JPH0225966B2 - - Google Patents

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JPH0225966B2
JPH0225966B2 JP16408083A JP16408083A JPH0225966B2 JP H0225966 B2 JPH0225966 B2 JP H0225966B2 JP 16408083 A JP16408083 A JP 16408083A JP 16408083 A JP16408083 A JP 16408083A JP H0225966 B2 JPH0225966 B2 JP H0225966B2
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JP
Japan
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molten steel
ladle
steel
inclusions
flux
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JP16408083A
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English (en)
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JPS6056011A (ja
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Kyoji Nakanishi
Yutaka Shinjo
Kenji Saito
Kenichiro Suzuki
Shigeru Oomya
Masayuki Oonishi
Masato Mizufuji
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0075Treating in a ladle furnace, e.g. up-/reheating of molten steel within the ladle

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、極細線材用高炭素鋼の溶製方法に関
するもので、特に、自動車タイヤに織り込まれる
スチールコード用高炭素綱の分野において、取鍋
内での溶製に際し、タイヤコードの断線原因とな
る品質の劣化が生じないよう非金属介物の組成と
形態を制御する技術に関するものである。
従来技術 従来、自動車用タイヤコードに使用される高炭
素鋼線材は、一般に、炭素0.7〜0.8%、硅素0.15
〜0.30%、マンガン0.4〜0.6%、燐0.008〜0.15%、
硫黄0.01〜0.015%を含み、残部は実質的に鉄か
ら成る組成を有し、不可避的に非金属介在物が含
まれている。最も細径のタイヤコードは、直径
0.15mmまで冷間引抜きにより伸線される。
かかる極細線への伸線工程において、高炭素鋼
中に存在する非金属介在物が、Al2O3、ZrO2ある
いはMgOのように硬い角状の非金属介在物であ
ると、断線が生ずる。この断線の発生頻度が伸線
長さ1000Km当り1回以上であると、伸線工程の定
常作業が阻害されるため、クレームの対称とな
る。したがつて、タイヤコード用高炭素鋼中の非
金属介在物をできるだけ低減すること、および不
可避的に混入する非金属介在物を望ましくは、伸
線中の断線原因となりにくい形態に制御すること
が重要である。
したがつて、従来、上述したタイヤコードのよ
うな極細線材用の高炭素鋼を溶製するに際して、
主要な有害非金属介在物である脱酸生成物Al2O3
の生成をなくすため、Al脱酸を実施しないこと
が知られている。さらに、これに関連して、溶鋼
中のAl濃度を徹底して低下させるため、Fe−Si
などの合金材もAl含有量の低いものを選んで使
用している。また、溶鋼中の酸素量を下げるため
溶鋼の真空処理を徹底して行なつており、この
際、脱酸材としてAlは上述した理由から使用で
きないので、低融点のフラツクスを添加して真空
処理中に溶鋼を撹拌することによつて、いわゆる
フラツクス処理によつて脱酸を促進させている。
しかしながら、上述したような従来の溶製方法
では以下のような問題があつた。
(1) 真空処理中に溶鋼中の炭素の脱酸力がアルミ
ニウムの脱酸力より強まり、このために耐火物
に含まれるAl2O3がCにより還元され、 Al2O3+3C=2Al+3CO(ガス) の反応により溶鋼中の固溶アルミニウム濃度が
増大する。この固溶アルミニウムは、引続く連
続鋳造中に空気との接触により酸化してAl2O3
となり鋳片内に残留し、伸線時の断線の原因と
なる。
(2) 真空処理によりあまりに清浄な溶鋼を準備す
ると、引続いて実施する連続鋳造作業により不
可避的に混入する非金属介在物、例えば、タン
デイツシユの耐火物として用いられている
MgOなどが溶鋼中にそのままMgOとして存在
し、硬質の介在物が含まれる結果として断線し
易くなる。
本発明は、上述した問題に鑑みなされたもの
で、 (1) 炭素の脱酸力がアルミニウムの脱酸力より強
まるような溶鋼の真空処理を行なわない、 (2) 転炉出鋼中に合成フラツクスを添加してAr
撹拌によりフラツクス処理を行なうに際して、
湯面の雰囲気が不活性になり過ぎて溶鋼中の溶
解酸素が適量富化されることがないよう湯面を
一部空気に露出させるようにし、 (3) Si脱酸が過剰に進行しないよう、SiO2の活
量が余り低過ぎない合成フラツクスを取鍋に添
加することによつて、タイヤコードの断線の原
因となるAl2O3、MgOおよび/またはZrO2
どの硬い非金属介在物の存在しない極細線材用
高炭素鋼の溶製方法を提供することを目的とし
ている。
これがため、本発明によれば、溶鋼を転炉から
取鍋に出鋼し、取鍋内でSiO2の活量が溶鋼処理
温度で0.4以上のCaO−SiO2系合成スラグを溶鋼
1トン当り2Kg以上の割合で添加し、溶鋼の湯面
の一部を空気に露出させた状態でArガスにより
撹拌し、脱ガス処理せずに直ちに連続鋳造して鋳
片とする極細線材用高炭素鋼の溶製方法を特徴と
する。
本発明によれば、Al2O3、MgOおよび/または
ZrO2などの品質上好ましくない硬い非金属介在
物が溶鋼中に混入したとしても、Ar撹拌に際し
て、取鍋に蓋などを取付けて湯面から吹き込んだ
Arガスにより不活性にならぬよう注意して湯面
の一部を空気に露出させることによつて、裸湯面
で、FeO、Mno、SiO2などの低融点酸化物を生
成させ、これらが溶鋼中に散在するAl2O3などの
高融点介在物を溶解する。かようにして溶解した
ものの大部分はフラツクス中に除去され、また、
溶鋼中に不可避的に残る介在物も熱延工程で細く
展伸し得る可塑性に富んだ介在物組成に変化し、
タイヤコードの断線原因とはならない無害な介在
物の形態に制御される。
以下、本発明をさらに具体的に説明する。
まず、通常の高炭素鋼吹錬を転炉で終えた溶鋼
を取鍋に出鋼する。この時、加炭材、Fe、−Si、
Fe−Mnなどの合金材を出鋼流に通常添加する
が、同時に、合成フラツクスを溶鋼1トン当り2
Kg以上の割合で出鋼流に添加する。2Kg/t以下
ではフラツクス処理に適したスラグ組成に調整で
きないばかりでなく、量的にも不十分である。こ
の際に添加する合成フラツクスはCaO−SiO2
の組成を有する。転炉出鋼時には、少量の転炉ス
ラグが不可避的に取鍋に流出する。したがつて、
合成フラツクスと混入転炉スラグが混合して取鍋
浴面のスラグを形成する。さらにまた、取鍋スラ
グのSiO2の活量が1550℃〜1650℃の溶鋼温度域
で0.4以上となるように合成フラツクスの量と組
成を調整する。SiO2の活量が0.4以下になると溶
鋼中のSiの脱酸力が強すぎて溶鋼中の酸素濃度が
低下し過ぎる。こうなると、例えば、レンガから
混入したAl2O3を溶解してしまうような液状の酸
化物が鋼浴中に少なく、もしも不幸にして鋳片に
かかるAl2O3のような介在物が残留する時には、
単体のAl2O3として最後まで残留し、硬く粒状の
まま、熱延では伸びず最終の伸線段階で被断原因
となる。
取鍋は出鋼台車の上からArステーシヨンなど
へ移送して取鍋底に設けたポーラスプラグあるい
は取鍋上から溶鋼中に浸漬したランスなどを用い
てArガスを吹き込み、フラツクス処理を行なう。
従来公知のフラツクス処理では、浴面を不活性ガ
スでシールするなどして、鋼浴の再酸化を極力防
止するのが常である。これに反して、本発明の特
長は、撹拌ガスの上昇流により浴面の一部を、む
しろ空気に露出させ、いわゆる裸湯面となし、こ
こでFeO、MnO、SiO2などの低級酸化物を生成
せしめ、これをして鋼浴中の高融点介在物
Al2O3、MgO、ZrO2などを溶解させて低融点介
在物に変化させる。これらの低級酸化物はフラツ
クス処理中に大部分がフラツクスに吸収され分離
する。一方、鋳片に残留した介在物も低融点のた
め熱延で容易に展伸し、断線の原因になりにく
い。また、従来公知のフラツクス処理の効果も勿
論期待でき、高融点介在物のAl2O3、MgO、ある
いはZrO2などの大部分は、直接フラツクスに吸
収除去される。本発明の今一つの特長は、上述し
たようにSiO2活量の余り低くないフラツクスを
使用するため、溶鋼中に適量の酸素が、フラツク
ス処理中に、溶解する点にある。かかる溶存酸素
は連続鋳造時、鋳片の凝固と共にMnO−SiO2
介在物として析出するが、熱延で展伸し得るため
問題はない。タンデツシユを介して鋳型に注入す
る連続鋳造の工程中に、耐火物の溶損や欠落によ
り溶鋼は再び汚染される。これらの介在物は高融
点のMgO、ZrO2あるいはAl2O3でありこれらの
介在物がそのまま鋳片の中に残留すると、上述の
ように伸線時の断線原因となる。ところが、本発
明のように溶存酸素を残しておくと上述したよう
に冷却に伴いMnO−SiO2系介在物が析出し、
MgO、ZrO2、Al2O3などの高融点酸化物を溶解
して低融点で伸延性に富んだ介在物となるので、
これもまた、極細伸線時に断線の危険性が激減す
る。
次に、本発明の実施例につき説明する。
180t転炉を用いて吹錬した。吹止温度は1690
℃、吹止成分は炭素0.69%、マンガン0.09%、燐
0.011%、硫黄0.008%であつた。これを取鍋に出
鋼した。出鋼時に合金材と合成フラツクスを添加
した。合成フラツクスの組成は、CaO45%、
SiO251%、Al2O32.5%であり、添加量は2tであつ
た。
取鍋に受鋼した溶鋼の温度は1600℃、取鍋成分
は炭素0.66%、硅素0.21%、マンガン0.52%燐
0.011%、硫黄0.014%であり、この時、SiO2の活
量は0.64であつた。
取鍋に出鋼後、直ちにArステーシヨンに輸送
し、耐火物で被覆した直径25mmの3個の吹出孔を
有するランスを湯面下に浸漬し、450Ne/minの
流量でArガスを吹き込み、フラツシング処理を
行なつた。この時、ランス先端の湯面からの浸漬
深さは1500mmであつた。フラツシング処理時間は
18分であり、この間、湯面の一部が裸湯面となる
ようガスが湯面に上昇する部位に耐火物製のリン
グを置いて撹拌した。
第1および2図は、Arガスによる溶鋼撹拌時
の状況を模式的に示す。図において、1は取鍋、
2は溶鋼、3はフラツクス、4はArガス吹込用
ランスで、このランス4に耐火物製リング5を支
持アーム6によつて同心的に取付けて支持し、こ
れにより、ガスが上昇する湯面部分をリング5に
よつて囲んで、この湯面部分を空気に露出する裸
湯面とし、ランス先端から溶鋼中に吹込まれる
Arガスが7で示すように気泡となつて溶鋼中を
上昇することによつて8で示すように溶鋼を流動
させて撹拌した。
Arガスによる撹拌処理終了後の溶鋼温度は
1531℃、溶鋼成分は、フラツシング処理中に行な
つた微調整の結果、炭素0.692%、硅素0.20%、
マンガン0.50%、燐0.012%、硫黄0.014%となつ
た。
かようにArガスによる撹拌処理した溶鋼を、
脱ガス処理することなしに、直ちに連続鋳造ヤー
ドに搬入してブルーム鋳片(400mm×560mm)に鋳
込んだ。このブルーム鋳片から直径0.25mmの極細
線を製造したが、その伸線工程時での断線回数は
106m当り0.08回にすぎず、極めて少なかつた。
また、上述したと同一組成の合成フラツクスを
720Kg添加した場合においても、伸線工程時にお
ける断線回数は106m当り0.10回であり、ほぼ同
様の結果が得られた。
比較例として、転炉出鋼後の溶鋼温度1550℃、
取鍋成分が炭素0.73%、硅素0.20%、マンガン
0.50%、燐0.014%、硫黄0.011%で、SiO2活量が
0.075の溶鋼をほぼ同様に処理して、直径0.25mm
の極細線に伸線した時の断線回数は106m当り
0.75回にも達し、不良であつた。
また、他の比較例として、転炉出鋼後の出鋼温
度1540℃、溶鋼成分が炭素0.70%、硅素0.20%、
マンガン0.50%、燐0.012%、硫黄0.014%の溶鋼
に上述したと同様のフラツクスを、溶鋼1トン当
り15Kgの割合で、RH真空処理中に真空槽内に投
入して添加して従来方法により直径0.25mmの極細
線を製造した。この比較例での伸線工程時におけ
る断線回数は106m当り0.58回にも達し、不良で
あつた。
上述したように、本発明によれば、SiO2活量
が溶鋼処理温度において0.4以上のCaO−SiO2
合成スラグを溶鋼1トン当り2Kg以上の量で添加
し、湯面の一部が空気にさらされた状態下でAr
ガスにより撹拌し、脱ガス処理することなく直ち
に連続鋳造により鋳片にすることによつて、例え
ばタイヤコード用線材として通常用いられる直径
0.25mmのような極細線に伸線する際における断線
回数を著しく低減し得るという顕著な品質改善効
果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によりArガスによる撹拌処理
を行なつている態様例を示す取鍋の説明用線図的
平面図、第2図は第1図の線図的縦断面図であ
る。 1……取鍋、2……溶鋼、3……フラツクス、
4……Arガス吹込用ランス、5……耐火物製リ
ング、6……支持アーム。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 溶鋼を転炉から取鍋に出鋼し、取鍋内で、
    SiO2の活量が溶鋼処理温度において0.4以上の
    CaO−SiO2系合成スラグを溶鋼1トン当り2Kg
    以上の割合で添加し、溶鋼の湯面の一部を空気に
    さらした状態で、Arガスを溶鋼中に吹込んで溶
    鋼を撹拌し、脱ガス処理を行なうことなく、直ち
    に、連続鋳造して鋳片とすることを特徴とする極
    細線材用高炭素鋼の溶製方法。
JP16408083A 1983-09-08 1983-09-08 極細線材用高炭素鋼の溶製方法 Granted JPS6056011A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0652762U (ja) * 1992-12-21 1994-07-19 遵 水田 コップ等の洗浄器

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