[go: up one dir, main page]

TW201404889A - 熔鋼的真空精煉方法 - Google Patents

熔鋼的真空精煉方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201404889A
TW201404889A TW102109295A TW102109295A TW201404889A TW 201404889 A TW201404889 A TW 201404889A TW 102109295 A TW102109295 A TW 102109295A TW 102109295 A TW102109295 A TW 102109295A TW 201404889 A TW201404889 A TW 201404889A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
molten steel
fuel
ore
flame
burner
Prior art date
Application number
TW102109295A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI490340B (zh
Inventor
Yoshie Nakai
Goro Okuyama
Yusuke Fujii
Naoki Kikuchi
Yasushi Ogasawara
Yuji Miki
Original Assignee
Jfe Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jfe Steel Corp filed Critical Jfe Steel Corp
Publication of TW201404889A publication Critical patent/TW201404889A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI490340B publication Critical patent/TWI490340B/zh

Links

Classifications

    • 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
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/064—Dephosphorising; Desulfurising
    • C21C7/0645—Agents used for dephosphorising or desulfurising
    • 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
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/068—Decarburising
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

在藉由以配設在真空脫氣設備之頂吹式吹管前端的燃燒器所形成之火焰，來加熱氧化物粉體，並從上部吹出而添加於脫氣槽內之熔鋼的鋼液面上之熔鋼的真空精煉方法中，以使燃料與燃燒用氣體滿足下列式之方式供給至上述燃燒器而形成火焰，0.4≦(G/F)/(G/F)st≦1.1 (其中，G：燃燒用氣體供給速度(Nm3/min)，F：燃料供給速度(Nm3/min)，(G/F)：氧燃料比(=燃燒用氣體供給速度/燃料供給速度)，(G/F)st：燃料完全燃燒之氧燃料比的計量化學值)藉此可抑制添加Mn礦石時之熔鋼溫度的降低或Mn損耗，有效率地進行脫碳處理而熔製出低碳高錳鋼，或者是抑制添加脫硫劑時之熔鋼溫度的降低，有效率地進行脫硫處理而熔製出低硫鋼。

Description

熔鋼的真空精煉方法
本發明係關於熔鋼的真空精煉方法，具體而言，係關於在真空脫氣設備中熔製低碳高錳鋼及低硫鋼之方法。
近年來，鋼鐵材料的用途逐漸多樣化，在較以往更嚴苛的環境下使用之情形逐漸增多。伴隨於此，對於產品的機械特性等要求亦逐漸增加，而變得更嚴苛。在如此狀況下，以結構物的高強度化、輕量化、低成本化為目的，開發出一種兼具高強度與高加工性之低碳高錳鋼(以下亦記載為「低C高Mn鋼」)，而被廣泛使用在輸送鋼管用鋼板和汽車用鋼板等各種用途。在此，所謂上述低C高Mn鋼，是指C濃度為0.05mass%以下，Mn濃度為0.5mass%以上之鋼。
在製鋼步驟中，用以調整熔鋼中的Mn濃度之便宜的錳源，係有錳礦石(以下亦記載為「Mn礦石」)和高碳鐵錳等，於熔製上述低C高Mn鋼時，在轉爐中對熔銑進行脫碳精煉時，係藉由將Mn礦石投入於轉爐內以進行還原，或是在轉爐出鋼時將高碳鐵錳添加於熔鋼中，來將熔 鋼中的Mn濃度提高至既定濃度而進行(例如參考專利文獻1)。
然而，當使用此等便宜的錳源時，在轉爐精煉中無法充分地降低熔鋼中的C濃度，或是起因於高碳鐵錳中所含有之C，而使出鋼後之熔鋼中的C濃度上升。其結果當存在有C濃度超過低C高Mn鋼的容許範圍之疑慮時，必須另外進行從熔鋼去除C之處理。
有效率地去除熔鋼中的C之方法，為人所知者有使用RH真空脫氣裝置等之真空脫氣設備，對未脫氧狀態的熔鋼進行真空脫碳之方法；以及於真空中將氧氣等之氧源吹送(送氧)至熔鋼以進行脫碳之方法等。於上述真空脫碳中，使用高碳鐵錳作為便宜的錳源之方法，例如在專利文獻2中，係提出一種在真空脫氣設備中之脫碳精煉初期的階段中，將高碳鐵錳投入於熔鋼中之方法，此外，在專利文獻3中，提出一種在真空脫氣處理爐中熔製極低碳鋼時，至脫碳處理時間經過20%為止之間，投入高碳鐵錳之方法。然而，當在含有多量的Mn之熔鋼的真空脫碳處理之際添加氧時，氧不僅與熔鋼中的C，亦會與Mn反應，不僅會產生Mn的氧化損耗而使Mn良率降低，並且難以精度佳地控制熔鋼中的Mn濃度。
此外，關於使用真空脫氣設備之脫碳處理中的氧源，或是脫碳促進方法，例如在專利文獻4中，提出一種將鐵銹屑等的固體氧投入於真空槽內，藉此抑制Mn的氧化以優先地進行脫碳反應之方法，在專利文獻5中，提出一種 在真空脫氣裝置中，將Mn礦石添加於限制轉爐停止吹煉時的C量與溫度之熔鋼，以進行脫碳之方法，在專利文獻6及專利文獻7中，提出一種在藉由RH法對轉爐出鋼後的鋼進行脫碳處理時，將MnO粉或Mn礦石粉與載送氣體一同朝向真空槽內的熔鋼表面吹出，以進行脫碳處理之方法，此外，在專利文獻8中，提出一種經由設置在真空槽側壁之吹孔，將Mn礦石粉與載送氣體一同朝向RH真空脫氣裝置之真空槽內的熔鋼吹送，以藉由Mn礦石中的氧進行熔鋼的脫碳，並且提高Mn濃度之方法。
另一方面，對於鋼鐵材料的高附加價值化、和因應使用用途的擴大所伴隨之材料特性的提升之要求乃逐漸增加。因應該要求之手段之一，為鋼的高純度化，具體而言為極低硫化。熔鐵的脫硫，一般是在熔銑階段與熔鋼階段中進行，但在高級電磁鋼板和輸送鋼管等所使用之極低硫鋼中，必須在熔鋼階段中進行脫硫。關於精煉極低硫鋼之方法，例如有將脫硫劑射出至盛鋼桶內的熔鋼之方法，以及將脫硫劑添加於熔鋼後攪拌之方法等，以往既已提出各種方法。然而，此等方法，由於在從轉爐出鋼後至真空脫氣處理之間追加新的步驟，所以導致熔鋼溫度的降低或製造成本的上升、生產性的降低等。
為了解決此等問題，係有人嘗試藉由使真空脫氣設備具有脫硫功能，來集中進行二次精煉步驟並予以簡化。例如，使用真空脫氣設備之脫硫方法，係有人提出一種具備有頂吹式吹管之RH真空脫氣裝置，並從頂吹式吹管將脫 硫劑與載送氣體一同吹送(投射)至真空槽內的熔鋼鋼液面上，藉此對熔鋼進行脫硫之方法(例如參考專利文獻9)。
然而，例如在真空脫氣設備中，於脫碳處理時添加Mn礦石等之固體氧或脫硫劑等之氧化物粉體時，會由於氧化物粉體的顯熱或熱分解所需之潛熱而使熔鋼溫度降低。補償該熔鋼溫度的降低之方法，係有在真空脫氣的前項步驟中預先提高熔鋼溫度之方法，以及在熔鋼中添加金屬Al，並藉由該燃燒熱來提高熔鋼溫度之方法等。然而，在前項步驟中提高熔鋼溫度之方法，會使在前項步驟中之耐火物的損耗增大，導致成本上升。此外，在添加金屬Al來升溫之方法，存在有起因於所生成之Al氧化物而使熔鋼的潔淨度降低，或是副原料成本的上升等缺失。
因此，一邊抑制熔鋼溫度的降低一邊添加固體氧之方法，係有人提出一種一邊藉由設置在頂吹式吹管前端之燃燒器的火焰來加熱，一邊投射至熔鋼鋼液面上之方法(例如參考專利文獻10、11)。此外，添加脫硫劑之方法，係有人提出一種從頂吹式吹管前端中，與脫硫劑一同吹出氧氣及燃燒用氣體來形成火焰，並藉由該火焰加熱脫硫劑使其熔融而到達熔鋼鋼液面之方法(例如參考專利文獻12)。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開平04-088114號公報
專利文獻2：日本特開平02-047215號公報
專利文獻3：日本特開平01-301815號公報
專利文獻4：日本特開昭58-073715號公報
專利文獻5：日本特開昭63-293109號公報
專利文獻6：日本特開平05-239534號公報
專利文獻7：日本特開平05-239526號公報
專利文獻8：日本特開平01-092312號公報
專利文獻9：日本特開平05-311231號公報
專利文獻10：日本特開昭64-039314號公報
專利文獻11：日本特開平07-041827號公報
專利文獻12：日本特開平07-041826號公報
然而，為了促進脫碳或脫氮、脫氫，投射氧化物粉體之方法之專利文獻10及11所揭示的技術，對於在真空脫氣設備中添加Mn礦石作為Mn源時之最適條件，並無任何探討。同樣的，以燃燒器的火焰來加熱脫硫劑而添加之專利文獻12所揭示的技術，對於在真空脫氣設備中添加脫硫劑時之最適條件，並無任何探討。
本發明係鑒於先前技術所具有之上述問題點而創作出，該目的在於提出一種在真空脫氣設備中，可抑制添加Mn礦石作為Mn源時之熔鋼溫度的降低或Mn損耗，並且有效率地進行脫碳處理之低碳高錳鋼的熔製方法，同樣 的，在真空脫氣設備中，可抑制添加脫硫劑時之熔鋼溫度的降低，並且有效率地進行脫硫處理之低硫的熔製方法。
本發明者們為了解決上述課題，係著眼於在以真空脫氣設備進行脫碳處理時之C及Mn的反應動作以及熔鋼溫度的變化動作而進行精心探討。結果發現到可藉由使Mn礦石添加於熔鋼之添加條件達到適當化而解決上述課題，具體而言，將設置在頂吹式吹管前端之燃燒器的燃燒條件控制在適當範圍，將Mn礦石加熱還原，並頂吹地添加於真空槽內的熔鋼，如此，可在不會導致熔鋼溫度的降低下，以高良率來添加Mn礦石，並且亦可享受到脫碳促進效果，同樣地，對於脫硫劑，藉由設置在頂吹式吹管前端之燃燒器的火焰來進行加熱及熔融，並頂吹地添加於真空槽內的熔鋼，如此，可在不會導致熔鋼溫度的降低下進行脫硫處理，此外，並發現到較佳是使用適當構造的吹管，因而完成本發明。
亦即，本發明是一種熔鋼的真空精煉方法，其係藉由以配設在真空脫氣設備之頂吹式吹管前端的燃燒器所形成之火焰，來加熱氧化物粉體，並從上部吹出而添加於脫氣槽內之熔鋼的鋼液面上之熔鋼的真空精煉方法，其特徵為：以使燃料與燃燒用氣體滿足下列式之方式供給至上述燃燒器而形成火焰， 0.4≦(G/F)/(G/F)st≦1.1
其中，G：燃燒用氣體供給速度(Nm3/min)
F：燃料供給速度(Nm3/min)
(G/F)：氧燃料比(=燃燒用氣體供給速度/燃料供給速度)
(G/F)st：燃料完全燃燒之氧燃料比的計量化學值。
本發明之熔鋼的真空精煉方法中，其特徵在於上述氧化物粉體為Mn礦石及/或CaO系脫硫劑。
此外，本發明之熔鋼的真空精煉方法中，其特徵在於從設置在上述頂吹式吹管的軸芯部之中心孔前端的吹孔中，與載送氣體一同吹出Mn礦石及/或CaO系脫硫劑，並且從配設在上述吹孔的周圍之複數個周圍孔前端的燃燒器中，供給燃料與燃燒用氣體，點火以形成火焰，並藉由該火焰來加熱上述氧化物粉體。
此外，本發明之熔鋼的真空精煉方法中，其特徵在於供給烴系的氣體燃料、烴系的液體燃料及碳系的固體燃料中之任一種以上作為上述燃料。
根據本發明，在真空脫氣設備中，可抑制熔鋼溫度的降低並以高Mn良率來將Mn礦石添加於熔鋼，除此之外，亦可提高脫碳速度，因此能夠以高生產性且低成本來熔製出低碳高錳鋼。此外，根據本發明，在真空脫氣設備中，可抑制熔鋼溫度的降低來將脫硫劑添加於熔鋼，除此 之外，亦可提高脫硫效率，因此能夠有效率地熔製出低硫鋼。
1‧‧‧熔鋼
2‧‧‧盛鋼桶
3‧‧‧脫氣部
4‧‧‧真空槽
5、6‧‧‧浸漬管
7‧‧‧排氣口
8‧‧‧副原料投入口(流道)
9‧‧‧頂吹式吹管
10‧‧‧迴流氣體供給配管
11‧‧‧氧氣通路或粉體/載送氣體通路
12‧‧‧吹孔
13‧‧‧內部水冷筒體
14‧‧‧外部水冷筒體
15‧‧‧燃料/燃燒用氣體通路
16‧‧‧燃燒器
17‧‧‧引導燃燒器
20‧‧‧氧氣通路
21‧‧‧喉部
22‧‧‧末端寬廣部
23‧‧‧燃料氣體通路
24‧‧‧燃料氣體供給孔
25‧‧‧粉體/載送氣體通路
26‧‧‧粉體/載送氣體吹出孔
第1圖為RH真空脫氣裝置之概略垂直剖面圖。
第2圖為說明本發明所使用之頂吹式吹管的構造之圖。
第3圖為說明先前技術之頂吹式吹管的構造之圖。
第4圖係顯示真空脫氣處理前之C濃度與未靜脫碳速度的關係之圖表。
第5圖係顯示真空脫氣處理前之C濃度與Mn良率的關係之圖表。
第6圖係顯示燃燒器的燃燒條件對Mn良率所造成之影響之圖表。
第7圖係顯示燃燒器的燃燒條件對脫硫率所造成之影響之圖表。
首先說明本發明之基本的技術思想以及證明該技術思想之實驗。
Mn礦石，係以MnO2或Mn2O3、MnO等之氧化數不同種類的Mn氧化物為主成分。當將該Mn礦石作為Mn源或用以促進脫碳之氧源添加於熔鋼時，Mn礦石中之氧化數不同的Mn氧化物，可考量為藉由熔鋼中的C，依循 下列(1)~(3)式；MnO2+2C → Mn+2CO…(1)
Mn2O3+3C → 2Mn+3CO…(2)
MnO+C → Mn+CO…(3)而被還原。
從上述(1)~(3)式中，可得知Mn氧化物的氧化數愈高，用以還原Mn氧化物所需之C量愈多。從該內容中，可得知在將Mn礦石中的Mn氧化物添加於熔鋼中來作為氧化數低之Mn氧化物時，可降低還原Mn礦石所需之C量，即使熔鋼中的C濃度低，亦可充分地還原Mn礦石，故可期待Mn良率的提升。
因此，本發明者們係思考出，在從配設在真空脫氣設備之頂吹式吹管中將粉體的Mn礦石添加於熔鋼中時，控制設置在上述頂吹式吹管前端之燃燒器之燃料的燃燒條件(以下亦稱為「燃燒器的燃燒條件」)，加熱Mn礦石，同時使Mn礦石中的Mn氧化物還原而添加。
為了確認上述效果，在未採用熔鋼之實驗室實驗中，係改變各種頂吹式吹管前端之燃燒器的燃燒條件以及Mn礦石的投入方法，而朝向盛鋼桶容器頂吹地添加之預備性實驗。
具體而言，上述預備性實驗中，頂吹式吹管，係使用可從設置在軸芯部之中心孔前端的吹孔中，與載送氣體(Ar氣體)一同吹出粉體的Mn礦石，並且從配設在上述中心孔的周圍之複數個周圍孔前端的燃燒器中吹出燃料與 燃燒用氣體而形成火焰之多重管吹管，來加熱Mn礦石並頂吹地添加。此時，如第1表所示般地改變上述燃料與燃燒用氣體的供給速度、以及是否藉由燃燒器進行加熱而添加，並調查在頂吹添加的前後之Mn礦石的溫度變化以及Mn礦石中之氧化數不同之Mn氧化物的構成比率的變化。上述預備性實驗中，載送氣體使用Ar氣體，燃料使用丙烷氣體，燃燒用氣體使用純氧。
上述預備性實驗的結果一同記載於第1表。第1表中所示之G為燃燒用氣體的供給速度(Nm3/min)，F為燃料的供給速度(Nm3/min)，(G/F)為燃燒用氣體的供給速度相對於燃料的供給速度之比，(G/F)st為燃料完全燃燒之氧燃料比的計量化學值。此外，燃料使用丙烷氣體，燃燒用氣體使用純氧時之(G/F)st為5，亦即，相對於燃料的供給速度F為1Nm3/min，燃燒用氣體的供給速度G為5Nm3/min。
從上述第1表中，可得知在與載送氣體一同添加Mn礦石時，未以吹管前端之燃燒器的火焰來加熱之No.1的條件中，於投入前後未觀察到Mn礦石的任何變化，但在以燃燒器的火焰來加熱Mn礦石之No.2~7的條件中，觀察到Mn礦石的溫度上升，且在上述No.2~7中，燃燒器的燃燒條件以(G/F)/(G/F)st計位於0.4~1.1的範圍之No.4~7中，Mn礦石中之MnO2及Mn2O3的比率減少，MnO的比率增加。亦即，氧化數高之Mn氧化物被還原，而改質為氧化數低之Mn氧化物，然而，在將(G/F)/(G/F)st降低製0.3為止之No.8中，由於火焰本身未生成，所以與No.1的條件相同，於添加前後未觀察到Mn礦石的任何變化。
從上述結果中，亦可得知在將形成於吹管前端部之燃燒器的燃燒條件控制在適當範圍時，亦即並非將燃燒器的燃燒條件控制在氧過剩側，而是控制在不足側時，所形成之火焰成為還原性而促進Mn礦石中之Mn氧化物的還原，因此，即使在熔鋼中的C量少時，亦可充分地還原 Mn礦石而提升Mn良率，此外，在燃燒器的火焰來加熱Mn礦石時，由於Mn礦石溫度上升而熔鋼溫度的降低，再者，由於Mn的添加，可藉由Mn礦石中的氧來促進脫碳反應。此外，即使在從吹管前端添加脫硫劑，亦可令人期待得到與上述同樣之效果。
本發明根據上述嶄新的技術思想以及發現而開發出。
接著說明本發明之熔鋼的真空精煉所使用之真空脫氣設備。
本發明之熔鋼的真空精煉所能夠使用之真空脫氣設備，係有RH真空脫氣裝置或DH真空脫氣裝置、VOD爐等，此等當中最具代表性者為RH真空脫氣裝置。因此，係以RH真空脫氣裝置為例來說明。
第1圖為典型的RH真空脫氣設備之垂直剖面圖。
該RH真空脫氣設備，是由：容納熔鋼1之盛鋼桶2、以及對熔鋼進行真空脫氣處理(以下亦僅稱為「脫氣處理」)之脫氣部3所構成。上述脫氣部3，是由：將熔鋼導入於內部以進行脫氣處理之真空槽4、以及連接於此之圖中未顯示的排氣設備所構成。於真空槽4的上部側面，設置有連接於排氣設備之排氣口7、以及添加合金原料(成分調整劑)或介質溶劑等的副原料之投入口(流道)8。
此外，於真空槽4的下部，配設有2根浸漬管5及6，當中之一方的浸漬管(第1圖中為5)，連接有將用以在熔鋼1中引起迴流之迴流氣體吹入至浸漬管內之配管 10。然後，於脫氣處理時，將上述2根浸漬管浸漬在盛鋼桶內的熔鋼中，並藉由圖中未顯示的排氣設備對真空槽4內進行排氣，將盛鋼桶2內的熔鋼1導入於真空槽4內，同時經由上述配管10將迴流氣體(Ar氣體等之惰性氣體)供給至浸漬管5內，以作為氣泡而在浸漬管5內上升。藉此，浸漬管5內的熔鋼亦與氣泡一同上升並流入至真空脫氣槽內，進行脫氣處理後，通過另一方的浸漬管(第1圖中為6)下降，並引起返回盛鋼桶內之熔鋼的迴流，而進行脫氣處理。
再者，於真空槽4的上部，以從上方插入於真空槽4內之形式配設有頂吹式吹管9。該頂吹式吹管9，為配設有：氧氣、及Mn礦石或CaO系脫硫劑等之氧化物粉體以及運送此等之載送氣體的通路，於該通路前端將此等吹出並吹送至熔鋼鋼液表面之吹孔，燃料及用以燃燒該燃料之燃燒用氣體的通路，以及於該通路前端燃燒上述燃料以形成火焰之燃燒器之多重管吹管。
上述頂吹式吹管9，係與貯藏副原料之圖中未顯示的供料斗連結，以與載送氣體一同供給Mn礦石或CaO系脫硫劑等之氧化物粉體。上述CaO系脫硫劑，主要是使用：將約5~30mass%之螢石(CaF2)或氧化鋁(Al2O3)等的CaO渣化促進劑，混合於生石灰(CaO)或石灰石(CaCO3)、消石灰(Ca(OH)2)、白雲石(CaO-MgO)等者。此外，上述載送氣體，通常是使用Ar氣體或氮氣等之惰性氣體。
此外，上述頂吹式吹管9，係與圖中未顯示之燃料供給管和燃燒用氣體供給管連結，上述燃料，為丙烷氣或天然氣等之烴系氣體燃料、重油或燈油等之烴系液體燃料、焦炭或煤等之碳系固體燃料中的至少1種，此外，燃燒用氣體，可供給氧氣、富含氧空氣、空氣等之含氧氣體。再者，上述頂吹式吹管9係進行水冷，故亦連結有用以供給和排出冷卻水之圖中未顯示的冷卻水供排水管。
在此說明本發明之熔鋼的真空精煉所使用之頂吹式吹管。
第2圖係顯示本發明所使用之較佳之頂吹式吹管的一例，(a)為垂直剖面圖，(b)為下方圖。該頂吹式吹管，是由：兼具供給用以吹送至熔鋼之氧氣之氧氣通路、及供給氧化物粉體與氧化物粉體的載送氣體之氧化物粉體/載送氣體之通路(以下亦僅稱為「氧氣通路」或「粉體/載送氣體通路」)11；在軸芯部中具備有由設置在該通路的前端，亦即設置在吹管前端之吹孔12所構成之「中心孔」之內部水冷筒體13；包圍該內部水冷筒體13的周圍之外部水冷筒體14；將燃料或燃燒用氣體供給至上述內部水冷筒體13與外部水冷筒體14之間之通路15；由設置在該通路的前端，亦即設置在吹管前端之燃燒器16所構成之複數個「周圍孔」來構成。上述周圍孔呈雙重管構造，且於內管側使燃料流通，於外管側使燃燒用氣體流通而構成，但亦可互換燃料的通路與燃燒用氣體的通路。
從上述粉體/載送氣體通路11前端的吹孔12所吹出 之氧化物粉體等，藉由形成於吹管前端的燃燒器16之火焰被加熱、或是加熱並還原、或是加熱並熔融，並吹送至真空槽內的熔鋼鋼液面。
第2圖中，由於將8個周圍孔中的1個用作為用以將所吹出之燃料點火之引導燃燒器17，所以燃燒器個數為7個。惟從燃燒器16的燃料氣體通路所供給之燃料、與從燃燒用氣體通路所供給之燃燒用氣體(氧化性氣體)，由於各個噴射孔彼此接近(重複)，所以可瞬間混合而位於燃燒臨限範圍內，但由於真空槽內的環境溫度高，即使無點火裝置亦開始燃燒，而在頂吹式吹管9的下方形成火焰。因此，引導燃燒器通常不需要，但亦可設置。
在此，上述頂吹式吹管前端的中心孔與周圍孔之位置關係，亦即吹孔12與燃燒器16之之位置關係，雖可為相反，但構成為以燃燒器的火焰來包圍含有氧化物粉體之噴流的周圍者，可有效率地加熱氧化物粉體，所以如第2圖所示，較佳是將吹孔配設在吹管的軸芯部，將燃燒器配設在該周圍。
此外，第2圖之設置在頂吹式吹管的中心孔前端之吹孔12的形狀，為剖面呈縮小之部分與呈擴大之部分的2個圓錐體所構成之拉瓦爾吹孔，但亦可為平直形狀的吹孔。拉瓦爾吹孔中之呈縮小之部分與呈擴大之部分的2個圓錐體所連結之剖面最窄的位置，通常稱為喉部。
由如此構造所構成之第2圖的頂吹式吹管，由於具備有氧氣通路、粉體/載送氣體通路、燃料通路及燃燒用氣 體通路，所以可進行真空槽的預熱或真空槽內之熔鋼的加熱(升溫)及真空槽內之附著物的加熱/去除、粉體對熔鋼之吹送等之所有處理。
本發明所使用之上述頂吹式吹管9，並不限定於上述所說明之範圍，例如可在頂吹式吹管的周圍配設複數個燃燒器，以將使用該燃燒器從頂吹式吹管所吹入之Mn礦石予以加熱。再者，亦可分開設置Mn礦石添加用的頂吹式吹管與燃燒器。
接著說明使用上述所說明之RH真空脫氣裝置來熔製低碳高錳鋼之方法。
首先，從高爐出鐵之熔銑，在承載於熔銑鍋或魚雷車等之保持容器或運送容器後，被運送至進行脫碳精煉之製鋼步驟。通常在該運送中途，較多情況會對熔銑進行脫硫或脫磷等之熔銑預備處理，本發明中，即使成分規格上不需進行熔銑預備處理，較佳亦施以熔銑預備處理。此係由於在轉爐中，係添加作為錳源所添加之Mn礦石，當未進行熔銑預備處理，尤其未進行脫磷處理時，在轉爐中的吹煉時，必須與脫碳一同進行脫磷，所以會多量地添加CaO系助熔劑，使轉爐的熔渣量增加，被分配至熔渣之錳量增加，導致Mn良率的降低。
在接續的製鋼步驟中，將熔銑裝入於轉爐後，添加Mn礦石作為錳源，並且可因應必要添加少量的生石灰等之介質溶劑，將氧從上部吹出及/或從底部吹出並進行脫碳吹煉而構成既定成分組成的熔鋼後，在未脫氧之狀態下 出鋼至盛鋼桶等之熔鋼保持容器。此時可添加既定量之高碳鐵錳等之便宜的合金鐵系錳源。
上述製鋼步驟中，由於使用Mn礦石或高碳鐵錳等之便宜的錳源，所以熔鋼中的碳濃度必然增高，此時較佳亦將Mn濃度調整後之熔鋼中的C濃度抑制在0.2mass%以下。當C濃度超過0.2mass%時，不僅在接續步驟之真空脫氣設備中的脫碳處理時間增長而使生產性降低，並且為了補償伴隨著脫碳處理時間的延長所導致之熔鋼溫度的降低，而需提高出鋼溫度，進而導致鐵良率的降低、因耐火物損耗量的增大所導致之耐火物成本的上升，故不佳。
然後，從轉爐出鋼之鋼，被運送至RH真空脫氣裝置或DH真空脫氣裝置、VOD爐等之真空脫氣設備，來進行脫碳處理等之脫氣處理。以下係說明使用第1圖所示之RH真空脫氣裝置來熔製低碳高錳鋼之方法。
第1圖所示之RH真空脫氣裝置中，對未脫氧狀態的熔鋼1進行真空脫碳處理(以下亦將該處理稱為「未靜處理」)，同時在該未靜處理中，從頂吹式吹管9中將Mn礦石從上部吹出地添加。此時，上述Mn礦石需藉由形成於頂吹式吹管9的前端部之燃燒器的火焰被加熱並還原，並吹送至熔鋼的鋼液面而添加。具體而言，係經由設置在頂吹式吹管9之周圍孔的燃料通路以及燃燒用氣體通路，分別將燃料及燃燒用氣體供給至吹管前端的燃燒器16而吹出，並進行點火而在燃燒器上形成火焰。然後經由中央孔的粉體/載送氣體通路11，從吹管前端的吹孔12將Mn 礦石吹出，並藉由上述燃燒器的火焰將所吹出之Mn礦石加熱並還原，而從上部吹出地添加。在開始添加Mn礦石時，較佳係預先在燃燒器上形成火焰。
在此，用以將上述Mn礦石加熱並還原而形成於吹管前端的燃燒器之火焰，該燃料與燃燒用氣體必須滿足下列式，0.4≦(G/F)/(G/F)st≦1.1
其中，G：燃燒用氣體供給速度(Nm3/min)
F：燃料供給速度(Nm3/min)
(G/F)：氧燃料比(=燃燒用氣體供給速度/燃料供給速度)
(G/F)st：燃料完全燃燒之氧燃料比的計量化學值
如前述般，當((G/F)/(G/F)st)超過1.1時，火焰的氧化性變強，Mn礦石雖被加熱，但Mn礦石中的Mn氧化物未被還原。另一方面，當((G/F)/(G/F)st)低於0.4時，火焰本身未形成，所以亦無法加熱Mn礦石之故。較佳的((G/F)/(G/F)st)係位於0.4以上且未達1.1的範圍。
藉由如此地加熱Mn礦石而添加，可抑制伴隨著Mn礦石的添加所造成之熔鋼的溫度降低(溫度損耗)。此外，以滿足上述燃燒條件之火焰所加熱之Mn礦石，由於被還原而添加於熔鋼中，所以可促進Mn礦石的還原反應而提升Mn良率，所以可削減Mn合金的添加量。再者，Mn礦石的添加，可使Mn礦石中的氧發揮固體氧的功能而促進脫碳反應，故亦可縮短未靜處理時間而提高生產 性。
上述未靜處理中，在加熱Mn礦石而添加後，亦可藉由經由氧氣體通路11及該前端的吹孔12將氧氣吹出並吹送至熔鋼，來促進脫碳或加熱熔鋼。於上述脫碳處理或升溫處理時，由於不使用燃燒器，故較佳係使氮氣或Ar氣體等之惰性氣體流通於燃料通路和燃燒用氣體通路，以防止因噴濺等所造成之燃燒器的阻塞。
進行既定時間之上述未靜處理，在熔鋼中的C濃度到達成分規格值以下的特定值後，從原料投入口8將Al等之強脫氧劑添加於熔鋼1，以降低熔鋼中的熔存氧濃度(脫氧)，並結束未靜處理。當未靜處理結束後的熔鋼溫度，低於例如連續鑄造步驟等之接續步驟所要求的溫度時，可進一步從原料投入口將Al添加於熔鋼，從前述頂吹式吹管將氧氣吹送(送氧)至熔鋼鋼液表面，並藉由燃燒Al來提高熔鋼溫度。
然後，添加脫氧劑而脫氧後之熔鋼1，再持續進行數分鐘之熔鋼的迴流(將該處理稱為「全靜處理」)，可因應必要，從原料投入口8將Al、Si、Mn、Ni、Cr、Cu、Nb、Ti等之成分調整劑(合金成分)添加於熔鋼1，將熔鋼成分調整至既定的組成範圍後，使真空槽4返回大氣壓，而結束脫氣處理。
接著說明使用上述所說明之RH真空脫氣裝置來熔製低硫鋼之方法。從高爐使熔銑出鐵，在轉爐中吹煉，出鋼並運送至RH真空脫氣裝置為止，係與上述低碳高錳鋼的 熔製方法相同，故省略該說明。
運送至RH真空脫氣裝置之未脫氧狀態的熔鋼，可因應必要進行既定時間之未靜處理，亦即經由頂吹式吹管9之氧氣體通路11及該前端的吹孔12，將氧氣吹送至熔鋼來進行脫碳，在熔鋼中的C濃度到達成分規格值以下的特定值後，從原料投入口8將Al等之強脫氧劑添加於熔鋼1，以降低熔鋼中的熔存氧濃度(脫氧)，並結束未靜處理。
當未靜處理結束後，亦即脫氧後的熔鋼溫度，低於例如連續鑄造步驟等之接續步驟所要求的溫度時，可進一步從原料投入口將Al添加於熔鋼，從前述頂吹式吹管將氧氣吹送(送氧)至熔鋼鋼液表面，並藉由燃燒Al來提高熔鋼溫度。此外，與前述低碳高錳鋼的熔製方法相同，在對未脫氧狀態的熔鋼1進行未靜處理的同時，可從頂吹式吹管9中將Mn礦石從上部吹出地添加。
然後從頂吹式吹管9中將CaO系脫硫劑噴射至上述脫氧後的熔鋼，同時藉由形成於燃燒器16之火焰來加熱並熔融，並吹送至熔鋼的鋼液面上而添加，而進行脫硫處理。具體而言，係經由設置在頂吹式吹管9之周圍孔的燃料通路以及燃燒用氣體通路，分別將燃料及燃燒用氣體供給至吹管前端的燃燒器16而吹出，並進行點火而在燃燒器上形成火焰，同時，經由中央孔的粉體/載送氣體通路11，從吹管前端的吹孔12將CaO系脫硫劑吹出，並藉由上述燃燒器的火焰將所吹出之CaO系脫硫劑加熱並熔 融，而從上部吹出地添加。在開始添加CaO系脫硫劑時，較佳係預先在燃燒器上形成火焰。
在此，用以將上述脫硫劑加熱並熔融而形成於吹管前端的燃燒器之火焰，該燃料與燃燒用氣體必須滿足下列式，0.4≦(G/F)/(G/F)st≦1.1
其中，G：燃燒用氣體供給速度(Nm3/min)
F：燃料供給速度(Nm3/min)
(G/F)：氧燃料比(=燃燒用氣體供給速度/燃料供給速度)
(G/F)st：燃料完全燃燒之氧燃料比的計量化學值
當((G/F)/(G/F)st)超過1.1時，火焰的氧化性變強，脫硫劑雖被加熱，但作為還原反應之脫硫反應並未進行。另一方面，當((G/F)/(G/F)st)低於0.4時，火焰本身未形成，所以亦無法加熱脫硫劑之故。較佳的((G/F)/(G/F)st)係位於0.4以上且未達1.1的範圍。
藉由如此地加熱脫硫劑而添加，可抑制伴隨著脫硫劑的添加所造成之熔鋼的溫度降低(溫度損耗)。此外，滿足上述燃燒條件之火焰，由於未成為過氧化環境，所以可促進作為還原反應之脫硫反應，而提升脫硫率。
當成分規格上不須在RH真空脫氣裝置中進行脫碳處理時，在從轉爐中將熔鋼出鋼至盛鋼桶時，可將金屬Al添加於出鋼中的熔鋼熔流以對熔鋼進行脫氧。此時，於熔鋼熔流中，除了Al之外，亦可添加石灰或含有石灰之助 熔劑。然後，出鋼至盛鋼桶之熔鋼，在施以將Al等之熔渣改質劑添加於熔鋼上的熔渣，以將熔渣中之FeO等的鐵氧化物或MnO等的錳氧化物還原之熔渣改質處理後，被運送至RH真空脫氣裝置。
然後，添加上述脫氧劑而脫氧後之熔鋼1，在RH真空脫氣裝置中施以使熔鋼迴流來進行脫氣處理之全靜處理後，可因應必要，從原料投入口8將Al、Si、Mn、Ni、Cr、Cu、Nb、Ti等之成分調整劑(合金成分)添加於熔鋼1，將熔鋼成分調整至既定的組成範圍後，使真空槽4返回大氣壓，而結束脫氣處理。
上述說明中，係說明使用RH真空脫氣裝置來熔製低碳高錳鋼及低硫鋼之方法，但即使在使用DH真空脫氣裝置或VOD爐等之其他真空脫氣設備時，亦可熔製低碳高錳鋼及低硫鋼。
實施例1
對從高爐出鐵之熔銑進行脫磷、脫硫之熔銑預備處理後，以350噸的轉爐進行精煉，而形成具有C：0.03~0.09mass%、Si：0.05mass%以下、Mn：0.1~0.85mass%、P：0.03mass%以下、S：0.003mass%以下的成分組成之鋼。上述轉爐中，係添加Mn礦石作為錳源以調整Mn濃度。
經轉爐精煉後之熔鋼，在未脫氧之狀態下出鋼至盛鋼桶，並運送至具備有頂吹式吹管之RH真空脫氣裝置，在未脫氧之狀態下，施以伴隨著用以進行真空脫碳處理之未 靜處理之脫氣處理。在到達RH真空脫氣裝置時之熔鋼中的O濃度，位於0.03~0.07mass%的範圍。
上述未靜處理中，將迴流氣體(Ar氣體)的流量設為1500NL/min，將真空槽的到達真空度設為6.7~40kPa(各條件維持一定)，且如第2表所示般地改變所使用之頂吹式吹管的種類、有無添加Mn礦石及添加方法、吹管前端之燃燒器的燃燒條件((G/F)/(G/F)st)及有無送氧。
所添加之Mn礦石，係使用粒度為5~20mm，錳含量約58mass%者，Mn礦石的添加速度為100kg/min，添加時間為10min，總添加量為1000kg呈一定。
此外，未靜處理後之熔鋼的目標成分，係設為C：0.002~0.003mass%、Mn：0.5~1.2mass%，未靜處理結束後，當Mn濃度過低時，添加金屬錳以調整Mn濃度。
此外，當未靜處理時氧不足時，係一邊從頂吹式吹管前端的吹孔將氧氣吹送(送氧)至熔鋼鋼液表面一邊進行脫碳。
此外，上述RH真空脫氣裝置的頂吹式吹管，係使用適合於本發明之第2圖所示之吹管，以及與專利文獻10所揭示之吹管類似之第3圖所示之吹管2種。第3圖的吹管，為將從燃料氣體通路23所連接之燃料氣體供給孔24，設置在從設置於吹管的軸心部之氧氣通路20連接至喉部21之末端寬廣部22者，此外，並構成為從粉體/載送氣體通路25之前端的吹出孔26中吹出Mn礦石之構造。
Mn礦石的添加，當使用第2圖所示之吹管時，亦即經由粉體/載送氣體通路11及吹孔12，將Mn礦石與載送氣體(Ar氣體)一同從上部吹出至熔鋼鋼液表面而進行。此外，當在頂吹式吹管前端的燃燒器形成火焰時，係以240Nm3/hr供給LNG作為燃料，此外，在120~600Nm3/hr的範圍內改變而供給純氧作為燃燒用氣體，並改變燃燒器的燃燒條件((G/F)/(G/F)st)。此時之(G/F)st為2(相對於燃料的供給速度F為1Nm3/min，燃燒用氣體的供給速度G為2Nm3/min)。火焰的形成時間，其條件均為10min(呈一定)。
另一方面，當使用第3圖所示之吹管時，係一邊經由氧氣通路20吹出燃燒用氣體(氧氣)，一邊經由粉體/載送氣體通路25，將Mn礦石與載送氣體(Ar氣體)一同從上部吹出至熔鋼鋼液表面而進行Mn礦石的添加。此外，當在頂吹式吹管的前端形成火焰時，係以240Nm3/hr供給LNG作為燃料，以470Nm3/hr供給純氧作為燃燒用氣體。火焰的形成時間，設為10min。
第2表中，亦同時記載脫氣處理前(未靜處理前)的熔鋼成分(C、Mn)、未靜處理後(惟在藉由金屬錳的添加來進行濃度調整之前)的Mn濃度、在未靜處理中所添加之Mn礦石中的Mn良率、未靜處理時的脫碳速度及未靜處理前後之熔鋼溫度差。上述第2表中所記載之脫碳速度，為以未靜時間除上從RH到達時至未靜處理結束為止之脫碳量之平均脫碳速度。此外，熔鋼溫度差，該值為正時，表示熔鋼溫度上升，為負時，表示熔鋼溫度降低。
從第2表中可得知下列內容。
首先，No.16~18為使用第2圖之頂吹式吹管，並在未靜處理時於吹管前端形成火焰，但未添加Mn礦石之比較例，雖然熔鋼溫度上升，但脫碳速度為0.0033~0.0036mass%/min。相對於此，添加Mn礦石之No.1~15中的脫碳速度為0.0040~0.0052mass%/min，可得知藉由Mn礦石的添加而促進脫碳。此可考量為Mn礦石中的Mn氧化物可有效地作用為固體氧之功能，而促進熔鋼的脫碳反應之故。No.16~18的比較例中，脫碳所需之氧不足而不得不進行送氧，所以產生Mn損耗。
接著解析添加Mn礦石之例子。
No.13~15為使用第2圖之頂吹式吹管，並在未進行加熱下從副原料投入口(第1圖的8)添加Mn礦石至真空槽內之比較例，因伴隨著Mn礦石的添加所造成之顯熱或分解熱(潛熱)而導致之溫度損耗，使熔鋼溫度降低30℃以上，脫碳速度僅為0.004mass%/min左右，Mn良率 亦僅為40%~50%左右。
此外，No.10~12為使用第2圖之頂吹式吹管，但未藉由燃燒器的火焰加熱Mn礦石而從上部吹出地添加之比較例，與上述No.13~15相同，因伴隨著Mn礦石的添加所造成之顯熱或分解熱(潛熱)而導致之溫度損耗，使熔鋼溫度大幅降低，Mn良率亦與上述No.13~15相同處於低水準。
相對於此，No.19為使用第3圖所示之先前技術的頂吹式吹管，並藉由吹管前端所形成之火焰來加熱Mn礦石而添加之發明例。該發明例中，熔鋼溫度上升10℃以上。此可考量為藉由加熱Mn礦石而添加，可降低溫度損耗而提升熱效率之故。此外，Mn良率亦提升至接近80%。此可考量為藉由還原性的火焰來加熱Mn礦石，使Mn礦石還原而添加之故。
再者，No.1~6為使用第2圖之頂吹式吹管，一邊藉由燃燒器的火焰加熱Mn礦石一邊從上部吹出地添加之發明例，未靜處理後的熔鋼溫度上升9℃以上，脫碳速度均為0.048mass%/min以上之較高值，Mn礦石中的Mn良率亦得到80%以上。
在此，No.4的發明例與No.19的發明例，雖然燃燒器的燃燒條件((G/F)/(G/F)st)相同，但在No.4的發明例中，熔鋼溫度的上升量、脫碳速度及Mn良率均較佳。該不同處在於No.19中所使用之第3圖的頂吹式吹管，是在吹管前端混合吹出Mn礦石及燃燒用氣體，相對於此， No.4中所使用之第2圖的頂吹式吹管，則是從吹管前端的吹孔吹出Mn礦石，並以藉由配設在該吹孔周圍之燃燒器的火焰來包圍該噴流之方式加熱Mn礦石，所以可考量為第2圖的吹管能夠有效率地加熱並還原Mn礦石。
另一方面，No.7為除了燃燒器的燃燒條件((G/F)/(G/F)st)較本發明的範圍更高之外，其他與No.1~6的發明例相同之比較例，由於火焰非還原性而無法還原Mn礦石，所以雖然熔鋼溫度上升，但Mn良率亦與上述No.13~15相同處於低水準。
相反的，No.8、9為除了燃燒器的燃燒條件((G/F)/(G/F)st)較本發明的範圍更低之外，其他與No.1~6的發明例相同之比較例，由於所供給之氧不足，無法形成火焰而無法加熱Mn礦石，因伴隨著Mn礦石的添加所造成之顯熱或潛熱而導致之溫度損耗，使熔鋼溫度降低，且Mn良率亦與上述No.13~15相同處於低水準。
在此，第4圖係顯示在No.1~6的發明例與No.7~15的比較例中，RH處理前之C濃度與脫碳速度之關係，第5圖係顯示在上述No.1~6的發明例與No.7~15的比較例中，RH處理前之C濃度與Mn良率之關係。從此等圖中，可得知當RH處理前的C濃度為相同水準時，與比較例相比，發明例之脫碳速度高，且Mn良率提升。此如前述般，當以最適燃燒條件的火焰來加熱Mn礦石而從上部吹出地添加時，在Mn礦石到達熔鋼之前即進行Mn氧化物的還原，使Mn礦石還原所需的C量減少。其結果可考 量為即使RH處理前的C濃度低，Mn礦石亦可充分地被還原，Mn礦石中的氧可充分地發揮作為固體氧的功能。亦即，比較例中，可考量為當RH處理前的C濃度低時，用以使Mn礦石還原之C量不足，而使Mn良率不足。
此外，第6圖係顯示在藉由燃燒器的火焰加熱Mn礦石而添加之No.1~6的發明例與No.7~9的比較例中，((G/F)/(G/F)st)與Mn良率之關係。從此等圖中，可得知在((G/F)/(G/F)st)位於0.4~1.1的範圍中，可得到Mn良率80%以上，當中，在((G/F)/(G/F)st)為0.4以上且未達1.0的範圍中，可得到Mn良率90%以上之極高的值。
從上述結果中，可得知使用適合於本發明之吹管，且在適合於本發明之條件下於吹管前端的燃燒器形成火焰，並且加熱並還原Mn礦石而從上部吹出地添加，藉此，不僅可抑制熔鋼溫度的降低並以高良率來添加Mn，同時亦可提高脫碳速度，因此能夠有效率且以低成本來實施低碳高錳鋼的熔製。
實施例2
對從高爐出鐵之熔銑進行脫磷、脫硫之熔銑預備處理後，以350噸的轉爐進行精煉，而形成具有C：0.03~0.09mass%、Si：0.05mass%以下、Mn：0.1~0.85mass%、P：0.03mass%以下、S：0.0037~0.0042mass%的成分組成之鋼。
經轉爐精煉後之熔鋼，在未脫氧之狀態下出鋼至盛鋼 桶，並運送至具備有頂吹式吹管之RH真空脫氣裝置，在未脫氧之狀態下，施以伴隨著用以進行真空脫碳處理之未靜處理之脫氣處理。在到達RH真空脫氣裝置時之熔鋼中的O濃度，位於0.03~0.07mass%的範圍。
上述未靜處理中，將迴流氣體(Ar氣體)的流量設為1500NL/min，將真空槽的到達真空度設為6.7~40kPa(各條件維持一定)，一邊從頂吹式吹管的吹孔將氧氣送氧至熔鋼鋼液表面一邊進行未靜處理，在熔鋼中的C濃度到達成分規格值以下的特定值後，將Al添加於熔鋼以進行脫氧，並結束未靜處理。然後將CaO系脫硫劑添加於上述熔鋼來施以脫硫處理。上述脫硫劑，係使用粒度2mm以下的CaO-Al2O3預熔助熔劑，脫硫劑的添加速度為100kg/min，添加時間為10min，總添加量為1000kg呈一定。
此時，如第3表所示般地改變脫硫劑的添加條件(有無燃燒器的加熱)、及燃燒器的燃燒條件((G/F)/(G/F)st)。脫硫劑，係使用第2圖所示之頂吹式吹管，並經由中心孔，亦即經由粉體/載送氣體通路11及吹孔12，將脫硫劑與載送氣體(Ar氣體)一同吹送至熔鋼鋼液表面而添加。
此外，當在頂吹式吹管前端的燃燒器形成火焰時，係以240Nm3/hr供給LNG作為燃料，並在120~600Nm3/hr的範圍內改變而供給純氧作為燃燒用氣體，並改變燃燒器的燃燒條件((G/F)/(G/F)st)。此時之(G/F)st為2(相對 於燃料的供給速度F為1Nm3/min，燃燒用氣體的供給速度G為2Nm3/min)。
第3表中，亦同時記載脫氣處理前後之熔鋼中的S濃度以及從該值所求取之脫硫率、脫硫劑投射前後之熔鋼溫度差。熔鋼溫度差，該值為正時，表示熔鋼溫度上升，為負時，表示熔鋼溫度降低。
從第3表中可得知下列內容。
No.9為使用第2圖之頂吹式吹管，但未藉由燃燒器的火焰加熱脫硫劑而從上部吹出地添加之比較例，因伴隨著脫硫劑的添加所造成之顯熱，使熔鋼溫度大幅降低，脫硫率亦為60%左右，處於低水準。
相對於此，No.1~6為使用第2圖之頂吹式吹管，並藉由燃燒器的火焰加熱脫硫劑而從上部吹出地添加之發明 例，其幾乎不存在因脫硫劑的添加所造成之溫度損耗。此可考量為藉由加熱脫硫劑而添加，可降低溫度損耗而提升熱效率之故。此外，脫硫率亦可得到78%以上。此可考量為由於燃燒器的火焰具有還原性，所以促進熔鋼的脫硫反應之故。
另一方面，No.7為除了燃燒器的燃燒條件((G/F)/(G/F)st)較本發明的範圍更高之外，其他與No.1~6的發明例相同之比較例，雖然熔鋼溫度上升，但脫硫率亦為60%左右，處於低水準。此可考量為由於火焰非還原性，而無法進行作為還原反應之熔鋼的脫硫反應之故。
相反的，No.8為除了燃燒器的燃燒條件((G/F)/(G/F)st)較本發明的範圍更低之外，其他與No.1~6的發明例相同之比較例，由於所供給之氧不足，無法形成火焰而無法加熱脫硫劑，故由於溫度損耗而使熔鋼溫度大幅降低。然而，由於以未燃燒的還原性氣體來供給脫硫劑，所以脫硫率為88.1%之高水準。
在此，第7圖係顯示在藉由燃燒器的火焰加熱脫硫劑而添加之No.1~6的發明例與No.7、8的比較例中，((G/F)/(G/F)st)與脫硫率之關係。從該圖中，可得知當((G/F)/(G/F)st)為1.1以下時，可得到脫硫率78%以上，當中，在((G/F)/(G/F)st)為0.4以上且未達1.0的範圍中，可得到脫硫率90%左右之極高的值。在((G/F)/(G/F)st)為0.3時，雖可得到高脫硫率，但在該條件下，如前述般無法形成火焰而使熔鋼溫度大幅降低，故不佳。
從上述結果中，可得知使用適合於本發明之吹管，且在適合於本發明之條件下於吹管前端的燃燒器形成火焰，並且加熱並熔融脫硫劑而從上部吹出地添加，藉此可抑制熔鋼溫度的降低並提高脫硫率，因此能夠有效率地實施低硫鋼的熔製。

Claims (4)

  1. 一種熔鋼的真空精煉方法，其係藉由以配設在真空脫氣設備之頂吹式吹管前端的燃燒器所形成之火焰，來加熱氧化物粉體，並從上部吹出而添加於脫氣槽內之熔鋼的鋼液面上之熔鋼的真空精煉方法，其特徵為：以使燃料與燃燒用氣體滿足下列式之方式供給至前述燃燒器而形成火焰，0.4≦(G/F)/(G/F)st≦1.1其中，G：燃燒用氣體供給速度(Nm3/min)F：燃料供給速度(Nm3/min)(G/F)：氧燃料比(=燃燒用氣體供給速度/燃料供給速度)(G/F)st：燃料完全燃燒之氧燃料比的計量化學值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之熔鋼的真空精煉方法，其中前述氧化物粉體為Mn礦石及/或CaO系脫硫劑。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之熔鋼的真空精煉方法，其中從設置在前述頂吹式吹管的軸芯部之中心孔前端的吹孔中，與載送氣體一同吹出Mn礦石及/或CaO系脫硫劑，並且從配設在前述吹孔的周圍之複數個周圍孔前端的燃燒器中，供給燃料與燃燒用氣體，點火以形成火焰，並藉由該火焰來加熱前述氧化物粉體。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之熔鋼的真空精煉方法，其中供給烴系的氣體燃料、烴系的液體燃料及碳系的固體燃料中之任一種以上作為前述燃料。
TW102109295A 2012-03-15 2013-03-15 Vacuum refining method of molten steel TWI490340B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012058102 2012-03-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201404889A true TW201404889A (zh) 2014-02-01
TWI490340B TWI490340B (zh) 2015-07-01

Family

ID=49161197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102109295A TWI490340B (zh) 2012-03-15 2013-03-15 Vacuum refining method of molten steel

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5382275B1 (zh)
KR (1) KR101529454B1 (zh)
CN (1) CN104169442B (zh)
TW (1) TWI490340B (zh)
WO (1) WO2013137292A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI621713B (zh) * 2016-02-24 2018-04-21 Jfe Steel Corp 真空脫氣設備之熔鋼的精煉方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6028750B2 (ja) * 2014-02-21 2016-11-16 Ｊｆｅスチール株式会社 マンガン含有低炭素鋼の溶製方法
JP6124022B2 (ja) * 2014-09-24 2017-05-10 Ｊｆｅスチール株式会社 低炭素高マンガン鋼の溶製方法
JP6269550B2 (ja) * 2015-03-30 2018-01-31 Ｊｆｅスチール株式会社 高マンガン鋼の溶製方法
CN108220532A (zh) * 2016-12-13 2018-06-29 鞍钢股份有限公司 一种提高钢水洁净度的二次精炼方法
CN108611465A (zh) * 2016-12-13 2018-10-02 鞍钢股份有限公司 一种提高rh脱碳速率的钢水精炼方法
JP6648711B2 (ja) * 2017-02-07 2020-02-14 Ｊｆｅスチール株式会社 溶銑の脱硫方法
WO2019203278A1 (ja) * 2018-04-17 2019-10-24 日本製鉄株式会社 溶鋼の製造方法
JP6939733B2 (ja) * 2018-07-31 2021-09-22 Ｊｆｅスチール株式会社 減圧下での溶鋼の精錬方法
EP4095269B1 (en) * 2020-04-01 2024-07-03 JFE Steel Corporation Decarburization refining method for molten steel under reduced pressure

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2722998B2 (ja) * 1992-07-16 1998-03-09 住友金属工業株式会社 真空脱ガス槽内加熱・精錬方法
KR100221788B1 (ko) * 1995-08-28 1999-09-15 아사무라 타카싯 용강의 진공 정련 공정 및 그 장치
JP4532106B2 (ja) * 2001-07-02 2010-08-25 新日本製鐵株式会社 含クロム溶鋼の脱炭精錬方法
JP5476815B2 (ja) * 2008-10-08 2014-04-23 Ｊｆｅスチール株式会社 真空脱ガス装置における複合ランスを用いた加熱・精錬方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI621713B (zh) * 2016-02-24 2018-04-21 Jfe Steel Corp 真空脫氣設備之熔鋼的精煉方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104169442A (zh) 2014-11-26
KR101529454B1 (ko) 2015-06-16
WO2013137292A1 (ja) 2013-09-19
JP5382275B1 (ja) 2014-01-08
KR20140111710A (ko) 2014-09-19
TWI490340B (zh) 2015-07-01
JPWO2013137292A1 (ja) 2015-08-03
CN104169442B (zh) 2015-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI490340B (zh) Vacuum refining method of molten steel
JP6343844B2 (ja) 真空脱ガス設備における溶鋼の精錬方法
JP6036172B2 (ja) 転炉における溶銑の精錬方法
WO2013057927A1 (ja) 粉体吹込みランスおよびその粉体吹込みランスを用いた溶融鉄の精錬方法
JP5928094B2 (ja) 溶融鉄の精錬方法
JP2016065274A (ja) 低炭素高マンガン鋼の溶製方法
JP6051561B2 (ja) 溶鋼の製造方法
JP6323688B2 (ja) 溶鋼の脱硫方法
JP4360270B2 (ja) 溶鋼の精錬方法
JP5928095B2 (ja) 溶融鉄の精錬方法
JP5949627B2 (ja) 転炉における溶銑の精錬方法
JP6544531B2 (ja) 溶銑の精錬方法
JP6939733B2 (ja) 減圧下での溶鋼の精錬方法
JP6327298B2 (ja) 溶銑の精錬方法