JP5876168B2 - 低コストの清浄鋼の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、鋼鉄を精錬する製造方法に関し、特に、低コストの清浄鋼の製造方法に関し、冶金の分野に属する。
鋼の清浄性は、鋼の全体の品質レベルを反映する重要な印であり、一般に、鋼における有害な元素の含有量及び非金属の介在物の数や形態、寸法で平価される。「清浄及び純粋」な鋼を得るために、鋼中のＰ、Ｓ、Ｎ、Ｈ、Ｔ．Ｏ、Ｃ及びＡｌ、Ｔｉ等の残留元素を低減及びコントロールすることが一般であり、これら元素の単一又は総合的作用が、鋼の複数項の性能に影響を与えることになる。鋼の内部品質や性能を向上させるために、鋼鉄の冶金技術の発展の基本的な要求は、(１)鋼での有害な元素であるＳ、Ｐ、Ｎ、Ｈ、Ｔ．Ｏ(Ｃを含む場合もある)を最大限に除去させること；(２)鋼での元素の含有量を正確にコントロールすること；(３)介在物の数、成分、形態、寸法や分布を厳格に制御し、無害、有利へ変換させること；(４)キャストビレットが欠陥ないことにある。清浄鋼の冶金技術の開発応用と同時に、製鋼用の鉄合金及び補助材料に対してもより高い要求を提出している。例えば、管・線鋼のますます高くなる靱性要求を満足するために、特に酸性ガス搬送パイプラインの耐ＨＩＣ性能を高めるために、鋼でのＳ含有量を低減し続ける要求がある。自動車板(マイカーシェル)に対しては、Ｃ、Ｎ、Ｔ．Ｏがいずれも２０ｐｐｍよりも小さいことを要求し、タイヤ経線の介在物の直径は１０μｍ未満することを要求している。接触疲労抵抗特性を向上させるためには、ボールベアリング鋼でのＴ．Ｏを１０ｐｐｍ以下に、ひいてはより低くに低下させている。鋼の清浄性を向上させる冶金技術は飛躍的に発展され、生産において鋼でのＴ．Ｏ＋Ｎ＋Ｐ＋Ｓ＋Ｈを８０ｐｐｍにひいてはより低くに達するようになっている。２００４年３月１０日に開示された公開番号ＣＮ１４８０５４９である特許文献は、バリウム含有の清浄鋼及びその製造方法を開示し、これは合金鋼の分野に属し、特にバリウム含有の合金鋼に関する。このバリウム含有の清浄鋼の製造は、通常の電気こんろ、転炉又は他の真空熔錬炉で溶融した後に、精錬装置で精錬し、精錬後期にバリウム合金化を実施する。バリウム合金元素を添加する前に、脱酸素剤であるアルミニウム又はシアルを添加してプリ脱酸素を行い、脱酸素後にアルゴンガスを吹き込み、その後に、バリウム合金を添加し、バリウム含有清浄鋼の製造を実現する。しかしながら、その最終製品の清浄性は高くなく、その開示した清浄鋼の元素は、Ｂａ ０．０００１〜０．０４重量%、Ｓ≦０．０３５重量%、Ｐ≦０．０３５重量%であり、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ種類の介在物は一般に１．０〜０．５ランクであり、より高い清浄性の要求を満足できない。
また、清浄鋼の標準は技術問題に係るだけではなく、真っ先に経済問題に係るものである。製造者にとって、所有している設備及び技術で鋼の清浄性を高める場合、要求した清浄性が高過ぎない限り、通常にその目標を達成することができるが、製造コストは不可避に増加され、ユーザは要求した高清浄性のために対応する代価を払わなければならないとの問題がある。
本発明は、従来の清浄鋼の製造に存在する足りない点を克服するためになされ、鋼での単一元素Ｓを５〜２０ｐｐｍに制御し、Ｐを２０〜６０ｐｐｍに制御し、総酸素を３〜１５ｐｐｍに制御し、介在物の当量直径は０．５〜１０μｍである高品質な鋼材を提供し、且つ、効率的にコストダウンさせる低コストの清浄鋼の製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、上記の技術問題を解決するために以下の技術手段を提供している。即ち、低コストの清浄鋼の製造方法であって、
（１）高炉の出湯溶銑溝内及び注湯室内の注湯過程において１次脱硫を行い、高炉で出湯又は注湯過程において溶銑へ溶銑脱硫用球体を添加し、１次脱硫後の溶銑でＳ≦０．０１重量%となるように保証する溶銑１次脱硫ステップと、
（２）粉吹き脱硫方式により溶銑の深度脱硫を行い、スラグ剥ぎ取り装置を用いて脱硫スラグを完全に剥ぎ取り、溶銑の深度脱硫後、転炉へ入る前の溶銑でＳ≦０．００１５重量%となるように保証する溶銑予備処理脱硫ステップと、
（３）転炉の製錬過程において、脱燐とイオウの量のコントロールを行い、出鋼過程においてＰ≦０．０１４%、Ｓ≦０．００４%となるように保証する脱燐硫コントロールステップと、
（４）転炉の出鋼過程において、高速にスラグ形成し脱燐し、転炉の終点Ｃを０．０２〜０．１０%に制御し、酸素活量値αＯを６００〜１０００ｐｐｍに制御し、転炉の出鋼過程において合金シュートによって１種類の脱燐用球体を添加すると共に、アルゴン吹き攪拌を行う高速スラグ形成脱燐ステップと、
（５）ＲＨ精錬処理後期に、真空度が６６．７〜５００Ｐａの時に異物除去用球体を添加するＲＨ精錬過程で鋼湯の異物除去ステップと、
（６）連続鋳造は全過程において保護された状態で注湯する方式を採用するステップと、を含み、
前記脱硫用球体は、ＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ２０〜５５重量%、ＣａＯ ２０〜５０重量%、ＣａＦ２ ５〜１５重量%、ＣａＣＯ３ ５〜１５重量%であり、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであるとの原料から製造され、
前記脱燐用球体は、ＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ１０〜６５重量%、ＣａＯ １０〜６５重量%, ＣａＦ２ １〜１５重量%, ＣａＣＯ３ ５〜３０重量%であり、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであるとの原料から製造され、
前記異物除去用球体は、ＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ１０〜６０重量％、ＣａＯ１５〜６５重量%、ＣａＦ２１〜１５重量%、 ＣａＣＯ３ ５〜３０重量%、Ｃａ １〜１５重量％であり、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであるとの原料から製造されている。
前記脱硫用球体は、ＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ２０〜５５重量%、ＣａＯ ２０〜５０重量%、ＣａＦ２ ５〜１５重量%、ＣａＣＯ３ ５〜１５重量%であり、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであるとの原料から製造され、
前記脱燐用球体は、ＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ１０〜６５重量%、ＣａＯ １０〜６５重量%, ＣａＦ２ １〜１５重量%, ＣａＣＯ３ ５〜３０重量%であり、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであるとの原料から製造され、
前記異物除去用球体は、ＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ１０〜６０重量％、ＣａＯ１５〜６５重量%、ＣａＦ２１〜１５重量%、 ＣａＣＯ３ ５〜３０重量%、Ｃａ １〜１５重量％であり、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであるとの原料から製造されている。
ステップ（１）に記載の脱硫用球体は、その脱硫用球体の添加量が２〜８ｋｇ/ｔである。
ステップ（４）に記載の脱燐用球体は、その脱燐用球体の添加量を３〜１２ ｋｇ/ｔに制御し、アルゴン吹き強度を３０Ｎｍ３・ｔ-１・ｈ〜１５０ Ｎｍ３・ｔ-１・ｈに制御し 、アルゴン吹き攪拌時間は０〜７ｍｉｎである。
ステップ（５）に記載の異物除去用球体の添加において、この異物除去用球体を添加する時、下降管はフィードドロップ口の別側に位置している。
前記脱硫用球体、脱燐用球体及び異物除去用球体は、いずれも乾式プレス球体製造方式で製造され、各種類の球体の大きさは５〜２５ｍｍ程度であり、球体耐圧強度は５〜３５ＭＰａ程度であり、且つ、１６００℃での遅延破裂反応時間は１〜３５ｓである。
前記異物除去用球体におけるＣａＯを、ＭｇＯ又はＣａＯとＭｇＯとが任意の割合で混合された複合粉末に代えてもよい。
前記異物除去用球体におけるＣａＣＯ３ を、ＭｇＣＯ３又はＣａＣＯ３とＭｇＣＯ３とが任意の割合で混合された複合粉末に代えてもよく、且つ、ＭｇＣＯ３の粒度≦１００μｍである。
前記異物除去用球体におけるＣａ粉を、Ｍｇ粉又はＣａ粉とＭｇ粉とが任意の割合で混合された粉末に代えてもよく、且つ、Ｃａ粉及びＭｇ粉の粒度は１ｍｍよりも小さい。
前記ＭｇＯにおける灰分活性は２００ｍｌ以上であり、ＣａＯにおける灰分活性は２００ｍｌ以上である。
従来の鋼鉄冶金の装填方式では、いずれもバルク材料を直接に添加又は粉体吹付け方式で食わせている。バルク材料を添加する方式を採用した場合、溶融時間が長く、エネルギー消費が大きく、成分が均一ではないことが極めて発生しやすい。そして、粉末吹付け方式によると、資材の添加過程において、吹き損失が大きく、製鋼コストが高い。本発明では、斬新な資材添加方式である反応誘導微小異相、即ち、溶鋼にバルク材料を投入し、破裂反応によって溶鋼で粉体材料を形成する方式を提案している。
