JP2014527581A - 溶鋼の清浄化により鋼塊のａ偏析を制御する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、あらゆる炭素鋼、合金鋼など黒色金属材料の製錬及び鋳込みに関し、詳しくは、溶鋼の清浄化により鋼塊のＡ偏析を制御する方法であり、各種規格の丸鋼塊、平鋼及び各種規格の一般的な連鋳鋼片、垂直で大断面の連鋳鋼片の調製に応用される。電気炉から出鋼するとき、Ｐ含量≰０．００５ｗｔ％とし、製鋼スラグが取鍋内に流入するのを防止する。溶融金属の予備脱酸に真空炭素脱酸法を用い、通常のアルミ脱酸剤は少量使用するか、または使用せず、介在物の数量を減少させる。ＬＦを利用して深度脱硫、介在物の除去、酸素含量の制御を行い、硫黄の含量は≰０．００５ｗｔ％とする。さらに、高真空により脱酸、脱ガスを行って介在したものを除去し、溶融金属の清浄化制御を実現する。最後に、全酸素含量を≰１５ｐｐｍ、好ましくは≰１０ｐｐｍとする。これによって、製錬の清浄化及び鋳込み制御技術により、溶融金属中の介在物を減少させ、特に酸化物含量を、鋼塊、連鋳鋼片のＡ偏析の問題が解消するまで効果的に減少させることができ、鋼塊の内部品質を顕著に高める。【選択図】図１

Description

本発明は、あらゆる炭素鋼、合金鋼など黒色金属材料の製錬及び鋳込みに関し、具体的に溶鋼の清浄化により鋼塊のＡ偏析を制御する方法であり、各種規格の丸鋼塊、平鋼及び各種規格の一般的な連鋳鋼片、垂直で大断面の連鋳鋼片の調製に応用されるものである。

鋼塊の製造過程において、通常、マクロ偏析、大型非金属介在物、中心引け巣、ポロシティなどの鋳造の欠陥が存在し、これらの欠陥は鍛造物の品質に重大な影響を及ぼす。
マクロ偏析は特にＡ偏析（連続鋳造は通常Ｖ偏析である。以下同じ）が最も重大な欠陥であり、製品の性能に著しい影響を及ぼし、なおかつ以降の工程で解消することができないため、簡単で実用的な解決方法が切実に必要とされている。
ここ数年、中国国内の製鋼設備は次々と高度化及び改良されているが、製品規格が次第に大きくなるのに伴い、鍛造物の品質に対する要求も絶えず高まっているため、製品の合格率は大幅に向上してはおらず、重要な製品の合格率は逆に低下している。この種の結果を招く最も主要な原因は、鋼塊または鋼片にＡ偏析が存在することである。Ａ偏析領域には大量の介在物が存在するため、鋼塊中の介在物の欠陥を解決する意義は重大である。ある鋼種（例えば回転子鋼）について、Ａ偏析中のＡｌ_２Ｏ_３にＭｎＳが加わった介在物は、材料の力学性能に重大な影響を及ぼし、クラック源となる。したがって、鋼塊中のＡ偏析を軽減させることは、鍛造物の品質を高めるのに有益である。

鋼塊のＡ偏析域はＣ、Ｓ、Ｐ、酸化物、硫化物及びガス等が蓄積している。鋼塊の鍛造後、内部の品質検査を行うとき、Ａ偏析域はたびたび欠陥領域となり、検査の要求に達するのが難しい。そのため、鍛造物の廃棄処分率が増し、鋼塊、鋼片を生産する企業に重い経済的負担をもたらす。国際的な既存理論によると、鋼塊のＡ偏析を解決する方法は、一般に、外部からの冷却物質、外場処理を加えるか、または鋼塊の外部冷却を強化することにより、鋼塊または鋼片の迅速な凝固を実現し、Ａ偏析を軽減する目的を達成する。
しかし、これらの方法は操作の難易度が高く、大型の鋼塊または鋼片の調製過程で実施するのは難しい。このほか、これらの方法は操作過程において、外部から大型の介在物が混入する可能性があり、直接鋼塊の廃棄処理を引き起こすことがある。したがって、大型の鋼塊または大断面の連鋳鋼片に対して、技術的ボトルネックを解消しなければならず、新しい技術を採用してＡ偏析の問題を解決する。中国科学院金属研究所はコンピュータシミュレーション、Ｘ線リアルタイム観察及び現物の分析などの可視化の方法により、Ａ偏析の発生が、主にＡｌ_２Ｏ_３にＭｎＳが加わった介在物によるものであり、デンドライト間の流体がゆっくりと流動してＡ偏析の形成が促進されるが、Ａ偏析の根源ではないことを発見した。したがって、溶鋼の清浄化によりＡ偏析を抑制することができる。

本発明は、溶鋼の清浄化により鋼塊のＡ偏析を制御する方法を提供することである。これにより、鋼塊の製造過程において最も主要なマクロ偏析の欠陥が生じる問題を解決する。さらに、黒色合金材料の介在物含量、分布、サイズの制御に対して、溶融金属中のガス含量を減少させることが良好な効果を示しており、最終的に鋼塊中にＡ偏析が生じる欠陥が解消されるまで顕著に減少させる。

本発明の溶鋼の清浄化により鋼塊のＡ偏析を制御する方法は、以下の工程を含む。

１）電気炉から出鋼するとき、Ｐ≦０．００５ｗｔ％を必要とし、製錬による製鋼スラグが取鍋内に流入するのを厳密に防止する。さらに、有害元素の総含量は≦１００ｐｐｍである。溶鋼をタッピングする過程において、酸化カルシウムを３〜１５ｋｇ／溶鋼１ｔで添加し、さらにアルミニウムを≦０．５ｋｇ／溶鋼１ｔで添加し、溶融金属が沸騰するのを防止する。

２）溶融金属の予備脱酸に真空炭素脱酸法を採用し、通常のアルミ脱酸剤を採用するのを避け、介在物、特に酸化物が混入する数量を減少させる。

３）ＬＦ炉の精錬スラグ脱硫技術を利用して深度脱硫を行い、介在物を除去し、酸素含量を制御する。Ｓ≦０．００５ｗｔ％を必要とする。

４）さらにＶＤ真空脱ガス炉により、高真空脱ガス、特に脱酸を行って介在したものを除去し、溶融金属の製錬における清浄化を実現する。全酸素含量は≦１５ｐｐｍ、理想値は≦１０ｐｐｍである。鋳込み過程で不活性ガスを採用して保護を行うか、または真空条件下で鋳込み、さらなる脱酸を行うかまたは酸素を増やさない。

前記工程１）において、電気炉から出鋼する前、Ｐ≦０．００５ｗｔ％を保証しなければならず、さらに１０〜２０ｍｉｎ内にＰが上昇する現象が起こらないことを保証する。さらに炭素粉末を０．１〜２ｋｇ／溶鋼１ｔで吹きつけて微量脱酸を行う。

前記工程１）において、有害元素はＡｓ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｐｂである。

前記工程１）において、溶鋼をタッピングする過程で、０．５ｋｇ／溶鋼１ｔより少ないアルミニウムを添加するか、またはアルミニウムを添加しない。

前記工程１）において、溶鋼を出鋼するとき偏心炉底出鋼を採用するか、または底注ぎ式取鍋に取り替える方式で行い、製鋼スラグが精錬取鍋に流入するのを防止する。

前記工程１）において、溶鋼をタッピングするときに添加する酸化カルシウム及びアルミニウム材料は乾燥しており、２〜１０回に分けて添加する。

前記工程２）において、予備脱酸で採用する真空炭素脱酸法は、出鋼後に形成される製鋼スラグをすべて除去した後、溶鋼液１トン当たり、石灰ＣａＯを５〜１５ｋｇ／溶鋼１ｔ、Ｃ粉末を１〜４ｋｇ／溶鋼１ｔ、ホタル石を０．５〜５ｋｇ／溶鋼１ｔで添加し、新しいスラグを生成する。

前記工程２）において、真空炭素脱酸前に取鍋温度を１６１０〜１６５０℃に制御する。このうち、真空度は０．２５〜５トールに達し、なおかつ１０〜３０ｍｉｎ保持される。真空保持の過程で取鍋のアルゴンガス流量を３０〜１００Ｌ／ｍｉｎに調整する。

前記工程３）において、予備脱酸を行った後、ＬＦ精錬炉を利用して深度脱硫を行う。このうち、スラグの化学成分及び重量比率はＣａＯが５０〜７０％、ＳｉＯ_２が６〜１０％、ＣａＦ_２が１０〜３０％、Ａｌ_２Ｏ_３が１〜３％、ＭｇＯが＜６％、（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）が＜０．９％であり、残りはＦｅである。出鋼する前、製鋼スラグ中の（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）総含量が０．９％より少ない時間が３０ｍｉｎ以上保持されることを保証し、さらにＳ≦０．００５ｗｔ％を必要とする。製錬過程で上記の条件に達しない場合、２回目の真空炭素脱酸を行う。

前記工程４）において、ＬＦ炉精錬した後の溶融金属をＶＤ真空脱ガス炉内に装入して製錬する。ＶＤ真空脱ガス炉の真空度は０．２５〜２トールであり、真空下でアルゴンガスを取鍋の底部から４０〜１００Ｌ／ｍｉｎの流量で吹き込み、撹拌して溶融金属を浄化する。処理時間は２０〜４０ｍｉｎである。鋳込み過程において、重量が３０トン以上の特大型鋼塊に対しては真空鋳込み方式を採用して、さらなる脱酸及び脱ガスの目的を達成する。常圧鋳込みについては、不活性ガスを採用して密封保護を行い、酸素が増えるのを防止する。

本発明は、以下の有益な効果を奏する。
１．本発明は溶融金属に対して清浄化制御を行うことにより、溶融金属中の介在したもの及び有害元素を減少させると同時に、溶融金属中の硫黄含量、リン含量及び酸素含量を低下させる。真空炭素脱酸法を採用し、真空下で炭素を用いて脱酸を行う。少量のアルミニウムで、またはアルミニウムを使用せずに脱酸を行い、酸化生成物を防止し、それによりＡ偏析を抑制または解消する。これは鋼塊の品質を高める簡単で実用的な操作方法である。

２．本発明は溶融金属の製錬過程を厳しく制御することにより、製錬による製鋼スラグが精錬取鍋に流入するのを防止して精錬過程の復リン現象を回避し、リン含量の上昇を防止する。本発明の精錬スラグにより深度脱硫を実現することができ、硫黄の含量を０．００５％（ｗｔ％、以下同じ）以下に制御し、なおかつ製錬時間を低下させるのに有利である。本発明の真空脱ガス炉（ＶＤ）製錬技術により、溶融金属中のガス含量を低下させるのに有利である。上記技術の利用により、溶融金属の清浄度を高め、Ａ偏析を解消または抑制する。本方法は、その他のＡ偏析を制御する方法と比較して、実際の操作性がより優れており、革新的方法である。大断面の鋼塊及び連鋳鋼片に対して特別な意義を有する。

３．本発明はあらゆる重量の鋼塊、連鋳鋼片の調製に適用され、大断面、大重量の鋼塊及び鋼片に対して特に有効である。本発明は利用範囲が広く、鋼塊及び鋼片の内部品質が顕著に向上する。

要するに、本発明における製錬の清浄化及び鋳込み制御技術により、溶融金属中の介在物及びガス含量が減少し、溶鋼の清浄度が向上し、Ａ偏析を軽減または解消する目的を実現する。あらゆる炭素鋼、合金鋼など黒色金属材料の製錬、及び各種規格の丸鋼塊、角鋼塊及び各種規格の連鋳鋼片、垂直で大断面の連鋳鋼片の調製に適用される。

材質が４５＃である５００ｋｇ鋼塊のマクロ組織試験の結果の写真 材質が１２Ｃｒ２Ｍｏ１である６０トン鋼塊のマクロ組織試験の結果の写真 材質が１２Ｃｒ２Ｍｏ１である４５トン鋼塊のマクロ組織試験の結果の写真 材質が３０Ｃｒ２Ｎｉ４である１００トン鋼塊のマクロ組織試験の結果の写真

本発明は、溶鋼の清浄化により鋼塊のＡ偏析の欠陥を制御し、製錬を清浄化する制御技術を開発し、溶融金属中の介在物、特に酸化物を減少させた。鋼塊、連鋳鋼片中のＡ偏析の問題を効果的に解決することができ、鋼片の内部品質を高める。
本発明方法は、主に以下を含む。

１）電気炉から出鋼するときＰ≦０．００５ｗｔ％を必要とし、製鋼スラグが取鍋内に流入するのを防止する。さらに、Ａｓ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｐｂなどの有害元素に対する制御を行う。その総含量は≦１００ｐｐｍであり、各有害元素の含量は≦０．００６ｗｔ％である。

２）溶融金属の予備脱酸は真空炭素脱酸法を採用し、通常のアルミ脱酸剤の採用は避け、介在物の数量を減少させる。

３）ＬＦ（精錬炉）を利用して深度脱硫を行い、介在物を除去し、酸素含量を制御する。Ｓ≦０．００５ｗｔ％を必要とする。

４）さらにＶＤ（真空脱ガス炉）により、高真空で脱酸、脱ガス、介在したものの除去を行い、溶融金属の清浄化制御を実現する。全酸素含量を≦１５ｐｐｍにし、理想値は≦１０ｐｐｍである。

５００ｋｇの砂型鋼塊を鋳込み、材料は４５＃である。真空電気炉を採用して溶錬し、電気炉から出鋼する前はＰ＝０．００３ｗｔ％であり、さらに１５ｍｉｎ内にＰ含量が上昇する現象は起こらない。０．５ｋｇ／溶鋼１ｔ（千グラム／トン）の炭素粉末を添加して予備脱酸を行う。Ａｓ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｐｂなどの有害元素の総含量は８０ｐｐｍであり、各元素の含量はいずれも≦０．００５ｗｔ％である。
溶鋼をタッピングするとき、酸化カルシウムを１２ｋｇ／溶鋼１ｔで添加する。溶鋼をタッピングするときに添加する酸化カルシウムは乾燥している必要があり、４回に分けて添加する。製鋼スラグが形成された後、スラグ掻出を行う。
出鋼した後形成された製鋼スラグをすべて除去し、溶鋼液１トン当たり、石灰（ＣａＯ）を１０ｋｇ／溶鋼１ｔ、Ｃ粉末を２ｋｇ／溶鋼１ｔ、ホタル石を１．５ｋｇ／溶鋼１ｔで添加し、新しいスラグを生成する。取鍋温度を１６１０℃に制御し、真空炭素脱酸を行う。このうち、真空度は０．２５トールに達し、１５ｍｉｎ保持され、真空を保持する過程で取鍋のアルゴンガス流量を３０Ｌ／ｍｉｎ（リットル／分）に調整する。予備脱酸を行った後、ＬＦを利用して深度脱硫を行い、このうち、スラグの化学成分及び重量含量はＣａＯが５５％、ＳｉＯ_２が８％、ＣａＦ_２が１５％、Ａｌ_２Ｏ_３が１％、ＭｇＯが４％、（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）が０．６％であり、残りはＦｅである。
出鋼する前の製鋼スラグは、３０ｍｉｎのとき（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）の総含量が０．７％であり、硫黄の含量は０．００５ｗｔ％である。ＬＦ精錬後の溶融金属をＶＤ真空脱ガス炉内に装入して製錬する。ＶＤの真空度は０．５トールであり、真空下でアルゴンガスを７０Ｌ／ｍｉｎの流量で底に吹き込んで撹拌し、溶融金属を浄化する。処理時間は２５ｍｉｎである。真空鋳込み後、鋼塊を分析した結果により、鋼塊の内部にＡ偏析が存在せず、鋼塊の全酸素量が平均８ｐｐｍであることがわかり、図１に示す通りである。

６０ｔ鋼塊を鋳込み、材料は１２Ｃｒ２Ｍｏ１である。偏心炉底電気炉出鋼を採用し、製鋼スラグが取鍋に流入するのを防止する。電気炉から出鋼する前はＰ＝０．００３ｗｔ％であり、さらに１５ｍｉｎ内にＰ含量が上昇する現象は起こらない。０．５ｋｇ／溶鋼１ｔの炭素粉末を吹きつけて予備脱酸を行う。Ａｓ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｐｂなどの有害元素の総含量は８０ｐｐｍであり、各元素の含量はいずれも≦０．００５ｗｔ％である。溶鋼をタッピングする過程において、酸化カルシウムを１０ｋｇ／溶鋼１ｔ、アルミニウムを０．２ｋｇ／溶鋼１ｔで添加する。
溶鋼をタッピングするときに添加する酸化カルシウム及びアルミニウム材料は乾燥している必要があり、３回に分けて添加する。製鋼スラグが形成された後、スラグ掻出を行う。
出鋼した後形成された製鋼スラグをすべて除去し、溶鋼液１トン当たり、石灰（ＣａＯ）を１０ｋｇ／溶鋼１ｔ、Ｃ粉末を１ｋｇ／溶鋼１ｔ、ホタル石を１ｋｇ／溶鋼１ｔで添加し、新しいスラグを生成する。取鍋温度を１６２０℃に制御し、真空炭素脱酸を行う。このうち、真空度は１トールに達し、２０ｍｉｎ保持され、真空を保持する過程で取鍋のアルゴンガス流量を５０Ｌ／ｍｉｎに調整する。予備脱酸を行った後、ＬＦを利用して深度脱硫を行い、このうち、スラグの化学成分及び重量含量はＣａＯが５０％、ＳｉＯ_２が７％、ＣａＦ_２が１５％、Ａｌ_２Ｏ_３が２％、ＭｇＯが４％、（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）が０．７％であり、残りはＦｅである。
出鋼する前の製鋼スラグは、３０ｍｉｎのとき（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）の総含量が０．７％であり、硫黄の含量は０．００４ｗｔ％である。ＬＦ精錬後の溶融金属をＶＤ真空脱ガス炉内に装入して製錬する。ＶＤの真空度は１トールであり、真空下でアルゴンガスを７０Ｌ／ｍｉｎの流量で底に吹き込んで撹拌し、溶融金属を浄化する。処理時間は２５ｍｉｎである。真空鋳込み後、鋼塊を分析した結果により、鋼塊内部にＡ偏析が存在せず、鋼塊の全酸素量の平均が１０ｐｐｍであることがわかり、図２に示す通りである。

４５ｔ鋼塊を鋳込み、材料は１２Ｃｒ２Ｍｏ１である。偏心炉底電気炉出鋼を採用し、製鋼スラグが取鍋に流入するのを防止する。電気炉から出鋼する前のＰの含量は０．００４ｗｔ％であり、さらに１１ｍｉｎ内にＰ含量が上昇する現象は起こらない。炭素粉末を０．８ｋｇ／溶鋼１ｔで吹きつけて予備脱酸を行う。Ａｓ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｐｂなどの有害元素の総含量は７０ｐｐｍであり、各元素の含量はいずれも≦０．００４ｗｔ％である。溶鋼をタッピングする過程において、酸化カルシウムを１２ｋｇ／溶鋼１ｔ、アルミニウムを０．３ｋｇ／溶鋼１ｔで添加する。
溶鋼をタッピングするときに添加する酸化カルシウム及びアルミニウム材料は乾燥している必要があり、４回に分けて添加する。製鋼スラグが形成された後、スラグ掻出を行う。
出鋼後に形成された製鋼スラグをすべて除去し、溶鋼液１トン当たり、石灰（ＣａＯ）を９ｋｇ／溶鋼１ｔ、Ｃ粉末を２ｋｇ／溶鋼１ｔ、ホタル石を２ｋｇ／溶鋼１ｔで添加し、新しいスラグを生成する。取鍋温度を１６４０℃に制御し、真空炭素脱酸を行う。このうち、真空度は１．５トールに達し、２３ｍｉｎ保持され、真空を保持する過程で取鍋のアルゴンガス流量を６０Ｌ／ｍｉｎに調整する。予備脱酸を行った後、ＬＦを利用して深度脱硫を行い、このうちスラグの化学成分及び重量含量はＣａＯが５５％、ＳｉＯ_２が９％、ＣａＦ_２が２０％、Ａｌ_２Ｏ_３が２％、ＭｇＯが５％、（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）が０．８％であり、残りはＦｅである。出鋼する前の製鋼スラグは、３５ｍｉｎのとき（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）の総含量が０．８％であり、硫黄の含量は０．００５ｗｔ％である。
ＬＦ精錬後の溶融金属をＶＤ真空脱ガス炉内に装入して製錬する。ＶＤの真空度は０．５トールであり、真空下でアルゴンガスを７０Ｌ／ｍｉｎの流量で底に吹き込んで撹拌し、溶融金属を浄化する。処理時間は２０ｍｉｎである。鋼塊を分析した結果により、鋼塊内部にＡ偏析が存在せず、鋼塊の全酸素量の平均が９ｐｐｍであることがわかり、図３に示す通りである。

１００ｔの鋼塊を鋳込み、材料は３０Ｃｒ２Ｎｉ４である。偏心炉底電気炉出鋼を採用し、製鋼スラグが取鍋に流入するのを防止する。電気炉から出鋼する前のＰの含量は０．００５ｗｔ％であり、さらに１５ｍｉｎ内にＰ含量が上昇する現象は起こらない。炭素粉末を３ｋｇ／溶鋼１ｔで吹きつけて予備脱酸を行う。Ａｓ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｐｂなどの有害元素の総含量は６０ｐｐｍであり、各元素の含量はいずれも≦０．００５ｗｔ％である。
溶鋼をタッピングする過程において、酸化カルシウムを１５ｋｇ／溶鋼１ｔ、アルミニウムを０．２５ｋｇ／溶鋼１ｔで添加する。溶鋼をタッピングするときに添加する酸化カルシウム及びアルミニウム材料は乾燥している必要があり、全部で４回に分けて添加する。製鋼スラグが形成された後２０ｍｉｎ後にスラグ掻出を行う。
出鋼後に形成された製鋼スラグをすべて除去し、溶鋼液１トン当たり、石灰（ＣａＯ）を１２ｋｇ／溶鋼１ｔ、Ｃ粉末を１ｋｇ／溶鋼１ｔ、ホタル石を４ｋｇ／溶鋼１ｔで添加し、新しいスラグを生成する。取鍋温度を１６３０℃に制御し、真空炭素脱酸を行う。このうち、真空度は１トールに達し、２５ｍｉｎ保持され、真空を保持する過程で取鍋のアルゴンガス流量を８０Ｌ／ｍｉｎに調整する。予備脱酸を行った後、ＬＦを利用して深度脱硫を行い、このうちスラグの化学成分及び重量含量はＣａＯが６０％、ＳｉＯ_２が７％、ＣａＦ_２が２０％、Ａｌ_２Ｏ_３が２％、ＭｇＯが４％、（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）が０．７％であり、残りはＦｅである。
出鋼する前の製鋼スラグは、３０ｍｉｎのとき（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）の総含量が０．７％であり、硫黄の含量は０．００３ｗｔ％である。ＬＦ精錬後の溶融金属をＶＤ真空脱ガス炉内に装入して製錬する。ＶＤの真空度は０．５トールであり、真空下でアルゴンガスを８０Ｌ／ｍｉｎの流量で底に吹き込んで撹拌し、溶融金属を浄化する。処理時間は２５ｍｉｎである。鋼塊を分析した結果により、鋼塊内部にＡ偏析が存在せず、鋼塊の全酸素量が平均１０ｐｐｍであることがわかり、図４に示す通りである。

本発明の動作過程及び結果：
本発明は、溶融金属に対する清浄化制御を行うことにより、溶融金属中の介在したもの及びガス含量、特に酸化物含量を減少させる。制御措置により製錬による製鋼スラグが精錬取鍋に流入するのを防止し、精錬過程の復リン現象を妨げ、リン含量の上昇を防止する。真空炭素脱酸の方式を採用して脱酸生成物を防止し、介在物含量を減少させた。本発明の精錬スラグにより深度脱硫を実現することができ、硫黄の含量を０．００５ｗｔ％以下に制御し、なおかつ製錬時間を低下させるのに有利である。本発明のＶＤ製錬技術により、ガス含量を低下させるのに有利である。上記技術の利用により、溶融金属の清浄度を高め、Ａ偏析を解消または抑制する。

実施例の結果は、本方法が、その他のＡ偏析を制御する方法と比較して、大型品における実際の操作性がより優れていることを表す。抗酸素清浄化製錬技術により、溶融金属中の介在物、特に酸化物含量を減少させ、鋼塊、連鋳鋼片中のＡ偏析の欠陥を効果的に抑制または解消することができる。鋼片の内部品質が向上し、鋼塊または鋼片の品質を向上させる簡単で実用的な操作方法である。本発明は大断面、大重量の鋼塊、及び大断面の連鋳鋼片のＡ偏析の制御に新しい手段を提供し、Ａ偏析制御の技術的ボトルネックを解消した。停滞した偏析理論の発展にも有利である。

Claims (10)

1. 溶鋼の清浄化により鋼塊のＡ偏析を制御する方法であって、
   １）電気炉から出鋼するとき、Ｐ≦０．００５ｗｔ％とし、製錬による製鋼スラグが取鍋内に流入するのを防止し、さらに、有害元素の総含量が≦１００ｐｐｍであり、溶鋼をタッピングする過程において、酸化カルシウムを３〜１５ｋｇ／溶鋼１ｔで添加し、さらに、アルミニウムを≦０．５ｋｇ／溶鋼１ｔで添加し、溶融金属が沸騰するのを防止する工程と、
   ２）溶融金属の予備脱酸に真空炭素脱酸法を用い、通常のアルミ脱酸剤を採用するのを避け、介在物、特に酸化物の混入を減少させる工程と、
   ３）ＬＦ炉の精錬スラグ脱硫技術により深度脱硫を行い、介在物を除去し、酸素含量を制御し、Ｓ≦０．００５ｗｔ％とする工程と、
   ４）ＶＤ真空脱ガス炉により、高真空脱ガス、特に脱酸を行って介在したものを除去し、溶融金属の製錬における清浄化を行い、全酸素含量が≦１５ｐｐｍ、好ましくは≦１０ｐｐｍであり、鋳込み過程で不活性ガスを用いて保護を行うか、または真空条件下で鋳込み、さらなる脱酸を行うかまたは酸素を増やさない工程と、を含む
   ことを特徴とする方法。
2. 前記工程１）において、電気炉から出鋼する前、Ｐ≦０．００５ｗｔ％を保証し、さらに１０〜２０ｍｉｎ内にＰが上昇する現象が起こらないことを保証し、さらに炭素粉末を０．１〜２ｋｇ／溶鋼１ｔで吹きつけて微量脱酸を行う
   請求項１に記載の方法。
3. 前記工程１）において、有害元素がＡｓ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｐｂである
   請求項１に記載の方法。
4. 前記工程１）において、溶鋼をタッピングする過程で、０．５ｋｇ／溶鋼１ｔより少ないアルミニウムを添加するか、またはアルミニウムを添加しない
   請求項１に記載の方法。
5. 前記工程１）において、溶鋼を出鋼するとき偏心炉底出鋼を用いるか、または底注ぎ式取鍋に取り替える方式で行い、製鋼スラグが精錬取鍋に流入するのを防止する
   請求項１に記載の方法。
6. 前記工程１）において、溶鋼をタッピングするときに添加する酸化カルシウム及びアルミニウム材料が乾燥していて、２〜１０回に分けて添加する
   請求項１に記載の方法。
7. 前記工程２）において、予備脱酸で採用する真空炭素脱酸法が、出鋼後に形成される製鋼スラグをすべて除去した後、溶鋼液１トン当たり、石灰ＣａＯを５〜１５ｋｇ／溶鋼１ｔ、Ｃ粉末を１〜４ｋｇ／溶鋼１ｔ、ホタル石を０．５〜５ｋｇ／溶鋼１ｔで添加し、新しいスラグを生成する
   請求項１に記載の方法。
8. 前記工程２）において、真空炭素脱酸前に取鍋温度を１６１０〜１６５０℃に制御し、真空度を０．２５〜５トールとし、１０〜３０ｍｉｎ保持して、真空保持の過程で取鍋のアルゴンガス流量を３０〜１００Ｌ／ｍｉｎに調整する
   請求項１に記載の方法。
9. 前記工程３）において、予備脱酸を行った後、ＬＦ精錬炉を利用して深度脱硫を行い、スラグの化学成分及び重量比率はＣａＯが５０〜７０％、ＳｉＯ_２が６〜１０％、ＣａＦ_２が１０〜３０％、Ａｌ_２Ｏ_３が１〜３％、ＭｇＯが＜６％、（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）が＜０．９％で、残りはＦｅであり、出鋼する前、製鋼スラグ中の（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）総含量が０．９％より小さい時間が３０ｍｉｎ以上保持であり、さらにＳ≦０．００５ｗｔ％とし、製錬過程で前記条件に達しない場合、２回目の真空炭素脱酸を行う
   請求項１に記載の方法。
10. 前記工程４）において、ＬＦ炉精錬した後の溶融金属をＶＤ真空脱ガス炉内に装入して製錬し、ＶＤ真空脱ガス炉の真空度が０．２５〜２トールであり、真空下でアルゴンガスを取鍋の底部から４０〜１００Ｌ／ｍｉｎの流量で吹き込み、撹拌して溶融金属を浄化し、処理時間が２０〜４０ｍｉｎであり、鋳込み過程において、重量が３０トン以上の特大型鋼塊に対しては真空鋳込み方式を用い、さらなる脱酸及び脱ガスを行い、常圧鋳込みについては、不活性ガスを用いて密封保護を行い、酸素が増えるのを防止する
    請求項１に記載の方法。

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