JP2013241654A - Method for producing medium and high carbon steel - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable medium and high carbon steel to be surely produced even when fluorite is not used.SOLUTION: A basicity of slag upon starting of blowing is set to be 0.8-1.2 and an oxygen feed speed is set to be ≤1.8 Nm/min/t, the oxygen feed speed is changed to 2.2 Nm/min/t-3.2 Nm/min/t while an oxygen quantity during the blowing is 3-10% of the total oxygen quantity of the total blowing after starting the blowing, Cao source is charged twice or more while the oxygen quantity during the blowing is 40-70% of the total oxygen quantity, a charging quantity of the Cao source per one time is set to be ≤16 kg/t, the oxygen feed speed during charging period of the Cao source is set to be ≤2 Nm/min/t, an interval of charging the Cao source is set to be ≥1 min, and the basicity of the slag when the blowing is finished is set to be 2.5-4.

Description

本発明は、例えば、転炉を用いて中高炭素鋼を製造する中高炭素鋼の製造方法を関する。   The present invention relates to a method for producing medium-high carbon steel that produces medium-high carbon steel using a converter, for example.

従来より、中炭素鋼や高炭素鋼などを転炉にて精錬を行って製造する技術として、例えば、特許文献1〜特許文献3のものがある。
特許文献1では、脱燐処理により燐の濃度[P]を0.050%以下へ低下させた溶銑を用いた上底吹き機能を有する精錬装置による脱炭精錬に際して、上吹き酸素ガスとともに石灰粉を吹き込み、吹錬時間をt0(分)、吹き付け終了時間をt(分)とした場合、t/t0を0.7以上とし、吹き止めスラグ中のフッ素濃度を0.5%以下にしている。
Conventionally, as a technique for refining and manufacturing medium carbon steel, high carbon steel, and the like in a converter, there are, for example, those of Patent Documents 1 to 3.
In Patent Document 1, in decarburization refining by a refining apparatus having an upper bottom blowing function using hot metal in which the phosphorus concentration [P] is reduced to 0.050% or less by dephosphorization treatment, lime powder together with top blowing oxygen gas When the blowing time is t0 (minutes) and the blowing end time is t (minutes), t / t0 is set to 0.7 or more, and the fluorine concentration in the blowing slag is set to 0.5% or less. .

特許文献2では、吹錬初期に塩基度が1.0〜2.0となる比率のCaO及びSi源を添加して低融点スラグを形成し、次いで生成スラグの塩基度を3.0〜4.0とするに足る量のCaOを追加している。
特許文献3では、上吹き転炉または上下吹き転炉を用いて、生石灰,滓化促進剤及び酸化鉄を主体とする脱りんフラックスを添加した後、酸素吹錬を行うことにより中高炭素鋼を製造する方法であって、吹錬途中で前記と同一または異なる滓化促進剤及び/又は酸化鉄を追加投入し、且つ上吹き送酸流量を増加させて脱りん反応を進行させている。
In Patent Document 2, a low-melting slag is formed by adding a CaO and Si source at a ratio of basicity of 1.0 to 2.0 at the initial stage of blowing, and then the basicity of the generated slag is set to 3.0 to 4 A sufficient amount of CaO is added.
In Patent Document 3, using a top blow converter or a top blow converter, after adding dephosphorization flux mainly composed of quick lime, hatching accelerator and iron oxide, medium high carbon steel is obtained by performing oxygen blowing. In the production method, the same or different hatching accelerator and / or iron oxide as those described above are additionally added during blowing, and the dephosphorization reaction is advanced by increasing the flow rate of the top blowing acid.

その他、転炉等で精錬する方法として、特許文献4〜7に示すものがある。   In addition, there are methods shown in Patent Documents 4 to 7 as a method of refining in a converter or the like.

特開2002−275520号公報JP 2002-275520 A 特開昭58−016014号公報Japanese Patent Laid-Open No. 58-016014 特開2000−008113号公報JP 2000-008113 A 特開平03−153811号公報Japanese Patent Laid-Open No. 03-153811 特開2002−047508号公報JP 2002-047508 A 特開平11−006006号公報JP-A-11-006006 特開平11−061222号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-062212

特許文献1では、蛍石を用いずに高炭素鋼を製造する方法が開示されているものの、蛍石を使用しない代わりに石灰粉を吹き込む必要があり、石灰粉を吹き込むために大規模な設備(塊石灰の粉砕設備、粉体貯蔵タンク及び高圧ガス設備など)が必要である。また、石灰粉を吹き込む設備では、石灰粉を高圧ガスで圧送するため配管の磨耗が大きいため、頻繁な保守作業が必要であり、保守業務が大変であった。つまり、特許文献1の技術では、蛍石を用いずに高炭素鋼を製造するためには、大掛かりな装置を用いなければならず、この方法で高炭素鋼を製造することは困難を伴うものとなっていた。また、特許文献2〜7にも中高炭素鋼を製造する方法などが開示されているものの、蛍石を用いることなく中高炭素鋼を確実に製造できる技術とは言い難いものである。   Although Patent Document 1 discloses a method for producing high carbon steel without using fluorite, it is necessary to blow lime powder instead of using fluorite, and a large-scale facility for blowing lime powder. (Lump lime grinding equipment, powder storage tank, high-pressure gas equipment, etc.) are required. In addition, in the facility for blowing lime powder, since the lime powder is pumped with high-pressure gas, the wear of the piping is large, so frequent maintenance work is necessary, and maintenance work is difficult. That is, in the technique of Patent Document 1, in order to manufacture high carbon steel without using fluorite, a large-scale apparatus must be used, and it is difficult to manufacture high carbon steel by this method. It was. Further, although Patent Documents 2 to 7 disclose methods for producing medium-high carbon steel and the like, it is difficult to say that the technique can reliably produce medium-high carbon steel without using fluorite.

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、蛍石を使用せずに、簡単で且つ確実に中高炭素鋼を製造することができる中高炭素鋼の製造方法を提供することを目的とする。   Then, in view of the said problem, this invention aims at providing the manufacturing method of medium-high carbon steel which can manufacture medium-high carbon steel simply and reliably, without using a fluorite.

前記目的を達成するために、本発明は、次の手段を講じた。
即ち、本発明における課題解決のための技術的手段は、転炉を用いて中高炭素鋼を製造するに際して、吹錬開始時のスラグの塩基度を0.8以上1.2以下とし且つ送酸速度を1.8Nm/min/t以下とし、吹錬開始後、吹錬中の酸素量が吹錬全体の総酸素量に対して3%〜10%となっている間に、送酸速度を2.2Nm/min/t以上3.2Nm/min/t以下に変更し、吹錬中の酸素量が前記総酸素量に対して40〜70%となっている間に、2回以上CaO源を装入することとし、1回当たりの前記CaO源
の装入量を16kg/t以下とし、前記CaO源の装入期間中の送酸速度を2Nm/min/t以下とし、前記CaO源の装入の間隔を1分以上とし、吹練終了時のスラグの塩基度が2.5以上4以下となるようにすることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention has taken the following measures.
That is, the technical means for solving the problems in the present invention is that, when producing a medium-high carbon steel using a converter, the basicity of slag at the start of blowing is 0.8 to 1.2 and the acid feed While the speed is 1.8 Nm 3 / min / t or less and the oxygen amount during blowing is 3% to 10% with respect to the total oxygen amount of the entire blowing, the change below 2.2Nm 3 / min / t or more 3.2Nm 3 / min / t, while the amount of oxygen in the blowing is a 40% to 70% relative to the total oxygen amount, twice The CaO source is charged as described above, the charging amount of the CaO source per one time is 16 kg / t or less, the acid feed rate during the charging period of the CaO source is 2 Nm 3 / min / t or less, The CaO source charging interval is 1 minute or more, and the basicity of the slag at the end of blowing is 2.5 to 4 Characterized by way becomes.

本発明によれば、蛍石を使用しなくても、簡単で且つ確実に中高炭素鋼を製造することができる。   According to the present invention, medium and high carbon steel can be produced easily and reliably without using fluorite.

精錬を行う転炉の全体図である。It is a general view of the converter which performs refining. 転炉における精錬の状況を示した図である。It is the figure which showed the condition of the refining in a converter.

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図1は、中高炭素鋼を製造するに際して、一次精錬を行う転炉を示したものである。説明の便宜上、溶銑や溶鋼のことを溶湯といい説明する。
中高炭素鋼を製造するに際しては、まず、中炭素鋼用の溶湯1を転炉2に装入し、転炉2にて脱炭等の精錬を行った後、下工程である二次精錬工程で介在物の除去や成分調整などを行う。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a converter that performs primary refining when manufacturing medium-high carbon steel. For convenience of explanation, hot metal and molten steel are referred to as molten metal.
When producing medium and high carbon steel, first, the molten metal 1 for medium carbon steel is charged into the converter 2, and after refining such as decarburization in the converter 2, the secondary refining process is a lower process. To remove inclusions and adjust ingredients.

転炉における一次精錬では、転炉2の上側に設けたホッパー等の投入装置4を用いて、焼石灰などのCaO源(造滓材)を、炉口3から装入すると共に、溶湯1に対して上吹きランス5を用いて酸素を吹き付ける吹錬を行い、溶銑中の[C]や[P]の除去を行う。図1では上吹き転炉を示しているが、中高炭素鋼を製造するに際しては、上底吹き転炉であってもよい。   In primary refining in the converter, a charging device 4 such as a hopper provided on the upper side of the converter 2 is used to charge a CaO source (slagging material) such as burned lime from the furnace port 3 and into the molten metal 1. On the other hand, oxygen blowing is performed using the top blowing lance 5 to remove [C] and [P] in the hot metal. Although FIG. 1 shows a top blow converter, an upper bottom blow converter may be used when producing medium-high carbon steel.

中高炭素鋼を製造するにあたっては、吹錬の吹き止め時の[C]を0.5質量%以上とし且つ[P]を0.015質量%以下にすることが好ましい。つまり、転炉の吹錬後(一次精錬後)では、[C]を高く且つ[P]を低くすることが望まれている。しかしながら、転炉における吹錬では、脱炭反応と脱りん反応との両方が進み、[C]を高く且つ[P]を低くすることが難しいのは周知の通りである。そのため、従来の技術では、転炉の吹錬(一次精錬)にて、一旦、脱りん反応を促進させることにより[C]を0.5質量%未満にした後、溶湯を出鋼後に加炭をすることにより、中高炭素鋼を製造している。   In producing medium-high carbon steel, it is preferable to set [C] at the time of blowing stop to 0.5 mass% or more and [P] to 0.015 mass% or less. That is, after the converter is blown (after primary refining), it is desired to increase [C] and decrease [P]. However, it is well known that in blowing in a converter, both decarburization and dephosphorization proceed, and it is difficult to increase [C] and decrease [P]. For this reason, in the conventional technology, the dephosphorization reaction is once promoted in the blowing of the converter (primary refining) to reduce the [C] to less than 0.5% by mass, and the molten metal is then carburized after the steel is discharged. By doing this, medium and high carbon steel is manufactured.

転炉にて脱りん能力を増加させる(脱りん反応を促進させる)ためには、蛍石(CaF)を転炉に投入してスラグの滓化を促進することが考えられるが、滓化促進のために蛍石を使用した場合、精錬後のスラグ中にはフッ素等が多量に含まれることになる。フッ素等が多量に含まれたスラグは再利用することが難しく、環境への影響、負荷が大きいことから、転炉にて蛍石を用いずに脱りんを促進したいという要望がある。 In order to increase the dephosphorization ability in the converter (to promote the dephosphorization reaction), it is considered that fluorite (CaF 2 ) is introduced into the converter to promote the hatching of slag. When fluorite is used for promotion, a large amount of fluorine or the like is contained in the slag after refining. Since slag containing a large amount of fluorine or the like is difficult to reuse and has a large environmental impact and load, there is a demand to promote dephosphorization without using fluorite in a converter.

また、転炉にて[C]を0.5質量%未満にした後に、加炭する場合は、加炭材に不可避的に含まれるSやNにより溶湯の成分調整が難しくなったり、溶湯の品質が低下する虞があったり、コスト増加や処理時間の延長による生産性の低下も懸念される。このようなことから、転炉の吹錬において蛍石を使用したり、転炉の吹錬後に加炭処理を行わずに、中高炭素鋼を製造することが望まれている。   Moreover, when carburizing after making [C] less than 0.5 mass% in a converter, it becomes difficult to adjust the composition of the molten metal due to S or N contained unavoidably in the carburized material. There is a concern that the quality may be deteriorated, and there is a concern that productivity is lowered due to an increase in cost or an extension of processing time. For this reason, it is desired to produce medium and high carbon steel without using fluorite in the blowing of the converter or performing a carburizing treatment after the blowing of the converter.

ここで、特許第4701727号公報には、スラグ中のFeOを増加させることによってCaOの溶解を促進することにより転炉で蛍石を使用しない方法が開示されているが、FeOは溶湯中のCによって容易に還元されることから、例えば、酸化鉄源の装入量が少ない吹錬などでは、溶湯中の[C]が高い間にスラグ中のFeOを増加させることが難しい。また、スラグ中のFeOを増加させることができても、FeOとCとの反応によって発生するCOガスが急激にスラグから抜けるという好ましくない現象が発生することがある。   Here, Japanese Patent No. 4701727 discloses a method in which fluorite is not used in the converter by promoting dissolution of CaO by increasing FeO in the slag. Therefore, it is difficult to increase FeO in the slag while [C] in the molten metal is high in, for example, blowing with a small amount of the iron oxide source charged. Even if FeO in the slag can be increased, an undesirable phenomenon may occur in which the CO gas generated by the reaction between FeO and C suddenly escapes from the slag.

つまり、特許第4701727号公報のような従来の技術を用いることだけでは、蛍石を使用せずに安定的に中炭素鋼を製造することは難しいため、本発明では、吹錬開始時の塩基度、送酸速度、吹錬中の送酸速度、CaO源の装入回数(投入回数)等を規定することにより、簡単に中高炭素鋼を製造することとしている。特に、本発明では、大掛かりな設備を用いることなく、従来から用いられているホッパー等の投入装置4を用いて、簡単
で且つ確実に中高炭素鋼を製造することとしている。
That is, since it is difficult to stably produce medium carbon steel without using fluorite only by using the conventional technique such as Japanese Patent No. 4701727, in the present invention, the base at the start of blowing The medium-high carbon steel is easily manufactured by specifying the degree, the acid feeding speed, the acid feeding speed during blowing, the number of times of charging the CaO source (number of times of charging), and the like. In particular, according to the present invention, medium-high carbon steel is easily and reliably produced using a conventional charging device 4 such as a hopper without using a large-scale facility.

以下、本発明の中高炭素鋼の製造方法について詳しく説明する。
上述したように、CaO源を供給したとき、スラグ中のFeOが多いと、スラグの滓化が進む。本発明では、まず、吹錬初期のスラグの塩基度(CaO/SiO)を、低めにしてスラグ中のFeOの活量を抑制し、スラグ中のFeOが出来るだけ減少しないようにし、スラグの滓化を促進している。具体的には、吹錬開始時のスラグの塩基度を0.8以上1.2以下としている。
Hereinafter, the manufacturing method of the medium-high carbon steel of the present invention will be described in detail.
As described above, when the CaO source is supplied, if there is a large amount of FeO in the slag, hatching of the slag proceeds. In the present invention, first, the basicity (CaO / SiO 2 ) of the slag at the initial stage of blowing is reduced to suppress the activity of FeO in the slag so that FeO in the slag is not reduced as much as possible. Promoting hatching. Specifically, the basicity of the slag at the start of blowing is 0.8 or more and 1.2 or less.

吹錬開始時のスラグの塩基度が0.8未満であると、溶融スラグに比べて吹錬の途中で追加装入したCaO源(石灰)の量が多くなり、石灰の溶解不足になる。その結果、溶湯の[P]を0.015質量%以下にすることができない。一方、スラグの塩基度が1.2を超えてしまうと、スラグ中のFeOの活量が増加し、スラグ中のFeOと溶湯中の[C]との反応が促進され、スラグ中のFeOの量が低下する。その結果、石灰の溶融が進まず、溶湯の[P]を0.015質量%以下にすることができない。   When the basicity of the slag at the start of blowing is less than 0.8, the amount of CaO source (lime) additionally charged in the middle of blowing is increased as compared with the molten slag, resulting in insufficient dissolution of lime. As a result, [P] of the molten metal cannot be made 0.015% by mass or less. On the other hand, if the basicity of the slag exceeds 1.2, the activity of FeO in the slag increases, the reaction between FeO in the slag and [C] in the molten metal is promoted, and the FeO in the slag The amount is reduced. As a result, the melting of lime does not proceed and the [P] of the molten metal cannot be made 0.015% by mass or less.

