JPH0146563B2 - - Google Patents
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- JPH0146563B2 JPH0146563B2 JP56075574A JP7557481A JPH0146563B2 JP H0146563 B2 JPH0146563 B2 JP H0146563B2 JP 56075574 A JP56075574 A JP 56075574A JP 7557481 A JP7557481 A JP 7557481A JP H0146563 B2 JPH0146563 B2 JP H0146563B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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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- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は鋼の靭性、耐疲労性、冷間加工性など
に対して有害な鋼中の酸素および非金属介在物量
を低減せしめる溶鋼の脱酸・脱非金属介在物方法
およびその装置に関するものである。Detailed Description of the Invention The present invention provides a method for deoxidizing and removing nonmetallic inclusions from molten steel, which reduces the amount of oxygen and nonmetallic inclusions in steel that are harmful to the toughness, fatigue resistance, cold workability, etc. of steel. The present invention relates to a method and apparatus thereof.
高品質の鋼の製造に当つて非金属介在物の量と
形態の制御は重要であり、そのためには非金属介
在物の原因の一つである溶鋼中の酸素の低減と溶
鋼中に浮遊している非金属介在物を分離除去する
ことが必要である。 Controlling the amount and form of nonmetallic inclusions is important in the production of high-quality steel, and for this purpose, it is necessary to reduce oxygen in molten steel, which is one of the causes of nonmetallic inclusions, and to reduce oxygen floating in molten steel. It is necessary to separate and remove the non-metallic inclusions that are present.
この脱酸、脱介在物を効率良く行なうため、最
近では種々の炉外精錬法が実施又は提案されてい
る。 In order to efficiently perform this deoxidation and removal of inclusions, various out-of-furnace refining methods have recently been implemented or proposed.
これらは、溶解炉では予備精錬のみ行ない、炉
外のレードルにおいて仕上精錬を行なう方法で
り、本発明もこの炉外精錬の一種である。 These are methods in which only preliminary refining is performed in a melting furnace, and final refining is performed in a ladle outside the furnace, and the present invention is also a type of this outside-furnace refining.
次に従来の種々の炉外精錬の原理と特徴を簡単
に述べる。 Next, the principles and characteristics of various conventional out-of-furnace refining methods will be briefly described.
真空脱ガス法
特殊鋼の溶製に最も広く適用されている方法
で、その原理は未脱酸ないし半脱酸溶鋼を高度
の真空下で撹乱し、CO反応を激しく誘発させ
て脱水素と脱酸を行なうことである。 Vacuum degassing method This is the most widely applied method for melting special steel, and its principle is that undeoxidized or semi-deoxidized molten steel is stirred under a high vacuum to violently induce a CO reaction, resulting in dehydrogenation and deoxidation. It is to do acid.
得られた鋼の水素、酸素含有量は極めて少な
く、非金属介在物も少ないが、弱点としてスラ
グ層を排除して溶鋼を直接真空にさらす必要が
あるため、けん濁している非金属介在物粒子の
スラグへの吸着除去は行なわれず、必ずしも非
金属介在物に関する問題は解決できるわけでは
ない。もう一つの欠点として通常1Torr前後の
真空度を要し、そのため大容量のスチーム・エ
ジエクターが使用されるので、エネルギーコス
トは極めて高くなる。 The resulting steel has extremely low hydrogen and oxygen contents and has few nonmetallic inclusions, but the weak point is that the molten steel must be directly exposed to vacuum after removing the slag layer, so the nonmetallic inclusion particles are suspended. is not removed by adsorption to the slag, and problems related to non-metallic inclusions cannot necessarily be solved. Another drawback is that they typically require a vacuum of around 1 Torr, which requires a large capacity steam ejector, resulting in extremely high energy costs.
レードル・フアーネス法
脱酸・脱硫、脱介在物を目的としており、原
理はレードルをエルー式アーク炉と同様の構造
となして、カーバイド・スラグ精錬を行なうと
共に、反応促進のため、レードル底部より不活
性ガスをアークを不安定にしない程度に吹込ん
でガスバブリングを行なうことである。 Ladle Furnace Method The purpose is to deoxidize, desulfurize, and remove inclusions.The principle is that the ladle has a structure similar to that of the Erou type arc furnace, and carbide slag refining is carried out.In order to accelerate the reaction, the ladle furnace is Gas bubbling is performed by injecting active gas to an extent that does not destabilize the arc.
これにより必要充分な品質の鋼が得られる
が、設備費が相当高いだけでなく、反応速度が
小さいため、処理時間は長く、その結果加熱電
力、耐火物、電極棒など操業コストも相当高く
なる欠点がある。 This method yields steel of sufficient quality, but not only is the equipment cost quite high, but the reaction rate is slow, so the processing time is long, and as a result, the operating costs such as heating power, refractories, electrode rods, etc. are also quite high. There are drawbacks.
ガスバブリング法
主として温度均一化と脱介在物を目的として
おり、原理は通気性耐火物を通して不活性ガス
をすでに金属脱酸された溶鋼に吹込み、沸騰処
理して、けん濁している非金属介在物をスラグ
へ吸着除去せしめることである。 Gas bubbling method The main purpose is to equalize the temperature and remove inclusions, and the principle is that inert gas is blown into molten steel that has already been deoxidized through a breathable refractory, and the process is boiled to remove suspended non-metallic inclusions. This is to remove substances by adsorption to the slag.
しかし作業は簡単で低コストであるが、脱
酸、脱介在物共不充分である。その理由は、吹
込まれた不活性ガス気泡は真空脱ガスのように
強烈なCO沸騰反応を誘発せしめないことと、
溶鋼が雰囲気空気によつて酸化されるためであ
る。 However, although the work is simple and the cost is low, both deoxidation and removal of inclusions are insufficient. The reason is that the inert gas bubbles that are blown in do not induce a strong CO boiling reaction unlike vacuum degassing.
This is because the molten steel is oxidized by the atmospheric air.
Ca合金吹込法
この原理はCa合金粉を不活性ガスと共に耐
火物管を通して直接溶鋼に吹込み、同時に溶鋼
表面は非酸化性の塩基性スラグでおおつて脱
酸、脱硫、脱介在物を行なうものである。 Ca alloy injection method The principle of this method is to inject Ca alloy powder together with inert gas directly into molten steel through a refractory pipe, and at the same time cover the surface of the molten steel with non-oxidizing basic slag to remove oxidation, desulfurization, and inclusions. It is.
得られた鋼の品質水準、反応速度とも好まし
く、設備費も余り高くないが、高価なCa合金
とアルゴンガスを多量に必要とするので、操業
コストに難点がある。 Although the quality level of the obtained steel and the reaction rate are favorable, and the equipment cost is not too high, there are drawbacks to the operating cost because a large amount of expensive Ca alloy and argon gas are required.
上述の従来の方法では、それぞれ一長一短があ
り、高い品質を求めるとコスト増が大きくなるこ
とが分る。 It can be seen that each of the above-mentioned conventional methods has advantages and disadvantages, and that the cost increases when high quality is sought.
一方、鋼の脱酸、脱介在物を効果的に進めるた
めの条件をまとめると次の通りである。 On the other hand, the conditions for effectively deoxidizing steel and removing inclusions are summarized as follows.
(イ) 処理される溶鋼は精錬方式、処理時間、精錬
目標水準に応じて適切な予備精錬が必要であ
る。(b) The molten steel to be processed requires appropriate preliminary refining depending on the refining method, processing time, and target level of refining.
(ロ) 脱酸、脱介在物速度を上げるため、溶鋼の撹
乱は不可欠であり、真空脱ガス処理のような強
裂なCO沸騰反応が望ましい。(b) In order to increase the rate of deoxidation and removal of inclusions, stirring of molten steel is essential, and a strong CO boiling reaction such as vacuum degassing is desirable.
(ハ) 非金属介在物を吸着除去せしめるため、スラ
グで溶鋼をおおうこと。スラグ組成としては非
酸化性であり、かつ復リン、復硫防止のため、
塩基性であること。(c) Covering the molten steel with slag to adsorb and remove non-metallic inclusions. The slag composition is non-oxidizing, and to prevent rephosphorus and resulfurization,
Must be basic.
(ニ) 精錬中、溶鋼およびスラグの酸化を完全に防
止すること。スラグ中のFeO濃度は1%以下が
望ましい。(d) During refining, oxidation of molten steel and slag must be completely prevented. The FeO concentration in the slag is preferably 1% or less.
本発明は、上述の従来方法の問題点を解決する
ため成されたもので、上述の鋼の脱酸・脱非金属
介在物を効果的に進める条件を具備させ、高度の
脱酸、脱介在物水準を持つ鋼を低コストで、容易
に得ることができる溶鋼の脱酸・脱非金属介在物
方法およびそれに用いられる適切な脱酸・脱非金
属介在物装置を提供せんとするものである。 The present invention was made in order to solve the problems of the conventional method described above, and provides conditions for effectively deoxidizing steel and removing non-metallic inclusions, thereby achieving a high degree of deoxidation and removal of non-metallic inclusions. It is an object of the present invention to provide a method for deoxidizing and removing non-metallic inclusions from molten steel, which can easily produce steel of a standard quality at low cost, and an appropriate deoxidizing and removing non-metallic inclusion device used therein. .
