JP2001049326A - 溶鋼へのＭｇ添加剤および添加方法 - Google Patents
溶鋼へのＭｇ添加剤および添加方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶鋼中にＭｇを添加し鋳片の鋳造組織を微細
化するに際し、Ｍｇを安価、かつ、安定的に添加する添
加剤およびその方法を提示する。 【解決手段】 溶鋼にＭｇ合金を添加するに際し、安価
なＭｇＯと金属Ｔｉの混合物を添加する。さらにＭｇＯ
と金属Ｔｉの比率、添加条件の適正化を図る。Ｍｇ合金
によりＭｇ添加を行うのと同等の鋳片内微小酸化物密度
が安定的に得られ、あわせてＭｇ添加コストを低くする
ことができる。
化するに際し、Ｍｇを安価、かつ、安定的に添加する添
加剤およびその方法を提示する。 【解決手段】 溶鋼にＭｇ合金を添加するに際し、安価
なＭｇＯと金属Ｔｉの混合物を添加する。さらにＭｇＯ
と金属Ｔｉの比率、添加条件の適正化を図る。Ｍｇ合金
によりＭｇ添加を行うのと同等の鋳片内微小酸化物密度
が安定的に得られ、あわせてＭｇ添加コストを低くする
ことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶鋼中にＭｇを安
価、かつ安定的に添加する添加剤、およびその添加方法
に関するものであり、これにより安価に鋳片の鋳造組織
の微細化が達成され、品質特性に優れた鋼材の供給が可
能となる。
価、かつ安定的に添加する添加剤、およびその添加方法
に関するものであり、これにより安価に鋳片の鋳造組織
の微細化が達成され、品質特性に優れた鋼材の供給が可
能となる。
【０００２】
【従来の技術】鋼材の材質を向上させる方法として、大
きさが０．１〜１０μｍの微細な酸化物を鋼材内に分散
させ、これを変態、析出物の核として利用する技術が知
られている。例えば、特開平１０−１０２１３１では、
溶鋼に対して、Ｔｉ脱酸を行い、さらにその後にＭｇ脱
酸を施すことにより、鋳片の表層から中心に至る全体
に、微細な酸化物が均等に且つ高い密度で形成され、鋳
造組織が微細であり優れた機械的性質を有する厚板にで
きることが示されている。また、同時に、この厚板は、
高い密度で均一に分布している微細な酸化物がフェライ
トの析出核となって靭性の優れた熱影響部となるため
に、溶接性が優れている。
きさが０．１〜１０μｍの微細な酸化物を鋼材内に分散
させ、これを変態、析出物の核として利用する技術が知
られている。例えば、特開平１０−１０２１３１では、
溶鋼に対して、Ｔｉ脱酸を行い、さらにその後にＭｇ脱
酸を施すことにより、鋳片の表層から中心に至る全体
に、微細な酸化物が均等に且つ高い密度で形成され、鋳
造組織が微細であり優れた機械的性質を有する厚板にで
きることが示されている。また、同時に、この厚板は、
高い密度で均一に分布している微細な酸化物がフェライ
トの析出核となって靭性の優れた熱影響部となるため
に、溶接性が優れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、溶鋼に
対してＭｇ脱酸を行うに当たって、金属ＭｇやＦｅ−Ｍ
ｇをはじめとするＭｇ合金を使用する場合には、その価
格が高いといった問題がある。また、金属ＭｇやＭｇ合
金を使用するとＭｇガスが急激に発生するために溶鋼が
飛散し、操業上問題があるだけでなく、Ｍｇ添加の効果
が安定しない。本発明は、このような点を鑑み、溶鋼に
対するＭｇ添加による効果を安価かつ安定的に引出すた
めの新しいＭｇ添加剤、およびその添加方法を提供する
ことを目的とするものである。
対してＭｇ脱酸を行うに当たって、金属ＭｇやＦｅ−Ｍ
ｇをはじめとするＭｇ合金を使用する場合には、その価
格が高いといった問題がある。また、金属ＭｇやＭｇ合
金を使用するとＭｇガスが急激に発生するために溶鋼が
飛散し、操業上問題があるだけでなく、Ｍｇ添加の効果
が安定しない。本発明は、このような点を鑑み、溶鋼に
対するＭｇ添加による効果を安価かつ安定的に引出すた
めの新しいＭｇ添加剤、およびその添加方法を提供する
ことを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、（１）ＭｇＯ
と金属Ｔｉを含有することを特徴とする溶鋼へのＭｇ添
加剤であり、（２）ＭｇＯの重量１ｋｇに対し、金属Ｔ
ｉの重量が０．３ｋｇ以上、３．０ｋｇ以下であること
を特徴とする上記（１）記載の溶鋼へのＭｇ添加剤であ
り、（３）ＭｇＯの重量１ｋｇに対し、金属Ｔｉの重量
が０．５ｋｇ以上、２．０ｋｇ以下であることを特徴と
する上記（１）記載の溶鋼へのＭｇ添加剤であり、
（４）金属Ｔｉの代わりにＴｉ合金を使用することを特
徴とする上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の溶
鋼へのＭｇ添加剤であり、（５）Ｔｉ合金がＴｉ−Ａｌ
合金であることを特徴とする上記（４）に記載の溶鋼へ
のＭｇ添加剤であり、（６）Ｔｉ合金がＴｉ−Ｆｅ、Ｔ
ｉ−Ｃｒ、Ｔｉ−Ｎｂ、Ｔｉ−Ｎｉ、Ｔｉ−Ｚｒ合金の
うち１種もしくは２種以上であることを特徴とする上記
（４）に記載の溶鋼へのＭｇ添加剤であり、（７）Ｔｉ
合金中の金属Ｔｉの割合が５０重量％以上であることを
特徴とする上記（６）に記載の溶鋼へのＭｇ添加剤であ
り、（８）ＭｇＯの粒径が１００μｍ以下であることを
特徴とする上記（１）〜（７）のいずれか１項に記載の
溶鋼へのＭｇ添加剤であり、（９）ＭｇＯの粒径が１０
μｍ以下であることを特徴とする上記（１）〜（７）の
いずれか１項に記載の溶鋼へのＭｇ添加剤であり、（１
０）金属ＴｉもしくはＴｉ合金の粒径が１００μｍ以下
であることを特徴とする上記（１）〜（９）のいずれか
１項に記載の溶鋼へのＭｇ添加剤であり、（１１）金属
ＴｉもしくはＴｉ合金の粒径が１０μｍ以下であること
を特徴とする上記（１）〜（９）のいずれか１項に記載
の溶鋼へのＭｇ添加剤であり、（１２）ＭｇＯと金属Ｔ
ｉもしくはＴｉ合金の混合物を結合剤とともに成形、圧
縮してペレット状の粒子を製作することを特徴とする上
記（１）〜（１１）のいずれか１項に記載の溶鋼へのＭ
ｇ添加剤であり、（１３）ペレット状の粒子の粒径が
０．１ｍｍ〜３．０ｍｍであることを特徴とする上記
（１２）に記載の溶鋼へのＭｇ添加剤であり、（１４）
ペレット状の粒子の粒径が０．２ｍｍ〜１．０ｍｍであ
ることを特徴とする上記（１２）に記載の溶鋼へのＭｇ
添加剤であり、（１５）ＭｇＯと金属ＴｉもしくはＴｉ
合金の混合物を鉄製のワイヤーに充填したことを特徴と
する上記（１）〜（１１）のいずれか１項に記載の溶鋼
へのＭｇ添加剤であり、（１６）ＣａＯ、ＣａＣＯ3、
Ｎａ2ＣＯ3のうち１種もしくは２種以上を含有すること
を特徴とする上記（１）〜（１５）のいずれか１項に記
載の溶鋼へのＭｇ添加剤であり、（１７）ＣａＯ、Ｃａ
ＣＯ3、Ｎａ2ＣＯ3の合計重量が全体の０．５〜１０重
量％であることを特徴とする上記（１６）に記載の溶鋼
へのＭｇ添加剤であり、（１８）溶鋼にＭｇを添加する
に際し、上記（１）〜（１７）のいずれか１項に記載の
溶鋼へのＭｇ添加剤を一括で、もしくは２回以上に分割
して添加することを特徴とする溶鋼へのＭｇ添加方法で
あり、（１９）溶鋼にＭｇを添加するに際し、上記（１
２）〜（１４）のいずれか１項に記載の溶鋼へのＭｇ添
加剤を不活性ガスとともに吹き込むことを特徴とする溶
鋼へのＭｇ添加方法であり、（２０）溶鋼にＭｇを添加
するに際し、上記（１５）に記載の溶鋼へのＭｇ添加剤
をワイヤーフィーダーを用いて供給することを特徴とす
る溶鋼へのＭｇ添加方法であり、（２１）溶鋼１ｔｏｎ
に対しＭｇ添加剤の重量が５ｋｇ以下であることを特徴
とする上記（１８）〜（２０）のいずれか１項に記載の
溶鋼へのＭｇ添加方法であり、（２２）Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ
を含有する溶鋼にＭｇを添加することを特徴とする、上
記（１８）〜（２１）のいずれか１項に記載の溶鋼への
Ｍｇ添加方法であり、（２３）Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉも
しくはＡｌまたはその両方を含有する溶鋼にＭｇを添加
することを特徴とする、上記（１８）〜（２１）のいず
れか１項に記載の溶鋼へのＭｇ添加方法であり、（２
４）Ｃ：１．２重量％以下、Ｓｉ：０．０１〜０．５０
重量％、Ｍｎ：０．１〜１．８重量％を含有する溶鋼に
Ｍｇを添加することを特徴とする上記（２２）に記載の
溶鋼へのＭｇ添加方法であり、（２５）Ｃ：１．２重量
％以下、Ｓｉ：０．０１〜０．５０重量％、Ｍｎ：０．
１〜１．８重量％、Ｔｉ：０〜０．１重量％、Ａｌ：０
〜０．１重量％を含有する溶鋼にＭｇを添加することを
特徴とする上記（２３）に記載の溶鋼へのＭｇ添加方法
である。
と金属Ｔｉを含有することを特徴とする溶鋼へのＭｇ添
加剤であり、（２）ＭｇＯの重量１ｋｇに対し、金属Ｔ
ｉの重量が０．３ｋｇ以上、３．０ｋｇ以下であること
を特徴とする上記（１）記載の溶鋼へのＭｇ添加剤であ
り、（３）ＭｇＯの重量１ｋｇに対し、金属Ｔｉの重量
が０．５ｋｇ以上、２．０ｋｇ以下であることを特徴と
する上記（１）記載の溶鋼へのＭｇ添加剤であり、
（４）金属Ｔｉの代わりにＴｉ合金を使用することを特
徴とする上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の溶
鋼へのＭｇ添加剤であり、（５）Ｔｉ合金がＴｉ−Ａｌ
合金であることを特徴とする上記（４）に記載の溶鋼へ
のＭｇ添加剤であり、（６）Ｔｉ合金がＴｉ−Ｆｅ、Ｔ
ｉ−Ｃｒ、Ｔｉ−Ｎｂ、Ｔｉ−Ｎｉ、Ｔｉ−Ｚｒ合金の
うち１種もしくは２種以上であることを特徴とする上記
（４）に記載の溶鋼へのＭｇ添加剤であり、（７）Ｔｉ
合金中の金属Ｔｉの割合が５０重量％以上であることを
特徴とする上記（６）に記載の溶鋼へのＭｇ添加剤であ
り、（８）ＭｇＯの粒径が１００μｍ以下であることを
特徴とする上記（１）〜（７）のいずれか１項に記載の
溶鋼へのＭｇ添加剤であり、（９）ＭｇＯの粒径が１０
μｍ以下であることを特徴とする上記（１）〜（７）の
いずれか１項に記載の溶鋼へのＭｇ添加剤であり、（１
０）金属ＴｉもしくはＴｉ合金の粒径が１００μｍ以下
であることを特徴とする上記（１）〜（９）のいずれか
１項に記載の溶鋼へのＭｇ添加剤であり、（１１）金属
ＴｉもしくはＴｉ合金の粒径が１０μｍ以下であること
を特徴とする上記（１）〜（９）のいずれか１項に記載
の溶鋼へのＭｇ添加剤であり、（１２）ＭｇＯと金属Ｔ
ｉもしくはＴｉ合金の混合物を結合剤とともに成形、圧
縮してペレット状の粒子を製作することを特徴とする上
記（１）〜（１１）のいずれか１項に記載の溶鋼へのＭ
ｇ添加剤であり、（１３）ペレット状の粒子の粒径が
０．１ｍｍ〜３．０ｍｍであることを特徴とする上記
（１２）に記載の溶鋼へのＭｇ添加剤であり、（１４）
ペレット状の粒子の粒径が０．２ｍｍ〜１．０ｍｍであ
ることを特徴とする上記（１２）に記載の溶鋼へのＭｇ
添加剤であり、（１５）ＭｇＯと金属ＴｉもしくはＴｉ
合金の混合物を鉄製のワイヤーに充填したことを特徴と
する上記（１）〜（１１）のいずれか１項に記載の溶鋼
へのＭｇ添加剤であり、（１６）ＣａＯ、ＣａＣＯ3、
Ｎａ2ＣＯ3のうち１種もしくは２種以上を含有すること
を特徴とする上記（１）〜（１５）のいずれか１項に記
載の溶鋼へのＭｇ添加剤であり、（１７）ＣａＯ、Ｃａ
ＣＯ3、Ｎａ2ＣＯ3の合計重量が全体の０．５〜１０重
量％であることを特徴とする上記（１６）に記載の溶鋼
へのＭｇ添加剤であり、（１８）溶鋼にＭｇを添加する
に際し、上記（１）〜（１７）のいずれか１項に記載の
溶鋼へのＭｇ添加剤を一括で、もしくは２回以上に分割
して添加することを特徴とする溶鋼へのＭｇ添加方法で
あり、（１９）溶鋼にＭｇを添加するに際し、上記（１
２）〜（１４）のいずれか１項に記載の溶鋼へのＭｇ添
加剤を不活性ガスとともに吹き込むことを特徴とする溶
鋼へのＭｇ添加方法であり、（２０）溶鋼にＭｇを添加
するに際し、上記（１５）に記載の溶鋼へのＭｇ添加剤
をワイヤーフィーダーを用いて供給することを特徴とす
る溶鋼へのＭｇ添加方法であり、（２１）溶鋼１ｔｏｎ
に対しＭｇ添加剤の重量が５ｋｇ以下であることを特徴
とする上記（１８）〜（２０）のいずれか１項に記載の
溶鋼へのＭｇ添加方法であり、（２２）Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ
を含有する溶鋼にＭｇを添加することを特徴とする、上
記（１８）〜（２１）のいずれか１項に記載の溶鋼への
Ｍｇ添加方法であり、（２３）Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉも
しくはＡｌまたはその両方を含有する溶鋼にＭｇを添加
することを特徴とする、上記（１８）〜（２１）のいず
れか１項に記載の溶鋼へのＭｇ添加方法であり、（２
４）Ｃ：１．２重量％以下、Ｓｉ：０．０１〜０．５０
重量％、Ｍｎ：０．１〜１．８重量％を含有する溶鋼に
Ｍｇを添加することを特徴とする上記（２２）に記載の
溶鋼へのＭｇ添加方法であり、（２５）Ｃ：１．２重量
％以下、Ｓｉ：０．０１〜０．５０重量％、Ｍｎ：０．
１〜１．８重量％、Ｔｉ：０〜０．１重量％、Ａｌ：０
〜０．１重量％を含有する溶鋼にＭｇを添加することを
特徴とする上記（２３）に記載の溶鋼へのＭｇ添加方法
である。
【０００５】
【発明の実施の形態】溶鋼にＭｇ添加する目的は、溶鋼
中に存在する酸化物の大きさを微細化し、これを鋼材内
に分散させ、これを変態、析出物の核として利用するこ
とによって、鋼材の材質を向上させることである。溶鋼
中に存在する酸化物の組成を、Ｔｉ2Ｏ3とＭｇＯの複合
酸化物にすることにより、酸化物の微細化を達成するこ
とができる。このような効果を狙って、溶鋼にＴｉを添
加した後、金属Ｍｇやその合金を添加することが行われ
ている。
中に存在する酸化物の大きさを微細化し、これを鋼材内
に分散させ、これを変態、析出物の核として利用するこ
とによって、鋼材の材質を向上させることである。溶鋼
中に存在する酸化物の組成を、Ｔｉ2Ｏ3とＭｇＯの複合
酸化物にすることにより、酸化物の微細化を達成するこ
とができる。このような効果を狙って、溶鋼にＴｉを添
加した後、金属Ｍｇやその合金を添加することが行われ
ている。
【０００６】Ｍｇ添加にあたり、金属Ｍｇやその合金を
使用すると高価格になる。また、金属Ｍｇやその合金を
使用した場合、Ｍｇガスが急激に発生するために溶鋼が
飛散し、操業上問題があるだけでなく、Ｍｇ添加の効果
が安定しない。そこで、上記の効果を得るための、なる
べく安価、かつ、Ｍｇガスが急激に発生しないような添
加剤の使用が課題になる。
使用すると高価格になる。また、金属Ｍｇやその合金を
使用した場合、Ｍｇガスが急激に発生するために溶鋼が
飛散し、操業上問題があるだけでなく、Ｍｇ添加の効果
が安定しない。そこで、上記の効果を得るための、なる
べく安価、かつ、Ｍｇガスが急激に発生しないような添
加剤の使用が課題になる。
【０００７】本発明では、高価な金属Ｍｇもしくはその
合金を使用するのではなく、安価なＭｇＯと安価な金属
Ｔｉを、溶鋼がもつ熱を利用して反応させることによ
り、ＭｇＯを金属Ｔｉによって還元してＭｇガスを徐々
に発生させ、それを用いて溶鋼へのＭｇ添加を行うこと
を知見している。
合金を使用するのではなく、安価なＭｇＯと安価な金属
Ｔｉを、溶鋼がもつ熱を利用して反応させることによ
り、ＭｇＯを金属Ｔｉによって還元してＭｇガスを徐々
に発生させ、それを用いて溶鋼へのＭｇ添加を行うこと
を知見している。
【０００８】本発明者らは、金属Ｔｉの粉末試薬９．６
ｇとＭｇＯ試薬１２．１ｇの混合物をマグネシアるつぼ
中で１６００℃に加熱する実験を行った。その結果、る
つぼ中からＭｇガスが発生していることを確認し、金属
ＴｉとＭｇＯの混合物を加熱することによりＭｇガスが
発生するということを知得した。さらに、金属Ｍｇ７．
３ｇについてもマグネシアるつぼ中で１６００℃に加熱
する実験を行い、Ｍｇガスの発生速度を比較した。その
結果、金属Ｍｇを加熱した場合には、急激にＭｇガスが
発生したのに対し、金属ＴｉとＭｇＯの混合物を加熱し
た場合にはＭｇの発生速度はさほど大きくなく、金属Ｍ
ｇに比べると徐々にＭｇガスが発生していることを知得
した。
ｇとＭｇＯ試薬１２．１ｇの混合物をマグネシアるつぼ
中で１６００℃に加熱する実験を行った。その結果、る
つぼ中からＭｇガスが発生していることを確認し、金属
ＴｉとＭｇＯの混合物を加熱することによりＭｇガスが
発生するということを知得した。さらに、金属Ｍｇ７．
３ｇについてもマグネシアるつぼ中で１６００℃に加熱
する実験を行い、Ｍｇガスの発生速度を比較した。その
結果、金属Ｍｇを加熱した場合には、急激にＭｇガスが
発生したのに対し、金属ＴｉとＭｇＯの混合物を加熱し
た場合にはＭｇの発生速度はさほど大きくなく、金属Ｍ
ｇに比べると徐々にＭｇガスが発生していることを知得
した。
【０００９】さらに、本発明者らは、小規模の溶鋼実験
において、溶鋼１ｋｇに対して金属Ｔｉの粉末試薬０．
１３ｇと粒径１０μｍのＭｇＯ試薬０．１７ｇの混合物
を溶鋼の中に投入し、生成した酸化物の組成および大き
さの調査を行った。この実験で、組成についてはＴｉ2
Ｏ3とＭｇＯの複合酸化物が多数観察され、単体のＴｉ 2
Ｏ3はほとんど観察されなかった。通常、溶鋼に金属Ｔ
ｉのみを添加する場合や、金属Ｔｉを添加し、その後Ｍ
ｇＯを添加する場合は、溶鋼中には単体のＴｉ2Ｏ3のみ
が観察される。
において、溶鋼１ｋｇに対して金属Ｔｉの粉末試薬０．
１３ｇと粒径１０μｍのＭｇＯ試薬０．１７ｇの混合物
を溶鋼の中に投入し、生成した酸化物の組成および大き
さの調査を行った。この実験で、組成についてはＴｉ2
Ｏ3とＭｇＯの複合酸化物が多数観察され、単体のＴｉ 2
Ｏ3はほとんど観察されなかった。通常、溶鋼に金属Ｔ
ｉのみを添加する場合や、金属Ｔｉを添加し、その後Ｍ
ｇＯを添加する場合は、溶鋼中には単体のＴｉ2Ｏ3のみ
が観察される。
【００１０】また、生成した酸化物の大きさについて
も、１０μｍ以上の酸化物はほとんどなく、１μｍ以下
の微細な酸化物が多数観察された。これは、ＭｇＯと金
属Ｔｉが溶鋼の中で反応し、ＭｇＯが金属Ｔｉによって
還元されＭｇが発生し、そのＭｇと溶鋼中の酸素が反応
してＭｇＯが生成され、さらに、ＭｇＯと金属Ｔｉの反
応によって生じたＴｉ2Ｏ3とＭｇＯが反応してＴｉ2Ｏ3
とＭｇＯの複合酸化物が生成したものと考えられる。
も、１０μｍ以上の酸化物はほとんどなく、１μｍ以下
の微細な酸化物が多数観察された。これは、ＭｇＯと金
属Ｔｉが溶鋼の中で反応し、ＭｇＯが金属Ｔｉによって
還元されＭｇが発生し、そのＭｇと溶鋼中の酸素が反応
してＭｇＯが生成され、さらに、ＭｇＯと金属Ｔｉの反
応によって生じたＴｉ2Ｏ3とＭｇＯが反応してＴｉ2Ｏ3
とＭｇＯの複合酸化物が生成したものと考えられる。
【００１１】したがって、本実験における原理を適用す
れば、高価な金属Ｍｇやその合金を使用することなく、
溶鋼にＭｇＯと金属Ｔｉを投入することで、ＭｇＯの還
元反応が進行し、溶鋼にＭｇを添加することが可能にな
る。しかも、金属Ｍｇやその合金を使用するよりも、Ｍ
ｇガスの発生速度が遅く、溶鋼の飛散は少ないと考えら
れる。
れば、高価な金属Ｍｇやその合金を使用することなく、
溶鋼にＭｇＯと金属Ｔｉを投入することで、ＭｇＯの還
元反応が進行し、溶鋼にＭｇを添加することが可能にな
る。しかも、金属Ｍｇやその合金を使用するよりも、Ｍ
ｇガスの発生速度が遅く、溶鋼の飛散は少ないと考えら
れる。
【００１２】また、１ｋｇのＭｇＯを還元するために必
要な金属Ｔｉの量は、０．８ｋｇである。従って、投入
したＭｇＯをすべて還元するためには、混合物中のＭｇ
Ｏと金属Ｔｉの量の比は、ＭｇＯが１ｋｇに対して、金
属Ｔｉは０．８ｋｇ以上であることが望ましい。また、
これより少なくても、例えば金属Ｔｉが０．５ｋｇであ
っても、ＭｇＯの一部を還元し、Ｍｇガスを放出するこ
とは可能である。この場合は、未反応のＭｇＯが残るこ
とになるが、特に問題はない。ただし、金属Ｔｉが０．
３ｋｇより少ない場合には、未反応のＭｇＯが大量に残
ることとなり、効率が悪くなるため好ましくない。ま
た、金属Ｔｉが多い場合、例えばＭｇＯ１ｋｇに対し
て、金属Ｔｉが２．０ｋｇである場合には、未反応の金
属Ｔｉは溶鋼中に溶解するが、溶鋼中にＴｉが存在して
も良い鋼種であれば問題ない。しかし、金属Ｔｉが３．
０ｋｇより多いと、生成する酸化物がＴｉ2Ｏ3とＭｇＯ
の複合酸化物ではなく、単体のＴｉ2Ｏ3になるために好
ましくない。したがって、ＭｇＯと金属Ｔｉの配合比
は、ＭｇＯ１ｋｇに対して、金属Ｔｉ０．３ｋｇ以上、
３．０ｋｇ以下であることが好ましく、０．５ｋｇ以
上、２．０ｋｇ以下であるとなお好ましい。
要な金属Ｔｉの量は、０．８ｋｇである。従って、投入
したＭｇＯをすべて還元するためには、混合物中のＭｇ
Ｏと金属Ｔｉの量の比は、ＭｇＯが１ｋｇに対して、金
属Ｔｉは０．８ｋｇ以上であることが望ましい。また、
これより少なくても、例えば金属Ｔｉが０．５ｋｇであ
っても、ＭｇＯの一部を還元し、Ｍｇガスを放出するこ
とは可能である。この場合は、未反応のＭｇＯが残るこ
とになるが、特に問題はない。ただし、金属Ｔｉが０．
３ｋｇより少ない場合には、未反応のＭｇＯが大量に残
ることとなり、効率が悪くなるため好ましくない。ま
た、金属Ｔｉが多い場合、例えばＭｇＯ１ｋｇに対し
て、金属Ｔｉが２．０ｋｇである場合には、未反応の金
属Ｔｉは溶鋼中に溶解するが、溶鋼中にＴｉが存在して
も良い鋼種であれば問題ない。しかし、金属Ｔｉが３．
０ｋｇより多いと、生成する酸化物がＴｉ2Ｏ3とＭｇＯ
の複合酸化物ではなく、単体のＴｉ2Ｏ3になるために好
ましくない。したがって、ＭｇＯと金属Ｔｉの配合比
は、ＭｇＯ１ｋｇに対して、金属Ｔｉ０．３ｋｇ以上、
３．０ｋｇ以下であることが好ましく、０．５ｋｇ以
上、２．０ｋｇ以下であるとなお好ましい。
【００１３】また、本方法では、金属Ｔｉの代わりにＴ
ｉ合金を使用することも可能である。使用できるＴｉ合
金としては、Ｔｉ−Ｆｅ、Ｔｉ−Ａｌ、Ｔｉ−Ｃｒ、Ｔ
ｉ−Ｎｂ、Ｔｉ−Ｎｉ、Ｔｉ−Ｚｒ等があり、これらの
Ｔｉ合金を単独で使用することも、２種類以上混合して
使用することも可能である。また、合金種については、
溶鋼中に存在しても問題ない成分を選んで使用すれば良
い。また、Ｔｉ合金中のＴｉの割合が少ないと、ＭｇＯ
の還元反応が進みにくくなるため、合金中のＴｉは５０
重量％以上であることが好ましい。ただし、Ｔｉ−Ａｌ
合金については、ＡｌでもＭｇＯを還元できるのでこの
限りではない。
ｉ合金を使用することも可能である。使用できるＴｉ合
金としては、Ｔｉ−Ｆｅ、Ｔｉ−Ａｌ、Ｔｉ−Ｃｒ、Ｔ
ｉ−Ｎｂ、Ｔｉ−Ｎｉ、Ｔｉ−Ｚｒ等があり、これらの
Ｔｉ合金を単独で使用することも、２種類以上混合して
使用することも可能である。また、合金種については、
溶鋼中に存在しても問題ない成分を選んで使用すれば良
い。また、Ｔｉ合金中のＴｉの割合が少ないと、ＭｇＯ
の還元反応が進みにくくなるため、合金中のＴｉは５０
重量％以上であることが好ましい。ただし、Ｔｉ−Ａｌ
合金については、ＡｌでもＭｇＯを還元できるのでこの
限りではない。
【００１４】さらに、ＭｇＯと金属Ｔｉの接触面積が大
きいほど反応効率は高くなると考えられる。そこで、Ｍ
ｇＯの径は１００μｍであることが望ましく、１０μｍ
以下であるとなお好ましい。また、金属ＴｉもしくはＴ
ｉ合金についても、１００μｍであることが望ましく、
１０μｍ以下であるとなお好ましい。さらに良く混合し
たものを使用する必要がある。
きいほど反応効率は高くなると考えられる。そこで、Ｍ
ｇＯの径は１００μｍであることが望ましく、１０μｍ
以下であるとなお好ましい。また、金属ＴｉもしくはＴ
ｉ合金についても、１００μｍであることが望ましく、
１０μｍ以下であるとなお好ましい。さらに良く混合し
たものを使用する必要がある。
【００１５】また、Ｍｇ添加剤の形状としては、ＭｇＯ
と金属Ｔｉの混合物はもちろん、その混合物を結合剤と
ともに成形、圧縮し、ペレット状態にして使用すること
も可能である。そのペレット状の粒子の粒径は小さすぎ
るとその取り扱いが難しくなり、大きすぎると溶鋼中で
浮上しやすくなりＭｇ添加効率が下がる。そのため、粒
径が０．１ｍｍ〜３．０ｍｍであることが望ましく、さ
らに粒径が０．２ｍｍ〜１．０ｍｍであるとなお好まし
い。さらに、鉄製のワイヤー中にＭｇＯと金属Ｔｉもし
くはＴｉ合金の混合物を充填したものを使用することも
可能である。
と金属Ｔｉの混合物はもちろん、その混合物を結合剤と
ともに成形、圧縮し、ペレット状態にして使用すること
も可能である。そのペレット状の粒子の粒径は小さすぎ
るとその取り扱いが難しくなり、大きすぎると溶鋼中で
浮上しやすくなりＭｇ添加効率が下がる。そのため、粒
径が０．１ｍｍ〜３．０ｍｍであることが望ましく、さ
らに粒径が０．２ｍｍ〜１．０ｍｍであるとなお好まし
い。さらに、鉄製のワイヤー中にＭｇＯと金属Ｔｉもし
くはＴｉ合金の混合物を充填したものを使用することも
可能である。
【００１６】さらに、溶鋼中でのＭｇＯと金属Ｔｉとの
反応速度大きくするために、上記のＭｇ添加剤中にＣａ
Ｏ、ＣａＣＯ3、Ｎａ2ＣＯ3等の物質を混合することも
可能である。ただし、これらの物質が多すぎると反応効
率が下がるため、０．５〜１０重量％であることが好ま
しい。
反応速度大きくするために、上記のＭｇ添加剤中にＣａ
Ｏ、ＣａＣＯ3、Ｎａ2ＣＯ3等の物質を混合することも
可能である。ただし、これらの物質が多すぎると反応効
率が下がるため、０．５〜１０重量％であることが好ま
しい。
【００１７】また、本発明のＭｇ添加剤の添加方法とし
ては、まず、溶鋼に直接添加する方法がある。このと
き、必要量全量を一度に投入することも可能であるし、
２回以上に分割して投入することも可能である。この他
にも、ペレット状のＭｇ添加剤をアルゴンガス等の不活
性ガスとともに吹き込むことも可能である。また、鉄製
ワイヤー中に充填したＭｇ添加剤をワイヤーフィーダー
を用いて供給することも可能である。
ては、まず、溶鋼に直接添加する方法がある。このと
き、必要量全量を一度に投入することも可能であるし、
２回以上に分割して投入することも可能である。この他
にも、ペレット状のＭｇ添加剤をアルゴンガス等の不活
性ガスとともに吹き込むことも可能である。また、鉄製
ワイヤー中に充填したＭｇ添加剤をワイヤーフィーダー
を用いて供給することも可能である。
【００１８】また、Ｍｇ添加を行うに際し、添加するＭ
ｇの量が多すぎると、それだけ価格も高くなり、また、
粗大な酸化物の数が多くなり好ましくない。このため、
溶鋼１ｔｏｎに対し、本発明のＭｇ添加剤の量は５ｋｇ
以下であることが好ましい。
ｇの量が多すぎると、それだけ価格も高くなり、また、
粗大な酸化物の数が多くなり好ましくない。このため、
溶鋼１ｔｏｎに対し、本発明のＭｇ添加剤の量は５ｋｇ
以下であることが好ましい。
【００１９】次に、Ｍｇ添加剤添加前の溶鋼中の成分に
ついて規定する。本発明のＭｇ添加剤を添加する場合、
添加前の溶鋼中のＦｒｅｅ．Ｏは低い方が微細な酸化物
が生成しやすい。そのため、溶鋼中には予めＣ、Ｓｉ、
Ｍｎを添加してＦｒｅｅ．Ｏを低下しておく方が望まし
く、さらに、ＴｉもしくはＡｌ、または両方を添加して
Ｆｒｅｅ．Ｏをさらに低下しておくとなお好ましい。こ
のとき、Ｆｒｅｅ．Ｏを十分に低下するためには、Ｓｉ
が０．０１〜０．５０重量％、Ｍｎが０．１〜１．８重
量％であることが好ましい。Ｃについては、多すぎると
溶鋼中にＭｇＣが生成するため好ましくなく、１．２重
量％以下にする必要がある。また、ＴｉもしくはＡｌ、
またはその両方を含有する溶鋼に添加する場合には、Ｔ
ｉが０〜０．１重量％、Ａｌが０〜０．１重量％である
と好ましい。
ついて規定する。本発明のＭｇ添加剤を添加する場合、
添加前の溶鋼中のＦｒｅｅ．Ｏは低い方が微細な酸化物
が生成しやすい。そのため、溶鋼中には予めＣ、Ｓｉ、
Ｍｎを添加してＦｒｅｅ．Ｏを低下しておく方が望まし
く、さらに、ＴｉもしくはＡｌ、または両方を添加して
Ｆｒｅｅ．Ｏをさらに低下しておくとなお好ましい。こ
のとき、Ｆｒｅｅ．Ｏを十分に低下するためには、Ｓｉ
が０．０１〜０．５０重量％、Ｍｎが０．１〜１．８重
量％であることが好ましい。Ｃについては、多すぎると
溶鋼中にＭｇＣが生成するため好ましくなく、１．２重
量％以下にする必要がある。また、ＴｉもしくはＡｌ、
またはその両方を含有する溶鋼に添加する場合には、Ｔ
ｉが０〜０．１重量％、Ａｌが０〜０．１重量％である
と好ましい。
【００２０】以上により、従来に比べて非常に安価、か
つ安定的に溶鋼にＭｇ添加を行うことが可能となり、材
質特性が向上する。以下に本発明の実施例を述べ、本発
明の効果について記載する。
つ安定的に溶鋼にＭｇ添加を行うことが可能となり、材
質特性が向上する。以下に本発明の実施例を述べ、本発
明の効果について記載する。
【００２１】
【実施例】転炉−Ｍｇ添加−連続鋳造法により、溶鋼３
００ｔｏｎを厚さ２５０ｍｍ、幅１４００ｍｍのスラブ
に連続鋳造した。このとき、溶鋼の成分、Ｍｇ添加剤の
形状や種類を変えた試験を行った。Ｍｇ添加前の溶鋼の
成分、Ｍｇ添加剤の種類を表１に示す。得られた鋳片に
ついて、顕微鏡観察により、１０μｍ以下の微小酸化物
個数の密度を調査した。Ｍｇ添加の効果の安定性を評価
するために、各条件について試験を５回ずつ行い、測定
結果の平均値と標準偏差を平均値で除した結果を表１に
示した。また、あわせてそのときのＭｇの添加コスト指
数を表２に示した。各実施例では、金属Ｍｇを添加した
比較例と比べて、安価、かつ安定的に微細な酸化物を分
散することができた。
００ｔｏｎを厚さ２５０ｍｍ、幅１４００ｍｍのスラブ
に連続鋳造した。このとき、溶鋼の成分、Ｍｇ添加剤の
形状や種類を変えた試験を行った。Ｍｇ添加前の溶鋼の
成分、Ｍｇ添加剤の種類を表１に示す。得られた鋳片に
ついて、顕微鏡観察により、１０μｍ以下の微小酸化物
個数の密度を調査した。Ｍｇ添加の効果の安定性を評価
するために、各条件について試験を５回ずつ行い、測定
結果の平均値と標準偏差を平均値で除した結果を表１に
示した。また、あわせてそのときのＭｇの添加コスト指
数を表２に示した。各実施例では、金属Ｍｇを添加した
比較例と比べて、安価、かつ安定的に微細な酸化物を分
散することができた。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】ここで、表１は各実施例におけるＭｇ添加
前の溶鋼の成分、Ｍｇ添加剤の種類を示した表であり、
表２は各実施例における微小酸化物個数の測定結果の平
均値と標準偏差を平均値で除した結果、および、Ｍｇの
添加コスト指数を示した表である。表中、「Ｍｇ添加コ
スト指数」とは実施例１においてＭｇ添加にかかったコ
ストを１．０とした場合のＭｇ添加にかかるコストを示
したものである。
前の溶鋼の成分、Ｍｇ添加剤の種類を示した表であり、
表２は各実施例における微小酸化物個数の測定結果の平
均値と標準偏差を平均値で除した結果、および、Ｍｇの
添加コスト指数を示した表である。表中、「Ｍｇ添加コ
スト指数」とは実施例１においてＭｇ添加にかかったコ
ストを１．０とした場合のＭｇ添加にかかるコストを示
したものである。
【００２５】
【発明の効果】以上から明らかなように本発明により、
Ｍｇを安価、かつ、安定的に添加することが可能となっ
た。その結果、Ｍｇ添加鋼の製造コストの削減が達成さ
れ、より低コストで鋳片の鋳造組織の微細化が達成さ
れ、品質特性に優れた鋼材の供給が可能となる技術が確
立され、産業界にとって極めて有益である。
Ｍｇを安価、かつ、安定的に添加することが可能となっ
た。その結果、Ｍｇ添加鋼の製造コストの削減が達成さ
れ、より低コストで鋳片の鋳造組織の微細化が達成さ
れ、品質特性に優れた鋼材の供給が可能となる技術が確
立され、産業界にとって極めて有益である。
フロントページの続き (72)発明者 山村 英明 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 Ｆターム(参考） 4K013 CB00 CB04 DA02 DA05 DA08 EA01 EA03 EA12 EA13 EA18 EA36 EA39 FA02
Claims (25)
- 【請求項１】 ＭｇＯと金属Ｔｉを含有することを特徴
とする溶鋼へのＭｇ添加剤。 - 【請求項２】 ＭｇＯの重量１ｋｇに対し、金属Ｔｉの
重量が０．３ｋｇ以上、３．０ｋｇ以下であることを特
徴とする請求項１記載の溶鋼へのＭｇ添加剤。 - 【請求項３】 ＭｇＯの重量１ｋｇに対し、金属Ｔｉの
重量が０．５ｋｇ以上、２．０ｋｇ以下であることを特
徴とする請求項１記載の溶鋼へのＭｇ添加剤。 - 【請求項４】 金属Ｔｉの代わりにＴｉ合金を使用する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載
の溶鋼へのＭｇ添加剤。 - 【請求項５】 Ｔｉ合金がＴｉ−Ａｌ合金であることを
特徴とする請求項４に記載の溶鋼へのＭｇ添加剤。 - 【請求項６】 Ｔｉ合金がＴｉ−Ｆｅ、Ｔｉ−Ｃｒ、Ｔ
ｉ−Ｎｂ、Ｔｉ−Ｎｉ、Ｔｉ−Ｚｒ合金のうち１種もし
くは２種以上であることを特徴とする請求項４に記載の
溶鋼へのＭｇ添加剤。 - 【請求項７】 Ｔｉ合金中の金属Ｔｉの割合が５０重量
％以上であることを特徴とする請求項６に記載の溶鋼へ
のＭｇ添加剤。 - 【請求項８】 ＭｇＯの粒径が１００μｍ以下であるこ
とを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の
溶鋼へのＭｇ添加剤。 - 【請求項９】 ＭｇＯの粒径が１０μｍ以下であること
を特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の溶
鋼へのＭｇ添加剤。 - 【請求項１０】 金属ＴｉもしくはＴｉ合金の粒径が１
００μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至９の
いずれか１項に記載の溶鋼へのＭｇ添加剤。 - 【請求項１１】 金属ＴｉもしくはＴｉ合金の粒径が１
０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至９のい
ずれか１項に記載の溶鋼へのＭｇ添加剤。 - 【請求項１２】 ＭｇＯと金属ＴｉもしくはＴｉ合金の
混合物を結合剤とともに成形、圧縮してペレット状の粒
子を製作することを特徴とする請求項１乃至１１のいず
れか１項に記載の溶鋼へのＭｇ添加剤。 - 【請求項１３】 ペレット状の粒子の粒径が０．１ｍｍ
〜３．０ｍｍであることを特徴とする請求項１２に記載
の溶鋼へのＭｇ添加剤。 - 【請求項１４】 ペレット状の粒子の粒径が０．２ｍｍ
〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項１２に記載
の溶鋼へのＭｇ添加剤。 - 【請求項１５】 ＭｇＯと金属ＴｉもしくはＴｉ合金の
混合物を鉄製のワイヤーに充填したことを特徴とする請
求項１乃至１１のいずれか１項に記載の溶鋼へのＭｇ添
加剤。 - 【請求項１６】 ＣａＯ、ＣａＣＯ3、Ｎａ2ＣＯ3のう
ち１種もしくは２種以上を含有することを特徴とする請
求項１乃至１５のいずれか１項に記載の溶鋼へのＭｇ添
加剤。 - 【請求項１７】 ＣａＯ、ＣａＣＯ3、Ｎａ2ＣＯ3の合
計重量が全体の０．５〜１０重量％であることを特徴と
する請求項１６に記載の溶鋼へのＭｇ添加剤。 - 【請求項１８】 溶鋼にＭｇを添加するに際し、請求項
１乃至１７のいずれか１項に記載の溶鋼へのＭｇ添加剤
を一括で、もしくは２回以上に分割して添加することを
特徴とする溶鋼へのＭｇ添加方法。 - 【請求項１９】 溶鋼にＭｇを添加するに際し、請求項
１２乃至１４のいずれか１項に記載の溶鋼へのＭｇ添加
剤を不活性ガスとともに吹き込むことを特徴とする溶鋼
へのＭｇ添加方法。 - 【請求項２０】 溶鋼にＭｇを添加するに際し、請求項
１５に記載の溶鋼へのＭｇ添加剤をワイヤーフィーダー
を用いて供給することを特徴とする溶鋼へのＭｇ添加方
法。 - 【請求項２１】 溶鋼１ｔｏｎに対しＭｇ添加剤の重量
が５ｋｇ以下であることを特徴とする請求項１８乃至２
０のいずれか１項に記載の溶鋼へのＭｇ添加方法。 - 【請求項２２】 Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎを含有する溶鋼にＭｇ
を添加することを特徴とする、請求項１８乃至２１のい
ずれか１項に記載の溶鋼へのＭｇ添加方法。 - 【請求項２３】 Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、ＴｉもしくはＡｌま
たはその両方を含有する溶鋼にＭｇを添加することを特
徴とする、請求項１８乃至２１のいずれか１項に記載の
溶鋼へのＭｇ添加方法。 - 【請求項２４】 Ｃ：１．２重量％以下、Ｓｉ：０．０
１〜０．５０重量％、Ｍｎ：０．１〜１．８重量％を含
有する溶鋼にＭｇを添加することを特徴とする請求項２
２に記載の溶鋼へのＭｇ添加方法。 - 【請求項２５】 Ｃ：１．２重量％以下、Ｓｉ：０．０
１〜０．５０重量％、Ｍｎ：０．１〜１．８重量％、Ｔ
ｉ：０〜０．１重量％、Ａｌ：０〜０．１重量％を含有
する溶鋼にＭｇを添加することを特徴とする請求項２３
に記載の溶鋼へのＭｇ添加方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22545699A JP2001049326A (ja) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | 溶鋼へのＭｇ添加剤および添加方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22545699A JP2001049326A (ja) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | 溶鋼へのＭｇ添加剤および添加方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001049326A true JP2001049326A (ja) | 2001-02-20 |
Family
ID=16829636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22545699A Withdrawn JP2001049326A (ja) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | 溶鋼へのＭｇ添加剤および添加方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001049326A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003002771A1 (fr) * | 2001-06-28 | 2003-01-09 | Nippon Steel Corporation | Tole d'acier a faible teneur en carbone, piece en acier coule a faible teneur en carbone et son procede de production |
| CN103911542A (zh) * | 2014-04-08 | 2014-07-09 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 钛镁复合包芯线及其应用和钛合金化钢水及其制备方法和一种含钛合金钢 |
| CN103924034A (zh) * | 2014-04-08 | 2014-07-16 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 钛镁包芯线及其应用和钛合金化钢水及其制备方法和一种含钛合金钢 |
-
1999
- 1999-08-09 JP JP22545699A patent/JP2001049326A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003002771A1 (fr) * | 2001-06-28 | 2003-01-09 | Nippon Steel Corporation | Tole d'acier a faible teneur en carbone, piece en acier coule a faible teneur en carbone et son procede de production |
| JPWO2003002771A1 (ja) * | 2001-06-28 | 2004-10-21 | 新日本製鐵株式会社 | 低炭素鋼板、低炭素鋼鋳片およびその製造方法 |
| AU2002313307B2 (en) * | 2001-06-28 | 2005-08-11 | Nippon Steel Corporation | Low carbon steel sheet, low carbon steel cast piece and method for production thereof |
| US7347904B2 (en) | 2001-06-28 | 2008-03-25 | Nippon Steel Corporation | Low carbon steel sheet and low carbon steel slab and process for producing same |
| US8048197B2 (en) | 2001-06-28 | 2011-11-01 | Nippon Steel Corporation | Low carbon steel sheet and low carbon steel slab and process for producing same |
| CN103911542A (zh) * | 2014-04-08 | 2014-07-09 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 钛镁复合包芯线及其应用和钛合金化钢水及其制备方法和一种含钛合金钢 |
| CN103924034A (zh) * | 2014-04-08 | 2014-07-16 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 钛镁包芯线及其应用和钛合金化钢水及其制备方法和一种含钛合金钢 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20061107 |