JP7255639B2 - Molten steel desulfurization method and desulfurization flux - Google Patents
Molten steel desulfurization method and desulfurization flux Download PDFInfo
- Publication number
- JP7255639B2 JP7255639B2 JP2021113854A JP2021113854A JP7255639B2 JP 7255639 B2 JP7255639 B2 JP 7255639B2 JP 2021113854 A JP2021113854 A JP 2021113854A JP 2021113854 A JP2021113854 A JP 2021113854A JP 7255639 B2 JP7255639 B2 JP 7255639B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten steel
- flux
- mass
- desulfurization
- concentration
- 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
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
本発明は、溶鋼中へのAlピックアップを回避することが可能であり、かつ高い脱硫効率を有する溶鋼の脱硫方法および、この方法に用いる脱硫フラックスに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a molten steel desulfurization method capable of avoiding Al pickup into molten steel and having high desulfurization efficiency, and a desulfurization flux used in this method.
Ｓは、鉄鋼製品の原料である鉄鉱石や副原料である加炭材等に含有され、鉄鋼製品に不可避的に含有される元素の一つである。このＳは、多くの鉄鋼製品において、その材料特性向上のために極力低減することが望まれている。例えば、家電製品等のモータの鉄心材料として使用される無方向性電磁鋼板では、酸化物系介在物のみならずMnSのような比較的微細な硫化物が存在すると、仕上げ焼鈍の段階において結晶粒成長が阻害されるため、Ｓ濃度の低減が重要となる。 S is contained in iron ore, which is a raw material of steel products, and recarburizer, which is an auxiliary raw material, and is one of the elements inevitably contained in steel products. This S is desired to be reduced as much as possible in order to improve the material properties of many steel products. For example, in the non-oriented electrical steel sheet used as the iron core material for the motors of home appliances, if not only oxide inclusions but also relatively fine sulfides such as MnS are present, the crystal grains will break down during the final annealing stage. Since the growth is inhibited, it is important to reduce the S concentration.
そのため、製鋼段階において溶銑や溶鋼中のＳを低減する脱硫処理が行われている。溶鋼の脱硫処理は、一般的に、CaOを主成分とするフラックスを溶鋼に添加することで実施されている。このときの脱硫反応は次式で示される。
(CaO)＋[Ｓ]＝(CaS)＋[Ｏ]
Therefore, a desulfurization treatment is performed in the steelmaking stage to reduce sulfur in molten pig iron or molten steel. Desulfurization of molten steel is generally carried out by adding a flux containing CaO as a main component to the molten steel. The desulfurization reaction at this time is shown by the following equation.
(CaO) + [S] = (CaS) + [O]
したがって、上式によれば、脱硫反応を促進させるためには、CaOの反応性が高いスラグを使用することや、溶鋼中に溶存する酸素の活量ａOを0.0010質量％未満程度まで低減することが必要である。そこで、CaOの反応性を向上させるために、添加されたフラックスの溶融・滓化を促進させるフラックス組成の検討が行われてきた。 Therefore, according to the above formula, in order to promote the desulfurization reaction, it is necessary to use slag with high CaO reactivity and to reduce the activity of oxygen dissolved in molten steel to less than 0.0010% by mass. It is necessary. Therefore, in order to improve the reactivity of CaO, studies have been conducted on the flux composition that promotes the melting and slag formation of the added flux.
例えば、特許文献１に記載の技術は、減圧下でのケイ素キルド鋼の脱硫方法に関して、約５～15質量％のCaF２を含むスラグを形成することが規定されている。また、特許文献２および特許文献３には、CaO－Al２O３－SiO２系の脱硫フラックスが開示されている。なお、フラックスの添加は、溶鋼中に溶存する酸素の活量ａOが0.0010質量％未満程度まで低減された状態で行われることが一般的であった。 For example, the technique described in US Pat. No. 5,900,000 is directed to forming a slag containing about 5-15% by mass of CaF 2 for desulfurization of silicon-killed steel under reduced pressure. Further, Patent Documents 2 and 3 disclose a CaO--Al 2 O 3 --SiO 2 -based desulfurization flux. In general, flux is added in a state in which the activity aO of oxygen dissolved in molten steel is reduced to less than about 0.0010% by mass.
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、スラグにCaF２が含まれるため、該スラグは耐火物との反応性が高く、精錬容器の内張り耐火物の溶損が著しくなる、おそれがある。また、脱硫処理後に排出されるスラグ中のCaF２から溶出するＦが環境に悪影響をおよぼす、おそれがある。すなわち、近年の環境保全に伴う規制によれば、CaF２を使用することは好ましくないため、CaF２の使用による脱硫反応の向上技術は適用が望めない状況にあった。 However, in the technique described in Patent Document 1, since the slag contains CaF 2 , the slag has a high reactivity with the refractory, and there is a risk that the refractory lining of the refining vessel will be melted down significantly. In addition, F eluted from CaF 2 in slag discharged after desulfurization treatment may adversely affect the environment. In other words, the use of CaF 2 is not preferable according to the recent environmental protection regulations, so the technology for improving the desulfurization reaction using CaF 2 cannot be expected to be applied.
また、最近では、低Al濃度を要求される鋼種が製造されるようになり、このような鋼種では、Al脱酸溶鋼に脱硫処理を施すことができない。例えば、上記した電磁鋼板を製造するに当たり発生する、高Si鋼のスクラップを鋳物銑の原料に再利用することが増加してきている。その際に、鋳物銑に含まれるAl含有量が0.05質量％以上になると、鋳物中に鋳巣（引け巣）が生じ易くなるため、スクラップ中に含まれるAlの含有量を0.05質量％未満に制限することが望まれている。 In addition, recently, steel grades that require a low Al concentration have been produced, and in such steel grades, Al-deoxidized molten steel cannot be desulfurized. For example, there has been an increase in the reuse of high-Si steel scrap, which is generated in manufacturing the above-described electrical steel sheets, as a raw material for casting pig iron. At that time, if the Al content in the casting iron is 0.05% by mass or more, the casting cavity (shrinkage cavity) is likely to occur in the casting. is desired to be restricted.
このように、低いAl濃度を要求される溶鋼成分系では、溶鋼中酸素を十分に下げることが難しく、上記した特許文献１に記載のように、CaF２を含有させてフラックスの溶融・滓化を促進させることのみでは、脱硫反応が進まないという問題があった。また、特許文献２および特許文献３に記載されているようなAl２O３を含む脱硫フラックスを適用すると、溶鋼へのAlピックアップが生じる懸念があり、Alピックアップにより溶鋼中Alの含有量が目標範囲の上限を超えてしまうという問題があった。 Thus, in a molten steel composition system that requires a low Al concentration, it is difficult to sufficiently reduce oxygen in the molten steel. There is a problem that the desulfurization reaction does not proceed only by promoting the In addition, when a desulfurization flux containing Al 2 O 3 as described in Patent Document 2 and Patent Document 3 is applied, there is a concern that Al pickup may occur in molten steel. There was a problem that the upper limit of the range was exceeded.
本発明は、上記課題を鑑みて開発されたものであり、溶鋼中へのAlピックアップを回避することができ、かつ高い脱硫能力を発揮する溶鋼の脱硫方法を、この方法に用いる脱硫フラックスに併せて提供することを目的とする。 The present invention has been developed in view of the above problems, and provides a molten steel desulfurization method that can avoid Al pick-up in molten steel and exhibits high desulfurization ability in combination with the desulfurization flux used in this method. The purpose is to provide
発明者らは、上記課題を解決するべく、脱硫フラックス成分と溶鋼添加成分との関係について鋭意検討を重ねた。その結果、溶鋼中へのAlピックアップを回避することができる、溶鋼の脱硫を行うためには、CaO、SiO２およびMgOを主成分とするフラックスを精錬反応容器内の溶鋼上に添加するのが有効であることを見出し、本発明を開発するに至ったものである。すなわち、本発明の要旨は次のとおりである。 In order to solve the above problems, the inventors have extensively studied the relationship between desulfurization flux components and molten steel additive components. As a result, in order to desulfurize molten steel, which can avoid Al pick-up into molten steel, it is better to add a flux whose main components are CaO, SiO2 and MgO onto the molten steel in the refining reaction vessel. It was discovered that it was effective, and the present invention was developed. That is, the gist of the present invention is as follows.
１．下記（１）式から（４）式を満足するフラックスを溶鋼に供給して前記溶鋼の脱硫を行う溶鋼の脱硫方法。
記
(％CaO)＋(％SiO２)＋(％MgO)≧90・・・（１）
1.0＜(％CaO)／(％SiO２)＜1.3・・・（２）
１≦(％MgO)≦20・・・（３）
(％Al２O３)≦２・・・（４）
ここで、(％CaO)：フラックス中のCaOの濃度（質量％）
(％SiO２) ：フラックス中のSiO２の濃度（質量％）
(％MgO) ：フラックス中のMgOの濃度（質量％）
(％Al２O３) ：フラックス中のAl２O３の濃度（質量％）
1. A molten steel desulfurization method for desulfurizing molten steel by supplying flux satisfying the following formulas (1) to (4) to molten steel.
Record
(% CaO) + (% SiO2 ) + (% MgO) ≥ 90 (1)
1.0<(%CaO)/(% SiO2 )<1.3 (2)
1≦(%MgO)≦20 (3)
(% Al 2 O 3 ) ≤ 2 (4)
Where, (% CaO): concentration of CaO in flux (% by mass)
(% SiO 2 ): concentration of SiO 2 in flux (% by mass)
(%MgO): MgO concentration in flux (% by mass)
(% Al 2 O 3 ): concentration of Al 2 O 3 in flux (% by mass)
２．前記フラックスは、フッ素を含有しないものである、前記１に記載の溶鋼の脱硫方法。 2. 2. The molten steel desulfurization method according to 1 above, wherein the flux does not contain fluorine.
３．前記溶鋼は、Al濃度が0.005質量％以下である、前記１または２に記載の溶鋼の脱硫方法。 3. 3. The method for desulfurizing molten steel according to 1 or 2 above, wherein the molten steel has an Al concentration of 0.005% by mass or less.
４．前記溶鋼は、Ｃ濃度が0.005質量％以下かつSi濃度が1.0質量％以上である前記１から３のいずれかに記載の溶鋼の脱硫方法。 4. 4. The molten steel desulfurization method according to any one of 1 to 3 above, wherein the molten steel has a C concentration of 0.005% by mass or less and a Si concentration of 1.0% by mass or more.
５．前記溶鋼は、溶鋼中に溶存する酸素の活量ａOが0.0010質量％以上0.0100質量％以下である前記１から４のいずれかに記載の溶鋼の脱硫方法。 5. 5. The molten steel desulfurization method according to any one of 1 to 4 above, wherein the molten steel has an oxygen activity aO of 0.0010% by mass or more and 0.0100% by mass or less.
６．前記溶鋼への前記フラックスの供給は、真空脱ガス設備において行う前記１から５のいずれかに記載の溶鋼の脱硫方法。 6. 6. The molten steel desulfurization method according to any one of 1 to 5, wherein the flux is supplied to the molten steel in a vacuum degassing facility.
７．下記（１）式から（４）式を満足する脱硫フラックス。
記
(％CaO)＋(％SiO２)＋(％MgO)≧90・・・（１）
1.0＜(％CaO)／(％SiO２)＜1.3・・・（２）
１≦(％MgO)≦20・・・（３）
(％Al２O３)≦２・・・（４）
ここで、(％CaO)：フラックス中のCaOの濃度（質量％）
(％SiO２) ：フラックス中のSiO２の濃度（質量％）
(％MgO) ：フラックス中のMgOの濃度（質量％）
(％Al２O３) ：フラックス中のAl２O３の濃度（質量％）
7. A desulfurization flux that satisfies the following formulas (1) to (4).
Record
(% CaO) + (% SiO2 ) + (% MgO) ≥ 90 (1)
1.0<(%CaO)/(% SiO2 )<1.3 (2)
1≦(%MgO)≦20 (3)
(% Al 2 O 3 ) ≤ 2 (4)
Where, (% CaO): concentration of CaO in flux (% by mass)
(% SiO 2 ): concentration of SiO 2 in flux (% by mass)
(%MgO): MgO concentration in flux (% by mass)
(% Al 2 O 3 ): concentration of Al 2 O 3 in flux (% by mass)
８．フッ素を含有しない、前記７に記載の脱硫フラックス。 8. 8. The desulfurization flux according to 7 above, which does not contain fluorine.
本発明によれば、溶鋼にCaO、SiO２およびMgOを所定条件下で含有するフラックスを添加することによって、溶鋼中へのAlピックアップを回避しつつ高い溶鋼脱硫能力を発揮することが可能であり、Al量が制限された成分系においても溶鋼中Ｓ濃度を確実に低減することができる。 According to the present invention, by adding a flux containing CaO, SiO 2 and MgO under predetermined conditions to molten steel, it is possible to exhibit high molten steel desulfurization ability while avoiding Al pickup into molten steel. , the S concentration in molten steel can be reliably reduced even in a composition system in which the amount of Al is limited.
以下、本発明を導くに至った実験結果について詳述する。
転炉から出鋼した溶鋼に真空脱ガス処理装置を用いて、脱炭処理、脱酸処理および合金添加による成分調整を行い、Ｃ：0.005質量％以下、Si：1.0～5.0質量％、Al：0.005質量％以下、Ｓ：0.0025～0.0040質量％、ａO：0.0010～0.0100質量％である溶鋼を溶製した。ここで、前記溶鋼の調整組成は、真空脱ガス処理中の合金添加後の取鍋内の溶鋼から採取した試料における測定値である。このうちAl濃度は、溶鋼中にAl２O３等の固相として懸濁しているAl分を除いた濃度であり、sol. Alとも称する。また、溶鋼中に溶存する酸素の活量ａOは、酸素濃淡電池および温度測定センサを有する消耗型測温・測酸プローブを溶鋼中に浸漬して得られる測定値である。
引き続いて、真空脱ガス処理中の前記溶鋼に脱硫フラックスを添加し、Ｃ：0.005質量％以下、Si：1.0～5.0質量％、Ｓ：0.002質量％以下、Al：0.005質量％以下、ａO：0.0010～0.0100質量％である溶鋼を溶製した。ここで、前記溶鋼の調整組成は、真空脱ガス処理後の取鍋内の溶鋼から採取した試料における測定値である。
The experimental results leading to the present invention will be described in detail below.
Molten steel tapped from a converter is subjected to decarburization treatment, deoxidation treatment, and composition adjustment by alloying using a vacuum degassing device, and C: 0.005% by mass or less, Si: 1.0 to 5.0% by mass, Al: Molten steel containing 0.005% by mass or less, S: 0.0025 to 0.0040% by mass, and aO : 0.0010 to 0.0100% by mass was melted. Here, the adjusted composition of the molten steel is a measured value in a sample taken from the molten steel in the ladle after alloying during the vacuum degassing process. Of these, the Al concentration is the concentration excluding Al suspended as a solid phase such as Al 2 O 3 in the molten steel, and is also called sol. Al. Further, the activity aO of oxygen dissolved in molten steel is a measured value obtained by immersing a consumable temperature and acid measurement probe having an oxygen concentration cell and a temperature measurement sensor in molten steel.
Subsequently, desulfurization flux is added to the molten steel during vacuum degassing treatment, and C: 0.005% by mass or less, Si: 1.0 to 5.0% by mass, S: 0.002% by mass or less, Al: 0.005% by mass or less, a O : Molten steel of 0.0010 to 0.0100% by mass was melted. Here, the adjusted composition of the molten steel is a measured value of a sample taken from the molten steel in the ladle after vacuum degassing.
前記真空脱ガス処理において、添加する脱硫フラックスの成分やその配合比率を種々に変化させ、該真空脱ガス処理終了時における溶鋼中Ｓ濃度との関係を評価した。その結果、CaO、SiO２およびMgOを主成分とし、それら成分が所定比率からなり、Al２O３濃度が所定の値以下である脱硫フラックスを溶鋼へ添加したとき、真空脱ガス処理後の溶鋼中へのAlピックアップを回避することができ、かつ溶鋼中Ｓ濃度が低位となることを見出した。具体的には以下の通りである。 In the vacuum degassing process, the components of the desulfurization flux to be added and their compounding ratios were variously changed, and the relationship with the S concentration in the molten steel at the end of the vacuum degassing process was evaluated. As a result, when a desulfurization flux containing CaO, SiO 2 and MgO as main components with a predetermined ratio of these components and an Al 2 O 3 concentration below a predetermined value is added to molten steel, the molten steel after vacuum degassing It was found that Al pick-up to the inside can be avoided and the S concentration in the molten steel becomes low. Specifically, it is as follows.
まず、脱硫フラックスにおけるCaOの濃度（質量％）、SiO２の濃度（質量％）およびMgOの濃度（質量％）の合計量、すなわち(％CaO)＋(％SiO２)＋(％MgO)は90質量％以上であることが必要である。この値が90質量％より低いと、フラックス中に含まれる不純物分の影響が大きくなり、期待した脱硫効果が得られない。良好な脱硫効果を得るためには、望ましくは、フラックス中の(％CaO)＋(％SiO２)＋(％MgO)が95質量％以上である。100質量％であってもよいのは勿論である。 First, the total amount of CaO concentration (mass%), SiO2 concentration (mass%) and MgO concentration (mass%) in the desulfurization flux, that is, (%CaO) + (% SiO2 ) + (%MgO) is It must be 90% by mass or more. If this value is less than 90% by mass, the influence of impurities contained in the flux increases, and the expected desulfurization effect cannot be obtained. In order to obtain a good desulfurization effect, (% CaO) + (% SiO 2 ) + (% MgO) in the flux is desirably 95% by mass or more. Of course, it may be 100% by mass.
また、フラックス中のCaOとSiO２の比率(％CaO)／(％SiO２)が1.0超～1.3未満の範囲内であることが必要である。フラックスの(％CaO)／(％SiO２)が1.0以下であると、フラックス中のSiO２濃度が高いため、フラックス添加により形成されるスラグのサルファイドキャパシティが低下し、脱硫反応が進まない。また、フラックスの (％CaO)／(％SiO２)が1.3以上であると、1650℃以下の溶鋼温度ではフラックスが溶融しなくなり反応性も低下するため、脱硫反応が進まない。好ましくは、1.1～1.2の範囲である。 Also, the ratio of CaO to SiO 2 in the flux (%CaO)/(%SiO 2 ) must be in the range of more than 1.0 to less than 1.3. If the (% CaO)/(% SiO 2 ) ratio of the flux is 1.0 or less, the SiO 2 concentration in the flux is high, so the sulfide capacity of the slag formed by the addition of the flux is lowered, and the desulfurization reaction does not proceed. Also, if the (%CaO)/(%SiO 2 ) ratio of the flux is 1.3 or more, the flux will not melt at a molten steel temperature of 1650° C. or less, and the reactivity will also decrease, so the desulfurization reaction will not progress. Preferably, it ranges from 1.1 to 1.2.
さらに、脱硫フラックスにおけるMgOの濃度、すなわち(％MgO)は、１質量％以上20質量％以下であることが必要である。この値が１質量％未満であると、フラックス添加により形成されるスラグの液相率が低下するため、当該スラグのサルファイドキャパシティが低下し、脱硫反応が進まない。一方、この値が20質量％を超えると、1650℃以下の溶鋼温度ではフラックスが溶融しなくなり反応性も低下するため、脱硫反応が進まない。より良好な脱硫効果を得るためには、この値が５質量％以上20質量％以下であることが望ましい。 Furthermore, the concentration of MgO in the desulfurization flux, that is, (%MgO) must be 1% by mass or more and 20% by mass or less. If this value is less than 1% by mass, the liquid phase ratio of the slag formed by the addition of the flux is lowered, so the sulfide capacity of the slag is lowered and the desulfurization reaction does not proceed. On the other hand, if this value exceeds 20% by mass, the flux will not melt at a molten steel temperature of 1650° C. or lower and the reactivity will also decrease, so the desulfurization reaction will not proceed. In order to obtain a better desulfurization effect, this value is desirably 5% by mass or more and 20% by mass or less.
加えて、本発明においては、脱硫フラックス中のAl２O３の濃度（質量％）、すなわち(％Al２O３)が２質量％以下であることが必要である。フラックスから溶鋼中へのAlピックアップを抑制するため、フラックス中にAl２O３を極力含有しないこと、すなわちフラックス中(％Al２O３)は低いほど良い。この値が２質量％を超えると、フラックスから溶鋼中へのAlピックアップが顕著となる。また、Al２O３に限らず、フラックス中にはAl源を含まないことが望ましい。従って、Al２O３は０質量％でよいことは勿論である。 In addition, in the present invention, the concentration (% by mass) of Al 2 O 3 in the desulfurization flux, that is, (%Al 2 O 3 ), must be 2% by mass or less. In order to suppress Al pick-up from the flux into the molten steel, the less Al 2 O 3 is contained in the flux, that is, the lower the (% Al 2 O 3 ) in the flux, the better. When this value exceeds 2% by mass, Al pickup from the flux into the molten steel becomes significant. Moreover, it is desirable that the flux does not contain any Al source, not limited to Al 2 O 3 . Therefore, it goes without saying that the content of Al 2 O 3 may be 0% by mass.
なお、CaO、SiO２、MgOおよびAl２O３以外の成分については、Fe酸化物、MnO、TiO２、Cr２O３やREM酸化物等を含有しても良いが、フッ素を含有しないことが好ましい。ここで、TiO２の濃度については、溶鋼中へのTiピックアップが懸念されることから5.0質量％以下とすることが望ましい。また、FeOやMnOについては、溶鋼の再酸化により溶鋼中酸素の活量ａOが上昇することの懸念から、1.0質量％以下にすることが望ましい。 Components other than CaO, SiO 2 , MgO and Al 2 O 3 may contain Fe oxides, MnO, TiO 2 , Cr 2 O 3 and REM oxides, but should not contain fluorine. is preferred. Here, the concentration of TiO 2 is desirably 5.0% by mass or less because there is a concern that Ti may be picked up in molten steel. In addition, FeO and MnO are desirably 1.0% by mass or less due to concerns that reoxidation of molten steel may increase the oxygen activity aO in the molten steel.
以上のとおり、脱硫フラックスにおけるCaO、SiO２およびMgOの合計濃度、CaOとSiO２との比率、MgO濃度およびAl２O３濃度を規制することが、溶鋼中へのAlピックアップを回避し、かつ脱硫効率を高めるのに肝要である。すなわち、上記したとおり、(％CaO)＋(％SiO２)＋(％MgO)≧90、1.0＜(％CaO)／(％SiO２)＜1.3、１≦(％MgO)≦20および(％Al２O３)≦２に規制されたフラックスを用いて脱硫処理を行うことが肝要である。 As described above, regulating the total concentration of CaO, SiO2 and MgO , the ratio of CaO to SiO2 , the MgO concentration and the Al2O3 concentration in the desulfurization flux avoids Al pickup into molten steel, and It is essential to increase the desulfurization efficiency. That is, as described above, (% CaO) + (% SiO 2 ) + (% MgO) ≥ 90, 1.0 < (% CaO) / (% SiO 2 ) < 1.3, 1 ≤ (% MgO) ≤ 20 and (% It is essential to perform the desulfurization treatment using a flux that is regulated to Al 2 O 3 )≦2.
かような組成比率になる脱硫フラックスは、その原料を特に規定する必要はないが、例えば生石灰や珪石、れんが屑やドロマイト、ブルーサイトを粉砕し混合したものを使用することができる。さらに、フラックスの反応性を向上するためには、前記原料を粉砕し混合した後、プリメルトしたものを粉砕し使用することが望ましい。 The desulfurization flux having such a composition ratio does not require any particular raw material, but for example, a mixture of crushed quicklime, silica stone, brick dust, dolomite, and brucite can be used. Furthermore, in order to improve the reactivity of the flux, it is desirable to pulverize and mix the raw materials, and then pulverize and use the pre-melted material.
また、脱硫フラックスは、その粒径が小さく比表面積が大きいほど、溶鋼とフラックスとの接触面積が増大し脱硫反応が促進される。一方で、粒径が小さすぎると、溶鋼中へ供給される前に排気系に吸引されてしまう等、フラックスの添加歩留が低下する場合がある。したがって、フラックスの添加歩留が比較的高い、上吹きランスからの投射またはインジェクションによりフラックス添加を行う場合、フラックス粒径は0.05mm以上１mm以下であることが望ましい。一方、真空槽内にフラックスを自由落下させて上添加する場合は、上記の場合よりフラックスが排気系に吸引されやすいため、フラックス粒径は粗目にするとよい。例えば、１mm以上10mm以下のフラックス粒径であることが望ましい。 In addition, the smaller the particle size and the larger the specific surface area of the desulfurizing flux, the greater the contact area between the molten steel and the flux, which promotes the desulfurization reaction. On the other hand, if the particle size is too small, the flux may be sucked into the exhaust system before being supplied into the molten steel, resulting in a decrease in yield of flux addition. Therefore, when flux is added by projection or injection from a top-blowing lance, which yields a relatively high flux addition yield, the flux particle size is preferably 0.05 mm or more and 1 mm or less. On the other hand, when the flux is allowed to fall freely into the vacuum chamber and added to the top, the flux is more likely to be sucked into the exhaust system than in the above case, so the particle size of the flux should be coarse. For example, it is desirable that the flux particle size is 1 mm or more and 10 mm or less.
なお、脱硫後のフラックスは、例えば、取鍋中の溶鋼上に浮遊するCaO－SiO２－Al２O３－MgO－FeOを主成分とするスラグ中へ吸収される。必要であれば、スラグからの復Ｓを防ぐために、例えば、MgOクリンカーを添加し、融点の高いスラグに改質することにより、メタル－スラグ反応による溶鋼中へのＳ移動を抑制することも可能である。 The flux after desulfurization is absorbed into, for example, CaO-- SiO.sub.2 -- Al.sub.2O.sub.3 -- MgO --FeO-based slag floating on the molten steel in the ladle. If necessary, in order to prevent sulfur from returning from the slag, for example, by adding MgO clinker and modifying the slag to have a high melting point, it is possible to suppress sulfur transfer into the molten steel due to the metal-slag reaction. is.
本発明の脱硫方法は、例えば、無方向性電磁鋼板向け溶鋼の精錬において、低Al濃度の溶鋼を脱硫する際に有利に適合するものである。具体的には、Al：0.005質量％以下の溶鋼に対して特に有効である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The desulfurization method of the present invention is advantageously suitable for desulfurizing molten steel having a low Al concentration, for example, in the refining of molten steel for non-oriented electrical steel sheets. Specifically, it is particularly effective for molten steel containing Al: 0.005% by mass or less.
Al：0.005質量％以下
Alは、高Si鋼のスクラップを鋳物銑の原料としてリサイクルする観点からは、0.05 質量％未満であることが望まれており、低いほど好ましい。特に、本発明の脱硫方法を溶鋼中Al濃度が高い溶鋼に適用すると、CaO－Al２O３－MgOを主成分とするスラグが形成され、スラグの液相率が低下することによる脱硫能力の低下が懸念されるため、0.005質量％以下であることが望ましい。下限については、少ないほど好ましいので、特に規定しない。従って、０質量％であってもよい。
Al: 0.005% by mass or less
From the viewpoint of recycling high-Si steel scrap as a raw material for casting pig iron, Al is desired to be less than 0.05% by mass, and the lower the better. In particular, when the desulfurization method of the present invention is applied to molten steel with a high Al concentration, slag containing CaO—Al 2 O 3 —MgO as the main component is formed, and the liquid phase ratio of the slag decreases, resulting in a decrease in desulfurization capacity. It is desirable that the content is 0.005% by mass or less because there is a concern that the content may decrease. The lower limit is not particularly defined because it is preferable that it is as small as possible. Therefore, it may be 0% by mass.
次に、本発明の脱硫方法の適用に好適な溶鋼の成分組成範囲とその理由は、以下のとおりである。
Ｃ：0.005質量％以下
Ｃは、本発明の脱硫方法が適用される対象となる鉄鋼材料の強度や加工性に影響する元素であり、特に0.005質量％を超えると、延性や絞り加工性の低下が顕著となることから、0.005質量％以下に制限する。なお、下限については、本発明の脱硫方法の適用対象となる鉄鋼材料においては、少ないほど好ましいので、特に規定しない。
Next, the chemical composition range of molten steel suitable for application of the desulfurization method of the present invention and the reasons thereof are as follows.
C: 0.005% by mass or less C is an element that affects the strength and workability of the steel material to which the desulfurization method of the present invention is applied. is conspicuous, so the content is limited to 0.005% by mass or less. In addition, the lower limit is not particularly defined because it is preferable that it is as low as possible in the steel material to which the desulfurization method of the present invention is applied.
Si：1.0質量％以上
Siは、本発明の脱硫方法が適用される対象となる鉄鋼材料においては、少なくともAlに代わる脱酸材として用いられ、脱酸元素の含有率としては1.0質量％以上が必要である。一方で、5.0 質量％を超えると、鋼が脆化し、冷間圧延中に亀裂を生じる等、製造性を大きく低下させる。よって、上限は5.0 質量％とすることが好ましい。
Si: 1.0% by mass or more
Si is used at least as a deoxidizing material in place of Al in steel materials to which the desulfurization method of the present invention is applied, and the deoxidizing element content must be 1.0% by mass or more. On the other hand, if it exceeds 5.0% by mass, the steel becomes embrittled and cracks occur during cold rolling, resulting in a large decrease in manufacturability. Therefore, the upper limit is preferably 5.0% by mass.
Ｓ：0.002質量％以下
Ｓは、硫化物となって析出物や介在物を形成し、製造性（熱間圧延性）を低下させるので、少ないほど好ましい。そこで、本発明での上限は0.002 質量％まで許容される。下限については、少ないほど好ましいので、特に規定しない。従って、０質量％であってもよい。
S: 0.002% by mass or less S is sulfide, forms precipitates and inclusions, and lowers manufacturability (hot rollability), so the smaller the amount, the better. Therefore, the upper limit in the present invention is allowed up to 0.002% by mass. The lower limit is not particularly defined because it is preferable that it is as small as possible. Therefore, it may be 0% by mass.
さらに、上記した組成のCaO、SiO２およびMgOを主成分としたフラックスによる脱硫方法は、溶鋼中に溶存する酸素の活量ａOを低位にした溶鋼に対して適用すると、より効果を発揮する。ここで、溶鋼中に溶存する酸素の活量ａOは、脱酸元素とその酸化物（スラグまたは介在物）との平衡により定まるが、例えば、上記で例示の成分系のような、Al濃度が0.005質量％以下かつSi濃度が1.0質量％以上であれば、溶鋼中の酸素ポテンシャルはSi－SiO２平衡により定まることになる。この場合、SiはAlと比べて脱酸力は低いため、通常のAl脱酸鋼（Al濃度が0.02質量％程度）に比較すると、ａOの値は高くなり、CaO－SiO２－MgO系酸化物のサルファイドキャパシティが低くなる。したがって、CaO－SiO２－MgO系酸化物の脱硫能を高めるためには、ａOを低位にすることが好ましい。具体的には、次に示す通りである。 Furthermore, the desulfurization method using a flux whose main components are CaO, SiO 2 and MgO with the above composition is more effective when applied to molten steel in which the activity a O of oxygen dissolved in the molten steel is low. . Here, the activity aO of oxygen dissolved in molten steel is determined by the equilibrium between the deoxidizing elements and their oxides (slag or inclusions). is 0.005% by mass or less and the Si concentration is 1.0% by mass or more, the oxygen potential in the molten steel is determined by the Si—SiO 2 equilibrium. In this case, since Si has a lower deoxidizing power than Al, the value of aO is higher than that of ordinary Al-deoxidized steel (with an Al concentration of about 0.02% by mass), resulting in a CaO- SiO2 -MgO system The sulfide capacity of the oxide is lowered. Therefore, in order to increase the desulfurization ability of CaO-- SiO.sub.2 --MgO-based oxides, it is preferable to keep a.sub.2O low. Specifically, it is as follows.
ａO：0.0010～0.0100質量％
溶鋼の脱硫反応は還元反応であるため、溶鋼中に溶存する酸素の活量ａOは、この値が高いほど脱硫反応が進行しにくくなる。本発明のフラックスに対しては、その脱硫能力を確保する観点から、ａOは0.0100質量％以下であることが望ましい。さらに、フラックスの脱硫能力を高めるためには、0.0040質量％以下であることが好ましい。下限については、一般的に少ないほど好ましいが、低いAl濃度を要求される溶鋼成分系では、ａOを0.0010質量％未満まで低減することは困難である。したがって、下限は0.0010質量％とすることが好ましい。
aO : 0.0010 to 0.0100% by mass
Since the desulfurization reaction of molten steel is a reduction reaction, the higher the activity aO of oxygen dissolved in the molten steel, the more difficult the desulfurization reaction proceeds. From the viewpoint of ensuring the desulfurization ability of the flux of the present invention, aO is preferably 0.0100% by mass or less. Furthermore, in order to increase the desulfurization ability of the flux, it is preferably 0.0040% by mass or less. As for the lower limit, generally the lower the better, but in a molten steel composition system that requires a low Al concentration, it is difficult to reduce aO to less than 0.0010% by mass. Therefore, the lower limit is preferably 0.0010% by mass.
ここで、活量は、一般には固体や液体中の補正濃度と理解されるが、本発明における溶鋼中に溶存する酸素の活量ａOは、酸素濃淡電池および温度測定センサを有する消耗型測温・測酸プローブを溶鋼中に浸漬して直接測定された値である。酸素濃淡電池は、酸素イオンが動くことのできる電解質の両端に酸素濃度の差ができると、この間に起電力が発生するというものである。この起電力と、温度および熱力学データとから、ａOが求められる。なお、溶鋼中に溶存する酸素の活量ａOは、ヘンリーの法則を基準とし、質量％を用いて表記したものとする。 Here, the activity is generally understood as the corrected concentration in solids and liquids, but the activity aO of oxygen dissolved in the molten steel in the present invention is a consumable type measurement with an oxygen concentration cell and a temperature measurement sensor. These values are directly measured by immersing a temperature/oxygen probe in molten steel. In an oxygen concentration cell, an electromotive force is generated between two ends of an electrolyte in which oxygen ions can move when there is a difference in oxygen concentration between them. From this electromotive force and temperature and thermodynamic data, a 0 is determined. The activity aO of oxygen dissolved in the molten steel is based on Henry's law and expressed in mass %.
鉄鋼中の酸素濃度は、不活性ガス融解－熱伝導度法や、不活性ガス融解－赤外線吸収法で測定されることが多いが、得られる値は分析試料中の酸化物を含んだ値（全酸素値）であるため、溶鋼脱硫の能力を見積もるには誤差が大きい。また、全酸素値から溶存酸素値を求めるためには、試料中の酸化物を抽出しその量を定量分析する必要があり、測定に時間を要するという問題がある。そこで、本発明においては、溶存酸素の値が迅速に得られる上記方法を利用することが好ましい。また、一般的な酸素濃度と区別して、酸素の活量ａOと示すこととした。 Oxygen concentration in steel is often measured by inert gas fusion-thermal conductivity method or inert gas fusion-infrared absorption method. total oxygen value), there is a large error in estimating the ability of molten steel desulfurization. In addition, in order to obtain the dissolved oxygen value from the total oxygen value, it is necessary to extract the oxides in the sample and quantitatively analyze the amount thereof, which poses a problem that the measurement takes time. Therefore, in the present invention, it is preferable to use the above-described method, which can quickly obtain the value of dissolved oxygen. In addition, to distinguish from the general oxygen concentration, the activity of oxygen is expressed as a 0 .
なお、ａOを0.0010～0.0100質量％とするには、例えば、Alに代わる脱酸材として金属SiやSi合金を脱硫処理前の溶鋼中に添加する方法が適用できる。 In addition, in order to make aO 0.0010 to 0.0100% by mass, for example, a method of adding metal Si or Si alloy as a deoxidizing agent instead of Al to the molten steel before desulfurization treatment can be applied.
次に、本発明の脱硫方法について、極低炭素濃度の無方向性電磁鋼板用溶鋼の溶製に適用する場合を例として説明する。
高炉から出銑された溶銑を溶銑鍋やトーピードカーなどの溶銑保持・搬送用容器で受銑し、必要に応じて脱珪、脱りんおよび脱硫処理等の溶銑予備処理を行う。予備処理後の溶銑を転炉において脱炭精錬し、得られた溶鋼を未脱酸状態で転炉から取鍋に出鋼する。
Next, the desulfurization method of the present invention will be described by taking as an example a case where it is applied to the production of molten steel for non-oriented electrical steel sheets having an extremely low carbon concentration.
Hot metal tapped from a blast furnace is received in a hot metal holding/transporting vessel such as a hot metal ladle or a torpedo car. The pretreated molten iron is decarburized and refined in a converter, and the obtained molten steel is tapped from the converter into a ladle in a non-deoxidized state.
ここで、使用する溶鋼としては、高炉から出銑された溶銑を転炉で脱炭精錬した溶鋼に限るものではなく、鉄スクラップなどを電気炉で溶解して精錬した溶鋼であっても良い。転炉あるいは電気炉において溶製した溶鋼を取鍋に出鋼した後、必要であれば取鍋に流出したスラグを除滓しても良い。また、出鋼中あるいは出鋼後の取鍋内にドロマイト等の改質剤を添加してスラグ改質を実施しても良い。 Here, the molten steel to be used is not limited to molten steel obtained by decarburizing and refining molten iron tapped from a blast furnace in a converter, but may be molten steel obtained by melting and refining scrap iron in an electric furnace. After the molten steel melted in a converter or an electric furnace is tapped into a ladle, slag flowing into the ladle may be removed if necessary. Also, a modifier such as dolomite may be added to the ladle during or after tapping to modify the slag.
出鋼後あるいは除滓またはスラグ改質後の取鍋に保持された溶鋼は、RH等の真空処理機能を有した真空脱ガス処理装置にて、Ｃを極低濃度まで脱炭すると同時に、脱窒を行う。Ｃ濃度が0.0050 質量％以下に到達した後、Si濃度を1.0 質量％以上とする狙いで金属SiやSi合金を添加して脱酸する。このとき、金属MnやMn合金等を添加して、Si以外の成分濃度を高めてもよい。なお、ここでは無方向性電磁鋼板用溶鋼の溶製を例としたので、Si濃度を1.0質量％以上としたが、Si濃度は1.0質量％以上に限らず、溶製する鋼種の成分と脱硫が支障なく行える範囲で適宜定めればよい。 Molten steel held in a ladle after tapping or after slag removal or slag reforming is decarburized to an extremely low concentration by a vacuum degassing device with a vacuum processing function such as RH. Nitrogen. After the C concentration reaches 0.0050% by mass or less, metal Si or Si alloy is added to deoxidize with the aim of increasing the Si concentration to 1.0% by mass or more. At this time, metal Mn, an Mn alloy, or the like may be added to increase the concentration of components other than Si. Here, the melting of molten steel for non-oriented electrical steel sheets was taken as an example, so the Si concentration was set to 1.0% by mass or more, but the Si concentration is not limited to 1.0% by mass or more. can be determined as appropriate within a range that can be performed without hindrance.
さらに、溶鋼中のａOを0.0100質量％以下とすることが好ましい。そのために、例えば、Alに代わる脱酸材として金属SiやSi合金を脱硫処理前の溶鋼中に添加することによって、ａOを0.0100質量％以下とする。 Furthermore, it is preferable that aO in the molten steel is 0.0100% by mass or less. For this purpose, for example, metal Si or Si alloy is added to the molten steel before desulfurization treatment as a deoxidizing agent in place of Al, so that aO is 0.0100% by mass or less.
続いて、真空槽上部から本発明に従う脱硫フラックスを添加し、溶鋼の脱硫を行う。このとき、真空槽に設置した上吹きランスよりキャリアガスとともに脱硫フラックスを溶鋼上へ吹き付けても良い。また、真空槽あるいは取鍋に設置した、羽口や浸漬ランスからキャリアガスとともに本発明の脱硫フラックスを溶鋼中へインジェクションすることも可能である。真空脱ガス処理後、必要に応じて、溶鋼中に、Ca含有合金（CaSi合金等）の添加を行う場合もある。
その後、上記の無方向性電磁鋼板向け溶鋼は、連続鋳造法または造塊－分塊圧延法等で鋼素材（スラブ）とする。
Subsequently, the desulfurization flux according to the present invention is added from the upper part of the vacuum chamber to desulfurize the molten steel. At this time, the desulfurization flux may be blown onto the molten steel together with the carrier gas from a top-blowing lance installed in the vacuum chamber. It is also possible to inject the desulfurization flux of the present invention into molten steel together with a carrier gas from a tuyere or immersion lance installed in a vacuum tank or ladle. After the vacuum degassing treatment, a Ca-containing alloy (such as a CaSi alloy) may be added to the molten steel, if necessary.
After that, the molten steel for non-oriented electrical steel sheets is made into a steel material (slab) by a continuous casting method or an ingot casting-slabbing rolling method.
１チャージの溶鋼量が約200トン規模の実機において、高炉から出銑した後に脱硫処理を施した溶銑を転炉へ搬送し、転炉にて脱炭処理を施して溶鋼を溶製した後、未脱酸状態で取鍋に出鋼した。なお、出鋼の際にスラグ改質剤の添加は行わず、取鍋に流出したスラグの除滓は実施せずに溶鋼の入った取鍋をRH真空脱ガス装置へ搬送した。 In an actual machine with a molten steel volume of about 200 tons per charge, after tapping from the blast furnace, desulfurized molten iron is transported to the converter, where it is decarburized to produce molten steel. The steel was tapped into a ladle in a non-deoxidized state. The ladle containing the molten steel was transported to the RH vacuum degassing device without adding the slag modifier at the time of tapping and without removing the slag that flowed into the ladle.
なお、RH真空脱ガス装置による処理前の溶鋼は、Ｃ：0.02～0.08質量％、Si：0.03質量％以下、Ｓ：0.002～0.004質量％およびAl：0.002～0.004質量％の組成であった。また、溶鋼温度は1610～1650℃であった。 The molten steel before treatment by the RH vacuum degassing apparatus had a composition of C: 0.02 to 0.08% by mass, Si: 0.03% by mass or less, S: 0.002 to 0.004% by mass, and Al: 0.002 to 0.004% by mass. The molten steel temperature was 1610-1650°C.
次いで、RH真空脱ガス装置にて、上吹きランスから酸素ガスを吹き付けてＣ濃度が0.005質量％以下となるまで脱炭処理を実施した。その後、Si合金を添加して脱酸および成分調整を行い、さらに、Mn合金等の各種合金元素を添加して成分調整を行った。引き続き、真空槽上部から粒径１mm以上かつ５mm以下に調整した脱硫フラックスを添加し、脱硫処理を実施した。このとき、添加する脱硫フラックスの各成分濃度を種々に変化させて操業を実施した。 Next, in an RH vacuum degassing device, oxygen gas was blown from a top-blowing lance to carry out decarburization until the C concentration became 0.005% by mass or less. Thereafter, a Si alloy was added for deoxidation and component adjustment, and then various alloying elements such as a Mn alloy were added for component adjustment. Subsequently, a desulfurization flux adjusted to a particle size of 1 mm or more and 5 mm or less was added from the top of the vacuum chamber to carry out desulfurization treatment. At this time, the operation was carried out by variously changing the concentration of each component of the desulfurization flux to be added.
上記の操業では、RH真空脱ガス装置において、表１に示すＳ濃度の溶鋼に、表１に記載の各成分濃度の脱硫フラックスを真空槽内の溶鋼上へ添加した。脱硫処理後、各種合金を添加し成分調整を実施した。比較例では、脱硫フラックスを添加しないか、本発明の成分組成ではないフラックスを添加した。得られた溶鋼の成分組成について、真空脱ガス処理後の取鍋において調査した結果を表１に併記する。 In the above operation, in the RH vacuum degassing apparatus, desulfurization flux having each component concentration shown in Table 1 was added to the molten steel having the S concentration shown in Table 1 onto the molten steel in the vacuum tank. After the desulfurization treatment, various alloys were added to adjust the components. In the comparative examples, no desulfurization flux was added, or a flux that did not have the composition of the present invention was added. Table 1 also shows the results of investigating the chemical composition of the obtained molten steel in the ladle after the vacuum degassing treatment.
ここで、表１中の脱硫率は、脱硫フラックス添加前の溶鋼中Ｓ濃度とRH真空脱ガス処理終了後の溶鋼中Ｓ濃度との差分を、脱硫フラックス添加前のＳ濃度に対して百分率で表したものである。また、表１中のsol.Al変化率は、脱硫フラックス添加前の溶鋼中sol.Al濃度に対するRH真空脱ガス処理終了後の溶鋼中sol.Al濃度の比を表したものである。 Here, the desulfurization rate in Table 1 is the difference between the S concentration in the molten steel before adding the desulfurization flux and the S concentration in the molten steel after the completion of the RH vacuum degassing process, expressed as a percentage of the S concentration before adding the desulfurization flux. It is represented. Also, the sol.Al change rate in Table 1 represents the ratio of the sol.Al concentration in the molten steel after the completion of the RH vacuum degassing treatment to the sol.Al concentration in the molten steel before adding the desulfurization flux.
図１に、発明例１～３および比較例２、３において得られた脱硫フラックス中の(％CaO)＋(％SiO２)＋(％MgO)の値と脱硫率の関係を示す。これらの事例はすべて、(％CaO)／(％SiO２)＝1.1～1.2、(％MgO)＝15～17質量％、(％Al２O３)＝0.5～0.7質量％、脱硫フラックス添加前の溶鋼中に溶存する酸素の活量ａO＝0.0036～0.0041質量％の水準にある。 FIG. 1 shows the relationship between the desulfurization rate and the value of (%CaO)+(%SiO 2 )+(%MgO) in the desulfurization fluxes obtained in Invention Examples 1 to 3 and Comparative Examples 2 and 3. All of these cases are (%CaO)/(% SiO2 ) = 1.1-1.2, (%MgO) = 15-17 mass % , (% Al2O3 ) = 0.5-0.7 mass%, before desulfurization flux addition. The activity of oxygen dissolved in molten steel a O is at the level of 0.0036 to 0.0041% by mass.
図２に、発明例４～６および比較例４、５において得られた脱硫フラックス中の(％CaO)／(％SiO２)の値と脱硫率の関係を示す。これらの事例はすべて、(％CaO)＋(％SiO２)＋(％MgO)＝93～97質量％、(％MgO)＝16～17質量％、(％Al２O３)＝0.6～0.9質量％、脱硫フラックス添加前の溶鋼中に溶存する酸素の活量ａO＝0.0039～0.0044質量％の水準にある。 FIG. 2 shows the relationship between the value of (% CaO)/(% SiO 2 ) in the desulfurization flux obtained in Invention Examples 4 to 6 and Comparative Examples 4 and 5 and the desulfurization rate. All these cases are (% CaO) + (% SiO 2 ) + (% MgO) = 93-97 wt%, (% MgO) = 16-17 wt%, (% Al 2 O 3 ) = 0.6-0.9. % by mass, and the activity of oxygen dissolved in the molten steel before the desulfurization flux is added, a O =0.0039 to 0.0044% by mass.
図３に、発明例７～１０および比較例６、７において得られた脱硫フラックス中の(％MgO)の値と脱硫率の関係を示す。これらの事例はすべて、(％CaO)＋(％SiO２)＋(％MgO)＝92～96質量％、(％CaO)／(％SiO２)＝1.1～1.2、(％Al２O３)＝0.6～0.8質量％、脱硫フラックス添加前の溶鋼中に溶存する酸素の活量ａO＝0.0038～0.0044質量％の水準にある。 FIG. 3 shows the relationship between the (%MgO) value in the desulfurization flux obtained in Invention Examples 7-10 and Comparative Examples 6 and 7 and the desulfurization rate. All these cases are (% CaO) + (% SiO 2 ) + (% MgO) = 92-96 wt%, (% CaO)/(% SiO 2 ) = 1.1-1.2, (% Al 2 O 3 ). = 0.6 to 0.8% by mass, and the activity a O of oxygen dissolved in the molten steel before adding the desulfurization flux is at the level of 0.0038 to 0.0044% by mass.
図４に、発明例１１～１４および比較例８、９において得られた脱硫フラックス中の(％Al２O３)の値と溶鋼中sol.Al変化率の関係を示す。これらの事例はすべて、(％CaO)＋(％SiO２)＋(％MgO)＝94～96質量％、(％CaO)／(％SiO２)＝1.1～1.2、(％MgO)＝14～16質量％、脱硫フラックス添加前の溶鋼中に溶存する酸素の活量ａO＝0.0041～0.0045質量％の水準にある。 FIG. 4 shows the relationship between the (%Al 2 O 3 ) value in the desulfurization flux obtained in Invention Examples 11 to 14 and Comparative Examples 8 and 9 and the sol.Al change rate in molten steel. All of these cases are (% CaO) + (% SiO 2 ) + (% MgO) = 94-96 wt%, (% CaO) / (% SiO 2 ) = 1.1-1.2, (% MgO) = 14- 16% by mass, and the activity a O of oxygen dissolved in the molten steel before the desulfurization flux is added is at the level of 0.0041 to 0.0045% by mass.
図５に、発明例１５～２２において得られた脱硫フラックス添加前の溶鋼中に溶存する酸素の活量ａOと脱硫率との関係を示す。これらの事例はすべて、（％CaO)＋(％SiO２)＋(％MgO)＝90～94質量％、(％CaO)／(％SiO２)＝1.1～1.2、(％MgO)＝５～８質量％、(％Al２O３)＝0.4～0.6質量％の水準にある。 FIG. 5 shows the relationship between the desulfurization ratio and the activity of oxygen dissolved in the molten steel before addition of the desulfurization flux obtained in Examples 15 to 22 of the invention. All of these cases are (% CaO) + (% SiO 2 ) + (% MgO) = 90-94 wt%, (% CaO) / (% SiO 2 ) = 1.1-1.2, (% MgO) = 5- 8% by mass, (%Al 2 O 3 )=0.4 to 0.6% by mass.
表１および図１～３に示す結果から、本発明に適合する条件の脱硫フラックスを用いる場合は、RH真空脱ガス処理後の溶鋼中Ｓ濃度が0.0013質量％以下と低位であり、脱硫率が65％以上であることが分かる。一方、比較例１～７に示すように、脱硫フラックスを添加しないか、本発明に適合しない条件の脱硫フラックスを用いる場合は、RH真空脱ガス処理における脱硫率が40％以下であることが分かる。 From the results shown in Table 1 and FIGS. 1 to 3, when using the desulfurization flux under the conditions suitable for the present invention, the S concentration in the molten steel after RH vacuum degassing is as low as 0.0013% by mass or less, and the desulfurization rate is It turns out that it is 65% or more. On the other hand, as shown in Comparative Examples 1 to 7, when no desulfurization flux is added or when a desulfurization flux under conditions not suitable for the present invention is used, the desulfurization rate in the RH vacuum degassing process is 40% or less. .
また、表１および図４に示す結果から、比較例８、９に示すように、Al２O３を２質量％以上含むフラックスを用いる場合は、本発明と同等に溶鋼中Ｓを低減することが可能であるが、溶鋼中へのAlピックアップを回避することができないことが分かる。 Further, from the results shown in Table 1 and FIG. 4, as shown in Comparative Examples 8 and 9, when using a flux containing 2% by mass or more of Al 2 O 3 , S in molten steel can be reduced in the same manner as in the present invention. is possible, but Al pickup into molten steel cannot be avoided.
さらに、表１および図５に示す結果から、本発明に適合する条件の脱硫フラックスを用いて、かつ脱硫フラックス添加前の溶鋼中に溶存する酸素の活量ａOが0.0010～0.0100質量％である場合は、RH真空脱ガス処理後の溶鋼中Ｓ濃度が0.0011質量％以下と低位であり、脱硫率が70％以上であることが分かる。一方、比較例１０に示すように、本発明に適合しない条件の脱硫フラックスを用いる場合は、ａOが0.0010質量％であっても、RH真空脱ガス処理における脱硫率が40％以下であることが分かる。 Furthermore, from the results shown in Table 1 and FIG. 5, using a desulfurization flux under conditions suitable for the present invention, and before adding the desulfurization flux, the oxygen activity aO dissolved in the molten steel is 0.0010 to 0.0100% by mass. In this case, the S concentration in the molten steel after RH vacuum degassing is as low as 0.0011% by mass or less, and the desulfurization rate is 70% or more. On the other hand, as shown in Comparative Example 10, when using a desulfurization flux under conditions incompatible with the present invention, the desulfurization rate in the RH vacuum degassing treatment must be 40% or less even if aO is 0.0010% by mass. I understand.
Claims (8)
記
(％CaO)＋(％SiO２)＋(％MgO)≧90・・・（１）
1.0＜(％CaO)／(％SiO２)＜1.3・・・（２）
１≦(％MgO)≦20・・・（３）
(％Al２O３)≦２・・・（４）
ここで、(％CaO)：フラックス中のCaOの濃度（質量％）
(％SiO２) ：フラックス中のSiO２の濃度（質量％）
(％MgO) ：フラックス中のMgOの濃度（質量％）
(％Al２O３) ：フラックス中のAl２O３の濃度（質量％） A molten steel desulfurization method comprising supplying flux satisfying the following formulas (1) to (4) to molten steel having a Si concentration of 1.0% by mass or more to desulfurize the molten steel.
Record
(% CaO) + (% SiO2 ) + (% MgO) ≥ 90 (1)
1.0<(%CaO)/(% SiO2 )<1.3 (2)
1≦(%MgO)≦20 (3)
(% Al 2 O 3 ) ≤ 2 (4)
Where, (% CaO): concentration of CaO in flux (% by mass)
(% SiO 2 ): concentration of SiO 2 in flux (% by mass)
(%MgO): MgO concentration in flux (% by mass)
(% Al 2 O 3 ): concentration of Al 2 O 3 in flux (% by mass)
記
(％CaO)＋(％SiO２)＋(％MgO)≧90・・・（１）
1.0＜(％CaO)／(％SiO２)＜1.3・・・（２）
１≦(％MgO)≦20・・・（３）
(％Al２O３)≦２・・・（４）
ここで、(％CaO)：フラックス中のCaOの濃度（質量％）
(％SiO２) ：フラックス中のSiO２の濃度（質量％）
(％MgO) ：フラックス中のMgOの濃度（質量％）
(％Al２O３) ：フラックス中のAl２O３の濃度（質量％） A desulfurization flux that satisfies the following formulas (1) to (4).
Record
(% CaO) + (% SiO2 ) + (% MgO) ≥ 90 (1)
1.0<(%CaO)/(% SiO2 )<1.3 (2)
1≦(%MgO)≦20 (3)
(% Al 2 O 3 ) ≤ 2 (4)
Where, (% CaO): concentration of CaO in flux (% by mass)
(% SiO 2 ): concentration of SiO 2 in flux (% by mass)
(%MgO): concentration of MgO in flux (% by mass)
(% Al 2 O 3 ): concentration of Al 2 O 3 in flux (% by mass)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020131118 | 2020-07-31 | ||
| JP2020131118 | 2020-07-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022027515A JP2022027515A (en) | 2022-02-10 |
| JP7255639B2 true JP7255639B2 (en) | 2023-04-11 |
Family
ID=80264102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021113854A Active JP7255639B2 (en) | 2020-07-31 | 2021-07-08 | Molten steel desulfurization method and desulfurization flux |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7255639B2 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009263723A (en) | 2008-04-25 | 2009-11-12 | Kobe Steel Ltd | Method for producing ferromolybdenum |
| JP2013036062A (en) | 2011-08-04 | 2013-02-21 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | Method of desulfurizing molten steel and molten iron alloy |
-
2021
- 2021-07-08 JP JP2021113854A patent/JP7255639B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009263723A (en) | 2008-04-25 | 2009-11-12 | Kobe Steel Ltd | Method for producing ferromolybdenum |
| JP2013036062A (en) | 2011-08-04 | 2013-02-21 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | Method of desulfurizing molten steel and molten iron alloy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022027515A (en) | 2022-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5092245B2 (en) | Denitrification method for molten steel | |
| JPH07216434A (en) | Production of very low carbon and very low sulfur steel | |
| JPWO2020255917A1 (en) | Method of adding Ca to molten steel | |
| JP4999483B2 (en) | Manufacturing method of stainless steel | |
| JP5891826B2 (en) | Desulfurization method for molten steel | |
| JP3672832B2 (en) | Ductile cast iron pipe and manufacturing method thereof | |
| JP4765374B2 (en) | Desulfurization treatment method for chromium-containing hot metal | |
| JP7255639B2 (en) | Molten steel desulfurization method and desulfurization flux | |
| JPH10212514A (en) | Production of high clean extra-low sulfur steel excellent in hydrogen induced cracking resistance | |
| JPH09235611A (en) | Production of extra-low sulfur pure iron having high cleanliness | |
| JP4714655B2 (en) | Desulfurization method for chromium-containing molten iron | |
| JPH06207212A (en) | Production of high creanliness extra-low carbon steel of extremely low s | |
| JP5509913B2 (en) | Method of melting high Si steel with low S and Ti content | |
| KR101786931B1 (en) | Method for refining of molten stainless steel | |
| JP7167704B2 (en) | Hot metal desulfurization method | |
| JP4214894B2 (en) | Hot metal pretreatment method | |
| KR101119022B1 (en) | Electric steel sheet and refining method for electric steel sheet | |
| JP3594757B2 (en) | Melting method for high purity high Ni molten steel | |
| JP7480751B2 (en) | METHOD FOR DENITRATION OF MOLTEN STEEL AND METHOD FOR PRODUCING STEEL | |
| JP2855334B2 (en) | Modification method of molten steel slag | |
| JP5454313B2 (en) | Blowing acid decarburization method for chromium-containing steel | |
| JP7188089B2 (en) | Method for refining Cr-containing steel | |
| JP5387045B2 (en) | Manufacturing method of bearing steel | |
| JP3404115B2 (en) | Refining method of austenitic stainless steel with excellent hot workability | |
| JP2008260997A (en) | Desulfurization method of molten steel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220222 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221025 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221206 |
|
| 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: 20230228 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230313 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7255639 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |