CN111819296A - 钢的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钢的制造方法，该方法包括：将钢水从熔钢炉出钢并注钢至钢包的工序、以及将注钢至所述钢包的所述钢水从所述钢包排出并进行铸造的工序，其中，在将从所述熔钢炉出钢的所述钢水注钢至所述钢包时，将根据下述式(1)计算出的炉渣厚度T满足0.02m以上的量W的包含氧化物的副原料在开始注钢所述钢水前预先放置于所述钢包内的底部、或者在开始注钢的同时投入至所述钢包内，将从所述熔钢炉出钢的所述钢水注钢至所述钢包。所述副原料的组成优选满足CaO/Al₂O₃：0.8～4.0、5％≤SiO₂≤10％、MgO≤10％。T＝(W/ρ)/((π·D₂)/4)(1)，其中，D：钢包直径(m)、ρ：熔融氧化物密度(＝3000kg/m³)、W：副原料的量(kg)。

Description

钢的制造方法

技术领域

本公开涉及钢的制造方法。

背景技术

钢材所要求的材料特性正在高度化，要求提高以钢材的韧性为主的特性值。特别是，如果钢材中含有作为气体成分的氮，则通常产生韧性降低。因此，为了对钢材中的氮进行无害化，通过添加Ti、Nb、V、Zr、Al等氮化物形成元素来谋求无害化，但如果钢材中添加合金，则合金成本增加，此外还会对材料强度等其它特性造成影响。因此，期望在制造阶段尽可能地低氮化。

在利用高炉-转炉法制造钢的情况下，将由高炉熔炼得到的含碳4～5％(在本说明书中，只要没有特别说明，表示元素或化合物的量的“％”及“ppm”全部是指质量比)的铁水装入至转炉中，在转炉内进行脱碳。此时，在转炉内，从顶吹喷枪向钢水中吹送大量的氧，转炉内被脱碳反应产生的CO气体充满，气氛中的氮分压降低，并且，通过顶吹气体喷射剧烈地搅拌钢水，因此，脱氮反应进行。在转炉内，也存在通过底吹而剧烈地搅拌钢水的情况，转炉吹炼结束时钢水中氮浓度降低至10ppm左右。但是，为了将钢水输送至下一工序，将钢水从转炉出钢至钢包，但在出钢时，出钢流会卷入大气，因此，钢水中的氮浓度上升。

作为接下来的工序，在使用真空脱气装置对钢水进行减压处理的情况下，在减压处理中，钢水中的氮浓度降低，但钢水中氮浓度的降低速度较慢，此外，在要求高速处理的情况下不能依赖于减压处理，仅使用真空脱气装置并不会实现经济且稳定地制造低氮钢。

因此，为了经济且稳定地制造低氮钢，使转炉中将氢浓度降低至10ppm左右的钢水不吸氮地出钢至钢包中，并在真空脱气装置中保持抑制吸氮的状态而转移至作为接下来的工序的连续铸造是较为理想的。

从制造低氮钢的观点出发，如以下所示那样提出了一种抑制出钢时吸氮的方法。为了抑制出钢时的钢水吸氮，考虑以下方法：(1)使产生吸氮的部分与大气隔绝；(2)降低大气中的氮分压；(3)使吸氮反应延迟；(4)降低反应界面积等。

这些当中，(1)及(2)是在出钢时将非氮气体导入至出钢流或钢包内的技术，并在下述专利文献1～3中提出。

在专利文献1中，提出了一边利用非活性气体对脱氮后的低氮钢水进行密封一边进行出钢的技术。

在专利文献2中，提出了一种技术，其特征在于：在具有盖的注钢用钢包内，通过富氧空气使燃料燃烧而对注钢用钢包进行预热，且利用燃烧排气进行置换而使注钢用钢包内的气氛中的氮降低，然后，在转炉出钢时，从设置于注钢用钢包的盖上且设为包围钢水流的圆环状的喷嘴向钢水流吹送氩气。

在专利文献3中，公开了将钢水出钢至装有碳酸钙的钢包内，且将出钢时及出钢中钢包内的气氛设为CO₂气体气氛，从而抑制钢水与空气接触的方法。

另外，(3)是如专利文献4中也记载那样的在出钢时以未脱氧或半脱氧状态进行出钢的方法，并且是大多数现有技术文献中常见的通常的方法。

可认为：在从转炉向钢包出钢时，产生钢水吸氮的部位如非专利文献1所记载那样是钢水从转炉出钢至钢包内时所产生的瀑潭部。但是，关于(4)减少反应界面积的方法、也就是着眼于减少瀑潭部的反应界面积的发明，除专利文献5以外，并未找到其它文献。在专利文献5中，提出了使出钢流沿着倾斜的钢包壁注钢至钢包，同时向转炉等炼钢炉的出钢口供给非活性气体而使非活性气体混入出钢流的技术。

专利文献1：日本特开昭60-26611号公报

专利文献2：日本特开平2-285020号公报

专利文献3：日本特开2003-293022号公报

专利文献4：日本特开昭59-190314号公报

专利文献5：日本特开昭61-166911号公报

非专利文献1：长隆郎等著，“转炉出钢时的钢水的氧及氮吸收的推算(転炉出鋼時の溶鋼の酸素および窒素吸収の推算)”，铁和钢(鉄と鋼)，69(1983)，p.767-774

非专利文献2:冈山敦等著，“与注钢流的气体吸收行为相关的水模型实验(注入流のガス吸収挙動に関する水モデル実験)”，铁和钢(鉄と鋼)，102(2016)，

发明内容

发明要解决的问题

专利文献5所公开的技术是减少出钢流的瀑潭本身的尺寸的方法。如果减小瀑潭的尺寸，则产生吸氮的反应界面积也会减少，因此可获得吸氮抑制效果，但出钢流沿着钢包壁流下会使耐火物的熔炼损耗风险等较大。因此，需要即使形成瀑潭，也能够减少该瀑潭内产生吸氮的界面积的不同的切口的技术。

本公开的目的在于提供一种钢的制造方法，其能够有效地抑制将钢水出钢至钢包时由出钢流形成的瀑潭部的吸氮。

解决问题的方法

本公开的主旨如下所述。

＜1＞一种钢的制造方法，该方法包括：

将从熔钢炉出钢的钢水注钢至钢包的工序、以及

将注钢至所述钢包的所述钢水从所述钢包排出而进行铸造的工序，

其中，

在将从所述熔钢炉出钢的所述钢水注钢至所述钢包时，将根据下述式(1)计算出的炉渣厚度T满足0.02m以上的量W的包含氧化物的副原料在开始注钢所述钢水前放置于所述钢包内的底部、或者在开始注钢的同时投入至所述钢包内，将从所述熔钢炉出钢的所述钢水注钢至所述钢包，

T＝(W/ρ)/(π·D²)/4) (1)

T：炉渣厚度(m)

D：钢包直径(m)

ρ：熔融氧化物密度(＝3000kg/m³)

W：副原料的量(kg)。

＜2＞上述＜1＞所述的钢的制造方法，其中，

所述副原料的组成满足：

CaO/Al₂O₃：0.8～4.0 (2)

5％≤SiO₂≤10％ (3)

MgO≤10％ (4)

CaO+Al₂O₃+SiO₂+MgO≥90％ (5)

其中，式(2)～(5)中的分子符号是指该分子的含量(质量％)。

＜3＞上述＜1＞或＜2＞所述的钢的制造方法，其中，

所述副原料的量W是根据所述式(1)计算出的所述炉渣厚度T满足0.1m以下的量。

＜4＞上述＜1＞至＜3＞中任一项所述的钢的制造方法，其中，

在开始注钢所述钢水前，将所述量W的所述副原料预先放置于所述钢包内的底部。

＜5＞上述＜4＞所述的钢的制造方法，其中，

对放置于所述钢包内的所述副原料进行预热，在所述副原料的温度为800℃以上的状态下将所述钢水注钢至所述钢包。

发明效果

根据本公开，可提供一种钢的制造方法，该方法能够有效地抑制将钢水出钢至钢包时由出钢流所形成的瀑潭部的吸氮。

附图说明

图1是表示钢包内的炉渣厚度和吸氮量的关系的图。

图2是表示出钢前的合成助熔剂温度和吸氮量的关系的图。

具体实施方式

以下，对本公开中所使用的用语的含义内容进行说明。

所谓熔钢炉(炼钢炉)是指转炉、AOD(氩氧脱碳，Argon Oxygen Decarburization)炉、电炉等用于熔炼钢水的保持容器。

所谓出钢是指将保持于炼钢炉中的熔融金属(钢水)从炼钢炉转移至钢包这样的输送用容器中的操作。另外，所谓注钢是指钢包接受从熔钢炉出来的钢水，出钢和注钢在同一时刻进行。

所谓副原料是指精炼钢水所需的铁分以外的添加物。在本公开中，以包含氧化物的副原料为对象，将由含有铁以外的成分的包含氧化物的物质作为副原料。具体而言，可以使用生石灰、硅砂、铝酸钙系造渣剂、氧化铝砖屑、煅烧白云石等。

所谓钢包直径D是指钢包的内径。通常，钢包内制成底部和上部(开口部)的内径相同，但在底部和上部的内径不同的情况下，设为钢包底部和上部的各直径(内径)的平均值。另外，在与钢包高度方向垂直的钢包内部的截面为椭圆形的情况下，将长径和短径的平均值设为钢包直径D。

本发明人为了解决上述本公开的课题，进行使用了溶解氧浓度计和水模型装置的气体吸收实验，并对瀑潭部的气泡卷入行为和气体吸收行为进行了详细调查。在水中通常溶存有8ppm左右的氧，可以使用溶解氧浓度计进行测定。准备水模型装置来模拟从转炉出钢至钢包。对于模拟转炉内的钢水的水，通过预先吹入Ar而使溶解氧量降低至0.8ppm。对水模型装置的转炉内及钢包内的溶解氧量连续地进行测定(参照非专利文献2)。推测根据水模型实验中氧从气氛吸收至水中的趋势能够模拟实际的钢水的熔炼中氮从气氛吸收至钢水中的趋势。即，关于在水模型实验中钢包内的水中溶解氧量增大的条件，显示出在出钢时吸收了大量气氛中的氧，只要在从实际的转炉的出钢时为相同的条件，就能够推定在钢水中容易吸收氮。

在水模型实验中，进行了在钢包的水面上未有任何漂浮的情况、和在水面上漂浮有油的情况的对比试验。其结果为，发现在水面上漂浮有油的状态下形成注入流的情况下，瀑潭中卷入有空气和油，进而，如果被卷入的油与气泡接触，则停留在气泡表面，并以该状态浮起。对此时的气体吸收行为进行调查的结果可知，在钢包的水面上未有任何漂浮的情况下，钢包中的水的溶解氧量增大，与此相对，在水面上漂浮有油的情况下，钢包中的水的溶解氧量的增大被抑制。根据该实验结果可认为，在漂浮有油的状态下，油会覆盖形成瀑潭的气泡的表面的一部分，由此，与被卷入的空气的反应界面积减少，注入过程中的气体吸收量被抑制。

基于该见解，可预测通过在出钢时在钢包的钢水表面形成流动性良好的被膜，可以防止钢水在瀑潭部的对氮的吸收。然后，将为了使渣化性良好而配合的副原料放置于钢包中的状态下将钢水出钢至钢包，或者在将钢水出钢至钢包的同时将副原料投入至钢包，由此，能够利用出钢后的高温钢水使副原料熔融。因此，刚出钢后液面上能够形成由熔融氧化物覆盖的状态，如果以该状态进行出钢，则有意地做出瀑潭部卷入有熔融氧化物的状况，从而可以抑制吸氮。进而，希望此时被卷入至瀑潭部的物质(副原料)为熔融状态，但即使残留有固相，覆盖气液界面的一部分的情况也不发生改变，因此能够期待吸氮抑制效果。

本公开基于上述构思，通过利用钢水实验确认其效果而进行了研究，本发明人进一步发现在出钢前或出钢时放置或投入至钢包内的副原料的组成、量、温度等优选的条件，从而完成了本公开的钢的制造方法。

即，本公开的钢的制造方法包括：

将从熔钢炉出钢的钢水注钢至钢包的工序、以及

将注钢至所述钢包的所述钢水从所述钢包排出而进行铸造的工序，

在将从所述熔钢炉出钢的所述钢水注钢至所述钢包时，将根据下述式(1)计算出的炉渣厚度T满足0.02m以上的量W的包含氧化物的副原料在开始注钢所述钢水前放置于所述钢包内的底部、或者在开始注钢的同时投入至所述钢包内，将从所述熔钢炉出钢的所述钢水注钢至所述钢包。

T＝(W/ρ)/((π·D²)/4) (1)

T：炉渣厚度(m)

D：钢包直径(m)

ρ：熔融氧化物密度(＝3000kg/m³)

W：副原料的量(kg)

以往，提出了大量在出钢时添加副原料的方法。但是，其大部分着眼于对炉渣中的低级氧化物进行改性而非抑制吸氮，添加的副原料大多为生石灰，此外，多数情况下添加时期为出钢中或出钢结束后。根据本公开的方法，出钢后的炉渣组成与以往方法相同，但为了有效地抑制出钢初期的吸氮，添加副原料的时期比以往要早，在出钢前将一定量以上的副原料放置于钢包内，或者在出钢的同时将该副原料投入至钢包内，在开始出钢后使一定量以上的副原料熔融，这点与以往的方法有较大差异。

为了确认放置了副原料的吸氮抑制效果，进行2吨规模的钢水实验，并对其行为进行了研究。将在感应炉中熔解的低氮脱氧钢水2吨以大约50秒钟出钢至经过了预热的钢包中，研究了出钢前后的氢浓度。此时，钢水成分、温度等各个条件设为相同，在钢包内放置成分经过了调整的合成助熔剂(氧化物)，以该状态出钢。此时，对放置于钢包内的合成助熔剂组成、助熔剂量、预热温度等参数的影响进行了研究。此时，对出钢前后的吸氮量(以下称为Δ[N])进行研究，与未放置合成助熔剂的条件(run1)下的Δ[N]相比改善了4ppm以上的情况判断为具有吸氮抑制效果。以下，合成助熔剂中的成分含量是指质量％。将试验条件及试验结果示于表1。

[表1]

首先，未放置合成助熔剂的条件下的Δ[N]为26ppm。对于该结果，在将CaO＝60％、Al₂O₃＝30％、SiO₂＝10％的合成助熔剂(CaO/Al₂O₃＝2.0)50kg(＝基础条件)放置于钢包内的状态下将钢水出钢，结果Δ[N]成为21ppm，确认到明显的吸氮抑制效果。对出钢时瀑潭周围的情况进行拍摄来研究钢包内的状况，确认了以下情况：合成助熔剂通过与注钢至钢包内的钢水接触而熔融，存在于瀑潭周边的混合有固相和液相的炉渣被卷入至瀑潭。除了有无放置合成助熔剂以外的条件并无差异，因此推定得到吸氮抑制效果的主要原因在于：被卷入至瀑潭的炉渣覆盖气泡表面的一部分，从而使钢水和空气的反应界面积减少。

另一方面，将合成助熔剂悬挂于从钢包内的底部略微浮起的壁面，并在出钢开始15秒钟后添加到钢水表面的条件下出钢，此时，Δ[N]为24ppm，未发现明显的吸氮抑制效果。该情况下，确认到合成助熔剂是到了出钢末期才熔融，但在吸氮量最多的出钢前半段至中间阶段并未发现添加的合成助熔剂熔融，由此推定未实现减少钢水和空气的反应界面积。

接着，对于基础条件(助熔剂组成恒定、未预热)，变更放置的合成助熔剂量而研究了吸氮抑制效果。其结果如图1所示，根据放置的合成助熔剂量W和钢包的大小(钢包直径D)，在根据上述式(1)求出的钢包内的炉渣厚度T低于0.02m的情况下，成为未发现明显吸氮抑制效果的结果。另一方面，如果炉渣厚度超过0.05m，则成为吸氮抑制效果饱和的结果。根据该情况推定，在被卷入至瀑潭的液相、或包含固相的液相少于一定量的情况下，不能充分地覆盖钢水和空气的反应界面积，无法得到吸氮抑制效果。另外，被卷入至瀑潭的液相、或包含固相的液相过多时，吸氮抑制效果饱和，因此认为放置于钢包的合成助熔剂量W存在优选的上限。

另外，将放置的合成助熔剂量设为恒定(50kg)，以表1所示的组成改变放置的合成助熔剂的组成，研究了无预热的条件下的吸氮抑制效果。其结果：在合成助熔剂组成为CaO/Al₂O₃：0.8～4.0(式(2))、5％≤SiO₂≤10％(式(3))、MgO≤10％(式(4))的条件下，得到稳定的吸氮抑制效果。得到稳定的吸氮抑制效果时的合成助熔剂组成与在钢水温度附近的液相比例高的条件是一致的，认为液相的比例越高，在瀑潭内的气泡表面的包覆效果越大。

进而，对于基础条件，利用燃烧器对放置于钢包内的合成助熔剂进行预热，变更出钢前的合成助熔剂温度而研究了吸氮抑制效果。需要说明的是，合成助熔剂的温度利用设置于钢包内的热电偶进行了研究。其结果如图2所示，在将合成助熔剂的温度加热至800℃以上时，得到明显的吸氮抑制效果的结果。另一方面，如果合成助熔剂的预热温度超过1150℃，则得到吸氮抑制效果饱和的结果。认为这是因为，通过进行预热，助熔剂达到熔融的时间会缩短，出钢刚开始后的氮吸收被抑制。

以下，对本公开的钢的制造方法的实施方式进一步详细地进行说明。

在制造低氮钢的情况下，将从高炉或电炉输送出的碳浓度高的铁水装入至转炉等熔钢炉中，通过氧吹炼将钢中的碳以CO气体的形式除去。此时，在熔钢炉中，通过C+O＝CO反应使炉内的氮分压降低，此外，与利用底吹及顶吹的搅拌作用相结合，使钢中的氮浓度降低至10ppm左右。就脱碳处理后的钢水而言，为了进行成分调整或脱气，从熔钢炉出钢至钢包。然后，将成分、温度进行了调整的钢水供于铸造过程，在铸造后经由加热、轧制、热处理、表面处理等工序制成制品并出库。

通常，在钢包由燃烧器预热后，由输送台车输送至熔钢炉的正下面，注钢钢水。通常，生石灰等副原料大多添加于出钢后的钢水中，但在应用本公开的钢的制造方法时，需要在注钢钢水前将一定量以上的副原料放置于钢包内，或者在注钢钢水的同时将一定量以上的副原料投入至钢包内。优选的是在预热钢包前、或者在预热中将副原料投入至钢包内。

作为副原料的形态，为了在预热中或出钢时不会因上升气流而逸散，优选为粒状，但在进行预热时，通常在由盖子覆盖钢包上部的状态下进行预热，因此，也可以使用粉状的副原料。优选的是，需要在将钢包输送至熔钢炉正下面的时刻，最迟在钢水开始从熔钢炉出钢(开始受钢)的同时，将按照式(1)所示的炉渣厚度T成为0.02m以上(优选为0.1m以下、更优选为0.05m以下)而求出的量W的副原料投入于钢包内。另外，在出钢开始后，需要使副原料迅速地熔融。需要说明的是，在开始注钢的同时将副原料投入至钢包的情况下，优选的是，在开始从熔钢炉将钢水注钢至钢包后，在10秒钟以内开始向钢包内投入副原料、更优选在5秒钟以内开始向钢包内投入副原料、进一步优选在与钢水注钢的同时开始向钢包内投入副原料。另外，在开始注钢的同时将副原料投入至钢包的情况下，优选在在开始注钢后60秒钟以内、更优选40秒钟以内、进一步优选20秒钟以内完成炉渣厚度T成为0.02m以上的量W的副原料的投入。

另外，对于副原料而言，也可以将在开始注钢前将副原料放置于钢包内和在开始注钢的同时将副原料投入钢包内加以组合。即，也可以在开始注钢前将量W1的副原料放置于钢包内，进一步在开始注钢的同时将量W2的副原料投入钢包内，并使得副原料的合计量(W1+W2)成为按照式(1)所示的炉渣厚度T满足0.02m以上而求出的量W。

需要说明的是，有时在开始注钢数分钟后，基于脱氧等目而添加Al合金等，但以这样的目的、时期添加的成分不包含在以由式(1)所示的炉渣厚度T满足0.02m以上的方式求出的量W的副原料中。

为了得到本公开的钢的制造方法所带来低氮化的效果，需要在注钢过程中在瀑潭部存在有熔融炉渣。注钢过程中是指开始从熔钢炉将钢水注钢至钢包到至少经过了1分钟后完成注钢的期间，优选的是从开始注钢钢水30秒钟后至完成注钢的期间。熔融炉渣是指将放置或投入至钢包内的副原料熔融，成为液相或包含固相的液相的状态。在本公开中，通过使用通用的热力学计算软件等的计算，将液相比例为50％以上的状态作为液相炉渣。

瀑潭部是指，注入流进入钢包内的钢水时卷入注入流周围气相而产生的气泡产生卷入及上升的部分，通常在注入流与钢包内钢水相接触的部分的正下面产生。如果在出钢中瀑潭部被熔融炉渣覆盖，则可得到本公开的低氮化效果。将从熔钢炉出钢的钢水注钢至钢包时，在开始注钢前、或者在开始注钢的同时将按照式(1)所示的炉渣厚度T满足0.02m以上(优选为0.1m以下、更优选为0.05m以下)的方式而求出的量W的包含氧化物的副原料放置或投入至钢包内，将从熔钢炉出钢的钢水注钢至钢包，由此，能够在注钢过程中使熔融炉渣存在于瀑潭部。

在本公开中，放置或投入至钢包内的副原料为包含氧化物的副原料。因此，不包含碳氧化物、氟化物、碳化物等。例如在专利文献3中公开的发明中出于降低钢包内的气氛中氮浓度的目的而放置碳酸钙。与此相对，本公开的目的在于通过钢水表面的熔融炉渣防止瀑潭部的吸氮现象，因此未添加碳酸钙。碳酸钙由于在分解时伴有吸热反应，因此使钢水温度降低，故不优选。另外，如果添加萤石等氟化物，则妨碍生成炉渣的回收，因此不添加氟化物。进而，由于不以脱磷或脱硫为目的，因此也不添加碳化钙等碳化物。

另外，放置或投入至钢包内的包含氧化物的副原料优选预先将组成调整为CaO/Al₂O₃：0.8～4.0(式(2))、5％≤SiO₂≤10％(式(3))、MgO≤10％(式(4))的范围内来进行添加。通过设为这样的组成范围，能够理想地降低副原料的熔融温度。更优选将MgO含量设为5％以上。此外，副原料所含的成分除上述CaO、Al₂O₃、SiO₂、MgO以外，还允许含有分别低于5％的MnO、FeO等氧化物成分。另外，还允许含有挥发成分或杂质。即，只要满足上述式(5)即可。

放置于钢包内的副原料希望与钢包一起被预热，且预热至800℃以上最佳。副原料的预热温度能够通过利用辐射温度计对放置于钢包内的副原料的表面温度进行测量来评价。

通过如上述那样使用本公开的钢的制造方法，能够在出钢时抑制氮浓度上升，因此，能够经济且稳定地制造低氮钢。需要说明的是，根据本公开的钢的制造方法，能够有效地抑制出钢时氮浓度上升，但制造的钢中的氮浓度没有限定。

这样的本公开的钢的制造方法对于碳钢非常有效，但对于碳钢以外的不锈钢、合金钢的制造也是有效的。

实施例

在以下所示的钢水的实施例及比较例的条件下进行出钢时的吸氮行为评价试验，确认了吸氮抑制效果。

将从高炉输送出的铁水(相当于碳含量4.5％)装入转炉，进行了氧吹炼。转炉吹炼后的成分为[C]＝0.06～0.14％、[Si]＝0.01～0.05％、[Mn]＝0.1～0.4％、[P]＝0.01～0.03％、[N]＝9～12ppm，余量为Fe及杂质。处理量为300吨规模，钢包直径(内径)为3.9m，出钢时间约为5分钟。在出钢前，在预热钢包前的阶段、或者在预热钢包后，将成分调整后的特定量的副原料放置于钢包底部，并将钢包输送至转炉正下面，然后注钢钢水。或者，在注钢的同时将副原料投入至钢包中。在出钢时，在开始出钢2分钟后，以卷入到出钢流的方式投入了包含Al的合金。另外，从出钢开始3～4分钟后，将副原料(氧化物)追加投入至钢包内，由此，形成了表2所示的“最终炉渣厚度t”。

为了确认吸氮抑制效果，采取出钢前的转炉内、出钢后的钢包内的钢水样品，并将出钢前后的氢浓度变化量Δ[N](ppm)作为吸氮量进行了评价。将试验条件示于表2。在表2的“吸氮抑制效果”的栏中，在Δ[N]超过17ppm且为20ppm以下的情况下，视为有吸氮抑制效果并设为“C”，在Δ[N]超过15ppm且为17ppm以下的情况下，判断为有优异吸氮抑制效果并设为“B”。另外，在Δ[N]为15ppm以下的情况下，判断为有显著的吸氮抑制效果并设为“A”。对于Δ[N]超过20ppm者，视为未发现吸氮抑制效果并设为“D”。

试验No.1是未在钢包内放置副原料的条件，试验No.2及No.3是尽管在钢包内放置副原料、但炉渣厚度偏离本公开范围的条件，它们均为比较例。放置的副原料不足的试验No.2及试验No.3的Δ[N]为23～24ppm，未发现吸氮抑制效果。

试验No.4至试验No.17是满足本公开要件的实施例，Δ[N]为20ppm以下，确认到吸氮抑制效果。

试验No.10至试验No.13是将放置于钢包内的副原料的组成调整为适合范围的条件，Δ[N]为17ppm以下，判断为具有优异的吸氮抑制效果。

试验No.3、5、9及试验No.14至试验No.16是使放置的副原料的预热温度发生变化的条件。如果将试验No.5与试验No.7进行比较，则副原料的预热温度较高的试验No.5的吸氮抑制效果较大，可知通过提高副原料预热温度可得到优异的吸氮抑制效果。这也可以将试验No.11与试验No.14进行比较而得到明确，关于试验No.14，除将副原料组成控制在本公开的适宜范围外，还将副原料预热温度设为800℃以上，由此得到了显著的吸氮抑制效果。试验No.15、16也相同。

试验No.18是在钢包内注钢的同时投入副原料的实施例，Δ[N]为20ppm，低于比较例，确认到吸氮抑制效果。

工业实用性

由于能够有效地抑制铁水出钢时的吸氮，因此，对于低氮钢的制造方法是有益的。

2018年6月28日提出申请的日本专利申请2018-122844的公开的全部内容作为参照被引入至本说明书中。本说明书中记载的所有文献、专利申请、以及技术标准作为参照以与具体且分别记载的情况相同的程度被引入至本说明书中。

Claims (5)

1.一种钢的制造方法，该方法包括：

将从熔钢炉出钢的钢水注钢至钢包的工序、以及

将注钢至所述钢包的所述钢水从所述钢包排出而进行铸造的工序，

其中，

在将从所述熔钢炉出钢的所述钢水注钢至所述钢包时，将根据下述式(1)计算出的炉渣厚度T满足0.02m以上的量W的包含氧化物的副原料在开始注钢所述钢水前放置于所述钢包内的底部、或者在开始注钢的同时投入至所述钢包内，将从所述熔钢炉出钢的所述钢水注钢至所述钢包，

T＝(W/ρ)/(π·D²)/4) (1)

T：炉渣厚度(m)

D：钢包直径(m)

ρ：熔融氧化物密度(＝3000kg/m³)

W：副原料的量(kg)。

2.根据权利要求1所述的钢的制造方法，其中，

所述副原料的组成满足：

CaO/Al₂O₃：0.8～4.0(2)

5％≤SiO₂≤10％ (3)

MgO≤10％ (4)

CaO+Al₂O₃+SiO₂+MgO≥90％ (5)

其中，式(2)～(5)中的分子符号是指该分子的含量(质量％)。

3.根据权利要求1或2所述的钢的制造方法，其中，

所述副原料的量W是根据所述式(1)计算出的所述炉渣厚度T满足0.1m以下的量。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的钢的制造方法，其中，

在开始注钢所述钢水前，将所述量W的所述副原料预先放置于所述钢包内的底部。

5.根据权利要求4所述的钢的制造方法，其中，

将放置于所述钢包内的所述副原料预热，在所述副原料的温度为800℃以上的状态下将所述钢水注钢至所述钢包。

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