JP2001164314A - 脱炭に優れた減圧精錬方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地金の飛散や付着を抑制した状態で、極低炭
素濃度域までの脱炭や脱ガスを、短時間に且つ確実に安
定的に処理するという減圧精錬方法の工業的確立に発展
させる高効率減圧精錬方法を提供する。 【解決手段】 取鍋１１内の溶鋼１４に浸漬管１２を浸
漬し、浸漬管１２内を減圧すると共に浸漬管１２の直下
位置にある溶鋼１４の下部から、溶鋼１４中に不活性ガ
スを吹き込んで溶鋼１４を精錬する減圧精錬方法におい
て、不活性ガスの流量をＱ（ＮＬ／ｍｉｎ）、浸漬管１
２内の溶鋼面における気泡の広がり面積をＳ（ｍ² ）、
浸漬管１２内の真空度をＰ（ｔｏｒｒ）、溶鋼１４の全
重量をＷ（ｔｏｎ／ｃｈ）とした場合、以下の式を満足
する範囲で精錬を行う。 ０．０２≦（Ｑ^1/3 ・Ｓ^2/3 ）／（Ｗ・Ｐ^2/3 ）≦０．
１０

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶鋼の真空脱ガス
処理において、地金の飛散、付着を抑制した状態で、短
時間での極低炭素濃度域までの脱炭や脱ガスを可能とす
る減圧精錬方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明者らは、すでに真空脱ガス装置を
用いた脱炭においては、ＣＯガスが溶鋼内部から発生す
る内部脱炭と、真空雰囲気に暴露されている自由表面で
ＣＯガスが発生する表面脱炭があり、炭素濃度が約３０
ｐｐｍよりも高い領域では内部脱炭が、それ以下の低炭
素領域では表面脱炭が主として起こり、極低炭素鋼を効
率的に溶製するには表面脱炭の促進が必要であることを
明らかにしてきた（鉄と鋼、第８０年（１９９４）、第
３巻、２１３ページ以降）。また、表面脱炭を活性化さ
せるためには、溶鋼内に吹き込まれた不活性ガスの気泡
が表面に浮上し破泡する領域である気泡広がり面を広く
とる必要があることも示し、特開平６−１１６６２４号
公報には、この気泡広がり面を極限まで広くとり、７ｐ
ｐｍ以下という炭素濃度まで効率的に脱炭する方法とし
て直胴型で大径の浸漬管を取鍋内溶鋼に浸漬し、該浸漬
管内部を減圧する真空脱ガス方法を開示した。この真空
脱ガス方法は、浸漬管内の溶鋼面における気泡広がり面
積が、取鍋内の溶鋼面の面積の１０％以上、浸漬管の内
側平断面積の１０〜９５％になるように調整し、更に、
供給するＡｒガス流量を０．６〜１５ＮＬ／ｍｉｎ・ｔ
ｏｎの範囲に調整している。また、特開平６−４９５２
７号公報では、初期に浸漬管内を３００ｔｏｒｒ以下の
高真空にすると共に浸漬管内の溶鋼面における気泡広が
り面の泡立ち高さを高くし、末期に低真空で浸漬管内の
溶鋼面における気泡広がり面の泡立ち高さを低くすると
いった調整が行われている（以下、０ｔｏｒｒに近い方
を高真空とし、圧力が高い方を低真空とする。）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、溶鋼の
脱炭反応を効率的に進めるためには、気泡広がり面の面
積や浸漬管形状だけでなく、吹き込む不活性ガスの流
量、浸漬管内の真空度、ガス吹き込み位置（方法）につ
いても総合的に組み合わせて制御する必要があることが
分かった。ところが、以上の公報で示されていた技術だ
けでは、最適条件が充分に開示されておらず、例えば、
１５分以内に１０ｐｐｍ以下の炭素濃度に到達させ、か
つ、地金飛散をほぼ完全に抑制して効率的精錬を実施す
るための条件については、全く明確に示されていなかっ
た。そして、特開平６−１１６６２４号公報に示す方法
においては、供給するＡｒガス流量を０．６〜１５ＮＬ
／ｍｉｎ・ｔｏｎにしているが、精錬における脱炭速度
の向上や耐火物の損耗等を考慮した適正供給量を示すも
のではなく、Ａｒガス量が過剰あるいは不足して、有効
な脱炭が行えず、未だ解決すべき以下のような問題があ
る。過剰な場合、 イ）浸漬管内の溶鋼面においてスピッティングが発生す
る。 ロ）過剰な溶鋼の循環及びガスアタックにより耐火物の
損耗が大きい。 ハ）浸漬管内壁に地金付きが発生し、地金が再び溶鋼内
に溶解することに伴い炭素濃度が上昇し、溶鋼の脱炭速
度が相対的に低下する。 ニ）Ａｒガスの排気量に応じた真空度を確保するための
装置等の設備投資が大きくなる。不足の場合、 ホ）炭素と酸素の接触が不足することにより脱炭が進み
難くなり、精錬に長時間を要する。 ヘ）極低炭素の溶製が困難となる。また、特開平６−４
９５２７号公報に示す方法においては、以下のような問
題があった。 ト）末期過程では、初期過程よりも低真空で脱炭を行わ
なければならないため、Ａｒガスの気泡膨張を活用した
脱炭反応を積極的に現出できず、脱炭精錬時間の延長と
なる。 チ）脱炭精錬時間の延長に伴い耐火物の損耗が大きくな
る。 本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、前記公報
で開示した後の引き続く研究によって、地金の飛散や付
着を抑制した状態で、極低炭素濃度域までの脱炭や脱ガ
スを、短時間に且つ確実に安定的に処理するという減圧
精錬方法の工業的確立に発展させる高効率減圧精錬方法
を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う第１の発
明に係る脱炭に優れた減圧精錬方法は、取鍋内の溶鋼に
浸漬管を浸漬し、該浸漬管内を減圧すると共に該浸漬管
の直下位置にある前記溶鋼の下部（例えば、前記取鍋の
底部）から、前記溶鋼中に不活性ガスを吹き込んで前記
溶鋼を精錬する減圧精錬方法において、前記不活性ガス
の流量をＱ（ＮＬ／ｍｉｎ）、前記浸漬管内の溶鋼面に
おける気泡の広がり面積をＳ（ｍ² ）、前記浸漬管内の
真空度をＰ（ｔｏｒｒ）、前記溶鋼の全重量をＷ（ｔｏ
ｎ／ｃｈ）とした場合、以下の式を満足する。 ０．０２≦（Ｑ^1/3 ・Ｓ^2/3 ）／（Ｗ・Ｐ^2/3 ）≦０．
１０ また、第２の発明に係る脱炭に優れた減圧精錬方法は、
第１の発明方法において、前記不活性ガスの流量Ｑ、気
泡の広がり面積Ｓ、又は真空度Ｐの少なくとも一つを調
整することにより前記式を満足させるように制御してい
る。そして、第３の発明に係る脱炭に優れた減圧精錬方
法は、第１、第２の発明方法において、前記取鍋内の溶
鋼内に浸漬する浸漬管は、内側平断面積が、前記取鍋内
の溶鋼面の面積の１０％以上、８０％以下としている。

【０００５】ここで、前記式において、（Ｑ^1/3 ・Ｓ
^2/3 ）／（Ｗ・Ｐ^2/3 ）が０．０２以上とするのは、
０．０２未満では、不活性ガス量の絶対量が不足、及び
／又は、不活性ガスの膨張効果が減少するので、脱炭速
度が低下し、更には、到達炭素濃度が高くなるからであ
る。また、０．１０を超えると、不活性ガスの膨張が小
さくなり、脱炭速度も不活性ガス供給量の増加の割合に
比較して向上しなくなる。この理由から極低炭素鋼を溶
製する際には、０．０２以上０．１以下とし、より好ま
しくは０．０４〜０．１以下とする。また、浸漬管の内
側平断面積を、取鍋内の溶鋼面の面積の１０％以上とし
たのは、１０％未満では脱炭を効率よく行うための浸漬
管内の溶鋼面における気泡広がり面が確保できないと共
にガスリフトによる溶鋼の循環が十分に行われないから
であり、また、８０％を超えると、溶鋼のサンプリング
が困難となり操業の支障となる等の制約上の問題が生じ
るからである。この理由から、浸漬管の内側平断面積
は、取鍋内の溶鋼面の面積の１５〜６５％にするとより
好ましい。

【０００６】第１〜第３の発明に係る脱炭に優れた減圧
精錬方法は、まず、取鍋内の溶鋼に浸漬管を浸漬し、該
浸漬管内を減圧するので、浸漬管内で溶鋼が上昇する。
そして、浸漬管の直下に位置する溶鋼の下部から浸漬管
に不活性ガスを吹き込む。吹き込まれた不活性ガスは高
圧域から低圧域に移動、即ち、上昇すると共にその気泡
を膨張させる。その過程において気泡表面では、溶鋼中
に存在する炭素及び酸素がＣＯガスとなり、気泡内に取
り込まれると考えられる。また、溶鋼中に存在する水
素、窒素等の気体も同様に気泡中に取り込まれると考え
られる。最後にこれらの気体が浸漬管内の溶鋼面から溶
鋼外部に排出されることにより、脱炭は行われる。な
お、気泡は浸漬管内の溶鋼面付近で最も膨張することか
ら、このＣＯガスの取り込みは、浸漬管内の溶鋼面付近
で最も行われると考えられ、この面での気泡の広がり、
即ち、浸漬管内の溶鋼面における気泡広がり面を拡大す
ることが重要と考えられる。したがって、浸漬管内の溶
鋼面から離脱するときに気泡が破泡して生じる気体と液
体の界面積を大きくすることにより、溶鋼中の炭素がＣ
Ｏガスとなって気体側に積極的に移行して脱炭を促進す
る。

【０００７】一方、不活性ガスを多量に流入することに
より気泡の前表面積を大きくしようとしても、気泡の広
がりが、不活性ガスの流入量に対応して大きくならない
ため、気泡一つ一つの膨張が充分に起こらず、脱炭の効
果は不活性ガス供給量の増加の割に得られない。これら
を考慮して、最適に脱炭が行えるよう、前記不活性ガス
の流量をＱ（ＮＬ／ｍｉｎ）、前記浸漬管内の溶鋼面に
おける気泡の広がり面積をＳ（ｍ² ）、前記浸漬管内の
真空度をＰ（ｔｏｒｒ）、前記溶鋼の全重量をＷ（ｔｏ
ｎ／ｃｈ）とした場合に、以下の式を満足する範囲で精
錬を行う。 ０．０２≦（Ｑ^1/3 ・Ｓ^2/3 ）／（Ｗ・Ｐ^2/3 ）≦０．
１０ 前記式を満足する範囲で精錬を行うことにより、溶鋼中
に吹き込んだ不活性ガスの気泡膨張を適切に促進して、
脱炭容量係数（脱炭効率）を高めて極低炭素鋼を溶製す
ることができる。また、不活性ガスの過剰供給よって、
浸漬管内壁に地金付着が発生し、付着地金が溶鋼中に再
溶解することに伴い炭素濃度が上昇する結果、相対的に
脱炭速度が低下することや到達炭素濃度が高くなること
を防止でき、更には、不活性ガスのアタック及び溶鋼の
循環による耐火物の損傷等の発生を抑制することができ
る。また、第２の発明に係る脱炭に優れた減圧精錬方法
では、不活性ガスの流量Ｑ、浸漬管内の溶鋼面における
気泡の広がり面積Ｓ、又は浸漬管内の真空度Ｐの少なく
とも一つを調整して前記式を満足する範囲で精錬を行う
ことにより、不活性ガスの膨張を最適化し、脱炭速度の
向上や到達炭素濃度を低下させることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の形
態に係る脱炭に優れた減圧精錬方法を適用する減圧精錬
装置の説明図、図２は（Ｑ^1/3 ・Ｓ^2/3 ）／（Ｗ・Ｐ
^2/3 ）の値（以下、指数という）と脱炭容量係数の関係
を表すグラフ、図３は浸漬管径と浸漬管の内側平断面積
及び浸漬管内の溶鋼面における気泡広がり面積の関係を
表すグラフ、図４は真空度と標準大気圧７６０ｔｏｒｒ
を基準とした気泡の表面積の拡大率の関係を表すグラフ
である。

