JPH03183722A - 高清浄度鋼の製造方法 - 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、非金属介在物量の低減を必要とする高清浄度
鋼の製造方法に関するものである。

（従来の技術） 食缶用素材、自動車鋼板用素材等高清浄度鋼を製造する
ためには、製鋼過程において、転炉出鋼中に溶鋼と共に
取鍋内に流出する酸化性スラブによる溶鋼の酸化汚染を
極力防止する必要がある。

このための方策として、従来、例えば鉄と鋼７３（１９
８７）　、　５２７０文献に見られるように、出鋼中に
スラグ上にＭｇＯクリンカーを添加することによって、
取鍋スラグの固化を促進させ、連続鋳造時においてタン
デイシュ内へ混入する取鍋スラグ量を低減しようとする
方法がある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、この方法では次に示す問題があり、食缶
用素材等極めて高い清浄性を要求される鋼の製造法とし
ては不充分である。

すなわち、該文献に開示された方法は、出鋼中にＭｇＯ
クリンカーをスラグ上に投入することによってスラグの
融点を高め、取鍋からタンデイシュへの溶鋼注入末期の
スラグの流入を防止することを意図したものである。こ
れにより、連々鋳の継目部において鋼中に巻込まれるス
ラグ瓜が物理的に軽減するため、継目部の清浄性が向上
する。

しかしながら、継目部を除く鋳片の定常部（鋳片中の大
部分を占め、鋳造初期・末期、取鍋交換の影響を受けな
い部分）における清浄化の最大の課題である取鍋の酸化
性スラグによる溶鋼の酸化反応に対しては効果的な手段
とはならない。

特に、前記した食缶用素材では、主に鋳片の定常部が材
料として使用されるため、継目部のスラグ巻込み対策よ
り、取鍋酸化性スラグによる溶鋼の化学的酸化反応が阻
止されることが必須要件である。

（課題を解決するための手段） 本発明は、かかる従来技術の問題点を解決し、鋳片の定
常部における清浄化の最大の課題である取鍋スラグによ
る溶鋼の酸化を防止して、鋼中の酸化生成物量の増大を
抑止して食缶用素材等の高清浄度鋼を製造するための方
策を提供するものである。

すなわち本発明は転炉から取鍋に受鋼巾又は受鋼後に脱
酸処理し、この後ＭｇＯを主成分とする添加物を該溶鋼
に添加して溶融浮上させ、溶鋼浴表面とスラグ層との間
に介在せしめ溶鋼の酸化を防止することを特徴とする高
清浄度鋼の製造方法であり、取鍋内の溶鋼中に添加物を
投入する反応容器の開口部を浸漬し、取鍋上面のスラグ
を実質的に撹拌することなく該溶鋼の一部を反応容器内
と取鍋の間を循環、あるいは出し入れすることにより精
錬する過程で、あらかじめ溶鋼を脱酸した後、該溶鋼中
にＭｇＯを主成分とする添加物を添加することを含み、
転炉では脱リン予備処理溶銑を用いることを含む。

ここで、溶鋼の脱酸は、ＭｇＯを主成分とする添加物を
投入する前に行われていることが必要であるが、その時
期は転炉出鋼中から、該反応容器処理中のＭｇＯ投入前
の間であれば良い。

また、上記反応容器の例としては、第１図、第２図、第
４図に示すＲＨ，ＤＩ（タイプの真空精錬設備、第３図
に示す浸漬フード式添加装置等の簡易情錬設備が挙げら
れる。

これらの装置では通常の合金投入装置をＭｇＯ投入装置
として転用できる。

また、第２図に示すようなガス吹込み管３を有する設備
では、ガス吹込み管からＭｇＯ粉を吹込んでも良い。

第１図は浸漬管にガス吹込み菅３を接続したＲＨ脱ガス
槽２、第２図は浸漬管の下方にガス吹込み管３を配置し
たＲＨ脱ガス槽２、第３図はポーラスプラグ式ガス吹込
み管３ａの上方に配置した浸漬フード２ａｓ第４図はＤ
Ｈ式脱ガス槽２に夫々ＭｇＯ投入装置６を付設したもの
であり、図中、１は取鍋、４はスラグ、５は溶鋼、７は
真空排気装置に向う排気流を示す。

（作　　用） 本発明の手段がもたらす具体的な作用を以下に記述する
。

本発明者等が取鍋スラグによる溶鋼の酸化を防止するた
めの方法について種々検討した結果、溶鋼を予じめ脱酸
した後、Ａｆ１等鋼中の合金成分で還元されない安定な
酸化物で、取鍋スラグと溶鋼の界面を化学的にしゃ断す
ることが有効であることを見い出した。この際、上記し
た安定な酸化物を確丈に取鍋スラグと溶鋼の界面に堆積
せしめることが必要となる。

このため、本発明では、第１図、第２図、第３図、およ
び第４図に示すごとく、取鍋上のスラグが実質的に撹拌
されず、かつ添加した酸化物が溶鋼の循環流にのって取
鍋内のスラグ而の下面に堆積し得る装置を用いる。

また、酸化物の投入は、溶鋼中フリー酸素が脱酸された
後行なわれ、酸化物投入後の合金の投入は成分微調整程
度でなければならない。これら脱酸と酸化物添加の順序
が異なると、酸化物の下面に多量のＡ　Ｉ　２０　ｓ等
非金属介在物濃度が高いスラグが生成するため、本発明
が意図するスラグと溶鋼の化学的しゃ断の効果が薄れる
結果となる。

本発明で用いる安定な酸化物とは、脱酸時に生成するＡ
　Ｉ　２０　ａ等非金属介作物に対して化学的に安定で
、かつスラグ下面に堆積した場合に、取鍋スラグから溶
鋼間のフリー酸素の移動が化学的に防止できるものでな
ければならない。かかる知見にもとづき本発明者等が種
々行なった実験より、ＭｇＯが最適であることが見い出
された。

ＭｇＯはＡ１１２０３等非金属介在物が大量に含まれる
スラグに対しても化学的に安定、かつフリー酸素の移動
が防止できる。投入するＭｇＯは工業的に製造し得るレ
ベルの純度が維持できる形態であれば最適であるが、コ
スト削減の点からは廃しンガ屑等も用いることができる
。ただし、廃レンガ中に含まれるＳ　ｉＯ２等の不純物
は、本発明の効果を低下せしめる成分であることから、
コスト的に見合う程度に低濃度であることが好ましい。

上記したように、本発明では溶鋼がＡＩ等の金属で強膜
酸された後、ＭｇＯが添加されなければならないが、か
かる強脱酸時にスラグ中のＰ　２０　ｓが還元され、復
リンする。したがって、要求Ｐ濃度が低い製品に対して
は、溶銑予備処理で低Ｐ化した溶銑を用いて転炉吹錬を
行い、溶鋼処理段階における脱酸過程の復リンを極力防
止しつつ、上記脱酸、ＭｇＯ添加（好ましくは２ｋｇ／
ｌｏｎ溶鋼以上）を実施する。これによって、低Ｐ１か
つ高清浄度鋼の製造が可能となる。

ＭｇＯの添加量は、スラグの量・質、溶鋼表面の面積等
に応じて経済的な量に設定すれば良いが、例えば３４０
ｔｏｎ取鍋で溶鋼表面積２０ｉでスラグ量が２０ｋｇ／
ｌｏｎ溶鋼、スラグ組成が〔Ｔ−ＦＣ〕　：１５．２％
の時２　ｋｇ／　ｔｏｎ−ｓ以上が好ましかった。

すなわち２　）ｃｇ／　ｔｏｎ−ｓ未満ではスラグの融
点がＭｇＯ添加で上昇するもの５、上記した取鍋スラグ
から溶鋼間のフリー酸素の移動を化学的に防止すること
ができず、結果としてスラグによる溶鋼の再酸化を完全
に防止することが困難であった。

以上、本発明の作用について詳細に説明したが、本発明
に例えば特願昭８２−１９２１３８号明細書に記載され
た転炉スラグの流出防止方法、特開昭６３−０８３２１
９号公報に記載された介在物吸収・浮上分離用溶鋼処理
剤及びそれを用いた処理方法、取鍋スラグをＡｊｌで還
元するスラグ改質法等の諸技術を併用することによって
、溶鋼の高清浄化が促進される。

また、本発明は最近自動車用鋼板として用いられている
極低炭素鋼についても適用できる。この場合は真空溶鋼
処理でまず脱炭し、次に脱酸を行った後ＭｇＯを投入す
る処理方法が適当である。

（実　施　例） ３４０ｔｏｎ転炉で吹錬を行った後、第１表に示す条件
で食缶用途のＡｌキルド鋼（（Ｃ）：２〜５×２ １Ｏ％、　　（ＡＮ）：３０〜８０　Ｘ　１０−３％）
および極低炭素自動車用鋼（〔Ｃ〕≦５０ｐｐｍ　、　
　（１！　）　　：ｌＯ〜５０ＸｌＯ’％）を製造した
。なお、本実施例では転炉装人溶跣として溶銑予備処理
で脱Ｐしたもの、および溶銑予備処理工程を経ていない
ものの２水準とした。

また、比較例では溶銑予備処理工程を経ていない溶銑を
用いた。いずれも転炉吹込時のスラグ中Ｔ−Ｆｅは１０
〜２０％の範囲である。

ＭｇＯを主成分とする添加物は、第１表に示すように、
ＭｇＯクリンカー、天然ＭｇＯ。

Ｍ　ｇ　Ｏ−Ｃｒ　２０　ａ系レンガ廃棄物を用い、比
較例では出鋼中、本実施例ではいずれも第１図、第２図
、第３図で示す取鍋上面のスラグを実質的に撹拌するこ
となく溶鋼の一部を循環撹拌できる反応装置によって投
入した。

更に、本実施例Ｈでは特願昭８２−１９２１３６号明細
書に記載された転炉スラグの流出防止方法および出鋼直
後Ａｌを取鍋スラグに添加するスラグ改質法を併用した
。

溶鋼の清浄性悪化の要因である取鍋酸化性スラグによる
溶鋼の化学的酸化反応を評価するため、実施例、比較例
共に連鋳機タンデイシュにおける鋳片定常部相当の溶鋼
中Ａｌ２Ｏ３介在物量を調査し、比較例Ａを基準として
、量の比率で第５図に示す。

また、転炉吹止時からタンデイシュまでの復（Ｐ）量を
第１表に示す。

本実施例Ｂ−ＨではタンデイシュにおけるＡＤ　２０ｓ
量が半減した。また、予備処理溶銑を用いて吹錬を行っ
た本実施例Ｇ、Ｈでは、転炉吹止からタンデイシュまで
の復Ｐが防止でき、低Ｐ鋼の溶製も可能となった。

（発明の効果） 本発明を適用することにより、高清浄度鋼を溶製する際
の最大の課題である取鍋スラグ起因の溶鋼の化学的酸化
反応が大幅に低減することができる。

したがって極めて低レベルの介在物量が要求される食缶
用素材、自動車用鋼板等の製品欠陥が大幅に低減し、品
質が向上する。

また、併せて強脱酸時に問題となる製鋼過捏のＰ濃度上
昇が防止でき、溶製ジス１１減も達成可能となる等、そ
の効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は本発明の実施例で用いた設備
を示した説明図、第４図は本発明の実施態様の他の例を
示した説明図、第５図は本発明の実施例において、連鋳
機タンデイシュ溶鋼の清浄性をＡρ２０３介在物量で評
価し、比較例Ａとの量比で示した図表である。 代　理　人　　弁理士　　茶野木　立　夫３ａ　二ｎＺ
Ｉ；ε；：）；；：≦竺≦、・＋０Ｋ４１ａ”Ｊ’；　
）第５図 比 較 濶 り一一一木★施例

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、転炉から取鍋に受鋼巾又は受鋼後に脱酸処理し、こ
   の後ＭｇＯを主成分とする添加物を該溶鋼に添加して溶
   融浮上させ、溶鋼浴表面とスラグ層との間に介在せしめ
   溶鋼の酸化を防止することを特徴とする高清浄度鋼の製
   造方法。 ２、取鍋内の溶鋼中に添加物を投入する反応容器の開口
   部を浸漬し、取鍋上面のスラグを実質的に撹拌すること
   なく該溶鋼の一部を反応容器内と取鍋の間を循環、ある
   いは出し入れすることにより精錬する過程で、あらかじ
   め溶鋼を脱酸した後、該溶鋼中にＭｇＯを主成分とする
   添加物を添加することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の高清浄度鋼の製造方法。 ３、転炉で脱リン予備処理溶銑を用いることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の高清浄度鋼の
   製造方法。