[发明专利]含铬铁水的机械搅拌操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及在用搅拌叶片（叶轮）机械搅拌含有铬的铁水（铁液或钢液）的精炼工序中，减轻与搅拌叶片一体旋转的轴杆部分的熔损的操作方法。

背景技术

用搅拌叶片机械搅拌铁水的精炼工序，以往主要应用于对来自高炉的铁液的脱硫处理（例如专利文献1~4）。此时，为了提高搅拌效率，提出了在使搅拌叶片的旋转轴从精炼容器的中心轴偏心的状态下进行搅拌的方法（专利文献3）。由此，能够降低获得一定的脱硫效率的情况下的转速，提高搅拌叶片等的寿命。

另一方面，在不锈钢的熔炼中，用电炉获得铁液、钢液的加工为主流。该情况下，作为电炉的熔渣（スラグ），适用混合有CaF₂（萤石）的熔渣，或适用在脱碳工序的熔渣中混合有CaF₂（萤石）的熔渣，由此，能够比较高效地进行脱硫，进行铁液或钢液的机械搅拌的工序并没有特别规定是必要的。

但是，近年来，在将炼钢熔渣作为地基/路基材料利用时，氟成分的含有受到了限制，因此，应用未混合有CaF₂的熔渣的情况变多。该情况下，熔渣的脱硫能力下降，因此，在熔炼S含有量例如为0.005质量%以下这样的极低S不锈钢的情况下，为了减轻目前的炼钢工序中的脱硫负荷，也需要对电炉铁液、钢液另外进行脱硫处理。

作为该脱硫处理，确认到：与对高炉铁液进行的机械搅拌一样的机械搅拌的方法对不锈钢用的含铬铁液或钢液也是有效的。例如在作为脱硫剂使用CaO的情况下，当对含铬铁液、钢液与脱硫剂（CaO为主体的熔渣）一起进行机械搅拌时，会进行下述（1）式的脱硫反应。产生的氧与铁水中的脱氧成分（例如Si）如下述（2）式那样反应。

（CaO）+[S]=（CaS）+[O]…（1）

[Si]+2[O]=（SiO₂）…（2）

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开第2004-248975号公报

专利文献2：日本特开第2001-248976号公报

专利文献3：日本特开第2001-262212号公报

专利文献4：日本特开第2003-166010号公报

发明内容

发明要解决的课题

如上所述，若在对铁液、钢液进行机械搅拌时，在使搅拌叶片的旋转轴从精炼容器的中心轴偏心的状态下进行搅拌（偏心搅拌），则搅拌效率会提高，因此，为了获得相同的脱硫效果，能够降低转速。然而，根据发明人们的研究，含铬铁液、钢液的情况和高炉铁液的情况不同，在进行偏心搅拌的操作时，会发生与搅拌叶片一体旋转的轴杆的耐火物非常易熔损的问题（参照后述的图5）。其结果，即使搅拌叶片自身的寿命延长，轴杆部分的寿命也会提早用尽，因此，作为搅拌叶片和轴杆成为一体而构成的“旋转体”，其更换时期提前。

本发明鉴于上述实际情况，要提供在以含铬铁液、钢液作为对象的情况的机械搅拌中，显著提高搅拌叶片和轴杆成为一体而构成的“旋转体”的寿命的操作方法。

用于解决课题的手段

发明人们详细研究的结果发现：在含铬铁液、钢液的机械搅拌中，在进行使搅拌叶片的旋转轴与精炼容器的中心轴一致的状态下的搅拌的情况（中心搅拌模式）下、和在进行使搅拌叶片的旋转轴与精炼容器的中心轴偏心的状态下的搅拌的情况（偏心搅拌模式）下，与搅拌叶片成为一体而旋转的轴杆部分的损耗状态出现显著差异。即，在偏心搅拌模式的情况下，如上述那样轴杆的熔损变得非常大。与此相对，在中心搅拌模式的情况下，熔渣、铁液或钢液的飞散物变得容易附着于轴杆。而且，该附着物是硬质的，具有不容易剥落而坚固地对轴杆的耐火物进行保护的作用。即，在中心搅拌模式下的搅拌操作中，在轴杆耐火物的表面自然地形成坚固的保护层，因此，本说明书中将该现象称为“自我修复”。

通过偏心搅拌模式下的搅拌而消耗的轴杆耐火物，能够通过使这之后进行的搅拌装料为中心搅拌模式而自我修复。而且，通过反复进行偏心搅拌模式和中心搅拌模式，能够控制熔渣、飞散物对轴杆的附着量，结果能够大幅提高轴杆耐火物的寿命。本发明是基于这样的见解而完成的。

即，在本发明中，提供含铬铁水的机械搅拌操作方法，在精炼工序中，在用具有铅直方向的旋转轴的搅拌叶片机械搅拌收容在精炼容器的含铬铁水时，精炼容器使用内壁面的水平截面绕铅直方向的容器中心轴为圆形的精炼容器，搅拌叶片使用与被耐火物覆盖的轴杆成为一体并以轴杆的中心轴为旋转轴进行旋转的搅拌叶片，