JP2008063647A

JP2008063647A - 溶鋼の脱硫方法

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Publication number: JP2008063647A
Application number: JP2006245555A
Authority: JP
Inventors: Takahiko Maeda; 孝彦前田; Akihiko Inoue; 明彦井上
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2006-09-11
Filing date: 2006-09-11
Publication date: 2008-03-21
Anticipated expiration: 2026-09-11
Also published as: JP5343308B2

Abstract

【課題】転炉出鋼時に普通鋼或いは低硫鋼のＳ含有量が目標Ｓ濃度の上限を外れた場合、製造工程に撹乱を生ずることなく、且つ、製造コストの上昇を抑えしかも安定してこれらのＳ含有量を目標上限以下に低減することのできる脱硫方法を提供する。
【解決手段】溶銑の脱炭精錬により得た溶鋼を転炉から取鍋に出鋼し、取鍋内溶鋼の湯面上に存在するスラグの還元処理を行った後、溶鋼をＲＨ真空脱ガス装置にて二次精錬するに当たり、ＲＨ真空脱ガス装置にて溶鋼中にＡｌを投入して溶鋼を脱酸した後、ＲＨ真空脱ガス装置に設けた上吹きランスから、真空脱ガス槽内の溶鋼湯面に向けてＣａＯを４８〜５８mass％、Ａｌ₂ Ｏ₃ を４２〜５２mass％含有し、ＣａＦ₂ を含有しない脱硫用プリメルトフラックスを吹き付けて溶鋼を脱硫する。その際に、脱硫用プリメルトフラックスを吹き付ける前に、真空脱ガス槽内の溶鋼にＭｇＯを投入することが好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、ＲＨ真空脱ガス装置を用いた溶鋼の脱硫方法に関し、詳しくは、目標Ｓ濃度が数ｐｐｍレベルの所謂、極低硫鋼を対象とするのではなく、目標Ｓ濃度が数十ｐｐｍレベルの低硫鋼或いはそれ以上の普通鋼における目標Ｓ濃度の上限外れを防止するために行う溶鋼の脱硫方法に関するものである。

転炉から出鋼された後の溶鋼を脱硫する二次精錬方法としては、アーク加熱とスラグ精錬とが可能なＬＦ（Ladle Furnace ）と称する取鍋精錬設備を用い、多量の脱硫用フラックスを溶鋼に添加して溶鋼を加熱しつつ攪拌する方法（例えば特許文献１参照）、及び、ＲＨ真空脱ガス装置を用い、ＲＨ真空脱ガス装置の真空脱ガス槽内の溶鋼に脱硫用フラックスを投入して脱硫する方法（例えば特許文献２及び特許文献３参照）が一般的である。これらの何れの方法も、ラインパイプ材などに代表される目標Ｓ濃度が数ｐｐｍレベルの極低硫鋼の製造に適するように、脱硫用フラックスの組成やその投入方法が工夫されている。

このような極低硫鋼の製造においては、脱硫処理のために、ＬＦでのアーク加熱によって電力コストが上昇しても、また、ＣａＦ₂ や金属Ｃａを含有する特殊な脱硫用フラックスを使用することによって脱硫用フラックスコストが上昇しても、或いは、このような特殊な脱硫用フラックスの使用に起因して取鍋や真空脱ガス槽の耐火物が溶損し、それによって耐火物コストが上昇しても、鋼材価格はそれに見合ったもので取引されるので問題とならない。

これに対して、目標Ｓ濃度が数十ｐｐｍレベルの低硫鋼やそれ以上の一般の普通鋼では、溶銑予備処理の段階でＳ濃度を低減することで、特段に二次精錬での脱硫処理を実施することなく目標Ｓ濃度の上限以下となるようにしていた。これは、二次精錬での脱硫処理は、低硫鋼や普通鋼では、上記のコスト上昇を鋼材価格が補いきれないからである。

しかし、近年、スラグに対する環境規制の観点から、転炉脱炭精錬における媒溶剤にフッ素含有物質である蛍石を使用しない傾向になってきたことと、ＣＯ₂ 発生量低減の要請から、鉄スクラップを転炉で多量に使用する操業が増えたことによって、これらの低硫鋼や普通鋼で目標Ｓ濃度の上限外れが発生するようになった。これは、品質の悪い鉄スクラップ中からのＳの混入が避けがたいことと、併せて、転炉での媒溶剤に蛍石を使用しなくなったことに起因する転炉スラグの脱硫能の低下とが相俟って発生したものである。
特開２００５−１７９７６２号公報特開２００３−３４２６３１号公報特開平１１−６００９号公報

このように、普通鋼や低硫鋼で転炉出鋼時のＳ含有量が目標Ｓ濃度の上限を外れた場合、これを救済する有効な手だては無かった。例えば、このようなチャージをＬＦにて脱硫処理しようとすると、連続鋳造工程までの製造工程が撹乱されて連続鋳造工程での連々鋳を妨げる原因となり、また、溶鋼加熱の電力や耐火物溶損のためにコストが著しく増大し、経済的に成り立たないからである。

一方、普通鋼や低硫鋼のほとんどが、介在物の低減や合金成分の調整を目的としてＲＨ真空脱ガス装置で処理される現状にあっては、ＲＨ脱ガス処理中に脱硫処理することは製造工程に撹乱を生じる心配はない。しかし、ＲＨ真空脱ガス装置において、特許文献２や特許文献３のような高脱硫能の脱硫用フラックスを使用することは、脱硫用フラックスコストや耐火物コストを増大させるという問題を起こす。

また、上述のような普通鋼や低硫鋼の目標Ｓ濃度の上限外れを救済する程度であれば、脱硫用フラックスの使用量を削減しても十分に対処可能と考えられるが、少量の脱硫用フラックスで脱硫処理した際には、脱硫用フラックスの一部が真空脱ガス槽の側壁に付着したり取鍋壁に付着したりして、脱硫反応に寄与しない場合があり、脱硫効率に大きなバラツキが生じる。その結果、目標Ｓ濃度の上限外れを解消できない場合も発生する。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、転炉出鋼時に普通鋼或いは低硫鋼のＳ含有量が、目標Ｓ濃度の上限を外れた場合、或いは、目標Ｓ濃度の上限ぎりぎりで、復硫によっては目標Ｓ濃度の上限を外れる恐れのある場合に、連続鋳造工程までの製造工程に撹乱を生ずることなく、且つ、製造コストの上昇を抑え、しかも安定してこれらのＳ含有量を目標上限値以下に低減することのできる有効な溶鋼の脱硫方法を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明は、溶銑の脱炭精錬により得た溶鋼を転炉から取鍋に出鋼し、取鍋内溶鋼の浴面上に存在するスラグの還元処理を行った後、溶鋼をＲＨ真空脱ガス装置にて二次精錬するに当たり、ＲＨ真空脱ガス装置にて溶鋼中にＡｌを投入して溶鋼を脱酸した後、ＲＨ真空脱ガス装置に設けた上吹きランスから、真空脱ガス槽内の溶鋼浴面に向けてＣａＯを４８〜５８mass％、Ａｌ₂ Ｏ₃ を４２〜５２mass％含有し、ＣａＦ₂ を含有しない脱硫用プリメルトフラックスを吹き付けて溶鋼を脱硫することを特徴とする、溶鋼の脱硫方法を提供する。その際に、前記上吹きランスから脱硫用プリメルトフラックスを吹き付ける前に、真空脱ガス槽内の溶鋼にＭｇＯを投入することが好ましい。

本発明によれば、転炉出鋼時に普通鋼や低硫鋼のＳ含有量が、目標Ｓ濃度の上限を外れた場合、或いは目標Ｓ濃度の上限ぎりぎりで、復硫によっては目標Ｓ濃度の上限を外れる恐れのある場合に、普通鋼や低硫鋼のほとんどが処理されるＲＨ真空脱ガス装置を用いて脱硫処理を行うので、製造工程に撹乱を生じることなく、脱硫処理を実施することができる。

また、本発明によれば、脱硫用フラックスとして、ＣａＯを４８〜５８mass％、Ａｌ₂ Ｏ₃ を４２〜５２mass％含有し、ＣａＦ₂ を含有しないプリメルトフラックスを使用するので、つまり、ＣａＦ₂（蛍石）を使用しないので、脱硫用フラックスコストは安価であるうえに、真空脱ガス槽の耐火物を溶損する心配がない。また、プリメルトフラックスであるので、生石灰よりも硬質であり、搬送中に粉化しにくく、真空脱ガス槽内に上吹きランスを介して吹き付けた際に、真空排気系へのキャリーオーバーが少なく、無駄なく溶鋼に侵入させることができるのみならず、一旦溶鋼に侵入すると溶解が速く且つ溶鋼の脱酸のためにＲＨ真空脱ガス装置で投入したＡｌによる脱酸生成物を吸収して脱硫に最適なＣａＯ・Ａｌ₂Ｏ₃ （ＣａＯが３４mass％、Ａｌ₂ Ｏ₃ が６６mass％に相当）の溶融相が生成し、これが速やかに溶鋼を脱硫する。

また更に、プリメルトフラックスであるので、溶融の潜熱が小さく、ＣａＯとＡｌ₂ Ｏ₃ とを単に混合したフラックスや焼結フラックスに比べて溶鋼の温度低下が小さい。この溶鋼の温度低下が小さいことと、ＣａＦ₂を含有しないために耐火物溶損の心配がないこと及びＣａＦ₂ や金属Ｃａを含有しないために安価であることから、比較的多くの量の脱硫用フラックスを使用することができ、このため脱硫反応効率が安定するという優れた効果が得られる。

また、脱硫用プリメルトフラックスを溶鋼に向けて吹き付ける以前に、真空脱ガス槽内の溶鋼にＭｇＯを投入することにより、このＭｇＯはＲＨ真空脱ガス装置の下降管から溶鋼流に随伴されて取鍋内の溶鋼に入り、浮上して取鍋内溶鋼の浴面上に存在するスラグと溶鋼との間に高融点のバリア層を形成する。このバリア層によって取鍋内に存在するスラグ中のＦｅＯやＭｎＯなどの酸化性成分による溶鋼の再酸化が防止でき、脱硫に好適な低酸素ポテンシャルの雰囲気を維持することができるとともに、復硫も防止できる。

以下、本発明を具体的に実施するに当たっての好ましい形態を説明する。

本発明は、溶銑を転炉で脱炭精錬して普通鋼或いは低硫鋼を製造する際に、転炉脱炭精錬の終了時における溶鋼成分のＳ含有量が、目標Ｓ濃度の上限を外れた場合、或いは、目標Ｓ濃度の上限ぎりぎりで、復硫によっては目標Ｓ濃度の上限を外れる恐れのある場合に、以下のようにして溶鋼に脱硫処理を施し、溶鋼のＳ含有量を目標Ｓ濃度の上限値以下まで減少させる。

即ち、転炉脱炭精錬終了時の溶鋼成分分析値のＳ濃度が、目標Ｓ濃度の上限を外れた場合或いは外れそうな場合に、転炉では当該溶鋼に対して特別な処理を実施することなく、得られた溶鋼を予定通り転炉から取鍋へ出鋼し、この出鋼の末期或いは出鋼後に、転炉から取鍋内に流出したスラグにＡｌなどの強脱酸剤を還元剤として添加してスラグの還元処理を行い、その後、溶鋼をＲＨ真空脱ガス装置に搬送し、ＲＨ脱ガス処理中の溶鋼にＡｌを投入して溶鋼を脱酸した後、真空脱ガス槽に設けた上吹きランスから、真空脱ガス槽内の溶鋼浴面に向けて脱硫用フラックスを吹き付けて溶鋼を脱硫する。

ここで、低硫鋼とは、目標Ｓ濃度が数十ｐｐｍレベルの鋼で、普通鋼とは、目標Ｓ濃度が低硫鋼の目標Ｓ濃度以上であって、上限値がおよそ０．０３mass％程度の鋼である。但し、普通鋼でも仕様に応じてＳ濃度の目標値は異なり、上限値が０．０１０mass％のものや０．０１５mass％のものなど、様々である。

転炉脱炭精錬で使用する溶銑は、特に制限はないが、溶銑予備処理によってＳやＰを低減したものであることが好ましい。特に、溶銑脱硫処理によってＳを低減しておくと、転炉脱炭精錬で得られる溶鋼のＳ含有量の目標上限外れが生じても、その超過分が小さく、ＲＨ真空脱ガス装置での脱硫負荷を小さくできるからである。また、脱炭精錬を行う転炉の形式には特に制限がなく、上吹き転炉、不活性ガス底吹き攪拌方式の上底吹き転炉、上吹きランスと底吹き羽口の両方から溶鋼に酸素を供給する酸素上底吹き転炉、底吹き転炉の何れであってもよい。

本発明が対象とする鋼は、目標Ｓ濃度の上限が数十ｐｐｍの低硫鋼、及び、それより高Ｓ濃度まで許容できる普通鋼である。目標Ｓ濃度の上限が数ｐｐｍの極低硫鋼は、本発明では十分に脱硫するのは困難である場合が多いので、好ましくない。

本発明においては、ＲＨ真空脱ガス装置での脱硫を確実に実施するために、転炉からの出鋼時に取鍋に流出した溶鋼浴面上のスラグに、Ａｌなどの強脱酸剤を還元剤として添加し、スラグを還元することが必要である。スラグの還元剤としては、安価であることからＡｌ灰（「アルミドロス」ともいう）が好適である。Ａｌ灰とは、金属Ａｌを３０〜５０mass％含有した金属ＡｌとＡｌ₂ Ｏ₃ との混合物であり、他の成分も含有している。

スラグの還元の目安としては、スラグ中のＦｅＯとＭｎＯとの合計含有量が５mass％以下程度とするのが望ましい。スラグ中のＦｅＯとＭｎＯとの合計含有量が５mass％よりも多いと、脱硫処理時或いは脱硫処理後にスラグによる溶鋼の再酸化が発生して、脱硫反応を阻害したり、復硫を生じさせたりする原因となる。一方、２mass％未満まで還元するには還元剤を多量に使用しなくてはならず、経済的ではない。尚、溶鋼を転炉から出鋼する際には、通常の精錬と同様に、Ｓｉ、Ｍｎ、Ａｌなどで溶鋼を粗く脱酸しても構わない。

ＲＨ真空脱ガス装置では、溶鋼のＲＨ脱ガス処理中に、真空脱ガス槽内の溶鋼にＡｌを投入して溶鋼を脱酸した後、真空脱ガス槽に設けた上吹きランスから、真空脱ガス槽内の溶鋼浴面に向けて脱硫用フラックスを吹き付けて添加する。ここで溶鋼中へのＡｌ投入量は、各鋼種の目標とする成分組成（鋼種により異なる）に依存するので一概には決められないが、通常のアルミキルド鋼では、total.Ａｌにして０．０５０〜０．１００mass％が目標組成となることが多いので、ＲＨ脱ガス処理前の溶鋼成分を分析し、それに応じて不足分を投入すればよい。尚、total.Ａｌとは、溶鋼に溶解しているＡｌと、Ａｌ₂Ｏ₃ などの酸化物形態で溶鋼中に存在しているＡｌとの合計値であり、また、粉粒体を吹き付けて添加することは「投射」とも呼ばれている。

この投射用の上吹きランスは真空脱ガス槽内に上方から垂直に挿入する場合や、真空脱ガス槽の側壁から斜めに挿入する方式などが知られており、特に制限はないが、脱硫用フラックスのキャリーオーバーを少なくする観点からは垂直に挿入するのが好ましい。

脱硫用フラックスとしては、ＣａＯ粉及びＡｌ₂ Ｏ₃ 粉の混合物を加熱・溶融し、固化させた後に粉砕処理して得られる、ＣａＯを４８〜５８mass％、Ａｌ₂Ｏ₃ を４２〜５２mass％含有し、ＣａＦ₂ を含有していないプリメルトフラックスを使用する。脱硫用フラックスとして、ＣａＯ粉とＡｌ₂Ｏ₃ 粉との単なる混合物を使用すると、フラックスの搬送中に粉化（とくにＣａＯの粉化）が発生しやすく、その結果、微粉成分が溶鋼浴面に到達する前に真空脱ガス槽の排気系に吸引（所謂「キャリーオーバー」）されやすいうえに、溶鋼中に侵入してからの溶解も遅く、脱硫が速やかに進行しないが、ＣａＯとＡｌ₂Ｏ₃ とをプリメルトすることにより、これらの問題は全て解消される。脱硫用フラックスにはＣａＦ₂ を含有させないが、これは耐火物の溶損を極力防止するため及び脱硫用フラックスコストを安価にするために、必要なことである。

脱硫用フラックス中のＣａＯを４８〜５８mass％、Ａｌ₂Ｏ₃ を４２〜５２mass％とする理由は、溶鋼中に脱硫用フラックスが侵入した際に、脱酸生成物である溶鋼中のＡｌ₂ Ｏ₃を吸収して脱硫に最適なＣａＯ・Ａｌ₂ Ｏ₃ 組成の液相が容易に生成するようにするためである。ＣａＯが４８mass％よりも少ないか、Ａｌ₂Ｏ₃ が５２mass％よりも多い場合には、脱硫能が乏しく、好ましくない。また、ＣａＯが５８mass％よりも多いか、Ａｌ₂Ｏ₃ が４２mass％よりも少ない場合には、脱硫用フラックスの融点が高く、溶鋼中に侵入しても速やかに溶解しないので脱硫が遅滞し、好ましくない。

プリメルトフラックスの粒度は、反応効率の観点から粒径１ｍｍ未満、望ましくは粒径１５０μｍ未満が質量比率で９０％以上であることが好ましい。一方、キャリーオーバーを少なくする観点からは微粉分は少ない方が望ましく、従って、粒径１０μｍ未満が質量比率で１０％未満であるのが好ましく、粒径５０μｍ未満が１０％未満であるのがより好ましい。尚、脱硫用フラックス中には不純物として５mass％までのＳｉＯ₂ は許容できる。これよりもＳｉＯ₂ が多いと、脱硫能が低下するので好ましくない。

更に、脱硫時の溶鋼の酸素ポテンシャルを低位に維持するとともに、脱硫後の復硫を効果的に防止するために、ＲＨ真空脱ガス装置にて脱硫用プリメルトフラックスを吹き付け添加する前に、真空脱ガス槽内の溶鋼にＭｇＯを投入することが好ましい。ＭｇＯの投入方法としては、真空脱ガス槽の上部に設けられた副原料投入シュートから投入する方法、或いは、脱硫用フラックスを投射する上吹きランスから投射する方法のどちらであっても構わないが、キャリーオーバーを少なくし、塊状のマグネシアクリンカーなども使用できる点からは、前者の方法を採用することが好ましい。

このＭｇＯはＲＨ真空脱ガス装置の下降管から溶鋼流に随伴されて取鍋内の溶鋼に入り、溶鋼中を浮上して、取鍋内溶鋼の浴面上に存在するスラグと溶鋼との間に高融点のバリア層を形成する。このバリア層によって取鍋スラグ中のＦｅＯやＭｎＯなどの酸化性成分による溶鋼の再酸化が防止でき、脱硫に好適な低酸素ポテンシャルの雰囲気を維持することができるとともに、復硫も防止できる。ＭｇＯ源としてはマグネシアクリンカーのほかマグネシア系耐火物屑なども使用できる。上記効果を発揮させるための好ましいＭｇＯの投入量は、溶鋼トン当たり１ｋｇ（以下「ｋｇ／ｔ」と記す）以上、より好ましくは１．５ｋｇ／ｔ以上である。但し、多量に投入すると溶鋼の温度降下をきたすので、好ましくは上限を５ｋｇ／ｔとし、より好ましくは３ｋｇ／ｔとする。

上記のように構成された本発明によれば、転炉出鋼時に目標Ｓ濃度の上限を外れたか、或いは、目標Ｓ濃度の上限ぎりぎりで復硫によっては代表成分において目標Ｓ濃度の上限を外れる恐れのある普通鋼や低硫鋼を効果的に脱硫処理することができる。しかも、近年、普通鋼や低硫鋼のほとんどが、介在物の低減や合金成分の調整を目的としてＲＨ真空脱ガス装置で処理されるようになったので、ＲＨ脱ガス精錬に脱硫処理を追加実施しても製造工程に撹乱を生じる心配はない。

［本発明例１］
目標Ｓ濃度の上限が０．００２４mass％である低炭アルミキルドの低硫鋼の精錬に本発明を適用した。当該低硫鋼を製造するに当たり、使用した溶銑は脱硫処理の施された溶銑であるが、溶銑のＳ含有量から判断して前記目標Ｓ濃度を安定して達成することは困難であったので、本発明を適用することとした。

脱硫処理の施された溶銑を転炉にて脱炭精錬して約３００トンの溶鋼を得て、この溶鋼を取鍋に出鋼した。取鍋内の溶鋼のＳ含有量は０．００２６mass％であった。取鍋内のスラグにアルミ灰（金属Ａｌ分３０mass％）を添加してスラグを還元処理し、スラグ中のＦｅＯとＭｎＯとの合計含有量を２．８mass％とした後、溶鋼をＲＨ真空脱ガス装置に搬送した。

ＲＨ真空脱ガス装置で溶鋼の環流を開始後、真空脱ガス槽内の溶鋼にＡｌを投入して脱酸処理した。脱酸処理後、ＣａＯ：５１mass％、Ａｌ₂ Ｏ₃ ：４５mass％、ＳｉＯ₂ ：１mass％の脱硫用プリメルトフラックス（粒径１０〜２５０μｍ）を、Ａｒガスをキャリアガスとして、真空脱ガス槽の上方から挿入した上吹きランスを通じて真空脱ガス槽内の溶鋼浴面に向けて投射した。投射時の真空脱ガス槽内の圧力は２．６〜３．９ｋＰａ（２０〜３０torr）であり、投射速度を約８０ｋｇ／ｍｉｎ（０．２７ｋｇ／ｍｉｎ・ｔ）、キャリアガス流量を８Ｎｍ³ ／ｍｉｎ（０．０２７Ｎｍ³ ／ｍｉｎ・ｔ）として１０分間投射した。投射した脱硫用プリメルトフラックスは７５０ｋｇ（２．５ｋｇ／ｔ）であった。脱硫処理後の溶鋼中Ｓ含有量は０．００１９mass％、脱硫率は２６．９％であった。

脱硫処理後、この溶鋼に必要な合金材を投入して溶鋼成分の最終調整を実施した後、ＲＨ脱ガス処理を終了した。次いで、溶鋼を連続鋳造設備に搬送して連続鋳造し、連続鋳造中にタンディッシュから代表溶鋼サンプルを採取した。この代表溶鋼サンプルのＳ濃度を分析した結果、Ｓ濃度は０．００２１mass％であり、目標Ｓ濃度の上限値を満足した。

目標Ｓ濃度の上限が０．００２４mass％である低炭アルミキルドの低硫鋼の９チャージについて上記と同様の処理を行った。その結果、脱硫用プリメルトフラックスの平均原単位が２．２ｋｇ／ｔで、平均脱硫率は２６．１％、脱硫率のバラツキは±６．５％であり、狭い範囲にＳ含有量を調整することができた。

［本発明例２］
本発明例１と同様に、目標Ｓ濃度の上限が０．００２４mass％である低炭アルミキルドの低硫鋼の精錬に本発明を適用した。当該低硫鋼を製造するに当たり、使用した溶銑は脱硫処理の施された溶銑であるが、溶銑のＳ含有量から判断して前記目標Ｓ濃度を安定して達成することは困難であったので、本発明を適用することとした。

脱硫処理の施された溶銑を転炉にて脱炭精錬して約３００トンの溶鋼を得て、この溶鋼を取鍋に出鋼した。取鍋内の溶鋼のＳ含有量は０．００２７mass％であった。取鍋内のスラグにアルミ灰（金属Ａｌ分３０mass％）を添加してスラグを還元処理し、スラグ中のＦｅＯとＭｎＯとの合計含有量を３．０mass％とした後、溶鋼をＲＨ真空脱ガス装置に搬送した。

ＲＨ真空脱ガス装置で溶鋼の環流を開始後、真空脱ガス槽内の溶鋼にＡｌを投入して脱酸処理した。Ａｌ投入から２分経過した時点で、真空脱ガス槽の上方にある副原料投入シュートからマグネシアクリンカー５４０ｋｇ（１．８ｋｇ／ｔ）を真空脱ガス槽内の溶鋼浴面上に添加した。その後２分経過し、真空脱ガス槽内の溶鋼浴面上にマグネシアクリンカーが存在しなくなった以降、ＣａＯ：５１mass％、Ａｌ₂ Ｏ₃ ：４５mass％、ＳｉＯ₂ ：１mass％の脱硫用プリメルトフラックス（粒径１０〜２５０μｍ）を、Ａｒガスをキャリアガスとして、真空脱ガス槽の上方から挿入した上吹きランスを通じて真空脱ガス槽内の溶鋼浴面に向けて投射した。投射時の真空脱ガス槽内の圧力は２．６〜３．９ｋＰａ（２０〜３０torr）であり、投射速度を約７５ｋｇ／ｍｉｎ（０．２５ｋｇ／ｍｉｎ・ｔ）、キャリアガス流量を７．５Ｎｍ³ ／ｍｉｎ（０．０２５Ｎｍ³ ／ｍｉｎ・ｔ）として１０分間投射した。投射した脱硫用プリメルトフラックスは７２０ｋｇ（２．４ｋｇ／ｔ）であった。脱硫処理後の溶鋼中Ｓ含有量は０．００２０mass％、脱硫率は２５．９％であった。

脱硫処理後、この溶鋼に必要な合金材を投入して溶鋼成分の最終調整を実施した後、ＲＨ脱ガス処理を終了した。次いで、溶鋼を連続鋳造設備に搬送して連続鋳造し、連続鋳造中にタンディッシュから代表溶鋼サンプルを採取した。この代表溶鋼サンプルのＳ濃度を分析した結果、Ｓ濃度は０．００２０mass％であり、目標Ｓ濃度の上限値を満足した。

目標Ｓ濃度の上限が０．００２４mass％である低炭アルミキルドの低硫鋼の９チャージについて上記と同様の処理を行った。その結果、脱硫用プリメルトフラックスの平均原単位が２．２ｋｇ／ｔで、平均脱硫率は２５．９％、脱硫率のバラツキは±２．５％であり、狭い範囲にＳ含有量を調整することができた。

［比較例］
本発明例１，２と同様に、目標Ｓ濃度の上限が０．００２４mass％である低炭アルミキルドの低硫鋼を製造するに当たり、使用した溶銑は脱硫処理の施された溶銑であるが、溶銑のＳ含有量から判断して前記目標Ｓ濃度を安定して達成することは困難であったので、従来のＣａＦ₂を含有する高価な脱硫用フラックスを使用してＲＨ真空脱ガス装置で脱硫処理をすることとした。

脱硫処理の施された溶銑を転炉にて脱炭精錬して約３００トンの溶鋼を得て、この溶鋼を取鍋に出鋼した。取鍋内の溶鋼のＳ含有量は０．００２６mass％であった。取鍋内のスラグにアルミ灰（金属Ａｌ分３０mass％）を添加してスラグを還元処理し、スラグ中のＦｅＯとＭｎＯとの合計含有量を２．９mass％とした後、溶鋼をＲＨ真空脱ガス装置に搬送した。

ＲＨ真空脱ガス装置で溶鋼の環流を開始後、真空脱ガス槽内の溶鋼にＡｌを投入して脱酸処理した。Ａｌ投入から２分経過した時点で、真空脱ガス槽の上方にある副原料投入シュートからマグネシアクリンカー５５０ｋｇ（１．８３ｋｇ／ｔ）を真空脱ガス槽内の溶鋼浴面上に添加した。その後２分経過し、真空脱ガス槽内の溶鋼浴面上にマグネシアクリンカーが存在しなくなった以降、ＣａＯ：５７mass％、ＣａＦ₂ ：３９mass％、ＳｉＯ₂ ：２mass％の脱硫用プリメルトフラックス（粒径１０〜２５０μｍ）を、Ａｒガスをキャリアガスとして、真空脱ガス槽の上方から挿入した上吹きランスを通じて真空脱ガス槽内の溶鋼浴面に向けて投射した。投射時の真空脱ガス槽内の圧力は２．６〜３．９ｋＰａ（２０〜３０torr）であり、投射速度を約７５ｋｇ／ｍｉｎ（０．２５ｋｇ／ｍｉｎ・ｔ）、キャリアガス流量を７．５Ｎｍ³ ／ｍｉｎ（０．０２５Ｎｍ³ ／ｍｉｎ・ｔ）として７分間投射した。投射した脱硫用プリメルトフラックスは５４０ｋｇ（１．８ｋｇ／ｔ）であった。脱硫処理後の溶鋼中Ｓ含有量は０．００１９mass％、脱硫率は２６．９％であった。

目標Ｓ濃度の上限が０．００２４mass％である低炭アルミキルドの低硫鋼の１５チャージについて上記と同様の処理を行った。その結果、脱硫用プリメルトフラックスの平均原単位が１．５ｋｇ／ｔで、平均脱硫率は２５．５％であったが、脱硫率のバラツキは±１５．１％であり、脱硫後のＳ含有量は大幅にばらついた。

Claims

溶銑の脱炭精錬により得た溶鋼を転炉から取鍋に出鋼し、取鍋内溶鋼の浴面上に存在するスラグの還元処理を行った後、溶鋼をＲＨ真空脱ガス装置にて二次精錬するに当たり、ＲＨ真空脱ガス装置にて溶鋼中にＡｌを投入して溶鋼を脱酸した後、ＲＨ真空脱ガス装置に設けた上吹きランスから、真空脱ガス槽内の溶鋼浴面に向けてＣａＯを４８〜５８mass％、Ａｌ₂ Ｏ₃ を４２〜５２mass％含有し、ＣａＦ₂ を含有しない脱硫用プリメルトフラックスを吹き付けて溶鋼を脱硫することを特徴とする、溶鋼の脱硫方法。
前記上吹きランスから脱硫用プリメルトフラックスを吹き付ける前に、真空脱ガス槽内の溶鋼にＭｇＯを投入することを特徴とする、請求項１に記載の溶鋼の脱硫方法。