JP2007277647A - Method for refining extra-low sulfur high cleanliness steel - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for efficiently and stably refining an extra-low sulfur high cleanliness steel with which the desulfurization and the cleanliness are simultaneously promoted by suiting the slag component composition, and the heat-raising treatment and the stirring treatment to molten steel. <P>SOLUTION: The method for refining the extra-low sulfur high cleanliness steel, is to treat the molten steel with the following processes 1-4. Process 1: the process, in which CaO base flux is added into the molten steel in a ladle under the atmosphere, Process 2: the process, in which after the process 1, stirring gas is blown into the molten steel in the ladle and stirred and also, oxidizing gas is supplied into the molten steel and the generated oxide is mixed with the CaO-base flux, Process 3: the process, in which the supply of the oxidizing gas is stopped and desulfurization and inclusion-removal are performed by blowing stirring gas into the molten steel in the ladle, Process 4: the process, in which after the process 3, when the molten steel is treated by using a RH vacuum-degassing apparatus, the molten steel temperature is raised by supplying the oxidizing gas into the RH vacuum vessel. In the above refining method, in the process 1 or the process 2, Al can be added and the process 4 can be omitted. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は清浄度に優れた極低硫鋼の溶製方法に関し、詳しくは、CaO系フラックスの添加、溶鋼のガス攪拌および酸化性ガスの供給により脱硫および介在物除去を行い、特に、鋼中のS含有率が10ppm以下でかつ全酸素含有率の低い極低硫高清浄鋼を溶製する方法に関する。   The present invention relates to a method for melting ultra-low sulfur steel having excellent cleanliness. Specifically, desulfurization and inclusion removal are performed by adding CaO-based flux, gas stirring of molten steel, and supply of oxidizing gas. The present invention relates to a method of melting an ultra-low sulfur high-clean steel having an S content of 10 ppm or less and a low total oxygen content.

近年、鉄鋼材料に対して厳しくかつ高い性能や特性が要求されるにともない、高清浄度を有し、鋼中の硫黄(S)含有率が例えば10ppm以下といった極低硫鋼(以下、「高清浄極低硫鋼」とも称する)の使用ニーズが高まっている。極低硫鋼を溶製する場合には、溶製の予備処理工程において、CaO、Na2CO3、金属Mgなどの脱硫剤を添加して脱硫するのが一般的である。しかし、溶銑予備処理工程において脱硫された溶銑は、次の転炉吹錬工程におけるスクラップや媒溶剤からの硫黄源の侵入、および溶銑予備処理工程における残留スラグからの復硫により硫黄汚染されるため、溶銑予備処理のみで極低硫鋼を製造することは極めて難しい。そのため、極低硫鋼を溶製する場合には、成品で要求されるS含有率のレベルに応じて、転炉出鋼後の二次精錬工程において溶鋼脱硫処理が実施される。 In recent years, strict and high performance and characteristics are required for steel materials, and the steel has a high cleanliness and the sulfur (S) content in the steel is, for example, 10 ppm or less (hereinafter referred to as “high-sulfur steel”). There is a growing need for use of “clean ultra-low sulfur steel”. In the case of melting extremely low-sulfur steel, it is common to add a desulfurizing agent such as CaO, Na 2 CO 3 , or metal Mg in the pre-treatment step for melting and desulfurize it. However, the hot metal desulfurized in the hot metal pretreatment process is contaminated with sulfur by intrusion of a sulfur source from scrap and solvent in the next converter blowing process and by sulfurization from residual slag in the hot metal pretreatment process. It is extremely difficult to produce extremely low-sulfur steel only with hot metal pretreatment. Therefore, when extremely low sulfur steel is melted, the molten steel desulfurization process is performed in the secondary refining process after the converter steel, depending on the level of S content required for the product.

二次精錬工程において溶鋼脱硫処理を実施し、高清浄度極低硫鋼を溶製する場合には、処理中における溶鋼の温度低下の補償、脱硫能の確保および溶鋼の清浄度確保が極めて重要である。   When performing molten steel desulfurization treatment in the secondary refining process and producing high cleanliness ultra low sulfur steel, it is extremely important to compensate for the temperature drop of the molten steel during the treatment, to ensure the desulfurization ability and to ensure the cleanliness of the molten steel. It is.

温度低下の補償に関しては、電気アーク加熱法、電磁誘導加熱法などがあるが、電気エネルギーを使用するため、昇熱エネルギーがコスト高となり経済的に不利である。一方、Alを添加し酸素を付加する方法(以下、「Al昇熱法」とも記す)は、電気エネルギーを使用する昇熱法に比べて低コストであることから利用される場合があるが、Al23またはFeOの生成により介在物の増加をもたらす欠点がある。この対策として、例えば、取鍋溶鋼内に円錐状の浸漬管などを浸漬させ、その浸漬管内部でAl昇熱を行う特許文献1に開示されたような昇熱方法が実施されている。しかし、この方法では、ポーラスノズルを通して吹き込まれる攪拌ガスによる攪拌強度が弱いため、取鍋内溶鋼の温度の均一化には長時間を要するという問題があった。また、脱硫処理に際してAl昇温法を用いると、スラグ中のAl23濃度が上昇してスラグのサルファイドキャパシティー(脱硫能)が低下するため、Al昇温法は脱硫の進行が阻害されることを許容した上で用いられる技術であった。このように、スラグを用いることによる極低硫化が困難であることから、同文献の実施例には、生成したAl23とスラグとの混合を極力排除し、脱硫処理については、別途、脱硫用フラックスを吹き込む方法が示されている。 There are electric arc heating method, electromagnetic induction heating method and the like for compensation of the temperature drop, but since electric energy is used, the heat-up energy is expensive, which is economically disadvantageous. On the other hand, a method of adding oxygen by adding Al (hereinafter also referred to as “Al heating method”) may be used because it is less expensive than a heating method using electrical energy, There is a disadvantage that the production of Al 2 O 3 or FeO causes an increase in inclusions. As a countermeasure, for example, a heating method as disclosed in Patent Document 1 in which a conical dip tube or the like is immersed in a ladle molten steel and Al is heated inside the dip tube is implemented. However, in this method, since the stirring strength by the stirring gas blown through the porous nozzle is weak, there is a problem that it takes a long time to equalize the temperature of the molten steel in the ladle. In addition, when the Al temperature raising method is used in the desulfurization treatment, the Al 2 O 3 concentration in the slag is increased and the sulfide capacity (desulfurization ability) of the slag is lowered. It was a technique used after allowing Thus, since extremely low sulfidation by using slag is difficult, in the example of the document, mixing of the generated Al 2 O 3 and slag is eliminated as much as possible, and for the desulfurization treatment, A method of blowing desulfurization flux is shown.

また、脱硫能を確保するための方法も提案されている。特許文献2には、CaO、MgO、Al23、SiO2の各成分組成および融点の範囲を規定し、流動性を確保したカルシウムアルミネート系合成脱硫剤が開示されている。しかし、合成脱硫剤は、事前に所定の成分組成に調整する必要があるため、原料をプリメルトあるいはプリミックスする工程が必要となり、このため、脱硫コストが上昇して経済性が損なわれる。また、同文献で開示された脱硫剤は、CaOの存在下でAl23を適切量存在させると脱硫促進に好都合であるとの知見に基づいてなされた発明ではあるものの、合成脱硫剤を多量に添加する必要があり、さらには、脱硫処理時間が長くなるといった問題を伴っていた。 A method for ensuring desulfurization ability has also been proposed. Patent Document 2 discloses a calcium aluminate-based synthetic desulfurization agent that regulates each component composition and melting point range of CaO, MgO, Al 2 O 3 , and SiO 2 and ensures fluidity. However, since a synthetic desulfurizing agent needs to be adjusted to a predetermined component composition in advance, a process for premelting or premixing the raw material is necessary, which increases the desulfurization cost and impairs the economy. Further, although the desulfurization agent disclosed in the same document is an invention based on the knowledge that the presence of an appropriate amount of Al 2 O 3 in the presence of CaO is advantageous for promoting desulfurization, It was necessary to add a large amount, and further, there was a problem that the desulfurization treatment time was long.

また、特許文献3には、酸化鉄をT.Feで0.5〜6%含有し、かつ、CaO/(CaO+Al23+MXy)およびAl23/(CaO+Al23+MXy)の値を適正化した脱硫剤が開示されている。また、この脱硫剤は酸化鉄を含有することにより顕著な溶融促進効果を発揮し、脱硫率を向上させるとされている。しかし、この脱硫剤は、酸化鉄を含有するため、溶鋼への添加による熱損失が大きく、同文献の実施例に示されたとおり、溶鋼中のS含有率も20〜30ppm程度にまでしか低下しないため、鋼中S含有率を10ppm以下とすることが求められている近年の品質要求には応えられない。 Patent Document 3 discloses iron oxide as T.I. A desulfurizing agent containing 0.5 to 6% of Fe and having optimized values of CaO / (CaO + Al 2 O 3 + M X O y ) and Al 2 O 3 / (CaO + Al 2 O 3 + M X O y ) It is disclosed. Moreover, this desulfurizing agent is said to exhibit a remarkable melting acceleration effect and improve the desulfurization rate by containing iron oxide. However, since this desulfurizing agent contains iron oxide, heat loss due to addition to molten steel is large, and as shown in the Examples of the same document, the S content in molten steel is reduced only to about 20 to 30 ppm. Therefore, it cannot meet the recent quality requirements for which the S content in steel is required to be 10 ppm or less.

さらに、特許文献4には、取鍋溶鋼中に浸漬した筒状浸漬管内を減圧して真空脱硫精錬することにより極低硫極低酸素鋼を製造する方法において、転炉からの出鋼時に取鍋中に生石灰、アルミナおよび螢石からなるフラックスを添加した後、溶鋼をガス攪拌してスラグ成分組成を適正範囲に調整する方法が開示されている。この方法は、Al23の吸収能が高く、かつ脱硫能の優れた取鍋スラグを利用して、ガス攪拌処理のみにより高清浄鋼を溶製する方法である。この方法では、スラグを活用するためのフラックスの積極的な溶融手段は、螢石の使用のみである。しかも、螢石を用いる溶融促進方法は、スラグの混合に長時間を要するのみならず、近年の環境問題に由来するフッ素排出規制により、操業が制約される。したがって、螢石を用いることなく極低硫極低酸素鋼を製造することができる溶製方法の開発が必要である。 Further, Patent Document 4 discloses a method for producing ultra-low sulfur and ultra-low oxygen steel by depressurizing and vacuum desulfurizing and refining the inside of a cylindrical dip tube immersed in ladle molten steel. A method is disclosed in which a flux composed of quicklime, alumina, and meteorite is added to a pan, and then the molten steel is gas stirred to adjust the slag component composition to an appropriate range. This method uses a ladle slag having a high absorption capacity for Al 2 O 3 and an excellent desulfurization capacity to melt high clean steel only by gas stirring. In this method, the only means of actively melting the flux to utilize slag is the use of meteorite. In addition, the melting acceleration method using meteorite not only requires a long time for mixing slag, but also restricts operations due to fluorine emission regulations derived from recent environmental problems. Therefore, it is necessary to develop a smelting method that can produce ultra-low sulfur ultra-low oxygen steel without using meteorite.

また、特許文献5には、転炉で脱炭精錬した溶鋼を取鍋に受鋼し、その鋼中S含有率に応じてCaOおよびAl23を投入し、真空中にて取鍋の底部から不活性ガスを吹き込んでスラグおよびメタルを攪拌し、極低硫鋼を溶製する方法が開示されている。ここでは、さらに、投入Al23に替えて金属Alを溶鋼中に投入し、酸素を供給することにより燃焼させて溶鋼の昇熱に利用する方法も開示されている。しかし、この方法は、真空精錬下におけるスラグの強攪拌を必須としている。しかも、Alは溶鋼の温度保持のために投入するのであって、Alによる酸化反応の適正化に基づくCaOのスラグ化促進作用については示唆も配慮もなされていない。したがって、真空中での送酸による昇熱方法についても何ら具体的な開示はなされていない。 In Patent Document 5, molten steel decarburized and refined in a converter is received in a ladle, CaO and Al 2 O 3 are charged according to the S content in the steel, and the ladle is vacuumed. A method is disclosed in which an inert gas is blown from the bottom to stir slag and metal to melt ultra-low sulfur steel. Here, there is further disclosed a method in which metal Al is introduced into molten steel in place of charged Al 2 O 3 and is burned by supplying oxygen to be used for heating the molten steel. However, this method requires strong stirring of slag under vacuum refining. Moreover, Al is introduced to maintain the temperature of the molten steel, and no suggestion or consideration is given to the slagging promoting action of CaO based on the optimization of the oxidation reaction by Al. Accordingly, there is no specific disclosure about a method for raising the temperature by sending acid in a vacuum.

そして、特許文献6には、取鍋内のAlを含有する溶鋼および溶鋼上のスラグを不活性ガスで攪拌しつつ、溶鋼に酸化性ガスを供給することにより溶鋼を昇熱精錬する方法であって、攪拌動力と酸化性ガス中の純酸素供給速度との比を適正範囲にする溶鋼の極低硫化および清浄化方法が開示されている。しかし、この方法は、溶鋼の温度降下防止または昇熱を目的とするものであって、酸化性ガスの供給により生成したAl23を速やかにスラグに吸収させるために溶鋼上のスラグを利用するにすぎない。また、スラグの存在による脱硫能力の向上について指摘されてはいるものの、そのようなスラグを積極的に生成させて、これを利用するという思想はみられない。したがって、実施例に示されたとおり、攪拌可能なスラグ量は9〜10kg/tと少ない。 Patent Document 6 discloses a method for refining the molten steel by supplying an oxidizing gas to the molten steel while stirring the molten steel containing Al in the ladle and the slag on the molten steel with an inert gas. Thus, an extremely low sulfidation and cleaning method for molten steel is disclosed in which the ratio between the stirring power and the pure oxygen supply rate in the oxidizing gas is within an appropriate range. However, this method is intended to prevent the temperature drop of the molten steel or to raise the temperature, and uses the slag on the molten steel to quickly absorb the Al 2 O 3 generated by supplying the oxidizing gas into the slag. Just do it. Moreover, although improvement of the desulfurization capacity by the presence of slag has been pointed out, there is no idea that such slag is actively generated and used. Therefore, as shown in the Examples, the amount of slag that can be stirred is as small as 9 to 10 kg / t.

上述のとおり、従来の技術は、溶鋼の昇熱、スラグ制御、および攪拌のいずれか一つに着目したものであり、スラグを脱硫に適した成分組成に制御して脱硫を促進させ、同時に鋼の清浄化を図ることのできる精錬方法とはいい難い。したがって、エネルギーコストの低減をはじめとして、優れた経済性のもとに、極低硫かつ高清浄度を備えた鋼の溶製方法を確立するには、解決されねばならない課題が残されている。   As described above, the conventional technology focuses on any one of molten steel heating, slag control, and stirring, and promotes desulfurization by controlling the slag to a component composition suitable for desulfurization. It is hard to say that it is a refining method that can clean up the water. Therefore, there are still issues to be solved in order to establish a steel melting method with extremely low sulfur content and high cleanliness based on excellent economic efficiency, including reduction of energy costs. .

特開昭63−69909号公報(特許請求の範囲および2頁右上欄11行〜左下欄3行)JP-A-63-69909 (Claims and page 2, upper right column, line 11 to lower left column, line 3) 特開2002−60832号公報(特許請求の範囲および段落[0004]〜[0006])JP 2002-60832 A (claims and paragraphs [0004] to [0006]) 特開2004−204307号公報(特許請求の範囲および段落[0012]〜[0014])JP 2004-204307 A (claims and paragraphs [0012] to [0014]) 特開平8−109411号公報(特許請求の範囲および段落[0047]〜[0055])JP-A-8-109411 (Claims and paragraphs [0047] to [0055]) 特開2002−339014号公報(特許請求の範囲、段落[0007]〜[0012]および[0019])JP 2002-339014 A (claims, paragraphs [0007] to [0012] and [0019]) 特開平9−87730号公報(特許請求の範囲、段落[0014]、[0015]および[0070])JP 9-87730 A (claims, paragraphs [0014], [0015] and [0070])

前記のとおり、従来の極低硫鋼および高清浄鋼の溶製方法には下記の問題が残されている。すなわち、(a)二次精錬工程における温度低下を補償するためにAl昇温法を用いると、Al23またはFeOの生成により溶鋼中の介在物の増加をもたらすほか、スラグ中のAl23含有率が上昇してスラグの脱硫能が低下する、(b)螢石を含有するフラックスを用いた溶融促進法とガス攪拌法との併用法では、スラグの混合に時間を要し、また、フッ素排出規制により操業が制約される、(c)酸化性ガスの吹き付けにより溶鋼中のAlを酸化発熱させながら不活性ガスによりスラグを攪拌する方法では、攪拌可能なスラグ量が少なすぎる、などである。 As described above, the following problems remain in the conventional methods for melting ultra-low sulfur steel and high clean steel. That is, (a) when the Al temperature raising method is used to compensate for the temperature decrease in the secondary refining process, the formation of Al 2 O 3 or FeO causes an increase in inclusions in the molten steel, and the Al 2 in the slag. In the combined use of the melt acceleration method using the flux containing the meteorite and the gas stirring method, the slag mixing takes time, as the O 3 content rate increases and the slag desulfurization ability decreases. In addition, the operation is restricted by the regulation of fluorine emission, (c) In the method of stirring the slag with an inert gas while oxidizing the Al in the molten steel by blowing the oxidizing gas, the amount of slag that can be stirred is too small, Etc.

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その課題は、CaO系フラックスの添加、溶鋼および上記フラックスのガス攪拌ならびに酸化性ガスの供給を適正化することにより、高い脱硫効率を確保するとともに介在物を効果的に除去し、特に、鋼中S含有率が10ppm以下でかつ高清浄性をも兼備した極低硫高清浄鋼の溶製方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its problem is to optimize the desulfurization efficiency by adding CaO-based flux, gas stirring of molten steel and the above-mentioned flux, and supply of oxidizing gas. It is intended to provide a method for melting ultra-low sulfur high-clean steel having an S content in steel of 10 ppm or less and high cleanability, in particular, while ensuring and removing inclusions effectively.

本発明は、溶鋼の昇熱処理およびスラグ成分組成の制御、ならびに溶鋼およびスラグの攪拌処理の適正化を図ることにより、脱硫と清浄化とを同時に促進させ、高清浄度を有する極低硫溶鋼を効率よく安定して製造できる精錬方法である。すなわち、本発明の要旨は、下記の(1)〜(9)に示される極低硫高清浄鋼の溶製方法にある。   The present invention provides a very low sulfur molten steel having high cleanliness by simultaneously promoting desulfurization and cleaning by controlling the heat treatment of the molten steel and controlling the composition of the slag component and optimizing the stirring treatment of the molten steel and slag. This is a refining method that enables efficient and stable production. That is, the gist of the present invention resides in the method for melting ultra-low sulfur high clean steel shown in the following (1) to (9).

(1)溶鋼を下記の工程1〜4で示される工程により処理することを特徴とする極低硫高清浄鋼の溶製方法(以下、「第1発明」とも記す)。
工程1:大気圧下において取鍋内溶鋼にCaO系フラックスを添加する工程
工程2:前記工程1の後に大気圧下において取鍋内溶鋼中に攪拌ガスを吹き込むことにより該溶鋼および前記CaOフラックスを攪拌するとともに、溶鋼に酸化性ガスを供給し、酸化性ガスと溶鋼との反応により生成した酸化物をCaO系フラックスと混合する工程
工程3:前記酸化性ガスの供給を停止し、大気圧下の前記取鍋内溶鋼中に攪拌ガスを吹き込むことにより脱硫および介在物除去を行う工程
工程4:前記工程3の後に前記取鍋内溶鋼をRH真空脱ガス装置を用いて処理するに際し、RH真空槽内に酸化性ガスを供給して溶鋼温度を上昇させる工程
(2)溶鋼を下記の工程1〜3で示される工程により下記の順序で処理する極低硫高清浄鋼の溶製方法であって、下記工程1または工程2において溶鋼中にAlを添加した後、工程2において純酸素換算量で溶鋼1トン(t)当たり0.4Nm3以上の酸化性ガスを該溶鋼に吹込むかまたは吹き付けることを特徴とする極低硫高清浄鋼の溶製方法(以下、「第2発明」とも記す)。
工程1:大気圧下において取鍋内溶鋼にCaO系フラックスを添加する工程
工程2:前記工程1の後に大気圧下において取鍋内溶鋼中に攪拌ガスを吹き込むことにより該溶鋼および前記CaOフラックスを攪拌するとともに、溶鋼に酸化性ガスを供給し、酸化性ガスと溶鋼との反応により生成した酸化物をCaO系フラックスと混合する工程
工程3:前記酸化性ガスの供給を停止し、大気圧下の前記取鍋内溶鋼中に攪拌ガスを吹き込むことにより脱硫および介在物除去を行う工程
(3)前記工程3において、酸化性ガスの供給を停止した後に攪拌ガスを吹き込む時間を、4分間以上とすることを特徴とする前記(2)に記載の極低硫高清浄鋼の溶製方法(以下、「第3発明」とも記す)。
(1) A method for melting ultra-low sulfur high-purity steel (hereinafter, also referred to as “first invention”), characterized in that molten steel is processed by the steps shown in the following steps 1 to 4.
Step 1: Adding CaO-based flux to the molten steel in the ladle under atmospheric pressure Step 2: After the step 1, the molten steel and the CaO flux are blown into the molten steel in the ladle under atmospheric pressure after step 1. Stirring, supplying an oxidizing gas to the molten steel, and mixing the oxide produced by the reaction between the oxidizing gas and the molten steel with a CaO-based flux Step 3: Stop the supply of the oxidizing gas, and at atmospheric pressure Step 4: Performing desulfurization and inclusion removal by blowing a stirring gas into the molten steel in the ladle in Step 4: When the molten steel in the ladle is treated with an RH vacuum degassing apparatus after Step 3, the RH vacuum is used. A process for increasing the temperature of molten steel by supplying an oxidizing gas into the tank (2) A method for melting ultra-low sulfur high-clean steel in which the molten steel is processed in the following order by the processes shown in the following processes 1 to 3. Then, after adding Al to the molten steel in the following step 1 or step 2, whether or not an oxidizing gas of 0.4 Nm 3 or more per 1 ton (t) of molten steel is blown into the molten steel in the amount of pure oxygen in step 2 Alternatively, a method for melting ultra-low sulfur high-clean steel characterized by spraying (hereinafter also referred to as “second invention”).
Step 1: Adding CaO-based flux to the molten steel in the ladle under atmospheric pressure Step 2: After the step 1, the molten steel and the CaO flux are blown into the molten steel in the ladle under atmospheric pressure after step 1. Stirring, supplying an oxidizing gas to the molten steel, and mixing the oxide produced by the reaction between the oxidizing gas and the molten steel with a CaO-based flux Step 3: Stop the supply of the oxidizing gas, and at atmospheric pressure The step of desulfurization and inclusion removal by blowing a stirring gas into the molten steel in the ladle of (3) In the step 3, the time for blowing the stirring gas after stopping the supply of oxidizing gas is 4 minutes or more The method for melting ultra-low sulfur high-clean steel according to (2) (hereinafter also referred to as “third invention”).

(4)前記工程3による処理終了後におけるスラグ中のCaOとAl23との質量含有率の比を0.9〜2.5とし、同スラグ中のFeOおよびMnOの質量含有率の合計を8%以下とすることを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれかに記載の極低硫高清浄鋼の溶製方法(以下、「第4発明」とも記す)。 (4) The ratio of the mass content of CaO and Al 2 O 3 in the slag after the completion of the treatment in Step 3 is 0.9 to 2.5, and the total mass content of FeO and MnO in the slag The method for melting ultra-low sulfur high-clean steel according to any one of the above (1) to (3) (hereinafter, also referred to as “fourth invention”), wherein the content is 8% or less.

(5)前記工程4において、酸化性ガスの供給を停止した後に、引き続きRH真空脱ガス処理装置内における溶鋼の環流を継続して該溶鋼中の介在物を除去する処理を行うことを特徴とする前記(1)または(4)に記載の極低硫高清浄鋼の溶製方法(以下、「第5発明」とも記す)。   (5) In the step 4, after the supply of the oxidizing gas is stopped, the process of continuously removing the inclusions in the molten steel by continuously circulating the molten steel in the RH vacuum degassing apparatus is performed. The method for melting ultra-low sulfur high-clean steel according to (1) or (4) (hereinafter also referred to as “fifth invention”).

(6)前記酸化性ガスが酸素ガスまたは酸素ガスおよび不活性ガスの混合ガスであることを特徴とする前記(1)〜(5)のいずれかに記載の極低硫高清浄鋼の溶製方法(以下、「第6発明」とも記す)。   (6) Melting of ultra-low sulfur high clean steel according to any one of (1) to (5), wherein the oxidizing gas is oxygen gas or a mixed gas of oxygen gas and inert gas Method (hereinafter also referred to as “sixth invention”).

(7)前記酸化性ガスの供給は、水冷構造を有する上吹きランスを用いて、溶鋼表面に吹き付けることにより行うことを特徴とする前記(1)〜(6)のいずれかに記載の極低硫高清浄鋼の溶製方法(以下、「第7発明」とも記す)。   (7) The supply of the oxidizing gas is performed by spraying on the surface of the molten steel using an upper blowing lance having a water cooling structure, and is extremely low according to any one of (1) to (6) above A method for melting high-sulfur steel (hereinafter also referred to as “seventh invention”).

(8)前記工程1〜3のうちの1つ以上の工程において、取鍋内の溶鋼中に、その管内と管外とで溶鋼表面を隔絶する浸漬管を浸漬することなく、溶鋼を処理することを特徴とする前記(1)〜(7)のいずれかに記載の極低硫高清浄鋼の溶製方法(以下、「第8発明」とも記す)。   (8) In one or more of the steps 1 to 3, the molten steel is processed in the molten steel in the ladle without immersing a dip tube that isolates the surface of the molten steel inside and outside the tube. The method for melting ultra-low sulfur high-clean steel according to any one of (1) to (7) above (hereinafter also referred to as “eighth invention”).

(9)転炉にて吹錬された溶鋼を前記取鍋に出鋼する際に、該取鍋への転炉スラグの流入を抑制することを特徴とする前記(1)〜(8)のいずれかに記載の極低硫高清浄鋼の溶製方法(以下、「第9発明」とも記す)。   (9) When the molten steel blown in the converter is put out into the ladle, the inflow of the converter slag into the ladle is suppressed. (1) to (8) above A method for melting ultra-low sulfur high-clean steel according to any one (hereinafter, also referred to as “ninth invention”).

本発明において、「極低硫高清浄鋼」とは、S含有率が極低水準まで低減された全酸素含有率の低い鋼を意味し、例えば、Ca添加処理を行わない状態で鋼材製品中のS含有率が10ppm以下であるとともに、鋼中の溶存酸素および介在物中の酸素の合計量である全酸素含有率(以下、「T.[O]」とも記す)が30ppm以下である鋼をいう。さらに好ましくは、鋼材製品中のS含有率が6ppm以下で、T.[O]が15ppm以下である鋼を意味する。   In the present invention, “ultra-low sulfur high clean steel” means a steel having a low total oxygen content in which the S content is reduced to an extremely low level. For example, in a steel product in a state where no Ca addition treatment is performed. Steel having an S content of 10 ppm or less and a total oxygen content (hereinafter also referred to as “T. [O]”) of 30 ppm or less, which is the total amount of dissolved oxygen in the steel and oxygen in the inclusions. Say. More preferably, the S content in the steel product is 6 ppm or less. [O] means steel with 15 ppm or less.

また、「CaO系フラックス」とは、CaO含有率が45質量%以上のフラックスを意味し、例えば、生石灰単味、および、生石灰を主体としてAl23、MgOなどの成分を含有するフラックスが該当する。 The “CaO-based flux” means a flux having a CaO content of 45% by mass or more. For example, a flux containing simple components of quick lime and components such as Al 2 O 3 and MgO mainly composed of quick lime. Applicable.

「酸化性ガス」とは、鋼の溶融温度領域において、Al、Si、Mn、Feなどの合金元素を酸化させる能力を有するガスを意味し、酸素ガス、二酸化炭素ガスなどの単味ガス、それら単味ガスの混合ガスならびに上記ガスと不活性ガスまたは窒素との混合ガスが該当する。なお、「不活性ガス」とは、周期律表18族の元素を意味し、例えばアルゴン、ヘリウム、ネオンなどが該当する。   “Oxidizing gas” means a gas having an ability to oxidize alloy elements such as Al, Si, Mn, Fe, etc. in the melting temperature region of steel, simple gas such as oxygen gas, carbon dioxide gas, etc. The mixed gas of simple gas and the mixed gas of the said gas, an inert gas, or nitrogen correspond. The “inert gas” means an element belonging to Group 18 of the periodic table, such as argon, helium, neon, and the like.

以下の説明において、成分含有率を表す「%」は、「質量%」を意味するものとする。   In the following description, “%” representing the component content means “mass%”.

本発明者らは、前述の課題を解決するために、脱硫の促進と高清浄化を同時に達成できる極低硫高清浄鋼の溶製方法を検討し、下記の(a)〜(c)の知見を得て、上記の本発明を完成させた。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have studied a melting method of ultra-low sulfur high-clean steel that can simultaneously achieve desulfurization acceleration and high cleaning, and the following findings (a) to (c) And the present invention described above was completed.

(a)第1発明の基礎知見および各工程の機能
上述したとおりの極低硫化と高清浄化とを同時に満足する極低硫高清浄鋼を溶製するためには、下記の(a)−1〜(a)−4に示す工程1〜工程4の処理により溶鋼を精錬することが有効である。
(A) Basic knowledge of the first invention and the function of each process In order to melt the ultra-low sulfur high-purity steel satisfying both the ultra-low sulfur and high cleanliness as described above, the following (a) -1 It is effective to refine the molten steel by the processes of Step 1 to Step 4 shown in (a) -4.

溶鋼にAlおよび酸素を供給すると、溶鋼温度が上昇するとともにAl23が生成する。このAl23は、溶鋼温度の上昇とともに溶鋼表面に浮上し、浮上後にスラグに吸収される。この時、高温下でAl23とスラグとが一体化し、このスラグによるAl23の吸収により、スラグの成分組成は変化する。さらに、酸素の供給にともない徐々にAl23が生成し、順次浮上してくるため、スラグの成分組成の変化は緩やかであり、Al23の添加や合成フラックスの添加の場合のような急激なスラグの組成変化は生じない。また、Al23は溶鋼表面全体に均一に浮上してくるため、スラグ全体に分散し、一括添加の場合のような局部添加とはならないため、スラグの攪拌が弱くても十分に攪拌混合できるとともに混合時間も短縮できる。 When Al and oxygen are supplied to the molten steel, the molten steel temperature rises and Al 2 O 3 is generated. This Al 2 O 3 floats on the surface of the molten steel as the molten steel temperature rises, and is absorbed by the slag after floating. At this time, Al 2 O 3 and slag are integrated at a high temperature, and the component composition of the slag changes due to the absorption of Al 2 O 3 by the slag. Furthermore, since Al 2 O 3 is gradually generated with the supply of oxygen and gradually rises, the compositional composition of the slag changes slowly, as in the case of adding Al 2 O 3 or synthetic flux. No rapid slag composition change occurs. In addition, Al 2 O 3 floats uniformly over the entire surface of the molten steel, so it is dispersed throughout the slag and does not become a local addition as in the case of batch addition. As well as the mixing time.

したがって、溶鋼へのAlおよび酸素供給によって生じるAl23成分をスラグ成分組成の制御に活用することにより、高温でのAl23成分の混合と緩やかな組成変化、およびAl23成分の均一な分散を図り、スラグ成分組成の制御を可能とすることができる。その結果、強攪拌や螢石の使用を回避することができる。 Therefore, by utilizing the Al 2 O 3 component generated by supplying Al and oxygen to the molten steel for the control of the slag component composition, mixing of the Al 2 O 3 component at a high temperature and a gradual composition change, and the Al 2 O 3 component The slag component composition can be controlled by uniformly dispersing the slag. As a result, strong stirring and use of meteorite can be avoided.

溶鋼へのAlおよび酸素の供給によるAl23の生成、およびスラグへのAl23成分の吸収が可能であることは、上述のとおりである。このような条件下において脱硫を進行させるためには、予めCaO成分を添加しておく必要がある。 As described above, the production of Al 2 O 3 by supplying Al and oxygen to the molten steel and the absorption of the Al 2 O 3 component into the slag are possible. In order to advance desulfurization under such conditions, it is necessary to add a CaO component in advance.

(a)−1 工程1
工程1では、脱硫を進行させるため、大気圧下において溶鋼にCaO系フラックスを添加する。ここで、CaOを大気圧下にて添加する理由は、次工程において酸化精錬を行うことから、工程1において精錬コストを上昇させる減圧下でのCaO添加を行う必要がないからである。AlはCaO系フラックスの添加前に溶鋼に供給しておくことを基本とするが、CaO系フラックスの添加と同時であってもよい。
(A) -1 Step 1
In process 1, in order to advance desulfurization, a CaO type flux is added to molten steel under atmospheric pressure. Here, the reason why CaO is added under atmospheric pressure is that oxidation refining is performed in the next step, so that it is not necessary to perform addition of CaO under reduced pressure that increases the refining cost in step 1. Al is basically supplied to the molten steel before the addition of the CaO-based flux, but may be simultaneous with the addition of the CaO-based flux.

(a)−2 工程2
次に、工程2において、大気圧下の取鍋溶鋼中に不活性ガスを吹き込むことにより溶鋼および添加されたフラックスを攪拌するとともに、溶鋼に酸化性ガスを供給し、酸化性ガスと溶鋼との反応により生成した酸化物をCaO系フラックスに混合させる。この処理は、溶鋼中のAlと酸素とを反応させ、生成したAl23成分を利用することによりスラグ成分組成を制御し、またスラグの溶融を促進させるためのものである。ここで、不活性ガスを吹き込むのは、溶鋼への酸化性ガスの吸収を円滑に進行させるためである。不活性ガスの吹き込みを行わずに、酸化性ガスのみを供給すると、酸化性ガスと溶鋼表面の衝突領域のみにおいて酸化反応が進行し、Al23の均一分散が阻害されるからである。
(A) -2 Step 2
Next, in step 2, the molten steel and the added flux are stirred by blowing an inert gas into the ladle molten steel under atmospheric pressure, and an oxidizing gas is supplied to the molten steel. The oxide produced | generated by reaction is mixed with CaO type | system | group flux. This treatment is for reacting Al in molten steel with oxygen and controlling the slag component composition by utilizing the generated Al 2 O 3 component and promoting melting of the slag. Here, the inert gas is blown in order to facilitate the absorption of the oxidizing gas into the molten steel. If only the oxidizing gas is supplied without blowing the inert gas, the oxidation reaction proceeds only in the collision region between the oxidizing gas and the molten steel surface, and the uniform dispersion of Al 2 O 3 is inhibited.

工程2において、スラグ成分組成の制御とその溶融が進行するとともに、脱硫反応が進行する。しかし、この酸化性ガスの供給時間では脱硫反応が飽和するまでは進行せず、スラグには脱硫余力が残っている。ここで、「脱硫余力」とは、後述するとおり、スラグの成分組成により支配される脱硫能力を意味する。また、スラグの成分組成を変化させるほどの量ではないが、溶鋼中に介在物としてAl23が数十ppm残留している。 In step 2, the slag component composition is controlled and melted, and the desulfurization reaction proceeds. However, this oxidizing gas supply time does not proceed until the desulfurization reaction is saturated, and desulfurization surplus power remains in the slag. Here, “desulfurization surplus power” means desulfurization ability governed by the component composition of slag, as will be described later. Further, although not so much as to change the component composition of the slag, several tens of ppm of Al 2 O 3 remains as inclusions in the molten steel.

(a)−3 工程3
そこで、前記工程2の後に、工程3において、酸化性ガスの供給を停止し、大気圧下で溶鋼中に攪拌ガスを吹き込むことにより、脱硫および介在物の除去処理を行う。この処理により、脱硫余力を有するスラグによるさらなる脱硫と、不要な残留介在物の除去を図る。ここでいう「脱硫余力」とは、スラグの成分組成により支配されるサルファイドキャパシティー、すなわち「脱硫能」を意味する。このサルファイドキャパシティーは、スラグ中にFeOやMnOなどの低級酸化物が存在すると低下する。したがって、脱硫力を最大限に発揮するためには、スラグ成分組成の制御を行い、低級酸化物の濃度を低減する必要がある。
(A) -3 Step 3
Therefore, after Step 2, in Step 3, the supply of the oxidizing gas is stopped, and the stirring gas is blown into the molten steel under atmospheric pressure to perform desulfurization and inclusion removal processing. By this treatment, further desulfurization by slag having a desulfurization surplus capacity and unnecessary residual inclusions are removed. The “desulfurization capacity” as used herein means sulfide capacity that is governed by the component composition of slag, that is, “desulfurization capacity”. This sulfide capacity decreases when lower oxides such as FeO and MnO are present in the slag. Therefore, in order to maximize the desulfurization power, it is necessary to control the slag component composition and reduce the concentration of the lower oxide.

前記工程2では、酸化性ガスの供給により、不可避的に低級酸化物が生成する。このため、工程2の後に、工程3において不活性ガスを吹き込み、これらの低級酸化物の濃度を低減させることによりさらに脱硫を促進させることができるのである。   In the step 2, the lower oxide is inevitably generated by supplying the oxidizing gas. For this reason, desulfurization can be further promoted by blowing an inert gas in step 3 after step 2 and reducing the concentration of these lower oxides.

(a)−4 工程4
最後に、工程4を実施する。前記工程1〜工程3においては、大気圧下において取鍋内溶鋼を処理するが、この処理の後に、取鍋をRH式真空脱ガス処理装置(以下、「RH装置」とも記し、RH装置による処理を「RH処理」とも記す)に移送し、RH処理において酸化性ガスを溶鋼に供給して溶鋼温度を上昇させ、さらに、その後、RH装置内において溶鋼を環流させる。この工程を経ることにより、さらに脱硫率と清浄度を高めることができる。これは下記の理由による。
(A) -4 Step 4
Finally, step 4 is performed. In steps 1 to 3, the molten steel in the ladle is treated under atmospheric pressure. After this treatment, the ladle is also referred to as an RH vacuum degassing apparatus (hereinafter referred to as “RH apparatus”). The treatment is also referred to as “RH treatment”). In the RH treatment, an oxidizing gas is supplied to the molten steel to raise the molten steel temperature, and then the molten steel is circulated in the RH apparatus. By passing through this step, the desulfurization rate and cleanliness can be further increased. This is due to the following reasons.

すなわち、前記工程2においても昇温は可能であるが、その主目的は、スラグ成分組成の制御による脱硫の促進である。このため、溶鋼温度が低すぎる場合であっても、酸素供給による溶鋼の昇温量は制限される場合がある。例えば、処理前の溶鋼温度が計画値よりも低い場合は、酸化性ガス供給量を増加して溶鋼温度を上昇させる必要がある。しかし、酸化性ガス供給量を増加させるとAl23の生成量が多くなるため、CaOの投入量も増加せざるを得ない。その結果、スラグ量の増大を招く。 That is, the temperature can be raised also in the step 2, but the main purpose is to promote desulfurization by controlling the slag component composition. For this reason, even if the molten steel temperature is too low, the amount of temperature rise of the molten steel by supplying oxygen may be limited. For example, when the molten steel temperature before processing is lower than the planned value, it is necessary to increase the molten steel temperature by increasing the supply amount of oxidizing gas. However, when the supply amount of the oxidizing gas is increased, the amount of Al 2 O 3 produced increases, so the amount of CaO input must be increased. As a result, the amount of slag increases.

そこで、本発明では、下記の方法を採用した。つまり、工程2における酸化性ガス供給量は、脱硫を主目的としたスラグの成分組成制御に適した酸素供給量とする。この場合、溶鋼温度はやや低くなる場合がある。この温度不足分は、いずれかの段階において補償する必要がある。前述したとおり、酸化性ガスを用いて昇温を図ると、スラグ中のFeOおよびMnOの濃度が上昇し、スラグから溶鋼への復硫が起こる恐れがある。そこで、RH処理においては、スラグと溶鋼間の反応がほとんど進行しないことに着目した。   Therefore, in the present invention, the following method is adopted. That is, the oxidizing gas supply amount in step 2 is set to an oxygen supply amount suitable for controlling the component composition of slag mainly for desulfurization. In this case, the molten steel temperature may be slightly lower. This lack of temperature needs to be compensated at any stage. As described above, when the temperature is raised using an oxidizing gas, the concentration of FeO and MnO in the slag increases, and there is a risk that slag to molten steel may occur. Therefore, in the RH treatment, attention was paid to the fact that the reaction between the slag and the molten steel hardly proceeds.

RH処理におけるスラグ−溶鋼間反応は反応速度が遅いため、RH処理中にスラグ中のFeO、MnO濃度あるいはAl23濃度が増加しても、復硫が生じにくい。そこで、工程2において溶鋼温度が不足する場合は、第4工程として、RH処理において酸化性ガスを供給して、溶鋼温度を上昇させればよい。この方法によって、工程1〜工程3における脱硫効果を高め、さらに、脱硫効果を損ねることなく溶鋼温度を補償することができる。 Since the reaction rate between the slag and molten steel in the RH treatment is slow, even if the FeO, MnO concentration or Al 2 O 3 concentration in the slag increases during the RH treatment, resulfurization hardly occurs. Therefore, when the molten steel temperature is insufficient in step 2, as the fourth step, an oxidizing gas may be supplied in the RH treatment to raise the molten steel temperature. By this method, the desulfurization effect in steps 1 to 3 can be enhanced, and the molten steel temperature can be compensated without impairing the desulfurization effect.

以上に説明した工程1〜工程4による処理を上記の順序で行うことにより、溶鋼の昇温およびスラグの成分組成制御を同時に行うことが可能となり、その結果、溶鋼およびスラグの強攪拌ならびに合成脱硫剤および螢石の使用を抑制して、効率的に脱硫を図ることができる。   By performing the processes in steps 1 to 4 described above in the above order, it is possible to simultaneously perform the temperature rise of the molten steel and the component composition control of the slag. As a result, strong stirring of the molten steel and slag and synthetic desulfurization are possible. The desulfurization can be efficiently achieved by suppressing the use of the agent and the meteorite.

(b)工程1〜工程3による処理効果の確認
本発明の方法に基づき、工程1〜工程3による処理の効果を確認するための予備試験1を行った。
(B) Confirmation of processing effect by Step 1 to Step 3 Based on the method of the present invention, a preliminary test 1 for confirming the effect of the processing by Step 1 to Step 3 was performed.

図1は、本発明の方法における工程1〜工程3の処理状況を模式的に示す図である。取鍋1内に収容された250tの溶鋼2に、CaOを溶鋼1トン(t)当たり8kg(以下、「8kg/t」とも記す)添加した後、大気圧下において、溶鋼1t当たり0.012Nm3/min(以下、「0.012Nm3/min・t」とも記す)のArガスを昇降可能な不活性ガス吹き込み用浸漬ランス4を通して吹き込みながら、酸素ガスを0.150Nm3/min・tの吹き付け速度にて昇降可能な酸化性ガス上吹きランス5を通して10分間にわたり、合計で溶鋼1t当たり1.5Nm3(以下、「1.5Nm3/t」とも記す)上吹きした。酸素の上吹きを終了後、引き続き溶鋼にArガスを吹き込み、7分間攪拌を行った。なお、図中の番号3はスラグを、また、番号6は取鍋のカバーを示す。 FIG. 1 is a diagram schematically showing the processing status of steps 1 to 3 in the method of the present invention. After adding 8 kg of CaO per 1 ton (t) of molten steel (hereinafter also referred to as “8 kg / t”) to 250 t of molten steel 2 accommodated in the ladle 1, 0.012 Nm per 1 t of molten steel under atmospheric pressure While blowing Ar gas at 3 / min (hereinafter also referred to as “0.012 Nm 3 / min · t”) through an immersion lance 4 for blowing an inert gas that can be raised and lowered, oxygen gas is supplied at 0.150 Nm 3 / min · t. A total of 1.5 Nm 3 per 1 ton of molten steel (hereinafter also referred to as “1.5 Nm 3 / t”) was blown over 10 minutes through an oxidizing gas upper blowing lance 5 that can be raised and lowered at the blowing speed. After finishing the top blowing of oxygen, Ar gas was continuously blown into the molten steel and stirred for 7 minutes. In addition, the number 3 in a figure shows a slag and the number 6 shows the cover of a ladle.

予備試験1における比較試験として、CaOのみを8kg/t添加し、酸素を供給せずに17分間Arガスの吹き込みによる攪拌を行った試験、および、CaOとAl23の混合比が質量比で60:40である混合フラックスを9kg/t添加し、酸素を供給せずに17分間Arガスの吹き込みによる攪拌を行う試験を行った。なお、いずれの試験においても、転炉からの出鋼時にAlを溶鋼に添加し、Arガスの吹込みによる攪拌前における溶鋼中のAl含有率を0.25%に調整した。試験結果を表1に示す。 As a comparative test in Preliminary Test 1, a test in which only 8Og / t of CaO was added and stirring was performed by blowing Ar gas for 17 minutes without supplying oxygen, and a mixing ratio of CaO and Al 2 O 3 was a mass ratio. A test was performed in which 9 kg / t of a mixed flux of 60:40 was added and stirring was performed by blowing Ar gas for 17 minutes without supplying oxygen. In all the tests, Al was added to the molten steel at the time of steel removal from the converter, and the Al content in the molten steel before stirring by blowing Ar gas was adjusted to 0.25%. The test results are shown in Table 1.

Figure 2007277647
Figure 2007277647

同表に示される結果から、予備試験1における本発明の方法による試験では、他の2つの比較試験に比較して、処理後S含有率が低く、介在物量の指標となるT.[O]も低いことがわかる。これは、本発明の方法にしたがって、Alと供給酸素との反応により生成したAl23を用いる方が、スラグ成分組成の制御が図りやすく、脱硫反応が促進することによる。また、T.[O]の値が低いのは、スラグの溶融が促進され、スラグによる介在物の吸収能が向上したからである。これらの結果は、換言すれば、生成したAl23とスラグとの混合が促進された結果、T.[O]の値が低下したことを意味しており、したがって、本発明の方法のように、溶鋼への酸化性ガス供給により生成したAl23を利用してスラグの成分組成制御を行う方法が脱硫および清浄化の同時処理に有効であることを示している。 From the results shown in the table, in the test by the method of the present invention in Preliminary Test 1, the S content after treatment is lower than that of the other two comparative tests, and T. is an index of the amount of inclusions. It can be seen that [O] is also low. This is because it is easier to control the slag component composition and accelerate the desulfurization reaction when using Al 2 O 3 produced by the reaction between Al and supplied oxygen in accordance with the method of the present invention. T. The reason why the value of [O] is low is that melting of the slag is promoted and the ability to absorb inclusions by the slag is improved. In other words, these results show that the mixing of the produced Al 2 O 3 and slag was promoted, and as a result, T.W. This means that the value of [O] has decreased, and therefore, the composition composition of slag is controlled using Al 2 O 3 generated by supplying oxidizing gas to the molten steel as in the method of the present invention. It shows that the method is effective for simultaneous desulfurization and cleaning.

さらに本発明の効果を高める第2発明〜第9発明の基礎となった知見について下記に説明する。   Furthermore, the knowledge which became the basis of the 2nd invention-the 9th invention which raises the effect of the present invention is explained below.

(c)第2発明〜第9発明の基礎知見
(c)−1 酸化性ガスの供給量
第2発明は、溶鋼中にAlを添加した後、工程2において酸化性ガスを供給して、Alと酸素とを反応させるに当たり、酸化性ガスの好ましい供給量を規定するものである。
(C) Basic knowledge of the second invention to the ninth invention (c) -1 Amount of supply of oxidizing gas In the second invention, after adding Al to the molten steel, supplying oxidizing gas in step 2 In the reaction of oxygen with oxygen, a preferable supply amount of oxidizing gas is specified.

本発明者らは、酸化性ガス供給量の好ましい範囲を把握するため、酸化性ガスの供給量を種々変化させて、脱硫率に及ぼす効果を調査した。その結果、酸化性ガスの供給量を純酸素換算量で0.4Nm3/t以上とすることにより、90%以上の脱硫率を得ることができた。これに対して、酸化性ガスの供給量が純酸素換算量で0.4Nm3/t未満においては、脱硫率は上記の値よりも5〜10%低い値となった。これは、酸化性ガスの供給量が少なくなると、生成するAl23量が減少し、スラグの溶融が不完全になることによる。したがって、酸化性ガスの供給量を純酸素換算量で0.4Nm3/t以上とすることにより、脱硫率を一層高められることが判明した。なお、酸化性ガスの供給量に応じて、Al添加量およびCaO添加量を調整する必要があることはいうまでもない。 The present inventors investigated the effect on the desulfurization rate by changing the supply amount of the oxidizing gas variously in order to grasp the preferable range of the supply amount of the oxidizing gas. As a result, it was possible to obtain a desulfurization rate of 90% or more by setting the supply amount of the oxidizing gas to 0.4 Nm 3 / t or more in terms of pure oxygen. On the other hand, when the supply amount of the oxidizing gas was less than 0.4 Nm 3 / t in terms of pure oxygen, the desulfurization rate was 5 to 10% lower than the above value. This is because when the supply amount of the oxidizing gas decreases, the amount of Al 2 O 3 produced decreases and the slag melts incompletely. Therefore, it has been found that the desulfurization rate can be further increased by setting the supply amount of the oxidizing gas to 0.4 Nm 3 / t or more in terms of pure oxygen. Needless to say, the Al addition amount and the CaO addition amount must be adjusted according to the supply amount of the oxidizing gas.

(c)−2 攪拌ガス吹込み時間
第3発明は、酸化性ガスの供給停止後における攪拌ガスの好ましい吹込み時間を規定するものである。
(C) -2 Stirring gas blowing time The third invention prescribes a preferable blowing time of the stirring gas after the supply of the oxidizing gas is stopped.

本発明では、Al23の生成後においてもスラグは脱硫余力を有しているため、不活性ガスを吹き込んで攪拌を継続し、脱硫を促進させる。この脱硫促進処理における好ましい攪拌時間を下記の方法にて検討した。Arガス吹込み流量を0.008〜0.020Nm3/min・tの範囲とし、吹き込み時間を変化させて脱硫率に及ぼす効果を調査した。その結果、吹き込み時間が4分以上の場合には、脱硫率は高位でほぼ一定値を示したのに対して、吹込み時間が4分未満では、脱硫率は上記の値よりも3〜10%低下し、かつ変動量が増加した。これは、スラグ中のFeOやMnOを十分に還元することができなかったために、スラグによる脱硫が阻害されたことによる。スラグの脱硫力を十分に確保するには、FeOやMnOの還元を行う必要がある。上記の結果から、酸化性ガスの供給停止後、攪拌用の不活性ガスを4分間以上吹き込むことにより、脱硫率を一層高位で安定化することができ、好ましいことが明らかとなった。 In the present invention, since the slag has a desulfurization surplus even after the production of Al 2 O 3 , the inert gas is blown in and stirring is continued to promote desulfurization. A preferable stirring time in this desulfurization acceleration treatment was examined by the following method. The effect on the desulfurization rate was investigated by changing the blowing time with the Ar gas blowing flow rate in the range of 0.008 to 0.020 Nm 3 / min · t. As a result, when the blowing time was 4 minutes or more, the desulfurization rate was high and showed a substantially constant value, whereas when the blowing time was less than 4 minutes, the desulfurization rate was 3 to 10 higher than the above value. % And the fluctuation amount increased. This is due to the fact that FeO and MnO in the slag could not be sufficiently reduced, so that desulfurization by the slag was inhibited. In order to ensure sufficient slag desulfurization power, it is necessary to reduce FeO and MnO. From the above results, it became clear that the desulfurization rate can be stabilized at a higher level by blowing inactive gas for stirring for 4 minutes or more after the supply of the oxidizing gas is stopped, which is preferable.

(c)−3 スラグの成分組成
第4発明は、前記工程3による処理の終了後におけるスラグの好ましい成分組成を規定するものである。
(C) -3 Slag Component Composition The fourth invention prescribes a preferred component composition of slag after the completion of the treatment in Step 3.

本発明では、溶鋼への酸化性ガス供給により生成したAl23をスラグ成分組成の制御に利用して、脱硫を促進させる。そこで、脱硫を進行させるスラグにも好ましい成分組成が存在すると考え、処理後のスラグ成分組成と脱硫率の関係を調査した。その結果、処理後のスラグ中のCaOとAl23との質量含有率の比が0.9〜2.5であり、かつ、スラグ中のFeOとMnOとの質量含有率の合計が8%以下の場合に、80%以上の脱硫率が得られることが判明した。これに対して、上記の範囲を満足しない場合には、脱硫率は13〜25%低目の値となった。 In the present invention, desulfurization is promoted by utilizing Al 2 O 3 produced by supplying oxidizing gas to molten steel for controlling the slag component composition. Therefore, it is considered that there is a preferable component composition in the slag that advances desulfurization, and the relationship between the slag component composition after treatment and the desulfurization rate was investigated. As a result, the ratio of the mass content of CaO and Al 2 O 3 in the slag after treatment is 0.9 to 2.5, and the total mass content of FeO and MnO in the slag is 8 It was found that a desulfurization rate of 80% or more can be obtained when the content is less than or equal to%. On the other hand, when the above range was not satisfied, the desulfurization rate was 13 to 25% lower.

また、処理後のスラグ中のCaOとAl23との質量含有率の比が0.9〜2.5の場合は、処理後における溶鋼中のT.[O]は14〜20ppmであったが、この範囲を満足しない場合には、T.[O]は18〜25ppmと高い値となった。 Moreover, when the ratio of the mass content of CaO and Al 2 O 3 in the slag after treatment is 0.9 to 2.5, the T.O. [O] was 14 to 20 ppm. [O] was as high as 18 to 25 ppm.

これらの結果から、本発明において、処理後スラグの成分組成を上記の範囲内とすることにより、一層高い脱硫率が得られるとともに、溶鋼の清浄度をさらに高めることができることがわかった。このスラグ成分組成の制御は、前述したCaO系フラックスの添加量により調整することができる。なお、本発明では螢石を使用せずとも上記目的を達成することができるが、添加フラックス中に混在するCaF2成分の存在を排除するものではない。また、螢石を併用した場合に、脱硫能率の向上や処理後のS含有率の低下などの面で一層有利となることは勿論である。 From these results, it was found that, in the present invention, by setting the component composition of the treated slag within the above range, a higher desulfurization rate can be obtained and the cleanliness of the molten steel can be further increased. Control of this slag component composition can be adjusted with the addition amount of CaO-type flux mentioned above. In the present invention, the above object can be achieved without using the meteorite, but it does not exclude the presence of the CaF 2 component mixed in the added flux. In addition, when the meteorite is used in combination, it is of course more advantageous in terms of improving the desulfurization efficiency and reducing the S content after the treatment.

(c)−4 脱硫処理後のRH処理
第5発明は、前記工程4において、酸化性ガスの供給停止後に、RH装置内における溶鋼の環流を継続して介在物除去処理を行う方法である。
(C) -4 RH treatment after desulfurization treatment The fifth invention is a method of performing inclusion removal treatment by continuously circulating the molten steel in the RH apparatus after the supply of oxidizing gas is stopped in the step 4.

前記工程3の処理によっても溶鋼の清浄化効果は得られるが、工程3により得られる以上の高清浄度が求められる場合には、酸化性ガスの供給停止後に、さらにRH装置内における溶鋼の環流を継続することにより、一層清浄化を向上させることができる。工程3の処理後においても介在物は一部残留しているのに加えて、工程4において脱硫効率を高位に保持したまま昇熱処理を行うことにより溶鋼温度を調整すると、昇熱処理によりAl23介在物が生成し、溶鋼に残留してしまう場合がある。そのような場合には、これらの介在物を除去するために、酸化性ガスの供給後、一定時間環流処理を行うことにより、溶鋼の清浄度をさらに一層高めることができる。 Although the effect of cleaning the molten steel can be obtained by the treatment in the step 3, when high cleanliness higher than that obtained in the step 3 is required, after the supply of the oxidizing gas is stopped, the molten steel is circulated in the RH apparatus. By continuing the process, the cleaning can be further improved. In addition to some of the inclusions remaining after the treatment in Step 3, when the temperature of the molten steel is adjusted by performing the heat treatment in Step 4 while maintaining the desulfurization efficiency at a high level, the Al 2 O is obtained by the heat treatment. 3 Inclusions may be generated and remain in the molten steel. In such a case, in order to remove these inclusions, the cleanliness of the molten steel can be further increased by performing a reflux treatment for a certain time after supplying the oxidizing gas.

(c)−5 酸化性ガスの種類
第6発明は、酸化性ガスとして酸素ガスまたは酸素ガスおよび不活性ガスの混合ガスを用いて鋼を溶製する方法である。
(C) -5 Kind of oxidizing gas The sixth invention is a method of melting steel using oxygen gas or a mixed gas of oxygen gas and inert gas as the oxidizing gas.

本発明の方法では、処理時間を短縮する観点からは、酸素などの酸化性ガス単体を用いることが好ましいが、反応の制御性を高める観点から、酸化性ガスに不活性ガスを混合することができる。第6発明において、「酸化性ガス」とは、前記のとおり、鋼の溶融温度領域において、Al、Si、Mn、Feなどの元素を酸化させる能力を有するガスを意味し、酸素ガス、二酸化炭素ガスなどの単味ガス、それら単味ガスの混合ガスならびに上記ガスと不活性ガスまたは窒素ガスとの混合ガスが該当する。また、「不活性ガス」とは、周期律表18族の元素、例えばアルゴン、ヘリウム、ネオンなどを意味する。   In the method of the present invention, it is preferable to use a single oxidizing gas such as oxygen from the viewpoint of shortening the processing time, but from the viewpoint of improving the controllability of the reaction, it is possible to mix an inert gas with the oxidizing gas. it can. In the sixth invention, the “oxidizing gas” means a gas having an ability to oxidize elements such as Al, Si, Mn, Fe, etc. in the melting temperature region of steel as described above. A simple gas such as a gas, a mixed gas of these simple gases, and a mixed gas of the above gas and an inert gas or nitrogen gas are applicable. Further, “inert gas” means an element belonging to Group 18 of the periodic table, such as argon, helium, neon, and the like.

不活性ガスを混合することにより、単位時間当たりの酸素供給量を制御できるのに加えて、供給する酸化性ガス中の酸素分圧を低減できるため、反応を緩やかに進行させることができ、スラグ成分組成の制御性が向上する。   By mixing the inert gas, the oxygen supply amount per unit time can be controlled, and the oxygen partial pressure in the supplied oxidizing gas can be reduced. Controllability of component composition is improved.

(c)−6 酸化性ガスの供給方法
第7発明は、水冷構造を有する上吹きランスを用いて、酸化性ガスを溶鋼表面に吹き付けることにより、酸化性ガスの供給を行う溶製方法である。
本発明の方法においては、酸化性ガスを上吹きランスを介して溶鋼表面に吹き付けることにより、脱硫率を安定化させることができる。その理由は、下記のとおりである。すなわち、酸化性ガスの供給には、この他に酸化性ガスを溶鋼内に吹き込む方法があるが、この場合には、酸化性ガスが溶鋼の静圧を受けるため、酸化性ガスの分圧が上昇する。酸化性ガスの分圧が過剰に上昇すると、酸化性ガスが溶鋼中のAl以外の元素であるFeやMnなどと直接反応する。その結果、Al23生成量の制御が難しくなる上に、スラグ中FeO含有率とMnO含有率の合計含有率を、第4発明で規定した好ましい上限値以下に維持することが難しくなるからである。さらに、第7発明のように酸化性ガスを上吹きすると、スラグ近傍に高温領域が生成するので、スラグの溶融および滓化に一層有利となる。
(C) -6 Supplying method of oxidizing gas The seventh invention is a melting method for supplying an oxidizing gas by blowing an oxidizing gas onto the surface of the molten steel using an upper blowing lance having a water cooling structure. .
In the method of the present invention, the desulfurization rate can be stabilized by spraying the oxidizing gas onto the surface of the molten steel through the top blowing lance. The reason is as follows. That is, for supplying the oxidizing gas, there is another method in which the oxidizing gas is blown into the molten steel. In this case, since the oxidizing gas receives the static pressure of the molten steel, the partial pressure of the oxidizing gas is reduced. To rise. When the partial pressure of the oxidizing gas increases excessively, the oxidizing gas directly reacts with elements other than Al in the molten steel, such as Fe and Mn. As a result, it becomes difficult to control the amount of Al 2 O 3 produced, and it is difficult to maintain the total content of the FeO content in the slag and the MnO content below the preferred upper limit defined in the fourth invention. It is. Further, when the oxidizing gas is blown up as in the seventh invention, a high temperature region is generated in the vicinity of the slag, which is more advantageous for melting and hatching of the slag.

また、酸化性ガスを溶鋼中に吹き込むためのランスには、その溶損を防止するための工夫が必要になるが、ランスを浸漬せずに上吹きランスを介して溶鋼表面に吹き付ける方法では、ランスの溶損はほとんど問題とならない点でも有利である。   In addition, the lance for blowing the oxidizing gas into the molten steel needs to be devised to prevent the melting loss, but in the method of spraying the molten steel surface through the upper blowing lance without immersing the lance, It is also advantageous in that lance melting hardly becomes a problem.

上記の理由により、溶鋼表面に酸化性ガスを吹き付けることにより、脱硫反応を一段と安定して進行させることができる。なお、上吹きランスは溶鋼あるいはスラグからの強い輻射熱を受けるため、耐久性の面から水冷構造とすることが好ましい。   For the above reasons, the desulfurization reaction can be made to proceed more stably by spraying an oxidizing gas on the surface of the molten steel. In addition, since the top blowing lance receives strong radiant heat from molten steel or slag, a water-cooled structure is preferable from the viewpoint of durability.

(c)−7 スラグ全体の均一流動の確保
第8発明は、取鍋内の溶鋼中に、その管内と管外とで溶鋼表面を隔絶する浸漬管を浸漬することなく、溶鋼を処理する方法である。
(C) -7 Ensuring uniform flow of slag as a whole The eighth invention is a method of treating molten steel in a molten steel in a ladle without immersing a dip tube that isolates the surface of the molten steel inside and outside the tube. It is.

本発明の溶製方法では、溶鋼中で生成したAl23を溶鋼の上表面に浮上させ、溶鋼の上表面に存在するスラグ全体に均一に分散供給することが重要である。したがって、スラグが少なくとも溶鋼表面全体にわたって均一に流動する必要がある。 In the melting method of the present invention, it is important that Al 2 O 3 produced in the molten steel floats on the upper surface of the molten steel and is uniformly distributed and supplied to the entire slag existing on the upper surface of the molten steel. Therefore, the slag needs to flow uniformly over at least the entire molten steel surface.

精錬方法によっては、前記図1に示した取鍋を用いた精錬装置とは異なり、精錬容器内に収容された溶鋼内に浸漬管を浸漬し、浸漬管の内部に酸化性ガスを供給して精錬する方法も公知である。しかしながら、溶鋼内に浸漬管を浸漬する精錬方法においては、Al23の均一分散が浸漬管の存在により阻害される可能性がある。このような点を考慮すると、本発明の溶製方法において、精錬効果を最大限に発揮させるためには、前記図1に示したとおり、取鍋内に収容された溶鋼内に浸漬管を浸漬させずに溶鋼を精錬することが好ましい。 Depending on the refining method, unlike the refining apparatus using the ladle shown in FIG. 1, the dip tube is immersed in molten steel accommodated in the smelting vessel, and an oxidizing gas is supplied into the dip tube. Methods for refining are also known. However, in the refining method in which the dip tube is immersed in the molten steel, the uniform dispersion of Al 2 O 3 may be hindered by the presence of the dip tube. Considering such points, in order to maximize the refining effect in the melting method of the present invention, as shown in FIG. 1, the dip tube is immersed in the molten steel accommodated in the ladle. It is preferable to refine the molten steel without causing it.

(c)−8 取鍋内への転炉スラグの流入抑制
第9発明は、転炉吹錬された溶鋼を取鍋に出鋼する際に、取鍋への転炉スラグの流入を抑制し、溶鋼を溶製する方法である。
(C) -8 Inflow suppression of converter slag into the ladle The ninth invention suppresses the inflow of converter slag into the ladle when the molten steel that has been blown in the converter is put into the ladle. This is a method for melting molten steel.

本発明の溶製方法においては、スラグ成分組成の制御が重要な要素を占めている。前記第1発明をはじめとして、スラグ成分組成の制御精度を高めるには、転炉からのスラグの混入量を極力最小にすることが重要である。したがって、本発明の溶製方法の前工程である転炉精錬において、転炉炉内で生成したスラグが本発明で使用する取鍋内に流入するのを抑制することにより、本発明の効果をさらに一層高めることができる。   In the melting method of the present invention, the control of the slag component composition is an important factor. In order to improve the control accuracy of the slag component composition including the first invention, it is important to minimize the amount of slag mixed from the converter. Therefore, in the converter refining, which is the previous step of the melting method of the present invention, the effect of the present invention can be obtained by suppressing the slag generated in the converter from flowing into the ladle used in the present invention. It can be further increased.

本発明の溶製方法によれば、CaO系フラックスの添加、溶鋼およびフラックスのガス攪拌ならびに酸化性ガスの供給を適正化することにより、高い脱硫効率を確保するとともに介在物を効果的に除去できるので、極低水準までS含有率を低減させた高清浄鋼を安定して溶製することができる。したがって、本発明の方法は、Ca添加処理などを行うことなく、優れた経済性のもとに、例えば、鋼中S含有率が10ppm以下で、かつ、全酸素含有率が30ppm以下の極低硫高清浄鋼を溶製することができる。   According to the melting method of the present invention, high desulfurization efficiency can be ensured and inclusions can be effectively removed by optimizing the addition of CaO-based flux, gas stirring of molten steel and flux, and the supply of oxidizing gas. Therefore, it is possible to stably smelt highly clean steel with the S content reduced to an extremely low level. Therefore, the method of the present invention is extremely low, for example, the S content in steel is 10 ppm or less and the total oxygen content is 30 ppm or less, without performing Ca addition treatment and the like, with excellent economic efficiency. High purity steel can be melted.

本発明の方法は、前記のとおり、溶鋼を下記の工程1〜工程4により処理する極低硫高清浄鋼の溶製方法である。すなわち、工程1:大気圧下において取鍋内溶鋼にCaO系フラックスを添加する、工程2:工程1の後に大気圧下において取鍋内溶鋼中に攪拌ガスを吹き込むことにより溶鋼およびCaOフラックスを攪拌するとともに、溶鋼に酸化性ガスを供給し、酸化性ガスと溶鋼との反応により生成した酸化物をCaO系フラックスと混合する、工程3:酸化性ガスの供給を停止し、大気圧下の取鍋内溶鋼中に攪拌ガスを吹き込むことにより脱硫および介在物除去を行う、および、工程4:工程3の後に取鍋内溶鋼をRH真空脱ガス装置を用いて処理するに際し、RH真空槽内に酸化性ガスを供給して溶鋼温度を上昇させる、により処理する極低硫高清浄鋼の溶製方法である。   As described above, the method of the present invention is a method for melting ultra-low sulfur high-purity steel in which molten steel is processed by the following steps 1 to 4. That is, Step 1: Add CaO flux to the molten steel in the ladle under atmospheric pressure, Step 2: Stir the molten steel and CaO flux by blowing a stirring gas into the molten steel in the ladle under atmospheric pressure after Step 1. At the same time, an oxidizing gas is supplied to the molten steel, and the oxide produced by the reaction between the oxidizing gas and the molten steel is mixed with the CaO-based flux. Step 3: Stop the supply of the oxidizing gas and take it under atmospheric pressure. When desulfurization and inclusion removal are performed by blowing a stirring gas into the molten steel in the pan, and when the molten steel in the ladle is processed using the RH vacuum degassing apparatus after the step 4: step 3, it is placed in the RH vacuum tank. This is a method for producing ultra-low sulfur high-clean steel, which is processed by supplying an oxidizing gas to raise the molten steel temperature.

以下に、本発明に係る極低硫高清浄鋼の溶製方法を実施するための好適態様につき、さらに詳細に説明する。   Below, it demonstrates still in detail about the suitable aspect for enforcing the melting method of the ultra-low sulfur high clean steel which concerns on this invention.

(1)工程1
(1)−1 CaO系フラックスの添加時期、添加方法および添加量
本工程では、転炉吹錬の終了後に出鋼され、取鍋内に収容された溶鋼の上部に、溶鋼脱硫処理に用いるCaO系フラックスのうちの一部または全部を添加する。目標温度および目標Al含有率、および目標S含有率に応じて、Al添加量および酸化性ガス供給量が決定されるので、それに応じた量のCaO系フラックスを添加する。CaO系フラックスは、所定量を一括して添加してもよいし、また、分割添加してもよい。
(1) Step 1
(1) -1 Addition time, addition method and addition amount of CaO-based flux In this step, the CaO used for the molten steel desulfurization treatment is formed on the upper part of the molten steel which has been produced after the converter blowing and has been accommodated in the ladle. Add some or all of the system flux. Since the Al addition amount and the oxidizing gas supply amount are determined according to the target temperature, the target Al content rate, and the target S content rate, an appropriate amount of CaO-based flux is added. A predetermined amount of the CaO-based flux may be added all at once, or may be added in divided portions.

一括添加の場合は処理が簡便であり、また、分割添加の場合はスラグの溶融および滓化性が向上しやすい。ただし、工程1および工程2での添加を通算して、CaO系フラックスの全量を工程2での酸化性ガスの供給が完了するまでに添加し終える必要がある。この理由は、本発明においては、生成したAl23を利用する性格上、酸化性ガスの供給後にCaO系フラックスを添加しても、フラックスと生成Al23との反応が十分には進行せず、溶融および滓化促進が不十分となる恐れがあるからである。また、CaO系フラックスは融点が高いため、後続する工程2における酸化性ガスの供給により形成される高温領域を利用して、さらにCaO系フラックスの溶融および滓化を促進させるのが好ましいからである。 In the case of batch addition, the treatment is simple, and in the case of divided addition, the melting and hatchability of slag are likely to be improved. However, it is necessary to finish adding all of the CaO-based flux before the supply of the oxidizing gas in Step 2 is completed, adding the additions in Step 1 and Step 2. This is because, in the present invention, the nature utilizes Al 2 O 3 which generated, even with the addition of CaO-type flux after the supply of the oxidizing gas, a sufficient reaction with generation Al 2 O 3 and flux This is because it does not proceed and the melting and hatching promotion may be insufficient. Further, since the CaO-based flux has a high melting point, it is preferable to further promote the melting and hatching of the CaO-based flux by utilizing the high temperature region formed by supplying the oxidizing gas in the subsequent step 2. .

なお、酸化性ガスの供給完了後にも取鍋内スラグの融点を上昇させるなどの目的でCaO系フラックスを添加することがあるが、それは本発明の改良技術であって、本発明はそのようなフラックス添加を排除するものではない。   Although the CaO-based flux may be added for the purpose of increasing the melting point of the slag in the ladle after the completion of the supply of the oxidizing gas, it is an improved technique of the present invention, and the present invention It does not exclude the addition of flux.

CaO系フラックスは、CaO含有率が45%以上のフラックスを意味し、例えば、生石灰単味、および、生石灰を主体としてAl23やMgOなどを配合したフラックスを用いることができる。また、カルシウムアルミネートのような滓化性の良いプリメルト合成造滓剤を用いてもよい。極低硫高清浄鋼を溶製するための脱硫および清浄化を達成するためには、工程3以降において溶鋼上のスラグ成分組成を適正範囲に制御する必要があり、そのためには、工程2での酸化性ガスの供給が完了するまでにCaO系フラックスをCaO換算で6kg/t以上添加するのが好ましく、より好ましくは8kg/t以上を添加する。 The CaO-based flux means a flux having a CaO content of 45% or more. For example, a simple lime and a flux containing Al 2 O 3 or MgO as a main component of quick lime can be used. Moreover, you may use the premelt synthetic | combination fossilizer with good hatchability like a calcium aluminate. In order to achieve desulfurization and cleaning for melting ultra-low sulfur high clean steel, it is necessary to control the slag component composition on the molten steel within an appropriate range in Step 3 and thereafter. It is preferable to add a CaO-based flux of 6 kg / t or more, more preferably 8 kg / t or more before the supply of the oxidizing gas is completed.

CaO系フラックスの添加方法としては、ランスを介して溶鋼中に粉体吹込み(インジェクション)する方法、溶鋼表面に粉体吹き付けする方法、取鍋内の溶鋼上に上置きする方法、さらには、転炉からの出鋼時に取鍋内に添加する方法などのいずれの方法をも用いることができる。ただし、大気圧下にて処理する本発明の方法では、吹込みや吹き付けなどの専用設備を使用せずとも、出鋼時にCaO系フラックスの全量を取鍋内に添加する方法が簡便で好適である。   As a method of adding CaO-based flux, a method of injecting powder into molten steel through a lance, a method of spraying powder onto the surface of the molten steel, a method of placing on the molten steel in a ladle, Any method such as a method of adding into the ladle at the time of steel output from the converter can be used. However, in the method of the present invention that is processed under atmospheric pressure, the method of adding the entire amount of CaO-based flux into the pan at the time of steel output is simple and suitable without using dedicated equipment such as blowing or spraying. is there.

CaO系フラックスの添加前における取鍋内溶鋼の成分組成は、C:0.03〜0.2%、Si:0.001〜1.0%、Mn:0.05〜2.5%、P:0.003〜0.05%、S:11〜60ppm、Al:0.005〜2.0%であり、温度は1580〜1700℃程度であることが好ましい。ただし、これらの溶鋼成分の調整は、CaOの添加後酸化性ガスの供給前に行ってもよい。   The composition of the molten steel in the ladle before addition of the CaO-based flux is as follows: C: 0.03 to 0.2%, Si: 0.001 to 1.0%, Mn: 0.05 to 2.5%, P : 0.003 to 0.05%, S: 11 to 60 ppm, Al: 0.005 to 2.0%, and the temperature is preferably about 1580 to 1700 ° C. However, the adjustment of these molten steel components may be performed after the addition of CaO and before the supply of the oxidizing gas.

(1)−2 Alの添加方法、添加量など
Alの添加により、後の工程における溶鋼昇熱のための発熱源およびAl23源が供給される。Alは、溶鋼中の酸素やスラグ中の酸化鉄を還元して、最終的にはスラグ中のAl23となり、スラグの融点を低下させて、溶鋼の脱硫および清浄化に有効に作用する。
(1) -2 Al addition method, addition amount, etc. The addition of Al provides a heat source and an Al 2 O 3 source for molten steel heat-up in a later step. Al reduces oxygen in the molten steel and iron oxide in the slag, and finally becomes Al 2 O 3 in the slag, which lowers the melting point of the slag and effectively acts on desulfurization and cleaning of the molten steel. .

極低硫高清浄鋼を溶製するための脱硫および清浄化を達成するためには、工程3以降において溶鋼上のスラグ成分組成を適正範囲に制御する必要があり、工程1および工程2を通算して酸化性ガスの供給が完了するまでに金属Al換算量で1.5kg/t以上のAlを添加するのが好ましく、より好ましくは2kg/t以上を添加する。Al添加量が1.5kg/t未満では、生成するAl23量が少なすぎ、スラグ制御へのAl活用の効果が小さくなるのに加えて、CaO添加量の調整も必要となるからである。また、スラグ中の低級酸化物の十分な低減効果も小さくなるため、効果にややばらつきが大きくなる。 In order to achieve desulfurization and cleaning for melting ultra-low sulfur high-clean steel, it is necessary to control the slag component composition on the molten steel within an appropriate range in Step 3 and later, and total of Step 1 and Step 2 Then, it is preferable to add 1.5 kg / t or more of Al in terms of metallic Al until the supply of the oxidizing gas is completed, and more preferably 2 kg / t or more. If the amount of Al added is less than 1.5 kg / t, the amount of Al 2 O 3 produced is too small, and the effect of utilizing Al for slag control becomes small, and adjustment of the amount of CaO added is also necessary. is there. In addition, since the effect of sufficiently reducing the lower oxide in the slag is also reduced, the effect varies slightly.

Alの添加方法としては、CaO系フラックスの添加方法と同様に、溶鋼中にランスを介して粉体吹込みを行う方法、溶鋼表面に粉体吹き付けを行う方法、取鍋内溶鋼上に上置きする方法、さらには、転炉からの出鋼時に取鍋内に添加する方法などのいずれの方法をも用いることができる。また、Al源としては、純金属AlやAl合金を用いてもよいし、Al精錬時の残渣などを用いてもよい。   As for the method of adding Al, as with the method of adding CaO-based flux, a method of blowing powder into the molten steel through a lance, a method of spraying powder onto the surface of the molten steel, and placing it on the molten steel in the ladle In addition, any method such as a method of adding to the ladle at the time of steel removal from the converter can be used. Further, as the Al source, pure metal Al or Al alloy may be used, or a residue obtained during Al refining may be used.

なお、転炉吹錬した溶鋼を取鍋に出鋼する際には、取鍋への転炉スラグの流入を抑制することが好ましい。転炉スラグにはP25が含有されており、後の脱硫処理工程において溶鋼中のP含有率が上昇する原因となるだけでなく、取鍋への流入スラグ量が変動すると、スラグ成分組成の制御が難しくなるからである。このため、転炉スラグの生成量を減少させること、転炉出鋼時に出鋼孔直上に羽根形状のダーツを投入して出鋼孔上部での渦形成を抑制すること、さらには、転炉からのスラグの流出を電気的、光学的または機械的方法により検出してスラグ流出のタイミングに合わせて出鋼流を停止すること、などの手段により、転炉からのスラグの流出を低減し、取鍋へのスラグの流入を抑制することが好ましい。 In addition, when taking out the molten steel which blew the converter into the ladle, it is preferable to suppress the inflow of the converter slag into the ladle. The converter slag contains P 2 O 5 , which not only causes an increase in the P content in the molten steel in the subsequent desulfurization process, but also changes the amount of slag flowing into the ladle. This is because it becomes difficult to control the composition. For this reason, reducing the amount of converter slag generated, or introducing a blade-shaped dart directly above the outlet hole at the time of outgoing from the converter, suppressing vortex formation above the outlet hole, Slag outflow from the converter is reduced by means such as detecting the outflow of slag from the electric, optical or mechanical method and stopping the steel flow at the timing of slag outflow, It is preferable to suppress the inflow of slag into the ladle.

工程1のみならず、後述する工程2および3のいずれの工程も大気圧下にて行う。その理由は、本発明では減圧下において強攪拌操作を行う必要がないことに加えて、減圧下で工程1〜3の処理を行うには、設備コストおよびランニングコストが上昇するからである。   Not only step 1 but also steps 2 and 3 described later are performed under atmospheric pressure. The reason is that, in the present invention, in addition to the necessity of performing a strong stirring operation under reduced pressure, in order to perform the processes of Steps 1 to 3 under reduced pressure, the equipment cost and running cost increase.

(2)工程2
工程2では、工程1においてCaO系フラックスを添加された大気圧下の取鍋内溶鋼に、攪拌ガスを吹き込むことにより溶鋼およびCaO系フラックスを攪拌するとともに、溶鋼に酸化性ガスを供給し、酸化性ガスと溶鋼との反応により生成するAl23などの酸化物をCaO系フラックスと混合する。
(2) Step 2
In step 2, the molten steel and the CaO-based flux are stirred by blowing the stirring gas into the molten steel in the ladle under atmospheric pressure to which the CaO-based flux is added in step 1, and an oxidizing gas is supplied to the molten steel to oxidize. An oxide such as Al 2 O 3 produced by the reaction between the reactive gas and the molten steel is mixed with the CaO flux.

前述のとおり、CaO系フラックスの一部または全部を工程2で添加してもよいし、Alの一部または全部を工程2で添加してもよい。ただし、本発明において直接対象とするCaOおよびAlの添加量とは、転炉からの出鋼開始前に取鍋中に装入しておくものを含め、出鋼開始時点から工程2における酸化性ガスの供給が完了するまでのものを意味している。   As described above, a part or all of the CaO-based flux may be added in step 2, or a part or all of Al may be added in step 2. However, the addition amount of CaO and Al directly targeted in the present invention includes the oxidizability in step 2 from the start of steel output, including those charged in the ladle before the start of steel output from the converter. This means that the gas supply is completed.

(2)−1 酸化性ガスの供給方法
工程2において溶鋼に酸化性ガスを供給するのは、溶鋼成分と酸化性ガスとの反応により生じる酸化発熱反応を利用して溶鋼の加熱または温度低下の抑制を図るとともに、Al23を生成させてスラグの成分組成制御を行うためである。この酸化性ガスとしては、溶鋼中の元素を酸化させる能力を有する前記の種類のガスを用いることができる。
(2) -1 Supplying method of oxidizing gas The oxidizing gas is supplied to the molten steel in the step 2 by heating the molten steel or lowering the temperature by utilizing the oxidation exothermic reaction caused by the reaction between the molten steel component and the oxidizing gas. This is because the composition of the slag is controlled by generating Al 2 O 3 while suppressing the slag. As this oxidizing gas, it is possible to use the kind of gas having the ability to oxidize elements in molten steel.

酸化性ガスの供給方法としては、溶鋼内部に酸化性ガスを吹き込む方法や、溶鋼の上方に配置したランスまたはノズルから酸化性ガスを吹き付ける方法などを用いることができるが、スラグの制御性および高温領域の活用によるスラグの溶融および滓化性向上の観点から、上吹きランスを用いて溶鋼表面に吹き付ける方法が好ましい。これにより、酸化性ガスと取鍋内溶鋼とが反応して形成される高温領域を利用してCaO系フラックスを直接的に加熱し、CaO系フラックスの滓化を促進することができる。   As a method for supplying the oxidizing gas, a method of blowing an oxidizing gas into the molten steel or a method of blowing an oxidizing gas from a lance or nozzle disposed above the molten steel can be used. From the viewpoint of melting the slag by utilizing the region and improving hatchability, a method of spraying on the surface of the molten steel using an upper blowing lance is preferable. Thereby, the CaO type flux can be directly heated using the high temperature region formed by the reaction between the oxidizing gas and the molten steel in the ladle, and the hatching of the CaO type flux can be promoted.

溶鋼の上方に配置したランスまたはノズルから溶鋼に酸化性ガスを吹き付ける場合に、発生した熱をスラグに有効に伝達させるためには、酸化性ガスの吹き付け強さをある程度確保する必要がある。この吹き付け強さを確保するためには、ランス高さを低くして溶鋼に接近させる必要がある。その結果、溶鋼から受ける輻射熱によりランス寿命が低下して、ランスの交換作業が増加するため、高い生産性を維持することが難しくなる。したがって、ランスまたはノズルを通して酸化性ガスを溶鋼に吹き付ける場合には、ランスまたはノズルを水冷構造とすることが好ましい。   When the oxidizing gas is blown to the molten steel from the lance or nozzle disposed above the molten steel, it is necessary to secure the blowing strength of the oxidizing gas to some extent in order to effectively transmit the generated heat to the slag. In order to secure this spray strength, it is necessary to lower the lance height and approach the molten steel. As a result, the lance life is reduced by the radiant heat received from the molten steel, and the lance replacement work is increased, so that it is difficult to maintain high productivity. Therefore, when the oxidizing gas is sprayed onto the molten steel through the lance or nozzle, it is preferable that the lance or nozzle has a water cooling structure.

湯面からのランスまたはノズルの高さ(湯面とランス下端との鉛直距離)は、0.5〜3m程度の範囲とすることが好ましい。ランスまたはノズル高さが0.5m未満では、溶鋼のスピッティングが激しくなるとともに、ランスまたはノズル寿命が低下するおそれがあり、一方、3mを超えて高いと、酸化性ガスジェットが溶鋼面に到達しにくくなり、精錬の酸素効率が著しく低下するおそれがあるからである。   The height of the lance or nozzle from the hot water surface (vertical distance between the hot water surface and the lower end of the lance) is preferably in the range of about 0.5 to 3 m. If the lance or nozzle height is less than 0.5 m, spitting of the molten steel becomes severe and the lance or nozzle life may be reduced. On the other hand, if it exceeds 3 m, the oxidizing gas jet reaches the molten steel surface. This is because the oxygen efficiency of refining may be significantly reduced.

(2)−2 酸化性ガスの供給量など
工程2における酸化性ガスの供給量は、純酸素換算量で0.4Nm3/t以上とすることが好ましく、1.2Nm3/t以上とすることがさらに好ましい。この酸素供給量は、Alを酸化させて、溶鋼の温度維持や温度上昇のための熱源を得るために好ましい酸素供給量であるとともに、工程1において添加したCaO源のスラグ化促進のためにも好ましい供給量である。上記の酸素供給量とすることにより、スラグ形成のための好適量のAl23が生成されて、スラグ成分組成の制御性が一段と良好になり、溶鋼の脱硫および清浄化作用がさらに一層向上する。
(2) -2 supply amount of the oxidizing gas in the supply amount such as step 2 of the oxidizing gas is preferably to 0.4 Nm 3 / t or more in pure oxygen equivalent amount, and 1.2 Nm 3 / t or more More preferably. This oxygen supply amount is a preferable oxygen supply amount for obtaining a heat source for maintaining the temperature and increasing the temperature of molten steel by oxidizing Al, and also for promoting the slag formation of the CaO source added in step 1 A preferable supply amount. By using the above oxygen supply amount, a suitable amount of Al 2 O 3 for slag formation is generated, the controllability of the slag component composition is further improved, and the desulfurization and cleaning action of molten steel is further improved. To do.

また、酸化性ガスの供給速度は、純酸素換算量で、0.075〜0.24Nm3/min・tの範囲とすることが好ましい。酸化性ガスの供給速度が0.075Nm3/min・t未満では、処理時間が長時間となって生産性が低下するおそれがある。一方、0.24Nm3/min・tを超えて高くなると、CaO系フラックスの加熱は十分に行うことができるものの、酸化性ガスの供給時間が短くなると同時に、単位時間当たりのAl23生成量が増加しすぎて、スラグの溶融およびスラグ成分組成の均一化のための十分な時間が確保できなくなるおそれがある。また、ランスや取鍋耐火物の寿命が低下するおそれもある。なお、生産性を確保する観点から酸化性ガスの供給速度を0.1Nm3/min・t以上とすればさらに好ましい。 The supply rate of the oxidizing gas is preferably in the range of 0.075 to 0.24 Nm 3 / min · t in terms of pure oxygen. If the supply rate of the oxidizing gas is less than 0.075 Nm 3 / min · t, the processing time may be long and productivity may be reduced. On the other hand, if it exceeds 0.24 Nm 3 / min · t, the CaO flux can be heated sufficiently, but the supply time of the oxidizing gas is shortened and Al 2 O 3 is generated per unit time. If the amount increases too much, there is a risk that sufficient time for melting the slag and making the slag component composition uniform cannot be secured. In addition, the life of the lance and ladle refractories may be reduced. Note that it is more preferable that the supply rate of the oxidizing gas is 0.1 Nm 3 / min · t or more from the viewpoint of securing productivity.

工程2では、上記のようにして行われる酸化性ガスの供給により、Al23を生成させるとともに溶鋼温度を上昇させる。そして、火点に存在する高温領域を利用してスラグの溶融および滓化を促進させる。また、溶鋼中に浸漬したランスから攪拌ガスを吹き込むことにより、酸化性ガスと溶鋼との反応により生成したAl23をCaO系フラックスと混合させ、スラグの成分組成制御を行う。 In Step 2, by supplying the oxidizing gas performed as described above, Al 2 O 3 is generated and the molten steel temperature is raised. And the melting and hatching of slag are promoted using the high temperature region existing at the fire point. Further, by blowing a stirring gas from a lance immersed in the molten steel, Al 2 O 3 generated by the reaction between the oxidizing gas and the molten steel is mixed with the CaO-based flux to control the component composition of the slag.

酸化性ガスと溶鋼との反応によって生成する酸化物は、Al23が主体であるが、同時に少量のFeO、MnOさらにはSiO2も生成する。これらはいずれもCaOの融点を低下させる酸化物である。これらの酸化物は、CaOに混合されることによりスラグの融点を降下させる作用を発揮することから、CaO系フラックスの滓化をさらに促進する。ここで、これらの酸化物のうちでFeOおよびMnOは、スラグの酸素ポテンシャルを増大させる効果を有するため、熱力学的には溶鋼の脱硫に不利に作用するが、最終的には、次の工程3におけるガス攪拌によって溶鋼中のAlと反応して、消失する。 The oxide produced by the reaction between the oxidizing gas and the molten steel is mainly Al 2 O 3, but at the same time, a small amount of FeO, MnO and SiO 2 are also produced. These are all oxides that lower the melting point of CaO. These oxides further promote the hatching of the CaO-based flux because they exhibit the action of lowering the melting point of the slag when mixed with CaO. Here, among these oxides, FeO and MnO have the effect of increasing the oxygen potential of the slag, and thus adversely affect the desulfurization of the molten steel thermodynamically. It reacts with Al in the molten steel by gas stirring in 3 and disappears.

(2)−3 攪拌ガスの吹込み方法および吹込量
工程2における攪拌方法としては、溶鋼に浸漬したランスを通して溶鋼中に攪拌ガスを導入する方法、取鍋の底部に設置したポーラスプラグから攪拌ガスを導入する方法などがあるが、溶鋼に浸漬したランスを介して溶鋼中に攪拌ガスを導入するのが好ましい。その理由は、取鍋底部に設置したポーラスプラグから攪拌ガスを導入する方法などの場合には、十分な流量のガスを導入することが難いために、スラグとAl23との混合が不十分となり、その結果、極低硫鋼の溶製が困難となる場合があるからである。
(2) -3 Stirring gas blowing method and blowing amount As the stirring method in Step 2, the stirring gas is introduced into the molten steel through a lance immersed in the molten steel, and the stirring gas is introduced from the porous plug installed at the bottom of the ladle. However, it is preferable to introduce a stirring gas into the molten steel through a lance immersed in the molten steel. This is because, if such a method for introducing agitating gas from the porous plug installed in preparative pan bottom portion, for difficult to introduce a sufficient flow rate of the gas, the mixing of the slag and the Al 2 O 3 not This is because, as a result, it may be difficult to melt extremely low-sulfur steel.

攪拌ガスの吹込み流量は、0.0035〜0.02Nm3/min・tの範囲とすることが好ましい。吹込み流量が0.0035Nm3/min・t未満では、攪拌力が不足して、スラグとAl23との攪拌が不十分になり、また、スラグの酸素ポテンシャルが増大して、後工程である工程3におけるスラグの酸素ポテンシャルの低減が不十分になり、脱硫に不利になるおそれがあるからである。一方、吹込み流量が0.02Nm3/min・tを超えて多くなると、スプラッシュの発生が極度に多くなり、生産性の低下をきたすおそれがある。上記スラグの酸素ポテンシャルをできる限り低下させ、かつ生産性の低下を回避するためには、吹込み流量を0.015Nm3/min・t以下とすることがさらに好ましい。 The flow rate of the stirring gas is preferably in the range of 0.0035 to 0.02 Nm 3 / min · t. When the blowing flow rate is less than 0.0035 Nm 3 / min · t, the stirring force becomes insufficient, the stirring of the slag and Al 2 O 3 becomes insufficient, and the oxygen potential of the slag increases, resulting in a post process. This is because the reduction of the oxygen potential of the slag in Step 3 is insufficient, which may be disadvantageous for desulfurization. On the other hand, if the blowing flow rate exceeds 0.02 Nm 3 / min · t, the occurrence of splash is extremely increased, and the productivity may be reduced. In order to reduce the oxygen potential of the slag as much as possible and avoid a reduction in productivity, it is more preferable to set the blowing flow rate to 0.015 Nm 3 / min · t or less.

(3)工程3
工程3では、上吹きランスなどを使用した酸化性ガスの供給を停止するとともに、大気圧下において取鍋内溶鋼に浸漬したランスなどを介して、攪拌ガスの吹込みによる溶鋼およびスラグの攪拌を継続し、脱硫および介在物の除去を行う。
(3) Process 3
In step 3, the supply of the oxidizing gas using the top blowing lance is stopped, and the molten steel and slag are stirred by blowing the stirring gas through the lance immersed in the molten steel in the ladle at atmospheric pressure. Continue to desulfurize and remove inclusions.

(3)−1 攪拌ガスの吹込み方法および吹込量
酸化性ガスの供給停止後における攪拌ガスの吹き込み時間は4分以上とすることが好ましく、20分以下とすることがさらに好ましい。また、攪拌ガスの吹込量は0.0035〜0.02Nm3/min・tの範囲とすることが好ましい。上記の条件で攪拌を継続することが極低硫高清浄鋼を溶製する上で好ましい理由を下記に説明する。
(3) -1 Stirring gas blowing method and blowing amount The stirring gas blowing time after the supply of oxidizing gas is stopped is preferably 4 minutes or longer, and more preferably 20 minutes or shorter. The amount of stirring gas blown is preferably in the range of 0.0035 to 0.02 Nm 3 / min · t. The reason why it is preferable to continue stirring under the above conditions for melting ultra-low sulfur high-clean steel will be described below.

工程2において、酸化性ガスの供給時にスラグの酸素ポテンシャルを増大させないためには、酸化性ガスの供給速度を低下させるか、または大気圧下にある溶鋼に多量の攪拌ガスを吹き込みながら酸化性ガスを供給することが考えられる。   In step 2, in order not to increase the oxygen potential of the slag when supplying the oxidizing gas, the oxidizing gas is decreased while the oxidizing gas is supplied or a large amount of stirring gas is blown into the molten steel at atmospheric pressure. Can be considered.

しかし、酸化性ガスの供給速度を極度に低下させると、溶鋼の昇温速度が低下し、生産性が低下する。また、大気圧下の溶鋼に極度に多量の攪拌ガスを吹き込むと、溶鉄の飛散が増大し、鉄歩留まりの低下によるコストアップや、周辺装置への飛散地金の付着に起因する生産性の低下などを招く。   However, if the supply rate of the oxidizing gas is extremely reduced, the temperature rise rate of the molten steel is lowered, and the productivity is lowered. Also, if an extremely large amount of stirring gas is blown into molten steel under atmospheric pressure, the scattering of molten iron increases, resulting in increased costs due to a decrease in iron yield and decreased productivity due to adhesion of scattered metal to peripheral equipment. Invite them.

本発明の方法では、上記の問題を生じることなく、酸化性ガスの供給によるスラグの酸素ポテンシャルの増大を防ぐために、取鍋内の溶鋼とスラグとの攪拌を、酸化性ガス供給期(工程2)と、その後の酸化性ガスを供給しない時期(工程3)とに分離して行う。すなわち、上吹きランスなどによる酸化性ガスの供給を停止した後においても、取鍋内溶鋼に浸漬したランスなどを通して溶鋼中への攪拌ガスの吹き込みを継続する。この工程を経ることにより、スラグ中における低級酸化物の濃度を低下させ、スラグの脱硫能力を最大限に発揮させることができる。なお、通常のガス供給条件においては、工程2における酸化性ガス供給時間t0に対する工程3での攪拌ガス吹込み時間tの比(t/t0)は、0.5以上とすることが好ましい。 In the method of the present invention, the stirring of the molten steel and the slag in the ladle is performed in the oxidizing gas supply period (step 2) in order to prevent the oxygen potential of the slag from increasing due to the supply of the oxidizing gas without causing the above problem. ) And the subsequent period (step 3) when no oxidizing gas is supplied. That is, even after the supply of the oxidizing gas by the top blowing lance or the like is stopped, the stirring gas is continuously blown into the molten steel through the lance immersed in the molten steel in the ladle. By passing through this process, the density | concentration of the lower oxide in slag can be reduced and the desulfurization capability of slag can be exhibited to the maximum. Note that, under normal gas supply conditions, the ratio (t / t 0 ) of the stirring gas blowing time t in step 3 to the oxidizing gas supply time t 0 in step 2 is preferably 0.5 or more. .

工程3では、脱硫とともに、工程2において酸化性ガスの供給によって生成した酸化物系介在物の分離も、同時に行う。攪拌ガス吹込みによるガス攪拌時間は、4分以上とすることが好ましい。ガス攪拌時間が4分未満では、工程2における酸化性ガスの供給により上昇したスラグの酸素ポテンシャルを工程3において十分に低下させることが困難なことに加えて、脱硫率を高め、T.[O]を十分に低下させるための反応時間を確保することが難しくなるからである。ガス攪拌時間が長いほど低硫化作用および清浄化作用が高まるが、その反面、生産性が低下し、また溶鋼温度も低下することから、現実には20分程度以下とすることが好ましい。   In step 3, the oxide inclusions generated by supplying the oxidizing gas in step 2 are simultaneously separated with desulfurization. The gas stirring time by stirring gas blowing is preferably 4 minutes or longer. If the gas stirring time is less than 4 minutes, it is difficult to sufficiently reduce the oxygen potential of the slag that has been raised by the supply of the oxidizing gas in Step 2 in Step 3, and the desulfurization rate is increased. This is because it becomes difficult to secure a reaction time for sufficiently reducing [O]. The longer the gas agitation time, the lower the sulfidation effect and the cleaning effect. However, on the other hand, the productivity is lowered and the molten steel temperature is also lowered.

工程3にて行う攪拌ガスの吹込みも、溶鋼中に浸漬したランスを通して攪拌ガスを導入する方法によるのが好ましい。その理由は、例えば、取鍋の底部に設置したポーラスプラグから攪拌ガスを導入する場合には、十分な流量のガスを溶鋼中に導入することが難しく、したがって、工程3においてスラグ中のFeOおよびMnO成分を十分に還元することができなくなり、極低硫鋼の溶製が困難になる場合があるからである。   The blowing of the stirring gas performed in step 3 is also preferably performed by a method of introducing the stirring gas through a lance immersed in the molten steel. The reason is that, for example, when the stirring gas is introduced from a porous plug installed at the bottom of the ladle, it is difficult to introduce a sufficient flow rate of gas into the molten steel. Therefore, in step 3, FeO in the slag and This is because the MnO component cannot be sufficiently reduced and it may be difficult to melt the extremely low sulfur steel.

本発明の方法は、大気圧下においてガス攪拌処理することを特徴の一部としている。減圧下におけるガス攪拌のように少量のガス吹込みでは、スラグとメタルとを強攪拌することが困難であり、また、安定したガス流量条件のもとでガス攪拌を行うことが難しいからである。   The method of the present invention is characterized in that gas stirring is performed under atmospheric pressure. This is because it is difficult to stir slag and metal vigorously with a small amount of gas blowing, such as gas stirring under reduced pressure, and it is difficult to perform gas stirring under a stable gas flow rate condition. .

攪拌ガスの吹込み流量は、前記のとおり、0.0035〜0.02Nm3/min・tとすることが好ましい。吹込み流量が0.0035Nm3/min・t未満では、攪拌力が不足し、工程3におけるスラグの酸素ポテンシャルの低減が不十分となって、さらなる脱硫が促進されなくなるおそれがある。また、吹込み流量が0.02Nm3/min・tを超えて多くなると、スプラッシュの発生が極度に多くなり、生産性の低下を招くおそれがあるからである。スラグの酸素ポテンシャルをできる限り低下させ、かつ生産性の低下を回避するためには、吹込み流量を0.015Nm3/min・t以下とすることがさらに好ましい。 As described above, the stirring gas blowing flow rate is preferably 0.0035 to 0.02 Nm 3 / min · t. When the blowing flow rate is less than 0.0035 Nm 3 / min · t, the stirring force is insufficient, and the oxygen potential of the slag in step 3 is insufficiently reduced, and further desulfurization may not be promoted. Moreover, if the blowing flow rate exceeds 0.02 Nm 3 / min · t, the occurrence of splash becomes extremely large, which may cause a decrease in productivity. In order to reduce the oxygen potential of the slag as much as possible and to avoid a reduction in productivity, it is more preferable that the blowing flow rate be 0.015 Nm 3 / min · t or less.

(3)−2 工程3の終了後におけるスラグ成分組成
工程3による処理終了後におけるスラグ成分組成は、前記第4発明で規定するとおり、CaOとAl23との質量含有率の比(以下、「CaO/Al23」とも記す)を0.9〜2.5とし、同スラグ中のFeOおよびMnOの質量含有率の合計(以下、「FeO+MnO」とも記す)を8%以下とすることが好ましい。スラグ成分組成をCaO:45〜60%、Al23:33〜46%、CaO/Al23≧1.3、および(FeO+MnO)≦4%の範囲とすればさらに好ましい。特に好適な範囲は、CaO:50〜60%、Al23:33〜40%、CaO/Al23≧1.5、および(FeO+MnO)≦1%である。
(3) -2 Slag component composition after completion of step 3 As defined in the fourth invention, the slag component composition after the completion of the treatment in step 3 is the ratio of the mass content of CaO and Al 2 O 3 (hereinafter referred to as the slag component composition). , “CaO / Al 2 O 3 ”) is 0.9 to 2.5, and the total mass content of FeO and MnO in the slag (hereinafter also referred to as “FeO + MnO”) is 8% or less. It is preferable. More preferably, the slag component composition is in the range of CaO: 45 to 60%, Al 2 O 3 : 33 to 46%, CaO / Al 2 O 3 ≧ 1.3, and (FeO + MnO) ≦ 4%. Particularly preferred ranges are CaO: 50-60%, Al 2 O 3 : 33-40%, CaO / Al 2 O 3 ≧ 1.5, and (FeO + MnO) ≦ 1%.

スラグ成分組成の効果を明確にするために、下記の予備試験2および予備試験3を行った。C:0.05〜0.07%、Al:0.08〜0.25%、P:0.003〜0.015%、S:0.0012〜0.0035%、Mn:0.25〜1.75%、Si:0.01〜0.55%の成分組成を有する溶鋼250tを前記図1に示す装置を用いて脱硫処理した。   In order to clarify the effect of the slag component composition, the following preliminary test 2 and preliminary test 3 were performed. C: 0.05 to 0.07%, Al: 0.08 to 0.25%, P: 0.003 to 0.015%, S: 0.0012 to 0.0035%, Mn: 0.25 A molten steel 250t having a component composition of 1.75% and Si: 0.01 to 0.55% was desulfurized using the apparatus shown in FIG.

予備試験2では、本発明の方法にしたがって、工程1においてCaOおよびAlを溶鋼に添加した後、工程2において酸素ガスを上吹きランスにより吹き付け、その後9分間、Arガスの吹込みによる攪拌を行った。酸素ガス供給量は0.5〜1.5Nm3/tとし、酸素ガス供給量に応じてCaO添加量を調整した。なお、螢石は使用しなかった。 In Preliminary Test 2, after adding CaO and Al to the molten steel in Step 1 in accordance with the method of the present invention, oxygen gas was blown with an upper blowing lance in Step 2, followed by stirring by blowing Ar gas for 9 minutes. It was. The oxygen gas supply amount was 0.5 to 1.5 Nm 3 / t, and the CaO addition amount was adjusted according to the oxygen gas supply amount. No meteorite was used.

予備試験3は、比較試験として、CaOおよびAl23を添加するとともに、スラグ中の螢石含有率が10〜15%となるように螢石を添加し、酸化性ガスは供給せずにArガスのみを吹き込み、13分間攪拌操作のみを行った。予備試験2および予備試験3ともに、スラグ量の総量は18〜22kg/tである。処理後の脱硫率を測定し、スラグ中CaO/Al23およびスラグ中(FeO+MnO)含有率との関係として整理した。 Preliminary test 3 is a comparative test in which CaO and Al 2 O 3 are added and meteorite is added so that the content of meteorite in the slag is 10 to 15%, without supplying oxidizing gas. Only Ar gas was blown in, and only a stirring operation was performed for 13 minutes. In both preliminary test 2 and preliminary test 3, the total amount of slag is 18-22 kg / t. The desulfurization rate after the treatment was measured and arranged as a relationship with CaO / Al 2 O 3 in slag and (FeO + MnO) content in slag.

図2は、予備試験2における脱硫率とスラグ中CaO/Al23およびスラグ中(FeO+MnO)含有率との関係を示す図であり、また、図3は、予備試験3における脱硫率とスラグ中CaO/Al23およびスラグ中(FeO+MnO)含有率との関係を示す図である。 FIG. 2 is a graph showing the relationship between the desulfurization rate in preliminary test 2 and the CaO / Al 2 O 3 content in slag and (FeO + MnO) content in slag, and FIG. 3 shows the desulfurization rate and slag in preliminary test 3 medium CaO / Al 2 O 3, and in the slag is a diagram showing the relationship between (FeO + MnO) content.

図2で示される予備試験2の結果から、下記のことが判明した。すなわち、本発明の方法にしたがえば、スラグ中CaO/Al23の値が高く、(FeO+MnO)含有率が低いほど、脱硫率は向上する。また、第4発明で規定したとおり、CaO/Al23の値を0.9〜2.5とし、かつ(FeO+MnO)含有率を8%以下とした場合には、脱硫率80%以上が得られ、好ましい。また、CaO/Al23の値を1.3以上とし、かつ(FeO+MnO)含有率を3%以下とした場合には、脱硫率90%以上が得られるのでさらに好ましく、特に、CaO/Al23の値を1.5以上とし、かつ(FeO+MnO)含有率を1%以下とした場合には、95%以上の脱硫率が得られるので極めて好ましい。 From the result of the preliminary test 2 shown in FIG. That is, according to the method of the present invention, the higher the value of CaO / Al 2 O 3 in the slag and the lower the (FeO + MnO) content, the better the desulfurization rate. Further, as defined in the fourth invention, when the value of CaO / Al 2 O 3 is 0.9 to 2.5 and the (FeO + MnO) content is 8% or less, the desulfurization rate is 80% or more. Obtained and preferred. Further, when the value of CaO / Al 2 O 3 is 1.3 or more and the (FeO + MnO) content is 3% or less, a desulfurization rate of 90% or more is obtained, and in particular, CaO / Al When the value of 2 O 3 is 1.5 or more and the (FeO + MnO) content is 1% or less, a desulfurization rate of 95% or more is obtained, which is extremely preferable.

一方、図3で示される予備試験3によれば下記のことがわかる。すなわち、比較試験の条件においても、スラグ中CaO/Al23の値が高く、(FeO+MnO)含有率が低いほど、脱硫率が向上するという傾向は、予備試験2の場合と同様である。しかし、予備試験3においては、CaO/Al23の値および(FeO+MnO)含有率が同一であっても、脱硫率が90%以上に達する場合もあれば、また80%未満の場合も存在する。つまり、予備試験3では、予備試験1に比較して、同一スラグ組成における脱硫率が低く、しかも脱硫率の変動が大きい。 On the other hand, according to the preliminary test 3 shown in FIG. That is, even in the comparative test conditions, the tendency that the desulfurization rate increases as the CaO / Al 2 O 3 value in the slag increases and the (FeO + MnO) content decreases is the same as in the preliminary test 2. However, in Preliminary Test 3, even if the value of CaO / Al 2 O 3 and the content of (FeO + MnO) are the same, the desulfurization rate may reach 90% or more, and may be less than 80%. To do. That is, in the preliminary test 3, compared with the preliminary test 1, the desulfurization rate in the same slag composition is low and the fluctuation of the desulfurization rate is large.

以上の試験結果から、本発明の方法のように、CaO系フラックスの添加後に酸化性ガスを供給してAl23を生成させ、これを利用してスラグの成分組成を制御する方法は、他の方法によりスラグ組成を制御するよりも、スラグ成分組成の制御性に優れており、その結果、高い脱硫率を安定して達成できることが示された。 From the above test results, as in the method of the present invention, after adding the CaO-based flux, an oxidizing gas is supplied to generate Al 2 O 3, and a method for controlling the component composition of slag using this is as follows: It has been shown that the controllability of the slag component composition is superior to the control of the slag composition by other methods, and as a result, a high desulfurization rate can be stably achieved.

(3)−3 工程3の終了後における鋼成分組成、介在物制御など
工程3の処理を終了することにより、溶鋼中S含有率が10ppm以下であるとともにT.[O]が30ppm以下である極低硫高清浄鋼、例えば、C:0.03〜0.2%、Si:0.001〜0.65%、Mn:0.05〜2.5%、P:0.005〜0.05%、S:10ppm以下、sol.Al:0.005〜2.0%、T.[O]:30ppm以下の鋼成分組成を有する極低硫高清浄鋼が製造される。工程3終了時の温度は1590〜1665℃程度である。
(3) -3 Steel component composition, inclusion control, etc. after completion of step 3 By finishing the treatment in step 3, the S content in the molten steel is 10 ppm or less and T.I. [O] 30 ppm or less ultra-low sulfur high clean steel, for example, C: 0.03 to 0.2%, Si: 0.001 to 0.65%, Mn: 0.05 to 2.5%, P: 0.005 to 0.05%, S: 10 ppm or less, sol. Al: 0.005 to 2.0%, T.I. [O]: An ultra-low sulfur high-clean steel having a steel component composition of 30 ppm or less is produced. The temperature at the end of step 3 is about 1590 to 1665 ° C.

また、表2に、工程3の終了時における代表的な鋼の成分組成範囲を示す。   Table 2 shows typical steel component composition ranges at the end of step 3.

Figure 2007277647
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同表には、製品の成分組成も併せて示されており、S含有率およびT.[O]の低減は、工程3の終了までに完了していることがわかる。なお、T.[O]は工程3終了時よりも製品において低下しているが、これは、工程3に続く工程4の効果などによるものである。   In the same table, the component composition of the product is also shown. It can be seen that the reduction of [O] is completed by the end of step 3. T. T. [O] is lower in the product than at the end of step 3, which is due to the effect of step 4 following step 3.

また、前記のとおり、工程1〜工程3においては、脱硫に有効に作用するスラグ量を確保する観点から、取鍋内の溶鋼にシュノーケルなどの浸漬管を浸漬させずに処理することが好ましい。脱ガス装置の浸漬管などを浸漬すると、浸漬管の内外でスラグが分断され、酸化性ガスが供給される領域に存在するスラグの滓化は促進されるものの、それ以外の領域に存在するスラグの滓化が遅れ、浸漬管の外側に存在するスラグの攪拌も不十分となって、脱硫に有効に作用するスラグ量が減少するおそれがあるからである。   Moreover, as above-mentioned, in process 1-process 3, it is preferable to process without immersing dip pipes, such as a snorkel, in the molten steel in a ladle from a viewpoint of ensuring the amount of slag which acts effectively on desulfurization. When a dip tube of a degassing device is immersed, the slag is divided inside and outside the dip tube, and although the hatching of the slag existing in the region where the oxidizing gas is supplied is promoted, the slag present in other regions This is because the hatching of the slag is delayed, the slag existing outside the dip tube is not sufficiently stirred, and the amount of slag that effectively acts on desulfurization may be reduced.

なお、工程3の終了後におけるスラグ量は、13〜32kg/t程度であることが好ましい。スラグ量が13kg/t未満ではスラグ量が少なく、安定した脱硫率が得られにくい。また、スラグ量が32kg/tを超えて多いと、スラグ成分組成の制御に要する時間が長くなり、その結果、処理時間の延長につながる場合がある。   In addition, it is preferable that the amount of slag after completion | finish of the process 3 is about 13-32 kg / t. If the amount of slag is less than 13 kg / t, the amount of slag is small and it is difficult to obtain a stable desulfurization rate. On the other hand, if the amount of slag exceeds 32 kg / t, the time required for controlling the slag component composition becomes longer, and as a result, the processing time may be extended.

特に、耐水素誘起割れ性を要求される場合、あるいは、連続鋳造過程におけるノズル閉塞の防止を必要とする場合には、工程3の終了後に、例えばCaSi、CaAl、FeCa、FeNiCaなどのCa含有物質を添加して介在物の球状化を図ることが好ましい。この場合のCaSi添加量は0.2〜1.2kg/t程度の範囲が好ましい。なお、球状介在物中のCaO含有率は、45〜75%であることが好ましい。これは、CaO含有率が45%未満では球状化作用が不安定となり、一方、同含有率が75%を超えて高くなると介在物の延伸性が増加して、水素誘起割れの起点となる可能性が高まるからである。   In particular, when hydrogen-induced cracking resistance is required, or when it is necessary to prevent nozzle clogging in the continuous casting process, a Ca-containing substance such as CaSi, CaAl, FeCa, FeNiCa, or the like after completion of step 3 The inclusions are preferably added to make the inclusions spherical. In this case, the addition amount of CaSi is preferably in the range of about 0.2 to 1.2 kg / t. In addition, it is preferable that the CaO content rate in a spherical inclusion is 45 to 75%. This is because when the CaO content is less than 45%, the spheroidizing action becomes unstable. On the other hand, when the CaO content exceeds 75%, the stretchability of inclusions increases, which can be a starting point for hydrogen-induced cracking. This is because the nature increases.

以上に説明した工程1〜工程3の処理を経ることにより、CaO系フラックスの使用による極低硫域までの脱硫および鋼の清浄化が達成され、S含有率が10ppm以下であるとともにT.[O]が30ppm以下の極低硫高清浄鋼を安価に溶製することができる。
また、取鍋内の溶鋼に螢石(CaF2)を添加しなくとも、極低硫域までの脱硫および鋼の清浄化作用を確保できることから、螢石は使用しないことが好ましい。螢石は、近年、資源枯渇化により入手が困難であるとともに、環境問題への配慮により使用が制約される傾向にあることから、螢石の使用を要しない本発明の方法は、環境対応型の鋼の溶製方法としても好適である。
By passing through the process of the process 1-the process 3 demonstrated above, desulfurization to the ultra-low-sulfur area | region and the cleaning of steel are achieved by use of CaO type | system | group flux, and while S content is 10 ppm or less, T.I. An ultra-low sulfur high-clean steel with [O] of 30 ppm or less can be melted at low cost.
Moreover, it is preferable not to use the meteorite because desulfurization up to the extremely low sulfur range and the cleaning action of the steel can be ensured without adding the meteorite (CaF 2 ) to the molten steel in the ladle. In recent years, meteorites have been difficult to obtain due to depletion of resources, and use tends to be restricted due to consideration of environmental problems. Therefore, the method of the present invention that does not require the use of meteorites is environmentally friendly. It is also suitable as a method for melting steel.

溶鋼に酸化性ガスを供給することにより精錬反応を進行させる本発明の溶製方法では、溶鋼の酸化反応に伴ってスプラッシュの飛散、発煙および発塵を伴うため、取鍋上方にカバーを設けてこれらの散逸を防止するとともに、集塵設備により処理するのが好ましい。さらに、上記カバー内の圧力を正圧に制御することにより大気の巻き込みを防止でき、溶鋼の再酸化および窒素の侵入を防止できる。また、酸化性ガスの供給には非消耗型上吹きランスを使用するのが一般的であり、その冷却効率を高めるため水冷型のランスを使用することが好ましい。   In the melting method of the present invention in which the refining reaction proceeds by supplying an oxidizing gas to the molten steel, a splash is formed along with the oxidation reaction of the molten steel, smoke generation and dust generation. Therefore, a cover is provided above the ladle. While preventing these dissipation, it is preferable to process by dust collection equipment. Furthermore, by controlling the pressure in the cover to a positive pressure, it is possible to prevent air entrainment and prevent reoxidation of molten steel and nitrogen intrusion. Further, a non-consumable upper blow lance is generally used for supplying the oxidizing gas, and a water-cooled lance is preferably used in order to increase the cooling efficiency.

(4)工程4
工程4は、復硫を抑止して極低S含有率を維持しつつ温度補償を行うこと、およびさらに清浄度を向上させるために行う工程である。このためには、RH装置を用いる必要がある。RH処理は、真空槽の底部に設けた2本の浸漬管を取鍋内溶鋼に浸漬し、これら浸漬管を通じて取鍋内溶鋼を環流させるため、スラグの攪拌が弱く、スラグの巻き込みが少ない状態で、介在物の分離処理が可能であることから、より一層の高清浄化を図ることができる。また、スラグ−溶鋼間の反応速度も小さいため、RH装置を用いて昇熱処理を施しても復硫を抑制できる。
(4) Step 4
Step 4 is a step that is performed in order to suppress the resulfurization and perform temperature compensation while maintaining an extremely low S content, and to further improve the cleanliness. For this purpose, it is necessary to use an RH apparatus. In the RH treatment, two dip tubes provided at the bottom of the vacuum chamber are immersed in the molten steel in the ladle, and the molten steel in the ladle is circulated through these dip tubes, so the slag is weakly agitated and the slag is less entrained Since inclusions can be separated, it is possible to achieve further higher cleaning. In addition, since the reaction rate between the slag and molten steel is low, resulfurization can be suppressed even if a heat treatment is performed using an RH apparatus.

(4)−1 RH処理における溶鋼の昇熱方法
RH装置を用いた溶鋼の昇熱処理方法について説明する。RH装置を用いて溶鋼を真空槽および取鍋間で環流させつつ、真空槽内溶鋼に酸化性ガスを吹き込むかまたは真空槽内に設けた上吹きランスを介して真空槽内溶鋼に酸化性ガスを吹き付ける。この酸化性ガス中の酸素が溶鋼中Alと反応し、Al23を生成すると同時に反応熱を生じ、この反応熱により溶鋼温度が上昇する。また、このAlと酸素との反応により、Al23介在物ならびにFeOおよびMnOが生成する。生成したAl23、FeOおよびMnOは取鍋内溶鋼表面のスラグ中に移行し、スラグ中の(FeO+MnO)含有率を増加させ、スラグの脱硫能を低下させる。
(4) -1 Molten Steel Heat Treatment Method in RH Treatment A molten steel heat treatment method using an RH apparatus will be described. While circulating the molten steel between the vacuum tank and the ladle using the RH apparatus, the oxidizing gas is blown into the molten steel in the vacuum tank or the oxidizing gas is supplied to the molten steel in the vacuum tank through an upper blowing lance provided in the vacuum tank. Spray. Oxygen in the oxidizing gas reacts with Al in the molten steel to produce Al 2 O 3 , and at the same time, heat of reaction is generated, and the molten steel temperature rises due to the reaction heat. In addition, Al 2 O 3 inclusions, FeO, and MnO are generated by the reaction between Al and oxygen. The produced Al 2 O 3 , FeO and MnO migrate into the slag on the surface of the molten steel in the ladle, increase the (FeO + MnO) content in the slag, and lower the desulfurization ability of the slag.

このとき、スラグと溶鋼との反応速度が速ければ、スラグ中のSが溶鋼中に移行する復硫現象が生じるが、RH処理ではスラグと溶鋼との反応速度が遅いため、復硫を抑制することができる。したがって、昇熱処理の一部を脱硫処理からRH処理へと移すことにより、復硫を抑制し、溶鋼のS含有率を極低レベルに維持したまま、昇温することが可能となる。   At this time, if the reaction rate between the slag and the molten steel is high, a sulfuration phenomenon occurs in which S in the slag moves into the molten steel. However, in the RH treatment, since the reaction rate between the slag and the molten steel is slow, the slag is suppressed. be able to. Therefore, by transferring a part of the heat treatment from the desulfurization process to the RH process, it becomes possible to increase the temperature while suppressing the resulfurization and maintaining the S content of the molten steel at an extremely low level.

また、工程3の終了時よりもさらに清浄化が必要な場合は、酸化性ガスの供給停止後に環流を継続することにより、さらに介在物を除去し、清浄度を一層向上させることができる。工程4における酸化性ガス供給停止後のRH環流処理時間は、好ましくは8分以上、より好ましくは10分以上であり、さらに好ましくは15分以上である。このRH環流処理時間は、要求される介在物量レベルあるいは水素含有率レベルに応じて、適宜決定すればよい。また、酸化性ガスの供給量は、昇温後の目標溶鋼温度に応じて適宜決定すればよい。   In addition, when further cleaning is required than at the end of the step 3, the inclusion can be further removed and the cleanliness can be further improved by continuing the reflux after the supply of the oxidizing gas is stopped. The RH reflux treatment time after stopping the oxidizing gas supply in step 4 is preferably 8 minutes or more, more preferably 10 minutes or more, and further preferably 15 minutes or more. The RH reflux treatment time may be appropriately determined according to the required inclusion amount level or hydrogen content level. Moreover, what is necessary is just to determine the supply amount of oxidizing gas suitably according to the target molten steel temperature after temperature rising.

工程4における酸化性ガスの供給速度は純酸素換算量で、0.08〜0.20Nm3/min・tとするのが好ましい。酸化性ガスの供給速度が0.08Nm3/min・t未満では処理時間が長くなり、また、0.20Nm3/min・tを超えて高くなると、FeOおよびMnOの生成量が増加しすぎて好ましくない。 The supply rate of the oxidizing gas in step 4 is preferably 0.08 to 0.20 Nm 3 / min · t in terms of pure oxygen. When the supply rate of the oxidizing gas is less than 0.08 Nm 3 / min · t, the treatment time becomes longer, and when it exceeds 0.20 Nm 3 / min · t, the production amount of FeO and MnO increases too much. It is not preferable.

酸化性ガスとしては、酸素ガス、二酸化炭素などの単味ガス、およびそれら単味ガスの混合ガスならびに上記ガスと不活性ガスまたは窒素ガスとの混合ガスを用いることができるが、処理時間短縮の観点から酸素ガスを用いることが好ましい。   As the oxidizing gas, a simple gas such as oxygen gas or carbon dioxide, a mixed gas of these simple gases, and a mixed gas of the above gas and an inert gas or nitrogen gas can be used. From the viewpoint, oxygen gas is preferably used.

酸化性ガスの供給方法は、溶鋼内への吹き込み、上吹きランスを介しての真空槽内溶鋼表面への吹き付けなどの方法を用いることができるが、操作性の良さを考慮すると、吹き付けによるのが好ましい。この場合、上吹きランスノズルは、ストレート型、急拡大型、ラバール型などいかなる形状のものであってもよい。また、ランス高さ(ランス下端と真空槽内溶鋼表面との鉛直距離)は1.5〜5.0mとするのが好ましい。ランス高さが1.5m未満では、溶鋼のスピッティングによりランスが損耗しやすく、また、5.0mを超えて高いと酸化性ガスジェットが溶鋼表面に到達しにくくなって、昇熱効率が低下する。   The method of supplying the oxidizing gas can be a method such as blowing into the molten steel or spraying onto the surface of the molten steel in the vacuum chamber through the top blowing lance, but considering the good operability, it is by spraying. Is preferred. In this case, the top blowing lance nozzle may have any shape such as a straight type, a rapid expansion type, or a Laval type. The lance height (vertical distance between the lance lower end and the molten steel surface in the vacuum chamber) is preferably 1.5 to 5.0 m. When the lance height is less than 1.5 m, the lance is easily worn by spitting of the molten steel. When the lance height is higher than 5.0 m, the oxidizing gas jet hardly reaches the surface of the molten steel, and the heating efficiency decreases. .

酸化性ガス供給中における真空槽内の雰囲気圧力は8000〜1100Paとするのが好ましい。酸化性ガスの供給停止後に引き続き環流を行う場合は、8000Pa以下とするのが好ましく、さらに好適には700Pa以下とする。真空槽内の雰囲気圧力が8000Paを超えて高いと環流速度が遅いため、介在物の除去に長時間を要し、好ましくない。また、700Pa以下では介在物の除去を効率的に行うことができるのに加えて、溶鋼中H含有率およびN含有率も同時に低減することができる。   The atmospheric pressure in the vacuum chamber during the supply of the oxidizing gas is preferably 8000 to 1100 Pa. When recirculation is continued after the supply of the oxidizing gas is stopped, the pressure is preferably 8000 Pa or less, and more preferably 700 Pa or less. If the atmospheric pressure in the vacuum chamber is higher than 8000 Pa, the recirculation speed is slow, and it takes a long time to remove inclusions, which is not preferable. Moreover, in addition to being able to remove inclusions efficiently at 700 Pa or less, the H content and N content in the molten steel can be simultaneously reduced.

なお、酸化性ガスの供給中または供給後に溶鋼中に合金元素などを添加して、溶鋼中のSi、Mn、Cr、Ni、Tiなどの成分調整を行ってもよい。   In addition, an alloy element or the like may be added to the molten steel during or after the supply of the oxidizing gas to adjust components such as Si, Mn, Cr, Ni, and Ti in the molten steel.

(4)−2 工程4による介在物量低減および復硫抑止効果
工程4における酸化性ガス供給速度(純酸素換算量)X(Nm3/min・t)を0.08〜0.20Nm3/min・tの範囲で変更し、工程3を終了した溶鋼から採取したサンプル中の50μm以上の大きさを有する介在物個数N0および工程4のRH処理後の溶鋼サンプル中の50μm以上の大きさの介在物個数Nを光学顕微鏡により計測し、N/N0により算出される介在物個数指数を調査した。なお、介在物個数の計測は、JIS G 0555にて規定された方法に準拠して、サンプル断面700mm2内に存在する50μm以上の大きさの介在物個数を計測した。
(4) -2 Inclusion amount reduction and desulfurization suppression effect in step 4 Oxidizing gas supply rate (pure oxygen conversion amount) X (Nm 3 / min · t) in step 4 is 0.08 to 0.20 Nm 3 / min. The number of inclusions N 0 having a size of 50 μm or more in the sample taken from the molten steel that has been changed in the range of t and having finished Step 3 and a size of 50 μm or more in the molten steel sample after the RH treatment in Step 4 The number of inclusions N was measured with an optical microscope, and the inclusion number index calculated by N / N 0 was investigated. The number of inclusions was measured in accordance with the method defined in JIS G 0555 by measuring the number of inclusions having a size of 50 μm or more existing in a sample cross section of 700 mm 2 .

さらに、工程3終了後における溶鋼中のS含有率[S]i(%)と工程4終了後におけるS含有率[S]e(%)との差、ΔS=[S]i−[S]eを調査した。なお、酸化性ガス供給量は酸素ガス換算量で0.2〜0.8Nm3/tとし、酸化性ガス供給停止後の環流時間は8分間とした。 Further, the difference between the S content [S] i (%) in the molten steel after step 3 and the S content [S] e (%) after step 4, ΔS = [S] i− [S] e was investigated. The oxidizing gas supply amount was 0.2 to 0.8 Nm 3 / t in terms of oxygen gas, and the reflux time after stopping the oxidizing gas supply was 8 minutes.

図4は、工程4における酸化性ガス供給速度(純酸素換算量)(X)と介在物個数指数(N/N0)との関係を示す図であり、図5は、工程4における酸化性ガス供給速度(純酸素換算量)(X)と、工程3終了後と工程4終了後におけるS含有率の差(ΔS)との関係を示す図である。図4および図5に示された結果から、工程4における酸化性ガスの供給速度によらず、RH処理における復硫を抑止しつつ、酸化性ガスの供給による溶鋼の昇温が可能であることに加えて、酸化性ガス供給停止後のRH環流処理によって50μm以上の大型介在物を効率よく低減できることがわかる。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the oxidizing gas supply rate (pure oxygen equivalent amount) (X) and the inclusion number index (N / N 0 ) in Step 4, and FIG. It is a figure which shows the relationship between gas supply rate (pure oxygen conversion amount) (X), and the difference ((DELTA) S) of S content rate after completion | finish of the process 3 and the process 4. From the results shown in FIG. 4 and FIG. 5, it is possible to raise the temperature of the molten steel by supplying the oxidizing gas while suppressing the resulfurization in the RH treatment regardless of the supplying speed of the oxidizing gas in the step 4. In addition, it can be seen that large inclusions of 50 μm or more can be efficiently reduced by the RH reflux treatment after stopping the supply of the oxidizing gas.

本発明に係る極低硫高清浄鋼の溶製方法の効果を確認するため、下記に示す鋼の溶製試験を行い、その結果を評価した。   In order to confirm the effect of the melting method of the ultra-low sulfur high clean steel according to the present invention, the following steel melting test was conducted and the results were evaluated.

(1)溶製試験方法
予め、必要に応じて溶銑脱硫および溶銑脱燐処理を行った溶銑を、250トン(t)規模の上底吹き転炉に装入し、溶鉄中C含有率が0.03〜0.2%になるまで粗脱炭吹錬を行い、終点温度を1630〜1690℃として粗脱炭溶鋼を取鍋に出鋼し、出鋼時に各種脱酸剤および合金を添加して取鍋内溶鋼成分を、C:0.03〜0.2%、Si:0.001〜1.0%、Mn:0.05〜2.5%、P:0.003〜0.05%、S:27〜28ppm、sol.Al:0.005〜2.0%、T.[O]:50〜100ppmとした。
(1) Melting test method The hot metal that had been subjected to hot metal desulfurization and hot metal dephosphorization treatment as needed was charged into a 250 ton (t) scale bottom-bottom converter, and the C content in the molten iron was 0. The crude decarburized blow smelting is performed until 0.03 to 0.2%, the end temperature is set to 1630 to 1690 ° C., the crude decarburized molten steel is put into a ladle, and various deoxidizers and alloys are added at the time of steel output. The molten steel components in the ladle are as follows: C: 0.03-0.2%, Si: 0.001-1.0%, Mn: 0.05-2.5%, P: 0.003-0.05 %, S: 27-28 ppm, sol. Al: 0.005 to 2.0%, T.I. [O]: 50 to 100 ppm.

この溶鋼を出鋼する際に流出する転炉スラグの量は、調整せずにそのままとするか、あるいは、前述のダーツを用いて取鍋への流入を抑制することにより調整した。また、出鋼時には、脱酸用であるとともに、工程2において上吹きする酸化性ガスとの反応に要するAlを添加して溶鋼を脱酸するとともに、出鋼流の攪拌によりスラグの脱酸も行った。本発明法の工程1〜工程4の処理は、下記のとおり行った。   The amount of the converter slag that flows out when the molten steel is discharged is left as it is without adjustment, or is adjusted by suppressing the inflow into the ladle using the dart described above. Moreover, at the time of steel output, it is used for deoxidation and deoxidizes the molten steel by adding Al required for the reaction with the oxidizing gas blown up in step 2, and also deoxidation of slag by stirring the steel output flow went. The processes of Step 1 to Step 4 of the method of the present invention were performed as follows.

工程1として、大気圧下での出鋼時において取鍋内溶鋼にCaO換算量で8kg/tの生石灰を一括して添加した。また、この出鋼中に400kgの金属Alを一括して添加した。   As step 1, 8 kg / t of quicklime in terms of CaO was collectively added to the molten steel in the ladle at the time of steel output under atmospheric pressure. Moreover, 400 kg of metal Al was added all at once to this steel.

工程2として、取鍋内溶鋼に浸漬ランスを浸漬させ、Arガスを0.012Nm3/min・tの供給速度で吹き込むとともに、水冷構造を有する上吹きランスから酸素ガスを0.14Nm3/min・tの供給速度で溶鋼表面に吹き付けた。このとき、ランス下端と溶鋼表面との鉛直距離は1.8mとし、酸素供給時間は6分とした。また、溶鋼には浸漬管を浸漬せず、取鍋上方にはカバーを設置し、発生ガス、スプラッシュ、ダストなどを集塵装置に導いて処理した。 As step 2, the immersion lance is immersed in the molten steel in the ladle, Ar gas is blown at a supply rate of 0.012 Nm 3 / min · t, and oxygen gas is 0.14 Nm 3 / min from the top blowing lance having a water cooling structure. -It sprayed on the surface of molten steel with the supply speed of t. At this time, the vertical distance between the lower end of the lance and the molten steel surface was 1.8 m, and the oxygen supply time was 6 minutes. Further, the dip tube was not immersed in the molten steel, a cover was installed above the ladle, and the generated gas, splash, dust, etc. were guided to the dust collector for treatment.

工程3として、酸素ガスの供給を停止後、上記のArガス供給速度でArガスを10分間吹き込んで攪拌を行った。工程3終了後におけるスラグ成分組成は、CaO/Al23が0.9〜2.4、(FeO+MnO)含有率は0.7〜6.1%である。 In Step 3, after the supply of oxygen gas was stopped, stirring was performed by blowing Ar gas at the Ar gas supply rate for 10 minutes. As for the slag component composition after completion of Step 3, CaO / Al 2 O 3 is 0.9 to 2.4, and (FeO + MnO) content is 0.7 to 6.1%.

工程4として、RH処理開始直後に真空槽内に設置した上吹きランスから酸素ガスを1.6Nm3/t吹き付けた。ランスノズルはストレート型を用い、ランス下端と真空槽内溶鋼表面との鉛直距離を2.5m、酸素ガス供給速度は0.14Nm3/min・tとした。RH装置の浸漬管径は0.66m、環流Arガス流量は2.0Nm3/minであり、到達真空度は140Paである。酸素ガスの供給停止後、10分間の環流処理を施して、処理を完了した。なお、溶製試験におけるスラグ量は約18kg/tである。 In Step 4, oxygen gas was blown at 1.6 Nm 3 / t from an upper blowing lance installed in the vacuum chamber immediately after the start of the RH treatment. The lance nozzle was a straight type, the vertical distance between the lower end of the lance and the surface of the molten steel in the vacuum chamber was 2.5 m, and the oxygen gas supply rate was 0.14 Nm 3 / min · t. The RH apparatus has a dip tube diameter of 0.66 m, a reflux Ar gas flow rate of 2.0 Nm 3 / min, and an ultimate vacuum of 140 Pa. After the supply of oxygen gas was stopped, a 10-minute reflux treatment was performed to complete the treatment. The amount of slag in the melting test is about 18 kg / t.

表3および表4に、本発明例の試験番号1〜14および比較例の試験番号15〜27についての試験条件、および脱硫率、溶鋼中S含有率、鋼中の介在物個数の指標となるT.[O]などの試験結果を示した。   In Table 3 and Table 4, it becomes an index of the test conditions about the test numbers 1-14 of this invention example, and the test numbers 15-27 of a comparative example, and a desulfurization rate, S content rate in molten steel, and the number of inclusions in steel. T.A. Test results such as [O] are shown.

Figure 2007277647
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Figure 2007277647
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試験番号1〜6は、上記の条件でスラグ成分組成を変化させて処理を行った試験であり、試験番号7および8は、工程3における酸素ガス供給停止後の攪拌時間を3分間とした試験である。また、試験番号9および10は、工程4において酸素ガス供給停止後の溶鋼の環流を行わなかった試験であり、そして、試験番号11〜14は、工程1においてAlを添加し、工程4の処理を行わなかった試験である。   Test numbers 1 to 6 are tests performed by changing the slag component composition under the above conditions, and test numbers 7 and 8 are tests in which the stirring time after stopping the supply of oxygen gas in step 3 was 3 minutes. It is. Test Nos. 9 and 10 are tests in which the molten steel was not recirculated after the supply of oxygen gas was stopped in Step 4, and Test Nos. 11 to 14 were processed in Step 4 by adding Al in Step 1. This is a test that was not performed.

次に、比較例Aとして、工程3の処理を行わない試験を、また、比較例Bとして、工程2の処理を行わない試験を下記の方法により行った。   Next, as Comparative Example A, a test that did not perform the process of Step 3 was performed, and as Comparative Example B, a test that did not perform the process of Step 2 was performed by the following method.

すなわち、比較例Aでは、工程1としてCaO換算量で8kg/tの生石灰を一括して添加し、また、400kgの金属Alを一括して添加した。次に、工程2として取鍋内溶鋼に浸漬ランスを浸漬させ、Arガスを0.012Nm3/min・tの供給速度で吹き込むとともに、水冷構造を有する上吹きランスから酸素ガスを0.14Nm3/min・tの供給速度で溶鋼表面に吹き付けた。このとき、ランス下端と溶鋼表面との鉛直距離は1.8mとし、酸素供給時間は6分とした。その後、工程3の処理は省略し、工程4としてRH処理開始直後に真空槽内に設置した上吹きランスから酸素ガスを1.0Nm3/t吹き付けた。RHの操業条件は、本発明例と同様とした。 That is, in Comparative Example A, 8 kg / t quicklime in a CaO equivalent amount was added all at once as Step 1, and 400 kg of metal Al was added all at once. Next, as step 2, the immersion lance is immersed in the molten steel in the ladle, Ar gas is blown at a supply rate of 0.012 Nm 3 / min · t, and oxygen gas is supplied from the top blowing lance having a water cooling structure to 0.14 Nm 3. / Min · t was sprayed on the surface of the molten steel. At this time, the vertical distance between the lower end of the lance and the molten steel surface was 1.8 m, and the oxygen supply time was 6 minutes. Then, the process of the process 3 was abbreviate | omitted and oxygen gas was sprayed from the top blowing lance installed in the vacuum chamber immediately after the start of RH process as the process 4 at 1.0Nm < 3 > / t. The operating conditions of RH were the same as in the example of the present invention.

また、比較例Bでは、工程1としてCaO換算量で8kg/tの生石灰を一括して添加し、また、400kgの金属Alを一括して添加した後に、工程2としての酸素ガスの供給を行わずに、工程3として取鍋内溶鋼に浸漬ランスを浸漬させ、Arガスを0.012Nm3/min・tの供給速度で吹き込み、16分間攪拌を行った。その後、取鍋をRH装置へ移送し、工程4としてRH処理開始直後に真空槽内に設置した上吹きランスから酸素ガスを2.7Nm3/t吹き付けた。ランスノズルはストレート型を用い、ランス下端と真空槽内溶鋼表面との鉛直距離を2.5m、酸素ガス供給速度は0.14Nm3/min・tとした。 Further, in Comparative Example B, 8 kg / t quicklime in a CaO equivalent amount is added all at once in Step 1, and 400 kg of metal Al is added all at once, and then oxygen gas is supplied as Step 2. In Step 3, the immersion lance was immersed in the molten steel in the ladle, Ar gas was blown at a supply rate of 0.012 Nm 3 / min · t, and stirring was performed for 16 minutes. Thereafter, the ladle was transferred to the RH apparatus, and in Step 4, oxygen gas was sprayed at 2.7 Nm 3 / t from an upper blowing lance installed in the vacuum chamber immediately after the start of the RH treatment. The lance nozzle was a straight type, the vertical distance between the lower end of the lance and the surface of the molten steel in the vacuum chamber was 2.5 m, and the oxygen gas supply rate was 0.14 Nm 3 / min · t.

RH処理の前工程で昇熱処理を行っていないため、RH処理における昇温量が増加し、本発明例の場合に比較してRH処理における酸素供給量が増加した。RH装置の浸漬管径は0.66m、環流Arガス流量は2.0Nm3/minであり、到達真空度は140Paである。酸素ガスの供給停止後、10分間の環流処理を施して、処理を完了した。 Since no heat-up process was performed in the previous step of the RH treatment, the temperature increase amount in the RH treatment increased, and the oxygen supply amount in the RH treatment increased compared to the case of the present invention example. The RH apparatus has a dip tube diameter of 0.66 m, a reflux Ar gas flow rate of 2.0 Nm 3 / min, and an ultimate vacuum of 140 Pa. After the supply of oxygen gas was stopped, a 10-minute reflux treatment was performed to complete the treatment.

前記のとおり、表3および表4に、比較例の試験条件および試験結果を示した。なお、試験番号18〜22では、CaOとAlのみを添加し、試験番号23〜27では、フラックスとして螢石を1.5t添加した。   As described above, Table 3 and Table 4 show the test conditions and test results of the comparative examples. In test numbers 18 to 22, only CaO and Al were added, and in test numbers 23 to 27, 1.5 t of meteorite was added as a flux.

(2)溶製試験結果の評価
本発明例についての試験である試験番号1〜14は、比較例についての試験である試験番号15〜27に比較して、脱硫率が大幅に向上し、工程3後および工程4後のS含有率が大幅に低減し、介在物個数の指標となるT.[O]も低減している。なお、工程4を省略した試験番号11〜14では、工程2のみで酸化性ガスを用いているため、工程2および工程3でのAl23量が増加し、脱硫および清浄性がやや劣る。
(2) Evaluation of melting test results Test numbers 1 to 14, which are tests for the present invention examples, have a significantly improved desulfurization rate compared to test numbers 15 to 27 which are tests for comparative examples. The S content after 3 and after step 4 is greatly reduced, and is an index of the number of inclusions. [O] is also reduced. In Test Nos. 11 to 14 in which Step 4 is omitted, since the oxidizing gas is used only in Step 2, the amount of Al 2 O 3 in Step 2 and Step 3 increases, and desulfurization and cleanliness are slightly inferior. .

また、例えば、本発明例の試験番号7と比較例の試験番号22などのように、スラグ成分組成がほぼ同レベルの試験を比較しても、脱硫率に差が生じている。この結果から、単にスラグ成分組成を一定範囲に調整するのみでは高清浄極低硫鋼の溶製は難しいことがわかる。   For example, even when tests having substantially the same level of slag component composition, such as test number 7 of the present invention and test number 22 of the comparative example, are compared, there is a difference in the desulfurization rate. From this result, it can be seen that it is difficult to melt a highly clean ultra-low sulfur steel simply by adjusting the slag component composition within a certain range.

比較例の試験番号18〜27では、RH処理における酸素供給量が多くなるため、(FeO+MnO)含有率が増加し、若干の復硫が認められた。また、酸素供給量が多いことから、工程3の後におけるT.[O]に比較して、工程4の後におけるT.[O]が増加した。したがって、極低硫高清浄鋼を安定的に溶製するには、本発明法のように、Alと酸素との反応により生成するAl23を活用することが有効であり、この効果を高めるには、昇温を脱硫処理工程とRH処理工程との両者で分担すること、および工程3における攪拌ガス吹き込みによる脱硫および介在物除去処理が重要であることがわかる。 In the test numbers 18 to 27 of the comparative example, the oxygen supply amount in the RH treatment was increased, so that the (FeO + MnO) content rate was increased and a slight amount of sulfurization was observed. Further, since the oxygen supply amount is large, the T.V. Compared to [O], the T.O. [O] increased. Therefore, in order to stably melt ultra-low sulfur high clean steel, it is effective to utilize Al 2 O 3 produced by the reaction of Al and oxygen as in the method of the present invention. In order to increase the temperature, it is understood that the temperature increase is shared by both the desulfurization treatment process and the RH treatment process, and the desulfurization and inclusion removal process by the stirring gas blowing in the process 3 are important.

さらに、本発明例について詳細に検討すると下記のとおりである。試験番号1〜4では、CaO/Al23の値が高いほど、また(FeO+MnO)含有率が低いほど、脱硫率が高く、かつ、T.[O]も概して低くなっており、本発明の顕著な効果が得られている。 Further, the present invention example is examined in detail as follows. In Test Nos. 1 to 4, the higher the value of CaO / Al 2 O 3 and the lower the (FeO + MnO) content, the higher the desulfurization rate. [O] is also generally low, and the remarkable effects of the present invention are obtained.

また、工程3における酸素ガス供給停止後の攪拌時間を充分に確保した試験番号4および6と、同攪拌時間を4分未満の3分間と短くした試験番号7および8とを比較すると、試験番号7および8では脱硫率がやや低く、工程3の後におけるS含有率がやや高くなっている。これは、工程3における不活性ガスの吹込み時間を4分以上とすることにより、本発明の脱硫効果がより大きくなることを示している。   In addition, when test numbers 4 and 6 in which the stirring time after stopping the supply of oxygen gas in Step 3 was sufficiently secured were compared with test numbers 7 and 8 in which the stirring time was shortened to less than 4 minutes and 3 minutes, In 7 and 8, the desulfurization rate is slightly low, and the S content after step 3 is slightly high. This has shown that the desulfurization effect of this invention becomes larger by making the blowing time of the inert gas in process 3 into 4 minutes or more.

さらに、工程4における酸素ガス供給停止後の溶鋼の環流を行った試験番号3および4と、同環流を行わなかった試験番号9および10とを比較すると、試験番号3および4の方がT.[O]が低くなっている。したがって、工程4における酸素ガス供給停止後に溶鋼の環流を行うことにより、溶鋼の清浄度を高めることができることがわかる。   Further, when test numbers 3 and 4 in which the molten steel was circulated after the supply of oxygen gas was stopped in step 4 were compared with test numbers 9 and 10 in which the circulatory flow was not performed, test numbers 3 and 4 showed a higher T.V. [O] is low. Therefore, it can be seen that the cleanliness of the molten steel can be increased by circulating the molten steel after stopping the supply of oxygen gas in Step 4.

以上に説明したとおり、本発明の第1発明の方法を実施することにより、清浄度に優れた極低硫鋼を溶製することができ、さらに、第2発明〜第9発明で規定する条件を満足させることにより、本発明の効果をさらに一層高めることができる。   As explained above, by carrying out the method of the first invention of the present invention, an ultra-low sulfur steel having excellent cleanliness can be melted, and the conditions specified in the second to ninth inventions By satisfying the above, the effect of the present invention can be further enhanced.

本発明の溶製方法によれば、CaO系フラックスの添加、溶鋼およびフラックスのガス攪拌ならびに酸化性ガスの供給を適正化することにより、高い脱硫効率を確保するとともに介在物を効果的に除去できるので、極低水準までS含有率を低減させた高清浄鋼を安定して溶製することができる。したがって、本発明の方法は、Ca添加処理などを行うことなく、優れた経済性のもとに、例えば、鋼中S含有率が10ppm以下で、かつ、T.[O]が30ppm以下の極低硫高清浄鋼を溶製することができる精錬方法として、製鋼技術分野において広範に適用できる。   According to the melting method of the present invention, high desulfurization efficiency can be ensured and inclusions can be effectively removed by optimizing the addition of CaO-based flux, gas stirring of molten steel and flux, and the supply of oxidizing gas. Therefore, it is possible to stably smelt highly clean steel with the S content reduced to an extremely low level. Therefore, in the method of the present invention, for example, the S content in steel is 10 ppm or less and T.P. As a refining method capable of melting ultra-low sulfur high clean steel with [O] of 30 ppm or less, it can be widely applied in the steelmaking technical field.

本発明の方法における工程1〜工程3の処理状況を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the processing condition of the process 1-the process 3 in the method of this invention. 予備試験2における脱硫率とスラグ中CaO/Al23およびスラグ中(FeO+MnO)含有率との関係を示す図である。It is a diagram illustrating the relationship between the degree of desulfurization and the slag CaO / Al 2 O 3 and the slag in the preliminary test 2 (FeO + MnO) content. 予備試験3における脱硫率とスラグ中CaO/Al23およびスラグ中(FeO+MnO)含有率との関係を示す図である。It is a diagram illustrating the relationship between the degree of desulfurization and the slag CaO / Al 2 O 3 and the slag in the preliminary test 3 (FeO + MnO) content. 工程4における酸化性ガス供給速度(X)と介在物個数指数(N/N0)との関係を示す図である。Is a diagram showing the relationship between the oxidizing gas supply rate in the step 4 (X) and inclusion number index (N / N 0). 工程4における酸化性ガス供給速度(X)と、工程3終了後と工程4終了後におけるS含有率の差(ΔS)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the oxidizing gas supply rate (X) in process 4, and the difference ((DELTA) S) of S content rate after completion | finish of process 3 and after completion | finish of process 4.

符号の説明Explanation of symbols

1:取鍋、 2:溶鋼、 3:スラグ、 4:不活性ガス吹込み用浸漬ランス、
5:酸化性ガス上吹きランス、 6:カバー
1: ladle, 2: molten steel, 3: slag, 4: immersion lance for blowing inert gas,
5: Oxidizing gas blowing lance, 6: Cover

Claims (9)

溶鋼を下記の工程1〜4で示される工程により処理することを特徴とする極低硫高清浄鋼の溶製方法。
工程1:大気圧下において取鍋内溶鋼にCaO系フラックスを添加する工程
工程2:前記工程1の後に大気圧下において取鍋内溶鋼中に攪拌ガスを吹き込むことにより該溶鋼および前記CaOフラックスを攪拌するとともに、溶鋼に酸化性ガスを供給し、酸化性ガスと溶鋼との反応により生成した酸化物をCaO系フラックスと混合する工程
工程3:前記酸化性ガスの供給を停止し、大気圧下の前記取鍋内溶鋼中に攪拌ガスを吹き込むことにより脱硫および介在物除去を行う工程
工程4:前記工程3の後に前記取鍋内溶鋼をRH真空脱ガス装置を用いて処理するに際し、RH真空槽内に酸化性ガスを供給して溶鋼温度を上昇させる工程
A method for producing ultra-low sulfur high-clean steel, characterized by treating molten steel by the steps shown in the following steps 1 to 4.
Step 1: Adding CaO-based flux to the molten steel in the ladle under atmospheric pressure Step 2: After the step 1, the molten steel and the CaO flux are blown into the molten steel in the ladle under atmospheric pressure after step 1. Stirring, supplying an oxidizing gas to the molten steel, and mixing the oxide produced by the reaction between the oxidizing gas and the molten steel with a CaO-based flux Step 3: Stop the supply of the oxidizing gas, and at atmospheric pressure Step 4: Performing desulfurization and inclusion removal by blowing a stirring gas into the molten steel in the ladle in Step 4: When the molten steel in the ladle is treated with an RH vacuum degassing apparatus after Step 3, the RH vacuum is used. A process to raise the molten steel temperature by supplying oxidizing gas into the tank
溶鋼を下記の工程1〜3で示される工程により処理する極低硫高清浄鋼の溶製方法であって、下記工程1または工程2において溶鋼中にAlを添加した後、工程2において純酸素換算量で溶鋼1トン(t)当たり0.4Nm3以上の酸化性ガスを該溶鋼に吹込むかまたは吹き付けることを特徴とする極低硫高清浄鋼の溶製方法。
工程1:大気圧下において取鍋内溶鋼にCaO系フラックスを添加する工程
工程2:前記工程1の後に大気圧下において取鍋内溶鋼中に攪拌ガスを吹き込むことにより該溶鋼および前記CaOフラックスを攪拌するとともに、溶鋼に酸化性ガスを供給し、酸化性ガスと溶鋼との反応により生成した酸化物をCaO系フラックスと混合する工程
工程3:前記酸化性ガスの供給を停止し、大気圧下の前記取鍋内溶鋼中に攪拌ガスを吹き込むことにより脱硫および介在物除去を行う工程
A method for producing ultra-low sulfur high-purity steel in which molten steel is processed by the steps shown in the following Steps 1 to 3, wherein Al is added to the molten steel in Step 1 or Step 2 below, and then pure oxygen is added in Step 2 A method for producing ultra-low sulfur high-clean steel, characterized in that an oxidizing gas of 0.4 Nm 3 or more per ton (t) of molten steel is blown or blown into the molten steel in a converted amount.
Step 1: Adding CaO-based flux to the molten steel in the ladle under atmospheric pressure Step 2: After the step 1, the molten steel and the CaO flux are blown into the molten steel in the ladle under atmospheric pressure after step 1. Stirring, supplying an oxidizing gas to the molten steel, and mixing the oxide produced by the reaction between the oxidizing gas and the molten steel with a CaO-based flux Step 3: Stop the supply of the oxidizing gas, and at atmospheric pressure A step of desulfurization and inclusion removal by blowing a stirring gas into the molten steel in the ladle
前記工程3において、酸化性ガスの供給を停止した後に攪拌ガスを吹き込む時間を、4分間以上とすることを特徴とする請求項2に記載の極低硫高清浄鋼の溶製方法。   3. The method for melting ultra-low sulfur high-purity steel according to claim 2, wherein in step 3, the stirring gas is blown for 4 minutes or longer after the supply of the oxidizing gas is stopped. 前記工程3による処理終了後におけるスラグ中のCaOとAl23との質量含有率の比を0.9〜2.5とし、同スラグ中のFeOおよびMnOの質量含有率の合計を8%以下とすることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の極低硫高清浄鋼の溶製方法。 The ratio of the mass content of CaO in the slag and Al 2 O 3 in the slag after the completion of the process 3 is 0.9 to 2.5, and the total mass content of FeO and MnO in the slag is 8%. The method for melting ultra-low sulfur high-clean steel according to any one of claims 1 to 3, wherein: 前記工程4において、酸化性ガスの供給を停止した後に、引き続きRH真空脱ガス処理装置内における溶鋼の環流を継続して該溶鋼中の介在物を除去する処理を行うことを特徴とする請求項1または4に記載の極低硫高清浄鋼の溶製方法。   In the step 4, after the supply of the oxidizing gas is stopped, the molten steel is continuously circulated in the RH vacuum degassing apparatus to perform a process of removing inclusions in the molten steel. The method for melting ultra-low sulfur high-clean steel according to 1 or 4. 前記酸化性ガスが酸素ガスまたは酸素ガスおよび不活性ガスの混合ガスであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の極低硫高清浄鋼の溶製方法。   The method for producing ultra-low sulfur high-clean steel according to any one of claims 1 to 5, wherein the oxidizing gas is oxygen gas or a mixed gas of oxygen gas and inert gas. 前記酸化性ガスの供給は、水冷構造を有する上吹きランスを用いて、溶鋼表面に吹き付けることにより行うことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の極低硫高清浄鋼の溶製方法。   The supply of the oxidizing gas is performed by spraying on the surface of the molten steel using an upper blowing lance having a water cooling structure. Manufacturing method. 前記工程1〜3のうちの1つ以上の工程において、取鍋内の溶鋼中に、その管内と管外とで溶鋼表面を隔絶する浸漬管を浸漬することなく、溶鋼を処理することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の極低硫高清浄鋼の溶製方法。   In one or more of the steps 1 to 3, the molten steel is treated in the molten steel in the ladle without immersing a dip tube that isolates the molten steel surface inside and outside the tube. A method for melting ultra-low sulfur high-clean steel according to any one of claims 1 to 7. 転炉にて吹錬された溶鋼を前記取鍋に出鋼する際に、該取鍋への転炉スラグの流入を抑制することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の極低硫高清浄鋼の溶製方法。
The pole according to any one of claims 1 to 8, wherein when the molten steel blown in a converter is discharged into the ladle, the inflow of the converter slag into the ladle is suppressed. A method for melting low-sulfur high-clean steel.
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