JPH09296213A - Method for melting chromium-containing steel and apparatus therefor - Google Patents
Method for melting chromium-containing steel and apparatus thereforInfo
- Publication number
- JPH09296213A JPH09296213A JP11385096A JP11385096A JPH09296213A JP H09296213 A JPH09296213 A JP H09296213A JP 11385096 A JP11385096 A JP 11385096A JP 11385096 A JP11385096 A JP 11385096A JP H09296213 A JPH09296213 A JP H09296213A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rate
- oxygen
- molten steel
- decarburization
- steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、クロム含有鋼、特
に炭素含有率０．０１％以下の低炭素ステンレス鋼の溶
製方法および装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a smelting method and apparatus for chromium-containing steel, particularly low carbon stainless steel having a carbon content of 0.01% or less.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、代表的なクロム含有鋼である
ステンレス鋼は、電気炉や転炉など一次精錬炉で粗精錬
された後、ＶＯＤ法（Vacuum Oxygen Decarburizatio
n）やＡＯＤ法（Argon Oxygen Decarburization）など
によって溶鋼の脱炭処理、脱ガス処理および成分調整な
ど、いわゆる２次精錬を施されて溶製されている。2. Description of the Related Art Conventionally, stainless steel, which has been a typical chromium-containing steel, is roughly refined in a primary refining furnace such as an electric furnace or a converter and then subjected to a VOD method (Vacuum Oxygen Decarburizatio).
n) or AOD method (Argon Oxygen Decarburization), etc., so-called secondary refining such as decarburization treatment, degassing treatment and composition adjustment of molten steel is performed.
【０００３】ＶＯＤ法は、真空取鍋脱ガス装置に酸素吹
精ランスを設け、大気圧よりも低い減圧状態で取鍋内の
溶鋼を上吹き酸素によって吹精し、上吹き酸素と溶鋼中
炭素との反応で生じたＣＯガスを真空排気し、雰囲気中
のＣＯ分圧を低下させることによってクロムの酸化を抑
えながら脱炭を行う精錬方法である。ＡＯＤ法は、炉の
底部からアルゴンガスと酸素ガスから成る混合ガスを溶
鋼中に吹き込み、溶鋼中炭素と酸素との反応で生じたＣ
Ｏガスをアルゴンガスで希釈し、雰囲気中のＣＯ分圧を
低下させることによってクロムの酸化を抑えながら脱炭
を行う精錬方法である。なお、ＶＯＤ法においては、上
吹き酸素に代わって取鍋底部に設けられたポーラスプラ
グやスリットプラグから底吹き酸素を吹き込む方法も行
われている。In the VOD method, an oxygen blasting lance is provided in a vacuum ladle degassing device, and the molten steel in the ladle is blasted with top-blown oxygen in a depressurized state lower than atmospheric pressure. This is a refining method in which CO gas generated by the reaction with is vacuum-exhausted and the partial pressure of CO in the atmosphere is lowered to suppress the oxidation of chromium and decarburize. In the AOD method, a mixed gas of argon gas and oxygen gas is blown into the molten steel from the bottom of the furnace, and C generated by the reaction of carbon and oxygen in the molten steel is blown.
This is a refining method in which O gas is diluted with argon gas and the CO partial pressure in the atmosphere is reduced to suppress the oxidation of chromium and thereby decarburize. In addition, in the VOD method, a method of blowing bottom-blown oxygen from a porous plug or a slit plug provided at the bottom of the ladle instead of the top-blown oxygen is also used.
【０００４】図１０は、ＶＯＤ法を好適に実施すること
のできる真空取鍋脱ガス装置の構成を簡略化して示す断
面図である。ステンレス鋼のＶＯＤ法による溶製は、次
のようにして行われる。転炉で粗精錬された溶鋼は、取
鍋１に注入され、取鍋１に貯留されたまま搬送される。
溶鋼を貯留した取鍋１は、真空取鍋脱ガス装置２のベッ
セル３の内部に収容される。ベッセル３の上部には、ベ
ッセルカバー４が乗載され、ベッセル３とベッセルカバ
ー４とによって気密な内部空間が形成される。前記内部
空間内の気体は、真空ポンプ５によって真空排気され、
内部空間の圧力は大気圧以下の所定圧力まで減圧され
る。取鍋１に貯留されている溶鋼は、ベッセル３の内部
に収容された後から溶製完了までアルゴンガスによって
撹拌される。アルゴンガスは、取鍋１の底部に設けられ
ているポーラスプラグ６を介して、溶鋼中に吹き込まれ
る。前記減圧処理後、酸素吹精が行われる。酸素吹精
は、ベッセルカバー４に設けられている酸素ランス７か
ら酸素ガスを溶鋼表面に吹き付けることによって行われ
る。溶鋼は、減圧下における酸素と溶鋼中炭素との酸化
反応によってクロムの酸化を抑えながら脱炭処理され
る。脱炭処理後、溶鋼には成分調整のために合金元素が
添加され、ステンレス鋼の溶製が完了する。FIG. 10 is a sectional view showing a simplified structure of a vacuum ladle degassing apparatus which can suitably carry out the VOD method. Melting of stainless steel by the VOD method is performed as follows. Molten steel that is roughly refined in the converter is poured into the ladle 1 and conveyed while being stored in the ladle 1.
The ladle 1 storing the molten steel is housed inside the vessel 3 of the vacuum ladle degassing device 2. A vessel cover 4 is mounted on the upper portion of the vessel 3, and the vessel 3 and the vessel cover 4 form an airtight internal space. The gas in the internal space is evacuated by the vacuum pump 5,
The pressure in the internal space is reduced to a predetermined pressure below atmospheric pressure. The molten steel stored in the ladle 1 is agitated with argon gas after being stored in the vessel 3 until the completion of melting. The argon gas is blown into the molten steel through the porous plug 6 provided at the bottom of the ladle 1. After the depressurization process, oxygen sparging is performed. The oxygen blowing is performed by blowing oxygen gas onto the surface of the molten steel from an oxygen lance 7 provided on the vessel cover 4. The molten steel is decarburized while suppressing the oxidation of chromium due to the oxidation reaction between oxygen and carbon in the molten steel under reduced pressure. After the decarburization treatment, alloy elements are added to the molten steel for adjusting the composition, and the melting of the stainless steel is completed.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】前述のように、ＶＯＤ
法によるステンレス鋼の二次精錬においては、溶鋼中へ
酸素ガスを吹き込むことによって脱炭処理が行われてい
る。通常、酸素と炭素の親和力が酸素とクロムの親和力
よりも大きい領域、たとえば溶鋼中に炭素が充分に存在
する高温環境では、炭素の酸化反応である脱炭反応が優
先的に生じてクロムの酸化反応が抑制される。このた
め、溶鋼中の炭素含有率を約０．１％まで低下させる脱
炭初期段階においては、クロムの酸化を抑制しながら溶
鋼中の炭素を迅速に脱炭することができる。As mentioned above, the VOD
In the secondary refining of stainless steel by the method, decarburization is performed by blowing oxygen gas into molten steel. Usually, in a region where the affinity of oxygen and carbon is larger than that of oxygen and chromium, for example, in a high temperature environment where carbon is sufficiently present in the molten steel, the decarburization reaction, which is the oxidation reaction of carbon, occurs preferentially and the oxidation of chromium occurs. The reaction is suppressed. Therefore, in the initial stage of decarburization where the carbon content in the molten steel is reduced to about 0.1%, the carbon in the molten steel can be rapidly decarburized while suppressing the oxidation of chromium.
【０００６】しかしながら、脱炭反応が進行して、溶鋼
中の炭素量に対する吹精酸素量の比率が相対的に大きく
なると、クロムの酸化反応を抑制することが困難にな
る。特に、溶鋼中の炭素含有率を０．０１％以下の水準
まで低下させるときには、溶鋼中の炭素量に対して吹精
酸素量が過剰になるので、クロムの酸化反応が優先的に
生じて脱炭反応が阻害される。また、クロム酸化物の増
大は、クロム酸化物を還元するための還元剤の使用量を
増大させる。このように、低炭素ステンレス鋼、特に、
炭素含有率０．０１％以下のステンレス鋼の従来技術に
よる溶製には、解決すべき課題が残されており、早急な
解決が望まれている。However, when the decarburization reaction proceeds and the ratio of the amount of blown oxygen to the amount of carbon in the molten steel becomes relatively large, it becomes difficult to suppress the oxidation reaction of chromium. In particular, when the carbon content in the molten steel is reduced to a level of 0.01% or less, the amount of blown oxygen becomes excessive with respect to the amount of carbon in the molten steel, so the oxidation reaction of chromium occurs preferentially and deoxidization occurs. The char reaction is inhibited. Also, the increase in chromium oxide increases the amount of reducing agent used to reduce chromium oxide. Thus, low carbon stainless steel, especially,
Problems to be solved remain in the melting of the stainless steel having a carbon content of 0.01% or less by the conventional technique, and an urgent solution is desired.
【０００７】本発明者は、ステンレス鋼の溶鋼中炭素の
脱炭反応について詳細な研究を重ねた結果、溶鋼中炭素
含有率が０．１％以下の領域では、脱炭反応が進行する
につれて脱炭速度が小さくなること、脱炭速度が小さく
なるにつれて酸素供給速度を減少させれば、供給された
酸素が炭素と有効に反応し、クロムの酸化を抑制しなが
ら優先的に脱炭反応を進行させることができること、脱
炭速度が小さくなっても酸素供給速度を減少させなけれ
ば、酸素が過剰となり、供給された酸素がクロムと優先
的に反応して脱炭反応が阻害されることを見いだした。As a result of detailed studies on the decarburization reaction of carbon in molten steel of stainless steel, the present inventor has found that in the region where the carbon content in molten steel is 0.1% or less, the decarburization reaction proceeds as the decarburization reaction proceeds. If the oxygen supply rate decreases as the charcoal speed decreases and the decarburization rate decreases, the supplied oxygen effectively reacts with carbon, and the decarburization reaction proceeds preferentially while suppressing the oxidation of chromium. It was found that, even if the decarburization rate becomes low, if the oxygen supply rate is not reduced, the oxygen becomes excessive, and the supplied oxygen reacts preferentially with chromium to inhibit the decarburization reaction. It was
【０００８】本発明は、前記知見に基づいてなされたも
のであり、その目的は、クロムの酸化を抑制した状態で
酸素含有率０．０１％以下のクロム含有鋼を効率的に溶
製することのできるクロム含有鋼の溶製方法および装置
を提供することである。The present invention has been made on the basis of the above findings, and an object thereof is to efficiently produce a chromium-containing steel having an oxygen content of 0.01% or less while suppressing the oxidation of chromium. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for producing a chromium-containing steel capable of producing.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、クロムを含有
する溶鋼に酸素を吹精し、排ガスを真空排気して溶鋼中
の炭素を脱炭するクロム含有鋼の溶製方法において、酸
素吹精中の酸素供給速度を脱炭速度に応じて制御するこ
とを特徴とするクロム含有鋼の溶製方法である。本発明
に従えば、前記酸素供給速度を脱炭速度に応じて制御す
ることができるので、脱炭速度の低下する鋼中炭素含有
率の低い領域では、酸素供給速度を減少させて、過剰酸
素の発生を防止することができる。このため、クロムの
酸化が抑制された状態で脱炭を進行させることができ、
炭素含有率の低いクロム含有鋼を効率的に溶製すること
ができる。また、クロムの酸化を抑制することができる
ので、クロム酸化物を還元するための還元剤の使用量を
低減することができる。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is directed to a method for producing a chromium-containing steel in which molten steel containing chromium is blown with oxygen and exhaust gas is evacuated to decarburize carbon in the molten steel. A method for melting chromium-containing steel, characterized in that the oxygen supply rate in the refinement is controlled according to the decarburization rate. According to the present invention, the oxygen supply rate can be controlled according to the decarburization rate. Therefore, in a region where the carbon content in steel in which the decarburization rate is low is low, the oxygen supply rate is decreased to obtain excess oxygen. Can be prevented. Therefore, decarburization can proceed in a state where the oxidation of chromium is suppressed,
It is possible to efficiently produce chromium-containing steel having a low carbon content. Further, since the oxidation of chromium can be suppressed, the amount of reducing agent used for reducing chromium oxide can be reduced.
【００１０】また本発明は、前記酸素吹精中の脱炭速度
ｋおよび溶鋼中の炭素含有率を求めるステップと、脱炭
速度ｋに対応する酸素供給速度指数αを予め定めるステ
ップと、前記脱炭速度ｋが約５０ｐｐｍ／分以下であ
り、かつ溶鋼中の前記求めた炭素含有率が約０．１％以
下であるとき、酸素供給速度の目標値ｑ0を等式、 ｑ0 ＝ α × ｋ × β （βは定数） によって求めるステップと、酸素吹精中の酸素供給速度
を、前記目標値ｑ0 と一致するように制御するステップ
とを含むことを特徴とする。本発明に従えば、前記脱炭
速度および溶鋼中の炭素含有率が予め定める各しきい値
以下のとき、酸素供給速度の目標値が等式に基づいて論
理的に求められ、前記酸素供給速度が前記目標値と一致
するように制御される。これによって、前記酸素供給速
度が適正な値に制御されるので、過大な前記酸素供給速
度に基づくクロム酸化物の生成量の増大ならびに過小な
前記酸素供給速度に基づく溶鋼の脱炭効率の低下をとも
に回避することができる。Further, the present invention comprises the steps of obtaining the decarburization rate k during the oxygen blowing and the carbon content in the molten steel, the step of predetermining an oxygen supply rate index α corresponding to the decarburization rate k, When the charcoal velocity k is about 50 ppm / min or less and the obtained carbon content in the molten steel is about 0.1% or less, the target value q 0 of the oxygen supply rate is expressed by the equation: q 0 = α × The method is characterized by including a step of obtaining k × β (β is a constant) and a step of controlling the oxygen supply rate during oxygen sperm injection so as to match the target value q 0 . According to the present invention, when the decarburization rate and the carbon content in the molten steel are equal to or less than predetermined threshold values, the target value of the oxygen supply rate is logically obtained based on an equation, and the oxygen supply rate is Is controlled to match the target value. Thereby, since the oxygen supply rate is controlled to an appropriate value, an increase in the production amount of chromium oxide based on the excessive oxygen supply rate and a decrease in the decarburization efficiency of molten steel based on the excessive oxygen supply rate are suppressed. Both can be avoided.
【００１１】また本発明は、前記酸素吹精中の脱炭速度
および溶鋼中の炭素含有率を排ガス中のＣＯおよびＣＯ
2 濃度ならびに排ガス流量に基づいて求めることを特徴
とする。本発明に従えば、前記脱炭速度および溶鋼中の
炭素含有率が連続的に検出可能な排ガス中のＣＯおよび
ＣＯ2 濃度ならびに排ガス流量に基づいて求められる。
溶鋼から脱炭される炭素量は、排ガス中のＣＯおよびＣ
Ｏ2 濃度ならびに排ガス流量から演算によって求めるこ
とができるので、酸素吹精前の溶鋼の重量および溶鋼中
の炭素含有率を把握しておけば、炭素の収支計算によっ
て溶鋼中の炭素含有率を連続的に求めることができる。
また、溶鋼中の炭素含有率の経時変化から前記脱炭速度
を連続的に求めることができる。このように、前記脱炭
速度および溶鋼中の炭素含有率を連続的に求めることが
できるので、前記等式に基づいて酸素供給速度の目標値
を連続的に定めることができる。このため、前記酸素供
給速度の制御をきめ細かく行うことができ、結果として
脱炭効率の向上を図ることができる。In the present invention, the decarburization rate during the oxygen blowing and the carbon content in the molten steel can be adjusted by measuring CO and CO in the exhaust gas.
2 It is characterized in that it is obtained based on the concentration and the exhaust gas flow rate. According to the present invention, the decarburization rate and the carbon content in the molten steel can be determined based on the continuously detectable CO and CO 2 concentrations in the exhaust gas and the exhaust gas flow rate.
The amount of carbon decarburized from molten steel depends on CO and C in the exhaust gas.
Since it can be calculated from the O 2 concentration and the exhaust gas flow rate, if the weight of the molten steel before oxygen blowing and the carbon content in the molten steel are known, the carbon content in the molten steel can be calculated continuously by calculating the carbon balance. Can be asked for.
Further, the decarburization rate can be continuously obtained from the change with time of the carbon content rate in the molten steel. In this way, the decarburization rate and the carbon content in the molten steel can be continuously determined, so that the target value of the oxygen supply rate can be continuously determined based on the equation. Therefore, the oxygen supply rate can be finely controlled, and as a result, the decarburization efficiency can be improved.
【００１２】また本発明は、前記等式において、酸素供
給速度の目標値ｑ0 の単位が鋼１トン当りの酸素供給速
度ｋｇ／トン・分であり、脱炭速度ｋの単位がｐｐｍ／
分であり、定数βが（１／１０００）×（１６／１２）
であるとき、酸素供給速度指数αが０．５〜７．０の範
囲の値に選ばれることを特徴とする。本発明に従えば、
酸素供給速度指数が適正範囲の値に選ばれているので、
適正範囲からはずれた場合の問題を回避することができ
る。酸素供給速度指数が上限値を超えるときには、酸素
供給速度が過大となり、クロムの酸化反応が優先的に進
行して炭素の酸化反応である脱炭反応が阻害される。こ
のため、クロム酸化物の生成量が大幅に増大するととも
に、鋼中炭素含有率の到達値が高くなる。酸素供給速度
指数が下限値未満のときには、酸素供給速度が過小とな
り、酸素不足により脱炭反応の進行が遅くなる。このた
め、鋼中炭素含有率を所定値まで低減させるための所要
時間が増大する。これに対して、本発明では、酸素供給
速度指数が適正範囲の値に選ばれているので、酸素が適
正な供給速度で供給され、酸素が炭素と有効に反応す
る。このため、クロムの酸化を抑制しながら、効率的に
溶鋼中炭素含有率の到達値を低下させることができる。In the present invention, the target value q 0 of the oxygen supply rate in the above equation is the oxygen supply rate kg / ton · min per ton of steel, and the unit of the decarburization rate k is ppm / ton.
Minutes, and the constant β is (1/1000) × (16/12)
And the oxygen supply rate index α is selected to be a value in the range of 0.5 to 7.0. According to the present invention,
Since the oxygen supply rate index is selected within the appropriate range,
It is possible to avoid the problem when it goes out of the proper range. When the oxygen supply rate index exceeds the upper limit value, the oxygen supply rate becomes excessively high, the oxidation reaction of chromium preferentially proceeds, and the decarburization reaction which is an oxidation reaction of carbon is inhibited. Therefore, the production amount of chromium oxide is significantly increased, and the reached value of the carbon content in steel is increased. When the oxygen supply rate index is less than the lower limit value, the oxygen supply rate becomes too small and the decarburization reaction proceeds slowly due to lack of oxygen. Therefore, the time required to reduce the carbon content in steel to a predetermined value increases. On the other hand, in the present invention, the oxygen supply rate exponent is selected to be within the appropriate range, so that oxygen is supplied at an appropriate supply rate and oxygen reacts effectively with carbon. Therefore, it is possible to efficiently reduce the ultimate value of the carbon content in molten steel while suppressing the oxidation of chromium.
【００１３】また本発明の前記酸素供給速度指数αは、
脱炭速度ｋの予め定める範囲毎に、脱炭速度が減少する
につれて大きくなる値に選ばれることを特徴とする。本
発明に従えば、脱炭速度が予め定める範囲に区分され、
その区分範囲毎に酸素供給速度指数が脱炭速度に対応し
て定められる。また、酸素供給速度指数は、その範囲内
において脱炭速度が減少するにつれて大きくなる値に選
ばれる。これによって、脱炭速度の低下につれて減少す
るように設定されている前記酸素供給速度の目標値は、
その減少率を脱炭速度の減少率よりも小さくすることが
できる。このため、酸素供給速度の目標値を最大限大き
い値に設定することが可能となり、クロムの酸化を抑制
した状態で脱炭効率を高めることができる。The oxygen supply rate index α of the present invention is
It is characterized in that a value that increases as the decarburization rate decreases is selected for each predetermined range of the decarburization rate k. According to the present invention, the decarburization rate is divided into a predetermined range,
An oxygen supply rate index is determined corresponding to the decarburization rate for each of the division ranges. Further, the oxygen supply rate index is selected to be a value that increases as the decarburization rate decreases within that range. Thereby, the target value of the oxygen supply rate set to decrease as the decarburization rate decreases,
The reduction rate can be made smaller than the decarburization rate reduction rate. Therefore, the target value of the oxygen supply rate can be set to a maximum value, and the decarburization efficiency can be increased while suppressing the oxidation of chromium.
【００１４】また本発明は、クロムを含有する溶鋼が貯
留されている取鍋を収容する真空容器と、真空容器に乗
載され、真空容器を気密にふさぐ真空容器カバーと、真
空容器カバーに昇降自在に設けられ、前記溶鋼に酸素を
吹き付ける酸素吹精手段と、酸素吹精手段に供給される
酸素の供給流量を検出する酸素流量検出手段と、酸素吹
精手段に供給される酸素の供給流量を調整する酸素流量
調整手段と、真空容器と真空容器カバーとによって形成
される内部空間から排ガスを真空排気し、内部空間の圧
力を大気圧以下の予め定める値に減圧する真空排気手段
と、前記内部空間から排出される排ガスの流量を検出す
る排ガス流量検出手段と、前記排ガス中のＣＯおよびＣ
Ｏ2濃度を検出する排ガス分析手段と、前記溶鋼の重量
を表す指令信号を発生する手段と、真空排気前の前記溶
鋼の炭素含有率を検出する鋼中成分分析手段と、前記排
ガス流量検出手段、排ガス分析手段、指令信号発生手段
および鋼中成分分析手段の出力に応答して、前記溶鋼中
の炭素含有率および脱炭速度を求め、予め定める脱炭速
度と酸素供給速度指数との対応関係から脱炭速度に対応
する酸素供給速度指数を求め、前記求めた脱炭速度およ
び酸素供給速度指数を予め定める酸素供給速度と、脱炭
速度と、酸素供給速度指数との関係を表す等式に代入し
て酸素供給速度の目標値を求める演算手段と、前記酸素
流量検出手段の検出値が、前記求めた酸素供給速度の目
標値と一致するように酸素流量調整手段を制御する制御
手段とを含むことを特徴とするクロム含有鋼の溶製装置
である。本発明に従えば、クロムを含有する溶鋼は取鍋
に貯留された状態で、真空容器に収容される。真空容器
は、真空容器カバーによって気密にふさがれ、その内部
空間の圧力は真空排気手段によって所定値に減圧され
る。酸素吹精手段は、真空容器カバーに設けられ、前記
溶鋼に酸素を吹き付ける。酸素流量検出手段は、前記酸
素の供給流量を検出し、酸素流量調整手段は、前記酸素
の供給流量を調整する。排ガス流量検出手段は、前記排
ガス流量を検出し、排ガス分析手段は前記排ガス中のＣ
ＯおよびＣＯ2 濃度を検出する。指令信号発生手段は、
前記溶鋼の重量を表す信号を発生し、鋼中成分分析手段
は酸素吹精前の前記溶鋼の炭素含有率を検出する。演算
手段は、これら各検出値および予め定める等式を用い
て、酸素供給速度の目標値を演算する。制御手段は、前
記酸素流量の検出値が前記目標値を満たすように酸素流
量調整手段を制御する。これによって、クロム含有鋼の
溶製装置は、クロムを含有する溶鋼に脱炭速度に応じた
適正な酸素供給速度で、酸素吹精手段から酸素を供給す
ることができる。このため、クロムの酸化を抑制した状
態で脱炭反応を進行させることができ、炭素含有率の低
いクロム含有鋼を効率的に溶製することができる。Further, according to the present invention, a vacuum container for accommodating a ladle in which molten steel containing chromium is stored, a vacuum container cover mounted on the vacuum container and hermetically closing the vacuum container, and a vacuum container cover are lifted and lowered. Freely provided oxygen blowing means for blowing oxygen to the molten steel, oxygen flow rate detecting means for detecting the supply flow rate of oxygen supplied to the oxygen blowing means, and supply flow rate of oxygen supplied to the oxygen blowing means. Oxygen flow rate adjusting means for adjusting the, exhaust gas is exhausted from the internal space formed by the vacuum container and the vacuum container cover, the vacuum exhaust means for reducing the pressure of the internal space to a predetermined value of atmospheric pressure or less, Exhaust gas flow rate detecting means for detecting the flow rate of exhaust gas discharged from the internal space, and CO and C in the exhaust gas
Exhaust gas analysis means for detecting O 2 concentration, means for generating a command signal representing the weight of the molten steel, steel component analysis means for detecting the carbon content of the molten steel before evacuation, and the exhaust gas flow rate detection means In response to the outputs of the exhaust gas analysis means, the command signal generation means and the steel composition analysis means, the carbon content in the molten steel and the decarburization rate are obtained, and the correspondence relationship between the predetermined decarburization rate and the oxygen supply rate index is determined. An oxygen supply rate index corresponding to the decarburization rate is obtained from the oxygen supply rate and the oxygen supply rate that determines the decarburization rate and the oxygen supply rate index determined in advance, and an equation representing the relationship between the decarburization rate and the oxygen supply rate index. Substitution means for obtaining a target value of the oxygen supply rate by substituting, and control means for controlling the oxygen flow rate adjusting means such that the detected value of the oxygen flow rate detecting means matches the obtained target value of the oxygen supply rate. Including A melting device of chromium-containing steel, wherein. According to the present invention, the molten steel containing chromium is accommodated in the vacuum vessel while being stored in the ladle. The vacuum container is airtightly closed by the vacuum container cover, and the pressure in the internal space is reduced to a predetermined value by the vacuum exhaust means. The oxygen sparging means is provided on the vacuum container cover and blows oxygen onto the molten steel. The oxygen flow rate detecting means detects the oxygen supply flow rate, and the oxygen flow rate adjusting means adjusts the oxygen supply flow rate. The exhaust gas flow rate detecting means detects the exhaust gas flow rate, and the exhaust gas analyzing means detects C in the exhaust gas.
Detect O and CO 2 concentrations. The command signal generating means is
A signal representing the weight of the molten steel is generated, and the in-steel component analysis means detects the carbon content of the molten steel before oxygen blowing. The calculation means calculates the target value of the oxygen supply rate using each of these detected values and a predetermined equation. The control means controls the oxygen flow rate adjusting means so that the detected value of the oxygen flow rate satisfies the target value. As a result, the smelting apparatus for chromium-containing steel can supply oxygen to the molten steel containing chromium at a proper oxygen supply rate according to the decarburization rate from the oxygen spouting means. Therefore, the decarburization reaction can proceed in a state where the oxidation of chromium is suppressed, and the chromium-containing steel having a low carbon content can be efficiently melted.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の一形態であ
るクロム含有鋼の溶製装置の構成を簡略化して示す系統
図であり、図２は図１に示すクロム含有鋼の溶製装置の
電気的構成を示すブロック図である。クロム含有鋼の溶
製装置１１は、粗精錬されたステンレス鋼の溶鋼に前記
ＶＯＤ法によって脱炭処理、脱ガス処理および成分調整
などの二次製錬を行うための装置であり、真空容器１３
と、真空容器カバー１４と、酸素吹精手段１５と、酸素
流量検出手段１６と、酸素流量調整手段１７と、真空排
気手段１８と、排ガス流量検出手段１９と、排ガス分析
手段２０と、指令信号発生手段２１と、鋼中成分分析手
段２２と、演算手段２３と、制御手段２４とを含んで構
成される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a system diagram showing a simplified structure of a chrome-containing steel melting apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a chrome-containing steel melting apparatus shown in FIG. It is a block diagram which shows the electric constitution of a manufacturing apparatus. The chromium-containing steel smelting apparatus 11 is an apparatus for performing secondary smelting such as decarburization treatment, degassing treatment and component adjustment on the roughly refined molten steel of stainless steel by the VOD method, and the vacuum container 13
A vacuum container cover 14, an oxygen blowing unit 15, an oxygen flow rate detecting unit 16, an oxygen flow rate adjusting unit 17, a vacuum exhausting unit 18, an exhaust gas flow rate detecting unit 19, an exhaust gas analyzing unit 20, and a command signal. It is configured to include a generation means 21, a steel component analysis means 22, a calculation means 23, and a control means 24.
【００１６】転炉で粗精錬された溶鋼は、取鍋２６に注
入され、取鍋２６に貯留された状態で真空容器１３に収
容される。取鍋２６の底部には、多孔質の耐火物から成
るポーラスプラグ２７が設けられており、ポーラスプラ
グ２７には供給管２８が接続されている。供給管２８は
アルゴンなどの不活性ガスを供給する管路であり、アル
ゴンなどの不活性ガスはポーラスプラグ２７を介して溶
鋼中に吹き込まれて溶鋼を撹拌する。真空容器１３は、
有底円筒容器であり、その側壁には真空排気管２９およ
び真空計３７が設けられている。真空容器カバー１４は
鋼製カバーであり、真空容器１３に乗載され、真空容器
１３を気密にふさぐ。真空容器カバー１４には、酸素吹
精手段である酸素ランス１５と、測温サンプリング装置
３０と、合金添加装置３１とが設けられている。The molten steel that has been roughly refined in the converter is poured into the ladle 26, and stored in the vacuum container 13 while being stored in the ladle 26. A porous plug 27 made of a porous refractory material is provided at the bottom of the ladle 26, and a supply pipe 28 is connected to the porous plug 27. The supply pipe 28 is a pipe line for supplying an inert gas such as argon, and the inert gas such as argon is blown into the molten steel via the porous plug 27 to stir the molten steel. The vacuum container 13 is
It is a cylindrical container with a bottom, and a vacuum exhaust pipe 29 and a vacuum gauge 37 are provided on its side wall. The vacuum container cover 14 is a steel cover, is mounted on the vacuum container 13, and hermetically seals the vacuum container 13. The vacuum vessel cover 14 is provided with an oxygen lance 15, which is an oxygen blowing unit, a temperature measurement sampling device 30, and an alloy addition device 31.
【００１７】酸素ランス１５は、溶鋼に酸素を吹き付け
る長尺管であり、真空容器カバー１４に昇降自在に設置
されている。測温サンプリング装置３０は、溶鋼の採取
と温度測定とを同時に行う装置であり、真空容器カバー
１４に昇降自在に設置されている。溶鋼の測温サンプリ
ングは、後記真空処理前後に行われ、真空処理前の測温
サンプリング後には、取鍋２６の上部に中蓋３２がセッ
トされる。合金添加装置３１は、合金添加槽３３と、シ
ュート３４とから成り、合金元素を溶鋼中に添加して溶
鋼の成分調整を行う。前記酸素ランス１５には、酸素ガ
スタンク３６から酸素供給管３５を介して酸素ガスが供
給されている。酸素供給管３５には、酸素流量検出手段
である酸素流量計１６と、酸素流量調整手段である流量
調整弁１７とが設けられている。酸素流量計１６は、酸
素の供給流量を検出し、流量調整弁１７は、弁開度を調
整して前記酸素の供給流量を調整する。The oxygen lance 15 is a long tube for blowing oxygen to the molten steel, and is installed on the vacuum container cover 14 so as to be vertically movable. The temperature measurement sampling device 30 is a device that simultaneously collects molten steel and measures temperature, and is installed on the vacuum container cover 14 so as to be vertically movable. The temperature measurement sampling of the molten steel is performed before and after the vacuum processing described later, and after the temperature measurement sampling before the vacuum processing, the inner lid 32 is set on the upper portion of the ladle 26. The alloy addition device 31 is composed of an alloy addition tank 33 and a chute 34, and adjusts the composition of the molten steel by adding alloy elements into the molten steel. Oxygen gas is supplied to the oxygen lance 15 from an oxygen gas tank 36 through an oxygen supply pipe 35. The oxygen supply pipe 35 is provided with an oxygen flow meter 16 which is an oxygen flow rate detecting means, and a flow rate adjusting valve 17 which is an oxygen flow rate adjusting means. The oxygen flow meter 16 detects the oxygen supply flow rate, and the flow rate adjusting valve 17 adjusts the valve opening degree to adjust the oxygen supply flow rate.
【００１８】前記真空排気管２９の終端部には、真空排
気手段である真空ポンプおよびスチームエジェクタ１８
が接続されており、前記真空排気管２９の中間部には、
排ガス流量検出手段である排ガス流量計１９と、排ガス
採取管３８とが設けられている。真空ポンプおよびスチ
ームエジェクタ１８は、真空容器１３と真空容器カバー
１４とによって形成される内部空間内の排ガスを真空排
気する。前記内部空間の圧力は、大気圧以下の予め定め
る値、たとえば２０トールに減圧され、その圧力は、前
記真空計３７によって検出される。なお、前記処理を以
後、真空処理と略称する。排ガス流量計１９は、たとえ
ば電磁流量計であり、前記内部空間から排出される排ガ
スの流量を検出する。前記排ガス採取管３８は、分析用
排ガスを採取するための管路であり、その終端部には排
ガス分析手段であるガス分析装置２０が接続されてい
る。ガス分析装置２０は、たとえば質量分析計であり、
排ガス中のＣＯおよびＣＯ2濃度を精度よく検出する。At the end of the vacuum exhaust pipe 29, a vacuum pump and a steam ejector 18 which are vacuum exhaust means.
Is connected, and in the middle portion of the vacuum exhaust pipe 29,
An exhaust gas flow meter 19, which is an exhaust gas flow rate detecting means, and an exhaust gas sampling pipe 38 are provided. The vacuum pump and steam ejector 18 evacuates the exhaust gas in the internal space formed by the vacuum container 13 and the vacuum container cover 14. The pressure in the internal space is reduced to a predetermined value below atmospheric pressure, for example, 20 Torr, and the pressure is detected by the vacuum gauge 37. The above process will be referred to as a vacuum process hereinafter. The exhaust gas flow meter 19 is, for example, an electromagnetic flow meter, and detects the flow rate of the exhaust gas discharged from the internal space. The exhaust gas collecting pipe 38 is a pipe for collecting the exhaust gas for analysis, and the gas analyzer 20 as exhaust gas analyzing means is connected to the terminal end thereof. The gas analyzer 20 is, for example, a mass spectrometer,
Accurately detect CO and CO 2 concentrations in exhaust gas.
【００１９】前記指令信号発生手段２１は、たとえばプ
ロセスコンピュータであり、溶製すべき溶鋼の重量を表
す信号を発生する。前記鋼中成分分析手段２２は、たと
えば発光分光分析装置であり、前記測温サンプリング装
置３０によって採取された溶鋼サンプルの化学成分を精
度よく定量分析する。演算手段２３は、たとえばプロセ
スコンピュータであり、そのメモリ２５には後記等式が
記憶されている。演算手段２３は、この等式に基づいて
酸素供給速度の目標値を算出する。処理回路である制御
手段２４は、たとえばプロセスコンピュータであり、酸
素供給速度が前記目標値と一致するように、流量調整弁
１７の弁開度を制御する。The command signal generating means 21 is, for example, a process computer and generates a signal representing the weight of molten steel to be melted. The in-steel component analysis means 22 is, for example, an emission spectroscopic analysis device, and accurately and quantitatively analyzes the chemical components of the molten steel sample collected by the temperature measurement sampling device 30. The calculation means 23 is, for example, a process computer, and the following equations are stored in its memory 25. The calculation means 23 calculates the target value of the oxygen supply rate based on this equation. The control means 24, which is a processing circuit, is, for example, a process computer, and controls the valve opening degree of the flow rate adjusting valve 17 so that the oxygen supply rate matches the target value.
【００２０】図２を参照して、溶鋼の脱炭処理などの二
次精錬に先立って、指令信号発生手段２１は、溶鋼の重
量を表す信号を演算手段２３に送る。鋼中成分分析手段
２２は、真空処理前の溶鋼の化学成分を定量分析して溶
鋼の炭素含有率を演算手段２３に送る。真空処理開始
後、排ガス分析手段２０は、排ガス中のＣＯおよびＣＯ
濃度を連続的に定量分析して、分析値を演算手段２３に
送る。排ガス流量計１９は、排ガスの流量を連続的に検
出して検出値を演算手段２３に送る。演算手段２３は、
前記排ガス分析手段２０、排ガス流量計１９、指令信号
発生手段２１および鋼中成分分析手段２２の出力に応答
して、溶鋼中の炭素含有率を求め、その経時変化から脱
炭速度を求め、メモリ２５に予め記憶されている後記等
式に基づいて脱炭速度に対応する酸素供給速度の目標値
を求め、算出値を処理回路である制御手段２４に送る。
酸素流量計１６は、酸素ランス１５に供給される酸素流
量を連続的に測定し、検出値を制御手段２４に送る。制
御手段２４は、酸素流量計１６の検出値が前記目標値と
一致するように酸素流量調整手段である流量調整弁１７
の弁開度を制御する。このように、クロム含有鋼の溶製
装置１１には、適正な酸素供給流量で酸素吹精を行うた
めの手段が備えられているので、炭素含有率の低いステ
ンレス鋼を効率的に溶製することができる。With reference to FIG. 2, a second step such as decarburization treatment of molten steel is performed.
Prior to the next refining, the command signal generating means 21
A signal representing the quantity is sent to the calculation means 23. Means of steel composition analysis
22 is a quantitative analysis of the chemical composition of molten steel before vacuum treatment
The carbon content of steel is sent to the calculation means 23. Start vacuum processing
After that, the exhaust gas analysis means 20 detects CO and CO in the exhaust gas.
The concentration is continuously quantitatively analyzed, and the analysis value is given to the calculation means 23.
send. The exhaust gas flow meter 19 continuously detects the flow rate of exhaust gas.
The detected value is sent to the calculation means 23. The calculation means 23
Exhaust gas analysis means 20, exhaust gas flow meter 19, command signal
Responsive to the outputs of the generation means 21 and the steel composition analysis means 22
Then, the carbon content in the molten steel is determined, and the
The charcoal speed is calculated, and the following items are stored in the memory 25 in advance.
Target value of oxygen supply rate corresponding to decarburization rate based on equation
And sends the calculated value to the control means 24 which is a processing circuit.
The oxygen flow meter 16 supplies the oxygen flow supplied to the oxygen lance 15.
The quantity is continuously measured and the detected value is sent to the control means 24. System
The control means 24 determines that the detected value of the oxygen flow meter 16 is equal to the target value.
The flow rate adjusting valve 17 which is an oxygen flow rate adjusting means so as to coincide with each other.
Control the valve opening degree of. In this way, the melting of chromium-containing steel
The device 11 is used to perform oxygen blowing at an appropriate oxygen supply flow rate.
Means for reducing carbon content
It is possible to efficiently melt stainless steel.
【００２１】前記メモリ２５に予め記憶されている等式
は、酸素吹精中における酸素供給速度の目標値ｑ0 （以
後、「目標値」と略称することがある）を溶鋼の脱炭速
度ｋ（以後、「脱炭速度」と略称することがある）と、
酸素供給速度指数α（以後、「指数」と略称することが
ある）との関数として表す等式であり、定数をβとする
とき（１）式のように表される。The equation stored in advance in the memory 25 is such that the target value q 0 of the oxygen supply rate during oxygen sparging (hereinafter sometimes abbreviated as “target value”) is the decarburization rate k of molten steel. (Hereinafter, it may be abbreviated as "decarburization rate"),
It is an equation expressed as a function of the oxygen supply rate index α (hereinafter, may be abbreviated as “index”), and is expressed as the equation (1) when the constant is β.
【００２２】 ｑ0 ＝ α × ｋ × β …（１） 前記（１）式において、酸素供給速度の目標値ｑ0 の単
位は、溶鋼１トン当りの酸素供給速度ｋｇ／トン・分で
あり、脱炭速度ｋの単位は１分間に溶鋼から脱炭される
炭素含有率ｐｐｍ／分であり、定数βは、（１／１００
０）×（１６／１２）である。前記（１）式は、前記知
見「脱炭速度ｋが小さくなるにつれて酸素供給速度を減
少させれば、供給された酸素が炭素と有効に反応し、ク
ロムの酸化を抑制しながら効率的に脱炭反応を進行させ
ることができる。」に基づいて導出されたものである。Q 0 = α × k × β (1) In the above formula (1), the unit of the target value q 0 of the oxygen supply rate is the oxygen supply rate kg / ton · min per ton of molten steel, The unit of the decarburization rate k is the carbon content rate of ppm / min which is decarburized from the molten steel in 1 minute, and the constant β is (1/100
0) × (16/12). The above equation (1) is based on the finding "if the oxygen supply rate is reduced as the decarburization rate k becomes smaller, the supplied oxygen reacts effectively with carbon, thereby effectively deoxidizing chromium while suppressing the oxidation of chromium. The charcoal reaction can proceed. "
【００２３】前記酸素供給速度指数αは、酸素供給速度
の目標値ｑ0 を求めるための指数であり、前記目標値ｑ
0 の値がクロムの酸化を抑制しながら脱炭反応を効率的
に進行させることができる値になるように予め定められ
る。定数βは、酸素の原子量（＝１６）と炭素の原子量
（＝１２）との比率と、単位の換算係数との積で表さ
れ、前記原子量の比率は、炭素の重量を酸素の重量に換
算する係数である。本実施の形態では、脱炭速度ｋが小
さくなるにつれて、前記目標値ｑ0 が減少するように指
数αが予め定められる。The oxygen supply rate index α is an index for obtaining a target value q 0 of the oxygen supply rate, and the target value q
The value of 0 is predetermined so that the decarburization reaction can proceed efficiently while suppressing the oxidation of chromium. The constant β is represented by the product of the ratio between the atomic weight of oxygen (= 16) and the atomic weight of carbon (= 12) and the conversion factor of the unit, and the ratio of the atomic weight converts the weight of carbon into the weight of oxygen. Is the coefficient to In the present embodiment, the index α is predetermined such that the target value q 0 decreases as the decarburization rate k decreases.
【００２４】図３は、酸素吹精中におけるクロムを含む
溶鋼の脱炭速度と酸素供給速度指数との対応関係を示す
グラフである。前記指数αは、脱炭速度ｋの予め定める
範囲内において、脱炭速度ｋが減少するにつれて大きく
なり、脱炭速度ｋが予め定める範囲の境界に達すると、
その値はほぼ増加開始時の水準に戻り、その水準から再
度脱炭速度ｋが減少するにつれて大きくなる。このよう
に、指数αは、脱炭速度ｋの予め定める範囲毎に脱炭速
度ｋが減少するにつれて大きくなるように設定されてい
るので、指数αの値の推移はのこ歯状になる。また、指
数αの値は、操業実績値に基づき溶鋼の成分に応じて予
め定められ、前記予め定める範囲および増加勾配は、指
数αと脱炭速度ｋとの乗算値が脱炭速度の減少につれて
小さくなるように予め定められる。これによって、前記
乗算値に相当する値である前記目標値ｑ0 は、脱炭速度
ｋが小さくなるにつれて減少し、クロムの酸化を抑制し
ながら脱炭反応を効率的に進行させることができる。な
お、図３に示す対応関係は、表または数式化されて前記
演算手段２３のメモリ２５に予め記憶される。FIG. 3 is a graph showing the correspondence between the decarburization rate of molten steel containing chromium during oxygen blowing and the oxygen supply rate index. In the predetermined range of the decarburization rate k, the index α increases as the decarburization rate k decreases, and when the decarburization rate k reaches the boundary of the predetermined range,
The value returns to the level at the beginning of the increase, and increases as the decarburization rate k decreases again from that level. In this way, the index α is set to increase as the decarburization rate k decreases for each predetermined range of the decarburization rate k, so the transition of the value of the index α becomes a sawtooth shape. Further, the value of the index α is predetermined according to the composition of the molten steel based on the actual operation value, and the predetermined range and the increasing gradient are such that the product of the index α and the decarburization rate k is as the decarburization rate decreases. It is predetermined to be small. As a result, the target value q 0 , which is a value corresponding to the multiplied value, decreases as the decarburization rate k decreases, and the decarburization reaction can be efficiently advanced while suppressing the oxidation of chromium. The correspondence shown in FIG. 3 is stored in the memory 25 of the arithmetic means 23 in advance as a table or a mathematical expression.
【００２５】以上述べたように、指数αは、脱炭速度ｋ
の予め定める範囲毎に脱炭速度ｋが減少するにつれて大
きくなるように予め定められているので、脱炭速度ｋの
減少につれて小さくなる前記目標値ｑ0 は、その減少率
を脱炭速度ｋの減少率よりも小さくすることができる。
このため、前記目標値ｑ0 を最大限大きい値に設定する
ことが可能となり、クロムの酸化を抑制した状態で脱炭
効率を高めることができる。また、その結果、鋼中炭素
含有率の到達値を低下させることができる。なお、指数
αの値の範囲については、後述する。As described above, the index α is the decarburization rate k
The target value q 0 , which becomes smaller as the decarburization rate k decreases, decreases with the decrease rate of the decarburization rate k. It can be smaller than the reduction rate.
Therefore, the target value q 0 can be set to a maximum value, and the decarburization efficiency can be increased while suppressing the oxidation of chromium. Moreover, as a result, the ultimate value of the carbon content in steel can be reduced. The range of the value of the index α will be described later.
【００２６】図４はＶＯＤ法におけるステンレス鋼の溶
製フローを示す工程図であり、図５および図６はＶＯＤ
法におけるステンレス鋼の溶製方法を説明するためのフ
ローチャートであり、図７はＶＯＤ法による精錬中にお
けるステンレス鋼の溶鋼中炭素含有率、脱炭速度および
酸素供給流量の推移を示すグラフである。図４〜図７を
参照して、ＶＯＤ法におけるステンレス鋼の溶製方法を
説明する。図１に示すクロム含有鋼の溶製装置１１を用
いてＶＯＤ法によって、ステンレス鋼、たとえばＳＵＳ
４４４の二次精錬を行った。表１に、ＳＵＳ４４４の成
分規格を示す。FIG. 4 is a process chart showing a melting process of stainless steel in the VOD method, and FIGS. 5 and 6 are VOD.
Fig. 7 is a flowchart for explaining a method for melting stainless steel in the method, and Fig. 7 is a graph showing changes in carbon content in molten steel, decarburization rate, and oxygen supply flow rate of stainless steel during refining by the VOD method. The melting method of stainless steel in the VOD method will be described with reference to FIGS. 4 to 7. A stainless steel such as SUS is produced by the VOD method using the chromium-containing steel melting apparatus 11 shown in FIG.
444 secondary refining was performed. Table 1 shows the component standard of SUS444.
【００２７】[0027]
【表１】 [Table 1]
【００２８】ステップｓ１では、二次精錬に先立って指
令信号発生手段２１から溶製すべき溶鋼重量などの製造
指令が前記演算手段２３に送られる。ステップｓ２で
は、取鍋２６がセットされる。溶鋼は、転炉で粗精錬さ
れた後、取鍋２６に注入され、取鍋２６に貯留されたま
ま真空容器１３内に収容される。ステップｓ３では、溶
鋼の測温サンプリングおよび採取サンプルの鋼中炭素分
析が行われる。鋼中炭素分析は、発光分光分析装置２２
によって行われ、分析値は、初期炭素含有率として演算
手段２３に送られる。初期炭素含有率は、たとえば０．
３２％である。In step s1, prior to the secondary refining, the command signal generating means 21 sends a manufacturing command such as the weight of molten steel to be melted to the calculating means 23. In step s2, the ladle 26 is set. The molten steel is roughly smelted in a converter, poured into a ladle 26, and stored in the vacuum container 13 while being stored in the ladle 26. In step s3, temperature measurement sampling of molten steel and carbon analysis in steel of the collected sample are performed. Carbon in steel is analyzed by an emission spectroscopic analyzer 22
The analysis value is sent to the calculation means 23 as the initial carbon content rate. The initial carbon content is, for example, 0.
32%.
【００２９】ステップｓ４では、真空処理が開始され
る。真空処理は、取鍋２６に中蓋３２をかぶせ、真空容
器カバー１４を真空容器１３に乗載し、真空ポンプおよ
びスチームエジェクタ１８を運転して前記内部空間内の
排ガスを真空排気することによって、時刻ｔ０から開始
される。また、溶鋼の撹拌が取鍋２６の底部に設置され
ているポーラスプラグ２７からアルゴンガスを吹き込む
ことによって行われる。アルゴンガスの吹き込み流量
は、たとえば７００リットル／分である。ステップｓ５
では、排ガス流量の検出が行われる。排ガス流量の検出
は、排ガス流量計１９によって連続的に行われ、排ガス
の積算総流量も併せて検出される。ステップｓ６では、
排ガス中のＣＯおよびＣＯ2濃度の検出が行われる。前
記ＣＯおよびＣＯ2濃度の検出は、排ガス分析装置２０
によって連続的に行われる。In step s4, vacuum processing is started. In the vacuum treatment, the ladle 26 is covered with the inner lid 32, the vacuum container cover 14 is mounted on the vacuum container 13, and the vacuum pump and the steam ejector 18 are operated to evacuate the exhaust gas in the internal space. It starts from time t0. The molten steel is agitated by blowing argon gas from the porous plug 27 installed at the bottom of the ladle 26. The flow rate of the argon gas blown in is, for example, 700 liters / minute. Step s5
Then, the exhaust gas flow rate is detected. The exhaust gas flow rate is continuously detected by the exhaust gas flow meter 19, and the integrated total flow rate of the exhaust gas is also detected. In step s6,
The CO and CO 2 concentrations in the exhaust gas are detected. The exhaust gas analyzer 20 detects the CO and CO 2 concentrations.
Is done continuously by.
【００３０】ステップｓ７では、溶鋼中の炭素含有率お
よび脱炭速度ｋが算出される。溶鋼中の炭素含有率は、
前記初期炭素含有率と溶鋼重量から真空処理前の溶鋼中
に含まれる総炭素含有量を求め、排ガス中に含まれて排
出される炭素量を前記排ガスの積算総流量と、ＣＯおよ
びＣＯ2濃度の検出値から求め、前記総炭素含有量から
排出炭素量を減算することによって連続的に算出され
る。前記脱炭速度ｋは、前記求めた溶鋼中の炭素含有率
の経時変化から連続的に算出される。前記溶鋼中の炭素
含有率および脱炭速度ｋの算出は、真空処理中、継続し
て連続的に行われる。真空処理開始後、図７に示すよう
に溶鋼中炭素含有率は非常に緩やかに減少し、脱炭速度
は非常に小さい。In step s7, the carbon content in molten steel and the decarburization rate k are calculated. The carbon content in molten steel is
The total carbon content contained in the molten steel before the vacuum treatment is obtained from the initial carbon content and the molten steel weight, and the carbon amount contained in the exhaust gas and discharged is calculated as the cumulative total flow rate of the exhaust gas and the CO and CO 2 concentrations. It is continuously calculated by subtracting the carbon emission amount from the total carbon content obtained from the above detection value. The decarburization rate k is continuously calculated from the change with time of the obtained carbon content in the molten steel. The calculation of the carbon content rate in the molten steel and the decarburization rate k is continuously performed continuously during the vacuum treatment. After the vacuum treatment was started, the carbon content in the molten steel decreased very slowly as shown in FIG. 7, and the decarburization rate was very low.
【００３１】ステップｓ８では、酸素吹精が開始され
る。酸素吹精は、酸素ランス１５から酸素ガスを溶鋼に
吹き付けることによって、時刻ｔ１から開始される。溶
鋼に吹き付けられる酸素流量は、一定であり、その値は
たとえば１３００Ｎｍ3 ／ｈである。酸素吹精開始後、
脱炭速度は急激に大きくなり、ピークを経て緩やかに減
少する。また、溶鋼中炭素含有率は急激に低下する。ス
テップｓ９では、溶鋼中炭素含有率が０．１％以下であ
るか否かが判断される。この判断が否定であれば、この
判断が肯定になるまで判断を繰り返す。時刻ｔ２におい
て、前記判断が肯定になれば、ステップｓ１０に進む。
ステップｓ１０では、脱炭速度ｋが５０ｐｐｍ／分以下
であるか否かが判断される。この判断が否定であれば、
この判断が肯定になるまで判断を繰り返す。時刻ｔ２以
降、前記脱炭速度ｋは急激に低下し、溶鋼中炭素の低下
速度も小さくなる。時刻ｔ３において、この判断が肯定
になれば、ステップｓ１１に進む。前述のように、溶鋼
中炭素含有率および脱炭速度ｋが連続的に求められてい
るので、ステップｓ９およびステップｓ１０の判断を確
実に行うことができる。In step s8, oxygen spouting is started. Oxygen blowing is started from time t1 by blowing oxygen gas from the oxygen lance 15 onto the molten steel. The oxygen flow rate blown onto the molten steel is constant, and its value is, for example, 1300 Nm 3 / h. After starting oxygen sperm,
The decarburization rate increases rapidly, reaches a peak, and then gradually decreases. Further, the carbon content in the molten steel drops sharply. In step s9, it is determined whether the carbon content in the molten steel is 0.1% or less. If this determination is negative, the determination is repeated until this determination becomes positive. If the determination is affirmative at time t2, the process proceeds to step s10.
In step s10, it is determined whether the decarburization rate k is 50 ppm / min or less. If this judgment is negative,
The determination is repeated until this determination becomes affirmative. After time t2, the decarburization rate k sharply decreases, and the rate of decrease of carbon in molten steel also decreases. If the determination is affirmative at time t3, the process proceeds to step s11. As described above, since the carbon content in molten steel and the decarburization rate k are continuously obtained, it is possible to reliably make the determinations in step s9 and step s10.
【００３２】ステップｓ１１では、酸素供給速度指数α
の算出が行われる。この算出は、前記図３に示す脱炭速
度ｋと指数αとの対応関係に基づいて、前記求めた脱炭
速度ｋに対応する指数αを求めることによって行われ
る。ステップｓ１２では、酸素供給速度の目標値ｑ0 の
算出が行われる。この算出は、前記（１）式に前記求め
た脱炭速度ｋおよび指数αを代入することによって行わ
れる。また、このステップでは、単位の換算が併せて行
われる。すなわち、前記目標値ｑ0 の単位が前述のよう
に、溶鋼１トン当りの酸素供給速度ｋｇ／トン・分であ
るので、酸素供給流量Ｎｍ3／ｈの単位と一致するよう
に換算される。In step s11, the oxygen supply rate index α
Is calculated. This calculation is performed by obtaining the index α corresponding to the obtained decarburization rate k based on the correspondence relationship between the decarburization rate k and the index α shown in FIG. In step s12, the target value q 0 of the oxygen supply rate is calculated. This calculation is performed by substituting the obtained decarburization rate k and the index α into the equation (1). In this step, unit conversion is also performed. That is, since the unit of the target value q 0 is the oxygen supply rate kg / ton · min per 1 ton of molten steel as described above, it is converted so as to match the unit of the oxygen supply flow rate Nm 3 / h.
【００３３】ステップｓ１３では、酸素供給流量Ｆが酸
素流量計１６によって検出される。ステップｓ１４で
は、酸素供給流量Ｆが酸素供給速度の目標値ｑ0 と一致
するか否かが判断される。この判断が否定であれば、ス
テップｓ１５に進む。ステップｓ１５では、酸素供給流
量Ｆの変更が行われる。この流量変更は、流量調整弁１
７の弁開度を調整することによって行われる。前記流量
変更後、ステップｓ１３に戻り、再度、酸素供給流量Ｆ
の検出が行われ、さらにステップｓ１４に進み、再度、
酸素供給流量Ｆが前記目標値ｑ0 と一致するか否かが判
断される。ステップｓ１５における酸素供給流量Ｆの変
更は、ステップｓ１４の判断が肯定になるまで繰り返し
行われる。ステップｓ１４における判断が肯定であれ
ば、ステップｓ１６に進む。In step s13, the oxygen flow rate F is detected by the oxygen flow meter 16. In step s14, it is determined whether the oxygen supply flow rate F matches the target value q 0 of the oxygen supply rate. If this determination is negative, the process proceeds to step s15. In step s15, the oxygen supply flow rate F is changed. This flow rate change is done by the flow rate adjustment valve 1
It is performed by adjusting the valve opening degree of No. 7. After changing the flow rate, the process returns to step s13, and again, the oxygen supply flow rate F
Is detected, the process further proceeds to step s14, and again,
It is determined whether the oxygen supply flow rate F matches the target value q 0 . The change of the oxygen supply flow rate F in step s15 is repeated until the determination in step s14 becomes positive. If the determination in step s14 is affirmative, the process proceeds to step s16.
【００３４】ステップｓ１６では、脱炭速度ｋが１０ｐ
ｐｍ／分未満であるか否かが判断される。この判断が否
定であれば、ステップｓ１１に戻り、この判断が肯定に
なるまでステップｓ１１からステップｓ１６の処理を繰
り返す。このように、時刻ｔ３以降、すなわち溶鋼中炭
素含有率が０．１％以下であり、かつ脱炭速度ｋが５０
ｐｐｍ／分以下であるときには、脱炭速度ｋに応じて酸
素の流量制御が行われ、脱炭速度の低下につれて酸素の
供給流量が緩やかに減少する。また、時刻ｔ３以降、脱
炭速度ｋは非常に緩やかに低下し、溶鋼中炭素含有率も
緩やかに低下する。時刻ｔ４において、ステップｓ１６
における判断が肯定になれば、これ以降脱炭を効率的に
進めることは困難であると判断され、ステップｓ１７に
進む。ステップｓ１７では、酸素吹精の停止が行われ
る。酸素吹精停止後、溶鋼撹拌用アルゴンガスの流量が
増量される。増量後のアルゴンガスの流量は、たとえば
９００リットル／分である。At step s16, the decarburization rate k is 10 p.
It is determined whether it is less than pm / min. If the determination is negative, the process returns to step s11, and the processes of steps s11 to s16 are repeated until the determination is positive. Thus, after the time t3, that is, the carbon content in the molten steel is 0.1% or less, and the decarburization rate k is 50.
When it is at most ppm / min, the flow rate of oxygen is controlled according to the decarburization rate k, and the supply flow rate of oxygen gradually decreases as the decarburization rate decreases. Further, after the time t3, the decarburization rate k decreases very gradually, and the carbon content in the molten steel also gently decreases. At time t4, step s16
If the determination in step 1 is affirmative, it is determined that it is difficult to efficiently proceed with decarburization thereafter, and the process proceeds to step s17. In step s17, the oxygen blowing is stopped. After stopping the oxygen blowing, the flow rate of argon gas for stirring molten steel is increased. The flow rate of the argon gas after the increase is, for example, 900 liters / minute.
【００３５】ステップｓ１８では、合金元素の添加が行
われる。合金元素の添加は、合金添加槽３３にＡｌ，Ｆ
ｅＳｉ，ＦｅＮｂなどの合金元素を装入し、シュート３
４を介して溶鋼中にそれらを順次投入することによって
行われる。合金元素の添加量は、表１に示すＳＵＳ４４
４の成分規格値を満たすように設定される。ステップ１
９では、真空処理の停止が行われる。真空処理の停止
は、真空ポンプおよびスチームエジェクタ１８を停止
し、前記内部空間の圧力を大気圧に復圧させることによ
って行われる。ステップｓ２０では、再度、測温サンプ
リングおよび鋼中成分分析が行われる。ステップｓ２１
では、前記測温および分析結果に基づき、鋼成分および
溶鋼温度の調整が行われ、ステンレス鋼ＳＵＳ４４４の
二次精錬が終了する。表２に、真空処理後のＳＵＳ４４
４の成分分析値を３例示す。表２から、真空処理後のＳ
ＵＳ４４４の成分分析値は、全成分とも表１に示す成分
規格値を満たしており、かつ鋼中炭素含有率が０．０１
％以下まで低減されていることが判る。In step s18, alloying elements are added. Addition of alloy elements is performed by adding Al, F to the alloy addition tank 33.
Shoot with alloy elements such as eSi and FeNb, and shoot 3
It is carried out by sequentially introducing them into the molten steel through No. 4. The amount of alloying element added is SUS44 shown in Table 1.
It is set so as to satisfy the component standard value of 4. Step 1
At 9, the vacuum processing is stopped. The vacuum processing is stopped by stopping the vacuum pump and the steam ejector 18 and returning the pressure in the internal space to the atmospheric pressure. In step s20, temperature measurement sampling and steel component analysis are performed again. Step s21
Then, the steel composition and the molten steel temperature are adjusted based on the temperature measurement and the analysis result, and the secondary refining of the stainless steel SUS444 is completed. Table 2 shows SUS44 after vacuum treatment.
Three examples of component analysis values of No. 4 are shown. From Table 2, S after vacuum treatment
The component analysis value of US444 satisfies the component standard values shown in Table 1 for all components, and the carbon content in steel is 0.01.
It can be seen that it is reduced to less than%.
【００３６】[0036]
【表２】 [Table 2]
【００３７】以上述べたように、本実施の形態のステン
レス鋼の溶製方法によれば、溶鋼中の炭素含有率が０．
１％以下であり、かつ脱炭速度ｋが５０ｐｐｍ／分以下
であるとき、酸素供給速度の目標値ｑ0 は脱炭速度ｋが
小さくなるにつれて小さくなるように論理的かつ連続的
に算出され、酸素供給速度が前記目標値ｑ0 と一致する
ように制御される。これによって、脱炭速度ｋが小さい
領域における過剰酸素の供給を防ぐことができるので、
クロムの酸化を抑制した状態で、効率的に脱炭反応を進
行させることができる。また、前記目標値ｑ0 が連続的
に算出されているので、前記制御をきめ細かく行うこと
ができ、結果として脱炭効率の向上を図ることができ
る。このため、炭素含有率０．０１％以下のステンレス
鋼を安定して溶製することができる。また、クロムの酸
化を抑制することができるので、クロム酸化物を還元す
るための還元剤の使用量を低減することができる。さら
にまた、溶鋼成分の的中率および溶製歩留りを大幅に向
上させることができる。As described above, according to the method for melting stainless steel of the present embodiment, the carbon content in the molten steel is 0.
When the decarburization rate k is 1% or less and the decarburization rate k is 50 ppm / min or less, the target value q 0 of the oxygen supply rate is logically and continuously calculated so as to decrease as the decarburization rate k decreases. The oxygen supply rate is controlled so as to match the target value q 0 . This makes it possible to prevent the supply of excess oxygen in the region where the decarburization rate k is small,
The decarburization reaction can be efficiently advanced while suppressing the oxidation of chromium. Further, since the target value q 0 is continuously calculated, the control can be performed finely, and as a result, the decarburization efficiency can be improved. Therefore, stainless steel having a carbon content of 0.01% or less can be stably melted. Further, since the oxidation of chromium can be suppressed, the amount of reducing agent used for reducing chromium oxide can be reduced. Furthermore, the hit rate of the molten steel component and the melting yield can be significantly improved.
【００３８】図８は、酸素供給速度指数と真空処理後の
鋼中炭素含有率との関係を示すグラフであり、図９は酸
素供給速度指数と脱酸用Ａｌ原単位との関係を示すグラ
フである。図８および図９は、ＶＯＤ法によるステンレ
ス鋼ＳＵＳ４４４の多数の試験溶製結果を示すグラフで
あり、その試験溶製方法は、酸素供給速度指数αを様々
な水準に設定している点を除いては、前記図４〜図７の
方法と同一である。図８および図９中の○印は、真空処
理後の鋼中炭素含有率および脱酸用Ａｌ原単位の平均値
を表す記号であり、○印を中心にして上下に延びる実線
は、標準偏差の大きさを表す線分である。FIG. 8 is a graph showing the relationship between the oxygen supply rate index and the carbon content in the steel after vacuum treatment, and FIG. 9 is a graph showing the relationship between the oxygen supply rate index and the Al basic unit for deoxidation. Is. 8 and 9 are graphs showing a number of test melting results of stainless steel SUS444 by the VOD method, except that the test melting method sets the oxygen supply rate index α to various levels. The method is the same as the method shown in FIGS. The circles in FIG. 8 and FIG. 9 are symbols representing the carbon content in the steel after vacuum treatment and the average value of the Al basic unit for deoxidation, and the solid line extending vertically around the circle indicates the standard deviation. Is a line segment representing the size of.
【００３９】図８および図９から、酸素供給速度指数α
の値が０．５未満または７を超えるときには、真空処理
後の鋼中炭素含有率が高く、０．０１％を超える恐れが
あること、指数αの値が０．５〜７のときには真空処理
後の鋼中炭素含有率が低く、確実に０．０１％以下にな
ること、指数αの値が７以下のときには、脱酸用Ａｌ原
単位が低水準であること、指数αの値が７を超えるとき
には、脱酸用Ａｌ原単位が高水準であることなどが判
る。このため、本実施の形態では、酸素供給指数αは、
０．５〜７の範囲の値に選ばれることが好ましい。From FIGS. 8 and 9, the oxygen supply rate index α
When the value of is less than 0.5 or exceeds 7, the carbon content in the steel after vacuum treatment is high and may exceed 0.01%. When the value of the index α is 0.5 to 7, vacuum treatment is performed. After that, the carbon content in the steel is low and surely becomes 0.01% or less, when the value of the index α is 7 or less, the Al basic unit for deoxidation is at a low level, and the value of the index α is 7 When it exceeds, it can be seen that the Al basic unit for deoxidation is at a high level. Therefore, in the present embodiment, the oxygen supply index α is
It is preferable to select a value in the range of 0.5 to 7.
【００４０】このように、指数αの値によって、前記鋼
中炭素含有率およびＡｌ原単位が変動するのは、次のよ
うに理解することができる。指数αの値が７を超えると
きには、前記（１）式から前記目標値ｑ0 の値が大きく
なるので、酸素供給速度が過大となり、過剰酸素によっ
てクロムの酸化反応が優先的に進行する。このため、脱
炭反応が阻害され、鋼中炭素含有率の到達値が高くな
る。また、クロム酸化物の生成量が増大するので、クロ
ム酸化物を還元するための脱酸用Ａｌの添加量が増大
し、その原単位が高くなる。指数αの値が０．５未満の
ときには、酸素供給速度が過小となり、酸素不足によっ
て脱炭反応の進行が遅くなる。このため、鋼中炭素含有
率を所定値まで低減させるための所要時間が長くなり、
実操業では結果的に鋼中炭素含有率の到達値が高くな
る。As described above, it can be understood as follows that the carbon content in the steel and the Al basic unit vary depending on the value of the index α. When the value of the index α exceeds 7, the value of the target value q 0 becomes large according to the equation (1), so that the oxygen supply rate becomes excessive and the oxidation reaction of chromium preferentially proceeds due to excess oxygen. Therefore, the decarburization reaction is hindered, and the reached value of the carbon content in steel becomes high. Further, since the amount of chromium oxide produced increases, the amount of deoxidizing Al for reducing the chromium oxide increases, and the unit consumption increases. When the value of the index α is less than 0.5, the oxygen supply rate becomes too small, and the decarburization reaction proceeds slowly due to lack of oxygen. Therefore, the time required to reduce the carbon content in steel to a predetermined value becomes longer,
In actual operation, the ultimate value of the carbon content in steel will eventually increase.
【００４１】これに対して、指数αの値が０．５〜７の
ときには、酸素が適正な供給速度で供給されるので、酸
素が炭素と有効に反応し、クロムの酸化を抑制しながら
効率的に脱炭反応を進行させることができる。このた
め、鋼中炭素含有率の到達値を０．０１％以下まで確実
に低下させることができる。なお、指数αの値は、溶製
すべきステンレス鋼の鋼中クロム含有率の規格値に応じ
て、前記範囲内の適正値に選ばれることが好ましい。On the other hand, when the value of the index α is 0.5 to 7, oxygen is supplied at an appropriate supply rate, so that oxygen reacts effectively with carbon, suppressing the oxidation of chromium and increasing the efficiency. The decarburization reaction can be promoted. Therefore, the ultimate value of the carbon content in steel can be reliably reduced to 0.01% or less. The value of the index α is preferably selected as an appropriate value within the above range according to the standard value of the chromium content in the steel of the stainless steel to be melted.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、クロムの
酸化が抑制された状態で、炭素含有率の低いクロム含有
鋼を効率的に溶製することができる。このため、溶鋼成
分の的中率、溶製歩留りおよび還元剤の原単位が大幅に
向上する。As described above, according to the present invention, chromium-containing steel having a low carbon content can be efficiently melted while the oxidation of chromium is suppressed. For this reason, the hit rate of the molten steel component, the melting yield, and the basic unit of the reducing agent are significantly improved.
【００４３】また本発明によれば、酸素吹精中の酸素供
給速度が論理的に求められた目標値と一致するように制
御されるので、クロム酸化物の生成量の増大ならびに溶
鋼の脱炭効率の低下をともに回避することができる。Further, according to the present invention, the oxygen supply rate during oxygen sparging is controlled so as to match the theoretically obtained target value, so that the production amount of chromium oxide is increased and decarburization of molten steel is performed. It is possible to avoid a decrease in efficiency.
【００４４】また本発明によれば、酸素吹精中の脱炭速
度および溶鋼中の炭素含有率を、排ガス中のＣＯおよび
ＣＯ2 濃度ならびに排ガス流量に基づいて連続的に求め
ることができるので、酸素供給速度の制御をきめ細かく
行うことができる。Further, according to the present invention, the decarburization rate during oxygen blowing and the carbon content in molten steel can be continuously determined based on the CO and CO 2 concentrations in the exhaust gas and the exhaust gas flow rate. The oxygen supply rate can be finely controlled.
【００４５】また本発明によれば、酸素供給速度指数が
適正範囲の値に選ばれているので、酸素が適正な供給速
度で供給され、酸素が炭素と有効に反応する。このた
め、脱炭効率の向上を図ることができ、かつクロム酸化
物の生成量の増大を回避することができる。Further, according to the present invention, since the oxygen supply rate index is selected within the proper range, oxygen is supplied at an appropriate supply rate and oxygen reacts effectively with carbon. Therefore, it is possible to improve the decarburization efficiency and avoid an increase in the amount of chromium oxide produced.
【００４６】また本発明によれば、酸素供給速度指数
と、脱炭速度との対応関係が適正に定められているの
で、酸素供給速度の目標値を最大限大きい値に設定する
ことが可能となる。このため、クロムの酸化を抑制した
状態で脱炭効率を高めることができ、鋼中炭素含有率の
到達値を低下させることができる。Further, according to the present invention, since the correspondence relationship between the oxygen supply rate index and the decarburization rate is properly determined, it is possible to set the target value of the oxygen supply rate to a maximum value. Become. For this reason, the decarburization efficiency can be enhanced while the oxidation of chromium is suppressed, and the ultimate value of the carbon content in steel can be reduced.
【００４７】また本発明によれば、クロム含有鋼の溶製
装置は、適正な酸素供給流量で酸素吹精を行うための手
段が備えられているので、クロムの酸化を抑制した状態
で脱炭反応を進行させることができ、炭素含有率の低い
クロム含有鋼を効率的に溶製することができる。Further, according to the present invention, the apparatus for smelting chromium-containing steel is provided with means for performing oxygen blowing at an appropriate oxygen supply flow rate, so that decarburization is carried out while suppressing oxidation of chromium. The reaction can proceed, and the chromium-containing steel having a low carbon content can be efficiently melted.
【図１】本発明の実施の一形態であるクロム含有鋼の溶
製装置の構成を簡略化して示す系統図である。FIG. 1 is a system diagram showing a simplified configuration of a melting apparatus for chromium-containing steel according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１に示すクロム含有鋼の溶製装置の電気的構
成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the chromium-containing steel melting apparatus shown in FIG.
【図３】酸素吹精中におけるクロムを含む溶鋼の脱炭速
度と酸素供給速度指数との対応関係を示すグラフであ
る。FIG. 3 is a graph showing a correspondence relationship between a decarburization rate of molten steel containing chromium during oxygen blowing and an oxygen supply rate index.
【図４】ＶＯＤ法におけるステンレス鋼の溶製フローを
示す工程図である。FIG. 4 is a process diagram showing a melting process of stainless steel in the VOD method.
【図５】ＶＯＤ法におけるステンレス鋼の溶製方法を説
明するためのフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart for explaining a melting method of stainless steel in the VOD method.
【図６】ＶＯＤ法におけるステンレス鋼の溶製方法を説
明するためのフローチャートである。FIG. 6 is a flow chart for explaining a melting method of stainless steel in the VOD method.
【図７】ＶＯＤ法による精錬中におけるステンレス鋼の
溶鋼中炭素含有率、脱炭速度および酸素供給流量の推移
を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing changes in carbon content in molten steel, decarburization rate, and oxygen supply flow rate of stainless steel during refining by the VOD method.
【図８】酸素供給速度指数と真空処理後の鋼中炭素含有
率との関係を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the relationship between the oxygen supply rate index and the carbon content in steel after vacuum treatment.
【図９】酸素供給速度指数と脱酸用Ａｌ原単位との関係
を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the relationship between oxygen supply rate index and Al basic unit for deoxidation.
【図１０】ＶＯＤ法を好適に実施することのできる真空
取鍋脱ガス装置の構成を簡略化して示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a simplified structure of a vacuum ladle degassing device that can suitably perform the VOD method.
１，２６ 取鍋 ２ 真空取鍋脱ガス装置 ３ ベッセル ４ ベッセルカバー ５ 真空ポンプ ６，２７ ポーラスプラグ ７ 酸素吹精ランス １１ クロム含有鋼の溶製装置 １３ 真空容器 １４ 真空容器カバー １５ 酸素吹精手段 １６ 酸素流量検出手段 １７ 酸素流量調整手段 １８ 真空排気手段 １９ 排ガス流量検出手段 ２０ 排ガス分析手段 ２１ 指令信号発生手段 ２２ 鋼中成分分析手段 ２３ 演算手段 ２４ 制御手段 ２５ メモリ ２８ 供給管 ２９ 真空排気管 ３０ 測温サンプリング装置 ３１ 合金添加装置 ３２ 中蓋 ３３ 合金添加槽 ３４ シュート ３５ 酸素供給管 ３６ 酸素ガスタンク ３７ 真空計 ３８ 排ガス採取管 1,26 Ladle 2 Vacuum Ladle Degasser 3 Vessel 4 Vessel Cover 5 Vacuum Pump 6,27 Porous Plug 7 Oxygen Blowing Lance 11 Chromium-Containing Steel Melting Device 13 Vacuum Vessel 14 Vacuum Vessel Cover 15 Oxygen Blowing Means 16 Oxygen flow rate detecting means 17 Oxygen flow rate adjusting means 18 Vacuum exhausting means 19 Exhaust gas flow rate detecting means 20 Exhaust gas analyzing means 21 Command signal generating means 22 Steel medium component analyzing means 23 Computing means 24 Control means 25 Memory 28 Supply pipe 29 Vacuum exhaust pipe 30 Temperature measurement sampling device 31 Alloy addition device 32 Inner lid 33 Alloy addition tank 34 Chute 35 Oxygen supply pipe 36 Oxygen gas tank 37 Vacuum gauge 38 Exhaust gas sampling pipe
Claims (6)
排ガスを真空排気して溶鋼中の炭素を脱炭するクロム含
有鋼の溶製方法において、 酸素吹精中の酸素供給速度を脱炭速度に応じて制御する
ことを特徴とするクロム含有鋼の溶製方法。1. Bubbling oxygen into molten steel containing chromium,
In a method for melting chromium-containing steel in which exhaust gas is evacuated to decarburize carbon in molten steel, the melting rate of chromium-containing steel is characterized by controlling the oxygen supply rate during oxygen blowing according to the decarburization rate. Manufacturing method.
中の炭素含有率を求めるステップと、 脱炭速度ｋに対応する酸素供給速度指数αを予め定める
ステップと、 前記脱炭速度ｋが約５０ｐｐｍ／分以下であり、かつ溶
鋼中の前記求めた炭素含有率が約０．１％以下であると
き、酸素供給速度の目標値ｑ0を等式、 ｑ0 ＝ α × ｋ × β （βは定数） によって求めるステップと、 酸素吹精中の酸素供給速度を、前記目標値ｑ0 と一致す
るように制御するステップとを含むことを特徴とする請
求項１記載のクロム含有鋼の溶製方法。2. A step of obtaining a decarburization rate k during the oxygen blowing and a carbon content rate in molten steel, a step of predetermining an oxygen supply rate index α corresponding to the decarburization rate k, and the decarburization rate k. Is about 50 ppm / min or less and the determined carbon content in the molten steel is about 0.1% or less, the target value q 0 of the oxygen supply rate is expressed by the equation: q 0 = α × k × β (Β is a constant), and a step of controlling the oxygen supply rate during oxygen sparging so as to match the target value q 0 . Melting method.
の炭素含有率を排ガス中のＣＯおよびＣＯ2 濃度ならび
に排ガス流量に基づいて求めることを特徴とする請求項
１または２記載のクロム含有鋼の溶製方法。3. The chromium according to claim 1 or 2, wherein the decarburization rate during oxygen blowing and the carbon content in molten steel are determined based on the CO and CO 2 concentrations in the exhaust gas and the exhaust gas flow rate. Method for melting contained steel.
値ｑ0 の単位が鋼１トン当りの酸素供給速度ｋｇ／トン
・分であり、脱炭速度ｋの単位がｐｐｍ／分であり、定
数βが（１／１０００）×（１６／１２）であるとき、
酸素供給速度指数αが０．５〜７．０の範囲の値に選ば
れることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
クロム含有鋼の溶製方法。4. In the above equation, the unit of the target value q 0 of the oxygen supply rate is the oxygen supply rate kg / ton · min per ton of steel, and the unit of the decarburization rate k is ppm / min. When the constant β is (1/1000) × (16/12),
The method for melting chromium-containing steel according to any one of claims 1 to 3, wherein the oxygen supply rate index α is selected to be a value in the range of 0.5 to 7.0.
の予め定める範囲毎に、脱炭速度が減少するにつれて大
きくなる値に選ばれることを特徴とする請求項１〜４の
いずれかに記載のクロム含有鋼の溶製方法。5. The oxygen supply rate index α is a decarburization rate k.
The method for melting chromium-containing steel according to any one of claims 1 to 4, wherein a value that increases as the decarburization rate decreases is selected for each predetermined range.
取鍋を収容する真空容器と、 真空容器に乗載され、真空容器を気密にふさぐ真空容器
カバーと、 真空容器カバーに昇降自在に設けられ、前記溶鋼に酸素
を吹き付ける酸素吹精手段と、 酸素吹精手段に供給される酸素の供給流量を検出する酸
素流量検出手段と、 酸素吹精手段に供給される酸素の供給流量を調整する酸
素流量調整手段と、 真空容器と真空容器カバーとによって形成される内部空
間から排ガスを真空排気し、内部空間の圧力を大気圧以
下の予め定める値に減圧する真空排気手段と、前記内部
空間から排出される排ガスの流量を検出する排ガス流量
検出手段と、前記排ガス中のＣＯおよびＣＯ2 濃度を検
出する排ガス分析手段と、 前記溶鋼の重量を表す指令信号を発生する手段と、 真空排気前の前記溶鋼の炭素含有率を検出する鋼中成分
分析手段と、 前記排ガス流量検出手段、排ガス分析手段、指令信号発
生手段および鋼中成分分析手段の出力に応答して、前記
溶鋼中の炭素含有率および脱炭速度を求め、予め定める
脱炭速度と酸素供給速度指数との対応関係から脱炭速度
に対応する酸素供給速度指数を求め、前記求めた脱炭速
度および酸素供給速度指数を予め定める酸素供給速度
と、脱炭速度と、酸素供給速度指数との関係を表す等式
に代入して酸素供給速度の目標値を求める演算手段と、 前記酸素流量検出手段の検出値が、前記求めた酸素供給
速度の目標値と一致するように酸素流量調整手段を制御
する制御手段とを含むことを特徴とするクロム含有鋼の
溶製装置。6. A vacuum container for accommodating a ladle in which molten steel containing chromium is stored, a vacuum container cover mounted on the vacuum container to hermetically seal the vacuum container, and a vacuum container cover that is vertically movable. And oxygen blowing means for blowing oxygen to the molten steel, oxygen flow rate detecting means for detecting the supply flow rate of oxygen supplied to the oxygen blowing means, and adjusting the supply flow rate of oxygen supplied to the oxygen blowing means. Oxygen flow rate adjusting means, vacuum exhaust means for exhausting exhaust gas from the internal space formed by the vacuum container and the vacuum container cover to reduce the pressure of the internal space to a predetermined value of atmospheric pressure or less, and from the internal space an exhaust gas flow rate detection means for detecting the flow rate of the exhaust gas discharged, and the exhaust gas analyzing means for detecting the CO and CO 2 concentration in the flue gas, the hand for generating a command signal representative of the weight of the molten steel A steel in-component analysis means for detecting the carbon content of the molten steel before evacuation, and an exhaust gas flow rate detection means, an exhaust gas analysis means, a command signal generation means and an output of the steel in-component analysis means, The carbon content in the molten steel and the decarburization rate are obtained, the oxygen supply rate index corresponding to the decarburization rate is obtained from the correspondence relationship between the predetermined decarburization rate and the oxygen supply rate index, and the obtained decarburization rate and oxygen supply A calculation means for obtaining a target value of the oxygen supply rate by substituting it into an equation representing the relationship between the oxygen supply rate, the decarburization rate, and the oxygen supply rate index, in which the rate index is predetermined, and the detected value of the oxygen flow rate detection means. And a control means for controlling the oxygen flow rate adjusting means so as to match the obtained target value of the oxygen supply rate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11385096A JPH09296213A (en) | 1996-05-08 | 1996-05-08 | Method for melting chromium-containing steel and apparatus therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11385096A JPH09296213A (en) | 1996-05-08 | 1996-05-08 | Method for melting chromium-containing steel and apparatus therefor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09296213A true JPH09296213A (en) | 1997-11-18 |
Family
ID=14622637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11385096A Pending JPH09296213A (en) | 1996-05-08 | 1996-05-08 | Method for melting chromium-containing steel and apparatus therefor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09296213A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009120884A (en) * | 2007-11-13 | 2009-06-04 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | Method for refining stainless steel |
-
1996
- 1996-05-08 JP JP11385096A patent/JPH09296213A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009120884A (en) * | 2007-11-13 | 2009-06-04 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | Method for refining stainless steel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3748122A (en) | Method for dynamically controlling decarburization of steel | |
| JP5225308B2 (en) | Vacuum decarburization refining method for chromium-containing molten steel | |
| EP0347884B1 (en) | Process for vacuum degassing and decarbonization with temperature drop compensating feature | |
| JP3287204B2 (en) | End point carbon concentration control method and carbon concentration control device in RH vacuum degasser | |
| JP5087840B2 (en) | Decarburization end point judgment method in vacuum degassing equipment | |
| JP4463701B2 (en) | Decarburization method for molten stainless steel and method for producing ultra-low carbon stainless steel | |
| JPH09296213A (en) | Method for melting chromium-containing steel and apparatus therefor | |
| JP4686917B2 (en) | Melting method of molten steel in vacuum degassing equipment | |
| JP3987149B2 (en) | Method and apparatus for refining chromium-containing steel | |
| JP3479557B2 (en) | Method for producing titanium-containing steel | |
| JP3279161B2 (en) | Melting method of ultra low carbon high manganese steel | |
| JP3587887B2 (en) | Prevention of nitrogen absorption when smelting stainless steel | |
| EP4095269A1 (en) | Method for conducting decarburization refining of molten steel under reduced pressure | |
| JP2018083983A (en) | Vacuum degassing method and vacuum degasser | |
| RU2802218C1 (en) | Method for refining molten steel by vacuum decarburization | |
| JPH0925507A (en) | Method for refining molten steel | |
| JP3126374B2 (en) | Vacuum decarburization control method for molten steel | |
| JP3827852B2 (en) | Denitrification method for chromium-containing molten steel | |
| JP4289214B2 (en) | Method for decarburizing molten steel and method for producing molten steel | |
| JP2001152235A (en) | Method for adjusting carbon concentration of molten iron | |
| JP2005206877A (en) | Method for estimating carbon concentration at blowing time in converter | |
| JP4035904B2 (en) | Method for producing ultra-low carbon steel with excellent cleanability | |
| JPH06306443A (en) | Method for melting extra low carbon steel by vacuum refining | |
| JPH0892628A (en) | Vacuum decarburization | |
| JP2023174044A (en) | Method for melting low carbon steel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050308 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060418 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20061031 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |