JP2873729B2 - 含クロム溶鋼の脱酸精錬法 - Google Patents
含クロム溶鋼の脱酸精錬法Info
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- JP2873729B2 JP2873729B2 JP2204069A JP20406990A JP2873729B2 JP 2873729 B2 JP2873729 B2 JP 2873729B2 JP 2204069 A JP2204069 A JP 2204069A JP 20406990 A JP20406990 A JP 20406990A JP 2873729 B2 JP2873729 B2 JP 2873729B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は脱酸剤としてSi源を用いる含クロム溶鋼の脱
酸精錬法に関するものである。
酸精錬法に関するものである。
ステンレス鋼のような含クロム鋼では鋼中Al濃度が0.
010％を超えると、鋼中にAl2O3系介在物が増加し、これ
が薄板や極細線に圧延するとき、割れの起点になり易く
なる。このためAl濃度を0.010％以下にすることが必要
とされている。また含クロム鋼では酸素濃度が50ppmを
超えると熱間加工時及び冷間加工時に割れが発生し易く
なる。このため、Al濃度0.010％以下、酸素濃度50ppm以
下とする低酸素鋼の製造が必要とされている。含クロム
溶鋼の脱酸法としては、脱酸剤としてSi源を添加する方
法あるいはAl源を添加する方法が用いられている。
010％を超えると、鋼中にAl2O3系介在物が増加し、これ
が薄板や極細線に圧延するとき、割れの起点になり易く
なる。このためAl濃度を0.010％以下にすることが必要
とされている。また含クロム鋼では酸素濃度が50ppmを
超えると熱間加工時及び冷間加工時に割れが発生し易く
なる。このため、Al濃度0.010％以下、酸素濃度50ppm以
下とする低酸素鋼の製造が必要とされている。含クロム
溶鋼の脱酸法としては、脱酸剤としてSi源を添加する方
法あるいはAl源を添加する方法が用いられている。
Al源を添加する方法では、Alの強力な脱酸力により酸
素濃度50ppm以下の低酸素鋼を得ることは容易に可能で
ある。しかしAl源を添加する方法では脱酸生成物として
Al2O3が生成し、これが鋼中にAl2O3系介在物として存在
する。Al2O3系介在物は硬質であり、延性が悪いため
に、薄板や極細線等に圧延する際に割れの起点となり易
いためにAl源はその使用が限定されている。Si源を添加
する方法では、脱酸生成物としてはSiO2が主体であり、
鋼中にはSiO2系介在物が存在する。SiO2系介在物は展延
性を有し、圧延時に割れの起点となることがないために
Si源を添加して脱酸する方法は広く用いられている。し
かしSi源を添加する方法では脱酸力が弱く、しかも含ク
ロム溶鋼では多量に含まれるクロムが酸素の活量を下げ
るため、Si源を添加するだけでは酸素は低下しない。こ
のために脱酸生成物の活量を下げるフラックスを添加す
ることによって酸素を下げるフラックス精錬が必要とな
る。
素濃度50ppm以下の低酸素鋼を得ることは容易に可能で
ある。しかしAl源を添加する方法では脱酸生成物として
Al2O3が生成し、これが鋼中にAl2O3系介在物として存在
する。Al2O3系介在物は硬質であり、延性が悪いため
に、薄板や極細線等に圧延する際に割れの起点となり易
いためにAl源はその使用が限定されている。Si源を添加
する方法では、脱酸生成物としてはSiO2が主体であり、
鋼中にはSiO2系介在物が存在する。SiO2系介在物は展延
性を有し、圧延時に割れの起点となることがないために
Si源を添加して脱酸する方法は広く用いられている。し
かしSi源を添加する方法では脱酸力が弱く、しかも含ク
ロム溶鋼では多量に含まれるクロムが酸素の活量を下げ
るため、Si源を添加するだけでは酸素は低下しない。こ
のために脱酸生成物の活量を下げるフラックスを添加す
ることによって酸素を下げるフラックス精錬が必要とな
る。
従来の添加フラックス組成は、主にCaO−Al2O3−CaF2
系フラックス及びCaO−CaF2系フラックスである。
系フラックス及びCaO−CaF2系フラックスである。
フラックス精錬については、これまで例えば （１） 日新製鋼技法,33（1975）p11に記載されたCaO
−Al2O3−MgO−SiO2系のようにAl2O3を含むフラックス
を用いる方法、 （２） 鉄と鋼 63（1971）p2087に記載されたCaO−Ca
F2系のようにCaF2を含むフラックスを用いる方法、 が知られている。
−Al2O3−MgO−SiO2系のようにAl2O3を含むフラックス
を用いる方法、 （２） 鉄と鋼 63（1971）p2087に記載されたCaO−Ca
F2系のようにCaF2を含むフラックスを用いる方法、 が知られている。
しかし、このような方法では下記のような問題が生じ
る。
る。
（１） Al2O3を含むフラックスの場合、含クロム溶鋼
に添加するとSiO2活量が下がり、酸素は50ppm以下にな
るものの、スラグ中のAl2O3より溶鋼中にAlがピックア
ップされ、溶鋼中〔Al〕を安定して0.010％以下に制御
することが困難である。
に添加するとSiO2活量が下がり、酸素は50ppm以下にな
るものの、スラグ中のAl2O3より溶鋼中にAlがピックア
ップされ、溶鋼中〔Al〕を安定して0.010％以下に制御
することが困難である。
（２） CaF2を含むフラックスの場合、特に撹拌力の小
さい誘導加熱炉ではCaF2を多量に添加しなければ溶融性
が悪く脱酸速度が著しく小さくなり、安定して溶鋼中酸
素濃度を50ppm以下にすることは難しく、またCaF2を多
量に添加した場合、耐火物の溶損が激しくなる。
さい誘導加熱炉ではCaF2を多量に添加しなければ溶融性
が悪く脱酸速度が著しく小さくなり、安定して溶鋼中酸
素濃度を50ppm以下にすることは難しく、またCaF2を多
量に添加した場合、耐火物の溶損が激しくなる。
本発明は溶鋼の脱酸精錬工程において、所定の成分組
成のフラックスを添加することにより、誘導加熱炉など
の撹拌力の小さい精錬装置であっても、溶鋼中にAlを混
入させることなく短時間で溶融し、安定して酸素濃度を
50ppm以下に下げることを目的とする。
成のフラックスを添加することにより、誘導加熱炉など
の撹拌力の小さい精錬装置であっても、溶鋼中にAlを混
入させることなく短時間で溶融し、安定して酸素濃度を
50ppm以下に下げることを目的とする。
本発明は脱酸剤としてSi源を用いる含クロム溶鋼の脱
酸精錬工程において、SiO2;10〜30％,CaF2;20〜40％,Mg
O≦15％,Al2O3≦５％を含み、残部はCaOであるフラック
スを添加し、生成スラグの塩基度（CaO/SiO2）を1.6〜
5.0に調整することを特徴とする含クロム溶鋼の脱酸精
錬法を要旨とするものである。
酸精錬工程において、SiO2;10〜30％,CaF2;20〜40％,Mg
O≦15％,Al2O3≦５％を含み、残部はCaOであるフラック
スを添加し、生成スラグの塩基度（CaO/SiO2）を1.6〜
5.0に調整することを特徴とする含クロム溶鋼の脱酸精
錬法を要旨とするものである。
本発明におけるSi源としては金属Si以外にフェロシリ
コン等の合金類を用いることができ、Si源の添加量は溶
鋼中の酸素と反応してSiO2を生成させるに足る量以上が
必要である。
コン等の合金類を用いることができ、Si源の添加量は溶
鋼中の酸素と反応してSiO2を生成させるに足る量以上が
必要である。
またフラックスとして、SiO2,CaF2,CaO,MgOの単体粒
を機械的に混合して組成を調整したもの、または、これ
らを一緒にして溶融し組成を調整したフラックスを用い
ることができる。
を機械的に混合して組成を調整したもの、または、これ
らを一緒にして溶融し組成を調整したフラックスを用い
ることができる。
フラックスの添加量は溶鋼中より脱酸反応によって生
じるSiO2量をみこして、生成するスラグの塩基度（CaO/
SiO2）が1.6〜5.0の範囲になる量である。
じるSiO2量をみこして、生成するスラグの塩基度（CaO/
SiO2）が1.6〜5.0の範囲になる量である。
即ち、添加フラックス量はおおむね次のようになる。
次にフラックス組成の限定理由にいて説明する。
本発明におけるフラックス組成は含クロム溶鋼の溶鋼
中Al濃度を0.010％以下に抑え、特に溶鋼撹拌力の小さ
い誘導加熱炉等においても短時間で溶融し、安定して溶
鋼中酸素濃度を50ppm以下にすることができる組成であ
る。
中Al濃度を0.010％以下に抑え、特に溶鋼撹拌力の小さ
い誘導加熱炉等においても短時間で溶融し、安定して溶
鋼中酸素濃度を50ppm以下にすることができる組成であ
る。
Al2O3はフラックス中に不可避的に入る量とは別に、
フラックスの融点を低下させるために配合することが可
能である。しかし、第２図に示すように、Al2O3濃度が
５％を超えた場合、溶鋼中Al濃度が0.010％を越えるこ
とがあるため、Al2O3濃度を５％以下にすることが必要
である。SiO2はフラツクスの融点を低下させるために添
加する。SiO2が10％未満になった場合、フラックスの融
点が上昇し、フラックスが溶融し難くなり脱酸反応速度
が低下する。またSiO2が30％を超えた場合、塩基度（Ca
O/SiO2）を1.6以上にすることが困難になるう。このた
めSiO2は10％以上30％以下の範囲にすることが必要であ
る。
フラックスの融点を低下させるために配合することが可
能である。しかし、第２図に示すように、Al2O3濃度が
５％を超えた場合、溶鋼中Al濃度が0.010％を越えるこ
とがあるため、Al2O3濃度を５％以下にすることが必要
である。SiO2はフラツクスの融点を低下させるために添
加する。SiO2が10％未満になった場合、フラックスの融
点が上昇し、フラックスが溶融し難くなり脱酸反応速度
が低下する。またSiO2が30％を超えた場合、塩基度（Ca
O/SiO2）を1.6以上にすることが困難になるう。このた
めSiO2は10％以上30％以下の範囲にすることが必要であ
る。
CaF2もSiO2と同様にフラックスの融点を低下させるた
めに添加する。CaF2が20％未満になった場合、融点が上
昇しフラックスが溶融し難くなる。またCaF2が40％を超
えた場合、耐火物の溶損が大きくなる。このためCaF2は
20％以上40％以下の範囲にすることが必要である。
めに添加する。CaF2が20％未満になった場合、融点が上
昇しフラックスが溶融し難くなる。またCaF2が40％を超
えた場合、耐火物の溶損が大きくなる。このためCaF2は
20％以上40％以下の範囲にすることが必要である。
MgOは耐火物の溶損を抑制するために15％以下添加す
ることが可能である。MgOが15％を超えた場合、スラグ
の流動性が低下し脱酸反応速度が低下する。このため、
MgOは15％以下にすることが必要である。
ることが可能である。MgOが15％を超えた場合、スラグ
の流動性が低下し脱酸反応速度が低下する。このため、
MgOは15％以下にすることが必要である。
スラグの融点が上昇し溶融し難くなったり、流動性が
低下した場合、操業上、脱酸反応速度が低下し溶鋼中酸
素濃度を安定して50ppm以下に制御することは困難とな
る。
低下した場合、操業上、脱酸反応速度が低下し溶鋼中酸
素濃度を安定して50ppm以下に制御することは困難とな
る。
第１図に塩基度（CaF2/SiO2）と溶鋼中酸素濃度の関
係を示す。第１図より塩基度（CaF2/SiO2）1.6〜5.0の
範囲で酸素濃度が50ppm以下になることがわかる。
係を示す。第１図より塩基度（CaF2/SiO2）1.6〜5.0の
範囲で酸素濃度が50ppm以下になることがわかる。
含クロム溶鋼の脱酸精錬工程において、Si源を添加し
た場合の脱酸反応は（１）式で示され反応平衡定数ｋは
（２）式で示される。
た場合の脱酸反応は（１）式で示され反応平衡定数ｋは
（２）式で示される。
〔Si〕＋〔Ｏ〕→（SiO2） −（１） ｋ＝aSiO2/（aSi・aO 2） −（２） ここでaSiO2はスラグ中の（SiO2）の活量、aSi及びaO
は溶鋼中の〔Si〕及び〔Ｏ〕の活量を示す。
は溶鋼中の〔Si〕及び〔Ｏ〕の活量を示す。
スラグが存在しない場合はaSiO2＝１であり、この場
合の18％Cr溶鋼中の〔Si〕及び〔Ｏ〕の関係を溶鋼温度
別に第３図に示す。第３図に示すように、溶鋼温度が例
えば1500℃の低温であってもSi源を添加し、溶鋼中の
〔Si〕濃度を高くするだけでは〔Ｏ〕50ppm以下の低酸
素鋼を得ることは非常に難しいことがわかる。スラグが
存在すればaSiO2が低下するため溶鋼中の酸素濃度は低
下する。aSiO2はスラグ中の（SiO2）濃度が増し、（Ca
O）濃度が下がると上昇する傾向にあり、一般的にスラ
グが滓化した状態では塩基度（CaO/SiO2）がaSiO2表す
指標となる。
合の18％Cr溶鋼中の〔Si〕及び〔Ｏ〕の関係を溶鋼温度
別に第３図に示す。第３図に示すように、溶鋼温度が例
えば1500℃の低温であってもSi源を添加し、溶鋼中の
〔Si〕濃度を高くするだけでは〔Ｏ〕50ppm以下の低酸
素鋼を得ることは非常に難しいことがわかる。スラグが
存在すればaSiO2が低下するため溶鋼中の酸素濃度は低
下する。aSiO2はスラグ中の（SiO2）濃度が増し、（Ca
O）濃度が下がると上昇する傾向にあり、一般的にスラ
グが滓化した状態では塩基度（CaO/SiO2）がaSiO2表す
指標となる。
第１図に示すように塩基度（CaO/SiO2）が低下し1.6
未満になった場合、aSiO2が上昇し溶鋼中酸素濃度は50p
pm超になることがわかる。逆に塩基度が5.0超になると
スラグが溶融し難くなり、溶鋼−スラグ間の反応速度が
低下し、安定して溶鋼中酸素濃度を50ppm以下に低下さ
せることが困難となる。
未満になった場合、aSiO2が上昇し溶鋼中酸素濃度は50p
pm超になることがわかる。逆に塩基度が5.0超になると
スラグが溶融し難くなり、溶鋼−スラグ間の反応速度が
低下し、安定して溶鋼中酸素濃度を50ppm以下に低下さ
せることが困難となる。
なお、本発明はスラグ塩基度が高いために脱酸反応と
同時に脱硫反応も促進されて低硫鋼を得ることも可能で
ある。
同時に脱硫反応も促進されて低硫鋼を得ることも可能で
ある。
第１表に10T規模の誘導加熱炉を使用し、溶鋼量8ton
にてフラックスを添加し、約30分間精錬した結果を示
す。なお、精錬中に耐火物の溶損が進むためにスラグ成
分のバランスの変動がある。第１表には比較例も示して
いるが、比較例では酸素濃度は十分に低下していないが
本発明では安定して低酸素鋼が得られる。
にてフラックスを添加し、約30分間精錬した結果を示
す。なお、精錬中に耐火物の溶損が進むためにスラグ成
分のバランスの変動がある。第１表には比較例も示して
いるが、比較例では酸素濃度は十分に低下していないが
本発明では安定して低酸素鋼が得られる。
〔発明の効果〕 以上述べたように本発明によって、脱酸剤としてSi源
を用いる含クロム溶鋼の脱酸精錬において添加フラック
スの組成を限定し生成スラグの塩基度を調整することに
より、撹拌力の弱い誘導加熱炉等の精錬装置であって
も、フラックスの滓化を安定化させ、溶鋼中にAlを混入
させることなく、短時間で安定して低酸素鋼を得ること
ができる。この低酸素化により鋼の熱間加工性及び冷間
加工性が改善され、難加工性の鋼種の製造が可能とな
り、また介在物を展延性の高いSiO2系にすることがで
き、圧延疵の発生を抑制でき、さらには、極細線等の製
造も可能となる。
を用いる含クロム溶鋼の脱酸精錬において添加フラック
スの組成を限定し生成スラグの塩基度を調整することに
より、撹拌力の弱い誘導加熱炉等の精錬装置であって
も、フラックスの滓化を安定化させ、溶鋼中にAlを混入
させることなく、短時間で安定して低酸素鋼を得ること
ができる。この低酸素化により鋼の熱間加工性及び冷間
加工性が改善され、難加工性の鋼種の製造が可能とな
り、また介在物を展延性の高いSiO2系にすることがで
き、圧延疵の発生を抑制でき、さらには、極細線等の製
造も可能となる。
第１図はスラグ中CaO/SiO2と溶鋼酸素濃度との関係を示
す図、第２図はスラグ中の（Al2O3）濃度と溶鋼中アル
ミニウム濃度の関係を示す図、第３図は溶鋼中の酸素濃
度と溶鋼中のシリコン濃度の関係を示す図である。
す図、第２図はスラグ中の（Al2O3）濃度と溶鋼中アル
ミニウム濃度の関係を示す図、第３図は溶鋼中の酸素濃
度と溶鋼中のシリコン濃度の関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 克彦 山口県光市大字島田3434番地 新日本製 鐵株式會社光製鐵所内 (56)参考文献 特開 昭54−32119（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−50113（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C21C 7/076 C21C 7/06 C21C 7/00
Claims (1)
- 【請求項１】脱酸剤としてSi源を用いる含クロム溶鋼の
脱酸精錬工程において、SiO2;10〜30％,CaF2;20〜40％,
MgO≦15％,Al2O3≦５％を含み、残部はCaOであるフラッ
クスを添加し、生成スラグの塩基度（CaO/SiO2）を1.6
〜5.0に調整することを特徴とする含クロム溶鋼の脱酸
精錬法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2204069A JP2873729B2 (ja) | 1990-08-01 | 1990-08-01 | 含クロム溶鋼の脱酸精錬法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2204069A JP2873729B2 (ja) | 1990-08-01 | 1990-08-01 | 含クロム溶鋼の脱酸精錬法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0488112A JPH0488112A (ja) | 1992-03-23 |
| JP2873729B2 true JP2873729B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=16484253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2204069A Expired - Lifetime JP2873729B2 (ja) | 1990-08-01 | 1990-08-01 | 含クロム溶鋼の脱酸精錬法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2873729B2 (ja) |
-
1990
- 1990-08-01 JP JP2204069A patent/JP2873729B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0488112A (ja) | 1992-03-23 |
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