专利名称：：钢水的真空精炼方法
技术领域：
：本发明涉及一种钢水的真空精炼方法，特别是涉及一种采用没有槽底的直筒形真空槽对钢水进行精炼的方法。在真空精炼炉中顶吹气体的目的有脱碳、Al加热、脱硫、以及燃烧器加热4个方面。脱碳是利用顶吹氧气使其与钢水中的碳反应来进行；Al加热是通过顶吹的氧气使添加于钢水中的Al燃烧来升温；脱硫是通过与载体气体一道添加石灰等熔剂来进行；燃烧器加热是通过顶吹氧气和以LNG为代表的碳化氢系助燃气体、加热浸入槽，从而抑制残钢附着。采用直筒形真空槽和浸入管的真空精炼炉有现有的DH。然而，在DH的场合，为了使钢水循环，真空槽要上下移动，当真空槽来到上限位置时，槽内基本上不存在钢水。因此，在顶吹气体的场合，当真空槽到达上限位置时，气体直接与槽底接触，对耐久材料产生显著损伤，因而，过去完全没有从顶吹喷枪供给气体。另外，作为不属于真空精炼的、由直筒形浸入管实施顶吹的2次精炼炉，如《铁与钢》第71卷1985年S1086中记述的、以CASOB法为代表的那样，以钢水加热为目的的装置得到广泛应用。然而，由于在该方法中不能进行减压处理，所以，在与Al加热一起进行超低碳钢熔炼处理以及脱氢处理的场合，需要其它的精炼炉，设备投资额增高。另外，由于是在大气压下，所以钢水搅拌不充分，收热效率低；或者是需要增加处理时间来提高收热效率。以制造超低碳钢为目的在碳浓度为0.1％以下的区域由顶吹氧进行的脱碳反应是以这样的机理进行的，即，由于碳浓度低，顶吹氧一时在钢水表面生成氧化铁，该氧化铁与钢水中的碳反应而被还原。为了促进行还原反应，需要提高火点的温度，形成在热力学以及反应速度方面均有利的状态，为此，需要使顶吹氧以强大的喷流强度冲击钢水表面，即采用硬吹(ハ-ドブロ-)。采用有槽底的RH型真空精炼装置、通过从真空槽上部插入的水冷式顶吹喷枪吹入氧喷射流进行供氧以精炼钢水的方法，例如日本专利公报特开平2-54714号等所示那样，是公知的现有技术。图8是用于说明采用现有的RH型真空脱气装置的精炼方法的图。如该图所示，在RH型真空脱气装置中，在真空槽21的槽底22设有上升管23，从该上升管23的下管吹入气体，从钢水包25将钢水24吸入到真空槽21，在该真空槽21从顶吹喷枪26吹入氧流27，对钢水24进行脱碳处理、Al加热，将处理后的钢水24从下降管28再次返回到钢水包25。在钢水于钢水包25和真空槽21之间循环的期间连续地进行处理。然而，通过上述RH型真空精炼装置中顶吹喷枪26供氧的方法，由于上述装置是在真空槽21有槽底22的结构，所以受到各种制约，会产生以下的问题。首先，在RH型的真空精炼装置中，由真空将钢水包25内的钢水24吸到真空槽21的槽底22所需要的真空度通常在200Torr以下，此后，为了使钢水24环流需要进一步提高真空度达到150Torr以下的高真空度。在减压下从顶吹喷枪26供氧的场合，如不保存高真空度，由于钢水深度下浅，会在槽底22出现氧流27冲击槽底的现象，这会导致槽底耐久材料受到损伤。因此，在硬吹的场合，为了确保凹陷29的深度L，必须采用例如10Torr左右的极高的真空度，提高钢水压头，确保在真空槽21内的槽底22上的钢水深度T，从而受到制约。另外，在希望在低真空度下供氧的场合，由于钢水吸入的量少，真空槽21内的钢水深度T小，所以由于与上述相同的理由，即氧流27对槽底22的槽底冲击现象会导致槽底耐久材料受到损伤，使得氧流27产生的凹陷L受到制约，不能进行硬吹，只好使用软吹(ソフトブロ-)。因此，在RH型的真空精炼装置中，受到上述制约在减压下供氧时，由于在排气初期的低真空度下不能硬吹，所以氧化铁的还原慢、脱碳反应速度降低，并且还由于氧气喷射流的流速慢，从喷枪喷出后喷射流外周部的氧气会与周围气氛中的CO气体反应生成CO2，即激烈地引起2次燃烧(例如以20％以上的2次燃烧率进行燃烧)，使空间的温度上升到所需温度以上，损伤真空槽耐久材料。另一方面，采用在筒形的、通过将没有槽底的真空槽下部浸入钢水包钢水内构成的真空精炼装置(以下称直筒形真空精炼装置)精炼钢水的场合，由于没有槽底，所以即使在低真空度下也可供氧。采用这样的装置顶吹氧的场合，在低真空度顶吹对于促进脱碳反应是必要的。这是由于如后面将要说明的那样，在真空度比所需要的还要高的场合，氧化铁难以流出到真空槽外，脱碳效率降低。相反，在真空度过低的场合，由于钢水的环流、混合恶化，脱碳速度下降。采用上述直筒形真空精炼装置顶吹精炼不锈钢的例子公开于日本专利公报特开平1-156416号、特开昭61-37912号、特开平5-105936号以及特开平6-228629号中。然而，在任何一个中，开始脱碳的碳浓度都是0.2％以上的高碳浓度区域，而且供氧条件也没有具体的记载。在这样高的碳浓度区域的脱碳反应中，由于碳浓度高，所以顶吹氧在表面直接与碳反应，即氧气的供给速度决定了反应速度。在这种状况下，由于不生成氧化铁，所以即使转炉渣存在也没有问题。另外，由于碳非常高，所以搅拌混合特性也不影响脱碳效率。因此，在这样场合的真空度越是高真空度对脱碳也有利。在上述各公知文献中，特开平5-105936号公报示出真空度为200Torr的实施例，特开平1-156416号、特开昭61-037912号、特开平6-228629号各公报示出真空度为100Torr或50Torr的实施例。在碳浓度高的场合，从脱碳反应机理来看越是高真空度越有利，但由于在高真空度下产生的CO气体多而需要在排气装置上投入大的设备投资，以及由于喷溅激烈需要增大设备高度而导致投资额增大，所以示出100Torr或50Torr的实施例。在上述公知文献中，记载有直到0.01～0.02％继续顶吹氧的情形，但没有示出在碳浓度限定在低于0.1％的碳浓度的冶金效果。然而，如后述那样，可以认为，在真空度为比105Torr的真空度更高的高真空度的场合，由于在表面卷入钢水中的渣粒难以流出到槽外，所以脱碳氧效率低，而在比195Torr的真空度低的低真空度的场合，由于搅拌能降低使钢水的搅拌混合效果降低，脱碳效率下降。对于普通钢来说，在特开平7-179930号公报中示出了真空度为200Torr、碳从0.03％到0.001％之间供给顶吹氧的例子。然而，在这一场合，从2次燃烧率为78％以上这一点也可看出，脱碳氧效率非常低。这是由于，由实施例记载的值通过后述的计算式求出的凹陷深度不超过52mm，即软吹的缘故。另外，也可以认为是由于真空度过低使钢水搅拌混合效果降低从而进一步使脱碳效率下降的缘故。在特开平6-116627号公报中公开了一种方法，在这种方法中向碳浓度为0.03～1.0％的钢水顶吹，以P(Torr)＝a+980×〔％c〕(a＝170～370)控制真空度P。虽然该方法的目的是脱氮而没有关于脱碳效率的记载，但在最低的碳浓度0.03％时的真空度为199～399Torr，在这样的低真空度的场合，可以认为，由于搅拌能降低，使得钢水搅拌混合效果降低从而使脱碳效率下降。另外，对于提高脱碳效率的重要因素，即供氧是硬吹还是软吹，没有任何记载。在特开平6-116626号公报中公开了这样一种精炼技术，在该精炼技术中真空度为760～100Torr，相应于真空度改变顶吹气体的氧与Ar的混合比。脱碳开始的碳浓度有1.0～0.1％的记载，主要是在高碳浓度下的操作。即使在这一场合，对于提高脱碳效率的重要因素，是硬吹还是软吹，没有任何记载，而且对于纯氧气下有效的脱碳条件也没有提及。这样，在采用直筒形真空精炼装置的现有技术中，是脱碳反应机理完全不同的碳浓度高的区域的例子，以及真空度过低的例子，而对于供氧条件，没有在实施例中以可以认识到软吹操作的程度对供氧条件作任何技术说明。另外，在直筒形真空精炼装置中，为了在脱碳吹炼之前将上述装置的真空槽内的钢水的温度升温，这样做是很有效的，即向上述钢水中添加含Al合金，供给顶吹氧使上述含Al合金燃烧，将钢水加热升温。该Al加热是一边连续地或一次性地添加含Al合金到钢水中一边供给顶吹氧，利用Al的氧化发热加热钢水的技术。在这一场合，使钢水中的碳氧化由于会使得用于使Al氧化的氧的比例降低，所以不希望这样，而需要以高效率使顶吹氧与Al反应、以高效率使产生的热量进入到钢水中。从热力学来说，碳的氧化与Al的氧化相比，在CO分压高的场合，即低真空度下，Al的氧化优先，而在CO分压低的场合，即高真空度下，碳的氧化优先。因此，虽然为了抑制碳的氧化低真空度是必要的，但由于是在反应发生的自由表面区域由反应使温度上升以及CO分压与真空度不同，所以并不知道实际操作下的适当真空度。另外，有必要使反应生成的Al2O3有效地排出到真空槽外。这是因为，在大量Al2O3悬浮在真空槽表面近旁的场合，由于氧化物Al2O3的导热性差，因而成为热阻，使得表面区域的导热系数降低，从而导致收热效率恶化。为了将渣从浸入槽排出，采用低真空度是必要的。在高真空度的场合，浸入部下端与真空槽内钢水表面的间隔变大，在表面卷入到钢浴中的渣粒虽然随着下降流移动但到达浸入部下端的却很少，而仅是在真空槽内循环运动。这样的渣流由于随着上升流上浮到气泡活性表面，所以悬浮在表面近旁区的Al2O3的量累积起来，成为降低收热效率的重要因素。在直筒形真空精炼装置中，过去不知道将Al2O3排出的有效装置。另外，要将产生的热量有效地传到钢水全体，需要钢水的循环流量足够大。所需循环流量即使比吹炼脱碳时那样的元素移动成为问题的场合小也行。这是由于，在传热场合除了由循环流形成的对流传热外，基于温差的热传导的作用也很大。然而，在真空度过低的场合由于吹入的气体在上浮过程中的膨胀变大，使得搅拌能下降，降低了钢水的搅拌混合效果和收热效率。因此，需要设定最佳的真空度。在减压下对钢水进行精炼的方法中，有日本专利公报特开昭58-9914号所记载的在高真空处理(脱碳或脱氢)后进行脱硫的方法。该公报公开了在减压下以足以进入到钢水中的速度向钢水表面喷吹精炼用粉体的方法。在上述方法中，向钢水喷吹的气体流速限定在马赫1以上，在流速为马赫1以上时粉体足以进入到钢水中。然而，上述公报所公开的方法由于喷吹到钢水表面的气体流速在马赫1以上，非常快，所以喷溅等使钢水飞溅，损伤喷枪以及耐久材料，而且还在槽内附着残钢，使除去附着残钢的作业负担很大。另外，为了确保吹入气体流速为马赫1以上的高速，需要使喷枪的孔径小，因而在用插入到真空槽内的顶吹喷枪喷吹精炼剂的场合，除通常的供氧孔外还需要设置精炼剂专用吹入孔，这导致设备上的问题。另一方面，在用供氧喷枪进行喷入操作的场合，为确保喷出速度需要大量的载体气体，结果，在导致温度下降的同时还产生设施费用增大的问题。另外，日本专利公报特开平5-287357号或特开平5-171253号公开了采用有槽底的RH型真空精炼装置，从插入到真空槽的水冷式顶吹喷枪吹入精炼用粉体对钢水进行精炼的方法。在公开于这些公报的方法中示出，虽然可以通过硬吹来提高粉体捕捉效率，但在RH真空精炼装置中硬吹时为了防止氧喷射流造成的冲击槽底的现象，需要确保在用顶吹喷枪吹入时相应于钢水面形成凹陷的钢水压头，因此在粉体喷吹时必须保持100Torr以下的高真空度。然而，高真空度下飞散的粉体增多，因此飞散到排气系统的粉体飞散增多，结果使到钢水的粉体捕捉率降低，反应效率处于低位，要提高粉体捕捉率需要大的喷吹速度。另外，对于现有真空精炼装置的槽内或钢水包内的环流速度来说，由于钢水的更新速度不快所以需要高的喷吹速度，但为了提高粉体喷吹速度为提高载体气体的喷流速度会导致气体流量增大以及喷溅的增大，这也不好。而另一方面，如长久以来已知的那样，粉体速度充其量也就大约为载体气体的2分之1，另外，由报告可知，粉体的进入深度与载体气体流量无关并保持稳定，所以无意义地提高载体气体速度也不是好方法。日本专利公报特开平6-212241号公开了在直筒形真空精炼装置中喷吹脱硫剂的例，但没有记载作为支配效率的重要因素的真空度和流速。这样，没有公开在直筒形真空精炼装置中添加脱硫剂的条件。另外，在减压下的钢水精炼方法中，调整吹氧脱碳处理后或高真空处理后的钢水成分时，为了提高真空槽的温度以抑制吹氧脱碳过程中残钢的附着，有时利用顶吹喷枪以燃烧器的方式加热上述钢水。这种场合具有这样的特征，即，对于顶吹气体的燃烧火焰来说，由于真空槽内处于减压下，所以上述燃烧火焰的长度变长。然而，当火焰到达钢水面时，未燃烧状态的碳化氢助燃剂与钢水反应，使钢水中的碳和氢的浓度上升，这是一个致命的问题。因此，为了回避这一问题，可以采取降低真空度使火焰变短或增大喷枪与钢水面之间间隔的方法。在RH的场合，为了产生环流需要将钢水吸到真空槽内，所以真空度不能降低，只能采用增大喷枪高度的方法。然而，采用这种方法，由于火焰区域与钢水面之间的平均间隔变大，使得收热效率下降。另外，对于直筒形真空精炼装置中的燃烧器加热也没有公开具体的条件。本发明的目的在于提供在直筒形真空精炼装置中进行钢水脱碳吹氧时上述装置的真空槽内的最佳吹炼条件，以解决现有技术的各种问题。即，本发明的目的在于提供作为上述吹炼条件的最佳真空槽内的真空度与供氧条件。另外，本发明的目的在于提供能使上述真空槽内的钢水上升到所希望的温度的最佳Al加热方法。另外，本发明的目的还在于提供上述真空槽内的钢水最佳脱硫条件。另外，本发明的目的还在于提供通过燃烧器加热使上述真空槽内的钢水及真空槽耐火材料表面升温的方法。本发明就是要通过下述精炼方法实现上述各目的。首先，本发明提供一种精炼方法，在该精炼方法中，将在转炉中脱碳、将C含量调整到0.1％以下的钢水装入直筒形真空精炼装置的真空槽内，把该真空槽内的环境保持在105～195Torr的低真空度，同时以能相对上述真空槽内的静止钢水表面产生深度为150～400mm的凹陷的供氧速度通过顶吹喷枪向上述钢水供给氧。即，通过将真空槽内的环境保持在上述低真空度，可以使真空槽浸入部下端与真空槽内钢水表面的间隔变小，从而可以使在钢水表面卷入到钢水内的渣粒易于从浸入部下端流出到槽外。结果，由于存在于真空槽内的渣在短时间内基本完全排出，所以顶吹氧生成的氧化铁可以以纯粹的FeO存在，从而可以维持高的脱碳氧效率。另外，为了提高脱碳效率需要提高来自顶吹喷枪的氧喷射流与钢水表面的冲击区域(火点)近旁的温度，因此本发明以可使凹陷深度为150～400mm的硬吹供氧。另外，即使是采用硬吹供氧，由于真空槽内的环境为上述的低真空，所以钢水飞溅(喷溅)也不大，非常实用。本发明在吹氧脱碳或高真空处理(脱碳或脱氢)或通过添加合金调整成分之前，将上述真空槽内的环境设在100～300Torr的低真空度，将含Al合金装入到真空槽内，从顶吹喷枪供给氧。由于在该环境下碳的氧化反应基本上不发生，所以用于Al氧化的氧利用效率高，并且Al2O3粒子也易于排出到槽外。另外，为了得到更高的含Al合金反应效率，最好以凹陷深度为50～400mm的硬吹供氧。本发明在脱氧后，添加合金调整成分之前将上述真空槽内的环境设在120～400Torr的低真空度，从顶吹喷枪与载体气体一道将以生石灰为主成分的脱硫剂装入该真空槽内。由该方法通过降低真空槽外的转炉渣的(T·Fe+MnO)浓度，可促进槽内钢水的脱硫反应，而且通过使卷入钢水的脱硫剂易于流出到槽外，可以增大槽外渣的碱度，防止回磷，从而可极其有效地进行脱硫处理。本发明在添加合金调整成分的过程中，将真空槽内的环境设在100～400Torr的低真空度，从顶吹喷枪喷射以LPG为代表的碳化氢系助燃气体和氧气，形成燃烧器对钢水加热，在补偿钢水温度的同时加热真空槽以抑制残钢附着。采用该方法由于可以降低喷枪高度，所以可得到高收热效率，另外通过除辐射传热之外还产生对流传热，可以进一步提高收热效率。本发明也包括根据需要将以上各工序组合进行精炼操作的情形。图1为本发明中采用的直筒形真空精炼装置的概略剖面正视图。图2为示出真空度与脱碳氧效率的关系的图。图3为示出凹陷深度与脱碳氧效率的关系的图。图4为以真空度与凹陷深度的关系示出最佳脱碳条件的图。图5为示出真空度与Al加热收热效率的关系的图。图6为示出真空度与(T·Fe+MnO)浓度之间关系的图。图7为示出真空度与各工序处理时间之间关系的图。图8为现有RH型真空精炼装置的概略剖面正视图。下面详细说本发明的钢水精炼方法。本发明是对用转炉等脱碳后的钢水进行精炼处理的方法。本发明中所用直筒形真空精炼装置由于在真空槽的浸入钢水部没有槽底，所以可以在低真空度(真空度数大)用顶吹喷枪供氧。通过图1来说明该精炼装置。在图1中，将真空槽1的圆筒形筒部7的下部浸入钢水包3内的钢水2中，形成浸入部9。在圆筒形筒部7的上部设有防护罩8，其下部前端敞开没有槽底，形成筒状。在防护罩8设有顶吹喷枪夹持装置10，由该装置可升降地夹持顶吹喷枪4，维持适当的喷枪与钢水表面间的距离。在钢水包3底部设有透气砖11，透气砖11的位置从底部中心点偏离距离K，从该透气砖11向圆筒形筒部7的空间部12吹入例如氩气5-1。由于吹入氩气的位置从钢水包底部中心偏离，所以氩气偏向吹入，在钢水表面的一部分形成气泡活性面(吹入的气体以气泡形式上浮，在钢水表面破裂而形成的活性面)。另外，上述氩气的偏向吹入将筒部内的一部分钢水向上推，而使没吹入氢气的其它部分的钢水下降。结果，钢水在钢水包3和真空槽圆筒形筒部7内循环。从真空槽防护罩8插入的水冷喷枪4向循环流动的钢水2中喷射氧气流5，在钢水表面形成凹陷6。另外，在钢水包3内壁与浸入部9外壁之间的钢水表面形成渣13。在真空槽1连接真空装置(未图示)，调整筒部7内空间部12的环境，使其达到所希望的真空度。上述真空精炼装置具有浸入部，在直筒形真空槽下部没有槽底，在采用该真空精炼装置对已经由转炉等进行脱碳达到0.1％以下碳浓度的钢水进行精炼的场合，由于没有槽底，所以即使为低真空度也可以供氧。在使用这样的装置顶吹氧的场合，为了促进脱碳反应，在低真空度顶吹是必要的。也就是如上述那样，在碳浓度为0.1％以下的领域顶吹氧的脱碳反应是以这样的机理进行的，即，由于碳浓度低，顶吹氧一旦在表面生成氧化铁，则该氧化铁与钢水中的碳进行反应。因此，下面3个因素对有效地进行反应是很重要的(1)将在表面生成的氧化铁分散成微粒，确保大的反应表面积；(2)使氧化铁为纯粹的FeO1提高活度，维持高的反应性；(3)促进从钢水整体到反部位的磁供给。其中，(3)由从低位置吹入的气体产生的搅拌混合支配，由于高真空度时吹入气体在上浮途中膨胀增大，所以搅拌能增大。因此，在比195Torr的真空度低的低真空度的场合，由于搅拌能量低，所以钢水的搅拌混合效果也下降，从钢水整体到反应部位的碳供给速度下降，其结果，脱碳效率下降。另外，(1)由顶吹氧气冲击面与气泡活性面的关系决定。即，对于氧化铁在顶吹喷枪的冲击面所生成这一点来说，当从低位置吹入的气体以一个个的气泡上浮然后在表面破裂时，在气泡活性面大的场合生成的氧化铁层相应于一个个气泡的大小被分散成微粒。因此，希望顶吹氧的冲击面与气泡活性面的重合区域在顶吹氧冲击面的50％以上。(2)很大程度上依赖于处理前混入真空槽内的转炉渣的排除性。即，在真空槽内钢水表面存在转炉渣的场合，顶吹氧生成的氧化铁与转炉渣混合，不是纯粹的FeO，使得FeO浓度显著降低。在这种场合，由于FeO与C的反应性大大下降，所以脱碳效率也显著下降。为了将转炉渣从真空槽中排出，需要低真空度。在高真空度(真空度数小)的场合，浸入部下端与真空槽内钢水表面的间隔变大，在表面卷入到钢水中的渣粒虽然随着下降流移动，但很少到达浸入部下端，而是仅在真空槽内作循环运动。这样的渣粒由于随着上升流上浮到气泡活性面，所以与顶吹氧生成的氧化铁混合而成为降低FeO浓度的重要因素。与此相反，如果真空度为105Torr以上的低真空度，由于浸入部下端与真空槽内钢水表面的距离变小，所以卷入到钢水中的渣粒可随着下降流移动而容易地从浸入槽下端流出到槽外。结果，存在于真空槽内的渣在短时间内基本上全部排出，由顶吹氧生成的氧化铁可以以纯粹的FeO的形式存在，因而可维持高的脱碳氧效率。即，如图2所示，在真空度为105～195Torr的区域内，可以得到80％以上的脱碳氧效率。浸入部下端到真空槽内钢水表面的距离N最好为1.2～2m。这是为了使在真空槽内钢水表面生成的氧化物有效地流出到槽外的条件。比1.2m短时，氧化物在短时间内流出到槽外，所以在钢水内的停留时间(反应时间)已短，未反应就流出的比例高。比2m长时，下降流的流速在浸入部下端附近降低，因而难以流出。然而，在顶吹氧生成的氧化铁的化学反应的还原速度慢的场合，即使真空度适当氧化铁的还原也难以进行，脱碳氧效率高不了。由于还原反应速度基本由温度决定，所以生成的氧化铁的主要还原场所即氧喷射流与钢水的冲击区域(火点)近旁的温度很重要。因此，为了提高脱碳效率，有必要采用硬吹(ハ-ドブロ-)提高火点温度。硬吹的条件是将氧喷射流在钢水表面形成的凹陷深度设为150～400mm。即，如图3所示，凹陷深度在150mm以上时脱碳氧效率在80％以上。然而，在低真空度环境下硬吹供氧速度的条件中最成问题的是喷溅的发生。过去，喷溅的发生被认为是顶吹气体的运动能导致的飞溅，所以认为只能以超软吹(ソフトブロ-)抑制运动能量不形成凹陷或以超硬吹形成极深(例如1000mm以上)的凹陷使飞溅方向从向外改变为向内，除此以外没有其它方法。这一般是对转炉精炼来说的，但本发明的供氧速度比转炉精炼少1位数以上，难以实现硬吹，所以被认为只能以超软吹来避免喷溅。但是，本发明者详细调查了小供氧速度下喷溅发生的情况，结果表明，即使凹陷深度为150～400mm也可以抑制喷溅。即，在原本供氧速度小从而动能导致的喷溅发生小的条件下，喷溅发生量不是由动能而是由其它因素所支配。这就是在顶吹氧冲击钢水的部分(火点)生成的氧化铁粒子卷入到钢水表面下与钢水中的〔C〕反应，在钢水内产生CO气体从而导致喷溅的主要因素。在这一场合，超软吹时即使在火点表面生成氧化铁，由于顶吹气体的向下能量小，所以氧化铁不能侵入到钢水内，仅在钢水表面发生反应，而不会因产生CO气体而形成钢水液滴。过去在该区域进行过作业。如果比该条件稍微硬吹一些，顶吹气体产生的向下能量使在火点生成的氧化铁侵入到钢水内，在钢水内部产生CO气体，导致喷溅发生。因此，过去认为，比原来的操作条件硬一点则将发生喷溅。然而，进一步硬吹时，单位面积上的热量进入速度增大，火点温度上升，使得氧化铁的还原速度增大，在火点表面生成的氧化铁在短时间内由钢水中〔C〕还原，从而稳定的氧化铁不会卷入到钢水内。因此，由于不在钢水内产生CO气体，所以喷溅的发生也降低。该临界条件是凹陷深度为150mm以上进一步硬吹时，与转炉精炼相同，顶吹气体的动能导致的飞溅增大，从而再次使喷溅的发生增加。该临界条件是凹陷深度为400mm以下。即，在真空度为105～195Torr的环境中，喷溅发生小且可以稳定供氧的凹陷深度的上限如图4所示为400mm。因此，本发明真空度为105～195Torr的环境中将凹将深度限定在150～400mm的范围。图3中的○符号为将真空度设在130Torr的场合的例子，Δ符号为将真空度设在170Torr的场合的例子。在这里，凹陷深度L(mm)用下式计算。L＝Ln·exp(-0.78G/Ln)……(1)Ln由下式定义。Ln＝63(F/(n·dN))2/3……(2)这里，F为气体供给速度(Nm3/Hr)，n为喷管数，dN为喷管喉道直径(mm)，G为从喷枪前端到真空槽内钢水表面的距离(mm)。这里，由于凹陷深度比150mm小时火点温度不够高，所以即使真空度适当，生成纯粹的氧化铁，也会因还原反应速度本身慢使得脱碳氧效率低。相反，在比400mm大的场合，由于顶吹气体的能量过大，所以使得钢水飞溅(喷溅)变大，也不实用。在熔炼超低碳钢的场合，在吹氧脱碳结束后，使真空槽内的真空度上升，在高真空度进行脱碳。高真空下的脱碳是利用溶解在钢水中的氧与碳的反应进行，露在真空中的自由表面处的反应很重要。因此，在渣覆盖自由表面的场合，反应速度大幅度下降，而且随着减压而产生的CO气体导致渣爆发性地飞溅这种称为突沸的现象发生，对操作形成障碍。因此，在进入高真空处理之前，有必要有渣完全地排出到真空槽外，该渣以在吹氧脱碳中产生的氧化铁为主要成分。为此，对于吹氧脱碳期的从浸入部下端到真空槽外钢水表面的距离(浸入深度)H来说，有必要将浸入深度减小0.2H～0.6H。这样，随着下降流到达浸入部下端的渣粒从真空槽外钢水接受到的流体静压(压头)变小，从而可以更容易地流出到真空槽外。比0.6H大时，真空槽外钢水表面的波动会在瞬间局部地使浸入深度为零。这时，外部空气被吸入到真空槽内从而导致钢水中氮浓度上升。比0.2H小时，压头不能足够小从而不能使渣完全排出。下面对钢水Al加热进行说明。关于用顶吹氧气燃烧添加在钢水中的Al进行升温的Al加热，为了获得高效率需要适当真空度和硬吹。本发明者通过对Al加热进行详细的实验和理论研究后得知，如图6所示那样，在真空度为100～300Torr的范围中，加热收热效果(升热着热效果)在80％以上。即，在比100Torr小的高真空度的场合，由于碳的氧化反应与Al的氧化一起发生，所以氧的利用效率下降，同时，由于生成的Al2O3难以排出，收热效率下降。与此相反，如真空度为100Torr以上的低真空度，由于脱碳反应基本上不发生，所以用于Al的氧化的氧的利用效率高，而且由于浸入部下端与真空槽内钢水表面的间距N变小，在表面卷入到钢水内的Al2O3粒子随着下降流移动，易于从浸入部下端流出到槽外，因而可保持高的收热效率。大大于300Torr的低真空度的场合，钢水的循环流量下降，从而使收热效率降低。浸入部下端到真空槽内钢水表面的距离N最好为1.2～2m。这是为了有效地使在真空槽内表面生成的氧化物有效地流出到槽外的条件。如短于1.2m，则由于氧化物在短时间内流出到槽外，所以在钢水内的停留时间(反应时间)短，在Al2O3粒子带有的热量充分传递给钢水之前流出去的比例增大。如比2m长，则由于下降流的流速在浸入部下端附近降低，使得难以流出。另外，还得知由硬吹可获得高的反应效率。微观地观察在上述适当真空度下顶吹氧产生的溶解于钢水中的Al的氧化反应，可以发现在顶吹氧冲击钢水的面上生成Al2O3膜。该膜由顶吹气体带有的向下动能破碎并悬浮于钢水中，但在顶吹气体的动能小的场合，不能由顶吹气体破碎，而是由底吹气体上升流破碎，所以不悬浮在钢水内，一时浮到表面。这样，在顶吹气体没有足够的动能的场合，Al2O3的悬浮难以发生，所以即使具有适当的真空度也会使Al2O3堆积在表面近旁而降低收热效率。因此，必要的顶吹气体带有的向下动能应能使氧气喷射流在钢水表面形成的凹陷深度为50～400mm。这里，凹陷深度L(mm)由上述式(1)和式(2)计算。在凹陷深度大于400mm的场合，由于顶吹气体的能量过大使得喷溅大，所以不实用。在进行超低碳钢的熔炼和脱氢处理的场合，Al加热结束后，增大真空度，在高真空下脱碳和脱氢。高真空度下的脱碳利用溶解于钢水中的氧与碳的反应，脱氢也利用溶解在钢水中的氢相互间的反应，所以露在真空中的自由表面处的反应很重要。因此，在自由表面由渣覆盖的场合，反应速度大幅度降低，而且随着减压而产生的CO气体会如前述那样引起渣的突沸，对操作带来严重障碍。因此，在进入吹氧脱碳或高真空处理之前，需要将以Al加热中生成的Al2O3为主要成分的渣完全排出到真空槽外。为此，出于与熔炼超低碳钢的场合相同的原因，对于Al加热期间的浸入部浸入深度H，将浸入深度减少0.2～0.6H，使真空槽内的渣容易流出到真空槽外。下面说明减压下钢的脱硫方法。脱硫反应要考虑回硫反应，该回硫反应在通过添加到真空槽内的脱硫剂进行脱硫反应的同时，通过真空槽外高氧化铁浓度的转炉渣所提供的氧进行。即，由于脱硫反应式为〔s〕+CaO＝CaS+〔0〕，所以充分降低右边的〔0〕浓度是进行腹硫所必需的。因此，为了有效地脱硫，在脱硫之前进行脱氧时充分降低真空槽外转炉渣中的氧电势(通常用(T·Fe+MnO)代表)很重要。然而，如转炉渣中的氧电势充分降低，则脱硫处理中包含于转炉渣中的氧化磷变得不稳定，钢水中的磷浓度上升，即产生所谓的回磷。因此，为了抑制回磷，需要在脱硫时提高降低了氧电势的真空槽外转炉渣中的CaO浓度，使其成为高碱度渣，从而使得即使氧电势低，氧化磷也不会变得不稳定。即，为了有效地脱硫并抑制回磷，对于真空槽外的转炉渣来说，下面2个条件是必要的(1)脱氧时使(T·Fe+MnO)浓度充分降低；(2)在脱硫过程中提高碱度。这2个条件在真空度为120Torr时成立。即，真空度为低真空度的场合，浸入部下端与真空槽内钢水表面的间隔变小，呈现以下2个特征A)从低位置吹入的气体产生的在真空槽内钢水表面处的波动易于传到真空槽外钢水；B)供给到真空槽内钢水表面的以生石灰为主要成分的脱硫剂卷入到钢水内后易于随着下降流移动而从浸入部下端流出到真空槽外。其中，A)对(1)产生重要影响。即，由于真空槽外钢水也受到搅拌，所以溶解于钢水中的Al与真空槽外渣的反应速度增加，真空槽外的转炉渣的(T·Fe+MnO)浓度如图6所示那样在短时间内有效地降到5％以下。与此相反，在真空度高于120Torr的真空度的场合，由于真空槽外的钢水基本不流动，所以搅拌非常弱，溶解于钢水中的Al与真空槽外的渣基本上不起反应。另外，B)对(2)有重要影响。即，在脱硫处理中，供给到真空槽内钢水表面的以生石灰为主成分的脱硫剂随下降流从浸入部下端流出到真空槽外，所以真空槽外渣的碱度随着处理的进行而增大，从而可防止回磷。与此相反，在比120Torr的真空度更高的高真空的场合，由于脱硫剂基本不流出到真空槽外，所以不能避免回磷。在比400Torr的真空度更低的低真空度的场合，由于吹入的气在上浮途中膨胀变大，所以搅拌能降低，从而使钢水的搅拌混合效果降低、脱硫效率下降。接着，本发明者采用直筒形真空精炼装置，在吹入位置处的钢水的更新速度充分快的条件下，喷射精炼用粉体，为了获得易于得到高反应效率的最佳喷射条件，共用原有的大径喷枪，并实施在低真空下低速喷射的方法。结果表明，在喷射表面的钢水更新速度足够快，真空度低的场合，即使以低喷射速度也可得到高的粉体捕捉效率，提高反应效率。在本发明中，通过采用直筒形真空精炼装置，即使在120Torr以上的低真空度下也能确保来自包底的环流气体产生的钢水表面活性效果与高环流量，因此，由低吹入速度得到了高粉体捕捉率。具体地说，采用真空精炼装置，在120Torr以上的低真空度下使吹入速度在10m/秒～不到马赫1的范围内时，得到了高粉体捕捉率。在本发明中，用捕捉精炼用粉体所必需的最低量(10m/秒)的吹入速度以喷射在钢水表面形成凹陷深度时，由废气所吸收而变得无效的精炼用粉体量大幅度减少，用通常的供氧喷枪可以以高固气比喷入精炼用粉体。由于精炼用粉体吹入时的精炼用粉体穿入深度不受载体气体流量影响而大体保持一定，所以精炼用粉体吹入速度只要是能使精炼用粉体刚好到达钢水表面下面的最低速度就足够，虽然根据吹入的条件变化而多少有些差异，但从实验上来看要在10m/秒以上。另外，即使将吹入速度设在马赫1以上，由于喷溅使钢水飞溅、温度下降，所以也不好。由于本发明是采用直筒形真空精炼装置，所以即使是120Torr以上的低真空下也可充分确保真空槽内的钢水压头，通过从包底吹入大量的气体，也能使真空槽内的钢水表面近旁的更新速度与通常的钢水包脱气装置相比足够快。例如，真空度为150Torr时，真空槽内外的钢水压头差为1.1m，在来自包底的环流气体流量相同的场合，钢浴表面的更新、钢水环流速度与高真空时大体相等。因此，即使在低真空下，吹入钢水的脱硫剂的精炼用粉体易于由该循环流送入到包内深处，得到高的反应效率。另外，由于在具有直筒形浸入部的精炼装置中没有槽底，所以即使在低真空下也不用担心RH类型的精炼装置中出现的由吹入产生的底部冲击现象导致的槽底耐火材料损伤。载体气体到达钢水表面的速度计算由以下方法实施。如果设真空度为P(Torr)，载体气体背压为P′(kgf/cm2)，则喷管喷射时的马赫数M′由下式定义。在该式中，由于M′以隐函数存在，所以以数值解进行计算。P/760P′=(1.2M′)3.5×(2.42.8M′2-0.4)2.5----(3)]]>设G为从喷管前端到真空槽内钢水表面的距离(mm)，do为喷管出口直径(mm)，n为喷管数，到达钢水表面时的马赫数M由下式计算。M＝6.3M′/(G/{(n·do2)1/2})……(4)从马赫数M到抵达钢水表面的流速U(m/s)的变换由下式进行。U＝M×320×0.07P1/2……(5)最好将从浸入部下端到真空槽内钢水表面的距离N定为1.2～2m。这是用于使供给到真空槽内钢水表面的脱硫剂有效地流出到槽外的条件。短于1.2m时，由于脱硫剂在短时间内流出到槽外，所以在钢水内的停留时间(反应时间)短，未反应就流出的比例增大。比2m长时，由于下降区域的流速在浸入部下端附近降低，所以难以流出。另外，脱硫效率(λ)由下式求出。式中，〔s〕1处理前〔s〕浓度(ppm)〔s〕2处理后〔s〕浓度(ppm)下面说明采用直筒形真空精炼装置进行精炼时的燃烧器加热，它是在吹氧脱碳处理或高真空处理(有的场合也包括脱硫处理)之后，用顶吹喷枪向钢水表面喷射氧气和以LNG为代表的硫化氢系助燃气体，对钢水和真空槽进行加热。在该燃烧器加热中，将真空槽内的气氛保持在100～400Torr的低真空，将喷枪前端到真空槽内钢水表面的距离调整在3.5～9.5m的范围，向钢水表面喷吹上述燃烧气体。即使是在这样的低真空气氛，如果采用本发明的精炼装置也可以充分搅拌混合，所以可以将喷枪高度如前述那样设在低位置上进行加热，所以可以得到高收热。真空度比本发明更高的场合只产生辐射传导，与此相反，本发明的场合由于除辐射外还发生对流传热，所以可进一步提高收热效率。在真空度为400Torr的超低真空的场合，由于吹入气体在上浮途中的膨胀变大，所以搅拌能降低。由此，钢水的搅拌混合效果和收热效率降低。如以上详述的那样，本发明的特征在于在直筒形真空精炼装置中，通过顶吹从钢水表面以相应于各处理的供氧条件(用凹陷深度表示)在100～400Torr的低真空度的气氛下喷吹氧气；在该真空槽内顶吹气体的目的有4个方面，即，通过顶吹氧气使其与钢水中的碳进行反应的脱碳，通过顶吹氧气使添加在钢水中的Al燃烧以进行升温的Al加热，与载体气体一道添加生石灰等熔剂的脱硫，顶吹氧气和以LNG为代表的碳化氢系助燃气体，加热浸入槽以抑制残钢附着的燃烧器加热。将上述各处理全部组合起来表示于图7中。图7是用处理时间与真空度表示处处理工序，所以，在实际的操作中，可根据需要适当组合各处理工序。实施例1采用图1所示直筒形真空精炼装置，由顶吹氧进行脱碳操作。此时，钢水包的容量为350吨，钢水包的内径D为4400mm，真空槽浸入部的直径d为2250mm，多孔塞从钢水包中心偏心的距离K为610mm，顶吹喷枪的喉道直径为31mm。操作条件是这样的，喷枪到钢水表面间的距离G为3.5m，以3300Nm3/h的供氧速度从开始处理2分钟之后喷吹氧气2分钟，将碳浓度从450ppm脱到150ppm，此后实施脱气处理。吹氧时形成的凹陷深度L为205mm。另外，底吹Ar流量为1000Nl/分并保持稳定，吹氧开始时的真空度为165Torr，终了时为140Torr。此时从浸入部下端到真空槽内钢水表面的距离N为1750mm，真空槽的浸入深度H为450mm。以上操作的结果是，脱碳氧效率η达85％而且残钢基本没有附着。另外，在上述操作后，将真空槽提升使其浸入深度H为230mm，进行2分钟的搅拌，进一步在高真空下进行脱碳处理。通过该处理，与上述浸入深度H为450mm进行处理的场合相比，可以将碳浓度达到20ppm时的处理时间缩短3分钟。接下去，以表1所示操作条件进行(共同条件供氧速度3000Nm3/h，吹氧时间2分钟)。其结果也用表1示出。表1(注)*符号表示本发明范围外的值由表1可以看出，在本发明例中脱碳氧效率基本上可以得到80％以上的高效率，而且没有残钢附着。而在比较例中，即使凹陷深度为适当值，在供氧开始时的真空度过低的场合，虽然没有残钢附着，但η仅为本发明例的大约一半；凹陷深度过大时，则η为50％以下的低效率而且残钢大量附着。另外，即使供氧开始时的真空度为适当值，当凹陷深度过小时，虽然没有残钢附着，但η极低，而当凹陷深度过大时，虽然η在80％以上，但残钢大量附着。实施例2采用图1所示直筒形真空精炼装置进行Al加热操作以及利用高真空脱气处理进行的脱碳操作。此时精炼装置的技术条件与实施例1相同。操作条件是这样的，喷枪到钢水表面间的距离G为3.5m，真空槽的浸入深度H为450mm，以3300Nm3/h的供氧速度从处理开始1分钟后吹氧6分钟。此时形成的凹陷深度L为205mm。在6分钟的吹氧期间每隔1分共分5次均匀地投入Al，总共的投入量为460kg。结果，增加了将钢水温度升温40℃的热量。此后，在真空度1.5Torr的气氛下进行脱气处理。另外，底吹Ar流量为1000Nl并保持一定，吹氧开始时的真空度为280Torr，终了时为150Torr。以上的操作结果是Al加热收热效率ζ为98.9％，没有附着残钢。另外，接着该处理实施的高真空脱气处理开始前的碳浓度为450ppm，脱气处理后减少为15ppm。另外，上述操作后，将真空槽上升，将其浸入深度H设为230mm后，搅拌2分钟进一步在高真空下实施脱碳处理。通过这一处理，与真空槽浸入深度H为450mm进行处理的场合相比，达到20ppm的处理时间可缩短4分钟。接着以表2所示操作条件加以实施(共同的条件Al投入量…460kg、供氧速度…3000Nm3/h、供氧时间…6分钟)。其结果也用表2所示。表2</tables>(注)*符号表示本发明范围外的值由表2可知，在本实施例中，Al加热收热效率ζ都可达到90％以上，而且没有残钢附着，而在比较例中，在供氧开始真空度过高的场合ζ仅为不到70％的数值，而且附着有大量残钢。即使供氧开始真空度适当，如凹陷深度过小，虽然残钢附着少，但ζ低；如凹陷深度过大，虽然ζ在90％以上，但残钢大量附着。实施例3采用图1所示直筒形真空精炼装置对转炉出钢钢水进行脱碳后，投入Al进行脱氧，并进行脱硫操作。此时的精炼装置的技术条件除顶吹喷枪出口直径(109mm)外其它与实施例1相同。操作条件是这样的，在200Torr的真空下，喷枪到钢水表面间的距离G为2m，将在CaO中混合了20％的CaF2的脱硫剂以0.4kg/分/t的速度与300Nm3/Hr的载体气体(Ar)一道喷吹30秒钟。由此使由式(6)计算的脱硫效率达到0.37。此时的背压为4kgf/cm2，由式(5)求得的到达钢水表面的流速U为193m/s(马赫数为0.62)。接着以表3所示操作条件进行脱硫操作。其结果也表示于表3。表3(注)*符号表示本发明范围外的值由表3可知，在本发明中，任何一个都可获得0.30以上的高脱硫率λ，而在比较例中，如所示那样，如处理真空度不在本发明的范围内则λ低，另外，如气体流量小，到达钢水表面的流量不到10m/s，则λ显著地低。实施例4采用图1所示直筒形真空精炼装置进行钢水加热操作。此时，精炼装置的技术规格与实施例1同样。操作条件是这样的，在120Tr的真空下，使喷枪到钢水表面间的距离G为4m，LPG流量为120Nm3/h，氧流量为120Nm3/h，在处理开始6分后进行10分钟的加热操作。底吹Ar流量为1000Nl/分并保持一定。这样，在不进行钢水加热的场合，可使温度上升20℃。实施例5采用图1所示直筒形真空精炼装置，作为超低碳钢的处理，对上述装置的真空层内的钢水进行加热处理，接着进行吹氧脱碳处理，然后在高真空度下进行熔炼，最后进行燃烧器加热。使用的精炼装置的技术规格除顶吹喷枪的出口直径设为110mm以外其它全部与实施例1相同。将真空度设为250Torr，喷枪到钢水表面间的距离G为3500mm，在3300Nm3/Hr的供氧速度下从真空排气开始1分钟后进行4分钟Al加热。此时的凹陷深度L为205mm，浸入部下端到真空槽内钢水表面的距离N为1400mm，浸入部下端到真空槽外钢水表面的距离(浸入深度)H为450mm。底吹Ar为500Nl/分，Al是在4分钟的吹氧加热间每隔1分钟投入，合计投入量为450kg。结果以98.2％的收热效率达到了40℃的升温。此后，使距离H为230mm，使Ar上升到750Nl/分，在1.5分钟间搅拌，使槽内的Al2O3系渣全部流出到真空槽外。接着，将真空度设为170Torr，进行3分钟的吹氧脱碳。设喷枪到钢水表面间的距离G为3500mm，供氧速度为3300Nm3/Hr，此时的凹陷深度L为205mm，距离N为1500mm，距离H为450mm。将底顶Ar设为700Nl/分，使碳浓度从430ppm降低到140ppm。脱碳氧效率为85％。此后，使真空度上升到1Torr，进行超低碳钢的熔炼。通过上述处理，在〔c〕到达20ppm后，使真空度恢复到200Torr，一边进行燃烧器加热一边添加合金、调整成分。使距离G为4500mm，LPG流量为120Nm3/Hr，氧流量为120Nm3，进行5分钟的加热。结果，成分调整过程中温度降低没超过2℃。实施例6采用具有与实施例5相同的技术规格的直筒形真空精炼装置，作为超低碳钢的处理，对上述装置的真空槽内的钢水进行Al加热-吹氧脱碳-高真空脱气处理-脱氧，脱硫处理-燃烧器加热的各种处理。使真空度为250Torr，使喷枪到钢水表面间的距离G为3.5m，以3300Nm3/Hr的供氧速度从真空排气开始后1分钟进行4分钟的Al加热。此时的凹陷深度L为205mm，浸入部下端到真空槽内钢水表面的距离N为1400mm，浸入部下端到真空槽外钢水表面的距离(浸入深度)H为450mm。设定底吹Ar为500Nl/分，在4分钟的吹氧加热期间每隔1分钟投入Al，共计投入450kg。结果，以98.2％的收热效率达到了40℃的升温。此后，设距离H为230mm，将Ar上升到750Nl/分，在1.5分间搅拌，将槽内的Al2O3系的渣完全排出到真空槽外。接着，将真空度设为170Torr，进行3分钟的吹氧脱碳。设定喷枪到钢水表面间距离G为3500mm，供氧速度为3300Nm3/Hr，此时的凹陷深度L为205mm，浸入部下端到真空槽内钢水表面的距离N为1500mm，浸入部下端到真空槽外钢水表面的距离(浸入深度)H为450mm。将底吹Ar设定为700Nl/分，将碳浓度从430ppm降低到140ppm。脱碳氧效率为85％。此后，将真空度上升到1Torr，进行超低碳钢的熔炼。通过上述处理使〔c〕到达20ppm后，用Al对钢水脱氧，将真空度恢复到200Torr，将距离G设定为200mm，以0.4kg/t/分的速度在30秒间喷吹在CaO中混合了20％CaF2的脱硫剂。载体气体为Ar，速度为300Nm3/Hr，到达钢水表面的速度以马赫数表示为0.62(192m/秒)。虽然距离N为1500mm，但脱硫效率为0.35，没发生回磷。由上述处理使〔s〕到达15ppm后，将真空度维持在200Torr，一边用燃烧器加热一边添加合金调整成分。设定距离G为4500mm，LPG流量为120Nm3/Hr，氧流量为120Nm3/Hr，加热5分钟。结果，成分调整过程中温度下降没超过2℃。实施例7采用与实施例5相同的技术规格的直筒形真空精炼装置，作为低氢超低硫钢的处理，对上述装置的真空槽内的、在转炉中于0.35％的碳成分停吹的钢水进行Al加热-高真空脱气处理-脱氧、脱硫处理-燃燃器加热的各种处理。设定真空度为250Torr，喷枪到钢水表面间的距离G为3500mm，以3300Nm3/Hr的供氧速度从真空排气开始1分钟后进行4分钟的Al加热。此时的凹陷深度L为205mm，浸入部下端到真空槽内钢水表面的距离N为1400mm，浸入部下端到真空槽外钢水表面的距离(浸入深度)H为450mm。将底吹Ar设为500Nl/分，在4分钟的吹氧加热期间每隔1分钟投入Al，共投入450kg。结果，以98.2％的收热效率达到了40℃的升温。此后，将距离H设为230mm，将Ar上升到750Nl/分，在1.5分间搅拌，使槽内Al2O3系渣完全流出到真空槽外。然后，将真空度升到1Torr，进行脱氢处理。在由上述处理使〔H〕达到1.5ppm后，由Al对钢水脱氧，将真空度恢复到200Torr，设定距离G为2000mm，以0.4kg/t/分的速度在30秒间喷吹在CaO中混合了20％的CaF2的脱硫剂。虽然载体气体为Ar、速度为300Nm3/Hr，但到达钢水表面的速度以马赫数表示时为0.62(192m/秒)。虽然距离N为1500mm，但脱硫效率为0.35，没有发生回磷。由上述处理使〔s〕达到15ppm后，将真空度维持在200Torr，一边进行燃烧器加热一边添加合金调整成分。设定距离G为4.5m，LPG流量为120Nm3/Hr，氧流量为120Nm3/Hr，进行5分钟的加热。结果，成分调整过程中的温度下降没超过2℃。实施例8采用与实施例5相同技术规格的直筒形真空精炼装置，作为低碳钢的处理，对上述装置的真空槽内的、在转炉中于725ppm的碳成分停吹的钢水进行Al加热-吹氧脱碳-燃烧器加热各种处理。将真空度设定为250Torr，将从喷枪到钢水表面间的距离G设定为3.5m，以3300Nm3的供氧速度从真空排气开始1分钟后进行4分钟的Al加热。此时的凹陷深度L为205mm，浸入部下端到真空槽内钢水表面的距离N为1400mm，浸入部下端到真空槽外钢水表面的距离(浸入深度)H为450mm。设定底吹Ar为500Nl/分，在4分钟的吹氧加热期间每隔1分钟投入Al，共投入450kg。结果，以98.2％的收热效率达到了40℃的升温。此后，使距离H为230mm，将Ar升到750Nl/分，在1.5分钟间搅拌，使槽内的Al2O3系渣完全地流出到真空槽外。接着，使真空度为170Torr，吹氧脱碳4分钟。使距离G为3500mm，供氧速度为3300Nm3/Hr，此时的凹陷深度L为205mm距离N为1.5m，距离H(浸入深度)为450mm。将底吹Ar定为700Nl/分，将碳浓度从725ppm降低到415ppm，脱碳氧效率为91％。在上述处理后，将真空度维持在200Torr，一边进行燃烧器加热一边添加合金调整成分。使距离G为4500mm，LPG流量为120Nm3/Hr，氧流量为120Nm3，加热5分钟。结果，温度下降没超过2℃。实施例9采用与实施例5相同规格的直筒形真空精炼装置，作为低碳处理，对上述装置的真空槽内的、在转炉中于415ppm的碳成分停吹的钢水进行Al加热-燃烧器加热的各种处理。使真空度为250Torr，使喷枪到钢水表面间的距离G为3500mm，以3300Nm3/Hr的供氧速度从真空排气开始1分钟后进行4分钟Al加热。此时的凹陷深度L为205mm，从浸入部下端到真空槽内钢水表面的距离N为1400mm，从浸入部下端到真空槽外钢水表面的距离(浸入深度)H为450mm设定底吹Ar为500Nl/分，在4分钟的吹氧加热的期间每隔1分投入Al，共投入450kg。结果，以98.2％的收热效率达到了40℃的升温。此后，使距离H为230mm，使Ar上升到750Nl/分，搅拌1.5分钟，使槽内的Al2O3系渣完全流出到真空槽外。通过上述处理升温后，使真空度为200Torr，一边进行燃烧器加热一边添加合金调整成分。以4500mm的距离N、120Nm3/Hr的LPG流量、120Nm3/Hr的氧流量，加热5分钟。结果，成分调整过程中的温降没超过2℃。根据本发明，在处理初期的高碳浓度区域，可以在脱碳效率高而且无残钢附着的状况下供氧，所以可以有效地进行脱碳精炼直到超低碳区域，而且可以以高热效率进行Al加热；另外，通过从喷枪与载体气体一道供给脱硫精炼剂，可有效地进行脱硫精炼，所以，作为钢水的精炼方法其工业效果是非常大的。权利要求1.一种钢水的真空精炼方法，采用直筒形真空精炼装置对转炉出钢钢水进行精炼，其特征在于包括以下工序将转炉出钢的、碳含量为0.1重量％以下的钢水装入到上述直筒形真空精炼装置的钢水包中；将上述精炼装置的真空槽的敞开下端部浸入到上述钢水包内的钢水中的预定深度，构成该真空槽的浸入部；将上述真空槽的槽内空间部保持在105～195Torr的真空度；从上述钢水包底部吹入用于搅拌钢水的气体；从顶吹喷枪向上述真空槽内供氧气，在上述真空槽内的钢水表面形成150～400mm深的凹陷，对上述钢水进行吹氧脱碳，该顶吹喷枪穿过该真空槽的保护罩的插入孔且可自由升降地被设置。2.如权利要求1所述的钢水的真空精炼方法，其特征在于将上述真空槽浸入部下端与该真空槽内钢水表面之间的距离保持在1.2～2m的范围。3.如权利要求1或所述的钢水的真空精炼方法，其特征在于在上述吹氧脱碳处理后，相对于吹氧脱碳期的真空槽浸入部下端与真空槽外钢水表面之间的距离H，使上述真空槽浸入部上升0.2H～0.6H的距离。4.一种钢水的真空精炼方法，采用直筒形真空精炼装置对转炉出钢钢水进行精炼，其特征在于包括以下工序将转炉出钢钢水装入上述直筒形真空精炼装置的钢水包内；将上述精炼装置的真空槽的开放下端部浸入到上述钢水包内的钢水中的预定深度，构成该真空槽的浸入部；将上述真空槽的槽内空间部保持在100～300Torr的真空度；从上述钢水包底部吹入用于搅拌钢水的气体；将含Al合金装入到上述真空槽内；从顶吹喷枪向上述真空槽内供氧气，燃烧溶解于上述钢水中的上述含Al合金，加热该钢水，该顶吹喷枪穿过在该真空槽的保护罩的插入孔且可自由升降地被设置。5.如权利要求4所述的钢水的真空精炼方法，其特征在于在上述真空槽内的钢水表面形成50～400mm深的凹陷。6.如权利要求4或5所述的钢水的真空精炼方法，其特征在于将上述真空槽的浸入部下端与该真空槽内钢水表面间的距离保持在1.2～2m的范围。7.如权利要求4～6中任一项所述的钢水的真空精炼方法，其特征在于在上述含Al合金的燃烧期之后，相对于含Al合金的燃烧期的真空槽浸入部下端与真空槽外钢水表面之间的距离H，使上述真空槽浸入部上升0.2H～0.6H的距离。8.一种钢水的真空精炼方法，采用直筒形真空精炼装置对转炉出钢钢水进行精炼，其特征在于包括以下工序将转炉出钢钢水装入上述直筒形真空精炼装置的钢水包内；将上述精炼装置的真空槽的开放下端部浸入到上述钢水包内的钢水中的预定深度，构成该真空槽的浸入部；将上述真空槽的槽内空间部保持在120～400Torr的真空度，与载体气体一道从顶吹喷枪向上述真空槽内的钢水吹入脱硫剂，而且从上述钢水包的低部吹入钢水搅拌用气体，对上述钢水进行脱硫，上述顶吹氧枪穿过上述真空槽的保护罩的插入孔且可自由升降地被设置。9.如权利要求8所述的钢水的真空精炼方法，其特征在于将吹入上述脱硫剂的载体气体到达钢水表面的速度设在10m/秒～1马赫的范围。10.如权利要求8或9所述的钢水的真空精炼方法，其特征在于将上述真空槽的浸入部下端到该真空槽内钢水表面间的距离保持在1.2～2m的范围。11.一种钢水的真空精炼方法，采用直筒形真空精炼装置对转炉出钢钢水进行精炼，其特征在于包括以下工序将转炉出钢钢水装入上述直筒形真空精炼装置的钢水包内；将上述精炼装置的真空槽的开放下端部浸入到上述钢水包内的钢水中的预定深度，构成该真空槽的浸入部；将上述真空槽的槽内空间部保持在100～400Torr的真空度，从顶吹喷枪向上述真空槽内的钢水表面喷吹氧气和碳化氢类助燃气体，加热该钢水，该顶吹喷枪穿过上述真空槽的保护罩的插入孔且可自由升降地被设置。12.如权利要求11所述的钢水的真空精炼方法，其特征在于将上述顶吹喷枪的前端与上述真空槽内的钢水表面间的距离设为3.5～9.5m。13.一种钢水的真空精炼方法，采用直筒形真空精炼装置对转炉出钢钢水进行精炼，其特征在于包括以下工序将转炉出钢的碳含量为0.1重量％以下的钢水装入到上述直筒形真空精炼装置的钢水包中；将上述精炼装置的真空槽的敞开下端部浸入到上述钢水包内的钢水中的预定深度，构成该真空槽的浸入部；将上述真空槽的槽内空间部保持在100～300Torr的真空度；从上述钢水包底部吹入钢水搅拌用气体；将含Al合金装入到上述真空槽内；从顶吹喷枪向上述真空槽内供氧气，燃烧溶解于上述钢水中的上述含Al合金，加热该钢水，该顶吹喷枪穿过该真空槽的插入孔且可自由升降地被设置；接着，在上述真空槽内，将该真空槽的真空度保持在105～195Torr，从上述顶吹喷枪向该真空槽内供氧，在上述真空槽内的、已被加热的钢水表面形成150～400mm深的凹陷，对上述钢水进行吹氧脱碳；然后，将上述槽内空间部保持在100Torr以下的高真空度，对已进行脱碳处理的钢水进行脱气处理。14.如权利要求13所述的钢水的真空精炼方法，其特征在于在从上述顶吹喷枪向上述真空槽内供氧以燃烧溶解于上述钢水中的上述含Al合金以加热该钢水时，在上述真空槽内的钢水表面形成50～400mm深的凹陷。15.如权利要求13或14所述的钢水的真空精炼方法，其特征在于在对上述钢水进行吹氧脱碳处理之前，相对于含Al合金燃烧期的、真空槽浸入部下端与真空槽外钢水表面之间的距离H，使上述真空槽浸入部上升0.2H～0.6H的距离。16.如权利要求13～15的任一项所述的方法，其特征在于在燃烧上述含Al合金对钢水进行加热处理以及吹氧脱碳处理时，将上述真空槽浸入部下端与该真空槽内钢水表面之间的距离保持在1.2～2m的范围。17.一种钢水的真空精炼方法，采用直筒形真空精炼装置对转炉出钢钢水进行精炼，其特征在于包括以下工序将转炉出钢的钢水装入到上述直筒形真空精炼装置的钢水包中；将上述精炼装置的真空槽开放下端部浸入到上述钢水包内的钢水中的预定深度，构成该真空槽的浸入部；将上述真空槽的槽内空间部保持在100～300Torr的真空度；从上述钢水包的底部吹入钢水搅拌用气体；将含Al合金装入上述真空槽内，从顶吹喷枪供氧使溶解于上述钢水中的该含Al合金燃烧，使该钢水升温，该顶吹喷枪穿过上述真空槽的保护罩的插入孔，且能自由升降地被设置；将上述真空槽内空间部保持在100Torr以下的高真空，对升温了的钢水进行脱氢处理；使上述真空槽的槽内空间部为120～400Torr的真空度，与载体气体一道从上述顶吹喷枪向上述真空槽内的钢水吹入脱硫剂，而且从上述钢水包的底部吹入钢水搅拌用气体，对上述钢水进行脱硫。18.如权利要求17所述的钢水的真空精炼方法，其特征在于将上述真空槽的浸入部下端与该真空槽内钢水表面间的距离保持在1.2～2m的范围。19.如权利要求17或18所述的钢水的真空精炼方法，其特征在于在进入上述高真空度脱气处理之前，相对于含Al合金燃烧期的真空槽浸入部下端与真空槽外钢水表面间的距离H，使上述真空槽的浸入部上升0.2H～0.6H的距离。20.如权利要求17所述的钢水的真空精炼方法，其特征在于在从上述顶吹喷枪向上述真空槽内供氧使溶解于上述钢水中的上述含Al合金燃烧以加热该钢水时，在上述真空槽内的钢水表面形成50～400mm深的凹陷。21.一种钢水的真空精炼方法，采用直筒形真空精炼装置对转炉出钢钢水进行精炼，其特征在于包括以下工序将转炉出钢的碳含量为0.1重量％以下的钢水装入到上述直筒形真空精炼装置的钢水包内；将上述精炼装置的真空槽的敞开下端部浸入到上述钢水包内的钢水中的预定深度，构成该真空槽的浸入部；将上述真空槽的槽内空间部保持在100～300Torr的真空度；从上述钢水包的底部吹入钢水搅拌用气体；将含Al合金装入上述真空槽内；从顶吹喷枪向上述真空槽内供氧，燃烧溶解于上述钢水中的上述含Al合金，加热上述钢水，该顶吹喷枪穿过该真空槽保护罩的插入孔且可自由升降地被设置；将上述真空槽的槽内空间部保持在105～195Torr的真空度，从上述顶吹喷枪向该真空槽内供氧，在上述真空槽内的已加过热的钢水表面形成150～400mm深的凹陷，对该钢水进行吹氧脱碳；将上述槽内空间部保持在100Torr以下的高真空度，对进行了脱碳处理的钢水进行脱气处理；使上述真空槽的槽内空间部为120～400Torr的真空度，与载体气体一起从上述顶吹喷枪向上述真空槽内的钢水吹入脱硫剂，对上述钢水进行脱硫；使上述真空槽的槽内空间部为100～400Torr的真空度，从上述顶吹喷枪向上述真空槽内的已经过脱硫处理的钢水表面喷吹氧气和碳化氢类助燃气体，对该钢水进行加热。22.如权利要求21所述的钢水的真空精炼方法，其特征在于在实施通过燃烧上述含Al合金对钢水进行加热处理或进行吹氧脱碳处理或进行脱硫处理时，将上述真空槽的浸入部下端与该真空槽内钢水表面之间的距离保持在1.2～2m的范围。23.如权利要求21或22所述的钢水的真空精炼方法，其特征在于在实施通过燃烧上述氧气和碳化氢类助燃气体对钢水进行加热处理时，将上述顶吹喷枪前端部到上述真空槽内钢水表面之间的距离保持在3.5～9.5m的范围。24.如权利要求21～23的任一项所述的钢水的真空精炼方法，其特征在于在进行上述钢水的吹氧脱碳处理之前，相对于含Al合金的燃烧期的真空槽浸入部下端到真空槽外钢水表面间的距离H，使上述真空槽浸入部上升0.2～0.6H的距离。25.如权利要求21所述的钢水的真空精炼方法，其特征在于在从上述顶吹喷枪向上述真空槽内供氧使溶解于上述钢水中的上述含Al合金燃烧以加热该钢水时，在上述真空槽内的钢水表面形成50～400mm深的凹陷。全文摘要本发明提供一种钢水的真空精炼方法，该精炼方法在由没有槽底的直筒形真空槽和钢水包组合构成的直筒形真空精炼装置中，对含有0.1重量％以下的碳的钢水进行吹氧脱碳，环境的真空度为105～195Torr，供氧速度为可以形成150～400mm深的凹陷的大小。根据需要，可在上述吹氧脱碳处理中组合进Al加热处理、高真空脱气处理脱硫处理或燃烧器加热处理等各种处理(除高真空除气处理外的各处理均在真空度为100～400Torr的范围内进行)，该Al加热处理通过以凹陷深度为50～400mm的供氧速度吹入氧气使添加到真空槽内的Al燃烧，该脱硫处理向真空槽吹入脱硫剂，该燃烧器加热处理与氧气一起吹入助燃剂。文档编号C21C7/00GK1165541SQ9619105公开日1997年11月19日申请日期1996年8月1日优先权日1995年8月1日发明者北村信也,米泽公敏,宫本健一郎,笹川真司,藤原邦彦申请人:新日本制铁株式会社