JPS627817A - 溶鋼の二次精錬方法および装置 - 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） この発明は転炉等の製鋼炉から出鋼された溶鋼を受けて
、炉外において二次精錬を行う方法および装置の改良に
係る。

（従来の技術） 転炉、電気炉等の！！１１鋼炉で精錬された溶鋼は取鍋
に出鋼され、取鍋中で合金剤や脱酸剤等（以下添加剤と
いう）が添加され、不純物の除去や、所望の成分組成と
するための成分調整が行われている。

この不純物の除去或いは成分調整を行う二次精錬を一層
効果的に実施する方法および装置が種々提案されている
。これらの方法は溶鋼中の不純物ガスを真空装置を用い
て除去する真空脱ガス方法と不活性ガスを溶鋼中に吹込
み、溶鋼を攪拌し、あるいはフラックスを添加してフラ
ンクス精錬を行う取鍋精錬方法とに大別される。

前者の真空脱ガス方法は装置が大規模になり、設備費が
高額になる。他方取鍋精錬方法はガス吹込み用のノズル
または取鍋の底にガス吹込み用の多孔質プラグを用いる
だけで、ほかに特別の装置を必要とせず、処理方法が簡
単であって、溶鋼の攪拌による二次精錬技術として多く
の特徴を有する反面、溶鋼を一様に攪拌する力が弱く、
また吹込みガスによる溶鋼の冷却等の問題がある。

これに対して容器内の溶鋼中に溶鋼吸上管の先端部を浸
漬し、吸上管内を真空吸引装置および加圧装置とに接続
して、管内圧力の減圧、加圧を交互に繰返して、管内に
溶鋼を吸上げ、次にこれを容器内に吐出して混合すると
共に、管内の溶鋼に合金または脱酸のため添加剤を加え
る溶鋼二次精錬方法が提案されている（特公昭５９−５
２６８４）。この方法によれば装置が真空脱ガス装置に
比して小規模で良い上に、溶鋼の攪拌効果が大きく、添
加剤の熔解の均一化、或いは温度の均一化が容易であり
、また溶鋼と酸化性スラグや大気との反応が防止されて
処理後の到達酸素濃度が充分に低くなり、かつ成分調整
が容易に行われるようになるといわれている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながらこの方法では攪拌特性が脈動であり、攪拌
能力は大きいものの、スラグ巻込みによる精錬効果は期
待できないので、添加合金剤の歩留りは一定になる反面
、脱ガスとか非金属介在物の除去に問題が残り、また溶
鋼処理中の温度降下もあるため積極的にフラックスを投
入して所謂フランクス精錬を行うことが困難であり、広
範囲な鋼種への利用は期待できない。

本発明は上記の事情に鑑み、吸込管内を負圧にして吸上
げた溶鋼に不活性ガスを吹込んでガスバブリングを行わ
せ、次いで管内の加圧を行って溶鋼を管内から容器内に
吐出させ、これを交互に行ってバブリングによる説ガス
と共に脈動攪拌により溶鋼の成分、温度の均一化を計り
、更に容器底部から溶鋼中に不活性ガスを吹込んでバブ
リングに基づくスラグの巻込みを利用してフランクス精
錬を可能にし、加熱装置によってフラックスの熔融を促
進し、かつ温度調節も可能とする二次精錬方法及び装置
を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） この発明は、溶鋼の二次精錬方法において、容器に溶鋼
を受けて蓋を被せ、容器内空間を不活性ガス雰囲気にし
ておいて、 容器の蓋を通して容器内に挿入した溶鋼吸上管の先端部
を溶鋼中に浸漬しておき、該吸上管内の圧力を減圧して
溶鋼を吸上げ、 次いで該吸上管内に設けられ先端が容器内の溶鋼中に浸
漬して開口するガス吹込管から不活性ガスを溶鋼吸上管
内の溶鋼中に吹き込んでバブリングを行わせると共に、
管内のガス圧を負圧から正圧とし管内の溶鋼を容器内に
吐出してガス吹き込みを中止し、 再び吸上管を減圧して上記の動作を繰り返して管内の溶
鋼を上下脈動させると共に、 容器底部から溶鋼中に不活性ガスを吹込んでバブリング
を行わせ、かつ容器蓋を通して容器内に挿入した電極に
通電して溶鋼を加熱し、容器内で温度調節、二次精錬お
よび成分調整を行うことを特徴とする溶鋼の二次精錬方
法ならびに、 溶鋼の二次精錬装置において、 溶鋼を受ける蓋付き容器と、 容器蓋に設けた孔を通して容器内に昇降自在に挿入され
、減圧装置に接続された溶鋼吸上管と、該溶鋼吸上管の
管壁を貫通して先端が管内の沌鋼中に浸漬するように管
内に挿入される不活性カス吹込管と、 容器内の底部近くから溶鋼中に不活性ガスを昨込む装置
と、 容器蓋を通して容器内に昇降自在に挿入された加熱用電
極とを有し、 容器内で溶鋼の二次精錬、成分調整および温膣調整を行
う溶鋼の二次精錬装置に係る。

（実施例） 次に添付図面に示す実施例について説明する。

耐火材料２で裏張りされた容器１には蓋３を初せるよう
になっており、蓋３の中央に設けられ六貫通孔を通して
上部電極４が上方から容器１内に昇降自在に挿入される
ようになっている。

また蓋３に設けられた他の貫通孔を通して溶錐吸上管５
が容器１内に上方から挿入され、該吸Ｊ管５は図示しな
い真空吸引装置に接続され、吸Ｊ管先端部を溶鋼に浸漬
しておいて管内を減圧して管内圧力に応じて管内の湯面
５ａを容器内の溶鋼湯面６より高くまで吸上εデること
ができるようにしである。吸上管５内には不活性ガス吹
込管７が出入自在に気密に挿入されている。

容器１の蓋３にはその他に添加剤装入用のホッパ８のシ
ュート９が貫通して容器内に突出するように設けられて
いる。

容器１の底面１０には不活性ガス吹込み用の多孔質プラ
グ１１が取付けてあり、図示しない不活性ガス源に接続
しである。また底面１０には下部電極１２が埋めこんで
あり、上部電極４と電源を介して接続しである。その他
、容器底面１０には、　　溶鋼排出用のノズル１３が取
付けである。

このような構造になっているので、容器１内に転炉等の
製鋼炉から溶鋼１４を受け、蓋３を被せる。容器底の多
孔質プラグ１１を通してアルゴン等の不活性ガスを溶［
１４中に吹こめばガスは泡、　　になって溶鋼中を上昇
し、所謂ガスバブリングが起こり、ガス泡は溶鋼中のガ
スや不純物を取り込んで浮上し湯面６に達して場面を攪
拌し、湯面とその上に浮かんでいるスラグ１５との反応
面積を広げて二次精錬を促進し、またガス泡中の不純物
はスラグ１５に取込まれ易くなる。所要のフラックスを
投入して溶融させてフラックス精錬を行わせることもで
きる。この場合電極を通して通電加熱してフラックスの
溶融を促進すると好都合である。

またバブリングによって溶鋼面が露出して酸化するのを
防ぐため容器内の湯面上部の雰囲気を無酸化ガス雰囲気
としておくとよい。

次いで吸上管５を下ろしてその先端部を溶鋼１４中に充
分な深さ浸漬する。吸上管５内を真空吸引装置によって
吸引して減圧すれば容器内の溶鋼１４は管内を上昇し、
管内外の湯面５ａと６に作用する圧力の差に応じた高さ
まで上昇して停止する。不活性ガス吹込管７を下ろして
先端部が湯面６より下になるまで装入して、ガスを吹込
めばガス吹込管７の先端から管５内の溶鋼中に吹込まれ
たガスは泡になって不純物を取込んで上昇する。

上昇して管内に放出されたガスによって吸上管５内の圧
力は次第に負圧が減じて湯面５ａは降下し、管内の溶鋼
は容器内に吐出される。

この動作を繰り返せば溶鋼は吸上管５内に吸引されバブ
リングによって二次精錬を受けた後、容器内に吐出され
て脈動的に混合が行われ、成分組成や温度の均一化が行
われる。

次いで電極を通して通電加熱して温度の調整を行って、
取鍋底のノズル１３を開いて溶鋼を排出する。

なお容器内の溶鋼へのガス吹込みは多孔質プラグを使っ
て容器底から吹込んでもよいし、ガス吹込み用のランス
を溶鋼中に深く挿込んで吹込んでも良い。

また上部電極と下部電極を通して直流電気で加熱する代
わりに交流電気で上部電極と溶鋼面との間にアークを発
生させて加熱することもできる。

なお上記の説明では炉底からのガス吹込み、溶鋼吸上管
による脈動混合と不活性ガス吹込み、通電加熱を順に行
うように説明したが、必要に応じてこれらの幾つかを平
行して行っても良いことば容易に理解されよう。

