JP5061624B2 - Method for estimating flow rate of molten steel in RH vacuum degassing apparatus and gas blowing method for recirculation - Google Patents
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Description
本発明は、溶鋼に対して真空脱ガス精錬を行うRH真空脱ガス装置における溶鋼環流量の推定方法並びにRH真空脱ガス装置の環流用ガスの吹き込み方法に関するものである。 The present invention relates to a method for estimating a flow rate of a molten steel in an RH vacuum degassing apparatus that performs vacuum degassing refining on molten steel, and a method for blowing a circulating gas in the RH vacuum degassing apparatus.
鋼の高級化並びに用途の拡大化に伴って、近年、真空脱ガス精錬を必要とする鋼種は益々増加しており、処理量の拡大化の観点から、その処理時間の短縮が強く望まれる状況にある。この真空脱ガス精錬を実施する代表的な設備はRH真空脱ガス装置であり、特殊品を除いた大半の溶鋼はRH真空脱ガス装置によって真空脱ガス精錬が施されている。 In recent years, steel grades that require vacuum degassing and refining have been increasing along with the upgrading of steel and the expansion of applications, and it is strongly desired to shorten the processing time from the viewpoint of increasing the throughput. It is in. A typical facility for carrying out this vacuum degassing refining is an RH vacuum degassing apparatus, and most of the molten steel excluding special products is subjected to vacuum degassing refining by the RH vacuum degassing apparatus.
RH真空脱ガス装置は、真空槽とその下部に設けられた2本の浸漬管(上昇側浸漬管及び下降側浸漬管)とを備えており、RH真空脱ガス装置を用いて溶鋼を精錬する際には、取鍋内に収容された溶鋼中に2本の浸漬管を浸漬し、真空槽の内部を減圧して溶鋼を浸漬管内に引き上げ、そして上昇側浸漬管に設けられた環流用ガス吹き込みノズルからArガスなどの不活性ガスを環流用ガスとして吹込み、ガスリフトポンプの原理によって溶鋼を上昇させて真空槽内に送り込み、真空槽内で真空処理を行い、下降側浸漬管から取鍋内に戻している。このように溶鋼を取鍋と真空槽との間で環流させることによって、連続的に真空精錬を行っている。従って、RH真空脱ガス装置において処理能力及び処理効率を増大させるには、単位時間当たりに真空槽内を通過する溶鋼量つまり単位時間当たりの環流量を増大させることが必要となる。 The RH vacuum degassing apparatus includes a vacuum tank and two dip pipes (an ascending side dip pipe and a descending side dip pipe) provided at the lower part thereof, and refines molten steel using the RH vacuum degassing apparatus. In this case, two dip tubes are immersed in the molten steel contained in the ladle, the inside of the vacuum chamber is decompressed, the molten steel is pulled up into the dip tube, and the recirculation gas provided in the rising side dip tube. An inert gas such as Ar gas is blown as a recirculation gas from the blowing nozzle, and the molten steel is raised and fed into the vacuum chamber according to the principle of the gas lift pump, vacuum processing is performed in the vacuum chamber, and the ladle from the descending dip tube It is back in. Thus, vacuum refining is performed continuously by circulating the molten steel between the ladle and the vacuum chamber. Therefore, in order to increase the processing capacity and the processing efficiency in the RH vacuum degassing apparatus, it is necessary to increase the amount of molten steel passing through the vacuum tank per unit time, that is, the ring flow rate per unit time.
単位時間当たりの溶鋼の環流量は、浸漬管の内径、環流用ガスの流量、真空槽内と大気との圧力差などに依存することが経験的に分かっており、従来、浸漬管内径の拡大や環流用ガス流量の増加などにより環流量の増加が図られてきた。しかし、浸漬管内径の拡大は大幅な設備改造を伴い、設備費の増大を招き、また、拡大するにしても真空槽及び取鍋の大きさに制限されて自ずと限界がある。一方、環流用ガス流量の増加は効果があるものの、或る限界以上に増大させると環流用ガスの吹き抜けが発生し、逆に溶鋼環流量が減少してしまうという問題が発生する。 It has been empirically known that the flow rate of molten steel per unit time depends on the inner diameter of the dip tube, the flow rate of the recirculation gas, the pressure difference between the vacuum chamber and the atmosphere, etc. The circulation flow rate has been increased by increasing the circulation gas flow rate. However, the expansion of the inner diameter of the dip tube is accompanied by a significant modification of the equipment, resulting in an increase in equipment costs, and even if it is enlarged, there are limits to the size of the vacuum tank and ladle. On the other hand, although an increase in the recirculation gas flow rate is effective, if the recirculation gas flow rate is increased beyond a certain limit, the recirculation gas blow-through occurs, and conversely, the molten steel ring flow rate decreases.
これらの問題を解決するために、特許文献1及び特許文献2が提案されている。特許文献1では、環流用ガスの吹き込みノズルを第1系統及び第2系統の2系統に分割し、第2系統の吹き込み圧力を第1系統に比べて高く設定して吹き込む方法を提案している。このようにして環流用ガスを吹き込むことで、浸漬管内に環流用ガスの気泡が充満し、溶鋼の環流量が増加するとしている。一方、特許文献2では、浸漬管の内径と、環流用ガス吹き込みノズルの個数と、この環流用ガス吹き込みノズルの内径と、環流用ガス流量とが、所定の関係を満足するように調整しながら環流用ガスを吹き込む方法、つまり、浸漬管の内径及び環流用ガス流量のみならず、環流用ガス吹き込みノズルの内径及び設置本数をも配慮した最適の条件で環流用ガスを吹き込む方法が提案されている。このようにして環流用ガスを吹き込むことで、溶鋼を効率良く環流させることができるとしている。
上記従来方法により、溶鋼を効率的に環流させることができ、その結果、精錬時間の短縮、除去対象成分の低減化、環流用ガス使用量の削減、浸漬管の長寿命化などを或る程度までは達成することができたが、環流量に及ぼす環流用ガス吹き込みノズルの設置本数の影響、或いはこの環流用ガス吹き込みノズルの内径の影響などは未だ十分には確認されておらず、必ずしも最適な環流条件で操業しているとはいい難い。 By the above conventional method, the molten steel can be efficiently circulated, and as a result, shortening of the refining time, reduction of components to be removed, reduction of the amount of gas used for recirculation, extension of the life of the dip tube, etc. to some extent However, the influence of the number of circulating gas blowing nozzles on the circulation flow rate or the influence of the inner diameter of the circulating gas blowing nozzles has not yet been fully confirmed and is not necessarily optimal. It's hard to say that it is operating in a recirculating condition.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、RH真空脱ガス装置における溶鋼環流量に及ぼす環流用ガス吹き込みノズルの設置本数の影響及び環流用ガス吹き込みノズルの内径の影響を明確にし、これによって溶鋼の環流量を推定する方法、並びに、溶鋼の環流量を最大となるように調整し、効率の良い精錬を行うことのできる環流用ガスの吹き込み方法を提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances. The object of the present invention is to influence the number of circulating gas blowing nozzles on the flow rate of the molten steel ring in the RH vacuum degassing apparatus and the number of circulating gas blowing nozzles. Providing a method of estimating the flow rate of the molten steel by clarifying the influence of the inner diameter, and a method of injecting a circulating gas that can adjust the flow rate of the molten steel to the maximum and perform efficient refining It is to be.
上記課題を解決するための本発明に係るRH真空脱ガス装置の溶鋼環流量推定方法は、複数の環流用ガス吹き込みノズルが配置された浸漬管から環流用ガスを吹き込んで、浸漬管の内部に存在する溶鋼中に複数の気泡を形成し、取鍋と真空槽との間で溶鋼を環流させるRH真空脱ガス装置であって、前記複数の気泡の各々が重なり合わないように環流用ガスを吹き込むRH真空脱ガス装置にて溶鋼の環流量を推定するに際し、溶鋼環流量を、環流用ガス流量、環流用ガス吹き込みノズルの設置本数及び環流用ガス吹き込みノズルの内径を用いて下記の(1)式により算出することを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, the molten steel ring flow rate estimation method of the RH vacuum degassing apparatus according to the present invention blows a reflux gas from a dip pipe in which a plurality of reflux gas blow nozzles are arranged, and enters the inside of the dip pipe. An RH vacuum degassing apparatus that forms a plurality of bubbles in existing molten steel and circulates the molten steel between a ladle and a vacuum chamber, and the reflux gas is used so that the plurality of bubbles do not overlap each other. When estimating the flow rate of the molten steel with the RH vacuum degassing apparatus to be blown, the flow rate of the molten steel is calculated using the following (1) using the flow rate of the recirculation gas, the number of the recirculation gas blow nozzles and the inner diameter of the recirculation gas blow nozzle. ) Is calculated by the equation.
但し、(1)式において、Wは溶鋼環流量(kg/sec)、Nは環流用ガス吹き込みノズルの設置本数、dbは環流用ガスの気泡径(m )、Qg は環流用ガス流量(m3(標準状態)/sec)であり、dbは下記の(2)式によって表される。 However, in (1), W is the molten steel ring flow (kg / sec), N is the ring diverted gas injectors installed number of the nozzle, the bubble diameter of d b the ring diverted gas (m), Q g the ring diverted gas flow rate (M 3 (standard state) / sec), and d b is expressed by the following equation (2).
但し、(2)式において、σは溶鋼の表面張力(dyn/cm)、d0は環流用ガス吹き込みノズルの内径(m )、ρl は溶鋼密度(kg/m3 )、gは重力加速度(m/sec2)、Qgは環流用ガス流量(m3(標準状態)/sec)、Nは環流用ガス吹き込みノズルの設置本数である。 In equation (2), σ is the surface tension of molten steel (dyn / cm), d 0 is the inner diameter (m) of the circulating gas blowing nozzle, ρ l is the molten steel density (kg / m 3 ), and g is the acceleration of gravity. (M / sec 2 ), Q g is the circulating gas flow rate (m 3 (standard state) / sec), and N is the number of circulating gas blowing nozzles.
また、上記課題を解決するための本発明に係るRH真空脱ガス装置の環流用ガス吹き込み方法は、複数の環流用ガス吹き込みノズルが配置された浸漬管から環流用ガスを吹き込んで、浸漬管の内部に存在する溶鋼中に複数の気泡を形成し、取鍋と真空槽との間で溶鋼を環流させるRH真空脱ガス装置であって、前記複数の気泡の各々が重なり合わないように環流用ガスを吹き込むRH真空脱ガス装置の環流用ガス吹き込み方法であって、溶鋼の環流量を、環流用ガス流量、環流用ガス吹き込みノズルの設置本数及び環流用ガス吹き込みノズルの内径を用いて下記の(1)式により算出し、算出される溶鋼環流量が目的とする溶鋼環流量になるように、環流用ガス流量、環流用ガス吹き込みノズルの設置本数、環流用ガス吹き込みノズルの内径のうちの少なくとも1種以上を調整することを特徴とするものである。 In addition, in order to solve the above problems, the reflux gas blowing method of the RH vacuum degassing apparatus according to the present invention blows a reflux gas from a dip tube in which a plurality of reflux gas blow nozzles are arranged , An RH vacuum degassing device that forms a plurality of bubbles in molten steel existing inside and circulates the molten steel between a ladle and a vacuum tank, and is used for reflux so that the plurality of bubbles do not overlap each other. a ring diverted gas blowing method of RH vacuum degassing apparatus for blowing gas, the recirculation flow of the molten steel, the ring diverted gas flow rate, installation number and ring diverted gas ring diverted gas blowing nozzle blowing with an inner diameter of the nozzle below (1) Calculated by the formula, and so that the calculated molten steel ring flow rate becomes the target molten steel ring flow rate, the circulating gas flow rate, the number of circulating gas blowing nozzles installed, the inner diameter of the circulating gas blowing nozzle It is characterized in that for adjusting at least one or more out.
但し、(1)式において、Wは溶鋼環流量(kg/sec)、Nは環流用ガス吹き込みノズルの設置本数、dbは環流用ガスの気泡径(m )、Qg は環流用ガス流量(m3(標準状態)/sec)であり、dbは下記の(2)式によって表される。 However, in (1), W is the molten steel ring flow (kg / sec), N is the ring diverted gas injectors installed number of the nozzle, the bubble diameter of d b the ring diverted gas (m), Q g the ring diverted gas flow rate (M 3 (standard state) / sec), and d b is expressed by the following equation (2).
但し、(2)式において、σは溶鋼の表面張力(dyn/cm)、d0は環流用ガス吹き込みノズルの内径(m )、ρl は溶鋼密度(kg/m3 )、gは重力加速度(m/sec2)、Qgは環流用ガス流量(m3(標準状態)/sec)、Nは環流用ガス吹き込みノズルの設置本数である。 In equation (2), σ is the surface tension of molten steel (dyn / cm), d 0 is the inner diameter (m) of the circulating gas blowing nozzle, ρ l is the molten steel density (kg / m 3 ), and g is the acceleration of gravity. (M / sec 2 ), Q g is the circulating gas flow rate (m 3 (standard state) / sec), and N is the number of circulating gas blowing nozzles.
本発明によれば、従来曖昧であった溶鋼環流量を、環流用ガス流量、環流用ガス吹き込みノズルの設置本数及び環流用ガス吹き込みノズルの内径から正確に把握することが可能となる。また、溶鋼環流量を正確に把握できることで、環流用ガス流量、環流用ガス吹き込みノズルの設置本数、環流用ガス吹き込みノズルの内径のうちの少なくとも1種以上を調整することによって溶鋼環流量を目的とする値に確保できるので、如何なる条件下であっても所定のRH真空脱ガス精錬を実施することができ、その結果、迅速でしかも成分外れなどのない、安定したRH真空脱ガス精錬が可能となる。 According to the present invention, it is possible to accurately grasp the molten steel ring flow rate that has been vague in the past from the recirculation gas flow rate, the number of installed recirculation gas blowing nozzles, and the inner diameter of the recirculation gas blowing nozzle. Also, by accurately grasping the molten steel ring flow rate, it is possible to adjust the molten steel ring flow rate by adjusting at least one of the circulating gas flow rate, the number of circulating gas blowing nozzles installed, and the inner diameter of the circulating gas blowing nozzle. As a result, it is possible to carry out the prescribed RH vacuum degassing refining under any conditions, and as a result, it is possible to perform stable RH vacuum degassing without any component detachment. It becomes.
以下、本発明を図面に基づき具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1は、RH真空脱ガス装置の概略縦断面である。図1に示すように、RH真空脱ガス装置1は、上部槽6及び下部槽7からなる真空槽5と、下部槽7の下部に設けた上昇側浸漬管8及び下降側浸漬管9とを備え、上部槽6には、排気装置(図示せず)と接続するダクト11、及び成分調整用合金鉄などを投入するための原料投入口12が設けられ、また、上昇側浸漬管8には環流用ガスを吹き込むための環流用ガス吹き込みノズル10が設けられている。環流用ガス吹き込みノズル10からは環流用ガスとしてArガスが上昇側浸漬管8の内部に吹き込まれる構造となっている。図1では環流用ガス吹き込みノズル10を1本のみ記載しているが、上昇側浸漬管8にはその円周方向に、1つの供給管から枝分かれした複数個(N個)の環流用ガス吹き込みノズル10が、その吐出方向を上昇側浸漬管8の中心部に向けた水平方向として設置されている。環流用ガス吹き込みノズル10は、溶鋼3を上昇側浸漬管8の周方向で均等に上昇させる観点から、可能であるならば上昇側浸漬管8の周方向で等間隔に設置することが望ましい。尚、図1では環流用ガス吹き込みノズル10の吐出方向を上昇側浸漬管8の中心部に向けた水平方向としているが、上向きまたは下向きにする、若しくは中心に向かう方向から水平方向へ傾斜させた方向としてもよい。
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of an RH vacuum degassing apparatus. As shown in FIG. 1, the RH vacuum degassing apparatus 1 includes a
このような構成のRH真空脱ガス装置1において、転炉や電気炉などで精錬した溶鋼3を収容する取鍋2を真空槽5の直下に搬送し、昇降装置(図示せず)で取鍋2を上昇させ、上昇側浸漬管8及び下降側浸漬管9を取鍋2に収容された溶鋼3に浸漬させる。取鍋2には転炉や電気炉などにおける精錬で発生したスラグ4が一部混入し、溶鋼3の湯面を覆っている。そして、環流用ガス吹き込みノズル10から上昇側浸漬管8の内部にArガスを吹き込む。このArガスの吹き込みに前後して、真空槽5の内部を、ダクト11を介して排気装置で排気して真空槽5の内部を減圧する。真空槽5の内部が減圧されると、取鍋2に収容された溶鋼3は、環流用ガス吹き込みノズル10から吹き込まれるArガスの気泡13とともに上昇側浸漬管8を上昇して真空槽5に流入し、その後、下降側浸漬管9を介して取鍋2に戻る流れ、所謂、環流を形成してRH真空脱ガス精錬が施される。
In the RH vacuum degassing apparatus 1 having such a configuration, the
この場合に、環流用ガス流量が同一であっても、環流用ガス吹き込みノズル10の設置本数が少な過ぎる場合には、環流用ガス吹き込みノズル10の1本当たりの環流用ガス流量が増大し過ぎて気泡13が大きくなり、環流用ガスの吹き抜けが生じて溶鋼3の環流を阻害し、一方、環流用ガス吹き込みノズル10の設置本数が多過ぎる場合には、環流用ガス吹き込みノズル10のノズル1本当たりの環流用ガス流量が減少し過ぎて、環流用ガス吹き込みノズル10からの環流用ガスの吐出流速が遅くなり、吹き込まれたArガスは上昇側浸漬管8の内壁を伝わって上昇し、溶鋼3の環流に効果がないばかりか、浸漬管内壁の溶損を促進させてしまう。また、同様に、環流用ガス吹き込みノズル10の内径も、環流用ガス吹き込みノズル10からの環流用ガスの吐出流速を左右しており、溶鋼環流量に重要な影響を及ぼしている。
In this case, even if the circulating gas flow rate is the same, if the number of circulating
そこで、水モデル実験によって、溶鋼環流量に及ぼす、環流用ガス吹き込みノズル10の設置本数の影響及び環流用ガス吹き込みノズル10の内径の影響について調査した。
Therefore, the effect of the number of the circulating
図2は、上昇側浸漬管8の内部の状況を模式的に示す概念図であり、N個の環流用ガス吹き込みノズル10が上昇側浸漬管8の円周方向の同一水平面上に等間隔で配置されている例である。図2において、DP は上昇側浸漬管8の内径(m )、d0 は環流用ガス吹き込みノズル10の内径(m )、db ’は温度補正後の気泡径(m )、dbmaxは気泡同士が重なり合わない最大気泡径(m )、Lbは気泡13の水平方向到達距離、θN は隣り合う環流用ガス吹き込みノズル10で挟まれる円周角(rad )であり、θNは2π/Nとなる。
FIG. 2 is a conceptual diagram schematically showing the state of the inside of the ascending
環流用ガス吹き込みノズル10から上昇側浸漬管8の内部に吹き込まれたArガスは気泡13を形成し、ガスリフトポンプの原理によって溶鋼3を上昇させる。その際、環流用ガス吹き込みノズル10の出口で形成される気泡13の直径をdb (m )とすると、この気泡径(db )は、文献1において、下記の(2)式によって表されると提唱されている(文献1:佐野等、鉄と鋼,vol.14,p.2308)。但し、(2)式において、σは溶鋼の表面張力(dyn/cm)、ρl は溶鋼密度(kg/m3)、gは重力加速度(m/sec2)、Qg は環流用ガス流量(m3(標準状態)/sec)である。
Ar gas blown into the ascending-
上昇側浸漬管8の内部には溶鋼3が存在することから、環流用ガス吹き込みノズル10の出口で形成された気泡13は溶鋼温度の影響を受けて膨張する。溶鋼3の温度をTm (K )、環流用ガス吹き込みノズル10の出口でのArガスの温度をTg(K )とすると、熱膨張後の気泡径、つまり温度補正後の気泡径(db ’)は、下記の(3)式によって表される。
Since the
(3)式からも明らかなように、気泡13は溶鋼3の熱を受けて1.5〜1.8倍の大きさになる。この気泡13が重なり合って合体してしまうとガスリフトポンプの効果は大幅に低下することから、気泡13が重なり合わないように環流用Arガスを吹き込むことが必要である。気泡同士が重なり合わない最大気泡径(dbmax)は、図2に示す位置関係から幾何学的に、下記の(4)式によって求められる。
As is clear from the equation (3), the
ここで、気泡13の水平方向到達距離(Lb )は、文献2において、下記の(5)式により表されると提唱されている(文献2:石橋等、鉄と鋼,1979,A133)。但し、(5)式において、ρgは環流用Arガスの密度(kg/m3 )、Vg は環流用ガス吹き込みノズル出口におけるガス流速(m/sec )、gは重力加速度(m/sec2)である。
Here, the horizontal direction reachable distance (L b ) of the
ここで、環流用ガス吹き込みノズル出口におけるガス流速(Vg )は下記の(6)式によって求めることができる。 Here, the gas flow velocity (V g ) at the outlet of the recirculation gas blowing nozzle can be obtained by the following equation (6).
即ち、温度補正後の気泡径(db ’)が最大気泡径(dbmax)よりも小さくなるように、環流用ガス吹き込みノズル10の設置本数(N)、環流用ガス吹き込みノズル10の内径(d0)、及び、環流用ガス流量(Qg )を設定する。これは、次のようにして達成することができる。即ち、これら3つの要素のうちの何れか1つの要素を決定し、それに応じて他の2つの要素を設定すればよく、また、これら3つの要素のうちの何れか2つの要素を決定し、それに応じて他の1つの要素を設定すればよい。
That is, as the bubble size after temperature correction (d b ') is smaller than the maximum bubble diameter (d b max), the inside diameter of the installation number (N), the ring diverted
この条件を満足させた状態で水モデル実験を実施し、環流量に及ぼす気泡の大きさ並びに気泡の発生頻度の影響を調査した。この試験では、気泡の大きさは、下記の(7)式に示す水平方向の気泡の投影面積(Sb ,単位:m2)で評価し、気泡の発生頻度(Fb ,単位:1/sec )は、環流用ガス流量(Qg)と気泡径(db )とから下記の(8)式により算出される数値で評価した。 A water model experiment was conducted with this condition satisfied, and the influence of bubble size and bubble generation frequency on the ring flow rate was investigated. In this test, the bubble size is evaluated by the horizontal bubble projection area (Sb, unit: m 2 ) shown in the following equation (7), and the bubble generation frequency (F b , unit: 1 / sec). ) Was evaluated by a numerical value calculated by the following equation (8) from the reflux gas flow rate (Q g ) and the bubble diameter (d b ).
種々の条件で試験を実施し、環流量に対する気泡の投影面積(Sb )及び気泡の発生頻度(Fb )の影響を次元解析法により解析した。その結果、下記の(9)式が得られた。つまり、溶鋼3の環流量をWとすると、溶鋼環流量(W)は、気泡の投影面積(Sb)の0.643乗に比例し且つ気泡の発生頻度(Fb )の0.881乗に比例することが分かった。
The test was carried out under various conditions, and the influence of the bubble projection area (S b ) and bubble generation frequency (F b ) on the ring flow rate was analyzed by a dimensional analysis method. As a result, the following formula (9) was obtained. That is, when the ring flow rate of the
この(9)式に(7)式及び(8)式を代入し、更に(3)式を用いて気泡径(db ’)を気泡径(db )に変換すると、下記の(1)式が得られる。 Substituting the equations (7) and (8) into the equation (9) and further converting the bubble diameter (d b ′) into the bubble diameter (d b ) using the equation (3), the following (1) The formula is obtained.
即ち、溶鋼環流量(W)は、環流用ガス吹き込みノズル10の設置本数(N)の−0.238乗に比例し、環流用ガスの気泡径(db )の−1.357乗に比例し且つ環流用ガス流量(Qg)の0.881乗に比例する。つまり、環流用ガス流量(Qg )、環流用ガス吹き込みノズル10の設置本数(N)及び環流用ガス吹き込みノズル10の内径(d0)から上記の(1)式により、溶鋼環流量(W)を正確に算出することができる。また、求めた溶鋼環流量(W)が目的とする溶鋼環流量と異なる場合には、算出される溶鋼環流量(W)が目的とする溶鋼環流量になるように、環流用ガス流量(Qg)、環流用ガス吹き込みノズルの設置本数(N)、環流用ガス吹き込みノズルの内径(d0 )のうちの少なくとも1種を調整することにより、目的とする溶鋼環流量を得ることができる。 That is, molten steel ring flow (W) is proportional to -0.238 square of installation number of rings diverted gas blowing nozzle 10 (N), proportional to -1.357 square of the cell diameter of the ring diverted gas (d b) And proportional to the 0.881 power of the reflux gas flow rate (Q g ). That is, from the above equation (1), the molten steel ring flow rate (W g ) is calculated from the recirculation gas flow rate (Q g ), the number of installed recirculation gas injection nozzles (N), and the inner diameter (d 0 ) of the recirculation gas injection nozzle 10. ) Can be calculated accurately. Further, when the obtained molten steel ring flow rate (W) is different from the target molten steel ring flow rate, the circulating gas flow rate (Q g ), by adjusting at least one of the number of circulating gas blowing nozzles (N) and the inner diameter (d 0 ) of the circulating gas blowing nozzle, the target molten steel ring flow rate can be obtained.
また更に、RH真空脱ガス装置1の仕様に応じた或る所定の環流用ガス流量(Qg )のときの溶鋼環流量(W)を、環流用ガス吹き込みノズル10の設置本数(N)及び環流用ガス吹き込みノズル10の内径(d0)を変化させて上記の(1)式によって算出し、算出される溶鋼環流量(W)が最大となる条件の環流用ガス吹き込みノズル10の設置本数(N)及び環流用ガス吹き込みノズル10の内径(d0)を採用すれば、溶鋼3の環流量が最大になり、効率良くRH真空脱ガス精錬を実施することができる。この場合、環流用ガス吹き込みノズル10の設置本数(N)及び環流用ガス吹き込みノズル10の内径(d0)が設備的に既に決まっている場合には、環流用ガス流量(Qg )を種々変化させて(1)式を算出し、算出される溶鋼環流量(W)が最大となる条件の環流用ガス流量(Qg)を採用すればよい。
Furthermore, the molten steel ring flow rate (W) at a certain predetermined recirculation gas flow rate (Q g ) according to the specifications of the RH vacuum degassing apparatus 1 is set to the number of installed recirculation gas blowing nozzles 10 (N) and The number of installed recirculation
尚、これらの式の計算に当たっては、溶鋼3の表面張力(σ)は1540dyn/cm、環流用Arガスの密度(ρg )は1.786kg/m3 、溶鋼3の密度(ρl)は7000kg/m3 とすればよい。環流用ガス吹き込みノズル10の内径(d0 )の最大値は10mm程度と考えればよい。
In calculating these equations, the surface tension (σ) of the
また、算出された条件を採用する前に、採用する予定の環流用ガス流量(Qg )、環流用ガス吹き込みノズル10の設置本数(N)及び環流用ガス吹き込みノズル10の内径(d0)を用いて、温度補正後の気泡径(db ’)並びに最大気泡径(dbmax)を算出し、温度補正後の気泡径(db’)が最大気泡径(dbmax)よりも小さくなることを確認することが好ましい。温度補正後の気泡径(db ’)が最大気泡径(dbmax)よりも大きくなった場合には、再度計算をやり直すなどして、温度補正後の気泡径(db’)が最大気泡径(dbmax)よりも小さくなる条件を新たに求めることが望ましい。
In addition, before adopting the calculated conditions, the circulating gas flow rate (Q g ) to be adopted, the number of installed circulating gas blowing nozzles (N), and the inner diameter (d 0 ) of the circulating
このように、本発明では、上昇側浸漬管8の内径(DP )をも考慮しながら、環流用ガス流量(Qg )、環流用ガス吹き込みノズル10の設置本数(N)、環流用ガス吹き込みノズル10の内径(d0)を最適条件として環流用Arガスを吹き込むので、溶鋼3を極めて効率良く環流させることができ、その結果、精錬時間の短縮、除去対象成分の低減化、環流用Arガス使用量の削減、浸漬管の長寿命化などを達成することが可能となる。
Thus, in the present invention, while considering the inner diameter (D P ) of the ascending-
尚、上記説明では環流用ガス吹き込みノズル10を同一水平面上に配置したが、これは説明を分かりやすくするためのもので、同一水平面上に配置する必要は全くない。また、環流用ガス吹き込みノズル10を円周方向に等間隔に配置したが、等間隔に配置する必要も全くない。
In the above description, the circulating
1 RH真空脱ガス装置
2 取鍋
3 溶鋼
4 スラグ
5 真空槽
6 上部槽
7 下部槽
8 上昇側浸漬管
9 下降側浸漬管
10 環流用ガス吹き込みノズル
11 ダクト
12 原料投入口
13 気泡
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 RH
Claims (2)
Priority Applications (1)
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