【０００９】図１に示すように、本発明の一実施の形態
に係る脱炭に優れた減圧精錬方法を適用する減圧精錬装
置１０は、取鍋１１と浸漬管１２を有しており、取鍋１
１底面には、ポーラス煉瓦からなるガス吹き込み孔１３
が設けられている。浸漬管１２は、取鍋１１内の溶鋼１
４内に、浸漬した状態で設けられていると共に浸漬管１
２内は減圧（１〜１０ｔｏｒｒ程度）されている。ここ
で、浸漬管１２は、内側の平断面積が、取鍋１１内の溶
鋼面の面積の２５％程度のものを用いた。以下、これら
について詳しく説明する。まず、浸漬管１２の真下位置
にある取鍋１１底面のガス吹き込み孔１３から、溶鋼１
４中に浸漬管１２内に向けて不活性ガスの一例であるＡ
ｒガスを流入する。このＡｒガスは、溶鋼を循環させる
役割も果たすので、浸漬管１２内の溶鋼面における気泡
広がり面１５の中心が浸漬管１２の中心からずれるよう
に流入する。このＡｒガスは、図４から分かるように、
上昇するにつれその気泡を大きくし、浸漬管１２内の溶
鋼面に気泡広がり面１５を形成する。なお、この広がり
方は、Ａｒガスの流量を極端に少量に、又はＡｒガスの
上昇距離を極端に長くしないかぎり一定と考えることが
でき、本発明の実施においては一定と考えることができ
る。また、脱炭は、Ａｒガス上昇中のＡｒガス気泡内に
炭素をＣＯガスとして取り込むことによって行われる
が、この取り込みは、Ａｒガスが最も膨張する浸漬管１
２内の溶鋼面に達する付近で最も多いと考えられ、気泡
広がり面積を大きくすることが重要となる。一方、Ａｒ
ガスを多量に流入することにより気泡の全表面積を大き
くしようとしても、気泡の広がりが、Ａｒガスの流入量
に対応して大きくならないため、気泡一つ一つの膨張が
充分に起こらず、脱炭の効果はＡｒガス供給量の増加の
割に得られない。

【００１０】そこで、Ａｒガスの流量Ｑ（ＮＬ／ｍｉ
ｎ）、浸漬管１２内の溶鋼面における気泡の広がり面積
Ｓ（ｍ² ）、浸漬管１２内の真空度Ｐ（ｔｏｒｒ）、前
記溶鋼１４の全重量Ｗ（ｔｏｎ／ｃｈ）を以下の式を満
足する範囲で精錬を行う。 ０．０２≦（Ｑ^1/3 ・Ｓ^2/3 ）／（Ｗ・Ｐ^2/3 ）≦０．
１０ まず例えば、図３から浸漬管径及び気泡広がり面積Ｓを
決定する。ここで、図３に示すグラフは、溶鋼の全重量
Ｗが１７５ｔｏｎ／ｃｈ、取鍋内の溶鋼の溶鋼面の直径
が３．３ｍ、溶鋼の取鍋底面からの高さが２．８ｍであ
り、厚さ３０ｃｍの浸漬管を溶鋼に４０ｃｍ浸漬し、浸
漬管内の真空度Ｐを１ｔｏｒｒとする測定条件にて、浸
漬管径と気泡広がり面積との関係を表したものである。
なお、グラフに示す領域Ａがこの条件において可能かつ
適切な気泡広がり面積となる。この可能かつ適切な気泡
広がり面積は、浸漬管径を大きくするにつれ大きくなる
（□によって連結される線）が、浸漬管径が約１．７ｍ
に達した後は浸漬管径を大きくしても大きくならない
（○によって連結される線）。これは、気泡の広がり方
が一定であるのに対し、浸漬管内の溶鋼面の取鍋底面か
らの高さが、浸漬管径を大きくすることにより低くなる
ためである。この値については、実際に実験を行って具
体的に実測してもよいが、溶鋼に対する略逆円錐状の気
泡の頂角は分かっているので、溶鋼の深さから容易に計
算できる。また、浸漬管径及び気泡広がり面積の決定
は、気泡広がり面が浸漬管内の溶鋼面をすべて覆うよう
に決定すると溶鋼の循環が行われなくなるので、浸漬管
内の溶鋼面に対して気泡広がり面が小さくなるように
し、しかも、Ａｒガスの吹き込み位置と浸漬管の中心と
を浸漬管の下端からＡｒガスが洩れない範囲で偏心させ
ることにより気泡広がり面を調整して、溶鋼の攪拌を阻
害することなく精錬ができるようにして、領域Ａから決
定する。

【００１１】ここで、図３に示す気泡広がり面積Ｓを決
定する領域Ａの下限を示す曲線について説明する。取鍋
の底から吹き出される不活性ガスは通常の操業範囲で
は、図１に示すように略逆円錐状（より正確には、放物
線：０．１４Ｈ² の回転体、Ｈは溶鋼の深さ）となって
いる。不活性ガスが発生するガス吹き込み孔（ノズル）
の位置を、浸漬管の軸心に対して徐々に偏心させると、
略逆円錐状に形成された泡が浸漬管の下端部に接する偏
心位置ｄがあり、この偏心位置ｄを超えてガス吹き込み
孔の位置を偏心させると、浸漬管から不活性ガスが漏れ
るので、この範囲が最大の浸漬管中心位置に対する最大
の偏心点となる。この位置にガス吹き込み孔がある場合
には、浸漬管内の溶鋼表面に形成される気泡広がりは、
円形の一方が浸漬管の側壁によって押し潰された形状に
なるので、最大気泡広がり面積より減少する。この面積
は、最大気泡広がり面積が実験又は計算等で分かれば、
容易に計算でき、この点を気泡広がり面積Ｓの下限とす
ると、図３に示すような領域Ａが成立する。このように
して、気泡広がり面積Ｓは浸漬管の直径が決まると、あ
る広がりを持つことになり、領域Ａの適当な数字を選択
することになる。更に、より正確な値を求める必要があ
る場合には、ガス吹き込み孔の偏心させた場合に略逆円
錐状に広がった頂部の気泡広がり面が浸漬管の内壁に触
れるガス吹き込み孔の偏心位置ｃと、略逆円錐状に広が
る気泡が浸漬口の下端から溢れ出る偏心位置ｄとを求
め、実際のガス吹き込み孔の偏心位置ｆとが偏心位置
ｃ、ｄの間にある場合には、その割合（ｆ−ｃ）／（ｄ
−ｃ）に応じて、気泡広がり面積Ｓの最大値と最小値の
値を按分すればよいことになる。また、ガス吹き込み孔
の偏心位置ｆが偏心位置ｃより小さい場合には、気泡広
がり面積Ｓは最大値をとればよい。なお、取鍋の直径、
浸漬管の直径や溶鋼の量が異なっても、同じ手順で計算
すれば良いことになる。また、このようにして浸漬管の
中心に対するガス吹き込み孔の偏心長さを制御し、ガス
吹き込み孔の偏心位置が変更できない場合には、浸漬管
の直径を変えてガス吹き込み孔の偏心長さを制御して、
気泡広がり面積Ｓを制御し、最適の精錬条件を決定する
こともできる。

【００１２】この実施の形態においては、例えば、浸漬
管径を１．７ｍにして、気泡の広がり面積Ｓを１．７ｍ
² とすれば、溶鋼の全重量Ｗは１７５ｔｏｎ／ｃｈは決
まっているので、次に真空度Ｐ及びＡｒガスの流量Ｑを
決定する。ここで、気泡の広がり面積Ｓは、真空度Ｐを
１〜１０ｔｏｒｒ程度の間で変化させても、浸漬管内の
溶鋼面の高さはほぼ変化しないため誤差範囲と考えるこ
とができ、また、Ａｒガスの流量Ｑを変えることによっ
ても、気泡の広がり方はほぼ変化しないため誤差範囲と
考えることができる。そこで、真空度Ｐを１ｔｏｒｒ、
Ａｒガスの流量Ｑを４００ＮＬ／ｍｉｎとすることによ
り、（Ｑ^1/3 ・Ｓ^2/3 ）／（Ｗ・Ｐ^2/3 ）の値は０．０
６となる。これは、前記式を満足し、脱炭反応を一次反
応で仮定したときの脱炭容量係数は、０．２８（１／ｍ
ｉｎ）となり、脱炭が効率良く行うことができる。な
お、気泡広がり面積Ｓの値は、Ａｒガスの流量Ｑによる
浸漬管内の溶鋼面の盛り上がり高さ分の気泡の広がりは
考慮せず、溶鋼の静止面での気泡広がり面の面積とす
る。

【００１３】

【実施例】前記脱炭に優れた減圧精錬方法を用いて、炭
素濃度が３０ｐｐｍから１０ｐｐｍ以下になるまでの脱
炭容量係数の測定実験（ＮＯ．１〜２０）を行った。こ
こでは、溶鋼の全重量Ｗ、Ａｒガスの流量Ｑ、浸漬管内
の溶鋼面における気泡の広がり面積Ｓ、浸漬管内の真空
度Ｐをそれぞれ調整し実験を行った。なお、溶鋼の全重
量Ｗが３５０ｔｏｎ／ｃｈのときには、取鍋内の溶鋼の
溶鋼面の直径が４．４ｍ、溶鋼の取鍋底面からの高さが
３．３ｍであり、厚さが５０ｃｍ、内径が２．２ｍの浸
漬管を溶鋼に５０ｃｍ浸漬しており、また、溶鋼の全重
量が１７５ｔｏｎ／ｃｈのときには、取鍋内の溶鋼の溶
鋼面の直径が３．３ｍ、溶鋼の取鍋底面からの高さが
２．８ｍであり、厚さが３０ｃｍ、内径が１．７ｍの浸
漬管を溶鋼に４０ｃｍ浸漬している。

【００１４】

【表１】

【００１５】表１及び図２に示すように、溶鋼の全重量
Ｗ、Ａｒガスの流量Ｑ、気泡の広がり面積Ｓ、及び真空
度Ｐの調整により、指数が０．０２以上０．１０以下を
示せば、脱炭容量係数は０．１０（１／ｍｉｎ）以上を
示し、効率よく脱炭が行われることがわかる。すなわ
ち、１０ｐｐｍ以下の極低炭素鋼が短時間で溶製でき
る。また、溶鋼の全重量Ｗを３５０ｔｏｎ／ｃｈ、取鍋
内の溶鋼面の直径を４．４ｍとし、取鍋内の溶鋼面積の
１５％と６５％に相当する内側の平断面積を有する浸漬
管を用いて、溶鋼の全重量Ｗ、Ａｒガスの流量Ｑ、気泡
広がり面積Ｓ、及び真空度Ｐを調整して指数が０．０２
〜０．１０となるようにした場合についても実施した結
果、地金付着や耐火物の損傷等の操業の支障がなく、効
率よく脱炭を行うことができた。一方、ＮＯ．５、Ｎ
Ｏ．７、ＮＯ．９、ＮＯ．１０、ＮＯ．２０について
は、指数が前記範囲を満足していない。ＮＯ．５、Ｎ
Ｏ．７、ＮＯ．９及びＮＯ．１０は、指数が０．０２未
満を示し、脱炭容量係数が小さく、精錬に長時間を要
し、その結果として耐火物の損耗をも招く。また、Ｎ
Ｏ．２０は指数が０．１０を超え、脱炭容量係数は大き
いものの、スピッティングや耐火物の損耗が非常に大き
いため、工業的方法としては妥当でない。

【００１６】

【発明の効果】請求項１〜３記載の脱炭に優れた減圧精
錬方法においては、不活性ガスの流量をＱ（ＮＬ／ｍｉ
ｎ）、前記浸漬管内の溶鋼面における気泡の広がり面積
をＳ（ｍ ² ）、前記浸漬管内の真空度をＰ（ｔｏｒ
ｒ）、前記溶鋼の全重量をＷ（ｔｏｎ／ｃｈ）とした場
合、 ０．０２≦（Ｑ^1/3 ・Ｓ^2/3 ）／（Ｗ・Ｐ^2/3 ）≦０．
１０ を満足する範囲で精錬を行うので、不活性ガスを最適量
流入して、不活性ガスの膨張を最適化でき、それによっ
て、安定且つ確実に、更には、効率的に脱炭や脱ガスを
行うことができる。また、それに伴い以下の効果があ
る。 イ）脱炭容量係数が向上し、精錬時間の短縮、到達炭素
濃度の低下が可能となる。 ロ）浸漬管内壁に地金付着が発生するのを抑制し、付着
地金が溶鋼中に再溶解することによって生じる炭素濃度
の上昇を防止できる。 ハ）前記炭素濃度の上昇によって生じる相対的な脱炭容
量係数の低下を防止することができる。 ニ）不活性ガスを有効に脱炭に寄与せしめるので、不活
性ガスの流量を最小限に抑えることができる。 ホ）不活性ガスの流量を最小限に抑えることにより、真
空度を確保するための装置等の設備にかかる必要コスト
及びエネルギーが低減でき、工業的方法として妥当とな
る。 特に、請求項２記載の脱炭に優れた減圧精錬方法におい
ては、前記不活性ガスの流量Ｑ、気泡の広がり面積Ｓ、
又は真空度Ｐの少なくとも一つを調整することにより前
記式を満足させるので、脱炭に寄与する不活性ガス量を
精度良く制御することができる。請求項３記載の脱炭に
優れた減圧精錬方法においては、前記取鍋内の溶鋼内に
浸漬する浸漬管は、内側平断面積が、前記取鍋内の溶鋼
面の面積の１０％以上、８０％以下とするので、浸漬管
内の溶鋼面における気泡広がり面が十分に確保できると
共にガスリフトによる溶鋼の循環が十分に行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る脱炭に優れた減圧
精錬方法を適用する減圧精錬装置の説明図である。

【図２】（Ｑ^1/3 ・Ｓ^2/3 ）／（Ｗ・Ｐ^2/3 ）の値と脱
炭容量係数の関係を表すグラフである。

【図３】浸漬管径と浸漬管の内側平断面積及び浸漬管内
の溶鋼面における気泡広がり面積の関係を表すグラフで
ある。

【図４】真空度と標準大気圧７６０ｔｏｒｒを基準とし
た気泡の表面積の拡大率の関係を表すグラフである。

【符号の説明】

１０：減圧精錬装置、１１：取鍋、１２：浸漬管、１
３：ガス吹き込み孔、１４：溶鋼、１５：気泡広がり面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 健一郎 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 Ｆターム(参考） 4K013 AA07 BA02 CE01 CE02 CE05 DA12 DA13 FA04

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 取鍋内の溶鋼に浸漬管を浸漬し、該浸漬
   管内を減圧すると共に該浸漬管の直下位置にある前記溶
   鋼の下部から、前記溶鋼中に不活性ガスを吹き込んで前
   記溶鋼を精錬する減圧精錬方法において、前記不活性ガ
   スの流量をＱ（ＮＬ／ｍｉｎ）、前記浸漬管内の溶鋼面
   における気泡の広がり面積をＳ（ｍ² ）、前記浸漬管内
   の真空度をＰ（ｔｏｒｒ）、前記溶鋼の全重量をＷ（ｔ
   ｏｎ／ｃｈ）とした場合、以下の式を満足する範囲で精
   錬を行うことを特徴とする脱炭に優れた減圧精錬方法。 ０．０２≦（Ｑ^1/3 ・Ｓ^2/3 ）／（Ｗ・Ｐ^2/3 ）≦０．
   １０
2. 【請求項２】 請求項１記載の脱炭に優れた減圧精錬方
   法において、前記不活性ガスの流量Ｑ、気泡の広がり面
   積Ｓ、又は真空度Ｐの少なくとも一つを調整することに
   より前記式を満足させることを特徴とする脱炭に優れた
   減圧精錬方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の脱炭に優れた減圧
   精錬方法において、前記取鍋内の溶鋼内に浸漬する浸漬
   管は、内側平断面積が、前記取鍋内の溶鋼面の面積の１
   ０％以上、８０％以下とする脱炭に優れた減圧精錬方
   法。