JP4722772B2 - 高清浄度鋼の製造方法 - Google Patents
高清浄度鋼の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4722772B2 JP4722772B2 JP2006162789A JP2006162789A JP4722772B2 JP 4722772 B2 JP4722772 B2 JP 4722772B2 JP 2006162789 A JP2006162789 A JP 2006162789A JP 2006162789 A JP2006162789 A JP 2006162789A JP 4722772 B2 JP4722772 B2 JP 4722772B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel
- molten steel
- ladle
- high cleanliness
- refining
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
このような清浄度の高い鋼(高清浄度鋼)は、一般的に、転炉にて溶鋼の脱炭処理を行った後、二次精錬装置にて溶鋼における化学成分の微調整や溶鋼に含まれる非金属介在物の低減を行い、連続鋳造装置にて鋳造することで製造される。
高清浄度鋼の製造では、鋼の品質を向上させるため、二次精錬の際に非金属介在物の低減を可及的に行うことが求められており、非金属介在物の低減する技術としては特許文献1、2に示されているものがある。
即ち、特許文献1によれば、高清浄度鋼向けの溶鋼をRH装置で精錬する前に、別の溶鋼を用いてRH装置でリムド処理を行うことでRH装置の脱ガス槽内における地金量を減らしている。
特許文献2では、未脱酸状態(以下、リムド状態ということがある)の溶鋼をRH装置で精錬すると共に、脱ガス槽内に酸素吹きランスを装入して酸素ガスを吹き込むことで脱ガス槽内における地金を溶解している。
そこで、本発明は、非金属介在物の低減を十分に行うことができる高清浄度鋼の製造方法を提供することを目的とする。
即ち、本発明は、転炉又は電気炉から高清浄度鋼向けの溶鋼を取鍋に出鋼し、当該取鍋
を取鍋精錬装置に搬送して精錬を行い、取鍋精錬装置で精錬された高清浄度鋼用の溶鋼をRH装置で精錬することで高清浄度鋼を製造する高清浄度鋼の製造方法において、前記高清浄度鋼向けの溶鋼を転炉又は電気炉から取鍋に装入する直前に、当該高清浄度鋼向けの溶鋼を装入する取鍋に対して他の溶鋼を装入して取鍋精錬装置でCaO/SiO2≧4.
5の高塩基度スラグを用いて精錬を行っておき、前記高清浄度鋼向けの溶鋼をRH装置で精錬する直前に、当該RH装置に対してフリー酸素が300ppm以上で且つ温度が1580℃以上である他の溶鋼を用いて精錬を行い、その際に式(1)で求めた還流時間だけ溶鋼還流しておき、その後、前記高清浄度鋼用の溶鋼に対し、取鍋精錬装置及びRH装置で精錬する点にある。
これを回避するために、様々な検証を行った結果、高清浄度鋼向けの溶鋼を装入する取鍋に対しても地金の除去が必要であり、高清浄度鋼向けの溶鋼を装入する取鍋に対して溶鋼を装入して取鍋精錬装置でCaO/SiO2≧4.5の高塩基度スラグを用いて精錬を
行うことで、取鍋の地金を除去することが必要であることを突き止めた。
以下、本発明の高清浄度鋼の製造方法は、図1に示すように、転炉1から高清浄度鋼向けの溶鋼を取鍋2に出鋼し、この取鍋2を二次精錬装置3に搬送して当該二次精錬装置3で精錬することで、高清浄度鋼の製造をするものである。二次精錬装置3で処理された高清浄度鋼向けの溶鋼は連続鋳造装置で鋳造されることとなる。なお、高清浄度鋼向けの溶鋼は電気炉から出鋼したものであってもよい。
二次精錬装置3は、取鍋精錬装置(LF装置)5と、RH装置6とを有するもので、高
清浄度鋼向けの溶鋼は取鍋精錬装置5で精錬され、その後、RH装置6で精錬されるようになっている。
吹き込み装置7は、取鍋2の底部に設けられてその底部からガスを吹き込むポーラス吹込口15と、取鍋2の上部からガスを吹き込むランス16とを備えている。ランス16の先端には溶鋼内にガスを吹き込むノズルが設けられている。なお、吹き込み装置7は、ポーラス吹込口15のみを有するものであっても、ランス16のみを有するものであってもよい。
RH装置6は、溶鋼の脱ガスを行うものであって、溶鋼が装入された取鍋2と、真空状態となって溶鋼内の脱ガスを行う脱ガス槽10とを有している。取鍋2は、取鍋精錬装置5で用いられた取鍋2と同一のものであって、脱ガス槽10の直下に配置されるようになっている。
以上のRH装置6では、浸漬管11,11を取鍋2内の溶鋼に浸漬し、吹き込み口から不活性ガスを吹き込むと共に、排気口13から脱ガス槽10のガスを排気して脱ガス槽10内を略真空状態して溶鋼を脱ガス槽10と取鍋2との間で循環させることで、溶鋼内に存在する水素等のガス成分を除去することができる。
図1の枠Aに示すように、高清浄度鋼の製造方法では、転炉1から高清浄度鋼向けの溶鋼を取鍋2に出鋼し、当該取鍋2を取鍋精錬装置5に搬送して精錬を行い、取鍋精錬装置5で精錬された高清浄度鋼用の溶鋼をRH装置6で精錬するが、本発明の高清浄度鋼の製造方法では、高清浄度鋼向けの溶鋼を転炉1から取鍋2に装入する直前に、この取鍋2に対して溶鋼を装入して取鍋精錬装置5でCaO/SiO2≧4.5の高塩基度スラグを用
いて精錬を行う。
取鍋前処理の際は、溶鋼上のスラグの組成がSiO2の質量に対してCaOの質量が4
.5以上となるように、加熱温度を調整したり副原料(フラックス)の投入量を調整する。
拌する際は、攪拌動力密度を50W/t以上とすることが好ましい。
以上のことにより、本発明の高清浄度鋼の製造方法では、高清浄度鋼向けの溶鋼を高清浄度鋼用取鍋2aに装入する前に、当該高清浄度鋼用取鍋2aに別の溶鋼を装入して取鍋精錬装置5で精錬を行うこととしている。高清浄度鋼向けの溶鋼を高清浄度鋼用取鍋2aに装入する前に、高清浄度鋼用取鍋2aに別の溶鋼を装入して取鍋精錬装置5で精錬を行うことによって、詳しくは後述するが、高清浄度鋼用取鍋2aに付着した地金を予め除去することができる。
RH前処理の際は、フリー酸素が300ppm以上で且つ温度が1580℃以上となっている溶鋼に対して精錬処理行う。RH前処理の際は、溶鋼がリムド状態であることから、処理の際に、溶鋼内の酸素成分と炭素成分とが反応してCOガスが発生し易く、このCOガスによって処理中の溶鋼の湯面は脱ガス槽10内で上方に大きく盛り上がることとなる。
さて、本発明の高清浄度鋼の製造方法では、RH前処理の際に、リムド状態で還流する時間を式(1)で求める時間とすることで、溶鋼によって地金を除去できる時間を十分に確保している。この式(1)は、様々な実験等により求められたものである。
実験の結果、脱ガス槽10内の地金を溶鋼で溶かして除去するためには、溶鋼が1580℃の場合には、溶鋼をリムド状態に保った状態で15分還流すれば十分であることが分かった。ゆえに、地金を除去するために還流しなければならない時間である15分を基準とし、この数値を式(1)の右辺の1項目の係数「15」として表している。
そこで、式(1)に示すように、真空脱ガス時間の効率化を図るために、溶鋼温度、溶鋼還流量の2つのファクターを用いて、脱ガス槽10内の地金を溶鋼で溶かすための最少の還流時間を修正している。
)×Qを満足させる最大の係数αを求めたところ、α=1/1000であった。また、溶鋼還流量Qは、式(2)により算出している。
次に、取鍋前処理が終了すると、高清浄度鋼用取鍋2aを連続鋳造装置(CC装置)に搬送する。鋳造が完了して溶鋼が空になった高清浄度鋼用取鍋2aを転炉1に移送して、この取鍋2に高清浄度鋼用の溶鋼を装入する。
転炉1から高清浄度鋼向けの溶鋼が高清浄度鋼用取鍋2aに装入されると、その高清浄度鋼用取鍋2aを取鍋精錬装置5に搬送して精錬処理後、高清浄度鋼用取鍋2aをRH前処理後のRH装置6に搬送して、RH装置6で精錬を行う。
アルミナ系介在物個数はEPMA(電子プローブ・マイクロアナライザー)で計測した。使用したEPMAは日本電子社製「JXA−8000」シリーズで、測定条件は加速電圧20kv、X線種はK線、ビーム径は2μmとし、EDS検出器を使用した。
EPMAで観測された介在物の短径が5μm以上の介在物で、CaO−Al2O3−SiO2−MgOの4元系換算でAl2O3を50%以上且つCaOを5%以下含有するものを
アルミナ系介在物とし、その個数を計測した。計測では、信頼性を確保するために3000mm2以上観測した。
表1に示すように、比較例1〜3では、RH前処理の際に、当該RH前処理直前の溶鋼のフリー酸素が300ppm以下であるからRH前処理の際に溶鋼の湯面が脱ガス槽10内で十分に上方に上がらなかったため、上部側に付着した地金を溶鋼の熱によって溶かして除去することが十分にできなかった。その結果、除去されなかった地金が高清浄度鋼の処理の際に溶鋼内に溶け込んでしまい高清浄度鋼の溶鋼に含まれるアルミナ系介在物が増加した。アルミナ系介在物の個数を調べると、4.0個/cm2よりも多くなった(評価
「×」)。
脱ガス槽10内の地金を溶鋼によってあまり除去することができず、その結果、高清浄度鋼の溶鋼に含まれるアルミナ系介在物が増加した。アルミナ系介在物の個数を調べると、4.0個/cm2よりも多くなった(評価「×」)。
比較例7〜9では、RH前処理の際に、当該RH前処理直前の溶鋼温度が1580℃以下であり温度が低いのでRH前処理の際に溶鋼によって地金を十分に溶かして除去することができなかった。その結果、高清浄度鋼の溶鋼に含まれるアルミナ系介在物は4.0個/cm2よりも多くなった(評価「×」)。
グを用いて精錬を行っていないので、取鍋前処理の際に高清浄度鋼用取鍋2aに低塩基度スラグが付着した。その結果、高清浄度鋼向けの溶鋼を取鍋精錬装置5で処理する際に、高清浄度鋼用取鍋2aに付着した低塩基度スラグが溶け出し、SiO2がAlと反応して
Al2O3が生成され、高清浄度鋼の溶鋼に含まれるアルミナ系介在物が多くなる。高清浄度鋼の溶鋼に含まれるアルミナ系介在物は4.0個/cm2よりも多くなった(評価「×
」)。
理の際には、フリー酸素が300ppm以上で且つ温度が1580℃以上である溶鋼を用
いて精錬を行う際に、リムド状態で還流する還流時間を式(1)で求めた時間としているので、取鍋前処理の際に、高清浄度鋼用取鍋2aに付着した地金を十分に除去でき、RH前処理の際に、溶鋼の湯面が脱ガス槽10内で上方に十分に膨れあがるので脱ガス槽10内で上部側の地金を十分に除去することができた。
実施例18では、実施例14〜17における精錬条件に加え、RH前処理の際に溶鋼温度が1580℃以上のときの溶鋼攪拌時間を20分以上とし、溶鋼温度及び溶鋼攪拌時間を長くしているので、高清浄度鋼用取鍋2aに付着した地金を実施例14〜17に比べより多く除去でき、高清浄度鋼の溶鋼に含まれるアルミナ系介在物は2.7個/cm2であ
った(評価「○」)。なお、実施例18では、溶鋼の攪拌動力密度を50W/t以下である。
温度が1580℃以上のときの溶鋼攪拌時間は20分以下である。
実施例20〜24では、実施例14〜17における精錬条件に加え、RH前処理の際に溶鋼温度が1580℃以上のときの溶鋼攪拌時間を20分以上とし、且つ、このときの攪拌動力密度は50W/t以上である。その結果、アルミナ系介在物個数を2.0個/cm2以下に抑えることができた(評価「◎」)。
図2に示すように、アルミナ系介在物個数が少なくなる程、ベアリングが破壊に至るまでの転動回数が増加していて転動寿命は長い。一方で、アルミナ系介在物個数が多くなる程、転動寿命となるベアリングの転動回数が減少していて転動寿命は短い。
特に、アルミナ系介在物個数が4.0個/cm2よりも小さい鋼材で製造したベアリン
グの転動寿命は50×106以上で長寿命あるのに対し、アルミナ系介在物個数が3.0
個/cm2よりも大きい鋼材で製造したベアリングの転動寿命は50×106未満で短寿命である。
2 取鍋
3 二次精錬装置
5 取鍋精錬装置
6 RH装置
Claims (2)
- 転炉又は電気炉から高清浄度鋼向けの溶鋼を取鍋に出鋼し、当該取鍋を取鍋精錬装置に搬送して精錬を行い、取鍋精錬装置で精錬された高清浄度鋼用の溶鋼をRH装置で精錬することで高清浄度鋼を製造する高清浄度鋼の製造方法において、
前記高清浄度鋼向けの溶鋼を転炉又は電気炉から取鍋に装入する直前に、当該高清浄度鋼向けの溶鋼を装入する取鍋に対して他の溶鋼を装入して取鍋精錬装置でCaO/SiO2≧4.5の高塩基度スラグを用いて精錬を行っておき、
前記高清浄度鋼向けの溶鋼をRH装置で精錬する直前に、当該RH装置に対してフリー酸素が300ppm以上で且つ温度が1580℃以上である他の溶鋼を用いて精錬を行い、その際に式(1)で求めた還流時間だけ溶鋼を還流しておき、
その後、前記高清浄度鋼用の溶鋼に対し、取鍋精錬装置及びRH装置で精錬するこを特徴とする高清浄度鋼の製造方法。
- 前記高清浄度鋼向けの溶鋼を転炉又は電気炉から取鍋に装入する直前に、当該高清浄度鋼向けの溶鋼を装入する取鍋に対して溶鋼を装入して取鍋精錬装置で精錬する際、温度が1580℃以上の溶鋼に対して溶鋼の攪拌時間を20分以上とすると共に、攪拌動力密度を50W/t以上とすることを特徴とする請求項1に記載の高清浄度鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006162789A JP4722772B2 (ja) | 2006-06-12 | 2006-06-12 | 高清浄度鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006162789A JP4722772B2 (ja) | 2006-06-12 | 2006-06-12 | 高清浄度鋼の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007332398A JP2007332398A (ja) | 2007-12-27 |
JP4722772B2 true JP4722772B2 (ja) | 2011-07-13 |
Family
ID=38932150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006162789A Active JP4722772B2 (ja) | 2006-06-12 | 2006-06-12 | 高清浄度鋼の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4722772B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102329919A (zh) * | 2011-09-01 | 2012-01-25 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 控制钢中非金属夹杂物形态的方法 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5314939B2 (ja) * | 2008-06-10 | 2013-10-16 | 株式会社神戸製鋼所 | 高合金極低炭素鋼の製造方法 |
CN102321785B (zh) * | 2011-09-21 | 2012-10-10 | 首钢总公司 | 一种高硅低氧洁净钢的冶炼方法 |
CN113981302A (zh) * | 2020-12-24 | 2022-01-28 | 天津荣程联合钢铁集团有限公司 | 一种含铝低碳钢及制备工艺 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04268012A (ja) * | 1991-02-20 | 1992-09-24 | Nkk Corp | 清浄鋼の製造方法 |
JP2001342512A (ja) * | 2000-06-05 | 2001-12-14 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 高清浄度鋼及びその製造方法 |
JP2001342516A (ja) * | 2000-06-05 | 2001-12-14 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 高清浄度鋼およびその製造方法 |
JP4146107B2 (ja) * | 2001-05-18 | 2008-09-03 | 株式会社神戸製鋼所 | 清浄鋼の製造方法 |
JP3765266B2 (ja) * | 2001-12-07 | 2006-04-12 | Jfeスチール株式会社 | 真空脱ガス槽付着地金の除去方法 |
JP4027749B2 (ja) * | 2002-08-23 | 2007-12-26 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 清浄度の高い鋼を溶製するための精錬容器の調整方法 |
-
2006
- 2006-06-12 JP JP2006162789A patent/JP4722772B2/ja active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102329919A (zh) * | 2011-09-01 | 2012-01-25 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 控制钢中非金属夹杂物形态的方法 |
CN102329919B (zh) * | 2011-09-01 | 2013-09-11 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 控制钢中非金属夹杂物形态的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007332398A (ja) | 2007-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2009120899A (ja) | 耐サワー性能に優れた鋼管用鋼およびその製造方法 | |
JP4257368B2 (ja) | 高清浄度鋼の製造方法 | |
JP5082417B2 (ja) | 極低硫低窒素高清浄度鋼の溶製方法 | |
JP5904237B2 (ja) | 高窒素鋼の溶製方法 | |
JP4722772B2 (ja) | 高清浄度鋼の製造方法 | |
JP2011208170A (ja) | マンガン含有低炭素鋼の溶製方法 | |
TWI593803B (zh) | 高清淨度鋼的熔製方法 | |
JP4464343B2 (ja) | アルミキルド鋼の製造方法 | |
TWI816422B (zh) | 鋼水的精煉方法 | |
JP7180820B1 (ja) | 溶鋼の精錬方法 | |
JP2008163389A (ja) | 軸受鋼の溶製方法 | |
WO2007116939A1 (ja) | 極低硫高清浄鋼の溶製方法 | |
JP6604226B2 (ja) | 低炭素鋼の溶製方法 | |
JP5349074B2 (ja) | 高清浄アルミキルド鋼の製造方法 | |
JP4641022B2 (ja) | 高清浄度鋼の製造方法 | |
JP2006183103A (ja) | 低炭素アルミキルド鋼の溶製方法 | |
JP4839658B2 (ja) | 軸受鋼の精錬方法 | |
JP5131827B2 (ja) | 溶鋼の加熱方法および圧延鋼材の製造方法 | |
WO2022270225A1 (ja) | 溶鋼の精錬方法 | |
JP2006233254A (ja) | 高清浄度鋼の製造方法 | |
JP4890076B2 (ja) | 高清浄度鋼の製造方法 | |
JP5387045B2 (ja) | 軸受鋼の製造方法 | |
JP7180821B1 (ja) | 溶鋼の精錬方法 | |
KR101321086B1 (ko) | 용선 정련 방법 | |
JP3282530B2 (ja) | 高清浄度の低Si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: 20080926 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110308 |
|
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: 20110405 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110406 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140415 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |