(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
含クロム溶銑および添加物を炉内に装入し、その後、溶湯表面の上方に間隔をあけて設けられたランスの溶湯表面を臨む端部に備えられるノズルから溶湯に向けて上吹き酸素を所定流量で噴出し、ステンレス溶鋼を溶製して出鋼する一連の処理を繰返して行う転炉におけるステンレス溶鋼の吹錬方法において、
ノズルから噴出される上吹き酸素のみかけの噴出運動量Ｉ、ランスと溶湯表面との間隔であるランス高さｈおよび操業条件定数ｋによって関係付けられる吹錬指標値Ｓ（＝Ｉ×ｋ／ｈ）と、転炉へ装入される含クロム溶銑および添加物の重量と転炉から出鋼されるステンレス溶鋼との重量差であるロス重量ΔＷとの関係を求め、その関係に基づいて前記ロス重量ΔＷが目標範囲になるように、吹錬指標値Ｓを制御することを特徴とする転炉におけるステンレス溶鋼の吹錬方法。
ただし、上吹き酸素のみかけの噴出運動量Ｉおよび操業条件定数ｋは、次式によってそれぞれ与えられ、
Ｉ ＝１３．９２Ｄｔ2Ｐｏ√｛１−（１．０３３／Ｐｏ）2/7｝
ｋ＝Ｐｏ／Ｐｐ  （ここに、０＜ｋ≦１）
ここで、Ｄｔ：ノズルスロート径
Ｐｏ：実操業におけるノズル前圧力(絶対圧力)
Ｐｐ：ノズル形状によって定まるノズル前圧力(絶対圧力)
であり、ノズル形状によって定まるノズル前圧力Ｐｐは、さらに次式によって与えられ、
【数１】
0003784692.tif 000007
ここで、Ａｅ：ノズル出口断面積
Ａｔ：ノズルスロート断面積
γ：酸素の比熱比
である。
【請求項２】
前記吹錬指標値Ｓが、
１２０以上、１８０以下になるように制御することを特徴とする請求項１記載の転炉におけるステンレス溶鋼の吹錬方法。
【請求項３】
前記吹錬指標値Ｓは、
ランス高さｈおよびノズル前圧力Ｐｏのいずれか一方または両方の設定値を変化させることによって制御されることを特徴とする請求項１または２記載の転炉におけるステンレス溶鋼の吹錬方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転炉におけるステンレス溶鋼の吹錬方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ステンレス溶鋼は電気炉において原料を溶解して含クロム溶銑を溶製し、転炉において脱炭処理および成分調整などの粗精錬を行い、真空取鍋脱ガス装置において仕上精錬を行うことによって溶製されている。図６は、従来の転炉１における吹錬の状態を示す図である。転炉における粗精錬は、図６に示すように含クロム溶銑および成分調整のための合金などの添加物を転炉１に装入し、その後、溶融物２（以後、溶湯２と略称する）の表面の上方に間隔をあけて設けられたランス３の溶湯２表面を臨む端部に備えられるノズル４から酸素ガスを溶湯２に向けて噴出させることによって行われる。このような処理は、一般に酸素吹錬と呼ばれており、酸素ガスは上吹き酸素と呼ばれている。
【０００３】
溶湯２表面からランス３の端部に備えられるノズル４までの距離は、ランス高さｈと呼ばれている。前記酸素吹錬は、主として含クロム溶銑中の炭素と酸素とを反応させて脱炭処理を行うための処理であり、これによって所定の炭素量を有するステンレス溶鋼が溶製される。粗精錬によって溶製されたステンレス溶鋼は、転炉１から取鍋に出鋼される。このような転炉１への装入から出鋼に至る一連の処理は、繰返し行われる。なお、以降、前記一連の処理が行われる操業単位をチャージと呼ぶことがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
転炉における酸素吹錬では、効率的に上吹き酸素と溶湯とを接触させて前記脱炭処理を効率的に行うことがでるように吹錬条件が選択されている。転炉の吹錬条件は、主にノズル４の仕様、吹錬のために溶湯２に対して供給される酸素量である送給酸素量Ｆおよび前記ランス高さｈによって定まる。
【０００５】
図７は、ノズル４の一例について先端部付近の構成を示す断面図である。図７には、ラバールノズルと呼ばれるノズル４の一例を示す。ノズル４は、銅鋳物製の中空円柱体であり、上吹き酸素を溶湯２に供給する酸素ガス流路であるノズル孔６と、ノズル孔６を外囲するようにして形成され隔壁を介してノズル４を冷却するための水を給排水する給排水流路７とが形成される。
【０００６】
ノズル孔６の直径（内径）は、ノズル孔６の軸線８方向に一様ではなく、軸線８方向の途中にスロート部９と呼ばれる最小径に形成される部位があり、その後ノズル孔６の出口へ向うのに伴って直径は大きくなるように形成される。ノズル孔６のスロート部９の直径をノズルスロート径Ｄｔと呼び、ノズル孔６の出口の直径をノズル出口径Ｄｅと呼ぶ。また図７では、ノズル孔６が１つ形成されているラバールノズルを例示したけれども、一般的にノズルには複数のノズル孔が形成されており、ノズル孔の数をｎで表す。前述したノズル４の仕様とは、ノズルスロート径Ｄｔ、ノズル出口径Ｄｅおよびノズル孔数ｎなどを言う。
【０００７】
ノズル仕様（Ｄｔ，Ｄｅ，ｎなど）、送給酸素量Ｆおよびランス高さｈを所望の値に設定することによって吹錬条件を選択し、溶湯２表面に対する上吹き酸素の噴出によって形成される深さであるいわゆる鋼浴へこみ深さＬが、大きくなるように吹錬される状態であるハードブロー、または鋼浴へこみ深さＬが小さくなるよう吹錬される状態であるソフトブローを現出させる。このように鋼浴が、ハードブローまたはソフトブローなどによって表される種々のへこみ深さで吹錬される状態をここでは吹錬状況と称することがある。
【０００８】
ハードブローの場合、脱炭効率が高く、スプラッシュと呼ばれるスラグを含む溶湯の飛散物が炉体の内壁を構成する耐火物に付着して耐火物の損耗を抑制できるけれども、スプラッシュの発生量が多いので歩留が低下する。一方ソフトブローの場合、スプラッシュの発生が抑制されるので歩留は良いけれども、脱炭効率が低下し、スプラッシュの炉壁耐火物に付着する量が少なく耐火物の損耗が大きくなる。したがって、実際の吹錬においては、ハードブローとソフトブローとの間において、吹錬するべきステンレスの鋼種および鋼浴温度などに適した目標とする吹錬条件を得るように操業しなければならないけれども、そのためには吹錬条件と鋼浴へこみ深さＬとの間に定量的な関係を求めておく必要がある。
【０００９】
従来、鋼浴へこみ深さＬは、たとえば式（１）によって定量的に求められている。
0003784692.tif 000002
ここで、ａ：ノズル本体の軸線とノズル孔の軸線とのなす角度である噴出角度による補正項
Ｆ：送給酸素量
ｎ：ノズル孔の数
Ｄｔ：ノズルスロート径
である。式（１）は、たとえば日刊工業新聞社昭和４４年２月２７日発行「鉄冶金反応工学」第９５頁に記載されている。
【００１０】
この式（１）には、ノズルスロート径Ｄｔは含まれているけれども、ノズル出口径Ｄｅは含まれていない。その理由は、ラバールノズルでは、最大の酸素ガス流速を得るために以下に示す式（２）の関係を満足するように仕様設計が施されるので、上吹き酸素供給源から供給される酸素のノズル入口における圧力であるノズル前圧力Ｐ、ノズルスロート径Ｄｔが与えられ、酸素のノズル出口におけるノズル出口圧力Ｐｅをたとえば大気圧とすれば、ノズル出口径Ｄｅが一意的に定められるからである。すなわち式（１）による鋼浴へこみ深さＬは、ノズルスロート径Ｄｔとノズル出口径Ｄｅとの間に式（２）によって与えられる関係が成立するノズル、すなわち個々のノズルの大きさ等は異なるけれども式（２）の関係が成立する幾何学的に相似形であるノズルを吹錬に使用した場合において利用することができる指標である。
【００１１】
【数２】
0003784692.tif 000003
【００１２】
ここで、Ａｅ：ノズル出口面積、Ａｔ：ノズルスロート面積である。式（２）は、たとえば丸善株式会社昭和５６年６月２０日発行「鉄鋼便覧Ｉ基礎」第１７９頁に記載されている。
【００１３】
ステンレス溶鋼の吹錬においては、脱炭時間を短縮することが望まれているけれども、式（２）の関係を満足するような画一的な形状のノズルを用いて脱炭時間を短縮するべく送給酸素流量Ｆを増加させると、ハードブローとなり歩留低下を来す。したがって、式（２）の関係を満足する形状のノズルに限定されることなく、ノズルスロート径Ｄｔとノズル出口径Ｄｅとを任意に選定した形状のノズルを使用して、より広範な条件の中から適正条件を選択して吹錬を効率的に行うことが望ましい。しかしながら、式（２）の関係から外れる形状のノズルを用いて吹錬するとき、式（１）によって得られる鋼浴へこみ深さと実際に形成される鋼浴へこみ深さとの間に乖離が生じるので、鋼浴へこみ深さを指標として効率的な吹錬を行うことができないという問題がある。
【００１４】
本発明の目的は、広範な吹錬条件に対して適用することができる吹錬指標値を案出し、吹錬指標値に基づいて効率的に安定した吹錬を行うことを可能とする転炉におけるステンレス溶鋼の吹錬方法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、含クロム溶銑および添加物を炉内に装入し、その後、溶湯表面の上方に間隔をあけて設けられたランスの溶湯表面を臨む端部に備えられるノズルから溶湯に向けて上吹き酸素を所定流量で噴出し、ステンレス溶鋼を溶製して出鋼する一連の処理を繰返して行う転炉におけるステンレス溶鋼の吹錬方法において、
ノズルから噴出される上吹き酸素のみかけの噴出運動量Ｉ、ランスと溶湯表面との間隔であるランス高さｈおよび操業条件定数ｋによって関係付けられる吹錬指標値Ｓ（＝Ｉ×ｋ／ｈ）と、転炉へ装入される含クロム溶銑および添加物の重量と転炉から出鋼されるステンレス溶鋼との重量差であるロス重量ΔＷとの関係を求め、その関係に基づいて前記ロス重量ΔＷが目標範囲になるように、吹錬指標値Ｓを制御することを特徴とする転炉におけるステンレス溶鋼の吹錬方法である。
【００１６】
ただし、上吹き酸素のみかけの噴出運動量Ｉおよび操業条件定数ｋは、次式によってそれぞれ与えられ、
Ｉ ＝１３．９２Ｄｔ2Ｐｏ√｛１−（１．０３３／Ｐｏ）2/7｝
ｋ＝Ｐｏ／Ｐｐ  （ここに、０＜ｋ≦１）
ここで、Ｄｔ：ノズルスロート径
Ｐｏ：実操業におけるノズル前圧力(絶対圧力)
Ｐｐ：ノズル形状によって定まるノズル前圧力(絶対圧力)
であり、ノズル形状によって定まるノズル前圧力Ｐｐは、さらに次式によって与えられ、
【数３】
0003784692.tif 000004
【００１７】
ここで、Ａｅ：ノズル出口断面積
Ａｔ：ノズルスロート断面積
γ：酸素の比熱比
である。
【００１８】
本発明に従えば、送給酸素流量Ｆ、ランス高さｈ、ノズルスロート径Ｄｔとノズル出口径Ｄｅ（ノズル出口断面積Ａｅは、Ａｅ＝πＤｅ2／４によって与えられる）およびノズル前圧力Ｐを含み、ノズルスロート径Ｄｔとノズル出口径Ｄｅとをそれぞれ独立して任意の値に定めることができるノズルを使用した広範な吹錬条件に対して適用することが可能な吹錬指標値Ｓを案出し、その吹錬指標値Ｓと前記ロス重量ΔＷとの関係を求め、前記ロス重量ΔＷが目標範囲内になるように吹錬指標値Ｓを制御するので、効率的で安定した吹錬を行うことが可能になる。
【００１９】
また本発明は、前記吹錬指標値Ｓが、１２０以上、１８０以下になるように制御することを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、吹錬指標値Ｓを１２０以上、１８０以下とすることによって、転炉炉体寿命を延長し、高い精錬歩留を実現することができる。すなわち吹錬指標値Ｓを１２０以上とすることによって、上吹き酸素によるスプラッシュの発生量を適度な量にすることができる。適度な量に発生するスプラッシュは、転炉の内壁を構成する耐火物に付着してその損耗を抑制し転炉内面の炉体形状保持に寄与するので、転炉炉体寿命を長くすることができる。
【００２１】
また吹錬指標値Ｓを１８０以下とすることによって、過度のハードブロー状態になることを抑制できるので、上吹き酸素によるスプラッシュ量の過剰発生が防止される。したがって、吹錬中のスプラッシュが転炉炉壁に付着する量にほぼ等しいロス重量ΔＷが、過大になることがなく高い精錬歩留が実現される。さらに吹錬指標値Ｓが１２０〜１８０の範囲内になるように酸素吹錬を行うことによって、転炉炉体の保護を実現しつつ送給酸素流量を増加させることができるので、上吹き酸素と溶湯との接触効率を高めることが可能であり、脱炭処理のための吹錬時間を短縮することができる。
【００２２】
また本発明は、前記吹錬指標値Ｓは、
ランス高さｈおよびノズル前圧力Ｐｏのいずれか一方または両方の設定値を変化させることによって制御されることを特徴とする。
【００２３】
本発明に従えば、ランス高さｈおよびノズル前圧力Ｐｏのいずれか一方または両方の設定値を変化させることによって、吹錬指標値Ｓひいてはロス重量ΔＷを容易に制御することが可能になる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のステンレス溶鋼の吹錬方法を好適に適用することのできる転炉１１の構成を簡略化して示す断面図である。図１を参照して本発明のステンレス溶鋼の吹錬方法を適用する転炉１１の構成について説明する。
【００２５】
転炉１１は、転炉本体１３と、ランス１４と、ダクト１５とを含んで構成される。この転炉１１は、酸素吹錬によって含クロム溶銑を脱炭処理し、ステンレス溶鋼を溶製することができるように構成されている。転炉本体１３は、溶湯１６を貯留する耐熱容器であり、その上部には円形に開口した炉口１８が形成されており、その底部にはアルゴンガスなどの不活性ガスを吹込む羽口１９が形成されている。さらに転炉本体１３の周壁には、溶湯１６を排出するために出鋼口２０が形成されており、転炉本体１３を傾動させるための図示しない傾動装置が設けられている。
【００２６】
ランス１４は、酸素吹錬を行うための上吹き酸素を吹込む鋼管であり、溶湯表面の上方に間隔をあけて昇降変位自在に設けられている。ランス１４の先端部には、ノズル２１が備えられ、ランス１４の基端部には酸素ガス供給管２３が連結されている。酸素ガス供給管２３には、圧力計２４、流量計２５および流量調整弁２６がランス１４側からこの順序に設けられている。ランス１４およびノズル２１は、冷却水によって冷却される。ダクト１５は、転炉本体１３から排出されるダストを含む廃ガスを回収するための管路であり、炉口１８の上方に設けられる。さらに、ダクト１５の炉口１８を臨む位置には、合金投入口２７が設けられている。なお溶湯１６表面にはスラグ１７が生成される。
【００２７】
図２は図１に示すノズル２１の構成を簡略化して示す断面図であり、図３は図２の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩから見た断面図である。ノズル２１は、銅鋳物製の中空の円柱体であり、その内部には酸素ガス流路２９と、給水流路３０と、排水流路３１と、ノズル孔３３とが形成されている。酸素ガス流路２９は、ノズル２１の軸線３４まわりに形成される流路であり、排水流路３１は第１隔壁３５を隔てて酸素ガス流路２９を外囲するように形成される流路であり、給水流路３０は第２隔壁３６を隔てて排水流路３１を外囲するように形成される流路である。
【００２８】
第１隔壁３５および第２隔壁３６は、ノズル２１の軸線３４と同軸であり、その内外周面の軸直角断面は円形である。したがって、酸素ガス流路２９は、第１隔壁３５によって囲まれる空間であり、排水流路３１は第１隔壁３５と第２隔壁３６との間の空間であり、給水流路３０は、第２隔壁３６とノズル２１の周壁３７との間の空間である。冷却水は、給水流路３０から導入され、ノズル２１を冷却しながら排水流路３１を経て排水される。
【００２９】
ノズル孔３３は、酸素ガス流路２９と外部空間とを連通する連通孔であり、その一端部はノズル２１の溶湯１６を臨む先端面３９に開口している。ノズル孔３３は、ノズル２１の周方向に等間隔をあけて複数箇所、たとえば３箇所に形成されているので、ノズル孔３３の数ｎは３である。ノズル孔３３の直径（内径、以下同じ）は、全長にわたって一様ではなく、ノズル孔３３の軸線３８方向の途中において、スロート部４０と呼ばれる最小径に形成される部位があり、スロート部４０からノズル孔６の出口部４１へ向うのに伴って直径は大きくなるように形成される。このスロート部４０のノズル直径がノズルスロート径Ｄｔであり、出口部４１のノズル直径がノズル出口径Ｄｅである。
【００３０】
ノズル孔３３の軸線３８は、ノズル２１の軸線３４に対して傾斜しており、ノズル２１の先端面３９に向うほどノズル２１の軸線３４から離れるように構成される。ノズル孔３３の軸線３８とノズル２１の軸線３４とのなす角度は、噴出角度θと呼ばれる。本実施の形態では、これらのノズルスロート径Ｄｔ、ノズル出口径Ｄｅ、ノズル孔数ｎおよび噴出角度θがノズル仕様と呼ばれる。
【００３１】
含クロム溶銑は、転炉本体１３に注入され、羽口１９からアルゴンガスを吹き込まれて撹拌される。成分調整用合金および鋼屑などからなる添加物は、合金投入口２７から含クロム溶銑中に投入される。上吹き酸素は、流量調整弁２６によって所定流量に調整され、ランス１４を介して酸素ガス流路２９に供給される。ノズル孔３３に至る手前の空間である酸素ガス流路２９における酸素ガスの圧力がノズル前圧力Ｐである。後述する吹錬指標値Ｓの算出において、ノズル前圧力Ｐは、実操業におけるノズル前圧力Ｐｏと、ノズル形状によって定まる適正ノズル前圧力Ｐｐとの両者に区別して用いられる。酸素ガス流路２９に供給された酸素ガスは、さらにノズル孔３３を流過して溶湯１６表面に向けて噴出される。この上吹き酸素の流量および圧力は、前記流量計２５および圧力計２４によって測定される。転炉１１において吹錬された後のステンレス溶鋼は、出鋼口２０から図示しない取鍋に出鋼される。
【００３２】
前述したような転炉１１によって、ステンレス溶鋼の粗精錬である酸素吹錬を行う。本発明のステンレス溶鋼の吹錬方法においては、ノズルスロート径Ｄｔとノズル出口径Ｄｅとがそれぞれ独立して定められ相互に幾何学的に非相似な形状を有するノズル間に適用可能な吹錬指標値Ｓ（以後、単に吹錬指標値Ｓと呼ぶ）とロス重量ΔＷとの関係を求め、その関係に基づいてロス重量ΔＷが目標範囲になるように吹錬指標値Ｓを制御する。この吹錬指標値Ｓは、ノズル２１から噴出される上吹き酸素のみかけの噴出運動量Ｉ、ランス高さｈおよび操業条件定数ｋによって、吹錬指標値Ｓ＝Ｉ×ｋ／ｈとして求められる。
【００３３】
ただし、上吹き酸素のみかけの噴出運動量Ｉおよび操業条件定数ｋは、式（３）および式（４）によってそれぞれ与えられる。
Ｉ＝１３．９２Ｄｔ2Ｐｏ√｛１−（１．０３３／Ｐｏ）2/7｝…（３）
ｋ＝Ｐｏ／Ｐｐ  （ここに、０＜ｋ≦１）                  …（４）
ここで、Ｄｔ：ノズルスロート径[cm]
Ｐｏ：実操業におけるノズル前圧力(絶対圧力)[kgf/cm2]
Ｐｐ：ノズル形状によって定まるノズル前圧力(絶対圧力)[kgf/cm2]
である。式（３）は、たとえば丸善株式会社昭和５６年６月２０日発行「鉄鋼便覧Ｉ基礎」第１７９頁に記載されている。
【００３４】
前記ノズル形状によって定まるノズル前圧力Ｐｐは、さらに式（５）によって与えられる。
【００３５】
【数４】
0003784692.tif 000005
【００３６】
ここで、Ａｅ：ノズル出口断面積、Ａｔ：ノズルスロート断面積、γ：酸素の比熱比である。なおノズルスロート断面積（Ａｔ）とノズル出口断面積（Ａｅ）とは、ノズルスロート径Ｄｔおよびノズル出口径Ｄｅを用いてそれぞれ表すことができ、Ａｔ＝πＤｔ2／４およびＡｅ＝πＤｅ2／４である。比熱比は、定容比熱に対する定圧比熱の比であり、２原子分子である酸素ガスでは１．４０である。
【００３７】
前述したように吹錬指標値Ｓには、ノズル前圧力Ｐｐ，Ｐｏ、ノズルスロート径Ｄｔ、ノズル出口径Ｄｅおよびランス高さｈが含まれ、ノズル出口径Ｄｅをノズル前圧力Ｐｐおよびノズルスロート径Ｄｔに従属する条件因子ではなく、独立した条件因子として用いている。したがって、ノズル前圧力Ｐｐとノズルスロート径Ｄｔとに対応して一意的にノズル出口径Ｄｅが定められる相似形のノズルを使用するという限定された吹錬条件設定のもとにおいて得られる鋼浴へこみ深さＬを指標として吹錬状況を制御することに比べて、より広範な吹錬条件の中から適正条件を選択して吹錬状況を制御することが可能になる。すなわち、ノズル前圧力Ｐｐおよびノズルスロート径Ｄｔが同一の場合においても、前記式（２）の関係に基づいて定められるノズル出口径Ｄｅに限定されることなく、ノズル出口径Ｄｅを任意に大きくしたり小さくすることによって、ノズルから噴出される酸素ガスの有するエネルギを積極的に変化させ、広い範囲の吹錬条件から吹錬指標値Ｓに基づいて適正な条件を選択し吹錬状況を制御することができる。
【００３８】
ステンレス溶鋼の吹錬の実操業は、たとえば次のように行うことができる。吹錬するべきチャージの鋼種および鋼浴温度などに対応するランス高さｈと送給酸素流量Ｆとを予め想定し、想定値に基づいて吹錬指標値Ｓを目標範囲内にすることができるようなノズル仕様、すなわちノズルスロート径Ｄｔおよびノズル出口径Ｄｅ等を定める。定められたノズル仕様に従ったノズルを準備し、吹錬の実操業時においては、ランス高さｈおよびノズル前圧力Ｐｏのいずれか一方または両方の設定値を変化させて吹錬指標値Ｓを目標範囲となるように制御する。
【００３９】
なお実操業におけるノズル前圧力Ｐｏには、前記酸素ガス供給管２３に設けられる圧力計２４によって測定される値を用いる。厳密には圧力計２４から酸素ガス供給管２３内を流過してノズル入口に至るまでに若干の圧損が生じるけれども、圧損がわずかであるので圧力計２４による測定値をノズル前圧力Ｐｏとして用いた。
【００４０】
吹錬指標値Ｓは、定性的にはステンレス溶鋼に吹付けられる酸素ジェットの単位時間当りにおける噴出運動量の大きさを表す。したがって、吹錬指標値Ｓに基づいて吹錬状況を制御することによって、現象面においては、酸素ジェットによって発生するスプラッシュの転炉炉壁付着量である前記ロス重量ΔＷの値を、目標範囲換言すれば適正範囲になるように制御することができる。ロス重量ΔＷは、転炉内壁を構成する耐火物の損耗および歩留に密接に関係する量であり、吹錬指標値Ｓを制御して吹錬状況すなわちロス重量ΔＷが適正範囲になるようにすることによって、転炉の炉壁を構成する耐火物の損耗を抑制して炉内容積がほぼ一定になるように炉体形状を保持しつつ、高い精錬歩留で効率的に吹錬を行うことが可能になる。
【００４１】
この吹錬指標値Ｓは、１２０以上、１８０以下になるように制御することが望ましい。前述したように吹錬指標値Ｓを制御することによって、ロス重量ΔＷの値を適正範囲にすることができる。すなわち吹錬指標値Ｓを１２０以上とすることによって、ロス重量ΔＷを主として構成する上吹き酸素によるスプラッシュの発生を適正な量にすることができる。適正な量に発生するスプラッシュは、転炉の内壁を構成する耐火物に付着して転炉内面の炉体形状保持に寄与するので、転炉炉体寿命を長くすることができる。
【００４２】
また吹錬指標値Ｓを１８０以下とすることによって、過度のハードブロー状態になることを抑制できるので、上吹き酸素によるスプラッシュ量の過剰発生が防止され、高い精錬歩留が実現される。
【００４３】
また吹錬指標値Ｓが目標範囲になるように酸素吹錬を行うことによって、ロス重量ΔＷの値が適正範囲になり、転炉炉体の保護を実現しつつ送給酸素流量を増加させることができるので、上吹き酸素と溶湯との接触効率を高めることが可能であり、脱炭処理のための吹錬時間を短縮することができる。
【００４４】
（実施例）
以下本発明の実施例を説明する。容量が８０トンの転炉１１を準備し、仕様がそれぞれ異なる８種類のノズル（Ｎｏ．１〜８）を用いてステンレス溶鋼の上吹き酸素吹錬を行った。各ノズル（Ｎｏ．１〜８）を使用したチャージにおいては、ランス高さｈまたはノズル前圧力Ｐｏを変化させることによって吹錬指標値Ｓが１１０〜２２０の範囲内になるようにチャージ内の操業条件を保ち、吹錬状況を制御した。各ノズル（Ｎｏ．１〜８）の仕様等を表１に合わせて示す。
【００４５】
吹錬状況をロス重量ΔＷ（ｋｇ／Ｔ）によって表した。なおＴはトンを表す。前述したようにロス重量ΔＷは、そのほとんどが上吹き酸素吹錬によって発生するスプラッシュの転炉炉壁への付着量であり、スプラッシュの発生量とハードブローまたはソフトブロー等の吹錬状況とは良く対応するので、ロス重量ΔＷによって吹錬状況を表すことが可能である。本実施例では、幾何学的に非相似形の関係にある各ノズル（Ｎｏ．１〜８）を使用したステンレス溶鋼の吹錬において、吹錬指標値Ｓを変化させて各吹錬指標値Ｓに対するロス重量ΔＷを求め、吹錬指標値Ｓに対応してロス重量ΔＷを設定することができるか否かを検討した。比較のためにロス重量ΔＷと前記式（１）の鋼浴へこみ深さＬとの関係を求め、鋼浴へこみ深さＬを指標としてロス重量ΔＷを設定することができるか否かを合わせて検討した。
【００４６】
図４は吹錬指標値Ｓとロス重量ΔＷとの関係を示す図であり、図５は鋼浴へこみ深さＬとロス重量ΔＷとの関係を示す図である。図４中に示すライン４２は、吹錬指標値Ｓとロス重量ΔＷとの相関を表すものであり、ライン４２から吹錬指標値Ｓとロス重量ΔＷとは、ほぼ一対一に対応し高い相関を有することが判る。図４に示すように吹錬指標値Ｓを制御することによって高い精度でロス重量ΔＷを目標とする値に設定することができた。
【００４７】
また吹錬指標値Ｓが１２０〜１８０の範囲になるように制御することによって、ロス重量ΔＷが２５〜５０ｋｇ／Ｔの範囲で吹錬することができた。ロス重量ΔＷが２５〜５０ｋｇ／Ｔの範囲で吹錬することによって、転炉炉体寿命を最大２５％延長するとともに高歩留での吹錬を実現でき、さらに送給酸素流量Ｆを最大３０％増加させることができたので、上吹き酸素と溶湯との接触効率が高くなり脱炭処理のための吹錬時間を最大３０％短縮することができた。
【００４８】
一方図５に示すように鋼浴へこみ深さＬとロス重量ΔＷとの間には、相関がほとんど認められず、鋼浴へこみ深さＬを指標としてロス重量ΔＷを目標とする値に設定することは困難であった。
【００４９】
【表１】
0003784692.tif 000006
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、広範な吹錬条件に対して適用することができる吹錬指標値Ｓを案出し、吹錬指標値Ｓとロス重量ΔＷとの関係を求め、その関係に基づいてロス重量ΔＷが目標範囲内になるように吹錬指標値Ｓすなわち吹錬条件を制御するので、転炉の炉内容積がほぼ一定になるように炉体形状を保持しつつ、高い歩留で効率的に吹錬を行うことが可能になる。
【００５１】
また本発明によれば、吹錬指標値Ｓを１２０以上、１８０以下とすることによって、転炉炉体寿命を延長し、高い精錬歩留を実現することができる。また目標範囲に設定された吹錬指標値Ｓに従い酸素吹錬を行うことによって、転炉炉体の保護を実現しつつ送給酸素流量を増加させることができるので、上吹き酸素と溶湯との接触効率を高めて吹錬時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のステンレス溶鋼の吹錬方法を好適に適用することのできる転炉１１の構成を簡略化して示す断面図である。
【図２】図１に示すノズル２１の構成を簡略化して示す断面図である。
【図３】図２の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩから見た断面図である。
【図４】吹錬指標値Ｓとロス重量ΔＷとの関係を示す図である。
【図５】鋼浴へこみ深さＬとロス重量ΔＷとの関係を示す図である。
【図６】従来の転炉１における吹錬の状態を示す図である。
【図７】ノズル４の一例について先端部付近の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１１  転炉
１３  転炉本体
１４  ランス
１６  溶湯
２１  ノズル
【図１】
0003784692.tif 000008
【図２】
0003784692.tif 000009
【図３】
0003784692.tif 000010
【図４】
0003784692.tif 000011
【図５】
0003784692.tif 000012
【図６】
0003784692.tif 000013
【図７】
0003784692.tif 000014