JP3774674B2 - 低窒素含クロム溶鋼の製造方法 - Google Patents

低窒素含クロム溶鋼の製造方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転炉及び減圧二次脱炭精錬炉を用いて窒素含有量の少ない含クロム溶鋼を溶製する低窒素含クロム溶鋼の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、含クロム溶鋼は、上底吹き転炉及び上吹き転炉等の転炉型の脱炭精錬炉を用いて炭素濃度が0.3〜1.0質量%に脱炭した粗溶鋼を溶製した後、この粗溶鋼を取鍋に出鋼する。そして、この取鍋を用いた減圧二次脱炭精錬処理で、昇熱用のAl合金を添加した後、吹酸して粗溶鋼の昇熱と二次脱炭精錬を行ってから含クロム溶鋼を溶製している。更に、近年では、含クロム溶鋼の加工性を高めるため、低窒素(低N)化を指向する鋼種が増加しており、転炉での低N化を行っているが十分でなく、減圧二次脱炭精錬処理工程の吹酸脱炭精錬の途中で、脱ガス処理を行うことを余儀なくされており、減圧二次脱炭精錬炉の処理時間の延長や耐火物コストの上昇、エネルギー使用量の増加等の問題が発生している。
【0003】
この対策として、特開昭58−189315号公報に記載されているように、転炉の出鋼口に出鋼孔開閉装置を設け、この出鋼孔開閉装置に連通管を取り付け、この連通管の先端を取鍋の内部に挿入し、更に、蓋を用いて取鍋表面を覆ってアルゴンガスを内部に吹き込んで低N及び低水素(H)溶鋼を溶製することが提案されている。更に、特開昭58−189315号公報に記載されているように、蓋を取り付けた取鍋内の溶鋼にCa合金を添加する際、Ca合金の強反応からボイルが発生し、空気と溶鋼が接触して空気中の窒素の吸窒するのを抑制するため、取鍋内のスラグに炭酸カルシウムや苦灰石等のCO2 含有物質を添加し、取鍋内及びスラグ内部をCO2 雰囲気にし、取鍋内の溶鋼が吸窒するのを防止することが行われている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開昭58−189315号公報に記載された方法では、転炉の出鋼口に出鋼孔開閉装置や連通管、鍋蓋等の装置を要し、設備が大がかりになり、設備費用の増加、あるいは出鋼作業を外から監視することが困難になり、出鋼終了の確認が容易でない。その結果、取鍋内に流入する転炉スラグを抑制できない場合があり、減圧二次脱炭精錬時に流入した転炉スラグに起因したクロム損失やスラグ過剰に伴うオーバーフローや突沸等の事態を招き、操業が不安定になる。更に、特開昭58−189315号公報に記載された方法では、取鍋精錬での溶鋼の吸窒を抑制できるが、含クロム溶鋼の転炉の還元処理過程における吸窒や出鋼時の吸窒を防止することができない。
【0005】
その結果、減圧二次脱炭精錬時に脱窒するための脱ガス処理を行う必要が生じる。しかも、転炉での還元処理や出鋼中の吸窒を抑制できないと製品の窒素(N)が高くなり、加工性等に優れた高純度溶鋼を溶製することが出来ない。このように、特開昭58−189315号公報に記載された方法の如く、取鍋精錬工程での吸窒を抑制しても、低窒素の高純度溶鋼を溶製するには、減圧二次脱炭精錬時に脱窒するための脱ガス処理は回避できず、減圧二次脱炭精錬炉の処理時間の延長や耐火物コストの上昇、エネルギー使用量の増加等の問題が発生するという問題がある。
【0006】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、減圧二次脱炭精錬工程での脱ガス処理を軽減して低窒素の高純度の含クロム溶鋼を溶製し、減圧二次脱炭精錬炉の処理時間の短縮や耐火物コストの低減等を図ることができる低窒素含クロム溶鋼の製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う本発明に係る低窒素含クロム溶鋼の製造方法は、転炉内の脱炭精錬を行った含クロム溶鋼に還元剤を添加しスラグ中のクロム酸化物の還元処理を行い、次いで、炭酸カルシウムを分割添加して還元処理の初期から中期を発生したCO 2 ガスで炉内に充満させて粗溶鋼表面の空気接触を抑制し、さらなる分割添加によりスラグ塩基度CaO/SiO 2 を1.2〜1.7としてスラグ流動性を低下させて溶鋼表面を覆って空気接触を抑制し、次いで、炭酸カルシウムを入れた取鍋内に前記還元処理を行った含クロム溶鋼を出鋼し、該溶鋼にスラグ低融点化剤を添加して減圧二次脱炭精錬を行う。この方法により、転炉での脱炭精錬を行い炭素濃度が0.3〜1.0質量%に到達した時点で、還元剤を添加するので、還元剤によるクロム酸化物を含有した脱炭スラグの還元反応を促進し、同時に、CO2 発生物質を分割して添加することにより、分解したCO2 ガスによって露出した粗溶鋼の表面を還元処理期間中覆い、粗溶鋼の吸窒を抑制することができる。
【0008】
このCO2 発生物質にもよるが、例えば、CO2 発生物質に炭酸カルシウムを用い、一括添加した場合は、CO2 発生物質の吸熱により、スラグの流動性が悪くなってクロム酸化物の還元速度が遅くなると共に、その後の含クロム溶鋼の表面をCO2 ガスによる被覆性も悪くなり、含クロム溶鋼の吸窒が激しくなる。
これに対し、CO2 発生物質を2分割以上にして添加すると、急激なCO2 発生物質の吸熱を抑制し、極端なスラグの流動性の低下を招くことなく、クロム酸化物の還元速度が良好な状態にでき、しかも、含クロム溶鋼の表面は、CO2 ガスで継続的に覆われて含クロム溶鋼の吸窒を抑制することができる。
【0009】
更に、出鋼時(炉傾転時)では、炉内をCO2 ガスの雰囲気にすることができないため、炉内に侵入する空気からの含クロム溶鋼の吸窒を防ぐには、炉内のスラグを溶融状態にして含クロム溶鋼を溶融したスラグで覆う必要があり、この条件を安定して満たすためにスラグの塩基度(CaO/SiO2 )を1.2〜1.7好ましくは1.3〜1.4にすると良い。また、出鋼時及び出鋼中の取鍋内の雰囲気をCO2 ガス雰囲気にしているので、粗溶鋼が空気と接触するのを抑制でき、低窒素(N)の粗溶鋼を溶製することができる。
【0010】
本発明に係る低窒素含クロム溶鋼の製造方法において、前記CO2 発生物質を入れた取鍋内の前記含クロム溶鋼にスラグ低融点化剤を添加する。これにより、CO2 発生物質から生成したCO2 ガスによって含クロム溶鋼が空気と接触するのを抑制すると共に、スラグ低融点化剤により取鍋内の含クロム溶鋼を溶融スラグで覆い、含クロム溶鋼の表面からの吸窒を抑制することができる。
【0011】
本発明に係る低窒素含クロム溶鋼の製造方法において、前記CO2 発生物質を炭酸カルシウムとし、前記スラグ低融点化剤をSiO2 ・Al2 3 系からなるフラックスを用い、生成したCaO濃度に対するSiO2 とAl2 3 濃度の比が1.3〜1.8になるように調整すると良い。これにより、取鍋内の含クロム溶鋼を上に形成されるスラグを安定して溶融することが可能になり、この溶融スラグで十分に覆うことができる。そして、含クロム溶鋼の表面からの吸窒を安定して抑制するこができる。なお、生成したCaO濃度に対するSiO2 とAl2 3 濃度の比(CaO/SiO2 +Al2 3 )が1.3未満、あるいは1.8を超えると、スラグの流動性が低下し、出鋼から二次減圧脱炭精錬における含クロム溶鋼の吸窒の防止効果が悪くなる。
【0012】
本発明に係る低窒素含クロム溶鋼の製造方法において、前記減圧二次脱炭精錬で前記含クロム溶鋼に昇熱用Al合金を添加する。これにより、粗溶鋼の昇熱を迅速に行うことができ、減圧二次脱炭精錬でのクロムの酸化を抑制することができる。更に、本発明に係る低窒素含クロム溶鋼の製造方法において、前記CO2 発生物質が炭酸カルシウムであり、前記減圧二次脱炭精錬で添加した昇熱用Al合金とが反応して生成したCaOとAl2 3 の比が1.2〜1.6となるように調整すると良い。これにより、昇熱に使用して生成するAl2 3 をCO2 を発生した残りのCaOによって、減圧二次脱炭スラグの流動性を向上し、含クロム溶鋼中に混在するAl2 3 系の介在物を抑制することができる。
【0013】
CaOとAl2 3 の比(CaO/Al2 3 )が1.2未満になると、減圧二次脱炭スラグの流動性が良くなり過ぎて取鍋の耐火物の損耗が増加し、溶鋼中に混在するAl2 3 系の介在物も多くなり、含クロム溶鋼の品質が低下する。一方、CaOとAl2 3 の比が1.6を超えると、減圧二次脱炭スラグの流動性が悪くなり、生成した二次脱炭スラグ中のクロム酸化物の還元処理に時間を要し、還元剤の使用量の増加を招く。また、本発明に係る低窒素含クロム溶鋼の製造方法において、前記取鍋の底部に設けたポーラスプラグの外周囲をアルゴンガス雰囲気にシールすることが好ましい。これにより、減圧二次脱炭精錬で取鍋内を攪拌するために必要なポーラスプラグの目地部から溶鋼中に侵入する空気を遮断することができ、溶鋼の吸窒を防止することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図1は本発明の一実施の形態に係る低窒素含クロム溶鋼の製造方法に適用される上底吹き転炉の説明図、図2は同上底吹き転炉の出鋼の説明図、図3は取鍋の底部に設けたポーラスプラグのシール構成の説明図、図4は全CaO量と取鍋N値の関係を表すグラフ、図5は二次ブロー発生頻度を表すグラフである。
【0015】
図1〜図2に示すように、本発明の一実施の形態に係る低窒素含クロム溶鋼の製造方法に用いられる転炉の一例である上底吹き転炉1は、炉体2の底部に攪拌あるいは攪拌と燃料を兼ねた気体を吹き込むための底吹きノズル3と、炉体2の上方側部に出鋼口4と、溶銑や屑鉄、合金鉄(Fe−Cr)、生石灰、炭酸カルシウム等の原料を装入する装入口5を設けている。更に、装入口5の上方には、昇降自在に保持され、酸素を吹き付けるランス6と、生石灰や還元剤等を炉体2内に投入する副材ホッパ7を備えている。また、上底吹き転炉1の炉体2を傾動して出鋼口4から粗溶鋼8を受ける底部に攪拌用のアルゴンガスを供給するポーラスプラグ11を取り付けた取鍋12と、この取鍋12の上方にCO2 ガス発生物質の一例である炭酸カルシウム13の貯蔵ホッパ14を備えている。
【0016】
図3は、取鍋の底部に設けたポーラスプラグのシール構成の説明図である。図3(a)は全体説明であり、図3(b)はポーラスプラグ部の拡大図である。この図3(a)および図3(b)に示すように、取鍋12の底部に取り付けたポーラスプラグ11は、取鍋鉄皮20に穿ったポーラスプラグ11の挿入孔から内張り耐火物15に目地16を介して装着される。ポーラスプラグ11の下方は、円板状のシール鉄板17aとシール鉄板17bの間に複数の孔18を穿った内部を中空にしたリング19を設けており、特に、シール鉄板17bは取鍋鉄皮20に面接触してリークがないようにしている。アルゴンガスは、ポーラスプラグ11には、アルゴンガス管21から供給され、リング19には、シールガス管22から供給される。なお、符号9は脱炭精錬を終了した時点の転炉スラグ、符号10は還元処理を終了し、炭酸カルシウムを添加した後のスラグである。
【0017】
次に、上底吹き転炉1を用い本実施の形態に係る低窒素含クロム溶鋼の製造方法について説明する。上底吹き転炉1の炉体2内に装入口5から溶銑と屑鉄、生石灰等を装入し、底吹きノズル3から攪拌用のガスを吹き込みながらランス6を下降して酸素を吹き付ける吹酸を開始した。炉体2内の温度が1500℃以上になってからFe−Cr合金を添加し、引き続きランス6からの吹酸と底吹きノズル3からの拌用ガスの吹き込みにより、脱炭精錬を行った。そして、炭素濃度が0.3〜1.0質量%となった時点で、吹酸を停止し、ランス6を上昇して脱炭精錬を終了した。この時の転炉スラグ9は、クロム酸化物(Cr2 3 )を多量に含むため、流動性が悪く、粗溶鋼8の表面を十分に覆う状態になく、吹酸の終了と同時に炉体2内に空気が侵入し、底吹きノズル3から攪拌用のガスによって粗溶鋼8の表面が露出して空気と接触する状態にある。
【0018】
従って、転炉スラグ9に還元剤の一例であるFe−Si合金を添加し、Fe−Si合金の分散と溶解を完了し、すなわちFe−Si合金を添加してから0.3〜1.5分後に速やかに炭酸カルシウム(CaCO3 )を副材ホッパから切り出し0.5〜1.0トン/チャージ添加する。このCaCO3 の添加により、熱分解したCO2 ガスが炉体2内に充満し、炉内への空気の侵入を抑制すると共に、粗溶鋼8の表面が空気と接触するのを防止する。しかし、第1回目のCaCO3 添加から1.6〜3.0分以内に第2回目のCaCO3 添加を0.5〜1.0トン/チャージ添加する。この分割添加により、炉体2内をCO2 ガスで置換し、多量にCr2 3 を含み流動性の悪い十分なスラグカバー効果の発現できない還元処理の初期から中期における粗溶鋼8の表面が空気と接触するのを確実に抑制して粗溶鋼8の窒素の吸窒を防止することができる。
【0019】
更に、前記したCaCO3 の添加を分割添加にして転炉スラグ9が急激な吸熱によって流動性が低下するのを抑制することができ、しかも、転炉スラグ9の塩基度を1.2〜1.7、好ましくは1.3〜1.4になるように調整しているので、転炉スラグ9を溶融状態で流動性をより良好にすることができ、よりスラグカバー効果を十分に発現することができる。このようにして、還元処理を4〜6分間行った後、炉体2を傾動して出鋼口4から粗溶鋼8を取鍋12に出鋼する。この取鍋12への粗溶鋼8の出鋼時に、貯蔵ホッパ14から取鍋12内に炭酸カルシウム(CaCO3 )を0.1〜0.5トン/鍋と、スラグ低融点化剤の一例であるSiO2 ・Al2 3 系からなる例えばSiO2 が38質量%、Al2 3 が25質量%、残部がCaOの組成からなるものを100〜150kg/鍋入れ置きしておく。更に、取鍋12の底部に設けたポーラスプラグ11に、アルゴンガス管21から供給されたアルゴンガスの吹き込みを受湯の直後から行う。
【0020】
取鍋12内に入れ置きしたCaCO3 は、粗溶鋼8の熱により、CaOとCO2 に分解反応を起こし、発生したCO2 が取鍋12内をCO2 雰囲気にして空気の侵入を防止することができ、粗溶鋼8の低窒素化を図ることができる。しかも、添加したCaCO3 が分解した後のCaOがスラグ低融点化剤と反応して速やかに溶融したスラグを生成することができる。また、このCaCO3 が分解した後のCaO濃度に対するSiO2 +Al2 3 濃度の比〔CaO/(SiO2 +Al2 3 )〕が1.3〜1.8となるように、スラグ低融点化剤の添加量を調整するか、あるいはCaO、又はSiO2 やAl2 3 を添加して前記した濃度の比を満たすように調整することができる。
【0021】
そして、粗溶鋼8の表面を覆う十分なカバースラグを形成することができるため、粗溶鋼8の表面が直接に空気と接触するのを回避し、しかも、取鍋12を炉体2の下部から減圧二次脱炭精錬装置(図示せず)まで輸送する過程で、ポーラスプラグ11から吹き込まれたアルゴンガスのボイル等に起因する粗溶鋼8と空気の接触するのを防止することができる。更に、取鍋12の底部に設けたポーラスプラグ11の取鍋鉄皮20に穿った挿入孔から内張り耐火物15に目地16を介して装着されたポーラスプラグ11の下方には、円板状のシール鉄板17aとシール鉄板17bの間に複数の孔18を穿った中空のリング19に、シールガス管22からアルゴンガスを供給し、中空のリング19の複数の孔18から吹き出したアルゴンガスにより、ポーラスプラグ18と内張り耐火物15の目地16との隙間から侵入する外気(空気)を遮断するようにしている。
【0022】
更に、炉体2から出鋼された粗溶鋼8は、温度を補償するため、昇熱剤の一例である金属Alを添加して昇熱した後、減圧二次脱炭精錬が行われる。しかし、金属Alが燃焼して生成したスラグ中のAl2 3 の濃度が高くなると製品となる含クロム溶鋼中にAl2 3 系の介在物が増加し、鋳片や鋼材の品質を阻害することになる。そこで、取鍋12に入れ置きし、分解して生成したCaOを有効活用して、減圧二次脱炭精錬において添加した金属Alが燃焼して生成したAl2 3 の濃度の値をCaO/Al2 3 が1.2〜1.6となるように金属Alや生石灰等の添加を考慮して調整する。
【0023】
その結果、減圧二次脱炭スラグの流動性が向上し、含クロム溶鋼中に混在するAl2 3 系の介在物を抑制することができ、二次脱炭スラグ中のクロム酸化物の還元処理を速やかに行うことができ、還元処理時間の短縮や還元剤の使用の節減が可能になる。そして、図4に示すように、還元処理時にCaCO3 を添加しない従来の含クロム粗溶鋼の窒素濃度が100〜200ppmと高いのに対し、本実施の形態の場合では、窒素濃度が40〜90ppmの極低窒素の含クロム粗溶鋼8を溶製でき、減圧二次脱炭精錬装置を用いて二次脱炭精錬を行うことにより、窒素濃度が40〜90ppmの極低窒素の含クロム溶鋼を溶製することができた。この鋳片を加工した鋼材の加工性等の品質を向上することができる。
【0024】
【実施例】
次に、低窒素含クロム溶鋼の製造方法の実施例について説明する。
上底吹き転炉の炉内に装入口から溶銑(30トン)の溶銑と、屑鉄を装入し、副材ホッパからFe・Cr合金、生石灰等副原料を装入し、炉体に設けた底吹きノズルから攪拌用のガスを吹き込みながらランスを下降して酸素を28000Nm3 /時間の吹酸速度で吹酸を開始行い、炉内の温度が1500℃以上になってからFe−Cr合金を添加し、引き続きランスからの吹酸と底吹きノズルからの拌用ガスの吹き込みにより、炭素濃度が0.3〜1.0質量%になるまで脱炭精錬を終了した。
【0025】
脱炭精錬を終了後、炉内にFe−Si合金を添加し、0.3〜1.5分後に速やかに炭酸カルシウム(CaCO3 )を副材ホッパから切り出し0.5〜1.0トン/チャージ添加し、更に、第1回目のCaCO3 添加から1.6〜3.0分以内に第2回目のCaCO3 添加を0.5〜1.0トン/チャージ添加して転炉のスラグの還元処理を行い転炉スラグ中のCr2 3 をCrとして粗溶鋼中に回収した。還元処理を終了した粗溶鋼を、貯蔵ホッパから取鍋内に炭酸カルシウム(CaCO3 )を0.1〜0.5トン/鍋と、SiO2 ・Al2 3 系のスラグ低融点化剤100kgを入れ置きた取鍋に出鋼した。この粗溶鋼をVOD等の減圧二次脱炭精錬装置を用いて、金属Alの添加による昇熱と吹酸の脱炭精錬を行った。更に、取鍋では、底部に設けたポーラスプラグからアルゴンガスを400〜600Nm3 /時間吹き込みを連続鋳造するまで行った。
【0026】
実施例1は、転炉での還元処理時に、Fe−Si合金を添加してから1.0分を経過した後、炭酸カルシウムを0.5トン/チャージ添加し、更に、第1回目のCaCO3 添加から2.0分後に第2回目のCaCO3 を0.5トン/チャージ添加して転炉のスラグの還元処理を行い、取鍋に炭酸カルシウムを0.3トン/鍋とスラグ低融点化剤100kgを入れ置し、その後減圧二次脱炭精錬を行った場合であり、窒素濃度が60ppmの含クロム溶鋼を溶製することができ、図5に示すように減圧二次脱炭精錬での二次ブロー(減圧脱炭精錬の途中に脱ガス処理を行う場合)の発生頻度が0.09と良好であった。
【0027】
実施例2は、転炉での還元処理時に、Fe−Si合金を添加してから1.0分を経過した後、炭酸カルシウムを0.5トン/チャージ添加し、更に、第1回目のCaCO3 添加から2.0分後に第2回目のCaCO3 を1.0トン/チャージ添加して転炉のスラグの還元処理を行い、取鍋に炭酸カルシウムを0.3トン/鍋とスラグ低融点化剤100kgを入れ置し、その後減圧二次脱炭精錬を行い、取鍋の底部のポーラスプラグの目地部からの空気の侵入をアルゴンガスでシールした場合であり、窒素濃度が40ppmの含クロム溶鋼を溶製することができ、図5に示すように減圧二次脱炭精錬での二次ブローの発生頻度が0.07と極めて良好であった。
【0028】
実施例3は、転炉での還元処理時に、Fe−Si合金を添加してから1.0分を経過した後、炭酸カルシウムを0.5トン/チャージ添加し、更に、第1回目のCaCO3 添加から2.0分後に第2回目のCaCO3 を0.5トン/チャージ添加して転炉のスラグの還元処理を行い、取鍋に炭酸カルシウムを0.3トン/鍋とスラグ低融点化剤100kgを入れ置し、その後減圧二次脱炭精錬のCaO/Al2 3 を1.2〜1.5に調整した場合であり、窒素濃度が60ppmの含クロム溶鋼を溶製することができ、しかも、含クロム溶鋼のAl2 3 系介在物の欠陥を防止することができた。
【0029】
これに対し、転炉での還元処理時にFe−Si合金を添加し、この還元処理の途中に炭酸カルシウムを添加せず、更に、取鍋にも炭酸カルシウムを入れ置しなかった場合であり、図5に示すように二次ブローの発生頻度が0.20と極めて悪く、窒素濃度が150ppmと高くなった。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、CO2 発生物質としては、炭酸カルシウムの他に、炭酸マグネシウム、や生ドロマイト等の炭酸化合物を使用することができる。
更に、転炉での還元剤の添加後に、炭酸カルシウムを連続して投入することもでき、常に粗溶鋼の表面をCO2 で覆うので好ましい。
【0030】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明による、転炉内の脱炭精錬を行った含クロム溶鋼に還元剤を添加した後にCO2 発生物質を分割添加し、スラグ中のクロム酸化物の還元処理を行い、次いで、CO2 発生物質を入れた取鍋内に還元処理を行った含クロム溶鋼を出鋼してから減圧二次脱炭精錬を行うので、減圧二次脱炭精錬工程での脱ガス処理を軽減して低窒素の高純度溶鋼を溶製し、減圧二次脱炭精錬炉の処理時間の短縮や耐火物コストの低減等を図ることができる。
【0031】
特に、請求項2記載の低窒素含クロム溶鋼の製造方法は、CO2 発生物質を入れた取鍋内の含クロム溶鋼にスラグ低融点化剤を添加するので、CO2 発生物質から生成したCO2 ガスとスラグ低融点化剤により溶融したスラグで、取鍋内の含クロム溶鋼の表面を覆うことの相乗効果により、含クロム溶鋼の表面からの吸窒を抑制することができる。
【0032】
また、請求項3記載の低窒素含クロム溶鋼の製造方法は、CO2 発生物質を炭酸カルシウムとし、前記スラグ低融点化剤をSiO2 ・Al2 3 系からなるフラックスを用い、生成したCaO濃度に対するSiO2 とAl2 3 濃度の比が1.3〜1.8になるように調整するので、取鍋内の含クロム溶鋼を上に形成されるスラグを安定して溶融させ、溶融スラグで含クロム溶鋼の表面を十分に覆うことができ、含クロム溶鋼の表面からの吸窒を安定して抑制するこができる。
【0033】
また、請求項4記載の低窒素含クロム溶鋼の製造方法は、減圧二次脱炭精錬で含クロム溶鋼に昇熱用Al合金を添加するので、粗溶鋼の昇熱を迅速に行うことができ、減圧二次脱炭精錬でのクロムの酸化を抑制することができ、還元剤をも節減することができる。また、請求項5記載の低窒素含クロム溶鋼の製造方法は、CO2 発生物質が炭酸カルシウムであり、減圧二次脱炭精錬で添加した昇熱用Al合金とが反応して生成したCaOとAl2 3 の比が1.2〜1.6となるように調整するので、昇熱に使用して生成したAl2 3 によるスラグの高融点化を抑制して減圧二次脱炭スラグの流動性を向上して脱炭反応と酸化クロムの還元を促進し、取鍋の耐火物の損耗を抑制やAl2 3 系の介在物に起因する鋳片及び鋼材の欠陥の発生を防止し、鋳片及び鋼材の品質を向上することができる。
【0034】
さらに、請求項6記載の低窒素含クロム溶鋼の製造方法は、取鍋の底部に設けたポーラスプラグの外周囲をアルゴンガス雰囲気にシールするので、転炉の出鋼から減圧二次脱炭精錬中にポーラスプラグの目地部から溶鋼中に侵入する空気からの溶鋼の吸窒を防止することができ、極低窒素の含クロム溶鋼を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る低窒素含クロム溶鋼の製造方法に適用される上底吹き転炉の説明図である。
【図2】同上底吹き転炉の出鋼の説明図である。
【図3】取鍋の底部に設けたポーラスプラグのシール構成の説明図である。
【図4】全CaO量と取鍋N値の関係を表すグラフである。
【図5】二次ブロー発生頻度を表すグラフである。
【符号の説明】
1 上底吹き転炉
2 炉体
3 底吹きノズル
4 出鋼口
5 装入口
6 ランス
7 副材ホッパ
8 粗溶鋼
9 転炉スラグ
10 炭酸カルシウムを添加した後のスラグ
11 ポーラスプラグ
12 取鍋
13 炭酸カルシウム
14 貯蔵ホッパ
15 内張り耐火物
16 目地
17a、17b シール鉄板
18 孔
19 リング
20 取鍋鉄皮
21 アルゴンガス管
22 シールガス管

Claims (5)

  1. 転炉内の脱炭精錬を行った含クロム溶鋼に還元剤を添加しスラグ中のクロム酸化物の還元処理を行い、次いで、炭酸カルシウムを分割添加して還元処理の初期から中期を発生したCO 2 ガスで炉内に充満させて粗溶鋼表面の空気接触を抑制し、さらなる分割添加によりスラグ塩基度CaO/SiO 2 を1.2〜1.7としてスラグ流動性を低下させて溶鋼表面を覆って空気接触を抑制し、次いで、炭酸カルシウムを入れた取鍋内に前記還元処理を行った含クロム溶鋼を出鋼し、該溶鋼にスラグ低融点化剤を添加して減圧二次脱炭精錬を行うことを特徴とする低窒素含クロム溶鋼の製造方法。
  2. 請求項1記載の低窒素含クロム溶鋼の製造方法において、スラグ低融点化剤をSiO 2 ・Al 2 3 系からなるフラックスを用い、生成したCaO濃度に対するSiO 2 とAl 2 3 濃度の比が1.3〜1.8になるように調整することを特徴とする低窒素含クロム溶鋼の製造方法。
  3. 請求項1又は2記載の低窒素含クロム溶鋼の製造方法において、前記減圧二次脱炭精錬で前記含クロム溶鋼に昇熱用Al合金を添加することを特徴とする低窒素含クロム溶鋼の製造方法。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の低窒素含クロム溶鋼の製造方法において、前記CO 2 発生物質が炭酸カルシウムであり、前記減圧二次脱炭精錬で添加した昇熱用Al合金と反応して生成したCaOとAl 2 3 の比が1.2〜1.6となるように調整することを特徴とする低窒素含クロム溶鋼の製造方法。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の低窒素含クロム溶鋼の製造方法において、前記取鍋の底部に設けたポーラスプラグの外周囲をアルゴンガス雰囲気にシールしていることを特徴とする低窒素含クロム溶鋼の製造方法。
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