JPS63216917A - 溶融金属容器内溶鋼の精錬法 - 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溶融金属容器内に出鋼された溶鋼の
精錬に関し、詳しくは脱燐及び昇熱精錬に関する。

（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、溶融金属容器を用いた二次精錬設備により
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。

この際、溶融金属容器（以下取鍋と称する）内溶鋼温度
が低温外れの場合には従来より例えば特開昭５３−１４
９８２６号公報、あるいは特開昭５９−１３３３１４号
公報に示すような、取鍋自溶鋼の効果的昇熱方法が採用
されている。

しかしながら、取鍋自溶鋼の燐成分が高め外れの場合に
は、鋼製品が脆化、硬化して用途に合致しない。

そのため、従来では精錬炉に返送して再吹錬する方法が
とられているが精錬法の耐火物溶損、添加有価元素の酸
化損失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。

（発明が解決しようとする問題点） 前述した如き従来法では取鍋的溶鋼の燐成分が高め外れ
の場合には、取鍋内での安価な脱燐方法は無（、精錬炉
に返送した後、再吹錬する方法が一般に採用され真人な
損失を伴なう等の欠点を有していた。

本発明の目的は、前記した問題点を解決すべく極めて簡
易で効率的な取鍋内溶鋼脱燐と溶鋼昇熱を行なうことの
できる溶鋼の精錬方法を提供することにある。

（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、溶融金属容器内の溶鋼に
底部から不活性ガスを吹込みつつ、該不活性ガス上昇近
傍の溶鋼に浸漬管を浸漬し、該浸漬管内に固酸剤を添加
して脱燐する第１工程と、これに継続して浸漬管内に金
属Ａｌを投入しつつ吹酸して該溶鋼を昇熱する第２工程
とからなることを特徴とする溶融金属容器内溶鋼の精錬
法にある。

以下本発明による取鍋的溶鋼の脱燐法について述べる。

まず、本発明者等は取鍋的溶鋼の脱燐するための条件は
十分な鋼中酸素と十分な燐酸を固定する石灰量と適度な
溶鋼攪拌であると考え、溶鋼であるが故の脱燐に関する
不利な条件は（１）溶鋼温度が極めて高温であるために
脱燐反応が弱いこと、（２）溶鋼中燐濃度が低く、これ
以上脱燐することが難かしいことに着目した。

これらの脱燐条件を整理考察した結果、取鍋溶鋼内に浸
漬した浸漬管内の限定された場所に固酸剤を投入し脱燐
する安価で効果的な方法を見い出したものである。

先づ、一般に溶鋼の脱燐には溶鋼中の燐を酸化し、生成
した燐酸が再び溶鋼中に戻るいわゆる復燐を抑えるため
に燐酸を吸収固定するフラックスが必要であり、この知
見は種々の学術論文によって記述されているようにＣａ
Ｏ−ＣａＦｚ　−ＦｅｚＯｚ系フランクス等が効果的で
ある。しかしながら、これ等のフラックスは溶鋼温度で
融ける程度の低融点にすることが脱燐条件の一つであり
、それに合致すべく成分調整がされるため、極めて高価
なフラックスとなる。

本発明者等は該フラックスを精錬炉で通常使用されてい
るＣａＯを精錬炉の出鋼末期に投入し、精錬炉からの高
温出鋼流と強攪拌力を利用して溶融する方法を採用した
。又燐を酸化する酸素源を鉄鉱石あるいはマンガン酸化
物、スケール等の［２剤を用いた。

本発明の最も特徴とするところは該固酸剤を取鍋溶鋼内
に浸漬した浸漬管内の限定域に投入するところにあり、
その狙いとするところは、■脱燐反応が冶金反応上、低
温である程進行が早い原理を利用して、該固酸剤が金属
と酸素に分解するときには激しい吸熱反応を呈し限定域
内を低温化すること、即ち冶金反応上、浸漬管内に投入
された鉄鉱石、スケール等の鉄酸化物又はマンガン酸化
物が吸熱分解をして浸漬管内の溶鋼温度を低下させ脱燐
反応を容易にすること、■浸漬管内では予じめ取鍋上部
のフラックスが除去されているため、投入された固酸剤
の濃度が高く溶鋼中に酸素が移動しやすいので、燐を酸
化しやすいこと、 ■浸漬管は溶鋼内に比較的深く浸漬されているため、浸
漬管内の酸素濃度の高い溶鋼が、取鍋底部からのガス攪
拌により浸漬管をくぐって浸漬管外に流出する際、比較
的溶鋼の深い位置を通るため、効率的な脱燐が出来るこ
と、 ■取鍋底部からのＡｒガスバブリングにより上部フラッ
クスが除去され、表面が露出した浸漬管内溶鋼は、上昇
したＡｒガスにより浸漬管内の雰囲気である空気がパー
ジされるため、溶鋼に窒素が吸収されることはないこと
、 等にある。

他方、浸漬管を使用せずに該酸化物を投入した場合には
該酸化物に取鍋上部のフラックスが付着して、酸化物の
分解が出来ないため脱燐も不可能である。又、酸素源を
酸素ガスで供給すべく上吹ランスで溶鋼面に吹付けた場
合にも若干の脱燐が可能であるが、効率は悪い。この理
由としては、酸素ガス衝突面溶鋼が高温となり、脱燐効
率が低下したものと考える。又浸漬管内溶鋼が酸化して
生成した高温の酸化鉄により浸漬管の酸化物が激しく溶
損される等生産設備として使用するには疑問がある。

本発明は鉄酸化物あるいはマンガン酸化物等の固酸剤を
浸漬管内に添加することにあるが、該固酸剤と同時に該
固酸剤の分解をさまたげない程度の少量の塊状あるいは
粒状のＣａＯを投入することにより脱燐効率が向上する
ことも知見された。

上記酸素源となる固酸剤は上方添加をするために塊状あ
るいは粒状が好ましい。粉状酸化物の場合にも同様な効
果が期待出来るが粉体吹付装置が必要である。又、この
ように脱燐に極めて有利な浸漬管内に鉄鉱石等の固酸源
を投入すると浸漬管内溶鋼温度が局部的に低下して脱燐
が進行する反面、取鍋内溶鋼全体の温度が低下し、後工
程である連続鋳造又は造塊作業が継続出来なくなる致命
的欠点を有するものである。

本発明は前述の脱燐工程と、この工程に続いて溶鋼昇温
による復燐を極力防止し、かつ工業的に安価に溶鋼を昇
熱する第２工程とからなる。

この第２工程は前記の燐を固定したスラグを隔離した浸
漬管内でＡｌを投入しつつ、吹酸して溶鋼昇熱をするこ
とからなる。

前記の二つの工程からなる本発明によって、従来不可能
とされていた溶鋼の固酸剤脱燐と相反するＭ等の金属添
加吹酸昇熱が可能となり、しかも鋼を汚染することなく
目的を達成できる。

（実施例） 以下に本発明による取鍋溶鋼脱燐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脱燐法の一実施例の断面図を
示す。図において取鍋１内の溶ｔ１４２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の上方には固酸剤投入管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。

取鍋溶鋼２を攪拌する目的のため取鍋１の底部にはポー
ラスプラグ５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脱燐作業を述
べる。

まず、取鍋溶鋼２の重量は３５０Ｔｏｎであり、浸漬管
３の内径は１．６　ｍ、高さは２ｍであり、浸漬管３の
溶鋼２内の浸漬負荷さは４００鶴とした。

浸漬管３の浸漬部は溶鋼による侵蝕を防ぐため耐火材料
でコーティングされている。ポーラスプラグ５からＡｒ
ガスを２００　Ｎ４７分吹込んで溶鋼２を攪拌している
。

ポーラスプラグ５から吹込まれるガスは窒素ガスでも良
く、これ等の選択は溶製する鋼の種類によるものである
。浸漬管３を溶鋼２内に浸漬するに先立ち、浸漬管内に
、溶鋼２上に浮遊しているフラックス６が入らない様に
する目的で先づポーラスプラグ５からＡｒガスを５０Ｏ
Ｎｌ／分吹込み、静ガスの浮上により上方のフラックス
６を周囲に除去し、溶鋼表面を露出させる。その後、浸
漬管３を該露出溶鋼部へ下降、浸漬させた後、再びＡｒ
ガスを２０ＯＮｌ／分まで減量し、適度な溶鋼撹拌力を
保持する。

この状態で固酸剤投入管４から浸漬管３内に５〜５０ｗ
サイズの鉄鉱石７を溶鋼Ｔｏｎ当り２−を連続的に投入
し、７分間攪拌し続けた結果、表１の如く溶鋼中の燐は
０．０２８％から０．０２２％まで低下し鋼の品質を保
証することが出来る様になった。

この際フラックス６は精錬炉から出鋼される末期にＣａ
Ｏを溶１ｉ１　Ｔ　ｏ　ｎ当り３眩投入し、精錬炉から
出鋼中に流入した精錬スラグと混合溶解されてＣａＯが
高く燐酸を固定化しやすいフラックスを形成している。

脱燐処理後、浸漬管３内の耐火物の溶損も全く見られず
、むしろ地金付きが散見される程であり、設備上の問題
はない、又、脱燐効率を向上させるため上記鉄鉱石と同
時にＣａＯを連続的に投入した場合、鉄鉱石のみを投入
した場合に比べて脱燐がより向上した。

表−１ 更に浸漬管内に投入されたＣａＯを滓化させるため上吹
ランスにより吹酸したところ、同様に脱燐効果が得られ
た。この際上吹吹酸速度は投入されたＣａＯを滓化する
ための比較的少量の吹酸であり、脱燐用酸素源は鉄鉱石
が主体である。

更に前述の脱Ｐ作業に引続き、表２の様に昇熱作業を行
った。処理後の復Ｐは０．００１％以下であった。

表−２ 又該処理済溶鋼を５５分間の連続鋳造作業を行ったが、
この間の脱Ｐは皆無であり、かつ品質も十分満足するも
のであった。

（発明の効果） 以上に述べた如く、本発明によれば出鋼時の燐成分高め
外れ溶鋼を極めて簡便で安価な方法で脱燐し救済するこ
との出来る簡易取鍋溶鋼脱燐法を提供しうるちのであり
産業上碑益するところが極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１段階である取鍋溶鋼脱燐法の一実
施態様を示す断面図、第２図は本発明の第２段階である
Ｍと０２による溶鋼昇熱の実施態様を示す断面図である
。 符号の説明 １・・・取鍋、２・・・溶鋼、３・・・浸漬管、４・・
・固酸剤又はＭ投入管、５・・・ポーラスプラグ、６・
・・フラフクス、７・・・Ｍ２Ｓ・・・上吹吹酸用ラン
ス。 第１図 第２図 ８：Ｌ吹吹酸用ランス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶融金属容器内の溶鋼に底部から不活性ガスを吹込みつ
   つ、該不活性ガス上昇近傍の溶鋼に浸漬管を浸漬し、該
   浸漬管内に固酸剤を添加して脱燐する第１工程と、これ
   に継続して浸漬管内に金属Ａｌを投入しつつ吹酸して該
   溶鋼を昇熱する第２工程とからなることを特徴とする溶
   融金属容器内溶鋼の精錬法。