼盛り上がり高さ
の関係を示す図である。 符号の説明 １・・・取鍋、２・・・溶鋼、３・・・浸漬管、４・・
・昇熱付投入管、５・・・上吹ランス、６・・・ポーラ
スプラグ。 （”／　）　ｉ　’ｌ　（１Ｔ１１１ｍ＊手続補正書（
自発） 昭和６１年７月２日 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 １、事件の表示 昭和６１年特許願第０５６８６０号 ２、発明の名称 取鍋自溶鋼の吹酸昇熱法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 東京都千代田区大手町二丁目６番３号 （６６５）新日本製鐵株式會社 代表者　武　　１）　　　豊 ４、代理人〒１００ ６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 （す明細書５頁７行「Ａ／金合金Ｓｉ等」を　「Ａ１合
金、アルミドロス、Ｓｔ等」に補正する。 （２）同７頁７行「されたものである。」の次に下記を
挿入する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 取鍋内溶鋼に底部から不活性ガスを吹き込みつつ、溶鋼
   内に浸漬管を浸漬せしめて、該浸漬管内に上吹きランス
   を介して吹酸により昇熱する方法において、上吹きラン
   ス先端と浸漬管内の溶鋼静止面との距離Ｌが Ｋ＜Ｌ＜〔Ｋ＋（１０・（Ｆｏ＿２／ｄ＾２）＋２００
   ）〕であることを特徴とする取鍋内溶鋼の吹酸昇熱法。 但し、 Ｋ：８０×Ｅｇ＾０＾．＾７／（ｄ・ρｅ＾０＾．＾５
   ）Ｅｇ：撹拌エネルギー（ｗａｔｔ） Ｅｇ＝２８．５・Ｆ・Ｔ・ｌｏｇ（１＋Ｈ／１．４８）
   Ｆ：取鍋の底部よりの不活性ガス量（Ｎｍ＾３／分）Ｔ
   ：ｋ Ｈ：取鍋底部の不活性ガス吹出部の溶鋼深さ（ｍ）ｄ：
   浸漬管内径（ｍ） ρｅ：溶鋼密度（ｋｇ／ｍ＾３） Ｆｏ＿２：上吹吹酸量（Ｎｍ＾３／分）