JPH04246119A - ステンレス鋼の溶製方法 - Google Patents
ステンレス鋼の溶製方法Info
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Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、窒素、炭素および硫黄
の一つ又は二つ以上の低減をはかった高純度ステンレス
鋼の溶製方法に関するものである。
の一つ又は二つ以上の低減をはかった高純度ステンレス
鋼の溶製方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、耐応力割れ性などが従来に増して
優れた高純度のステンレス鋼の要求が高まっているが、
高純度のステンレス鋼を溶製する方法としては真空誘導
溶解炉を用いる方法が知られている。しかし真空誘導溶
解炉の炉壁の外周には誘導コイルが設けられているため
炉壁を耐火煉瓦で構成すると、耐火煉瓦の熱膨張による
応力が誘導コイルに伝わって誘導コイルを損壊させ易い
。このため真空誘導炉の炉壁は粉状の耐火物を搗き固め
たラミング層で構成されている。このラミング層はフラ
ックスによって溶損され易いので真空誘導溶解炉内にフ
ラックスを加えて脱硫や脱酸を積極的に行えない。
優れた高純度のステンレス鋼の要求が高まっているが、
高純度のステンレス鋼を溶製する方法としては真空誘導
溶解炉を用いる方法が知られている。しかし真空誘導溶
解炉の炉壁の外周には誘導コイルが設けられているため
炉壁を耐火煉瓦で構成すると、耐火煉瓦の熱膨張による
応力が誘導コイルに伝わって誘導コイルを損壊させ易い
。このため真空誘導炉の炉壁は粉状の耐火物を搗き固め
たラミング層で構成されている。このラミング層はフラ
ックスによって溶損され易いので真空誘導溶解炉内にフ
ラックスを加えて脱硫や脱酸を積極的に行えない。
【０００３】このため真空誘導溶解炉を用いて、高純度
のステンレス鋼を溶製する場合は原料として、例えば電
解クロムや電解ニッケル等を多量使用することになる。 しかし、この方法は高価な高純度の原料を多量使用する
ため、および高周波誘導溶解炉は冷材の溶解に長時間を
要し製鋼時間が長いため、溶製コストが高い。
のステンレス鋼を溶製する場合は原料として、例えば電
解クロムや電解ニッケル等を多量使用することになる。 しかし、この方法は高価な高純度の原料を多量使用する
ため、および高周波誘導溶解炉は冷材の溶解に長時間を
要し製鋼時間が長いため、溶製コストが高い。
【０００４】転炉又はアーク溶解炉で粗溶鋼を溶製し、
ＡＯＤ炉を用いてステンレス鋼を溶製する方法がある。 しかしＡＯＤ炉では〔Ｃ〕を０．０１％以下に低減し、
また〔Ｎ〕を０．０１％以下に低減するには、長時間の
吹錬が必要で能率が悪いこと、多量の不活性ガスを必要
とすること、溶鋼中のクロムの酸化が大となり多量の還
元剤、媒溶剤を必要とすること、及びこれらの結果から
耐火物の溶損が大きいことの問題点がある。
ＡＯＤ炉を用いてステンレス鋼を溶製する方法がある。 しかしＡＯＤ炉では〔Ｃ〕を０．０１％以下に低減し、
また〔Ｎ〕を０．０１％以下に低減するには、長時間の
吹錬が必要で能率が悪いこと、多量の不活性ガスを必要
とすること、溶鋼中のクロムの酸化が大となり多量の還
元剤、媒溶剤を必要とすること、及びこれらの結果から
耐火物の溶損が大きいことの問題点がある。
【０００５】転炉又はアーク溶解炉で粗溶鋼を製造し、
真空アーク炉でステンレス鋼を溶製する方法もある。し
かし炭素質のアーク電極により溶鋼の〔Ｃ〕が上昇し易
く、ＡＯＤ炉を用いた場合と同様に溶鋼の〔Ｃ〕や〔Ｎ
〕を十分に低減することは難しい。
