JP3536715B2 - エッチング穿孔性に優れたシャドウマスク用Fe−Ni系合金冷延板用素材の製造方法 - Google Patents

エッチング穿孔性に優れたシャドウマスク用Fe−Ni系合金冷延板用素材の製造方法

Info

Publication number
JP3536715B2
JP3536715B2 JP06449999A JP6449999A JP3536715B2 JP 3536715 B2 JP3536715 B2 JP 3536715B2 JP 06449999 A JP06449999 A JP 06449999A JP 6449999 A JP6449999 A JP 6449999A JP 3536715 B2 JP3536715 B2 JP 3536715B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
molten alloy
molten
cao
alloy
ladle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP06449999A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000256732A (ja
Inventor
伸一 沖本
宏 田中
博樹 浅田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
JFE Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JFE Steel Corp filed Critical JFE Steel Corp
Priority to JP06449999A priority Critical patent/JP3536715B2/ja
Publication of JP2000256732A publication Critical patent/JP2000256732A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3536715B2 publication Critical patent/JP3536715B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Continuous Casting (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エッチング穿孔の
際に孔形不良欠陥が発生しない、エッチング穿孔性に優
れた高鮮明TVのシャドウマスク用Fe−Ni系合金冷
延板用素材の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】高鮮明TVのシャドウマスク用Fe−N
i系合金冷延板には、エッチング穿孔時に孔形不良欠陥
が発生しないことが要求される。この問題点を解決する
手段として、シャドウマスク用Fe−Ni系合金冷延板
用素材の製造方法が、特開平4−218644号公報に
開示されている。尚、本発明においてFe−Ni系合金
冷延板用素材とは、Fe−Ni系合金の鋳塊及び鋳片の
ことである。
【0003】同号公報に開示された方法は、20〜40
wt%のCaOを含有するMgO−CaO系耐火物製の
取鍋内において、30〜45wt%のNiを含有するF
e−Ni系溶融合金にAlを添加して脱酸すると共に、
CaO+Al2 3 :57wt%以上、MgO:25w
t%以下、SiO2 :15wt%以下、酸素との親和力
がSiよりも弱い金属の酸化物の合計量:3wt%以下
を含有し、且つ、CaO/(CaO+Al2 3 )の比
が0.45以上であるCaO−Al2 3 −MgO系ス
ラグと反応させて、スラグによる脱酸を行い、次いで、
鋳塊に鋳造してFe−Ni系合金冷延板用素材を製造す
る方法である。
【0004】同号公報によれば、上記組成のCaO−A
2 3 −MgO系スラグによるスラグ脱酸により、F
e−Ni系合金中の酸素含有量が0.002wt%以下
に減少すると共に、酸化物系非金属介在物(以下、「介
在物」と記す)の大きさも6μm以下となり、極めてエ
ッチング穿孔性に優れたFe−Ni系合金冷延板を製造
することができるとしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
4−218644号公報に開示された方法には、以下の
問題点がある。即ち、開示された組成のスラグを用いて
Alと共に脱酸しても、Alの添加量が多い場合には脱
酸時に生成するAl2 3 が多くなり、個々の介在物の
粒径が6μm以下となっても、これらが凝集合体してク
ラスター化する。この結果、エッチング孔広径側の面積
率が55%を越えるような高輝度ブラウン管用シャドウ
マスク製造時には、クラスター化したAl2 3 系介在
物がエッチング孔にかかってしまい、エッチング孔形不
良となる。
【0006】以上説明したように、エッチング穿孔時に
欠陥が発生せず、高鮮明・高輝度TV用シャドウマスク
材として安定して使用することができるFe−Ni系合
金冷延板用素材の製造方法は、未だ確立されていない。
【0007】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、エッチング穿孔性に優れてお
り、高鮮明・高輝度TVのシャドウマスク材として使用
可能なFe−Ni系合金冷延板用の素材を安定して製造
する方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】第1の発明によるエッチ
ング穿孔性に優れたシャドウマスク用Fe−Ni系合金
冷延板用素材の製造方法は、転炉にて精錬して得た溶鋼
と、溶解炉にて溶解して得た含Ni粗溶湯とを取鍋内で
合せ湯して、Niを30〜45wt%含有する溶融合金
を得て、この溶融合金を加熱した後、RH真空脱ガス設
備にて減圧下で脱炭すると共に脱炭後、溶融合金1ト
