JP2002294327A - 高清浄度鋼およびその製造方法 - Google Patents
高清浄度鋼およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低炭素鋼においてＡｌ2 Ｏ3 系介在物の改質
を行うに当たり、高価なＭｇ添加を行わずに、Ｍｇ添加
と同等の効果を得る高清浄度鋼とその製造方法を提供す
ること。 【解決手段】 質量％で、Ｃ：０．０１％以下で、Ａ
ｌ：０．０３０％以上含有し、且つ、鋼中の酸化物系介
在物の個数比率が、（ＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 個数＋ＭｇＯ
個数）／（全酸化物系介在物個数）≧０．８を満足する
高清浄度鋼。製鋼炉で精錬した溶鋼を、真空容器内耐火
物をＭｇＯ：４０％以上のマグネシア系とした真空容器
にて、Ｃを０．０１％以下まで脱炭した後、必要な成分
調整を行うと共に、鋼中Ａｌが０．０３０％以上となる
ようにＡｌにより脱酸し、引き続きＴ≧４Ｗ／Ｖ（ただ
し、Ｔ：真空処理時間、Ｗ：処理溶鋼量、Ｖ：真空容器
内溶鋼環流速度）を満足する処理時間を確保して真空処
理する高清浄度鋼の製造方法。
を行うに当たり、高価なＭｇ添加を行わずに、Ｍｇ添加
と同等の効果を得る高清浄度鋼とその製造方法を提供す
ること。 【解決手段】 質量％で、Ｃ：０．０１％以下で、Ａ
ｌ：０．０３０％以上含有し、且つ、鋼中の酸化物系介
在物の個数比率が、（ＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 個数＋ＭｇＯ
個数）／（全酸化物系介在物個数）≧０．８を満足する
高清浄度鋼。製鋼炉で精錬した溶鋼を、真空容器内耐火
物をＭｇＯ：４０％以上のマグネシア系とした真空容器
にて、Ｃを０．０１％以下まで脱炭した後、必要な成分
調整を行うと共に、鋼中Ａｌが０．０３０％以上となる
ようにＡｌにより脱酸し、引き続きＴ≧４Ｗ／Ｖ（ただ
し、Ｔ：真空処理時間、Ｗ：処理溶鋼量、Ｖ：真空容器
内溶鋼環流速度）を満足する処理時間を確保して真空処
理する高清浄度鋼の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄板用鋼中の酸化
物系介在物を微細化させ、成品の表面欠陥が少なくかつ
鋳造中のノズル閉塞を防止できる清浄度の高い鋼および
その製造方法に関するものである。
物系介在物を微細化させ、成品の表面欠陥が少なくかつ
鋳造中のノズル閉塞を防止できる清浄度の高い鋼および
その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】転炉等で精錬した溶鋼中には、多くの酸
素が含まれており、この過剰の酸素のために酸化反応が
進行し、鋼の品質を劣化する。そのためにこれを除去す
る必要があり、酸素と結合しやすいＭｎ，Ｓｉ，Ａｌ等
の元素を添加して脱酸するのであるが、Ｍｎ，Ｓｉ等は
それらの脱酸生成物がＡｌによって還元される弱脱酸材
であるとともに、合金としての作用を考慮しながら添加
しなければならず、従ってその添加量も自から制限があ
る。また、超深絞り加工用材料として用いるＴｉやＮｂ
添加の超低炭素鋼板を製造するに当たっては、Ｔｉ，Ｎ
ｂの酸化を防がなければならない。この様な場合を含め
て、酸素との親和力が強く強脱酸材であるＡｌが最も一
般的に脱酸に使用される。しかし、Ａｌは鋼中に分散す
る介在物（Ａｌ2 Ｏ3 ）を生成し、これが凝集してアル
ミナクラスターとなる。このアルミナクラスターの形成
は鋼板製造時きず発生の原因になり、薄鋼板の品質に大
きな影響を与える。一方、溶鋼中のアルミナは、連続鋳
造のタンディシュノズル等における鋳造ノズルに付着し
て目づまりを起こし、円滑な鋳造作業を困難にする。従
って、溶鋼中にできるだけアルミナを残留させないよう
にすることが必要となる。
素が含まれており、この過剰の酸素のために酸化反応が
進行し、鋼の品質を劣化する。そのためにこれを除去す
る必要があり、酸素と結合しやすいＭｎ，Ｓｉ，Ａｌ等
の元素を添加して脱酸するのであるが、Ｍｎ，Ｓｉ等は
それらの脱酸生成物がＡｌによって還元される弱脱酸材
であるとともに、合金としての作用を考慮しながら添加
しなければならず、従ってその添加量も自から制限があ
る。また、超深絞り加工用材料として用いるＴｉやＮｂ
添加の超低炭素鋼板を製造するに当たっては、Ｔｉ，Ｎ
ｂの酸化を防がなければならない。この様な場合を含め
て、酸素との親和力が強く強脱酸材であるＡｌが最も一
般的に脱酸に使用される。しかし、Ａｌは鋼中に分散す
る介在物（Ａｌ2 Ｏ3 ）を生成し、これが凝集してアル
ミナクラスターとなる。このアルミナクラスターの形成
は鋼板製造時きず発生の原因になり、薄鋼板の品質に大
きな影響を与える。一方、溶鋼中のアルミナは、連続鋳
造のタンディシュノズル等における鋳造ノズルに付着し
て目づまりを起こし、円滑な鋳造作業を困難にする。従
って、溶鋼中にできるだけアルミナを残留させないよう
にすることが必要となる。
【０００３】アルミナ系介在物の量を低減する方法とし
て、Ａｌ脱酸を行うことなしにＭｇで脱酸してアルミナ
系介在物を残留させないことが特開平５−３０２１１２
号公報に開示されており、タンディッシュ溶鋼中に溶存
酸素量に応じてＭｇを添加し、目標酸素量に脱酸して溶
鋼の清浄性を高めることが特開平７−２０４８０３号公
報に開示されている。また、Ａｌによって脱酸した溶鋼
中にＦｅ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃの１種以上とＭｇとの合金を
添加して、鋼中の介在物を微細化することが特開平７−
４８６１７号公報および特開平７−６２４１７号公報に
開示されている。これらの技術はいずれもＭｇ含有合金
の添加により脱酸を行うことを基本としている。Ｍｇ含
有合金は一般に高価であり、特に、本発明が対象として
いる炭素含有量が０．０１％以下の低炭素鋼では、脱酸
前の溶存酸素値が高く、添加すべきＭｇ含有合金の量が
多くなり、製造コストの大幅な増加は避けられない。
て、Ａｌ脱酸を行うことなしにＭｇで脱酸してアルミナ
系介在物を残留させないことが特開平５−３０２１１２
号公報に開示されており、タンディッシュ溶鋼中に溶存
酸素量に応じてＭｇを添加し、目標酸素量に脱酸して溶
鋼の清浄性を高めることが特開平７−２０４８０３号公
報に開示されている。また、Ａｌによって脱酸した溶鋼
中にＦｅ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃの１種以上とＭｇとの合金を
添加して、鋼中の介在物を微細化することが特開平７−
４８６１７号公報および特開平７−６２４１７号公報に
開示されている。これらの技術はいずれもＭｇ含有合金
の添加により脱酸を行うことを基本としている。Ｍｇ含
有合金は一般に高価であり、特に、本発明が対象として
いる炭素含有量が０．０１％以下の低炭素鋼では、脱酸
前の溶存酸素値が高く、添加すべきＭｇ含有合金の量が
多くなり、製造コストの大幅な増加は避けられない。
【０００４】一方、高炭素クロム軸受け鋼中のアルミナ
の無害化方法として、特開平７−４１８２９号公報に真
空処理にて溶鋼中の炭素により、真空容器の耐火物中の
ＭｇＯを還元して、溶鋼中にＭｇを添加せしめる安価な
アルミナの無害化方法が開示されている。しかし、本発
明が対象としている炭素含有量が０．０１％以下の低炭
素鋼では、炭素濃度が低いため、炭素によりＭｇＯを還
元することは原理上できないため、該技術を適用するこ
とができない。
の無害化方法として、特開平７−４１８２９号公報に真
空処理にて溶鋼中の炭素により、真空容器の耐火物中の
ＭｇＯを還元して、溶鋼中にＭｇを添加せしめる安価な
アルミナの無害化方法が開示されている。しかし、本発
明が対象としている炭素含有量が０．０１％以下の低炭
素鋼では、炭素濃度が低いため、炭素によりＭｇＯを還
元することは原理上できないため、該技術を適用するこ
とができない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術の課題を有利に解決するためになされたもので
あり、炭素含有量が０．０１％以下の低炭素鋼におい
て、高価なＭｇ合金を添加せずに、安価な方法で同法と
同じ冶金効果、つまりアルミナ系介在物を低減し、且
つ、介在物を微細化する効果を創出するものであり、も
って鋼成品の表面品質特性を向上し、更には連続鋳造で
の浸漬ノズル詰まりによる操業性悪化を防止することを
目的とするものである。
従来技術の課題を有利に解決するためになされたもので
あり、炭素含有量が０．０１％以下の低炭素鋼におい
て、高価なＭｇ合金を添加せずに、安価な方法で同法と
同じ冶金効果、つまりアルミナ系介在物を低減し、且
つ、介在物を微細化する効果を創出するものであり、も
って鋼成品の表面品質特性を向上し、更には連続鋳造で
の浸漬ノズル詰まりによる操業性悪化を防止することを
目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは以下の通りである。 １）鋼成分が質量％で、Ｃ：０．０１％以下で、Ａｌ：
０．０３０％以上含有し、且つ、鋼中の酸化物系介在物
の個数比率が下記（１）式を満足することを特徴とする
高清浄度鋼。 （ＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 個数＋ＭｇＯ個数）／（全酸化物系介在物個数） ≧０．８ …（１） ２）製鋼炉で精錬した溶鋼を、真空容器内耐火物をＭｇ
Ｏ：４０％以上のマグネシア系とした真空容器にて、炭
素含有量を０．０１％以下まで脱炭した後、必要な成分
調整を行うと共に、鋼中Ａｌ含有量が０．０３０％以上
となるようにＡｌにより脱酸し、引き続き下記（２）式
を満足する処理時間を確保して真空処理することを特徴
とする、１）記載の高清浄度鋼の製造方法。 Ｔ≧４Ｗ／Ｖ …（２） Ｔ：真空処理時間（分） Ｗ：処理溶鋼量（ｔｏｎ） Ｖ：真空容器内溶鋼環流速度（ｔｏｎ／分） ３）製鋼炉で精錬した溶鋼を、真空容器にて、炭素含有
量を０．０１％以下まで脱炭した後、必要な成分調整を
行うと共に、鋼中Ａｌ含有量が０．０３０％以上となる
ようにＡｌにより脱酸し、引き続き、溶鋼にＭｇＯを添
加すると共に、下記（２）式を満足する処理時間を確保
して真空処理することを特徴とする、１）記載の高清浄
度鋼の製造方法。 Ｔ≧４Ｗ／Ｖ …（２） Ｔ：真空処理時間（分） Ｗ：処理溶鋼量（ｔｏｎ） Ｖ：真空容器内溶鋼環流速度（ｔｏｎ／分）
ろは以下の通りである。 １）鋼成分が質量％で、Ｃ：０．０１％以下で、Ａｌ：
０．０３０％以上含有し、且つ、鋼中の酸化物系介在物
の個数比率が下記（１）式を満足することを特徴とする
高清浄度鋼。 （ＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 個数＋ＭｇＯ個数）／（全酸化物系介在物個数） ≧０．８ …（１） ２）製鋼炉で精錬した溶鋼を、真空容器内耐火物をＭｇ
Ｏ：４０％以上のマグネシア系とした真空容器にて、炭
素含有量を０．０１％以下まで脱炭した後、必要な成分
調整を行うと共に、鋼中Ａｌ含有量が０．０３０％以上
となるようにＡｌにより脱酸し、引き続き下記（２）式
を満足する処理時間を確保して真空処理することを特徴
とする、１）記載の高清浄度鋼の製造方法。 Ｔ≧４Ｗ／Ｖ …（２） Ｔ：真空処理時間（分） Ｗ：処理溶鋼量（ｔｏｎ） Ｖ：真空容器内溶鋼環流速度（ｔｏｎ／分） ３）製鋼炉で精錬した溶鋼を、真空容器にて、炭素含有
量を０．０１％以下まで脱炭した後、必要な成分調整を
行うと共に、鋼中Ａｌ含有量が０．０３０％以上となる
ようにＡｌにより脱酸し、引き続き、溶鋼にＭｇＯを添
加すると共に、下記（２）式を満足する処理時間を確保
して真空処理することを特徴とする、１）記載の高清浄
度鋼の製造方法。 Ｔ≧４Ｗ／Ｖ …（２） Ｔ：真空処理時間（分） Ｗ：処理溶鋼量（ｔｏｎ） Ｖ：真空容器内溶鋼環流速度（ｔｏｎ／分）
【０００７】
【発明の実施の形態】まず、本発明の冶金原理について
説明する。本発明者らは、Ｍｇ合金添加によらずにＡｌ
2 Ｏ3 をＡｌ2 Ｏ3 ・ＭｇＯあるいはＭｇＯに変換する
方法を種々検討し、減圧下で高濃度のＡｌにより脱酸し
た溶鋼とＭｇＯあるいはＭｇＯ系耐火物に接触させる方
法を着想するに至った。
説明する。本発明者らは、Ｍｇ合金添加によらずにＡｌ
2 Ｏ3 をＡｌ2 Ｏ3 ・ＭｇＯあるいはＭｇＯに変換する
方法を種々検討し、減圧下で高濃度のＡｌにより脱酸し
た溶鋼とＭｇＯあるいはＭｇＯ系耐火物に接触させる方
法を着想するに至った。
【０００８】Ａｌで強脱酸された溶鋼では、溶存酸素値
が低く抑えられ、この溶鋼とＭｇＯ系耐火物が接触した
場合は、耐火物中のＭｇＯは（３）式の如く分解し、溶
鋼中にＭｇが溶け出す駆動力が発生する。 ＭｇＯ→Ｍｇ＋Ｏ …（３） しかし、大気圧下では、実際に（３）式の反応は僅かし
か起こらず、１０Torr以下の減圧下の処理で初めて
（３）式の反応が有効に生じる。この理由は、（３）式
で生成するＭｇは蒸気圧が極めて高い元素であり、減圧
することにより、耐火物と溶鋼が接触する界面でのＭｇ
分圧が下げられるため、（３）式の反応が促進されるた
めと考えられる。
が低く抑えられ、この溶鋼とＭｇＯ系耐火物が接触した
場合は、耐火物中のＭｇＯは（３）式の如く分解し、溶
鋼中にＭｇが溶け出す駆動力が発生する。 ＭｇＯ→Ｍｇ＋Ｏ …（３） しかし、大気圧下では、実際に（３）式の反応は僅かし
か起こらず、１０Torr以下の減圧下の処理で初めて
（３）式の反応が有効に生じる。この理由は、（３）式
で生成するＭｇは蒸気圧が極めて高い元素であり、減圧
することにより、耐火物と溶鋼が接触する界面でのＭｇ
分圧が下げられるため、（３）式の反応が促進されるた
めと考えられる。
【０００９】次に、生成したＭｇは鋼中のＯと結合しＭ
ｇＯを生成するか、更にＡｌ2 Ｏ3と反応してＡｌ2 Ｏ
3 ・ＭｇＯを生成する。ここに生成したＡｌ2 Ｏ3 ・Ｍ
ｇＯあるいはＭｇＯはＡｌ2 Ｏ3 に比べ、溶鋼との界面
エネルギーが小さく、サイズが微細となる。このように
本発明では耐火物中ＭｇＯをＡｌ2 Ｏ3 改質、酸化物微
細化に有効に利用するものである。なお、ここでＭｇＯ
源として耐火物中のＭｇＯで説明してきたが、例えば、
溶鋼中にＭｇＯ粉を直接添加しても同様の効果が得られ
る。
ｇＯを生成するか、更にＡｌ2 Ｏ3と反応してＡｌ2 Ｏ
3 ・ＭｇＯを生成する。ここに生成したＡｌ2 Ｏ3 ・Ｍ
ｇＯあるいはＭｇＯはＡｌ2 Ｏ3 に比べ、溶鋼との界面
エネルギーが小さく、サイズが微細となる。このように
本発明では耐火物中ＭｇＯをＡｌ2 Ｏ3 改質、酸化物微
細化に有効に利用するものである。なお、ここでＭｇＯ
源として耐火物中のＭｇＯで説明してきたが、例えば、
溶鋼中にＭｇＯ粉を直接添加しても同様の効果が得られ
る。
【００１０】本発明において、溶鋼組成を、炭素の含有
量で０．０１％以下にしているのは、炭素の含有量が
０．０１％以下の溶鋼を製造するためには真空脱炭処理
が必須であり、本発明を実施するために、新たに真空処
理工程を増やす必要がなく、大幅なコスト増加を必要と
しないためである。従って、炭素含有量が０．０１％超
の溶鋼においても、脱水素等の理由で真空処理を施す鋼
については、本発明の効果が制限されるものではない。
また、Ａｌの含有量を０．０３０％以上としているの
は、真空下において（３）式の反応が有効に生じる為に
必要であるからである。
量で０．０１％以下にしているのは、炭素の含有量が
０．０１％以下の溶鋼を製造するためには真空脱炭処理
が必須であり、本発明を実施するために、新たに真空処
理工程を増やす必要がなく、大幅なコスト増加を必要と
しないためである。従って、炭素含有量が０．０１％超
の溶鋼においても、脱水素等の理由で真空処理を施す鋼
については、本発明の効果が制限されるものではない。
また、Ａｌの含有量を０．０３０％以上としているの
は、真空下において（３）式の反応が有効に生じる為に
必要であるからである。
【００１１】次に、減圧容器内耐火物をＭｇＯ：４０％
以上のマグネシア系とする理由について述べる。本発明
者らの実験によれば、ＭｇＯ：４０％以上のマグネシア
系耐火物とした場合のみ、酸化物組成がＡｌ2 Ｏ3 から
Ａｌ2 Ｏ3 ・ＭｇＯあるいはＭｇＯに変換され、Ｍｇ
Ｏ：４０％未満では未改質のＡｌ2 Ｏ3 が多量に残存し
た。それゆえ好ましい耐火物組成はＭｇＯ：４０％以上
である。もちろんＭｇＯ粉を直接溶鋼中に添加しても良
い。
以上のマグネシア系とする理由について述べる。本発明
者らの実験によれば、ＭｇＯ：４０％以上のマグネシア
系耐火物とした場合のみ、酸化物組成がＡｌ2 Ｏ3 から
Ａｌ2 Ｏ3 ・ＭｇＯあるいはＭｇＯに変換され、Ｍｇ
Ｏ：４０％未満では未改質のＡｌ2 Ｏ3 が多量に残存し
た。それゆえ好ましい耐火物組成はＭｇＯ：４０％以上
である。もちろんＭｇＯ粉を直接溶鋼中に添加しても良
い。
【００１２】また、同様に真空容器内の真空度とＡｌ2
Ｏ3 の改質状況の関係を調査した結果、真空度が１０To
rr以下で酸化物組成がＡｌ2 Ｏ3 からＡｌ2 Ｏ3 ・Ｍｇ
ＯあるいはＭｇＯに変換され、１０Torrを超えると未改
質のＡｌ2 Ｏ3 が多量に残存した。それゆえ１０Torr以
下の真空下で溶鋼とＭｇＯ源とを接触することが必要で
ある。
Ｏ3 の改質状況の関係を調査した結果、真空度が１０To
rr以下で酸化物組成がＡｌ2 Ｏ3 からＡｌ2 Ｏ3 ・Ｍｇ
ＯあるいはＭｇＯに変換され、１０Torrを超えると未改
質のＡｌ2 Ｏ3 が多量に残存した。それゆえ１０Torr以
下の真空下で溶鋼とＭｇＯ源とを接触することが必要で
ある。
【００１３】なお、真空処理容器の種類は特定するもの
ではないが、鉄鋼製造プロセスで広く採用されているＲ
Ｈ真空設備を活用するのが溶鋼〜耐火物の接触を効率的
に行え、経済的である。また、ＭｇＯ系耐火物を使用す
る部分は、溶鋼と接触する部分に使用するものである
が、浸漬管のみでも良いし、下部槽のみでもよく、もち
ろん全てＭｇＯ系耐火物がより効果的である。
ではないが、鉄鋼製造プロセスで広く採用されているＲ
Ｈ真空設備を活用するのが溶鋼〜耐火物の接触を効率的
に行え、経済的である。また、ＭｇＯ系耐火物を使用す
る部分は、溶鋼と接触する部分に使用するものである
が、浸漬管のみでも良いし、下部槽のみでもよく、もち
ろん全てＭｇＯ系耐火物がより効果的である。
【００１４】次に、Ａｌ添加後に必要な処理時間（２）
式の根拠を述べる。 Ｔ≧４Ｗ／Ｖ …（２） Ｔ：真空処理時間（分） Ｗ：処理溶鋼量（ｔｏｎ）（即ち、取鍋内溶鋼量） Ｖ：真空容器内溶鋼環流速度（ｔｏｎ／分） 本発明では耐火物と溶鋼の接触によりＡｌ2 Ｏ3 の改質
反応を促進させるものであり、耐火物と溶鋼の接触時間
を一定値以上にしなければ、改質反応が進まない。この
ような観点から、適正処理時間を検討した結果、上記関
係式が得られた。即ち、Ｔ＜４Ｗ／Ｖでは未改質のＡｌ
2 Ｏ3 が多量に残存するが、Ｔ≧４Ｗ／Ｖになるとすべ
てのＡｌ2 Ｏ3 がＡｌ2 Ｏ3 ・ＭｇＯあるいはＭｇＯに
変換される。ここにＷ／Ｖは処理溶鋼の全量が減圧容器
内を通過するのに要する時間に対応するから、処理溶鋼
全量を４回以上減圧容器内を環流させなければならな
い。
式の根拠を述べる。 Ｔ≧４Ｗ／Ｖ …（２） Ｔ：真空処理時間（分） Ｗ：処理溶鋼量（ｔｏｎ）（即ち、取鍋内溶鋼量） Ｖ：真空容器内溶鋼環流速度（ｔｏｎ／分） 本発明では耐火物と溶鋼の接触によりＡｌ2 Ｏ3 の改質
反応を促進させるものであり、耐火物と溶鋼の接触時間
を一定値以上にしなければ、改質反応が進まない。この
ような観点から、適正処理時間を検討した結果、上記関
係式が得られた。即ち、Ｔ＜４Ｗ／Ｖでは未改質のＡｌ
2 Ｏ3 が多量に残存するが、Ｔ≧４Ｗ／Ｖになるとすべ
てのＡｌ2 Ｏ3 がＡｌ2 Ｏ3 ・ＭｇＯあるいはＭｇＯに
変換される。ここにＷ／Ｖは処理溶鋼の全量が減圧容器
内を通過するのに要する時間に対応するから、処理溶鋼
全量を４回以上減圧容器内を環流させなければならな
い。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例及び比較例を延べ、本
発明の効果について記載する。表１に本発明の実施例お
よび比較例を示す。表１の例では、いずれも３００ｔｏ
ｎ転炉で溶製した溶鋼を、ＲＨによりＣ含有量が０．０
１％以下になるように脱炭素処理を施し、Ａｌ脱酸を行
った後、Ｎｏ．１およびＮｏ．２を除いて、ＲＨにてＭ
ｇを溶鋼中に含有せしめるための溶鋼還流処理を行っ
た。ここで、溶鋼還流時間は１０分、溶鋼還流速度は、
１５０ｔｏｎ／分であり、（２）式を満たす条件となっ
ている。また、溶鋼と反応するＲＨ真空槽の耐火物に
は、下部槽、浸漬管ともにＭｇＯ５５％−Ｃｒ2 Ｏ3 ３
８％−Ａｌ2 Ｏ3 ７％の組成のものを用いた。また、Ｎ
ｏ．１は、Ａｌ添加後の真空処理を行わない比較例、Ｎ
ｏ．２は、本発明の真空処理を行わず、代わりにＭｇ合
金を添加した場合の比較例である。Ｍｇ合金の添加は、
Ｍｇ１０％−Ｓｉ４５％−Ｆｅ４５％のＭｇ合金を内径
６mmφ、厚み０．３mmの鉄チューブにて被覆してワイヤ
ーとし、ワイヤー供給装置にて順次溶鋼中に添加した。
なお、表１において溶製した鋼はいずれもＣ濃度が０．
００２０％〜０．００３０％の極低炭素鋼であり、ま
た、Ｓｉ：０．０１％〜０．０２％、Ｍｎ：０．０１５
％〜０．０３０％であり、全酸素量は、０．００２０％
〜０．００４０％である。
発明の効果について記載する。表１に本発明の実施例お
よび比較例を示す。表１の例では、いずれも３００ｔｏ
ｎ転炉で溶製した溶鋼を、ＲＨによりＣ含有量が０．０
１％以下になるように脱炭素処理を施し、Ａｌ脱酸を行
った後、Ｎｏ．１およびＮｏ．２を除いて、ＲＨにてＭ
ｇを溶鋼中に含有せしめるための溶鋼還流処理を行っ
た。ここで、溶鋼還流時間は１０分、溶鋼還流速度は、
１５０ｔｏｎ／分であり、（２）式を満たす条件となっ
ている。また、溶鋼と反応するＲＨ真空槽の耐火物に
は、下部槽、浸漬管ともにＭｇＯ５５％−Ｃｒ2 Ｏ3 ３
８％−Ａｌ2 Ｏ3 ７％の組成のものを用いた。また、Ｎ
ｏ．１は、Ａｌ添加後の真空処理を行わない比較例、Ｎ
ｏ．２は、本発明の真空処理を行わず、代わりにＭｇ合
金を添加した場合の比較例である。Ｍｇ合金の添加は、
Ｍｇ１０％−Ｓｉ４５％−Ｆｅ４５％のＭｇ合金を内径
６mmφ、厚み０．３mmの鉄チューブにて被覆してワイヤ
ーとし、ワイヤー供給装置にて順次溶鋼中に添加した。
なお、表１において溶製した鋼はいずれもＣ濃度が０．
００２０％〜０．００３０％の極低炭素鋼であり、ま
た、Ｓｉ：０．０１％〜０．０２％、Ｍｎ：０．０１５
％〜０．０３０％であり、全酸素量は、０．００２０％
〜０．００４０％である。
【００１６】Ａｌ添加量を０．３％以上とした本発明の
実施例（Ｎｏ．６〜Ｎｏ．１１）では、Ａｌ添加後に真
空処理を行わない比較例（Ｎｏ．１）と比べて、表面疵
発生頻度がいずれも１割以下となっており、また、連続
鋳造での介在物起因のノズル詰まり現象も抑制できてい
る結果が得られ、Ｎｏ．２のＭｇ合金を添加した場合と
同程度の効果があることが確認できた。また、この時、
鋼中の酸化物系介在物におけるＡｌ2 Ｏ3 ・ＭｇＯ＋Ｍ
ｇＯの全介在物個数に対する比率はいずれも８０％以上
となっていた。Ｎｏ．３〜Ｎｏ．５はＡｌ濃度が０．０
３％より低い場合の比較例を示すが、この時は、Ａｌ2
Ｏ3 ・ＭｇＯ＋ＭｇＯの全介在物個数に対する比率がい
ずれも８０％より低値であり、かなりの量のＡｌ2 Ｏ3
が残留しており、表面疵発生率および介在物起因のノズ
ル詰まりの状況もＭｇによるＡｌ 2 Ｏ3 の改質処理を全
く行わない比較例Ｎｏ．１とほぼ同等の結果が得られ
た。このような理由でＡｌ2 Ｏ3 ・ＭｇＯ＋ＭｇＯの全
介在物個数に対する比率を、（１）式の如く規定した。
実施例（Ｎｏ．６〜Ｎｏ．１１）では、Ａｌ添加後に真
空処理を行わない比較例（Ｎｏ．１）と比べて、表面疵
発生頻度がいずれも１割以下となっており、また、連続
鋳造での介在物起因のノズル詰まり現象も抑制できてい
る結果が得られ、Ｎｏ．２のＭｇ合金を添加した場合と
同程度の効果があることが確認できた。また、この時、
鋼中の酸化物系介在物におけるＡｌ2 Ｏ3 ・ＭｇＯ＋Ｍ
ｇＯの全介在物個数に対する比率はいずれも８０％以上
となっていた。Ｎｏ．３〜Ｎｏ．５はＡｌ濃度が０．０
３％より低い場合の比較例を示すが、この時は、Ａｌ2
Ｏ3 ・ＭｇＯ＋ＭｇＯの全介在物個数に対する比率がい
ずれも８０％より低値であり、かなりの量のＡｌ2 Ｏ3
が残留しており、表面疵発生率および介在物起因のノズ
ル詰まりの状況もＭｇによるＡｌ 2 Ｏ3 の改質処理を全
く行わない比較例Ｎｏ．１とほぼ同等の結果が得られ
た。このような理由でＡｌ2 Ｏ3 ・ＭｇＯ＋ＭｇＯの全
介在物個数に対する比率を、（１）式の如く規定した。
【００１７】図１には、同じくＣ：０．００２０％〜
０．００３０％のＳｉ：０．０１％〜０．０２％、Ｍ
ｎ：０．０１５％〜０．０３０％であり、全酸素量が、
０．００２０％〜０．００４０％である極低炭素鋼の溶
製に当たり、ＲＨによる真空脱炭処理の後、Ａｌを０．
００４０％添加し、続いてＲＨにて真空還流処理を施す
場合において、処理溶鋼量（Ｗ）を２００ｔｏｎおよび
３００ｔｏｎ、還流速度（Ｖ）を１００、１５０、２０
０ｔｏｎ／分、処理時間（Ｔ）を４分〜２０分まで変え
た場合の表面疵発生抑制への効果を示したものである。
なお、溶鋼と反応するＲＨ真空槽の下部槽および浸漬管
耐火物には、ＭｇＯ５５％−Ｃｒ2 Ｏ3 ３８％−Ａｌ2
Ｏ3 ７％の組成のものを用いた。図１において式（２）
を満足する領域で、スリバー疵が低位に抑えられている
ことが判る。
０．００３０％のＳｉ：０．０１％〜０．０２％、Ｍ
ｎ：０．０１５％〜０．０３０％であり、全酸素量が、
０．００２０％〜０．００４０％である極低炭素鋼の溶
製に当たり、ＲＨによる真空脱炭処理の後、Ａｌを０．
００４０％添加し、続いてＲＨにて真空還流処理を施す
場合において、処理溶鋼量（Ｗ）を２００ｔｏｎおよび
３００ｔｏｎ、還流速度（Ｖ）を１００、１５０、２０
０ｔｏｎ／分、処理時間（Ｔ）を４分〜２０分まで変え
た場合の表面疵発生抑制への効果を示したものである。
なお、溶鋼と反応するＲＨ真空槽の下部槽および浸漬管
耐火物には、ＭｇＯ５５％−Ｃｒ2 Ｏ3 ３８％−Ａｌ2
Ｏ3 ７％の組成のものを用いた。図１において式（２）
を満足する領域で、スリバー疵が低位に抑えられている
ことが判る。
【００１８】図２には、同じくＣ：０．００２０％〜
０．００３０％のＳｉ：０．０１％〜０．０２％、Ｍ
ｎ：０．０１５％〜０．０３０％であり、全酸素量が、
０．００２０％〜０．００４０％である極低炭素鋼の溶
製に当たり、ＲＨによる真空脱炭処理の後、Ａｌを０．
００４０％添加し、続いてＲＨにて処理溶鋼量（Ｗ）を
３００ｔｏｎ、還流速度（Ｖ）を１５０ｔｏｎ／分、処
理時間（Ｔ）を１０分として真空処理を行った場合に、
ＲＨ真空槽の耐火物組成が、鋼の冷延後の表面疵発生率
に与える影響を示したものである。この時ＲＨ真空槽の
耐火物は、ＭｇＯ−Ｃｒ2 Ｏ3 −Ａｌ2 Ｏ3 を構成成分
とし、ＭｇＯ濃度を２０％〜７０％まで変えて試験を行
った。図２に示すように、耐火物中のＭｇＯ濃度が４０
％以上となった場合にスリバー疵が低位に抑えられてい
ることが判る。
０．００３０％のＳｉ：０．０１％〜０．０２％、Ｍ
ｎ：０．０１５％〜０．０３０％であり、全酸素量が、
０．００２０％〜０．００４０％である極低炭素鋼の溶
製に当たり、ＲＨによる真空脱炭処理の後、Ａｌを０．
００４０％添加し、続いてＲＨにて処理溶鋼量（Ｗ）を
３００ｔｏｎ、還流速度（Ｖ）を１５０ｔｏｎ／分、処
理時間（Ｔ）を１０分として真空処理を行った場合に、
ＲＨ真空槽の耐火物組成が、鋼の冷延後の表面疵発生率
に与える影響を示したものである。この時ＲＨ真空槽の
耐火物は、ＭｇＯ−Ｃｒ2 Ｏ3 −Ａｌ2 Ｏ3 を構成成分
とし、ＭｇＯ濃度を２０％〜７０％まで変えて試験を行
った。図２に示すように、耐火物中のＭｇＯ濃度が４０
％以上となった場合にスリバー疵が低位に抑えられてい
ることが判る。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【発明の効果】以上、詳細に述べたように、本発明によ
り薄板鋼板に最適な高清浄度鋼が得られると共に、本発
明方法により炭素含有量が０．０１％以下の低炭素鋼を
溶製するに当たり、高濃度のＡｌによる脱酸と引き続く
ＭｇＯ系耐火物を真空槽内に用いた真空処理による安価
な手段で、有害なＡｌ2 Ｏ3 系介在物をＭｇＯ・Ａｌ2
Ｏ3 あるいはＭｇＯに改質することによって、鋼成品の
表面品質特性を向上し、かつ、ノズル詰まりによる操業
性悪化を防止することが可能となる。
り薄板鋼板に最適な高清浄度鋼が得られると共に、本発
明方法により炭素含有量が０．０１％以下の低炭素鋼を
溶製するに当たり、高濃度のＡｌによる脱酸と引き続く
ＭｇＯ系耐火物を真空槽内に用いた真空処理による安価
な手段で、有害なＡｌ2 Ｏ3 系介在物をＭｇＯ・Ａｌ2
Ｏ3 あるいはＭｇＯに改質することによって、鋼成品の
表面品質特性を向上し、かつ、ノズル詰まりによる操業
性悪化を防止することが可能となる。
【図１】溶鋼処理量（Ｗ）、還流速度（Ｖ）および処理
時間（Ｔ）と表面疵発生率との関係を示す図。
時間（Ｔ）と表面疵発生率との関係を示す図。
【図２】真空槽内耐火物中のＭｇＯ濃度と表面傷発生率
との関係を示す図。
との関係を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｃ 38/06 Ｃ２２Ｃ 38/06 Ｆターム(参考） 4K013 AA07 AA09 BA02 BA08 CB01 CE01 CF19 EA01 EA19 FA02
Claims (3)
- 【請求項１】 鋼成分が質量％で、 Ｃ：０．０１％以下で、 Ａｌ：０．０３０％以上含有し、且つ、鋼中の酸化物系
介在物の個数比率が下記（１）式を満足することを特徴
とする高清浄度鋼。 （ＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 個数＋ＭｇＯ個数）／（全酸化物系介在物個数） ≧０．８ …（１） - 【請求項２】 製鋼炉で精錬した溶鋼を、真空容器内耐
火物をＭｇＯ：４０％以上のマグネシア系とした真空容
器にて、炭素含有量を０．０１％以下まで脱炭した後、
必要な成分調整を行うと共に、鋼中Ａｌ含有量が０．０
３０％以上となるようにＡｌにより脱酸し、引き続き下
記（２）式を満足する処理時間を確保して真空処理する
ことを特徴とする請求項１記載の高清浄度鋼の製造方
法。 Ｔ≧４Ｗ／Ｖ …（２） Ｔ：真空処理時間（分） Ｗ：処理溶鋼量（ｔｏｎ） Ｖ：真空容器内溶鋼環流速度（ｔｏｎ／分） - 【請求項３】 製鋼炉で精錬した溶鋼を、真空容器に
て、炭素含有量を０．０１％以下まで脱炭した後、必要
な成分調整を行うと共に、鋼中Ａｌ含有量が０．０３０
％以上となるようにＡｌにより脱酸し、引き続き、溶鋼
にＭｇＯを添加すると共に、下記（２）式を満足する処
理時間を確保して真空処理することを特徴とする請求項
１記載の高清浄度鋼の製造方法。 Ｔ≧４Ｗ／Ｖ …（２） Ｔ：真空処理時間（分） Ｗ：処理溶鋼量（ｔｏｎ） Ｖ：真空容器内溶鋼環流速度（ｔｏｎ／分）
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|---|---|---|---|
| JP2001098849A JP2002294327A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 高清浄度鋼およびその製造方法 |
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|---|---|---|---|
| JP2001098849A JP2002294327A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 高清浄度鋼およびその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002294327A true JP2002294327A (ja) | 2002-10-09 |
Family
ID=18952460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001098849A Pending JP2002294327A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 高清浄度鋼およびその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002294327A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011021238A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | レードルノズルの詰まり防止方法 |
| CN102296154A (zh) * | 2011-08-30 | 2011-12-28 | 江苏大学 | 一种含易氧化元素的高合金钢的还原精炼方法 |
| CN104745767A (zh) * | 2015-04-03 | 2015-07-01 | 甘肃东兴铝业有限公司 | 一种脱氧用钢砂铝生产方法 |
| WO2019117552A1 (ko) * | 2017-12-11 | 2019-06-20 | 주식회사 포스코 | 강재의 제조 방법 및 강재 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH0754103A (ja) * | 1993-08-16 | 1995-02-28 | Nippon Steel Corp | 酸化物系介在物超微細分散鋼 |
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| JP2000239725A (ja) * | 1999-02-17 | 2000-09-05 | Nippon Steel Corp | 溶鋼へのＭｇ添加剤およびＭｇの添加方法 |
-
2001
- 2001-03-30 JP JP2001098849A patent/JP2002294327A/ja active Pending
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