JP2002161309A - 清浄性に優れた鋼の製造方法 - Google Patents
清浄性に優れた鋼の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 脱酸生成物を起源とする介在物が少なく、清
浄性の優れた鋼を安定して製造する。 【解決手段】 溶鋼３にＡｌを添加して脱酸し、脱酸
後、溶鋼を攪拌して溶鋼中に生成したＡｌ2 Ｏ3 を低減
させ、次いで、溶鋼中の介在物のＭｇＯ濃度が２０〜４
０mass％になるように、溶鋼にＭｇを添加して介在物の
形態を制御する。その際、脱酸後の溶鋼の攪拌時間を５
分間以上とすることが好ましい。
浄性の優れた鋼を安定して製造する。 【解決手段】 溶鋼３にＡｌを添加して脱酸し、脱酸
後、溶鋼を攪拌して溶鋼中に生成したＡｌ2 Ｏ3 を低減
させ、次いで、溶鋼中の介在物のＭｇＯ濃度が２０〜４
０mass％になるように、溶鋼にＭｇを添加して介在物の
形態を制御する。その際、脱酸後の溶鋼の攪拌時間を５
分間以上とすることが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸化物系非金属介
在物の含有量が少なく、清浄性に優れた鋼の製造方法に
関するものである。
在物の含有量が少なく、清浄性に優れた鋼の製造方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、製鋼段階における取鍋精錬技術及
び鋳造技術の進歩により、酸化物系非金属介在物（以
下、「介在物」と記す）の少ない、清浄性に優れた鋼の
製造が可能となっているものの、鉄鋼材料に要求される
材料特性は、その使用用途の拡大や使用条件の苛酷化に
伴い、従来に増して厳しいものとなっている。
び鋳造技術の進歩により、酸化物系非金属介在物（以
下、「介在物」と記す）の少ない、清浄性に優れた鋼の
製造が可能となっているものの、鉄鋼材料に要求される
材料特性は、その使用用途の拡大や使用条件の苛酷化に
伴い、従来に増して厳しいものとなっている。
【０００３】鋼中の介在物の起源は、脱酸生成物、スラ
グやモールドパウダーの混入、空気や取鍋内スラグによ
る溶鋼の再酸化等であり、そして、鋼中に残留する介在
物は最終製品における欠陥の主たる原因となるため、従
来、これらの介在物を除去及び無害化するために数多く
の対策が行われてきた。
グやモールドパウダーの混入、空気や取鍋内スラグによ
る溶鋼の再酸化等であり、そして、鋼中に残留する介在
物は最終製品における欠陥の主たる原因となるため、従
来、これらの介在物を除去及び無害化するために数多く
の対策が行われてきた。
【０００４】脱酸生成物を除去し且つ無害化する方法と
して、例えば特開平３−４７９１０号公報には、金属Ａ
ｌと共にＣａＯ系の粉体を添加して脱酸し、脱酸生成物
の形態をＣａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 系に制御する方法が開示さ
れている。同号公報によれば、脱酸生成物をＣａＯ−Ａ
ｌ2 Ｏ3 系とすることで、脱酸生成物の浮上分離が促進
して、介在物として残留する脱酸生成物量が減少すると
共に、Ａｌ2 Ｏ3 のようにクラスター化しないので、最
終製品において欠陥が防止されるとしている。しかし、
脱酸生成物をＣａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 系としても、必ずしも
溶鋼中から除去されるわけではなく、大きなものが鋼中
に残留した時には品質の劣化を招き、安定して高い清浄
性が得られない。
して、例えば特開平３−４７９１０号公報には、金属Ａ
ｌと共にＣａＯ系の粉体を添加して脱酸し、脱酸生成物
の形態をＣａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 系に制御する方法が開示さ
れている。同号公報によれば、脱酸生成物をＣａＯ−Ａ
ｌ2 Ｏ3 系とすることで、脱酸生成物の浮上分離が促進
して、介在物として残留する脱酸生成物量が減少すると
共に、Ａｌ2 Ｏ3 のようにクラスター化しないので、最
終製品において欠陥が防止されるとしている。しかし、
脱酸生成物をＣａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 系としても、必ずしも
溶鋼中から除去されるわけではなく、大きなものが鋼中
に残留した時には品質の劣化を招き、安定して高い清浄
性が得られない。
【０００５】又、取鍋内スラグによる再酸化を防止する
方法として、例えば特開平２−３０７１１号公報には、
取鍋内スラグにＡｌ、Ｓｉ等の脱酸剤を添加して取鍋内
スラグのＴ．Ｆｅ濃度を５mass％以下とする方法が開示
されている。同号公報によれば、Ｔ．Ｆｅ濃度を５mass
％以下にすることで、溶鋼のスラグによる酸化が防止で
き、最終製品での介在物による欠陥を抑えることができ
るとしている。しかし、この方法では、脱酸生成物の除
去は困難であるため、鋼中介在物の絶対量を安定して低
減するまでには至っていない。尚、Ｔ．Ｆｅとはスラグ
中の全ての鉄酸化物の鉄分の合計値である。
方法として、例えば特開平２−３０７１１号公報には、
取鍋内スラグにＡｌ、Ｓｉ等の脱酸剤を添加して取鍋内
スラグのＴ．Ｆｅ濃度を５mass％以下とする方法が開示
されている。同号公報によれば、Ｔ．Ｆｅ濃度を５mass
％以下にすることで、溶鋼のスラグによる酸化が防止で
き、最終製品での介在物による欠陥を抑えることができ
るとしている。しかし、この方法では、脱酸生成物の除
去は困難であるため、鋼中介在物の絶対量を安定して低
減するまでには至っていない。尚、Ｔ．Ｆｅとはスラグ
中の全ての鉄酸化物の鉄分の合計値である。
【０００６】一方で、特開平５−３０２１１２号公報で
は、Ｍｇ脱酸による薄鋼板の製造方法を開示している
が、Ａｌ脱酸を全く行わない方法であり、通常のＡｌ脱
酸鋼には適用できないばかりでなく、Ｍｇの添加歩留ま
りが低いので、コスト上も不利である。
は、Ｍｇ脱酸による薄鋼板の製造方法を開示している
が、Ａｌ脱酸を全く行わない方法であり、通常のＡｌ脱
酸鋼には適用できないばかりでなく、Ｍｇの添加歩留ま
りが低いので、コスト上も不利である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の介
在物低減方法は、近年の厳しい要求に必ずしも対応でき
るものではなく、清浄性の優れた鋼を安定して製造する
ことのできる介在物低減対策が切望されていた。
在物低減方法は、近年の厳しい要求に必ずしも対応でき
るものではなく、清浄性の優れた鋼を安定して製造する
ことのできる介在物低減対策が切望されていた。
【０００８】本発明はかかる事情に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、脱酸生成物を起源とする
介在物が少なくて清浄性の優れた鋼を安定して製造する
ことができる鋼の製造方法を提供することである。
で、その目的とするところは、脱酸生成物を起源とする
介在物が少なくて清浄性の優れた鋼を安定して製造する
ことができる鋼の製造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の発明による清浄性
に優れた鋼の製造方法は、溶鋼にＡｌを添加して脱酸
し、脱酸後、溶鋼を攪拌して溶鋼中に生成したＡｌ2 Ｏ
3 を低減させ、次いで、溶鋼中の介在物のＭｇＯ濃度が
２０〜４０mass％になるように、溶鋼にＭｇを添加して
介在物の形態を制御することを特徴とし、第２の発明に
よる清浄性に優れた鋼の製造方法は、第１の発明におい
て、前記脱酸後の溶鋼の攪拌時間を５分間以上とするこ
とを特徴とする。
に優れた鋼の製造方法は、溶鋼にＡｌを添加して脱酸
し、脱酸後、溶鋼を攪拌して溶鋼中に生成したＡｌ2 Ｏ
3 を低減させ、次いで、溶鋼中の介在物のＭｇＯ濃度が
２０〜４０mass％になるように、溶鋼にＭｇを添加して
介在物の形態を制御することを特徴とし、第２の発明に
よる清浄性に優れた鋼の製造方法は、第１の発明におい
て、前記脱酸後の溶鋼の攪拌時間を５分間以上とするこ
とを特徴とする。
【００１０】本発明者等は、Ａｌキルド鋼の最終製品に
おける介在物性欠陥を調査し、最終製品において介在物
性欠陥となるのは、ある程度大きなクラスターを形成し
ているＡｌ2 Ｏ3 であり、クラスターを形成しない単独
のＡｌ2 Ｏ3 粒子は欠陥の原因とならないことを確認し
た。即ち、Ａｌキルド鋼では脱酸時に脱酸生成物として
Ａｌ2 Ｏ3 が生成し、このＡｌ2 Ｏ3 がクラスター化し
易いが、Ａｌ2 Ｏ3 の形態を制御してクラスター化し難
い形態とすることで、介在物性欠陥を低減することが可
能となる。
おける介在物性欠陥を調査し、最終製品において介在物
性欠陥となるのは、ある程度大きなクラスターを形成し
ているＡｌ2 Ｏ3 であり、クラスターを形成しない単独
のＡｌ2 Ｏ3 粒子は欠陥の原因とならないことを確認し
た。即ち、Ａｌキルド鋼では脱酸時に脱酸生成物として
Ａｌ2 Ｏ3 が生成し、このＡｌ2 Ｏ3 がクラスター化し
易いが、Ａｌ2 Ｏ3 の形態を制御してクラスター化し難
い形態とすることで、介在物性欠陥を低減することが可
能となる。
【００１１】Ａｌ2 Ｏ3 の形態を制御する元素としての
条件は、Ａｌの脱酸力と同等の脱酸力を有し、且つ溶鋼
中で安定的に存在することであるが、本発明者等は、こ
の条件を満たす元素としてＭｇを選定し、そして、ＲＨ
真空脱ガス装置を用い、Ａｌ脱酸後の溶鋼攪拌時間及び
Ｍｇの添加量を変更して、最終製品における介在物性欠
陥の発生率を調査した（詳細説明は後述の実施例）。
条件は、Ａｌの脱酸力と同等の脱酸力を有し、且つ溶鋼
中で安定的に存在することであるが、本発明者等は、こ
の条件を満たす元素としてＭｇを選定し、そして、ＲＨ
真空脱ガス装置を用い、Ａｌ脱酸後の溶鋼攪拌時間及び
Ｍｇの添加量を変更して、最終製品における介在物性欠
陥の発生率を調査した（詳細説明は後述の実施例）。
【００１２】その結果、Ａｌ脱酸後に溶鋼を攪拌し、そ
の後、鋼中に残留する介在物中のＭｇＯ濃度が２０〜４
０mass％となるように、Ｍｇを溶鋼に添加して介在物の
形態を制御することで、最終製品での介在物性欠陥を大
幅に低減できることが判明した。その際、Ａｌ脱酸後の
溶鋼攪拌時間を５分間以上確保することで、最終製品に
おける介在物性欠陥が安定して低減することが判明し
た。
の後、鋼中に残留する介在物中のＭｇＯ濃度が２０〜４
０mass％となるように、Ｍｇを溶鋼に添加して介在物の
形態を制御することで、最終製品での介在物性欠陥を大
幅に低減できることが判明した。その際、Ａｌ脱酸後の
溶鋼攪拌時間を５分間以上確保することで、最終製品に
おける介在物性欠陥が安定して低減することが判明し
た。
【００１３】即ち、Ａｌ脱酸後に溶鋼を攪拌すること
で、脱酸生成物であるＡｌ2 Ｏ3 が凝集・合体してＡｌ
2 Ｏ3 の浮上分離が促進し、溶鋼中のＡｌ2 Ｏ3 の絶対
量が低減する。特に、溶鋼攪拌時間を５分間以上とする
ことで、溶鋼中のＡｌ2 Ｏ3 の絶対量が安定して低減す
る。そして、低減したＡｌ2 Ｏ3 がＭｇにより効率良く
形態制御されるので、最終製品での介在物性欠陥が防止
される。但し、５分間未満の攪拌でも攪拌強度やＭｇの
添加量を増やすことによって同等の効果を得ることは可
能である。又、溶鋼を攪拌する方法は、ＲＨ真空脱ガス
装置による溶鋼環流が効果的であるが、ランスによるガ
ス吹き込みや電磁攪拌等も適用可能である。
で、脱酸生成物であるＡｌ2 Ｏ3 が凝集・合体してＡｌ
2 Ｏ3 の浮上分離が促進し、溶鋼中のＡｌ2 Ｏ3 の絶対
量が低減する。特に、溶鋼攪拌時間を５分間以上とする
ことで、溶鋼中のＡｌ2 Ｏ3 の絶対量が安定して低減す
る。そして、低減したＡｌ2 Ｏ3 がＭｇにより効率良く
形態制御されるので、最終製品での介在物性欠陥が防止
される。但し、５分間未満の攪拌でも攪拌強度やＭｇの
添加量を増やすことによって同等の効果を得ることは可
能である。又、溶鋼を攪拌する方法は、ＲＨ真空脱ガス
装置による溶鋼環流が効果的であるが、ランスによるガ
ス吹き込みや電磁攪拌等も適用可能である。
【００１４】尚、介在物中のＭｇＯ濃度が２０mass％未
満及び４０mass％を越える範囲において、介在物性欠陥
の防止に効果が少ない理由は、２０mass％未満では、介
在物の形態制御が十分でなく、Ａｌ2 Ｏ3 のクラスター
が発生するためであり、又、４０mass％を越える範囲
は、生成する介在物の密度、融点、及び溶鋼との濡れ性
等が変化して浮上・分離性が低下するためと思われる。
満及び４０mass％を越える範囲において、介在物性欠陥
の防止に効果が少ない理由は、２０mass％未満では、介
在物の形態制御が十分でなく、Ａｌ2 Ｏ3 のクラスター
が発生するためであり、又、４０mass％を越える範囲
は、生成する介在物の密度、融点、及び溶鋼との濡れ性
等が変化して浮上・分離性が低下するためと思われる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づき説明
する。図１は、溶鋼の成分調整手段、及び溶鋼のガス攪
拌手段として本発明で用いたＲＨ真空脱ガス装置の縦断
面概略図である。
する。図１は、溶鋼の成分調整手段、及び溶鋼のガス攪
拌手段として本発明で用いたＲＨ真空脱ガス装置の縦断
面概略図である。
【００１６】図１に示すように、ＲＨ真空脱ガス装置１
は、上部槽６及び下部槽７からなる真空槽５と、下部槽
７の下部に設けた上昇側浸漬管８及び下降側浸漬管９と
で、その基部が構成されている。上部槽６には、原料投
入口１１と、排気装置（図示せず）に接続するダクト１
２とが設けられ、又、上昇側浸漬管８にはＡｒ吹き込み
管１０が設けられている。Ａｒ吹き込み管１０からは環
流用Ａｒが上昇側浸漬管８内に吹き込まれる構造となっ
ている。
は、上部槽６及び下部槽７からなる真空槽５と、下部槽
７の下部に設けた上昇側浸漬管８及び下降側浸漬管９と
で、その基部が構成されている。上部槽６には、原料投
入口１１と、排気装置（図示せず）に接続するダクト１
２とが設けられ、又、上昇側浸漬管８にはＡｒ吹き込み
管１０が設けられている。Ａｒ吹き込み管１０からは環
流用Ａｒが上昇側浸漬管８内に吹き込まれる構造となっ
ている。
【００１７】このような構成のＲＨ真空脱ガス装置１に
おける本発明の適用方法を以下に説明する。先ず、転炉
や電気炉等で溶銑を脱炭精錬して溶鋼３を得、こうして
得た溶鋼３を収納する取鍋２を真空槽５の直下に搬送す
る。取鍋２内には脱炭精錬時のスラグ４が一部混入し、
溶鋼３の湯面を覆っている。尚、スラグ４による溶鋼３
の酸化を防止して、より清浄性の優れた鋼を製造するた
めに、出鋼後、取鍋２内のスラグ４中に金属ＡｌやＡｌ
灰等の脱酸剤、若しくはＣａＯ系のフラックス、又は双
方を添加し、スラグ４中のＦｅＯ、ＭｎＯ等の低級酸化
物を予め還元しておくことが好ましい。
おける本発明の適用方法を以下に説明する。先ず、転炉
や電気炉等で溶銑を脱炭精錬して溶鋼３を得、こうして
得た溶鋼３を収納する取鍋２を真空槽５の直下に搬送す
る。取鍋２内には脱炭精錬時のスラグ４が一部混入し、
溶鋼３の湯面を覆っている。尚、スラグ４による溶鋼３
の酸化を防止して、より清浄性の優れた鋼を製造するた
めに、出鋼後、取鍋２内のスラグ４中に金属ＡｌやＡｌ
灰等の脱酸剤、若しくはＣａＯ系のフラックス、又は双
方を添加し、スラグ４中のＦｅＯ、ＭｎＯ等の低級酸化
物を予め還元しておくことが好ましい。
【００１８】次いで、昇降装置（図示せず）にて取鍋２
を上昇させ、上昇側浸漬管８及び下降側浸漬管９を取鍋
２内の溶鋼３に浸漬させる。そして、Ａｒ吹き込み管１
０から上昇側浸漬管８内にＡｒを吹き込むと共に、真空
槽５内を排気装置にて排気して真空槽５内を減圧する。
真空槽５内が減圧されると、取鍋２内の溶鋼３は、Ａｒ
吹き込み管１０から吹き込まれるＡｒと共に上昇側浸漬
管８を上昇して真空槽５内に流入し、その後、下降側浸
漬管９を介して取鍋２に戻る流れ、所謂、環流を形成し
てＲＨ真空脱ガス精錬が施される。その際に溶鋼３は、
吹き込まれたＡｒにより真空槽５内で激しく攪拌される
と共に、下降側浸漬管９から取鍋２に戻る流れにより取
鍋２内でも攪拌される。
を上昇させ、上昇側浸漬管８及び下降側浸漬管９を取鍋
２内の溶鋼３に浸漬させる。そして、Ａｒ吹き込み管１
０から上昇側浸漬管８内にＡｒを吹き込むと共に、真空
槽５内を排気装置にて排気して真空槽５内を減圧する。
真空槽５内が減圧されると、取鍋２内の溶鋼３は、Ａｒ
吹き込み管１０から吹き込まれるＡｒと共に上昇側浸漬
管８を上昇して真空槽５内に流入し、その後、下降側浸
漬管９を介して取鍋２に戻る流れ、所謂、環流を形成し
てＲＨ真空脱ガス精錬が施される。その際に溶鋼３は、
吹き込まれたＡｒにより真空槽５内で激しく攪拌される
と共に、下降側浸漬管９から取鍋２に戻る流れにより取
鍋２内でも攪拌される。
【００１９】処理する鋼種の用途に従い、脱水素、脱炭
等の処理を施し、更に、必要によりＣ、Ｓｉ、Ｍｎ等の
成分を調整して、次いで、原料投入口１１から真空槽５
内の溶鋼３にＡｌを添加して脱酸する。添加するＡｌは
金属ＡｌやＡｌ合金等を使用し、Ａｌ添加量は、脱酸後
の溶鋼３中に０．０１mass％以上のＡｌが残留する程度
とする。
等の処理を施し、更に、必要によりＣ、Ｓｉ、Ｍｎ等の
成分を調整して、次いで、原料投入口１１から真空槽５
内の溶鋼３にＡｌを添加して脱酸する。添加するＡｌは
金属ＡｌやＡｌ合金等を使用し、Ａｌ添加量は、脱酸後
の溶鋼３中に０．０１mass％以上のＡｌが残留する程度
とする。
【００２０】Ａｌ添加後、ＲＨ真空脱ガス精錬を継続し
て溶鋼３を攪拌する。この攪拌時間即ち環流時間は５分
間以上とすることが好ましい。その後、原料投入口１１
からＭｇを溶鋼３に添加する。添加するＭｇは、金属Ｍ
ｇやＭｇ合金等を使用する。Ｍｇの添加量は、介在物中
のＭｇＯ濃度が２０〜４０mass％になる範囲とし、具体
的な目安としてはＭｇ純分として溶鋼トン当たり０．０
１〜０．５ｋｇ程度とするが、連続添加や分割添加等の
Ｍｇ添加方法、及び、添加時の真空槽５の真空度等の影
響があり、更には取鍋２の内張り耐火物の種類や連続鋳
造設備のタンディッシュの内張り耐火物の種類等の操業
条件により最適添加量がこの範囲を外れることもあるの
で、予めＭｇの添加量を変更した試験を行い、操業条件
に最適な添加量を把握しておくことが必要である。
て溶鋼３を攪拌する。この攪拌時間即ち環流時間は５分
間以上とすることが好ましい。その後、原料投入口１１
からＭｇを溶鋼３に添加する。添加するＭｇは、金属Ｍ
ｇやＭｇ合金等を使用する。Ｍｇの添加量は、介在物中
のＭｇＯ濃度が２０〜４０mass％になる範囲とし、具体
的な目安としてはＭｇ純分として溶鋼トン当たり０．０
１〜０．５ｋｇ程度とするが、連続添加や分割添加等の
Ｍｇ添加方法、及び、添加時の真空槽５の真空度等の影
響があり、更には取鍋２の内張り耐火物の種類や連続鋳
造設備のタンディッシュの内張り耐火物の種類等の操業
条件により最適添加量がこの範囲を外れることもあるの
で、予めＭｇの添加量を変更した試験を行い、操業条件
に最適な添加量を把握しておくことが必要である。
【００２１】Ｍｇ添加後、真空槽５内を大気圧に戻して
ＲＨ真空脱ガス精錬を終了し、その後、取鍋２を次工程
の連続鋳造設備や普通造塊設備等の鋳造設備に搬出して
溶鋼３を鋳造する。尚、Ａｌ脱酸の時期はＲＨ真空脱ガ
ス精錬中に限るものではなく、取鍋２への受鋼直後でも
良い。又、受鋼直後とＲＨ真空脱ガス精錬中との２回以
上に分けてＡｌを添加しても良い。但し、２回以上に分
けてＡｌを添加する場合、本発明でいうＡｌ脱酸とは、
溶鋼３中に０．０１mass％以上のＡｌが残留して溶解酸
素が無くなった時点のＡｌ添加時期をいい、それ以降の
Ａｌ添加はＡｌの成分調整のためのものであり、Ａｌ脱
酸とはいわない。従って、例えばＭｇを添加した後に調
整用のＡｌを添加することは当然あり得ることである。
ＲＨ真空脱ガス精錬を終了し、その後、取鍋２を次工程
の連続鋳造設備や普通造塊設備等の鋳造設備に搬出して
溶鋼３を鋳造する。尚、Ａｌ脱酸の時期はＲＨ真空脱ガ
ス精錬中に限るものではなく、取鍋２への受鋼直後でも
良い。又、受鋼直後とＲＨ真空脱ガス精錬中との２回以
上に分けてＡｌを添加しても良い。但し、２回以上に分
けてＡｌを添加する場合、本発明でいうＡｌ脱酸とは、
溶鋼３中に０．０１mass％以上のＡｌが残留して溶解酸
素が無くなった時点のＡｌ添加時期をいい、それ以降の
Ａｌ添加はＡｌの成分調整のためのものであり、Ａｌ脱
酸とはいわない。従って、例えばＭｇを添加した後に調
整用のＡｌを添加することは当然あり得ることである。
【００２２】このようにして溶鋼３を処理することで、
脱酸生成物であるＡｌ2 Ｏ3 は減少し、且つ、介在物は
Ａｌ2 Ｏ3 系からＡｌ2 Ｏ3 −ＭｇＯ系に形態制御され
るので、鋼中に残留する介在物の絶対量が少なくなると
共に、残留する介在物がクラスター化せず、その結果、
最終製品での介在物性欠陥を大幅に低減することが可能
となる。
脱酸生成物であるＡｌ2 Ｏ3 は減少し、且つ、介在物は
Ａｌ2 Ｏ3 系からＡｌ2 Ｏ3 −ＭｇＯ系に形態制御され
るので、鋼中に残留する介在物の絶対量が少なくなると
共に、残留する介在物がクラスター化せず、その結果、
最終製品での介在物性欠陥を大幅に低減することが可能
となる。
【００２３】尚、上記説明では、ＲＨ真空脱ガス装置１
を用いているが、溶鋼３を処理する設備はＲＨ真空脱ガ
ス装置１に限るものではなく、ＤＨ真空脱ガス装置やＶ
ＡＤ装置等の溶鋼攪拌機能を有する設備であれば何であ
っても、上記に準じて本発明を実施することができる。
又、上記説明では、Ｍｇを真空槽５内の溶鋼３に添加し
ているが、Ｍｇの添加方法は上記に限るものではなく、
例えば、金属Ｍｇ粉やＭｇ合金粉を鉄皮で被覆したワイ
ヤーを溶鋼３に侵入させつつ溶解する方法、所謂ワイヤ
ーフィーダー法であっても、本発明を実施することがで
きる。
を用いているが、溶鋼３を処理する設備はＲＨ真空脱ガ
ス装置１に限るものではなく、ＤＨ真空脱ガス装置やＶ
ＡＤ装置等の溶鋼攪拌機能を有する設備であれば何であ
っても、上記に準じて本発明を実施することができる。
又、上記説明では、Ｍｇを真空槽５内の溶鋼３に添加し
ているが、Ｍｇの添加方法は上記に限るものではなく、
例えば、金属Ｍｇ粉やＭｇ合金粉を鉄皮で被覆したワイ
ヤーを溶鋼３に侵入させつつ溶解する方法、所謂ワイヤ
ーフィーダー法であっても、本発明を実施することがで
きる。
【００２４】
【実施例】図１に示すＲＨ真空脱ガス装置を用い、Ａｌ
脱酸後の溶鋼攪拌時間及びＭｇの添加量を変更した試験
操業を合計２４ヒート（試験Ｎo.１〜２４）行い、これ
らの操業条件が最終製品における介在物性欠陥の発生率
に及ぼす影響を調査した。
脱酸後の溶鋼攪拌時間及びＭｇの添加量を変更した試験
操業を合計２４ヒート（試験Ｎo.１〜２４）行い、これ
らの操業条件が最終製品における介在物性欠陥の発生率
に及ぼす影響を調査した。
【００２５】試験操業は次のようにして行った。先ず、
溶銑予備処理にて脱硫及び脱燐した溶銑を上底吹き型転
炉に装入して脱炭精錬し、Ｃ濃度が０．０３〜０．０４
mass％、Ｓｉ濃度が０．０３〜０．０４mass％、Ｍｎ濃
度が０．２〜０．４mass％、Ｐ濃度が０．０１mass％以
下、Ｓ濃度が０．００３mass％以下の２５０トンの溶鋼
を取鍋に出鋼した。その後、ＲＨ真空脱ガス装置におい
て、真空槽内の圧力を１３３Ｐａ以下に制御しつつ、Ａ
ｒ吹き込み管から２０００〜３０００Ｎｌ／ｍｉｎのＡ
ｒを上昇側浸漬管内に吹き込み、溶鋼を精錬して所定の
成分に調整すると共に金属Ａｌを添加して溶鋼を脱酸し
た。
溶銑予備処理にて脱硫及び脱燐した溶銑を上底吹き型転
炉に装入して脱炭精錬し、Ｃ濃度が０．０３〜０．０４
mass％、Ｓｉ濃度が０．０３〜０．０４mass％、Ｍｎ濃
度が０．２〜０．４mass％、Ｐ濃度が０．０１mass％以
下、Ｓ濃度が０．００３mass％以下の２５０トンの溶鋼
を取鍋に出鋼した。その後、ＲＨ真空脱ガス装置におい
て、真空槽内の圧力を１３３Ｐａ以下に制御しつつ、Ａ
ｒ吹き込み管から２０００〜３０００Ｎｌ／ｍｉｎのＡ
ｒを上昇側浸漬管内に吹き込み、溶鋼を精錬して所定の
成分に調整すると共に金属Ａｌを添加して溶鋼を脱酸し
た。
【００２６】Ａｌ脱酸後、更に２〜１５分間溶鋼を環流
させ、次いで、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｍｇ系のＭｇ合金を添加し
た。Ｍｇ合金の添加量を変更することで、結果的に介在
物中のＭｇＯ濃度は５〜５５mass％になった。Ｍｇ合金
の添加直後、ＲＨ真空脱ガス装置における精錬を終了し
た。尚、試験Ｎo.１５ではＭｇ合金を添加していない。
させ、次いで、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｍｇ系のＭｇ合金を添加し
た。Ｍｇ合金の添加量を変更することで、結果的に介在
物中のＭｇＯ濃度は５〜５５mass％になった。Ｍｇ合金
の添加直後、ＲＨ真空脱ガス装置における精錬を終了し
た。尚、試験Ｎo.１５ではＭｇ合金を添加していない。
【００２７】その後、連続鋳造機でスラブに鋳造し、得
られたスラブを最終製品である鋼板に圧延し、鋼板にて
介在物性欠陥の発生率を調査した。同時に鋼板から試料
を切り出し研磨して、光学顕微鏡及び電子顕微鏡を用い
て介在物の組成と清浄性とを調査した。表１に、２４ヒ
ートの試験操業の鋼板の成分、Ａｌ脱酸後の環流時間、
介在物中のＭｇＯ濃度、及び鋼板での介在物性欠陥の発
生率を示す。尚、介在物性欠陥の発生率とは、介在物性
欠陥の発生した鋼板の枚数比率であり、本発明では、介
在物性欠陥の発生率の合格基準を０．１％以下とした。
られたスラブを最終製品である鋼板に圧延し、鋼板にて
介在物性欠陥の発生率を調査した。同時に鋼板から試料
を切り出し研磨して、光学顕微鏡及び電子顕微鏡を用い
て介在物の組成と清浄性とを調査した。表１に、２４ヒ
ートの試験操業の鋼板の成分、Ａｌ脱酸後の環流時間、
介在物中のＭｇＯ濃度、及び鋼板での介在物性欠陥の発
生率を示す。尚、介在物性欠陥の発生率とは、介在物性
欠陥の発生した鋼板の枚数比率であり、本発明では、介
在物性欠陥の発生率の合格基準を０．１％以下とした。
【００２８】
【表１】
【００２９】図２は、２４ヒートの全ての試験操業にお
ける介在物中のＭｇＯ濃度と介在物性欠陥の発生率との
関係を示す図であるが、図２に示すように、欠陥発生率
を０．１％以下とするためには、少なくとも介在物中の
ＭｇＯ濃度を２０〜４０mass％の範囲に制御する必要が
あることが分かった。但し、介在物中のＭｇＯ濃度が２
０〜４０mass％であっても、欠陥発生率が０．１％以上
になる試験操業が見られた。
ける介在物中のＭｇＯ濃度と介在物性欠陥の発生率との
関係を示す図であるが、図２に示すように、欠陥発生率
を０．１％以下とするためには、少なくとも介在物中の
ＭｇＯ濃度を２０〜４０mass％の範囲に制御する必要が
あることが分かった。但し、介在物中のＭｇＯ濃度が２
０〜４０mass％であっても、欠陥発生率が０．１％以上
になる試験操業が見られた。
【００３０】そこで、介在物中のＭｇＯ濃度が２０〜４
０mass％の１３ヒートの試験操業において、Ａｌ脱酸後
のＭｇ合金を添加するまでの環流時間の欠陥発生率に及
ぼす影響を調査した。図３にその調査結果を示す。図３
に示すように、本操業条件下においてはＡｌ脱酸後に５
分以上溶鋼を攪拌してからＭｇ合金を添加した試験操業
では、介在物性欠陥が０．１％以下になることが分かっ
た。
０mass％の１３ヒートの試験操業において、Ａｌ脱酸後
のＭｇ合金を添加するまでの環流時間の欠陥発生率に及
ぼす影響を調査した。図３にその調査結果を示す。図３
に示すように、本操業条件下においてはＡｌ脱酸後に５
分以上溶鋼を攪拌してからＭｇ合金を添加した試験操業
では、介在物性欠陥が０．１％以下になることが分かっ
た。
【００３１】このように、Ａｌ脱酸してから５分間以上
溶鋼をガス攪拌し、次いで、介在物中のＭｇＯ濃度が２
０〜４０mass％になるように、Ｍｇを添加することで最
終製品での介在物性欠陥を安定して抑えられることが判
明した。尚、表１の備考欄に、本発明の範囲内の試験操
業を実施例とし、その他の試験操業を比較例として表示
した。
溶鋼をガス攪拌し、次いで、介在物中のＭｇＯ濃度が２
０〜４０mass％になるように、Ｍｇを添加することで最
終製品での介在物性欠陥を安定して抑えられることが判
明した。尚、表１の備考欄に、本発明の範囲内の試験操
業を実施例とし、その他の試験操業を比較例として表示
した。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、脱酸生成物であるＡｌ
2 Ｏ3 が減少し、且つ、介在物はＡｌ 2 Ｏ3 系からＡｌ
2 Ｏ3 −ＭｇＯ系に形態制御されるので、鋼中に残留す
る介在物の絶対量が少なくなると共に、残留する介在物
がクラスター化せず、最終製品での介在物性欠陥を大幅
に低減することが可能となる。
2 Ｏ3 が減少し、且つ、介在物はＡｌ 2 Ｏ3 系からＡｌ
2 Ｏ3 −ＭｇＯ系に形態制御されるので、鋼中に残留す
る介在物の絶対量が少なくなると共に、残留する介在物
がクラスター化せず、最終製品での介在物性欠陥を大幅
に低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いたＲＨ真空脱ガス装置の縦断面概
略図である。
略図である。
【図２】介在物中のＭｇＯ濃度と介在物性欠陥の発生率
との関係を示す図である。
との関係を示す図である。
【図３】Ａｌ脱酸後の環流時間と介在物性欠陥の発生率
との関係を示す図である。
との関係を示す図である。
１ ＲＨ真空脱ガス装置 ２ 取鍋 ３ 溶鋼 ４ スラグ ５ 真空槽 ６ 上部槽 ７ 下部槽 ８ 上昇側浸漬管 ９ 下降側浸漬管 １０ Ａｒ吹き込み管 １１ 原料投入口 １２ ダクト
フロントページの続き (72)発明者 狛谷 昌紀 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 赤井 真一 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 櫻井 栄司 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 4K013 AA07 BA08 BA14 CA02 CB01 CB02 CC01 CC06 CE01 CE02 CE05 CE06 CF01 CF13 DA03 DA05 DA09 DA12 DA13 EA03 EA05 EA19 EA24 FA02
Claims (2)
- 【請求項１】 溶鋼にＡｌを添加して脱酸し、脱酸後、
溶鋼を攪拌して溶鋼中に生成したＡｌ2 Ｏ3 を低減さ
せ、次いで、溶鋼中の介在物のＭｇＯ濃度が２０〜４０
mass％になるように、溶鋼にＭｇを添加して介在物の形
態を制御することを特徴とする清浄性に優れた鋼の製造
方法。 - 【請求項２】 前記脱酸後の溶鋼の攪拌時間を５分間以
上とすることを特徴とする請求項１に記載の清浄性に優
れた鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000355478A JP2002161309A (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 清浄性に優れた鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000355478A JP2002161309A (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 清浄性に優れた鋼の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002161309A true JP2002161309A (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=18827889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000355478A Pending JP2002161309A (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 清浄性に優れた鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002161309A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005035798A1 (ja) * | 2003-10-08 | 2005-04-21 | Hitachi Metals, Ltd. | 鋼塊の製造方法 |
| US7445678B2 (en) | 2002-11-19 | 2008-11-04 | Hitachi Metals, Ltd. | Maraging steel and method of producing the same |
-
2000
- 2000-11-22 JP JP2000355478A patent/JP2002161309A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7445678B2 (en) | 2002-11-19 | 2008-11-04 | Hitachi Metals, Ltd. | Maraging steel and method of producing the same |
| WO2005035798A1 (ja) * | 2003-10-08 | 2005-04-21 | Hitachi Metals, Ltd. | 鋼塊の製造方法 |
| JPWO2005035798A1 (ja) * | 2003-10-08 | 2006-12-21 | 日立金属株式会社 | 鋼塊の製造方法 |
| KR100835982B1 (ko) * | 2003-10-08 | 2008-06-09 | 히다찌긴조꾸가부시끼가이사 | 강괴의 제조 방법 |
| AU2004280023B2 (en) * | 2003-10-08 | 2009-01-22 | Hitachi Metals. Ltd. | Method for producing steel ingot |
| US7597737B2 (en) | 2003-10-08 | 2009-10-06 | Hitachi Metals, Ltd. | Method for producing steel ingot |
| CN1867685B (zh) * | 2003-10-08 | 2010-07-21 | 日立金属株式会社 | 制造钢锭的方法 |
| JP4692282B2 (ja) * | 2003-10-08 | 2011-06-01 | 日立金属株式会社 | 鋼塊の製造方法 |
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