ン当たり3.0kg以下のAlを添加して脱酸し、この
脱酸によって溶融合金中に0.003〜0.03wt%
のAlを残留させ、その後、取鍋内に添加された、Ca
O+Al 2 3 :57wt%以上、MgO:25wt%
以下、SiO 2 :15wt%以下、酸素との親和力がS
iよりも弱い金属の酸化物の合計量:3wt%以下を含
有し、且つ、CaO/(CaO+Al 2 3 )の比が
0.45以上であるCaO−Al 2 3 −MgO系スラ
グと溶融合金とを取鍋内で接触させ、次いで、鋳造する
とを特徴とするものである。
【0009】第2の発明によるエッチング穿孔性に優れ
たシャドウマスク用Fe−Ni系合金冷延板用素材の製
造方法は、転炉にて精錬して得た溶鋼と、溶解炉にて溶
解して得た含Ni粗溶湯とを取鍋内で合せ湯して、Ni
を30〜45wt%含有する溶融合金を得て、この溶融
合金を加熱した後、RH真空脱ガス設備にて減圧下で脱
炭すると共に脱炭後、溶融合金1トン当たり3.0k
g以下のAlを添加して脱酸し、この脱酸によって溶融
合金中に0.003〜0.03wt%のAlを残留さ
、その後、取鍋内の溶融合金に不活性ガスを吹き込ん
、取鍋内に添加された、CaO+Al 2 3 :57w
t%以上、MgO:25wt%以下、SiO 2 :15w
t%以下、酸素との親和力がSiよりも弱い金属の酸化
物の合計量:3wt%以下を含有し、且つ、CaO/
(CaO+Al 2 3 )の比が0.45以上であるCa
O−Al 2 3 −MgO系スラグと溶融合金を攪拌
混合し、その後、再度RH真空脱ガス設備にて精錬し、
次いで、鋳造することを特徴とするものである。
【0010】本発明者等は、エッチング孔広径側の面積
率が55%を越えるような高鮮明・高輝度TV用のシャ
ドウマスク材として使用しても、孔形不良欠陥の発生し
ないエッチング穿孔性に優れたFe−Ni系合金冷延板
用素材の製造方法を開発すべく鋭意研究を重ねた。その
結果、以下のことが判明した。
【0011】シャドウマスク材のエッチング孔形不良
は、図1に示すように、数μmの介在物が集合してクラ
スター化したものが圧延方向に展伸され、その一部がエ
ッチング孔にかかって発生することが電子顕微鏡観察結
果から分かった。即ち、冷延板段階で合金中の介在物量
を酸素に換算して0.002wt%程度まで低減して
も、残留する介在物が集合してクラスター化した場合に
は、クラスター化した介在物が圧延加工時に展伸されて
エッチング孔にかかり、孔形不良欠陥の原因となる。
尚、図1はエッチング孔形不良の発生状況を模式的に示
す図である。
【0012】そこで、Niを30〜45wt%含有する
Fe−Ni系溶融合金を溶製する際に、Al脱酸時のA
l添加量、Al脱酸を実施する精錬設備、及びAl脱酸
後の処理工程を変更した試験を実施して、エッチング穿
孔時における孔形不良欠陥の発生率に及ぼす影響を調査
した。試験条件は以下の通りである。
【0013】先ず、LF設備を用いてNi含有量の調整
及び溶融合金の加熱を行い、その後のAl脱酸を実施す
る設備としては、RH真空脱ガス設備及びVOD設備の
2つの精錬設備を用い、それぞれこれらの精錬設備にお
ける真空脱炭後にAlを添加して溶融合金を脱酸した。
その際、Al添加量を溶融合金1トン当たり0.8〜
5.4kg(以下、「kg/ton」と記す)に変更し
た。そして、脱酸後には、予め取鍋内に添加していた前
述の特開平4−218644号公報に開示された組成の
CaO−Al2 3 −MgO系スラグと溶融合金とを反
応させた。又、一部の試験では、RH真空脱ガス設備に
よる精錬の後に、ガスインジェクション設備により溶融
合金中に不活性ガスを吹き込み、前記CaO−Al2
3 −MgO系スラグと溶融合金との反応を促進させた
後、再度RH真空脱ガス設備による精錬を実施した。
尚、LF設備とは真空処理設備を持たない取鍋精錬設備
であり、VOD設備とは真空槽内に取鍋を収容して取鍋
ごと減圧下で処理する精錬設備である。
【0014】図3は、この試験操業において、脱酸時に
おける溶融合金1トン当たりのAl添加量とエッチング
穿孔時の孔形不良発生率との関係を調査した結果を示す
図である。尚、図3では溶融合金の処理工程別に分類し
て表示してあり、図3において、LFはLF設備、RH
はRH真空脱ガス設備、GIはガスインジェクション設
備、VODはVOD設備を示している。図3については
実施例で詳細に説明する。
【0015】図3に示すように、脱酸時のAl添加量が
3.0kg/tonを越えると、エッチング穿孔時の孔
形不良発生率が増加してくる。これは、Alの添加量が
3.0kg/tonを越えると、添加したAlが溶融合
金中の溶存酸素のみならず、スラグ中の低級酸化物とも
反応して生成するAl2 3 量が多くなり、生成したA
2 3 の浮上・分離過程で凝集・合体してクラスター
化が進み、これらのうち分離・除去しきれなかったクラ
スター化したAl2 3 が、エッチング穿孔時に欠陥の
原因となる。Al添加量を3.0kg/ton以下とす
ることで、生成するAl2 3 量が少なくなり、残留す
るクラスター化したAl2 3 量が低減して、エッチン
グ時の孔径不良発生率が減少する。
【0016】但し、図3に示すように、Al添加量が
3.0kg/ton以下であっても、脱酸処理設備がV
OD設備の場合には、孔形不良発生率は目標値まで低減
せず、従って、脱酸処理設備をRH真空脱ガス設備に限
定する必要がある。これは、RH真空脱ガス設備では、
環流ガスによる真空槽内での攪拌や、真空槽と取鍋との
間を環流する溶融合金による攪拌により、溶融合金に大
きな攪拌力が作用するので、クラスター化したAl2
3 の浮上・分離が促進されるからである。
【0017】又、少なくともAl脱酸後には、CaO+
Al2 3 :57wt%以上、MgO:25wt%以
下、SiO2 :15wt%以下、酸素との親和力がSi
よりも弱い金属の酸化物の合計量:3wt%以下を含有
し、且つ、CaO/(CaO+Al2 3 )の比が0.
