JPH0310013A

JPH0310013A - 溶鋼スラグの改質方法

Info

Publication number: JPH0310013A
Application number: JP1344889A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Hara; 義明原; Shoichi Hiwasa; 章一日和佐; Nobukazu Kitagawa; 伸和北川
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1989-01-23
Filing date: 1989-01-23
Publication date: 1991-01-17
Anticipated expiration: 2014-02-10
Also published as: JP2855334B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は溶鋼スラグの改質方法に係り、特に転炉等の精
錬炉で溶製した溶鋼を取鍋に出鋼し、取鍋内でスラグ改
質した後、真空脱ガス処理により２次精錬する高清浄度
鋼の溶製工程におけるスラグ改質方法に関し、酸素等の
含有ガスおよび非金属介在物のきわめて少い高清浄度鋼
溶製分野で利用される。

〔従来の技術〕

近年、高清浄度鋼に対する要求が益々高まりつつあるが
、高清浄度鋼は一般に溶鋼のＲＨ，Ｄ、Ｈ等の真空処理
による２次精錬で製造されている。

このＲＨ，ＤＨ等の真空処理は脱ガス及び介在物浮上促
進に極めて効果的であるが、スラグ中に多量に存在して
いるＦｅＯ，ＭｎＯ等の酸化物が、ＲＨ，ＤＨ等の真空
処理後に、溶鋼中のＡｌ等と反応して微小介在物を生成
し鋼中に存在する問題がある。すなわち、転炉出鋼中に
取鍋へ流出するスラグはＦｅ○１Ｍｎ０濃度の高い酸化
性スラグであり、これが鋳造までの間に鋼中のＡｌと反
応してＡｌ□Ｏ１を生成する。このＡｔ、Ｏ，が非金属
介在物として鋼中に残存し製品の品質に悪影響を及ぼす
ものである。

従って、高清浄度鋼の溶製には、出鋼中に取鍋に流出す
るスラグ（以下取鍋スラグと称する）を無害化するスラ
グ改質が必要である。

取鍋スラグの改質方法として、従来多くの研究が開示さ
れているが、特開昭５９−７０７１０では、製鋼炉から
の出鋼時に製品としてほぼ必要量脱酸剤を添加すると共
に、脱酸生成物の合体浮上促進のためフラックスを添加
する方法、もしくは更に酸化性スラグを改質するための
スラグ還元剤を併用添加する方法である。また、特開昭
６０−１５２６１１では、スラグ還元剤と共に、ガス発
生物質を併用添加してスラグを撹拌する方法が提示され
ている。

しかし、これらの方法で、取鍋スラグを還元すると、Ｆ
ｅｄ１Ｍｎ０のみならず、スラグ中に含まれているｐ、
ｏ、、５ｉｎ２までも還元され、鋼中に有害元素である
Ｐ、Ｓｉ濃度が上昇するという問題が生ずる。更に転炉
スラグ流出量が多い場合。

もしくは吹止めスラグのＦｅ○濃度が高い場合には、高
価なＡｌ使用量が多くなりコスト的に不利となる。従っ
てＡｌ使用量を一定にする場合にはスラグの還元度が転
炉スラグ流出量とＦｅＯ濃度によってばらつくため、安
定したスラグ還元効果が得られなくなるという問題があ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、上記取鍋スラグの改質に係る従来技術
の欠点を解消し、Ｐ、Ｓｉ等の有害元素のピックアップ
を抑制しなからＦｅｄ、ＭｎＯ等を少いＡｌ量で、しか
も少いばらつきをもって効果的に低減することができ、
その結果、鋼中のＡｌとスラグとの反応によるＡｔ、○
、の生成が抑制され、鋼品質に悪影響を及ぼす非金属介
在物量を低減し得る溶鋼スラグの改質方法を提供するに
ある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明の要
旨とするところは次の如くである。

すなわち、転炉にて吹錬し取鍋内に出鋼した溶鋼上に浮
遊する酸化性スラグを改質する溶鋼スラグの改質方法に
おいて、前記転炉吹錬に際しＰ濃度０．０３０重量％以
下の溶銑を用いて吹止めスラグの塩基度を５．５以上と
し、かつ該スラグ中のＭｇＯ濃度を９．５％以上とする
吹錬を行う工程と、前記転炉からの出鋼後取鍋内に流出
したスラグ上に金属ＡＩもしくは金属Ａｌを含む還元剤
を添加する工程と、を有して成ることを特徴とする溶鋼
スラグの改質方法である。

本発明の詳細を添付図面を参照して説明する。

取鍋スラグの改質に当り、転炉装入前の溶銑中のｐｍ度
を低くすると、吹錬中に必要な脱Ｐ量が減少するため、
スラグ中に移行するＰ量も減少するので説Ｐ以外の観点
から、吹錬中のスラグの性状を決定することができると
考えられる。そこで本発明者らは取鍋スラグを還元する
のに適合した吹止めスラグの性状を見出すために５種々
の実験を行った結果、下記の如き事実が明らかとなった
。

先ず、吹錬中に使用するＳｉｏ、量を減少するか、もし
くは石灰量を増すことにより吹止めスラグの塩基度Ｃａ
ｂ／５ｉｎ２を高くすると、第１図に示すように出鋼時
に転炉から取鍋へ流出するスラグ量が減少することを見
出した。特に塩基度を５，５以上とすると、スラグ流出
量が３）ｃｇ／溶鋼を以下となり、更にスラグ流出量の
ばらつきも小さくなることが判明した。これはスラグの
塩基度が高くなると溶融温度が上昇し、スラグが一部固
化するために流出しにくくなるためである。

そこで１本発明者らは、吹止めスラグの塩基度と、スラ
グ改質後のＴ、Ｆｅ濃度との関係を調査した結果、第２
図に示す如き関係があることが判明した。第２図は取鍋
内の溶鋼に対し、スラグ還元剤として０．５ｋｇ／溶ａ
ｔの金属Ａ、ｌを使用した時のデータをプロットしたも
のである。第２図から明らかな如く、吹止めスラグの塩
基度を５．５以上にすると、改質後のスラグのＴ、Ｆｅ
濃度が５以下となり、Ｔ、Ｆｅ濃度のばらつきも小さく
なくことが判明した。

次に吹止めスラグ中のＭｇＯの効果を試験するために、
吹止めスラグ中のＭｇＯ濃度を変化させて、吹止めスラ
グ中のＴ、Ｆｅ濃度に及ぼす影響を調査したところ、第
３図に示すような結果を得た６第３図から明らかな如く
、吹止めスラグ中のＭｇＯ濃度が増加すると共に、吹止
めスラグ中のＴ、Ｆｅ濃度が減少し、ＭｇＯ濃度が９．
５％以上になると、吹止めスラグ中のＴ、Ｆｅ（Ｔ、Ｆ
ｅ）が１６％以下となることを見出した。

そこで本発明者らは、吹止めスラグ中のＭｇＯ濃度が９
．５％以上で、（Ｔ、Ｆｅ）５１６％の場合と、吹止め
スラグ中のＭｇＯ濃度が９．５％未満で、（Ｔ、Ｆｅ）
＞１６％の場合について、ＡＩ量／流出スラグ量と、Ａ
ｌ還元による改質後の取鍋スラグ中の（Ｔ、Ｆｅ）％と
の関係を調査したところ、第４図に示す如き結果を得た
。第４図から明らかな如く、吹止めスラグの（Ｍ　ｇ　
Ｏ）≧９．５％。

（Ｔ、Ｆｅ）５１６％の場合は、（ＭｇＯ）＜９．５％
、（Ｔ、Ｆｅ）＞１６％の場合に比し、スラグ改質後の
取鍋スラグ中の（Ｔ、Ｆｅ）％が約２％低くなることが
判明した。

従って吹止めスラグ中のＭｇＯ濃度を９．５％以上とす
る吹錬を行うことにより、吹止めスラグ中のＴ、Ｆｅ濃
度を１６％以下に制御することができ、その結果、Ｍｇ
Ｏ濃度が９．５％未満で、（Ｔ、Ｆｅ）が１６％以上の
場合に比し、スラグ改質に際し、少いＡｌ量で効果的に
取鍋スラグの（Ｔ、Ｆａ）％を低減できることが明らか
となった。

上記の如く、吹止めスラグの塩基度を５．５以上とし、
かつ該スラグ中のＪＯ濃度を９．５％以上とすることに
より、少いＡｌ量で効果的に取鍋スラグの改質ができる
が、これだけでは十分でない。上記吹止めスラグは吹錬
中の脱Ｐ能が高くなく脱Ｐ量が限られるので、吹止めＰ
濃度を目標まで低減するためには、転炉に装入する溶銑
はＰ濃度の低い溶銑を用いて吹錬することが必要である
９本発明者らは、上記の如く吹止めスラグの塩基度を５
．５以上、ＭｇＯ濃度を９．５％とした場合の、溶銑中
のＰ濃度と吹止め溶鋼中のＰ濃度〔％Ｐ〕との関係を調
査したところ、第５図に示す如き結果を得た。ｍ品鋼材
での介在物性欠陥が問題となる鋼種の中で、吹止めＰ濃
度が最も厳しいものは０．０１２％以下というものがあ
る。一方、スラグ改質中の復りん量は０．００２％であ
るので。

これを考慮すると吹止め溶鋼中のＰ量〔％Ｐ〕は０．０
１０％以下であることを要する。

従って第５図から〔％Ｐ〕≦０．０１０％のためには転
炉使用溶銑のＰ濃度を０．０３０％以下にする必要があ
る。そのため本発明では転炉吹錬に使用する溶銑のＰ濃
度を０．０３０重量％以下に限定した。

なお、改質時の取鍋スラグ還元剤は、効果的な金ＭＡＬ
もしくはＡｌ滓の如き金ｆｆ１Ａｌを含む還元剤が最も
好ましい。

〔実施例〕

実施例１実機による溶鋼スラグ改質操業において１本発明の要件
を満足する方法と１本発明の必須要件中の少くとも一要
件を満足しない比較例について、改質後の復りん量（Δ
〔％Ｐ））、Ｓｉのピックアツプ量（Δ〔％Ｓｉ）およ
びＴ、Ｆａについて比較試験した。

この比較試験は、いずれもスラグ還元剤として金属Ａｌ
を０．５ｋｇ／溶鋼を添加したものである。

試験条件ならびに結果は第１表のとおりである。

第１表第１表から明らかな如く、本発明例は　Ｐ＝０．０２５
％の低Ｐの予備処理溶銑を使用し、かつ吹止め塩基度を
６．５としたので流出スラグ量も少く、そのためスラグ
改質時の復りん量が０．００１％と少く、またＳｉのピ
ックアツプ量も０．０１％以下と少い。また、吹止めス
ラグに１１．０％のＭｇＯを添加したので、還元後のＴ
　、　Ｆ　ｅも３．０％と少い。

これに反して比較例は、０．１００％Ｐの溶銑を使用し
、かつ吹止めスラグの塩基度を５．５以下の４．５とし
、ＭｇＯの含有量も９．５％より少い７．０％１’あっ
たのでΔ（％Ｐ）＝０．００５％。

Δ〔％５ｉ）＝０．０３％と多く、かつ還元後のＴ、Ｆ
ｅ＝７．５％と高い。

実施例２実施例１と同様に１本発明の要件を満足する数例と、本
発明の必須要件中の少くとも一要件を満足しない比較例
数例を実施し、還元後の（％Ｔ、Ｆｅ）平均値ならびに
ばらつきσを調査する比較試験を実施した。この比較試
験についても、スラグの改質は金属ＡＩを０．５ｋｇ／
溶ａｔ添加して還元した。

試駆条件ならびに結果は第２表のとおりである。

第２表第２表より明らかなとおり１本発明の数例のスラグの還
元後の（％Ｔ、Ｆｅ）の平均値は２．５％。

ばらつきσ＝０．５とＴ　、　Ｆ　ａが低く、かつばら
つきも少い。一方比較例数例の平均は、還元後の（％Ｔ
、Ｆｅ）の平均値は７．８％、ばらつきσ＝２．５％と
高かった。この対比により本発明の効果が明確となった
。

〔発明の効果〕

本発明は、転炉で吹錬し、取鍋に出鋼した溶鋼上の酸化
性スラグの改質に際し、Ｐ濃度０．０３０％以下の溶銑
を使用し、かつ吹止めスラグの塩基度を５．５以上、該
スラグ中のＭｇＯ濃度を９．５％以上とする吹錬を行い
、出鋼後の取鍋スラグを金属ＡＩもしくは金属ＡＩを含
むＡｌ滓等を還元剤として改質することにより、次の如
き効果を挙げることができた。

（イ）　取鍋スラグの改質時のＰ、Ｓｉ等の有害元素の
ピックアップを最少限に抑えることができる。

（ロ）　還元後の取鍋スラグのＴ　、　Ｆ　ｅが極めて
少く、かつ多数操業間にもばらつきが少く安定して改質
できるので、鋼品質の悪化をもたらすＡｌ．Ｏ。

質非金属介在物を著しく低減することができる。

特にＭｇＯを吹止めスラグ中に含有させること↓こより
、吹止めスラグ中の（Ｔ、Ｆｅ）％を低減し、ひいては
取鍋スラグ中の（Ｔ、Ｆｅ）％を低減する効果が大であ
り、従って少いＡｌ量で改質できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を得る実験における転炉吹錬時の吹止
めスラグの塩基度Ｃａｂ／Ｓｉｎ、と流出スラグ量（ｋ
ｇ／ｌ）の関係を示す線図、第２図は吹止めスラグの塩
基度と取鍋スラグ改質後の（％−Ｔ、Ｆｅ）との関係を
示す線図、第３図は吹止めスラグ中の（５Ｍｇ０）と吹
止めスラグ中の（％Ｔ、Ｆｅ）との関係を示す線図、第
４図は吹止めスラグ中の（％Ｔ、Ｆａ）が１６％以下の
場合と、１６％未満の場合におけるＡｔ量／流出スラグ
量と、取鍋スラグ改質後の（％Ｔ、Ｆｅ）との関係を比
較する線図、第５図は転炉吹止めスラグの塩基度Ｃａｂ
／５ｉｎ２≧５，５、（ＭｇＯ）２９６５％の場合にお
ける使用溶銑中の〔％Ｐ〕と吹止め溶鋼中の〔％Ｐ〕と
の関係を示す線図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）転炉にて吹錬し取鍋内に出鋼した溶鋼上に浮遊す
る酸化性スラグを改質する溶鋼スラグの改質方法におい
て、前記転炉吹錬に際しＰ濃度０．０３０重量％以下の
溶銑を用いて吹止めスラグの塩基度を５．５以上とし、
かつ該スラグ中のＭｇＯ濃度を９．５％以上とする吹錬
を行う工程と、前記転炉からの出鋼後取鍋内に流出した
スラグ上に金属Ａｌもしくは金属Ａｌを含む還元剤を添
加する工程と、を有して成ることを特徴とする溶鋼スラ
グの改質方法。