（効果） 以上説明したように本発明の方法によれば容器内の溶鋼
中に不活性ガスを吹込んでガスバブリングによる二次精
錬を行わせると共に、吸上管内の溶鋼にも不活性ガスを
吹込んでバブリングを行わせて二次精錬を助長させ、こ
のガスを吸上管内の加圧に利用して脈動攪拌を行い、こ
れによってバブリング効果の小さい容器下半部の溶鋼の
攪拌を補い、更に容器底部からのガス吹込みによってフ
ラックス精錬を可能にするので、処理時間を短縮し、精
錬効果を高めることができる。また上記処理中の温度降
下を電気加熱で補うことが出来るので、従来の吸上管に
よる脈動攪拌方法では成し得なかったフラックス精錬と
ガスバブリングによる積極的な精錬の効果が期待でき、
或いはまた次工程に必要な温度に調整することも可能に
なる等実用上の効果が極めて大きい。

また本発明の装置においては直流アークまたは直流プラ
ズマ加熱を採用し、上部電極は１本としているので容器
内の場面変動に対する電極の追従性が良い。また電極が
１本なので容器蓋を通して吸上管を設ける余裕があり、
脈動攪拌が可能になる。さらに吸上管内にガス吹込管を
設けたので、管内に吸上げた溶鋼中に不活性ガスを吹込
み、バブリングによる溶鋼の税ガス等二次精錬を行うこ
とができる。　また吸上管を容器中心からずらして設け
ることによって溶鋼攪拌が多少不均一になるのは容器底
部からアルゴンガス等の不活性ガスを吹込んでバブリン
グを行うことによって補うと共に、スラグ精錬を行うこ
とも可能になる。

さらに容器に蓋を設けであるのモ、容器内を不活性ガス
等の無酸化ガス雰囲気としておいて、バブリングによっ
て溶鋼面が露出しても酸化を防ぐことができる。

従って本装置によれば脈動攪拌とガス攪拌との全く異な
る攪拌を同一プロセス内で利用でき、その結果従来装置
に比して設備費が安くて済む、攪拌力が大きくて処理時
間が短い、直流アークまたは直流プラズマ加熱の採用に
よって場面変動に対する追従性を容易に確保できる。そ
の上、従来の脈動攪拌法に比してスラグ精錬や温度調整
が可能になったため一つの容器内で上記の各種の精錬を
行うことが可能になり、その結果広範囲の鋼種の溶製に
使用できる等その実用上の効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図である。 １・・・容器、２・・・耐火材料、３・・・蓋、４・・
・電極、５・・・溶鋼吸上管、５ａ・・・吸上管内の溶
鋼湯面、６・・・容器内の溶鋼場面、７・・・不活性ガ
ス吹込管、８・・・添加剤ホッパ、１０・・・容器底面
、１１・・・多孔質プラグ、１２・・・下部電極、１３
・・・排出用ノズル、１４・・・溶鋼、１５・・・スラ
グ 出願人代理人　弁理士　鴨志１）次男 千１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶鋼の二次精錬方法において、 容器に溶鋼を受け蓋を被せ、容器内空間を不活性ガス雰
   囲気にしておいて、 容器の蓋を通して容器内に挿入した溶鋼吸上管の先端部
   を溶鋼中に浸漬しておき、該吸上管内の圧力を減圧して
   溶鋼を吸上げ、 次いで該吸上管内に設けられ先端が容器内の溶鋼中に浸
   漬して開口するガス吹込管から不活性ガスを溶鋼吸上管
   内の溶鋼中に吹き込んでバブリングを行わせると共に、
   管内のガス圧を負圧から正圧とし管内の溶鋼を容器内に
   吐出してガス吹き込みを中止し、 再び吸上管を減圧して上記の動作を繰り返して管内の溶
   鋼を上下脈動させると共に、 容器底部から溶鋼中に不活性ガスを吹込んでバブリング
   を行わせ、かつ容器蓋を通して容器内に挿入した電極に
   通電して溶鋼を加熱し、 容器内で温度調節、二次精錬および成分調整を行うこと
   を特徴とする溶鋼の二次精錬方法。
2. （２）溶鋼の二次精錬装置において、 溶鋼を受ける蓋付き容器と、 容器蓋に設けた孔を通して容器内に昇降自在に挿入され
   、減圧装置に接続された溶鋼吸上管と、該溶鋼吸上管の
   管壁を貫通して先端が管内の溶鋼中に浸漬するように管
   内に挿入された不活性ガス吹込管と、 容器内の底部近くから溶鋼中に不活性ガスを吹込む装置
   と、 容器蓋を通して容器内に昇降自在に挿入された加熱用電
   極とを有し、 容器内で溶鋼の二次精錬、成分調整および温度調整を行
   う溶鋼の二次精錬装置。