JPH0317217A - 清浄鋼の製造方法 - Google Patents

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、極低窒素ｆＭ’３のような清浄鋼を溶製する
ための清浄鋼の製造方法に関する。

［従来の技術］ 転炉出鋼された溶鋼は、多量の溶存［０］を含むため、
出鋼時またはそれ以降の二次精錬時に、溶鋼に金属アル
ミニウム等の脱酸剤を添加して、脱酸処理される。脱酸
処理された溶鋼は、その後、種々の処理工程を経て、鋳
造される。

近時、極低窒素鋼および極低燐鋼等の清浄鋼の需要が増
大している。清浄鋼を製造する場合は、［Ｎ］，［Ｐ］
等の特定の元素を極微量レベルまで低減するため、下記
の条件を満たす必要がある。

（１）スラグ中に含まれる酸化鉄の合計量（以下、（Ｔ
　−　Ｆ　ｅ）という）を低減し、溶鋼の再酸化を防止
する。

（２）溶鋼が大気によって再酸化される機会を減らす。

（３）溶鋼が取鍋耐大物によって汚染されることを防止
する。

しかしながら、上記（１）の条件を満たすために、例え
ば、転炉内で溶鋼を脱酸処理した後に出鋼（既脱酸出ｓ
４）シてスラグの（Ｔ−Ｆｅ）を１０ｆｆｉ量％以下に
低減すると、出鋼溶鋼が窒素を吸収しやすくなり、窒素
ピックアップが生じる。

このため、極低窒素鋼を溶製する場合は、溶鋼を脱酸処
理することなく出ｍ（未脱酸出鋼）し、その後の二次精
錬工程において溶鋼を脱酸する。

ところが、未脱酸出鋼すると、鍋内に高レベル（Ｔ−Ｆ
ｅ）の転炉スラグが流出し、溶鋼が鍋内で再度酸化され
るという問題点がある。このため、未脱酸出鋼直後にス
ラグドラッガー又はバキュームスラグクリーナ等を用い
て鍋内に流出した転炉スラグを除去し、溶鋼の再酸化を
防止していた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、転炉から未脱酸出鋼すると、溶鋼の窒素
ビックアップを防止することはできるが、その後の工程
で溶鋼を脱酸処理しなければならず、ＲＨ脱ガス精錬等
の二次精錬における処理負担が増大する。特に、二次精
錬により溶鋼中Ｔ　ｏＬａｌ［０コを２　０　ｐｐｔｎ
以下に低減する場合は、処理コストが増大し、清浄鋼を
安価かつ容易に製造することができない。

また、未脱酸出鋼においては、出鋼直後の除滓作業が必
須であり、出鋼から取鍋搬出に至るまでの一連の作業に
多大の労力を要する。

更に、除滓作業後も若干量の転炉スラグが鍋内に残留す
るが、この残留転炉スラグが鋳造工程まで持ち込まれ、
鋳造中にスラグ・メタル反応によってアルミナやシリカ
が生成されるという不都合を生じる。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、
極低窒素鋼等のような清浄鋼を溶製する場合に、窒素ピ
ックアップを防止しつつ未脱酸出鋼の欠点を解消するこ
とができ、安価かつ容易な清浄鋼の製造方法を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 発明者等は、出鋼口から鍋に至るまでの賄域を大気から
遮断した状態で出鋼するいわゆる無酸化出鋼装置を開発
実用化し，、既脱酸出鋼時における溶鋼の酸化防止に成
功している。そこで、発・明者等は、この無酸化出鋼装
置を利用して、極低窒素鋼を製造することを目的として
種々検討した結果、既脱酸出鋼時にＣＯ２ガスを出鋼領
域に導入した場合に溶鋼の窒素ビックアップ防止に顕著
な効果があることを見出した。なお、導入ガスとしてア
ルゴンガスについても検討したが、アルゴンガスのみを
単独で置換ガスとして導入しても、溶鋼の窒素ビックア
ップを有効に防止することができないことがわかった。

この発明に係る清浄鋼の製造方法は、ＣＯ２ガスを主或
分とし、かつ、窒素成分を含まない置換ガスを、転炉出
鋼口から受鋼容器に至るまでの出ｎ４領域に導入して、
置換ガスで出鋼領域を置換するガス置換工程と、転炉か
ら受鋼容器に溶鋼を出鋼する出鋼工程と、出鋼された溶
鋼を受鋼容器内で脱酸する脱酸工程と、を有することを
特徴とする。

この場合に、置換ガスが、９０容積％以上のＣＯ２ガス
を含む組戊であることが好ましく、これに少量の酸素ガ
スを混入してもよい。

〔作　用］ 未脱酸出鋼を採用する理由は、出鋼時に溶鋼を脱酸（既
脱酸出鋼）して溶鋼中溶存［０］を低下させると、溶鋼
が大気中の窒素ガスを吸収しゃすくなるからである。す
なわち、既脱酸出鋼は、出鋼溶鋼が窒素ビックアップを
生じる結果、［Ｎ］量が数ｐｐｌ〜１０ｐｐｍ程度の極
低窒素鋼を溶製する場合に不利となる。また、既脱酸出
鋼すると、スラグ・メタル間における復燐反応が促進し
、溶鋼中［Ｐ］ｍが増えて、極低燐鋼を溶製する場合に
も不利になる。

この発明に係る清浄鋼の製遣方法においては、溶鋼をＣ
Ｏ２ガス雰囲気中に出鋼し、これを直ちに脱酸処理する
。ＣＯ２ガスは、弱酸化性のガスであるため、溶鋼中溶
存［０］が低下したときに溶鋼の窒素ピックアップを有
効に防ぐ役割を有する。すなわち、出鋼直後に脱酸剤を
溶鋼に添加して脱酸し、溶鋼中溶存［０］を低下させた
場合に、Ｃ０２ガスが溶鋼の周囲に存在するので、［Ｎ
］が上昇し難い雰囲気となっている。このため、出鋼時
に窒素ピックアップを受けることなく、脱酸処理が可能
となる。

［実施例〕 以下、添付の図面を参照して、この発明の実施例につい
て具体的に説明する。

第１図は、出鋼時における転炉および取鍋を模式的に示
す断面図である。転炉２は、無酸化出鋼装置を有するも
のであり、図示しないトラ二オンリングを介して図示し
ない傾動装置により回動可能に支持されている。軌条が
建屋外から転炉２の前面を通過するように敷設され、台
車が軌条に沿って走ｉテ可能に設けられている。台車に
は空の状態の取鍋６が搭載されている。

出鋼口５が転炉２の上部側壁の前面側に設けられている
。出鋼口５の開口には開閉装置の部材（図示せず）が嵌
まり込むようになっている。この開閉部材はガス吹き込
み装置をＨしており、出鋼時に后鋼にガスを吹き付ける
ようになっている。

蓋７が取鍋６に被せられ、取鍋６内が密閉されるように
なっている。蓋７の中央部は突出し、突出部７ａの上端
部が転炉傾動ｌ，１に出鋼目５に連通される高さ位置に
達している。

ガス管８，９が、それぞれ蓋７の適所に設けられている
。各ガス管８，９は、流量調整弁を有するＣＯ２ガス供
給源（図示せず）に連通されている。また、シュータ１
０が、Ｍ７の平坦部を貫通し、その先端部が取鍋６内に
達している。シュータ１０の基端部は、添加ホッパ（図
示せず）の下部切り出し口に連通している。添加ホッパ
は、秤量器を備え、粉末又は粒状の金属アルミニウムが
貯蔵されている。

第２図は、この発明の実施例に係るｔｎ　ｉ’？’　ｆ
＠の製造方法を示す工程図である。この第２図を参照し
ながら、極低窒素鋼を溶製する場合について説明する。

取鍋６を、空の状態で転炉２の前方所定位置に配置し、
蓋７を被せる。蓋７には、ガス管８．９およびシュータ
１０の先端部分が予め取り付けられてあり、これらに継
手を用いてそれぞれの基端部分を接続する。

ガス管８．９を介して取鍋６内にＣＯ２ガスを導入し、
取鍋６内をガス置換する（工程２０）。この場合に、ガ
ス流量を毎ｎ．’？　５　０　０　０〜１００００Ｎｍ
３とし、ガス置換時間を約５分間とする。

吹錬が終了すると、転炉２を取鍋６の側に傾動させ、出
鋼口５を蓋の突出部７ａ上端に整合させる。開閉部材を
出鋼口５の溶鋼通流口から離脱させ、出鋼を開始する（
王程２１）。なお、出鋼特における溶鋼の溶存［０］は
約６００ｐｐｍ，［Ｎ］は約１５ｐｐＩＩ１である。

シュータ１０に所定量の金属アルミニウムからなる脱酸
剤を切り出し、これを出鋼流３ａに添加する。これによ
り出鋼溶鋼が脱酸され、溶鋼中溶存［０］が取鍋６内で
１〜５　ｐｐｍに低威される（工程２２）。このとき、
取鍋６内がＣＯ２ガスで満たされた雰囲気にあるので、
大気から溶鋼が遮断され、溶鋼の窒素ビックアップが防
止される。

出鋼停止後、置換ガスの供給を停止し、ガス管８　９お
よびシュータ１０の継手をそれぞれ解除する。次いで、
蓋７を開け、取鍋６内に流出した転炉スラグを除去する
。この場合に、取鍋６内に脱酸剤を添加するため、ス・
ラグ中の（Ｆｅｄ）．（Ｆ　ｅ　２　０３　）　，　　
（Ｍｎ　Ｏ）の一部は還元されており、スラグの存（Ｅ
　ｌよ必ずしも溶鋼再酸化を起こすほど有害ではない。

従って、除滓作業を省略または簡略化することが可能で
ある。

この後、必要であれば、取鍋内溶鋼に保温材を投入し、
湯而を覆い、保温および酸化防止を図る。

鍋を連続鋳造設備に搬送し、鍋内の溶鋼をタンディッシ
ュを介して鋳型に連続鋳造する（工程２３）。

上記実施例によれば、窒素ピックアップを実質的に生じ
ることなく、［Ｎ］　ｍが３　０　ｐｐＩ１以下で、か
つ、Ｔ　ｏｔａｌ　Ｃ　Ｏ　］量が２　０　ｐｐｍ以下
の鋳造溶鋼を得ることができた。転炉出鋼段階で脱酸す
ることができるので、ＲＨ脱ガス処理は不要になる。

［発明の効果］ 本発明によれば、転炉に備えられた無酸化出鋼装置を利
用することにより、鍋内で出鋼溶鋼を直ちに脱酸したと
しても溶鋼の窒素ビックアップを生じない。このため、
転炉出鋼工程で［Ｎ］　量を上昇させることなく、溶存
［０］量を人福に低減することができるので、低窒素鋼
を低コストかつ容易に製造することができる。特に、Ｒ
Ｈ脱ガス処理等の二次精錬における処理が不要となり、
溶鋼中Ｔｏｔａｌｌ：０１が２　０　ｐｐＩ以下の清浄
鋼を安価かつ容易に製造することができる。

また、取鍋内に流出した転炉スラグ中の酸化鉄および酸
化マンガンが脱酸剤により還元されるので、このスラグ
が鋳造工程に持ち込まれたとしても、スラグ●メタル反
応によるアルミナおよびシリカの生成量を大幅に低減で
き、鋳造溶鋼の清浄度が維持される。

また、従来の未脱酸出鋼においては、出鋼直後の除滓作
業が必須であり、出鋼から取鍋搬出に至るまでの一連の
作業に多大の労力を要していたが、これを省略または簡
略化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は出鋼時の転炉および取鍋を模式的に示す縦断面
図、第２図は本発明の実施例に係る清浄鋼の製逍方法を
説明するための工程図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＣＯ＿２ガスを主成分とし、かつ、窒素成分を含まない
   置換ガスを、転炉出鋼口から受鋼容器に至るまでの出鋼
   領域に導入して、置換ガスで出鋼領域を置換するガス置
   換工程と、転炉から受鋼容器に溶鋼を出鋼する出鋼工程
   と、出鋼された溶鋼を受鋼容器内で脱酸する脱酸工程と
   、を有することを特徴とする清浄鋼の製造方法。