(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
取鍋に下端開口部を浸漬した筒型浸漬管の上方から粉体吹込み用ランスを通じてキャリアガスとともに脱りん用の粉体を吹込み、取鍋の底部から溶鋼攪拌用のガスを吹込んで溶鋼を脱りんする方法において、前記筒型浸漬管内の真空度を３００〜５００Torr、溶鋼攪拌用のガスの吹込み量を０．６〜３．０ Nl/min ・ｔ、溶鋼中のフリー酸素を３００ppm 以上とすることを特徴とする低炭素溶鋼の減圧下粉体脱りん方法。
【請求項２】
筒型浸漬管として、高さが３５００〜７５００mm、筒型浸漬管の直径と取鍋の直径の比が０．２５〜０．５のものを使用する請求項１に記載の低炭素溶鋼の減圧下粉体脱りん方法。
【請求項３】
高さが３５００〜７５００mm、取鍋との直径の比が０．２５〜０．５であって、下端開口部を溶鋼に浸漬させている筒型浸漬管と、この筒型浸漬管の上部に設けられてキャリアガスとともに脱りん用の粉体を吹込むための粉体吹込み用ランスと、前記筒型浸漬管内の真空度を３００〜５００Torrに調整するための真空度調整装置とよりなり、この真空度調整装置により前記筒型浸漬管内の真空度を３００〜５００Torrとして溶鋼の脱りん処理を行うようにしたことを特徴とする低炭素溶鋼の減圧下粉体脱りん用反応容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、効率的かつ低ランニングコストで脱りんを行うことができる低炭素溶鋼の減圧下粉体脱りん方法および減圧下粉体脱りん用反応容器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の溶鋼の脱りん方法としては、特開昭６２−２０５２２１号公報（溶鋼の脱ガス、脱燐方法）記載の方法がある。これは、真空脱ガス槽下部に設けた粉体吹込み羽口を通してフリー酸素１００〜８００ppm の溶鋼に粉体脱りん剤を吹込む事を特徴とするものである。しかしながらこの方法であれば、真空脱ガス設備の特性上、脱りん反応と同時に脱炭反応が生じ、脱炭反応が優先的であるため、結果として脱りん反応速度が低下するという短所がある。
【０００３】
次にこのような課題に対して、特開平２−１２２０１３号公報（溶鋼の脱ガス、脱りん方法）記載の方法がある。これは、脱ガス・脱りん処理を行うに際して、［Ｃ］レベルに応じた脱ガス槽内真空度を制御することを特徴とするものである。しかしながらこの方法では、ＲＨ真空脱ガス設備の特性上、溶鋼処理可能な真空度制御範囲は一般的に１５０Torr以下であり、真空度がこのレベルでは依然、脱炭反応が優先的であり、前記した特開昭６２−２０５２２１号公報に記載された技術よりは脱りん反応としては優れているものの、十分な脱りん反応速度が得られない事、また当該真空度下では低炭素鋼においては、［Ｃ］が成品規格［Ｃ］より下がり過ぎてしまい、脱りん処理後に炭素系合金を追加投入しなければならず、合金コスト増加・処理時間延長等の問題点がある。また、［Ｃ］レベルに応じた真空度制御を行うため、鍋内溶鋼面の揺動が大きく操業に支障をきたすという問題点もある。
【０００４】
また、特開昭６２−２０５２２１号公報、特開平２−１２２０１３号公報に記載されているところは、RHのような巨大な真空脱ガス槽を用いた処理であり、蒸気、電力等のランニングコストが高くなるという問題点があり、また、処理中の激しいスプラッシュに対応するため十分な高さを有した真空脱ガス槽であり、耐火物コストが高くなるという問題点もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような従来の問題点を解決して、効率的かつ低ランニングコストで脱りんを行うことができる低炭素溶鋼の減圧下粉体脱りん方法および減圧下粉体脱りん用反応容器を提供することを目的として完成されたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明は、取鍋に下端開口部を浸漬した筒型浸漬管の上方から粉体吹込み用ランスを通じてキャリアガスとともに脱りん用の粉体を吹込み、取鍋の底部から溶鋼攪拌用のガスを吹込んで溶鋼を脱りんする方法において、前記筒型浸漬管内の真空度を３００〜５００Torr、溶鋼攪拌用のガスの吹込み量を０．６〜３．０ Nl/miｎ・ t とし、溶鋼中のフリー酸素を３００ppm 以上とすることを特徴とする低炭素溶鋼の減圧下粉体脱りん方法と、高さが３５００〜７５００mm、取鍋との直径の比が０．２５〜０．５であって、下端開口部を溶鋼に浸漬させている筒型浸漬管と、この筒型浸漬管の上部に設けられてキャリアガスとともに脱りん用の粉体を吹込むための粉体吹込み用ランスと、前記筒型浸漬管内の真空度を３００〜５００Torrに調整するための真空度調整装置とよりなり、この真空度調整装置により前記筒型浸漬管内の真空度を３００〜５００Torrとして溶鋼の脱りん処理を行うようにしたことを特徴とする低炭素溶鋼の減圧下粉体脱りん用反応容器とよりなるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい形態を示す。
図面は溶鋼の減圧下粉体脱りん用反応容器を示すものであって、図中１は取鍋２に容れられた溶鋼、３は取鍋２内の溶鋼１内へ下端開口部を浸漬した筒型浸漬管、４は取鍋２の底部に設けられている溶鋼攪拌用のガスを吹込むための羽口、５は筒型浸漬管３内を所定の真空度に調整するための真空度調整装置、６は筒型浸漬管３内にキャリアガスとともに脱りん用の粉体を吹込むための粉体吹込み用ランスであり、取鍋２に浸漬した筒型浸漬管３の上方から粉体吹込み用ランス６を通じてキャリアガスとともに粉体を吹込む一方、 取鍋２の底部から溶鋼攪拌用のガスを吹込んで溶鋼１を脱りん処理するものとしている。
【０００８】
前記した筒型浸漬管３はその管内の真空度を真空度調整装置５によって３００〜５００Torrに調整できるものとしてあり、このように筒型浸漬管３の内部の真空度とするとともに羽口４からの溶鋼攪拌用の吹込み量を０．６〜３．０ Nl/min ・ t とし、溶鋼中のフリー酸素を３００ppm 以上として溶鋼１を脱りんする。このようにしておく理由は、(1) 粉体吹込み部の攪拌を強化すること、(2) 取鍋内溶鋼全体の攪拌を強化することが重要であるとの知見に基づくものである。即ち、脱りん剤吹込み時には脱りん剤が溶鋼中を浮遊する過程で脱りん反応が進行するが、この時、粉体吹込み部の攪拌を強化すること、特に減圧下での攪拌とすることで溶鋼攪拌用のガスによる攪拌のみに対して、減圧によるガスの膨張による攪拌強化が付加されてさらに脱りん反応が促進されるからである。
【０００９】
前記したように本発明では筒型浸漬管３内の真空度を３００〜５００Torr、溶鋼攪拌用のガスの吹込み量を０．６〜３．０ Nl/min ・ ｔとし、溶鋼中のフリー酸素を３００ppm 以上として溶鋼を脱りん処理するのであるが、このように筒型浸漬管３内の真空度を３００〜５００Torrとしたのは、真空度が５００Torrを超えた場合には、粉体吹込み部の攪拌が不十分となって脱りん反応が非常に遅くなるためであり、一方、真空度が３００Torrを下回る場合には、脱炭反応が優先し、脱りん反応が遅くなる事、［Ｃ］が成品規格［Ｃ］より下がり過ぎてしまい、脱りん処理後に炭素系合金を追加投入しなければならない事、及び処理中の激しいスプラッシュに対応するため十分な高さを有した巨大な真空脱ガス槽が必要となり、ランニングコストが高くなって好ましくないからである。また、溶鋼攪拌用のガスを０．６〜３．０ Nl/min ・ ｔとしたのは、３．０ Nl/min ・ ｔを超えた場合には、一般に行われているポーラス耐火物を介してガスを吹込む際に、溶損が非常に大きく耐用性に難があることと、これ以上のガスを流すと取鍋内溶鋼の揺動が大きくなって操業に支障をきたすためである。一方、０．６ Nl/min ・ ｔを下回る場合には、溶鋼全体の混合性に難があって脱りん反応が非常に遅くなるためである。次に溶鋼中のフリー酸素を３００ppm 以上としたのは、３００ppm を下回る場合には、フリー酸素が不足し脱りん反応が非常に遅くなるためである。
【００１０】
さらに、より効率的な脱りん処理を行うには、前記筒型浸漬管３として、高さが３５００〜７５００mm、筒型浸漬管３の直径と取鍋の直径の比が０．２５〜０．５のものを使用することが好ましい。これは筒型浸漬管の高さが３５００mm未満で筒型浸漬管の直径と取鍋の直径の比が０．２５未満であると、処理中のスプラッシュにより筒型浸漬管内壁に溶鋼地金の付着が大きくなり、溶鋼歩留の低下と操業不安定をもたらし好ましくない。一方、筒型浸漬管３の高さが７５００mmより大きく、また筒型浸漬管の直径と取鍋の直径の比が０．５より大きくなると、ＲＨ等の真空脱ガス設備とほぼ同等の大きさとなってしまい、ランニングコストが高くなるのでこの場合も好ましくない。
【００１１】
【実施例】
図１に示したような減圧下粉体脱りん用反応容器を用いて、フリー酸素３４０ppm 、［Ｐ］濃度９６ppm の溶鋼１を脱りん処理した。取鍋２内に浸漬した筒型浸漬管３は内径１．５ｍ、高さ４．５ｍであり、この筒型浸漬管３内は真空度調整装置５によって３５０Torrに維持した。一方、取鍋２の底部の羽口より溶鋼攪拌用のＡｒガスを溶鋼１の底部から１．８ Nl/min ・ ｔの割合で吹込み、溶鋼１を攪拌するとともに、粉体吹込みランス６からはキャリアガスにより脱りん用の粉体を４kg/tの割合で吹込み脱りん処理を施した。その結果、［Ｐ］濃度は、脱りん前９６ppm から脱りん後２２ppm まで脱りんされ、効率的かつ低ランニングコストで脱りんできることが確認できた。
【００１２】
【比較例】
一方、比較例１は従来のRH真空脱ガス装置を使用して脱りんを行った場合であり、脱りん用の粉体を４kg/tの割合で吹込み脱りん処理を施したものである。この場合、［Ｐ］濃度は、脱りん前１００ppm から脱りん後２５ppm まで脱りんされたものの、ランニングコストは非常に高いものであった。
また、比較例２は、本発明による減圧下粉体脱りん用反応容器を用いた粉体脱りんの操業例であるが、フリー酸素は１９４ppm で、ランスからキャリアガスにより脱りん用の粉体を４kg/tの割合で吹込み脱りん処理を施したものである。この場合、［Ｐ］濃度は、脱りん前１１０ppm から脱りん後９５ppm まで脱りんされたが、脱りん速度は非常に遅いものであった。
さらに、比較例３は、本発明による減圧下粉体脱りん用反応容器を用いた大気圧下粉体脱りんの操業例であり、真空度調整装置を使用せず大気圧（７６０Torr）下で、ランスからキャリアガスにより脱りん用の粉体を４kg/tの割合で吹込み脱りん処理を施したものである。この場合、［Ｐ］濃度は、脱りん前９２ppm から脱りん後８３ppm まで脱りんされたが、脱りん速度は非常に遅いものであった。
【００１３】
以上の実施例および比較例により得られた結果を表１に示す。
【表１】
0003777065.tif 000002
【００１４】
【発明の効果】
本発明は以上の説明からも明らかなように、取鍋に下端開口部を浸漬した筒型浸漬管の上方から粉体吹込み用ランスを通じてキャリアガスとともに脱りん用の粉体を吹込み、取鍋の底部から溶鋼攪拌用のガスを吹込んで低炭素鋼を脱りんする方法において、前記筒型浸漬管の真空度と、溶鋼攪拌用のガスの吹込み量と、溶鋼中のフリー酸素を特定範囲に限定しておくことにより、効率的かつ低ランニングコストで脱りんを行うことができるものとなる。
よって本発明は従来の問題点を一掃した低炭素鋼の減圧下粉体脱りん方法および減圧下粉体脱りん用反応容器として、産業の発展に寄与するところは極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る減圧下粉体脱りん用反応容器の実態の形態を示す概略説明図である。
【符号の説明】
１  溶鋼
２  取鍋
３  筒型浸漬管
４  羽口
５  真空度調整装置
６  粉体吹込み用ランス
【図１】
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