JP2001020010A - 真空脱ガス処理中の溶鋼への添加剤の添加方法 - Google Patents
真空脱ガス処理中の溶鋼への添加剤の添加方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 環流速度を低下させず、浸漬管寿命の低下を
抑制し、Ca分などの添加剤歩留を飛躍的に向上させるＲ
Ｈ真空脱ガス処理方法を提供する。 【解決手段】 ＲＨ真空脱ガス装置を用いて真空脱ガス
処理中の溶鋼にCaを添加するに際し、２本の浸漬管の鉛
直投影領域以外の取鍋内溶鋼中にCa含有物質を供給す
る。
抑制し、Ca分などの添加剤歩留を飛躍的に向上させるＲ
Ｈ真空脱ガス処理方法を提供する。 【解決手段】 ＲＨ真空脱ガス装置を用いて真空脱ガス
処理中の溶鋼にCaを添加するに際し、２本の浸漬管の鉛
直投影領域以外の取鍋内溶鋼中にCa含有物質を供給す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＲＨ真空脱ガス装
置を用いて溶鋼の真空脱ガス処理を行うに際し、Ca分な
どの溶鋼添加剤を安定した高歩留りで溶鋼に添加する方
法に関する。
置を用いて溶鋼の真空脱ガス処理を行うに際し、Ca分な
どの溶鋼添加剤を安定した高歩留りで溶鋼に添加する方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】今日、さらなる鋼の品質・性能向上の要
求から脱酸・脱硫あるいは非金属介在物の形態制御のた
めに、溶鋼処理に際して、Ca分およびAl分等の溶鋼添加
剤の添加が行われるようになってきた。例えば、ＲＨ処
理等の真空脱ガス処理を行ってから、あるいは行ってい
る期間中に、そのような溶鋼添加剤の添加処理が行われ
ることが多くなってきている。
求から脱酸・脱硫あるいは非金属介在物の形態制御のた
めに、溶鋼処理に際して、Ca分およびAl分等の溶鋼添加
剤の添加が行われるようになってきた。例えば、ＲＨ処
理等の真空脱ガス処理を行ってから、あるいは行ってい
る期間中に、そのような溶鋼添加剤の添加処理が行われ
ることが多くなってきている。
【０００３】特に、現在、多くの鋼種を対象に、硫化物
(MnS)の形態制御のために、Ca含有物質を溶鋼に添加す
る処理 (Ca処理と呼ばれる) が施されている。したがっ
て、以下においてこのCa処理を例にとって本発明を説明
する。
(MnS)の形態制御のために、Ca含有物質を溶鋼に添加す
る処理 (Ca処理と呼ばれる) が施されている。したがっ
て、以下においてこのCa処理を例にとって本発明を説明
する。
【０００４】従来は、一般にCa処理はＲＨ処理等の真空
脱ガス処理を行った後に、別の処理設備を用いて、大気
圧下で取鍋内溶鋼にCaSi等の物質を添加することで行わ
れる。しかし、この方法では真空脱ガス処理後に取鍋を
別位置に移動してCa処理を施すため、処理時間が延長さ
れてしまう。この結果、処理が一時中断することから、
溶鋼の温度低下をもたらすばかりでなく、大量生産の大
きな障害となっていた。また、Ca処理施設の維持などに
も大きなコスト負担を余儀なくされていた。
脱ガス処理を行った後に、別の処理設備を用いて、大気
圧下で取鍋内溶鋼にCaSi等の物質を添加することで行わ
れる。しかし、この方法では真空脱ガス処理後に取鍋を
別位置に移動してCa処理を施すため、処理時間が延長さ
れてしまう。この結果、処理が一時中断することから、
溶鋼の温度低下をもたらすばかりでなく、大量生産の大
きな障害となっていた。また、Ca処理施設の維持などに
も大きなコスト負担を余儀なくされていた。
【０００５】そこで、真空脱ガス処理後に別設備でCa処
理を施すのではなく、真空脱ガス処理中に真空脱ガス装
置でCa処理を行うことが指向されてきた。しかしなが
ら、真空脱ガス装置でCa処理を行うには以下の問題があ
った。
理を施すのではなく、真空脱ガス処理中に真空脱ガス装
置でCa処理を行うことが指向されてきた。しかしなが
ら、真空脱ガス装置でCa処理を行うには以下の問題があ
った。
【０００６】すなわち、Caはその特性として、溶融点、
沸点が低いうえ溶鋼への溶解度が小さいため、Caを含有
する物質を溶鋼に添加する場合、真空下でCaを添加して
も、Caの大部分は蒸発してしまう。さらに、Caの密度は
1.5 g/cm3 に過ぎず、密度約７g/cm3 の溶鋼に投入すれ
ばすぐに浮上してしまう。従って、真空下でCaを添加す
る場合、高い歩留まりを安定して得ることは非常に困難
であった。
沸点が低いうえ溶鋼への溶解度が小さいため、Caを含有
する物質を溶鋼に添加する場合、真空下でCaを添加して
も、Caの大部分は蒸発してしまう。さらに、Caの密度は
1.5 g/cm3 に過ぎず、密度約７g/cm3 の溶鋼に投入すれ
ばすぐに浮上してしまう。従って、真空下でCaを添加す
る場合、高い歩留まりを安定して得ることは非常に困難
であった。
【０００７】また、Caは化学反応性も非常に高いため、
溶鋼に溶解したCaはアルミナ耐火物と反応する。従っ
て、処理方法あるいは処理条件が不適切であると、アル
ミナ耐火物で構成された浸漬管の寿命を著しく低下させ
てしまう。これはコスト上ならびに操業安定上極めて大
きな問題であった。
溶鋼に溶解したCaはアルミナ耐火物と反応する。従っ
て、処理方法あるいは処理条件が不適切であると、アル
ミナ耐火物で構成された浸漬管の寿命を著しく低下させ
てしまう。これはコスト上ならびに操業安定上極めて大
きな問題であった。
【０００８】したがって、従来にあっても、以上のよう
な問題を解決すべく、ＲＨ真空脱ガス装置で、より高い
Ca歩留まりを得ることを目的に、いくつかのCa処理方法
が提案されている。
な問題を解決すべく、ＲＨ真空脱ガス装置で、より高い
Ca歩留まりを得ることを目的に、いくつかのCa処理方法
が提案されている。
【０００９】特開平３−71483 号公報には、合金比重≧
４g/cm3 としたCa合金 (例えば、Ca：５〜10％、Si：３
〜50％、残りFe) を真空槽内に大量添加する方法が提案
されている。
４g/cm3 としたCa合金 (例えば、Ca：５〜10％、Si：３
〜50％、残りFe) を真空槽内に大量添加する方法が提案
されている。
【００１０】特開平４−157112号公報では、金属薄板で
CaSi合金粒を被覆してワイヤー状にし、ＲＨ真空脱ガス
装置で溶鋼を環流させながら、下降流に、かつ、浸漬管
下端より低い位置で溶解するようにワイヤとしてCaSi合
金粒を溶鋼に添加することが提案されており、それによ
れば28〜42％という高歩留が得られるといわれている。
このようにＲＨ真空脱ガス装置の下降流に溶鋼添加剤を
添加することは、特開平６−2028号公報にも開示されて
いる。
CaSi合金粒を被覆してワイヤー状にし、ＲＨ真空脱ガス
装置で溶鋼を環流させながら、下降流に、かつ、浸漬管
下端より低い位置で溶解するようにワイヤとしてCaSi合
金粒を溶鋼に添加することが提案されており、それによ
れば28〜42％という高歩留が得られるといわれている。
このようにＲＨ真空脱ガス装置の下降流に溶鋼添加剤を
添加することは、特開平６−2028号公報にも開示されて
いる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
３−71483 号公報の開示する方法では、溶鋼添加剤は大
部分が鋼浴中に溶解することなく真空槽内鋼浴表面で蒸
発してしまうという問題は十分に解消されておらず、歩
留は約９％にとどまっている。
３−71483 号公報の開示する方法では、溶鋼添加剤は大
部分が鋼浴中に溶解することなく真空槽内鋼浴表面で蒸
発してしまうという問題は十分に解消されておらず、歩
留は約９％にとどまっている。
【００１２】一方、特開平４−157112号公報、特開平６
−2028号公報の開示する方法では、下降流にCa合金を添
加するため、下降管下部で発生したCa蒸気が下降流と激
しく衝突する。このため、溶鋼環流速度が著しく減速さ
れ、同時に環流速度が不安定になってしまう。この結
果、溶鋼の混合特性が低下し、溶鋼の成分を均一化させ
るのに必要な時間、つまり「均一混合時間」が大幅に増
大してしまうため、処理時間の大幅な延長となってしま
う。
−2028号公報の開示する方法では、下降流にCa合金を添
加するため、下降管下部で発生したCa蒸気が下降流と激
しく衝突する。このため、溶鋼環流速度が著しく減速さ
れ、同時に環流速度が不安定になってしまう。この結
果、溶鋼の混合特性が低下し、溶鋼の成分を均一化させ
るのに必要な時間、つまり「均一混合時間」が大幅に増
大してしまうため、処理時間の大幅な延長となってしま
う。
【００１３】また、環流速度が低減されかつ不安定にな
るため、Caの歩留まりも不安定となり、安定して高いCa
歩留まりを得ることができなかった。さらに、浸漬管下
部付近にCa添加を施すため、下降管付近のCa濃度が著し
く高くなる。この結果、溶解したCaがアルミナ(Al2O3)
を主成分とする浸漬管の耐火物と反応し、CaO-Al2O3な
る低融点複合酸化物を形成し、浸漬管の溶損が激しく、
その寿命を著しく低下させてしまう。
るため、Caの歩留まりも不安定となり、安定して高いCa
歩留まりを得ることができなかった。さらに、浸漬管下
部付近にCa添加を施すため、下降管付近のCa濃度が著し
く高くなる。この結果、溶解したCaがアルミナ(Al2O3)
を主成分とする浸漬管の耐火物と反応し、CaO-Al2O3な
る低融点複合酸化物を形成し、浸漬管の溶損が激しく、
その寿命を著しく低下させてしまう。
【００１４】以上のように、従来の技術でも真空脱ガス
処理中、特にＲＨ真空脱ガス装置による脱ガス処理中に
Caを添加することは提案されていたが、安定した高い
Ca歩留まりの確保、耐火物寿命の確保が困難であり、
実操業で大量生産を実現することは困難であった。
処理中、特にＲＨ真空脱ガス装置による脱ガス処理中に
Caを添加することは提案されていたが、安定した高い
Ca歩留まりの確保、耐火物寿命の確保が困難であり、
実操業で大量生産を実現することは困難であった。
【００１５】ここに、本発明の課題は、環流速度を低下
させることなく、浸漬管寿命の低下を抑制し、Ca分など
の溶鋼添加剤の歩留を飛躍的に向上させ、かつ安定化す
ることのできるＲＨ真空脱ガス装置による真空脱ガス処
理中の溶鋼への溶鋼添加剤の効果的な添加方法を提供す
ることである。
させることなく、浸漬管寿命の低下を抑制し、Ca分など
の溶鋼添加剤の歩留を飛躍的に向上させ、かつ安定化す
ることのできるＲＨ真空脱ガス装置による真空脱ガス処
理中の溶鋼への溶鋼添加剤の効果的な添加方法を提供す
ることである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決し、安定して高い歩留まりが得られる溶鋼添加剤
の効果的な添加方法を求めて鋭意検討した。
を解決し、安定して高い歩留まりが得られる溶鋼添加剤
の効果的な添加方法を求めて鋭意検討した。
【００１７】まず、ＲＨ真空脱ガス装置内の溶鋼にCaを
添加する方法を検討したが、Ca歩留まりは2.3 〜28％と
安定性を著しく欠くことが確認されたため、取鍋内溶鋼
にCaを添加する方法を検討した。
添加する方法を検討したが、Ca歩留まりは2.3 〜28％と
安定性を著しく欠くことが確認されたため、取鍋内溶鋼
にCaを添加する方法を検討した。
【００１８】上昇管の下方位置にCaを添加した場合、Ca
蒸気による溶鋼環流への悪影響は確認されなかった。し
かし、添加されたCaが上昇流と共に真空槽内ヘ速やかに
移動し蒸発してしまうため、Ca歩留まりが著しく低下
し、Ca歩留まりは1.9 〜７％であった。
蒸気による溶鋼環流への悪影響は確認されなかった。し
かし、添加されたCaが上昇流と共に真空槽内ヘ速やかに
移動し蒸発してしまうため、Ca歩留まりが著しく低下
し、Ca歩留まりは1.9 〜７％であった。
【００１９】そこで、より安定的にCaを溶解させるには
大気圧下での添加が適当で、環流を悪化させないために
は浸漬管近傍でのCa添加は不適当と考え、２本の浸漬管
の上昇管または下降管以外の領域から溶鋼中にCaを添加
する方法を検討した。
大気圧下での添加が適当で、環流を悪化させないために
は浸漬管近傍でのCa添加は不適当と考え、２本の浸漬管
の上昇管または下降管以外の領域から溶鋼中にCaを添加
する方法を検討した。
【００２０】さらに、Ca添加により、Ca蒸気が溶鋼から
浮上する際の攪拌力により、本来のＲＨ真空脱ガス装置
による真空脱ガス処理以上に攪拌力を向上させうる添加
位置を検討した。
浮上する際の攪拌力により、本来のＲＨ真空脱ガス装置
による真空脱ガス処理以上に攪拌力を向上させうる添加
位置を検討した。
【００２１】その結果、図１(a) において、領域Ａで示
す部分からのCa添加が効果的であるとの結論を得た。こ
の領域ＡからCaを添加した場合、Ca歩留まりは24〜45％
と極めて高い歩留まりが得られ、かつそのバラツキが極
めて小さい。これは大気圧下でCaを添加することにより
Caが安定的に溶鋼中に溶解し、かつ、添加位置の適正化
により溶鋼環流の悪化防止と攪拌力向上とが図れる結
果、取鍋内溶鋼に均一にCaが溶解できるためである。
す部分からのCa添加が効果的であるとの結論を得た。こ
の領域ＡからCaを添加した場合、Ca歩留まりは24〜45％
と極めて高い歩留まりが得られ、かつそのバラツキが極
めて小さい。これは大気圧下でCaを添加することにより
Caが安定的に溶鋼中に溶解し、かつ、添加位置の適正化
により溶鋼環流の悪化防止と攪拌力向上とが図れる結
果、取鍋内溶鋼に均一にCaが溶解できるためである。
【００２２】また、このCaの均一溶解により浸漬管寿命
も悪化することがないことを確認した。さらに、図１
(b) の領域Ｂのように、２本の浸漬管の中心を結んだ直
線と取鍋端点との中央部分からCa添加を行うと浸漬管寿
命がさらに向上することも確認した。
も悪化することがないことを確認した。さらに、図１
(b) の領域Ｂのように、２本の浸漬管の中心を結んだ直
線と取鍋端点との中央部分からCa添加を行うと浸漬管寿
命がさらに向上することも確認した。
【００２３】図１(b) の場合、２本の浸漬管の鉛直投影
領域の各中心を結ぶ中心線と、この中心線の中央で交わ
る垂直線の前記中心線との交点から左右への距離ｘ＝
[(b+r)2-a2]/2(b+r)を中心とした半径Ｒ＜[b2-r2+a2]/2
(b+r) の円内がＢ領域である。
領域の各中心を結ぶ中心線と、この中心線の中央で交わ
る垂直線の前記中心線との交点から左右への距離ｘ＝
[(b+r)2-a2]/2(b+r)を中心とした半径Ｒ＜[b2-r2+a2]/2
(b+r) の円内がＢ領域である。
【００２４】より好ましくは、半径Ｒ＜[(b2-r2+a2)/2
(b+r)] −200 mmである。 ここに、 ａ：２本の浸漬管鉛直投影領域の中心を結ぶ
中心線の1/2 の距離 ｂ：２本の浸漬管鉛直投影領域の中心を結ぶ中心線の中
央で交わる垂直線のその交点から取鍋内壁までの距離 ｒ：２本の浸漬管鉛直投影領域の半径、つまり浸漬管外
面までの半径 ｘ( 中心) の位置は、取鍋内面と浸漬管外面との等距離
の地点であって、これらの間には次の関係が成り立つ。
(b+r)] −200 mmである。 ここに、 ａ：２本の浸漬管鉛直投影領域の中心を結ぶ
中心線の1/2 の距離 ｂ：２本の浸漬管鉛直投影領域の中心を結ぶ中心線の中
央で交わる垂直線のその交点から取鍋内壁までの距離 ｒ：２本の浸漬管鉛直投影領域の半径、つまり浸漬管外
面までの半径 ｘ( 中心) の位置は、取鍋内面と浸漬管外面との等距離
の地点であって、これらの間には次の関係が成り立つ。
【００２５】
【数１】
【００２６】すなわち、真空脱ガス装置にて高いCa歩留
まりを安定して得るには、ＲＨ真空脱ガス装置による真
空脱ガス処理中の溶鋼にCa分を添加するに際し、溶鋼を
環流させるために設けられた２本の浸漬管の鉛直投影領
域以外の取鍋内溶鋼中にCa含有物質を供給することが極
めて重要である。
まりを安定して得るには、ＲＨ真空脱ガス装置による真
空脱ガス処理中の溶鋼にCa分を添加するに際し、溶鋼を
環流させるために設けられた２本の浸漬管の鉛直投影領
域以外の取鍋内溶鋼中にCa含有物質を供給することが極
めて重要である。
【００２７】よって、本発明の要旨とするところは、次
の通りである。 (1) ＲＨ真空脱ガス装置を用いて真空脱ガス処理中の溶
鋼に溶鋼添加剤を添加するに際し、溶鋼を環流させるた
めに設けられた２本の浸漬管の鉛直投影領域以外の取鍋
内溶鋼中に前記溶鋼添加剤を供給することを特徴とす
る、真空脱ガス処理中の溶鋼への溶鋼添加剤の添加方
法。
の通りである。 (1) ＲＨ真空脱ガス装置を用いて真空脱ガス処理中の溶
鋼に溶鋼添加剤を添加するに際し、溶鋼を環流させるた
めに設けられた２本の浸漬管の鉛直投影領域以外の取鍋
内溶鋼中に前記溶鋼添加剤を供給することを特徴とす
る、真空脱ガス処理中の溶鋼への溶鋼添加剤の添加方
法。
【００２８】(2) ＲＨ真空脱ガス装置を用いて真空脱ガ
ス処理中の取鍋内溶鋼に溶鋼添加剤を添加するに際し、
溶鋼を環流させるために設けられた２本の浸漬管の鉛直
投影領域の各中心を結ぶ中心線と、該中心線の中央で交
わる垂直線の前記中心線との交点から左右への距離ｘ＝
[(b+r)2-a2]/2(b+r)を中心とした半径Ｒ＜[b2-r2+a2]2
(b+r)の円内の溶鋼にCa含有物質を供給することを特徴
とする、真空脱ガス処理中の溶鋼への溶鋼添加剤の添加
方法。
ス処理中の取鍋内溶鋼に溶鋼添加剤を添加するに際し、
溶鋼を環流させるために設けられた２本の浸漬管の鉛直
投影領域の各中心を結ぶ中心線と、該中心線の中央で交
わる垂直線の前記中心線との交点から左右への距離ｘ＝
[(b+r)2-a2]/2(b+r)を中心とした半径Ｒ＜[b2-r2+a2]2
(b+r)の円内の溶鋼にCa含有物質を供給することを特徴
とする、真空脱ガス処理中の溶鋼への溶鋼添加剤の添加
方法。
【００２９】 より好ましくは、半径Ｒ＜[b2-r2+a2/2(b+r)] −200 mm ａ：２本の浸漬管鉛直投影領域の中心を結ぶ中心線の1/
2 の距離 ｂ：２本の浸漬管鉛直投影領域の中心を結ぶ中心線の中
央で交わる垂直線のその交点から取鍋内壁までの距離 ｒ：２本の浸漬管鉛直投影領域の半径 本発明の好適態様によれば、上記溶鋼添加剤は、Ca分、
Mg分、Se分、Al分の少なくとも１種が挙げられるが、よ
り好ましくは、Ca分、Al分、あるいはそれらの混合物で
ある。
2 の距離 ｂ：２本の浸漬管鉛直投影領域の中心を結ぶ中心線の中
央で交わる垂直線のその交点から取鍋内壁までの距離 ｒ：２本の浸漬管鉛直投影領域の半径 本発明の好適態様によれば、上記溶鋼添加剤は、Ca分、
Mg分、Se分、Al分の少なくとも１種が挙げられるが、よ
り好ましくは、Ca分、Al分、あるいはそれらの混合物で
ある。
【００３０】かかる溶鋼添加剤は、弾丸として溶鋼に打
ち込んだり、鋼板によって被覆しワイヤ状にして溶鋼に
押し込んだり、粉状、粒状のまま搬送ガスとともに吹き
込んだりしてもよいが、好ましくは、ワイヤ状で供給す
る。
ち込んだり、鋼板によって被覆しワイヤ状にして溶鋼に
押し込んだり、粉状、粒状のまま搬送ガスとともに吹き
込んだりしてもよいが、好ましくは、ワイヤ状で供給す
る。
【００３１】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を、転炉とＲＨ
真空脱ガス装置を用いてCa処理を行う場合を例に説明す
る。
真空脱ガス装置を用いてCa処理を行う場合を例に説明す
る。
【００３２】まず、転炉で溶鋼中Ｃ濃度を0.007 〜0.3
％まで低減する。対象とする溶鋼はかなり広範囲のもの
であってもよい。転炉処理終了後、溶鋼を取鍋へ出鋼す
る。出鋼の終了後、取鍋をＲＨ真空脱ガス装置へ移動
し、次に、本発明にしたがって、真空脱ガス処理を開始
する。
％まで低減する。対象とする溶鋼はかなり広範囲のもの
であってもよい。転炉処理終了後、溶鋼を取鍋へ出鋼す
る。出鋼の終了後、取鍋をＲＨ真空脱ガス装置へ移動
し、次に、本発明にしたがって、真空脱ガス処理を開始
する。
【００３３】本発明の効果はスラグ組成に依存しないの
で、スラグ組成を抑制する必要はないが、製品の清浄度
をより高めるために、出鋼時にスラグ改質剤を添加して
スラグ改質を実施したり、あるいはバブリング等でスラ
グ改質を実施してもよい。その際のスラグ組成は、CaO-
Al2O3 系スラグが望ましく、より好ましくは、重量比で
CaO/Al2O3 ＝0.9 〜2.5 であり、FeO+MnO は重量濃度２
％以下としておくことが望ましい。
で、スラグ組成を抑制する必要はないが、製品の清浄度
をより高めるために、出鋼時にスラグ改質剤を添加して
スラグ改質を実施したり、あるいはバブリング等でスラ
グ改質を実施してもよい。その際のスラグ組成は、CaO-
Al2O3 系スラグが望ましく、より好ましくは、重量比で
CaO/Al2O3 ＝0.9 〜2.5 であり、FeO+MnO は重量濃度２
％以下としておくことが望ましい。
【００３４】さらに、この後、取鍋に脱硫剤をインジェ
クションする方法、あるいはバブリングを行う方法にて
脱硫処理を施してもよい。処理の対象とする溶鋼に応じ
てさらに、本発明を実施するに先立って、ＲＨ真空脱ガ
ス装置にてAlと酸素ガスを用いる昇温処理あるいは真空
脱炭処理を実施してもよい。また、真空脱ガス処理装置
内の溶鋼にCaO 系のフラックスを添加する方法あるいは
脱硫剤を真空脱ガス処理装置内溶鋼に吹き付ける方法な
どにより、真空脱ガス装置で脱硫処理を施してもよい。
クションする方法、あるいはバブリングを行う方法にて
脱硫処理を施してもよい。処理の対象とする溶鋼に応じ
てさらに、本発明を実施するに先立って、ＲＨ真空脱ガ
ス装置にてAlと酸素ガスを用いる昇温処理あるいは真空
脱炭処理を実施してもよい。また、真空脱ガス処理装置
内の溶鋼にCaO 系のフラックスを添加する方法あるいは
脱硫剤を真空脱ガス処理装置内溶鋼に吹き付ける方法な
どにより、真空脱ガス装置で脱硫処理を施してもよい。
【００３５】このように、昇温処理、脱硫処理あるいは
成分予備調整等の必要処理完了後、本発明に従い、真空
脱ガス処理中に溶鋼へのCa添加を行う。図２は、ＲＨ脱
ガス処理中に本発明によって鉄被覆Ca含有物質をワイヤ
ー状にして供給する方法の説明図である。
成分予備調整等の必要処理完了後、本発明に従い、真空
脱ガス処理中に溶鋼へのCa添加を行う。図２は、ＲＨ脱
ガス処理中に本発明によって鉄被覆Ca含有物質をワイヤ
ー状にして供給する方法の説明図である。
【００３６】図２において、取鍋１の上方には上昇管2a
と下降管2bとを備えたＲＨ真空脱ガス装置２が設けられ
ている。取鍋２内に収容された溶鋼３には、上昇管2aと
下降管2bとが浸漬されており、上昇管2aの下部から吹き
込まれる環流用ガス４によるガスリフト作用で、それぞ
れに溶鋼の上昇流、下降流が形成されている。そのた
め、溶鋼は、まず、上昇管2aを通って減圧下に維持され
ている真空槽2c内に至った後、下降管2bを介して取鍋１
に流下するという溶鋼循環を繰り返す。なお、符号５は
スラグを示す。
と下降管2bとを備えたＲＨ真空脱ガス装置２が設けられ
ている。取鍋２内に収容された溶鋼３には、上昇管2aと
下降管2bとが浸漬されており、上昇管2aの下部から吹き
込まれる環流用ガス４によるガスリフト作用で、それぞ
れに溶鋼の上昇流、下降流が形成されている。そのた
め、溶鋼は、まず、上昇管2aを通って減圧下に維持され
ている真空槽2c内に至った後、下降管2bを介して取鍋１
に流下するという溶鋼循環を繰り返す。なお、符号５は
スラグを示す。
【００３７】本発明の添加方法は、例えば上記のような
ＲＨ真空脱ガス装置２を用いた真空脱ガス処理中に、溶
鋼に対して効率よくCaを添加する方法であり、例えば、
ワイヤリール６に予め巻き取られたCa含有物質を鉄被覆
したワイヤー７が、変速装置( 図示せず) を具備した供
給装置８によってガイドパイプ９を通って溶鋼中に送り
だされる。
ＲＨ真空脱ガス装置２を用いた真空脱ガス処理中に、溶
鋼に対して効率よくCaを添加する方法であり、例えば、
ワイヤリール６に予め巻き取られたCa含有物質を鉄被覆
したワイヤー７が、変速装置( 図示せず) を具備した供
給装置８によってガイドパイプ９を通って溶鋼中に送り
だされる。
【００３８】本発明にかかる真空脱ガス処理中の溶鋼へ
のCa添加方法は、例えば上記したような供給装置８を用
いて、鉄被覆Ca含有ワイヤー７を取鍋溶鋼表面の浸漬管
以外の部分から溶鋼中に供給する。
のCa添加方法は、例えば上記したような供給装置８を用
いて、鉄被覆Ca含有ワイヤー７を取鍋溶鋼表面の浸漬管
以外の部分から溶鋼中に供給する。
【００３９】ここで、Ca含有物質は金属Caの他、Fe−C
a、Ca−Si、Ca−Al、Ca−Al−Si合金等のCa合金やこれ
らとフラックスの混合物、あるいはプリメルトフラック
ス (事前溶融処理フラックス) など、どのような形態で
も構わない。
a、Ca−Si、Ca−Al、Ca−Al−Si合金等のCa合金やこれ
らとフラックスの混合物、あるいはプリメルトフラック
ス (事前溶融処理フラックス) など、どのような形態で
も構わない。
【００４０】Ca供給速度については、0.12〜0.18 kg/to
n/分の範囲が望ましい。Ca供給速度＞0.18 kg/ton/分の
場合にはCa蒸気発生によりワイヤー打込み中に溶鋼飛散
が見られた。Ca供給速度＜0.12kg/ton/ 分の場合には、
打込み時間が延長され処理中の熱ロスが大きくなるとと
もにCaの歩留が低下する。
n/分の範囲が望ましい。Ca供給速度＞0.18 kg/ton/分の
場合にはCa蒸気発生によりワイヤー打込み中に溶鋼飛散
が見られた。Ca供給速度＜0.12kg/ton/ 分の場合には、
打込み時間が延長され処理中の熱ロスが大きくなるとと
もにCaの歩留が低下する。
【００４１】本発明におけるCa含有物質の添加方法は、
前述の領域Ａあるいは領域Ｂに添加される限り、Ca含有
物質を不活性ガスとともに溶鋼に吹き込むインジェクシ
ョン法、あるいはCa含有物質を鉄被覆しワイヤーとした
ものを溶鋼中に送り込むワイヤ供給法など、いかなる方
法でもよいが、ワイヤ供給法が望ましい。インジェクシ
ョン法では不活性ガスのバブリングにより、取鍋上面の
スラグを溶鋼に巻き込む場合があり、この場合、この巻
き込まれたスラグが介在物として溶鋼に残留してしまう
ためである。
前述の領域Ａあるいは領域Ｂに添加される限り、Ca含有
物質を不活性ガスとともに溶鋼に吹き込むインジェクシ
ョン法、あるいはCa含有物質を鉄被覆しワイヤーとした
ものを溶鋼中に送り込むワイヤ供給法など、いかなる方
法でもよいが、ワイヤ供給法が望ましい。インジェクシ
ョン法では不活性ガスのバブリングにより、取鍋上面の
スラグを溶鋼に巻き込む場合があり、この場合、この巻
き込まれたスラグが介在物として溶鋼に残留してしまう
ためである。
【００４２】Ca添加中の真空槽内の真空度は150 Torr以
下が望ましく、清浄度向上あるいは処理時間短縮を図る
場合には５Torr未満が望ましい。150 Torr以上の真空度
では、溶鋼の環流速度が低下し、溶鋼に均一にCaを添加
することが困難となる。また、真空度が５Torr未満とす
ると、環流速度が大幅に向上するため、介在物除去速度
ならびに溶鋼攪拌能力が高まるためである。
下が望ましく、清浄度向上あるいは処理時間短縮を図る
場合には５Torr未満が望ましい。150 Torr以上の真空度
では、溶鋼の環流速度が低下し、溶鋼に均一にCaを添加
することが困難となる。また、真空度が５Torr未満とす
ると、環流速度が大幅に向上するため、介在物除去速度
ならびに溶鋼攪拌能力が高まるためである。
【００４３】本発明によれば、Ca分などの溶鋼添加剤の
単位体積当たりの供給量が大幅に増加するため溶鋼中の
Al2O3 とそれらが容易に反応し、固定される。一部はガ
ス化して蒸発するが、大部分は、溶鋼に溶け込む。
単位体積当たりの供給量が大幅に増加するため溶鋼中の
Al2O3 とそれらが容易に反応し、固定される。一部はガ
ス化して蒸発するが、大部分は、溶鋼に溶け込む。
【００４４】Ca分としてCaO を添加する場合には、CaO/
Al2O3 ≦1.5 のときにAl2O3 の吸収能が大幅に改善さ
れ、Al2O3 の吸収量が増大する。したがって、清浄鋼を
製造する場合には好ましい。
Al2O3 ≦1.5 のときにAl2O3 の吸収能が大幅に改善さ
れ、Al2O3 の吸収量が増大する。したがって、清浄鋼を
製造する場合には好ましい。
【００４５】本発明による溶鋼添加剤の添加処理を行っ
ている場合、その溶鋼上のスラグ組成は、前述したよう
に、特に規定されるものではない。次に、実施例によっ
て本発明の作用効果をさらに具体的に説明する。
ている場合、その溶鋼上のスラグ組成は、前述したよう
に、特に規定されるものではない。次に、実施例によっ
て本発明の作用効果をさらに具体的に説明する。
【００４６】
【実施例】本例では、溶鋼160 トンを転炉で脱炭したの
ち取鍋内へ出鋼した。出鋼時、CaO を添加してスラグ改
質を行い、スラグ中鉄酸化物濃度とMnO 濃度を合計で５
％以下とした。
ち取鍋内へ出鋼した。出鋼時、CaO を添加してスラグ改
質を行い、スラグ中鉄酸化物濃度とMnO 濃度を合計で５
％以下とした。
【００４７】その後、取鍋をＲＨ真空脱ガス処理装置へ
移動し、図２に示すようにして、真空脱ガス処理を開始
した。真空脱ガス処理では、まず、金属Alと酸素ガスを
用いて溶鋼温度を約35℃上昇させた後、成分調整を実施
した。成分調整後、本発明に従い、ワイヤ方式でCa添加
を実施した。
移動し、図２に示すようにして、真空脱ガス処理を開始
した。真空脱ガス処理では、まず、金属Alと酸素ガスを
用いて溶鋼温度を約35℃上昇させた後、成分調整を実施
した。成分調整後、本発明に従い、ワイヤ方式でCa添加
を実施した。
【００４８】すなわち、取鍋１内の溶鋼３に、図２に示
す装置を用いて鉄被覆CaSi合金ワイヤー (30％Ca−60％
Si) を２本の浸漬管と取鍋端部の中央に供給した。その
他の条件は真空度60〜150 Torr、環流用ガス流量5.0 〜
15.0 Nl/分/ton、Ca供給速度0.10〜0.25 kg/ton/分、
[S]:0.0005〜0.0250％、[Al]:0.002〜0.080％、[C]:0.0
3〜0.08％であった。
す装置を用いて鉄被覆CaSi合金ワイヤー (30％Ca−60％
Si) を２本の浸漬管と取鍋端部の中央に供給した。その
他の条件は真空度60〜150 Torr、環流用ガス流量5.0 〜
15.0 Nl/分/ton、Ca供給速度0.10〜0.25 kg/ton/分、
[S]:0.0005〜0.0250％、[Al]:0.002〜0.080％、[C]:0.0
3〜0.08％であった。
【００４９】鉄被覆CaSi合金ワイヤーの溶鋼中への添加
位置は図１中の領域ＡまたはＢとした。図中、符号で示
す位置がそれぞれの例に相当する。これらの結果を図３
ないし図６ならびに表１にまとめて示す。
位置は図１中の領域ＡまたはＢとした。図中、符号で示
す位置がそれぞれの例に相当する。これらの結果を図３
ないし図６ならびに表１にまとめて示す。
【００５０】図３は、従来のように浸漬管直下に供給し
た場合と本発明にしたがってＡ領域およびＢ領域にワイ
ヤを供給したときのCa歩留りを示すグラフである。な
お、ここに、Ca歩留は、次のようにして求められる。
た場合と本発明にしたがってＡ領域およびＢ領域にワイ
ヤを供給したときのCa歩留りを示すグラフである。な
お、ここに、Ca歩留は、次のようにして求められる。
【００５１】
【数２】
【００５２】図示結果からも分かるように、本発明例で
は、Ca歩留を大幅に改善することができる。図４はスラ
グ中鉄酸化物濃度とMnO 濃度との和Ｔ(%) とCa歩留まり
との関係を示したグラフであるが、これによれば、Ｔが
0.1 〜18％の範囲ではスラグ中鉄酸化物濃度、MnO 濃度
によらず高いCa歩留まりを得ることができることが分か
る。
は、Ca歩留を大幅に改善することができる。図４はスラ
グ中鉄酸化物濃度とMnO 濃度との和Ｔ(%) とCa歩留まり
との関係を示したグラフであるが、これによれば、Ｔが
0.1 〜18％の範囲ではスラグ中鉄酸化物濃度、MnO 濃度
によらず高いCa歩留まりを得ることができることが分か
る。
【００５３】従って、本発明に従えば、中低炭素鋼ある
いは極低炭素鋼においてもCa処理が安定して行える。た
だし、真空脱ガス処理後、スラグによる再酸化に伴う清
浄度悪化をより低減するためには、スラグ中鉄酸化物濃
度とMnO との和Ｔは７％以下が好ましく、さらに高い清
浄度が要求される場合には２％以下がより好ましい。
いは極低炭素鋼においてもCa処理が安定して行える。た
だし、真空脱ガス処理後、スラグによる再酸化に伴う清
浄度悪化をより低減するためには、スラグ中鉄酸化物濃
度とMnO との和Ｔは７％以下が好ましく、さらに高い清
浄度が要求される場合には２％以下がより好ましい。
【００５４】図５は、ワイヤの打ち込み速度と均一混合
時間との関連を示すグラフである。図５に示す結果から
も分かるように、本発明によれば、Ca蒸気による環流速
度低下を招くこともなく、逆に取鍋内の攪拌力がアップ
することにより、均一混合時間の短縮が図れる。
時間との関連を示すグラフである。図５に示す結果から
も分かるように、本発明によれば、Ca蒸気による環流速
度低下を招くこともなく、逆に取鍋内の攪拌力がアップ
することにより、均一混合時間の短縮が図れる。
【００５５】図６は、ワイヤ供給位置の浸漬管 (下降
管、上昇管の総称を言う) の溶損に対する影響を示すグ
ラフである。図中、「下降管ワイヤ打ち込み」とあるの
は比較例として、下降管からワイヤ打ち込みを行った場
合である。図６の示す結果によれば、本発明にしたがっ
て、添加位置を取鍋、浸漬管から距離を保つことによ
り、浸漬管の耐火物溶損の低減が図れることが分かる。
管、上昇管の総称を言う) の溶損に対する影響を示すグ
ラフである。図中、「下降管ワイヤ打ち込み」とあるの
は比較例として、下降管からワイヤ打ち込みを行った場
合である。図６の示す結果によれば、本発明にしたがっ
て、添加位置を取鍋、浸漬管から距離を保つことによ
り、浸漬管の耐火物溶損の低減が図れることが分かる。
【００５６】これらの結果はさらに、比較例として、真
空槽内にCa添加した場合、下降管下方にCaSiワイヤーを
添加した場合を含めて、表１に併せて示すが、比較例の
場合はいずれもCa歩留まりは低位不安定となった。
空槽内にCa添加した場合、下降管下方にCaSiワイヤーを
添加した場合を含めて、表１に併せて示すが、比較例の
場合はいずれもCa歩留まりは低位不安定となった。
【００５７】しかし、本発明によれば、Ca歩留りは改善
され (24〜45％) 、浸漬管の溶損も大幅に減少した。表
１においてＢ領域におけるCa歩留りとの関連は表２にさ
らに詳細に示す。
され (24〜45％) 、浸漬管の溶損も大幅に減少した。表
１においてＢ領域におけるCa歩留りとの関連は表２にさ
らに詳細に示す。
【００５８】
【表１】
【００５９】
【表２】
【００６０】本例では、溶鋼添加剤としてCaSi合金を使
用したが、Al、Mgその他の溶鋼添加剤であっても同様の
効果が期待できることは以上の説明からも当業者には明
らかである。
用したが、Al、Mgその他の溶鋼添加剤であっても同様の
効果が期待できることは以上の説明からも当業者には明
らかである。
【００６１】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明にかかる
真空脱ガス処理中の溶鋼へのCa等の溶鋼添加剤の添加方
法によれば、高価な設備投資を行うことなく、容易に安
価なランニングコストで溶鋼中への溶鋼添加剤の添加が
可能となるとともに、環流速度の低下の抑制、浸漬管溶
損抑制および均一混合時間の短縮が可能となった。
真空脱ガス処理中の溶鋼へのCa等の溶鋼添加剤の添加方
法によれば、高価な設備投資を行うことなく、容易に安
価なランニングコストで溶鋼中への溶鋼添加剤の添加が
可能となるとともに、環流速度の低下の抑制、浸漬管溶
損抑制および均一混合時間の短縮が可能となった。
【図１】図１(a) 、(b) は、それぞれ溶鋼添加剤の供給
位置の詳細図である。
位置の詳細図である。
【図２】本発明にかかるＲＨ脱ガス処理中に鉄被覆Ca含
有物質をワイヤー状にして取鍋内溶鋼中に供給する方法
の説明図である。
有物質をワイヤー状にして取鍋内溶鋼中に供給する方法
の説明図である。
【図３】Ca歩留を比較して示すグラフである。
【図４】スラグ酸化度とCa歩留まりとの関係を示すグラ
フである。
フである。
【図５】ワイヤー供給速度と均一混合時間との関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図６】浸漬管寿命を示すグラフである。
１：取鍋 ２：ＲＨ真空脱ガス装
置 2a：浸漬管 (上昇管) 2b：浸漬管 (下降管) 2c：真空槽 ３：溶鋼 ４：環流用ガス ５：取鍋内スラグ ６：ワイヤーリール ７：鉄被覆Ca含有ワイ
ヤー ８：ワイヤー供給装置 ９：ガイドパイプ
置 2a：浸漬管 (上昇管) 2b：浸漬管 (下降管) 2c：真空槽 ３：溶鋼 ４：環流用ガス ５：取鍋内スラグ ６：ワイヤーリール ７：鉄被覆Ca含有ワイ
ヤー ８：ワイヤー供給装置 ９：ガイドパイプ
Claims (2)
- 【請求項１】 ＲＨ真空脱ガス装置を用いて真空脱ガス
処理中の溶鋼に溶鋼添加剤を添加するに際し、溶鋼を環
流させるために設けられた２本の浸漬管の鉛直投影領域
以外の取鍋内溶鋼中に前記溶鋼添加剤を供給することを
特徴とする、真空脱ガス処理中の溶鋼への溶鋼添加剤の
添加方法。 - 【請求項２】 ＲＨ真空脱ガス装置を用いて真空脱ガス
処理中の取鍋内溶鋼に溶鋼添加剤を添加するに際し、溶
鋼を環流させるために設けられた２本の浸漬管の鉛直投
影領域の各中心を結ぶ中心線と、該中心線の中央で交わ
る垂直線の前記中心線との交点から左右への距離ｘ＝
[(b+r)2-a2]/2(b+r)を中心とした半径Ｒ＜(b2-r2+a2)/2
(b+r) の円内の溶鋼に前記溶鋼添加剤を供給することを
特徴とする、真空脱ガス処理中の溶鋼への溶鋼添加剤の
添加方法。 ａ：２本の浸漬管鉛直投影領域の中心を結ぶ中心線の1/
2 の距離 ｂ：２本の浸漬管鉛直投影領域の中心を結ぶ中心線の中
央で交わる垂直線のその交点から取鍋内壁までの距離 ｒ：２本の浸漬管鉛直投影領域の半径
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11189398A JP2001020010A (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | 真空脱ガス処理中の溶鋼への添加剤の添加方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11189398A JP2001020010A (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | 真空脱ガス処理中の溶鋼への添加剤の添加方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001020010A true JP2001020010A (ja) | 2001-01-23 |
Family
ID=16240638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11189398A Pending JP2001020010A (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | 真空脱ガス処理中の溶鋼への添加剤の添加方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001020010A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7220695B2 (en) | 2004-01-07 | 2007-05-22 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Supported activator |
| US7741417B2 (en) | 2004-01-07 | 2010-06-22 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Preparation of polymerization catalyst activators utilizing indole-modified silica supports |
-
1999
- 1999-07-02 JP JP11189398A patent/JP2001020010A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7220695B2 (en) | 2004-01-07 | 2007-05-22 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Supported activator |
| US7741417B2 (en) | 2004-01-07 | 2010-06-22 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Preparation of polymerization catalyst activators utilizing indole-modified silica supports |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031021 |