JP3896992B2

JP3896992B2 - Low sulfur low nitrogen steel manufacturing method

Info

Publication number: JP3896992B2
Application number: JP2003143983A
Authority: JP
Inventors: 潤菊池
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2003-05-21
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2023-05-21
Also published as: JP2004346367A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、効率良く脱硫を行うことができ、且つＮアップ（窒素増大）を回避できる低硫低窒素鋼の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、鉄鋼材料において、さらなる高性能化・高機能化が要求されるにつれて、不純物として含有しているＳ（硫黄）レベルを、より一層低減することが必要不可欠となってきている。一般的に、高炉−転炉法を採用している大型製鉄所においては、溶銑の段階で脱硫を行う溶銑予備処理を行い、転炉精錬後、二次精錬工程において、さらに溶鋼脱硫設備を使用することによって極低硫鋼を溶製するプロセスが主流であった。
【０００３】
しかし、二次精錬工程において溶鋼脱硫設備を使用する場合には、溶鋼脱硫工程が追加されることによって、昇熱、耐火物に関わる経済的負荷が極めて大きいことから、溶鋼脱硫工程を省略する、または溶鋼脱硫工程における負荷を限りなく軽減することが可能な精錬プロセスの開発が課題であった。
【０００４】
この課題を解決する手段として、転炉から取鍋に出鋼する際の出鋼流の攪拌動力を利用し、出鋼中に溶鋼の脱硫を行うことによって、溶鋼脱硫工程での負荷を抑制する方法が開発されている。特許文献１では、出鋼中にＡｌ（アルミニウム）で脱酸した溶鋼に対して、生石灰を添加して脱硫を行った後、ＲＨ等の真空脱ガス装置において、Ｔ．Ｆｅ＋ＭｎＯを３．０質量％未満にするように酸素供給速度を調整しながらSol. Ａｌを所定濃度まで下げる方法が提案されている。
【０００５】
また、特許文献２では、転炉出鋼時に、融点が１５００℃以下の組成を持つ粒度３０ｍｍ以下の脱硫フラックスを、アルミニウムとともに溶鋼に投入することによって溶鋼の脱硫を行い、次いで二次精錬工程において、仕上げ脱硫を行うことによって極低硫鋼を溶製する方法が提案されている。
【特許文献１】
特開平１０−１０２１３５号公報
【特許文献２】
特開２０００−１０９９２４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記方法には、以下のような問題点があった。
【０００７】
まず、特許文献１では、転炉からの出鋼流に対し、最初にアルミニウムを添加して十分に脱酸をすることから、表面活性元素である溶存酸素が急激に減少することによって大気からの著しいＮアップを伴い、低窒素鋼の製造が困難となることである。
【０００８】
次に、特許文献２においては、融点が１５００℃以下の組成を持つ脱硫フラックスは、一般的には、例えばＣａＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＣａＦ_２等を主成分とする複数の原料を、混合・焼成・整粒することによって製造されるため、極めて高価なものとなってしまい、経済的効果が期待できないという問題点があった。
【０００９】
本発明の目的は、転炉から取鍋への出鋼中に、効率良く、脱硫を行うことができ、且つＮアップ（窒素増大）を回避することが可能な低硫低窒素鋼の製造方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
まず、出鋼中におけるＮアップを抑制するため検討を行った結果、アルミニウムを添加する前の未脱酸溶鋼に対して造滓剤を添加し、取鍋内の溶鋼表面にカバースラグを形成すると、このカバースラグにより大気と溶鋼が遮断されるため、その後のアルミニウム添加により溶存酸素が急激に低下した場合においても、Ｎアップを抑制可能であることを見出した。
【００１１】
次いで、脱酸後に添加する脱硫剤の選定について種々の検討を行った結果、１５ｍｍ以下の粒度の構成比率が９０質量％以上の造滓剤を使用することによって、低融点フラックスと同等以上の脱硫量が得られることを見出した。
【００１２】
さらに、出鋼完了以降の工程におけるスラグからの復硫を抑制する方法について検討を積み重ねた結果、出鋼完了直後の取鍋内スラグに対してスラグ改質剤を添加することによって、スラグからの復硫を抑制可能であることを確認し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
本発明に係る低硫低窒素鋼の製造方法は、転炉から取鍋への出鋼工程において、第１段階としてアルミニウムを添加する前の未脱酸溶鋼に造滓剤を添加し取鍋内の溶鋼表面にカバースラグを形成した後、第２段階としてアルミニウムを添加することによって溶鋼を脱酸し、次いで、第３段階として１５ｍｍ以下の粒度の構成比率が９０質量％以上の脱硫剤を取鍋内の溶鋼流の落下ポイントに添加することを、順次行うことを特徴とする。
【００１４】
本方法によれば、出鋼中の取鍋内の溶鋼に対して、順次、造滓剤、アルミニウム、脱硫剤を添加することによって、効率良く、非常に低いＳレベルに脱硫を行うことができ、且つ、Ｎアップを回避することができる。
【００１５】
特に、造滓剤および脱硫剤としては、生石灰が安価であり、経済的に有利である。
【００１６】
また、上記方法において、出鋼完了後にスラグ改質剤を添加する場合には、スラグからの復硫を抑制できるので、極めて低いＳ含有率を達成することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、図面を参照しながら詳述する。図１は、転炉１から取鍋４への出鋼工程において、本発明の方法を実施する一形態を示す概念図である。
【００１８】
本発明による出鋼工程は、以下の４段階に分けられる。
【００１９】
（１）第１段階
第１段階は、出鋼初期の取鍋内溶鋼２ｃに対して造滓剤７ａを添加し、溶鋼２ｃの表面にカバースラグ３ｂを形成する工程である。未脱酸状態の溶鋼２ｃをカバースラグ３ｂによって大気から遮断することにより、後述の第２段階においてアルミニウム添加により溶鋼２ｃの酸素ポテンシャルが低下しても、Ｎアップを抑制することができる。
【００２０】
造滓剤としては、ＳｉＯ_２、生石灰、ＭｇＯ、Ａｌ_２Ｏ_３等が挙げられる。その中でも、生石灰は安価であり、経済的に有利である。また、生石灰としては、ＣａＯを９０質量％以上含有するものを用いることができる。
【００２１】
この場合、造滓剤７ａが容易に滓化することによって、可及的速やかに溶鋼２ｃの表面を広い範囲で覆うカバースラグを形成させることがＮアップ抑制に効果的であることから、１５ｍｍ以下の粒度の構成比率が９０質量％以上のもの、すなわち第３段階で用いる脱硫剤と粒度構成が同程度のものを使用することが望ましい。ここで、粒度が１５ｍｍ以下とは、篩網を使用して整粒した際、篩下として発生する粒度のものである。
【００２２】
溶鋼２ｃを大気から充分に遮断するためには、カバースラグを形成するために添加する造滓剤７ａの量は、１〜３ｋｇ／ｔであることが好ましく、１．５〜２．５ｋｇ／ｔであることが、さらに好ましい。造滓剤７ａの量が１ｋｇ／ｔよりも少ない場合には、カバースラグの厚さが薄くなって、大気からの遮断が不充分となるおそれがある。また、造滓剤７ａの量が３ｋｇ／ｔよりも多い場合には、より融点の高いスラグが形成され流動性が低下することから、溶鋼表面にスラグで覆われていない領域が局部的に発生し、大気との遮断が不充分となる恐れがある。
【００２３】
出鋼途中の取鍋内の溶鋼に造滓剤７ａを添加する方法は特に限定されず、投入シュート６等の適当な手段を利用すればよい。造滓剤７ａを効果的に滓化させるため、取鍋内への造滓剤７ａの落下ポイントと溶鋼流２ｂの落下ポイント５の位置を合わせて、溶鋼流の攪拌動力を無駄なく利用することが重要であることは言うまでもない。
【００２４】
（２）第２段階
第２段階は、カバースラグ３ｂの形成後、溶鋼２ｃへアルミニウム（Ａｌ）８を添加することによる脱酸工程である。脱硫反応自体は還元雰囲気下で容易に進行することから、溶鋼中さらにはスラグ中の酸素ポテンシャルを可及的に低減することが必要不可欠である。アルミニウムとしては、一般的に使用されているバラＡｌ、プレスＡｌが添加可能であり、安価な脱酸剤を使用する観点から、Ａｌ純分の低いＡｌ灰や、フレーク状のメタルＡｌ等でも差し支えない。添加するＡｌ量としては、出鋼完了後において、Sol. Ａｌ含有率［Ａｌ］≧０．０５０質量％、特に[Ａｌ］≧０．０７０質量％を確保可能な量であることが望ましい。［Ａｌ］＜０．０５０質量％の場合には、脱硫能が若干低下する場合がある。
【００２５】
また、後述の脱硫反応を効率良く行うためには、取鍋内溶鋼２ｃのフリー酸素含有量を４ｐｐｍ未満に低減することが望ましい。
【００２６】
第２段階のアルミニウムは、前段階より引き続き出鋼途中にある取鍋内の溶鋼へ添加される。アルミニウムの添加方法は特に限定されず、図１に示すように投入シュート６や第１段階で使用したものと異なる投入シート等適当な手段を利用すればよい。この場合も、アルミニウムを速やか且つ均一に溶解するために、取鍋内へのアルミニウムの落下ポイントと溶鋼流の落下ポイント５の位置を合わせて、溶鋼流の攪拌動力を無駄なく利用することが重要である。
【００２７】
（３）第３段階
第３段階は、アルミニウム添加後、脱酸状態の溶鋼２ｃへ脱硫剤７ｂを添加することによる脱硫工程である。ここでは、脱硫剤７ｂの脱硫反応効率を高めるために、１５ｍｍ以下の粒度の構成比率が９０質量％以上のものを使用することが必要不可欠である。かかる粒度分布をもつ脱硫剤は、容易に滓化するので脱硫効果が高く、特にアルミニウム添加により充分な脱酸状態になった溶鋼に添加する場合には、Ａｌ_２Ｏ_３、ＣａＦ_２等をＣａＯと混合した複合フラックス並みの優れた脱硫効果を発揮できる。
【００２８】
脱硫剤としては、例えば、ソーダ灰、カルシュウムカーバイド、金属Ｍｇ、石灰石等が使用されているが、最近は生石灰のみあるいはこれに、少量のソーダ灰あるいはホタル石を含む生石灰系が主流である。その中でも生石灰は安価であり、経済的に有利である。
【００２９】
第３段階の脱硫剤７ｂも、前段階より引き続き出鋼途中にある取鍋内の溶鋼に添加することで、溶鋼流の攪拌動力を利用し、いわゆるトランジトリー反応により、効率良く脱硫を行う。脱硫剤７ｂを添加する方法も特に限定されず、図１に示すように投入シュート６や第１段階で使用したものと異なる投入シートを利用してもよい。脱硫剤７ｂを効果的に滓化させるためには、第１段階と同様、取鍋内への脱硫剤７ｂの落下ポイントと溶鋼流２ｂの落下ポイント５の位置を合わせることが重要である。
【００３０】
脱硫量は、脱硫剤の添加量を調整することにより制御可能である。通常、第３段階での脱硫剤７ｂの添加量は、５〜７ｋｇ／ｔ程度とする。
【００３１】
（４）第４段階
第４段階は、出鋼完了直後の取鍋内のスラグに対して、スラグ改質剤９を添加して復硫反応を防止する工程である。カバースラグ３ｂは、脱硫反応が進行し、さらに転炉内溶鋼２ａに伴って若干の転炉内スラグ３ａが混入すると、酸素ポテンシャルが高くなるので、取鍋内溶鋼２ｃが酸化されて復硫を生じるが、スラグ改質剤の添加により、出鋼完了後における復硫反応を防止することが可能となり、最終的に極低Ｓ含有率を達成することができる。
【００３２】
スラグの酸化度は、スラグのＴ．Ｆｅ含有率とＭｎＯ含有率との和Ｔ．Ｆｅ＋ＭｎＯで表すことができる。スラグからの復硫を防止するためには、スラグ改質剤の添加により、Ｔ．Ｆｅ＋ＭｎＯ含有率が２．０質量％以下とすることが好ましい。
【００３３】
改質剤としては、例えば、Ａｌ純分が４０質量％程度のＡｌ灰等を用いることができる。
【００３４】
スラグ改質剤９の添加方法は、特に限定されず、図１に示すように投入シュート６や第１段階で使用したものと異なる投入シートを利用してもよい。スラグ改質剤を効果的に反応させるという観点から、スラグの表面温度が低下する前、特に好ましくは該表面温度が１０００℃以上であるうちに添加することが重要であり、時間的には出鋼完了直後、又は若干のタイムラグを見込むとしても出鋼完了から１分以内に改質剤を添加することが望ましい。
【００３５】
また、より改質効果を上げるためには、例えば、取鍋を乗せた台車を台車方向に小刻みに往復させることによって、取鍋内のスラグを揺動させることが効果的である。
【００３６】
なお、本発明の方法においては、第１段階の造滓剤添加、第２段階のアルミニウム添加、及び第３段階の脱硫剤添加を、全て出鋼途中の取鍋内溶鋼に対して行い、第４段階のスラグ改質剤添加は、出鋼直後から比較的短い時間のうちに行なう必要がある。具体的な添加スケジュールとしては、通常４〜７分間程度である出鋼工程の間において、出鋼開始から１．５分までを第１段階、１．５分経過後から３．０分経過後までを第２段階、３．０分経過後以降を第３段階とし、出鋼完了後の第４段階でのスラグ改質添加は、出鋼完了から１分以内とすることが望ましい。
【００３７】
【実施例】
以下に、２５０ｔ転炉で精錬した溶鋼を取鍋に出鋼する工程で、従来法及び本発明法により脱硫を行った実験例について詳述する。
１．生石灰とフラックスの仕様
表１に、実施例及び比較例で、造滓剤および脱硫剤として使用した生石灰とフラックスの仕様を示した。表の組成を補足すると以下の通りである。
（１）生石灰ａ：本発明法による生石灰（粒度15ｍｍ以下の分布≧９０質量％）、
（２）生石灰ｂ：従来法における生石灰（粒度15ｍｍ以下の分布＜９０質量％）、及び
（３）フラックス：ＣａＯとＡｌ_２Ｏ_３を配合したプリメルト品。
【００３８】
【表１】

【００３９】
２．出鋼と脱硫の手順
出鋼工程において、従来法（カバースラグなし）ではアルミニウム添加後に上記生石灰ｂまたはフラックスを脱硫剤として添加し、本発明法（カバースラグあり）においては、生石灰ａまたは生石灰ｂを造滓剤として添加した後に、アルミニウムを添加することにより溶鋼を脱酸し、次いで生石灰ａを脱硫剤として添加した。出鋼時間は、４．５〜５．５分であり、従来法、本発明法ともに、脱硫剤の添加が終了するまでの経過時間は、３分前後であった。
【００４０】
また、スラグ改質剤を添加する実施例では、上記の手順で出鋼を終了した直後に、取鍋内スラグにスラグ改質剤（メタルＡｌ分：４０質量％）を添加した。
【００４１】
表２に製造条件を示した。従来法として、比較例（１）及び（２）では、生石灰ｂを脱硫剤として使用し、比較例（３）及び（４）ではフラックスを脱硫剤として使用した。本発明法としては、実施例（１）及び（２）では脱酸前のカバースラグ形成のために生石灰ｂを使用し、脱硫剤として生石灰ａを使用した。また、実施例（３）及び（４）では脱酸前のカバースラグ形成のために生石灰ａを使用し、実施例（５）及び（６）には脱酸用アルミニウムを削減した実施例を示した。さらに、実施例（７）及び（８）では、出鋼完了後にスラグ改質剤を添加した実施例を示している。
【００４２】
【表２】

【００４３】
３．実験結果
Ｎについては熱伝導法、Ｓについては赤外線吸収法、Ａｌについては発光分光分析法により定量分析を行った。
【００４４】
表３に、各比較例及び各実施例の製造結果を示した。脱硫剤として、生石灰ｂを使用した比較例（１）及び（２）、及びフラックスを使用した比較例（３）及び（４）の従来法と比較すると、本発明により、脱酸前に造滓剤として生石灰ｂを添加し、カバーガラスを形成した実施例（１）及び（２）では、同等の脱硫量が得られているとともに、約５ｐｐｍのＮアップ抑制が可能となっている。脱酸前のカバースラグ形成のために、より粒度の細かい生石灰ａを使用した実施例（３）及び（４）では、さらなるＮアップの抑制が可能となり、従来法に対し約１０ｐｐｍ低減可能となっている。また、脱酸用アルミニウムを削減した実施例（５）及び（６）では、若干脱硫量が低下しているものの、ほぼ従来法と同等であることがわかる。最後に、出鋼完了後にスラグ改質剤を添加した実施例（７）及び（８）においては、出鋼後から成品にかけての復硫がほとんど認められておらず、極低硫化に効果的であることが確認された。
【００４５】
【表３】

【００４６】
【発明の効果】
本発明は、低硫低窒素鋼の製造方法において、二次精錬工程における負荷を著しく軽減できることから、経済的・省エネルギー的な観点から、極めて有用である。
【００４７】
本発明によれば、特に、Ｓ含有率が３０ｐｐｍ以下で且つＮ含有率が４０ｐｐｍ以下の低硫低窒素鋼、その中でもＳ含有率が２０ｐｐｍ以下で且つＮ含有率が３５ｐｐｍ以下の極低硫低窒素鋼を効率良く且つ経済的に製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により低硫低窒素鋼を製造する方法の一形態を示す概念図である。
【符号の説明】
１…転炉
２ａ…転炉内溶鋼
２ｂ…溶鋼硫
２ｃ…取鍋内溶鋼
３ａ…転炉内スラグ
３ｂ…カバースラグ
４…取鍋
５…落下ポイント
６…投入シュート
７ａ…造滓剤（カバースラグ）
７ｂ…脱硫剤
８…アルミニウム
９…スラグ改質剤[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a low-sulfur low-nitrogen steel capable of efficiently performing desulfurization and avoiding N-up (nitrogen increase).
[0002]
[Prior art]
In recent years, as steel materials are required to have higher performance and higher functionality, it has become essential to further reduce the level of S (sulfur) contained as an impurity. In general, in large steelworks that employ the blast furnace-converter method, hot metal pretreatment is performed at the hot metal stage, and molten steel desulfurization equipment is used in the secondary refining process after converter refining. By doing so, the process of melting ultra-low sulfur steel was the mainstream.
[0003]
However, when using a molten steel desulfurization facility in the secondary refining process, the molten steel desulfurization process is added, so the economic burden related to heating and refractory is extremely large, so the molten steel desulfurization process is omitted. Or the development of the refining process which can reduce the load in a molten steel desulfurization process as much as possible was a subject.
[0004]
As a means to solve this problem, the load in the molten steel desulfurization process is suppressed by utilizing the agitating power of the discharged steel flow when the steel is discharged from the converter to the ladle and desulfurizing the molten steel during the discharged steel. A method has been developed. In Patent Document 1, after desulfurization is performed by adding quick lime to molten steel deoxidized with Al (aluminum) during steel output, in a vacuum degassing apparatus such as RH, T.C. There has been proposed a method of reducing Sol. Al to a predetermined concentration while adjusting the oxygen supply rate so that Fe + MnO is less than 3.0 mass%.
[0005]
Moreover, in patent document 2, desulfurization of molten steel is performed by introducing into a molten steel a desulfurization flux having a particle size of 30 mm or less having a melting point of 1500 ° C. or less at the time of leaving the converter, and then in the secondary refining process. A method of melting ultra-low sulfur steel by performing finish desulfurization has been proposed.
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-102135 [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-109924
[Problems to be solved by the invention]
However, the above method has the following problems.
[0007]
First, in Patent Document 1, since the aluminum is first added to the steel flow from the converter and sufficiently deoxidized, the dissolved oxygen, which is a surface active element, rapidly decreases from the atmosphere. This is accompanied by a significant increase in N, making it difficult to produce low nitrogen steel.
[0008]
Next, in Patent Document 2, a desulfurization flux having a composition having a melting point of 1500 ° C. or lower is generally obtained by mixing a plurality of raw materials mainly composed of, for example, CaO, Al ₂ O ₃ , CaF _{2, and the} like. Since it is manufactured by firing and sizing, it becomes very expensive, and there is a problem that an economic effect cannot be expected.
[0009]
An object of the present invention is a method for producing a low-sulfur low-nitrogen steel capable of efficiently performing desulfurization and avoiding N-up (nitrogen increase) during steel output from a converter to a ladle. Is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
First, as a result of studying to suppress N-up in steel output, when a steelmaking agent is added to the undeoxidized molten steel before adding aluminum, and cover slag is formed on the molten steel surface in the ladle Since the cover slag blocks the atmosphere and the molten steel, it has been found that N-up can be suppressed even when the dissolved oxygen rapidly decreases due to the subsequent aluminum addition.
[0011]
Next, as a result of various investigations regarding selection of a desulfurizing agent to be added after deoxidation, a desulfurization equal to or higher than that of the low melting point flux is achieved by using a faux agent having a composition ratio of a particle size of 15 mm or less of 90% by mass or more. The amount was found to be obtained.
[0012]
Furthermore, as a result of accumulating studies on methods for suppressing slag from slag in the processes after completion of steelmaking, by adding a slag modifier to the slag in the ladle immediately after completion of steelmaking, It was confirmed that the sulfite could be suppressed, and the present invention was completed.
[0013]
In the method for producing low-sulfur low-nitrogen steel according to the present invention, a steelmaking agent is added to undeoxidized molten steel before adding aluminum as a first stage in a steelmaking process from a converter to a ladle. After the cover slag is formed on the surface of the molten steel, the molten steel is deoxidized by adding aluminum as the second stage , and then, as the third stage, a desulfurizing agent having a composition ratio of a particle size of 15 mm or less of 90% by mass or more is removed. It is characterized by sequentially performing addition to the dropping point of the molten steel flow in the pan .
[0014]
According to this method, desulfurization can be efficiently performed to a very low S level by sequentially adding a slag-forming agent, aluminum, and a desulfurizing agent to the molten steel in the ladle during the tapping. And N-up can be avoided.
[0015]
In particular, quick lime is inexpensive as a koji-forming agent and a desulfurizing agent, which is economically advantageous.
[0016]
Moreover, in the said method, when adding a slag modifier after completion of steel production, since the resulfurization from slag can be suppressed, a very low S content can be achieved.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram showing an embodiment in which the method of the present invention is carried out in the steel-making process from the converter 1 to the ladle 4.
[0018]
The steel output process according to the present invention is divided into the following four stages.
[0019]
(1) First Stage The first stage is a step of adding the iron making agent 7a to the molten steel 2c in the ladle in the initial stage of steelmaking to form the cover slag 3b on the surface of the molten steel 2c. By blocking the undeoxidized molten steel 2c from the atmosphere with the cover slag 3b, N-up can be suppressed even if the oxygen potential of the molten steel 2c is reduced by the addition of aluminum in the second stage described later.
[0020]
Examples of the glaze-forming agent include SiO ₂ , quicklime, MgO, Al ₂ O _{3 and the} like. Among them, quicklime is inexpensive and economically advantageous. Moreover, as quicklime, what contains 90 mass% or more of CaO can be used.
[0021]
In this case, since the slagging agent 7a easily hatches, forming cover slag covering the surface of the molten steel 2c in a wide range as quickly as possible is effective in suppressing N-up, so that it is 15 mm or less. It is desirable to use those having a particle size composition ratio of 90% by mass or more, that is, having a particle size composition similar to that of the desulfurizing agent used in the third stage. Here, the particle size of 15 mm or less is a particle size generated as a sieve under the sizing using a sieve mesh.
[0022]
In order to sufficiently shield the molten steel 2c from the atmosphere, the amount of the slagging agent 7a added to form the cover slag is preferably 1 to 3 kg / t, and 1.5 to 2.5 kg / t. It is further preferable that When the amount of the slagging agent 7a is less than 1 kg / t, the cover slag becomes thin, and there is a possibility that the shielding from the atmosphere becomes insufficient. In addition, when the amount of the slagging agent 7a is more than 3 kg / t, a slag having a higher melting point is formed and the fluidity is lowered, so that a region not covered with the slag is locally generated on the molten steel surface. However, there is a risk of insufficient shielding from the atmosphere.
[0023]
The method for adding the slagging agent 7a to the molten steel in the ladle in the middle of the steel output is not particularly limited, and an appropriate means such as the charging chute 6 may be used. In order to effectively hatch the slagging agent 7a, the position of the dropping point 5a of the slagging agent 7a into the ladle and the position of the dropping point 5 of the molten steel flow 2b are matched, and the stirring power of the molten steel flow is used without waste. Needless to say, is important.
[0024]
(2) Second Stage The second stage is a deoxidation step by adding aluminum (Al) 8 to the molten steel 2c after the cover slag 3b is formed. Since the desulfurization reaction itself proceeds easily in a reducing atmosphere, it is essential to reduce the oxygen potential in the molten steel and further in the slag as much as possible. As aluminum, commonly used rose Al and press Al can be added. From the viewpoint of using an inexpensive deoxidizer, Al ash with a low Al content or flaky metal Al may be used. Absent. As the amount of Al to be added, it is desirable that the content of Sol. Al content [Al] ≧ 0.050 mass%, particularly [Al] ≧ 0.070 mass% can be ensured after completion of steel production. In the case of [Al] <0.050% by mass, the desulfurization ability may be slightly lowered.
[0025]
Moreover, in order to perform the desulfurization reaction mentioned later efficiently, it is desirable to reduce the free oxygen content of the molten steel 2c in the ladle to less than 4 ppm.
[0026]
The aluminum in the second stage is added to the molten steel in the ladle in the middle of the steel output from the previous stage. The method of adding aluminum is not particularly limited, and an appropriate means such as an input chute 6 or an input sheet different from that used in the first stage may be used as shown in FIG. In this case as well, in order to dissolve aluminum quickly and uniformly, it is important to match the position of the aluminum dropping point into the ladle and the point 5 of the molten steel flow, and to use the stirring power of the molten steel without waste. It is.
[0027]
(3) Third stage The third stage is a desulfurization step by adding the desulfurizing agent 7b to the molten steel 2c in the deoxidized state after the addition of aluminum. Here, in order to increase the desulfurization reaction efficiency of the desulfurizing agent 7b, it is indispensable to use a composition having a particle size of 15 mm or less and a composition ratio of 90% by mass or more. Since the desulfurizing agent having such a particle size distribution easily hatches, it has a high desulfurizing effect. In particular, when added to molten steel that has been sufficiently deoxidized by the addition of aluminum, Al ₂ O ₃ , CaF _2, etc. are added to CaO. Excellent desulfurization effect equivalent to composite flux mixed with
[0028]
As the desulfurizing agent, for example, soda ash, calcium carbide, metallic Mg, limestone and the like are used, but recently, quicklime alone or a quicklime system containing a small amount of soda ash or fluorite is the mainstream. Among them, quicklime is inexpensive and economically advantageous.
[0029]
The desulfurizing agent 7b in the third stage is also added to the molten steel in the ladle in the middle of the steel output from the previous stage, so that the desulfurization is efficiently performed by a so-called transition reaction utilizing the stirring power of the molten steel flow. The method for adding the desulfurizing agent 7b is not particularly limited, and a charging sheet different from that used in the charging chute 6 or the first stage may be used as shown in FIG. In order to effectively hatch the desulfurizing agent 7b, it is important to match the positions of the dropping point of the desulfurizing agent 7b into the ladle and the dropping point 5 of the molten steel flow 2b as in the first stage.
[0030]
The amount of desulfurization can be controlled by adjusting the amount of desulfurizing agent added. Usually, the addition amount of the desulfurizing agent 7b in the third stage is about 5 to 7 kg / t.
[0031]
(4) Fourth stage The fourth stage is a process of preventing the sulfurization reaction by adding the slag modifier 9 to the slag in the ladle immediately after the completion of steelmaking. In the cover slag 3b, when the desulfurization reaction proceeds, and a slight amount of slag 3a in the converter is mixed with the molten steel 2a in the converter, the oxygen potential increases, so the molten steel 2c in the ladle is oxidized and resulfurized. Although it occurs, the addition of the slag modifier makes it possible to prevent the resulfurization reaction after the completion of steel production and finally achieve an extremely low S content.
[0032]
The degree of oxidation of slag is the T.O. Sum of Fe content and MnO content It can be represented by Fe + MnO. In order to prevent resulfurization from slag, by adding a slag modifier, T.W. The Fe + MnO content is preferably 2.0% by mass or less.
[0033]
As the modifier, for example, Al ash having a pure Al content of about 40% by mass can be used.
[0034]
The addition method of the slag modifier 9 is not particularly limited, and as shown in FIG. 1, a charging chute 6 or a charging sheet different from that used in the first stage may be used. From the viewpoint of effectively reacting the slag modifier, it is important to add it before the surface temperature of the slag is lowered, particularly preferably while the surface temperature is 1000 ° C. or higher. It is desirable to add the modifier immediately after the completion of steel or within 1 minute from the completion of steel production even if a slight time lag is expected.
[0035]
In order to further improve the reforming effect, it is effective to swing the slag in the ladle by, for example, reciprocating the cart on which the ladle is placed in small steps.
[0036]
In addition, in the method of the present invention, all of the first-stage slagging agent addition, the second-stage aluminum addition, and the third-stage desulfurization agent addition are performed on the molten steel in the ladle in the middle of steel output, The four-stage slag modifier addition needs to be performed within a relatively short period of time immediately after steelmaking. As a specific addition schedule, during the steelmaking process, which is usually about 4 to 7 minutes, the first stage from the start of steelmaking to 1.5 minutes, after 1.5 minutes have elapsed and after 3.0 minutes have elapsed It is desirable that the second stage is after the lapse of 3.0 minutes, and the third stage is after the lapse of 3.0 minutes.
[0037]
【Example】
Below, the experimental example which desulfurized by the conventional method and this invention method is explained in full detail at the process of taking out the molten steel refined with the 250t converter to the ladle.
1. Specifications of quick lime and flux Table 1 shows the specifications of quick lime and flux used in the examples and comparative examples as a koji-making agent and a desulfurizing agent. Supplementing the composition of the table is as follows.
(1) Quicklime a: Quicklime according to the method of the present invention (distribution of particle size of 15 mm or less ≧ 90% by mass),
(2) Quicklime b: Quicklime in the conventional method (distribution of particle size of 15 mm or less <90% by mass), and (3) Flux: Premelt product containing CaO and Al ₂ O ₃ .
[0038]
[Table 1]

[0039]
2. In the steel extraction process, in the conventional method (without cover slag), the quick lime b or flux is added as a desulfurizing agent after the addition of aluminum, and in the method of the present invention (with cover slag), quick lime a or quick lime b Was added as a slagging agent, and then the molten steel was deoxidized by adding aluminum, and then quicklime a was added as a desulfurizing agent. The steel output time was 4.5 to 5.5 minutes, and the elapsed time until the addition of the desulfurizing agent was completed in both the conventional method and the present invention method was around 3 minutes.