真空アーク炉でステンレス鋼を溶製する方法もある。し
かし炭素質のアーク電極により溶鋼の〔Ｃ〕が上昇し易
く、ＡＯＤ炉を用いた場合と同様に溶鋼の〔Ｃ〕や〔Ｎ
〕を十分に低減することは難しい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は〔Ｃ〕＜０．
０１％，〔Ｎ〕＜０．０１％，〔Ｓ〕＜０．００１％の
一つ又は二つ以上を満足するステンレス鋼を、高純度で
高価な原料を多量使用することなく、かつ高能率で安価
に溶製する方法を提供するものである。
０１％，〔Ｎ〕＜０．０１％，〔Ｓ〕＜０．００１％の
一つ又は二つ以上を満足するステンレス鋼を、高純度で
高価な原料を多量使用することなく、かつ高能率で安価
に溶製する方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第１工程では、
転炉又はアーク溶解炉で粗溶鋼を溶製し、この粗溶鋼を
ＡＯＤ炉（アルゴン−酸素による精錬炉）を用いて精錬
して精製溶鋼とする。本発明で粗溶鋼とはクロムの含有
量あるいはクロムとニッケルの含有量をステンレス鋼の
成分に大凡調整した未精錬のあるいは途中まで精錬した
溶鋼をいう。転炉又はアーク溶解炉は真空誘導溶解炉に
比べて炉容が大きく、また原料を加熱する効率が高いた
め、冷材を真空誘導溶解炉で溶解するよりも安価な溶解
コストで粗溶鋼が溶製できる。
転炉又はアーク溶解炉で粗溶鋼を溶製し、この粗溶鋼を
ＡＯＤ炉（アルゴン−酸素による精錬炉）を用いて精錬
して精製溶鋼とする。本発明で粗溶鋼とはクロムの含有
量あるいはクロムとニッケルの含有量をステンレス鋼の
成分に大凡調整した未精錬のあるいは途中まで精錬した
溶鋼をいう。転炉又はアーク溶解炉は真空誘導溶解炉に
比べて炉容が大きく、また原料を加熱する効率が高いた
め、冷材を真空誘導溶解炉で溶解するよりも安価な溶解
コストで粗溶鋼が溶製できる。
【０００８】本発明の第１工程では更にＡＯＤ炉を用い
て、この粗溶鋼の硫黄の含有量を低減する。本発明では
Ｓの含有量が０．００１％以下のステンレス鋼を溶製す
るが、後で述べる真空誘導溶解炉では溶鋼の硫黄含有量
を低減する事が困難であるために、溶鋼の硫黄含有量が
０．００１％以下となるようにＡＯＤ炉を操業する。Ａ
ＯＤ炉にＣａＯ−ＣａＦ２−ＳｉＯ２系の脱硫フラック
スを加えて吹錬すると、溶鋼の硫黄含有量は０．００１
％以下となる。後で述べるが本発明においてはＡＯＤ炉
で精錬した精製溶鋼は一部を真空誘導溶解炉に分注し残
部は通常のステンレス鋼として例えば連続鋳造機によっ
て通常通りに鋳造することができる。分注する場合の精
製溶鋼の成分は通常のステンレス鋼と同程度でよく、０
．０２〜０．０６％の炭素および０．０１〜０．０２％
の窒素を含有し、硫黄の含有量は０．０１％以下である
。ＡＯＤ炉は脱硫が容易で、かつ通常のステンレス鋼を
高能率で生産する設備であるため、真空誘導溶解炉に比
べて安価に精製溶鋼が溶製できる。
て、この粗溶鋼の硫黄の含有量を低減する。本発明では
Ｓの含有量が０．００１％以下のステンレス鋼を溶製す
るが、後で述べる真空誘導溶解炉では溶鋼の硫黄含有量
を低減する事が困難であるために、溶鋼の硫黄含有量が
０．００１％以下となるようにＡＯＤ炉を操業する。Ａ
ＯＤ炉にＣａＯ−ＣａＦ２−ＳｉＯ２系の脱硫フラック
スを加えて吹錬すると、溶鋼の硫黄含有量は０．００１
％以下となる。後で述べるが本発明においてはＡＯＤ炉
で精錬した精製溶鋼は一部を真空誘導溶解炉に分注し残
部は通常のステンレス鋼として例えば連続鋳造機によっ
て通常通りに鋳造することができる。分注する場合の精
製溶鋼の成分は通常のステンレス鋼と同程度でよく、０
．０２〜０．０６％の炭素および０．０１〜０．０２％
の窒素を含有し、硫黄の含有量は０．０１％以下である
。ＡＯＤ炉は脱硫が容易で、かつ通常のステンレス鋼を
高能率で生産する設備であるため、真空誘導溶解炉に比
べて安価に精製溶鋼が溶製できる。
【０００９】本発明の第２工程では精製溶鋼を真空誘導
溶解炉に装入する。第１工程で使用する転炉またはアー
ク溶解炉やＡＯＤ炉は量産鋼を高能率で生産する設備で
、例えば６０トン／チャージ以上の容量である。しかし
〔Ｃ〕＜０．０１％，〔Ｎ〕＜０．０１％，〔Ｓ〕＜０
．００１％のステンレス鋼は特別な品種であり、需要量
のロットが小さいため、例えば１０トン／チャージ以下
の生産単位で溶製することが好ましい。分注された精製
溶鋼は真空誘導溶解炉にて更に〔Ｃ〕および 〔Ｎ〕
を低減し、Ｓｉ源脱酸の場合は、さらに〔Ｓ〕を低減す
る。既に述べた如くＡＯＤ炉では〔Ｃ〕を０．０１％以
下に低減し、また〔Ｎ〕を０．０１％以下に低減するこ
とは容易ではないが、真空誘導溶解炉で固体酸素（酸化
鉄）とアルゴンバブリングを併用して精錬すると、〔Ｃ
〕＜０．０１％，〔Ｎ〕＜０．０１％，〔Ｓ〕＜０．０
０１％の溶鋼が得られる。この溶鋼は成分調整して真空
誘導溶解炉から出鋼し、〔Ｃ〕＜０．０１％，〔Ｎ〕＜
０．０１％〔Ｓ〕＜０．００１％のステンレス溶鋼とな
る。精整溶鋼の分注に際して分注しなかった残余の精整
溶鋼は、既に述べた如く通常のステンレス鋼として例え
ば連続鋳造機によって鋳造する。ＡＬ脱酸を行った場合
、この精整溶鋼は通常のステンレス鋼に比べて〔Ｓ〕が
低い点のみが相違するが、通常のステンレス鋼と同等以
上の特性を有している。
溶解炉に装入する。第１工程で使用する転炉またはアー
ク溶解炉やＡＯＤ炉は量産鋼を高能率で生産する設備で
、例えば６０トン／チャージ以上の容量である。しかし
〔Ｃ〕＜０．０１％，〔Ｎ〕＜０．０１％，〔Ｓ〕＜０
．００１％のステンレス鋼は特別な品種であり、需要量
のロットが小さいため、例えば１０トン／チャージ以下
の生産単位で溶製することが好ましい。分注された精製
溶鋼は真空誘導溶解炉にて更に〔Ｃ〕および 〔Ｎ〕
を低減し、Ｓｉ源脱酸の場合は、さらに〔Ｓ〕を低減す
る。既に述べた如くＡＯＤ炉では〔Ｃ〕を０．０１％以
下に低減し、また〔Ｎ〕を０．０１％以下に低減するこ
とは容易ではないが、真空誘導溶解炉で固体酸素（酸化
鉄）とアルゴンバブリングを併用して精錬すると、〔Ｃ
〕＜０．０１％，〔Ｎ〕＜０．０１％，〔Ｓ〕＜０．０
０１％の溶鋼が得られる。この溶鋼は成分調整して真空
誘導溶解炉から出鋼し、〔Ｃ〕＜０．０１％，〔Ｎ〕＜
０．０１％〔Ｓ〕＜０．００１％のステンレス溶鋼とな
る。精整溶鋼の分注に際して分注しなかった残余の精整
溶鋼は、既に述べた如く通常のステンレス鋼として例え
ば連続鋳造機によって鋳造する。ＡＬ脱酸を行った場合
、この精整溶鋼は通常のステンレス鋼に比べて〔Ｓ〕が
低い点のみが相違するが、通常のステンレス鋼と同等以
上の特性を有している。
【００１０】
【作用】６０トンＡＯＤ炉と１０トン真空誘導溶解炉の
操業例に基づき、その脱炭、脱窒および脱硫の推移を比
較して説明する。
操業例に基づき、その脱炭、脱窒および脱硫の推移を比
較して説明する。
【００１１】図１は脱酸による精製溶鋼の脱硫の推移の
例を示す図を示し、１は６０トンＡＯＤ炉の例を示し、
２は１０トン真空誘導溶解炉の例を示す。６０トンＡＯ
Ｄ炉は炉壁が緻密質で耐溶蝕性が優れたマグクロ煉瓦で
形成されているため、ＣａＯ−ＣａＦ２系の脱硫フラッ
クスを添加して精錬したが、約２０分の精錬によって、
溶鋼の硫黄含有量は０．０１６％から０．００１％以下
に低減した。１０トン真空誘導溶解炉は、炉壁の外周に
配設されている誘導コイルを炉壁の熱膨張によって損傷
させないために、炉壁は、ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３粉の搗き
固め層によって形成されているが、このＭｇＯ−Ａｌ２
Ｏ３粉の搗き固め層は脱硫フラックスによって溶蝕され
易い。したがって真空誘導溶解炉では脱硫フラックスが
使用できない。このため約４０分間精錬しても溶鋼の硫
黄含有量は０．０１７％から０．０１５％に低減するの
みで溶鋼の硫黄含有量を０．００１％以下とすることは
困難である。
例を示す図を示し、１は６０トンＡＯＤ炉の例を示し、
２は１０トン真空誘導溶解炉の例を示す。６０トンＡＯ
Ｄ炉は炉壁が緻密質で耐溶蝕性が優れたマグクロ煉瓦で
形成されているため、ＣａＯ−ＣａＦ２系の脱硫フラッ
クスを添加して精錬したが、約２０分の精錬によって、
溶鋼の硫黄含有量は０．０１６％から０．００１％以下
に低減した。１０トン真空誘導溶解炉は、炉壁の外周に
配設されている誘導コイルを炉壁の熱膨張によって損傷
させないために、炉壁は、ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３粉の搗き
固め層によって形成されているが、このＭｇＯ−Ａｌ２
Ｏ３粉の搗き固め層は脱硫フラックスによって溶蝕され
易い。したがって真空誘導溶解炉では脱硫フラックスが
使用できない。このため約４０分間精錬しても溶鋼の硫
黄含有量は０．０１７％から０．０１５％に低減するの
みで溶鋼の硫黄含有量を０．００１％以下とすることは
困難である。
【００１２】図２は精製溶鋼の脱炭の推移の例を示す図
で、１は６０トンＡＯＤ炉の例を示し、２は１０トン真
空誘導溶解炉の例を示す。ＡＯＤ炉は溶鋼の〔Ｃ〕が０
．０１％に近づくと脱炭速度が著しく低下するため、約
４０分間精錬しても溶鋼の〔Ｃ〕は０．０１０％以上で
あり、特に０．０１％未満に脱炭することが困難である
。本発明者は１０Ｔｏｎ真空誘導溶解炉によって、４ｋ
ｇ／トンの酸化鉄の添加と０．２Ｎｍ３／トンのアルゴ
ンガスバブリングを行い、〔Ｃ〕が０．０１６％の精製
溶鋼を脱炭したが、溶鋼の〔Ｃ〕が０．０１％以下とな
っても脱炭は円滑であり、４０分間の精錬によって〔Ｃ
〕含有量を０．００４％とすることができた。
で、１は６０トンＡＯＤ炉の例を示し、２は１０トン真
空誘導溶解炉の例を示す。ＡＯＤ炉は溶鋼の〔Ｃ〕が０
．０１％に近づくと脱炭速度が著しく低下するため、約
４０分間精錬しても溶鋼の〔Ｃ〕は０．０１０％以上で
あり、特に０．０１％未満に脱炭することが困難である
。本発明者は１０Ｔｏｎ真空誘導溶解炉によって、４ｋ
ｇ／トンの酸化鉄の添加と０．２Ｎｍ３／トンのアルゴ
ンガスバブリングを行い、〔Ｃ〕が０．０１６％の精製
溶鋼を脱炭したが、溶鋼の〔Ｃ〕が０．０１％以下とな
っても脱炭は円滑であり、４０分間の精錬によって〔Ｃ
〕含有量を０．００４％とすることができた。
【００１３】図３は精製溶鋼の脱窒の推移の例を示し、
１は６０トンＡＯＤ炉の例であり、２は１０トン真空誘
導溶解炉の例である。６０トンＡＯＤ炉では４０分間精
錬したが、〔Ｎ〕が０．０１５％以下では脱窒速度が遅
く、０．０１％以下とはならなかった。本発明者は図２
で述べたと同じ量の酸化鉄とアルゴンガスを用いて１０
トン真空誘導溶解炉で精錬を行ったが約３０分の精錬で
溶鋼の〔Ｎ〕含有量は０．０１％以下となった。
１は６０トンＡＯＤ炉の例であり、２は１０トン真空誘
導溶解炉の例である。６０トンＡＯＤ炉では４０分間精
錬したが、〔Ｎ〕が０．０１５％以下では脱窒速度が遅
く、０．０１％以下とはならなかった。本発明者は図２
で述べたと同じ量の酸化鉄とアルゴンガスを用いて１０
トン真空誘導溶解炉で精錬を行ったが約３０分の精錬で
溶鋼の〔Ｎ〕含有量は０．０１％以下となった。
【００１４】本発明では原料コストや溶解コストが安価
な粗溶鋼を用いるが、図１、図２、図３で述べた如く、
ＡＯＤ炉と真空誘導溶解炉を併せ用いることによって、
〔Ｃ〕＜０．０１％，〔Ｎ〕＜０．０１％，〔Ｓ〕＜０
．００１％の一つまたは二つ以上を満足するステンレス
鋼を能率よく溶製することができる。
な粗溶鋼を用いるが、図１、図２、図３で述べた如く、
ＡＯＤ炉と真空誘導溶解炉を併せ用いることによって、
〔Ｃ〕＜０．０１％，〔Ｎ〕＜０．０１％，〔Ｓ〕＜０
．００１％の一つまたは二つ以上を満足するステンレス
鋼を能率よく溶製することができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によると、高純度で高価な原料を
多量使用することなく、かつ高能率、低コストで〔Ｃ〕
＜０．０１％，〔Ｎ〕＜０．０１％，〔Ｓ〕＜０．００
１％の一つ又は２つ以上を満足するステンレス鋼が溶製
できる。このステンレス鋼は需要ロットが通常小さいた
め大規模な溶製設備を用いると無駄が多いが、精製溶鋼
を分注して真空誘導溶解炉に装入することによって、需
要ロットに見合った量のステンレス溶鋼を溶製すること
ができる。
多量使用することなく、かつ高能率、低コストで〔Ｃ〕
＜０．０１％，〔Ｎ〕＜０．０１％，〔Ｓ〕＜０．００
１％の一つ又は２つ以上を満足するステンレス鋼が溶製
できる。このステンレス鋼は需要ロットが通常小さいた
め大規模な溶製設備を用いると無駄が多いが、精製溶鋼
を分注して真空誘導溶解炉に装入することによって、需
要ロットに見合った量のステンレス溶鋼を溶製すること
ができる。
【図１】は精製溶鋼の脱硫の推移の例を示す図、
【図２
】は精製溶鋼の脱炭の推移の例を示す図、
】は精製溶鋼の脱炭の推移の例を示す図、
【図３】は精
製溶鋼の脱窒の推移の例を示す図、である。
製溶鋼の脱窒の推移の例を示す図、である。
Claims (11)
- 【請求項１】転炉又はアーク溶解炉で粗溶鋼を溶製し、
該粗溶鋼をＡＯＤ炉を用いて精錬して精製溶鋼とし、該
精製溶鋼を真空誘導溶解炉を用いて精錬して高純度溶鋼
とすることを特徴とするステンレス鋼の溶製方法。 - 【請求項２】精製溶鋼から必要量を分注して高純度溶鋼
を精錬することを特徴とする請求項１記載のステンレス
鋼の溶製方法。 - 【請求項３】高純度溶鋼が〔Ｎ〕＜０．０１重量％であ
ることを特徴とする請求項１又は２記載のステンレス鋼
の溶製方法。 - 【請求項４】高純度溶鋼が〔Ｃ〕＜０．０１重量％であ
ることを特徴とする請求項１又は２記載のステンレス鋼
の溶製方法。 - 【請求項５】高純度溶鋼が〔Ｎ〕＜０．０１重量％、〔
Ｃ〕＜０．０１重量％であることを特徴とする請求項１
又は２記載のステンレス鋼の溶製方法。 - 【請求項６】高純度溶鋼が〔Ｓ〕＜０．００１重量％で
あることを特徴とする請求項１又は２記載のステンレス
鋼の溶製方法。 - 【請求項７】高純度溶鋼が〔Ｓ〕＜０．００１重量％、
〔Ｎ〕＜０．０１重量％であることを特徴とする請求項
１又は２記載のステンレス鋼の溶製方法。 - 【請求項８】高純度溶鋼が〔Ｃ〕＜０．０１重量％、〔
Ｓ〕＜０．００１重量％であることを特徴とする請求項
１又は２記載のステンレス鋼の溶製方法。 - 【請求項９】高純度溶鋼が〔Ｎ〕＜０．０１重量％、〔
Ｃ〕＜０．０１重量％、〔Ｓ〕＜０．００１重量％であ
ることを特徴とするステンレス鋼の溶製方法。 - 【請求項１０】精錬溶鋼がＳｉ源脱酸によるものであり
、〔Ｓ〕；０．０１〜０．００１重量％であることを特
徴とする請求項１又は２記載のステンレス溶鋼の溶製方
法。 - 【請求項１１】精製溶鋼がＡｌ脱酸によるものであり〔
Ｓ〕＜０．００１である請求項１又は２記載のステンレ
ス溶鋼の溶製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1010491A JPH04246119A (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | ステンレス鋼の溶製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1010491A JPH04246119A (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | ステンレス鋼の溶製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04246119A true JPH04246119A (ja) | 1992-09-02 |
Family
ID=11741010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1010491A Withdrawn JPH04246119A (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | ステンレス鋼の溶製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04246119A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100402018B1 (ko) * | 1999-12-01 | 2003-10-17 | 주식회사 포스코 | 오스테나이트계 스테인레스 강의 제조방법 |
| US8759703B2 (en) | 2010-10-26 | 2014-06-24 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Switch with reduced contacting areas between actuator and insulative housing |
| CN110016535A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-07-16 | 鞍钢股份有限公司 | 一种提高和稳定控制不锈钢中氮含量的方法 |
-
1991
- 1991-01-30 JP JP1010491A patent/JPH04246119A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100402018B1 (ko) * | 1999-12-01 | 2003-10-17 | 주식회사 포스코 | 오스테나이트계 스테인레스 강의 제조방법 |
| US8759703B2 (en) | 2010-10-26 | 2014-06-24 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Switch with reduced contacting areas between actuator and insulative housing |
| CN110016535A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-07-16 | 鞍钢股份有限公司 | 一种提高和稳定控制不锈钢中氮含量的方法 |
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