JP5910830B2 - 低炭素高マンガン鋼の溶製方法 - Google Patents
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Description
また、特許文献2には、転炉出鋼中に取鍋にHCFeMnを19.0kg/t投入した後、真空脱ガス槽における取鍋内の溶鋼面に対して真空吸引状態で上吹ランスから酸素を吹き付けて溶鋼の真空脱炭を行う高Mn鋼の溶製方法において、転炉出鋼中に取鍋内の溶鋼にAlを添加して取鍋内の溶鋼温度低下を抑制する一方、真空脱ガス槽内の真空度を調整しつつ、上吹ランスから吹き付ける酸素に水を混合して真空脱炭することでMn損失を抑制する技術が開示されている。
P≦(C/Mn)×10 (12.759−13890/T) ・・・(1)
ただし、P:Mn源投入直後の真空脱ガス槽内圧力(Pa)
C:Mn源投入直後の溶鋼平均組成のC濃度(mass%)
Mn:Mn源投入直後の溶鋼平均組成のMn濃度(mass%)
T:Mn源投入直後の溶鋼温度(K)
を満たすようにMn源を投入して、CおよびMnの濃度を目標範囲内に調整することを特徴とする低炭素高マンガン鋼の溶製方法を提案する。
P≦(C/Mn)×10(12.759−13890/T) ・・・(1)
ただし、P:Mn源投入直後の真空脱ガス槽内圧力(Pa)
C:Mn源投入直後の溶鋼平均組成のC濃度(mass%)
Mn:Mn源投入直後の溶鋼平均組成のMn濃度(mass%)
T:Mn源投入直後の溶鋼温度(K)
を満たすように、Mn源を投入することが好ましい。
また、溶鋼中に添加するMn源としては、先述した表1に示したC含有量が異なる金属Mn、HCFeMnおよびLCFeMnの3種類を用い、上記Mn源の溶鋼中への添加は、表3−1および表3−2に示したように、転炉出鋼から真空脱ガス処理を開始する前、真空脱ガス処理におけるリムド処理時およびAl脱酸後のキルド処理時の3段階に分けて行った。
また、リムド処理中にMn源を投入した場合(No.1〜3,5,および7〜9)については、Mn源投入直前の溶鋼温度および成分の測定値と投入したMn源の投入量、組成および比熱等とから計算される、Mn源投入直後に均一となった場合の溶鋼のC濃度、Mn濃度および温度と、これらから計算される(1)式右辺の値についても表3−1に示した。
また、リムド処理中のMn源投入前後の脱ガス槽内の真空度は5〜20torr(667〜2667Pa)となるよう制御した。ただし、上吹きランスから送酸する時の真空度は、COガス発生速度が大きいために、排気設備の能力上、50torr(6666Pa)まで低下した。
参考として、図1〜4に表1のNo.1,2,5および11の転炉出鋼から真空脱ガス処理終了までの間のMn合金鉄の投入フローを示した。
ただし、No.10の発明例は、目標成分のC含有量が0.03mass%と低いにも拘わらず、Al脱酸後のキルド処理でMn源を添加しているため、Mn源の一部に金属Mnを使用してCのピックアップを制限する必要があった。
また、RH処理開始前にMn源を多く添加したNo.4,6および9の比較例では、いずれもMn歩留りが80%未満でしかない。特に、No.9の比較例は、目標成分のC含有量が0.03mass%と低いにも拘わらず、RH処理開始前のMn源の添加量が多かったため、RH処理で金属Mnを使用せざるを得ず、原料コストが高くなっている。
また、転炉からの溶鋼出鋼時に脱酸を行ったNo.11の比較例は、Mn歩留りは86%と高いものの、リムド処理による脱炭を行っていないため、C濃度の制約からRH処理で金属Mnを多量に使用せざるを得ず、原料コストが高くなっている。
以上の結果から、本発明を適用することにより、高いMn歩留りで、効率よく低炭素高マンガン鋼を溶製できることがわかる。
Claims (5)
- 転炉から取鍋に出鋼した溶鋼を真空脱ガス処理してC:0.02mass%以上0.10mass%未満、Mn:0.5mass%以上の低炭素高マンガン鋼を溶製する方法において、
転炉出鋼から真空脱ガス処理を開始するまでの間に投入するMn源を、溶鋼に投入する全Mn源のうち、金属Mn換算で50mass%未満とし、
続く真空脱ガス処理においては、上吹きランスからの送酸を行うことなくリムド処理した後、脱酸剤を投入してキルド処理するとともに、
残りのMn源として、少なくともCを0.5〜10mass%の範囲で含有するMn源を真空脱ガス処理中に投入し、かつ、
上記リムド処理中にMn源を投入する際、該Mn源のCおよびMnの歩留りが100%と仮定したときのMn源投入後の溶鋼中のCおよびMnの濃度が、下記(1)式を満たすようにMn源を投入して、CおよびMnの濃度を目標範囲内に調整することを特徴とする低炭素高マンガン鋼の溶製方法。
記
P≦(C/Mn)×10 (12.759−13890/T) ・・・(1)
ただし、P:Mn源投入直後の真空脱ガス槽内圧力(Pa)
C:Mn源投入直後の溶鋼平均組成のC濃度(mass%)
Mn:Mn源投入直後の溶鋼平均組成のMn濃度(mass%)
T:Mn源投入直後の溶鋼温度(K) - 前記転炉出鋼から真空脱ガス処理を開始するまでの間に、溶鋼に対して脱酸剤およびMn源を投入しないことを特徴とする請求項1に記載の低炭素高マンガン鋼の溶製方法。
- 前記真空脱ガス処理においては、脱酸剤を投入して脱酸し、キルド処理を開始する時点の溶鋼中C濃度を目標成分範囲の上限値未満とし、前記キルド処理中にCを0.5〜10mass%の範囲で含有するMn源を投入することを特徴とする請求項1または2に記載の低炭素高マンガン鋼の溶製方法。
- C:0.05mass%未満の鋼を溶製するときには、溶鋼中に投入する全Mn源のうち、金属Mn換算で30mass%以上のFeMnを、真空脱ガス処理で脱酸剤を投入する以前の段階で投入することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の低炭素高マンガン鋼の溶製方法。
- 転炉から出鋼した溶鋼に投入する全Mn源のうち、金属Mn換算で50mass%以上に、Cを0.5〜10mass%の範囲で含有するFeMnを用いることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の低炭素高マンガン鋼の溶製方法。
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