JP2776118B2 - 無方向性電磁鋼板材の溶製方法 - Google Patents
無方向性電磁鋼板材の溶製方法Info
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- JP2776118B2 JP2776118B2 JP4043561A JP4356192A JP2776118B2 JP 2776118 B2 JP2776118 B2 JP 2776118B2 JP 4043561 A JP4043561 A JP 4043561A JP 4356192 A JP4356192 A JP 4356192A JP 2776118 B2 JP2776118 B2 JP 2776118B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高純度清浄鋼の溶製方
法、特に極低炭素化、極低硫化、極低窒素化を図った無
方向性電磁鋼板材の溶製方法に関するものである。
法、特に極低炭素化、極低硫化、極低窒素化を図った無
方向性電磁鋼板材の溶製方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電磁鋼板に対する鉄損低減や磁気
特性向上の要求はますます強くなってきている。現在、
電磁鋼板の主流となっている無方向性電磁鋼板に関して
前述の要求を満たすには、溶鋼段階での高純度化 (極低
炭素化、極低硫化、極低窒素化) が強く求められてい
る。通常、無方向性電磁鋼板の製鋼段階における溶製プ
ロセスは、次の通りである。なお、ＬＴ処理は取鍋処理
(Ladle Treatment)の意味である。
特性向上の要求はますます強くなってきている。現在、
電磁鋼板の主流となっている無方向性電磁鋼板に関して
前述の要求を満たすには、溶鋼段階での高純度化 (極低
炭素化、極低硫化、極低窒素化) が強く求められてい
る。通常、無方向性電磁鋼板の製鋼段階における溶製プ
ロセスは、次の通りである。なお、ＬＴ処理は取鍋処理
(Ladle Treatment)の意味である。
【０００３】
【数１】
【０００４】脱炭処理は、転炉出鋼後の酸素を多く含む
溶鋼をＲＨ真空槽にて真空処理 (真空脱炭) し、COガス
として排除することにより行われる。しかしながら、こ
のような通常の処理では[C] ≦50 ppmの低炭素領域で脱
炭反応が停滞し、これ以上の極低炭素化は望めない。
[C] ≦50 ppmというこの低炭素領域では脱炭反応は反応
界面への炭素の移動が律速であるため、反応を促進させ
るには反応界面を増大させることが重要である。
溶鋼をＲＨ真空槽にて真空処理 (真空脱炭) し、COガス
として排除することにより行われる。しかしながら、こ
のような通常の処理では[C] ≦50 ppmの低炭素領域で脱
炭反応が停滞し、これ以上の極低炭素化は望めない。
[C] ≦50 ppmというこの低炭素領域では脱炭反応は反応
界面への炭素の移動が律速であるため、反応を促進させ
るには反応界面を増大させることが重要である。
【０００５】従来、反応界面を増大させる方法として
は、ＲＨ真空槽の浸漬管からの還流ガスの量を増加する
方法や、ＲＨ真空槽内にて溶鋼中にArガスを吹き込む方
法などが採用されてきたが、ガス流量の増加に伴い真空
度の悪化やガス吹込み羽口の溶損などの問題があった。
は、ＲＨ真空槽の浸漬管からの還流ガスの量を増加する
方法や、ＲＨ真空槽内にて溶鋼中にArガスを吹き込む方
法などが採用されてきたが、ガス流量の増加に伴い真空
度の悪化やガス吹込み羽口の溶損などの問題があった。
【０００６】また他の方法として溶鋼に酸素を付加する
ことにより脱炭反応を促進させる方法もいくつか実用化
されている。しかし、このＲＨ真空槽内にて溶鋼中に直
接酸素を吹き込む方法は、脱炭処理をしない間もノズル
内に溶鋼が侵入しないようにArガスを流す必要があり、
コスト的にもまた真空度維持の点からも不利である。
ことにより脱炭反応を促進させる方法もいくつか実用化
されている。しかし、このＲＨ真空槽内にて溶鋼中に直
接酸素を吹き込む方法は、脱炭処理をしない間もノズル
内に溶鋼が侵入しないようにArガスを流す必要があり、
コスト的にもまた真空度維持の点からも不利である。
【０００７】この点、その対策として溶鋼に浸漬しない
ランスを用いて酸素ガスを上吹きする方法も実用化され
ているが、溶鋼への酸素供給方法として酸素ガスを用い
るこれらの方法は溶鋼全体の酸素濃度を増大させる。従
って脱炭処理後に脱酸するとき多量の介在物が生成し清
浄度が低下する恐れがある。さらに酸素ガスを溶鋼に吹
込みまたは吹き付けることで脱Ｃを促進させる方法を、
酸化しやすいMnなどを多く含む溶鋼に適用した場合、脱
Ｃと共にMnの酸化が進行しMn歩留りが低下するといった
問題も生じる。
ランスを用いて酸素ガスを上吹きする方法も実用化され
ているが、溶鋼への酸素供給方法として酸素ガスを用い
るこれらの方法は溶鋼全体の酸素濃度を増大させる。従
って脱炭処理後に脱酸するとき多量の介在物が生成し清
浄度が低下する恐れがある。さらに酸素ガスを溶鋼に吹
込みまたは吹き付けることで脱Ｃを促進させる方法を、
酸化しやすいMnなどを多く含む溶鋼に適用した場合、脱
Ｃと共にMnの酸化が進行しMn歩留りが低下するといった
問題も生じる。
【０００８】一方、溶鋼の脱硫法としては従来、取鍋内
で脱硫剤をインジェクションする方法や、脱硫剤を添加
した後溶鋼を攪拌する方法などが採用されてきたが、溶
鋼の温度降下や大気からの窒素ピックアップが大きい等
の問題があった。これらの問題を解決すべくＲＨ真空槽
での溶鋼処理中に脱硫剤を添加する方法が開発された。
で脱硫剤をインジェクションする方法や、脱硫剤を添加
した後溶鋼を攪拌する方法などが採用されてきたが、溶
鋼の温度降下や大気からの窒素ピックアップが大きい等
の問題があった。これらの問題を解決すべくＲＨ真空槽
での溶鋼処理中に脱硫剤を添加する方法が開発された。
【０００９】すなわち、このための一番簡単な方法とし
ては、ＲＨ真空槽中間に設けられた合金鉄添加口から脱
硫剤を投入する方法があるが、投入した脱硫剤が排気系
へ吸引されるのを防ぐために脱硫剤の粒径を大きくする
必要があり、反応界面を増大させるという点からは、不
利であった。
ては、ＲＨ真空槽中間に設けられた合金鉄添加口から脱
硫剤を投入する方法があるが、投入した脱硫剤が排気系
へ吸引されるのを防ぐために脱硫剤の粒径を大きくする
必要があり、反応界面を増大させるという点からは、不
利であった。
【００１０】さらにこれを改良した方法としては、ＲＨ
真空槽内で溶鋼中に浸漬したノズルからキャリアガスと
共に脱硫剤をインジェクションする方法や、取鍋内に粉
体吹込みランスを浸漬させキャリアガスと共に脱硫剤を
浸漬管 (上昇管) に向けてインジェクションする方法等
がある。しかし、両者とも脱硫剤をインジェクションし
ない間も粉体吹込み口から溶鋼が侵入しないようにガス
を流しておく必要がありコストおよび真空度維持の点か
ら不利である。
真空槽内で溶鋼中に浸漬したノズルからキャリアガスと
共に脱硫剤をインジェクションする方法や、取鍋内に粉
体吹込みランスを浸漬させキャリアガスと共に脱硫剤を
浸漬管 (上昇管) に向けてインジェクションする方法等
がある。しかし、両者とも脱硫剤をインジェクションし
ない間も粉体吹込み口から溶鋼が侵入しないようにガス
を流しておく必要がありコストおよび真空度維持の点か
ら不利である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】このように、無方向性
電磁鋼板製造用の溶鋼にとっては極低硫化かつ極低炭化
が必要であるため、各処理に時間を要するだけでなく溶
製プロセスとしても複雑なものであった。すなわち、Ｒ
Ｈ真空槽にて脱炭処理後、取鍋を移動し独立したプロセ
スとして脱硫処理を行うため温度的にも時間的にも不利
である。また脱硫処理を大気雰囲気下で行う場合には大
気からの窒素ピックアップの問題もある。
電磁鋼板製造用の溶鋼にとっては極低硫化かつ極低炭化
が必要であるため、各処理に時間を要するだけでなく溶
製プロセスとしても複雑なものであった。すなわち、Ｒ
Ｈ真空槽にて脱炭処理後、取鍋を移動し独立したプロセ
スとして脱硫処理を行うため温度的にも時間的にも不利
である。また脱硫処理を大気雰囲気下で行う場合には大
気からの窒素ピックアップの問題もある。
【００１２】脱Ｃに関しては、通常の真空脱炭処理だけ
では低炭素領域で反応が停滞し溶鋼の極低炭素化は不可
能である。反応界面を増大させるためには浸漬管からの
還流ガスを増やす方法や真空槽内にて溶鋼中にArガスを
吹き込む方法などが採用されてきたが、ガス流量の増加
に伴い真空度の悪化やガス吹込み羽口の溶損などの問題
があった。
では低炭素領域で反応が停滞し溶鋼の極低炭素化は不可
能である。反応界面を増大させるためには浸漬管からの
還流ガスを増やす方法や真空槽内にて溶鋼中にArガスを
吹き込む方法などが採用されてきたが、ガス流量の増加
に伴い真空度の悪化やガス吹込み羽口の溶損などの問題
があった。
【００１３】また、脱炭反応を促進させるためにＲＨ真
空槽槽内にて酸素ガスを溶鋼表面に吹き付けるかあるい
は溶鋼中に吹き込む方法は、真空度の維持の点から不利
であり、また溶鋼中の酸素濃度を上昇させることから清
浄度の面から不利である。
空槽槽内にて酸素ガスを溶鋼表面に吹き付けるかあるい
は溶鋼中に吹き込む方法は、真空度の維持の点から不利
であり、また溶鋼中の酸素濃度を上昇させることから清
浄度の面から不利である。
【００１４】脱硫に関しては、効率的な脱硫を行うため
に反応界面を増大させる目的で微細な脱硫剤粉を溶鋼中
にインジェクションする方法が採用されてきたが、大気
雰囲気で処理したり、ＲＨ真空槽にて脱炭処理後の脱硫
のために一つの独立したプロセスを設けることは大気か
らの窒素ピックアップや溶鋼の温度降下の点で不利であ
る。
に反応界面を増大させる目的で微細な脱硫剤粉を溶鋼中
にインジェクションする方法が採用されてきたが、大気
雰囲気で処理したり、ＲＨ真空槽にて脱炭処理後の脱硫
のために一つの独立したプロセスを設けることは大気か
らの窒素ピックアップや溶鋼の温度降下の点で不利であ
る。
【００１５】そこでＲＨ真空槽において真空脱ガス処理
を行う際、それと平行して脱硫剤をインジェクションす
る方法が開発されてきた。しかしながら、従来開発され
た方法は溶鋼中に浸漬したノズルまたはランスから脱硫
剤を吹込むものであり脱硫剤をインジェクションしない
間も粉体吹込み口から溶鋼が侵入しないようにガスを流
しておく必要がある。したがってコストおよび真空度維
持の点から不利である。
を行う際、それと平行して脱硫剤をインジェクションす
る方法が開発されてきた。しかしながら、従来開発され
た方法は溶鋼中に浸漬したノズルまたはランスから脱硫
剤を吹込むものであり脱硫剤をインジェクションしない
間も粉体吹込み口から溶鋼が侵入しないようにガスを流
しておく必要がある。したがってコストおよび真空度維
持の点から不利である。
【００１６】ここに、本発明の目的は、[C] ≦50ppm の
低炭素領域にあっても十分な反応速度を維持しながら、
ＲＨ真空槽における脱炭処理、脱酸処理、および脱硫処
理を組み合わせて行い、[C] ≦30ppm 、[S] ≦20ppm を
実現する無方向性電磁鋼板製造用に適する高純度清浄鋼
の溶製方法を提供することである。
低炭素領域にあっても十分な反応速度を維持しながら、
ＲＨ真空槽における脱炭処理、脱酸処理、および脱硫処
理を組み合わせて行い、[C] ≦30ppm 、[S] ≦20ppm を
実現する無方向性電磁鋼板製造用に適する高純度清浄鋼
の溶製方法を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明の要旨と
するところは、転炉およびＲＨ真空槽を用いてＣ含有量
≦３０ｐｐｍ、Ｓ含有量≦２０ｐｐｍの無方向性電磁鋼
板材を溶製するにあたり、転炉出鋼後の溶鋼をＲＨ真空
槽で脱炭を行う際にＲＨ真空槽内で、真空脱炭処理によ
り脱炭を行い、その後、金属酸化物粉を酸素を含まない
キャリアガスと共に溶鋼表面に向けて上吹きすることに
よりさらなる脱炭処理を行い、その後Ａｌ等の脱酸剤を
添加し溶鋼を脱酸するとともに所定のＡｌ含有量に調整
した後、さらにＲＨ真空槽にて脱硫剤を上吹きすること
により脱硫処理を行うことを特徴とする無方向性電磁鋼
板材の溶製方法である。
するところは、転炉およびＲＨ真空槽を用いてＣ含有量
≦３０ｐｐｍ、Ｓ含有量≦２０ｐｐｍの無方向性電磁鋼
板材を溶製するにあたり、転炉出鋼後の溶鋼をＲＨ真空
槽で脱炭を行う際にＲＨ真空槽内で、真空脱炭処理によ
り脱炭を行い、その後、金属酸化物粉を酸素を含まない
キャリアガスと共に溶鋼表面に向けて上吹きすることに
よりさらなる脱炭処理を行い、その後Ａｌ等の脱酸剤を
添加し溶鋼を脱酸するとともに所定のＡｌ含有量に調整
した後、さらにＲＨ真空槽にて脱硫剤を上吹きすること
により脱硫処理を行うことを特徴とする無方向性電磁鋼
板材の溶製方法である。
【００１８】本発明の好適実施態様によれば、ＲＨ真空
槽にて脱硫処理する際に、Mn酸化物粉またはMn酸化物を
含む粉体を上吹きし、Mn含有量≧0.2 ％の無方向性電磁
鋼板材を溶製することもできる。さらに、ＲＨ真空槽に
て脱炭処理後、鍋中スラグを取り除き、合成フラックス
を添加して脱硫処理してもよい。
槽にて脱硫処理する際に、Mn酸化物粉またはMn酸化物を
含む粉体を上吹きし、Mn含有量≧0.2 ％の無方向性電磁
鋼板材を溶製することもできる。さらに、ＲＨ真空槽に
て脱炭処理後、鍋中スラグを取り除き、合成フラックス
を添加して脱硫処理してもよい。
【００１９】このように、本発明によれば、ＲＨ真空槽
にて酸化剤粉を上吹きし脱炭処理を終了したのち溶鋼を
脱酸し、引き続きＲＨ真空槽にて脱硫剤を上吹きし脱硫
処理を行うため、処理時間が短縮できかつ溶鋼の温度降
下も低減できる。また脱硫処理を真空下で行うため大気
からの窒素ピックアップも防止でき低窒素鋼溶製には有
利である。
にて酸化剤粉を上吹きし脱炭処理を終了したのち溶鋼を
脱酸し、引き続きＲＨ真空槽にて脱硫剤を上吹きし脱硫
処理を行うため、処理時間が短縮できかつ溶鋼の温度降
下も低減できる。また脱硫処理を真空下で行うため大気
からの窒素ピックアップも防止でき低窒素鋼溶製には有
利である。
【００２０】さらに本発明では脱炭時に微細な酸化剤粉
を上吹きすることにより脱炭に必要な酸素を供給すると
ともに酸化剤粉がCOガスの生成核となるため脱炭反応を
著しく促進することができる。また脱硫の際も脱硫剤粉
を上吹きすることにより溶鋼との反応界面が著しく増大
し脱硫反応を促進することができる。無方向性電磁鋼板
の特性を向上させるには、溶鋼段階での高純度化 (極低
炭素化、極低硫化、極低窒素化) が必要であることか
ら、本発明は無方向性電磁鋼板製造用の溶鋼の溶製に特
に有利である。
を上吹きすることにより脱炭に必要な酸素を供給すると
ともに酸化剤粉がCOガスの生成核となるため脱炭反応を
著しく促進することができる。また脱硫の際も脱硫剤粉
を上吹きすることにより溶鋼との反応界面が著しく増大
し脱硫反応を促進することができる。無方向性電磁鋼板
の特性を向上させるには、溶鋼段階での高純度化 (極低
炭素化、極低硫化、極低窒素化) が必要であることか
ら、本発明は無方向性電磁鋼板製造用の溶鋼の溶製に特
に有利である。
【００２１】
【作用】ここで、添付図面を参照しながら本発明をさら
に具体的に説明する。図１は、本発明の方法を実施する
ための取鍋とＲＨ真空槽の断面図である。図中、ＲＨ真
空槽１は取鍋３の上方に設置されている。転炉からの溶
鋼２は取鍋３に収容されている。ＲＨ真空槽１の下部に
は二本の浸漬管、つまり上昇管２ａと下降管２ｂが設置
されており、ＲＨ真空槽１を真空に引きながら二本の浸
漬管を取鍋３内の溶鋼に浸漬すると、溶鋼はＲＨ真空槽
内に引上げられる。ＲＨ真空槽１の内部には上吹きラン
ス５が設けられており、必要な脱炭剤、そして脱硫剤が
Ａｒなどのキャリアガスとともに溶鋼表面に吹き付けら
れる。上昇管２ａには循環用ガスあるいは脱硫剤の吹き
込み用孔４が設けられている。
に具体的に説明する。図１は、本発明の方法を実施する
ための取鍋とＲＨ真空槽の断面図である。図中、ＲＨ真
空槽１は取鍋３の上方に設置されている。転炉からの溶
鋼２は取鍋３に収容されている。ＲＨ真空槽１の下部に
は二本の浸漬管、つまり上昇管２ａと下降管２ｂが設置
されており、ＲＨ真空槽１を真空に引きながら二本の浸
漬管を取鍋３内の溶鋼に浸漬すると、溶鋼はＲＨ真空槽
内に引上げられる。ＲＨ真空槽１の内部には上吹きラン
ス５が設けられており、必要な脱炭剤、そして脱硫剤が
Ａｒなどのキャリアガスとともに溶鋼表面に吹き付けら
れる。上昇管２ａには循環用ガスあるいは脱硫剤の吹き
込み用孔４が設けられている。
【００２２】本発明によれば、脱炭処理は、転炉出鋼後
の酸素を多く含む溶鋼をＲＨ真空槽にて真空処理 (真空
脱炭) しCOガスとして排除することにより行われる。し
かしながら、このような通常の処理では[C] ≦50 ppmの
低酸素領域で脱炭反応が停滞し極低炭素化は望めない。
[C] ≦50 ppmというこの低炭素領域では反応は反応界面
への炭素の移動が律速であるため反応を促進させるには
反応界面を増大させることが重要である。
の酸素を多く含む溶鋼をＲＨ真空槽にて真空処理 (真空
脱炭) しCOガスとして排除することにより行われる。し
かしながら、このような通常の処理では[C] ≦50 ppmの
低酸素領域で脱炭反応が停滞し極低炭素化は望めない。
[C] ≦50 ppmというこの低炭素領域では反応は反応界面
への炭素の移動が律速であるため反応を促進させるには
反応界面を増大させることが重要である。
【００２３】溶鋼の極低炭素化技術としては、VOD 炉に
て酸化剤を上吹きすることで脱炭反応を促進する技術
(特開昭58−113314号等) がある。この技術は、酸化剤
粉をキャリアガスとともに溶鋼表面に吹き付け酸化剤粉
を溶鋼中に十分に侵入させることを特徴としている。溶
鋼中に侵入した酸化剤粉は溶鋼の酸素濃度を増大させる
ことなく脱炭反応時の酸素供給原となる。さらにCOガス
生成の核となり反応界面積の増大に大きく寄与する。こ
の技術のＲＨ真空槽への適用は可能であり極低炭素鋼溶
製には有効な手段である。
て酸化剤を上吹きすることで脱炭反応を促進する技術
(特開昭58−113314号等) がある。この技術は、酸化剤
粉をキャリアガスとともに溶鋼表面に吹き付け酸化剤粉
を溶鋼中に十分に侵入させることを特徴としている。溶
鋼中に侵入した酸化剤粉は溶鋼の酸素濃度を増大させる
ことなく脱炭反応時の酸素供給原となる。さらにCOガス
生成の核となり反応界面積の増大に大きく寄与する。こ
の技術のＲＨ真空槽への適用は可能であり極低炭素鋼溶
製には有効な手段である。
【００２４】酸化剤としては鉄鉱石粉が一般的である
が、Mn鉱石粉やCr鉱石粉なども用いられる。[Mn]≧0.2
％の鋼種を脱炭処理する場合、酸化しやすいMnは酸化ロ
スが大きく、処理後高価な金属Mnを添加し成分調整する
必要がある。このような場合、酸化剤としてMn鉱石粉を
用いることにより溶鋼中の[Mn]を低下させることなく脱
炭を促進させることができる。
が、Mn鉱石粉やCr鉱石粉なども用いられる。[Mn]≧0.2
％の鋼種を脱炭処理する場合、酸化しやすいMnは酸化ロ
スが大きく、処理後高価な金属Mnを添加し成分調整する
必要がある。このような場合、酸化剤としてMn鉱石粉を
用いることにより溶鋼中の[Mn]を低下させることなく脱
炭を促進させることができる。
【００２５】脱硫反応はスラグ−メタル反応であり、こ
れを促進させる有効な手段としては反応界面を増大させ
る方法がある。反応界面を増大させるには、溶鋼の攪拌
を大きくするかまたは脱硫剤を微細な粉体にして吹込む
方法などが効果的である。しかし、ＲＨ真空槽処理法
は、一種の取鍋精錬であり大きな攪拌はなく溶鋼とその
上に浮いているスラグとの間の反応は期待できない。し
たがって、上述した脱炭反応促進と同様な微細な脱硫剤
を溶鋼中に吹込むことが有効である。
れを促進させる有効な手段としては反応界面を増大させ
る方法がある。反応界面を増大させるには、溶鋼の攪拌
を大きくするかまたは脱硫剤を微細な粉体にして吹込む
方法などが効果的である。しかし、ＲＨ真空槽処理法
は、一種の取鍋精錬であり大きな攪拌はなく溶鋼とその
上に浮いているスラグとの間の反応は期待できない。し
たがって、上述した脱炭反応促進と同様な微細な脱硫剤
を溶鋼中に吹込むことが有効である。
【００２６】溶鋼中に吹込まれた微細な脱硫剤は、還流
する溶鋼と共に浸漬管 (下降管) を通り抜け取鍋内に出
る。その後浮力により溶鋼中をその表面まで上昇する。
溶鋼と共に移動する間、脱硫剤はスラグ−メタル反応を
続ける。一般にスラグ−メタル反応はスラグの滓化性が
良好なほど反応効率が向上する。すなわち、ここで用い
る脱硫剤も融点が低く滓化性が良好なものがより効果的
であると考えられる。したがって、通常脱硫に用いられ
るCaO(生石灰) のほかに、CaO にCaF2などを混入し低融
点化したものも有効である。
する溶鋼と共に浸漬管 (下降管) を通り抜け取鍋内に出
る。その後浮力により溶鋼中をその表面まで上昇する。
溶鋼と共に移動する間、脱硫剤はスラグ−メタル反応を
続ける。一般にスラグ−メタル反応はスラグの滓化性が
良好なほど反応効率が向上する。すなわち、ここで用い
る脱硫剤も融点が低く滓化性が良好なものがより効果的
であると考えられる。したがって、通常脱硫に用いられ
るCaO(生石灰) のほかに、CaO にCaF2などを混入し低融
点化したものも有効である。
【００２７】ここで脱硫反応を効果的に行うには、溶鋼
中および鍋中スラグの酸素濃度を低減させることが効果
的である。溶鋼中の酸素濃度が高い場合には脱硫反応は
進行しない。また鍋中スラグの酸素濃度が高い場合は、
スラグの脱硫能が低下しているため脱硫を完了し浮上し
てきた脱硫剤中のＳを溶鋼中に戻す反応が生じる。した
がって、見かけの脱硫効果が低下してしまう。溶鋼中お
よび鍋中スラグの酸素濃度を低減するには、脱炭処理終
了後、Alなどの脱酸剤を添加し、溶鋼を十分に還流し攪
拌することにより脱酸することが好ましい。さらに脱硫
効果を向上させるには、脱炭処理後の鍋中スラグを取り
除きCaO 等脱硫能のあるフラックスを主成分とする合成
フラックスを添加し、脱酸処理を行うことが望ましい。
中および鍋中スラグの酸素濃度を低減させることが効果
的である。溶鋼中の酸素濃度が高い場合には脱硫反応は
進行しない。また鍋中スラグの酸素濃度が高い場合は、
スラグの脱硫能が低下しているため脱硫を完了し浮上し
てきた脱硫剤中のＳを溶鋼中に戻す反応が生じる。した
がって、見かけの脱硫効果が低下してしまう。溶鋼中お
よび鍋中スラグの酸素濃度を低減するには、脱炭処理終
了後、Alなどの脱酸剤を添加し、溶鋼を十分に還流し攪
拌することにより脱酸することが好ましい。さらに脱硫
効果を向上させるには、脱炭処理後の鍋中スラグを取り
除きCaO 等脱硫能のあるフラックスを主成分とする合成
フラックスを添加し、脱酸処理を行うことが望ましい。
【００２８】本発明にあって酸化剤および脱硫剤の上吹
きに使用するランスは冷却水等を用いて冷却できること
が望ましい。非冷却型のランスを用いた場合、ランスの
溶損、地金付着によるランスの昇降不能等のトラブルが
発生し、ランスと溶鋼湯面との距離を正確に保持するこ
とが不可能になることも予想できる。またランス本体が
健全であってもランス先端のノズル部が溶損すればガス
流速が変化するとともに粉体の吹込み方向も変化し所定
の吹込み条件を維持できない可能性がある。本発明によ
り上述のようにして高純度化された清浄鋼は、処理後た
だちに例えば連続鋳造ラインに送られ、鋳造を開始す
る。
きに使用するランスは冷却水等を用いて冷却できること
が望ましい。非冷却型のランスを用いた場合、ランスの
溶損、地金付着によるランスの昇降不能等のトラブルが
発生し、ランスと溶鋼湯面との距離を正確に保持するこ
とが不可能になることも予想できる。またランス本体が
健全であってもランス先端のノズル部が溶損すればガス
流速が変化するとともに粉体の吹込み方向も変化し所定
の吹込み条件を維持できない可能性がある。本発明によ
り上述のようにして高純度化された清浄鋼は、処理後た
だちに例えば連続鋳造ラインに送られ、鋳造を開始す
る。
【００２９】
【実施例】本発明を図１に示す170t規模のＲＨ真空槽を
用いた実施例に基づき説明する。本例ではいずれの場合
も、転炉で吹錬を終了し所定の[Mn]レベルに応じた量の
フェロマンガン(HcFeMn:ハイカーボンフェロマンガンま
たは LcFeMn:ローカーボンフェロマンガン) を添加した
後、未脱酸状態で出鋼した取鍋内の溶鋼を用いた。
用いた実施例に基づき説明する。本例ではいずれの場合
も、転炉で吹錬を終了し所定の[Mn]レベルに応じた量の
フェロマンガン(HcFeMn:ハイカーボンフェロマンガンま
たは LcFeMn:ローカーボンフェロマンガン) を添加した
後、未脱酸状態で出鋼した取鍋内の溶鋼を用いた。
【００３０】取鍋３内の溶鋼２ (温度1640〜1680℃)
に、浸漬管2a、2bを浸漬させ、真空槽１内を減圧し溶鋼
を真空槽内へ吸い上げた。その後浸漬管 (上昇管) にに
2a内部に設けられた還流ガス吹込み羽口からArガスを吹
込みガスリフト原理に基づき浸漬管2a内の溶鋼を上昇さ
せることにより、溶鋼を還流させた。
に、浸漬管2a、2bを浸漬させ、真空槽１内を減圧し溶鋼
を真空槽内へ吸い上げた。その後浸漬管 (上昇管) にに
2a内部に設けられた還流ガス吹込み羽口からArガスを吹
込みガスリフト原理に基づき浸漬管2a内の溶鋼を上昇さ
せることにより、溶鋼を還流させた。
【００３１】溶鋼の還流が安定したのち、真空槽上部か
ら垂直に降ろした水冷ランスの先端に設けた直径25mmノ
ズルからキャリアArガス５Nl/minとともに粒径約0.15mm
の鉄鉱石粉および脱硫剤粉 (CaO(70%)−CaF2(30%) の脱
硫剤を用いた) を上吹きした。真空度は１〜２Torr、ラ
ンス−溶鋼湯面間距離は1.5 ｍとした。各粉体の吹き込
みパターンを以下に示す。 鉄鉱石粉: 真空脱炭処理を開始し、溶鋼[C] ＝ 0.02w
t ％から鉄鉱石粉の供給を始めた。供給速度はその時の
脱炭速度に応じて変化させた。 脱硫剤粉: 供給速度約100 kg/minで吹込み量は原単位
で５kg/Tonとした。
ら垂直に降ろした水冷ランスの先端に設けた直径25mmノ
ズルからキャリアArガス５Nl/minとともに粒径約0.15mm
の鉄鉱石粉および脱硫剤粉 (CaO(70%)−CaF2(30%) の脱
硫剤を用いた) を上吹きした。真空度は１〜２Torr、ラ
ンス−溶鋼湯面間距離は1.5 ｍとした。各粉体の吹き込
みパターンを以下に示す。 鉄鉱石粉: 真空脱炭処理を開始し、溶鋼[C] ＝ 0.02w
t ％から鉄鉱石粉の供給を始めた。供給速度はその時の
脱炭速度に応じて変化させた。 脱硫剤粉: 供給速度約100 kg/minで吹込み量は原単位
で５kg/Tonとした。
【００３２】(実施例１)下記処理プロセスによる[Mn]＝
0.3％レベルの電磁鋼板材用の溶鋼の溶製結果を表１、
表２に示す。
0.3％レベルの電磁鋼板材用の溶鋼の溶製結果を表１、
表２に示す。
【００３３】
【数２】
【００３４】結 果 表１にＲＨ真空処理による成分挙動を示す。脱炭処理
後、鉄鉱石粉上吹きにより脱Ｃ反応が促進され [C]＝6p
pmの極低炭素鋼が得られた。脱炭処理によるMnの酸化ロ
スがわずかに認められるが大きな影響のないレベルであ
る。真空脱炭に伴い脱Ｎ反応も生じている。脱硫処理
後、脱硫剤中のＣの影響により２ ppmのＣピックアップ
があったが、[C]≦10 ppmを維持している。脱Ｓ率は67
％を達成し、到達 [S]＝9ppmの極低硫化を実現できた。
後、鉄鉱石粉上吹きにより脱Ｃ反応が促進され [C]＝6p
pmの極低炭素鋼が得られた。脱炭処理によるMnの酸化ロ
スがわずかに認められるが大きな影響のないレベルであ
る。真空脱炭に伴い脱Ｎ反応も生じている。脱硫処理
後、脱硫剤中のＣの影響により２ ppmのＣピックアップ
があったが、[C]≦10 ppmを維持している。脱Ｓ率は67
％を達成し、到達 [S]＝9ppmの極低硫化を実現できた。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【表２】
【００３７】(実施例２)下記処理プロセスによる[Mn]＝
1.0％レベルの電磁鋼板材用の溶鋼を鉄鉱石粉を用いて
脱炭処理を行った場合の実施例を表３、表４に示す。
1.0％レベルの電磁鋼板材用の溶鋼を鉄鉱石粉を用いて
脱炭処理を行った場合の実施例を表３、表４に示す。
【００３８】
【数３】
【００３９】結 果 鉄鉱石粉上吹きにより約0.7 ％のMnが酸化により損失し
ている。従ってＲＨ真空処理後、フェロマンガンに比べ
高価な金属Mn添加により成分調整をする必要がある。そ
の他の成分挙動は、実施例１と同様である。
ている。従ってＲＨ真空処理後、フェロマンガンに比べ
高価な金属Mn添加により成分調整をする必要がある。そ
の他の成分挙動は、実施例１と同様である。
【００４０】
【表３】
【００４１】
【表４】
【００４２】(実施例３)下記処理プロセスによる[Mn]＝
1.0％レベルの電磁鋼板材用の溶鋼をMn鉱石粉を用いて
脱炭処理を行った場合の実施例を表５、表６に示す。
1.0％レベルの電磁鋼板材用の溶鋼をMn鉱石粉を用いて
脱炭処理を行った場合の実施例を表５、表６に示す。
【００４３】
【数４】
【００４４】結 果 Mn鉱石粉上吹きにより溶鋼中Mnの酸化ロスは実施例２に
比べ著しく低減されており、ＲＨ処理後に金属Mnを添加
する必要はない。その他の成分挙動は、実施例１、実施
例２と同様である。
比べ著しく低減されており、ＲＨ処理後に金属Mnを添加
する必要はない。その他の成分挙動は、実施例１、実施
例２と同様である。
【００４５】
【表５】
【００４６】
【表６】
【００４７】(実施例４)下記処理プロセスによる[Mn]＝
0.3％レベルの電磁鋼板材用の溶鋼の溶製を行った。脱
炭処理後に除滓し合成フラックス(90%CaO-10%CaF2)を添
加した場合の成分挙動を表７、表８に示す。
0.3％レベルの電磁鋼板材用の溶鋼の溶製を行った。脱
炭処理後に除滓し合成フラックス(90%CaO-10%CaF2)を添
加した場合の成分挙動を表７、表８に示す。
【００４８】
【数５】
【００４９】結 果 脱Ｓ能の大きいフラックスを鍋中に投入したことによ
り、実施例１〜３に比べ脱硫効果が増大している。その
他の成分挙動は、実施例１〜３と同様である。
り、実施例１〜３に比べ脱硫効果が増大している。その
他の成分挙動は、実施例１〜３と同様である。
【００５０】
【表７】
【００５１】
【表８】
【００５２】(比較例)[Mn] 0.3％レベルの電磁鋼板材を
通常のプロセスにて溶製した結果を表９、表10に示す。 脱Ｃ処理: ＲＨ−ＯＢ (真空槽内O2ガス吹込み) によ
り実施 脱Ｓ処理: 鍋中でのインジェクション脱Ｓにより実施
通常のプロセスにて溶製した結果を表９、表10に示す。 脱Ｃ処理: ＲＨ−ＯＢ (真空槽内O2ガス吹込み) によ
り実施 脱Ｓ処理: 鍋中でのインジェクション脱Ｓにより実施
【００５３】
【数６】
【００５４】結 果 通常のＲＨ−ＯＢでは低炭素領域で脱Ｃ反応が停滞する
ため到達 [C]は13 ppmであり、10 ppm以下は得られなか
った。またO2ガスを吹き込むためMnの酸化ロスが大きく
0.32％から0.15％まで[Mn]が低下している。従って処理
後に金属Mnを添加し成分調整をする必要がある。脱Ｓ効
果は本発明の方法とほぼ同レベルであるが、大気雰囲気
下での脱Ｓ処理であるため大気からのＮピックアップが
大きく、到達 [Ｎ] は38 ppmと高い値になっている。
ため到達 [C]は13 ppmであり、10 ppm以下は得られなか
った。またO2ガスを吹き込むためMnの酸化ロスが大きく
0.32％から0.15％まで[Mn]が低下している。従って処理
後に金属Mnを添加し成分調整をする必要がある。脱Ｓ効
果は本発明の方法とほぼ同レベルであるが、大気雰囲気
下での脱Ｓ処理であるため大気からのＮピックアップが
大きく、到達 [Ｎ] は38 ppmと高い値になっている。
【００５５】
【表９】
【００５６】
【表１０】
【００５７】
【発明の効果】本発明によれば、ＲＨ処理時に真空槽内
にて金属酸化物粉や脱硫剤粉などを上吹きすることによ
り極低炭化、極低硫化、極低窒素化が要求される無方向
性電磁鋼板材を効率的に溶製することができる。
にて金属酸化物粉や脱硫剤粉などを上吹きすることによ
り極低炭化、極低硫化、極低窒素化が要求される無方向
性電磁鋼板材を効率的に溶製することができる。
【図１】本発明を実施するためのＲＨ真空槽の概略説明
図である。
図である。
1 : 真空槽 2a : 浸漬管 (上昇管) 2b : 浸漬管 (下降管) 3 : 取鍋 4 : 還流ガス吹込み羽口 5 : 上吹きランス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 屋鋪 裕義 大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友 金属工業株式会社内 (72)発明者 深川 信 和歌山市湊1850番地 住友金属工業株式 会社和歌山製鉄所内 (72)発明者 岡田 泰和 和歌山市湊1850番地 住友金属工業株式 会社和歌山製鉄所内 (72)発明者 中山 大成 和歌山市湊1850番地 住友金属工業株式 会社和歌山製鉄所内 (56)参考文献 特開 平１−92312（ＪＰ，Ａ) 特公 昭62−41290（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平３−274219（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C21C 7/10 C21C 7/06 C21C 7/064 C21C 7/068
Claims (3)
- 【請求項１】 転炉およびＲＨ真空槽を用いてＣ含有量
≦３０ｐｐｍ、Ｓ含有量≦２０ｐｐｍの無方向性電磁鋼
板材を溶製するにあたり、転炉出鋼後の溶鋼をＲＨ真空
槽内で、真空脱炭処理により脱炭を行い、その後、金属
酸化物粉を酸素を含まないキャリアガスと共に溶鋼表面
に向けて上吹きすることによりさらなる脱炭処理を行
い、次いで、脱酸剤を添加し溶鋼を脱酸するとともに所
定のＡｌ含有量に調整した後、さらにＲＨ真空槽にて脱
硫剤を上吹きすることにより脱硫処理を行うことを特徴
とする無方向性電磁鋼板材の溶製方法。 - 【請求項２】 ＲＨ真空槽にて脱炭処理する際に、Mn酸
化物粉またはMn酸化物を含む粉体を上吹きし、Mn含有量
