(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-08
(45)【発行日】2024-10-17
(54)【発明の名称】精錬装置及び低窒素鋼の製造方法
(51)【国際特許分類】
C21C 7/00 20060101AFI20241009BHJP
【ＦＩ】
C21C7/00 F
C21C7/00 N
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2020218301
(22)【出願日】2020-12-28
(65)【公開番号】P2022103576
(43)【公開日】2022-07-08
【審査請求日】2023-08-21
(73)【特許権者】
【識別番号】000006655
【氏名又は名称】日本製鉄株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104444
【弁理士】
【氏名又は名称】上羽 秀敏
(74)【代理人】
【識別番号】100174285
【弁理士】
【氏名又は名称】小宮山 聰
(72)【発明者】
【氏名】開澤 昭英
(72)【発明者】
【氏名】石橋 正嗣
(72)【発明者】
【氏名】折橋 広樹
(72)【発明者】
【氏名】眞壁 亮司
【審査官】隅川 佳星
(56)【参考文献】
【文献】特開昭５０－１１４３３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５２－１３６８０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－２４３７３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－２１２６３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１８３３８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０１６８４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２０／０３６３４６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許第０４９９０１８３（ＵＳ，Ａ）
【文献】中国実用新案第２０８５１７４５８（ＣＮ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ２１Ｃ １／００ － ７／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電極によって溶鋼及びスラグを加熱するＬＦ精錬用の精錬装置であって、前記溶鋼及び前記スラグを収容する取鍋と、
前記取鍋の開口を覆うように配置される蓋と、
前記取鍋の底部に設けられ、前記溶鋼にガスを底吹きするための底吹ガス導入部材と、を備え、
前記蓋は、前記スラグにガスを吹き付けるためのパージガス導入口を有し、
前記底吹ガス導入部材は、平面視において前記取鍋の中心とは異なる位置に配置され、
前記パージガス導入口は、平面視において、前記底吹ガス導入部材と、前記取鍋の中心から見て前記底吹ガス導入部材よりも奥側にある前記取鍋の炉壁との間に配置され、
平面視において、前記取鍋の中心と前記底吹ガス導入部材の中心を結ぶ直線と、前記取鍋の中心と前記パージガス導入口の中心とを結ぶ直線とがなす角が、２０°以下である、精錬装置。
【請求項2】
請求項１に記載の精錬装置を用いた低窒素鋼の製造方法であって、前記パージガス導入口から前記スラグに不活性ガスを供給する、低窒素鋼の製造方法。
【請求項3】
請求項２に記載の低窒素鋼の製造方法であって、前記不活性ガスの流量ＱＡｒが、下記の式（１）を満たす、低窒素鋼の製造方法。
【数1】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、精錬装置及び低窒素鋼の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
鋼の精錬方法は、加熱設備や真空設備の有無によって、幾つかの方式に分類される。ＬＦ精錬は、電極で溶鋼を加熱しながら大気圧下で精錬を行う精錬方法である。
【0003】
ＬＦ精錬では、外気からの吸窒抑制が重要な課題となる。特開平１－２０８４１３号公報には、アーク加熱取鍋精錬によって低窒素鋼を製造する方法が開示されている。同公報には、造滓剤を添加すると共に溶鋼を攪拌して、溶鋼熱により少なくとも造滓剤の一部を溶融し、次いで電孤棒の電極部を溶融造滓剤中に挿入してアーク加熱を行うことが開示されている。この方法は、造滓剤を前もって溶融させておき、溶融スラグ中に電極を浸漬することでオープンアークによる窒素プラズマの発生を抑制し、これによって溶鋼中への窒素の吸収を抑制しようとするものである。
【0004】
特開２００８－２６６７５９号公報には、電極加熱装置を用いた取鍋精錬における窒素ピックアップ防止方法が開示されている。同公報には、鍋口から周囲へ漏出したダスト濃度が予め定めた範囲内になるように、鍋内発生含塵ガスの吸引量を制御することが記載されている。
【0005】
ＬＦ精錬に関するものではないが、大気圧下で溶鋼を精錬する技術に関するものとして、特許第３８０４１４３号公報には、ステンレス鋼用溶銑を取鍋攪拌する際の雰囲気制御方法が開示されている。同公報には、攪拌用不活性ガスとは別にシール用ガスを取鍋空間内に供給し、取鍋攪拌時の雰囲気を制御することが記載されている。
【0006】
大気圧下で溶鋼を精錬する別の技術に関するものとして、特許第５０８２４１７号公報、特許第５５０５４３２号公報、特許第５９７９０２９号公報、及び特許第６６４５３７４号公報には、低窒素鋼の溶製方法が開示されている。これらの公報には、（１）大気圧下において取鍋内溶鋼にＣａＯ系フラックスを添加する工程、（２）取鍋蓋を設置し、取鍋内溶鋼中に攪拌ガスを吹き込んで蓋の内側への大気の侵入を抑制しながら攪拌すると共に、溶鋼に酸化性ガスを供給し、生成した酸化物をＣａＯ系フラックスと混合してカバースラグを形成する工程、（３）酸化性ガスの供給を停止し、取鍋内溶鋼中に攪拌ガスを吹き込んで脱硫及び介在物除去を行う工程、を順次実施することが記載されている。
【0007】
取鍋内を真空排気してから精錬を行う技術に関するものとして、特開２００６－１１１９５０号公報には、鍛鋼品用溶鋼の真空脱水素処理方法が開示されている。同公報には、取鍋を蓋で覆うと共に、蓋に設けられたＡｒ吹きつけ用ランスの吹きつけ口からスラグ表面までの距離を８００～３０００ｍｍとし、該吹きつけ口からスラグ表面へＡｒを流量１５～２００Ｎｍ３／ｈｒで吹きつけ、且つ、取鍋底部に設けられた底吹き羽口からＡｒを流量１５００～１２５００ＮＬ／ｈｒで吹き込むことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】特開平１－２０８４１３号公報
【文献】特開２００８－２６６７５９号公報
【文献】特許第３８０４１４３号公報
【文献】特許第５０８２４１７号公報
【文献】特許第５５０５４３２号公報
【文献】特許第５９７９０２９号公報
【文献】特許第６６４５３７４号公報
【文献】特開２００６－１１１９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
ＬＦ精錬では近年、脱硫・脱酸に加えて、高いレベルでの窒素の低減が求められている。これを実現するためには、脱硫性能等を低下させずに吸窒を抑制できることが好ましい。一方、ＬＦ精錬における吸窒抑制に関する報告は、それほど多くなされていない。
【0010】
本発明の課題は、ＬＦ精錬において、脱硫性能等に影響する操業条件を大きく変えることなく、吸窒を抑制できる精錬装置を提供することである。本発明の他の目的は、ＬＦ精錬において、脱硫性能等に影響する操業条件を大きく変えることなく、吸窒を抑制できる低窒素鋼の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の一実施形態による精錬装置は、電極によって溶鋼及びスラグを加熱するＬＦ精錬用の精錬装置であって、前記溶鋼及び前記スラグを収容する取鍋と、前記取鍋の開口を覆うように配置される蓋と、前記取鍋の底部に設けられ、前記溶鋼にガスを底吹きするための底吹ガス導入部材と、を備え、前記蓋は、前記スラグにガスを吹き付けるためのパージガス導入口を有し、前記パージガス導入口は、平面視において、前記底吹ガス導入部材と、前記取鍋の中心から見て前記底吹ガス導入部材よりも奥側にある前記取鍋の炉壁との間に配置される。
【0012】
本発明の一実施形態による低窒素鋼の製造方法は、上記の精錬装置を用いた低窒素鋼の製造方法であって、前記パージガス導入口から前記スラグに不活性ガスを供給する。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、脱硫性能等に影響する操業条件を大きく変えることなく、吸窒を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
本発明者らは、ＬＦ精錬において外気からの吸窒を抑制する方法を検討し、以下の知見を得た。
【0016】
精錬中の溶鋼は通常、表面がスラグによって覆われており、外気から遮断されている。一方、精錬中の溶鋼には取鍋の底部から攪拌ガスが底吹きされており、この攪拌ガスが溶鋼から離脱する際、付近のスラグが掻き分けられて溶鋼露出面が形成される場合がある。この溶鋼露出面はプルームアイと呼ばれ、このプルームアイに外気が接触することで吸窒が起こる場合がある。
【0017】
プルームアイの発生を抑制する方法としては、スラグ厚みの調整、及び攪拌ガスの流量の制御等が挙げられる。一方、スラグの炉壁付着の問題等のため、十分なスラグ厚みを確保できない場合がある。また、脱硫速度を確保するため、攪拌ガスの流量を小さくできない場合がある。これらの操業条件が変動しても吸窒を抑制できるようにするためには、プルームアイが発生した状況であっても吸窒を抑制できるようにすることが好ましい。
【0018】
本発明者らは、数値流体解析を行って、ＬＦ精錬に用いられる精錬装置の内外のガスの流れを計算した。その結果、外気は取鍋－蓋間の隙間から流入し、蓋内のガスは電極－蓋間の隙間から排出されることが分かった。この一方向のガスの流れは、煙突効果による上昇気流によって生成したものと考えられる。煙突効果とは、煙突下部の空気取り入れ口から外部の低温高密度の空気を煙突内に引き入れながら、高温低密度の空気が上昇する現象である。
【0019】
すなわち、ＬＦ精錬に用いられる精錬装置では、装置の最外周に位置する取鍋－蓋間の隙間から、装置の中心付近に位置する電極－蓋間の隙間に向かうガスの流れが発生している。侵入する外気の流量は、集塵流量をゼロにした場合であっても現実的なパージガスの流量の１０倍以上と見積もられ、蓋内全体を不活性ガスで置換することは困難である。また、集塵流量の低減による効果も限定的と考えられる。
【0020】
本発明者らは、種々の検討の結果、平面視においてプルームアイと炉壁との間になる位置にパージガス導入口を設け、不活性ガスをスラグ面に吹き付けることで、炉壁側から侵入した外気がプルームアイに向かう流れを妨げ、外気とプルームアイとの接触を抑制できることを見出した。
【0021】
本発明は、以上の知見に基づいて完成された。以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。
【0022】
［精錬装置］
図１は、本発明の一実施形態による精錬装置１の構成を模式的に示す断面図である。精錬装置１は、電極によって溶鋼及びスラグを加熱するＬＦ精錬用の精錬装置である。
図１は、本発明の一実施形態による精錬装置１の構成を模式的に示す断面図である。精錬装置１は、電極によって溶鋼及びスラグを加熱するＬＦ精錬用の精錬装置である。
【0023】
精錬装置１は、取鍋１１、蓋１２、電極１３、及び底吹ガス導入部材であるポーラスプラグ１４を備えている。蓋１２は、パージガス導入口１２ａを有している。図１では便宜上、電極１３、ポーラスプラグ１４、及びパージガス導入口１２ａが同一断面内にあるように図示しているが、図１はあくまでも模式図であり、これらの部材の正確な位置関係を示したものではない。電極１３、ポーラスプラグ１４、及びパージガス導入口１２ａは、同一断面内になくてもよい。
【0024】
取鍋１１は、溶鋼２１及びスラグ２２を収容する。
【0025】
蓋１２は、取鍋１１の開口を覆うように、取鍋１１の上部に配置される。蓋１２には、パージガス導入口１２ａに加えて、電極１３を挿入するための孔が形成されている。
【0026】
電極１３は、溶鋼２１を加熱する。電極１３は、例えば人造黒鉛電極であり、アーク加熱によって溶鋼２１及びスラグ２２を加熱する。電極１３は通常、取鍋１１の耐火物の損耗を低減するため、取鍋１１の炉壁１１ａから離れた位置に配置される。すなわち、電極１３は通常、平面視において取鍋１１の中心付近に配置される。
【0027】
本明細書において、「平面視」とは、鉛直方向の上方から鉛直方向と平行に見ることを意味する。平面視における各構成要素間の位置関係は、各構成要素を図１における直線Ａ－Ａ’の位置で取鍋１１を水平に切断したとして、その切断面上に投影したときの位置関係に相当する。
【0028】
ポーラスプラグ１４は、取鍋１１の底部に設けられている。ポーラスプラグ１４は、溶鋼２１にガスを底吹きして溶鋼２１を攪拌する。ポーラスプラグ１４は、平面視において電極１３と離れた位置に配置されることが好ましい。これは、ポーラスプラグ１４から吹き込まれるガスが電極１３に供給されると、電圧が変動して電極１３の損耗の原因になるためである。上述のとおり、電極１３は通常、平面視において取鍋１１の中心付近に配置される。そのため、ポーラスプラグ１４は、平面視において取鍋１１の中心から離れた位置に配置されることが好ましい。
【0029】
パージガス導入口１２ａは、スラグ２２にガスを吹き付ける。パージガス導入口１２ａは、より正確には、平面視において、ポーラスプラグ１４と、取鍋１１の中心から見てポーラスプラグ１４よりも奥側にある取鍋１１の炉壁１１ａとの間に配置される。パージガス導入口１２ａのより好ましい配置については後述する。
【0030】
［低窒素鋼の製造方法］
次に、精錬装置１を用いた低窒素鋼の製造方法の一例を説明する。まず、取鍋１１内に溶鋼２１及び副原料等を投入する。副原料の溶融によって、スラグ２２が形成される。電極１３によって溶鋼２１及びスラグ２２を加熱する。ポーラスプラグ１４から不活性ガスを底吹きし、溶鋼２１及びスラグ２２を攪拌する。不活性ガスは、通常はＡｒガスが用いられる。これによって、溶鋼２１の脱硫及び脱酸が行われる。必要に応じて、合金元素を添加して、成分の調整等を行ってもよい。
次に、精錬装置１を用いた低窒素鋼の製造方法の一例を説明する。まず、取鍋１１内に溶鋼２１及び副原料等を投入する。副原料の溶融によって、スラグ２２が形成される。電極１３によって溶鋼２１及びスラグ２２を加熱する。ポーラスプラグ１４から不活性ガスを底吹きし、溶鋼２１及びスラグ２２を攪拌する。不活性ガスは、通常はＡｒガスが用いられる。これによって、溶鋼２１の脱硫及び脱酸が行われる。必要に応じて、合金元素を添加して、成分の調整等を行ってもよい。
【0031】
精錬中の溶鋼２１は通常、表面がスラグ２２によって覆われており、外気から遮断されている。しかし、ポーラスプラグ１４から底吹きされるガスが溶鋼２１から離脱する際、付近のスラグ２２が掻き分けられて、溶鋼露出面であるプルームアイ２１ａが形成される場合がある。プルームアイ２１ａは、平面視においてポーラスプラグ１４とほぼ同じ位置に形成される。プルームアイ２１ａに外気が接触すると、吸窒が起こる場合がある。
【0032】
本実施形態では、蓋１２に形成されたパージガス導入口１２ａから、不活性ガスをスラグ２２に吹き付ける。不活性ガスは、通常はＡｒガスが用いられる。
【0033】
精錬装置１では、図１に白抜きの矢印で示すように、外気が取鍋１１と蓋１２との間の隙間から流入し、蓋１２と電極１３と間の隙間から排出される。パージガス導入口１２ａから不活性ガスを吹き付けることによって、取鍋１１と蓋１２との間の隙間から流入する外気がプルームアイ２１ａに向かうのを妨げ、外気とプルームアイ２１ａとが接触するのを抑制することできる。これによって、プルームアイ２１ａが存在する状況であっても吸窒を抑制することができ、窒素含有量の低い鋼を製造することができる。
【0034】
図２は、取鍋１１の炉壁１１ａ、ポーラスプラグ１４、パージガス導入口１２ａ、及びプルームアイ２１ａの平面視における位置関係を模式的に示す図である。上述のとおり、パージガス導入口１２ａは、平面視において、ポーラスプラグ１４と、取鍋１１の中心ｃ０から見てポーラスプラグ１４よりも奥側にある取鍋１１の炉壁１１ａとの間に配置される。
【0035】
取鍋１１の中心ｃ０、ポーラスプラグ１４、及びパージガス導入口１２ａは、平面視において必ずしも同一直線上になくてもよい。パージガス導入口１２ａは、炉壁１１ａ側から流入する外気がプルームアイ２１ａに向かうのを妨げることができる位置であればよい。取鍋１１の中心ｃ０からポーラスプラグ１４の中心までの距離やプルームアイ２１ａの大きさにも依存するが、平面視において取鍋１１の中心ｃ０とポーラスプラグ１４の中心を結ぶ直線と、取鍋１１の中心ｃ０とパージガス導入口１２ａの中心とを結ぶ直線とがなす角θは、好ましくは２０°以下であり、より好ましくは１０°以下であり、さらに好ましくは５°以下である。
【0036】
パージガス導入口１２ａは、取鍋１１の中心ｃ０からの距離の観点では、平面視において、取鍋１１の中心ｃ０からポーラスプラグ１４の中心までの距離をｒ１、取鍋１１の中心ｃ０からパージガス導入口１２ａの中心までの距離をｒ２、取鍋１１の中心ｃ０から炉壁１１ａまでの距離をｒ３として、ｒ１＜ｒ２＜ｒ３となる位置に配置される。
【0037】
パージガス導入口１２ａをポーラスプラグ１４の直上に配置すると、パージガス導入口１２ａから吹き付けるガスが周囲の外気を巻き込んでプルームアイ２１ａに接触することにより、吸窒抑制効果が十分に得られない場合がある。そのため、パージガス導入口１２ａは、平面視において、ポーラスプラグ１４の中心よりも炉壁１１ａ寄りに配置する。パージガス導入口１２ａは、プルームアイ２１ａの外周よりも炉壁側に設置することが好ましい。プルームアイ２１ａが平面視において円形である場合、その直径は、操業条件にもよるが、例えば、約３００～４００ｍｍである。従って、ｒ２の大きさは、好ましくはｒ１＋１５０ｍｍ以上であり、より好ましくはｒ１＋２００ｍｍ以上であり、さらに好ましくはｒ１＋３００ｍｍ以上であり、さらに好ましくはｒ１＋５００ｍｍ以上である。
【0038】
パージガス導入口１２ａから供給する不活性ガス（以下、単に「パージガス」という。）の流量は、小さすぎると外気を遮る効果が十分に得られない場合があり、大きすぎると外気を巻き込むことで却ってプルームアイ２１ａを汚染してしまう場合がある。
【0039】
パージガスの流量は、スラグ２２面上でのパージガスの平均流速ｖＡｒが、下記の式（１）を満たすように決定することが好ましい。
【0040】
【数1】
【0041】
ｖａｉｒは、取鍋１１と蓋１２との間の隙間から流入する外気の平均流速であり、下記の式（２）及び（３）から算出できる。
【0042】
【数2】
【0043】
ここで、Ｑａｉｒは給気流量、Ａ１は取鍋１１と蓋１２との間の開口面積、Ａ２は蓋１２と電極１３との間の開口面積、Ｃは流量係数（＝０．７）、ｇは重力加速度、Ｈ２は蓋１２の高さ、Ｔｉは炉内平均温度、Ｔ０は外気温度である。
【0044】
取鍋１１、電極１３、及び電極用の孔の各々が平面視において円形である場合、Ａ１及びＡ２はそれぞれ、下記の式（４）及び（５）から算出することもできる。
【0045】
【数3】
【0046】
ここで、Ｄｉは取鍋１１の内径、Ｈ１は取鍋１１と蓋１２との間の鉛直方向のクリアランス、Ｄ２は蓋１２の電極用の孔の直径、Ｄｃは電極の外径、ｎは電極の本数である。
【0047】
ｖＡｒは、下記の式（６）及び（７）から算出できる。
【0048】
【数4】
【0049】
ここで、ｖＡｒ’はスラグ２２面上でのパージガスの中心流速、ｖ０はパージガス導入口１２ａでのパージガスの出口流速、ｄ０はパージガス導入口１２ａの内径、ｘはパージガス導入口１２ａの出口からスラグ２２面までの距離である。
【0050】
なお、パージガスの流量ＱＡｒとｖＡｒの関係は、ｖ０＝４ＱＡｒ／（π・ｄ０
２）から、下記の式（８）で与えられる。
【0051】
【数5】
【0052】
以上を整理して、パージガスの流量ＱＡｒは、下記の式（９）を満たすことが好ましい。
【0053】
【数6】
【0054】
取鍋１１、電極１３、及び電極用の孔の各々が平面視において円形である場合、Ｑ０は、式（４）及び式（５）を用いて、下記のように表すこともできる。
【0055】
【数7】
【0056】
以上、本発明の一実施形態による精錬装置、及び低窒素鋼の製造方法を説明した。本実施形態による精錬装置１は、蓋１２にパージガス導入口１２ａを有する。このパージガス導入口１２ａは、平面視において、ポーラスプラグ１４と、取鍋１１の中心から見てポーラスプラグ１４よりも奥側にある取鍋１１の炉壁１１ａとの間に配置される。この構成によれば、パージガス導入口１２ａから不活性ガスをスラグ２２に吹き付けることによって、炉壁１１ａ側から流入する外気がプルームアイ２１ａに接触するのを抑制し、溶鋼２１の吸窒を抑制することができる。そのため、プルームアイ２１ａが存在する状況であっても吸窒を抑制することができ、窒素含有量の低い鋼を製造することができる。別の観点では、脱硫性能等に影響する操業条件を大きく変えることなく、吸窒を抑制することができる。
【0057】
上記の実施形態では、溶鋼２１にガスを底吹きするための底吹ガス導入部材がポーラスプラグである場合を説明したが、底吹ガス導入部材は、ポーラスプラグでなくてもよく、溶鋼２１にガスを底吹きできるものであれば任意である。
【0058】
上記の実施形態では、取鍋１１にポーラスプラグ１４（底吹ガス導入部材）が一つだけ設けられている場合を説明したが、取鍋１１に複数のポーラスプラグが設けられていてもよい。この場合、複数のポーラスプラグの少なくとも一つについて、平面視において当該ポーラスプラグと炉壁１１ａとの間にパージガス導入口が設けられていれば、当該ポーラスプラグによって形成されるプルームアイと外気との接触を抑制できるので、一定の吸窒抑制効果が得られる。もっとも、複数のポーラスプラグがある場合、複数のポーラスプラグの各々について、平面視において当該ポーラスプラグと炉壁１１ａとの間にパージガス導入口が設けられていることがより好ましい。また、一つのポーラスプラグに対して複数のパージガス導入口が設けられていてもよい。
【0059】
精錬装置１は、パージガス導入口１２ａに加えて、さらに別のパージガス導入口を任意の箇所に備えていてもよい。
【0060】
【実施例】
【0061】
以下、実施例によって本発明をより具体的に説明する。本発明はこれらの実施例に限定されない。
【0062】
１００トン規模のアーク加熱を付与した取鍋型の精錬装置を用いて、吸窒抑制試験を実施した。具体的には、Ｎ含有量が０．００２０～０．００３０質量％の溶鋼を原料として、精錬後のＳ含有量が０．００２～０．００３質量％、Ｓｏｌ．Ａｌ含有量が０．０５～０．０６質量％となる条件でＬＦ精錬を行い、精錬前後での窒素含有量の差を吸窒量（質量ｐｐｍ）として求めた。
【0063】
副原料にて１０ｋｇ／ｔのスラグを製造した後、合金成分の調整を行った。取鍋は、炉内径２７２０ｍｍで、ポーラスプラグを取鍋の中心から６４０ｍｍの距離の位置に設置した。このポーラスプラグから、Ａｒガスを１００ＮＬ／ｍｉｎで供給し、溶鋼とスラグとを攪拌した。交流電極からのアーク加熱により、溶鋼を１５３０℃から１５９０℃になるまで加熱した。処理時間は４０分間とした。
【0064】
パージガス導入口は、取鍋の中心から見て、平面視においてポーラスプラグと同一方向（図２においてθ＝０°）の位置に、取鍋の中心からの距離を変えて設置した。このパージガス導入口から、０～７５０ＮＬ／ｍｉｎのアルゴンガスを鉛直下向きに供給した。
【0065】
この試験では、外気の平均流速ｖａｉｒは０．３ｍ／ｓ、Ｑ０は１６０ＮＬ／ｍｉｎであった。
【0066】
それぞれの条件で１０回の試験を実施し、平均値で吸窒量を評価した。結果を表１に示す。Ａｒパージなしの条件（比較例１）と比較して、吸窒量が１０％以上低減した場合について、吸窒抑制効果があったと評価した。
【0067】
【表1】
【0068】
【0069】
実施例１～３では、平面視において、ポーラスプラグと、取鍋の中心から見てポーラスプラグよりも奥側にある取鍋の炉壁との間にパージガス導入口を配置した。その結果、比較例１～３に対して吸窒量の低減が認められた。これは、パージガスによって外気を遮断したことによる効果であると考えられる。
【0070】
比較例２及び３では、平面視においてポーラスプラグと、取鍋の中心との間にパージガス導入口を配置した。その結果、Ａｒパージなしの条件（比較例１）に対して吸窒量の低減は認めらなかった。
【0071】
実施例３～７では、Ａｒ流量を変更して試験を実施した。その結果、実施例３で最も吸窒量が低減した。Ａｒが外気を遮断する一方、外気を巻き込んだＡｒパージ噴流によってプルームアイが汚染されるため、最適なＡｒ流量範囲があるものと考えられる。
【0072】
以上、本発明の実施の形態を説明した。上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【符号の説明】
【0073】
１ 精錬装置
１１ 取鍋
１１ａ 炉壁
１２ 蓋
１２ａ パージガス導入口
１３ 電極
１４ ポーラスプラグ（底吹ガス導入部材）
２１ 溶鋼
２１ａ プルームアイ
２２ スラグ
１１ 取鍋
１１ａ 炉壁
１２ 蓋
１２ａ パージガス導入口
１３ 電極
１４ ポーラスプラグ（底吹ガス導入部材）
２１ 溶鋼
２１ａ プルームアイ
２２ スラグ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】