45以上であるCaO−Al2 3 −MgO系スラグと
溶融合金とを取鍋内で接触させる必要がある。この組成
のCaO−Al2 3 −MgO系スラグでは、スラグ中
のAl2 3 の活量及びSiO2 の活量が低くなる。従
って、このスラグと溶融合金とを接触させると、溶融合
金中の溶存酸素はスラグ中のAl2 3 の活量及びSi
2 の活量と平衡状態になり又は平衡状態に近づいて、
溶融合金中の溶存酸素量が低い状態で安定する。又、ス
ラグ中のAl2 3 の活量が低いので、生成したAl2
3 はスラグに迅速に吸収される。即ち、前記組成のC
aO−Al2 3 −MgO系スラグと溶融合金とを、少
なくともAl脱酸後に接触させることで、溶融合金中の
溶存酸素は少なくなると共に、生成したAl2 3 が迅
速に分離・除去されるので、溶融合金の清浄性を向上さ
せることができる。
【0018】以下にCaO−Al2 3 −MgO系スラ
グの組成を上記の範囲に限定した理由を述べる。
【0019】(1)CaO/(CaO+Al2 3 ):
CaO/(CaO+Al2 3 )の比が0.45未満で
は、スラグ中のAl2 3 の活量が0.5を超えてしま
い、溶融合金中のAl含有量を一定にした場合にAlの
脱酸力が低下する。従って、CaO/(CaO+Al2
3 )の比は0.45以上にする必要がある。
【0020】(2)MgO含有量:MgO含有量が25
wt%を超えると、スラグの融点が上昇して溶融合金と
の反応性が低下するので、MgO含有量は25wt%以
下に限定する必要がある。
【0021】(3)SiO2 含有量:SiO2 含有量が
15wt%を超えると、スラグ中のSiO2 の活量が上
昇し、そして、これに伴い、Fe−Ni系溶融合金中の
溶存酸素量が増加する。その結果、Fe−Ni系合金中
の酸素量が高くなるので、SiO2 含有量は15wt%
以下にする必要がある。
【0022】(4)酸素との親和力がSiよりも弱い金
属の酸化物の合計含有量:酸素との親和力がSiよりも
弱い金属の酸化物の合計量が3wt%を超えると、Fe
−Ni系溶融合金中の溶存酸素量が増加する。従って、
酸素との親和力がSiよりも弱い金属の酸化物の合計含
有量は3wt%以下にする必要がある。
【0023】尚、MgO含有量、SiO2 含有量、及び
酸素との親和力がSiよりも弱い金属の酸化物の合計含
有量を上記のように限定することで、必然的にCaO含
有量とAl2 3 含有量との和は、57wt%以上に限
定される。
【0024】更に、RH真空脱ガス設備にて、Al脱酸
を実施した後、ガスインジェクション設備にて取鍋内の
溶融合金に不活性ガスを吹き込んで溶融合金とスラグと
を攪拌・混合し、その後、再度RH真空脱ガス設備にて
精錬して、溶融合金中のAl 2 3 の浮上促進を図るこ
とで、RH真空脱ガス設備にてAl脱酸後そのまま鋳造
するよりも、より一層Fe−Ni系合金冷延板中に残留
するクラスター化したAl2 3 の量を低減させること
ができ、エッチング時の孔径不良発生率を更に減少させ
ることができる。
【0025】
【発明の実施の形態】図2は、本発明によるシャドウマ
スク用Fe−Ni系合金冷延板用素材の製造工程図の1
例である。以下、図2に基づき本発明を説明する。
【0026】高炉1から出銑された溶銑に、一般的に行
なわれている機械的攪拌法や気体吹き込み攪拌法等の溶
銑予備処理設備2にて、脱硫処理や脱燐処理を施す。シ
ャドウマスク用Fe−Ni系合金ではS含有量及びP含
有量が共に少ない程材料特性が向上するので、通常、脱
硫処理及び脱燐処理を共に実施する。その後、溶銑を転
炉3に装入して上吹き酸素ランスにて酸素ガスを吹きつ
け、溶銑の脱炭精錬を行ない溶鋼とする。
【0027】この転炉3では通常の炭素鋼の精錬と同様
に、シャドウマスク用Fe−Ni系合金のスクラップを
含め、鉄スクラップを溶銑と共に装入することができ
る。その際、熱バランス的には、溶銑と鉄スクラップと
の総重量に対する鉄スクラップの配合比率を最大20w
t%程度までとすることができる。転炉3では、好まし
くは、C含有量が0.05wt%以下となるまで脱炭精
錬を行なう。精錬後取鍋に出鋼するが、Al、Ca、T
i、Zr等の強脱酸剤を添加せずに、未脱酸状態のまま
で溶鋼を取鍋に出鋼することが好ましい。未脱酸状態で
出鋼することで、空気中の窒素のピックアップを抑える
ことができるからである。尚、転炉3の型式は、上吹き
転炉でも、炉底に攪拌用ガスを併用した上下吹き転炉で
もどちらもよく、又、転炉で造滓剤として使用する石灰
は、Sの混入を防止するために低硫石灰を用いることが
好ましい。
【0028】一方、合金原料、又は合金原料とFe−N
i系合金のスクラップとを、電気炉等の溶解炉4にて溶
解して含Ni粗溶湯を得る。転炉3で精錬して得た溶鋼
には、Ni成分が含まれていないか、含まれていてもそ
の量は少ないので、溶鋼で希釈されることを考慮して、
含Ni粗溶湯中のNi含有量を決める必要がある。含N
i粗溶湯中のNi含有量を、最終目標のFe−Ni系合
金のNi含有量の80%以上を確保する含有量とすれ
ば、合せ湯後以降の合金原料添加によるFe−Ni溶融
合金の温度低下による熱ロスが少なくなり、製造コスト
が低下するので好ましい。そして、溶解炉4にて溶解し
た含Ni粗溶湯を取鍋に出湯する。尚、この出湯の際に
も、窒素のピックアップを防止する点から、Al、C
a、Ti、Zr等の強脱酸剤を添加せず未脱酸状態で出
湯することが好ましい。
【0029】こうして得た含Ni粗溶湯を溶鋼を収納す
る取鍋に注入して、溶鋼と含Ni粗溶湯との合せ湯を行
なう。尚、溶鋼を収納する取鍋を溶解炉4に配置するこ
とができる場合には、溶鋼を収納する取鍋により溶解炉
4から含Ni粗溶湯を直接受湯することができる。
【0030】合せ湯にて得た溶融合金をLF設備5にて
精錬する。LF設備5では、合せ湯により温度低下した
溶融合金を加熱すると共に、Ni含有量が所定値となる
まで成分を調整する。又、シャドウマスク用Fe−Ni
系合金では、S含有量が少ないほど材料特性が優れるの
で、LF設備5により脱硫処理を施すことが好ましい。
LF設備5における脱硫方法は、溶融合金にAl等の強
脱酸剤を添加して溶融合金を脱酸すると共に取鍋内に脱
硫剤を添加し、次いで、溶融合金に不活性ガスを吹き込
み、溶融合金と脱硫剤とを攪拌・混合することにより行
うことができる。脱硫剤は特に限定されたものを使用す
る必要はなく、CaO系脱硫フラックスや金属Mg系脱
硫剤等の通常製鉄業で使用している脱硫剤を使用すれば
良い。
【0031】LF設備5での精錬後、溶融合金をRH真
空脱ガス設備6に搬送する。シャドウマスク用Fe−N
i系合金では、C含有量が0.005wt%を越える
と、炭化物が形成して穿孔欠陥の原因になると共に、プ
レス成形性が損なわれるので、C含有量は0.005w
t%以下にする必要がある。そこで、RH真空脱ガス設
備6では、先ず最初に溶融合金の脱炭を行う。この脱炭
方法には、真空槽内の溶融合金に酸素ガスを吹きつける
か、又は鉄鉱石やミルスケール等を添加して、溶融合金
とこれらの酸素源とを反応させて行う脱炭方法(この脱
炭方法を「送酸脱炭」という)と、溶融合金を未脱酸状
態として真空槽内を減圧することで行う脱炭方法(この
脱炭方法を「真空脱炭」という)の2つの方法がある。
溶融合金が未脱酸状態で且つ溶融合金中のC含有量が
0.05wt%程度であれば、真空槽内を減圧するだけ
で、溶融合金の脱炭を行うことができるが、LF設備5
において脱硫処理のために脱酸した場合には、酸素ガ
ス、鉄鉱石、又はミルスケールを用いて、Al等の脱酸
元素を完全に除去してから脱炭する必要がある。即ち、
送酸脱炭をする必要がある。Al等の強脱酸元素が溶融
合金中に残留した状態では、減圧しても脱炭反応が進行
しないからである。
【0032】溶融合金のC含有量が所定値まで低下した
なら、溶融合金にAlを添加して溶融合金を脱酸する。
この時のAl添加量は3.0kg/ton以下とする。
即ち、Al添加量を3.0kg/ton以下として、脱
酸後の溶融合金中に0.003〜0.03wt%のAl
が残留するように、脱酸前の溶融合金中の溶存酸素量を
制御しなければならない。これは、転炉3やRH真空脱
ガス設備6における脱炭処理の際の酸素ガス使用量を適
正に調整することで達成される。
【0033】Al脱酸後、CaO+Al2 3 :57w
t%以上、MgO:25wt%以下、SiO2 :15w
t%以下、酸素との親和力がSiよりも弱い金属の酸化
物の合計量:3wt%以下を含有し、且つ、CaO/
(CaO+Al2 3 )の比が0.45以上であるCa
O−Al2 3 −MgO系スラグ(以下、単に「CaO
系3元スラグ」と記す)と溶融合金とを接触させる。
【0034】溶融合金とCaO系3元スラグとを接触さ
せる方法には次の方法がある。RH真空脱ガス設備6に
おいては、Al脱酸に前後して、取鍋内の溶融合金湯面
上にCaO系3元スラグを添加して溶融合金湯面を覆う
方法や、真空槽内にCaO系3元スラグを添加して、取
鍋と真空槽との間を環流する溶融合金流によりCaO系
3元スラグを取鍋内に輸送して溶融合金表面を覆う方法
や、溶融合金に浸漬させたインジェクションランスを介
して溶融合金中に吹き込む方法がある。又、LF設備5
で予め溶融合金湯面上に添加しておく方法もある。
【0035】何れの方法を用いても構わないが、LF設
備で脱硫処理を施した場合には、脱硫剤の組成がCaO
系3元スラグの組成範囲に類似して、脱硫剤が存在して
も所望するCaO系3元スラグの組成に調整可能な場合
を除き、脱硫後に除滓することが好ましい。又、添加す
るCaO系3元スラグの組成については、Al脱酸によ
り発生するAl2 3 の量を考慮して決める必要があ
る。CaO系3元スラグは、予め所定の組成となるよう
に合成した合成スラグとして添加しても、又、石灰、ド
ロマイト、ボーキサイト等の原材料を所定の組成となる
ように溶融合金上に直接添加しても、どちらでも構わな
い。
【0036】第1の発明では、Al脱酸後、更にその他
の成分を調整してRH真空脱ガス設備6における精錬を
終了し、次いで、溶融合金を連続鋳造法や普通造塊法等
の鋳造設備8に搬送して鋳造し、鋳塊又は鋳片としてシ
ャドウマスク用Fe−Ni系合金冷延板用素材とする。
【0037】第2の発明では、RH真空脱ガス設備6に
おける精錬の終了後、溶融合金をガスインジェクション
設備7に搬送する。ガスインジェクション設備7では、
取鍋内の溶融合金中に不活性ガスを吹き込んで、溶融合
金とCaO系3元スラグとを攪拌・混合する。ガスイン
ジェクション設備7は、不活性ガスの吹き込み機構を有
する設備であれば、どのような設備であっても良く、例
えばLF設備5を兼用しても良く、又、独立した設備と
しても良い。
【0038】ガスインジェクション設備7における精錬
終了後、再度RH真空脱ガス設備8に搬送して精錬す
る。この精錬では、溶融合金の最終的な成分調整を行う
と共に、Al2 3 の浮上・分離を促進させる。RH真
空脱ガス設備6における2回目の精錬終了後、溶融合金
を連続鋳造法や普通造塊法等の鋳造設備8に搬送して鋳
造し、鋳塊又は鋳片としてシャドウマスク用Fe−Ni
系合金冷延板用素材とする。
【0039】このようにしてシャドウマスク用Fe−N
i系合金冷延板用素材を製造することにより、素材中に
残留するクラスター化したAl2 3 系介在物量が低減
し、エッチング時の孔径不良発生率を低減させることが
できる。
【0040】尚、上記説明では、合せ湯後の溶融合金の
加熱処理、Ni調整処理、及び脱硫処理をLF設備5を
用いて実施しているが、本発明はこれに限るものではな
く、溶融合金の加熱処理、成分調整機能、及び脱硫処理
はRH真空脱ガス設備6でも実施することが可能である
ので、RH真空脱ガス設備6の稼動率に余裕のある場合
には、合せ湯後直ちにRH真空脱ガス設備6に溶融合金
を搬送して、加熱処理、Ni調整処理、及び脱硫処理を
実施することも可能である。又、LF設備5の代りにV
AD設備を用いても良い。
【0041】
【実施例】Niを30〜45wt%含有するシャドウマ
スク用Fe−Ni系合金の溶融合金を溶製する際に、A
l脱酸時のAl添加量、Al脱酸を実施する精錬設備、
及びAl脱酸後の処理工程を変更した試験操業を合計3
6回実施して、エッチング穿孔時における孔形不良欠陥
の発生率に及ぼす影響を調査した。試験No.1〜36
の合計36回の試験操業の試験条件は以下の通りであ
る。
【0042】全ての試験操業において、高炉から出銑さ
れた約110トンの溶銑を溶銑予備処理設備にて脱硫処
理及び脱燐処理し、その後転炉にて脱炭精錬を実施し
た。精錬後、出鋼温度を1665〜1675℃として取
鍋に出鋼した。
【0043】一方、60トン電気炉にて約60トンの電
解Niを溶解して含Ni粗溶湯を得て、1650℃まで
昇熱した後に取鍋に出湯した。次いで、転炉で精錬した
溶鋼と含NI粗溶湯とを合せ湯して170トンの溶融合
金を得た。
【0044】その後、取鍋をLF設備に移し、底吹きA
r流量を0.5〜2.0Nl/min・tonとし、造
滓剤として焼石灰:22kg/ton、蛍石:5.5k
g/ton、ボーキサイト:2.8kg/tonを、精
錬開始直後から投入開始しつつ、3相電極加熱装置によ