本発明者は、ガスバブリングにおける沸騰現象
に及ぼす雰囲気圧力の影響を詳細に観察すると共
に、反応を解析することにより次のような重要な
事実を見出した。 The inventors of the present invention have observed in detail the influence of atmospheric pressure on the boiling phenomenon in gas bubbling, and have discovered the following important facts by analyzing the reaction.
すなわち、溶鋼初期条件、スラグ組成、性状、
バブリング強度および雰囲気圧力などの条件を適
正にすることによつて、効果的な脱酸、脱介在物
をなし得ることが分り、それらの適正条件を解明
し、本発明を構成した。 In other words, initial conditions of molten steel, slag composition, properties,
It has been found that effective deoxidation and removal of inclusions can be achieved by optimizing conditions such as bubbling strength and atmospheric pressure, and the present invention was constructed by elucidating these appropriate conditions.
本発明の骨子は、ガスバブリング法をベース
にして、これを真空に近い低圧力で行なうこと
により、真空脱ガス同様の強烈なCO沸騰反応を
誘発せしめると共に、非酸化性雰囲気を確保する
こと。この時脱介在物を効果的に行なうため、
半脱酸溶鋼を適切なスラグと共に沸騰処理するこ
と。操業コストを大幅に下げるため、必要最低
限の真空度を得るに当つて、例えば水封式真空ポ
ンプ等が使用できることである。 The gist of the present invention is to induce a strong CO boiling reaction similar to vacuum degassing and to secure a non-oxidizing atmosphere by performing this at a low pressure close to vacuum based on the gas bubbling method. At this time, in order to effectively remove inclusions,
Boiling treatment of semi-deoxidized molten steel with appropriate slag. In order to significantly reduce operating costs, for example, a water ring type vacuum pump can be used to obtain the minimum necessary degree of vacuum.
本発明の第1の発明は、半脱酸溶鋼をレードル
に入れ、該溶鋼表面を非酸化性かつ塩基性のスラ
グでおおい、該溶鋼上方の雰囲気圧力を30〜
150Torrとし、上記レードル底部より不活性ガス
を吹込んで3分間以上ガスバブリング処理するこ
とを特徴とする溶鋼の脱酸・脱非金属介在物方法
である。 The first aspect of the present invention is to place semi-deoxidized molten steel into a ladle, cover the surface of the molten steel with non-oxidizing and basic slag, and reduce the atmospheric pressure above the molten steel to 30 to 30°C.
This is a method for deoxidizing and removing non-metallic inclusions from molten steel, which is characterized by carrying out gas bubbling treatment at 150 Torr and blowing inert gas from the bottom of the ladle for 3 minutes or more.
本発明の第2の発明は、上述の第1の発明に使
用される装置であつて、側壁を気密構造とし、か
つ上下に真空カバーをセツトして全体を気密に
し、底部に不活性ガス吹込装置を設けたレードル
と、上記上部真空カバーに排気ダクトを介して連
結された水封式真空プンプと、該真空ポンプの上
流側に付設されたフイルター式除塵装置と、同じ
く下流側に付設された水封水を循環しかつその水
温を30℃以下に保持する封水制御装置とを具備す
ることを特徴とする溶鋼の脱酸・脱非金属介在物
装置である。 A second invention of the present invention is an apparatus used in the first invention described above, in which the side wall has an airtight structure, vacuum covers are set on the top and bottom to make the whole airtight, and an inert gas is blown into the bottom part. A ladle equipped with a device, a water ring type vacuum pump connected to the upper vacuum cover via an exhaust duct, a filter type dust removal device attached to the upstream side of the vacuum pump, and a filter type dust removal device also attached to the downstream side of the vacuum pump. This is a device for deoxidizing and removing non-metallic inclusions from molten steel, characterized by comprising a water sealing control device that circulates water sealing water and maintains the water temperature at 30°C or less.
以下、本発明を図面を用いて実施例により説明
する。 Hereinafter, the present invention will be explained by examples using the drawings.
第1図は本発明装置の実施例を示す縦断面図で
ある。図において、1はレードルで、底部に不活
性ガスを吹込むための通気性耐火物より成るポー
ラスプラグ11が設けられている。レードル1の
鋼製側壁2は気密構造になつており、上部には上
部気密カバー3、下部には下部気密カバー4がセ
ツトされて、レードル1全体が気密になつてい
る。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the device of the present invention. In the figure, 1 is a ladle, and a porous plug 11 made of breathable refractory material is provided at the bottom for blowing inert gas. The steel side wall 2 of the ladle 1 has an airtight structure, and an upper airtight cover 3 is set at the upper part, and a lower airtight cover 4 is set at the lower part, making the entire ladle 1 airtight.
上部気密カバー3には排気ダクト5を介してフ
イルター式除塵装置6が接続されている。除塵装
置6は、内部のフイルター7に排気を通すことに
より、粉塵を除去するものである。 A filter type dust removal device 6 is connected to the upper airtight cover 3 via an exhaust duct 5. The dust removal device 6 removes dust by passing exhaust gas through an internal filter 7.
除塵された排気は排気ダクト8を通つて水封式
真空ポンプ9により排気される。水封式ポンプは
到達真空度は余り良くないが、真空度30〜
150Torrに適し、操業コストが安く、メンテナン
スも容易である。 The dust-removed exhaust gas passes through an exhaust duct 8 and is exhausted by a water ring vacuum pump 9. The ultimate vacuum level of water ring pumps is not very good, but the vacuum level is 30~
Suitable for 150Torr, low operating cost and easy maintenance.
水封式真空ポンプ9には、下流側に封水制御装
置10が付設されている。封水制御装置10は真
空ポンプ9の水封水を循環し、かつその水温を30
℃以下に保持するものである。 A water seal control device 10 is attached to the water seal vacuum pump 9 on the downstream side. The water sealing control device 10 circulates the water sealing water of the vacuum pump 9 and keeps the water temperature at 30°C.
It is to be kept below ℃.
次に、かように構成された本発明による精錬装
置により、本発明の溶鋼を精錬する方法について
述べる。 Next, a method for refining molten steel according to the present invention using the refining apparatus according to the present invention configured as described above will be described.
先ず溶解炉(例、アーク炉)において、溶鋼は
Mnおよび/又はSiによつて予備脱酸され、非酸
化性かつ塩基性スラグと共にレードル1に出鋼さ
れる。 First, in a melting furnace (e.g. arc furnace), molten steel is
The steel is pre-deoxidized with Mn and/or Si and tapped into a ladle 1 together with non-oxidizing and basic slag.
レードル1を下部気密カバー4の上に静置し、
次にレードル1の上に上部気密カバー3をセツト
する。水封式真空ポンプ9を運転し、レードル1
中の空気を排気し、除塵装置6で粉塵を除去しな
がら排気する。 Place the ladle 1 on the lower airtight cover 4,
Next, the upper airtight cover 3 is set on the ladle 1. Operate water ring vacuum pump 9, and ladle 1
The air inside is exhausted, and the air is exhausted while removing dust with a dust removal device 6.
レードル1内を減圧し、真空度を30〜150Torr
に保持しながらレードル1の底部のポーラスプラ
グ11を通して不活性ガス、例えばN2、Arガス
等を溶鋼12中に吹込み、雰囲気圧力30〜
150Torrの状態で3分間以上保持して、強力なガ
スバブリング(沸騰)処理を行なう。 Reduce the pressure inside ladle 1 to a vacuum level of 30 to 150 Torr.
While holding the ladle 1 at
Hold at 150 Torr for 3 minutes or more to perform strong gas bubbling (boiling) treatment.
この場合、雰囲気圧力が200Torr以下になる
と、バブリング現象は単なる撹乱から一変して強
烈な沸騰現象となり、溶鋼、スラグ表面全域にわ
たつて細かい気泡が発生し、カルメラ状に数百mm
もり上る。この状態で3分間以上処理し、適宜そ
の中間で成分の微調整を行なう。 In this case, when the atmospheric pressure drops below 200 Torr, the bubbling phenomenon completely changes from a simple disturbance to an intense boiling phenomenon, and fine bubbles are generated over the entire surface of the molten steel and slag, forming a carmella shape of several hundred mm.
Climb up. Process in this state for 3 minutes or more, and finely adjust the ingredients as necessary in between.
この減圧と不活性ガスによるガスバブリングに
より、溶鋼中の酸素および非金属介在物が有効に
除去される。脱酸、脱介在物が終れば、真空ポン
プ9および不活性ガスの吹込みを止め、上部気密
カバー3をレードル1より取外し、鋳造に供され
る。 Oxygen and nonmetallic inclusions in the molten steel are effectively removed by this reduced pressure and gas bubbling by the inert gas. When the deoxidation and removal of inclusions are completed, the vacuum pump 9 and the blowing of inert gas are stopped, the upper airtight cover 3 is removed from the ladle 1, and the mold is used for casting.
本発明において用いられる、溶解炉で予備脱酸
された半脱酸溶鋼は、酸素含有量が100±30p.p.
m.が望ましい。半脱酸溶鋼を用いる理由は、炉
内において非酸化性スラグを迅速に生成し得、又
レードル減圧時にCO沸騰反応を誘発できるため
であり、一方未脱酸では、レードル中の精錬時間
を長く要して適切ではないからである。 The semi-deoxidized molten steel used in the present invention, which has been pre-deoxidized in a melting furnace, has an oxygen content of 100±30 p.p.
m. is preferable. The reason for using semi-deoxidized molten steel is that non-oxidizing slag can be quickly generated in the furnace and CO boiling reaction can be induced when the pressure is reduced in the ladle, whereas non-deoxidized molten steel requires a longer refining time in the ladle. This is because it is not appropriate.
又本発明において、スラグを非酸化性にしてお
くのは、脱酸・脱非金属介在物時に溶鋼がスラグ
によつて酸化されるのを防止するためであり、同
じく塩基性にしておくのは脱酸・脱非金属介在物
時に復リン、復硫を防止するためである。 Furthermore, in the present invention, the reason why the slag is made non-oxidizing is to prevent the molten steel from being oxidized by the slag during deoxidation and removal of non-metallic inclusions, and the reason why the slag is made basic is to prevent the molten steel from being oxidized by the slag. This is to prevent rephosphorus and resulfurization during deoxidation and removal of nonmetallic inclusions.
又溶鋼上方の雰囲気を30〜150Torrとした理由
は、150Torrを越えると脱酸速度が小さく、所定
の脱酸度に到達する処理時間が長くなり、操業コ
スト上不利となる。一方脱酸速度は本来低圧程大
きくて有利であるが、30Torr未満では、水封式
ポンプではこれ以下の圧力には到達し得ず、他の
方式の真空排気装置、例えばスチーム、エジエク
ター等などが必要となり、その場合運転のための
エネルギー費用が過大となり、コスト低減の目的
から逸脱する。 The reason why the atmosphere above the molten steel is set to 30 to 150 Torr is that if it exceeds 150 Torr, the deoxidation rate will be low and the processing time to reach a predetermined degree of deoxidation will be longer, which will be disadvantageous in terms of operating costs. On the other hand, the deoxidation rate is naturally higher and more advantageous at lower pressures, but at pressures below 30 Torr, water ring pumps cannot reach pressures lower than this, and other types of vacuum evacuation equipment, such as steam and ejectors, are required. In this case, the energy cost for operation becomes excessive, which deviates from the purpose of cost reduction.
一般に圧力が低いほど脱酸速度は大きくなる
が、スラグが共存する場合にはその効果の伸びが
小さくなり、30Torr未満の真空度の効果は余り
大きくないことも上記圧力限定の根拠となつてい
る。 In general, the lower the pressure, the higher the deoxidation rate, but when slag coexists, the effect becomes smaller, and the fact that the effect of a degree of vacuum below 30 Torr is not very large is also the basis for the above pressure limitation. .
又本発明において不活性ガスは、例えばN2、
Ar、炭化水素ガス等が用いられ、これは溶鋼お
よびスラグに対して有害な化学反応を起させず、
単に物理的な撹拌、吸着などの作用だけを得るた
めである。 Further, in the present invention, the inert gas includes, for example, N 2 ,
Ar, hydrocarbon gas, etc. are used, and they do not cause harmful chemical reactions to molten steel and slag.
This is simply to obtain effects such as physical stirring and adsorption.
又ガスバブリング処理を3分間以上行なうの
は、脱酸速度は約10p.p.m/分程度であり、所定
の脱酸度を得るのに3分未満では困難となるから
である。 The reason why the gas bubbling treatment is carried out for 3 minutes or more is because the deoxidation rate is about 10 p.pm/min, and it is difficult to obtain a predetermined degree of deoxidation in less than 3 minutes.
次に、本発明装置において、レードルの側壁を
気密構造にした理由は、排気すべき空間容積をで
きるだけ小さく設計すると、短時間で所定の真空
度に達し、その結果脱酸・脱非金属介在物時間を
短縮できるが、そのためにはレードルそのものを
真空タンクにするのが最も適切であるからであ
る。 Next, in the device of the present invention, the reason why the side wall of the ladle is made airtight is that if the space volume to be evacuated is designed to be as small as possible, a predetermined degree of vacuum can be reached in a short time, and as a result, deoxidation and removal of nonmetallic inclusions occur. This is because it is most appropriate to use the ladle itself as a vacuum tank, although the time can be shortened.
又排気装置として水封式真空ポンプを用いる理
由は、エジエクター方式に比べ、機械式真空ポン
プは運転コストが圧倒的に有利であり、この機械
式真空ポンプの最大の難点は、脱酸・脱非金属介
在物用に使用した場合、多量の粉塵と熱等のた
め、メンテナンスが極めて不利なことであるが、
それらの中で水封式真空ポンプは到達真空度は余
り良くないが、メンテナンスが最も容易であるた
めである。 Also, the reason why a water ring type vacuum pump is used as an evacuation device is that compared to an ejector type, a mechanical vacuum pump has an overwhelming advantage in operating cost. When used for metal inclusions, maintenance is extremely disadvantageous due to the large amount of dust and heat.
Among them, the water ring type vacuum pump does not have a very good vacuum level, but it is the easiest to maintain.
又上記真空ポンプの上流側にフイルター式除塵
装置を付設した理由は、真空ポンプのメンテナン
ス上必要で、封水の粉塵による汚染を防止するた
めであり、除塵方式としては真空のため静電吸着
法は適用できず、若干の圧力損失があるが、フイ
ルター式が実用的であるからである。 In addition, the reason why a filter-type dust removal device was attached to the upstream side of the vacuum pump is that it is necessary for maintenance of the vacuum pump and to prevent contamination of the seal water with dust. This is because the filter type is practical, although it cannot be applied and there is some pressure loss.
又上記真空ポンプの下流側に、水封水を循環し
かつその水温を30℃以下に保持する封水制御装置
を付設した理由は、封水温度が上昇すると、蒸気
圧が急速に大きくなり、到達真空度が悪くなるた
め、絶えず低温(30℃以下)の封水を真空ポンプ
へ送る必要があるためである。 Furthermore, the reason why a water sealing control device was installed downstream of the vacuum pump to circulate water sealing water and keep the water temperature below 30℃. This is because the ultimate vacuum level deteriorates, so it is necessary to constantly send sealed water at a low temperature (below 30°C) to the vacuum pump.
次に、本発明の実施例を述べる。 Next, examples of the present invention will be described.
実施例
溶解炉において、高炭素鋼の溶鋼はMn、Siに
よつて非酸化性かつ塩基性のスラグ下で酸素含有
量100±30p.p.m.に予備脱酸された後、スラグと
共に第1図に示すような精錬装置のレードル1に
出鋼された。Example In a melting furnace, molten high carbon steel is pre-deoxidized with Mn and Si under non-oxidizing and basic slag to an oxygen content of 100±30 p.pm, and then the molten steel is deoxidized with slag as shown in Figure 1. The steel was tapped into ladle 1 of the refining equipment as shown.
レードル1を手早く気密となし、水封式真空ポ
ンプ9を運転して溶鋼上方の雰囲気を減圧すると
共に、レードル1底部よりArガスを吹込んだ。 The ladle 1 was quickly made airtight, and the water ring vacuum pump 9 was operated to reduce the pressure of the atmosphere above the molten steel, and Ar gas was blown into the ladle 1 from the bottom.
この間の時間と、雰囲気圧力の変化および溶鋼
温度の降下の関係は第2図に示す通りである。図
より、圧力は急速に下がり、約2分以後一定とな
ることが分る。 The relationship between the time during this period, the change in atmospheric pressure, and the drop in molten steel temperature is as shown in FIG. From the figure, it can be seen that the pressure drops rapidly and becomes constant after about 2 minutes.
又バブリング処理時間と溶鋼の酸素含有量の変
化の関係は第3図に示す通りである。図より脱酸
が急速に進むことが分る。 Furthermore, the relationship between the bubbling treatment time and the change in oxygen content of molten steel is as shown in FIG. The figure shows that deoxidation progresses rapidly.
バブリング現象は、雰囲気圧力が200Torr以下
となると強烈な沸騰現象となり、脱酸、脱非金属
介在物が急速に進む。 The bubbling phenomenon becomes an intense boiling phenomenon when the atmospheric pressure is less than 200 Torr, and deoxidation and removal of nonmetallic inclusions proceed rapidly.
次に上述の本発明によるバブリング処理を8〜
14分間行なつた溶鋼より線材を製造し、得られた
線材の非金属介在物評点をミシユラン法により評
価した。 Next, the bubbling process according to the present invention described above is carried out from 8 to 8.
A wire rod was produced from the molten steel heated for 14 minutes, and the nonmetallic inclusion score of the obtained wire rod was evaluated by the Michelin method.
比較のため、従来の大気圧下のガスバブリング
法による溶鋼より製造された線材について同様に
評価した。 For comparison, a wire rod manufactured from molten steel by the conventional gas bubbling method under atmospheric pressure was similarly evaluated.
両方法による線材の非金属介在物評点の分布状
態は第4図に示す通りである。 The distribution of non-metallic inclusion scores for wire rods obtained by both methods is shown in FIG.
図より、本発明による線材の非金属介在物評点
は、従来法に比べ、著しく小さい所に分布し、か
つばらつきが非常に少なく、著しく向上している
ことが分る。 From the figure, it can be seen that the nonmetallic inclusion scores of the wire rod according to the present invention are distributed in a significantly smaller area and have very little variation, and are significantly improved compared to the conventional method.
又同じ線材についてJIS G 0555(1956)によ
り清浄度を調査し、分布状態を示すと第5図に示
す通りである。 Furthermore, the cleanliness of the same wire was investigated according to JIS G 0555 (1956), and the distribution state is shown in FIG.
図より、本発明によるものは、従来法によるも
のに比べ、清浄度が良くかつばらつきが少なく、
鋼材の清浄化が得られていることが分る。 From the figure, the method according to the present invention has better cleanliness and less variation than the method according to the conventional method.
It can be seen that the steel material is cleaned.
以上述べたように、本発明脱酸・脱非金属介在
物方法は、半脱酸溶鋼をレードルに入れ、該溶鋼
表面を非酸化性かつ塩基性のスラグでおおうた
め、脱酸・脱非金属介在物時、溶鋼が酸化した
り、復リン、復硫するのを防止し、かつ介在物が
吸着除去され易く、又該溶鋼上方の雰囲気圧力を
30〜150Torrとし、上記レードル底部より不活性
ガスを吹込んで3分間以上ガスバブリング処理す
るため、半脱酸溶鋼の減圧下でのガスバブリング
により、真空脱ガス同様の強烈なCO沸騰反応を
誘発し、脱酸、脱非金属介在物を有効に促進さ
せ、短時間で高度の脱酸、脱介在物水準を持つ鋼
が容易に得られると共に、雰囲気の真空度が低く
ても良いため、例えば水封式真空ポンプ等の運転
コストの低い真空ポンプを使用できるので、精錬
コストを低減し得る利点がある。 As described above, in the method for deoxidizing and removing non-metallic inclusions of the present invention, semi-deoxidized molten steel is placed in a ladle and the surface of the molten steel is covered with non-oxidizing and basic slag. In the case of inclusions, it prevents the molten steel from oxidizing, rephosphorousing, and resulfurizing, and also makes it easy for the inclusions to be adsorbed and removed, and also reduces the atmospheric pressure above the molten steel.
The temperature is set at 30 to 150 Torr, and inert gas is blown in from the bottom of the ladle to perform gas bubbling treatment for at least 3 minutes, so gas bubbling under reduced pressure in semi-deoxidized molten steel induces an intense CO boiling reaction similar to vacuum degassing. This effectively promotes deoxidation and removal of non-metallic inclusions, making it easy to obtain steel with a high level of deoxidation and removal of inclusions in a short time. Since a vacuum pump with low operating cost, such as a sealed vacuum pump, can be used, there is an advantage that the refining cost can be reduced.
又本発明脱酸・脱非金属介在物装置は、前述の
ように、気密構造の側壁、上下部気密カバーによ
り全体を気密にし、不活性ガス吹込装置を設けた
レードルを用いるため、排気容積が小さく、短時
間で所定の真空度にでき、又前述のような水封式
真空ポンプを用いるため、30〜150Torrの真空度
が容易に、運転コスト安く得られ、かつメンテナ
ンスが容易であり、又該真空ポンプの上流側にフ
イルター式除塵装置が付設されるため、封水の粉
塵による汚染を防止して真空ポンプのメンテナン
スを良くし、又同じく下流側に水封水を循環しか
つその水温を30℃以下に保持する封水制御装置が
付設されるため、到達真空度を悪化しないので、
上述の本発明脱酸・脱非金属介在物方法に用いて
所定の操業条件が容易に、運転コスト安く、かつ
メンテナンス容易に得られる適切な脱酸・脱非金
属介在物装置を提供する利点がある。 Furthermore, as mentioned above, the deoxidizing/removing nonmetallic inclusions device of the present invention is made airtight as a whole by the airtight side walls and upper and lower airtight covers, and uses a ladle equipped with an inert gas blowing device, so the exhaust volume is small. It is small and can reach the desired degree of vacuum in a short time, and because it uses a water ring vacuum pump like the one mentioned above, a degree of vacuum of 30 to 150 Torr can be easily obtained at low operating costs, and maintenance is easy. A filter-type dust removal device is installed on the upstream side of the vacuum pump, which prevents contamination of the seal water with dust and improves the maintenance of the vacuum pump.Also, the water seal water is circulated downstream and the temperature of the water is controlled. Since it is equipped with a water sealing control device that maintains the temperature below 30℃, the ultimate vacuum level will not deteriorate.
The present invention has the advantage of providing an appropriate deoxidizing/removing non-metallic inclusions device that can be used in the deoxidizing/removing non-metallic inclusions method of the present invention to easily obtain predetermined operating conditions, at low operating costs, and with easy maintenance. be.
第1図は本発明装置の実施例を示す縦断面図で
ある。第2図は本発明方法の実施例における時間
と、レードル内の雰囲気圧力の変化および溶鋼温
度の降下の関係を示す図である。第3図は本発明
方法の実施例におけるバブリング処理時間と溶鋼
の酸素含有量の変化の関係を示す図である。第4
図は本発明および従来法により製造された鋼線材
の非金属介在物評点の分布状態を示す図で、第5
図は同じく鋼線材の清浄度の分布状態を示す図で
ある。
1…レードル、2…鋼製側壁、3…上部気密カ
バー、4…下部気密カバー、5,8…排気ダク
ト、6…フイルター式除塵装置、7…フイルタ
ー、9…水封式真空ポンプ、10…封水制御装
置、11…ポーラスプラグ。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the device of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between time, changes in atmospheric pressure in the ladle, and drop in molten steel temperature in an embodiment of the method of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the bubbling treatment time and the change in the oxygen content of molten steel in an example of the method of the present invention. Fourth
The figure shows the distribution of nonmetallic inclusion scores for steel wire rods manufactured by the present invention and the conventional method.
The figure also shows the distribution of cleanliness of steel wire rods. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Ladle, 2... Steel side wall, 3... Upper airtight cover, 4... Lower airtight cover, 5, 8... Exhaust duct, 6... Filter type dust remover, 7... Filter, 9... Water ring type vacuum pump, 10... Water sealing control device, 11...Porous plug.
Claims (1)
±50ppmに調整した半脱酸溶鋼をレードルに入
れ、該溶鋼表面を非酸化性かつ塩基性のスラグで
充分におおい、該溶鋼上方の雰囲気圧力を30〜
150Torrとし、上記レードル底部より不活性ガス
を吹き込んで、強烈なCOガス沸騰反応を誘発せ
しめ、3分以上、10分以下ガスバブリング処理す
ることを特徴とする溶鋼の脱酸・脱非金属介在物
方法。 2 側壁を気密構造とし、かつ上下に気密カバー
をセツトして全体を気密にし、底部に不活性ガス
吹込装置を設けたレードルと、上記上部気密カバ
ーに排気ダクトを介して連結された水封式真空ポ
ンプと、該真空ポンプの上流側に付設されたフイ
ルター式除塵装置と、同じく下流側に付設された
水封水を循環しかつその水温を30℃以下に保持す
る封水制御装置とを具備することを特徴とする溶
鋼の脱酸・脱非金属介在物装置。[Claims] 1. Oxygen content of carbon steel, especially high carbon steel, is reduced to 100%.
Semi-deoxidized molten steel adjusted to ±50 ppm is placed in a ladle, the surface of the molten steel is sufficiently covered with non-oxidizing and basic slag, and the atmospheric pressure above the molten steel is set to 30~30 ppm.
150 Torr, inert gas is blown from the bottom of the ladle to induce an intense CO gas boiling reaction, and gas bubbling treatment is performed for 3 minutes or more and 10 minutes or less. Method. 2. The side wall is airtight, airtight covers are set on the top and bottom to make the whole airtight, the ladle is equipped with an inert gas blowing device at the bottom, and the water-sealed type is connected to the upper airtight cover via an exhaust duct. Equipped with a vacuum pump, a filter-type dust removal device attached to the upstream side of the vacuum pump, and a water sealing control device that circulates water sealing water and maintains the water temperature at 30 degrees Celsius or less, which is also attached to the downstream side. A device for deoxidizing and removing non-metallic inclusions from molten steel.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7557481A JPS57192214A (en) | 1981-05-18 | 1981-05-18 | Molten steel-refining method and apparatus therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7557481A JPS57192214A (en) | 1981-05-18 | 1981-05-18 | Molten steel-refining method and apparatus therefor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57192214A JPS57192214A (en) | 1982-11-26 |
| JPH0146563B2 true JPH0146563B2 (en) | 1989-10-09 |
Family
ID=13580091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7557481A Granted JPS57192214A (en) | 1981-05-18 | 1981-05-18 | Molten steel-refining method and apparatus therefor |
Country Status (1)
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| JP (1) | JPS57192214A (en) |
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| JPS5497517A (en) * | 1978-01-13 | 1979-08-01 | Ee Fuinkuru Ando Sanzu Co | Desulfurization of molten steel |
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| JPS5641683A (en) * | 1979-09-14 | 1981-04-18 | Ngk Spark Plug Co | Electric selffcleaning ignition plug |
-
1981
- 1981-05-18 JP JP7557481A patent/JPS57192214A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS57192214A (en) | 1982-11-26 |
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