JP2001064718A - 高Si含有溶鋼のAl濃度調整方法 - Google Patents
高Si含有溶鋼のAl濃度調整方法Info
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Abstract
を非常に狭い範囲に調整可能な高Si含有溶鋼のAl濃
度調整方法を提供することを目的としている。 【解決手段】Si:1.5〜5.0重量%を含む高Si
含有溶鋼をRH真空脱ガス槽で溶製するに際して、脱ガ
ス処理により溶鋼中のSiO2の浮上を図る浮上処理期
間の経過後に、Al源を溶鋼に添加するようにした。
Description
Al濃度調整方法に係わり、詳しくは、方向性電磁鋼板
の基になる高Si含有溶鋼を溶製するに際して、含有さ
せるAlを狭い濃度範囲に的中させる技術である。
れる高Si(通常、1重量%以上)の方向性電磁鋼板
は、最も重要な特性として、高磁束密度、且つ低鉄損で
あることを要求される。そのためには、該方向性電磁鋼
板の製造時に、結晶方位をゴス方位と呼ばれる状態にす
る必要がある。つまり、{100}面を<001>方位
に高度に集積させるのである。
ためには、一次再結晶の成長を選択的に抑制するインヒ
ビターと呼ばれる析出分散相を、鋼中に均一且つ適正な
サイズで形成させるのが一般的である。このインヒビタ
ーの一つにAlNがある。AlNを前記インヒビターと
して働かせるには、溶鋼段階で鋼中のAl及びN濃度を
ある範囲内に調整する必要がある。その範囲をわずかで
もはずれると、これらの元素は有害元素としてふるま
い、前記特性が劣化することになるからである。
の該溶鋼をRH真空脱ガス槽を用いて減圧下でAl源を
投入して、Al濃度の調整を行なっている。しかしなが
ら、Alは非常に酸化し易い元素であり、溶鋼の溶製時
には酸化物としてスラグに移行してしまい、溶鋼のAl
を狭い濃度範囲に調整することが非常に難しい状況にあ
る。
に鑑み、溶鋼が高Siであっても、Al濃度を非常に狭
い範囲に調整可能な高Si含有溶鋼のAl濃度調整方法
を提供することを目的としている。
成するため鋭意研究し、その成果を本発明に具現化し
た。
0重量%を含む高Si含有溶鋼をRH真空脱ガス槽で溶
製するに際して、脱ガス処理により溶鋼中のSiO2の
浮上を図る浮上処理期間の経過後に、Al源を溶鋼に添
加することを特徴とする高Si含有溶鋼のAl濃度調整
方法である。
期間は、脱ガス処理開始から取鍋内の全溶鋼が脱ガス槽
との間で1回環流するに要する時間の7倍であることを
特徴とする高Si含有溶鋼のAl濃度調整方法である。
アルミニウムとすることを特徴とする高Si含有溶鋼の
Al濃度調整方法である。
2がほとんどスラグに移行してから、Al源を溶鋼に添
加するようにしたので、SiO2に邪魔されることなく
溶鋼中へのAlが溶解するようになる。すなわち、Si
O2によるAl酸化を防止したAl添加ができるように
なる。その結果、溶鋼のAl濃度が目標値から狭い範囲
に留まるようになる。
交え、本発明の実施の形態を説明する。
鋼中Al濃度の調整方法を説明する。
に、2本の浸漬管2を介して溶鋼3を吸い上げたり、降
下させて、取鍋4内の溶鋼3を脱ガス槽1と取鍋4間で
環流(循環)し、減圧した雰囲気にある溶鋼3から脱ガ
スする作用をする。その際、溶鋼3の脱炭も行なった
り、あるいは合金源5を添加し、溶鋼3の成分調整も行
なわれる。
来よりこのRH真空脱ガス槽1が用いられており、転炉
内及び/又は出鋼中に添加されるSi源、脱ガス処理中
に添加されるAl源の順で、溶鋼3に添加されている。
ところが、前記したように、高Si含有鋼の場合には、
Al濃度の狭幅な調整を難しくするという問題が生じて
いた。つまり、方向性電磁鋼板用の溶鋼3とするには、
目標Al濃度に対して、±10ppmの精度で調整する
のが理想であるが、それが達成できていなかった。
研究を行ない、転炉内又は出鋼中に大量に添加されたS
iがSiO2として溶鋼3中に存在し、これがAlを酸
化する酸素源となってAlの添加歩留りを不安定にし、
Al濃度の狭幅な調整を難しくするという結論を得た。
そして、Al歩留りが不安定になる原因が溶鋼3中に大
量に存在する珪素介在物であるなら、この介在物を浮上
させた後にAlを添加すれば、Al歩留りは安定すると
考え、真空脱ガス処理中におけるSiO2浮上のための
浮上処理期間経過後にAl源を添加するようにしたもの
である。また、このSiO2浮上のための浮上処理期間
は、溶鋼中に懸濁しているSiO2を分析することで求
められる。つまり、脱ガス処理中の溶鋼サンプリングを
行なってSi濃度が一定の値に安定した時、浮上処理が
完了したとみることができ、この間をSiO2浮上のた
めの浮上処理期間とするのである。この浮上処理期間
は、使用している脱ガス装置の大きさや能力別処理溶鋼
量毎に予め調査しておくことでも、設定することができ
る。また、SiO2浮上に要する浮上処理の時間から設
定することもできる。発明者らは、このSiO2浮上に
要する浮上処理の時間を調査した。
記(2)式を用いて、取鍋内の溶鋼3の全量が脱ガス槽
との間で一回の還流をするに要する時間Hを(1)式で
求め、環流回数(環流時間の何倍の時間であるか)と溶
鋼中のSi濃度との関係を求めることで行なわれた。得
られた結果を図1に示す。なお、図1で、[Si%]は
各時間でのSi濃度であり、[Si%]fは処理後の値
である。
り、脱ガス処理の開始から溶鋼を7回還流((7×H)
分後)すれば、溶鋼3中のSi濃度に変化がなくなる。
このことは、、溶鋼3中のSiO2がほぼ全量浮上し、
スラグ7にトラップされたことを意味している。
態になってからAl源を溶鋼に添加すれば、溶鋼のAl
濃度は目標値から大きく変動することはないと考え、こ
の考えを本発明としたのである。
3〜0.10重量%、Si:1.5〜5.0重量%、M
n:0.04〜0.15重量%を含む高Si含有溶鋼
を、図3に示したRH真空脱ガス槽1で溶製した。1回
の溶製で処理した溶鋼量Wは190トンであり、予め転
炉(図示せず)から出鋼した前記溶鋼190トンを取鍋
4に装入し、該取鍋4をRH真空脱ガス槽1にセットし
た。直ちに、RH真空脱ガス槽1の内部雰囲気を40t
orrに減圧し、環流ガス6を流して溶鋼3を脱ガス槽
1に吸引し、環流を開始した。その後は、作業者がコン
ピュータにより前記(1)〜(2)式に基き、環流時間
Hを求め、脱ガス開始からの経過時間が7Hを超えてか
ら、フェロアルミを820kg/minで溶鋼面上に投
入した。なお、目標Al濃度は、0.010〜0.03
0wt%の範囲で、処理毎に変更した。
目標値と差を、その出現度数割合で図2に示す。なお、
図2には、比較のため従来の方法での操業結果も示して
ある。図2より、本発明によれば、溶鋼3中のAl濃度
が目標値に対して±10ppmで調整されたことが明ら
かである。また、脱ガス処理後の溶鋼中のN濃度は、1
00ppmであり、AlNを形成するに十分な量であっ
た。
ものを使用したが、本発明はそれに限らず、高Siであ
れば如何なる鋼材の溶鋼にも適用できることは言うまで
もない。
i含有溶鋼のAl濃度が狭い範囲で調整できるようにな
る。その結果、高磁気密度、低鉄損特性に優れた方向性
電磁鋼板が安定して製造できるようになった。
間の何倍であるか)と溶鋼中Si濃度との関係を示す図
である。
Al濃度の的中精度を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 Si:1.5〜5.0重量%を含む高S
i含有溶鋼をRH真空脱ガス槽で溶製するに際して、 脱ガス処理により溶鋼中のSiO2の浮上を図る浮上処
理期間の経過後に、Al源を溶鋼に添加することを特徴
とする高Si含有溶鋼のAl濃度調整方法。 - 【請求項2】 前記SiO2の浮上処理期間は、脱ガス
処理開始から取鍋内の全溶鋼が脱ガス槽との間で1回環
流するに要する時間の7倍であることを特徴とする請求
項1記載の高Si含有溶鋼のAl濃度調整方法。 - 【請求項3】 前記Al源を、フェロアルミニウムとす
ることを特徴とする請求項1又は2記載の高Si含有溶
鋼のAl濃度調整方法。
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-
1999
- 1999-08-30 JP JP24313199A patent/JP3855553B2/ja not_active Expired - Fee Related
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