[发明专利]含铬熔液的精炼装置

说明书

本发明专利申请是发明名称为“含铬熔液的精炼方法和精炼装置”、 申请号为02818467.X、申请日为2002年9月20日、进入中国国家阶段日 期为2004年3月19日的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及在精炼容器内将含氧气的气体吹入含铬熔液中进行精炼的 含铬熔液的精炼方法和精炼装置。

背景技术

在精炼含铬钢、特别是以不锈钢为首的含9％或9％以上的铬的含铬钢 时，广泛地采用将氧气或氧气和惰性气体的混合气体吹入收容在精炼容器 内的熔液中的AOD法(氩氧脱碳法)以进行脱炭精炼的方法。在AOD法中， 由于进行脱碳使熔液中的[C]浓度降低时，[Cr]变得容易被氧化，因而采用 伴随[C]浓度的降低提高吹入气体中的Ar气等惰性气体的比率，以抑制[Cr] 的氧化的方法。但是，在低[C]浓度范围内，因脱碳速度降低，所以达到所 希望的[C]浓度需要长的时间，而且因提高了吹入的气体中的惰性气体的比 率，昂贵的惰性气体的消费量大幅度增加，在经济上也是不利的。

作为促进在这样低[C]浓度范围内的脱碳的方法，可以举出真空精炼法 的利用。在特开平6-287629号公报中公开了如下的脱碳处理方法：作为 吹入气体，供给氧气或氧气和惰性气体的混合气体，在大气压下进行脱碳 处理，直至熔液中的[C]浓度降低到0.5质量％，在[C]浓度降低到该值或 该值以下后，使容器内减压至200托(26kPa)或200托(26kPa)以下。 藉此从比较高的[C]浓度起在减压下进行处理，同时在减压下用与氧气的混 合气体进行脱碳处理，因此，由于提高了脱碳氧效率而能够谋求在同一的 氧供给量的情况下提高脱碳速度，降低还原用Si的单位消耗和昂贵的惰性 气体的单位消耗，同时能够缩短精炼时间。之所以将减压处理中的容器内 的压力取为200托(26kPa)或200托(26kPa)以下，是由于在高于此压 力时，脱碳氧效率会降低。

在特开平9-71809号公报中也公开了如下的精炼方法：在大气中进行 含有氧气的气体的吹入，进行脱碳后，在C浓度降低至0.7～0.05重量％ 的步骤内，由大气处理转换成减压处理，在200托(26kPa)～15托(2kPa) 的减压下吹入含有氧气的气体。之所以将减压条件取为200托(26kPa)或 200托(26kPa)以下，是由于在比该压力更高的压力下不能有效地进行减 压处理。

在[C]浓度是0.5质量％或0.5质量％以下或者[C]浓度是0.7质量％ 或0.7质量％以下的[C]浓度范围时进行减压处理，而且在减压处理中吹入 含有氧气的气体，就可以实现脱碳速度的提高和昂贵的惰性气体的使用量 的降低，如果能进一步谋求精炼时间的缩短和惰性气体使用量的降低，就 更有助于制造成本的降低和生产率的提高。

另一方面，用AOD法精炼[C]浓度在0.01％或0.01％以下的超低碳含 铬钢是非常困难的。作为促进这样低[C]浓度范围下的脱碳的方法可以举出 真空精炼法的利用。利用真空精炼法一般是指用转炉进行脱碳直至适当的 [C]浓度后、将钢液转移至真空精炼容器中进行真空精炼的VOD法(真空吹 氧脱碳)和使用在AOD炉上设置排气罩、进行真空精炼的真空AOD炉的方 法。

作为VOD法的一例，在特开昭51-142410号公报公开了在转炉中进行 氧气吹炼后、用真空脱碳处理用钢包进行脱碳处理、使真空处理后的[C] 浓度成为0.008％的方法。

作为使用真空AOD炉的方法，在特开昭60-10087号公报中公开了如下 的方法：在含铬钢的精炼中，最初在常压下用氧气进行精炼直至碳降低到 约0.2～0.4质量％，接着在同一容器内一边用惰性气体连续搅拌钢液，一 边停止供给氧气，使容器内的压力连续地降低至10托(1.3kPa)或10托 (1.3kPa)以下，使真空处理后的[C]浓度降至0.013质量％。