JP4066674B2 - 含マンガン極低炭素鋼の製造方法 - Google Patents
含マンガン極低炭素鋼の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4066674B2 JP4066674B2 JP2002051477A JP2002051477A JP4066674B2 JP 4066674 B2 JP4066674 B2 JP 4066674B2 JP 2002051477 A JP2002051477 A JP 2002051477A JP 2002051477 A JP2002051477 A JP 2002051477A JP 4066674 B2 JP4066674 B2 JP 4066674B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- decarburization
- steel
- molten steel
- vacuum degassing
- low carbon
- 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 - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、含マンガン極低炭素鋼の製造方法に係わり、特に、非金属介在物の少ない所謂「高清浄度」の含マンガン極低炭素鋼を効率良く溶製する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、マンガン(以下、元素記号Mnで表す)を含有し、炭素(元素記号:C)の濃度が100ppm以下の極低炭素鋼は、転炉で一次脱炭精錬を行って取鍋に出鋼後、その溶鋼を真空脱ガス装置で減圧下で二次脱炭精錬(所謂「二次精錬」)して製造している。その際、溶鋼中のMn成分の調整は、転炉出鋼中もしくは前記真空脱ガス装置での処理中に、Fe−Mn合金を溶鋼に添加して行うのが一般的である。
【0003】
ところが、Mnを0.3質量%以上含有する溶鋼を真空脱ガス装置を用いて処理を行う際、脱炭処理中にMnの燃焼が起き、形成されるMnOが無視できない。つまり、この従来の製造方法で高Mn含有量の極低炭素鋼を溶製し、連続鋳造機等で鋳造して鋼鋳片とすると、上記燃焼(酸化)で生成し、スラグに移行したMnOが溶鋼中のアルミニウム(以下、元素記号Alで表す)と反応してAl2O3を生成し、鋼鋳片には該Al2O3に起因した欠陥が増加するからである。要するに、溶鋼の清浄度が悪くなるという問題が生じるのである。
【0004】
脱炭処理後のスラグ中のMnO濃度を低下させる一般的な方法としては、真空脱炭処理後の取鍋内溶鋼の上に浮いているスラグに還元剤を散布し、スラグ中の金属酸化物を還元する方法(これをスラグ改質といい、例えば、特開平6−256836号公報参照)があるが、Mn含有量が0.3質量%以上と高い極低炭素鋼の場合、スラグ中のMnO濃度が高く、還元剤をスラグに散布するだけでは均一、且つ十分なスラグの改質(金属酸化物の還元)を行うことは困難であった。このスラグ改質を完全に行うために、不活性ガスの吹き込みでスラグの撹拌を実施することがあるが、その場合には、処理時間の延長による精錬効率の低下、処理中に溶鋼温度の降下が大きくなる等のデメリットが生じる。
【0005】
また、特開平6−271923号公報は、脱炭処理中のMnの燃焼を抑える方法として、真空度を5000Pa以上にし、且つ不活性ガスで希釈脱炭を行う技術を開示している。しかしながら、この技術を用いても、脱炭処理時間の延長による精錬効率の低下を招くという問題は解消できない。
【0006】
さらに、特開平8−291319号公報は、転炉において溶鋼の吹止炭素含有量を0.04〜0.07重量%とし、出鋼中に合金鉄を添加せずに、真空脱ガス処理装置において酸素を吹き込み溶鋼中酸素濃度を4000ppm以上に上昇させつつ、設定真空度を5Torr(665Pa)以下として脱炭処理を行い、溶鋼中炭素濃度が目標に到達した時点でAlを添加して脱酸し、その後に設定真空度を65Torr(8645Pa)以上としたうえで金属マンガンを添加してMn濃度の調整を行い、Al,Mn以外の成分は製品用途に応じた濃度に調整する溶製方法を開示している。
【0007】
しかしながら、この溶製方法は、真空脱ガス装置において極低炭素鋼を溶製する際に、Fe−Mn合金添加による炭素濃度の上昇及び溶鋼中自由酸素濃度の低下を抑制し、脱炭処理時間を短縮し、添加する金属マンガンの歩留まりを高位に安定させることを目的にしており、脱炭処理時間の短縮効果はあるが、溶鋼の清浄度に関しては十分満足できるものではなかった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる事情に鑑み、Mn含有量を比較的高い鋼においても、高清浄度が達成でき、且つ溶製を効率良く行える含マンガン極低炭素鋼の製造方法を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、上記目的を達成するため、真空脱ガス槽を用いての脱炭処理前の溶鋼中Mn濃度と脱炭処理中でのMn燃焼ロス量に着目して鋭意研究を行い、その成果を本発明に具現化した。
【0010】
すなわち、本発明は、転炉出鋼後の溶鋼を真空脱ガス槽で上吹ランスからの酸素吹精脱炭と引き続く減圧脱炭とによる脱炭処理をして、Mnを0.3〜3質量%含有する炭素含有量100ppm以下の極低炭素鋼を溶製するに際して、前記脱炭処理前に、取鍋内の溶鋼上に浮遊するスラグに還元剤を散布し、該スラグが含有する金属酸化物を還元すると共に、前記脱炭処理前の溶鋼中Mn濃度を0.3質量%以下に抑えて脱炭処理してから脱酸処理を行うと共に、該脱酸処理後に、前記真空脱ガス槽内圧力を1330〜6670Paに維持しつつ金属Mnを添加して溶鋼中Mn濃度を所望値に調整することを特徴とする含マンガン極低炭素鋼の製造方法である.この場合、前記真空脱ガス槽にRH方式を採用するのが好ましい。
【0011】
本発明によれば、目標のMn含有量を比較的高めにしても、Al2O3等の非金属介在物が少なくなり、高清浄度の含マンガン極低炭素鋼が効率良く安定して溶製できるようになる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、発明をなすに至った経緯をまじえ、本発明の実施の形態を説明する。
【0013】
まず、発明者は、図5に示すような真空脱ガス槽1と取鍋2との間で、2本の浸漬管3を介して溶鋼4を還流させるRH方式の真空脱ガス槽を用いて、脱炭処理前の溶鋼中Mn濃度と脱炭処理中でのMnの燃焼ロス量(酸化して蒸発あるいはスラグ中へ移行する量)との関係を調査した。その結果、図1に示すように、脱炭処理前の鋼中Mn濃度と脱炭処理によるMnの燃焼ロス量と間には、一定の関係があることがわかった。つまり、脱炭処理前の鋼中Mn濃度が0.2質量%を超えると、脱炭処理中にMnが燃焼して溶鋼中に留まる量が減り始め、0.3質量%を超えると、Mnの燃焼ロス量は著るしく増加する。
【0014】
そこで、本発明では、真空脱ガス槽1を用いてのMn含有極低炭素鋼の溶製では、前記脱炭処理前の鋼中Mn濃度を0.3質量%以下、好ましくは0.2質量%以下にすることが望ましいと決めた。脱炭処理中のMn燃焼ロス量を抑え、スラグ中MnO濃度の上昇を防止できるからである。
【0015】
そして、脱炭処理の終了した溶鋼を脱酸処理した後、該溶鋼4にFe-Mn合金ではなく、金属Mnを添加して所望の鋼中Mnに調整すれば良いと考えた。金属Mnを用いて調整すると、特開平8−291319号公報に開示されているように、Mn歩留まりの向上が望まれるし、スラグ中MnO濃度の上昇が軽微であると予想されたからである。
【0016】
ところが、金属Mnを添加する際に、特開平8−291319号公報記載のように真空脱ガス槽内の圧力を65Torr(8645Pa)以上になるようにしたところ、得られた溶鋼4を連続鋳造して製造した鋼鋳片中にAl2O3等の非金属介在物が予想以上に多く残っており、品質の良い鋼材が製造できない恐れがあった。また、Mn歩留まりは大きくなったが、溶製したチャージ(ヒート)毎にばらつきがあり不安定であった。
【0017】
そこで、発明者は、その原因究明と対策に鋭意努力し、金属Mnを添加する際の真空脱ガス槽内圧力を1330〜6670Pa,すなわち10〜50torrにするのが良いことを見出し、本発明を完成させた。真空脱ガス槽内の圧力が6670Paよりも高いと、真空脱ガス槽1へ環流する溶鋼4の量が減り、取鍋2内の溶鋼4の攪拌が不足する。そのため、非金属介在物の凝集・合体の機会が減り、非金属介在物のスラグへの浮上分離が不十分となり、溶鋼4中に残留してしまうようになる。また、真空脱ガス槽内圧力が1330Pa未満では、Mnの蒸発量が増え、歩留まりの低下が大きくなる。従って、本発明では、金属Mnの添加時の真空脱ガス槽内圧力を1330〜6670Paの範囲に限定する。さらに、本発明によれば、脱炭処理中の鋼中Mn濃度は低位に保たれるので、転炉出鋼時又はRH処理前に溶鋼中にFe−Mn合金を添加する従来法に比べ,高い脱炭効率が得られ、操業の一層の高効率化を図ることができるようになる。
【0018】
次に、上記の本発明の試行において、脱炭処理前に取鍋内スラグ上に還元剤を散布し、スラグ中の金属酸化物を還元する所謂スラグ改質を実施したところ、スラグ中のMnO濃度は、脱ガス処理中をとおして低位に保たれ、さらに良好な製品鋼板の品質が得られることがわかった。そこで、この脱炭処理前に取鍋内スラグの改質を併用することも、本発明に加えることにした。
【0019】
【実施例】
前記した本発明に係る方法及び前記従来方法で、RH真空脱ガス槽を用いて、Mn濃度が0.5質量%、C濃度が0.002質量%の含マンガン極低炭素溶鋼を溶製した。そして、それら溶鋼は、速続鋳造でスラブとした後、冷問圧延され、厚み0.8mmの鋼板とした。それぞれの溶製条件は、表1及び表2の通りである。ここで、表1及び表2の水準Aは参考例、水準Bは、本発明の実施例、水準Cは、転炉出鋼時に溶鋼中にFe−Mn合金を添加した、水準Dは金属マンガン添加時の真空脱ガス槽内圧力を65Torr以上とした従来の方法による比較例である。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】
参考例の水準A1〜A3については、転炉から取鍋に出鋼後、その溶鋼をRH真空脱ガス装置にて脱炭処理と合金添加を行った。RH真空脱ガス装置における脱炭は、真空脱ガス槽内に図5に示すような上吹きランス6を挿入して酸素を吹精する酸素吹精脱炭処理と、これに引き続いて上吹きランス6からの酸素吹精なしに、溶鋼中の溶解酸素を酸素源とする減圧脱炭処理の2段階によって行った。脱炭処理終了後に溶鋼にAlを添加して脱酸すると共に、真空脱ガス槽内を所定圧力として金属Mnを添加し、キルド処理を行った。このようにして溶製した溶鋼を連続鋳造にてスラブに鋳造し、熱間圧延と冷間圧延を経て厚さ0.8mmの冷延鋼板を製造した。連続鋳造では、タンディッシュで溶鋼の代表サンプルを採取し、CとMnの代表分析値を定量した。冷延鋼板での欠陥発生率は、欠陥の総長を冷延鋼帯(コイル)全長で割った長さ率を%で表示した。
【0023】
本発明の水準B1〜B4については、転炉から取鍋に出鋼後、取鍋内溶鋼上のスラグにスラグ還元剤としてAl滓を表1に示す原単位で散布した後、RH真空脱ガス装置で処理した。RH真空脱ガス装置で処理した以降は、前記水準A1〜A3の場合と同じであった。
【0024】
従来例として行った水準C1〜C3の処理方法は、次の通りである。転炉から取鍋に出鋼する際に、溶鋼にFe−Mn合金を投入して鋼中のMn含有量を最終目標Mn含有量近くまで高めた。この溶鋼を、スラグ脱酸剤の投入なしにRH真空脱ガス装置に導き、脱炭処理とキルド処理を行った。脱炭処理は、上述水準A,Bと同じように、酸素吹精脱炭と減圧脱炭の二段階にて行ったが、酸素吹精脱炭で酸化ロスしたMn分を減圧脱炭時に溶鋼にFe−Mn合金を投入することで補った。キルド処理は、通常のキルド処理の槽内圧力レベルと同様に133Pa(1Torr)で行い、金属Mnの添加はおこなわなかった。連続鋳造以降の工程は、上記水準A、Bと同様である。
【0025】
水準D1〜D3の処理方法は、特開平8−291391号公報記載の例に倣って行ったものであり、転炉出鋼の際に合金材の添加を一切行わず、RH真空脱ガス装置で脱炭処理とキルド処理を行い、キルド処理でMnを金属マンガンとして投入し、その際の真空脱ガス槽内の圧力を65Torr(8645Pa)以上としたものである。なお、金属マンガンの添加前に溶鋼にAlを添加して鋼中の自由酸素を10ppm以下とした。その他の条件は、水準A,B及びCと同様である。
【0026】
図2、図3及び図4に、それらの操業で得た成績を示す。なお、図2〜4は、表1の水準毎に脱炭処理中のMnの燃焼ロス量、脱炭処理終了時のスラグ中MnO濃度及び冷延鋼板のAl2O3起因の欠陥指数を比較したものである。これらの図より、本発明によれば、脱炭処理前の鋼中Mn濃度を0.3質量%以下とし、脱炭処理中のMnの燃焼ロスを抑え、スラグ中MnO濃度を低位に保っと共に、金属Mn添加時の脱ガス槽の真空度を適切に維持したので、良好な品質の鋼板を得る溶鋼が効率良く溶製できることが明らかである。
【0027】
なお、上記実施例は、真空脱ガス槽をRH方式としたが、本発明はそれに限らず、所謂「DH」方式、その他の吸い上げ式の真空脱ガス方式に適用しても良い。
【0028】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明により、真空脱ガス槽を用い、目標のMn含有量が比較的高い鋼を溶製する場合であっても、Al2O3等の非金属介在物が少ない高清浄度の含マンガン極低炭素鋼を効率良く安定して溶製できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】真空脱ガス槽を用いた脱炭処理前の溶鋼中炭素濃度とMnロス量との関係を示す図である。
【図2】本発明の実施によるMnロス量を、比較例の溶製方法で実施した場合と比べた図である。
【図3】脱炭処理後のスラグ中MnO濃度を、比較例の場合と比べた図である。
【図4】本発明で溶製した溶鋼で製造した冷延鋼板の欠陥発生率を、比較例の溶製方法で得た溶鋼による冷延鋼板の場合と比べた図である。
【図5】本発明に係る含マンガン極低炭素鋼の溶製方法を実施したRH真空脱ガス装置を示す横断面図である。
【符号の説明】
1 真空脱ガス槽
2 取鍋
3 浸漬管
4 溶鋼
5 スラグ
6 上吹きランス
Claims (2)
- 転炉出鋼後の溶鋼を真空脱ガス槽で上吹ランスからの酸素吹精脱炭と引き続く減圧脱炭とによる脱炭処理をして、Mnを0.3〜3質量%含有する炭素含有量100ppm以下の極低炭素鋼を溶製するに際して、
前記脱炭処理前に、取鍋内の溶鋼上に浮遊するスラグに還元剤を散布し、該スラグが含有する金属酸化物を還元すると共に、前記脱炭処理前の溶鋼中Mn濃度を0.3質量%以下に抑えて脱炭処理してから脱酸処理を行うと共に、該脱酸処理後に、前記真空脱ガス槽内圧力を1330〜6670Paに維持しつつ金属Mnを添加して溶鋼中Mn濃度を所望値に調整することを特徴とする含マンガン極低炭素鋼の製造方法。 - 前記真空脱ガス槽がRH方式であることを特徴とする請求項1記載の含マンガン極低炭素鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002051477A JP4066674B2 (ja) | 2002-02-27 | 2002-02-27 | 含マンガン極低炭素鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002051477A JP4066674B2 (ja) | 2002-02-27 | 2002-02-27 | 含マンガン極低炭素鋼の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003253324A JP2003253324A (ja) | 2003-09-10 |
JP4066674B2 true JP4066674B2 (ja) | 2008-03-26 |
Family
ID=28663438
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002051477A Expired - Lifetime JP4066674B2 (ja) | 2002-02-27 | 2002-02-27 | 含マンガン極低炭素鋼の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4066674B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5386825B2 (ja) * | 2008-01-16 | 2014-01-15 | Jfeスチール株式会社 | Mn含有極低炭素鋼の溶製方法 |
CN115418432B (zh) * | 2022-08-08 | 2023-10-31 | 广东韶钢松山股份有限公司 | 降低1215ms钢低锰使用量的方法 |
-
2002
- 2002-02-27 JP JP2002051477A patent/JP4066674B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003253324A (ja) | 2003-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5277556B2 (ja) | 含Ti極低炭素鋼の溶製方法及び含Ti極低炭素鋼鋳片の製造方法 | |
JP5381243B2 (ja) | 溶鋼の精錬方法 | |
KR101361867B1 (ko) | 고청정도 강의 용제 방법 | |
US20060123949A1 (en) | Highly ductile steel sheet and method of manufacturing the same | |
JP4066674B2 (ja) | 含マンガン極低炭素鋼の製造方法 | |
JP3893770B2 (ja) | 高清浄極低炭素鋼の溶製方法 | |
JP3915386B2 (ja) | 清浄鋼の製造方法 | |
JP3627755B2 (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 | |
JP3473388B2 (ja) | ステンレス溶鋼の精錬方法 | |
WO2022039036A1 (ja) | 高マンガン鋼の溶製方法 | |
JP2991796B2 (ja) | マグネシウム脱酸による薄鋼板の溶製方法 | |
JP2559692B2 (ja) | 極低炭素冷延鋼板のフクレ欠陥防止方法 | |
JP4055260B2 (ja) | 溶鋼の二次精錬方法 | |
JP4061687B2 (ja) | Sus301のバネ用オーステナイト系ステンレス鋼の精錬方法 | |
JP4502944B2 (ja) | 延性に富む薄鋼板および該鋼板を得るための鋼塊の製造方法 | |
JP6981589B1 (ja) | 高清浄度鋼の製造方法 | |
JP3036361B2 (ja) | Al−Mn系酸化物分散鋼の製造法 | |
JP4055252B2 (ja) | 含クロム鋼の溶製方法 | |
JP5200501B2 (ja) | 溶鋼の脱酸方法 | |
JP3832222B2 (ja) | 溶鋼の精錬方法 | |
JP2674410B2 (ja) | Ti添加極低炭素鋼の製造方法 | |
JP2002294327A (ja) | 高清浄度鋼およびその製造方法 | |
WO2021256161A1 (ja) | 高清浄度鋼の製造方法 | |
JPH08283823A (ja) | 表面性状に優れた極低炭素鋼の製造方法 | |
JP5314939B2 (ja) | 高合金極低炭素鋼の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040430 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041025 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070410 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070604 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070807 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20070921 |
|
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: 20071218 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071231 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110118 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4066674 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120118 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130118 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130118 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140118 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |