JP4066797B2 - 真空脱ガス処理方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空脱ガス槽内の溶鋼にスラグが混入するのを防止する真空脱ガス処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、鋼材の高品質化のニーズが高まるにつれて、溶鋼の高清浄度化，高純度化が要求されている。そこで、転炉で脱炭処理を施した溶鋼を取鍋に出鋼し、さらに真空脱ガス槽を用いて真空脱ガス処理を施し、溶鋼の高清浄度化，高純度化を図る方法が広く採用されている。
【０００３】
真空脱ガス処理を行なう際の取鍋と真空脱ガス槽の配置を、断面図として図２に模式的に示す。真空脱ガス槽３の下部には上昇側浸漬管５と下降側浸漬管６が配設されており、その上昇側浸漬管５と下降側浸漬管６を取鍋１内の溶鋼２に浸漬する。次いで、真空脱ガス槽３の上部に設けられる排気ダクト４から真空脱ガス槽３内のガスを吸引して、真空脱ガス槽３内を減圧する。
【０００４】
真空脱ガス槽３内が減圧されることによって、取鍋１内の溶鋼２が真空脱ガス槽３内に吸い上げられる。上昇側浸漬管５には不活性ガス7aの吹込みノズルが設けられており、上昇側浸漬管５の溶鋼２に不活性ガス7aが吹込まれる。不活性ガス7aは気泡となって溶鋼２内を浮上する。その結果、上昇側浸漬管５内の溶鋼２の比重が相対的に減少し、下降側浸漬管６内の溶鋼２の比重は上昇側浸漬管５側に比べて大きくなる。
【０００５】
溶鋼２に比重差を付与することによって、取鍋１内の溶鋼２が上昇側浸漬管５を通って真空脱ガス槽３内に上昇し、さらに真空脱ガス槽３内の溶鋼２は下降側浸漬管６を通って取鍋１に下降する。このようにして溶鋼２が取鍋１から真空脱ガス槽３を経て再び取鍋１へ環流する間に、真空脱ガス槽３内で溶鋼２の真空脱ガス処理（すなわち不純物の除去）を行なう。
【０００６】
上昇側浸漬管５と下降側浸漬管６を取鍋１内の溶鋼２に浸漬するとき、取鍋１内の溶鋼２の表面にはスラグ８が浮遊している。したがって図３に示すように、上昇側浸漬管５と下降側浸漬管６を取鍋１内の溶鋼２に浸漬することによって、スラグ８が上昇側浸漬管５と下降側浸漬管６の中に侵入する。この状態から真空脱ガス槽３内を減圧すると、溶鋼２のみならずスラグ８も真空脱ガス槽３内に吸い上げられるので、真空脱ガス処理を施しても不純物を十分に除去できず、溶鋼２の高清浄度化，高純度化を図るのは困難である。
【０００７】
そこで、スラグ８が上昇側浸漬管５や下降側浸漬管６に侵入するのを防止する技術が種々検討されている。
たとえば特許文献１には、シール装置を備えた脱ガス槽が開示されている。この技術は、浸漬管に開閉可能なシール装置を設けて、必要に応じてシール装置を開閉することによってスラグの侵入を防止するものである。
【０００８】
また特許文献２には、真空脱ガス装置浸漬管用キャップ取付方法および装置が開示されている。この技術は、浸漬管の下端部にキャップを取付けて、必要に応じてキャップを着脱することによってスラグの侵入を防止するものである。
これらの技術は、シールの開閉装置やキャップの着脱装置を浸漬管の周辺に配設する必要がある。浸漬管の周辺は高温に曝されるばかりでなく、粉塵も発生するので、シールの開閉装置やキャップの着脱装置の劣化あるいは設備保全の負荷の増大を招く。
【０００９】
特許文献３には、真空脱ガス処理方法およびその装置が開示されている。この技術は、浸漬管にスラグ排除部材を取付け、取鍋の側を回転させつつ浸漬管を溶鋼に浸漬することでスラグを排除し、スラグが浸漬管内に侵入するのを防止するものである。ところが上述の通り、取鍋を回転させるためには大がかりな駆動装置を設置する必要がある。しかも耐熱性を備えた装置にしなければならない。その結果、真空脱ガス処理のコストの上昇を招く。
【００１０】
【特許文献１】
特開昭56-51538号公報
【特許文献２】
特開昭59-53619号公報
【特許文献３】
特開平1-177312号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような問題を解消し、真空脱ガス槽内の溶鋼にスラグが混入するのを簡便な手段で防止した上で真空脱ガス処理を行なえる方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、真空脱ガス槽の上昇側浸漬管と下降側浸漬管とを取鍋内の溶鋼に浸漬させ、溶鋼を環流することにより脱ガスを行なう真空脱ガス処理方法において、上昇側浸漬管と下降側浸漬管とを溶鋼に浸漬させるに先立って、取鍋の上部からランスを浸漬し、取鍋中央部の溶鋼に不活性ガスを吹込んでバブリングを行ない溶鋼の表面に浮遊するスラグを取鍋の側壁近傍へ移動させ、しかる後に上昇側浸漬管と下降側浸漬管とを溶鋼に浸漬させ、次いで前記真空脱ガス槽内を減圧する真空脱ガス処理方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を適用する装置の例を模式的に示す断面図である。本発明では、上昇側浸漬管５と下降側浸漬管６を取鍋１内の溶鋼２に浸漬するに先立って、図１に示すように、取鍋１の上部からランス９を溶鋼２に浸漬し、不活性ガス7bを溶鋼２中に吹込む。このとき不活性ガス7bが、取鍋１中央部の溶鋼２をバブリングするようにランス９の位置を調整する。
【００１４】
不活性ガス7bは気泡となって溶鋼２内を浮上する。その結果、取鍋１中央部の溶鋼２が盛り上がり、スラグ８は取鍋１の側壁近傍へ移動する。このようにして取鍋１中央部の溶鋼２表面のスラグ８が排除される。
次いでバブリングを停止し、ランス９を溶鋼２から抜取る。スラグ８は粘度が高いので、バブリングを停止した後も取鍋１の側壁近傍に滞留する。こうして上昇側浸漬管５と下降側浸漬管６を取鍋１内の溶鋼２に浸漬することによって、スラグ８が上昇側浸漬管５と下降側浸漬管６の中に侵入するのを防止する。この状態から真空脱ガス槽３内を減圧すると、溶鋼２のみが真空脱ガス槽３内に吸い上げられるので、真空脱ガス処理を施して溶鋼２の高清浄度化，高純度化を達成することができる。
【００１５】
不活性ガス7bを吹込んで取鍋１中央部の溶鋼２をバブリングする際に、ランス９の浸漬深さや不活性ガス7bの流量を変動させると、スラグ８が排除される範囲が変化する。したがって、取鍋１や真空脱ガス槽３の寸法、あるいは取鍋１内の溶鋼２の収容量に応じてランス９の浸漬深さや不活性ガス7bの流量を調整し、上昇側浸漬管５と下降側浸漬管６が浸漬される領域のスラグ８を排除する。
【００１６】
この調整は、十分にスラグ８が排除されるか否かを人が目視で観察しつつ徐々に不活性ガス7bの流量を上げたり下げたりして、適正な排除状態になるまで人が流量を加減するすることで容易に行なうことができる。そして、ひとたび適正な排除状態にできる流量を見出せば、あとは取鍋１内の溶鋼２が操業上次々と変わって溶鋼２の種類や温度等の条件が変わったとしても、流量の微調整を人が行なうことで、それら条件の変動に臨機応変に対処することができる。
【００１７】
本発明では、ランス９を介して不活性ガス7bを吹込み、溶鋼２をバブリングするという簡便な手段でスラグ８を排除する。したがって、複雑な機械装置を上昇側浸漬管５や下降側浸漬管６の周辺に配設する必要はない。
しかも、取鍋１中央部の溶鋼２をバブリングする不活性ガス7bと、上昇側浸漬管５内の溶鋼２に吹込む不活性ガス7aとの供給源を共通化することも可能であり、小規模な改造で既存の設備を利用できる。
【００１８】
【実施例】
図１に示すように、取鍋１中央部の溶鋼２をバブリングして、スラグ８を取鍋１の側壁近傍へ移動させた。しかる後に上昇側浸漬管５と下降側浸漬管６とを溶鋼２に浸漬した。各チャージ毎にこれを繰り返し、20チャージ／日連続して真空脱ガス処理を行なった。これを発明例とする。
【００１９】
一方、比較例として、バブリングを行なわず、図３に示すような状態で上昇側浸漬管５と下降側浸漬管６とを溶鋼２に浸漬した。こうして20チャージ／日連続して真空脱ガス処理を行なった。
発明例と比較例について、真空脱ガス処理を施した溶鋼を連続鋳造し、熱間圧延後の鋼板表面の欠陥（ヘゲ）の有無を調査した結果、発明例では取鍋スラグに起因する介在物による圧延後鋼板表面の欠陥（ヘゲ）が皆無であったのに対して、比較例では介在物による鋼板表面の欠陥が全圧延鋼板数360 に対して５％認められた。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、真空脱ガス槽内の溶鋼にスラグが混入するのを簡便な手段で防止して真空脱ガス処理を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する装置の例を模式的に示す断面図である。
【図２】真空脱ガス処理を行なう際の取鍋と真空脱ガス槽の配置を模式的に示す断面図である。
【図３】上昇側浸漬管と下降側浸漬管を取鍋内の溶鋼に浸漬した状態を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１ 取鍋
２ 溶鋼
３ 真空脱ガス槽
４ 排気ダクト
５ 上昇側浸漬管
６ 下降側浸漬管
7a 不活性ガス
7b 不活性ガス
８ スラグ
９ ランス

Claims (1)

1. 真空脱ガス槽の上昇側浸漬管と下降側浸漬管とを取鍋内の溶鋼に浸漬させ、前記溶鋼を環流することにより脱ガスを行なう真空脱ガス処理方法において、前記上昇側浸漬管と前記下降側浸漬管とを前記溶鋼に浸漬させるに先立って、前記取鍋の上部からランスを浸漬し、取鍋中央部の前記溶鋼に不活性ガスを吹込んでバブリングを行ない前記溶鋼の表面に浮遊するスラグを前記取鍋の側壁近傍へ移動させ、しかる後に前記上昇側浸漬管と前記下降側浸漬管とを前記溶鋼に浸漬させ、次いで前記真空脱ガス槽内を減圧することを特徴とする真空脱ガス処理方法。

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