(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アーク式電気炉で、鉄スクラップを、順次溶解、精錬、昇温して溶鋼を製造するに際し、
溶湯の精錬及び昇温期に、排ガスのＮＯｘ 量を測定し、その測定値に基づき、溶鋼がフォーミングしたスラグで覆われているスラグ・フォーミング状態を判定することを特徴とする電気炉製鋼におけるスラグ・フォーミングの判定方法。
【請求項２】
前記精錬期の開始を、鉄スクラップの溶解が終了し、溶湯面が平坦になった時期とすることを特徴とする請求項１記載の電気炉製鋼におけるスラグ・フォーミングの判定方法。
【請求項３】
前記精錬期の開始を、溶湯温度が１５５０℃を超えた時点とすることを特徴とする請求項１記載の電気炉製鋼におけるスラグ・フォーミングの判定方法。
【請求項４】
アーク式電気炉で、鉄スクラップを、順次溶解、精錬、昇温して溶鋼を製造するに際し、請求項１記載の溶鋼がフォーミングしたスラグで覆われているスラグ・フォーミング状態の判定に基づき、溶湯の精錬及び昇温期に、溶湯がスラグで覆われるよう、スラグ中に炭材を吹込み該スラグをフォーミングさせることを特徴とする電気炉の操業方法。
【請求項５】
前記スラグ・フォーミング状態を、原料の溶け落ち時より測定した排ガス中ＮＯx量の累積値で評価し、該累積ＮＯx量を４０００ｐｐｍ以下に納めることを特徴とする請求項４記載の電気炉の操業方法。
【請求項６】
前記炭材を、０．２ｍｍ以下のコークス粉とすることを特徴とする請求項４又は５記載の電気炉の操業方法。
【請求項７】
前記鉄スクラップに、溶融銑鉄、固体銑鉄、還元鉄、炭化鉄のうちから選ばれた一種もしくは二種以上を配合して主原料とすることを特徴とする請求項５又は６記載の電気炉の操業方法。
【請求項８】
前記主原料のうちの４０〜６０ｗｔ％を、溶融銑鉄及び／又は固体銑鉄とすることを特徴とする請求項７記載の電気炉の操業方法。
【請求項９】
前記溶鋼を、窒素含有量が７０ｐｐｍ未満の低窒素溶鋼とすることを特徴とする請求項４〜８記載の電気炉の操業方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気炉製鋼におけるスラグ・フォーミングの判定方法及びそれを利用した電気炉の操業方法に関し、特に、電気炉内での精錬過程で発生するスラグ・フォーミングの適否を、排ガス中のＮＯx 量測定で判定すると共に、該スラグ・フォーミング状態を調整して、溶鋼と大気との接触を完全に断ちつつ操業する技術である。
【０００２】
【従来の技術】
アーク式電気炉を用いた製鋼法は、大量生産を目的とする高炉と転炉とを組み合せた通常の製鋼法（以下、高炉−転炉製鋼法という）に比べ、次の利点を有している。
（１）高炉−転炉製鋼法に比べて初期の設備投資額が少ない。
（２）生産量の調整が容易である。
（３）主原料の多様な変化に対しても容易に対応できる。
【０００３】
そのため、以上の利点を認識して、最近、溶鋼の製造に電気炉製鋼法を選択するケースが増加している。
ところで、電気炉製鋼法で得た溶鋼の多くは、主原料が多種多様の鉄スクラップであるので、転炉鋼に比べＣｕ、Ｓｎ、Ｃｒなどのトランプ・エレメントが多く、さらには窒素含有量が７０〜１２０ｐｐｍと高いとの理由で、従来は、棒鋼や形鋼等のいわゆる低級鋼製品の製造に向けられていた。このうち、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｃｒなどのトランプ・エレメントの多いことに関しては、鉄スクラップの在庫及び供給量を管理することで対応できる部分がある。しかし、窒素含有量が高いことは、連続鋳造時における鋳片の内部割れ及び表面割れ、熱間圧延時における鋼材の延性劣化や表面疵の原因となる。また、鋼製品とした段階でも、線材では、引張強さや時効性を悪化し、冷延薄板では、降伏強度を上昇させたり、深絞性を悪化させる。従って、電気炉製鋼法で製造した溶鋼の高級鋼への展開を考えると、窒素含有量の低減は、避けて通れない大きな課題となっている。
【０００４】
溶鋼の電気炉内での脱窒及び吸窒反応の基本的な現象自体は、転炉内でのそれと同一であり、脱窒速度及び吸窒速度のバランスしたところで、出鋼時の溶鋼中窒素含有量が決まると考えられる。しかし、電気炉製鋼法には、転炉製鋼法に比し、以下のような設備及び操業上の大きな相違点もある。
（１）炉が実質的に開放系（特に、電極近傍はシールが困難）であり、転炉に比較して大気の吸引量が多く、炉内雰囲気の窒素含有量が多い。
（２）アーク中では、雰囲気ガスの成分は原子化しており、溶鋼は、アーク・スポット（アークと溶鋼との接触点）で雰囲気ガス中の窒素を吸収しやすい。
（３）転炉に比較してＣＯガスの発生量が少なく、真空下でも脱窒量が少ない。
【０００５】
そこで、電気炉製鋼法での溶鋼中窒素含有量の低減は、従来より、還元鉄や銑鉄等の高炭素含有原料を使用したり、あるいは溶鋼への炭材吹込み等を行い、溶鋼面からのＣＯガス発生量を増加させ、所謂スラグ・フォーミングを促進することで行なわれてきた。つまり、フォーミングしたスラグで雰囲気ガスと溶鋼面との接触を断ち、上記（１）、（２）に起因する吸窒量の低減、及び（３）の効果による脱窒促進を図っていたのである。
【０００６】
例えば、特開昭５３−４３００３号公報は、「溶解素材の溶解時に、ミル・スケール、ダスト等の酸化剤を
酸化剤中の有効酸素濃度（ｗｔ％）≧
（スクラップ中の炭素濃度（ｗｔ％）−０．１２）×４／３
となるよう配合して溶鋼に添加し、上記素材の溶け落ち時における鋼浴中の炭素濃度を０．１２ｗｔ％以下とし、かかる溶鋼にキャリア・ガスを介して炭材を目標炭素量になるまで吹き込む」技術を開示している。
【０００７】
また、特開平３−２８３１２号公報は、「電気炉内の溶鋼に、コークス炉、高炉あるいは転炉から発生するガスを単独もしくは混合したキャリア・ガスで、固体炭素、アルミ灰あるいはフラックス（造滓剤）を吹き込む」技術を開示している。すなわち、溶け落ち後の溶鋼中の炭素濃度を上昇させる手段に、コークス炉ガス、高炉ガス、転炉ガスを用いたのである。
【０００８】
さらに、特開昭５２−１４７５１３号公報は、「製鋼用アーク炉において、電極を中空にし、その中空部を通してアーク部へＡｒなどの不活性ガス、炭化水素などの還元性ガスの１種もしくは２種以上を供給しながら、溶け落ち時の溶鋼中炭素含有量を０．１％以上とし、且つ溶鋼還元期の平均昇温速度を１０℃／ｍｉｎ以下にする」技術を開示している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記技術は、いずれもスラグ・フォーミングの促進については有効であるが、スラグ・フォーミングの程度（以下、状態という）を調整したり、その効果を確認できるようにはなっていない。そのため、上記技術を採用しても、オペレータは、炉内状況を監視しながら炭材吹込み速度を変化させる程度の操作を行うが、実質的にスラグ・フォーミングの吸窒防止効果まで確認しつつ操業していたわけではない。従って、チャージ毎にスラグ・フォーミングの状態が異なることは避けられず、安定して低窒素含有量の溶鋼を得ることは困難であった。
【００１０】
また、脱窒の原理は、転炉製鋼法と同様に、アーク式電気炉製鋼法においても、鋼浴中に発生するＣＯガス気泡への窒素の拡散、排出現象であると理解されている。従って、溶鋼からの脱炭速度が大きいほど、脱窒も促進される。しかし、ＣＯガスの発生量を増加させて脱窒を促進させても、ＣＯガスが発生している間は良いが、ＣＯガスの発生量が低下する操業末期において、前記アーク・スポットからの吸窒速度が脱窒速度を上回ると、操業の進行に伴い溶鋼中の窒素含有量が上昇してしまう。特に、電気炉操業では、溶鋼中の炭素濃度が低下していても、溶鋼温度が目標出鋼温度に達していない場合が一般的であり、こうした操業の末期では、昇温過程における吸窒量が大きいため、どのような方法で炭材の吹込みを行っても、出鋼時の溶鋼中の窒素含有量は通常の操業と同程度になってしまうことが多い。従って、前記した技術を採用して単に高炭素含有原料を使用したり、炭材の吹込みを行っても、低窒素含有量の溶鋼を安定して得ることは難しいのである。さらに、使用炭材によっては窒素含有量の多いものもあるので、炭材吹込みが、かえって溶鋼中の窒素含有量の上昇を来す場合があり、炭材の選択も必要であった。
【００１１】
加えて、上記特開昭５２−１４７５１３号公報記載の「中空電極を用い、該中空部より不活性ガスや還元性ガスを供給する方法」は、確かにアーク・スポットからの吸窒を抑制する効果は認められたが、その反面、電極の中空化及び不活性ガスや還元性ガスの使用量の大幅な増加を来し、コストの上昇をもたらすので実用し難いという問題もあった。
【００１２】
本発明は、かかる事情を鑑み、電気炉製鋼において生じるスラグ・フォーミング状態の適否を、排ガス中のＮＯx 量測定で判定可能にすると共に、フォーミング状態を調整して溶鋼と大気との接触を完全に断ち、出鋼時に常に安定して低窒素を達成したり、あるいは電力原単位の削減を達成する電気炉の操業方法を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
発明者は、上記目的を達成するため、電気炉内で生じるスラグ・フォーミング状態の把握について検討した。その結果、大気と溶鋼の接触点（アーク・スポット）でＮＯX が形成することに着眼し、スラグのフォーミング状況が良ければ、溶鋼と大気との接触が防止でき、ＮＯX が発生しないと考えた。そして、この考えを具現化することに鋭意努力すると共に、その過程で、ＮＯx 発生量は、電気炉操業での電力原単位と密接な関係のあることを発見し、本発明を完成させた。
【００１４】
すなわち、本発明は、アーク式電気炉で、鉄スクラップを、順次溶解、精錬、昇温して溶鋼を製造するに際し、
溶湯の精錬及び昇温期に、排ガスのＮＯｘ 量を測定し、その測定値に基づき、溶鋼がフォーミングしたスラグで覆われているスラグ・フォーミング状態を判定することを特徴とする電気炉製鋼におけるスラグ・フォーミングの判定方法である。
また、本発明は、前記精錬期の開始を、鉄スクラップの溶解が終了し、溶湯面が平坦になった時期としたり、あるいは溶湯温度が１５５０℃を超えた時点とすることを特徴とする電気炉製鋼におけるスラグ・フォーミングの判定方法である。
【００１５】
さらに、本発明は、アーク式電気炉で、鉄スクラップを、順次溶解、精錬、昇温して溶鋼を製造するに際し、溶鋼がフォーミングしたスラグで覆われているスラグ・フォーミング状態の判定に基づき、溶湯の精錬及び昇温期に、溶湯がスラグで覆われるよう、スラグ中に炭材を吹込み該スラグをフォーミングさせることを特徴とする電気炉の操業方法である。
【００１６】
そして、本発明は、前記スラグ・フォーミング状態を、原料の溶け落ち時から測定した排ガス中ＮＯx 量の累計値で評価し、該累積ＮＯx 量を４０００ｐｐｍ以下に納めるべく、溶湯の精錬及び昇温期に溶湯がスラグで覆われるように、スラグ中に炭材を吹込みスラグ・フォーミングさせることを特徴とする電気炉の操業方法である。
【００１７】
加えて、本発明は、前記炭材を、０．２ｍｍ以下のコークス粉としたり、あるいは前記鉄スクラップに、溶融銑鉄、固体銑鉄、還元鉄、炭化鉄のうちから選ばれた一種もしくは二種以上を配合して主原料とすることを特徴とする電気炉の操業方法である。
さらに加えて、本発明は、前記主原料のうちの４０〜６０ｗｔ％を、溶融銑鉄及び／又は固体銑鉄としたり、あるいは前記溶鋼を、窒素含有量が７０ｐｐｍ未満の低窒素溶鋼とすることを特徴とする電気炉の操業方法でもある。
【００１８】
この場合、スラグ・フォーミング状態とは、溶鋼がフォーミングしたスラグで覆われている程度を言い、電気炉の電極のアークスポット部を含めて完全に覆われていればＮＯx 発生はゼロとなり、最も好ましい。
本発明では、電気炉内でのスラグ・フォーミング状態を，排ガス中のＮＯX 量測定で判定するようにしたので、従来オペレータの感に頼っていたフォーミング状況が正確に把握できるようになる。そして、フォーミング状態を管理するようにしたので、精錬期及び昇温期での窒素の吸収が防止できるようになり、溶鋼中の窒素含有量を低いレベルに維持できるようになった。また、溶湯面がフォーミングしたスラグで確実に覆われるので、溶湯からの熱放散が防止でき、操業での電力原単位が大幅に低減するようになる。
【００１９】
また、本発明では、電気炉内でのスラグ・フォーミング状態を、測定される排ガス中のＮＯx 量の累計値で評価し、該累積ＮＯx 量を所定範囲に納めることにより、溶鋼中の窒素含有量の制御、あるいは所定電力原単位での電気炉の操業ができるようになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図１に基づき、本発明を工程別に説明する。
まず、図１に示すアーク式電気炉１で、鉄スクラップ、及び溶融銑鉄、固体銑鉄、還元鉄、炭化鉄のうちから選ばれた一種もしくは二種以上からなる主原料を、上部電極２と炉底電極３間で発生させたアーク４で加熱し、溶解する。その際、上記主原料が完全に溶融して所謂フラット・バス（平坦浴面）を形成するまでの時間帯（溶解期）は、炉の排滓口５を全閉とした状態としてある。つまり、排滓口５を全閉にすることによって、炉内への大気の吸引量が最小限に抑えられ、炉内雰囲気中の窒素濃度が低くなり、前記アーク・スポットでの溶鋼１０への吸窒が最小限の状態で主原料の溶融が実現できる。なお、電気炉１での溶解期から精錬期に移行する時期の判断は、各社によってまちまちなので、本発明では、上記フラット・バスが達成されたか、あるいは溶湯１０の温度が１５５０℃を超えた時点とした。
【００２１】
次に、精練及び昇温期には、溶鋼１０からの脱炭を始めとした種々の反応が起き、電気炉１内にはＣＯを主成分としたガスが発生する。また、精錬反応によって形成されたスラグ９は、図１に示すように、該ガスの一部を含有して発泡し、溶湯面を覆うようにその高さを増加する。
一方、アーク・スポットでの溶鋼１０の吸窒は、該アーク・スポット部への大気の侵入によるものであるが、その大気の侵入時に、アーク・スポット部で脱窒とＮＯx の発生も起き、該ＮＯX は、溶鋼面上の排ガス中に混在する。
【００２２】
本発明の１つは、この排ガスの一部を、図２に示すように、煙道１１で吸引し、該吸引ガス中のＮＯx 量をＮＯX 計１５で測定することを基本とする。つまり、アーク・スポットへの大気の侵入を、発生するＮＯx で検知し、スラグ・フォーミング状態の適否を判定するのである。
従って、もう１つの本発明として、前記ＮＯx 量の測定で得たスラグ・フォーミング状態の適否判定に基づき、精錬期及び昇温期で溶鋼と大気の接触を断つことを考えた。つまり、前記判定に基づき、吸窒防止のためスラグ・フォーミング状態の改善操作を行い、アークス・ポット部分をフォーミングしたスラグで完全に覆うのである。このスラグ・フォーミング状態の改善操作として、本発明では、スラグ中への炭材の吹込みを採用している。具体的には、図１に示すように、送酸ランス６の利用で吹き込めば良い。これにより、ＣＯガスを発生させ、減少してきたスラグ９の高さを増加させるのである。従来、このスラグ・フォーミング状態の改善操作は、オペレータが操業の状況に応じて行っていたが（電極がスラグで覆われなくなると、アークの音が大きくなる）、本発明によれば、この操作が機器化され、精練及び昇温期での安定した吸窒防止が果たされることになる。
【００２３】
また、前記ＮＯｘ 量の測定で得られるスラグ・フォーミング状態の適否判定の他、電気炉操業中のスラグ・フォーミング適否判定は、例えば、原料の完全溶け落ち時から測定される排ガス中ＮＯｘ 量を、その累積値で評価することにより、定量化が可能になる。
すなわち、測定した排ガス中ＮＯｘ 量を所定間隔の測定周期（５分間隔など）で累積していき、該累積ＮＯｘ 量を４０００ｐｐｍ以下（所定範囲とも言う）に納めるスラグ・フォーミング操作を行うことにより、吸窒を制御して溶鋼中の窒素含有量を７０ｐｐｍ以下とする低窒素側に制御した電気炉の操業方法が実現される。さらに、ＮＯｘ 量と関連するものとして、スラグ・フォーミングにより溶湯からの熱放散が阻止できることから、前記累積ＮＯｘ 量を所定範囲に納めるスラグ・フォーミング操作を行うことにより、溶湯からの熱放散を制御し着熱効率を高めた低電力原単位での電気炉の操業方法が達成される。該所定範囲を４０００ｐｐｍ以下とする理由は、その値を超えると溶鋼への着熱効率が従来のレベルへ低下するからである。
【００２４】
なお、本発明では、前記スラグ・フォーミング状態の改善操作に使用する炭材を、０．２ｍｍ以下のコークス粉とするのが好ましいとした。その理由は、一般に、炭材としては、石炭、コークスがあるが、不純物が少ないことからコークスが最適であり、且つ、粒径が大きいと、粒子の気孔内に包含する空気中の窒素の影響を避けるためである。また、細粒のコークス粉としては製鉄所ＣＤＱ設備（コークス乾式消火設備）の除塵装置から得られるコークス粉が好ましく使用できる。
【００２５】
さらに、本発明では、電気炉の主原料の一部として溶融銑鉄、固体銑鉄、還元鉄、炭化鉄のうちから選ばれた一種もしくは二種以上を配合する際には、溶融銑鉄、固体銑鉄を少なくとも４０〜６０ｗｔ％使用するようにした。すなわち、前記フラット・バス中の炭素含有量を高め、精練及び昇温期での酸素使用下でのＣＯガス発生量を促進することにより、前記吸窒防止操作の他、ガスによる脱窒効果をも図っている。加えて、本発明では、低窒素溶鋼を７０ｐｐｍ未満と定義した。その理由は、７０ｐｐｍ以上であると高級鋼材製品が製造できないからである。
【００２６】
【実施例】
（比較例）
容量１００トンの図１に示したようなアーク式電気炉１を用い、出滓口５を全閉にして低窒素鋼を製造した。その際、煙道１１に排ガス中のＮＯx 量の測定装置（通常、赤外線式ガス分析計からなるＮＯx 計１５を使用）を取付け、その値を測定しながら、操業方法を行った。
【００２７】
まず、主原料としての鉄スクラップを炉内に投入し、通電を開始する。通電開始早々、図３に示すように、ＮＯx 量の増加が観測された。通電で鉄スクラップの山の中央部を溶解して孔を開け、溶銑装入の準備をした。通電開始から１０分経過後に、かかる準備ができたので、通電を中断して溶銑装入を行った。その間、ＮＯx 量はゼロとなった。溶銑装入が完了したので、１８分経過後に通電を再開した。その後、ＮＯx 量は急激に増加したが、２６〜２７分経過後からＮＯx 発生は減少している。４０分経過後に溶湯面が平坦になったので、原料の全てが完全に溶解（以後、メルト・ダウンという）したと判断した。なお、このメルト・ダウンの判断は、溶湯温度が１５５０℃を超えた時点で判定しても良い。
【００２８】
このメルト・ダウン後、直ちに精錬期に入り、図１に示すランスから送酸して、脱炭を行う。なお、原料を鉄スクラップだけとした場合には、炭素量が少ないので、炭材添加等で炭素濃度の調整を行うことになる。
スラグ・フォーミング状態は、オペレータがアーク音響からその適否を判定し、スラグへの炭材吹込みによる該状態の改善操作を行った。しかし、ＮＯx はかなりの量検知されている。図３には、４５分頃に炭材吹込みを中断していることが示されているが、それは溶湯からのサンプリングのためである。
なお、この操業で使用した炭材は、粒度範囲が０．１〜０．２ｍｍのコークス粉であり、得られた溶鋼のＮ量は１００ｐｐｍであった。
（実施例１）
上記比較例とメルト・ダウンまでは同様の操業を行い、メルト・ダウン以降の精錬期から，直ちに送酸と共に炭材吹込みを行い、本発明に係るスラグ・フォーミングの判定方法及び電気炉の操業方法を適用した。使用炭材は、製鉄所のＣＤＱ設備の集塵機で回収した粒度が０．２ｍｍ以下のコークス粉である。ＮＯx 量は、図４に示すように、炭材吹込みとほぼ同じくしてＮＯx 発生が低減し、フォーミング状態が改善していることが明らかである。途中にサンプリングのため、炭材吹込みを中断すると、前記同様にＮＯx 量の増加が認められた。この操業の結果、出鋼後の溶鋼中Ｎ量は５０ｐｐｍであった。
（実施例２）
通電開始後２７分経過までは、上記比較例と同じ操業を行い、その後、上記同様に０．２ｍｍ以下の炭材吹込みを行った。４０分頃に一度メルト・ダウン判定のため、炭材吹込みを中断し、その後再び本発明に係る操業を行った。この場合のＮＯx 発生状況は図５の通りである。また、出鋼後の溶鋼中Ｎ量は３０ｐｐｍであった。
【００２９】
次に、上記実施例のような本発明に係る電気炉操業を、多数チャージ行い、得られたデータを解析した。
図６に、１操業におけるＮＯx の累積発生量と溶鋼の着熱効率との関係を示す。図６より、溶湯面及びアークがフォーミングしたスラグで覆われている期間の長い操業ほど、熱放散が低減して、アークの熱は溶鋼に着熱していることが明らかである。
【００３０】
なお、着熱効率（η％）は、以下のように定義したものである。
すなわち、電気炉では、原料の溶け落ち（ＭＤという）に至るまでは使用するスクラップ、溶銑量によりそれぞれ投入電力が異なる。そこで、ＭＤ時から出鋼（ＴＡＰと表示）時の間の入熱と、出熱を比較し、これを着熱効率とした。
すなわち、着熱効率（η％）は、下式で求めた。
【００３１】
η％＝（Ｓ／（Ｅ＋Ｃ1 ＋Ｃ2 ））×１００
ここでＥは、投入電力（ＭＤからＴＡＰまで投入した電力＜Ｋｗｈ／ｃｈ＞）
Ｃ1 、Ｃ2 はＣ＋Ｏ→ＣＯ反応による入熱を表わす。
【００３２】
【数１】
0003743095.tif 000002
【００３３】
ここで、ＭＤＣ：ＭＤ時の溶鋼中のＣ濃度
ＴＡＰＣ：ＴＡＰ時の溶鋼中のＣ濃度
【００３４】
【数２】
0003743095.tif 000003
【００３５】
ここで、Ｃｉｎｊ：コークス粉のインジェクション量
以上を入熱とし、出熱は、出鋼のための昇温操作で加えた熱量とする。
すなわち、
Ｓは、
【００３６】
【数３】
0003743095.tif 000004
【００３７】
である。
図６においてＮＯx 値累計と着熱効率は相関関係があり、測定される排ガス中ＮＯx 量をある測定周期（３０秒間隔など）で累積していき、該累積ＮＯx 量を、図６に示す累積量４０００ｐｐｍ以下の所定範囲に納めるスラグ・フォーミング操作を行うことにより、熱放散を制御し着熱効率を１０％以上も高めた電気炉の操業方法が達成される。
【００３８】
なお、図７は、上記着熱効率と電力原単位の関係を示すもので、着熱効率を６０％程度に制御できれば、電力原単位は従来操業と比べ２０％低下させることができる。この結果は、本発明が低窒素溶鋼の製造に限らず，スクラップのみによる操業等、あらゆる鋼種の製造に有用であることを示唆するものである。
さらに、溶融銑鉄、固体銑鉄、還元鉄、炭化鉄等の鉄スクラップに比べ炭素含有量の多い原料を用いて、予め溶鋼中の炭素濃度を高めた操業を行った。そして、その結果から、溶鋼中炭素と窒素との関係を、図８に整理した。この場合も、本発明を適用した場合と適用しない場合では、吸窒に明確な差が生じていた。
【００３９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明により、電気炉製鋼においてスラグ・フォーミング状態の良否が機器を用いて判定できるようになった。また、このフォーミング状態の判定を管理指標にして操業することで、低窒素溶鋼を安定して製造できるようになった。さらに、低窒素溶鋼に限らず、本発明の適用で電気炉操業での電力原単位が低減できることも明らかになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施したアーク式電気炉と、炉内でのスラグ・フォーミング状態を示す縦断面図である。
【図２】排ガスを吸引する装置の一例を示す縦断面図である。
【図３】比較例の操業における排ガス中のＮＯX 量の経時変化を示す図である。
【図４】実施例１の操業における排ガス中のＮＯX 量の経時変化を示す図である。
【図５】実施例２の操業における排ガス中のＮＯX 量の経時変化を示す図である。
【図６】１操業中の累積ＮＯX 量と溶鋼の着熱効率との関係を示す図である。
【図７】着熱効率と操業での電力原単位指数との関係を示す図である。
【図８】鋼中炭素量と鋼中窒素量との関係を示す図である。
【符号の説明】
１    アーク式電気炉
２    上部電極
３    炉底電極
４    アーク
５    排滓口
６    送酸ランス（炭材吹込みも兼ねる）
７    スラグ
８    ノロ鍋
９    フォーミングしたスラグ
１０  溶鋼（溶湯）
１１  煙道
１２  ガス採取口
１３  フィルタ
１４  ポンプ
１５  ＮＯx 計
１６  集塵機
【図１】
0003743095.tif 000005
【図２】
0003743095.tif 000006
【図３】
0003743095.tif 000007
【図４】
0003743095.tif 000008
【図５】
0003743095.tif 000009
【図６】
0003743095.tif 000010
【図７】
0003743095.tif 000011
【図８】
0003743095.tif 000012