JP3511685B2 - 底吹き転炉製鋼法 - Google Patents
底吹き転炉製鋼法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、吹錬用の酸素ガスの
一部又は全てを溶融金属浴の浴面下に位置する羽口を通
して底吹きする形式の転炉製鋼法に関し、冶金反応特性
とくに脱炭特性を改善することにより、低燐低炭素鋼を
経済的に得ようとするものである。
一部又は全てを溶融金属浴の浴面下に位置する羽口を通
して底吹きする形式の転炉製鋼法に関し、冶金反応特性
とくに脱炭特性を改善することにより、低燐低炭素鋼を
経済的に得ようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、溶銑の精錬を行う転炉製鋼法にお
いては、浴面下の底吹き羽口から吹錬ガスを吹き込み、
鋼浴の撹拌を助長して脱炭特性を改善する方法が広く用
いられている。この方法は、大別すると、主として撹拌
の手段として底吹きを用い、精錬用酸素ガスは主として
上吹きランスからの吹き込みにより行ういわゆる上底吹
き転炉精錬（この場合、撹拌用の底吹きガスコストを低
下するために精錬用の酸化性ガスを吹き込むこともあ
る）と、精錬用の酸素ガスを底吹き羽口より吹き込み撹
拌と精錬を同時に行ういわゆる底吹き転炉精錬とに分け
られる。
いては、浴面下の底吹き羽口から吹錬ガスを吹き込み、
鋼浴の撹拌を助長して脱炭特性を改善する方法が広く用
いられている。この方法は、大別すると、主として撹拌
の手段として底吹きを用い、精錬用酸素ガスは主として
上吹きランスからの吹き込みにより行ういわゆる上底吹
き転炉精錬（この場合、撹拌用の底吹きガスコストを低
下するために精錬用の酸化性ガスを吹き込むこともあ
る）と、精錬用の酸素ガスを底吹き羽口より吹き込み撹
拌と精錬を同時に行ういわゆる底吹き転炉精錬とに分け
られる。
【０００３】上底吹き転炉においては、通常撹拌用のガ
ス量が0.02〜0.2 Nm3/min/t-溶鋼程度と少量であるた
め、〔％Ｃ〕が 0.3〜0.5 wt％程度以下といった低炭素
濃度期の溶鉄中の炭素の物質移動が律速となる時期に
は、撹拌不足であるという認識から、かかる低炭素濃度
期における底吹き羽口からのガス種、ガス量を規定する
改善技術が特開昭60−184615号公報および特開平３-797
12号公報に、さらにガス種類と圧力を変更する改善技術
が特開平１−234512号公報に、それぞれ提案されてい
る。例えば、特開昭60−184615号公報に開示された技術
は、底吹き酸素ガス中に不活性ガスとしてアルゴンを、
底吹きガス量の10〜90 vol％となる範囲で混入するもの
であり、また特開平３-79712号公報に開示された技術
は、底吹き酸素ガスを不活性ガスに切り換えるものであ
り、さらに特開平１−234512号公報に開示された技術
は、底吹きガスを酸化性ガスと不活性ガスとの混合吹錬
ガスとし、羽口入口圧力を10気圧以上としてガス流量を
0.15 Nm3/min/t以上まで増加させるものである。すなわ
ち、これらの手段は、羽口から吹き込まれた酸素が低炭
素濃度期には主として酸化鉄を生成するのみであり撹拌
ガスとしては不適当である、との判断から不活性ガスに
切り換えて撹拌力を維持しようとするものである。
ス量が0.02〜0.2 Nm3/min/t-溶鋼程度と少量であるた
め、〔％Ｃ〕が 0.3〜0.5 wt％程度以下といった低炭素
濃度期の溶鉄中の炭素の物質移動が律速となる時期に
は、撹拌不足であるという認識から、かかる低炭素濃度
期における底吹き羽口からのガス種、ガス量を規定する
改善技術が特開昭60−184615号公報および特開平３-797
12号公報に、さらにガス種類と圧力を変更する改善技術
が特開平１−234512号公報に、それぞれ提案されてい
る。例えば、特開昭60−184615号公報に開示された技術
は、底吹き酸素ガス中に不活性ガスとしてアルゴンを、
底吹きガス量の10〜90 vol％となる範囲で混入するもの
であり、また特開平３-79712号公報に開示された技術
は、底吹き酸素ガスを不活性ガスに切り換えるものであ
り、さらに特開平１−234512号公報に開示された技術
は、底吹きガスを酸化性ガスと不活性ガスとの混合吹錬
ガスとし、羽口入口圧力を10気圧以上としてガス流量を
0.15 Nm3/min/t以上まで増加させるものである。すなわ
ち、これらの手段は、羽口から吹き込まれた酸素が低炭
素濃度期には主として酸化鉄を生成するのみであり撹拌
ガスとしては不適当である、との判断から不活性ガスに
切り換えて撹拌力を維持しようとするものである。
【０００４】しかしながら、主たる脱炭手段を底吹き羽
口とする転炉においては、吹き込まれた酸素により脱炭
と撹拌を同時に行っていることから、低炭素濃度域にお
いて酸素ガスを全て不活性ガスに代替する事は事実上不
可能である。しかも、吹き込みガス供給速度が２〜４ N
m3/min/tと大きい底吹き転炉では、羽口からのガスの一
部を不活性ガスに代替するとしても、その経済的不利益
は大きい。このような観点から、低炭素濃度期における
脱炭を改善すべく、酸素ガス供給速度を２ Nm3/min/t未
満に低下させて鉄酸化生成速度の増大を防止する試み
が、例えば「鉄と鋼 76 (1990) P.1942」に記載されて
いる。
口とする転炉においては、吹き込まれた酸素により脱炭
と撹拌を同時に行っていることから、低炭素濃度域にお
いて酸素ガスを全て不活性ガスに代替する事は事実上不
可能である。しかも、吹き込みガス供給速度が２〜４ N
m3/min/tと大きい底吹き転炉では、羽口からのガスの一
部を不活性ガスに代替するとしても、その経済的不利益
は大きい。このような観点から、低炭素濃度期における
脱炭を改善すべく、酸素ガス供給速度を２ Nm3/min/t未
満に低下させて鉄酸化生成速度の増大を防止する試み
が、例えば「鉄と鋼 76 (1990) P.1942」に記載されて
いる。
【０００５】しかしながら、このように酸素ガス供給速
度を２ Nm3/min/t未満程度まで低下すると、生産性の低
下を招くことはいうまでもなく、羽口の溶損速度が大き
くなったり、溶鉄温度が高温となる時期が長くなるとい
う問題が生じる。このように、底吹き転炉製鋼法におい
ては、現在までのところ生産性を維持しつつ低炭素濃度
期の冶金反応特性を改善できる方法は未だ開発されてい
ない。
度を２ Nm3/min/t未満程度まで低下すると、生産性の低
下を招くことはいうまでもなく、羽口の溶損速度が大き
くなったり、溶鉄温度が高温となる時期が長くなるとい
う問題が生じる。このように、底吹き転炉製鋼法におい
ては、現在までのところ生産性を維持しつつ低炭素濃度
期の冶金反応特性を改善できる方法は未だ開発されてい
ない。
【０００６】さらに、底吹き転炉製鋼法では、上述した
脱炭の他、脱燐についても考慮が払われていて、例えば
特開昭55−107715号公報には精錬後期に脱燐反応を促進
させる方法が開示されている。この方法は、脱炭後期の
全吹錬時間の80％が経過した時点で底吹き羽口から精錬
用酸素ガスと共に脱燐用の生石灰を吹き込む方法であ
り、精錬後期の低炭素濃度期に精錬・撹拌用酸素ガスと
脱燐剤とで脱燐反応を促進させようとするものである。
しかしながら、従来、かような脱燐剤の脱炭特性に与え
る影響はないと考えられており、脱炭特性の改善につな
げる試みはなかった。
脱炭の他、脱燐についても考慮が払われていて、例えば
特開昭55−107715号公報には精錬後期に脱燐反応を促進
させる方法が開示されている。この方法は、脱炭後期の
全吹錬時間の80％が経過した時点で底吹き羽口から精錬
用酸素ガスと共に脱燐用の生石灰を吹き込む方法であ
り、精錬後期の低炭素濃度期に精錬・撹拌用酸素ガスと
脱燐剤とで脱燐反応を促進させようとするものである。
しかしながら、従来、かような脱燐剤の脱炭特性に与え
る影響はないと考えられており、脱炭特性の改善につな
げる試みはなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記の問
題を有利に克服するもので、低炭素濃度期の脱炭反応効
率（特に酸素脱炭利用効率）を向上させ得る転炉製鋼法
を提案することを目的とする。
題を有利に克服するもので、低炭素濃度期の脱炭反応効
率（特に酸素脱炭利用効率）を向上させ得る転炉製鋼法
を提案することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち、この発明は、
底吹き羽口からの酸素ガスの吹き込みを主たる脱炭手段
とする転炉精錬において、溶鋼中の炭素濃度が 0.3wt％
以下の低炭素濃度期については、溶鋼中の脱炭を底吹き
羽口からの純酸素ガスによる吹き込みのみで行うものと
し、この時の酸素ガス供給速度を２ Nm3/min/t−溶鋼以
上、羽口圧力を1.0×106 Pa以上とすることおよび酸素
ガスと同時に石灰系フラックスを吹き込むことを特徴と
する底吹き転炉製鋼法（第１発明）である。
底吹き羽口からの酸素ガスの吹き込みを主たる脱炭手段
とする転炉精錬において、溶鋼中の炭素濃度が 0.3wt％
以下の低炭素濃度期については、溶鋼中の脱炭を底吹き
羽口からの純酸素ガスによる吹き込みのみで行うものと
し、この時の酸素ガス供給速度を２ Nm3/min/t−溶鋼以
上、羽口圧力を1.0×106 Pa以上とすることおよび酸素
ガスと同時に石灰系フラックスを吹き込むことを特徴と
する底吹き転炉製鋼法（第１発明）である。
【０００９】またこの発明は、上記の第１発明におい
て、石灰系フラックス中の含有酸化鉄重量比率を20wt％
以下とする底吹き転炉製鋼法（第２発明）である。
て、石灰系フラックス中の含有酸化鉄重量比率を20wt％
以下とする底吹き転炉製鋼法（第２発明）である。
【００１０】さらにこの発明は、上記の第１発明および
第２発明において、溶鋼中炭素濃度が 0.3wt％以上の少
なくとも一部の期間において、溶鉄浴面の上部から酸化
性ガスを供給し、溶鉄温度の制御を行うことを特徴とす
る底吹き転炉製鋼法（第３発明）である。
第２発明において、溶鋼中炭素濃度が 0.3wt％以上の少
なくとも一部の期間において、溶鉄浴面の上部から酸化
性ガスを供給し、溶鉄温度の制御を行うことを特徴とす
る底吹き転炉製鋼法（第３発明）である。
【００１１】以下、この発明の解明経緯について説明す
る。さて、発明者らは、５トン規模の転炉を用いて、上
記の問題を解決する手段について検討した。底吹き転炉
では、吹錬前・中期の鋼浴の炭素濃度が 0.3wt％以上の
段階では脱炭効率はほぼ 100％であるので、特に脱炭特
性の改善の必要はないと考え、主に酸素脱炭利用効率が
低下する〔％Ｃ〕≦0.3 wt％の低炭素濃度期における底
吹き転炉での酸素ガスの好適な吹き込み方法について検
討した。さらに、その際に同時に行う脱燐のために用い
る脱燐剤の吹き込みが脱炭特性に与える影響についても
検討した。
る。さて、発明者らは、５トン規模の転炉を用いて、上
記の問題を解決する手段について検討した。底吹き転炉
では、吹錬前・中期の鋼浴の炭素濃度が 0.3wt％以上の
段階では脱炭効率はほぼ 100％であるので、特に脱炭特
性の改善の必要はないと考え、主に酸素脱炭利用効率が
低下する〔％Ｃ〕≦0.3 wt％の低炭素濃度期における底
吹き転炉での酸素ガスの好適な吹き込み方法について検
討した。さらに、その際に同時に行う脱燐のために用い
る脱燐剤の吹き込みが脱炭特性に与える影響についても
検討した。
【００１２】図１に、底吹き酸素ガス圧力が溶鉄の撹拌
強化に与える影響すなわち平均酸素脱炭利用効率に与え
る影響について調査した結果を示す。この時用いた溶銑
は、Ｃ：4.0 〜4.3 wt％、Si：0.05〜0.2 wt％、Mn：0.
05〜0.2 wt％、Ｐ：0.062 〜0.070 wt％を含む組成にな
るもの 4.8〜5.3 ton であり、サブランスによる測定で
ほぼＣ＝0.3 wt％となる吹錬前半には、溶銑中Si濃度に
合わせてCaＯを10〜12 kg/t の割合で投入した。また同
時に脱燐フラックスとして、 CaＯ：100 ％のフラックス、 CaＯ：80％−酸化鉄：20％のフラックス、 CaＯ：50％−酸化鉄：50％のフラックス、 の３種類のフラックスを酸素ガスに搬送させて吹き込ん
だ結果も示した。この場合、脱燐剤フラックスの吹き込
み速度は 2.5 kg/Nm3-O2以上とした。
強化に与える影響すなわち平均酸素脱炭利用効率に与え
る影響について調査した結果を示す。この時用いた溶銑
は、Ｃ：4.0 〜4.3 wt％、Si：0.05〜0.2 wt％、Mn：0.
05〜0.2 wt％、Ｐ：0.062 〜0.070 wt％を含む組成にな
るもの 4.8〜5.3 ton であり、サブランスによる測定で
ほぼＣ＝0.3 wt％となる吹錬前半には、溶銑中Si濃度に
合わせてCaＯを10〜12 kg/t の割合で投入した。また同
時に脱燐フラックスとして、 CaＯ：100 ％のフラックス、 CaＯ：80％−酸化鉄：20％のフラックス、 CaＯ：50％−酸化鉄：50％のフラックス、 の３種類のフラックスを酸素ガスに搬送させて吹き込ん
だ結果も示した。この場合、脱燐剤フラックスの吹き込
み速度は 2.5 kg/Nm3-O2以上とした。
【００１３】その結果、以下に述べる知見を得た。
(1) 脱燐フラックスを用いない場合は、酸素ガス圧力が
20atm（約 2.0×106 Pa）以上、望ましくは 30atm（約
3.0×106 Pa）以上とすれば、平均酸素脱炭利用効率が
向上する。ここに、平均酸素脱炭利用効率ηとは、サブ
ランスで採取した溶鋼サンプルと吹き止め時に採取した
溶鋼サンプルから求めた平均の脱炭酸素効率であり、次
式で表される。 η（％）＝ΔＣ／（ΣＱO2×12／11.2）× 1000 ここで、ΔＣ ：溶鋼サンプルと吹き止め時のＣ濃度差
（％） ΣＱO2：溶鋼トン当たりの積算酸素量（Nm3/t)
20atm（約 2.0×106 Pa）以上、望ましくは 30atm（約
3.0×106 Pa）以上とすれば、平均酸素脱炭利用効率が
向上する。ここに、平均酸素脱炭利用効率ηとは、サブ
ランスで採取した溶鋼サンプルと吹き止め時に採取した
溶鋼サンプルから求めた平均の脱炭酸素効率であり、次
式で表される。 η（％）＝ΔＣ／（ΣＱO2×12／11.2）× 1000 ここで、ΔＣ ：溶鋼サンプルと吹き止め時のＣ濃度差
（％） ΣＱO2：溶鋼トン当たりの積算酸素量（Nm3/t)
【００１４】(2) 脱燐フラックスを用いる場合は、同じ
底吹き酸素ガス圧力でも脱炭酸素効率に極めて大きい影
響を与える。特に脱燐フラックス中に酸化鉄を含まない
場合には、図１に示したように、酸素圧力を 10atm（約
1.0×106 Pa）以上にすると脱炭酸素効率が著しく向上
し、脱燐フラックス吹き込みのない場合の 30atm以上に
した場合と同等の効果が得られる。
底吹き酸素ガス圧力でも脱炭酸素効率に極めて大きい影
響を与える。特に脱燐フラックス中に酸化鉄を含まない
場合には、図１に示したように、酸素圧力を 10atm（約
1.0×106 Pa）以上にすると脱炭酸素効率が著しく向上
し、脱燐フラックス吹き込みのない場合の 30atm以上に
した場合と同等の効果が得られる。
【００１５】以上が、この発明の骨子となる重要な知見
であるが、これはフラックスを吹き込むことにより溶鉄
に与えられる運動エネルギ−が同一吹き込み酸素圧力に
おいても増大するためと考えられる。
であるが、これはフラックスを吹き込むことにより溶鉄
に与えられる運動エネルギ−が同一吹き込み酸素圧力に
おいても増大するためと考えられる。
【００１６】一方で、酸素吹き込み羽口から吹き込まれ
る脱燐フラックス中の酸化鉄を増加してゆくと、同じ底
吹き酸素ガス圧力における酸素脱炭効率向上効果はだん
だん小さくなる。この理由は、酸素が形成する火点の温
度を低下させるために、脱炭に悪影響が及んだ結果と推
察される。この場合、脱燐フラックス中の酸化鉄比率が
脱炭酸化効率に与える影響は、図２に示すとおりであ
り、酸化鉄含有率を20wt％以下に制限したフラックスを
用いることが、平均酸素脱炭効率を向上させる上で好ま
しいことが判明した。
る脱燐フラックス中の酸化鉄を増加してゆくと、同じ底
吹き酸素ガス圧力における酸素脱炭効率向上効果はだん
だん小さくなる。この理由は、酸素が形成する火点の温
度を低下させるために、脱炭に悪影響が及んだ結果と推
察される。この場合、脱燐フラックス中の酸化鉄比率が
脱炭酸化効率に与える影響は、図２に示すとおりであ
り、酸化鉄含有率を20wt％以下に制限したフラックスを
用いることが、平均酸素脱炭効率を向上させる上で好ま
しいことが判明した。
【００１７】なお、吹き止め時の〔Ｐ〕に関しては、同
時に酸素を吹き込んでいることから、フラックス中のCa
Ｏ量でほぼ全量決定され、従って酸化鉄を含まないフラ
ックスでも特に問題はなかった。また、ホタル石（Ca
F2）をCaＯ中に適宜含有させた実験も行ったが、平均酸
素脱炭利用効率に関し、特に大きな差異は見られなかっ
た。フラックスの吹き込み速度は、速くてもかまわない
けれども、設備上比較的容易な 2.5〜3.5 kg/Nm3-O2 で
あれば、この発明で所期した効果が得られることが確認
された。
時に酸素を吹き込んでいることから、フラックス中のCa
Ｏ量でほぼ全量決定され、従って酸化鉄を含まないフラ
ックスでも特に問題はなかった。また、ホタル石（Ca
F2）をCaＯ中に適宜含有させた実験も行ったが、平均酸
素脱炭利用効率に関し、特に大きな差異は見られなかっ
た。フラックスの吹き込み速度は、速くてもかまわない
けれども、設備上比較的容易な 2.5〜3.5 kg/Nm3-O2 で
あれば、この発明で所期した効果が得られることが確認
された。
【００１８】(3) また、図１には、上吹きランスからの
酸素供給を継続した場合の実験例も示しているが、この
場合、効果はかえって小さくなった。従って、低炭素濃
度期では、上吹きランスからの酸素供給は行わないこと
が必須の要件となる。しかしながら、溶鋼中炭素濃度が
0.3wt％以上の脱炭前半においては、スクラップ比率の
増加時の熱損失や、安価な鉄、マンガン鉱石の使用増加
に伴う熱源の不足といった問題が懸念されるため、かよ
うな場合には、溶鋼中炭素濃度が 0.3wt％以上の少なく
とも一部の期間において、溶鉄浴面の上部から酸化性ガ
スを供給して溶鉄温度の制御を行うことが、安価な低炭
素鋼溶製の点で有利である。なお脱燐フラックスとして
は、例えば特開昭59−205411号公報に示されるような、
石灰、ホタル石および酸化鉄の混合物を用いてもよい
が、酸化鉄の含有率を20wt％以下とすることが脱炭促進
の観点から好ましいことはすでに述べたとおりである。
また、この発明において、吹き込みガスの圧力の上限に
ついては、特に限定されることはないが、実用上圧力を
昇圧させるのに電力コストがかかること、および図１で
得られた結果を勘案すると、 2.0×106 Pa以下程度で十
分と考えられる。
酸素供給を継続した場合の実験例も示しているが、この
場合、効果はかえって小さくなった。従って、低炭素濃
度期では、上吹きランスからの酸素供給は行わないこと
が必須の要件となる。しかしながら、溶鋼中炭素濃度が
0.3wt％以上の脱炭前半においては、スクラップ比率の
増加時の熱損失や、安価な鉄、マンガン鉱石の使用増加
に伴う熱源の不足といった問題が懸念されるため、かよ
うな場合には、溶鋼中炭素濃度が 0.3wt％以上の少なく
とも一部の期間において、溶鉄浴面の上部から酸化性ガ
スを供給して溶鉄温度の制御を行うことが、安価な低炭
素鋼溶製の点で有利である。なお脱燐フラックスとして
は、例えば特開昭59−205411号公報に示されるような、
石灰、ホタル石および酸化鉄の混合物を用いてもよい
が、酸化鉄の含有率を20wt％以下とすることが脱炭促進
の観点から好ましいことはすでに述べたとおりである。
また、この発明において、吹き込みガスの圧力の上限に
ついては、特に限定されることはないが、実用上圧力を
昇圧させるのに電力コストがかかること、および図１で
得られた結果を勘案すると、 2.0×106 Pa以下程度で十
分と考えられる。
【００１９】
【作用】以上、５トン規模の転炉を用いた調査結果で説
明したように、この発明は、底吹き転炉における吹錬後
期の冶金特性（脱炭特性）が低下する時期、具体的には
溶鉄中の炭素濃度が 0.3wt％以下の時期については、Ar
などの高価な不活性ガスを吹き込むことなく、純酸素ガ
スをCaＯ系フラックスと共に、酸素ガス供給速度：２ N
m3/min/t以上および羽口圧力：10 atm以上の条件下で吹
き込むことにより、低炭素濃度期におけるの冶金特性を
向上させたものである。しかも、低炭素濃度期でも酸素
ガス供給速度：２ Nm3/min/t以上で精錬できるため、生
産性の低下を招くことがなく、短時間で精錬が終了する
ので、羽口溶損速度の大きい高温吹錬期の延長を引き起
こすおそれもない。さらに、酸素脱炭利用効率が従来法
より高くなるので、羽口から吹き込まれる酸素ガスによ
る酸化鉄生成速度も低下し、結果的には酸化鉄生成によ
る耐火物の化学的溶損も低減できる。
明したように、この発明は、底吹き転炉における吹錬後
期の冶金特性（脱炭特性）が低下する時期、具体的には
溶鉄中の炭素濃度が 0.3wt％以下の時期については、Ar
などの高価な不活性ガスを吹き込むことなく、純酸素ガ
スをCaＯ系フラックスと共に、酸素ガス供給速度：２ N
m3/min/t以上および羽口圧力：10 atm以上の条件下で吹
き込むことにより、低炭素濃度期におけるの冶金特性を
向上させたものである。しかも、低炭素濃度期でも酸素
ガス供給速度：２ Nm3/min/t以上で精錬できるため、生
産性の低下を招くことがなく、短時間で精錬が終了する
ので、羽口溶損速度の大きい高温吹錬期の延長を引き起
こすおそれもない。さらに、酸素脱炭利用効率が従来法
より高くなるので、羽口から吹き込まれる酸素ガスによ
る酸化鉄生成速度も低下し、結果的には酸化鉄生成によ
る耐火物の化学的溶損も低減できる。
【００２０】
【実施例】実験は、 260ｔ規模の底吹き転炉で行った。
まず、溶銑：248 ｔ，スクラップ：13ｔを予め転炉に装
入した。溶銑の組成はＣ：4.1 〜4.4 wt％、Si：０〜0.
2wt％、Mn：0.1 〜0.2 wt％、Ｐ：0.055 〜0.065 wt
％、Ｓ：0.010 〜0.020 wt％で、溶銑温度は1200〜1270
℃であった。吹錬初期にはドロマイトを６〜８ kg/t 投
入すると共に、CaＯを底吹き羽口から３〜７ kg/t の割
合で酸素ガスと共に吹き込んだ。また、吹錬初期から酸
素供給量が38〜40 Nm3/t−溶鋼となるまで、上吹きラン
スから 230 Nm3/min、底吹き羽口から 640 Nm3/minの酸
素ガスを供給して吹錬した。底吹き羽口はいわゆる二重
管タイプの羽口で、外管より保護冷却用のプロパンを適
量供給した。その間、目標成分に合わせてコ−クス、鉄
鉱石等を炉上部より上投入した。上吹きランスはラバ−
ル型のノズルを有するランスであり、ランス高さは湯面
から３〜4.5 ｍとした。
まず、溶銑：248 ｔ，スクラップ：13ｔを予め転炉に装
入した。溶銑の組成はＣ：4.1 〜4.4 wt％、Si：０〜0.
2wt％、Mn：0.1 〜0.2 wt％、Ｐ：0.055 〜0.065 wt
％、Ｓ：0.010 〜0.020 wt％で、溶銑温度は1200〜1270
℃であった。吹錬初期にはドロマイトを６〜８ kg/t 投
入すると共に、CaＯを底吹き羽口から３〜７ kg/t の割
合で酸素ガスと共に吹き込んだ。また、吹錬初期から酸
素供給量が38〜40 Nm3/t−溶鋼となるまで、上吹きラン
スから 230 Nm3/min、底吹き羽口から 640 Nm3/minの酸
素ガスを供給して吹錬した。底吹き羽口はいわゆる二重
管タイプの羽口で、外管より保護冷却用のプロパンを適
量供給した。その間、目標成分に合わせてコ−クス、鉄
鉱石等を炉上部より上投入した。上吹きランスはラバ−
ル型のノズルを有するランスであり、ランス高さは湯面
から３〜4.5 ｍとした。
【００２１】全ての適合例および比較例１〜３、５で
は、サブランスにて溶鋼の温度および〔％Ｃ〕を測定し
た後は、上吹きランスからの酸素供給は停止し、底吹き
羽口からの酸素ガス供給のみにより脱炭を維持した。サ
ブランスにより測定した〔％Ｃ〕は 0.3〜0.45wt％であ
った。実験水準としては、酸素ガス供給速度：640 Nm3/
min (2.36 Nm3-O2/t−溶鋼）を吹き込むのに羽口背圧が
３〜４ atmおよび５〜６ atm（フラックス無しの時）と
なるように２種類の羽口を用意した。羽口本数は18本で
ある。
は、サブランスにて溶鋼の温度および〔％Ｃ〕を測定し
た後は、上吹きランスからの酸素供給は停止し、底吹き
羽口からの酸素ガス供給のみにより脱炭を維持した。サ
ブランスにより測定した〔％Ｃ〕は 0.3〜0.45wt％であ
った。実験水準としては、酸素ガス供給速度：640 Nm3/
min (2.36 Nm3-O2/t−溶鋼）を吹き込むのに羽口背圧が
３〜４ atmおよび５〜６ atm（フラックス無しの時）と
なるように２種類の羽口を用意した。羽口本数は18本で
ある。
【００２２】上記の条件で吹錬したときの酸素脱炭利用
効率および羽口溶損速度について調査した結果を、表１
および表２に整理して示す。なお、表１中に示したフラ
ックスは、サブランスによる測定以降に底吹き羽口から
酸素ガスと共に吹き込んだ脱燐フラックスのことであ
り、未使用とあるのは、この時期に脱燐フラックスを用
いていないことを示す。ここに、フラックス吹き込み速
度は 2.5 kg/Nm3-O2とした。同様に、上吹き酸素もサブ
ランスによる測定以降での使用、不使用を示す。
効率および羽口溶損速度について調査した結果を、表１
および表２に整理して示す。なお、表１中に示したフラ
ックスは、サブランスによる測定以降に底吹き羽口から
酸素ガスと共に吹き込んだ脱燐フラックスのことであ
り、未使用とあるのは、この時期に脱燐フラックスを用
いていないことを示す。ここに、フラックス吹き込み速
度は 2.5 kg/Nm3-O2とした。同様に、上吹き酸素もサブ
ランスによる測定以降での使用、不使用を示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】表２から明らかなように、〔％Ｃ〕≦0.3
wt％では上吹きランスからの酸素供給を行わずに、底吹
き羽口からのみとし、この時、酸素ガス供給速度を２ N
m3/min/t以上、羽口圧力を10 atm以上として、フラック
スを酸素ガスと共に吹き込むこと、とくに好ましくはか
かるフラックスとして酸化鉄を含まないフラックスを用
いることにより、酸素脱炭利用効率が著しく向上し、そ
の結果、酸化鉄生成速度が大幅に低下した。また、スラ
グ中における（T.Fe）の低下により、Mn歩留りや鋼中の
酸素の低減（結果的にはAl歩留りの向上）を図り得る。
さらに、羽口溶損速度も大幅に低減できた。なお、吹錬
末期の酸素ガス供給速度を２ Nm3/min/ton以下に低下し
た比較例５では、冶金特性上は適合例とほぼ同等の結果
が得られたが、高温期の脱炭時間が延長されることによ
り、羽口溶損速度が大きくなった。
wt％では上吹きランスからの酸素供給を行わずに、底吹
き羽口からのみとし、この時、酸素ガス供給速度を２ N
m3/min/t以上、羽口圧力を10 atm以上として、フラック
スを酸素ガスと共に吹き込むこと、とくに好ましくはか
かるフラックスとして酸化鉄を含まないフラックスを用
いることにより、酸素脱炭利用効率が著しく向上し、そ
の結果、酸化鉄生成速度が大幅に低下した。また、スラ
グ中における（T.Fe）の低下により、Mn歩留りや鋼中の
酸素の低減（結果的にはAl歩留りの向上）を図り得る。
さらに、羽口溶損速度も大幅に低減できた。なお、吹錬
末期の酸素ガス供給速度を２ Nm3/min/ton以下に低下し
た比較例５では、冶金特性上は適合例とほぼ同等の結果
が得られたが、高温期の脱炭時間が延長されることによ
り、羽口溶損速度が大きくなった。
【００２６】
【発明の効果】かくしてこの発明によれば、底吹き転炉
精錬において、不活性ガスを併用するなどの不利なし
に、低炭素濃度期における脱炭特性を格段に向上させる
ことができる。また、スラグ中における（T.Fe）の低下
により、Mn, Fe, Al等の歩留りを向上させることができ
る。さらに、酸素吹錬羽口の操業性向上に大きく影響を
与える羽口寿命の延長も図ることができる。
精錬において、不活性ガスを併用するなどの不利なし
に、低炭素濃度期における脱炭特性を格段に向上させる
ことができる。また、スラグ中における（T.Fe）の低下
により、Mn, Fe, Al等の歩留りを向上させることができ
る。さらに、酸素吹錬羽口の操業性向上に大きく影響を
与える羽口寿命の延長も図ることができる。
【図１】羽口圧力と平均酸素脱炭利用効率との関係を示
したグラフである。
したグラフである。
【図２】フラックス中の酸化鉄量が平均酸素脱炭利用効
率に及ぼす影響を示したグラフである。
率に及ぼす影響を示したグラフである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 竹内 秀次
千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎
製鉄株式会社 鉄鋼開発・生産本部 鉄
鋼研究所内
(72)発明者 鈴木 一
千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎
製鉄株式会社 鉄鋼開発・生産本部 千
葉製鉄所内
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C21C 5/34
Claims (3)
- 【請求項１】 底吹き羽口からの酸素ガスの吹き込みを
主たる脱炭手段とする転炉精錬において、溶鋼中の炭素
濃度が 0.3wt％以下の低炭素濃度期については、溶鋼中
の脱炭を底吹き羽口からの純酸素ガスによる吹き込みの
みで行うものとし、この時の酸素ガス供給速度を２ Nm3
/min/t−溶鋼以上、羽口圧力を 1.0×106 Pa以上とする
ことおよび酸素ガスと同時に石灰系フラックスを吹き込
むことを特徴とする底吹き転炉製鋼法。 - 【請求項２】 請求項１において、石灰系フラックス中
の含有酸化鉄重量比率が20wt％以下である底吹き転炉製
鋼法。 - 【請求項３】 請求項１または２において、溶鋼中炭素
濃度が 0.3wt％以上の少なくとも一部の期間において、
溶鉄浴面の上部から酸化性ガスを供給し、溶鉄温度の制
御を行うことを特徴とする底吹き転炉製鋼法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21271594A JP3511685B2 (ja) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | 底吹き転炉製鋼法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21271594A JP3511685B2 (ja) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | 底吹き転炉製鋼法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0873917A JPH0873917A (ja) | 1996-03-19 |
| JP3511685B2 true JP3511685B2 (ja) | 2004-03-29 |
Family
ID=16627234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21271594A Expired - Fee Related JP3511685B2 (ja) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | 底吹き転炉製鋼法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3511685B2 (ja) |
-
1994
- 1994-09-06 JP JP21271594A patent/JP3511685B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0873917A (ja) | 1996-03-19 |
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