JP2017075399A - 上吹きランス、真空脱ガス装置および真空脱ガス処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
そこで、本発明は、上記の課題に着目してなされたものであり、酸素ガス吹き付けによる脱炭反応を伴う真空脱ガス処理において、高い真空度下でスプラッシュの発生量を低減することができる上吹きランス、真空脱ガス装置および真空脱ガス処理方法を提供することを目的としている。
[1]真空脱ガス装置で用いられ、前記真空脱ガス装置の真空槽内の溶鋼に酸素ガスを噴射する上吹きランスであって、スロート径が30mm以上70mm以下、且つ出口径が80mm以上140mm以下の1つのラバール型のノズルを先端に備えることを特徴とする上吹きランス。
[2]前記ノズルのスロート長さは、70mm以上であることを特徴とする[1]に記載の上吹きランス。
[4]真空脱ガス装置の真空槽内で真空脱ガス処理される溶鋼に、上吹きランスから酸素ガスを噴射することで前記溶鋼を脱炭する際に、50Torr以下の真空度で前記溶鋼を真空脱ガス処理し、スロート径が30mm以上140mm以下、且つ出口径が80mm以上140mm以下の1つのラバール型のノズルを先端に備える前記上吹きランスを用いることを特徴とする真空脱ガス処理方法。
<真空脱ガス装置の構成>
はじめに、図1および図2を参照して、本発明の一実施形態に係る真空脱ガス装置1について説明する。真空脱ガス装置1は、RH方式の脱ガス装置であり、取鍋2に収容された溶鋼3に対して脱ガスや脱炭等の精錬処理を行う。溶鋼3は、予め転炉等の精錬装置において、一次精錬処理される。
真空槽4は、内面に耐火物が設けられた略円筒容器状の容器であり、上昇側浸漬管5および下降側浸漬管6、ならびに上部にダクト7および副原料投入管8がそれぞれ接続される。
ダクト7は、不図示の真空排気装置と接続され、真空排気装置によって真空槽4の内部の気圧を低くすることができるように構成される。
副原料投入管8は、不図示の複数のホッパーに接続され、各ホッパーから合金鉄等の各種副原料が送られることで、真空槽4内の溶鋼3に副原料を投入する。
次に、本実施形態に係る真空脱ガス処理方法について説明する。まず、真空槽4を下降させ、取鍋2内に収容された溶鋼3に上昇側浸漬管5および下降側浸漬管6を浸漬させる。なお、溶鋼3は、炭素濃度が1.0mass%以下のものであればよい。溶鋼3の炭素濃度が1.0mass%超となると脱炭時間が非常に長くなるため、真空脱ガス処理前に炭素濃度を1.0mass%以下まで低減しておくことが望ましい。
その後、溶鋼3が所定の成分および温度となるまで溶鋼3の還流が行われることで、真空脱ガス処理が終了する。なお、真空脱ガス処理中は、必要に応じて合金鉄や脱酸剤(金属アルミ等)といった副原料が、副原料投入管8から投入される。
(1)本発明の一態様に係る上吹きランス9は、真空脱ガス装置1で用いられ、真空脱ガス装置1の真空槽4内の溶鋼3に酸素ガスを噴射する上吹きランス9であって、スロート径d1が30mm以上70mm以下、且つ出口径d2が80mm以上140mm以下の1つのラバール型のノズル92を先端に備える。
上記構成によれば、ノズル92のスロート径d1および出口径d2を上記範囲内とすることにより、溶鋼3への酸素ガスの動圧をコントロールすることができる。このため、上記構成の上吹きランス9を用いて、酸素ガス吹き付けによる脱炭反応を伴う真空脱ガス処理を行う際に、50Torr以下の高い真空度下においてスプラッシュの発生量を操業上の問題がない程度に低減することができる。
(2)上記(1)の構成において、ノズル92のスロート長さLは、70mm以上である。
上記構成によれば、(1)のみの構成に比べ、安定した噴流挙動を得ることができるため、酸素ガスの最適な動圧をより確実に実現することができる。
また、上記実施形態の条件と異なり、スロート径d1を20mmおよび出口径d2を60mm以下とした比較例2〜4の場合、スプラッシュの発生量が多くなった。さらに、スロート径d1を20mmもしくは80mmとした比較例5〜8,10,11、または出口径d2を60mmとした比較例9の場合、脱炭速度が0.004mass%/minとなり、比較例1に比べ低下した。つまり、比較例2〜11では、スロート径d1および出口径d2の少なくともいずれかの条件が、上記実施形態の範囲を超えることで、スプラッシュの発生量および脱炭速度の少なくともいずれかの評価が悪くなることを確認した。
2 取鍋
3 溶鋼
4 真空槽
5 上昇側浸漬管
6 下降側浸漬管
7 ダクト
8 副原料投入管
9 上吹きランス
91 酸素供給路
92 ノズル
d1 スロート径
d2 出口径
L スロート長さ
Claims (4)
- 真空脱ガス装置で用いられ、前記真空脱ガス装置の真空槽内の溶鋼に酸素ガスを噴射する上吹きランスであって、
スロート径が30mm以上70mm以下、且つ出口径が80mm以上140mm以下の1つのラバール型のノズルを先端に備えることを特徴とする上吹きランス。 - 前記ノズルのスロート長さは、70mm以上であることを特徴とする請求項1に記載の上吹きランス。
- 50Torr以下の真空度で溶鋼を真空脱ガス処理する真空槽と、
前記真空槽内の溶鋼に酸素ガスを噴射する上吹きランスと
を備え、
前記上吹きランスは、スロート径が30mm以上140mm以下、且つ出口径が80mm以上140mm以下の1つのラバール型のノズルを先端に備えることを特徴とする真空脱ガス装置。 - 真空脱ガス装置の真空槽内で真空脱ガス処理される溶鋼に、上吹きランスから酸素ガスを噴射することで前記溶鋼を脱炭する際に、
50Torr以下の真空度で前記溶鋼を真空脱ガス処理し、
スロート径が30mm以上140mm以下、且つ出口径が80mm以上140mm以下の1つのラバール型のノズルを先端に備える前記上吹きランスを用いることを特徴とする真空脱ガス処理方法。
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