WO1997008348A1

WO1997008348A1 - Procede et dispositif d'affinage sous vide d'acier en fusion

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Publication number: WO1997008348A1
Application number: PCT/JP1996/002413
Authority: WO
Inventors: Yosuke Hoshijima; Kazuo Oonuki; Kazuhisa Fukuda; Masao Iguchi; Hidekazu Kakizoe; Hiroki Gofuku; Hiroshi Nagahama; Hiroaki Yamamoto
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 1995-08-28
Filing date: 1996-08-28
Publication date: 1997-03-06
Also published as: KR100221788B1; CN1066774C; DE69617897T2; AU6836996A; JP3708966B2; CN1164873A; EP0789083A1; EP0789083B1; DE69617897D1; AU699450B2; CA2203410A1; ES2164913T3; EP0789083A4; US5919282A; CA2203410C; BR9606611A; KR970707308A

Description

明細書溶鋼の真空精鍊方法及びその装置技術分野

本発明は、 RH真空脱ガス装置、 DH真空脱ガス装置等による溶鋼の真空精鍊方法に関するもので、特に精練用フラックスによる溶鋼の真空精鍊反応を効率よく実施できる溶鋼の真空精鍊方法及び装置を提供するものである。

近年の製品品質の厳格化に伴い、不純物除去の要求レベルも ppm オーダ一となっている。この要求を受けて製鋼工程では溶銑予備処理ゃ二次精鍊機能の拡大が図られている。

例えば、 RH真空脱ガス装置を用いて極低硫鋼を製造する方法として、特開平 5 — 1 71253， 5 - 2877359 , 5 - 34591 0, 6 — 65625 号各公報等に記載されているような、上吹ランスを備える RH真空脱ガス装置の槽内に環流する溶鋼表面に、精鍊用フラックス（脱硫剤）を上吹ランスを介して不活性キャリア一ガスと共に吹きつけ溶鋼中に侵入させることによつて溶鋼の脱硫を行う精鍊フラックス投射方法がある。

一方、本出願人は、特開平 7 - 4 1 826 号公報で、真空処理装置内の溶鋼をバーナーで加熱しながら、溶鋼浴面に精鍊用フラックスを投射、又は添加することにより、溶鋼温度の低下を抑制して、精鍊用フラッタスの溶融を促進し、脱硫効率の向上を図る方法を提案し。

そして、同公報にて、燃料ガス、燃料ガス燃焼用酸素ガスおよび精鍊用フラックス（アルゴンガス等の不活性キヤリァーガスを使用 ) を同時に噴出できる上吹ランス、詳しくは、酸素ガスを噴出するラバ一ルランスの下端部の末広がり面に燃料ガス供給孔を設け、さらに軸心の酸素ガス流路中に精鍊用フラックス導入管を設けて、末広がり空間に精鍊用フラックス噴出孔を開口させた上吹ランスを、昇降可能に真空脱ガス槽内に垂下せしめて配置して、前記燃料ガスと酸素ガスによるバーナー加熱と精鍊用フラックス投射を行い、バ —ナー燃焼熱（火炎）によって精鍊用フラックスを溶鋼表面に到達するまでに予め加熱して、精鍊用フラックスの溶鋼内での溶融を促進し、脱硫効率の向上を図る技術を開示した。

また、特開平 5 — 195043号公報には RH脱ガス槽の溶鋼表面より上方の槽側壁にプラズマ電極を有するプラズマトーチ本体を設け、このプラズマトーチ本体にフラックス供給管を設けて精鍊用フラックスをプラズマジヱット中に供給し、このフラックスを溶鋼表面に到達するまでの噴射過程でブラズマジエツトにより加熱およびまたは溶融して溶鋼に投入する方法が開示されている。

上述のように公知技術では真空脱ガス装置における精練用フラックス（脱硫剤）による溶鋼の真空精鍊において、精鍊用フラックスを不活性ガスをキヤリア一ガスとして使用して溶鋼表面に投入しており、精鍊用フラックスを加熱する場合は酸素ガスと燃料ガスによるバーナー燃焼加熱処理やブラズマジエツトによる加熱処理を行つていた。

このように、精鍊用フラックス例えば脱硫材を溶鋼に投入する際に不活性ガスをキャリア一ガスとして用いるのは次の理由による。一般に溶鋼の脱硫反応は次の式で表される。

〔 S〕 + ( Ca0) = ( CaS) + 〔0〕

ここで〔〕は溶鋼中、（）はスラグ中をそれぞれ意味する。したがって、上記式の左辺に表れた溶鋼中 S濃度を低減するには、 1 ) 脱硫材である石灰の添加（CaOの増加）、 2 ) 溶鋼中酸素濃度の低下、を図る必要がある。溶鋼中酸素濃度を低減するには、溶鋼へ脱酸用のアルミなどを添加するとともに、雰囲気中の酸素と溶鋼とが接触して溶鋼中酸素濃度が増大することを防止する必要がある。これが、脱硫反応が還元精鍊であると言われているゆえんであるしたがって、従来の脱硫プロセスでは、溶鋼表面下に挿入されたノズルから脱硫用粉体を窒素やアルゴンといつた不活性ガスで搬送して溶鋼へ吹き込むこと、あるいは溶鋼表面上部に配置されたランスから脱硫用粉体を不活性キヤリァ一ガスで溶鋼表面に吹き付けることが通常行われていた。すなわち、粉体搬送用ガスあるいは溶鋼面に吹き付けるガスとして酸素ガスを利用することは、溶鋼中酸素濃度の上昇につながり、脱硫反応を抑制することにつながるため、原理上不合理と考えられてきたのである。か、る従来の技術常識によつて精鍊用フラックスをキャリア一ガスとして不活性ガスを用いて溶鋼表面に投入すると、投入された不活性ガスや粉末状の精鍊用フラックスによって溶鋼の温度低下が生じて精鍊用フラックスの治金反応が遅延したり、またはバーナー燃焼加熱の場合、ランス下端に形成されるバーナー火炎の温度が低下して溶鋼表面到達時の精鍊用フラックスの温度が低下し、精鍊用フラックスの反応効率が低下していた。

また、精鍊用フラックスを溶鋼表面に到達する前に加熱、または溶融するためにプラズマトーチを用いる方法は、

1 ) 酸素吹鍊で脱炭促進すること等の精練用ランスが別に必要になる。

2 ) ブラズマ用の特別な電源および制御設備が必要となる。

3 ) 一般に、雰囲気圧力が低下すると、プラズマ投入電力が低下してくる。この結果、発熱量が少なくなり、多量の粉体溶融には適さない。

などの欠点があつた。

また、前記真空精鍊装置においてフラックス精鍊を行うに際し、特に脱硫剤を投入する場合は前記装置の真空槽の耐火物が新品のときと通常の脱ガス処理を繰返えし実施して真空槽の耐火物の溶損が進行したときでは、両者の脱硫処理前の溶鋼組成、取鍋スラグ組成、環流ガス吹き込み条件、精鍊用フラックスの組成、粒度、吹き付け条件等が同一であっても、前者の脱硫率が後者の脱硫率よりも低く、 l Oppm 以下の所定の目標値まで脱硫するのに必要な精鍊用フラックス原単位が前者の方が後者よりも高くなる、という問題があつこのような溶鋼の真空精鍊方法において、より効率の高いフラックス精鍊処理が、しかも精鍊期間を通じて均一にしたがって短時間で処理できる方法が要望されていた。発明の開示

したがって本発明の目的は真空精鍊方法においてより効果的なフラックス精鍊を行うことにある。

本発明のさらに目的とするところは汎用性のある単純な設備でフラックス精鍊による溶鋼の温度低下を補償する方法および装置を提供することにある。

本発明の他の目的とするところは真空槽内におけるフラックス精鍊において、前記真空槽耐火物の使用初期から末期までの耐火物の寿命期間（以下耐火物ー炉代と云う）に通じて精鍊用フラックス原単位を低位に維持できる方法を提供することにある。

すなわち本発明は精鍊用フラックスを酸素ガスをキャリア一ガスとして使用することを特徴とするもので、真空脱ガス槽の頂部に設けた上吹ランスの酸素ガス流路内に酸素ガスをキャリアーガスとして精鍊用フラックス（例えば脱硫剤）を吹込み、前記酸素ガス流路内に供給した酸素ガスと混合し、かつ前記上吹ランス内に貫通するとともに前記上吹ランスの噴出孔近傍に開口した燃料ガス通路に燃料ガスを供給し、前記混合ガスと燃料ガスを前記上吹ランスの噴出孔近傍で混合して火炎を形成し、この火炎によって前記精鍊フラックスを加熱溶融せしめたあと、この溶融フラックスを溶鋼内に投入する精鍊方法である。

このように、還元精鍊である脱硫反応においても、キャリアーガスとして酸素ガスが使用できるようにしたのは、真空槽内の雰囲気の圧力を低減すると、溶鋼と接触する酸素ガスの分圧を低減することが可能となり、これによつてキャリアーガスの酸素濃度を低下できるという新しい認識に基づく。

さらに本発明はキャリアーガスとしての酸素ガスも利用して燃料ガスを完全燃焼せしめるので、溶鋼表面に到達する溶鋼汚染ガスは極めて微量になる。また、本発明では下記に示すように、上記燃焼によって生ずる火炎の中で精鍊用フラックスを加熱溶融せしめるために、所定の上吹ランス高さに設定するが、か、るランス高さによつて前記燃焼ガスは溶鋼面近傍での流速が減衰して溶鋼面に到達しにく、なる。

例え汚染ガスが溶鋼表面に侵入しても、真空槽内の溶鋼は大きな流速でかつ乱流状態で流動しているので、直ちに溶鋼内に拡散して溶融フラックス材に悪影響を与えないのである。

また、本発明は精鍊用フラックスが溶鋼面に到達する前に上記のバーナー火炎内で精鍊用フラックスを加熱溶融するための条件、すなわち、粉体当りの供給熱量、粉体粒度、粉体融点またはランス高さなどを究明し、本発明のバーナー火炎による精練用フラックスの加熱溶融を可能にした。

以上の技術によって、精鍊用フラックスの投入による溶鋼温度の大幅な降下を防止するとともに精鍊用フラックスの使用原単位を低減することができた。

また、本発明は真空精鍊処理中の精鍊フラックス供給速度 Fと溶鋼環流量 Qが次式の関係を満足するように両者を調整することによつて、真空槽の耐火物の一炉代を通じて精鍊用フラックス原単位を低位に維持することを可能にする。一

0. 5 ≤ F / Q≤ 1. 5

勿論上記式の範囲に Fと Qを維持することによって真空槽内の溶鋼の環流が十分行われて汚染ガスの溶鋼内侵入による弊害を除去する効果を得ることができる。図面の簡単な説明

第 1 図は本発明を実施する RH真空脱ガス装置の一実施例を示す一部断面正面図である。

第 2図は第 1 図で示す上吹ランスの端部の断面図である。

第 3図は本発明を実施する RH真空脱ガス装置の他の実施例を示す一部断面正面図である。

第 4図は第 3図で示す上吹ランスの先端部の断面図である。

第 5図は RH真空脱ガス装置の一部断面正面図である。

第 6図は第 5図で示す上吹ランスの先端部の断面図である。

第 7図は第 5図の装置における浸漬管内径と溶鋼環流量の関係及び上記装置の炉代時期と溶鋼環流量の関係を示す図である。

第 8図は第 5図の装置におけるフラックス供給速度と脱硫率との関係を示す図である。

第 9図は第 5図の装置におけるフラックス供給速度と溶鋼環流量の比に対する脱硫率の関係を示す図である。

第 10図は第 1 図の装置におけるフラックス供給速度と溶鋼環流量の比に対する脱硫率の関係を示す図である。

第 11図は第 3図の装置におけるフラックス供給速度と溶鋼環流量の比に対する脱硫率の関係を示す図である。

第 12 ( A ) 図は溶融前のフラックス粉体の断面を示す反射電子顕微鏡写真である。

第 12 ( B ) 図は第 12 ( A ) 図のフラックス粉体を構成する Caの元素分布を示す反射電子顕微鏡写真である。

第 13 ( A ) 図は溶融後のフラックス粉体の断面を示す反射電子顕微鏡写真である。

第 13 ( B ) 図は第 13 ( A ) 図のフラックス粉体を構成する Caの元素分布を示す反射電子顕微鏡写真である。発明を実施するための最良の形態

本発明は特に還元精鍊におけるフラックス精鍊には使用不可能と考えられてきた酸素ガスを精鍊用フラックスのキヤリァ一ガスとして用いることによつて溶鋼の温度補償を行うとともにフラックスの精鍊反応を上昇せしめる精鍊方法にあるが、このようなキャリア一ガスとして酸素ガスを用いる発想は以下の技術認識のもとでなされたのである。

すなわち、減圧下の雰囲気で酸素ガスを使用することにより、溶鋼に接触する酸素ガスの分圧を低減することができる。例えば RH真空脱ガス方法において、雰囲気圧力が 5 t or rであれば、雰囲気が全て酸素ガスであっても、大気圧下の酸素濃度が 0. 6 %まで低下していることと同等である。溶鋼と接触するガスの酸素濃度は低ければ低いほど望ましいが、本発明者の調査によって、 RH真空脱ガス方法による処理中であれば酸素濃度 1 %未満で溶鋼の酸素汚染が解消されるということを知見した。

前述の如く、真空精鍊装置の真空脱ガス槽内の雰囲気が 5 t orr以下の場合では、大気圧下の酸素濃度の 0. 6 %以下に相当して、溶鋼の酸素汚染を防止することができるが、本発明はこのように前記槽内の雰囲気を低減することによって溶鋼に接触する酸素ガスの分圧を溶鋼の酸素汚染が問題にならない程度迄低減できるという技術認 δ につく。

か、る認識は脱硫精鍊などの還元精鍊においては一般の技術常識に反する新らしい認識であつて、か、る技術認識によって始めて本発明は完成されえたのである。

本発明は上記技術認識より、フラックス精鍊方法において、真空脱ガス槽内の真空度を 3〜200 t orr の範囲とする。 200 t orr より低真空になると上記脱ガス槽内に溶鋼が吸い上がらず溶鋼環流を阻害するばかりでなく、溶鋼の酸素汚染が著るしくなる。一方、真空度が 3 t orr未満の高真空になると、上吹ランスの出口開口部から吐出される火炎の位置が急激に長くなり溶鋼に接触する時間が増えて力 —ボン汚染が急速に増加する。従って、槽内真空度を上記範囲とする。なお、精鍊済溶鋼が酸素またはカーボン汚染を完全に防止する必要のある鋼種であり、かつ精鍊処理を効率良く短時間に行う場合には槽内真空度を 70〜150 t orr の範囲とする。処理鋼種によって少しの汚染が許容される場合には、適宜、鋼種に従って 3 〜70 t orr未満または 150 超〜 200 t orr の範囲で選択処理すればよい。

また、上記汚染防止を確実にするため、上吹ランス出口と溶鋼表面との間の距離（ランス高さ）や真空精鍊装置内の溶鋼環流速度を適宜調節することも可能である。

さらに本発明は上記認識の基で、前記キヤリァ一ガスも含めた酸素ガスで上吹ランス出口近傍に噴出せしめた燃料ガスを完全燃焼せしめ、か、る燃焼ガス（二酸化炭素や水蒸気など）による溶鋼の酸化汚染を極力防止するようにした。

そしてか、る燃焼ガス内で精鍊用フラックスを加熱溶融してフラックス成分元素をフラックス粒内で均一化せしめ、か、る状態で溶鋼内に投入して、溶鋼内でのフラックス成分元素の均一拡散を可能し

こ、で燃焼ガス（火炎）内で精鍊用フラックスが加熱溶融される条件について説明する。

( 1 ) 本発明では火炎内でフラックスを溶融するために上吹ランスの下端開口部と溶鋼との間隔 LH、すなわちランス高さ（操業バ一ナ一高さ）を高くして溶融時間を確保する必要がある。火炎中のフラックスへの伝熱計算及びフラックス溶融状況観察結果から以下の式が算定された。

LH> 3500- 6.18 X D 2 + 224 x ( D ₂ / D , ) + 1.13 x F - 11.58 x P

LH：ランス高さ（mm)

D , ：ランススロート径（mm) 、 D ₂ ：ランス出口径（mm) F ：酸素流量（Nm³/hr) 、 P ：雰囲気圧力（torr)

この式に基づき、酸素流量、雰囲気圧力（酸素またはカーボン汚染も考慮）を調整して所望の LHを決める。

( 2 ) 火炎中のフラックスへの伝熱計算及びフラックス溶融状況観察結果からフラックス当たりの供給熱量が下記のように算定された。

670kcal /kg—フラックス（ LNG Zkg—フラックスの量： 0.067N m³に相当）

この値以上の熱量を火炎中に供給する必要がある。 ( 3 ) フラックスの粉体粒度としてフラックスの粉体 1 筒の直径を 0.25匪以下、好ましくは 0.14態以下に調整する。この粒度は 100 メッシュ以下に相当する。この粒度も火炎中のフラックスへの伝熱計算及びフラックス溶融状況観察の結果から算定された。

( 4 ) フラックス融点を調整する。すなわち、本発明の実施例で用いたフラックス（脱硫材）の組成は 80%CaO — 20%CaF₂の組成であり、状態図からの推定融点は約 2000°Cであるから、この融点温度以下のフラックスであれば適用することができる。

ここで、精鍊フラックスの溶融試験を本発明の条件、すなわち脱硫材として 40%CaF₂— 60%CaO の 100 メッシュ以下の粒度のフラックスを使用し、燃料用ガスとして LNGlOONm³ hrとし、バーナー高さを 6 mにして行った。

火炎中へ投与する前のフラックスの粉体の外観は第 12 (A) 図に示すように非球状の外形で表面に凹凸が目立っており、またこの粒体内の Caの元素分布は第 12 ( B ) 図に示すように不均一の状態にあつた。

か、るフラックスを上記の条件を付与して火炎中に投入するとフラックス粉形の外観は第 13 ( A) 図に示すように光沢を帯びた球体になり、またこの球体内の Caの元素分布が第 13 ( B ) 図に示すように一様になった。他の成分の Fや 0も同様の分布状態となり、フラックス成分全体が均一化されるのが確認された。

この結果フラックスは球体の集合体となり、この集合体が溶鋼に侵入し、直ちに拡散溶解して脱硫反応を極めて迅速にかつ効果的に溶鋼に作用せしめた。

以上のように精鍊用フラックスを酸素をキャリアーガスとしてバーナ一火炎の中に投入することによって、バーナー火炎の温度が上昇し、フラックス温度が上昇し、かつ溶鋼温度も上昇して精鍊用フラックスの反応効率が向上するが、又、設備的にみても真空精練装置の上吹ランスを他の設備を付加することなくそのま、利用できるので、設備が極めてシンプルでかつ低コス卜で実施できるという大きな利点も有する。

以下、図面に基づき更に詳細に説明する。

先ず、本発明のキャリア一ガスとして酸素を使用する場合と従来技術のキャリアーガスとしてアルゴンガスを使用する場合の効果の差を確認するために、第 3図および第 4図に示す装置を使用して以下の精鍊試験を行つた。

第 3図は真空精練装置とこの装置に精鍊用フラックス、燃料ガス及び燃料ガス燃焼用酸素ガスなどを送り込むフラックス一ガス送入システムを図示している。

真空精鍊装置 7 は真空槽 8の浸漬管 8 — 1 を取鍋 19内の溶鋼 20に浸漬して構成されており、また真空槽 8の頂部 8 — 2に昇降自在に上吹ランス 1 が設けられている。

上吹ランス 1 は第 4図に示すように、その軸心に酸素ガス流路 4 が設けられ、かつ、ランス壁内部に複数本の燃料ガス流路 3 bが設けられ、その燃料ガス供給孔 3 aがランス下端部の末広がり面 2 に開口している。また前記酸素ガス流路 4内に精鍊用フラックス導入管 5が配設され、その噴出口 6が前記末広がり面 2で形成された空間部（開口部） 1 一 1 に開口している。

前記酸素ガス流路 4 は酸素ガス供給管 9 に連結され、バルブ 10を介して酸素が供給される。燃料ガス通路 3 bは燃料ガス供給管 1 1に連結され、バルブ 12を介して燃料ガスが供給される。また精鍊用フラックス導入管 5 はキヤリア一ガス供給管 13に連結され、バルブ 14 を介してキヤリア一ガスが供給される。上吹ランス 1 とバルブ 14の間のキャリアーガス供給管 13に精鍊用フラックスタンク 17をバルブ 18を介して連結し、かつ上記タンク 17に連結したキヤリア一ガス供給管 15からバルブ 16を介してキヤリァ一ガスを前記タンク 17に供給して前記精鍊用フラックスを前記タンク 17からキヤリァーガス供給管 13へ供給するようになつている。

上記の装置およびシステムにおいて、精鍊用フラックスタンク 17 から所定量の精鍊用フラックスがキャリア一ガスによってキャリア一ガス供給管 13に送られ、しかるのち、前記精鍊用フラックスが、上吹ランス内に配設された精鍊用フラックス導入管 5へキャリアーガスとともに送られる。

また上吹ランスの酸素ガス流路 5 に酸素ガス供給管 9から燃料ガス燃焼用酸素ガスが送られ、更に、燃料ガス流路 3 bに燃料ガス供給管 1 1から燃料ガスが送られて、上吹ランスの出口開口部 1 — 1 に酸素ガス、燃料ガス及び精鍊用フラックスが同時に噴出される。これにより、上吹ランス 1 の下方でかつ溶鋼表面上方にバーナー火炎が形成されると共に、精鍊用フラックスが上記バーナー火炎内を通過して加熱溶融され、真空槽内の溶鋼表面に溶融状態で到達する。

こ、で上記装置とシステムを用い上記供給管 13， 15のキャリア一ガスをアルゴンガスとし、精鍊用フラックスを脱硫材としてこれをアルゴンガスキャリア一で噴出させた場合と、供給管 13， 15のキヤリア一ガスを酸素ガスとし酸素ガスキヤリァ一で噴出させた場合の精鍊試験を行い、同一のフラックス原単位における脱硫率を調査し対象とした溶鋼量は 108トン、鋼種はアルミキルド鋼とした。使用した精鍊用フラックスは石灰 80 %—ホタル石 20 %の組成であり、使用粉体の大きさは 100メッシュ以下とした。

先端部形状がスロート径 18mm、出口径 90mniのラパール構造の上吹ランス 1 の下端を、静止浴面規準で 6 mの高さに配置し、燃料ガスは LNG を用い、上吹ランス 1 の燃料ガス流路への LNG 流量を 200Nm³ /hrとして燃料ガス供給孔 3 aから噴出させ、酸素ガス流路 4への酸素ガス流量を上記燃料ガスが完全燃焼する 460Nm³/hrとしランス軸心から噴出させた。

精鍊用フラックスの供給速度は SOkgZmin 、フラックス原単位は 2 kg/ t、溶鋼環流量は 40 t /min で実施し、精鍊用フラックスのキャリア一ガス流量（精鍊用フラックス導入管 5の噴出キャリアーガス量）は Z Nn^Zhrとした。

精鍊用フラックスのキャリアーガスを、酸素ガスとした場合には、キヤリア一ガスとして噴出する酸素ガスと上記ランス 1 の酸素ガス流路 4から噴出する酸素ガスとの総流量が、上記燃料ガスが完全燃焼する 460Nm³Zhrとなるように酸素ガス流路 4から噴出する酸素ガス流量を調整した。なお、取鍋 19内のスラグの T. Feは 3 %以下で試験を実施した。

第 1表は脱硫率の調査結果を示したもので、アルゴンガスキヤリァ一に比べて酸素ガスキヤリア一の方が下記の式で定義する脱硫率が高く、脱流精鍊を効率よく達成することができることがわかった o

脱硫率 = (処理前溶鋼中 S濃度一処理後溶鋼中 S濃度） ÷ (処理前溶鋼中 S濃度） X 100

第 1表フラックス供給方式キヤリア一ガス脱硫率上吹ランス内蔵フラックス導入管へアルゴンガス 45% 供給

上吹ランス内蔵フラックス導入管へ酸素ガス 70% 供給

バーナーランス酸素ガス供給管路へ酸素ガス 80% 供給このように、精鍊用フラックスのキャリアーガスをアルゴンガスから酸素ガスに変更することにより、同一フラックス原単位において脱硫率が 25 %も向上したのは、燃焼には不要でバーナー火炎温度を下げるアルゴンガスが排除されたので、ランス下端の下方でかつ溶鋼表面上方に形成されるバーナー火炎温度が上昇し、溶鋼表面到達時の精鍊用フラックスの温度が上昇し、精鍊用フラックスの反応効率が向上したものと思われる。

上記のように精鍊用フラックス導入管 5を用いて、酸素ガスをキャリア一ガスとして上吹ランスを搬送することは、従来技術にない精鍊効果は得られるが、粉体によって生じる上吹ランスの内壁の磨耗対策を容易に講じうる利点はあるものの、構造が複雑になるとともに前記導入管の高温による溶損対策を講じる必要がある。

そこで、本発明は第 2図の精鍊用フラックス導入管 5を除去し、第 1 図及び第 2図に示すように酸素ガス流路 4上部にキャリア一ガス供給管 13を連結開口せしめて精練用フラックスを直接酸素ガス流路 4内に供給する精錁用フラックス供給装置及びシステムを構成した。したがって、燃料ガス燃焼用酸素ガスを供給する酸素ガス供給管 9 は不要となり、キヤリァ一ガス供給管 13によつて精鍊用フラックスと燃料ガス燃焼用酸素ガスの両方を酸素ガス流路 4 に供給するようにした。

このような構成の真空精鍊装置によれば、酸素ガス流路 4 において精鍊用フラックスが酸素ガスの中に均一に分散混合されながら上吹ランス出口開口部 1 一 1 で燃料と混合するので、上吹ランス出口での圧力の不連続はなく、安定した火炎を形成することができ、かっ精鍊用フラックスの分散した各粒子が均一に加熱されるのである o

上記構成の真空精鍊装置を使用して、スロート径ー 18删、出口径 — 90mmの上吹ランス 1 を用い、精鍊用フラックスのキャリア一ガスの酸素ガスを含めてランス噴出酸素ガス量を 460Nm ³ Z hrとし、その他は前記と同一の条件で真空精鍊試験を行った。その結果を第 1表に W "記した。

第 1 の結果より明らかなように、フラックス導入管 5を内蔵する上吹ランス 1 で酸素ガスをキャリアーガスとして精鍊用フラックスを供給する場合に比べて、バーナーランスへのキヤリァ一ガス供給管 1 3に精鍊用フラックスを燃焼用酸素ガスをキャリア一ガスとして供給する方が脱硫率が 10 %も高くなり、脱硫精練を更に効率良く達成できた。

この理由については、上述したように、精鍊用フラックスがバーナー火炎中に均一に分散し伝熱が均一化された結果であって、事実、精鍊用フラックス粒子が球状化し、粒子内部の成分、例えばフッ素濃度、 Ca濃度などが均一に分布していた。

すなわち、本発明の上記実施例によれば、溶鋼表面到達迄の精鍊用フラックス粒子群の平均的な温度が上昇し、精鍊用フラックスが溶融し、その結果、精鍊用フラックスが溶鋼表面に到達後、精鍊対象元素である Sがフラックス内部へ拡散する速度が増大するため、フラックス内の S濃度が増加し、精鍊用フラックスの反応効率が向上し、同一の原単位でも脱硫率が向上したと考えられる。

なお、本発明の実施例の第 1 図〜第 4図の真空精鍊装置は、溶鋼表面へ精鍊用フラックスを加熱後あるいは加熱溶融後に到達させるのみならず、バーナー燃焼による溶鋼加熱および耐火物加熱、さらには酸素ガス単独吹き付けによる脱炭促進やアルミ昇熱などを適宜行うことができる。

本発明者は、前記のように RH真空脱ガス装置を用いるフラックス精鍊法を試験実施したところ、真空槽の耐火物が新品の時と通常の脱ガス処理を繰り返し実施して真空槽の耐火物の溶損が進行した時では、両者のフラックス精鍊処理前の溶鋼組成、取鍋スラグ組成、環流ガス吹き込み条件、精鍊用フラックスの組成、粒度、吹き付け条件等が同一であっても、前者のフラックス精鍊反応効率が後者のそれよりも低く、例えば l Oppm 以下の所定の目標値まで脱硫するのに必要な精練用フラックス原単位が前者の方が後者よりも高くなる、という現象を更に見出した。

本発明の他の一つは、上記現象の原因解明に基づきなされたもので前記のフラックス精鍊を行うに際し、更に真空槽の耐火物が新品の時から、真空槽の耐火物の溶損が進行した時と同等のフラックス精鍊反応を確保して、真空槽の耐火物の溶損が進行した時と同等の低い精鍊用フラックス原単位で精鍊できるという、前記のフラックス精鍊方法を更に改善した溶鋼の真空精鍊方法を提供するものであ o

本発明者は、上記現象について種々検討した結果、 RH真空槽耐火物ー炉代末期の RH浸漬者は溶損により内径が、 RH真空槽耐火物ー炉代初期の RH浸漬管よりも拡大して、溶鋼環流量が大きくなつているという相違が、両者の RH真空槽耐火物ー炉代末期と初期にはある点に着目して、実験直後の浸漬管内径の測定値に基づいて算出した溶鋼環流量、精鍊用フラックス供給速度、フラックス精鍊効率、精鍊用フラックス原単位の関係を調査検討した。

その結果、上吹ランスからキャリアーガスによつて精鍊用フラックスを溶鋼表面に吹き付ける溶鋼の真空精鍊方法において、真空精鍊処理中の精鍊用フラックス供給速度 Fと溶鋼環流量 Qが次式の関係を満たすように、フラックス供給速度 Fおよびまたは溶鋼環流量 Qを調整することにより、真空槽耐火物の一炉代を通して、安定的に高いフラックス精鍊効率を達成し、例えば低い精鍊用フラックス原単位でもつて l Oppm 以下の極低硫溶鋼を得ることができることを免出した。

0. 5 ≤フラックス供袷速度 F ( kgZ m i n) ÷溶鋼環流量 Q ( t/ m i n) ≤ 1. 5

なお、こ、で云うー炉代とは、 RH真空槽の耐火物を新しくした時点をー炉代開始と定義し、損耗した耐火物を新たに構築するために、真空槽を交換した時点をー炉代終了と定義した。

上記のー炉代におけるフラックス精鍊の現象ま以下の実験によつて確認された。

本発明者等は、第 5図に示すような 100トン規模の RH設備の真空槽 8内に、第 6図に示すラバ一ル構造の上吹ランス 31を垂下せしめて配置し、ランス 31からアルゴンガスをキャリア一にして脱硫用フラックス粉体を、取鍋 19内の溶鋼 20に浸漬する浸漬管 8 — 1 を介して環流する真空槽内の溶鋼 20の表面に吹き付け、真空脱硫処理を行う試験を実施した。

なお、第 5図において、上吹ランス 31のキャリアーガス流路 32にキヤリァーガス供給管 33がバブル 34を介して接続され、またこの供給管 33にバルブ 36を介してフラックスタンク 35が接続され、更に、このタンク 35にバルブ 38を介してキヤリァーガス供給管 37が接続されている。

使用したフラックスは石灰 60 % —ホタル石 40 %の組成で、使用粉体の大きさは 1 00 メッシュ以下である。ランス形状は第 6図に示すスロート径 18mm、出口径 90mmの形状のものを使用した。キャリアーガス流量は 300Nm ³ / hrである。ランス高さは真空槽内溶鋼面から 2. 3 mに設定した。

なお、取鍋スラグ組成やフラックス使用量は、 T . Fe + MnO が 5 %以下のスラグとし、フラックス原単位は 2 kg/ t程度とし、フラックス供給速度は 70kgZmin とした。また、溶鋼組成は第 2表のものを使用し、溶鋼温度は 1600°C前後で処理した。

本発明者等は、 RH真空槽耐火物の一炉代を通して試験を継続調査したところ、耐火物が新品の時と耐火物溶損が進行した炉末期では、上記のように同一の脱硫フラックス原単位や同一の処理条件にしたにもかかわらず、第 3表のように脱硫率は炉末期が高く、新炉では低力、つた。

一方、フラックス供給速度を SSkgZmin ， 40kgZmin に変更した脱硫試験では、上記フラックス供給速度 70kg/min の場合とは異なつて、脱硫率は真空槽耐火物炉代末期も高く、かつ炉代初期も高かつた o

第 2表

C Si Mn sol. Al

0.0030% 3.0% 0.20 0.300

炉代時期平均脱硫率

初期 40%

中期 45%

末期 71%

(CaO-40 CaF₂ 2kg/ t使用）衆知のように、新炉築造時の RH浸漬管 8 — 1 の内径に対して、炉末期の RH浸漬管 8 — 1 の内径は溶損で拡大している。また、一般に RH処理においては環流ガス量を RH浸漬管の溶損とは無関係に一定に設定しており、溶鋼環流量は浸漬管の内径に依存する。第 7図は上記脱硫試験で使用した 100トン規模の RH設備（環流ガス量 500N1/ m i n —定）における RH真空槽耐火物のー炉代の炉初期、中期、末期の浸漬管内径と溶鋼環流量の関係を示し、溶鋼環流量は炉代の初期から末期にかけて徐々に増加することがわかる。

そこで本発明者等は、溶鋼環流量が同一の条件で前記の脱硫試験結果を層別して、フラックス供給速度と脱硫率の関係を調査した。その結果を第 8図に示した。溶鋼環流量が大きい場合には、フラックス供給速度の大きさに関係なく脱硫率が一定であるが、溶鋼環流量が小さい場合にはフラックス供給速度が大きくなると脱硫率が低下し、脱硫効率が低下した。

この現象はフラックス供給と溶鋼流動との間に最適な関係があることを推測させるため、フラックス供給速度 F ( kgZ mi n)と溶鋼環流量 Q ( t / mi n)との比に対する脱硫率の関係を整理し、第 9図に示した。以後、 Fはフラックス供給速度、 Qは溶鋼環流量を表すものとする。

フラックス供給速度と溶鋼環流量の比の値が 1. 5以下であると、脱硫率は高位に維持できる。この値よりも大きくなる場合には、脱硫率が低下する。

これはフラックス供給に対して溶鋼流動が遅く、フラッタスの分散を阻害し、脱硫反応界面面積が低下したためと考えられる。

上記知見に基づき、第 5図に示す RH設備を使用して、 · RH真空槽耐火物の一炉代を通して、真空処理開始前に、 RH浸漬管の内径を測定し、溶鋼環流量を推定計算し、溶鋼環流量に応じて真空脱硫処理中におけるフラックス供給速度と溶鋼環流量の比の値が 1. 5以下となるようにフラックス供給速度を調整し、真空脱硫処理することを RH 真空槽耐火物の一炉代を通して実施した。その際の炉代時期、溶鋼環流量、フラックス供給速度、フラックス供給速度と溶鋼環流量の比の値、脱硫率を第 4表に示した。また、第 4表には炉代を通してフラックス供給速度を調整せずに一定に設定した際の結果を示す第 3表の脱硫率をフラックス供給速度、フラックス供給速度と溶鋼環流量の比の値と共に併記した。第 4表から明らかなように、真空脱硫処理中のフラックス供給速度と溶鋼環流量の比の値が 1.5以下となるように、フラックス供給速度を調整することで、 RH真空槽耐火物の一炉代を通して脱硫率を高位安定でき、フラックス原単位を低位安定できる。

第 4表

——本法—— 従来法一炉代推定フラックス脱硫率フラックス脱硫率時期環流量 Q 供給速度 F 供給速度 F

tZ分 kg,分 F/Q % kg/分 F/Q % 初期 34 61 1.50 70 70 2.06 40 中期 43 64 1.49 70 70 1.63 45 末期 51 76 1.49 71 70 1.37 71

(なおフラックスは CaO — 40%CaF₂粉を 2 kgノ t 使用している）

なお、上記真空槽耐火物のー炉代の各真空脱硫処理中におけるフラックス供給速度と溶鋼環流量の比の値を 1.5以下に調整するに際して、フラックス供給速度を調整して行ったものであるが、溶鋼環流量の調整を併用して行ったり、溶鋼璟流量の調整のみで行っても同様の効果が得られる。

溶鋼環流量を調整する場合は、一例として下記式を用いることができる。なお、溶鋼環流量とは RH真空槽と取鍋との間を循環している溶鋼の質量流量（tonZmin)を示したものである。

Q = 11.4X G ^{1 /4} X D ^{4/ 3} X { i n ( P , / Ρ ₀)}

但し、 Q ：溶鋼環流量（tonZmin)、 G ：環流用 Arガス流量（N1Z min)、 D ：浸漬管内径（m) 、 P , ： 760(torr) 、 P。：槽内真空度（torr)

したがつて溶鋼環流量は環流用 Arガス流量、槽内真空度の制御で調整することができる。

なお、 Fノ Qの下限値は 0.5 とする。すなわち、 FZQの値が 0. 5 を下回ると、粉体供給速度が小さく精鍊用フラックスによる精鍊時間が長くなるために耐火物の熱負荷が大きくなり耐火物損耗の一因になること、あるいは、溶鋼環流量が極端に大きくなり浸漬管の耐火物の損耗を助長すること、のために好ましくない。

次に本発明者は上記の試験結果を参照して第 3図及び第 4図で示す真空精鍊装置とシステムを用いて以下の試験を行った。

燃焼火炎中でフラックスへ伝熱が促進されるため、溶融しにくいフラックス組成として 80%CaO — 20%CaF₂のフラックスを 2 kg/ t の量で用い、バーナーの酸素含有ガス流量は、純酸素換算で流量 46 0Nm³/hrとし、燃料ガスとして LNG を使用しその流量は酸素と完全燃焼するのに必要十分な量の 200Nm³ノ hrに設定した。また精鍊用フラックスのキヤリァ一ガスとしてアルゴンガス（流量 180Nm³/hr) 、酸素富化空気（酸素富化率 60%の組成で流量は ΙδΟΝϋΐ³,!!!·) 、純酸素ガス（キャリア一ガスとしての流量は 180Nm³ hr) 、溶鋼環流量 35 ton /rain をそれぞれ用いた試験を実施した。キャリア一ガスとして酸素含有ガスあるいは純酸素ガスを用いた場合には、ランスから噴出するトータルの純酸素分のガス流量が上記 460Nm³/hrになるように調整した。

上記ランスでは、ランス下方にジヱットコア部に続いてバーナー火炎部が形成されるため、ランス位置としては、ランス下方で溶鋼表面上方にパーナ一火炎の全長を形成するのがフラックスを加熱する上で望ましく、前述の LHの間隔以上のランス高さが確保されるように、 6 mとした。第 11図にその結果を示すが、溶融しにくく反応性に劣るフラックス組成（20%CaF₂) でありながら酸素含有キヤリア一ガスを使用すると、アルゴンキャリアーガスを使用したときの溶融性に富む 40% CaF₂を使用したときと同等の脱硫率（第 9図参照）を持ち、かつ F /Qが 1.5以下で安定して高い脱硫率を保っている。また、同図よりキャリア一ガスがアルゴンより酸素富化空気、さらには純酸素の方が脱硫率は高くなつた。このように溶融しにくいフラックスでありながら高脱硫率となったのは、前述のように酸素富化空気キヤリァ一ガスを用いることによつて溶鋼に侵入する前にフラックス温度が上昇し、フラックスが溶鋼へ侵入した直後からの溶鋼中 Sがフラックス内部へ侵入する拡散速度が大きく、速やかに脱硫反応が進行したためと考えられる。さらに精鍊用フラックスのキャリアーガスを不活性ガスであるアルゴンガスから、酸素富化空気、さらには純酸素ガスに変更することにより、不活性ガス使用時に比べて、ランス下端の下方で溶鋼表面上方に形成されるバーナー火炎温度が上昇する。この火炎温度上昇により溶鋼表面到達時の精鍊用フラックスの温度が上昇するため、〔 S〕のフラックス内部への拡散速度がさらに増大したためである。

更に本発明者は第 1 図及び第 2図で示す真空精鍊装置及びシステムを用いて同様の試験（80%CaO — 20%CaF₂の脱硫材を 2 kgZ t使用）を行った。

第 10図にその試験結果を示すが、第 11図の結果と同様に、溶融しにくく反応性に劣るフラックス組成でありながら、酸素含有ガスとして酸素富化空気（酸素富化率 60%) を使用した場合、アルゴンガスを使用し、かつ溶融性に富むフラックス（40%CaF₂) を使用した場合と同等の脱硫率（第 9図参照）を確保し、かつ F ZQが 1.5以下で安定して高い脱硫率を確保できている。また、酸素含有ガスとして純酸素ガスを使用した場合、溶融しにくく反応性に劣るフラックス組成でありながら、溶融性に富む 40 % CaF ₂と同等以上の脱硫率を確保し、かつ F / Qが 1. 5以下で安定して高い脱硫率を確保できこのように燃料ガスおよび純酸素ガスを同時に噴出してランス下方で溶鋼表面の上方にバーナー火炎を形成できる上吹ランスを用い、脱硫用フラックスのキャリア一ガスとして上記純酸素ガスを用いると、同一フラックス組成ならば最も脱硫率が高くなるのは、酸素富化空気を用いるよりも高温の火炎が形成され、フラックス導入管を内蔵する上吹ランスよりもバーナー火炎中にフラックス粉体が均一に分散し、均一な加熱ができるためである。

以上のように、燃料ガス、酸素含有ガスおよびキャリアーガスでフラックスを同時に噴出可能な上吹ランスを用い、フラックス供給速度 Z溶鋼環流量を 0. 5 〜1. 5 の範囲に保持し、燃料ガス、酸素含有ガス、およびキャリアーガスでフラックスを同時に噴出して溶鋼表面の上方にバーナー火炎を形成するとともにフラックスをパーナ —火炎を通して加熱後、溶鋼表面に到達させるか、あるいは、燃料ガスおよび酸素含有ガスを同時に噴出して溶鋼表面の上方にバ一ナ一火炎を形成できる上吹ランスを用いて、フラックスをバーナー火炎を通して加熱後、溶鋼表面に到達させると、上吹ランスからアルゴンガス、窒素ガス等の不活性ガス、その他のガス等のキャリア一ガスによってフラックスを加熱することなく溶鋼表面に到達させるよりも、 CaF ₂分が少ないフラックスを使用して、少くても同等の脱硫率を確保できる。さらに、 CaF ₂分が少ないフラックスの使用によつて耐火物溶損が軽減できるとともに、溶鋼ならびに耐火物が加熱され 0

また、フラックス精練の場合と同様、上記上吹ランスを脱硫処理時間を除く真空処理（真空脱ガス）中に適宜バーナーとして機能させ、溶鋼、真空槽耐火物をバーナー加熱するとともに、真空処理間の待機時に真空槽耐火物をバーナー加熱することで真空処理中の真空槽耐火物への地金付着を解消できる。

なお、フラックス供給速度 Fと溶鋼環流量 Qの関係を F / Q = 0. 5 〜1. 5 の範囲で保持しつ、、ー炉代にわたり高いフラックス精鍊反応を得る技術は精鍊用フラックスを不活性ガスをキヤリァーガスとして溶鋼に吹込む場合にも適応できることは勿論である。

以上フラックス精鍊法として主に脱硫処理について説明したが、これに限らず、本発明は溶鋼精鍊作用を有する副原料、例えば極低酸素化や極低燐化等を図るフラックス粉体の吹込みにも利用されるまた、真空精鍊装置も RH型真空脱ガス槽以外に DH型、直胴型などの他の真空脱ガス槽を用いることができる。実施例

実施例 1

第 1 図、第 2図及び第 3図、第 4図で示す RH真空脱ガス装置及びフラックス一ガス送入システムを用い、溶鋼中の〔 S〕濃度が Ι Ορρ m 以下を目標に真空精練処理を実施した。

装置規模は容量 100 t onであり、第 5表の組成の溶鋼を脱硫処理した。脱硫処理条件および処理結果を第 6表および第 7表に示した。使用したフラックスは、石灰 80 %—ホタル石 20 %の組成で、粒度は 100 メッシュ以下であった。上吹ランス 1 の形状はスロート径 18匪、出口径 90mmのラバール構造のものを使用した。フラックス粉体供給速度は 30kgZ m i n で実施した。スラグの T . Feは 6 %未満であつた。処理前の溶鋼温度は約 1590°Cであった。また比較例として第 3図、第 4図に示す精鍊用フラックス導入管 5を内蔵する上吹ランス 1 を槽頂部に昇降可能に配置した RH真空脱ガス装置を用いて、アルゴンガスを精鍊用フラックスキャリア一にした場合も同様に実施した。

第 6表の試料 No. 1〜 5の本発明例において、バーナー火炎中を通過した粉体を回収したところ、第 13 ( A ) 図に示すように外観が光沢を帯びた球状を示し、その断面の観察で、第 13 ( B ) 図で示すように Caの他、 F. 0 の元素分布が一様であり、粉体が溶融状体にあることが確認された。

第 7表から試料 No. 1〜 5の本発明例はバーナー火炎の高温化による精鍊用フラックスの高温化で試料 No. 6および 7 の比較例よりも精鍊用フラックスが効率よく反応して、原単位が低減し、処理時間が短縮していることが明らかとなった。また試料 No. 4， 5 の方が試料 No. 1 〜 3 よりも原単位が小さく、処理時間も短くなつていることがわかる。この試料 No. 4， 5 と試料 No. 1 〜 3 との効果差は、粉体の高温火炎中の分散による精鍊用フラックスの更なる高温化ないしは溶融化によつてもたらされているのである。

第 5表

C S i Mn So l . A l

0. 0030 % 3. 0 % 0. 20 % 0. 300

第 6表

面^s .

*' m m^m A：上吹ランス内)^^用フラックス導入管へ供給

B：パ'一ナーランスへの ¾¾ガ、ス供^へ ^袷

**) キヤリァ一ガスの数素ガスキヤリァ一の： ^はの内表示

第 7表 3¾ フラッ〔 S〕 *) 備料クス脱硫処理中の

No. 原単位前後温度補償量考 k / t ppm Pm °C

1 2.1 27 8 7.0 11 本発明例

2 2.0 31 9 6.7 10 本発明例

3 2.1 24 8 7.0 9 本発明例

4 1.7 30 6 5.7 8 本発明例

5 1.6 37 7 5.3 10 本発明例

6 3.1 37 9 10.3 ベース比較例

7 3.2 34 9 10.7 ベース比較例 (注） *)…比較例の温度補償量をべ一スとした値実施例 2

第 2図に示す上吹ランス 1 を備える第 1 図の 100トン RH真空脱ガス設備において、酸素含有ガスとして純酸素ガスを用いて、第 2表の組成の溶鋼を真空脱硫処理した。真空脱硫処理条件を第 8表に示す。

使用したフラックスは石灰 60%—ホタル石 40%の組成で、粒度は 100 メッシュ以下である。ランス形状はスロート径 18mm、出口径 90 mmの形状のものを使用した。純酸素ガス流量は 460Nm³Zhrであり、 LNG200Nm³ Zhrを燃料供給孑しから噴出させた。なお、スラグの T. Fe + MnO は 5.0 %以下の条件で実施した。また、処理後の〔 S〕濃度が lOppm 以下になった。

第 8表

さらに、処理開始前にその都度、 RH浸漬管内径を測定し、溶鋼環流量を推定計算し、フラックス供給速度（kgZmin)と溶鋼環流量（ t /min)との比が 1.5になるようにフラックス供給速度を調整した。また比較例として、 RH浸漬管内径を測定せず、フラックス供給速度は RH真空槽ー炉代にわたつて一定値（フラックス供給速度の設備能力最大値）で処理した場合の例を比較例に示した。

実施例のフラックス原単位はー炉代で低位安定した処理が可能となっている。また処理時間も比較例と比べて、特に炉初期や中期での短縮効果が実施例では明らかである。産業上の利用可能性

以上のように本発明によれば、従来のバーナー加熱 · 精鍊用フラックス投射法よりも精鍊用フラックスの反応効率を向上させて、精鍊用フラックス使用原単位を好ましくは真空槽耐火物の一炉代を通じて低減できるので処理時間の短縮ならびに耐火物溶損の軽減が図れる等、産業上の利用可能性は極めて大きい。

Claims

請求の範囲

1 . 溶鋼の真空精鍊方法であって、以下の工程からなる：真空精鍊装置の真空脱ガス槽の項部に昇降自在に設けた上吹ランスの中央部に酸素ガス流路を設け、該酸素ガス流路内に、精鍊用フラックスを燃料ガス燃焼用酸素ガスをキャリア一ガスとして供給すること；

前記上吹ランスの酸素ガス流路内で前記燃料ガス燃焼用酸素ガスと前記精鍊用フラックスを混合せしめること；

前記上吹ランスの壁体内に設け、かつ前記上吹ランスの開口部に開口せしめた燃料ガス流路に燃料ガスを供給すること；

しかして、前記上吹ランスの開口部と前記溶鋼との間に前記酸素ガスと燃料ガスで火炎を形成するとともに、該火炎内に前記精鍊用フラックスを通過せしめて該精鍊用フラックスを加熱溶融すること次いで前記加熱溶融した精鍊用フラックスを前記溶鋼表面に到達せしめて、該溶鋼を精鍊すること。

2 . 前記上吹ランスの酸素ガス流路に開口した酸素キャリア一ガス供給管に、前記精鍊用フラックスを精鍊用フラックスタンクからキヤリァーガスを介して供給し、次いで該精鍊用フラックスを酸素キャリア一ガスによつて前記酸素ガス流路に供給する請求の範囲 1 記載の方法。

3 . 溶鋼の真空精鍊方法であって、以下の工程からなる：真空精鍊装置の真空脱ガス槽の頂部に昇降自在に設けた上吹ランスの中央部に酸素ガス流路を設け、該酸素ガス流路内に設けた精鍊用フラックス導入管に、精鍊用フラックスを酸素キャリア一ガスとともに供給すること；前記酸素ガス流路に燃料ガス燃焼用酸素ガスを供給すること；前記上吹ランスの壁体内に設け、かつ前記上吹ランスの開口部に開口せしめた燃料ガス流路に燃料ガスを供給すること；

しかして前記上吹ランス開口部近傍で前記精鍊用フラックスと前記酸素ガスと前記燃料ガスを同時に混合せしめて火炎を形成するとともに、該火炎内に前記精鍊用フラックスを通過せしめて該精鍊用フラックスを加熱溶融すること；

次いで、前記加熱溶融した精鍊用フラックスを前記溶鋼表面に到達せしめて、該溶鋼を精鍊すること。

4 . 前記精練用フラックス導入管に開口した酸素キャリア一ガス供給管に、前記精鍊用フラックスを精鍊用フラックスタンクからキャリア一ガスを介して供給し、次いで該精鍊用フラックスを酸素キャリア一ガスによつて前記精鍊用フラックス導入管に供給する請求の範囲 3記載の方法。

5 . 前記真空脱ガス槽内の雰囲気を 3〜200 t or rの範囲に減圧する請求の範囲 1 または 3記載の方法。

6 . 前記精鍊用フラックスを加熱する際に、該精鍊用フラックスの粉体 1 kg当り 670kca l 以上の熱量を前記火炎に供給する請求の範囲 1 または 3記載の方法。

7 . 前記精鍊用フラックスの粉体の粒径を 0. 25mm以下の範囲とする請求の範囲 1 または 3記載の方法。

8 . 前記上吹ランスの下端開口部と前記溶鋼表面との間隔 LH (mm) を下記式で定める値にする請求の範囲 1 または 3記載の方法。

LH > 3500 - 6. 18 X D 2 + 224 X ( D ₂ / D . ) + 1. 13 x F - 1 1. 58 x P

但し、 D , …ランススロート径（mm)、 D ₂ …ランス出口径（mm) F…酸素流量（Nm ³ Z hr) 、 P…雰囲気圧力（t orr)

9 . 前記精鍊用フラックスの融点が 2000°C以下である請求の範囲 1 または 3記載の方法。

10. 前記精鍊用フラックスの溶鋼への供給速度と前記真空精鍊装置内の溶鋼の環流量を下記式の条件を満して精鍊を行う請求の範囲 1 または 3記載の方法。

0. 5 ≤精鍊用フラックス供給速度（kgノ m i n) /溶鋼環流量（t on, m i n ≤ I . 5

1 1. 溶鋼の真空精鍊装置であって、以下の構成によりなる：真空脱ガス槽の頂部に上吹ランスを昇降自在に設け、前記真空脱ガス槽の下端部を取鍋内の溶鋼に浸漬して真空精鍊装置を構成すること；

前記上吹ランスの中央部に酸素ガス流路を設け、該酸素ガス流路に酸素キヤリァ一ガス供給管を連結すること；

前記酸素キヤリァーガス供給管にバルブを介して精鍊用フラックスタンクを連結し、該精鍊用フラックスタンクから精鍊用フラックスを前記酸素キャリアーガス供給管に供給し、更に該精鍊用フラックスを前記酸素ガス流路に供給すること；および

前記上吹ランスの壁体内に燃料ガス流路を設けるとともに前記上吹ランスの開口部の末広がり面に燃料ガス噴出口を開口せしめること。

12. 前記酸素ガス流路内に精鍊用フラックス導入管を配設し、該精鍊用フラックス導入管に前記酸素キヤリァーガス供給管を連絡すると共に該精鍊用フラックス導入管の噴出口を前記燃料ガス噴出口の近傍に開口し、更に前記酸素ガス流路に前記燃料用ガスを燃焼する酸素ガスを供給する酸素ガス供給管を連結した請求の範囲 1 1記載の装置。