JP2003253325A - カーバイドスラグを利用した取鍋精錬による高清浄度鋼の製造方法 - Google Patents
カーバイドスラグを利用した取鍋精錬による高清浄度鋼の製造方法Info
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- JP2003253325A JP2003253325A JP2002056028A JP2002056028A JP2003253325A JP 2003253325 A JP2003253325 A JP 2003253325A JP 2002056028 A JP2002056028 A JP 2002056028A JP 2002056028 A JP2002056028 A JP 2002056028A JP 2003253325 A JP2003253325 A JP 2003253325A
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- slag
- molten steel
- refining furnace
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Abstract
(57)【要約】
【課題】 取鍋精錬炉による処理後のスラグ成分を調整
し、スラグ中および溶鋼中の酸化物系介在物を低減し、
容易で、安価に清浄度の高い鋼材を得る方法を提供す
る。 【解決手段】 取鍋精錬炉により還元精錬を行った後
に、スラグ表面にカーボン粒を添加し、ついで還元真空
脱ガス処理を行った後、再度取鍋精錬炉に戻し、溶鋼を
バブリングガスにより弱攪拌することからなるカーバイ
ドスラグを利用した取鍋精錬による高清浄度鋼の製造方
法。
し、スラグ中および溶鋼中の酸化物系介在物を低減し、
容易で、安価に清浄度の高い鋼材を得る方法を提供す
る。 【解決手段】 取鍋精錬炉により還元精錬を行った後
に、スラグ表面にカーボン粒を添加し、ついで還元真空
脱ガス処理を行った後、再度取鍋精錬炉に戻し、溶鋼を
バブリングガスにより弱攪拌することからなるカーバイ
ドスラグを利用した取鍋精錬によ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、疲労強度、疲労寿
命や静粛性が求められる機械部品用鋼、特に転がり軸受
用鋼、等速ジョイント用鋼、ギア用鋼、トロイダル型無
段変速装置用鋼、冷間鍛造用機械構造用鋼、工具鋼、ば
ね鋼などとして使用される高清浄度鋼を製造する方法に
関する。
命や静粛性が求められる機械部品用鋼、特に転がり軸受
用鋼、等速ジョイント用鋼、ギア用鋼、トロイダル型無
段変速装置用鋼、冷間鍛造用機械構造用鋼、工具鋼、ば
ね鋼などとして使用される高清浄度鋼を製造する方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】疲労強度、疲労寿命が求められる機械部
品に使用される鋼は、鋼中の非金属介在物の少ない鋼で
あることが重要である。これらの鋼の製造プロセスは、
アーク溶解炉又は転炉による溶鋼の酸化精錬、取鍋
精錬炉（ＬＦ）による還元精錬、還流式真空脱ガス装
置による還元真空脱ガス処理（ＲＨ脱ガス処理）、連
続鋳造又は一般造塊による鋼塊の鋳造、鋼塊の圧鍛に
よる加工および熱処理による製品鋼材の工程で製造され
るのが一般的である。
品に使用される鋼は、鋼中の非金属介在物の少ない鋼で
あることが重要である。これらの鋼の製造プロセスは、
アーク溶解炉又は転炉による溶鋼の酸化精錬、取鍋
精錬炉（ＬＦ）による還元精錬、還流式真空脱ガス装
置による還元真空脱ガス処理（ＲＨ脱ガス処理）、連
続鋳造又は一般造塊による鋼塊の鋳造、鋼塊の圧鍛に
よる加工および熱処理による製品鋼材の工程で製造され
るのが一般的である。
【０００３】ところで、近年の機械部品使用環境の過酷
化により、鋼材に対する要求特性はますます厳しくな
り、より清浄度の高い鋼材が求められている。このよう
な要求に対しては、通常上記の〜の製造工程による
生産では対応が困難となっている。
化により、鋼材に対する要求特性はますます厳しくな
り、より清浄度の高い鋼材が求められている。このよう
な要求に対しては、通常上記の〜の製造工程による
生産では対応が困難となっている。
【０００４】ところで、の取鍋精錬炉ではＡｌ、Ｍ
ｎ、Ｓｉ脱酸剤合金を投入して還元精錬を行っている
が、この時酸化物系介在物が生成する。このような酸化
物系介在物は大部分がスラグ中に吸収できるが、溶鋼と
スラグの間では常に酸化、還元反応が起こっており、酸
化物系介在物を完全に溶鋼中から除去することは極めて
困難である。
ｎ、Ｓｉ脱酸剤合金を投入して還元精錬を行っている
が、この時酸化物系介在物が生成する。このような酸化
物系介在物は大部分がスラグ中に吸収できるが、溶鋼と
スラグの間では常に酸化、還元反応が起こっており、酸
化物系介在物を完全に溶鋼中から除去することは極めて
困難である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、取鍋精錬炉による処理後のスラグ成分を調
整し、スラグ中および溶鋼中の酸化物系介在物を低減
し、容易で、安価に清浄度の高い鋼材を提供することを
目的とする。
する課題は、取鍋精錬炉による処理後のスラグ成分を調
整し、スラグ中および溶鋼中の酸化物系介在物を低減
し、容易で、安価に清浄度の高い鋼材を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明の手段について以下に説明する。従来、取鍋
精錬炉（以下、「ＬＦ」という。）により還元精錬した
溶鋼は、ＲＨ脱ガス処理を行った後、連続鋳造又は一般
造塊により鋼塊を鋳造する工程が行われているが、請求
項１の発明はＬＦにより還元精錬した後、スラグと溶鋼
が混ざらない様バブリングガスを絞り、カーボンをスラ
グの表面に投入し、ＲＨ脱ガス処理を行い（この間にス
ラグ表面に添加したカーボンはスラグ中に浸炭する）、
次いで再度ＬＦに戻し（以後、「２ｎｄＬＦ」と称
す。）、バブリングガスにより弱攪拌しながらスラグ中
および溶鋼中に存在する酸化物系介在物をカーボンと反
応させ、スラグ中および溶鋼中に存在する酸化物系介在
物とカーボンによる還元反応によりＣＯガスを大気中に
放出することを特徴とする高清浄度鋼の製造工程であ
る。
めの本発明の手段について以下に説明する。従来、取鍋
精錬炉（以下、「ＬＦ」という。）により還元精錬した
溶鋼は、ＲＨ脱ガス処理を行った後、連続鋳造又は一般
造塊により鋼塊を鋳造する工程が行われているが、請求
項１の発明はＬＦにより還元精錬した後、スラグと溶鋼
が混ざらない様バブリングガスを絞り、カーボンをスラ
グの表面に投入し、ＲＨ脱ガス処理を行い（この間にス
ラグ表面に添加したカーボンはスラグ中に浸炭する）、
次いで再度ＬＦに戻し（以後、「２ｎｄＬＦ」と称
す。）、バブリングガスにより弱攪拌しながらスラグ中
および溶鋼中に存在する酸化物系介在物をカーボンと反
応させ、スラグ中および溶鋼中に存在する酸化物系介在
物とカーボンによる還元反応によりＣＯガスを大気中に
放出することを特徴とする高清浄度鋼の製造工程であ
る。
【０００７】請求項２に係る添加するカーボンは粒径１
０ｍｍ以下、好ましくは５ｍｍ以下の微粒、微粉とし、
添加量は溶鋼１ｔあたり０．５〜３．０ｋｇ、好ましく
は０．９〜２．０ｋｇとする。カーボンの粒径が１０ｍ
ｍを超えると、カーボンとスラグ間の反応は起こるのが
遅く、スラグ中にうまく浸炭しないためである。また、
カーボン添加量が溶鋼１ｔあたり０．５ｋｇ未満だと還
元反応は十分でなく、カーボン添加量が溶鋼１ｔあたり
３．０ｋｇを超えると、溶鋼中にカーボンが浸炭してし
まう。
０ｍｍ以下、好ましくは５ｍｍ以下の微粒、微粉とし、
添加量は溶鋼１ｔあたり０．５〜３．０ｋｇ、好ましく
は０．９〜２．０ｋｇとする。カーボンの粒径が１０ｍ
ｍを超えると、カーボンとスラグ間の反応は起こるのが
遅く、スラグ中にうまく浸炭しないためである。また、
カーボン添加量が溶鋼１ｔあたり０．５ｋｇ未満だと還
元反応は十分でなく、カーボン添加量が溶鋼１ｔあたり
３．０ｋｇを超えると、溶鋼中にカーボンが浸炭してし
まう。
【０００８】請求項３に係る２ｎｄＬＦでのバブリング
ガスの流量は１０〜３０Ｎｍ3／ｈｒ、好ましくは流量
１５〜２５Ｎｍ3／ｈｒとし、処理時間は５分以上好ま
しくは１０分以上とする。バブリングガスの流速が３０
Ｎｍ3／ｈｒを超えると、スラグと溶鋼が混ざり合って
しまうため、スラグ中の酸化物が溶鋼中に巻き込まれて
しまう。一方、流量１０Ｎｍ3／ｈｒ未満であると溶鋼
中の攪拌が十分でなく、スラグと溶鋼との間での反応が
十分に起こらない。これは処理時間が５分未満でも同様
である。
ガスの流量は１０〜３０Ｎｍ3／ｈｒ、好ましくは流量
１５〜２５Ｎｍ3／ｈｒとし、処理時間は５分以上好ま
しくは１０分以上とする。バブリングガスの流速が３０
Ｎｍ3／ｈｒを超えると、スラグと溶鋼が混ざり合って
しまうため、スラグ中の酸化物が溶鋼中に巻き込まれて
しまう。一方、流量１０Ｎｍ3／ｈｒ未満であると溶鋼
中の攪拌が十分でなく、スラグと溶鋼との間での反応が
十分に起こらない。これは処理時間が５分未満でも同様
である。
【０００９】
【発明の実施の形態】ＬＦでＡｌキルド精錬を行った
後、スラグと溶鋼が混ざらない様バブリングガスを絞
り、スラグ表面に粒径１０ｍｍ以下、好ましくは５ｍｍ
以下のカーボン粒を溶鋼１ｔあたり０．５〜３．０ｋ
ｇ、好ましくは０．９〜２．０ｋｇ添加する。その後の
ＲＨ脱ガス処理中に添加したカーボンをスラグ中に浸炭
させ、再度ＬＦに戻し、流量１０〜３０Ｎｍ3／ｈｒ、
好ましくは１５〜２５Ｎｍ3／ｈｒで５分以上、好まし
くは１０分以上弱攪拌する。この処理に伴い、スラグ中
および溶鋼中に存在する酸化物系介在物とカーボンによ
る還元反応によりＣＯガスが大気中に放出される。つま
り、スラグ及び溶鋼中の酸素源を低減することができ、
酸化物系介在物量を減少させることが可能となる。
後、スラグと溶鋼が混ざらない様バブリングガスを絞
り、スラグ表面に粒径１０ｍｍ以下、好ましくは５ｍｍ
以下のカーボン粒を溶鋼１ｔあたり０．５〜３．０ｋ
ｇ、好ましくは０．９〜２．０ｋｇ添加する。その後の
ＲＨ脱ガス処理中に添加したカーボンをスラグ中に浸炭
させ、再度ＬＦに戻し、流量１０〜３０Ｎｍ3／ｈｒ、
好ましくは１５〜２５Ｎｍ3／ｈｒで５分以上、好まし
くは１０分以上弱攪拌する。この処理に伴い、スラグ中
および溶鋼中に存在する酸化物系介在物とカーボンによ
る還元反応によりＣＯガスが大気中に放出される。つま
り、スラグ及び溶鋼中の酸素源を低減することができ、
酸化物系介在物量を減少させることが可能となる。
【００１０】
【実施例】溶鋼重量１５５ｔのＳＣＭ４３５鋼、ＳＵＪ
２鋼において、ＬＦによりＡｌキルド精錬、成分調整を
行った後、バブリングガスの流量を２０Ｎｍ3／ｈｒに
まで絞り、粒径４ｍｍのカルサインコークスを合金投入
口より２００ｋｇ投入した。ＲＨ処理後再度ＬＦに戻
し、流量１５Ｎｍ3／ｈｒのバブリングを１０分間行っ
た後に、タンディッシュに移注して連続鋳造した。
２鋼において、ＬＦによりＡｌキルド精錬、成分調整を
行った後、バブリングガスの流量を２０Ｎｍ3／ｈｒに
まで絞り、粒径４ｍｍのカルサインコークスを合金投入
口より２００ｋｇ投入した。ＲＨ処理後再度ＬＦに戻
し、流量１５Ｎｍ3／ｈｒのバブリングを１０分間行っ
た後に、タンディッシュに移注して連続鋳造した。
【００１１】表１はＳＣＭ４３５鋼およびＳＵＪ２鋼に
おいて、ＬＦ処理後、カーボンをスラグ表面に投入後、
ＲＨ脱ガス処理し、次いで再びＬＦにて弱攪拌する本発
明による方法と、従来例の方法の場合の製品中の含有酸
素量を示す。この処理により溶製した鋼中の酸素はＳＣ
Ｍ４３５鋼では５．２ｐｐｍ、ＳＵＪ２鋼では４．５ｐ
ｐｍとこれまでの製造工程で溶製した鋼の酸素量それぞ
れ８．４ｐｐｍ、５．７ｐｐｍと比較して大幅に酸素量
を低減することができた。
おいて、ＬＦ処理後、カーボンをスラグ表面に投入後、
ＲＨ脱ガス処理し、次いで再びＬＦにて弱攪拌する本発
明による方法と、従来例の方法の場合の製品中の含有酸
素量を示す。この処理により溶製した鋼中の酸素はＳＣ
Ｍ４３５鋼では５．２ｐｐｍ、ＳＵＪ２鋼では４．５ｐ
ｐｍとこれまでの製造工程で溶製した鋼の酸素量それぞ
れ８．４ｐｐｍ、５．７ｐｐｍと比較して大幅に酸素量
を低減することができた。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【発明の効果】以上説明したとおり、ＬＦにより還元精
錬した後、スラグと溶鋼が混ざらない様バブリングガス
を絞り、カーボンをスラグ中に投入し、ＲＨ脱ガス処理
を行い、次いで再度ＬＦに戻し、弱攪拌しながらスラグ
中および溶鋼中に存在する酸化物系介在物をカーボンと
反応させるといった製造工程を実施することにより、清
浄度の高い鋼材を提供することが可能となった。
錬した後、スラグと溶鋼が混ざらない様バブリングガス
を絞り、カーボンをスラグ中に投入し、ＲＨ脱ガス処理
を行い、次いで再度ＬＦに戻し、弱攪拌しながらスラグ
中および溶鋼中に存在する酸化物系介在物をカーボンと
反応させるといった製造工程を実施することにより、清
浄度の高い鋼材を提供することが可能となった。
Claims (3)
- 【請求項１】 取鍋精錬炉により還元精錬を行った後
に、スラグ表面にカーボン粒を添加し、ついで還元真空
脱ガス処理を行った後、再度取鍋精錬炉に戻し、溶鋼を
バブリングガスにより弱攪拌することを特徴とするカー
バイドスラグを利用した取鍋精錬による高清浄度鋼の製
造方法。 - 【請求項２】 取鍋精錬炉で投入するカーボンは粒径１
０ｍｍ以下とし、投入量は溶鋼１ｔあたり０．５〜３．
０ｋｇとすることを特徴とする請求項１記載のカーバイ
ドスラグを利用した取鍋精錬による高清浄度鋼の製造方
法。 - 【請求項３】 再度取鍋精錬炉に戻した溶鋼を攪拌する
時のバブリングガスの流量は１０〜３０Ｎｍ3／ｈｒと
し、攪拌時間は５分以上行うことを特徴とする請求項１
又は２に記載のカーバイドスラグを利用した取鍋精錬に
よる高清浄度鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002056028A JP2003253325A (ja) | 2002-03-01 | 2002-03-01 | カーバイドスラグを利用した取鍋精錬による高清浄度鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002056028A JP2003253325A (ja) | 2002-03-01 | 2002-03-01 | カーバイドスラグを利用した取鍋精錬による高清浄度鋼の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003253325A true JP2003253325A (ja) | 2003-09-10 |
Family
ID=28666713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002056028A Pending JP2003253325A (ja) | 2002-03-01 | 2002-03-01 | カーバイドスラグを利用した取鍋精錬による高清浄度鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003253325A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007277657A (ja) * | 2006-04-07 | 2007-10-25 | Kobe Steel Ltd | 高清浄度鋼の製造方法 |
| KR101249113B1 (ko) * | 2011-08-01 | 2013-04-01 | 주식회사 포스코 | 마르텐사이트계 강의 제조 방법 |
| CN106467936A (zh) * | 2016-09-08 | 2017-03-01 | 江苏省冶金设计院有限公司 | 一种硅钙铁合金的制备方法 |
| CN109385505A (zh) * | 2018-09-25 | 2019-02-26 | 北京科技大学 | 一种vd炉中真空控制得到还原性高碱度白渣的方法 |
-
2002
- 2002-03-01 JP JP2002056028A patent/JP2003253325A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007277657A (ja) * | 2006-04-07 | 2007-10-25 | Kobe Steel Ltd | 高清浄度鋼の製造方法 |
| KR101249113B1 (ko) * | 2011-08-01 | 2013-04-01 | 주식회사 포스코 | 마르텐사이트계 강의 제조 방법 |
| CN106467936A (zh) * | 2016-09-08 | 2017-03-01 | 江苏省冶金设计院有限公司 | 一种硅钙铁合金的制备方法 |
| CN109385505A (zh) * | 2018-09-25 | 2019-02-26 | 北京科技大学 | 一种vd炉中真空控制得到还原性高碱度白渣的方法 |
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