JP3279161B2 - 極低炭素高マンガン鋼の溶製方法 - Google Patents
極低炭素高マンガン鋼の溶製方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、真空脱ガス設備を
用いて極低炭素高マンガン鋼を溶製する方法に関するも
のである
用いて極低炭素高マンガン鋼を溶製する方法に関するも
のである
【０００２】
【従来技術】近年、自動車の軽量化を図るため、強張力
でしかも加工性に優れた自動車用鋼板の開発が要求され
ている。このため、極低炭素高マンガン鋼（本願におけ
る極低炭素高マンガン鋼とは、炭素濃度が０．０１wt％
以下、マンガン濃度が０．７wt％以上の鋼を意味し、以
下wt％を％と略す）の需要が高まっている。
でしかも加工性に優れた自動車用鋼板の開発が要求され
ている。このため、極低炭素高マンガン鋼（本願におけ
る極低炭素高マンガン鋼とは、炭素濃度が０．０１wt％
以下、マンガン濃度が０．７wt％以上の鋼を意味し、以
下wt％を％と略す）の需要が高まっている。
【０００３】一般に、マンガンは蒸気圧が高く、しかも
酸素との親和力が強いという特性を有するため、ＲＨ等
の真空脱ガス設備を用いて極低炭素高マンガン鋼を溶製
するする際には、高真空下で脱炭処理するためマンガン
は蒸発ロスし易く、また脱炭用酸素源（酸素ガス等の気
体酸素源や酸化鉄等の固体酸素源）と反応して酸化ロス
し易く、マンガンロス量が増大してしまう。
酸素との親和力が強いという特性を有するため、ＲＨ等
の真空脱ガス設備を用いて極低炭素高マンガン鋼を溶製
するする際には、高真空下で脱炭処理するためマンガン
は蒸発ロスし易く、また脱炭用酸素源（酸素ガス等の気
体酸素源や酸化鉄等の固体酸素源）と反応して酸化ロス
し易く、マンガンロス量が増大してしまう。
【０００４】このため、従来より極低炭素高マンガン溶
鋼では、蒸発ロス量および酸化ロス量が大きいため、脱
炭処理後にマンガン源を添加して溶製してきた。この際
のマンガン源は、極低炭素域に達しているため、安価な
フェロマンガンは炭素濃度が高いため添加できず、高価
な金属マンガンを添加する方法がとられており、溶製コ
ストが増大するという問題があった。
鋼では、蒸発ロス量および酸化ロス量が大きいため、脱
炭処理後にマンガン源を添加して溶製してきた。この際
のマンガン源は、極低炭素域に達しているため、安価な
フェロマンガンは炭素濃度が高いため添加できず、高価
な金属マンガンを添加する方法がとられており、溶製コ
ストが増大するという問題があった。
【０００５】この問題を解決するため、特開平６−２７
１９２３号公報（以下、先行技術１という）には、酸素
上吹きランスより酸素ガスとＡｒガス等の不活性ガスの
混合ガス（希釈ガス）を、真空槽内の溶鋼表面に吹きつ
けながら、脱炭処理中における真空槽内の真空度を５０
００Pa以上、４００００Pa以下（３８ｔｏｒｒ以上、３
０４ｔｏｒｒ以下）に制御しつつ、炭素濃度が３００〜
５００ｐｐｍになるまで脱炭し、この後、１００００Pa
以下（７６ｔｏｒｒ以下）に保持して極低炭素域まで真
空脱炭処理する極低炭素高マンガン鋼の溶製方法が開示
されている。
１９２３号公報（以下、先行技術１という）には、酸素
上吹きランスより酸素ガスとＡｒガス等の不活性ガスの
混合ガス（希釈ガス）を、真空槽内の溶鋼表面に吹きつ
けながら、脱炭処理中における真空槽内の真空度を５０
００Pa以上、４００００Pa以下（３８ｔｏｒｒ以上、３
０４ｔｏｒｒ以下）に制御しつつ、炭素濃度が３００〜
５００ｐｐｍになるまで脱炭し、この後、１００００Pa
以下（７６ｔｏｒｒ以下）に保持して極低炭素域まで真
空脱炭処理する極低炭素高マンガン鋼の溶製方法が開示
されている。
【０００６】通常、マンガン濃度が０．５％以下の極低
炭素鋼を溶製する際には、真空脱炭時の真空槽内圧力を
高めに保持することなく、脱ガス設備の排気能力にまか
せ、可能な限り低くして（例えば１３００Pa以下（１０
ｔｏｒｒ以下））、脱炭を促進する。これに対し、先行
技術１の方法は、５０００Pa以上（３８ｔｏｒｒ以上）
と高く設定することにより、真空下におけるマンガンの
蒸発ロスを抑制し、合わせて不活性ガスを混合し希釈し
た酸素ガスを送酸することにより、酸素吹き付け面（い
わゆる火点）における酸化ロスを抑制するものである。
炭素鋼を溶製する際には、真空脱炭時の真空槽内圧力を
高めに保持することなく、脱ガス設備の排気能力にまか
せ、可能な限り低くして（例えば１３００Pa以下（１０
ｔｏｒｒ以下））、脱炭を促進する。これに対し、先行
技術１の方法は、５０００Pa以上（３８ｔｏｒｒ以上）
と高く設定することにより、真空下におけるマンガンの
蒸発ロスを抑制し、合わせて不活性ガスを混合し希釈し
た酸素ガスを送酸することにより、酸素吹き付け面（い
わゆる火点）における酸化ロスを抑制するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】発明者らは、前述の酸
化ロスおよび蒸発ロスに加えて、以下の（１）式に示す
ように溶鋼中の溶存酸素〔Ｏ〕と、溶鋼中のマンガン
〔Ｍｎ〕との反応によるマンガンロスに着目した。そし
て、真空脱ガス条件を種々変更する試験を実施し、この
マンガンロス量を評価、検討した。
化ロスおよび蒸発ロスに加えて、以下の（１）式に示す
ように溶鋼中の溶存酸素〔Ｏ〕と、溶鋼中のマンガン
〔Ｍｎ〕との反応によるマンガンロスに着目した。そし
て、真空脱ガス条件を種々変更する試験を実施し、この
マンガンロス量を評価、検討した。
【０００８】 〔Ｍｎ〕＋〔Ｏ〕＝ (ＭｎＯ） …………（１） ここで、〔Ｍｎ〕 ；溶鋼中のマンガン 〔Ｏ〕 ；溶鋼中の溶存酸素 (ＭｎＯ）；スラグ中の酸化マンガン （１）式による反応は、スラグ−メタル界面において、
溶鋼中のマンガン〔Ｍｎ〕が溶存酸素〔Ｏ〕と反応して
マンガンがロスする酸化反応であり、溶鋼中のマンガン
濃度または溶存酸素濃度が高くなるほど右方向に進行す
る平衡反応である。
溶鋼中のマンガン〔Ｍｎ〕が溶存酸素〔Ｏ〕と反応して
マンガンがロスする酸化反応であり、溶鋼中のマンガン
濃度または溶存酸素濃度が高くなるほど右方向に進行す
る平衡反応である。
【０００９】従って、脱炭処理時の溶鋼中には、常に多
量の溶存酸素〔Ｏ〕が存在しているため、（１）式によ
るマンガンロス量は、前述の酸化ロス量および蒸発ロス
量に比べて無視できない程、大きいことが予想される。
しかしながら、先行技術１には、（１）式によるマンガ
ンロスに関する示唆がない。
量の溶存酸素〔Ｏ〕が存在しているため、（１）式によ
るマンガンロス量は、前述の酸化ロス量および蒸発ロス
量に比べて無視できない程、大きいことが予想される。
しかしながら、先行技術１には、（１）式によるマンガ
ンロスに関する示唆がない。
【００１０】また、先行技術１の方法は、蒸発ロスを抑
制することに主眼をおいたものであり、前述したように
送酸脱炭中の真空槽内圧力が高く設定される。このた
め、槽内真空度を最大限に低減させて溶製する場合、言
い換えると、マンガン濃度が０．５％以下の通常の極低
炭素鋼を溶製する場合に比べ、脱炭中全体に亘って真空
槽内のＣＯ分圧は高い。
制することに主眼をおいたものであり、前述したように
送酸脱炭中の真空槽内圧力が高く設定される。このた
め、槽内真空度を最大限に低減させて溶製する場合、言
い換えると、マンガン濃度が０．５％以下の通常の極低
炭素鋼を溶製する場合に比べ、脱炭中全体に亘って真空
槽内のＣＯ分圧は高い。
【００１１】これを同一炭素濃度レベルで比較すると、
脱炭反応が以下の（２）式で規定される脱炭反応の平衡
論から、ＣＯ分圧が高くなると溶鋼中の溶存酸素濃度
〔Ｏ〕は高くなる。この結果、先行技術１の方法は蒸発
ロス量を抑制できるものの、スラグ−メタル界面におけ
る（１）式によるマンガンロス量はむしろ増大してしま
う。
脱炭反応が以下の（２）式で規定される脱炭反応の平衡
論から、ＣＯ分圧が高くなると溶鋼中の溶存酸素濃度
〔Ｏ〕は高くなる。この結果、先行技術１の方法は蒸発
ロス量を抑制できるものの、スラグ−メタル界面におけ
る（１）式によるマンガンロス量はむしろ増大してしま
う。
【００１２】 〔Ｃ〕＋〔Ｏ〕＝ＣＯ（ｇ） …………（２） ここで、〔Ｃ〕 ；溶鋼中の炭素 〔Ｏ〕 ；溶鋼中の溶存酸素 加えて、先行技術１の方法は、（２）式による脱炭反応
は進行するが、ＣＯ分圧が高いため、その反応速度は低
く、脱炭処理時間は長くなる。しかも同様の理由から、
炭素濃度は下がり難くなるため、到達炭素濃度も５０ｐ
ｐｍ前後にとどまっている。この極低炭素濃度レベルで
は、不十分であり優れた加工性を有する自動車用鋼板は
得られない。
は進行するが、ＣＯ分圧が高いため、その反応速度は低
く、脱炭処理時間は長くなる。しかも同様の理由から、
炭素濃度は下がり難くなるため、到達炭素濃度も５０ｐ
ｐｍ前後にとどまっている。この極低炭素濃度レベルで
は、不十分であり優れた加工性を有する自動車用鋼板は
得られない。
【００１３】更に、先行技術１では、転炉精練における
酸化ロスを最大限低減するため、転炉終点の炭素濃度を
およそ０．２％前後と極めて高く設定しており、この値
を脱炭処理開始の炭素濃度としている。このため、脱ガ
ス設備では、炭素濃度が０．２％から４００ｐｐｍまで
送酸脱炭し、その後、極低炭素域まで真空脱ガスするか
ら、送酸量が多く、また真空脱ガス時間も長くなって、
前述の酸化ロス量および蒸発ロス量は極めて多くなる。
酸化ロスを最大限低減するため、転炉終点の炭素濃度を
およそ０．２％前後と極めて高く設定しており、この値
を脱炭処理開始の炭素濃度としている。このため、脱ガ
ス設備では、炭素濃度が０．２％から４００ｐｐｍまで
送酸脱炭し、その後、極低炭素域まで真空脱ガスするか
ら、送酸量が多く、また真空脱ガス時間も長くなって、
前述の酸化ロス量および蒸発ロス量は極めて多くなる。
【００１４】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであって、（１）式によるマンガ
ンロス量を抑制すると共に、脱炭処理前の炭素濃度を適
切な値に規制することにより、酸化ロス量および蒸発ロ
ス量も抑制できる極低炭素高マンガン鋼の溶製方法を提
供することを目的とするものである。
るためになされたものであって、（１）式によるマンガ
ンロス量を抑制すると共に、脱炭処理前の炭素濃度を適
切な値に規制することにより、酸化ロス量および蒸発ロ
ス量も抑制できる極低炭素高マンガン鋼の溶製方法を提
供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、高マンガン溶
鋼を真空脱ガス設備を用いて脱炭処理し、極低炭素高マ
ンガン鋼を溶製するに際し、脱炭開始前の溶鋼中の炭素
濃度を０. ０６wt％以下とし、脱炭処理中の溶鋼中の溶
存酸素濃度を４００ppm 以下、かつ２００ppm 以上の範
囲に制御しつつ真空脱炭処理することを特徴とする極低
炭素高マンガン鋼の溶製方法である。
鋼を真空脱ガス設備を用いて脱炭処理し、極低炭素高マ
ンガン鋼を溶製するに際し、脱炭開始前の溶鋼中の炭素
濃度を０. ０６wt％以下とし、脱炭処理中の溶鋼中の溶
存酸素濃度を４００ppm 以下、かつ２００ppm 以上の範
囲に制御しつつ真空脱炭処理することを特徴とする極低
炭素高マンガン鋼の溶製方法である。
【００１６】本発明者らは、マンガン濃度が０．７％以
上の極低炭素高マンガン鋼の溶製方法において、酸化ロ
ス量および蒸発ロス量を低減するため、種々の脱ガス操
業条件を変更した試験を行い、脱炭処理前の炭素濃度と
マンガンロス量との関係を調査、検討した。
上の極低炭素高マンガン鋼の溶製方法において、酸化ロ
ス量および蒸発ロス量を低減するため、種々の脱ガス操
業条件を変更した試験を行い、脱炭処理前の炭素濃度と
マンガンロス量との関係を調査、検討した。
【００１７】その結果、詳しくは後述するように、炭素
濃度が０. ０６％以下の範囲では、炭素濃度に関係無く
マンガンロス量はほぼ一定値を示すが、０. ０６％を越
えると急激に増大する傾向のあることを見出した。この
ため、本発明では、炭素濃度を０. ０６％以下の範囲に
規制することにより、酸化ロス量および蒸発ロス量を抑
制することができる。
濃度が０. ０６％以下の範囲では、炭素濃度に関係無く
マンガンロス量はほぼ一定値を示すが、０. ０６％を越
えると急激に増大する傾向のあることを見出した。この
ため、本発明では、炭素濃度を０. ０６％以下の範囲に
規制することにより、酸化ロス量および蒸発ロス量を抑
制することができる。
【００１８】また、本発明者らは、取鍋内のスラグ−メ
タル界面における（１）式によるマンガンロス量を調査
するため試験を実施し検討した。その結果、脱炭中の溶
鋼中溶存酸素濃度を４００ppm 以下、２００ppm 以上の
範囲に制御することにより、スラグ−メタル界面でのマ
ンガンロスを抑制できる。
タル界面における（１）式によるマンガンロス量を調査
するため試験を実施し検討した。その結果、脱炭中の溶
鋼中溶存酸素濃度を４００ppm 以下、２００ppm 以上の
範囲に制御することにより、スラグ−メタル界面でのマ
ンガンロスを抑制できる。
【００１９】溶存酸素濃度が４００ppm を越えると、
（１）式によるマンガンロス量が増大する。また２００
ppm 未満では溶存酸素量が確保されず、迅速な脱炭反応
が行われないから、真空脱炭時間が延長して蒸発ロス量
が増大する。
（１）式によるマンガンロス量が増大する。また２００
ppm 未満では溶存酸素量が確保されず、迅速な脱炭反応
が行われないから、真空脱炭時間が延長して蒸発ロス量
が増大する。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１に、ＲＨ脱ガス装置において
極低炭素高マンガン鋼を溶製している状況を示す。ここ
で、１は真空槽、２は合金投入口、３は酸素上吹きラン
ス、４は上昇管、５は下降管、６はスラグ、７は溶鋼、
８は取鍋、９は環流用Ａｒガス吹き込み管である。
極低炭素高マンガン鋼を溶製している状況を示す。ここ
で、１は真空槽、２は合金投入口、３は酸素上吹きラン
ス、４は上昇管、５は下降管、６はスラグ、７は溶鋼、
８は取鍋、９は環流用Ａｒガス吹き込み管である。
【００２１】転炉精錬中に安価なマンガン鉱石を投入
し、転炉内で還元してマンガン濃度が０．５％程度の低
マンガン溶鋼を溶製する。その後、出鋼時にフェロマン
ガン等のマンガン含有合金鉄を添加して、脱ガス処理前
の溶鋼成分を、炭素濃度が０．０６％以下、マンガン濃
度が０．７％以上の高マンガン溶鋼に調整する。この溶
鋼をＲＨ脱ガス装置等の真空脱ガス設備を用いて極低炭
処理する。
し、転炉内で還元してマンガン濃度が０．５％程度の低
マンガン溶鋼を溶製する。その後、出鋼時にフェロマン
ガン等のマンガン含有合金鉄を添加して、脱ガス処理前
の溶鋼成分を、炭素濃度が０．０６％以下、マンガン濃
度が０．７％以上の高マンガン溶鋼に調整する。この溶
鋼をＲＨ脱ガス装置等の真空脱ガス設備を用いて極低炭
処理する。
【００２２】真空脱ガス設備では、真空槽１内を排気し
て、槽内の真空度が２００００Pa (約150torr)程度にな
ると、真空槽１内のＣＯ分圧が（２）式の平衡ＣＯ分圧
より低下して、脱炭が開始される。脱炭が開始された以
後も真空引きを続ける。
て、槽内の真空度が２００００Pa (約150torr)程度にな
ると、真空槽１内のＣＯ分圧が（２）式の平衡ＣＯ分圧
より低下して、脱炭が開始される。脱炭が開始された以
後も真空引きを続ける。
【００２３】真空槽１内の真空度は、（２）式により発
生するＣＯガス量と、排気ユニットの能力によって決ま
る。本実施例では、排気ユニットの排気能力を十分大き
な設備とし、脱炭開始以後、極力短時間に真空度を減少
させて、真空槽内でのＣＯ分圧を低下させることによ
り、脱炭処理時間を短縮して蒸発ロス量を抑制する。そ
して、脱炭末期には、数１００Pa (数torr) 以下の真空
度を確保して、到達炭素濃度が２０ｐｐｍ以下の極低炭
素鋼を得る。加えて、このような真空度を速やかに下げ
た条件下で送酸脱炭することにより、吹付け面の酸化ロ
スを抑制する。
生するＣＯガス量と、排気ユニットの能力によって決ま
る。本実施例では、排気ユニットの排気能力を十分大き
な設備とし、脱炭開始以後、極力短時間に真空度を減少
させて、真空槽内でのＣＯ分圧を低下させることによ
り、脱炭処理時間を短縮して蒸発ロス量を抑制する。そ
して、脱炭末期には、数１００Pa (数torr) 以下の真空
度を確保して、到達炭素濃度が２０ｐｐｍ以下の極低炭
素鋼を得る。加えて、このような真空度を速やかに下げ
た条件下で送酸脱炭することにより、吹付け面の酸化ロ
スを抑制する。
【００２４】脱ガス処理中、固体酸素プローブを先端に
付けた溶存酸素測定器（図示せず）を溶鋼中に浸漬させ
て、溶存酸素濃度を測定し、溶存酸素濃度が４００ppm
を超える場合は、ＡｌもしくはＳｉ等の脱酸材を真空槽
内の溶鋼上に添加して、脱炭処理中の溶存酸素濃度を４
００ppm 以下に制御する。
付けた溶存酸素測定器（図示せず）を溶鋼中に浸漬させ
て、溶存酸素濃度を測定し、溶存酸素濃度が４００ppm
を超える場合は、ＡｌもしくはＳｉ等の脱酸材を真空槽
内の溶鋼上に添加して、脱炭処理中の溶存酸素濃度を４
００ppm 以下に制御する。
【００２５】また、（２）式の脱炭反応が進み、溶存酸
素が２００ppm 未満に低下すると、脱炭反応速度が低下
する。この場合、酸素上吹きランス３から酸素ガスを溶
鋼上に吹き付けて、溶存酸素濃度を２００ppm 以上に制
御して、迅速な脱炭反応を図る。
素が２００ppm 未満に低下すると、脱炭反応速度が低下
する。この場合、酸素上吹きランス３から酸素ガスを溶
鋼上に吹き付けて、溶存酸素濃度を２００ppm 以上に制
御して、迅速な脱炭反応を図る。
【００２６】このように脱炭処理して、所定の極低炭素
濃度になったら脱炭処理を終了し、必要に応じて、槽内
と取鍋間で溶鋼を循環させて、投入した合金鉄の成分均
一化および溶鋼清浄性向上を図る。
濃度になったら脱炭処理を終了し、必要に応じて、槽内
と取鍋間で溶鋼を循環させて、投入した合金鉄の成分均
一化および溶鋼清浄性向上を図る。
【００２７】
【実施例】転炉より出鋼された２５０ton の未脱酸溶鋼
をＲＨ脱ガス処理設備にて、極低炭素高マンガン鋼を溶
製する試験を実施した。
をＲＨ脱ガス処理設備にて、極低炭素高マンガン鋼を溶
製する試験を実施した。
【００２８】表１は、この試験条件および試験結果を示
す。
す。
【００２９】
【表１】
【００３０】未脱酸溶鋼の炭素濃度は０．０３％〜０．
０６％範囲、マンガン濃度は０．７％〜１．３％範囲と
し、試験は全部で２３ヒート行った。表１の脱炭処理中
の溶存酸素の値は処理中の代表値を示している。試験N
o.１〜No.１２までが実施例、試験No.１３〜No.１７が
脱ガス処理前の炭素濃度が本発明範囲から外れた比較
例、試験No.１８〜No.２３が溶存酸素濃度が本発明範囲
から外れた比較例である。
０６％範囲、マンガン濃度は０．７％〜１．３％範囲と
し、試験は全部で２３ヒート行った。表１の脱炭処理中
の溶存酸素の値は処理中の代表値を示している。試験N
o.１〜No.１２までが実施例、試験No.１３〜No.１７が
脱ガス処理前の炭素濃度が本発明範囲から外れた比較
例、試験No.１８〜No.２３が溶存酸素濃度が本発明範囲
から外れた比較例である。
【００３１】図２は、No.１〜No.１７の結果より、脱炭
処理前の溶鋼中の炭素濃度と、マンガンロス量との関係
を図示したものである。表１および図２より、脱炭処理
前の炭素濃度が０. ０６％以下で、脱炭処理中の溶存酸
素濃度が４００ｐｐｍ以下、２００ｐｐｍ以上に制御さ
れているNo.１〜No.１２（実施例）では、脱炭時間が２
０分以内と短く、処理後の炭素濃度（到達炭素濃度）も
１６ｐｐｍ以下の極低炭素鋼が得られ、また、マンガン
ロス量は０. １％以下に抑制されている。
処理前の溶鋼中の炭素濃度と、マンガンロス量との関係
を図示したものである。表１および図２より、脱炭処理
前の炭素濃度が０. ０６％以下で、脱炭処理中の溶存酸
素濃度が４００ｐｐｍ以下、２００ｐｐｍ以上に制御さ
れているNo.１〜No.１２（実施例）では、脱炭時間が２
０分以内と短く、処理後の炭素濃度（到達炭素濃度）も
１６ｐｐｍ以下の極低炭素鋼が得られ、また、マンガン
ロス量は０. １％以下に抑制されている。
【００３２】一方、脱炭処理中の溶存酸素濃度が４００
ｐｐｍ以下、２００ｐｐｍ以上に制御されているが、脱
炭処理前の炭素濃度が０. ０６％越えるNo.１３〜No.１
７（比較例）では、処理後の炭素濃度（到達炭素濃度）
は１３ｐｐｍ以下の極低炭素鋼が得られたが、脱炭時間
が２３分以上と長く、マンガンロス量も０. １％以上と
大きい結果を得た。
ｐｐｍ以下、２００ｐｐｍ以上に制御されているが、脱
炭処理前の炭素濃度が０. ０６％越えるNo.１３〜No.１
７（比較例）では、処理後の炭素濃度（到達炭素濃度）
は１３ｐｐｍ以下の極低炭素鋼が得られたが、脱炭時間
が２３分以上と長く、マンガンロス量も０. １％以上と
大きい結果を得た。
【００３３】図３は、脱炭処理前の炭素濃度が０. ０６
％以下のヒートにおける溶存酸素濃度とマンガンロス量
との関係を示す。前述したように脱炭処理中の溶存酸素
濃度が４００ｐｐｍ以下、２００ｐｐｍ以上に制御され
ているNo.１〜No.１２の実施例では、マンガンロス量は
０. １％以下に低減できている。
％以下のヒートにおける溶存酸素濃度とマンガンロス量
との関係を示す。前述したように脱炭処理中の溶存酸素
濃度が４００ｐｐｍ以下、２００ｐｐｍ以上に制御され
ているNo.１〜No.１２の実施例では、マンガンロス量は
０. １％以下に低減できている。
【００３４】しかし、脱炭処理前の炭素濃度が０. ０６
％以下であるが、脱炭処理中の溶存酸素濃度が４００ｐ
ｐｍ以上であるNo.１８〜No.２３（比較例）では、処理
後の炭素濃度（到達炭素濃度）も１６ｐｐｍ以下の極低
炭素鋼が得られたが、マンガンロス量は０. １３〜０．
２６％と増大しており、溶存酸素濃度と共に急激に増大
する傾向を示している。
％以下であるが、脱炭処理中の溶存酸素濃度が４００ｐ
ｐｍ以上であるNo.１８〜No.２３（比較例）では、処理
後の炭素濃度（到達炭素濃度）も１６ｐｐｍ以下の極低
炭素鋼が得られたが、マンガンロス量は０. １３〜０．
２６％と増大しており、溶存酸素濃度と共に急激に増大
する傾向を示している。
【００３５】また脱炭処理後、合金鉄を投入した結果、
成分均一化に時間がかかり、１０分以上の環流時間を必
要としたNo.５〜No.１２について、溶鋼環流中の真空槽
内圧力とマンガンロス量との関係を調査した。この結果
を図４に示す。図４より、真空槽内圧力を２０００Pa
（15torr) 以上に保持することにより、マンガンの蒸発
ロス量を０．０６％以下に抑制できた。
成分均一化に時間がかかり、１０分以上の環流時間を必
要としたNo.５〜No.１２について、溶鋼環流中の真空槽
内圧力とマンガンロス量との関係を調査した。この結果
を図４に示す。図４より、真空槽内圧力を２０００Pa
（15torr) 以上に保持することにより、マンガンの蒸発
ロス量を０．０６％以下に抑制できた。
【００３６】
【発明の効果】本発明の極低炭素高マンガン鋼の溶製方
法によれば、脱炭処理前の炭素濃度を０. ０６％以下と
し、ＲＨ処理中の溶存酸素濃度を４００ppm 以下、２０
０ppm以上に制御しつつ真空脱炭処理するので、スラグ
−メタル界面における（１）式によるマンガンロス量を
抑制できると共に、酸化ロス量および蒸発ロス量も抑制
でき、トータルのマンガンロス量を抑制できる。
法によれば、脱炭処理前の炭素濃度を０. ０６％以下と
し、ＲＨ処理中の溶存酸素濃度を４００ppm 以下、２０
０ppm以上に制御しつつ真空脱炭処理するので、スラグ
−メタル界面における（１）式によるマンガンロス量を
抑制できると共に、酸化ロス量および蒸発ロス量も抑制
でき、トータルのマンガンロス量を抑制できる。
【図１】ＲＨ脱ガス装置を用いて極低炭素高マンガン鋼
を溶製している状況を示す図である。
を溶製している状況を示す図である。
【図２】脱炭処理前の溶鋼中の炭素濃度と、マンガンロ
ス量との関係を調査した結果を示す図である。
ス量との関係を調査した結果を示す図である。
【図３】溶存酸素濃度とマンガンロス量との関係を調査
した結果を示す図である。
した結果を示す図である。
【図４】溶鋼環流中の槽内真空度とマンガンロス量との
関係を調査した結果を示す図である。
関係を調査した結果を示す図である。
１ 真空槽 ２ 合金投入口 ３ 酸素上吹きランス ４ 上昇管 ５ 下降管 ６ スラグ ７ 取鍋 ８ 上昇管 ９ 環流用Ａｒガス吹込み管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田野 学 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 松野 英寿 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 高岡 利夫 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 村井 剛 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 日出 寛治 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−198419（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−301815（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−17814（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−47215（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21C 7/10 C21C 7/068
Claims (1)
- 【請求項１】 高マンガン溶鋼を真空脱ガス設備を用い
て脱炭処理し、極低炭素高マンガン鋼を溶製するに際
し、 脱炭処理前の溶鋼中の炭素濃度を０. ０６wt％以下と
し、脱炭処理中の溶鋼中の溶存酸素濃度を４００ppm 以
下、かつ２００ppm 以上の範囲に制御しつつ真空脱炭処
理することを特徴とする極低炭素高マンガン鋼の溶製方
法。
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP32913895A JP3279161B2 (ja) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 極低炭素高マンガン鋼の溶製方法 |
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-
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- 1995-12-18 JP JP32913895A patent/JP3279161B2/ja not_active Expired - Fee Related
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