JP2991519B2 - 極低炭素鋼の製造方法 - Google Patents
極低炭素鋼の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＲＨ還流式脱ガス装置
（以下、ＲＨと記す）において、溶鋼中の炭素（以下、
［Ｃ］と記す）の含有量を極微量、例えば、０．００１
ｗｔ％まで除去し、極低炭素鋼を溶製するための効率的
かつ経済的な方法に関するものである。
（以下、ＲＨと記す）において、溶鋼中の炭素（以下、
［Ｃ］と記す）の含有量を極微量、例えば、０．００１
ｗｔ％まで除去し、極低炭素鋼を溶製するための効率的
かつ経済的な方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＲＨにおいて、脱ガス速度を増大させる
ために真空槽内の溶鋼中に不活性ガスを吹込む方法が用
いられることが多い。特開昭５７−１１０６１１に開示
されている方法は、その一例である。この方法では、真
空槽の槽底に気体噴出口を設置し、この気体噴出口より
不活性ガスを溶鋼内に吹込むことにより脱炭の促進を図
っている。その他にも真空槽の側壁に設けた気体噴出口
より不活性ガスを吹込む方法も用いられることがある。
ために真空槽内の溶鋼中に不活性ガスを吹込む方法が用
いられることが多い。特開昭５７−１１０６１１に開示
されている方法は、その一例である。この方法では、真
空槽の槽底に気体噴出口を設置し、この気体噴出口より
不活性ガスを溶鋼内に吹込むことにより脱炭の促進を図
っている。その他にも真空槽の側壁に設けた気体噴出口
より不活性ガスを吹込む方法も用いられることがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】真空槽の槽底あるいは
側壁に設置した気体噴出口から不活性ガスを溶鋼中に吹
込む方法においては、気体噴出口への溶鋼の侵入を防止
するために、気体噴出口が溶鋼中に浸漬している間は、
常にガスを流さなければならない。そのため、不活性
ガスの使用量増加、真空排気量を増加させるための水
蒸気使用量の増加によって脱ガス処理コストが増大す
る。さらに、高炭素濃度領域での多量のガス吹込みは
スプラッシュ発生を助長し、真空槽内壁に付着した地金
の再溶解による［Ｃ］ピックアップのため極低炭素鋼の
溶製が困難である。
側壁に設置した気体噴出口から不活性ガスを溶鋼中に吹
込む方法においては、気体噴出口への溶鋼の侵入を防止
するために、気体噴出口が溶鋼中に浸漬している間は、
常にガスを流さなければならない。そのため、不活性
ガスの使用量増加、真空排気量を増加させるための水
蒸気使用量の増加によって脱ガス処理コストが増大す
る。さらに、高炭素濃度領域での多量のガス吹込みは
スプラッシュ発生を助長し、真空槽内壁に付着した地金
の再溶解による［Ｃ］ピックアップのため極低炭素鋼の
溶製が困難である。
【０００４】一方、真空槽底部にポーラスプラグを設置
し、不活性ガスを吹込む方法によると、必要なときだけ
不活性ガスを吹込むことができるため、上記〜を防
止することが可能である。しかしながら、ポーラスプラ
グを用いてガスを吹込む場合には、ガス吹込む流量の上
限に制限があるため、脱炭速度を大きくするのに十分な
ガスを吹込むことはむずかしい。
し、不活性ガスを吹込む方法によると、必要なときだけ
不活性ガスを吹込むことができるため、上記〜を防
止することが可能である。しかしながら、ポーラスプラ
グを用いてガスを吹込む場合には、ガス吹込む流量の上
限に制限があるため、脱炭速度を大きくするのに十分な
ガスを吹込むことはむずかしい。
【０００５】また、真空槽の底部よりガスを吹込むこと
は、上昇管側から下降管側に向かう真空槽内溶鋼の流れ
を阻害し、溶鋼の還流量を減少させるため脱炭には不利
になる。
は、上昇管側から下降管側に向かう真空槽内溶鋼の流れ
を阻害し、溶鋼の還流量を減少させるため脱炭には不利
になる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、ＲＨにおいて、真空槽天蓋にランス高さを変更可能
で、且つ、ガス吐出方向を水平方向としたランスを設置
し、脱炭処理の開始から［Ｃ］濃度が０．００５ｗｔ％
までの［Ｃ］濃度範囲では、ランスを溶鋼に浸漬せず、
かつ、ランスからガスを流さずに脱炭処理を行ない、
［Ｃ］濃度が０．００５ｗｔ％以下の［Ｃ］濃度範囲に
おいて、図２に示すごとく、ランスを真空槽上方より見
て上昇管と真空槽内壁との間の溶鋼に浸漬し、斜線部に
向かって、不活性ガスを溶鋼中に吹込む方法を発明し
た。
め、ＲＨにおいて、真空槽天蓋にランス高さを変更可能
で、且つ、ガス吐出方向を水平方向としたランスを設置
し、脱炭処理の開始から［Ｃ］濃度が０．００５ｗｔ％
までの［Ｃ］濃度範囲では、ランスを溶鋼に浸漬せず、
かつ、ランスからガスを流さずに脱炭処理を行ない、
［Ｃ］濃度が０．００５ｗｔ％以下の［Ｃ］濃度範囲に
おいて、図２に示すごとく、ランスを真空槽上方より見
て上昇管と真空槽内壁との間の溶鋼に浸漬し、斜線部に
向かって、不活性ガスを溶鋼中に吹込む方法を発明し
た。
【０００７】
【作用】以下、本発明について詳細に述べる。ＲＨにお
いて、［Ｃ］濃度が０．００５ｗｔ％より高い場合は、
真空槽内に不活性ガスを吹込んでも脱炭速度の増加量は
小さい。すなわち、この［Ｃ］濃度領域では脱炭反応に
より溶鋼内部から発生するＣＯガス量が吹込むガス流量
に比べて非常に大きいため、不活性ガスを溶鋼内に吹込
むことによる気・液反応界面積の増大および溶鋼撹拌の
増大の脱炭促進への寄与は非常に小さい。したがって、
この［Ｃ］濃度領域においては不活性ガスを吹込むこと
により、真空槽内の圧力が高くなるため、脱炭速度が小
さくなるとともに、不活性ガスの使用量と真空排気のた
めの水蒸気使用量が増加し、脱炭処理コストも増大す
る。さらに、スプラッシュ発生量増加による［Ｃ］ピッ
クアップ量の増加により、見かけの脱炭速度も小さく
し、到達［Ｃ］濃度も高くなる原因となる。
いて、［Ｃ］濃度が０．００５ｗｔ％より高い場合は、
真空槽内に不活性ガスを吹込んでも脱炭速度の増加量は
小さい。すなわち、この［Ｃ］濃度領域では脱炭反応に
より溶鋼内部から発生するＣＯガス量が吹込むガス流量
に比べて非常に大きいため、不活性ガスを溶鋼内に吹込
むことによる気・液反応界面積の増大および溶鋼撹拌の
増大の脱炭促進への寄与は非常に小さい。したがって、
この［Ｃ］濃度領域においては不活性ガスを吹込むこと
により、真空槽内の圧力が高くなるため、脱炭速度が小
さくなるとともに、不活性ガスの使用量と真空排気のた
めの水蒸気使用量が増加し、脱炭処理コストも増大す
る。さらに、スプラッシュ発生量増加による［Ｃ］ピッ
クアップ量の増加により、見かけの脱炭速度も小さく
し、到達［Ｃ］濃度も高くなる原因となる。
【０００８】一方、［Ｃ］濃度が０．００５ｗｔ％以下
の［Ｃ］濃度範囲では、ＣＯ気泡の発生量が減少し、気
・液反応界面積の減少と溶鋼撹拌力の低下のため脱炭速
度が小さくなる。この領域においては真空槽内の溶鋼に
不活性ガスを吹込むことは、気・液反応界面積を増加
し、溶鋼撹拌力を増大することにより、脱炭速度を増加
させるために有効である。ここで、不活性ガスを吹込む
方向も重要であり、真空槽内溶鋼の流れを阻害しない向
き、すなわち、上昇管側から下降管側に向かって吹込む
ことが脱炭促進には効果的である。
の［Ｃ］濃度範囲では、ＣＯ気泡の発生量が減少し、気
・液反応界面積の減少と溶鋼撹拌力の低下のため脱炭速
度が小さくなる。この領域においては真空槽内の溶鋼に
不活性ガスを吹込むことは、気・液反応界面積を増加
し、溶鋼撹拌力を増大することにより、脱炭速度を増加
させるために有効である。ここで、不活性ガスを吹込む
方向も重要であり、真空槽内溶鋼の流れを阻害しない向
き、すなわち、上昇管側から下降管側に向かって吹込む
ことが脱炭促進には効果的である。
【０００９】以下、図面に示す実施態様例に基づいて本
発明を詳細に説明する。図１は、本発明を実施するＲＨ
の縦断面図である。真空槽１の下端の上昇管２Ａと下降
管２Ｂを溶鋼３中に浸漬し、排気口４から真空排気する
とともに、浸漬管２Ａの中途に設けたガス吹込み口５よ
り、不活性ガスを吹込み、溶鋼３を真空槽１内に吸い上
げ還流させる装置において真空槽１の天蓋に不活性ガス
吹込み用のランス６が設けられている。本装置を用いて
溶鋼の脱炭処理をおこなうにあたり、脱炭処理開始から
［Ｃ］濃度が０．００５ｗｔ％までは図１（ａ）に示す
ように、ランス６を真空槽内の溶鋼７に浸漬せず、か
つ、不活性ガスも流さずに脱炭処理をおこない、［Ｃ］
濃度が０．００５ｗｔ％以下の［Ｃ］濃度範囲において
図１（ｂ）および図２に示すようにランス６を真空槽上
方より見て、上昇管２Ａと下降管２Ｂとの間の溶鋼７中
に浸漬するとともに、図２の斜線部に向かって不活性ガ
スを吹込んで脱炭処理をおこなう。ここで、図２は、真
空槽の断面を上方から見た図であり、図２中の斜線部
は、ランス６から下降管２Ｂにひいた接線およびその延
長線と真空槽１の内壁とで囲まれる部分である。
発明を詳細に説明する。図１は、本発明を実施するＲＨ
の縦断面図である。真空槽１の下端の上昇管２Ａと下降
管２Ｂを溶鋼３中に浸漬し、排気口４から真空排気する
とともに、浸漬管２Ａの中途に設けたガス吹込み口５よ
り、不活性ガスを吹込み、溶鋼３を真空槽１内に吸い上
げ還流させる装置において真空槽１の天蓋に不活性ガス
吹込み用のランス６が設けられている。本装置を用いて
溶鋼の脱炭処理をおこなうにあたり、脱炭処理開始から
［Ｃ］濃度が０．００５ｗｔ％までは図１（ａ）に示す
ように、ランス６を真空槽内の溶鋼７に浸漬せず、か
つ、不活性ガスも流さずに脱炭処理をおこない、［Ｃ］
濃度が０．００５ｗｔ％以下の［Ｃ］濃度範囲において
図１（ｂ）および図２に示すようにランス６を真空槽上
方より見て、上昇管２Ａと下降管２Ｂとの間の溶鋼７中
に浸漬するとともに、図２の斜線部に向かって不活性ガ
スを吹込んで脱炭処理をおこなう。ここで、図２は、真
空槽の断面を上方から見た図であり、図２中の斜線部
は、ランス６から下降管２Ｂにひいた接線およびその延
長線と真空槽１の内壁とで囲まれる部分である。
【００１０】本発明の方法において、ランス６より溶鋼
７中に吹込む不活性ガスの流量を従来の方法と比較して
図３に示す。本発明の方法により真空槽内に吹込む不活
性ガスの使用量を大幅に削減することができる。真空槽
内に吹込む不活性ガスの流量を削減できるため、真空排
気量を減少することができ、真空排気のための水蒸気使
用量を削減できる。
７中に吹込む不活性ガスの流量を従来の方法と比較して
図３に示す。本発明の方法により真空槽内に吹込む不活
性ガスの使用量を大幅に削減することができる。真空槽
内に吹込む不活性ガスの流量を削減できるため、真空排
気量を減少することができ、真空排気のための水蒸気使
用量を削減できる。
【００１１】また、［Ｃ］濃度が０．００５ｗｔ％超の
［Ｃ］濃度領域で不活性ガスを吹込まないので、真空槽
内圧力を高めることがなく、この［Ｃ］濃度範囲で不活
性ガスを吹込む方法に比べて脱炭速度が大きくなる。
［Ｃ］濃度領域で不活性ガスを吹込まないので、真空槽
内圧力を高めることがなく、この［Ｃ］濃度範囲で不活
性ガスを吹込む方法に比べて脱炭速度が大きくなる。
【００１２】さらに、本発明の方法では、脱炭処理初期
に不活性ガスを真空槽内の溶鋼中に吹込まないのでスプ
ラッシュ発生量が少なく、真空槽内壁に付着する地金量
も少ない。したがって、脱炭末期での地金からの［Ｃ］
ピックアップも小さい。さらに、真空槽内溶鋼の流れを
阻害しない向きに不活性ガスを吹込んで、溶鋼を撹拌す
るため、脱炭を促進することができる。以上のことによ
り、図４に示すように、［Ｃ］濃度が０．００２５ｗｔ
％以下の［Ｃ］濃度範囲において、見かけ上、脱炭速度
が大きくなり、到達［Ｃ］濃度も低下する。
に不活性ガスを真空槽内の溶鋼中に吹込まないのでスプ
ラッシュ発生量が少なく、真空槽内壁に付着する地金量
も少ない。したがって、脱炭末期での地金からの［Ｃ］
ピックアップも小さい。さらに、真空槽内溶鋼の流れを
阻害しない向きに不活性ガスを吹込んで、溶鋼を撹拌す
るため、脱炭を促進することができる。以上のことによ
り、図４に示すように、［Ｃ］濃度が０．００２５ｗｔ
％以下の［Ｃ］濃度範囲において、見かけ上、脱炭速度
が大きくなり、到達［Ｃ］濃度も低下する。
【００１３】以上のように、不活性ガスの使用量、水蒸
気使用量を削減し、極低炭素鋼を溶製するためには、従
来法のように脱炭処理中に常に不活性ガスを真空槽内の
溶鋼中に吹込む方法では対処できず、本発明の方法のよ
うに、必要に応じて不活性ガスを真空槽内の溶鋼中に吹
込む方法で対処する方が有利である。
気使用量を削減し、極低炭素鋼を溶製するためには、従
来法のように脱炭処理中に常に不活性ガスを真空槽内の
溶鋼中に吹込む方法では対処できず、本発明の方法のよ
うに、必要に応じて不活性ガスを真空槽内の溶鋼中に吹
込む方法で対処する方が有利である。
【００１４】
【実施例】初期成分が［Ｃ］；０．０４ｗｔ％，［Ｓ
ｉ］；０．１ｗｔ％以下，［Ｍｎ］；０．０１〜０．５
ｗｔ％，［Ｐ］；０．００５〜０．０２ｗｔ％，
［Ｓ］；０．００３〜０．０１５ｗｔ％，［Ａｌ］；
０．００２ｗｔ％以下で重量が３００トンの溶鋼をＲＨ
を用いて脱炭処理を実施した。
ｉ］；０．１ｗｔ％以下，［Ｍｎ］；０．０１〜０．５
ｗｔ％，［Ｐ］；０．００５〜０．０２ｗｔ％，
［Ｓ］；０．００３〜０．０１５ｗｔ％，［Ａｌ］；
０．００２ｗｔ％以下で重量が３００トンの溶鋼をＲＨ
を用いて脱炭処理を実施した。
【００１５】図３に示すように、脱炭処理開始から
［Ｃ］濃度が０．００５ｗｔ％までの約８分間は真空槽
１の天蓋に設置したランス６を真空槽内の溶鋼７中に浸
漬せず、かつ、不活性ガスを流さずに脱炭処理をおこな
い、［Ｃ］濃度が０．００５ｗｔ％以下で、図２に示す
ごとく、ランス６を真空槽上方から見て上昇管と真空槽
内壁との間の溶鋼７に浸漬し、図２の斜線部に向かっ
て、２０００Ｎｌ／分のＡｒガスを溶鋼中に吹込んだ。
そのときの脱炭処理開始から２０分間の水蒸気使用量を
表１に、［Ｃ］濃度の経時変化を図４にそれぞれ示す。
［Ｃ］濃度が０．００５ｗｔ％までの約８分間は真空槽
１の天蓋に設置したランス６を真空槽内の溶鋼７中に浸
漬せず、かつ、不活性ガスを流さずに脱炭処理をおこな
い、［Ｃ］濃度が０．００５ｗｔ％以下で、図２に示す
ごとく、ランス６を真空槽上方から見て上昇管と真空槽
内壁との間の溶鋼７に浸漬し、図２の斜線部に向かっ
て、２０００Ｎｌ／分のＡｒガスを溶鋼中に吹込んだ。
そのときの脱炭処理開始から２０分間の水蒸気使用量を
表１に、［Ｃ］濃度の経時変化を図４にそれぞれ示す。
【００１６】比較例１は、真空槽の槽底に設置した気体
噴出口より、Ａｒガスを２０００Ｎｌ／分の流量で脱炭
処理開始時から溶鋼に吹込んだ場合である。なお、還流
用のＡｒガス流量は２０００Ｎｌ／分とした。
噴出口より、Ａｒガスを２０００Ｎｌ／分の流量で脱炭
処理開始時から溶鋼に吹込んだ場合である。なお、還流
用のＡｒガス流量は２０００Ｎｌ／分とした。
【００１７】比較例２は、脱炭処理開始から［Ｃ］濃度
が０．００５ｗｔ％までの約８分間は真空槽１の天蓋に
設置したランス６を真空槽内の溶鋼７中に浸漬せず、か
つ、不活性ガスを流さずに脱炭処理をおこない、［Ｃ］
濃度が０．００５ｗｔ％以下で、ランス６を真空槽上方
から見て上昇管と真空槽内壁との間の溶鋼７に浸漬し、
図２の斜線部以外の部分に向かって、２０００Ｎｌ／分
のＡｒガスを溶鋼中に吹込んだ場合である。表１に示す
ように本発明の方法によると比較例１に比べて、Ａｒガ
ス使用量と水蒸気使用量を削減し、かつ、比較例１およ
び比較例２に比べて、図１に示すように、より［Ｃ］濃
度の低い溶鋼を溶製することができた。
が０．００５ｗｔ％までの約８分間は真空槽１の天蓋に
設置したランス６を真空槽内の溶鋼７中に浸漬せず、か
つ、不活性ガスを流さずに脱炭処理をおこない、［Ｃ］
濃度が０．００５ｗｔ％以下で、ランス６を真空槽上方
から見て上昇管と真空槽内壁との間の溶鋼７に浸漬し、
図２の斜線部以外の部分に向かって、２０００Ｎｌ／分
のＡｒガスを溶鋼中に吹込んだ場合である。表１に示す
ように本発明の方法によると比較例１に比べて、Ａｒガ
ス使用量と水蒸気使用量を削減し、かつ、比較例１およ
び比較例２に比べて、図１に示すように、より［Ｃ］濃
度の低い溶鋼を溶製することができた。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【発明の効果】本発明の方法によりＲＨにおける脱炭処
理時の不活性ガスと水蒸気の使用量を削減し、かつ、
［Ｃ］濃度が０．００１ｗｔ％以下の極低炭素鋼を容易
に溶製できるようになった。
理時の不活性ガスと水蒸気の使用量を削減し、かつ、
［Ｃ］濃度が０．００１ｗｔ％以下の極低炭素鋼を容易
に溶製できるようになった。
【図１】（ａ），（ｂ）は本発明を実施するＲＨ式還流
脱ガス装置の例を示す図。
脱ガス装置の例を示す図。
【図２】真空槽上方より見た真空槽断面を示す図。
【図３】本発明および比較例による真空槽内溶鋼への不
活性ガス吹込み流量の経時変化を示す図。
活性ガス吹込み流量の経時変化を示す図。
【図４】本発明の実施例および比較例での［Ｃ］濃度の
経時変化を示す図。
経時変化を示す図。
１…真空槽 ２Ａ…上昇管 ２Ｂ…下降管 ３…溶鋼 ４…排気口 ５…還流用ガス吹
込み口 ６…ランス ７…真空槽内溶鋼 ８…溶鋼取鍋
込み口 ６…ランス ７…真空槽内溶鋼 ８…溶鋼取鍋
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 那須宗泰 君津市君津１番地 新日本製鐵株式会社 君津製鐵所内 (72)発明者 荻林成章 君津市君津１番地 新日本製鐵株式会社 君津製鐵所内 (56)参考文献 特開 平１−246314（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−217412（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−92319（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−289113（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−289114（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C21C 7/10 C21C 7/068
Claims (1)
- 【請求項１】 ＲＨ還流式脱ガス装置において、脱炭処
理をおこなうにあたり、真空槽天蓋にランス高さを変更
可能で、且つ、ガス吐出方向を水平方向としたランスを
設置し、脱炭処理の開始から［Ｃ］濃度が０．００５ｗ
ｔ％までの［Ｃ］濃度範囲では、ランスを溶鋼中に浸漬
せず、かつ、ランスからガスを流さずに脱炭処理をおこ
ない、［Ｃ］濃度が０．００５ｗｔ％以下の［Ｃ］濃度
範囲において、図２に示す如くランスを真空槽上方より
見て上昇管と真空槽内壁との間の溶鋼に浸漬し、斜線部
に向かって、不活性ガスを溶鋼中に吹込むことを特徴と
する極低炭素鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3072818A JP2991519B2 (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | 極低炭素鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3072818A JP2991519B2 (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | 極低炭素鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04308029A JPH04308029A (ja) | 1992-10-30 |
| JP2991519B2 true JP2991519B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=13500379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3072818A Expired - Fee Related JP2991519B2 (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | 極低炭素鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2991519B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100270113B1 (ko) * | 1996-10-08 | 2000-10-16 | 이구택 | 극저탄소강의 용강 제조장치 |
-
1991
- 1991-04-05 JP JP3072818A patent/JP2991519B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04308029A (ja) | 1992-10-30 |
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