(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
取鍋内のステンレス溶鋼に、排気ダクトが設けられた浸漬管を浸漬し、該浸漬管の内部を減圧すると共に、前記取鍋の底部から０．６〜１５．０Ｎリットル／（分・溶鋼トン）の不活性ガスを供給しつつ、前記浸漬管内の湯面の上方より酸素含有ガスを吹き付けて脱炭精錬を行うステンレス溶鋼の脱炭精錬方法において、前記排気ダクトに設けた排ガス流量計で測定された排ガス流量から下式により求められる前記浸漬管内の排ガス流速Ｖを５〜２０ｍ／秒にすることを特徴するステンレス溶鋼の脱炭精錬方法。
Ｖ＝Ｑ÷Ｓ×（Ｐ0 ／Ｐ）×（Ｔ／Ｔ0 ）
ここで、Ｑは排ガス流量（Ｎｍ3 ／ｈｒ）、Ｓは浸漬管の直径方向の面積（ｍ2 ）、Ｐ0 は標準大気圧（１０１３２５Ｐａ）、Ｐは浸漬管の内圧（Ｐａ）、Ｔは排ガス温度（Ｋ）、Ｔ0 は標準温度（Ｋ）である。
【請求項２】
請求項１記載のステンレス溶鋼の脱炭精錬方法において、前記排ガス流速を前記浸漬管内の湯面の上方より吹き付ける酸素含有ガス量により調整するステンレス溶鋼の脱炭精錬方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のステンレス溶鋼の脱炭精錬方法において、前記排ガス流速を前記浸漬管内の真空度により調整するステンレス溶鋼の脱炭精錬方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のステンレス溶鋼の脱炭精錬方法において、前記浸漬管の溶鋼浸漬部の内表面積が前記取鍋内の全溶鋼表面積の０．１〜０．７であるステンレス溶鋼の脱炭精錬方法。
【請求項５】
取鍋内のステンレス溶鋼に浸漬管を浸漬し、該浸漬管の内部を減圧すると共に、前記取鍋の底部から０．６〜１５．０Ｎリットル／（分・溶鋼トン）の不活性ガスを供給しつつ、前記浸漬管内の湯面の上方に配置したランスから該湯面に向けて酸素含有ガスを吹き付けて脱炭精錬を行うステンレス溶鋼の脱炭精錬方法において、前記酸素含有ガスは、下記式により求まるキャビティー深さＬが２１０〜５００ｍｍとなるようにして吹き付けることを特徴とするステンレス溶鋼の脱炭精錬方法。
Ｌ＝Ｌｈ×１０(-780H/Lh)
Ｌｈ＝０．８９４×（Ｑ2 ／Ｓ×ｎ）1/3
ここで、Ｌはキャビティー深さ（ｍｍ）、Ｈはランスの先端位置から静止湯面までの距離（ｍ）、ＬｈはＨ＝０の時のキャビティー深さ（ｍｍ）、Ｑは酸素含有ガスの流量（Ｎｍ3 ）、Ｓはランス吐出口の最狭部の断面積（ｍ2 ）、ｎはランス吐出口数である。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステンレス溶鋼の脱炭精錬を行う際に、スプラッシュにより発生した地金の細粒化を抑制し、細粒地金が排気系に付着や堆積するのを防止するステンレス溶鋼の脱炭精錬方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ステンレス溶鋼の脱炭精錬においては、容器内を減圧して吹酸することによりクロムの酸化を抑制した脱炭が行われており、この代表的な方法としてＲＨ−ＯＢ法が広く知られている。
このＲＨ−ＯＢ法は、取鍋内の溶鋼に上昇管と下降管の両方を浸漬し、上昇管から供給するガスのガスリフト作用により溶鋼を吸い上げ、下降管から吐出して取鍋内の溶鋼を循環させながら、上昇管に設けたノズルから酸素含有ガスの吹き込みを行って脱炭する。
また、特開平８−１０９４１０号公報には、取鍋内の溶鋼に浸漬管を浸漬して、浸漬管の内部を排気して減圧し、取鍋の底部から０．６〜１５．０Ｎリットル／（分・溶鋼トン）の不活性ガスを供給しながら、浸漬管の上方より酸素含有ガスを吹き付けて脱炭を行うステンレス溶鋼の脱炭精錬方法が提案されている。
この方法は、Ｃｒ2 Ｏ3 （以下、クロム酸化物という）の生成とクロムのロスを少なくして迅速に脱炭を行うことができることから実用化が図られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のＲＨ−ＯＢ法では、浸漬管が上昇管と下降管に分離されており上昇管から吸い上げたステンレス溶鋼が下降管を経て取鍋に戻るまでの時間が短いので、ステンレス溶鋼の吹酸脱炭精錬を行う場合には、真空槽内で一旦生成したクロム酸化物が、瞬時に真空槽内から流出して、攪拌の影響が及ばない取鍋の上部に浮上する。
取鍋の上部に浮上したクロム酸化物は、ステンレス溶鋼中の炭素と殆ど反応しないので、脱炭の効率が悪く、クロム酸化物の増大を招き、このクロム酸化物を還元する還元剤の増加やクロムのロスが生じる等の問題がある。
更に、上昇管に供給する不活性ガスのガスリフトの作用により溶鋼を循環するため、上昇管から吹き込まれる気体の絶対量が増加し、吹き込まれた酸素含有ガスの脱炭酸素効率が低下するので、スプラッシュの発生と二次バースト（スプラッシュにより生じた地金が再酸化して細粒化する）が激しくなる。
また、特開平８−１０９４１０号公報では、取鍋の底部から不活性ガスを吹き込んで取鍋内の溶鋼を強く攪拌しながら、上方から酸素を溶鋼に吹き付けて脱炭するので、酸素を吹き付ける溶鋼表面にクロム酸化物が多量に生成する。
このクロム酸化物は、炭素と急激に反応し、その際に生成するＣＯガスの溶鋼表面での破泡によりスプラッシュが発生して地金が飛散する。
この地金が二次バーストを生じて細粒化し、排ガスに随伴して飛散して浸漬管内あるいは排気系に付着、堆積する。
また、酸素を溶鋼表面に吹き付けて脱炭するので、脱炭に有効に働く酸素効率が４０〜５５％と低くなり、脱炭に作用しない酸素が浸漬管内で二次燃焼し、飛散した地金の二次バーストを助長するので、排気系等に付着、堆積する細粒地金が増大する。
特に、クロムを５重量％以上含有するステンレス溶鋼では、排気系に生じた細粒地金の付着や堆積により、エゼクターの排気抵抗が増加して高真空度が得られない。
その結果、ステンレス溶鋼中のクロムの酸化が進行して、クロム酸化物の増加に起因するクロムのロスあるいはクロム酸化物を還元するためのＡｌ等の還元剤が増加する等の問題がある。
【０００４】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、ステンレス溶鋼の脱炭精錬の際に、スプラッシュにより地金が飛散し、その地金が二次バーストを生じて細粒になるのを抑制し、細粒地金が排気系に付着、堆積するのを防止し、安定した脱炭精錬を行うことができるステンレス溶鋼の脱炭精錬方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う第１の発明に係るステンレス溶鋼の脱炭精錬方法は、取鍋内のステンレス溶鋼に、排気ダクトが設けられた浸漬管を浸漬し、該浸漬管の内部を減圧すると共に、前記取鍋の底部から０．６〜１５．０Ｎリットル／（分・溶鋼トン）の不活性ガスを供給しつつ、前記浸漬管内の湯面の上方より酸素含有ガスを吹き付けて脱炭精錬を行うステンレス溶鋼の脱炭精錬方法において、前記排気ダクトに設けた排ガス流量計で測定された排ガス流量から下式により求められる前記浸漬管内の排ガス流速Ｖを５〜２０ｍ／秒にする。
Ｖ＝Ｑ÷Ｓ×（Ｐ0 ／Ｐ）×（Ｔ／Ｔ0 ）
ここで、Ｑは排ガス流量（Ｎｍ3 ／ｈｒ）、Ｓは浸漬管の直径方向の面積（ｍ2 ）、Ｐ0 は標準大気圧（１０１３２５Ｐａ）、Ｐは浸漬管の内圧（Ｐａ）、Ｔは排ガス温度（Ｋ）、Ｔ0 は標準温度（Ｋ）である。
この方法により、スプラッシュにより飛散する地金が排ガスに随伴して飛散するのを抑制して、細粒地金が排気系に付着や堆積するのを防止し、排気抵抗をなくして高真空度による安定した脱炭精錬を行うことができる。
浸漬管内の排ガス流速が５ｍ／秒未満では、酸素含有ガスの吹き付け量を減少したり、真空度を極端な低真空にするので、脱炭精錬により生成する排ガス量の低減と共に十分な脱炭反応を行うことができず、精錬時間の延長やクロムロスを招く。一方、浸漬管内の排ガス流速が２０ｍ／秒を超えると、スプラッシュにより飛散する地金が排ガスに随伴して、雰囲気中に残存する酸素により二次燃焼して二次バーストを生じて、細粒化した地金が排気系に付着、堆積する。
この理由から、浸漬管内の排ガス流速は、５〜１５ｍ／秒にすると、脱炭精錬時間の延長、排気系への細粒地金の付着や堆積の防止等により好ましい結果が得られる。
また、取鍋の底部から供給する不活性ガスの量が０．６Ｎリットル／（分・溶鋼トン）未満では、浸漬管内の湯面に形成する気泡活性面が小さくなり、ステンレス溶鋼の全体の攪拌が弱くなって脱炭精錬の時間が延長する。不活性ガスの量が１５．０Ｎリットル／（分・溶鋼トン）を超えると、ステンレス溶鋼の全体の攪拌が強くなり過ぎて、浸漬管内の湯面で不活性ガスの気泡の破泡及び吹酸により地金の飛散が増加する。
【０００６】
ここで、前記排ガス流速を前記浸漬管内の湯面の上方より吹き付ける酸素含有ガス量により調整することができる。
これにより、溶鋼の湯面に吹き付ける酸素含有ガス中の酸素の脱炭酸素効率を高めて、クロム酸化物の生成を抑制し、浸漬管内の二次燃焼を少なくして飛散する地金の二次バーストを抑制することで地金の細粒化を防止できる。
【０００７】
更に、前記排ガス流速を前記浸漬管内の真空度により調整することができる。
これにより、浸漬管内の排ガス流速を迅速に低減できるので、二次バーストにより生成した細粒地金が排気系に飛散するのを的確に防止できる。
【０００８】
また、前記浸漬管の溶鋼浸漬部の内表面積を前記取鍋内の全溶鋼表面積の０．１〜０．７にすることができる。
これにより、脱炭に有効な気泡活性面（不活性ガスの気泡が膨張し、破泡して湯面が波立つ状態）を大きくし、脱炭に寄与する酸素効率を高くし、二次バーストを抑制しながら短時間で低い炭素濃度にできる。
浸漬管の溶鋼浸漬部の内表面積が取鍋内の全溶鋼表面積の０．１より小さいと、ステンレス溶鋼の攪拌力が不足して気泡活性面が狭くなり、脱炭反応が遅くなって到達炭素濃度を低くできない。一方、０．７より大きくなると、取鍋の内側と浸漬管の外周面との隙間が狭くなり、サンプリングの支障や浸漬管外に流出したクロム酸化物等の付着により、取鍋への浸漬管の浸漬が困難になる。
【０００９】
前記目的に沿う第２の発明に係るステンレス溶鋼の脱炭精錬方法は、取鍋内のステンレス溶鋼に浸漬管を浸漬し、該浸漬管の内部を減圧すると共に、前記取鍋の底部から０．６〜１５．０Ｎリットル／（分・溶鋼トン）の不活性ガスを供給しつつ、前記浸漬管内の湯面の上方に配置したランスから該湯面に向けて酸素含有ガスを吹き付けて脱炭精錬を行うステンレス溶鋼の脱炭精錬方法において、前記酸素含有ガスは、下記（１）、（２）式により求まるキャビティー深さＬが２１０〜５００ｍｍとなるようにして吹き付ける。
Ｌ＝Ｌｈ×１０(-780H/Lh)                     ・・・・・（１）
Ｌｈ＝０．８９４×（Ｑ2 ／Ｓ×ｎ）1/3         ・・・・・（２）
ここで、Ｌはキャビティー深さ（ｍｍ）、Ｈはランスの先端位置から静止湯面までの距離（ｍ）、ＬｈはＨ＝０の時のキャビティー深さ（ｍｍ）、Ｑは酸素含有ガスの流量（Ｎｍ3 ）、Ｓはランス吐出口の最狭部の断面積（ｍ2 ）、ｎはランス吐出口数である。
溶鋼の湯面に吹き付ける酸素含有ガスによるキャビティー深さＬが２１０〜５００ｍｍとなるように、吹酸をハードブローにするので、吹酸の火点及びその近傍における脱炭反応と、生成したＣｒ2 Ｏ3 の溶鋼中の炭素との反応を促進し、脱炭及び生成したＣＯガスの湯面上方での燃焼（二次燃焼）に消費される酸素を含めた脱炭酸素効率を向上でき、吹酸によって飛散する地金の粒を大きくし、しかも、この地金が酸素の噴流に暴露されるのを抑制して二次バーストを防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１は本発明の一実施の形態に係るステンレス溶鋼の脱炭精錬方法に適用される脱炭精錬装置の概念図、図２は同脱炭精錬装置を用いた吹酸脱炭精錬中の排ガス流速、送酸量、排ガス流量及び真空度の変化を示すグラフ、図３はランスの種類と排気ダクトへの地金付着速度の関係を示すグラフ、図４は吹酸時の火点近傍の部分拡大図である。
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係るステンレス溶鋼の脱炭精錬方法に適用される脱炭精錬装置１０は、取鍋１１及び取鍋１１に受湯されたステンレス溶鋼１２内に図示しない昇降装置により浸漬する直胴型の浸漬管１３を有し、ステンレス溶鋼１２に不活性ガスを吹き込んで攪拌するためのポーラスプラグ１４を取鍋１１の底部に、浸漬管１３内のステンレス溶鋼１２の湯面１２ａに吹酸する酸素含有ガスの流量を設定する流量調整弁１５を設けたランス１６を浸漬管１３の上部に備えている。
また、浸漬管１３には、内部を減圧する図示しないエゼクターに連通した排気ダクト１７を設けている。
この排気ダクト１７には、浸漬管１３内部の真空度を測定する真空度計１８と排ガス流量計１９を設けている。
更に、浸漬管１３の溶鋼浸漬部の内表面積は、取鍋１１内のステンレス溶鋼１２の全溶鋼表面積に対して０．１〜０．７となるようにしている。
なお、図中、符号２０は浸漬管１３内に合金鉄や生石灰等の副原料を添加するシュートであり、２１は合金鉄や生石灰等の副原料の貯蔵ホッパーである。
【００１１】
次に、この脱炭精錬装置１０を用いた本実施の形態に係るステンレス溶鋼の脱炭精錬方法について説明する。
まず、取鍋１１にクロムを５重量％以上含有した１５０トンのステンレス溶鋼１２を受湯し、この取鍋１１内に浸漬管１３をその先端が取鍋１１内ステンレス溶鋼１２の表面から深さ６００ｍｍの位置に来るように浸漬し、浸漬管１３の内部を図示しないエゼクターにより排気ダクト１７から排気して減圧した。
浸漬管１３内の湯面１２ａには、取鍋１１のポーラスプラグ１４から不活性ガスの一例であるアルゴンガスを０．６〜１５．０Ｎリットル／（分・溶鋼トン）供給することにより気泡活性面を形成し、浸漬管１３内の真空度が２００ｔｏｒｒに到達してから、この湯面１２ａにランス１６を介して２８００ｍｍの高さから３０００Ｎｍ3 ／ｈｒの酸素含有ガスの一例である酸素を吹き付けて（吹酸）脱炭精錬を行った。
脱炭精錬の初期、すなわち吹酸を開始した直後は、浸漬管１３内に昇熱用の金属Ａｌを添加しているので、酸素が金属Ａｌの燃焼に消費され、発生する排ガス量が少ない。
金属Ａｌの燃焼が終わると、積極的に酸素とステンレス溶鋼１２中のクロムが（３）式の反応によりＣｒ2 Ｏ3 を生成し、このＣｒ2 Ｏ3 がステンレス溶鋼１２中の炭素と（４）式のように反応して脱炭が行われる。
２Ｃｒ＋３／２Ｏ2 →Ｃｒ2 Ｏ3                 ・・・・・（３）
Ｃｒ2 Ｏ3 ＋３Ｃ→２Ｃｒ＋３ＣＯ↑            ・・・・・（４）
この際に真空度が低いと、ステンレス溶鋼１２中のクロムの酸化が急激に起こり、過剰のＣｒ2 Ｏ3 が生成し、突沸等の異常反応やクロムの酸化ロスを招くことになる。
【００１２】
従って、図２に示すように、Ｃｒ2 Ｏ3 の過剰生成を抑制するために、吹酸初期には真空度計１８の値が１００ｔｏｒｒ程度の高真空度になるように図示しないエゼクターの排気量を調整して操業する。
そして、生成したＣＯガスや二次燃焼したＣＯ2 ガス等を含む排ガスの流量（図中二点鎖線で示す）は、排気ダクト１７に設けた排ガス流量計１９で測定され、この排ガス流量は、脱炭反応の開始と共に急激に増加し、排ガス流速（図中太実線で示す）も排ガス流量の増加に追随して上昇する。
そこで、真空度（図中破線で示す）を１００ｔｏｒｒの高真空から図示しないエゼクターの排気量を調整して１５０ｔｏｒｒの低真空に調整し、排ガス流速を８〜１２ｍ／秒の範囲になるようにする。
この排ガス流速（ｍ／秒）をＶとすると、Ｖは（５）式により求めることができる。
Ｖ＝Ｑ÷Ｓ×（Ｐ0 ／Ｐ）×（Ｔ／Ｔ0 ）            ・・・・・（５）
ここで、Ｑは排ガス流量（Ｎｍ3 ／ｈｒ）、Ｓは浸漬管の直径方向の面積（ｍ2 ）、Ｐ0 は標準大気圧（１０１３２５Ｐａ）、Ｐは浸漬管の内圧（Ｐａ）、Ｔは排ガス温度（Ｋ）、Ｔ0 は標準温度（Ｋ）である。
【００１３】
更に、ステンレス溶鋼１２の脱炭反応が進む中期では、排ガス流量がさらに増加し、排ガス流量計１９の指示が約３５００Ｎｍ3 ／ｈｒになり、排ガス流速が１２ｍ／秒を超える状態になったので、真空度を１５０ｔｏｒｒに維持した状態で、流量調整弁１５の開度を調整して、吹酸の酸素量すなわち送酸量（図中実線で示す）を２５００Ｎｍ3 ／ｈｒに減少し、排ガス流速を８〜１２ｍ／秒の範囲にした。
脱炭精錬の末期では、ステンレス溶鋼１２中の炭素濃度の低下により排ガス流量が減少するので、排ガス流量の減少に合わせて、浸漬管１３内を１５０ｔｏｒｒの低真空から５〜２ｔｏｒｒの高真空にして脱炭精錬を行う。
このように、送酸量と真空度を調整して浸漬管１３内を上昇する排ガスの流速を低くしているので、スプラッシュにより発生した地金の二次バーストにより生成する細粒な地金が排ガスの流れに随伴して飛散し、排気ダクト１７に付着したり、堆積するのを防止でき、排気抵抗の増加や堆積した地金の処理等の手間を解消することができる。
【００１４】
また、図３に示すように、吹酸に用いるランス１６は、吐出口の形状が一般に用いられてるストレートノズルの場合では、ガスの噴流が広がってソフトブローになり、脱炭の酸素効率が低下してスプラッシュにより発生した地金が雰囲気中に存在する酸素と二次燃焼を生じて二次バーストが発生する。
しかし、吐出口から音速以上の速さで吹き出すラバールノズルを用いてハードブローする場合では、脱炭の酸素効率が高くなり、スプラッシュにより発生した地金の二次バーストを抑制できる。
この傾向は３孔ラバールよりも単孔ラバールを用いると、よりハードブローにすることができるので、二次バーストの抑制に有効である。
即ち、図４に示すように、単孔ラバールを用いたハードブローの条件を一般的に用いられている前述した（１）、（２）式から求めた湯面１２ａのキャビティー深さ（へこみ深さ）Ｌ値を２１０〜５００ｍｍにすることにより、火点Ａの近傍では、酸素と溶鋼１２中の炭素の反応により脱炭が行われると共に、酸素とクロム（Ｃｒ）が反応してＣｒ2 Ｏ3 を生成する。
しかも、キャビティー深さＬを所定の範囲にしているので、生成したＣｒ2 Ｏ3 が浮上する際に、浸漬管１３内のステンレス溶鋼１２の上層部で炭素により還元され、脱炭に寄与する酸素効率を向上することができる。
また、キャビティー深さＬを前記の範囲のように深くするために、吹酸を行う際の吹き付け力を大きくすると、湯面１２ａから飛散する地金の量が増加し、その地金の粒が比較的大きくなる。
しかし、吹酸をハードブローにすることにより、酸素噴流の広がりは小さくなり、酸素の噴流に暴露される地金を少なくできるので、二次バースト（図中に点線で示す細粒）による微細化を抑制することができる。
そして、火点近傍のＣｒ2 Ｏ3 の還元を含めた脱炭酸素効率の向上、地金の粗大化、酸素の噴流の広がりの抑制等の相乗した働きにより、微細地金が排気系ダクト等に堆積するのを防止して、安定した操業を行うことができる。
吹酸をソフトブローにして、キャビティー深さＬが２１０ｍｍより小さくなると、地金の二次バーストが発生し、排気系ダクト等への地金付着が発生する。
吹酸時の吹き付け力が強過ぎて、キャビティー深さＬが５００ｍｍより大きくなると、地金の飛散が極端に増加したり、火点近傍の耐火物が損耗する。
従って、キャビティー深さＬ値は、３００〜４５０ｍｍにすると、より好ましい結果が得られる。
【００１５】
【実施例】
次に、本発明に係るステンレス溶鋼の脱炭精錬方法を適用した実施例について説明する。
転炉によりクロムを１３重量％含有するステンレス溶鋼を１５０トン溶製して取鍋に受湯してから、溶鋼浸漬部が取鍋内の全溶鋼表面積の０．３の内表面積を有する浸漬管の先端を取鍋のステンレス溶鋼の表面から深さ６００ｍｍに浸漬し、浸漬管内部を減圧して浸漬管内の真空度が１００ｔｏｒｒに到達した後、浸漬管上方からランスを介して吹酸して脱炭精錬を行い、排ガス流速、排気ダクト地金堆積の有無、操業時真空度の変動の有無等を調査した。
表１に示すように、実施例１は、吹酸時のキャビティー深さを３００ｍｍにし、吹酸脱炭精錬の初期に単孔ラバールを用いて３０００Ｎｍ3 ／ｈｒの酸素を湯面に吹き付け、中期には、真空度を１５０ｔｏｒｒの低真空にして酸素を２５００Ｎｍ3 ／ｈｒに減少し、吹酸脱炭精錬の末期では、中期と同じ酸素量にして真空度のみを１５０ｔｏｒｒから順次５０ｔｏｒｒの高真空にした場合であり、排ガス流速を平均で８ｍ／秒にでき、排気ダクト地金堆積が無く、操業時の真空度の変動が全く生じず安定した脱炭精錬を行うことができ、総合評価として良好（◎）であった。
更に、実施例２は、吹酸時のキャビティー深さを４５０ｍｍにし、吹酸脱炭精錬の初期に単孔ラバールを用いて３０００Ｎｍ3 ／ｈｒの酸素を湯面に吹き付けを行い、中期では、真空度を１２０ｔｏｒｒの低真空にして酸素を２５００Ｎｍ3 ／ｈｒに減少し、吹酸脱炭精錬の末期で、吹酸量を変えずに真空度を１２０ｔｏｒｒから順次５０ｔｏｒｒの高真空にした場合であり、排ガス流速を平均で１０ｍ／秒にでき、排気ダクト地金堆積が無く、操業時の真空度の変動が全く生じず安定した脱炭精錬をすることができ、総合評価として良好（◎）であった。
実施例３は、吹酸時のキャビティー深さを２１０ｍｍにし、吹酸脱炭精錬の初期に単孔ラバールを用いて３０００Ｎｍ3 ／ｈｒの酸素を湯面に吹き付け、中期には、真空度を１５０ｔｏｒｒの低真空にして酸素を２５００Ｎｍ3 ／ｈｒに減少し、吹酸脱炭精錬の末期では、中期と同じ酸素量にして真空度のみを１５０ｔｏｒｒから順次５０ｔｏｒｒの高真空にした場合であり、排ガス流速を平均で８ｍ／秒にでき、排気ダクト地金堆積が極微量であり、操業時の真空度の変動が全く生じず安定した脱炭精錬を行うことができ、総合評価として良い（○）結果が得られた。
【００１６】
【表１】
0003619414.tif 000002
【００１７】
これに対し比較例は、吹酸時のキャビティー深さを１５０ｍｍにし、吹酸脱炭精錬の全期間中３孔ラバールのランスを用いて３０００Ｎｍ3 ／ｈｒの酸素を湯面に吹き付け、真空度を初期の１００ｔｏｒｒから中期に６０ｔｏｒｒ、末期に５０ｔｏｒｒの高真空度にした場合であり、排ガス流速が２７ｍ／秒と速くなり、排気ダクトに地金堆積が発生し、操業時の真空度が変動して不安定な脱炭精錬になり、総合評価としては悪い結果（×）となった。
【００１８】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。例えば、前記実施の形態では、ステンレス溶鋼の脱炭精錬について説明したが、炭素を含有した一般の溶鋼の脱炭精錬に適用することもできる。
更に、浸漬管の形状は、直胴型の他に酸素含有ガスが吹き付けられる湯面の上部に相当する中間部の直径を大きくしたものを用いることができる。
また、酸素含有ガスも酸素にアルゴンガスあるいは炭酸ガス等を混合したガスを用いて脱炭精錬を行うことができる。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１〜４記載のステンレス溶鋼の脱炭精錬方法は、取鍋内のステンレス溶鋼に浸漬管を浸漬し、浸漬管の内部を減圧すると共に、取鍋の底部から０．６〜１５．０Ｎリットル／（分・溶鋼トン）の不活性ガスを供給しつつ、浸漬管の上方より酸素含有ガスを吹き付けて脱炭精錬を行うステンレス溶鋼の脱炭精錬方法において、排ガス流速を５〜２０ｍ／秒にするので、スプラッシュや突沸等により発生した地金の二次バーストによって生成する細粒地金の飛散を抑制し、排気系ダクト等への付着や堆積を防止でき、安定した操業を行うことができる。
【００２０】
特に、請求項２記載のステンレス溶鋼の脱炭精錬方法は、排ガス流速を浸漬管の上方より吹き付ける酸素含有ガス量により調整するので、脱炭反応により生成したＣＯガスの二次燃焼を抑制し、スプラッシュや突沸等により発生した地金の二次バーストを効率良く抑制できる。
【００２１】
請求項３記載のステンレス溶鋼の脱炭精錬方法は、排ガス流速を浸漬管内の真空度により調整するので、排ガス流速を迅速に低下することができ、細粒地金が排ガスの流れに随伴して飛散するのを防止できる。
【００２２】
請求項４記載のステンレス溶鋼の脱炭精錬方法は、浸漬管の溶鋼浸漬部の内表面積を取鍋内の全溶鋼表面積の０．１〜０．７にしているので、排ガス流速を低減でき、脱炭に寄与する酸素効率を高くして二次バーストを抑制し、短時間で炭素濃度を低減できる。
【００２３】
請求項５記載のステンレス溶鋼の脱炭精錬方法は、取鍋内のステンレス溶鋼に浸漬管を浸漬し、浸漬管の内部を減圧すると共に、取鍋の底部から０．６〜１５．０Ｎリットル／（分・溶鋼トン）の不活性ガスを供給しつつ、浸漬管内の湯面の上方より酸素含有ガスを吹き付けて脱炭精錬を行うステンレス溶鋼の脱炭精錬方法において、酸素含有ガスを、キャビティー深さＬが所定の範囲になるようにして吹き付けるので、吹酸の火点近傍の脱炭反応とＣｒ2 Ｏ3 と炭素との反応が促進されて酸素効率を向上することができ、吹酸によって飛散する地金が二次バーストして微細化するのを抑制し、排気系ダクトへの地金堆積を防止して安定した操業が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るステンレス溶鋼の脱炭精錬方法を適用した脱炭精錬装置の概念図である。
【図２】同脱炭精錬装置を用いた吹酸脱炭精錬中の排ガス流速、送酸量、排ガス流量及び真空度の変化を示すグラフである。
【図３】ランスの種類と排気ダクトへの地金の付着速度の関係を示すグラフである。
【図４】吹酸時の火点近傍の部分拡大図である。
【符号の説明】
１０：脱炭精錬装置、１１：取鍋、１２：ステンレス溶鋼、１２ａ：湯面、１３：浸漬管、１４：ポーラスプラグ、１５：流量調整弁、１６：ランス、１７：排気ダクト、１８：真空度計、１９：排ガス流量計、２０：シュート、２１：貯蔵ホッパー
【図１】
0003619414.tif 000003
【図２】
0003619414.tif 000004
【図３】
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【図４】
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