JP2005171281A - 合金添加方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 合金貯蔵槽内の合金を、必要な時期に、正確に、溶鋼へ投入する手段を提供する。
【解決手段】 合金貯蔵槽１１２に貯蔵された合金１１４を、減圧精錬装置の真空槽１０６内の溶鋼１０２へ添加する、合金添加方法であって、前記合金貯蔵槽１１２内部の雰囲気の圧力と、前記合金の前記真空槽１０６側の雰囲気の圧力との差圧が、５０ｈＰａ以上の所定の圧力である場合には、前記合金１１４の前記溶鋼１０２への添加を強制的に遮断する、合金添加方法である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、溶鋼の減圧精錬装置における合金の添加に関する。より詳しくは、本発明は、溶鋼の減圧精錬装置において、所望するタイミングで所望量の合金を正確に添加する技術に関する。

近年、不純物および非金属介在物の含有量が非常に低い高純度鋼に対するニーズが増大している。一般に高炉で生じた溶銑は転炉で精錬されるが、転炉精錬のみでは十分な高純度化が困難であり、効率も悪い。そこで、高炉で製造された溶銑は、転炉での精錬処理に加えて、溶銑予備処理および２次精錬と呼ばれる精錬処理によって、純度が高められている。現在では、高炉→溶銑予備処理→転炉→２次精錬というプロセスが、高純度鋼の製造プロセスとして広く採用されている。また、転炉以外にも、電気炉での精錬処理の後にも、２次精錬が採用されている。

２次精錬の代表的な設備としては、ＲＨ式、ＬＦ式、ＤＨ式、ＶＯＤ式、ＡＯＤ式の各種精錬装置が提案されている。ＲＨ式精錬装置は、吸上式真空精錬法を利用する精錬設備である。ＬＦ式精錬装置は、溶鋼を覆ったスラグに電極を浸漬し、スラグと溶鋼とを加熱し、さらに鍋底のポーラスプラグからアルゴンを吹き込むことによって精錬を行う、精錬設備である。ＤＨ式精錬装置は、取鍋に保持した溶鋼を吸い上げる操作と、槽を上昇させて槽内の溶鋼を取鍋に戻す操作とを繰り返し、溶鋼の脱ガスを行う精錬設備である。ＶＯＤ式精錬装置は、真空槽中に載置された取鍋内部の溶鋼に精錬操作を加える精錬設備である。ＡＯＤ式精錬装置は、酸素ガスとともに不活性ガスを大気圧下で溶鋼中に吹き込み、脱炭を行う精錬設備である。

これらの２次精錬の過程においては、必要に応じて、合金投入による成分調整が行われる。合金の投入は、合金が貯蔵された合金貯蔵槽から、所定量の合金を、所定のタイミングで切り出し、２次精錬設備内部の溶鋼に合金を落下させる形態が一般的である。

合金の投入量および投入時期は、精製される溶鋼の品質に大きな影響を与える。従って、合金は、所望するタイミングで所望する量が、正確に投入されることが重要である。合金の正確な投入に関する技術としては、例えば、２次精錬設備の槽の側壁に穴を設け、その穴と連通する合金添加槽を設置する技術が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１によれば、合金添加槽を設置することによって、槽の内壁に形成された棚上に合金が堆積し、正確な合金の添加が図れなくなる問題が解決できるとされている。
特開昭５９−５０１１４号公報

合金の添加方法に関しては、種々の方法が提案されているが、ＲＨ式、ＤＨ式、ＶＯＤ式などの減圧精錬装置においては、合金貯蔵槽内の合金が、所望しない時期に溶鋼内に流出してしまう問題がある。溶鋼が供給されている真空槽が減圧されている際、合金の真空槽側の圧力と合金貯蔵槽内の圧力とは、同等になるように制御される。しかし、リークなどにより合金貯蔵槽内の圧力が上昇すると、真空槽側の圧力と合金貯蔵槽内の圧力との間で生じた差圧によって、合金貯蔵槽内の合金が、溶鋼側に押し出されてしまう。このような予定外の合金添加が生じてしまうと、精製される溶鋼の品質が低下してしまうことが懸念される。

そこで、本発明は、合金貯蔵槽内の合金を、必要な時期に、正確に、溶鋼へ投入する手段を提供することを目的とする。

本発明は、
（１）合金貯蔵槽に貯蔵された合金を、減圧精錬装置の真空槽内の溶鋼へ添加する、合金添加方法であって、前記合金貯蔵槽内部の雰囲気の圧力と、前記合金の前記真空槽側の雰囲気の圧力との差圧が、５０ｈＰａ以上の所定の圧力である場合には、前記合金の前記溶鋼への添加を強制的に遮断することを特徴とする、合金添加方法、
（２）前記合金の添加は、添加される合金が流通する管に設置された弁によって遮断されることを特徴とする、（１）に記載の合金添加方法、
である。

本発明を用いれば、合金の予定外の添加が防止され、必要な時期に、必要な量の合金が正確に添加され得る。このため、精製される溶鋼の品質低下が抑制される。

以下、本発明について、図面を用いながら説明する。ただし、図示する実施形態は、単なる一実施形態に過ぎず、本発明の技術的範囲が、図示する実施形態に限定されるわけではない。

本発明は、合金貯蔵槽に貯蔵された合金周辺の雰囲気圧力に基づいて、合金の溶鋼への添加を強制的に遮断し、予定外の合金の添加を防止する方法に関する。即ち、本発明は、合金貯蔵槽に貯蔵された合金を、減圧精錬装置の真空槽内の溶鋼へ添加する、合金添加方法であって、前記合金貯蔵槽内部の雰囲気の圧力と、前記合金の前記真空槽側の雰囲気の圧力との差圧が、５０ｈＰａ以上の所定の圧力である場合には、前記合金の前記溶鋼への添加を強制的に遮断する、合金添加方法である。

まず、本発明の概要について説明する。図１は、ＲＨ式減圧精錬装置の一実施形態の断面模式図である。精錬される溶鋼１０２が、取鍋１０４に供給される。取鍋１０４内部の溶鋼１０２には、真空槽１０６から突出する浸漬管１０８が浸漬される。浸漬管１０８が溶鋼１０２に浸漬した状態で、真空槽１０６を真空装置（図示せず）を用いて減圧すると、圧力差によって溶鋼１０２が、浸漬管１０８を通じて、真空槽１０６の内部に吸い上げられる。浸漬管１０８には、ガス吹き込み管１１０が接続されており、アルゴンガスなどの不活性ガスが、ガス吹き込み管１１０を通じて溶鋼１０２に供給される。アルゴンガスによって、溶鋼１０２の循環が行われる。

一方、溶鋼１０２には、合金貯蔵槽１１２に貯蔵されている合金１１４が、成分調整のため添加される。合金１１４は、溶鋼に添加すべきタイミングに、所定量がロータリーフィーダなどの合金切出し装置１１６によって採取され、真空槽内部の溶鋼１０２に添加される。前述の通り、予定外の合金添加は、精製される溶鋼の品質低下を招く。このため、合金の添加時期および添加量は、正確に制御されることが重要である。

真空槽１０６が減圧されておらず、常圧条件下にある場合には、真空槽１０６の内部の圧力と、合金貯蔵槽１１２の内部の圧力とは、同等である。このような状態にある減圧精錬装置に対して、真空装置を用いて真空槽１０６の内部の雰囲気を減圧すると、真空槽１０６、および真空槽１０６と合金貯蔵槽１１２とを繋ぐ接続部の圧力が低下する。以下、便宜上、真空槽内部の雰囲気の圧力および真空槽と合金貯蔵槽とを繋ぐ接続部の雰囲気の圧力を、「真空槽側圧力」と記載する。また、合金貯蔵槽の内部の雰囲気の圧力を、「貯蔵槽側圧力」と記載する。

合金１１４は、予定外の時期に合金貯蔵槽１１２から排出されないように、合金切り出し装置１１６によって保持されている。しかしながら、貯蔵槽側圧力と真空槽側圧力との間にある程度の差圧が発生すると、圧力差によって合金１１４が真空槽側に引き込まれ、予定外の時期に合金１１４が溶鋼１０２に流出してしまう。

このような問題を防止するため、均圧管１１８が設けられ得る。合金貯蔵槽１１２の内部と、合金の真空槽側とを繋ぐ均圧管１１８によって、貯蔵槽側圧力と、真空槽側圧力とが均一化される。

しかしながら、貯蔵槽側圧力の増大が大きい場合には、リークによる貯蔵槽側圧力の上昇を均一管１１８によって補いきれない。例えば、合金の供給の際に開閉される合金貯蔵槽１１２の上部蓋に合金が付着した場合、合金貯蔵槽１１２が完全に密閉されず、外気のリークにより、貯蔵槽側圧力が大きく増大する。このような場合には、均圧管１１８によって補えない分が、差圧として発生し、この差圧によって、合金１１４が真空槽１０６側に流出してしまう。

本発明においては、貯蔵槽側圧力と真空槽側圧力とが、それぞれ検知され、貯蔵槽側圧力と真空槽側圧力との差圧が一定値以上である場合には、合金１１４の溶鋼１０２への添加が強制的に遮断される。

図１に示されている実施形態について概要を説明する。まず、貯蔵槽側圧力が、第１圧力計１２０によって検知される。一方、真空槽側圧力が、第２圧力計１２２によって検知される。圧力データは、差圧監視装置１２４に転送される。差圧監視装置１２４においては、第１圧力計１２０によって検知された圧力と、第２圧力計１２２によって検知された圧力とが比較され、予め設定された値以上の差圧が生じると、差圧監視装置１２４によって「異常あり」と判断される。

「異常あり」と判断された後の反応は、種々の態様が考えられる。差圧監視装置１２４に設置されたランプが点灯してもよい。差圧監視装置１２４からの指令により警報を発するスピーカ１２６が設置されてもよい。いずれにせよ、「異常あり」と判断された場合には、合金貯蔵装置１１２から真空槽１０６への合金の添加を強制的に遮断する。

本発明において「強制的に遮断」とは、合金貯蔵槽に貯蔵されている合金が、溶鋼へ添加されることを、減圧精錬装置に加えられた変化によって、実質的に不可能にする行為を意味する。

また、「強制的に遮断」は、合金の添加が可能である状態を、合金の添加が不可能である状態にする行為、および、合金の添加が不可能である状態から、合金の添加が可能である状態への変化を阻止する行為の双方を含む概念である。

前者の行為は、合金貯蔵槽１１２から真空槽１０６への合金添加経路が、原則として開いている実施形態において用いられる。この実施形態においては、合金１１４は、合金切り出し装置１１６によって供給が制御されているだけで、合金切り出し装置１１６を通過した後は、自動的に真空槽１０２へ合金が添加される。この実施形態においては、「異常あり」と判断された後、弁が閉じることによって、合金の添加が強制的に遮断される。

後者の行為は、合金貯蔵槽１１２から真空槽１０６への合金添加経路が、弁１２８によって閉ざされている実施形態において用いられる。この実施形態は、合金１１４が、定常的に溶鋼１０２に添加されるのではなく、一定の間隔を置いて添加される場合に用いられ得る。合金１１４が一定の間隔を置いて溶鋼１０２に添加される場合には、合金貯蔵槽１１２と真空槽１０６とを繋ぐ管を、常に開けておく必要はない。合金１１４を添加する際にのみ、弁１２８を開けることにより、予定外の時期の合金添加が防止される。しかしながら、貯蔵槽側圧力と真空槽側圧力との差圧が大きいと、弁１２８を開いた後の合金切り出しの際に、必要量以上の合金１１４が真空槽側に流出してしまう。この問題は、差圧監視装置１２４を用いて検知された差圧が一定値以上である場合には、弁１２８を開かない、即ち、合金の添加が可能である状態への変化を阻止することによって解決され得る。「異常あり」と判断された場合には、弁１２８を開けなくし、ランプの点灯やスピーカ１２４からの警告によって、異常を知らせる。

合金の添加を強制的に遮断する弁１２８は、「異常あり」を知らせるランプやスピーカ１２６に基づいて、手動で開閉されてもよいし、差圧監視装置１２４からの指示により自動で制御されてもよい。「異常あり」と判断された後は、適切な時期に減圧精錬装置を停止させ、合金貯蔵槽１１２周辺のリークを調べ、リーク原因を取り除く。その後、運転を再開する。

本発明の合金添加方法を用いると、予定外の合金の添加による、溶鋼の品質低下が防止される。また、精製される溶鋼の歩留まり低下も抑制される。精製された溶鋼の品質チェックにより異常を検出した後、異常箇所を調べる方式であると、異常発生から品質チェックによる異常検出までの間の溶鋼が、不良品となってしまう。一方、本発明の方法であれば、異常発生の際に、迅速に異常が検知され得るため、多量の溶鋼が不良品となることが防止される。つまり、本発明の方法によって、精製される溶鋼の歩留まり向上が図られる。

次に、本発明の方法において用いられる設備構成、材料、条件などについて、詳細に説明する。設備構成、材料、条件などの選択については、減圧精錬に関して既に得られている知見が適宜参照され、以下に記載された態様に、本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、特に記載されていない事項については、公知の知見が適用可能である。例えば、減圧装置の構成材料については特に触れないが、従来と同様の構成材料が用いられ得る。新たに開発された構成材料が用いられてもよい。

減圧精錬装置としては、ＲＨ式減圧精錬装置、ＤＨ式減圧精錬装置、ＶＯＤ式減圧精錬装置などの各種減圧精錬装置が用いられる。これら以外の減圧精錬装置に対しても、合金が添加される溶鋼周辺の雰囲気が減圧される各種精錬装置に、本発明は適用可能である。

減圧精錬装置には、転炉や電気炉から排出された溶鋼が供給される。溶鋼の供給方法については、本発明においては特に限定されない。溶鋼が供給される取鍋の形状や大きさは、減圧精錬装置の種類および処理される溶鋼の量に応じて決定されればよい。

溶鋼の成分についても特に限定されない。最終的に得られる鉄鋼の品質や純度に応じて、溶銑予備処理が施された後、所定の純度の溶鋼が供給される。例えば、転炉において脱炭された、炭素濃度１００〜６００ｐｐｍ程度の溶鋼が供給される。

減圧精錬装置は、溶鋼からの脱ガス処理のための真空槽を有する。真空槽は、合金を添加するための合金供給口および槽内を減圧するための排気口を有する。真空槽の形状は、減圧精錬装置によって異なる。

ＲＨ式減圧精錬装置においては、真空槽には、図１に示すように、通常は、取鍋に浸漬される２本の管が設置される。２本の管のうち、一方の管から溶鋼が吸い上げられ、他の管から吸い上げられた溶鋼が取鍋に戻される。ＲＨ式減圧精錬装置は、この還流速度が大きいため、大量の溶鋼の処理に適している。真空槽内に純酸素ガスを供給するなどの改良によって、精錬機能を拡大させてもよい。

ＤＨ式減圧精錬装置においては、真空槽には、取鍋に保持されている溶鋼を真空槽内に吸い上げるための、１本の浸漬管が設置される。浸漬管から溶鋼が吸い上げられ、真空槽を上昇させて、吸い上げられた溶鋼を取鍋に戻す。この操作を繰り返し溶鋼の脱ガスを行う。

ＶＯＤ式減圧精錬装置においては、溶鋼が供給される取鍋が、真空槽内部に載置される。大気雰囲気中での精錬が困難な特殊鋼などの精錬に、ＶＯＤ式減圧精錬装置は用いられる。ＶＯＤ式減圧精錬装置のように、真空槽は、その内部に取鍋が配置されてもよい。

上述のように、減圧精錬装置には各種方式があるが、溶鋼が供給され、溶鋼周辺の雰囲気の減圧が可能であり、かつ、合金が溶鋼に添加される真空槽を有する各種減圧精錬装置に、本発明は適用できる。より具体的には、本発明は、合金を貯蔵する合金貯蔵槽と、前記合金を添加するための合金供給口および槽内を減圧するための排気口を備えてなる真空槽と、前記合金貯蔵槽内部の雰囲気の圧力を検知する第１圧力計と、前記合金の前記真空槽側の雰囲気の圧力を検知する第２圧力計と、前記合金の前記溶鋼への添加を強制的に遮断する合金添加遮断手段とを有する、減圧精錬装置に適用できる。

場合によっては、溶鋼の脱ガスのために、ガス吹き込み管１１０を通じて、アルゴンガスなどの不活性ガスが溶鋼１０２に供給される。不活性ガスの供給量は、特に限定されない。ＲＨ式減圧精錬装置についての具体的数値を挙げれば、アルゴンガスが、０．６〜１５Ｌ（Ｎｏｒｍａｌ）／（分・溶鋼トン）のレートで溶鋼に供給される。

真空槽内の雰囲気を減圧する際には、真空装置が用いられる。真空装置の種類については、特に限定されない。真空槽の大きさや、減圧時の真空槽内の圧力に応じて、適切な能力を有する真空装置を設置すればよい。減圧時の真空槽内の圧力は、特に限定されないが、０．７〜７０ｈＰａ程度とされる。

真空槽に設置されている合金供給口は、合金貯蔵槽と接続される。合金貯蔵槽には、精錬に用いられる合金が貯蔵される。２種以上の合金を溶鋼に添加するのであれば、２以上の合金貯蔵槽が配置されてもよい。合金貯蔵槽の形状は、特に限定されないが、通常は、ホッパーが用いられる。合金貯蔵槽の大きさは、合金の添加量に応じて決定されればよい。大量の合金を添加する場合、ある程度大きな合金貯蔵槽が求められる。合金貯蔵槽への合金の補給の手間がかからない場合、小さな合金貯蔵槽を配置し、頻繁に合金が補給されてもよい。

合金貯蔵槽の下部には、所定量の合金を溶鋼に添加するための切り出し装置が設置される。合金切り出し装置は、好ましくはロータリーフィーダが用いられる。ロータリーフィーダは、回転羽根の回転により粉粒体を供給する。ロータリーフィーダを用いれば、合金が所望の供給速度で供給され得る。ロータリーフィーダに関しては、例えば、「化学工学便覧改訂四版」（化学工学協会編、丸善株式会社発行）の、「１３．粉粒体の取扱い」が参照され得る。

合金貯蔵槽からの合金切り出し量および合金を切り出すタイミングは、精錬方式および精錬される溶鋼によって選択されればよい。例えば、数十分の精錬処理のうち１分程度の期間にのみ合金を添加する場合は、その期間のみ、合金切り出し装置を稼動させればよい。

合金切り出し量は、ロータリーフィーダの回転速度、合金貯蔵槽内に含まれる合金質量の測定などにより制御され得る。ロータリーフィーダの回転速度を変えることによって、合金切り出し量を制御する方法は、簡便である。ただし、合金の粒径や合金の充填率などによって添加量が変化し得るので、予め合金供給量に関する知見を得ておくことが好ましい。

合金貯蔵槽に貯蔵される合金の種類は、精錬の目的に応じて決定されればよい。添加される合金としては、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｔｉ合金、Ａｌ合金などが挙げられる。

合金貯蔵槽に貯蔵される合金の粒径は、特に限定されないが、供給のしやすさや、溶鋼へ添加された際の混合しやすさなどを考慮すると、３〜３０ｍｍ程度の粒径に制御されていることが好ましい。ただし、本発明がこの範囲に限定されるわけではない。

本発明においては、貯蔵槽側圧力および真空槽側圧力が圧力計を用いて測定される。設置される圧力計の種類については、特に制限されない。例えば、現場指示計付き圧力発信器などが、用いられる。

貯蔵槽側圧力は、合金貯蔵槽内の雰囲気の圧力を意味する。合金貯蔵槽内の圧力を測定できるのであれば、実際に圧力が測定される箇所については特に限定されない。合金貯蔵装置が、図１に示すようなホッパーである場合には、貯蔵されている合金と周辺ガスとの界面は、合金の添加および補給によって上下に変動する。この場合には、貯蔵槽側圧力を検知するための圧力計を、合金貯蔵槽内の上部に設置し、圧力計が合金に埋もれないようにするとよい。

真空槽側圧力は、合金の真空槽側の雰囲気の圧力を意味する。真空槽側圧力を測定するために設置される圧力計は、合金貯蔵槽と真空槽とを繋ぐ管に設置されてもよいし、場合によっては真空槽内部に設置されてもよい。ただし、真空槽内が減圧されている際には、真空装置に近い部位から遠い部位にかけて、ある程度の圧力勾配が生じ得る。したがって、真空槽側圧力を測定するため圧力計は、合金貯蔵槽に近い部位に設置されることが好ましい。例えば、真空槽側圧力を測定するための圧力計は、合金貯蔵槽と真空槽とを繋ぐ管に設置される。

なお、本願においては、説明の都合上、貯蔵槽側圧力を検知する圧力計を「第１圧力計」、真空槽側圧力を検知する圧力計を「第２圧力計」と記載する。

本発明においては、貯蔵槽側圧力と真空槽側圧力とを比較し、５０ｈＰａ以上の所定の圧力が検知された場合に、合金の添加が強制的に遮断される。ここで、強制的に遮断する差圧を５０ｈＰａ以上と規定したのは、合金槽側圧力と真空槽側圧力との間に５０ｈＰａ程度の差圧があると、合金が真空槽に流出する虞が高まるという経験則に基づく。ただし、合金の添加を強制的に遮断する際の指標として用いられる差圧は、５０ｈＰａ以上であれば特に限定されない。切り出し装置の改良などにより、７０ｈＰａ程度の差圧までは合金の流出が生じないのであれば、合金の添加を強制的に遮断する圧力が７０ｈＰａであってもよい。「異常あり」と判断する差圧の上限は特に限定されず、場合によっては、８０ｈＰａであっても、１００ｈＰａであってもよい。ただし、「異常あり」と判断する差圧が、実質的に発生しえない差圧であると、「異常あり」と判断される事態が、実際には発生しえないこととなる。したがって、現実的には、「５０ｈＰａ以上の所定の圧力」の上限は１００ｈＰａ程度であろう。

貯蔵槽側圧力と真空槽側圧力との差圧は、差圧監視装置を用いて監視され得る。差圧監視装置は、第１圧力計で測定された圧力データと、第２圧力計で測定された圧力データとを比較し、５０ｈＰａ以上の所定の差圧が生じた場合には、「異常あり」と判断するようプログラムされる。「異常あり」と判断された場合の反応は、作業者に認知させる方式であってもよいし、自動的に合金の添加を遮断する方式であってもよい。作業者に認知させ、かつ、自動的に合金の添加を遮断する方式であってもよい。

作業者に認知させる方式としては、減圧精錬装置の作業パネルに警報ランプを配置し、「異常あり」と判断された場合には、その警報ランプを点灯させる方式が挙げられる。「異常あり」と判断された場合には、スピーカから警報音が鳴り響くように制御プログラムが組まれてもよい。これらを組み合わせることも、もちろん可能である。即ち、「異常あり」と判断された場合には、警報ランプが点灯し、スピーカから警報音が発せられる。

なお、真空装置による減圧を開始した際には、ある程度の差圧が生じてしまう。この場合に、「異常あり」と判断されて警報音が鳴り響くのを防止したいのであれば、減圧開始時には「異常あり」と判断しないように制御プログラムを作成すればよい。例えば、第２圧力計１２２で検知される圧力が一定の速度以上で減少している間は、「異常あり」と判断しないとすればよい。

合金の添加の遮断は、添加される合金が流通する管に設置された合金添加遮断手段によって制御され得る。合金添加遮断手段としては、弁が挙げられる。強制的に合金の添加を遮断可能であれば、弁以外の手段が採用されてもよい。弁の形状や形式は、特に限定されない。例えば、スライド式弁やフラッパー式弁が用いられ得る。

合金の添加の強制的な遮断には、前述の通り、合金の添加が可能である状態を、合金の添加が不可能である状態にする方式、および、合金の添加が不可能である状態から、合金の添加が可能である状態への変化を阻止する方式がある。

従って、差圧監視装置からの指令は、これらの方式によって異なる。合金の添加が可能である状態を不可能にする方式においては、差圧監視装置からの命令によって、開いている弁が閉じられる。一方、合金の添加が不可能な状態から合金の添加が可能な状態への変化を阻止する方式においては、閉じている弁が開かないように、物理的または電気的に制御される。

ここで、図１のＲＨ式減圧精錬装置に関して、合金を添加する際にのみ弁を開く方式を採用する場合の、減圧精錬装置の制御について説明する。

取鍋１０４には、溶鋼が供給されている。合金貯蔵槽１１２には、所定の合金１１４が貯蔵されている。真空装置を稼動させて、真空槽１０６の内部を減圧する。その際には、減圧開始時に生じる差圧によって、合金１１４が真空槽１０６に流出しないように、弁１２８は閉じられている。また、差圧監視装置には、減圧開始時には「異常あり」と判断しない制御プログラムが組み込まれており、この段階においてはスピーカ１２６から警報音が鳴り響かない。また、減圧精錬装置の作業パネルの異常を示すランプも点灯しない。

真空槽内の減圧により、溶鋼を還流させて、精錬処理を開始する。必要であれば、ガス吹き込み管からアルゴンガスを供給する。予め決定されている合金を投入する時期が近づいたら、第１圧力計１２０および第２圧力計１２２において測定される、貯蔵槽側圧力および真空槽側圧力の差圧を、差圧監視装置１２４で調査する。

差圧が、５０ｈＰａ以上の所定の値未満であれば、弁１２８を開き、合金切り出し装置１１６から予め決定された量の合金を切り出し、溶鋼１０２に添加する。合金の添加が終了したら、弁１２８を閉じ、溶鋼１０２の精錬を続行する。

一方、差圧監視装置１２４で検出される差圧が、５０ｈＰａ以上の所定の値以上であれば、差圧監視装置１２４によって「異常あり」と判断される。差圧監視装置１２４からの指令によりスピーカ１２６から警報音が鳴り響く。また、減圧精錬装置の作業パネルの異常を示すランプが点灯する。弁１２８は、通常の処理では開かないように、物理的にロックされる、または、特別な指令を与えなければ開かないように電気的にロックされる。合金１１４の溶鋼１０２への添加の遮断は、手動であっても自動であってもよいが、好ましくは、「異常あり」の判断によって、自動的に弁１２８がロックされる。

異常が検知された場合には、真空装置による減圧を一時停止し、真空槽内を常圧に戻す。その後、合金貯蔵装置１１２やその他の設備の異常の有無を調査し、原因を排除する。例えば、差圧が生じた原因が、合金の補給時に合金貯蔵槽１１２の上部蓋に付着した合金である可能性が高い場合は、蓋に付着した合金が取り除かれる。蓋を閉じた後、真空装置により真空槽１０６を減圧する。再度、差圧監視装置１２４を用いて貯蔵槽側圧力と真空槽側圧力とが比較され、差圧が所定の値未満に減少していたら、弁１２８を開き、合金の添加を開始する。

ＲＨ式減圧精錬装置の一実施形態の断面模式図である。

符号の説明

１０２…溶鋼、１０４…取鍋、１０６…真空槽、１０８…浸漬管、１１０…ガス吹き込み管、１１２…合金貯蔵槽、１１４…合金、１１６…合金切出し装置、１１８…均圧管、１２０…第１圧力計、１２２…第２圧力計、１２４…差圧監視装置、１２６…スピーカ、１２８…弁。

Claims (2)

1. 合金貯蔵槽に貯蔵された合金を、減圧精錬装置の真空槽内の溶鋼へ添加する、合金添加方法であって、
   前記合金貯蔵槽内部の雰囲気の圧力と、前記合金の前記真空槽側の雰囲気の圧力との差圧が、５０ｈＰａ以上の所定の圧力である場合には、前記合金の前記溶鋼への添加を強制的に遮断することを特徴とする、合金添加方法。
2. 前記合金の添加は、添加される合金が流通する管に設置された弁によって遮断されることを特徴とする、請求項１に記載の合金添加方法。

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