り1650℃まで昇熱し、且つ、Ni成分を36.0w
t%に調整するために電解Niを添加した。又、造滓剤
の添加終了後、溶融合金をAlで脱酸して、溶融合金中
に不活性ガスを吹き込み、添加した造滓剤を脱硫剤とし
て脱硫を実施した。脱硫処理後、除滓してCaO系3元
スラグを取鍋内に20kg/tonの一定量添加した。
【0045】試験No.1〜30では、その後、RH真
空脱ガス設備に溶融合金を搬送し、環流用Ar流量を
5.5〜12.0Nl/min・tonとして精錬を開
始し、先ず、真空槽内の圧力を50torr以下に保持
しつつ、3.0〜7.0Nm3/Hr・tonの流量で
酸素ガスを溶融合金に吹き付けて送酸脱炭を施し、次い
で、真空槽内の圧力を1torr以下に保持しつつ真空
脱炭を実施した。送酸脱炭と真空脱炭との合計処理時間
は35分間とした。このようにして、C含有量を0.0
05wt%以下とした。次いで、引き続き環流用Ar流
量を5.5〜12.0Nl/min・tonとし、真空
槽内の圧力を1torr以下に保持して精錬しつつ、溶
融合金にAlを添加して溶融合金を脱酸した。その際に
Al添加量を0.8〜5.4kg/tonの範囲で変更
した。Al投入後も環流量及び真空槽内圧力を同一に保
持しつつ精錬を継続した。
【0046】試験No.1〜15では溶融合金の温度が
1540℃となった時点でRH真空脱ガス精錬を終了
し、次いで、上広型の7トン又は12トン鋳型を使用し
て、下注ぎ造塊法により鋳造して鋳塊を得た。その際、
注入流温度を1490〜1525℃、鋳込み速度を15
0〜190mm/minとして、取鍋ノズルと注入管と
の間を覆いで囲み、覆いの中にArを130Nm3 /H
rの流量で供給して溶融合金の空気酸化を防止しながら
鋳造した。尚、Al脱酸後に、溶融合金と反応させたC
aO系3元スラグの組成例を表1に示す。因みに、表1
に示すCaO系3元スラグでは、CaO/(CaO+A
2 3 )の比は0.71であり、又、酸素との親和力
がSiよりも弱い金属の酸化物としてはMnO、Cr2
3 、及びT.Feが含まれており、これらの合計量は
1.19wt%であった。尚、T.FeとはFeOやF
2 3 等の鉄酸化物の合計量である。
【0047】
【表1】
【0048】試験No.16〜30では、溶融合金の温
度が1615℃となった時点で、一旦RH真空脱ガス精
錬を終了し、次いでガスインジェクション設備に溶融合
金を搬送して、Ar吹き込み量を8.8〜12.0Nl
/min・tonとして、7〜15分間Arを吹き込
み、溶融合金とCaO系3元スラグとを攪拌・混合し
た。その後、再度RH真空脱ガス設備に溶融合金を搬送
して、環流用Ar流量を5.5〜12.0Nl/min
・ton、真空槽内の圧力を1torr以下として、溶
融合金温度が1540℃となるまでRH真空脱ガス精錬
を実施(これを「2次RH真空脱ガス精錬」とも記す)
した。その後、試験No.1〜15と同じ条件で鋳造し
て鋳塊を得た。表2に各工程毎の溶融合金の化学成分組
成の推移例を示す。
【0049】
【表2】
【0050】試験No.31〜36では、LF設備によ
る精錬後、溶融合金をVOD設備に搬送した。そして、
VOD設備にて、底吹きAr流量を1.0〜2.5Nl
/min・tonとして、先ず真空槽内の圧力を100
torr以下に保持して酸素ガスの吹き付けによる送酸
脱炭を行い、次いで真空槽内の圧力を1torr以下と
して真空脱炭を実施した。脱炭処理後、Alを添加して
溶融合金を脱酸した。Alの添加量は1.2〜5.2の
範囲で変更した。試験No.31〜36では底吹きガス
により溶融合金とCaO系3元スラグは攪拌・混合され
た。このようにして得た溶融合金を、試験No.1〜1
5と同じ条件で鋳造して鋳塊を得た。
【0051】こうして得られた鋳塊を分塊圧延、スラブ
表面手入れ、熱間圧延、冷間圧延、焼鈍、冷間圧延、歪
み取り熱処理からなる一連の製造工程によりシャドウマ
スク用冷延板を製造した。そして、各試験操業におい
て、200枚のシャドウマスク板を抜き取り、エッチン
グ孔広径側の面積率が60%の条件でエッチングを実施
し、エッチング孔形不良の発生率を調査した。表3に、
各試験操業の製造条件と共に孔形不良の発生率を示す。
又、図3に、脱酸時の溶融合金1トン当たりのAl添加
量とエッチング穿孔時の孔形不良発生率との関係を示
す。尚、本発明者等は孔形不良発生率の目標水準を1.
0%未満として評価し、表3において◎印は不良発生率
が0.5%未満の極めた優れたものを、○印は不良発生
率が1%未満の優れたものを、又、×印は不良発生率が
1%以上の普通のものを表わしている。
【0052】
【表3】
【0053】表3及び図3に示すように、溶融合金のA
l脱酸をRH真空脱ガス設備にて実施し、かつ脱酸時に
添加されるAl量が3.0kg/ton以下の場合、エ
ッチング孔形不良の発生率は目標水準を満足した。そし
て、Al脱酸後、更にガスインジェクションし、再度R
H真空脱ガス精錬を実施した試験操業で、エッチング孔
形不良の発生率が特に低いことが判明した。尚、表3の
備考欄に、本発明の範囲内の試験操業を実施例とし、そ
の他の試験操業を比較例として表示した。本発明の範囲
内の試験操業では、鋳塊中の酸素含有量は0.002w
t%以下であり、極めて清浄性の高い鋳塊であった。
【0054】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
シャドウマスク用Fe−Ni系合金冷延板用素材中に含
まれるクラスター状のAl2 3 を極めて少なくするこ
とができ、高輝度・高鮮明TVのシャドウマスクとして
使用しても、エッチング孔形不良が発生せず、エッチン
グ穿孔性に優れたシャドウマスク用Fe−NI系合金冷
延板用素材を安定して製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】エッチング孔形不良の発生状況を模式的に示す
図である。
【図2】本発明によるシャドウマスク用Fe−Ni系合
金冷延板用素材の製造工程図の例である。
【図3】実施例における調査結果を示す図であり、脱酸
時のAl添加量とエッチング孔形不良の発生率との関係
を示す図である。
【符号の説明】
1 高炉 2 溶銑予備処理設備 3 転炉 4 溶解炉 5 LF設備 6 RH真空脱ガス設備 7 ガスインジェクション設備 8 鋳造設備
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C21C 7/00 C21C 7/00 J 7/04 7/04 B 7/06 7/06 7/068 7/068 7/076 7/076 A C22B 9/04 C22B 9/04 C22C 33/04 C22C 33/04 H // H01J 9/14 H01J 9/14 G (56)参考文献 特開 平10−140227(JP,A) 特開 平9−296210(JP,A) 特開 平4−218644(JP,A) 材料とプロセス,日本,日本鉄鋼協 会,1989年,Vol.2 No.4, 1246,講演番号273 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C21C 7/10 B22D 1/00 B22D 11/00 C21C 7/00 C21C 7/04 C21C 7/06 C21C 7/068 C21C 7/076 C22B 9/04 C22C 33/04 H01J 9/14

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 転炉にて精錬して得た溶鋼と、溶解炉に
    て溶解して得た含Ni粗溶湯とを取鍋内で合せ湯して、
    Niを30〜45wt%含有する溶融合金を得て、この
    溶融合金を加熱した後、RH真空脱ガス設備にて減圧下
    で脱炭すると共に脱炭後、溶融合金1トン当たり3.
    0kg以下のAlを添加して脱酸し、この脱酸によって
    溶融合金中に0.003〜0.03wt%のAlを残留
    させ、その後、取鍋内に添加された、CaO+Al 2
    3 :57wt%以上、MgO:25wt%以下、SiO
    2 :15wt%以下、酸素との親和力がSiよりも弱い
    金属の酸化物の合計量:3wt%以下を含有し、且つ、
    CaO/(CaO+Al 2 3 )の比が0.45以上で
    あるCaO−Al 2 3 −MgO系スラグと溶融合金と
    を取鍋内で接触させ、次いで、鋳造することを特徴とす
    エッチング穿孔性に優れたシャドウマスク用Fe−
    Ni系合金冷延板用素材の製造方法。
  2. 【請求項2】 転炉にて精錬して得た溶鋼と、溶解炉に
    て溶解して得た含Ni粗溶湯とを取鍋内で合せ湯して、
    Niを30〜45wt%含有する溶融合金を得て、この
    溶融合金を加熱した後、RH真空脱ガス設備にて減圧下
    で脱炭すると共に脱炭後、溶融合金1トン当たり3.
    0kg以下のAlを添加して脱酸し、この脱酸によって
    溶融合金中に0.003〜0.03wt%のAlを残留
    させ、その後、取鍋内の溶融合金に不活性ガスを吹き込
    んで、取鍋内に添加された、CaO+Al 2 3 :57
    wt%以上、MgO:25wt%以下、SiO 2 :15
    wt%以下、酸素との親和力がSiよりも弱い金属の酸
    化物の合計量:3wt%以下を含有し、且つ、CaO/
    (CaO+Al 2 3 )の比が0.45以上であるCa
    O−Al 2 3 −MgO系スラグと溶融合金を攪拌
    混合し、その後、再度RH真空脱ガス設備にて精錬し、
    次いで、鋳造することを特徴とするエッチング穿孔性
    に優れたシャドウマスク用Fe−Ni系合金冷延板用素
    材の製造方法。
JP06449999A 1999-03-11 1999-03-11 エッチング穿孔性に優れたシャドウマスク用Fe−Ni系合金冷延板用素材の製造方法 Expired - Fee Related JP3536715B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP06449999A JP3536715B2 (ja) 1999-03-11 1999-03-11 エッチング穿孔性に優れたシャドウマスク用Fe−Ni系合金冷延板用素材の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP06449999A JP3536715B2 (ja) 1999-03-11 1999-03-11 エッチング穿孔性に優れたシャドウマスク用Fe−Ni系合金冷延板用素材の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000256732A JP2000256732A (ja) 2000-09-19
JP3536715B2 true JP3536715B2 (ja) 2004-06-14

Family

ID=13259967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP06449999A Expired - Fee Related JP3536715B2 (ja) 1999-03-11 1999-03-11 エッチング穿孔性に優れたシャドウマスク用Fe−Ni系合金冷延板用素材の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3536715B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4510787B2 (ja) * 2006-08-14 2010-07-28 日本冶金工業株式会社 磁気特性に優れたFe−Ni系パーマロイ合金の製造方法
JP5215327B2 (ja) * 2010-01-08 2013-06-19 日本冶金工業株式会社 磁気特性に優れたFe−Ni系パーマロイ合金の製造方法
CN110453137B (zh) * 2019-09-16 2020-06-16 天津重型装备工程研究有限公司 一种低硅低铝汽轮机转子钢的冶炼方法
CN113549735B (zh) * 2021-07-21 2022-09-20 东北大学 一种真空感应冶炼制备超低氧轴承钢铸锭的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
材料とプロセス,日本,日本鉄鋼協会,1989年,Vol.2 No.4,1246,講演番号273

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000256732A (ja) 2000-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113025781B (zh) 一种采用lf单联工艺生产低碳低硅超低硫钢的方法
JP3428628B2 (ja) ステンレス鋼の脱硫精錬方法
CN112877587A (zh) 一种采用电弧炉与钢包精炼炉冶炼高锰twip钢的方法
JP3536715B2 (ja) エッチング穿孔性に優れたシャドウマスク用Fe−Ni系合金冷延板用素材の製造方法
CN112553406A (zh) 一种钢板及钢中b元素含量的控制方法
US5207844A (en) Method for manufacturing an Fe-Ni cold-rolled sheet excellent in cleanliness and etching pierceability
US20060123949A1 (en) Highly ductile steel sheet and method of manufacturing the same
US5391241A (en) Fe-Ni alloy cold-rolled sheet excellent in cleanliness and etching pierceability
JPH10140227A (ja) 高合金鋼の合わせ湯による製造方法
JP3473388B2 (ja) ステンレス溶鋼の精錬方法
JP3036362B2 (ja) 酸化物分散鋼の製造法
JPH06207212A (ja) S含有量の極めて少ない高清浄度極低炭素鋼の製造方法
JPH09235611A (ja) 清浄性の高い極低硫純鉄の製造方法
JPH10298631A (ja) 清浄鋼の溶製方法
JPH04218644A (ja) 清浄性およびエッチング穿孔性に優れたFe−Ni系合金冷延板およびその製造方法 
JP4059118B2 (ja) エッチング穿孔性に優れたシャドウマスク用Fe−Ni系合金冷延板用素材の製造方法
JP3719056B2 (ja) 清浄性に優れた極低炭素鋼の製造方法
CN114908219B (zh) 一种减少铝镇静钢中硅锰类夹杂物的冶炼方法
JP3362399B2 (ja) 清浄性およびエッチング穿孔性に優れたFe−Ni 系合金冷延板およびその製造方法
JP4183524B2 (ja) 高清浄度鋼の製造方法
KR20190072245A (ko) 용강의 정련 방법
JP2001105101A (ja) 薄板用鋼板の溶製方法
JPH0925507A (ja) 溶鋼の精錬方法
JP5387045B2 (ja) 軸受鋼の製造方法
JP2855334B2 (ja) 溶鋼スラグの改質方法

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040224

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040308

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees