JPS6043891B2 - 溶鋼の二次精錬方法 - Google Patents
溶鋼の二次精錬方法Info
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- JPS6043891B2 JPS6043891B2 JP15757080A JP15757080A JPS6043891B2 JP S6043891 B2 JPS6043891 B2 JP S6043891B2 JP 15757080 A JP15757080 A JP 15757080A JP 15757080 A JP15757080 A JP 15757080A JP S6043891 B2 JPS6043891 B2 JP S6043891B2
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- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/10—Handling in a vacuum
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- Materials Engineering (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、転炉等から取鍋等に出鋼された溶鋼を炉外で
精錬する二次精錬方法に関するものである。
精錬する二次精錬方法に関するものである。
従来、転炉や電気炉などで一次精錬された溶鋼は、炉か
ら取鍋に出鋼され、この取鍋内で溶鋼に合金や脱酸剤が
添加され、酸素や不純物の除去あるいは目的の鋼の組成
を得るための成分調整などを目的とした二次精錬が炉外
で行なわれている。
ら取鍋に出鋼され、この取鍋内で溶鋼に合金や脱酸剤が
添加され、酸素や不純物の除去あるいは目的の鋼の組成
を得るための成分調整などを目的とした二次精錬が炉外
で行なわれている。
二次精錬方法として、従来種々の方法が提案されている
。これらの方法は、真空脱ガス装置を利用して処理時の
大気による溶鋼の酸化を防止するとともに、積極的に溶
鋼中のガスの同時除去を行なう真空脱ガス方法と、真空
脱ガス装置を用いずに単にガスを用いて溶鋼を攪拌する
溶鋼攪拌方法との２方法に大別される。真空脱ガス方法
は、ＲＨ式環流脱ガス法あるいはＤＨ式吸上げ脱ガス法
に代表され、二次精錬法として非常に優れた方法である
が、大型の真空装置を用いることが必要であつて、装置
が大規模となり、設備費や処理コストが高価となる。
。これらの方法は、真空脱ガス装置を利用して処理時の
大気による溶鋼の酸化を防止するとともに、積極的に溶
鋼中のガスの同時除去を行なう真空脱ガス方法と、真空
脱ガス装置を用いずに単にガスを用いて溶鋼を攪拌する
溶鋼攪拌方法との２方法に大別される。真空脱ガス方法
は、ＲＨ式環流脱ガス法あるいはＤＨ式吸上げ脱ガス法
に代表され、二次精錬法として非常に優れた方法である
が、大型の真空装置を用いることが必要であつて、装置
が大規模となり、設備費や処理コストが高価となる。
このために真空脱ガス方法はとくに高級な鋼材を製造す
ることを目的として実施されている。他方、溶鋼攪拌方
法は、真空脱ガス方法と比較して低級な鋼材を対象とし
て利用され、溶鋼中に不活性ガスを吹き込み、ガス気泡
の浮上刃を利用して溶鋼を攪拌するいわゆる不活性ガス
攪拌法がその代表であり、処理コストの安価な方法であ
る。
ることを目的として実施されている。他方、溶鋼攪拌方
法は、真空脱ガス方法と比較して低級な鋼材を対象とし
て利用され、溶鋼中に不活性ガスを吹き込み、ガス気泡
の浮上刃を利用して溶鋼を攪拌するいわゆる不活性ガス
攪拌法がその代表であり、処理コストの安価な方法であ
る。
この不活性ガスによる溶鋼の攪拌方法はガス吹き込み用
ノズルあるいは多孔質プラグを用いるだけで、特別な装
置を必要とせず、また処理法が簡単であることなど二次
精錬を目的とした溶鋼の攪拌法として多くの特徴を有す
る方法である。し・カル、この方法は攪拌力が弱く、ま
たその攪拌の原理上、スラグと溶鋼の界面が一番強力に
撹拌されるために転炉などの一次精錬炉から溶鋼ととも
に取鍋に流入した酸化性スラグが溶鋼と反応する傾向が
あり、これを防止することが困難である。門したがつて
、例えば、処理中に、アルミニウムなどの酸化されやす
い合金元素がスラグと反応してその濃度が激しく変化し
、目的の成分濃度に調整することが困難であることが欠
点とされている。またスラグから流入する酸素のために
、処理終了時の酸素濃度が十分に低下しないといつた問
題点もある。さらにまた、攪拌力を強化するために吹き
込みガス流量を増加させると、ガス気泡放出位置の溶鋼
浴表面のスラグ層が周囲に排除され、溶鋼が大気と直接
接触し、大気中の酸素により溶鋼が酸化され、精錬能率
が低下する欠点がある。最近、不活性ガスによる溶鋼攪
拌方法の上述した欠点を改良した方法として、取鍋等の
容器内の溶鋼中に耐火物製円筒の下端部を浸漬し、この
円筒の上端を圧力変動発生装置に接続し、圧力変動発生
装置により円筒内のガス圧力を変動させ、これに応じて
溶鋼を減圧期には取鍋から円筒内に流入させ、加圧期に
は円筒内から取鍋内に流出するといつた振動運動を繰返
せることによつて溶鋼を攪拌して溶鋼の脱酸処理と合金
の添加を計る気体力学的攪拌法が開発された。この方法
では、円筒内のガス圧力の変動によつて円筒内の溶鋼が
下降する際の運動エネルギーが容器内溶鋼の攪拌力とし
て作用する。
ノズルあるいは多孔質プラグを用いるだけで、特別な装
置を必要とせず、また処理法が簡単であることなど二次
精錬を目的とした溶鋼の攪拌法として多くの特徴を有す
る方法である。し・カル、この方法は攪拌力が弱く、ま
たその攪拌の原理上、スラグと溶鋼の界面が一番強力に
撹拌されるために転炉などの一次精錬炉から溶鋼ととも
に取鍋に流入した酸化性スラグが溶鋼と反応する傾向が
あり、これを防止することが困難である。門したがつて
、例えば、処理中に、アルミニウムなどの酸化されやす
い合金元素がスラグと反応してその濃度が激しく変化し
、目的の成分濃度に調整することが困難であることが欠
点とされている。またスラグから流入する酸素のために
、処理終了時の酸素濃度が十分に低下しないといつた問
題点もある。さらにまた、攪拌力を強化するために吹き
込みガス流量を増加させると、ガス気泡放出位置の溶鋼
浴表面のスラグ層が周囲に排除され、溶鋼が大気と直接
接触し、大気中の酸素により溶鋼が酸化され、精錬能率
が低下する欠点がある。最近、不活性ガスによる溶鋼攪
拌方法の上述した欠点を改良した方法として、取鍋等の
容器内の溶鋼中に耐火物製円筒の下端部を浸漬し、この
円筒の上端を圧力変動発生装置に接続し、圧力変動発生
装置により円筒内のガス圧力を変動させ、これに応じて
溶鋼を減圧期には取鍋から円筒内に流入させ、加圧期に
は円筒内から取鍋内に流出するといつた振動運動を繰返
せることによつて溶鋼を攪拌して溶鋼の脱酸処理と合金
の添加を計る気体力学的攪拌法が開発された。この方法
では、円筒内のガス圧力の変動によつて円筒内の溶鋼が
下降する際の運動エネルギーが容器内溶鋼の攪拌力とし
て作用する。
それ故に、円筒内の溶１１Ａ流動を適切に制御すること
が、精錬効果の点で重要である。上述したように溶鋼の
二次精錬効果の向上を目的として容器内の溶鋼を十分に
攪拌するため、円筒内における溶鋼の流動を制御する方
法として、円筒内溶鋼の浴面の位置を検出し、この信号
に基づいて、円筒内ガス圧力変動を制御する方法が考え
られる。しかし、この方法は、溶鋼以外のアル．ミニウ
ムなど低融点金属では実用化可能であるが、溶鋼のよう
な１６００℃といつた高温で、しかも、かなりな速度で
上昇、下降している溶鋼浴面位置を検出することは困難
であり、したがつてこの方法は溶鋼に対して実用的でな
い。そのためｊに、円筒内ガス圧力を連続的に検出し、
円筒内のガス圧力を制御することにより、間接的に溶鋼
流動を制御する方法につき研究を進めている。本発明の
目的は、このような間接的な制御法によつて最大の溶鋼
の精錬効果を得るためのガス圧ク力変動条件を求めよう
とするもので、本発明は、ガス圧力変動条件と精錬効果
について、種々の実験を行ない、精錬効果を大ならしめ
る圧力変動条件を提供するものである。本発明によれば
、二次精錬用容器内に保持した溶鋼中に円筒の下端部を
浸漬し、円筒内のガス圧力を変動して溶鋼を前記容器内
から円筒内に吸上げたり円筒内から容器内に吐出させる
ことによつて容器内の溶鋼を攪拌して二次精錬する方法
において、前記ガス圧力の変動幅を８００悶Ｈｇ以上と
することを特徴とする。
が、精錬効果の点で重要である。上述したように溶鋼の
二次精錬効果の向上を目的として容器内の溶鋼を十分に
攪拌するため、円筒内における溶鋼の流動を制御する方
法として、円筒内溶鋼の浴面の位置を検出し、この信号
に基づいて、円筒内ガス圧力変動を制御する方法が考え
られる。しかし、この方法は、溶鋼以外のアル．ミニウ
ムなど低融点金属では実用化可能であるが、溶鋼のよう
な１６００℃といつた高温で、しかも、かなりな速度で
上昇、下降している溶鋼浴面位置を検出することは困難
であり、したがつてこの方法は溶鋼に対して実用的でな
い。そのためｊに、円筒内ガス圧力を連続的に検出し、
円筒内のガス圧力を制御することにより、間接的に溶鋼
流動を制御する方法につき研究を進めている。本発明の
目的は、このような間接的な制御法によつて最大の溶鋼
の精錬効果を得るためのガス圧ク力変動条件を求めよう
とするもので、本発明は、ガス圧力変動条件と精錬効果
について、種々の実験を行ない、精錬効果を大ならしめ
る圧力変動条件を提供するものである。本発明によれば
、二次精錬用容器内に保持した溶鋼中に円筒の下端部を
浸漬し、円筒内のガス圧力を変動して溶鋼を前記容器内
から円筒内に吸上げたり円筒内から容器内に吐出させる
ことによつて容器内の溶鋼を攪拌して二次精錬する方法
において、前記ガス圧力の変動幅を８００悶Ｈｇ以上と
することを特徴とする。
また、圧力変動の加圧期の加圧速度の最大値を１５０ｈ
Ｈｇ／Ｓｅｃ以上、好ましくは２００『Ｈｇ／Ｓｅｃ以
上とすることを特徴とする。次に、本発明の実施態様を
図面につき説明する。
Ｈｇ／Ｓｅｃ以上、好ましくは２００『Ｈｇ／Ｓｅｃ以
上とすることを特徴とする。次に、本発明の実施態様を
図面につき説明する。
第１図は本発明を実施するに用いた装置の１例を示す。
第１図において、１は二次精錬の目的で・炉から取鍋等
の容器内に出鋼して保持された溶鋼を示し、２は溶鋼中
に下端部を例えば、１０『以上の深さで浸漬された耐火
物製円筒を示す。円筒２内の力を変動させるため円筒２
の上端に加圧用の配管３および減圧排気用配管４を接続
す″る。加圧用の配管３には、電磁開閉弁５、流量制御
弁６、蓄圧用ガスタンク７および減圧弁８を配置し、そ
れらを介して高圧ガス源（図示せず）に接続する。一方
、減圧排気用配管４には、電磁開閉弁９、流量制御弁１
０を配置し、これらを介して減圧排気ポンプ１１に接続
する。加圧用配管３および減圧排気用配管４の電磁開閉
弁５および９を所定の時間で交互に開閉させるため、制
御装置１２にタイマーを設ける。
の容器内に出鋼して保持された溶鋼を示し、２は溶鋼中
に下端部を例えば、１０『以上の深さで浸漬された耐火
物製円筒を示す。円筒２内の力を変動させるため円筒２
の上端に加圧用の配管３および減圧排気用配管４を接続
す″る。加圧用の配管３には、電磁開閉弁５、流量制御
弁６、蓄圧用ガスタンク７および減圧弁８を配置し、そ
れらを介して高圧ガス源（図示せず）に接続する。一方
、減圧排気用配管４には、電磁開閉弁９、流量制御弁１
０を配置し、これらを介して減圧排気ポンプ１１に接続
する。加圧用配管３および減圧排気用配管４の電磁開閉
弁５および９を所定の時間で交互に開閉させるため、制
御装置１２にタイマーを設ける。
１３は圧力検出器で、円筒２内の圧力を連続的に検出し
て、その検出信号を制御装置１２に送るように接続され
ている。
て、その検出信号を制御装置１２に送るように接続され
ている。
上述した構成の装置を用いることによつて、円筒内のガ
ス圧力は２個の電磁弁の開閉周期に応じて加圧、減圧を
交互に繰返し、この圧力変動につれて、溶鋼は、加圧期
には、円筒から吐出され、また減圧期には、円筒内に吸
入されるといつた、周期的な流動を繰返す。
ス圧力は２個の電磁弁の開閉周期に応じて加圧、減圧を
交互に繰返し、この圧力変動につれて、溶鋼は、加圧期
には、円筒から吐出され、また減圧期には、円筒内に吸
入されるといつた、周期的な流動を繰返す。
上述の円筒２内の圧力変動を圧力検出器１３によつて連
続的に検出し、その検出信号を制御装置１２が受信し、
この圧力検出信号に基づき制御装置１２は圧力変動の加
圧期最大圧力Ｐｍ〜と減圧排気期到達圧力Ｐｍｉｎがあ
らかじめ設定された値となるように、加圧用配管３と減
圧排気用配管４の流量制御バルブ６，１０を制御する。
続的に検出し、その検出信号を制御装置１２が受信し、
この圧力検出信号に基づき制御装置１２は圧力変動の加
圧期最大圧力Ｐｍ〜と減圧排気期到達圧力Ｐｍｉｎがあ
らかじめ設定された値となるように、加圧用配管３と減
圧排気用配管４の流量制御バルブ６，１０を制御する。
取鍋または容器内の溶鋼を攪拌する力は円筒から取鍋ま
たは容器内に吐出される溶鋼が有する運動エネルギーに
依存し、したがつて、溶鋼を攪拌することによつて十分
な精錬効果を得るためには加圧期のガス圧力を適切に制
御することが必要である。本発明者等は、圧力変動条件
について種々の実験を行ない、十分な溶鋼精錬効果を得
るための圧力変動の条件を見出した。
たは容器内に吐出される溶鋼が有する運動エネルギーに
依存し、したがつて、溶鋼を攪拌することによつて十分
な精錬効果を得るためには加圧期のガス圧力を適切に制
御することが必要である。本発明者等は、圧力変動条件
について種々の実験を行ない、十分な溶鋼精錬効果を得
るための圧力変動の条件を見出した。
以下実施例に従つて本発明の詳細な説明する。
実施例１取鍋内に保持した１００トンの溶鋼を第１図に
概略が示されている装置を用いて溶鋼の脱酸処理を行な
つた。実験時の装置寸法を第１表に示す。実験に使用し
た溶鋼は低炭素のアルミキルド鋼であり処理開始時の温
度は１６２０〜１６３０℃でその代表的な成分を第２表
に示す。以上の条件にて、溶鋼中への円筒下端の浸透深
さを２００〜６００ＴＷＬとし、圧力変動周期３〜？Ｅ
ｃの範囲て種々の圧力変動条件のもとて、溶鋼の脱酸処
理を行ない、１０〜１紛の処理後の到達酸素濃度を測定
比較した。その結果、到達酸素濃度と圧力変動条件につ
いて、第２，３図に示す関係が得られた。第２図から明
らかなように、圧力変動時の加圧期最大力と減圧期到達
圧力の差、換言すれば、圧力変動幅が増大するにしたが
い処理終了時の酸素濃度が低下し、圧力変動幅８００Ｔ
！ｒ！ＮＨｇを臨界点として、処理終了時の酸素濃度が
到達可能の最低値に低下し、８００Ｔｒ＄ＴＨｇ以上で
はこの最低値が維持される。
概略が示されている装置を用いて溶鋼の脱酸処理を行な
つた。実験時の装置寸法を第１表に示す。実験に使用し
た溶鋼は低炭素のアルミキルド鋼であり処理開始時の温
度は１６２０〜１６３０℃でその代表的な成分を第２表
に示す。以上の条件にて、溶鋼中への円筒下端の浸透深
さを２００〜６００ＴＷＬとし、圧力変動周期３〜？Ｅ
ｃの範囲て種々の圧力変動条件のもとて、溶鋼の脱酸処
理を行ない、１０〜１紛の処理後の到達酸素濃度を測定
比較した。その結果、到達酸素濃度と圧力変動条件につ
いて、第２，３図に示す関係が得られた。第２図から明
らかなように、圧力変動時の加圧期最大力と減圧期到達
圧力の差、換言すれば、圧力変動幅が増大するにしたが
い処理終了時の酸素濃度が低下し、圧力変動幅８００Ｔ
！ｒ！ＮＨｇを臨界点として、処理終了時の酸素濃度が
到達可能の最低値に低下し、８００Ｔｒ＄ＴＨｇ以上で
はこの最低値が維持される。
また、加圧期の最大加圧速度に関しては、第３図から明
らかなように、１５００ＴＩｒｍＨｇ／ＳｅＣｌ望まし
くは２０００ｍ！ＮＨｇ／ＳｅＣ以上とすると十分に低
い酸素濃度が得られることが明らかとなつた。
らかなように、１５００ＴＩｒｍＨｇ／ＳｅＣｌ望まし
くは２０００ｍ！ＮＨｇ／ＳｅＣ以上とすると十分に低
い酸素濃度が得られることが明らかとなつた。
特に、好条件としては、圧力変動幅が８００ｍＨｇ以上
で、しかも、最大加圧速度が１５００ｗｒｍＨｇ／Ｓｅ
Ｃ以上といつた２条件が満足される場合で、この時には
、処理終了時の酸素濃度が３０ＰＰＭ以下となり、ＲＨ
式あるいはＤＨ式の真空脱ガス装置による脱酸効果とほ
ぼ同等の結果が得られる。本発明によれば、従来のＲＨ
式あるいはＤＨ式の真空脱ガス法と比較して、使用する
装置の設備費および運転経費が１０〜２０％程度である
にもかかわらず、ほぼ同等の脱酸効果が得られ、溶鋼製
造費を著しく低減することができる。
で、しかも、最大加圧速度が１５００ｗｒｍＨｇ／Ｓｅ
Ｃ以上といつた２条件が満足される場合で、この時には
、処理終了時の酸素濃度が３０ＰＰＭ以下となり、ＲＨ
式あるいはＤＨ式の真空脱ガス装置による脱酸効果とほ
ぼ同等の結果が得られる。本発明によれば、従来のＲＨ
式あるいはＤＨ式の真空脱ガス法と比較して、使用する
装置の設備費および運転経費が１０〜２０％程度である
にもかかわらず、ほぼ同等の脱酸効果が得られ、溶鋼製
造費を著しく低減することができる。
本発明は溶鋼の二次精錬に関するものであるが、上述し
た本発明の方法に準じてガス圧力の変動幅および加圧速
度を適当に選定することにより溶銑の炉外製錬にも同様
に適用できる。
た本発明の方法に準じてガス圧力の変動幅および加圧速
度を適当に選定することにより溶銑の炉外製錬にも同様
に適用できる。
第１図は本発明方法を実施するに用いる装置の概路線図
、第２図は圧力変動幅と処理終了時酸素濃度との関係を
示す曲線図、第３図は最大加圧速度と処理終了時酸素濃
度との関係を示す曲線図である。 １・・・・・・被処理溶鋼、２・・・・・・円筒、３・
・・・・・加圧用配管、４・・・・・・減圧排気用配管
、５，９・・・・・・電磁開閉弁、６，１０・・・・・
・流量制御弁、７・・・・・・タンク、１１・・・・・
・真空ポンプ、１２・・・・・・制御装置、１３・・・
・・圧力検出器。
、第２図は圧力変動幅と処理終了時酸素濃度との関係を
示す曲線図、第３図は最大加圧速度と処理終了時酸素濃
度との関係を示す曲線図である。 １・・・・・・被処理溶鋼、２・・・・・・円筒、３・
・・・・・加圧用配管、４・・・・・・減圧排気用配管
、５，９・・・・・・電磁開閉弁、６，１０・・・・・
・流量制御弁、７・・・・・・タンク、１１・・・・・
・真空ポンプ、１２・・・・・・制御装置、１３・・・
・・圧力検出器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 二次精錬用容器内に保持した溶鋼中に円筒の下端部
を浸漬し、円筒内のガス圧力を変動して溶鋼を前記容器
内から円筒内に吸上げたり円筒内から容器内に吐出させ
ることによつて容器内の溶鋼を攪拌して二次精錬する方
法において、前記ガス圧力の変動幅を８００ｍｍＨｇ以
上とすることを特徴とする溶鋼の二次精錬方法。 ２ 前記圧力変動の加圧期の加圧速度の最大値を１５０
０ｍｍＨｇ／ｓｅｃ以上、好ましくは２００ｍｍＨｇ／
ｓｅｃ以上とすることを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15757080A JPS6043891B2 (ja) | 1980-11-11 | 1980-11-11 | 溶鋼の二次精錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15757080A JPS6043891B2 (ja) | 1980-11-11 | 1980-11-11 | 溶鋼の二次精錬方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5782420A JPS5782420A (en) | 1982-05-22 |
| JPS6043891B2 true JPS6043891B2 (ja) | 1985-10-01 |
Family
ID=15652569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15757080A Expired JPS6043891B2 (ja) | 1980-11-11 | 1980-11-11 | 溶鋼の二次精錬方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6043891B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220100054A (ko) * | 2019-11-22 | 2022-07-14 | 나이키 이노베이트 씨.브이. | 모션 기반의 미디어 생성 |
-
1980
- 1980-11-11 JP JP15757080A patent/JPS6043891B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220100054A (ko) * | 2019-11-22 | 2022-07-14 | 나이키 이노베이트 씨.브이. | 모션 기반의 미디어 생성 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5782420A (en) | 1982-05-22 |
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