JP2000087131A - 極低炭素鋼の溶製方法 - Google Patents
極低炭素鋼の溶製方法Info
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- JP2000087131A JP2000087131A JP10261964A JP26196498A JP2000087131A JP 2000087131 A JP2000087131 A JP 2000087131A JP 10261964 A JP10261964 A JP 10261964A JP 26196498 A JP26196498 A JP 26196498A JP 2000087131 A JP2000087131 A JP 2000087131A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 真空脱炭処理速度を低下させずに、清浄性に
優れた極低炭素鋼を溶製する方法を提供する。 【解決手段】 真空脱ガス脱炭処理前のスラグ中の（Ｆ
ｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度を３．５重量％以下と
し、真空脱ガス装置の真空度を４０Ｔｏｒｒ以下の真空
下で酸素を添加して脱炭し、脱炭後の溶鋼中の酸素濃度
を３００ｐｐｍ以下とする。
優れた極低炭素鋼を溶製する方法を提供する。 【解決手段】 真空脱ガス脱炭処理前のスラグ中の（Ｆ
ｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度を３．５重量％以下と
し、真空脱ガス装置の真空度を４０Ｔｏｒｒ以下の真空
下で酸素を添加して脱炭し、脱炭後の溶鋼中の酸素濃度
を３００ｐｐｍ以下とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、清浄性に優れた極
低炭素鋼の溶製方法に関する。
低炭素鋼の溶製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】極低炭素鋼は自動車外装材などに使用さ
れ、鋼中のＣ濃度は通常３５ｐｐｍ以下であることが要
求される。この極低炭素濃度まで炭素を低減させる方法
は転炉で鋼中のＣ濃度を０．０１〜０．０５重量％（以
下、重量％を単に％で表示する）まで低減させ、引き続
き真空脱ガス装置で真空脱炭（以下、真空脱ガスまたは
真空脱ガス脱炭ともいう）を行い３５ｐｐｍ以下まで低
減させるのが一般的である。
れ、鋼中のＣ濃度は通常３５ｐｐｍ以下であることが要
求される。この極低炭素濃度まで炭素を低減させる方法
は転炉で鋼中のＣ濃度を０．０１〜０．０５重量％（以
下、重量％を単に％で表示する）まで低減させ、引き続
き真空脱ガス装置で真空脱炭（以下、真空脱ガスまたは
真空脱ガス脱炭ともいう）を行い３５ｐｐｍ以下まで低
減させるのが一般的である。
【０００３】極低炭素鋼は高酸素下で製造されており、
転炉出鋼時の脱酸省略や真空脱ガス処理中真空槽内で酸
素添加などが行われ、真空脱ガス装置での脱炭処理が完
了すると、酸素濃度が２５０〜４５０ｐｐｍになる。
転炉出鋼時の脱酸省略や真空脱ガス処理中真空槽内で酸
素添加などが行われ、真空脱ガス装置での脱炭処理が完
了すると、酸素濃度が２５０〜４５０ｐｐｍになる。
【０００４】酸素濃度を所定濃度にするため、真空脱ガ
ス処理装置で溶鋼にＡｌを添加し、溶鋼中酸素濃度を１
０ｐｐｍ以下まで低減する。この処理をＡｌ脱酸という
が、このＡｌ脱酸処理の際、溶鋼中の酸素濃度は低下す
るが、Ａｌと酸素との反応によりアルミナ介在物が生成
し、表面疵の原因となり、対策が必要である。
ス処理装置で溶鋼にＡｌを添加し、溶鋼中酸素濃度を１
０ｐｐｍ以下まで低減する。この処理をＡｌ脱酸という
が、このＡｌ脱酸処理の際、溶鋼中の酸素濃度は低下す
るが、Ａｌと酸素との反応によりアルミナ介在物が生成
し、表面疵の原因となり、対策が必要である。
【０００５】アルミナ介在物の発生原因は以下に示すと
おりである。極低炭素鋼の製造は高酸素濃度下で行われ
るため、スラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃
度が５〜２０％となり、真空脱炭処理後、Ａｌ脱酸によ
り溶鋼中の酸素濃度は著しく低減されるが、スラグ中の
（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度は、スラグ−溶鋼
間の反応速度が遅いため、ほとんど還元されず変化しな
い。
おりである。極低炭素鋼の製造は高酸素濃度下で行われ
るため、スラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃
度が５〜２０％となり、真空脱炭処理後、Ａｌ脱酸によ
り溶鋼中の酸素濃度は著しく低減されるが、スラグ中の
（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度は、スラグ−溶鋼
間の反応速度が遅いため、ほとんど還元されず変化しな
い。
【０００６】反応速度が遅くても、真空脱ガス処理後か
ら鋳込みまでの間に、スラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3
＋ＭｎＯ）が溶鋼中の［Ａｌ］と徐々に反応し、〜
式の反応により溶鋼中のアルミナ介在物（以下、［Ａｌ