[0040]
Moreover, in the Example which adds a slag modifier, the slag modifier (metal Al content: 40 mass%) was added to the slag in a ladle immediately after finishing a steel output in said procedure.
[0041]
Table 2 shows the manufacturing conditions. As a conventional method, quick lime b was used as a desulfurizing agent in Comparative Examples (1) and (2), and flux was used as a desulfurizing agent in Comparative Examples (3) and (4). As the method of the present invention, in Examples (1) and (2), quick lime b was used for forming cover slag before deoxidation, and quick lime a was used as a desulfurizing agent. Further, in Examples (3) and (4), quick lime a is used for forming cover slag before deoxidation, and Examples (5) and (6) show examples in which aluminum for deoxidation is reduced. It was. Further, Examples (7) and (8) show examples in which a slag modifier is added after completion of steel production.
[0042]
[Table 2]

[0043]
3. Experimental results N were quantitatively analyzed by a heat conduction method, S was infrared-absorbed, and Al was analyzed by emission spectroscopy.
[0044]
Table 3 shows the production results of each comparative example and each example. Compared with the conventional methods of Comparative Examples (1) and (2) using quick lime b as a desulfurizing agent and Comparative Examples (3) and (4) using flux, the present invention is a method for producing iron before deoxidation. In Examples (1) and (2) in which quicklime b was added as an agent to form a cover glass, an equivalent amount of desulfurization was obtained, and an N-up suppression of about 5 ppm was possible. In Examples (3) and (4) using quick lime a having a finer particle size for forming cover slag before deoxidation, it is possible to further suppress N-up and to reduce about 10 ppm compared to the conventional method. ing. Further, in Examples (5) and (6) in which the deoxidizing aluminum is reduced, it can be seen that although the desulfurization amount is slightly reduced, it is almost equivalent to the conventional method. Finally, in Examples (7) and (8) in which a slag modifier was added after the completion of steel production, there was almost no resulfurization from the steel production to the finished product, which was effective for extremely low sulfidation. It was confirmed that there was.
[0045]
[Table 3]

[0046]
【The invention's effect】
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is extremely useful from the viewpoint of economical and energy saving because the load in the secondary refining process can be significantly reduced in the method for producing low sulfur low nitrogen steel.
[0047]
According to the present invention, in particular, a low-sulfur low-nitrogen steel having an S content of 30 ppm or less and an N content of 40 ppm or less, among them an extremely low sulfur content having an S content of 20 ppm or less and an N content of 35 ppm or less. Nitrogen steel can be produced efficiently and economically.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an embodiment of a method for producing a low sulfur low nitrogen steel according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Converter 2a ... Molten steel 2b in a converter ... Molten steel 2c ... Molten steel 3a in a ladle ... Slag 3b in a converter ... Cover slag 4 ... Ladle 5 ... Falling point 6 ... Feeding chute 7a ... Sprinkling agent (cover slag) )
7b ... desulfurizing agent 8 ... aluminum 9 ... slag modifier

Claims

In the steelmaking process from the converter to the ladle, as the first stage, after adding a slagging agent to the undeoxidized molten steel before adding aluminum and forming cover slag on the molten steel surface in the ladle, the second stage as the molten steel by adding aluminum deoxidation, then that composition ratio of 15mm particle size less than a third step adding 90 mass% or more desulfurizing agents falling point of the molten steel flow in the ladle, A method for producing low-sulfur low-nitrogen steel, which is performed sequentially .

In the steelmaking process from the converter to the ladle, as a first step, 1 to 3 kg / t of a slagging agent was added to the undeoxidized molten steel before adding aluminum to form a cover slag on the molten steel surface in the ladle. Thereafter, as a second step, after adding the molten steel by adding aluminum, Sol. Deoxidation is performed so that the Al content [Al] ≧ 0.050 mass%, and then, as a third stage, a desulfurization agent having a particle size of 15 mm or less and a composition ratio of 90 mass% or more is placed in a ladle of 5 to 7 kg / t. The method for producing low-sulfur low-nitrogen steel according to claim 1, wherein the addition is sequentially performed at the dropping point of the molten steel flow.

The method for producing a low-sulfur low-nitrogen steel according to claim 1 or 2 , wherein only quick lime is used as a koji-forming agent and a desulfurizing agent.

The method for producing a low-sulfur low-nitrogen steel according to any one of claims 1 to 3 , wherein a slag modifier is added within 1 minute after completion of steeling.