本発明は、上記機能を有する球体を考案したものであり、この球体は高温で分解して微小気泡や細かいスラグ滴を放出する。溶鋼に細かい炭酸ナトリウム粒子を導入することによって、溶鋼で微小な気泡を生成することができる。小さい気泡は、溶鋼成分や温度を均一させることができるばかりでなく、気泡の捕捉、吸着作用によって、直接に介在物を除去することができる。そのため、本発明はＣａＣＯ３、ＭｇＣＯ３又は(ＣａＣＯ３＋ＭｇＣＯ３)の複合粉末を微小気泡の原位置生成剤として用いることを提案した。ＣａＣＯ３、ＭｇＣＯ３の高温での分解過程は以下のようである。
検討により明らかになったのは、炭酸塩粉材料が十分に細かい時に、発生する気泡の寸法は粉材料の大きさに相当している。従って、このような方法によって鋼湯に超微細気泡（気泡の寸法は１００〜３００μｍ程度）を導入することができる。気泡の寸法が細かいほど、介在物の除去効率は高くなる。また、炭酸塩分解反応の別の生成物であるアルカリ土類酸化物は、溶鋼で急速に溶融してスラグ滴を形成することができ、スラグ清浄の役割を果たす。炭酸塩の分解反応の温度が低いため、熱安定性が悪い。よって、合理的な設計によってこのような不利な点を解消しなければならない。この検討では、ＣａＯ、ＭｇＯ、（ＣａＯ＋ＭｇＯ）複合粉末又はＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ材料を炭酸塩粉末のキャリアとして用いることを提案し、両者を複合し一定寸法の大きさの球体を製造することによって、溶鋼での炭酸塩の熱安定性を向上させている。
本発明は、プロセスが簡単であり、便利で操作しやすく、高炉の出湯溶銑溝内、注湯室内の注湯過程、転炉後の出鋼過程及びＲＨ精錬後期に異なるバルク状の球体をそれぞれ添加することを特徴としている。これによって、高速な脱硫、脱燐を実現し、スラグを形成し溶鋼中の細かい介在物を除去し、さらに、鋼中のＰ、Ｓ含有量を大幅に低下させると共に、精錬過程で鋼に残留した細かい非金属介在物の数及び寸法分布を効率的に制御する。本発明のプロセス方法を適用することで、鋼での単一元素Ｓを５〜２０ｐｐｍに制御し、Ｐを２０〜６０ｐｐｍに制御し、総酸素を３〜１５ｐｐｍに制御し、介在物の当量直径が０．５〜１０μｍの高品質鋼を実現することができる。従来のプロセスと比べると、この方法で用いる原料は安価で、１トン当たりの鋼のコストをCNY５〜１０元低下させることができる。
以下、具体的な実施例を参照しながら、本発明をより詳しく説明する。なお、本発明の保護範囲は具体的な実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲によるものである。また、本発明の主旨を逸脱しない限り、本発明に対する当業者の容易に実現できる全ての変更又は改変はいずれも本発明の特許請求の範囲に含まれる。
＜実施例１＞
低コストの清浄鋼の製造方法であって、以下のようなステップを含む。
低コストの清浄鋼の製造方法であって、以下のようなステップを含む。
（１）溶銑１次脱硫：高炉の出湯溶銑溝内及び注湯室内の注湯過程において１次脱硫を行い、高炉で出湯又は注湯過程において溶銑へ溶銑脱硫用球体を添加し、その脱硫用球体の添加量は２〜８ｋｇ/ｔであり、１次脱硫後の溶銑でＳ≦０．０１重量%となるように保証する。
（２）溶銑予備処理脱硫：ＣａＯとＭｇ粉とを混合した脱硫剤により溶銑吹付け深度脱硫を行い、スラグ剥ぎ取り装置を用いて脱硫スラグを完全に剥ぎ取り、溶銑の深度脱硫後、転炉へ入る前の溶銑でＳ≦０．００１５重量%となるように保証する。
（３）脱燐硫コントロール：転炉の製錬過程において、脱燐とイオウの量のコントロールを行い、出鋼過程においてＰ≦０．０１４%、Ｓ≦０．００４%となるように保証する。
（４）高速スラグ形成脱燐：転炉の出鋼過程において、高速にスラグ形成し脱燐し、転炉の終点Ｃを０．０２〜０．１０%に制御し、酸素活量値αＯを６００〜１０００ｐｐｍに制御し、転炉の出鋼過程において合金シュートによって１種類の脱燐用球体を添加すると共に、アルゴンを吹き攪拌を行い、その脱燐用球体の添加量を３〜１２ ｋｇ/ｔに制御し、アルゴン吹き強度を３０Ｎｍ３・ｔ-１・ｈ〜１５０ Ｎｍ３・ｔ-１・ｈに制御し、アルゴン吹きの攪拌時間は０〜７ｍｉｎである。
（５）ＲＨ精錬過程で鋼湯の異物除去：ＲＨ精錬処理後期に、真空度が６６．７〜５００Ｐａの時に異物除去用球体を添加し、この異物除去用球体を添加する時、下降管はフィードドロップ口の別側に位置している。
（６）連続鋳造は全過程において保護された状態で注湯する方式を採用する。
前記脱硫用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ２０ ｋｇ、ＣａＯ ５０ｋｇ、ＣａＦ２ １５ｋｇ、ＣａＣＯ３ １５ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、采用乾式プレス球体製造方式で製造され、球体の大きさは５〜２５ｍｍ程度であり、球体耐圧強度は５〜３５ＭＰａ程度であり、且つ、１６００℃での遅延破裂反応時間は１〜３５ｓである。
前記脱硫用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ２０ ｋｇ、ＣａＯ ５０ｋｇ、ＣａＦ２ １５ｋｇ、ＣａＣＯ３ １５ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、采用乾式プレス球体製造方式で製造され、球体の大きさは５〜２５ｍｍ程度であり、球体耐圧強度は５〜３５ＭＰａ程度であり、且つ、１６００℃での遅延破裂反応時間は１〜３５ｓである。
前記脱燐用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ６５ ｋｇ、ＣａＯ １０ ｋｇ、ＣａＦ２ １ ｋｇ、ＣａＣＯ３ ５ ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、采用乾式プレス球体製造方式で製造され、球体の大きさは５〜２５ｍｍ程度であり、球体耐圧強度は５〜３５ＭＰａ程度であり、且つ、１６００℃での遅延破裂反応時間は１〜３５ｓである。
前記異物除去用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ１０ ｋｇ、ＣａＯ６５ ｋｇ、ＣａＦ２１５ ｋｇ、ＣａＣＯ３ ３０ ｋｇ、Ｃａ １５ ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、Ｃａ粉の粒度は１ｍｍよりも小さい。
前記ＭｇＯの灰分活性は２００ｍｌ以上であり、ＣａＯの灰分活性は２００ｍｌ以上である。
前記ＭｇＯの灰分活性は２００ｍｌ以上であり、ＣａＯの灰分活性は２００ｍｌ以上である。
＜実施例２＞
前記脱硫用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ５５ ｋｇ、ＣａＯ ２０ｋｇ、ＣａＦ２ ５ｋｇ、ＣａＣＯ３ ５ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、采用乾式プレス球体製造方式で製造され、球体の大きさは５〜２５ｍｍ程度であり、球体耐圧強度は５〜３５ＭＰａ程度であり、且つ、１６００℃での遅延破裂反応時間は１〜３５ｓである。
前記脱硫用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ５５ ｋｇ、ＣａＯ ２０ｋｇ、ＣａＦ２ ５ｋｇ、ＣａＣＯ３ ５ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、采用乾式プレス球体製造方式で製造され、球体の大きさは５〜２５ｍｍ程度であり、球体耐圧強度は５〜３５ＭＰａ程度であり、且つ、１６００℃での遅延破裂反応時間は１〜３５ｓである。
前記脱燐用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ１０ ｋｇ、ＣａＯ ６５ ｋｇ、ＣａＦ２ １５ ｋｇ、ＣａＣＯ３ ３０ ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、采用乾式プレス球体製造方式で製造され、球体の大きさは５〜２５ｍｍ程度であり、球体耐圧強度は５〜３５ＭＰａ程度であり、且つ、１６００℃での遅延破裂反応時間は１〜３５ｓである。
前記異物除去用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ６０ ｋｇ、ＭｇＯ１５ ｋｇ、ＣａＦ２ １ｋｇ、ＭｇＣＯ３ ５ｋｇ、Ｍｇ １ｋｇを取り、それらＣａＦ２、ＭｇＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、Ｍｇ粉の粒度は１ｍｍよりも小さい。その他は実施例１と同じであり、繰り返して説明しない。
＜実施例３＞
前記脱硫用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ３５ ｋｇ、ＣａＯ ３５ｋｇ、ＣａＦ２ １０ｋｇ、ＣａＣＯ３ １０ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、采用乾式プレス球体製造方式で製造され、球体の大きさは５〜２５ｍｍ程度であり、球体耐圧強度は５〜３５ＭＰａ程度であり、且つ、１６００℃での遅延破裂反応時間は１〜３５ｓである。
前記脱硫用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ３５ ｋｇ、ＣａＯ ３５ｋｇ、ＣａＦ２ １０ｋｇ、ＣａＣＯ３ １０ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、采用乾式プレス球体製造方式で製造され、球体の大きさは５〜２５ｍｍ程度であり、球体耐圧強度は５〜３５ＭＰａ程度であり、且つ、１６００℃での遅延破裂反応時間は１〜３５ｓである。
前記脱燐用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ３８ ｋｇ、ＣａＯ ３８ ｋｇ、ＣａＦ２ １０ ｋｇ、ＣａＣＯ３ １２ ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、采用乾式プレス球体製造方式で製造され、球体の大きさは５〜２５ｍｍ程度であり、球体耐圧強度は５〜３５ＭＰａ程度であり、且つ、１６００℃での遅延破裂反応時間は１〜３５ｓである。
前記異物除去用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ３５ ｋｇ、ＣａＯとＭｇＯとを任意の割合で混合した複合粉末４０ ｋｇ、ＣａＦ２ ７ｋｇ、ＣａＣＯ３とＭｇＣＯ３とを任意の割合で混合した複合粉末１５ｋｇ、Ｃａ １ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３ 、ＭｇＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、Ｃａ粉の粒度は１ｍｍよりも小さい。その他は実施例１と同じであり、繰り返して説明しない。
＜実施例４＞
前記脱硫用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ４５ ｋｇ、ＣａＯ ４０ｋｇ、ＣａＦ２ １３ｋｇ、ＣａＣＯ３ １２ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、采用乾式プレス球体製造方式で製造され、球体の大きさは５〜２５ｍｍ程度であり、球体耐圧強度は５〜３５ＭＰａ程度であり、且つ、１６００℃での遅延破裂反応時間は１〜３５ｓである。
前記脱硫用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ４５ ｋｇ、ＣａＯ ４０ｋｇ、ＣａＦ２ １３ｋｇ、ＣａＣＯ３ １２ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、采用乾式プレス球体製造方式で製造され、球体の大きさは５〜２５ｍｍ程度であり、球体耐圧強度は５〜３５ＭＰａ程度であり、且つ、１６００℃での遅延破裂反応時間は１〜３５ｓである。
前記脱燐用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ４１ ｋｇ、ＣａＯ ４５ ｋｇ、ＣａＦ２ ５ ｋｇ、ＣａＣＯ３ ２０ ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、采用乾式プレス球体製造方式で製造され、球体の大きさは５〜２５ｍｍ程度であり、球体耐圧強度は５〜３５ＭＰａ程度であり、且つ、１６００℃での遅延破裂反応時間は１〜３５ｓである。
前記異物除去用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ２０ ｋｇ、ＣａＯとＭｇＯとを任意の割合で混合した複合粉末５５ ｋｇ、ＣａＦ２ ３ｋｇ、ＣａＣＯ３ ２０ｋｇ、Ｃａ １２ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、Ｃａ粉の粒度は１ｍｍよりも小さい。その他は実施例１と同じであり、繰り返して説明しない。
＜実施例５＞
前記脱硫用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ２５ ｋｇ、ＣａＯ ３０ｋｇ、ＣａＦ２ ８ｋｇ、ＣａＣＯ３ １４ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、采用乾式プレス球体製造方式で製造され、球体の大きさは５〜２５ｍｍ程度であり、球体耐圧強度は５〜３５ＭＰａ程度であり、且つ、１６００℃での遅延破裂反応時間は１〜３５ｓである。
前記脱硫用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ２５ ｋｇ、ＣａＯ ３０ｋｇ、ＣａＦ２ ８ｋｇ、ＣａＣＯ３ １４ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、采用乾式プレス球体製造方式で製造され、球体の大きさは５〜２５ｍｍ程度であり、球体耐圧強度は５〜３５ＭＰａ程度であり、且つ、１６００℃での遅延破裂反応時間は１〜３５ｓである。
前記脱燐用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ２０ ｋｇ、ＣａＯ ５５ ｋｇ、ＣａＦ２ １２ ｋｇ、ＣａＣＯ３ １０ ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、采用乾式プレス球体製造方式で製造され、球体の大きさは５〜２５ｍｍ程度であり、球体耐圧強度は５〜３５ＭＰａ程度であり、且つ、１６００℃での遅延破裂反応時間は１〜３５ｓである。
前記異物除去用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ４０ ｋｇ、ＭｇＯ ３０ ｋｇ、ＣａＦ２ １１ｋｇ、ＣａＣＯ３とＭｇＣＯ３とを任意の割合で混合した複合粉末２５ｋｇ、Ｃａ粉とＭｇ粉とを任意の割合で混合した粉末 １３ｋｇを取り、それらＣａＦ２、ＣａＣＯ３、ＭｇＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、Ｃａ粉とＭｇ粉の粒度は１ｍｍよりも小さい。その他は実施例１と同じであり、繰り返して説明しない。
＜実施例６＞
前記脱硫用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ３０ ｋｇ、ＣａＯ ４５ｋｇ、ＣａＦ２ ６ｋｇ、ＣａＣＯ３ ９ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、采用乾式プレス球体製造方式で製造され、球体の大きさは５〜２５ｍｍ程度であり、球体耐圧強度は５〜３５ＭＰａ程度であり、且つ、１６００℃での遅延破裂反応時間は１〜３５ｓである。
前記脱硫用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ３０ ｋｇ、ＣａＯ ４５ｋｇ、ＣａＦ２ ６ｋｇ、ＣａＣＯ３ ９ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、采用乾式プレス球体製造方式で製造され、球体の大きさは５〜２５ｍｍ程度であり、球体耐圧強度は５〜３５ＭＰａ程度であり、且つ、１６００℃での遅延破裂反応時間は１〜３５ｓである。
前記脱燐用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ５０ ｋｇ、ＣａＯ ２５ ｋｇ、ＣａＦ２ ８ ｋｇ、ＣａＣＯ３ ２２ ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、采用乾式プレス球体製造方式で製造され、球体の大きさは５〜２５ｍｍ程度であり、球体耐圧強度は５〜３５ＭＰａ程度であり、且つ、１６００℃での遅延破裂反応時間は１〜３５ｓである。
前記異物除去用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ５０ ｋｇ、ＣａＯ２０ ｋｇ、ＣａＦ２ ４ｋｇ、ＭｇＣＯ３ １０ｋｇ、Ｃａ ５ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＭｇＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、Ｃａ粉の粒度は１ｍｍよりも小さい。その他は実施例１と同じであり、繰り返して説明しない。
＜実施例７＞
前記脱硫用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ５０ ｋｇ、ＣａＯ ４８ｋｇ、ＣａＦ２ ７ｋｇ、ＣａＣＯ３ ９ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、采用乾式プレス球体製造方式で製造され、球体の大きさは５〜２５ｍｍ程度であり、球体耐圧強度は５〜３５ＭＰａ程度であり、且つ、１６００℃での遅延破裂反応時間は１〜３５ｓである。
前記脱硫用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ５０ ｋｇ、ＣａＯ ４８ｋｇ、ＣａＦ２ ７ｋｇ、ＣａＣＯ３ ９ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、采用乾式プレス球体製造方式で製造され、球体の大きさは５〜２５ｍｍ程度であり、球体耐圧強度は５〜３５ＭＰａ程度であり、且つ、１６００℃での遅延破裂反応時間は１〜３５ｓである。
前記脱燐用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ４５ ｋｇ、ＣａＯ ２５ ｋｇ、ＣａＦ２ ３ ｋｇ、ＣａＣＯ３ ８ ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、采用乾式プレス球体製造方式で製造され、球体の大きさは５〜２５ｍｍ程度であり、球体耐圧強度は５〜３５ＭＰａ程度であり、且つ、１６００℃での遅延破裂反応時間は１〜３５ｓである。
前記異物除去用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ４５ ｋｇ、ＣａＯ２５ ｋｇ、ＣａＦ２ ５ｋｇ、ＭｇＣＯ３ １５ｋｇ、Ｍｇ ４ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＭｇＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、 Ｍｇ粉の粒度は１ｍｍよりも小さい。その他は実施例１と同じであり、繰り返して説明しない。
＜実施例８＞
前記脱硫用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ４５ ｋｇ、ＣａＯ ２５ｋｇ、ＣａＦ２ １２ｋｇ、ＣａＣＯ３ ７ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、采用乾式プレス球体製造方式で製造され、球体の大きさは５〜２５ｍｍ程度であり、球体耐圧強度は５〜３５ＭＰａ程度であり、且つ、１６００℃での遅延破裂反応時間は１〜３５ｓである。
前記脱硫用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ４５ ｋｇ、ＣａＯ ２５ｋｇ、ＣａＦ２ １２ｋｇ、ＣａＣＯ３ ７ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、采用乾式プレス球体製造方式で製造され、球体の大きさは５〜２５ｍｍ程度であり、球体耐圧強度は５〜３５ＭＰａ程度であり、且つ、１６００℃での遅延破裂反応時間は１〜３５ｓである。
前記脱燐用球体の調製において、混合割合に従って、上記ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ２８ ｋｇ、ＣａＯ ３５ ｋｇ、ＣａＦ２ １３ ｋｇ、ＣａＣＯ３ １８ ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、采用乾式プレス球体製造方式で製造され、球体の大きさは５〜２５ｍｍ程度であり、球体耐圧強度は５〜３５ＭＰａ程度であり、且つ、１６００℃での遅延破裂反応時間は１〜３５ｓである。
前記異物除去用球体の調製において、混合割合に従って、ＬＦ精錬過程での廃棄用スラグ、即ちＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ２５ ｋｇ、ＣａＯとＭｇＯとを任意の割合で混合した複合粉末３５ ｋｇ、ＣａＦ２１３ｋｇ、ＣａＣＯ３７ｋｇ、Ｃａ粉とＭｇ粉とを任意の割合で混合した粉末 １１ｋｇを取り、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであり、Ｃａ粉とＭｇ粉の粒度は１ｍｍよりも小さい。その他は実施例１と同じであり、繰り返して説明しない。
＜比較例＞
従来の技術において、清浄鋼製造方法のプロセス流れは、具体的に以下のステップに従って実現される。
従来の技術において、清浄鋼製造方法のプロセス流れは、具体的に以下のステップに従って実現される。
（１）溶銑予備処理脱硫：ＣａＯとＭｇ粉とを混合した脱硫剤により溶銑吹付け深度脱硫を行い、スラグ剥ぎ取り装置を用いて脱硫スラグを完全に剥ぎ取り、溶銑の深度脱硫後、転炉へ入る前の溶銑でＳ≦０．００２０重量%となるように保証する。
（２）転炉の製錬過程において、脱燐とイオウの量のコントロールを行い、出鋼過程においてＰ≦０．０１４%、Ｓ≦０．００４%となるように保証する。
（３）ＲＨ精錬過程で鋼湯を純粋化する。
（４）連続鋳造は全過程において保護された状態で注湯する方式を採用する。
（３）ＲＨ精錬過程で鋼湯を純粋化する。
（４）連続鋳造は全過程において保護された状態で注湯する方式を採用する。
キャストビレットの内側円弧に沿って１/４円弧の箇所でサンプリングし、５００倍の顕微鏡により介在物の様子や粒度を分析し、定量の金相により介在物の面積含有量（分析面積は１０×１０ｍｍ）を分析し、窒素酸素計によりフル酸素含有量を分析し、化学分析の方法により総酸素、介在物、Ｐ及びＳ含有量を測定し、分析結果は表１のように示している。
以下の表１では、本発明の各実施例及び比較例の清浄鋼生成プロセス方法において、鋼での単一元素Ｓ及びＰのコントロール、総酸素のコントロール及び介在物のコントロールでのテストデータを説明しており、単一面でのコントロールであれ、総合面でのコントロールであれ、全ての面で、本発明の清浄鋼生成プロセス方法が比較例の清浄鋼生成プロセス方法よりも優れたことが明らかである。さらに、本発明は、鋼での単一元素Ｓを５〜２０ｐｐｍに制御し、Ｐを２０〜６０ｐｐｍに制御し、総酸素を３〜１５ｐｐｍに制御し、介在物の当量直径が０．５〜１０μｍである高品質な鋼材水平に達した。
Claims (9)
- （１）高炉の出湯溶銑溝内及び注湯室内の注湯過程において１次脱硫を行い、高炉で出湯又は注湯過程において溶銑へ溶銑脱硫用球体を添加し、１次脱硫後の溶銑でＳ≦０．０１重量%となるように保証する溶銑１次脱硫ステップと、
（２）粉吹き脱硫方式により溶銑の深度脱硫を行い、スラグ剥ぎ取り装置を用いて脱硫スラグを完全に剥ぎ取り、溶銑の深度脱硫後、転炉へ入る前の溶銑でＳ≦０．００１５重量%となるように保証する溶銑予備処理脱硫ステップと、
（３）転炉の製錬過程において、脱燐とイオウの量のコントロールを行い、出鋼過程においてＰ≦０．０１４%、Ｓ≦０．００４%となるように保証する脱燐硫コントロールステップと、
（４）転炉の出鋼過程において、高速にスラグ形成し脱燐し、転炉の終点Ｃを０．０２〜０．１０%に制御し、酸素活量値αＯを６００〜１０００ｐｐｍに制御し、転炉の出鋼過程において合金シュートによって１種類の脱燐用球体を添加すると共に、アルゴン吹き攪拌を行う高速スラグ形成脱燐ステップと、
（５）ＲＨ精錬処理後期に、真空度が６６．７〜５００Ｐａの時に異物除去用球体を添加するＲＨ精錬過程で鋼湯の異物除去ステップと、
（６）連続鋳造は全過程において保護された状態で注湯する方式を採用するステップと、
を含み、
前記脱硫用球体は、ＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ２０〜５５重量%、ＣａＯ ２０〜５０重量%、ＣａＦ２ ５〜１５重量%、ＣａＣＯ３ ５〜１５重量%であり、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであるとの原料から製造され、
前記脱燐用球体は、ＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ１０〜６５重量%、ＣａＯ １０〜６５重量%, ＣａＦ２ １〜１５重量%, ＣａＣＯ３ ５〜３０重量%であり、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであるとの原料から製造され、
前記異物除去用球体は、ＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグ１０〜６０重量％、ＣａＯ１５〜６５重量%、ＣａＦ２１〜１５重量%、 ＣａＣＯ３ ５〜３０重量%、Ｃａ １〜１５重量％であり、それらＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＬＦ炉で精錬処理された後の冷回収用白色スラグの粒度≦１００μｍであるとの原料から製造されている、
ことを特徴とする低コストの清浄鋼の製造方法。 - ステップ（１）に記載の脱硫用球体は、その脱硫用球体の添加量が２〜８ｋｇ/ｔである、ことを特徴とする請求項１に記載の低コストの清浄鋼の製造方法。
- ステップ（４）に記載の脱燐用球体は、その脱燐用球体の添加量を３〜１２ ｋｇ/ｔに制御し、アルゴン吹き強度を３０Ｎｍ３・ｔ-１・ｈ〜１５０ Ｎｍ３・ｔ-１・ｈに制御し 、アルゴン吹き攪拌時間は０〜７ｍｉｎである、ことを特徴とする請求項１に記載の低コストの清浄鋼の製造方法。
- ステップ（５）に記載の添加異物除去用球体は、この異物除去用球体を添加する時、下降管はフィードドロップ口の別側に位置している、ことを特徴とする請求項１に記載の低コストの清浄鋼の製造方法。
- 前記脱硫用球体、脱燐用球体及び異物除去用球体は、いずれも乾式プレス球体製造方式で製造され、各種類の球体の大きさは５〜２５ｍｍ程度であり、球体耐圧強度は５〜３５ＭＰａ程度であり、且つ、１６００℃での遅延破裂反応時間は１〜３５ｓである、ことを特徴とする請求項１に記載の低コストの清浄鋼の製造方法。
- 前記異物除去用球体におけるＣａＯを、ＭｇＯ又はＣａＯとＭｇＯとを任意の割合で混合した複合粉末に代える、ことを特徴とする請求項１又は４に記載の低コストの清浄鋼の製造方法。
- 前記異物除去用球体におけるＣａＣＯ３ を、ＭｇＣＯ３又はＣａＣＯ３とＭｇＣＯ３とを任意の割合で混合した複合粉末に代え、且つ、ＭｇＣＯ３の粒度≦１００μｍである、ことを特徴とする請求項１又は４に記載の低コストの清浄鋼の製造方法。
- 前記異物除去用球体におけるＣａを、Ｍｇ粉又はＣａ粉とＭｇ粉とを任意の割合で混合した粉末に代え、且つ、Ｃａ粉及びＭｇ粉の粒度は１ｍｍよりも小さい、ことを特徴とする請求項１に記載の低コストの清浄鋼の製造方法。
- 前記ＭｇＯにおける灰分活性は２００ｍｌ以上であり、ＣａＯにおける灰分活性は２００ｍｌ以上である、ことを特徴とする請求項６に記載の低コストの清浄鋼の製造方法。
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