(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＶＯＤ設備を用いて含クロム溶鋼を減圧下で脱炭精錬するに際して、
出発溶鋼を、Ｓｉが０．１１〜０．２５重量％の含Ｃｒ溶鋼にすると共に、上吹ランスを下記（１）及び（２）式を満たす高さにして送酸することを特徴とする含Ｃｒ溶鋼の脱炭精錬方法。
ここで、Ｙ：上吹ランスの高さ（ｍ），Ｘ：減圧脱炭開始時の溶鋼中Ｓｉ（％）である。
Ｙ≧−４×Ｘ＋２                          …（１）
０．１１≦Ｘ≦０．２５                    …（２）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、溶鋼の脱炭精錬方法に関し、特に送酸機能及び底吹きガスによる溶鋼の撹拌機能を備えた減圧精錬容器での含Ｃｒ溶鋼の脱炭精錬方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
現在、含クロム溶鋼の脱炭精錬は、前段の上底吹転炉、ＡＯＤ又は電気炉と、後段のＲＨ、ＶＯＤ等所謂減圧精錬容器とを組み合わせた複合脱炭工程によって行われるのが一般的である。そして、これらの複合脱炭工程においては、前後段の操業条件をそれぞれ最適化し、Ｃｒ歩留りを向上させつつ脱炭速度を向上させることが望まれている。
【０００３】
その具体的方法として、例えば、特開平３−２７１３１５号公報は、後段のＲＨ真空脱ガス容器において、ステンレス溶鋼中［％Ｓｉ］を０．３５重量％以下とし、且つ溶鋼中［Ｏ］の活量と前記脱ガス容器からの排ガス中のＣＯ濃度とに基づいて、酸素吹込みによる脱炭および酸素を吹込みを行わない自己脱炭とを繰り返しながら脱炭処理を行い、且つその酸素吹込み時の送酸速度を４００〜８００Ｎｍ3 ／ｈｒとするステンレス溶鋼のＲＨ真空脱炭方法を提唱している。また、特開平６−１００２４号公報は、減圧精錬容器を用いて含Ｃｒ溶鋼を精錬するにあたり、減圧精錬開始時における含Ｃｒ溶鋼中の［％Ｓｉ］を０．１０重量％以下として、減圧下において送酸脱炭を開始し、含Ｃｒ溶鋼中の［％Ｃ］が所定の濃度になるまで脱炭した後、精錬容器を減圧下に保持したまま、Ｓｉ以外の還元・脱酸剤及び脱硫フラックスを投入し、撹拌することにより。スラグ中Ｃｒ酸化物の還元及び溶鋼の脱酸、脱硫処理を行うことを特徴とする極低炭・脱硫処理を行う極低炭・極低硫含クロム溶鋼の精錬方法を開示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの方法は、以下の点で問題である。すなわち、特開平３−２７１３１５号公報記載のものは、鋼浴面下に送酸を行っても脱炭速度が遅く、また設備的にもＲＨ精錬容器の下部槽や浸漬管の寿命を著しく短くし、しかも送酸中に溶鋼中Ｃｒの損失が大きいという問題がある。また、特開平６−１００２４号公報記載のものは、減圧精錬開始時における含Ｃｒ溶鋼中の［％Ｓｉ］を０．１０重量％以下とするため、前段の転炉工程において溶鋼中Ｃｒの損失が大きいという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題点を解決するため、減圧精錬前の送酸処理における溶鋼中Ｃｒの酸化損失を極力抑えると共に、該減圧精錬で溶鋼の脱炭速度を向上させる含クロム溶鋼の脱炭精錬方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【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、従来技術の問題点を見直し、解決策を鋭意研究した。本発明は、その成果を具現化したもので、ＶＯＤ設備を用いて含クロム溶鋼を減圧下で脱炭精錬するに際して、出発溶鋼を、Ｓｉが０．１１〜０．２５重量％の含Ｃｒ溶鋼にすると共に、上吹ランスの高さを下記（１）及び（２）式を満たす高さにして送酸することを特徴とする含Ｃｒ溶鋼の脱炭精錬方法。
【０００７】
ここで、Ｙ：上吹ランスの高さ（ｍ），Ｘ：減圧脱炭開始時の溶鋼中Ｓｉ（％）である。
Ｙ≧−４×Ｘ＋２                          …（１）
０．１１≦Ｘ≦０．２５                    …（２）
なお、上吹ランスの高さは、ランス先端と湯面間の距離である。
【０００８】
【作用】
本発明では、ＶＯＤ設備を用いて含クロム溶鋼を減圧下で脱炭精錬するに際して、出発溶鋼を、Ｓｉが０．１１〜０．２５重量％の含Ｃｒ溶鋼にすると共に、上吹ランスの高さを上記（１）及び（２）式を満たす高さにして送酸するようにしたので、粗脱炭炉での精錬において生成した酸化物をその出鋼前に還元回収できるようになり、また、減圧下での脱炭速度が向上し、脱炭に要する時間が短縮され、従来法で生じていた生産性の低下を抑制できるようになる。
【０００９】
以下、発明者が本発明を検討するにあたり行った実験で得た図１〜図３に基づき、本発明の内容を補足する。
図１は、含Ｃｒ溶鋼を転炉で粗脱炭し、出鋼した溶鋼中［％Ｓｉ］と、該転炉に還元剤を投入して還元したスラグ中の酸化物量との関係を示したものである。図１から明らかなように、溶鋼中［％Ｓｉ］が０．１０重量％以下になると、極端に還元後スラグ中の酸化物量が増加し、必要成分の損失が大きくなるので、出発溶鋼中の［％Ｓｉ］を０．１１重量％以上とすることが必要である。また、図２は、減圧精錬の出発溶鋼中［％Ｓｉ］と脱炭速度との関係を示すものである。図２から明らかなように、出発溶鋼［％Ｓｉ］を０．２５重量％以上とすると、減圧脱炭中の脱炭速度が遅くなるので、本発明では、減圧脱炭の出発溶鋼中［％Ｓｉ］を０．２５重量％未満とする必要がある。さらに、図３には、減圧脱炭で上吹ランスの高さを１．０、１．３及び１．６ｍと変更した場合における溶鋼［％Ｓｉ］とクロム酸化損失を示す。図３から明らかなように、上吹ランス高さを１．０ｍ以下及び底吹送酸では、送酸脱炭中のクロムの酸化損失が増加していることがわかる。これは、ある程度の高さ以下で溶鋼に酸素を吹きつけると、クロムの酸化損失が増加することを示している。この結果から、出鋼［％Ｓｉ］によりある程度のランス高さを確保して、送酸することがクロムの酸化損失低減に必要であり、出発溶鋼の［％Ｓｉ］に応じた以下の式を導出したのである。
【００１０】
Ｙ≧−４×Ｘ＋２                                        …（１）
０．１１≦Ｘ≦０．２５                                  …（２）
ここで、上吹ランスの高さはＹ（ｍ）、減圧脱炭開始時の溶鋼中［％Ｓｉ］はＸ（％）で表わされている。
【００１１】
【実施例】
まず、ガスの上底吹き機能を有する１６０ｔ転炉に、脱Ｐ溶銑を１００ｔ装入し、送酸によって粗脱炭を行いつつ、Ｆｅ−Ｃｒ合金を投入した。該粗脱炭の終了後、溶鋼に１３．１ｋｇ／ｔのＦｅ−Ｓｉ合金を投入し、脱炭中に生成したスラグ中の酸化物を還元すると共に、溶鋼の脱硫を行った。表１及び表２は、この粗脱炭後の溶鋼組成及びスラグ還元後のスラグ組成である。
【００１２】
次に、上記転炉から溶鋼を減圧設備としてのＶＯＤ装置に移し、該ＶＯＤ設備内で送酸を行った。その際、送酸は、上吹きランスを用い、その高さは、先端が湯面から１．６ｍの距離になるようにした。また、該設備内は、３５  Ｔｏｒｒの減圧として、溶鋼は［％Ｃ］＝０．０８％まで送酸脱炭した後、さらに４．５Ｔｏｒｒまで減圧され、同時に底吹きガスによる撹拌も行った。
【００１３】
なお、この場合の送酸量は、如何なる量であっても良いが、好ましくは本実施例の程度で上吹酸素量が６００〜２４００Ｎｍ3 ／ｈｒの範囲である。
比較例１としては、同じ転炉に、脱Ｐ溶銑を１００ｔ装入し、粗脱炭を行いつつ、Ｆｅ−Ｃｒ合金鉄を投入し、該粗脱炭の終了後、溶鋼に１１．９ｋｇ／ｔのＦｅ−Ｓｉを投入して、脱炭中に生成したスラグ中の酸化物を還元したり、溶鋼の脱硫を行った。粗脱炭後の溶鋼組成及びスラグ還元後のスラグ組成は、前記表１及び表２に示してある。比較例１は、前記実施例と減圧脱炭開始前の溶鋼中Ｓｉが低い値であり、明確に異なっている。その後、該溶鋼をＶＯＤ設備にて３５Ｔｏｒｒの減圧下で［％Ｃ］＝０．０８％まで送酸脱炭し、その後さらに４．５Ｔｏｒｒまで減圧し、ガス撹拌により真空脱炭を実施した。
【００１４】
比較例２としては、比較例１と同様に粗脱炭を行い、粗脱炭の終了後、溶鋼には１５．４ｋｇ／ｔのＦｅ−Ｓｉを投入し、脱炭中に生成したスラグ中の酸化物の還元や溶鋼の脱硫を行った。表１より、比較例２の溶鋼中Ｓｉは、本発明の実施例より溶鋼中のＳｉが高い値になっている。この溶鋼のＶＯＤ設備での減圧送酸は、３５Ｔｏｒｒの減圧下で［％Ｃ］＝０．０８％まで送酸脱炭し、さらに、４．５Ｔｏｒｒまで減圧してガス撹拌により真空脱炭を行った。
【００１５】
【表１】
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【００１６】
【表２】
0003757435.tif 000003
【００１７】
実施成績は、表３に、Ｃｒ歩留り、脱炭速度定数、ＶＯＤ処理時間として一括して示す。表３より明らかなように、比較例１と本発明の実施例では、本発明の方がＣｒ歩留り７．２％高く、比較例２と実施例では、脱炭速度の向上効果として、処理時間が１５．４分も短縮できるという良好な結果を得た。
。
【００１８】
【表３】
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【００１９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明により、ＶＯＤ設備を用いた含Ｃｒ溶鋼の脱炭精錬において、減圧精錬前の送酸処理におけるＣｒの酸化損失を極力抑え、減圧脱炭で脱炭速度を向上させることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】粗脱炭炉からの出鋼した溶鋼中の［％Ｓｉ］と還元後のスラグ中酸化物量との関係を示した図である。
【図２】出発溶鋼中の［％Ｓｉ］と減圧脱炭での脱炭速度定数との関係を示した図である。
【図３】減圧脱炭で上吹ランスの高さを変更した場合の溶鋼中［％Ｓｉ］とＣｒの酸化損失との関係を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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