2 Ｏ3 ］でもあらわす）が生成する。この生成反応をス
ラグによる再酸化反応という。
ら鋳込みまでの間に、スラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3
＋ＭｎＯ）が溶鋼中の［Ａｌ］と徐々に反応し、〜
式の反応により溶鋼中のアルミナ介在物（以下、［Ａｌ
2 Ｏ3 ］でもあらわす）が生成する。この生成反応をス
ラグによる再酸化反応という。
【０００７】 ３（ＦｅＯ） ＋２［Ａｌ］＝［Ａｌ2 Ｏ3 ］＋３［Ｆｅ］ （Ｆｅ2 Ｏ3 ）＋２［Ａｌ］＝［Ａｌ2 Ｏ3 ］＋２［Ｆｅ］ ３（ＭｎＯ） ＋２［Ａｌ］＝［Ａｌ2 Ｏ3 ］＋３［Ｍｎ］ ここで、（ＦｅＯ）、（Ｆｅ2 Ｏ3 ）、（ＭｎＯ）：ス
ラグ中成分 ［Ａｌ］、［Ｆｅ］、［Ｍｎ］：溶鋼中のＡｌ、Ｆｅ、
Ｍｎ ［Ａｌ2 Ｏ3 ］：溶鋼中のアルミナ介在物 アルミナ介在物によるタンディシュと鋳型間にある浸漬
ノズルの閉塞防止を図るために、鋳造時に浸漬ノズルの
側壁にあるポーラスレンガからアルゴンガス（以下、ポ
ーラスアルゴンまたはポーラスＡｒガスともいう）を溶
鋼に吹き込む操作を行う。しかし、このポーラスアルゴ
ン流量が過多になると、アルゴンガスが溶鋼流に引き込
まれピンホールを形成し、製品に表面疵が発生する。
ラグ中成分 ［Ａｌ］、［Ｆｅ］、［Ｍｎ］：溶鋼中のＡｌ、Ｆｅ、
Ｍｎ ［Ａｌ2 Ｏ3 ］：溶鋼中のアルミナ介在物 アルミナ介在物によるタンディシュと鋳型間にある浸漬
ノズルの閉塞防止を図るために、鋳造時に浸漬ノズルの
側壁にあるポーラスレンガからアルゴンガス（以下、ポ
ーラスアルゴンまたはポーラスＡｒガスともいう）を溶
鋼に吹き込む操作を行う。しかし、このポーラスアルゴ
ン流量が過多になると、アルゴンガスが溶鋼流に引き込
まれピンホールを形成し、製品に表面疵が発生する。
【０００８】上記アルミナ介在物の生成および表面疵の
発生は、スラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃
度が高いことに起因しており、以下に示す技術が提案さ
れている。
発生は、スラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃
度が高いことに起因しており、以下に示す技術が提案さ
れている。
【０００９】特開平５−５１６２５号公報には出鋼時に
特定式に基づいた量でスラグ還元剤を添加し、スラグ中
の鉄酸化物濃度を２％以下にする方法が示されている。
特定式に基づいた量でスラグ還元剤を添加し、スラグ中
の鉄酸化物濃度を２％以下にする方法が示されている。
【００１０】特開平６−２５６８３６号公報には真空脱
炭終了後にスラグ上にスラグ還元剤を添加し、スラグ還
元を行う方法が示されている。
炭終了後にスラグ上にスラグ還元剤を添加し、スラグ還
元を行う方法が示されている。
【００１１】特開平７−３４１１７号公報には出鋼時と
真空脱炭処理後の２回に分けて、スラグにスラグ還元剤
を添加することにより、脱炭反応を阻害することなくス
ラグ中のＦｅＯ、ＭｎＯ濃度を低減する方法が示されて
いる。
真空脱炭処理後の２回に分けて、スラグにスラグ還元剤
を添加することにより、脱炭反応を阻害することなくス
ラグ中のＦｅＯ、ＭｎＯ濃度を低減する方法が示されて
いる。
【００１２】以上の様に、スラグ中の鉄酸化物、ＭｎＯ
に注目し、スラグ中の鉄酸化物、ＭｎＯ濃度の低減によ
り、アルミナ介在物の生成を低減することを狙いとして
いる。
に注目し、スラグ中の鉄酸化物、ＭｎＯ濃度の低減によ
り、アルミナ介在物の生成を低減することを狙いとして
いる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】特開平５−５１６２５
号公報に開示されている出鋼時にスラグ還元を行い、真
空脱ガス処理後までスラグ中の酸化鉄濃度を２％以下に
すると、溶鋼中の酸素濃度も低下し、真空脱炭処理時間
が非常に長くなり、前後工程の操業に支障を来し問題と
なる。これを回避するために真空脱ガス装置にて酸素上
吹き等を行い、溶鋼中の酸素濃度を上昇させると、スラ
グ中の鉄酸化物濃度、ＭｎＯ濃度共に大きく上昇し、出
鋼時のスラグ還元の効果が無くなり問題である。
号公報に開示されている出鋼時にスラグ還元を行い、真
空脱ガス処理後までスラグ中の酸化鉄濃度を２％以下に
すると、溶鋼中の酸素濃度も低下し、真空脱炭処理時間
が非常に長くなり、前後工程の操業に支障を来し問題と
なる。これを回避するために真空脱ガス装置にて酸素上
吹き等を行い、溶鋼中の酸素濃度を上昇させると、スラ
グ中の鉄酸化物濃度、ＭｎＯ濃度共に大きく上昇し、出
鋼時のスラグ還元の効果が無くなり問題である。
【００１４】特開平６−２５６８３６号公報、特開平７
−３４１１７号公報に開示されている方法は、上記問題
を解決する方法として真空脱炭処理後にスラグ中の鉄酸
化物、ＭｎＯを低減する方法である。
−３４１１７号公報に開示されている方法は、上記問題
を解決する方法として真空脱炭処理後にスラグ中の鉄酸
化物、ＭｎＯを低減する方法である。
【００１５】しかし、真空脱炭後にスラグ還元を行って
も、介在物個数の低減効果は小さく不十分であった。
も、介在物個数の低減効果は小さく不十分であった。
【００１６】本発明の目的は、真空脱炭処理速度を低下
させずに、介在物個数を低減し、清浄性に優れた極低炭
素鋼を溶製する方法を提供することにある。
させずに、介在物個数を低減し、清浄性に優れた極低炭
素鋼を溶製する方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、実機レベ
ルの試験を重ねた結果、以下の知見を得た。 (A) 転炉で溶鋼中のＣ濃度を０．０３５％とし、スラグ
中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度を２％まで低
減した後、ＲＨ真空脱ガス装置（以下、単に真空脱ガス
装置、またはＲＨともいう）の上吹きランスを用いて酸
素ガスを真空槽内溶鋼表面に上吹きした。上吹きの際の
真空度を１００、４５、４０、５Ｔｏｒｒと変化させ、
酸素添加時の真空度とスラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3
＋ＭｎＯ）濃度との関係を調査した。
ルの試験を重ねた結果、以下の知見を得た。 (A) 転炉で溶鋼中のＣ濃度を０．０３５％とし、スラグ
中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度を２％まで低
減した後、ＲＨ真空脱ガス装置（以下、単に真空脱ガス
装置、またはＲＨともいう）の上吹きランスを用いて酸
素ガスを真空槽内溶鋼表面に上吹きした。上吹きの際の
真空度を１００、４５、４０、５Ｔｏｒｒと変化させ、
酸素添加時の真空度とスラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3
＋ＭｎＯ）濃度との関係を調査した。
【００１８】図１は、ＲＨにおける酸素添加時の真空度
と処理時間毎のスラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋Ｍｎ
Ｏ）濃度との関係を示すグラフである。図１において
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄはそれぞれ真空度１００、４５、４０、
５Ｔｏｒｒの条件下での関係を示すものである。
と処理時間毎のスラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋Ｍｎ
Ｏ）濃度との関係を示すグラフである。図１において
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄはそれぞれ真空度１００、４５、４０、
５Ｔｏｒｒの条件下での関係を示すものである。
【００１９】図１に示すように、真空度が４５〜１００
Ｔｏｒｒ（Ｂ〜Ａ）の条件下で真空槽内溶鋼に酸素を添
加すると、溶鋼の脱炭反応が遅いため、溶鋼中の酸素濃
度の低下が遅く、スラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋Ｍ
ｎＯ）濃度が急速に上昇するが、真空度を５〜４０Ｔｏ
ｒｒ（Ｄ〜Ｃ）の条件下で真空槽内溶鋼に酸素を添加す
ると、溶鋼の脱炭反応が高速で進行するため溶鋼中の酸
素濃度が低下し、スラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋Ｍ
ｎＯ）濃度がほとんど一定になるか若干低下する傾向を
示した。
Ｔｏｒｒ（Ｂ〜Ａ）の条件下で真空槽内溶鋼に酸素を添
加すると、溶鋼の脱炭反応が遅いため、溶鋼中の酸素濃
度の低下が遅く、スラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋Ｍ
ｎＯ）濃度が急速に上昇するが、真空度を５〜４０Ｔｏ
ｒｒ（Ｄ〜Ｃ）の条件下で真空槽内溶鋼に酸素を添加す
ると、溶鋼の脱炭反応が高速で進行するため溶鋼中の酸
素濃度が低下し、スラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋Ｍ
ｎＯ）濃度がほとんど一定になるか若干低下する傾向を
示した。
【００２０】従って、スラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3
＋ＭｎＯ）濃度の上昇を抑制する手段としては、真空度
を４０Ｔｏｒｒ以下とする方法が有効であり、しかも脱
炭反応速度の向上の面からも有効であることがわかっ
た。 (B) 真空脱炭時に、スラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋
ＭｎＯ）濃度の上昇を十分抑制できるのであれば、真空
脱ガス処理前のスラグ還元の程度を真空脱ガス処理後の
スラグによる再酸化が発生しない程度にすればよいこと
になる。
＋ＭｎＯ）濃度の上昇を抑制する手段としては、真空度
を４０Ｔｏｒｒ以下とする方法が有効であり、しかも脱
炭反応速度の向上の面からも有効であることがわかっ
た。 (B) 真空脱炭時に、スラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋
ＭｎＯ）濃度の上昇を十分抑制できるのであれば、真空
脱ガス処理前のスラグ還元の程度を真空脱ガス処理後の
スラグによる再酸化が発生しない程度にすればよいこと
になる。
【００２１】再酸化しないスラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2
Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度の臨界濃度を調査するため、３００
トンの溶鋼を転炉でＣ濃度を０．０３５％とし、真空脱
ガス処理前のスラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋Ｍｎ
Ｏ）濃度を変化させて、真空度を４０Ｔｏｒｒ以下で上
吹き酸素添加して真空脱炭を施し溶鋼中Ｃ濃度を８〜３
４ｐｐｍとした後にＡｌで脱酸し、Ａｌ脱酸後に約７分
間環流処理を行い、連続鋳造機で鋳造する一連の実機試
験を行ない、環流処理終了時点の取鍋内溶鋼および連続
鋳造中のタンディッシュ内で溶鋼からサンプルを採取
し、介在物個数を光学顕微鏡により計測した。
Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度の臨界濃度を調査するため、３００
トンの溶鋼を転炉でＣ濃度を０．０３５％とし、真空脱
ガス処理前のスラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋Ｍｎ
Ｏ）濃度を変化させて、真空度を４０Ｔｏｒｒ以下で上
吹き酸素添加して真空脱炭を施し溶鋼中Ｃ濃度を８〜３
４ｐｐｍとした後にＡｌで脱酸し、Ａｌ脱酸後に約７分
間環流処理を行い、連続鋳造機で鋳造する一連の実機試
験を行ない、環流処理終了時点の取鍋内溶鋼および連続
鋳造中のタンディッシュ内で溶鋼からサンプルを採取
し、介在物個数を光学顕微鏡により計測した。
【００２２】図２は、上記実機試験の結果を示すグラフ
であり、真空脱ガス処理前のスラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ
2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度と溶鋼中の介在物個数指数との関
係を示すグラフである。同図で、介在物個数指数とは環
流処理終了時点での各スラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3
＋ＭｎＯ）濃度における溶鋼中の介在物個数を１とし、
タンディッシュ内での溶鋼中の介在物個数を指数で表示
したものである。介在物個数指数１は、環流処理終了時
点での溶鋼中の介在物個数と、タンディッシュ内での溶
鋼中の介在物個数とが変化していないことを示し、１未
満はタンディッシュ内での溶鋼中の介在物個数が環流処
理終了時点での溶鋼中の介在物個数に比べ減少している
ことを示し、１を超えたものはタンディッシュ内での溶
鋼中の介在物個数が増加していることを示す。
であり、真空脱ガス処理前のスラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ
2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度と溶鋼中の介在物個数指数との関
係を示すグラフである。同図で、介在物個数指数とは環
流処理終了時点での各スラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3
＋ＭｎＯ）濃度における溶鋼中の介在物個数を１とし、
タンディッシュ内での溶鋼中の介在物個数を指数で表示
したものである。介在物個数指数１は、環流処理終了時
点での溶鋼中の介在物個数と、タンディッシュ内での溶
鋼中の介在物個数とが変化していないことを示し、１未
満はタンディッシュ内での溶鋼中の介在物個数が環流処
理終了時点での溶鋼中の介在物個数に比べ減少している
ことを示し、１を超えたものはタンディッシュ内での溶
鋼中の介在物個数が増加していることを示す。
【００２３】同図に示すように、スラグ中の（ＦｅＯ＋
Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度が３．５％を越えて高くなる
と、環流処理終了後からタンディッシュまでに、再酸化
により介在物個数が増加する。スラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆ
ｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度が３．５％以下の場合、介在物
個数が一定に維持されるか、環流処理終了後からタンデ
ィッシュまでの間に浮上効果により介在物個数が減少す
る。
Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度が３．５％を越えて高くなる
と、環流処理終了後からタンディッシュまでに、再酸化
により介在物個数が増加する。スラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆ
ｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度が３．５％以下の場合、介在物
個数が一定に維持されるか、環流処理終了後からタンデ
ィッシュまでの間に浮上効果により介在物個数が減少す
る。
【００２４】上記知見から、真空脱ガス処理前のスラグ
還元処理は、スラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋Ｍｎ
Ｏ）濃度を３．５％以下とすることが必要である。
還元処理は、スラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋Ｍｎ
Ｏ）濃度を３．５％以下とすることが必要である。
【００２５】(C) 図３は、Ａｌ脱酸・環流処理後の介在
物個数指数と表面疵の発生率との関係を示すグラフであ
り、図４は、Ａｌ脱酸・環流処理後の介在物個数指数と
浸漬ノズルの閉塞発生率との関係を示すグラフである。
両図は、試験条件は図２と同一であり、真空脱炭処理前
のスラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度を１
〜２．５％とし、ポーラスＡｒガスを使用しない条件下
でおこなって得たグラフである。図３および図４におけ
る横軸の介在物個数指数は、試験結果の内で最大介在物
個数となった介在物個数を１として指数で表したもので
ある。
物個数指数と表面疵の発生率との関係を示すグラフであ
り、図４は、Ａｌ脱酸・環流処理後の介在物個数指数と
浸漬ノズルの閉塞発生率との関係を示すグラフである。
両図は、試験条件は図２と同一であり、真空脱炭処理前
のスラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度を１
〜２．５％とし、ポーラスＡｒガスを使用しない条件下
でおこなって得たグラフである。図３および図４におけ
る横軸の介在物個数指数は、試験結果の内で最大介在物
個数となった介在物個数を１として指数で表したもので
ある。
【００２６】図３および図４に示すように、介在物個数
指数が０．３を越えて高くなると表面疵の発生率、浸漬
ノズルの閉塞発生率共に急速に高くなる。
指数が０．３を越えて高くなると表面疵の発生率、浸漬
ノズルの閉塞発生率共に急速に高くなる。
【００２７】従って、介在物の少ない清浄性に優れた溶
鋼を溶製することが表面疵の発生率、浸漬ノズルの閉塞
発生率を低下させる有効な方法であるといえる。
鋼を溶製することが表面疵の発生率、浸漬ノズルの閉塞
発生率を低下させる有効な方法であるといえる。
【００２８】(D) 上記に示したように、スラグ中の（Ｆ
ｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度を十分低減し、スラグ
の再酸化による介在物個数の増加を抑制しても、溶鋼の
清浄性が悪化したり、表面疵の発生率や浸漬ノズルの閉
塞発生率が増加することがある。
ｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度を十分低減し、スラグ
の再酸化による介在物個数の増加を抑制しても、溶鋼の
清浄性が悪化したり、表面疵の発生率や浸漬ノズルの閉
塞発生率が増加することがある。
【００２９】この原因は、真空脱ガス装置での真空脱炭
処理後にＡｌ脱酸処理を行う際に、大量にアルミナ介在
物が生成し、環流処理時にスラグに移行せずに溶鋼中に
残留したアルミナ介在物が溶鋼の清浄性を悪化させるか
らである。この残留アルミナ介在物がさらに表面疵にな
ったり、浸漬ノズル閉塞を起こす原因にもなる。
処理後にＡｌ脱酸処理を行う際に、大量にアルミナ介在
物が生成し、環流処理時にスラグに移行せずに溶鋼中に
残留したアルミナ介在物が溶鋼の清浄性を悪化させるか
らである。この残留アルミナ介在物がさらに表面疵にな
ったり、浸漬ノズル閉塞を起こす原因にもなる。
【００３０】図５は、真空脱炭後の溶鋼中の酸素濃度と
Ａｌ脱酸・環流処理後の介在物個数指数との関係を示す
グラフである。試験条件は図２と同一であり、スラグ中
の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度は３％以下であ
る。介在物個数指数を決める方法は、図３、図４と同一
である。同図から明らかなように、真空脱炭後の溶鋼中
の酸素濃度が３００ｐｐｍを越えて高くなると、急速に
介在物個数が増加する。
Ａｌ脱酸・環流処理後の介在物個数指数との関係を示す
グラフである。試験条件は図２と同一であり、スラグ中
の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度は３％以下であ
る。介在物個数指数を決める方法は、図３、図４と同一
である。同図から明らかなように、真空脱炭後の溶鋼中
の酸素濃度が３００ｐｐｍを越えて高くなると、急速に
介在物個数が増加する。
【００３１】この原因は、真空脱炭処理後の溶鋼にＡｌ
脱酸処理を行う際に、溶鋼中の酸素濃度が高いと大量に
アルミナ介在物が生成し、環流処理時にスラグに移行せ
ずに溶鋼中に残留したアルミナ介在物が溶鋼の清浄性を
悪化させるからである。この残留アルミナ介在物がさら
に表面疵になったり、浸漬ノズル閉塞を起こす原因にも
なる。
脱酸処理を行う際に、溶鋼中の酸素濃度が高いと大量に
アルミナ介在物が生成し、環流処理時にスラグに移行せ
ずに溶鋼中に残留したアルミナ介在物が溶鋼の清浄性を
悪化させるからである。この残留アルミナ介在物がさら
に表面疵になったり、浸漬ノズル閉塞を起こす原因にも
なる。
【００３２】従って、真空脱ガス処理前のスラグ中の
（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度を３．５％以下に
低減し、真空脱ガス脱炭処理時の真空度を４０Ｔｏｒｒ
以下とし、スラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）
濃度の上昇を抑制する操作に加えて、真空脱ガス脱炭処
理後の酸素濃度を３００ｐｐｍ以下にすることが必要と
なる。
（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度を３．５％以下に
低減し、真空脱ガス脱炭処理時の真空度を４０Ｔｏｒｒ
以下とし、スラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）
濃度の上昇を抑制する操作に加えて、真空脱ガス脱炭処
理後の酸素濃度を３００ｐｐｍ以下にすることが必要と
なる。
【００３３】本発明は、以上の知見に基づいてなされた
もので、その要旨は、下記のとおりである。転炉で脱炭
した後、真空脱ガス装置で極低炭素鋼を溶製する方法で
あって、真空脱ガス脱炭処理前のスラグ中の（ＦｅＯ＋
Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度を３．５重量％以下とし、真
空脱ガス脱炭処理時の真空度を４０Ｔｏｒｒ以下で酸素
添加して脱炭し、脱炭後の溶鋼中の酸素濃度を３００ｐ
ｐｍ以下とすることを特徴とする清浄性に優れた極低炭
素鋼の溶製方法。
もので、その要旨は、下記のとおりである。転炉で脱炭
した後、真空脱ガス装置で極低炭素鋼を溶製する方法で
あって、真空脱ガス脱炭処理前のスラグ中の（ＦｅＯ＋
Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度を３．５重量％以下とし、真
空脱ガス脱炭処理時の真空度を４０Ｔｏｒｒ以下で酸素
添加して脱炭し、脱炭後の溶鋼中の酸素濃度を３００ｐ
ｐｍ以下とすることを特徴とする清浄性に優れた極低炭
素鋼の溶製方法。
【００３４】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を、転炉とＲＨ
を用いて実施する場合を例に説明する。転炉でＣ濃度
０．０３％まで脱炭した後、取鍋へ出鋼し、例えば、取
鍋内溶鋼中に０〜１００ｋｇのＡｌを添加し、同時にス
ラグ中にＣａＯ含有フラックスやＡｌ混合炭酸Ｃａ等の
還元剤を添加し、スラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋Ｍ
ｎＯ）濃度を３．５％以下とする。スラグ中の（ＦｅＯ
＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度の低減方法は、３．５％以
下にすることが可能であれば、いかなる方法でもよい。
を用いて実施する場合を例に説明する。転炉でＣ濃度
０．０３％まで脱炭した後、取鍋へ出鋼し、例えば、取
鍋内溶鋼中に０〜１００ｋｇのＡｌを添加し、同時にス
ラグ中にＣａＯ含有フラックスやＡｌ混合炭酸Ｃａ等の
還元剤を添加し、スラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋Ｍ
ｎＯ）濃度を３．５％以下とする。スラグ中の（ＦｅＯ
＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度の低減方法は、３．５％以
下にすることが可能であれば、いかなる方法でもよい。
【００３５】スラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋Ｍｎ
Ｏ）濃度を３．５％以下とした後に、取鍋をＲＨへ移動
し、真空脱炭処理を開始する前に真空脱炭後の溶鋼中の
酸素濃度が３００ｐｐｍ以下となるように溶鋼中のＣ濃
度を基に酸素添加量を決定する。ＲＨの真空槽の真空度
が４０Ｔｏｒｒ以下となった後に、例えば上吹きランス
から酸素ガスを溶鋼に添加する。酸素添加中も真空度が
４０Ｔｏｒｒ以下になるように操作する。溶鋼中のＣ濃
度が例えば３０ｐｐｍ以下、酸素濃度が３００ｐｐｍ以
下となった時点で、溶鋼にＡｌまたはＡｌ含有物質等の
脱酸剤を添加し脱酸処理を行う。Ａｌ脱酸後、成分調整
等を行い引き続き環流処理を行い、連続鋳造機にて鋳造
する。
Ｏ）濃度を３．５％以下とした後に、取鍋をＲＨへ移動
し、真空脱炭処理を開始する前に真空脱炭後の溶鋼中の
酸素濃度が３００ｐｐｍ以下となるように溶鋼中のＣ濃
度を基に酸素添加量を決定する。ＲＨの真空槽の真空度
が４０Ｔｏｒｒ以下となった後に、例えば上吹きランス
から酸素ガスを溶鋼に添加する。酸素添加中も真空度が
４０Ｔｏｒｒ以下になるように操作する。溶鋼中のＣ濃
度が例えば３０ｐｐｍ以下、酸素濃度が３００ｐｐｍ以
下となった時点で、溶鋼にＡｌまたはＡｌ含有物質等の
脱酸剤を添加し脱酸処理を行う。Ａｌ脱酸後、成分調整
等を行い引き続き環流処理を行い、連続鋳造機にて鋳造
する。
【００３６】溶鋼への酸素の添加方法は、真空槽内側壁
に設置した羽口から酸素含有ガスを吹き付けるか、ある
いは吹き込む方法であってもよい。
に設置した羽口から酸素含有ガスを吹き付けるか、ある
いは吹き込む方法であってもよい。
【００３７】溶鋼への酸素添加速度は０．０５〜０．３
Ｎｍ3 ／（溶鋼トン・分）が望ましい。その理由は、酸
素添加速度が０．０５未満となると脱炭時間が長くなり
すぎ温度降下等の弊害が生じ、０．３を越えて高くなる
とスプラッシュの発生や耐火物損耗などの設備的な弊害
が生じるからである。
Ｎｍ3 ／（溶鋼トン・分）が望ましい。その理由は、酸
素添加速度が０．０５未満となると脱炭時間が長くなり
すぎ温度降下等の弊害が生じ、０．３を越えて高くなる
とスプラッシュの発生や耐火物損耗などの設備的な弊害
が生じるからである。
【００３８】真空脱炭処理後の環流処理時間は特に規定
されるものではないが、５分以上２０分以下が望まし
い。その理由は、処理時間が５分未満となるとＡｌ脱酸
で生成したアルミナ介在物の除去率が低下し、２０分を
越えて長くなると溶鋼温度が著しく低下するからであ
る。
されるものではないが、５分以上２０分以下が望まし
い。その理由は、処理時間が５分未満となるとＡｌ脱酸
で生成したアルミナ介在物の除去率が低下し、２０分を
越えて長くなると溶鋼温度が著しく低下するからであ
る。
【００３９】介在物低減の観点から真空脱炭処理後の溶
鋼中の酸素濃度は低ければ低いほどよいが、溶鋼中の酸
素濃度が１００ｐｐｍ未満となると脱炭速度が極端に低
下して処理時間が長くなるので、溶鋼中の酸素濃度は１
００ｐｐｍ以上であることが望ましい。
鋼中の酸素濃度は低ければ低いほどよいが、溶鋼中の酸
素濃度が１００ｐｐｍ未満となると脱炭速度が極端に低
下して処理時間が長くなるので、溶鋼中の酸素濃度は１
００ｐｐｍ以上であることが望ましい。
【００４０】本発明によれば、極めて介在物個数の少な
い清浄性に優れた溶鋼が得られるため、鋳込み中にポー
ラスＡｒガスを使用する必要はないが、使用する場合は
２０Ｎｌ／ｍｉｎ以下が望ましい。その理由は、ポ−ラ
スＡｒガス流量が２０Ｎｌ／ｍｉｎを越えて高くなると
ピンホールが増加し、表面疵が発生するからである。
い清浄性に優れた溶鋼が得られるため、鋳込み中にポー
ラスＡｒガスを使用する必要はないが、使用する場合は
２０Ｎｌ／ｍｉｎ以下が望ましい。その理由は、ポ−ラ
スＡｒガス流量が２０Ｎｌ／ｍｉｎを越えて高くなると
ピンホールが増加し、表面疵が発生するからである。
【００４１】
【実施例】溶鋼３００トンを転炉で粗脱炭し、Ｃ濃度
０．０２５〜０．０４５％とした後、取鍋に出鋼し、溶
鋼にＡｌを、スラグにＡｌ含有炭酸カルシウムを添加し
てスラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度を調
整して、取鍋をＲＨに移動した。
０．０２５〜０．０４５％とした後、取鍋に出鋼し、溶
鋼にＡｌを、スラグにＡｌ含有炭酸カルシウムを添加し
てスラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度を調
整して、取鍋をＲＨに移動した。
【００４２】溶鋼中の酸素濃度を酸素濃度プロ−ブで測
定し、溶鋼中のＣ濃度を基に酸素添加量を決定し、真空
槽内に設置した上吹きランスから酸素ガスを吹き付ける
方法で真空脱炭処理を行なった。酸素添加速度は３０Ｎ
ｍ3 ／ｍｉｎとした。
定し、溶鋼中のＣ濃度を基に酸素添加量を決定し、真空
槽内に設置した上吹きランスから酸素ガスを吹き付ける
方法で真空脱炭処理を行なった。酸素添加速度は３０Ｎ
ｍ3 ／ｍｉｎとした。
【００４３】真空脱炭処理後、溶鋼にＡｌを添加しＡｌ
濃度を０．０３〜０．０５％とし、引き続き真空下成分
調整等を行い、連続鋳造機で鋳造した。
濃度を０．０３〜０．０５％とし、引き続き真空下成分
調整等を行い、連続鋳造機で鋳造した。
【００４４】表１は、各条件下における製品清浄度およ
び疵発生率との関係を示す。製品清浄度指数はＮｏ．１
の製品中の介在物個数を１として、介在物個数を指数化
したものである。
び疵発生率との関係を示す。製品清浄度指数はＮｏ．１
の製品中の介在物個数を１として、介在物個数を指数化
したものである。
【００４５】
【表１】
【００４６】表１の本発明例に示すように、転炉出鋼後
のスラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3＋ＭｎＯ）濃度を
３．５％以下とし、真空脱ガス装置の真空度を４０Ｔｏ
ｒｒ以下の真空下で酸素を上吹き脱炭し、脱炭後の溶鋼
中の酸素濃度を３００ｐｐｍ以下とすることにより、清
浄性に優れ、製品疵の少ない極低炭素鋼の溶製できた。
のスラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3＋ＭｎＯ）濃度を
３．５％以下とし、真空脱ガス装置の真空度を４０Ｔｏ
ｒｒ以下の真空下で酸素を上吹き脱炭し、脱炭後の溶鋼
中の酸素濃度を３００ｐｐｍ以下とすることにより、清
浄性に優れ、製品疵の少ない極低炭素鋼の溶製できた。
【００４７】しかし、表１の比較例に示すように、上記
条件を満たさないと清浄度が悪化し、表面疵の発生が顕
著になった。また、表記していないがポーラスＡｒガス
を停止するとノズル閉塞が発生し、鋳造が困難であっ
た。
条件を満たさないと清浄度が悪化し、表面疵の発生が顕
著になった。また、表記していないがポーラスＡｒガス
を停止するとノズル閉塞が発生し、鋳造が困難であっ
た。
【００４８】また、溶鋼中の炭素濃度を２０ppm 以下に
するための処理時間は、比較例が１３分以上であるのに
対して、本発明例では１１分以下であった。
するための処理時間は、比較例が１３分以上であるのに
対して、本発明例では１１分以下であった。
【００４９】
【発明の効果】本発明によれば、真空脱炭処理速度を低
下させずに、介在物個数を低減した清浄性に優れた極低
炭素鋼を溶製することができる。
下させずに、介在物個数を低減した清浄性に優れた極低
炭素鋼を溶製することができる。
【図１】酸素添加時のＲＨにおける真空度と真空脱炭処
理時間毎のスラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）
濃度との関係を示すグラフである。
理時間毎のスラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）
濃度との関係を示すグラフである。
【図２】真空脱ガス脱炭処理前のスラグ中の（ＦｅＯ＋
Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度と介在物個数指数との関係を
示すグラフである。
Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度と介在物個数指数との関係を
示すグラフである。
【図３】Ａｌ脱酸・環流処理後の介在物個数指数と表面
疵の発生率との関係を示すグラフである。
疵の発生率との関係を示すグラフである。
【図４】Ａｌ脱酸・環流処理後の介在物個数指数と浸漬
ノズルの閉塞発生率との関係を示すグラフである。
ノズルの閉塞発生率との関係を示すグラフである。
【図５】真空脱炭後の溶鋼中の酸素濃度とＡｌ脱酸・環
流処理後の介在物個数指数との関係を示すグラフであ
る。
流処理後の介在物個数指数との関係を示すグラフであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K013 AA00 AA07 BA02 BA08 CA04 CA12 CE01 CE04 DA03 DA05 DA12 EA12 EA19 FA02 FA04 FA05
Claims (1)
- 【請求項１】転炉で脱炭した後、真空脱ガス装置で極低
炭素鋼を溶製する方法であって、真空脱ガス脱炭処理前
のスラグ中の（ＦｅＯ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ＭｎＯ）濃度を
３．５重量％以下とし、真空脱ガス脱炭処理時の真空度
を４０Ｔｏｒｒ以下で酸素添加して脱炭し、脱炭後の溶
鋼中の酸素濃度を３００ｐｐｍ以下とすることを特徴と
する清浄性に優れた極低炭素鋼の溶製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26196498A JP3468121B2 (ja) | 1998-09-16 | 1998-09-16 | 極低炭素鋼の溶製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26196498A JP3468121B2 (ja) | 1998-09-16 | 1998-09-16 | 極低炭素鋼の溶製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000087131A true JP2000087131A (ja) | 2000-03-28 |
| JP3468121B2 JP3468121B2 (ja) | 2003-11-17 |
Family
ID=17369113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26196498A Expired - Fee Related JP3468121B2 (ja) | 1998-09-16 | 1998-09-16 | 極低炭素鋼の溶製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3468121B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100890807B1 (ko) * | 2002-12-02 | 2009-03-30 | 주식회사 포스코 | 전로내 용존 산소농도 저감방법 |
| KR100964900B1 (ko) | 2003-06-30 | 2010-06-23 | 주식회사 포스코 | 저탄소강 제조방법 |
| JP2013095947A (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Jfe Steel Corp | 高清浄度鋼の製造方法 |
| JP2014025111A (ja) * | 2012-07-27 | 2014-02-06 | Jfe Steel Corp | 高清浄度鋼の製造方法 |
-
1998
- 1998-09-16 JP JP26196498A patent/JP3468121B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100890807B1 (ko) * | 2002-12-02 | 2009-03-30 | 주식회사 포스코 | 전로내 용존 산소농도 저감방법 |
| KR100964900B1 (ko) | 2003-06-30 | 2010-06-23 | 주식회사 포스코 | 저탄소강 제조방법 |
| JP2013095947A (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Jfe Steel Corp | 高清浄度鋼の製造方法 |
| JP2014025111A (ja) * | 2012-07-27 | 2014-02-06 | Jfe Steel Corp | 高清浄度鋼の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3468121B2 (ja) | 2003-11-17 |
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