TW564262B - A method and apparatus for refining Cr containing melt - Google Patents

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564262 A7 B7 五、發明説明（1 ) 技術領域 本發明係有關在精煉容器内將含氧氣體吹入含鉻熔聚 中以實施精煉之含鉻熔漿的精煉方法及其精煉裝置。 技術背景 含鉻鋼’尤其以不麟鋼為首，在精煉類似含有9%以上 的鉻之含鉻鋼時，係廣泛地以吹送氧氣，或者氧氣與惰性 氣體的混合氣體到收容在精煉容器内之熔漿中的A〇d法 以實施脫碳精煉之方法。在A0D法中，一旦脫碳作用進行 後’熔衆中之[C]濃度降低，[Cr]就變得容易被氧化，因 此’隨著[C]濃度降低，提高吹入氣體中之Ar氣等惰性氣 體的比率’被認為是[Cr ]的氧化抑制方法。但是，因為在 低[C ]濃度區域脫碳速度降低，需要長時間才能達到所需 [C]濃度，而且因為吹入氣體中之惰性氣體的比率昇高， 高價之惰性氣體的消耗量大幅增加，所以在經濟效益上也 不矛l]。 此種促進在低[C ]濃度區域的脫碳作用之方法可舉例 如真空精煉法的應用。特開平6_287629號公報中揭示之方 法係’供給氧氣或氧氣與惰性氣體的混合氣體做為吹入氣 體’直到熔漿中之[C]濃度降低至0.5質量％為止，是在大 氣壓下實施脫碳處理，而[C]濃度降到這個數值以下後， 則是將容器内減壓到200T〇rr (26kPa)以下再進行脫碳處 理。藉此，除了比較高的[C ]濃度之外，由於實施在減壓 下的處理，同時在減壓下以和氧氣的混合氣體實施脫碳處 理’脫碳氧效率提高，因此以相同的氧供給量達到脫碳速 4 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度相巾關家標準（⑽）Α4規格⑵GX297公爱) 564262 A7 _____m_ 五、發明説明（2 ) 度提高的目的，還原用Si原單位及高價的惰性氣體原單位 減低，同時可以縮短精煉時間。要將減壓處理中之容器内 壓力降至200T〇rr (26kPa)以下，是因為在比該數值高的壓 力下，脫碳氧效率會降低之故。 特開平9-71809號公報中也揭示一種精煉方法，係在大 氣中實施含氧氣體之吹送操作以進行脫碳後，待c濃度降 低到0.7〜0.05重量％的階段時，從大氣處理切換成減壓處 理，在200 (26kPa)〜15T〇rr (2kPa)的減壓下吹送含氧氣體的 精煉方法。將減壓條件定在2〇〇T〇rr (26kPa)以下係因在高 於此壓力下無法有效地實施減壓處理之故。 在[C]濃度0.5質量〇/❶以下，或[C]濃度〇7質量％以下的 [C ]濃度區域實施減壓處理，並且在減壓處理中吹送含氧 氣體的方式，雖可藉而實現提高脫碳速度和減壓高價的惰 性氣體使用量之目的，但是如果要能夠更進一步的縮短精 煉時間和減低惰性氣體使用量，就需要在降低製造成本及 提高生產性上做努力。 另一方面，以AOD法精煉[C]濃度0·01%以下之極低碳 含鉻鋼是非常困難的。在這樣的低[c]濃度區域中促進脫 碳的方法可舉例如真空精煉法之應用。真空精煉法之應用 通常有，在以轉爐實施脫碳至適當的[c]濃度為止後，將 熔鋼移入真空精煉容器中以實施真空精煉之VOD法，和， 在AOD爐内设置排氣罩以實施真空精煉之使用真空a〇d 爐的方法。 VOD法之一例為特開昭51-14241〇號公報中所揭示之 W (CNS) -Π~：- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂— 564262 A7 -------—_____B7______ 五、發明説明（3 ) 方法，其係在使用轉爐的氧吹練後，再以真空脫碳處理在 鐵水包進行脫碳，使真空處理後[c]濃度成為〇〇〇8%的方 法。 · 採用真空AOD爐的方法有特公昭60_10087號公報中所 揭不的方法，係在含鉻鋼的精煉中，最初用常壓實施利用 氧氣的精煉，直到碳降低至約〇·2〜〇·4質量％為止，接著在 同一容器内用惰性氣體持續攪拌熔鋼，同時停止供給氧 氣’使容器内壓力連續地降低至約10T〇rr (1 3kPa)以下為 止’真空處理後之[C]濃度降低至0.013質量％。 在上述方法中，由於真空下的脫碳僅使用惰性氣體， 故雖可抑‘[Cr]的氧化，但是脫碳的氧氣來源變成熔鋼中 之[〇]或者礦渣中的氧，氧的供給速度變慢之故導致脫碳 速度降低，不能視為有效率的脫碳精煉法。對此，特開平 6_287629號公報中揭示一種含鉻熔鋼的脫碳精煉方法，係 供給氧氣和惰性氣體的混合氣體做為吹送氣體，直到熔漿 中之[C]濃度降低至〇·5質量％為止，係在大氣壓下進行脫 碳精煉，待[C]濃度降低到該數值以下之後，再將容器内 減壓至200T〇rr (26kPa)以下以實施脫碳處理的方法。在該 方法中，因為脫碳氧效率提高故可達成脫碳速度提高的目 的，而且因為可以縮短精煉時間，故可獲致大幅度的精煉 成本降低及生產性提高之功效，至[C]濃度0.01質量％以下 的極低碳區域之精煉變得容易。在該發明中，真空精煉中 之總吹送氣體量為0.3Nm3/min · T。 在極低碳含鉻熔漿之脫碳精煉中，透過應用真空精煉 本紙張尺度適用中國國家_準（CNS) A4規格（210X297公釐） 6 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •訂丨 564262 A7 ---------B7__ 五、發明説明（4 ) 於低[C]區域之脫碳，同時使用含氧氣的氣體做為真空精 煉時所使用之底吹氣體，雖然讓[C]濃度0.01質量％以下之 極低碳區·域的精煉成為可能，但是伴隨著[C]濃度的降 低’脫碳速度會慢慢降低，因此，為實施脫碳至這樣的極 低石反區域’比起到一般的低碳區域為止之脫碳精煉，需要 有非常長時間的精煉時間。因此，和一般的低碳含鉻鋼之 精練相比較’除了造成脫碳精煉的生產性降低，同時也導 致精煉成本的增加。 另外’關於含鉻熔漿之精煉裝置，真空精煉爐雖有 VOD’ AOD，RJH，REDA等各種型式，惟供將爐内抽真空的 真空排氣設備為其必要設備。將做成這樣的真空精煉爐在 工業上抽成真空之真空排氣設備，通常可以透過將喷射器 組合成多段的方式來達成預定的爐内真空度。配合真空精 煉爐中之精煉的進行而控制真空度，通常係在多段的喷射 器之内’使能夠平衡目標真空度之單數或複數個喷射器運 轉’藉以確保預定的真空度。 另一方面，工業上所使用之真空排氣裝置有一種是水 封式真空泵。其於單獨使用時，因氣蝕作用 (cavitation)的 問題，所達到之真空度為61T〇rr (8kPa)左右，如果要獲得 這以上的真空度，就必需合併使用前述之喷射器。 僅使用喷射器以執行真空度控制時，係於喷射器之前 吹入氮或空氣等，藉控制其吹入流量的方式，使爐内或導 管的真空度獲得控制。 在真空下使用氣體氧精煉熔鋼時，因經由脫碳反應而 7 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 564262 A7 ____B7_ 五、發明説明（5 ) 生成之C0氣體，基底金屬·喷濺會從熔鋼的溶漿面朝真空 精煉爐的上部向上吹去。此等現象在真空度昇高時（形成高 真空時），發生量愈是激烈，會附著於精煉爐上部的合金添 加孔·爐蓋·導管等，造成閉塞或各種設備·操作上的問 題’從而卜且礙生產性。而，如果真空度上昇，而且吹入氧 氣的速度加大，就會進行急遽的脫碳反應，並因所產生之 C0氣體而引發從熔鋼熔漿面附近將基底金屬一口氣地向 上吹起的現象，亦即造成突沸現象。這個情形也會成為設 備的大問題，使得生產性惡化。 像這樣，在真空下對含碳熔漿吹送氧氣脫碳，作業上 必須非常的注意。其中的重點是要依照熔漿中之碳濃度， 控制真空度·吹氧速度。其中有關吹氧速度雖可以利用氧 氣的流量i周節閥控制到某種程度，但是對於真空度則尚未 確立充分的控制方法。 前述之習知技術中，使用喷射器時，依序起動·停止 多段的喷射器之方法，因為喷射器單體的能力範圍廣，因 而無法極細腻地控制真空度。另，如特開平1 〇· 1716號公報 所發現者，一邊使排氣裝置運轉，同時讓氣體從外部洩漏 (例如使用氮）的方法，雖可某種程度地控制真空度，但是 有氣體成本昇高的缺點。削減氣體成本的對策有使用空氣 以替代氮0方法。但是，這樣雖然可以控制真空度，惟因 所吸引的排氣含有高濃度C0氣體，當含有助燃氣之氧的空 氣混入時’即有燃燒·爆炸的危險性，在實際應用時極為 危險。此外，如果使氣體從外部洩漏，則因排氣裝置的負 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） ……---------- 泰· (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) •、\一一口 . 564262 A7 — -----—_ __5Z___ 五、發明説明（6 ) 何〜加，例如真空泵之使用電力增大，從節省能源的计點 來看並不合適。另外，在同一專利中所實施之控制對喷射 裔的蒸氣供給量之方法，因喷射器之排氣特性的最適蒸氣 流量為其固有特性，如果要將其加以增減，會使喷射器之 類裝置的棑氣性能顯著降低。而且，同時因為些微的蒸氣 流量變動就會對喷射器性能造成敏感的過度影響，所以極 細腻地控制精煉容器内壓力的操作也變得困難❶ 另一方面，關於使用水封式真空泵的方法，現在雖然 單獨使用泵以控制真空度，惟不與喷射器合併使用，單獨 使用來抽真空的旎力不夠，要極細腻地控制真空度是不可 能的。 再者，在真空精煉容器中，有許多的情形，為了有效 率地實施精煉’或者，為了最後要調整溶衆成分，會在精 煉過程中，或精煉末期，將合金或副材料添加到熔漿中， 通常，係使其由設置在精煉容器上部的合金中繼給料器， 通過滑槽（chute)自然落下而投入容器内地添加到熔漿中。 然而，在精煉容器中，受到為攪拌熔漿而吹入的Ar， 和為促進脫碳而吹入的氧之影響，會在精煉容器内引起基 底金屬·喷濺的吹起上揚、灰塵的產生等。因此，基底金 屬會附著於和容器内連接之合金·副材料添加孔，該添加 孔因而容易發生閉塞等問題。而，為抑制此問題之發生， 乃採取將不但將合金·副材料添加孔設計在不容易受基底 t屬·喷濺之影響的側壁上，在槽高大之精煉容器的情形 中，更同時設置於頂蓋部的對策。#，也有共用合金·副 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格 564262 A7 ----_B7 _ 五、發明説明（7 ) 材料添加孔與上吹喷管（^>只）的插入孔之對策被提出， 但疋考慮到真空精煉容器的長期連續作業時，無論那一種 對策都不充分則是實情。 此外，在包含大氣·真空精煉容器的冶金爐之排氣處 中必/員將所產生的南溫排氣加以冷卻。為此，乃在導 &的途中5又置水冷式氣體冷卻器，而且有在途中的導管中 實施水冷的情形。此時，因高溫排氣和多量的冷卻水進行 熱父換，而有因為配管·導管之磨耗·厚度減少，或因熱 應力所造成之龜裂等，使得冷卻水從配管·導管漏到排氣 流徑内的情形。但是，因為排氣處理設備通常是密閉的， 所以無法掌握内部的漏水狀況。因此，在無法確認内部的 漏水情形下繼續進行作業，當漏水情形變得劇烈時，就有 導致真空戽顯著降低，或因導管的漏水所造成之不能被搬 出系統外等之設備·操作問題的發生。 因而’需計晝性地在某種頻度下停止作業，實施導管 内之點檢·氣體冷卻器之點檢。另，在氣體冷卻器下部之 灰塵滑動部設置靜電容式之檢測棒，藉以執行利用灰塵受 漏水所濡濕而產生之靜電容變化來檢測漏水的操作。 然而，計劃性地停止作業進行點檢時，設備的運轉率 降低，阻礙了生產性。另一方面，用前述靜電容式檢測棒 時，利用衣塵的濡濕狀態之檢測棒，其靜電容量的調整不 易。例如，在少量的漏水時，容易因為溫度昇高或者在真 工下變成蒸氣，無法測知漏水，故不得不以大量的漏水做 為檢測的前提。因此，在輕微的狀態下，事前測知漏水極 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） 10 ..... 4♦ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .、=口 · 564262 A7 一~Ξ___ 五、發明説明（8 ) 為困難。 再者，工業性地將真空精煉容器抽真空之真空排氣設 備通常係將喷射器組合成多段，藉使用真空泵以達成預定 的爐内真空度。真空喷射器係利用所謂的「喷霧原理」，以 喷射介質將真空精煉容器内及導管等真空路徑内之排氣加 以吸引·排氣。該喷射介質通常在工業上係使用蒸氣。蒸 氧在喷射器的後段之冷凝器中，受到冷卻水的凝縮而變成 水’只有排氣被排送到後段。冷凝器的冷卻水及蒸氣的凝 縮水被暫時集水·貯水在地面附近的貯水槽内，再以果送 水到冷卻塔。另一方面，真空泵在工業上係使用水封泵， 使用了大量的水。在真空泵中所使用的水和冷凝水同樣被 集水·貯水於貯水槽中。 排氣中含有多量的C0氣體，而此含有C0的排氣氣泡 會有多數伴隨著冷凝水流入貯水槽。因此，貯水槽内會形 成含有CO氣體的雾圍氣組成，就防止槽内氣體洩漏到槽外 的意義而言，密閉性·密封性是非常重要的貯水槽所需功 能。 該貯水槽的型式大體上可區分成2個種類，有鋼製的密 封槽及混凝土製（一部分上蓋部分為鋼製）的熱水槽。鋼製 的密封槽密閉性雖佳，惟有腐蝕及設備費用增大的問題。 另一方面，混凝土製的熱水槽雖無腐蝕，且設備費用也比 較便宜，但是有和上部的鋼製蓋間之密封性的問題。以下 所載主要係以後者’即混凝土製熱水槽為例的發明内容， 對於鋼製密封槽也同樣適用。 11 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公楚） 564262 A7

熱水槽的課題有2點；第1點是含有CO的氣體從熱水槽 漏出，第2點是熱水槽内之冷卻水發生溢流時，設備損傷的 抑制。 做為此種課題之對策，已廣泛採用以吸引風扇強制地 將熱水槽内予以排氣的方法。藉此，熱水槽内經常形成負 壓’可以顯著降低内部氣體漏出的危險性。但是，所謂熱 水槽内藉氣體吸引形成負壓的做法，空氣是從密封部被吸 引，慢慢的就會擴大前述密封部之間隙。在此狀態下，無 論因何種理由，一旦停止吸引風扇，含有C〇的氣體就會大 量地從擴大的密封部間隙漏出。 另’熱水槽之回送泵系統的電源不論因何種原因而被 遮斷’回送系即使停止，大型冷卻塔的送水泵依然會繼續 運轉。如此一來，熱水槽内之冷卻水持續增加，終至溢流。 其對桌雖可以考慮在冷凝器·水封泵的給水配管上，安裝 利用別的電源系統的開關閥，惟因長距離的配線和大型開 關閥，故需要相當大的費用。 發明說明’ 本發明之目的係在精煉容器内將含氧氣的氣體吹入含 鉻熔漿中以實施精煉之含鉻熔漿的精煉方法中，提供一種 可以減少惰性氣體和氧氣使用量，並且獲致精煉時間的縮 短之精煉方法。 另’本發明之目的係在極低碳含鉻熔漿之脫碳精煉操 作中’提供一種可以縮短精煉所需時間並降低精煉成本之 精煉方法。 本紙張尺度適用中國國家標準从規格（2〗〇><297公釐） - - • V (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 564262 A7 ---—_______B7 _ 五、發明説明（^ ^ 此外，本發明提供一種在真空精煉容器中將熔漿予以 $氧脫碳精煉時，可以控制容器内或導管内之真”的真 空排氣設備中之真空度控制方法，以及為達此目的之裝置。 另，本發明之目的係為提供一種即使在基底金屬·喷 濺的吹起上揚情形變得既顯著又劇烈的精煉條件下，依然 可以避免合金·副材料添加孔閉塞之密封裝置及密封方法。 再者，本發明之目的係在大氣精煉或真空精煉設備之 類的冶金爐或容器中之排氣處理裝置中，尤其是高精密度 地測知水冷導管·排氣冷卻裝置等之使用冷卻水的裝置中 之漏水，並提供一種即使處理中僅有微量的漏水也可以測 矣 而且裝置之管理維持容易且而才久性優良的檢測裝置。 另外，本發明之目的係為提供一種簡便地解決熱水槽 中之課題’亦即含有C0的氣體從熱水槽漏出，以及熱水槽 内之冷卻水發生溢流時之設備損傷的抑制。 本發明係為解決上述課題而完成者，其要旨如后。 (1) 一種含鉻熔漿之精煉方法，係精煉容器内將含氧 氣之混合氣體吹入含鉻熔漿中以實施精煉的精煉方法中， 特徵在於包含有，將容器内設成400Torr (53kPa)〜大氣壓範 圍的壓力並吹入前述混合氣體之第1階段，和將前述容器内 減壓至250〜400Torr (33〜53kPa)再吹入前述混合氣體之第2 階段，和進一步將前述容器内減壓至250Torr (33kPa)以下 再吹入前述混合氣體之第3階段，熔漿中之[C]濃度為 0·8〜0.3%時，從第1階段切換到第2階段，而當溶漿中之[C] 濃度為0.4〜0.1%時，從第2階段切換到第3階段以實施階段 13 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） 564262 A7 ___________B7__ 五、發明説明（11 ) 式的精煉.。 (2) 如第1項所載之含鉻熔漿的精煉方法，特徵在於前 述第2階段中之混合氣體吹入速度係設成每公噸熔漿〇 4 NmVmin以上以實施精煉。 (3) 如第（1)項或第（2)項所載之含鉻熔漿的精煉方 法，特徵在於前述第1階段係實施或在大氣壓下將其全體都 施以精煉，或在減壓下精煉其全體，或者最初在大氣壓下， 其後在減壓下實施精煉的任一種精煉操作。 (4) 如第（1)或第（3)項所載之含鉻熔漿的精煉方法，特 徵在於，當實施前述第丨階段之大氣壓下的精煉時，前述混 合氣體吹入作業係合併使用上吹與底吹以實施精煉。 (5) 如第（1)〜(4)項之任一項所載之含鉻熔漿的精煉方 法，特徵在於，當實施前述第丨階段之大氣壓下的精煉時， 月’J述混合氣體吹入作業係僅使用氧氣以實施精煉。 (6) 如第（1)項所載之含鉻熔漿的精煉方法，特徵在於 前述第3階段中，進-步隨著溶漿中之[c]濃度降低而依序 階段性地將容器内之壓力予以減壓以實施精煉。 (7) 如第（1)項所載之含鉻熔漿的精煉方法，特徵在於 前述第3階段中，前述混合氣體吹入操作或僅供給惰性氣 體，或隨著熔漿中之[C ]濃度降低而使前述混合氣體中之 氧氣的供給比率緩慢地下降，或在前述混合氣體中之氧氣 比率降低後僅供給惰性氣體之任一種手段實施精煉。 (8) 如第（1)項所載之含鉻熔漿的精煉方法，特徵在 於，開始將前述精煉容器内抽真空後，吹入惰性氣體、氮 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、訂— 14 發明說明（l2 ) 等之非氧化性氣體，或其等之混合氣體，待排氣中之氧濃 度達到7 vol%以下之後，將前述混合氣體吹入前述真空精 煉容器内，開始精煉。 (9) 如第（1)項所載之含絡熔漿的精煉方法，特徵在 於’前述第3階段中係將熔漿中之[c]濃度降到〇〇8〇/〇以下 之後，將容器内壓力復壓到4〇〇Torr (53kPa)以上，然後再 將混合氣體予以底吹，並將其混合氣體吹入速度設成每公 噸熔漿0.4NmVmin以上以實施精煉，藉而形成極低碳。 (10) ·如第（9)項所載之含鉻熔漿的精煉方法，特徵在 於，前述第3階段後，將容器内壓力復壓至4〇〇T〇rr (53kpa) 以上，然後將混合氣體施以底吹，使吹入的混合氣體中之 氧氣比率成為30%以下，並將容器内壓力減壓至i〇〇T〇rr (13kPa)以下以實施精煉。 (11) 一種含鉻炼漿之精煉裝置，特徵在於含鉻溶漿之 精煉裝置中依序配列有真空精煉容器、設在真空精煉容器 上部之合金·副材料添加裝置、排氣冷卻機、真空閥、j 段或複數段之噴射式真空排氣裝置、水封式真空泵，而且 具有使一部分被前述水封式真空泵排出來的排氣回到前述 水封式真空泵的上流側之真空度控制用壓力調整閥。 (12) 如第（11)項所載之含鉻熔漿的精煉裝置，特徵在 於設有透過調整前述真空度控制用壓力調整閥之閥開度來 调整被則述水封式真空泵排出來的排氣之一部分，並使排 氣的一部分回到前述水封式真空泵之排氣流徑上流側，藉 而控制前述真空精煉容器内之真空度的設備。 564262 五、發明説明（l3 ) (13) 如第⑴)項所載之含鉻熔㈣精煉|置 了:真空精煉容器之真空度的設備，其係二 噴射式真空排氣裝置及前述水封式真空泵的排 具有前述排氣冷卻機之前述真空精煉容器側之間 配置真空閥，在真空精煉處理開始前將前述真空閥設成密 閉狀態，並預先將前述噴射式真空排氣裝置及前述水封式 真空泵抽真空，當真空精煉處理開始時即同時將前述真空 閥設成開啟狀態，藉而昇高真空精煉容器之真空度。 (14) 如第（11)項之含鉻熔漿的精煉裝置，特徵係設有 在真空精煉容器内，在真空下，於精煉中添加合金·副材 料時，預先調整前述真空度控制用壓力調整閥之閥開度， 使排氣流量的10%以下回到前述水封式真空泵之上流側， 並立即調整前述真空精煉容器内之真空度的設備。 (15) 如第（11)項之含鉻熔漿的精煉裝置，特徵在於設 有後封裝置’其具有將前述合金·副材料添加裝置下部的 添加孔予以密封之密封閥，而且在前述密封閥下部，和前 述密封裝置一體地，或與前述密封裝置連動且可昇降地設 置有填密管（擬似今 > 只）。 (16K如第（15)項所載之含鉻熔漿的精煉裝置，特徵 係，於前述合金·副材料添加裝置下部的添加孔之内壁， 和前述填密管的間隙，設置吹附密封氣體的密封孔。 (17) 如第（11)項之含鉻熔漿的精煉裝置，特徵係，於 前述合金·副材料添加裝置下部設置具有冷卻功能的中蓋。 (18) 如第（11)項之含鉻熔漿的精煉裝置，特徵係，於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 16 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、言 564262 A7 B7 五、發明説明（Μ ) 前述排氣冷卻機的後段，將利用測定排氣中之水蒸氣溫度 或水蒸氣分壓之至少一者而可以測知漏水之漏水檢測裝 置，設置於精煉裝置系統内。 (19) 如第（11)項之含鉻熔漿的精煉裝置，特徵係，在 前述1段或複數段喷射式真空排氣裝置及前述水封式真空 泵的後段，配置與其等相連結，並且附帶在氣體換氣裝置 上之回水貯水槽。 (20) 如第（19)項之含鉻熔漿的精煉裝置，特徵係，在 前述回水貯水槽上部設有非固定地設置之具有閘門蓋的水 封蓋。 (21) 如第（20)項之含鉻熔漿的精煉裝置，特徵在於前 述水封蓋之質量滿足下列（1)式。 • (Wl+W2)x9.8>PxS ··· (1) 此處，W1 :閘門蓋之質量（kg) W2 :擺放於閘門蓋之錘的質量（kg) P :回水貯水槽内部之最大氣體壓力（Pa) S :可動閘門蓋之内面投影於水平面時之最大面積(m2) (22) 如第（20)或第（21)項之含鉻熔漿的精煉裝置，特 徵在於前述水封蓋之水封高度滿足下列（2)式。 H—L>9.8xl03xP …（2) 此處，H :·水封蓋之閘門蓋側壁的外側外筒高度（m) P :施於回水貯水槽内部之最大氣體壓力（Pa) L :在水封蓋之内筒一外筒間的封水流路高度（m) 17 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 564262 發明説明（15 ) 圖式之簡單說明 第1圖為本發明之精煉容器的示意圖；（a)為減壓精煉 時’（b)為大氣壓精煉時之狀態的示意圖。 第2圖為精煉容器内壓力與脫碳氧效率之關係示意圖。 第3圖為精煉容器内壓力與灰塵發生量指數之關係示 意圖。 第4圖為真空精煉設備之排氣處理裝置的模式性示意 圖。 第5圖為真空處理時間之推移與真空精煉爐内及真空 排氣裝置内之真空度的變化示意圖。 第6圖為習知之真空精煉裝置中的密封裝置之模式性 示意圖。 第7圖為依據本發明之密封裝置的一個態樣之示意圖。 第8圖為熱水槽旋轉之模式性示意圖。 第9圖為熱水槽水封蓋之侧面圖。 實施發明之最佳態樣 本發明中，於實施減壓精煉時，係採用例如，示於第 1(a)圖之精煉容器丨，於實施大氣壓精煉時，則採用例如， 示於第1(b)圖之精煉容器1。在精煉容器内通過底吹風嘴 2，將精煉氣體吹入含鉻熔漿中。另，精煉容器1具有可著 脫之排氣罩3，於減壓精煉時係如第i(a)圖所示般，將排氣 罩3裝設於精煉容器1，透過實施吸引氣體的作法將精煉容 器内予以減壓。在大氣壓精煉時，由於係如第1 (b)圖所示 般，並未裝上排氣罩3，故吹入氣體並不僅有底吹風嘴2， 18 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CnS) A4規格（210X297公釐） 564262 A7 _______B7___ 五、發明説明（l6 ) 也可以合併使用上吹喷管12將氣體吹入。 如上述（1)所載，本發明最大的特徵在於精煉過程中具 有，將容器内減壓至250〜400Torr (33〜53kPa)，再將含氧氣 的氣體吹入之階段。稱呼該階段為第2階段。將該階段（以 下總稱為「第2階段」。）配置於[C]濃度0.4質量％前後的中 碳領區域，同時透過強力攪拌熔漿，可以將該中碳區域中 之脫碳氧效率維持於高數值，此外也可以抑制灰塵的產生。 第2同所示為[C]濃度0.2〜0.5%的範圍中，將底吹氣體 吹入量設成每公^頓熔聚0.4〜0.9Nm3/min時之，精煉容器内 壓力與脫碳氧效率的關係。可知，直到容器内壓力為400 Torr(53kPa)以上的區域為止，都可以維持高脫碳氧效率。 而，在lOOTorr (13kPa)以下，灰塵發生量多，故無法作業。 第3圖所示為[C]濃度0.2〜0.5%，將底吹氣體吹入量設 成每公噸熔漿0.4〜0.9Nm3/min時之，精煉容器内壓力與灰 塵發生量指數的關係。灰塵發生量指數係以容器内壓力 400Torr (彳3kPa)時之灰塵發生量的平均值為1，經過指數化 的數值。可知，藉由將精煉容器内壓力設成250Torr (33kPa) 以上，可以大幅減低灰塵發生量。 第2階段中，藉由將壓力設在250〜400Torr (33〜53kPa) 的範圍，可以達成底吹氣體吹入量的增大，其結果乃可以 獲致精煉時間的縮短。底吹氣體吹入速度以設成每公噸熔 漿0.4Nm3/min以上為佳。藉此’除實現為了在250Torr (33 kPa)以上之壓力得到高脫碳氧效率的強力攪拌之外’同時 可以縮短婦煉時間；而且，如果是25〇Torr (33kPa)以上之 19 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱） 564262 A7 B7 溶漿 五、發明説明（Π ) 壓力’則即使底吹氣體之吹入速度在每公嘲 〇.4Nm3/min以上，依然可以將灰塵發生量抑制在低位準 底吹氣體吹入速度如果超過每公噸熔漿〇.5NmVmin，則可 以獲得更好的結果。 從精煉容器内的壓力為400T〇rr (53kPa)以上之第j階 段移行到塵力250〜400T〇rr (33〜53kPa)之第2階段的時期， 以在溶鋼中之[C]濃度為〇·8〜〇·3。/❶時進行移行為佳。這是 因為在[C]濃度高於〇.8%的[(：]區域中，即使實施減壓精煉 也以將壓力設定成比4〇〇T〇ri: (53kPa)更高的壓力，並增大 氧氣吹入速度的方式較能有效率地實施精煉，或者以實施 大氣壓精煉並且併用上吹氧氣吹入的方式較能確保高氧氣 吹入速度而有效率地實施精煉之故。當然，從[c ]濃度為 0-8%以上的區域，例如即使從[c]濃度為開始進行第2 階段，依熬可以發揮本發明之效果。另一方面，一直到[c] 濃度比0.3%低的[(：]區域為止，如果在超過4〇〇丁〇1>1>(531<:?&) 的壓力下繼續精煉’不但脫碳氧效率降低，而且精煉時間 延長，故而不宜。當然，從[C]濃度0.3%以下之區域，例 如從[C]濃度為0.2%開始進行第2階段，也可以發揮本發明 之效果。最好的是在熔鋼中之[C]濃度為0.5〜0.4%下移行 至第2階段為佳。 從精煉容器内之壓力為250〜400Torr (33〜53kPa)之第2 階段移行’至壓力為250Torr (33kPa)以下之第3階段的時 期，以在熔鋼中之[C]濃度為〇·4〜0.1%時實施移行為佳。 此係因透過將[C]濃度比0.4%更高之[C]區域處理成 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、可| 20 564262 A7 I ---------— B7______ 五、發明説明（1S ) 250〜400 Ton· (33〜53kPa)的壓力之作法，可以充分發揮所 謂精煉能率提高和灰塵發生量減低之本發明的效果之故。 當然，從[C]濃度〇.5%移行至第3階段也可以發揮本發明之 效果。另一方面，直到[C]濃度比0.1%低之[C]區域為止， 如果以超過250T〇rr (33kPa)的壓力繼續精煉，則不僅脫碳 氧效率降低，而且精煉時間延長，故而不宜。當然，從[c] 浪度0.1%以下之區域，例如從[c]濃度〇〇5%開始進行第3 階段，也可以發揮本發明之效果。最好的是在熔漿中之[c ] 濃度為0.3〜0.2%下移行至第3階段為佳。 關於第2階段中之底吹氣體的吹入氣體種類，從第2階 段一開始就採用氧與惰性氣體的混合氣體亦可，採取最初 僅單獨吹入氧氣，在第2階段内再依序增大惰性氣體比率之 模式亦佳。 在第2階段内之精煉容器内的壓力，也可以在25〇〜4〇〇 Ton* (33〜53kPa)的範圍内保持固定的壓力，如果採取從高 壓力至低壓力依序變化的模式，則因沒有惰性氣體的混 合，可以維持幾乎固定的高脫碳氧效率而進行脫碳，故可 獲得更好的結果。 關於第2階段之前的階段，亦即第丨階段，採用在大氣 壓下對其整體實施精煉，在減壓下對其整體實施精煉，最 初在大氣壓下，其後在減壓下實施精煉的任何一種情況皆 可。 I 第1階段中，當在大氣壓下實施精煉時，由於精煉容器 之上並未設置供減壓精煉用的排氣罩3,因此氣體吹入方式 '1 ................. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格(2J0X297公爱1 ------

(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、τ .费， 564262 A7 ___B7_ 五、發明説明（l9 ) 可以併用上吹與底吹。另，因在大氣壓下實施排氣處理， 故比較起減壓精煉更可以增大排氣吸引能力。在此種狀況 下’藉由在底吹之外追加實施上吹的方式，可以增大整體 的吹入氣體量，並促進脫碳精煉之進行。[C]濃度越低， 和熔鋼中[Cr]達成平衡的氣體中之一氧化碳分壓pc〇越是 下降。因此，在大氣壓下之精煉中，為防止[〇1>]的氧化損 失，必需將Ar等之惰性氣體混合於吹入氣體中，除[c ]濃 度減低，同時要增大惰性氣體比率，並且要圖求減低環境 中之Pco。· 第1階段中，當在大氣壓下實施精煉時，吹入氣體可以 僅使用氧。此點即使是第1階段之[C]範圍在0.8〜0.3%以 上’和熔鋼中[Cr]達成平衡的氣體中之Pc〇為〇.7atm以上， 而且吹入氣體僅使用氧，依然可以獲得脫碳氧效率之下降 範圍小，而且脫碳速度高的效果。另外，可以抑制高價惰 性氣體之使用。再者，如果第1階段之[C]範圍設成0.5%以 上，則因和熔鋼中[Cr]達成平衡的Pco變成〇.9atm以上，故 可獲得更高的效果。 最初在大氣壓下實施第1階段的精煉，其後可以4〇〇 Torr (53kPa)以上之壓力在減壓下進行。如果在第1階段的 後半採用減壓精煉，則和在大氣壓下精煉相同區域的情形 相比較，即使減低惰性氣體的混合比率，或者完全不用惰 性氣體而僅吹入氧氣，依然可以將Pco保持在低水準，故可 實施防止[Cr]氧化的精煉。從大氣壓向減壓移行的時期， 以在[C]濃度0.8〜0_5%的區域進行移行為佳。此係因在該 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱） 22 .....0^----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -、v一口 · 564262 A7 ____B7__ 五、發明説明（2〇 ) [C]濃度以下，為使和熔鋼中[Cr]達成平衡之Pc〇變成latm 以下’則加入降低pco的手段之作法較能有效地實施脫碳之 故。壓力設在400Torr (53kPa)以上的理由係因，如果是在 第1階段之[C ]濃度區域，則因高碳之故，即使在高壓力下 也可以獲得十分良好的脫碳氧效率。另係因，在該碳區域 中確保吹入氣體量以確保精煉能率係重要事項，惟若使用 相同的減壓吸引裝置，則壓力越高，排氣吸引能力越增大， 增大吹入氣體量的情況即變成可能。綜合而言，係因高壓 力的作法即使在相同的氣體吹入量下也可以抑制灰塵的發 生’以及從真空精煉容器之熔漿表面產生的細粒基底金屬 之上吹情形。 關於各階段中之真空度係以如後所述之真空控制一邊 控制於目標真空度，同時可以實施真空脫碳精煉。另，所 控制的目標真空度在各階段中也有複數的情形。 雖然和第2階段相比，效果的範圍較小，但是在第1階 段中也是來自底吹的氣體吹入速度越大，越會增大熔漿的 擾拌力，越可以將脫碳氧效率保持於高位，故以設定成每 公噸熔漿〇.4NmVmin以上為佳。而且，吹入速度越大越可 以獲得高氧氣供給速度，故可縮短精煉時間。 從第1階段的最初就實施減壓精煉亦可。例如，在生產 月b力有餘裕，即使延長精練時間亦可的情形中，可以從第1 階段的最初就實施減壓精煉。雖然氧的供給速度因而降 低，精煉時間延長，卻可以在精煉全體中保持脫碳氧效率 於高位；例如，可以確保精煉全體的脫碳氧效率9〇%以上。 本紙張尺度適用中國國家標準（〇〖S) A4規格（210X297公董） 23 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 564262 A7 __________B7__ 五、發明説明（21 ) 综合而言.，也可以極力抑低高價的稀釋氣體之使用。 關於第2階段的次一個階段，亦即第3階段，係將容器 内減壓至250Torr (33kPa)以下再吹入氣體。由於熔鋼中之 [C]濃度越下降，為獲得高脫碳氧效率之最適容器内壓力 越降低’所以在進行脫碳的第3階段中以採用比第2階段低 的壓力為宜。總合來說，[C]濃度越低，對於脫碳反應之 溶聚攪拌的影響變得越大。由於在相同的氣體吹入速度 下’容器内壓力越低，氣體的膨脹量越大，熔漿攪拌力更 增大，因此以採用低於第2階段的壓力為佳。 第3階段中，以隨著熔鋼中之[c]濃度降低，讓容器内 的壓力依序階段性地下降為宜。將容器内壓力依序降低， 以在脫碳精煉的最後階段將容器内壓力降低至5〇T〇rr (7kPa)以下為佳。在[c]濃度低的區域，隨著[c]濃度的降 低，和熔漿中[Cr]達成平衡之pc〇急劇下降。例如，在[c] 0.2%時，平衡pc〇約為〇.3atrn，而在[c] ο」％時，則變成 〇· 1 atm以下。對應於此，若使容器内壓力階段性地下降， 則可以安定地維持脫碳氧效率於高位。 第3 #又中，因為[c ]濃度充分降低，故吹入氣體以不 含氧氣的混合氣體，或僅吹入惰性氣體為宜。而，當供給 氧氣與惰性氣體之混合氣體做為吹入氣體時，以進一步隨 I 著熔漿中之C濃度降低，使混合氣體中之氧氣的比率緩緩 地降低為佳。和吹入氣體僅有惰性氣體相比，在適度地混 合氧氣的情形中，因為在確保氧的供給速度之外，更可有 效率地實施脫碳，故可縮短精煉時間。另外，隨著[C ]濃 _:_ ___ 本紙張尺度翻巾關I：鮮（CNS) Α4規格⑵0X297公釐)"' -----

(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •訂— .费- 564262 A7 £7_ 五、發明説明（22 ) 度的下降’因為和熔漿中[Cr]達成平衡之pc〇急劇下降，所 以配合該Pco之下降，如果讓吹入氣體的氧氣比率降低，即 可以實施有效率的脫碳。再者，第3階段之最後階段中，吹 入氣體也有僅使用惰性氣體進行精煉的情形。此外，也可 以在使用惰性氣體做為吹入氣體之前或之後，投入矽鋼 (ferrosilicon)等，在熔漿上之礦渣中將鉻酸還原，使鉻（Cr) 等之有價元素的收率提高。 如前所述[C]濃度越低，對應脫碳反應之熔漿攪拌的 影響變得越大。第3階段雖然容器内壓力降得比第2階段更 低’但是吹入氣體量仍以設定在每公噸熔漿〇.4Nm3/min以 上為宜。再者，如果吹入氣體量太大，因為會發生多量的 喷錢’造成作業上的障礙，故以設在每公噸熔漿 1.0Nm3/min以下為宜。 再者，將底吹氣體供給至精煉容器内時，通常可以使 用二重管風嘴。在二重管風嘴中，於内管流通精煉氣體， 於外管流通冷卻氣體。在本發明中，當實施單獨吹入氧氣 時，也會在外管供給少量的氮乃至Ar或丙烷等碳氫化合物 氣體，或其等之混合氣體做為冷卻氣體。另外，混合於氧 (〇2)的氣體也有Ar等之惰性氣體、N2、CO、C02之單獨或 混合氣體。 本發明之減壓精煉方法中，和習知之減壓精煉方法相 比，為了增大吹入氣體量，必需考慮用以將精煉容器内予 以行減壓的真空排氣裝置。對於因排氣量增大所造成之發 熱量的增大，可以利用設置於第1(a)圖所示之排氣罩3與真 本紙張尺度適用中國國家罈準（CNS) A4規格（210X297公爱） 25 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂| 参- 564262 A7

五、發明説明（23 ) 工排氣裝置（療氣噴射器1〇、唧水泵u)之間的排氣配管7之 氣體冷卻器8的台數，或增大每1台的冷卻能力之方式做為 對策。另 >卜，對於因排氣量之增大所造成的灰塵發生量之 增大’可以利用設置於排氣罩3與真空排氣裝置之間的排氣 配管之袋濾器（bag fiher)9的台數，或增大每1台的灰塵處 理能力之方式做為對策。本發明中，將第2階段中之精煉容 器内的壓力和習知相比，因為高壓力的結果，灰塵發生量 減低’所以帶式濾器之增設也只要採最低規模的增設即已 足夠。 此外’本發明中，精煉極低碳含鉻熔漿時，實施直到 第3階段爲止的第丨次減壓精煉後，將容器内的壓力復壓至 400T〇rr (53kPa)以上為止。透過像這樣地實施復壓，其後 又實施第2次減壓精煉，同時將第2次減壓精煉的氣體吹入 速度設成每公噸熔漿〇 4Nm3/min以上，可以大幅地提高極 低碳區域中之脫碳效率。相對於習知以1段減壓精煉熔製 [C]濃度0.01%以下之極低碳含鉻鋼時，必需持續進行減壓 精煉20分鐘以上’如同本發明一般，在減壓精煉的途中實 施復壓再實施2段減壓時，可以將減壓精煉的合計時間縮短 10分鐘左古，並且熔製同樣的極低碳鋼。 當[C]濃度降低到預定的濃度時，中斷在大氣壓下之 精煉，將排氣罩3裝到精煉容器1，開始進行減壓精煉。在 減壓精煉開始時之真空度從大氣壓逐漸降低的過程中，即 使未供給氧氣’同樣會進行激烈的脫碳反應。這個情形係 因溶漿中溶融了和環境中之CO氣體分壓形成平衡的量之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） _ 26 _ ------------------、可-------------- · • 賣 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 564262 A7 -------- -- B7___ 五、發明説明（24^ " — [〇] ’而在實施真空抽氣下，環境中的⑶氣體分壓降低， 無祕融的[〇]在熔”與[c]結合而引發反應，稱為自然 脫碳。本發明人等實施了各種實驗，發現該自然脫碳量並 未^幅依存於炼漿組成、溶漿溫度、真空抽氣等條件，而 求得其定量在大約0 05%的結果。 透過於第1次減壓精煉的途中實施復壓，同時將第2次 減壓精煉的氣體吹入速度言曼定在每公嘲熔漿〇4Nm3/min 、上的作法雖然其在極低碳區域促進脫碳的理由未必明 確准可以考慮係因為在底吹氣體所造成之強烈攪拌下， 即使在[C]濃度降低的區域也可以獲得前述之自然脫碳的 效果之故·。也就是說，可以考慮是因為在減壓精煉途中實 施復壓，故溶融於熔漿中之[〇]濃度增大，而因為實施再 度抽真空，所以在可溶融之[〇]濃度逐漸下降的過程中， 脫奴反應谷易被引發。 實施復壓的時期如果是在第i次減壓精煉，[C]濃度降 低至0.05〜0.12質量。/❶的時點實施，就可以發揮本發明之效 果。如前所述，在抽真空時所引發的自然脫碳量約為〇.〇5〇/〇 左右’如果在第2次減壓精煉時，將從復壓時之濃度扣 除該量所得之量予以脫碳，就可以得到良好的結果。復壓 時之[C]濃度如果超過〇·12%，則在第2次減壓精煉時的脫 奴置變大’無法獲得充分的效果。如本發明之上述第（9) 項所載’如果以第1次減壓精煉將熔鋼中之[C ]濃度脫碳至 〇.〇8質量％為止後再實施復壓，可以獲得最好的結果。 第2次減壓中之氣體吹入速度設定為每公噸熔漿〇.4 本紙張尺度適用中國國家標準（〇^) Α4規格（21〇χ297公釐）

564262 A7 __ B7 -----— - ______ 五、發明説明（25 )

NmVmin以上。即使實施在減壓精煉途中的復壓，第2次減 壓精煉中之氣體吹入速度在和習知一般的每公嘲炼聚 0.3Nm3/min的程度下，熔製極低碳鋼的減壓精煉時間和習 知之1段減壓精煉相較，僅能縮短丨〜3分鐘左右。而，在i 段減壓精煉中，即使將氣體吹入速度設成和本發明同樣為 每公嘲炼聚0.4Nm3/min以上，也僅能極些微地縮短減壓精 煉時間。第2次減壓精煉中之氣體吹入速度如果設成每公噸 熔漿0.5Nm3/min以上，則可以得到更好的結果。在第2次 減壓精煉之自然脫碳後，[C]濃度在〇·〇5%以下，脫碳反應 完全變成[C]擴散速率區域，在達成脫碳之進行上，氣體 吹入速度成為重要因素。在本發明中發現，其量至少在每 公嘲溶製0.4Nm3/min以上。 在第2次減壓精煉開始時，因為[c]濃度降低到〇.1〇/〇以 下的程度’所以容器内之壓力要在2〇〇Torr (26kPa)以下以 抑制[C ]的氧化’確保南脫碳氧效率。如本發明之上述第（1 〇) 項所載，第2次減壓精煉中之容器内壓力以設在i〇〇T〇rr (13kPa)以下為宜。此係因容器内之壓力越低，溶融於熔漿 中之[〇]濃度越降低，以及在相同氣體供給速度下，因氣 體的膨脹所導致之攪拌力愈大，所以脫碳速度增大。就享 受其效果而言，設在lOOToir (13kPa)以下就有效之故。第2 次減壓精煉中之容器内壓力以設成50T〇rr (7kPa)以下更 佳。 第2次減壓精煉中，吹入的氣體可以是氧氣與惰性氣體 之混合氣體。第2次減壓精煉中，因為[c ]濃度降低，為了 28 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（哪）M規格（21〇χ297公釐） 564262 A7 B7 五、發明説明（26 抑制[Cr]的氧化並且獲得高脫碳氧效率，無法將氧氣的比 率提高。如本發明之上述第（10)項所述，第2次減壓精煉 中，吹入的氣體中之氧氣比率以設在30%以下為佳。氧氣 的比率如果超過30%，熔鋼中[(:”的氧化所使用之氧量就 會急遽增夫，因為吹入的氧氣有一半以上都會被[Cr]的氧 化所使用掉，故以設在30%以下為宜。較佳者係將氧氣的 比率設成10%左右。 接著將依據圖式說明依據本發明之精煉裝置。 本發明之排氣處理設備的概念圖示於第4圖。在真空精 煉爐1所產生的排氣15通過水冷管道13,被連接於其上之排 氣冷卻機16所冷卻。其後通過管道14在集塵機9被除塵，通 過夕'^又喷射式真空排氣裝置1〇，進一步被水封式真空果所 吸引，放散到大氣中。 此處，邊測定爐内真空度計17、排氣冷卻機後之真空 度計18、集塵機後之真空度計19、多段喷射式真空排氣裝 置後之真空度計20之任一個的真空度，邊將壓力信號讀取 到控制裝置21，同時調整真空度控制用壓力調整閥22之閥 開度，並將排氣的一部分送回真空泵11的前面。藉此，可 以將真空精煉容器内或管道内控制在預定的目標真空度。 針對真空度控制，要使用那一個真空度計的信號可以依據 精煉的階棱而自由選擇。 受控制之真空度的位準係依據從真空精煉容器之基底 金屬的上吹量，以及熔漿中之鉻的氧化量而定。通常，真 空度越好（壓力值越低），熔鋼中之碳會優先被氧化，鉻的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 29 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .、可| 564262

氧化量則減少。但是，從真空精煉容器被向上吹的基底金 屬·喷錢量增大。亦即，從鉻氧化損失減低的角度看，真 空度佳者為宜，衫從基底金屬·喷濺量減低的角度看， 真空度下降者為佳，因此，若考慮兩者，則在所控制的真 空度中存在著最適範圍。另外，該熔漿中鉻之氧化量及基 底金屬·喷濺的上吹量也依存於熔漿中之碳量。 其次·，將依據第4圖說明本裝置之使用方法。 真空精煉處理開始前，將真空排氣裝置前面的真空闕 23關閉’包含喷射II及水封式真空泵之真空排氣設備側， 和包含排氣冷卻機或集塵機之真空精煉容器侧，以真空閥 23隔開。在此，預先將真空排氣設備側内以真空度計川的 信號為基礎，以98T〇rr(13kPa)為目標實施真空度控制。（這 在作業上稱為預真空（prevacuuni)處理）。 由於若真空度達到51〜6lTorr (7〜8kPa)左右，則水的蒸 發劇烈引發氣蝕（cavitai〇n)，故真空泵丨丨會設定前述之真空 度並實施真空度控制。過去，如果達到約61T〇rr (8kpa)以 下’即以氣#防止閥釋放壓力以調整真空度，惟因該防止 閥之開關頻率增加，閥體的洩漏乃成為問題。但是，依據 本發明’該防止閥之開關頻率銳減，不會有來自閥體的洩 漏。因此’真空度控制在6iT〇rr(8kPa)以上的範圍。 而，其後在和大氣壓之精煉容器側形成均壓化時，為 了控制真空度的降低，預真空之真空度以儘可能為高真空 較佳。因此，考慮到真空度控制用壓力調整閥22的控制性 而將預真空之真空度的控制範圍設成61〜205Torr 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 30 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •、可i 564262 A7 五、發明説明（· 28 (8〜27kPa)。 精煉谷器侧之處理準備完成後，開始進行爐内真空度 抽提。和處理開始同時地將真空閥14打開，使真空排氣設 備側與真空精煉容器側成為同壓真空，並繼續以真空排氣 裝置將路徑全體快速地抽成高真空。 開始真空處理將路徑全體抽成真空時，關閉真空度控 制用壓力控制閥22以快速地達到高真空化。但是，打開真 空閥23之前，壓力調整閥藉真空度控制而形成接近全開的 狀態，以致在例如，以容器内真空度計17之信號所導致的 反饋控制為基礎之真空度控制中，難以急速地關閉壓力控 制閥之閥開度。因此，和真空開始的信號同時，將前述壓 力调整閥之閥開度強制關閉到2〇〇/❶以下，較佳者則是固定 至全關，因為沒有真空泵後面的排氣回送，故可快速地提 高真空度。此處，根據壓力調整閥22之一般的閥特性，若 閥開度成為20%以下即幾近於全關，具有遮斷流體的特性。 為了縮短處理時間，真空開始後希望能儘快開始吹氧 脫碳。但是，吹氧的同時會產生大量C〇氣體，如果氧殘留 在真空精煉容器内或真空管内，一旦和所生成的c〇氣體反 應就有燃燒·爆炸的危險。因此，必須將真空精煉容器及 真空管内的氧濃度快速降低到爆炸界限以下。其方法以將 不含氧的惰性氣體或氮，或其等之混合氣體大量吹入真空 精煉爐内，將氧加以稀釋的做法為有效。但是，在真空度 上昇的狀態下，如果不實施稀釋氣體的吹入，稀釋氣體就 會大量地成為必要。依據發明人等之試驗結果，獲知成為 31 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公楚） 564262 A7 ____B7_ 五、發明説明（29 ) C0的爆炸界限之排氣中，氧濃度為超過7 vol%〜9 vol%以 下。因此，要將排氣中之氧濃度設在7 vol%以下。 在真空精煉容器中吹氧將熔漿脫碳時，會有因如前述 般地生成之CO氣體引起從溶漿之基底金屬·喷濺的激烈上 吹’或者基底金屬急劇地上吹突然沸騰之危險性。因此， 有必要在吹氧開始後即快速地降低真空度，在操作上控制 於可迴避声述問題的真空度。因此，雖然打開真空度控制 用壓力控制閥22，將排氣從真空泵後面送回前面期使真空 度降低，惟吹氧開始前真空度控制用壓力調整閥22已因真 空度控制而形成接近全關的狀態，因此在自動模式下難以 將真空度控制用壓力控制閥22之閥開度急速地打開。所 以’和吹氧開始的信號同時，將真空度控制用壓力調整閥 22之闊開度強制地固定於8〇%以上，再藉著將真空泵後之 排氣回送增加到調整闊的能力上限為止的做法，使快速降 低真空度成為可能。由於依照壓力調整閥之一般的閥特 性’如果將閥開度設在8〇。/❶以上，就有幾乎接近全開的流 量流過，故此處之閥開度設在80%以上。 在第5圖之實施例中，如（c)所示，精煉容器内開始吹 氧後50秒，藉由將前述壓力調整閥22之閥開度固定於1〇〇% 的方式，可以控制真空度在一旦上昇至152T〇rr (2〇1^&)時 即迅速地回復到300Torr (40kPa)。此受控制之真空度因熔 製中碳濃度及吹氧速度而異，在發明人等的研究中，得知 60〜403Toyr (8〜53kPa)的範圍為合適。而，開始吹氧後將真 空度控制用壓力調整閥22固定於80〇/〇以上的時間，係依所 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（21〇χ297公釐） 32 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、一-ΰ 564262 A7 五、發明説明（3〇 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 控制之真·空度及到達真空精煉容器〜真空排氣裝置之抽真 空的内容積等而決定，依發明人等之經驗，判斷以30秒 〜120秒為最適當的範圍。因此，對前述之精煉容器内開始 吹氧後，可以在該預定的時間内，藉由將前述真空度控制 用壓力调整閥22之閥開度固定於8〇%以上，迅速地將真空 度控制在60〜403Torr(8〜53kPa)的真空度。 、^τ— 如前所述地將炼漿施以真空吹氧脫碳時，為了避免基 底金屬·喷濺的上吹及急激的突沸現象，必須使真空度下 降到某個稈度（昇高壓力）再實施吹氧脫碳。但是，依熔漿 中碳濃度和吹氧速度會有適當的真空度，碳濃度儘量降 低，或吹氧速度儘量降低，基底金屬的上吹·突沸之危險 性會被避開。另一方面，由於鐵及鉻等之氧化損失會因熔 漿中碳濃度的降低而增加，故即使在冶金上，亦因其等之 氧化損失的抑制而以真空度儘量提高者為佳。因此，實施 熔漿之碳濃度高時，將真空度降低，如果碳濃度變低則相 對地昇高真空度之真空度控制，就可以同時滿足避免基底 金屬之上味·突沸，以及減少鐵·鉻的氧化損失之需求。 本發明之實施例所實施之控制係，溶漿中碳濃度以質 量％計為0.60〜〇·4〇%時，真空度30〇T〇rr(4〇kPa);溶漿中碳 濃度為0.40〜0.25%時，真空度205Torr (27kpa);溶漿中碳 濃度為0.25〜0.20%時，真空度約為1〇〇T〇rr (13kpa)。此等 真空度水準係依所精煉的鋼種、吹氧速度及精煉容器的類 型·狀況等作業條件而異，必須以適合局部條件的方式來 决疋。而吹氧速度，和所控制的真空度相同地，配合熔鋼 33 - 564262 A7 I------------ B7_______ 五、發明説明（31 ) 中碳濃度的減少而依序降低的方式，在作業上冶金上也 是有效的，本發明即以慮及此點之真空度控制為範圍。依 據熔漿之碳濃度的降低，依序將真空度控制於高真空側。 在則述真空度控制，隨著熔漿中碳濃度的降低，將所 控制之真空度依序地切換至高真空的方法中，希望切換到 快速的高真空化。但是，在真空度的切換之前，依經驗， 因排氣流量降低，壓力調整閥22形成接近全開的狀態，在 自動模式下難以在切換至高真空化後，立刻迅速地關閉壓 力控制閥的閥開度。因此，和切換到高真空化的信號同時 地，將前述壓力調整閥22之閥開度強制固定於〇%〜2〇%， 保持60秒。其結果示於第5圖之（d)。根據該圖，沒有真空 泵後之排氣回送，可以迅速地提高真空度。但是，此處「〇%」 意指完全關閉壓力控制閥22。依照壓力調整閥22之一般的 ! 閥特性，由於閥開度在20%以下時，幾乎接近完全關閉， 具有遮斷流體的特性，故將閥開度設在2〇%以下。另，將 真空度切換到高真空側時，使真空度控制用壓力調整閥22 之閥開度固定於20%以下的時間，係依所控制的真空度及 到達真空精煉爐〜真空排氣裝置之要抽真空的内容積等而 決定，依經驗，判斷以30秒〜12〇秒為最適當的範圍。 真空度控制中，有時要將副材料·合金鐵等添加到真 空精煉谷器中。此時，所添加的副材料·合金鐵係預先貯 存在中間料斗，將§亥中間料斗抽成與爐内大致同等的真空 度後再添加到容器内。因此，雖然對於添加時的排氣流量 4乎λ有景々響，但是，例如所添加的副材料中含有生石灰， 本紙張尺度適财關家⑽）A4規格⑵QX297公爱) 7~34 -

、可— 請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 564262 A7 B7 五、發明説明（32 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、可丨 則一方面生石灰中之殘留C〇2等氣體成分會產生，其他則 有因合金··副材料而引發在容器内之急激的氣體產生反應 之情形。由於此等氣體產生，使得排氣流量急激地增加， 因此如果不迎合前述壓力調闊的閥開度，就會造成真空度 的急速惡化（壓力上昇）。因此，如果在合金·副材料等添 加到容器内後40鐘，將前述壓力調整閥的閥開度固定在 〇%，就可以藉由積極吸引排氣的方式，如第5圖之（e)所示 地，抑制因排氣流量的急遽增加所造成之真空度的惡化。 但是，此處「0%」意指完全關閉壓力控制閥。依照壓力調 整閥22之一般的閥特性，閥開度如果在2〇%以下，就幾乎 接近元全關閉’具有遮斷流體的特性。因此調整壓力調整 閥22，將排氣流量的1〇%以下之流量送回水封式真空泵^ 的上流側，雖可以迅速地使真空精煉容器内之真空度提 咼’但是回送的排氣流量如果超過1 〇%，真空度就無法迅 速提高，故設在10%以下。 另，合金·副材料等添加到容器内後，調整真空度控 制用壓力調整閥22的閥開度，回復排氣流量1〇%的時間係 依所控制的真空度、合金添加料斗容量、料斗内真空度， 以及到達真空精煉容器〜真空排氣裝置之抽真空的内容積 等而決定，依經驗判斷，30秒〜90秒為最適當的範圍。 添加到真空精煉谷器之副材料·合金鐵等通常對熔襞 具有冷卻效果，故熔漿溫度會下降。而因為是間歇性的添 加，所以如果集中成某種程度的添加量，熔漿溫度會暫時 地被大幅冷卻。熔漿溫度如果降低，冶金上的吹氧脫碳之 35 564262 564262

五、發明説明（33 ) ---------------------0^…… ♦· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 脫碳氧效率就會惡化，鐵.鉻等之氧化損失增大。為抑制 此種情形，在溫度暫時性地降低的時點使真空度昇高，是 使脫碳氧效率提高的有效途徑。因此，於真空精煉容器内 添加副材料·合金鐵等之後，即使在前述排氣流量之暫時 性增加沈靜下來以後，依然繼續將前述壓力調整閥22的開 度固定於〇%，維持120秒鐘，以將真空度保持於更高真空。 藉此，可以抑制因添加副材料·合金鐵導致之熔漿溫度下 降所造成的脫碳反應效率降低情形。但是，此處「」意 指完全關閉壓力控制閥。依照壓力調整閥22之一般的閥特 性，閥開度如果在20%以下，就幾乎接近完全關閉，具有 遮斷流體的特性，故將真空度控制用壓力調整閥22的閥開 度没在0〜20%以下。而，合金·副材料等添加到容器内後， 將真空度控制用壓力調整閥22的閥開度固定於2〇〇/0以下的 時間係依所控制的真空度、合金添加量、熔漿中碳濃度、 熔鋼中[Cu]、[Ni]等之合金成分濃度，以及到達真空精煉 谷器〜真空排氣裝置之抽真空的内容積等而決定，依經驗 判斷，90秒〜120秒為最適當的範圍。 第6圖、第7圖為本發明之密封裝置的一個態樣之模式 示意圖。以真空精煉容器丨實施真空脫碳處理時，將該爐1 的上部覆以真空蓋30，進一步在真空蓋30的下方空間之上 邛配置中蓋3 1以防止基底金屬·喷濺的上吹。但是，中蓋 31的中心部為了添加合金·副材料而形成大開口部，通常， 被向上吹的基底金屬會真接到達設在真空蓋30的合金·副 材料添加孔。 本紙張尺度翻巾_糾f準（_ A4規格⑵〇χ297公釐) 36 564262 A7 ---—------ B7__ 五、發明説明（^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 因此，本發明中，在下部密封閥34的下部，將填密技 與閥體設置成-體構造。此外，本發明中，將吹送密封二 體（氮氣）的密封孔37設置於合金.副材料添加㈣的内 壁、填密管33的側壁。雖然填密管33之侧壁與合金·副材 料添加孔40的内壁之間隙越小，密封效果越高但是：果 考慮下部密封閥34與填密管33昇降時的搖晃，和不可避免 的若干基底金屬之附著，就有必要設^間隙的間隔。例如， 以設成10〜20 mm的間隔為佳。 下部密封閥34與填密管33通常和配置在上部的昇降裝 置（第6圖、第7圖中未圖示出）相連結，利用空氣壓或油壓 或透過滑車輪之絞車而昇降。因上述昇降裝置所造成之昇 降時的搖晃如果可以抑制得更小，就可以將填密管33之侧 壁與合金·副材料添加孔4〇的内壁之間隙設得比較狹窄， 更提高密封效果。 另，在昇降配備有填密管33之下部密封閥34的過程 中，投入合金·副材料時，為了迴避合金·副材料的干擾， 必須將昇降行程設得長。亦即，至少填密管33的高度部分 必須設得比習知之昇降行程更長。 但是，因為真空精煉容器丨的上方空間通常配備有搬 送·投入合金·副材料用之貯備的輸送器或料斗等之設備 機，及用以將真空精煉容器抽真空之真空蓋和真空管，以 及其等之昇降裝置、附帶裝置等而形成極狹隘的空間，故 難以配置行程之長的昇降裝置。 因此，本發明中就此之對策係，將一對昇降裝置36(例 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公董） ^64262 A7 -------—_B7 五、發明說明（35 ) " --—- 如，汽缸、油壓缸）配置於合金·副材料投入滑槽兩侧，並 姓日下卩雄封閥相連結的桿子（rod)繫在該昇降裝置之連 。枠(bar)的上部’經以一對昇降裝置％將其朝上方推上， 可使閥體（下部密封閥與填密管）上昇或下降。透過此對策 有放地使用真空精煉容器i上方的狹隘空間，同時可以延長 附^填密管33之下部密封閥34的昇降行程；在本發明中， 、/、g 3‘投入合金·副材料時不會與合金副材料互相 干擾另方面，當上部空間中有一些餘裕時，也可以不 I下部密封闊與填密管做成—體構造，而是將下部密封闕 :置於中間真空料斗，填密管則單獨地設置於合金副材 料添加孔。但是，此種情形下，經由使兩者連動而昇降， 可以維持平順的合金投入與密封性。 此外本發明中為了更提南密封效果，係於合金.副 材料添加孔40的内壁、於填密管33，設置吹送密封氣體（主 要為氮）的密封孔37。 欲封氣體的流量可以配合精煉條件，藉適當的流量調 節閥（未圖示出）加以控制。從熔漿中之碳濃度高且吹氧迷 度大的脫碳初期開始以至於中期的期間，由於基底金屬· 噴賤之向上吹情形激烈，故加大密封氣體的流量，熔装中 之碳濃度減少；在基底金屬·喷濺之向上吹情形變小的脫 碳中期到末期中，則減低密封氣體的流量。在脫碳末期之 密封氣體的低流量區域，由於亦對爐内真空度的提高有所 貢獻，故★利於進行冶金反應，同時亦有效減低熔漿中之 氮濃度。 本紙張尺度剌中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐) ]~^---- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -、訂| 參| 564262 A7 __ B7_ 五、發明説明（36 ) 另，添加合金·副材料時，以減低密封氣體之流量使 合金·副材料順利地流入爐内為佳。此時，雖然基底金屬· 喷滅有知入合金·副材料添加孔4 〇而附著於内壁之虞，惟 同時因合金·副材料會通過該添加孔4〇，故合金副材料 之侵入完全不會成為問題。 另一方面，岔封氣體之吹入方法除前述方法以外，尚 有透過填密管（dummy runs)及下部密封閥之桿體（r〇d)，從 外部導入填密管内，再從設置於填密管周圍之複數個孔吹 出到合金添加孔40内壁的方法。為了防止基底金屬·喷濺 之向上吹，在真空蓋之下方空間的上部配置了中蓋Η ;中 蓋31係以惰性氣體（主要為氮）加以冷卻。 本發明中，可以利用上述惰性氣體做為從密封孔37朝 向填密管33吹送之密封氣體。通常，冷卻中蓋31之芯金的 氣體雖然和供給路徑反方向地被輸送而釋放到大氣中，惟 因该氣體丨盈度咼且氣體釋出時之噪音是個問題，故為收集 該氣體就非得以複雜的設備做為因應，結果造成投資成本 大增。 本發明中，因為利用冷卻中蓋31的芯金之氣體做為從 上述密封孔朝向填密管33吹送之密封氣體，故不需要用以 其釋放到大氣中的設備，可以避免在狹隘的設備空間設置 多餘的配管·裝置等，達成設備費的削減。 另，本發明中，因為可以共用冷卻中蓋31的芯金之氣 體，和從密封孔吹入的密封氣體（兩者主要都是氮）之供給 源，故可減低氣體成本。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（21〇χ297公釐） 39 ----- (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 訂丨 .磬- 564262 A7 -----—___ _B7__ 五、發明説明〜一^— 一此外在中蓋31的芯金之冷卻上所使用的氣體（氮）， 因氣體溫度昇高，故即使使用同一流量做為密封氣體，在 從密封孔的噴嘴被釋出，並通過合金·副材料添加孔40的 内壁與填密管33之間的間隙時，其氣體流速依然會增大， 其結果，更能夠防止基底金屬·喷濺之侵入，密封效果則 增大。 本發明中亦包含昇高密封氣體溫度並吹入合金添加孔 4〇的方法.，係於未使用中蓋時，將密封氣體真接吹入合金 添加孔40 ’而為了昇高氣體溫度以獲得提高流速的效果， 預先配管於向溫的排氣管内並實施熱交換。 密封氣體主要雖使用氮氣，惟只要是惰性即可，氮以 外，可以單獨使用Ar、C〇2、蒸氣等，或者亦可將此等氣 體混合使用。 填密管因為要曝露於高溫，故以一部分配置耐火物者 為佳。另，實施水冷、空冷等之冷卻也都是可能的，而此 專方法也全部包含於本發明。 接著’將就本發明之精煉裝置中的漏水檢測裝置做說 明。在真空精煉爐1所產生的排氣15通過水冷管13，被送到 連接於其上之氣體冷卻器16，在該處被冷卻。其後，從氣 體冷卻器16通過導管14被送入乾式集塵機9進行除塵，再經 過導管14被送到真空排氣裝置1〇，然後放散到大氣中。 此處，從位在集塵機9的後段之導管14分歧出濕度計及 分析計用氣體吸引導管24，藉以分歧吸引排氣的一部分並 導入濕度計25。其結果，排氣的濕度雖在該濕度計25中被 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 40 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂— .磬， 564262 A7 B7 五、發明説明（38 測定，惟亦可於該位置併設排氣之分析計。排氣濕度計雖 没置於集塵機9的後段，惟亦可設置於氣體冷卻器16的後 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 段。而，此處併設的分析計雖亦有位在同一位置的情形， 惟亦有和濕度計分別設置於真空排氣裝置1〇的後段或集塵 機9後段的情形。 併设分析計係為了在測定排氣濕度時，同時測定C〇、 C〇2 02 &專之氣體濃度或分壓的至少一者。該等分析 值被應用以把握真空精煉容器或冶金爐内之反應進行狀 況，以做為對真空精煉容器或冶金爐吹入氣體、投入副材 料·冷材料等之操作指南，同時做為冶金操作完成的判斷 凊報。另濕度計之測定值也做為漏水的判斷情報以外， •、tr— 也可以和該等氣體分析情報一起利用做為判斷前述容器内 或爐内反應狀況的情報。 關於本裝置之使用方法，在真空精煉容器丨之排氣處理 中，為了冷卻所產生的高溫排氣，在導管的途中設置有氣 體冷卻器16,或途中的導管係實施水冷。以本對策之方式， 排氣的相對濕度在集塵機後段經常地被測定·監視。例如 真空精煉中，氣體冷卻器16的水管發生龜裂時，冷卻水就 會噴出到排氣中。此時，漏水會因高溫的排氣而蒸發，而 由於排氣的水蒸氣分壓上昇，設置在後段的濕度計25就可 以測知其相對濕度的上昇。亦即，相對於排氣流路内沒有 漏水的正常狀態下之排氣相對濕度，當高濕度持續一定時 間時’就判斷為發生漏水，並實施設備·作業上的處置。 再者’不限於僅是測知濕度，測知水蒸氣分壓亦可。 -41 564262 A7 -___ B7____ 五、發明説明（39 ) 設備·作業上的處置之具體例有，在測知漏水後立即 進行漏水補修作業上必要的措施，例如冶金爐與排氣管的 絕緣，或利用裝備支管通路時，將朝向支管通路側的路徑 加以變更等，以對漏水處實施迅速的補修作業是重要的。 早期測知漏水，補修處也都以輕微的情形居多，不但修補 容易而且可以在短時間内完成。另，視情況，也可以發出 警報，適當地實施停止運轉機器等措施。 通常，分離排氣的一部分實施排氣中之濕度測定或氣 體分析測定時，由吸引幫浦吸引導管内的排氣，直接對分 析计供給分析用排氣。因此吸引幫浦以1段為宜。但是，實 施真空下之排氣的濕度測定或氣體分析測定時，必須將吸 引幫浦構築成2段。以下將說明其理由。吸引真空下之排氣 時，因為被供給到分析裝置的氣體會變成相當於大氣壓的 壓力，所以用同一吸引幫浦從真空中所吸引的排氣，其絕 對机量（換算成標準狀態的氣體流量）會依真空度而大幅變 動。亦即，和低真空時相比，吸引排氣的絕對流量在高真 空時會變得相當小。因此，使用同一吸引幫浦時，被供給 到濕度計或氣體分析計的氣體流量會依真空度而大幅變 動。另一方面，為了維持濕度測定器或氣體分析器之測定 精度於高度，必須避免被供給到該等計測器的氣體流量之 變動。其對策即是將吸引幫浦構築成2段。 再者真空精煉中之排氣的水蒸氣分壓是除機器漏水 以外的重要因素，也有上昇的情形。作業中，合金鐵·冷 材料·生石灰等副原料被投入真空精煉容器内。由於該等 本紙張尺度適财關家料（⑽M規格⑵㈣97公楚） 42 f, • » (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、? 夢- J04262 A7 --------B7 _ 五、發明獅（^0) ' " ~ ，原料夕V 3有-些水分，所以投人後排氣中的水蒸氣分 '暫時上昇。尤其’因為生石灰等之副材料容易吸濕所 U水分多，投入後水蒸氣產生量顯著昇高。因此，如果將 柄對濕度的上昇短路地判斷為漏水，就會形成錯誤的檢 知。所以.，本發明人等詳細調查相對濕度的表現，結果得 知因漏水所造成之濕度上昇是會持續的，雖然多少會有變 動丄但是濕度-旦上昇，一直到處理完成為止都會持續處 在高濕度狀態。另一方面，因為在精煉容器内添加合金· 冷材料·副材料等而造成之濕度上昇則是短期的，投入後 經過-定時間，濕度就會降低到投入前的水準。因此，利 用該濕度水準的表現差異，就可以判別漏水是否來自冷卻 水系統。 另，除漏水以外，排氣中濕度上昇之其他要因有，在 精煉谷器内，以提供精煉時之熱源為目的，使含烴氣體燃 料或固體簡等燃燒的情形。例如，作業中，如果讓篇: LPG、燈油等之烴系燃料在容器内燃燒，就會有多量的水 蒸氣混入排氣中。但是，其等之供給時點及供給量明確， ，入排氣中的水蒸氣之混人量比較上可以相當精確地推 定。因此，根據排氣中之水蒸氣分壓的測定結果，可以充 分地分離其等之影響。 具體而言，在判斷為漏水上係以，濕度變化的增減及 其漁度水準之事前設定，和事前從當時被添加到容器内之 合金.冷材料.副材料等的成分和量，求得投入後之濕度 上昇持續時間並同樣地設定，進一步事先設定從含煙燃料 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐）

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之供給時間及供給量所推定之濕度上昇，當連續的濕度及 濕度上昇時之時間的測定值，超過前述之設定濕度水準（模 式）與時間水準日夺，判斷為漏水並自純出警告信號或控制 信號。 接著’將敛述本發明之精煉裝置中的氣體換氣裝置及 回送水貯水槽之水封蓋。 在真空精煉容器1所產生之排氣係以排氣冷卻機16予 以冷卻，用集塵機9除塵，然後導入多段喷射式真空排氣裝 置。多段真空排氣裝置係以No. 1喷射器實施第1次吸引， 以後段之No· 1冷凝器將蒸氣加以凝縮，再以No_ 2喷射器、 No. 2冷凝器重覆實施吸引·凝縮蒸氣，最後再以水封式真 空系11吸引後’通過隔離槽（separator tank)放散到大氣中。 此處，來自No· 1，2冷凝器的冷凝水、來自水封式真空 泵之封水、來自隔離槽之冷卻水，係通過配管26而被集水 於貯水槽，即熱水槽27。熱水槽27之冷卻水係以水位計來 管理槽内的水位，如果達到某個水位以上就啟動回送泵 28，從熱水槽27通過回送配管回到冷卻塔29。在冷卻塔接 受冷卻處理之冷卻水係以送水泵30通到送水配管，再送水 到冷凝器、水封泵等。如前所述，通常送水泵和熱水槽的 回送泵之電源系統是不同的。 第8圖為熱水槽27周圍的詳細情形之一例的模式示意 圖。熱水槽27係供貯存冷凝水及水封泵之封水等的混凝土 構造，上部除混凝土50以外，在數個地方張設了鐵板52。 冷凝水以及從水封泵封水用配管26流入之冷卻水係當做熱 44 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .、\^τ— 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 564262 A7 —__B7_ 五、發明説明（42 ) 水槽内貯水53暫時地被貯存，依圖的左侧之貯水水位啟動 送水泵，通過送水配管54再被送到冷卻塔29。 在習知技術中，如前述一般，流入熱水槽之冷凝水及 水封泵之封水，伴隨著含C0氣體氣泡，在熱水槽内之c〇 濃度上昇。此外，在真空精煉處理的時間當中，此等冷卻 水之流入速度變化大，因此在熱水槽内時而變成正壓，時 而變成負壓。如果變成正壓，則含有C〇的氣體會從前述之 上部的混凝土及鐵板之接合點漏出，附近變成C〇中毒之極 危險的狀$。 因此’設置排氣用導管55,實施以排氣吹風機（blower) 56從排氣出口孔將熱水槽内排氣的處理。但是，只排氣熱 水槽内會變成負壓，前述之密封部會壞損，間隙擴大，造 成吸入空氣的狀況。通常雖然沒有問題，但是排氣吹風機 因故障或停電而停止時，C0就會從熱水槽之間隙變大的密 封部漏出，有構成危險狀態之虞。 因此，本發明人等發現在使用吸引裝置從被連結於熱 水槽上部冬排氣導管排氣之外，同時從被連結於熱水槽上 部之換氣用氣體的吸引導管，將換氣用氣體導入回送水貯 水槽内’即可藉而縮小熱水槽内的負壓，可以使混凝土與 鐵板之密封部幾乎毫無損傷。 具體而言，係透過將排氣用導管55設置在熱水槽上 部，吸引手段則是以排氣吹風機56從排氣出口孔將熱水槽 内排氣，同時將換氣用氣體用導管55-1設置在相同的熱水 槽上τ»卩’使空氣從換氣用氣體取入孔5 7流入，積極地使熱 45 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 五、發明説明（43) 水槽内換氣之做法來達成。此處，從成本面和安全面考量， 換氣用氣體以使用空氣為佳。 例如’如同換氣用氣體的流動58所示之換氣流在槽内 發生，邊吸引含有co的氣體，同時熱水槽内形成空氣環 境。而熱水槽内之負壓因來自導管的流入空氣而變小，後 部之混凝土與鐵板部的密封處也可以幾乎毫無損傷。 此外，本發明人等對熱水槽内之内壓，以其與真空精 煉作業的關連做洋細调查，發現如同前述，熱水槽内不僅 會形成負壓，而是時而形成正壓，時而形成負壓。例如， 真空作業開始前之操作有，關閉第4圖之真空閥23，再用水 封式真空泵11從集塵機9將真空泵π之間預先抽成真空（以 下記載為預真空）進行處理，並於作業開始的同時打開真空 閥23將真空精煉容器側抽成真空之作業方法。此時，因為 預真空側的真空度急劇惡化（例如從133xl〇4Pa到 6.67xl04pa)，所以冷凝水急劇地流入熱水槽内，雖然只是 短時間，熱水槽内之氣體卻受到大幅壓縮而變成正壓。在 本申請人之調查中，在許多的熱量下，仍然可以看到高達 1.96xl03P’a的情形。因此，即使以排氣吹風機吸引，也無 法在該時點將熱水槽内保持於負壓。但是，以本發明之方 法，因密封部之損傷小之故，氣體的漏出量已經很少，而 且因為積極地用空氣將熱水槽内做置換，所以即使熱水槽 内變成正壓，即使有少量的氣體漏出，所含有之c〇氣也可 以維持於完全不會在健康上造成問題的水準。 第9圖中，例示將水封蓋51設置於2個地方的情形（側面 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（2】0X297公爱） 564262 A7 B7 五、發明説明（44 圖） 設置於熱水槽上部之水封蓋51係由位於熱水槽上部鐵 板52之上，具有外筒59與内筒60之2重管狀之圓筒容器，和 可以插入此内外筒的中間之閘門蓋61所構成，並依需要而 使用錘62以提高閘門蓋的質量。但是，由於僅依賴閘門蓋 的質量常常無法耐受熱水槽内之氣體壓力，故通常以併用 鐘為宜。 具體而言，内筒59比外筒60低，在插入閘門蓋61的狀 態下，水封蓋用封水係從外筒60的外側供給。封水從閘門 蓋之外筒彳則進入内筒側，由内筒的上端溢流再傳輸到内筒 的内壁並流入熱水槽内，以此方式常時給水。 一般的真空精煉作業時’封水南度係設計成熱水槽内 部之氣體因該封水而不會漏出到外部，而且即使熱水槽内 氣體之正壓·負壓之壓力變動，也不會有封水被切斷的情 形。但是，在前述之任一種原因下，如果熱水槽内的水溢 流而至充滿水封蓋的内部，則因水面上昇，閘門蓋6丨被頂 上來，水於是從閘門蓋與内外筒的間隙溢出到外部。藉此， 可以大大i也緩和施加於熱水槽上部之鐵板與混凝土的接合 部，密封部之損傷可以抑制在極輕微的程度。 5又置於熱水槽内之水封盖的大小和數目，只要依所供 給之冷凝水及水封真空泵用封水等之合計水量等而適當地 設定即可。例如上述合計水量為6〇〇 t/h左右時，用以使溢 流的水量逸至外部的水封蓋，可舉常識中的實施態樣為例。 其次，將就上述閘門蓋之質量的較佳設定範圍做敘 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂丨 费-

564262 A7 _B7_ 五、發明説明（45 ) 述。熱水槽内之壓力係如前述般，會達到1.96X 103Pa以上。 就壓力而言雖小，但是施於廣達某種程度的面積時，此壓 力就會變成大壓力。如果用前述水封蓋做說明，則因為是 直徑500mm之圓筒形狀，在1·96χ103Pa之壓力施加於閘門 蓋時，會有大約40kg之上推力的作用。因此，閘門蓋本身 的重量為10kg時，必須加上重量30調整成超過40kg的狀 態。據此，屬於水封蓋之蓋部分的閘門蓋61與錘62相加之 質量，如果一般化，就必須滿足下列之（1)式。 (Wl+W2)x9.8>PxS · . ·⑴式 此處，W1·:閘門蓋之質量（kg) W2 :擺放於閘門蓋之錘的質量（kg) P :施加於回送水貯水槽内部之最大氣體壓力（Pa) S :可動的閘門蓋之内面投影到水平面之最大面積(m2) 第9圖中，W1+W2為可動的閘門蓋61及錘62之合計質 量’ P為熱水槽内之最大氣體壓力，S為閘門蓋61之水平投 影面積。 接著將就上述閘門蓋之較佳水封高度做說明。熱水槽 内之氣體壓力如前所述，會達到1 ·96χ 103 Pa以上。因此， 必須切斷水封使氣體不漏出到外部，以確保某種程度之水 封高度。 例如第9圖中，如果要將1.96 xlO3 Pa之壓力P施加於内 部時’閘門蓋61之側壁的外側水位要比内側水位約高出2〇〇 mm。因此，在考慮連接閘門蓋的内外之封水流路高度Lmm 下’閘門蓋侧壁之外侧的外筒59之高度Η，必須超過（200+L) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） 48 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

564262 A7 B7 五、發明説明（46 ) mm ° 因此，水封蓋的高度如果一般化就必須滿足下列式 (2)。 H-L>9.8xl03xP · · . (2)式 此處，H :水封蓋之閘門蓋側壁的外側外筒高度（m) P :施加於回送水貯水槽内部之最大氣體壓力（Pa) L :在水封蓋之内筒〜外筒間之封水流路高度（m) 實施例 在如第1圖所示之熔鋼量60公噸的AOD爐中，於熔製 SUS304不銹鋼（8質量％^ — 18%質量Cr)時應用本發明。於 大氣壓精煉時，在示於第1(b)圖之態樣中除實施底吹外， 同時依需要併用上吹；減壓精煉時，在示於第1(a)圖之態 樣中，在對精煉容器内實施減壓外，實施底吹。熔製開始 時之熔鋼中[C]濃度約為1.6%，實施脫碳精煉直到 [C]0.04%為止，然後邊將容器内壓力回復至大氣壓，同時 添加Fe — Si合金鐵做為在脫碳中將已經氧化的鉻還原之用 的還原劑，並利用僅吹入Ar氣來實施還原處理，朝鐵水包 (ladle)出鋼。 (實施例1) 採用示於表1之模式實施精煉。將第1階段當做大氣壓 精煉實施上底吹，單獨以氧氣做為底吹氣體。以[C]濃度 0.5%〜0.15%做為第2階段，在第2階段内將容器内壓力設成 350Torr(46kPa)與250Torr(33kPa)的2階段壓力，底吹氣體 吹入量分別設定為0.9、0.5Nm3/min，吹入氣體則單獨使用 49 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 564262 A7 B7 五、發明説明（47 ) 氧氣。第3階段將容器内壓力設定成1 OOTorr (13kPa)、40Torr (5kPa)的2階段壓力，底吹氣體吹入量維持在〇.5Nm3/min， 實施脫碳精煉直到[C]0.04%為止。 第1階段中，因為直到[C]濃度達到0.5%為止係單獨吹 入氧氣，故脫碳氧效率降低些許，[Cr]之氧化增大，惟可 削減高價的Ar氣體使用量。再者，在第1階段之[C]濃度 0.7%〜0.5%的區域中，如果底吹氣體02/Ar比不是設成1/0 而是4/1，則雖然高價的Ar氣體使用量增大，但是可以改善 在該[C ]區域之脫碳氧效率。 在第2階段中，將底吹氣體吹入量提高至 0.9〜0.5Nm3/min為止，藉以一邊維持脫碳氧效率，同時可 以使容器内壓力上昇至350Torr (46kPa)〜250Torr (33kPa)， 結果不但實現灰塵產生量的降低，同時可以實現精煉時間 的縮短。 第3階段中，在容器内壓力lOOTorr (13kPa)、40Torr (5kPa)的條件下也是維持底吹氣體吹入量0.5Nm3/min，藉 以維持高脫碳氧效率，並且可以獲得縮短精煉時間的結果。 50 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 564262 Α7Β7 五、發明説明（48 ) 〔表1〕 脫碳期 還原期 階段 第1階段 第2階段 第3階段 區分 大氣壓 減壓 壓力(Torr) · 760 (lOOkPa) 350 (46kPa) 250 (33kPa) 100 (13kPa) 40 (5kPa) 760 (lOOkPa) 底吹氣體吹入量 (Nm3/min/t) 1.4 1.2 0.9 0.5 0.5 0.5 0.5 底吹氣體〇2/Ar比 1/0 1/0 1/0 1/0 1/5 0/1 0/1 上吹氧氣量 (Nm3/min/t) 1.4 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 [C]濃度(％) 1.6 0.7 0.5 0.25 0.15 0.08 0.04 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (比較例1) 採用示於表2之模式實施精煉。在[C]濃度1.6%〜0.4% 進行大氣壓精煉，在[C]濃度0.4%以下實施減壓精煉。大 氣壓精煉中之精煉條件和實施例1之階段1相同。減壓精煉 中之底吹氣體吹入量和習知相同，為〇_3 Nm3/min。因為底 吹氣體吹入量少，從防止脫碳氧效率之降低，並且防止灰 塵發生量之增加的觀點，容器内壓力最大也只設到1 50Torr (20kPa) ° 因為和本發明例相比較，底吹氣體吹入量壓倒性地 少，故精煉時間大幅延長，和實施例1相比，減壓精煉時間 大約花了 2.5倍，整體的精煉時間也大約需要1.8倍。為此， 在連續鑄造時，連續進料連續鑄造是不可能的。 51 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） 564262 A7B7 五、發明説明（49) 〔表2〕 脫碳期 還原期 區分 大氣壓 減壓 壓力(Torr) 760 (lOOkPa) 150 (20kPa) 150 (20kPa) 100 (13kPa) 40 (5kPa) 760 (lOOkPa) 底吹氣體吹入量 (Nm3/min/t) 1.4 1.2 0.3 0.3 0.3 0.3 0.5 底吹氣體〇2/Ar比 1/0 1/0 1/0 1/0 1/5 0/1 0/1 上吹氧氣量 (Nm3/min/t) 1.4 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 [C]濃度(％) 1.6 0.7 0.4 0.25 0.15 0.08 0.04 (實施例2) 在第1次減壓精煉中，在脫碳進行到[C]濃度0.08%的 時點，短暫復壓至大氣壓，再度進行減壓以實施脫碳精煉 至目標[C]濃度為止。減壓精煉中之底吹氣體吹入速度設 成每公噸熔鋼0.5 Nm3/min。於表3示出本發明之實績。 比較例中，至達到目標[C]濃度為止連續地實施減壓 精煉。直到[C]濃度0.15%為止，減壓精煉中之底吹氣體吹 入速度和本發明同樣，設成每公嘲熔鋼0.5 Nm3/min，在比 此更低之[C]濃度區域則和習知同樣地，設成每公噸熔鋼 0.3 NmVmin。表4中示出比較例的實績。 52 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 564262 A7 B7 五、發明説明（50 ) 〔表3〕 脫碳期 還原期 區分 大氣壓 減壓 復壓 減麖 壓力(Torr) 760 (lOOkPa) 200 (26kPa) 150 (20kPa) 760 (lOOkPa) 100 (13kPa) 50 (7kPa) 760 (lOOkPa) i吹氣癌'~~ 吹入量 · (Nm3/min/t、 1.4 1.2 0.6 0.5 0.3 0. .5 0.3 底吹氣體02 比率(〇/〇) 100 100 100 100 0 20 0 上吹 1氧氣量 (Nm3/min/t) 1.4 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 處理時間(分） 10.5 11.5 3.0 5.0 5.0 [C]濃度(％) 1.6 0.7 0.5 0.25 0.08 0.01 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 〔表4〕 脫碳期 還原期 區分 大氣壓 減壓 壓力(Torr) * 76 (100 ；0 kPa) 200 (26kPa) 150 (20kPa) 100 (13kPa) 50 (5kPa) 760 (lOOkPa) 底吹氣體吹入量 (Nm3/min/t) 1.4 1.2 0.5 0.5 0.3 0.3 0.3 _底吹氣體α比率 100 100 100 100 100 0 0 上吹氧氣量 (Nm3/min/t) 1.4 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 處理時間(分） 10.5 12.5 21.5 5.0 [C]濃度(〇/〇) 1.6 0.7 | 0.5 0.25 0.15 0.08 0.01 示於表4之比較例中，從[C]濃度0.08%起至0.01%止實 施脫碳精煉時，必須花21分鐘的時間。另一方面，示於表3 之本發明·中，從[C]濃度0.08%起至0.01%止之脫碳精煉， 合計復壓時間與減壓時間，在8分鐘内就完成了。亦即，於 精煉相同的[C]濃度目標0.01%之極低碳含鉻熔鋼時，和習 知相比較，使用本發明可縮短精煉時間達13分鐘。 本紙張尺度適用中國國家標寧 (CNS) A4规格（210X297公釐） 53 564262 A7 -----一 B7 五、發明説明（51 ) ^ ^ 一-~ 縮短脫碳精煉時p ^ 琛等間的結果，可以獲得惰性氣體原單位 之削減、延長精燒交哭龙 裔之哥命的耐火物原單位之削減、使 用於真空排氣用蒸氣噴射器之蒸氣原單位的削減、長時間 精煉所造成之熱損失的減低等等效果。另，以本發明方法， 因為極低碳鋼相對於—般的[C]濃度鋼’也能夠在不大幅 延長溶製時間下進行溶製，所以能夠在連續鑄造中接連^ 造。 產業上之寸利用性 本針明係在含鉻鋼的減壓精煉中，在中碳區域，特別 是[C]濃度0.2〜〇.5〇/0的區域，藉實施溶鋼的強烈授拌，以 250〜400Torr(33〜53kPa)的壓力，而可以獲得高脫碳氧效率 之減壓精煉。 本發明在比上述實施250〜4〇OTorr (33〜53kPa)之減壓 作業的[C]區域更高之[c]區域中，藉選擇更高的壓力做為 精煉谷器内之雾圍氣，也能夠不採用大氣壓作業而採用減 壓作用’ k而在削減高價的惰性氣體之使用量以外，同時 可以提高生產性。 本發明在AOD減壓精煉爐中實施極低碳含鉻熔鋼之 脫碳精煉時，係採用在減壓下之藉精煉的脫碳進行至某種 程度的狀況下，使容器内之壓力上昇一次，其後再度將壓 力降下來，並再度開始在減壓下之精煉的2段減壓處理，此 外，藉由比習知更大幅地增大底吹氣體之吹入量的方式， 實現在低碳區域之脫碳速度的大幅提高，可以大幅縮短整 體的脫碳褚煉時間。其結果，可以價廉且容易地製造[C] 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） 54 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、?τ— 564262 A7 B7 五、發明説明（52 濃度0.01質量％以下之極低碳含鉻鋼。 另，本發明確立在真空下將熔漿吹氧脫碳精煉時，可 以控制真空精煉爐内或導管内之真空度的真空排氣裝置及 控制方法。據此而獲得之設備·作業上的效果記載如后。 第1，達成整體真空處理時間之縮短，可以提高生產性 並且使真空精煉爐之耐火物壽命提高。 第2,有效防止真空吹氧精煉中之基底金屬·喷濺的向 上吹、基底金屬的突沸等，達成防止合金添加孔之閉塞· 防止頂盍之基底金屬的附著，防止真空排氣管之閉塞等目 的。藉此可以大幅縮短設備休止時間，達成維修費用之削 減·作業生產性之提高。 此外，本發明在精煉過程中不會有基底金屬·喷濺之 向上吹所造成的困擾，而且可以充分地形成在合金副材 料添加孔之密封，因而大幅削減原料·副材料之原單位， 並且可以縮短作業時間，同時可以大幅減低作業成本。 另，本發明透過測定·監視排氣之濕度，使得檢知排氣流 路内之少量漏水成為可能，在早期檢測出漏水的同時，也使得 漏水檢知之可信度飛躍地提高。 本發明更進一步提供簡便地解決熱水槽中之問題的方法 及裝置’亦即使得從熱水槽漏出含有C〇的氣體，以及熱水槽 内之冷卻水的溢流發生時之設備損傷的抑制成為可能。 本紙張尺度翻巾關轉準（⑽）A4規格⑵Qx297公爱） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 564262 A7 B7 五、發明説明（53 ) 元件標號對照 1...精煉蓉器 23...真空閥 2...底吹風嘴 24.··氣體吸引導管 3...排氣罩 25...濕度計 7...排氣配管 27...熱水槽 9...袋濾器 30…真空蓋 10...蒸氣喷射器 31...中蓋 11...唧水泵 33...填密管 12…上吹噴管 34...下部密封閥 14...管道· 37...密封孔 15…排氣 40...合金·副材料添加孔 16...排氣冷卻機 50…混凝土 17…真空度計 52…鐵板 18…真空度計 55...排氣用導管 19…真空度計 56…排氣吹風機 20…真空度計 59…内筒 21...控制裝置 60…外筒 22···壓力ΐ周整閥 61...閘門蓋 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 56

Claims (1)

1. 564262 A B c D 六、申請專利範.圍 1 · 一種含鉻熔漿之精煉方法，係精煉容器内將含氧氣之混 合氣體吹入含鉻熔漿中以實施精煉的精煉方法中，特徵 為包含有，將容器内設成400Torr (53kPa)〜大氣壓範圍 的壓力並吹入前述混合氣體之第1階段，和將前述容器 内減壓至250〜400Torr (33〜53kPa)再吹入前述混合氣體 之第2階段，和進一步將前述容器内減壓至25〇Torr (33kPa)以下再吹入前述混合氣體之第3階段，並且在熔 漿中之[C]濃度為0.8〜0.3%時，從第1階段切換到第2階 段，而當溶漿中之[C]濃度為0.4〜0.1 %時，從第2階段切 換到第3階段以階段式地實施精煉。 2.如申請專利範圍第1項之含鉻熔漿的精煉方法，特徵在 於前述第2階段中之混合氣體吹入速度係設為每公噸熔 漿〇_4Nm3/min以上以實施精煉。 3·如申請專利範圍第1項或第2項之含鉻熔漿的精煉方 法，特徵在於前述第1階段係實施，或在大氣壓下對其 全體施以精煉，或在減壓下精煉其全體，或者最初在大 氣壓下，其後在減壓下實施精煉的任一種精煉操作。 4 ·如申請專利範圍第1項之含鉻熔漿的精煉方法，特徵在 於’實施前述第1階段之在大氣壓下的精煉時，前述混 合氣體吹入作業係合併使用上吹與底吹以實施精煉。 5 ·如申請專利範圍第3項之含鉻熔衆的精煉方法，特徵在 於’實施前述第1階段之在大氣壓下的精煉時，前述混 合氣體吹入作業係合併使用上吹與底吹以實施精煉。 6·如申請專利範圍第1項之含鉻熔漿的精煉方法，特徵在 57 本紙張尺度適用中ϋ標準（CNS·) A4規格（2ΐοχ297公幻 564262

   π 貫施則述第1階段之在大氣壓下的精煉時，前述混 合氣體吹入作業係僅使用氧氣以實施精煉。 7·如申請專利範圍第4項之含鉻熔漿的精煉方法，特徵在 於，實施前述第1階段之在大氣壓下的精煉時，前述混 合氣體吹入作業係使用混合氣體，或氧氣以實施精煉。 8·如申請專利範圍第1項之含鉻熔漿的精煉方法，特徵在 於’實施前述第1階段之在大氣壓下的精煉時，前述混 σ氣體吹入作業係使用混合氣體，或氧氣以實施精煉。 9·如申請專利範圍第1項之含鉻熔漿的精煉方法，特徵在 於前述第3階段中，進一步隨著熔漿中之[c]濃度降低 而依序階段性地將容器内之壓力予以減壓以實施精煉。 10.如申請專利範圍第1項之含鉻熔漿的精煉方法，特徵在 於刚述第3階段中，係以前述混合氣體吹入操作或僅供 給惰性氣體，或隨著熔漿中之[C]濃度降低而使前述混 合氣體中之氧氣的供給比率緩慢地下降，或在前述混合 氣體中之氧氣比率降低後僅供給惰性氣體，之任一種手 段實施精煉。 11 ·如申凊專利範圍第1項之含鉻熔漿的精煉方法，特徵在 於，開始將前述精煉容器内抽真空後，吹入惰性氣體、 氮等之非氧化性氣體，或其等之混合氣體，待排氣中之 氧濃度達到7 vol%以下之後，將前述混合氣體吹入前述 真空精煉容器内，開始精煉。 12·如申請專利範圍第丨項之含鉻熔漿的精煉方法，特徵在 於，前述第3階段中，係將熔漿中之[c]濃度降到〇〇8 %

   58 564262 A B c D 六、申請專利範圍 以下之後，將容器内壓力復壓到400Torr(53kPa)以上， 然後再將混合氣體施以底吹，並將其混合氣體吹入速度 設成每公嘲溶漿〇.4Nm3/min以上以實施真空精煉，藉 而形成極低碳。 13·如申請專利範圍第12項之含鉻熔漿的精煉方法，特徵在 於，前述第3階段後，將容器内壓力復壓至400Torr (53 kPa)以上，然後將混合氣體施以底吹，使吹入的混合氣 體中之氧氣比率成為30%以下，並將容器内壓力減壓至 lOOTorr (13kPa)以下以實施精煉。 14. 一種含鉻熔漿之精煉裝置，特徵在於含鉻熔漿之精煉裝 置中依序配列有真空精煉容器、設在真空精煉容器上部 之合金·副材料添加裝置、排氣冷卻機、真空閥、1段或 複數段之噴射式真空排氣裝置、水封式真空泵，而且具 有使一部分被前述水封式真空泵排出來的排氣回到前述 水封式真空泵的上流侧之真空度控制用壓力調整閥。 15. 如申請專利範圍第14項之含鉻熔漿的精煉裝置，特徵在 於設有透過調整前述真空度控制用壓力調整閥之閥開 度來調整被前述水封式真空泵排出來的排氣之一部 分，並使排氣的一部分回到前述水封式真空泵之排氣流 徑上流側，藉而控制前述真空精煉容器内之真空度的設 備。 16. 如申請專利範圍第14項之含鉻熔漿的精煉裝置，特徵在 於設有提高真空精煉容器之真空度的設備，其係於前述 1段或複數段喷射式真空排氣裝置及前述水封式真空泵 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 59 564262 A B c D 圍 々巳 々庫 利 專 主ΕΓ 、? 申 的排氣侧，與具有前述排氣冷卻機之前述真空精煉容写 側之間配置真空閥，在真空精煉處理開始前將前述= 閥設成密閉狀態，並預先將前述喷射式真空排氣穿工 前述水封式真空泵抽真空，當真空精煉處理開 時將前述真空閥設成開啟狀態，藉而昇高真空精煉容器 之真空度。 ° 如申請專利範圍第14項之含鉻熔漿的精煉裝置，特徵係 設有辛真空精煉容器内，在真空下，於精煉中添2合 金·副材料時，預先調整前述真空度控制用壓力調整閥 之閥開度，使排氣流量的10%以下回到前述水封式真空 泵之上流側，並立即調整前述真空精煉容器内之真空度 的設備。 二又 18·如申請專利範圍第14項之含鉻熔漿的精煉装置，特徵在 於設置具有將前述合金·副材料添加裝置下部的添加孔 予以密封的密封閥之密封裝置，而且在前述密封閥下 部，和.前述密封裝置一體地設置，或與前述密封裝置連 動且可昇降地設置填密管。 19 ·如申明專利範圍第1 §項所載之含鉻炼漿的精煉裝置，特 徵係，於前述合金·副材料添加裝置下部的添加孔之内 壁’和前述填密管的間隙，設置吹附密封氣體的密封孔。 20.如申請專利範圍第14項之含鉻熔漿的精煉裝置，特徵 係，於刖述合金·副材料添加裝置下部設置具有冷卻功 能的中蓋。 21·如申靖專利範圍第14項之含鉻熔漿的精煉裝置，特徵

   申請專利範圍 係，於·前述排氣冷卻機的後段，將利用測定排氣中之水 蒸氣溫度或水蒸氣分壓之至少一者而可以測知漏水之 漏水檢測裝置，設置於精煉裝置系統内。 22·如申請專利範圍第14項之含鉻熔漿的精煉裝置，特徵 係，在前述1段或複數段喷射式真空排氣裝置及前述水 封式真空泵的後段，配置與其等相連結，並且附帶在氣 體換氣裝置上之回水貯水槽。 23.如申請專利範圍第22項之含鉻熔漿的精煉裝置，特徵 裝 係’在前述回水貯水槽上部設有非固定地設置之具有閘 門盍的水封蓋。 24·如申請專利範圍第23項之含鉻熔漿的精煉裝置，特徵在 於前述水封蓋之質量滿足下列式 訂 (Wl+W2)x9.8> PxS··· (1) 此處，W1 :閘門蓋之質量（kg) W2 :擺放於閘門蓋之錘的質量（kg) P ••回水貯水槽内部之最大氣體壓力（Pa) • s •可動閘門蓋之内面投影於水平面時之最大 面積（m2)。 25.如申請專利範圍第23或第24項之含鉻熔漿的精煉裝 置，特徵在於前述水封蓋之水封高度滿足下列（2)式 H—L>9.8xl〇3xp··· (2) 此處，Η :水封蓋之閘門蓋側壁的外側外筒高度 P :施於回水貯水槽内部之最大氣體壓力（Pa) L :在水封蓋之内筒-外筒間的封水流路高度（m)。 本紙張尺度朝+目國冢標準（CNS) A4規格⑵0X29fi¥y 61