≧0.2 ％の鋼を溶製することを特徴とする請求項１記載
の方法。 - 【請求項３】 ＲＨ真空槽にて脱炭処理後、鍋中スラグ
を取り除いてから、合成フラックスを添加して、脱酸処
理そして脱硫処理することを特徴とする請求項１記載の
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4043561A JP2776118B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 無方向性電磁鋼板材の溶製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4043561A JP2776118B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 無方向性電磁鋼板材の溶製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05239534A JPH05239534A (ja) | 1993-09-17 |
| JP2776118B2 true JP2776118B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=12667163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4043561A Expired - Fee Related JP2776118B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 無方向性電磁鋼板材の溶製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2776118B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100514785B1 (ko) * | 2000-09-01 | 2005-09-15 | 주식회사 포스코 | 철손이 저감되는 무방향성 전기강판의 제조방법 |
| KR100940717B1 (ko) * | 2002-12-24 | 2010-02-08 | 주식회사 포스코 | 알루미늄 함유 저철손 무방향성 전기강판 정련방법 |
| KR100925594B1 (ko) * | 2002-12-27 | 2009-11-06 | 주식회사 포스코 | 철손저감형 무방향성 전기강판용 용강 정련방법 |
| KR101030552B1 (ko) * | 2003-12-20 | 2011-04-21 | 주식회사 포스코 | 저철손 무방향성 전기강판의 용강 정련방법 |
| JP5326310B2 (ja) * | 2008-03-18 | 2013-10-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高Ｍｎ極低炭素鋼の溶製方法 |
| JP5621618B2 (ja) * | 2011-01-24 | 2014-11-12 | Ｊｆｅスチール株式会社 | マンガン含有低炭素鋼の溶製方法 |
| CN103276152A (zh) * | 2013-06-06 | 2013-09-04 | 鞍钢股份有限公司 | 一种rh添加锰矿脱碳的方法 |
| EP3421620B1 (en) | 2016-02-24 | 2020-02-12 | JFE Steel Corporation | Method for refining molten steel in vacuum degassing equipment |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6241290A (ja) * | 1985-08-15 | 1987-02-23 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 高濃度石炭水スラリ−の製造・供給装置 |
| JPH0192312A (ja) * | 1987-09-30 | 1989-04-11 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高マンガン鋼の製造方法 |
| JPH03274219A (ja) * | 1990-03-26 | 1991-12-05 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 真空精練炉における極低炭素鋼の製造方法 |
-
1992
- 1992-02-28 JP JP4043561A patent/JP2776118B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05239534A (ja) | 1993-09-17 |
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