また、吹錬開始時において、上吹きランス5から酸素を吹き込む送酸速度を低めにして(ソフトブロー)としてスラグに酸素を供給すると共に溶湯の攪拌を抑えることによりスラグ中のFeOを増加させることとしている。具体的には、吹錬開始時の吹き込む送酸速度を1.8Nm/min/t以下としている。なお、送酸速度が小さすぎると吹錬時間が増加し生産性が低下することがあることから、送酸速度は0.5以上Nm/min/tとすることが好ましい。 Also, at the start of blowing, increasing the FeO in the slag by supplying oxygen to the slag by lowering the oxygen feed rate at which oxygen is blown from the top blowing lance 5 (soft blow) and suppressing stirring of the molten metal It is said. Specifically, the acid sending speed at the start of blowing is set to 1.8 Nm 3 / min / t or less. In addition, since the blowing time will increase and productivity may fall when an acid delivery rate is too small, it is preferable that an acid delivery rate shall be 0.5 or more and Nm < 3 > / min / t.

送酸速度が1.8Nm/min/t超えてしまうと、吹き込んだ酸素が溶湯に到達すると共に溶湯の攪拌が強くなるため、スラグ中のFeOが高められなくなる。その結果、石灰の溶融が進まず、溶湯の[P]を0.015質量%以下にすることができない。
したがって、転炉において吹錬開始時には、0.8≦C/S(塩基度)≦1.2とし、送酸速度を1.8Nm/min/t以下としている。
If the acid feed rate exceeds 1.8 Nm 3 / min / t, the blown oxygen reaches the molten metal and stirring of the molten metal becomes strong, so that FeO in the slag cannot be increased. As a result, the melting of lime does not proceed and the [P] of the molten metal cannot be made 0.015% by mass or less.
Therefore, at the start of blowing in the converter, 0.8 ≦ C / S (basicity) ≦ 1.2 and the acid feed rate is set to 1.8 Nm 3 / min / t or less.

吹錬開始後、送酸速度を1.8Nm/min/t以下にして、酸素を吹き込み続ける。そして、吹き込んだ吹錬中の酸素量が、吹錬全体の総酸素量(全体吹錬酸素量という)に対して3%〜10%となっている間に、送酸速度を2.2Nm/min/t以上3.2Nm/min/t以下に変更する。つまり、本発明では、スラグのFeOが増加した段階で、吹錬をソフトブロー(送酸速度が1.8Nm/min/t以下)から、ハードブロー(送酸速度が2.2Nm/min/t以上3.2Nm/min/t以下)にすることとしている。 After the start of blowing, the oxygen feed rate is set to 1.8 Nm 3 / min / t or less and oxygen is continuously blown. And while the amount of oxygen in the blown blowing is 3% to 10% with respect to the total amount of oxygen in the entire blowing (referred to as the total amount of blowing oxygen), the acid feed rate is set to 2.2 Nm 3 / Min / t to 3.2 Nm 3 / min / t or less. That is, in the present invention, when FeO of the slag increases, blowing is performed from soft blow (acid feed rate is 1.8 Nm 3 / min / t or less) to hard blow (acid feed rate is 2.2 Nm 3 / min). / T or more and 3.2 Nm 3 / min / t or less).

吹錬中の酸素量が全体吹錬酸素量の3%未満となる早い段階で、送酸速度を上昇させてソフトブローからハードブローに移行してしまうと、ソフトブローの期間が短いため、酸素吹き込みによるスラグ中のFeOの増加が少ない。
一方、吹錬中の酸素量が全体吹錬酸素量の10%を超えた遅い段階で、送酸速度を上昇させた場合、既にスラグ中のFeOは増加しているものの、スラグ中のFeOが多すぎる状態にある。そのため、送酸速度を上昇させた直後に、スラグ/メタル界面におけるCOガスの発生速度が高まり、スラグ中のCOガスの気泡密度が増加し、気泡同士が合体、浮上することによって、COガスが急激にスラグから抜けてしまうという現象が発生する。このように、COガスが急激にスラグから抜ける現象が発生してしまうと、スラグが沈静化してスラグのフォーミングの高さが得られず(スラグがフォーミングし難くなる)、フォーミングしたスラグに十分に着熱させることができないため、脱炭が進みすぎて、溶湯の[C]を0.5質量%以上にすることができない可能性がある。
At an early stage when the oxygen amount during blowing is less than 3% of the total amount of blown oxygen, if the acid feed rate is increased to shift from soft blow to hard blow, the soft blow period is short, so oxygen Little increase in FeO in slag due to blowing.
On the other hand, when the oxygen feed rate is increased at a late stage in which the amount of oxygen during blowing exceeds 10% of the total amount of blown oxygen, FeO in the slag has already increased, but the FeO in the slag has increased. Too much. Therefore, immediately after increasing the acid feed rate, the generation rate of CO gas at the slag / metal interface is increased, the bubble density of the CO gas in the slag is increased, and the bubbles are coalesced and floated. The phenomenon of suddenly falling out of the slag occurs. Thus, if the phenomenon that CO gas suddenly escapes from the slag occurs, the slag becomes calm and the slag forming height cannot be obtained (the slag becomes difficult to form), and the formed slag is sufficient. Since it cannot heat up, decarburization progresses too much and there exists a possibility that [C] of molten metal cannot be made 0.5 mass% or more.

例えば、特許第4487812号公報に示されているように、転炉における吹錬において、酸素を吹き込んだ場合、吹錬により吹き込んだ酸素と吹錬中に発生したCOガスとで二次燃焼が発生し、COガスが発生する。二次燃焼が発生している二次燃焼帯にフォーミングスラグを位置させると、フォーミングスラグに二次燃焼による熱が着熱し、スラグの温度が確保されると共にスラグを介して溶湯に伝熱するため、吹錬による脱炭の進みすぎを防止することができる。つまり、本発明では、吹錬中にある程度、スラグをフォーミングさせて二次燃焼による熱をスラグに着熱する必要があることから、スラグのフォーミ
ングも考慮して、送酸速度の切換時期やその速度を規定している。
For example, as disclosed in Japanese Patent No. 4487812, when oxygen is blown in the blowing in the converter, secondary combustion occurs between oxygen blown by blowing and CO gas generated during blowing. CO 2 gas is generated. If the forming slag is positioned in the secondary combustion zone where secondary combustion occurs, the heat generated by the secondary combustion will reach the forming slag, ensuring the slag temperature and transferring heat to the molten metal via the slag. It is possible to prevent excessive decarburization by blowing. In other words, in the present invention, it is necessary to form slag to some extent during blowing and heat from secondary combustion to reach the slag. The speed is specified.

ソフトブローからハードブローに吹錬を切り換えるに際して、送酸速度が2.2Nm/min/t未満である場合、ソフトブローの状態と殆ど変わらず、スラグ中のFeOが増加し過ぎるために、吹錬中にCOガスがスラグから急激に抜ける現象が発生してしまう可能性がある。また、送酸速度が3.2Nm/min/tよりも大きい場合、殆どスラグに酸素が供給できない状態となると共に溶湯の攪拌が強くなるため、スラグ中のFeOが下がりすぎてスラグの滓化不足となり、溶湯の[P]を0.015質量%以下にすることができない。 When switching the blowing from soft blow to hard blow, if the acid feed rate is less than 2.2 Nm 3 / min / t, it is almost the same as the soft blow state, and FeO in the slag increases too much. There is a possibility that a phenomenon in which CO gas suddenly escapes from the slag may occur during smelting. In addition, when the acid feed rate is larger than 3.2 Nm 3 / min / t, it becomes almost impossible to supply oxygen to the slag and the stirring of the molten metal becomes strong, so that FeO in the slag is lowered too much and the slag is hatched. It becomes insufficient, and [P] of the molten metal cannot be made 0.015% by mass or less.

したがって、吹錬開始後、吹錬中の酸素量が全体吹錬酸素量の3〜10%になる期間内に、送酸速度を2.2Nm/min/t〜3.2Nm/min/tに変更することとしている。なお、全体吹錬酸素量は、気体酸素(上吹きランス5から吹き込んだ酸素の合計)のことであり、固体酸素は含まれない。中高炭素鋼では、固体酸素に比べて気体酸素の割合が大きく、固体酸素の影響は無視できる。 Therefore, after blowing the start, within the period the amount of oxygen in the blowing is 3-10% of the total blowing oxygen, 2.2 Nm the oxygen-flow-rate 3 /min/t~3.2Nm 3 / min / It is supposed to be changed to t. The total amount of blown oxygen is gaseous oxygen (the total amount of oxygen blown from the top blowing lance 5) and does not include solid oxygen. In medium-high carbon steel, the proportion of gaseous oxygen is larger than that of solid oxygen, and the influence of solid oxygen is negligible.

次に、送酸速度を切り換えた後は、吹錬中の酸素量が全体吹錬酸素量に対して40〜70%となっている間に、2回以上CaO源を装入する。そして、最終的なスラグの塩基度(吹錬後のスラグの塩基度)を2.5〜4.0にしている。スラグの塩基度が2.5未満であるとき、スラグの脱りん能が不足するため、溶湯の[P]を0.015質量%以下にすることができない。一方、スラグの塩基度が4よりも大きいとき、未石灰化によるスラグの滓化不良が生じ、溶湯の[P]を0.015質量%以下にすることができない。   Next, after switching the acid feed rate, the CaO source is charged twice or more while the oxygen amount during blowing is 40 to 70% of the total amount of oxygen blown. And the basicity of the final slag (basicity of the slag after blowing) is set to 2.5 to 4.0. When the basicity of the slag is less than 2.5, the dephosphorization ability of the slag is insufficient, so that [P] of the molten metal cannot be made 0.015% by mass or less. On the other hand, when the basicity of the slag is greater than 4, slag failure due to uncalcification occurs, and [P] of the molten metal cannot be made 0.015 mass% or less.

ここで、スラグの塩基度を2.5〜4.0の範囲にするために、一度に多量のCaO源を供給すると、急に塩基度が上昇してスラグの粘度が低くなり、スラグの沈静化が発生することがある。スラグの沈静化等を防止するために、CaO源の装入は2回以上分けて行うこととしている。
吹錬を続けている状態においては、次第にスラグの塩基度が上昇することになるが、吹錬中の酸素量が全体吹錬酸素量の40%未満となる早い段階で、CaO源を装入してしまうと、スラグの塩基度が2前後となる期間が長くなる。スラグの塩基度が2前後では、スラグのFeOの活量が高い時期であり、スラグ中のFeOと溶湯中の[C]の反応が促進されスラグ中のFeOが低下するため、スラグの滓化が進まず、溶湯の[P]を0.015質量%以下にすることができない可能性がある。一方、吹錬中の酸素量が全体吹錬酸素量の70%よりも大きくなる遅い段階で、CaO源を供給するとスラグの塩基度が2前後となる期間を短くすることができるものの、スラグの滓化までの時間が確保できず、溶湯の[P]を0.015質量%以下にすることができない可能性がある。
Here, when a large amount of CaO source is supplied at once in order to make the basicity of the slag in the range of 2.5 to 4.0, the basicity suddenly increases, the viscosity of the slag decreases, and the slag calms down. May occur. In order to prevent the slag from calming down, the CaO source is charged twice or more.
In the state of continuing blowing, the basicity of slag will gradually increase, but the CaO source is charged at an early stage when the amount of oxygen during blowing becomes less than 40% of the total amount of blowing oxygen. If it does, the period when the basicity of slag will be around 2 becomes long. When the basicity of the slag is around 2, it is a time when the activity of FeO in the slag is high, and the reaction between FeO in the slag and [C] in the molten metal is promoted, and the FeO in the slag decreases, so the slag hatching However, there is a possibility that [P] of the molten metal cannot be made 0.015% by mass or less. On the other hand, at a late stage when the oxygen amount during blowing is greater than 70% of the total amount of blown oxygen, supplying a CaO source can shorten the period during which the basicity of the slag is around 2, There is a possibility that the time until hatching cannot be secured and the [P] of the molten metal cannot be made 0.015 mass% or less.

したがって、吹錬中の酸素量が全体吹錬酸素量の40〜70%になる期間内に、CaO源を2回以上装入することとしている。
ここで、CaO源を2回以上装入するに際して、1回当たりのCaO源の装入量を16kg/t以下としている。CaO源の装入量が16kg/tよりも大きい場合、CaO源となる装入物が、フォーミング状態となっているスラグを押さえてしまうことになり(物理的にスラグの気泡を壊してしまい)、スラグの沈静化が発生してしまう。
Therefore, the CaO source is charged twice or more within a period in which the amount of oxygen during blowing is 40 to 70% of the total amount of blowing oxygen.
Here, when the CaO source is charged twice or more, the charging amount of the CaO source per time is set to 16 kg / t or less. When the charged amount of the CaO source is larger than 16 kg / t, the charged material serving as the CaO source suppresses the slag in the forming state (physically destroys the slag bubbles). The slag calms down.

また、CaO源の装入期間中の送酸速度は2Nm/min/t以下としている。CaO源を装入したとき、一時的にスラグの冷却が発生してスラグの粘度が上昇し、スラグ内部においてCOガスの圧力が増加する。CaO源の装入後、スラグの温度が上昇して元に戻るとスラグの粘性も低くなり、圧力の高いCOガスがスラグ内から抜けることになる。CaO源の装入時において、送酸速度が2Nm/min/tよりも大きいと、COガスの発生速度を上昇させることになり、スラグ内部のCOガス圧力が高くなりすぎる。その結果、圧力の高いCOガスがスラグから抜ける際、急激なCOガスの抜けが生じてスラグの沈静化を発生させてしまう可能性がある。このようなことから、CaO源を供給しているときの送酸速度は2Nm/min/t以下として小さくする必要がある。 In addition, the acid feed rate during the charging period of the CaO source is 2 Nm 3 / min / t or less. When the CaO source is charged, the slag is temporarily cooled to increase the viscosity of the slag, and the pressure of the CO gas increases inside the slag. When the temperature of the slag rises and returns to its original state after the CaO source is charged, the viscosity of the slag becomes low, and high-pressure CO gas escapes from the slag. When the CaO source is charged, if the acid feed rate is higher than 2 Nm 3 / min / t, the CO gas generation rate is increased, and the CO gas pressure inside the slag becomes too high. As a result, when CO gas having a high pressure escapes from the slag, there is a possibility that the sudden elimination of the CO gas occurs and the slag is calmed down. For this reason, it is necessary to reduce the acid feed rate when supplying the CaO source as 2 Nm 3 / min / t or less.

CaO源の装入の間隔(CaO源の装入を終了してから次にCaO源の装入を開始するまでの間隔)は、1分以上としている。CaO源の間隔が1分未満であり短いと、急に塩基度が上昇してスラグの粘度が低くなり、スラグの沈静化が発生する可能性がある。
したがって、1回当たりのCaO源の装入量を16kg/t以下とし、CaO源の装入期間中の送酸速度を2Nm/min/t以下とし、CaO源の装入の間隔を1分以上としている。
The CaO source charging interval (interval from the end of the CaO source charging until the start of the CaO source charging) is set to 1 minute or longer. If the CaO source interval is less than 1 minute and is short, the basicity suddenly increases, the slag viscosity decreases, and slag calming may occur.
Therefore, the charging amount of the CaO source per one time is set to 16 kg / t or less, the acid feed rate during the charging period of the CaO source is set to 2 Nm 3 / min / t or less, and the charging interval of the CaO source is 1 minute. That's it.

図2は、中高炭素鋼を製造するに際しての転炉における二次精錬の状況をまとめたものである。
図2に示すように、吹錬を開始してから吹錬中の酸素量が全体吹錬酸素量の3〜10%となる第1期間では、送酸速度を1.8Nm/min/t以下としている。第1期間後であって送酸速度を切り換えた第2期間では、送酸速度を2.2〜3.2Nm/min/tとする。第2期間において、吹錬中の酸素量が全体吹錬酸素量の40〜70%となるまでの区間では、CaO源を2回以上装入することとし、CaO源を装入する装入期間では、送酸速度を2.0Nm/min/t以下とする。また、第2期間においてCaO源を装入する間隔は1分以上としている。
FIG. 2 summarizes the state of secondary refining in a converter when producing medium-high carbon steel.
As shown in FIG. 2, in the first period in which the amount of oxygen during blowing after starting blowing is 3 to 10% of the total amount of blowing oxygen, the acid feeding rate is 1.8 Nm 3 / min / t. It is as follows. In the second period after the first period and when the acid delivery rate is switched, the acid delivery rate is set to 2.2 to 3.2 Nm 3 / min / t. In the second period, in the section until the amount of oxygen during blowing reaches 40 to 70% of the total amount of blowing oxygen, the CaO source is charged twice or more, and the charging period in which the CaO source is charged Then, the acid feed rate is 2.0 Nm 3 / min / t or less. Moreover, the interval which inserts a CaO source in the 2nd period is made into 1 minute or more.

表1、2は、本発明の中高炭素鋼の製造方法を行った実施例と、本発明とは異なる中高炭素鋼の製造方法を行った比較例とをまとめたものである。   Tables 1 and 2 summarize an example in which the method for producing medium-high carbon steel of the present invention was performed and a comparative example in which a method for producing medium-high carbon steel different from the present invention was performed.

Figure 2013241654
Figure 2013241654

Figure 2013241654
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実施例及び比較例において、250tonクラスの転炉を用いて一次精錬を行った。転炉に装入した溶銑(溶湯)は、[P]が0.010質量%〜0.035質量%になるまで予め脱りん処理を行ったものとした。CaO源として、焼石灰(CaO:95質量%)、軽焼ドロマイト(CaO:67質量%)を使用した。なお、装入するCaO源として、焼石灰又は軽焼ドロマイトのいずれかを使用してもよいし、焼石灰と軽焼ドロマイトとの両方
を使用してもよい。軽焼ドロマイトとは、生ドロマイトを焼成して作製した。
In Examples and Comparative Examples, primary refining was performed using a 250-ton class converter. The hot metal (molten metal) charged into the converter was preliminarily dephosphorized until [P] was 0.010 mass% to 0.035 mass%. As the CaO source, calcined lime (CaO: 95 mass%) and light calcined dolomite (CaO: 67 mass%) were used. As the CaO source to be charged, either calcined lime or light calcined dolomite may be used, or both calcined lime and light calcined dolomite may be used. Lightly burned dolomite was prepared by firing raw dolomite.

また、中高炭素鋼を製造するに際しては、吹錬停止時(吹止時)の溶湯の[C]は、0.5質量%以上とする必要があるため、吹止時の[C]が0.5質量%以上となっているか評価を行った。Pは靭性を低下させる元素であり、低い方が望ましい。例えば、特開平11−335773号公報に記載されているように、[P]を0.015質量%以下とすることによって、靭性が確保されることから、吹止時の[P]が0.015質量%以下であるか評価を行った。   Moreover, when producing medium and high carbon steel, the [C] of the molten metal at the time of stopping the blowing (at the time of blowing) needs to be 0.5% by mass or more. It was evaluated whether it was 5% by mass or more. P is an element that lowers toughness, and is preferably lower. For example, as described in JP-A-11-335773, by setting [P] to 0.015 mass% or less, toughness is ensured, so that [P] at the time of blowing is 0. It was evaluated whether the content was 015% by mass or less.

まず、実施例について説明する。
実施例では、「吹錬開始時の塩基度」の欄、及び「吹錬開始時の送酸速度」の欄に示すように、吹錬開始時のスラグの塩基度を0.8以上1.2以下とし、送酸速度を1.8Nm/min/t以下としている。「酸素流量の変更タイミング」の欄、及び「変更後の送酸速度」の欄に示すように、吹錬中の酸素量が吹錬全体の総酸素量に対して3%〜10%となっている間に、送酸速度を2.2Nm/min/t〜3.2Nm/min/tにしている。
First, examples will be described.
In the examples, the basicity of the slag at the start of blowing is 0.8 or more as shown in the “basicity at the start of blowing” and the “acid feed rate at the start of blowing” column. 2 or less, and the acid feed rate is 1.8 Nm 3 / min / t or less. As shown in the column “Oxygen flow rate change” and “Oxygen feed rate after change”, the amount of oxygen during blowing is 3% to 10% of the total amount of oxygen in the entire blowing. during and has, and the oxygen-flow-rate to 2.2Nm 3 /min/t~3.2Nm 3 / min / t .

また、「途中CaO源の装入タイミング」の欄、及び「途中CaO源装入回数」の欄に示すように、吹錬中の酸素量が総酸素量に対して40〜70%となっている間に、2回以上CaO源を装入している。「途中装入1回目」、「途中装入2回目」及び「途中装入3回目」の欄に示すように、1回当たりのCaO源の装入量を16kg/t以下とし、CaO源の装入期間中の送酸速度を2Nm/min/t以下とし、CaO源の装入の間隔を1分以上としている。「吹錬後の塩基度」の欄に示すように、スラグの塩基度を2.5〜4としている。 Moreover, as shown in the column of “intermediate CaO source charging timing” and “intermediate CaO source charging frequency”, the oxygen amount during blowing is 40 to 70% of the total oxygen amount. During the time, the CaO source is charged twice or more. As shown in the columns of “1st half charge”, “2nd half charge” and “3rd half charge”, the charge amount of the CaO source per charge is set to 16 kg / t or less, The acid feed rate during the charging period is set to 2 Nm 3 / min / t or less, and the charging interval of the CaO source is set to 1 minute or more. As shown in the “basicity after blowing” column, the basicity of slag is 2.5-4.

このように、本発明で規定した条件を全て満たす実施例では、吹止時の[P]を0.015質量%以下、吹止時の[C]を0.5質量%以上にすることができた。また、ホッパーなどの投入装置によって、蛍石を使用せず、CaO源を供給するだけで、中高炭素鋼を確実に製造することができた。
一方、比較例23、24、31に示すように、吹錬開始時の塩基度や送酸速度が上述した条件を満たさない場合、[P]を0.015質量%以下にすることができなかった。
Thus, in an example that satisfies all of the conditions defined in the present invention, [P] at the time of blowing is 0.015 mass% or less, and [C] at the time of blowing is 0.5 mass% or more. did it. Moreover, by using a charging device such as a hopper, medium-high carbon steel could be reliably produced simply by supplying a CaO source without using fluorite.
On the other hand, as shown in Comparative Examples 23, 24, and 31, [P] cannot be made 0.015% by mass or less when the basicity and acid feeding rate at the start of blowing do not satisfy the above-described conditions. It was.

比較例33〜34に示すように、吹錬開始後、送酸速度を変更するタイミングや変更後の送酸速度が上述した条件を満たさない場合、[P]を0.015質量%以下にできなかったり、[C]を0.5質量%以上にすることができなかった。
比較例27、28に示すように、CaO源の装入のタイミングやCaO源の装入回数が上述した条件を満たさない場合、比較例25、26、29、30、37〜40に示すように、1回当たりのCaO源の装入量、CaO源の装入期間中の送酸速度、CaO源の装入の間隔、吹錬後の塩基度のいずれか1つでも、上述した条件を満たすことができない場合も、[P]を0.015質量%以下にできなかったり、[C]を0.5質量%以上にすることができなかった。
As shown in Comparative Examples 33 to 34, [P] can be made 0.015% by mass or less when the timing for changing the acid feed rate after the start of blowing and the acid feed rate after the change do not satisfy the above-mentioned conditions. Or [C] could not be increased to 0.5% by mass or more.
As shown in Comparative Examples 27 and 28, when the CaO source charging timing and the CaO source charging frequency do not satisfy the above-described conditions, as shown in Comparative Examples 25, 26, 29, 30, and 37-40. Any one of the charging amount of the CaO source per one time, the acid feed rate during the charging period of the CaO source, the interval of charging the CaO source, and the basicity after blowing can satisfy the above-mentioned conditions. Even when it was not possible, [P] could not be made 0.015 mass% or less, or [C] could not be made 0.5 mass% or more.

なお、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な事項を採用している。   In the embodiment disclosed herein, matters not explicitly disclosed, for example, operating conditions, various parameters, dimensions, weights, volumes, etc. of the components do not deviate from the range normally practiced by those skilled in the art. However, matters that can be easily assumed by those skilled in the art are employed.

1 溶湯
2 転炉
3 炉口
4 投入装置
1 Molten Metal 2 Converter 3 Furnace Port 4 Charger

Claims (1)

転炉を用いて中高炭素鋼を製造するに際して、
吹錬開始時のスラグの塩基度を0.8以上1.2以下とし且つ送酸速度を1.8Nm/min/t以下とし、
吹錬開始後、吹錬中の酸素量が吹錬全体の総酸素量に対して3%〜10%となっている間に、送酸速度を2.2Nm/min/t以上3.2Nm/min/t以下に変更し、
吹錬中の酸素量が前記総酸素量に対して40〜70%となっている間に、2回以上CaO源を装入することとし、1回当たりの前記CaO源の装入量を16kg/t以下とし、前記CaO源の装入期間中の送酸速度を2Nm/min/t以下とし、前記CaO源の装入の間隔を1分以上とし、吹練終了時のスラグの塩基度が2.5以上4以下となるようにすることを特徴とする中高炭素鋼の製造方法。
When manufacturing medium and high carbon steel using a converter,
The basicity of the slag at the start of blowing is 0.8 to 1.2 and the acid feed rate is 1.8 Nm 3 / min / t or less,
After the start of blowing, while the oxygen amount during blowing is 3% to 10% with respect to the total oxygen amount of the entire blowing, the acid feed rate is 2.2 Nm 3 / min / t or more and 3.2 Nm Change to 3 / min / t or less,
While the amount of oxygen during blowing is 40 to 70% of the total amount of oxygen, the CaO source is charged twice or more, and the amount of the CaO source charged per time is 16 kg. / T or less, the acid feed rate during the charging period of the CaO source is 2 Nm 3 / min / t or less, the charging interval of the CaO source is 1 minute or more, and the basicity of slag at the end of blowing Is made to be 2.5 or more and 4 or less, the manufacturing method of the medium-high carbon steel characterized by the above-mentioned.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6154083B2 (en) * 1981-07-22 1986-11-20 Kobe Steel Ltd
JPH08311523A (en) * 1995-05-12 1996-11-26 Sumitomo Metal Ind Ltd Method for dephosphorizing molten iron
JPH11172313A (en) * 1997-12-12 1999-06-29 Sumitomo Metal Ind Ltd Method for dephosphorizing molten iron
JP2000073111A (en) * 1998-06-18 2000-03-07 Nkk Corp Manufacture of low-phosphorus molten iron

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6154083B2 (en) * 1981-07-22 1986-11-20 Kobe Steel Ltd
JPH08311523A (en) * 1995-05-12 1996-11-26 Sumitomo Metal Ind Ltd Method for dephosphorizing molten iron
JPH11172313A (en) * 1997-12-12 1999-06-29 Sumitomo Metal Ind Ltd Method for dephosphorizing molten iron
JP2000073111A (en) * 1998-06-18 2000-03-07 Nkk Corp Manufacture of low-phosphorus molten iron

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