JPH04254513A

JPH04254513A - 極低炭素鋼の溶製方法

Info

Publication number: JPH04254513A
Application number: JP3510591A
Authority: JP
Inventors: Naoto Tsutsumi; 直人堤; Yoshimasa Mizukami; 水上　義正
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1991-02-06
Filing date: 1991-02-06
Publication date: 1992-09-09

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、極低炭素鋼の溶製方法
に関するものである。

【０００２】

【従来技術】自動車用鋼板等、プレス加工が施される薄
板用鋼板において、加工性を高めるために、鋼板中の炭
素濃度を極力低下させた極低炭素鋼が知られている。従
来、この極低炭素鋼を溶製するためには、転炉等で炭素
濃度を０．０４％程度まで脱炭させた溶鋼を、未脱酸状
態で取鍋等の容器に受鋼した後に、ＲＨ法やＤＨ法等の
真空脱ガス装置等、排気装置を有するプロセスを用いて
溶鋼の一部分を減圧（真空）雰囲気中に配置し、全圧を
低下することで、気体と溶鋼の界面のＣＯガス分圧を低
下させる条件下において、次式に示す溶鋼中の炭素と酸
素を反応させる方法にて脱炭した後、目標の溶鋼成分と
なるように、合金を添加して調整を行う溶製方法が広く
行われている。Ｃ　　＋　　Ｏ　　→　　ＣＯ　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　（１）一般に溶鋼を脱炭す
る場合、（１）式で示したように、溶鋼中の炭素を酸素
と反応させることで、ＣＯガスを生成させ、このガスを
気体側に除去する方法が用いられる。この脱炭反応を進
めさせるためには溶鋼中に酸素が必要であり、このため
一般には、酸素を上方や下方から、あるいは上下方向か
ら同時に供給する純酸素転炉方式が採用されている。し
かし、この方法では、溶鋼中の炭素濃度が０．０４％程
度以下となると脱炭の進行が停滞し、むしろ鉄の酸化が
生じ、溶鋼の歩留り低下や溶鋼中有効な成分であるマン
ガン濃度の低下を招く等の問題がある。そこで、この炭
素濃度以下でも、鉄が酸化せず溶鋼中の炭素が優先的に
酸化するように、気体ないしは固体状の酸化源を供給し
、溶鋼中の酸素濃度を増加させると同時に、気体側の一
酸化炭素の分圧を低下させることにより、（１）式の反
応を右の方向へ進行させる方法として真空脱ガス装置が
広く普及しているわけである。つまり、次に示す（２）式において、気体側の一酸化炭
素の分圧Ｐｃｏを小さくすれば、同じ溶鋼中酸素濃度で
あっても、炭素濃度をより小さくすることができるわけ
である。〔Ｃ〕　　＝　　Ｐｃｏ／Ｋ・〔Ｏ〕　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　（２）Ｐｃｏ　：気体側の一酸化炭素の分圧〔Ｃ〕：溶鋼中の炭素濃度〔Ｏ〕：溶鋼中の酸素濃度Ｋ　　：反応の平衡定数本法によれば、減圧度を高める（真空度を上げる）ほど
（１）式で示す右方向への脱炭反応が進行するため、現
在工業的に、ＲＨ法やＤＨ法等において溶鋼表面を極力
高い真空下に維持することで、炭素濃度０．００５％以
下という極低炭素鋼の溶製が可能となっている。ここで
、脱炭速度をより短縮するために、真空脱ガス装置にお
いて、酸素あるいは二酸化炭素等の酸化性ガス、ないし
は、酸化鉄等の固体状酸化源を添加する方法（例えば特
開昭４９−３４４１４号、特開昭５１−１５１２１１号
、特開昭５１−１５１２１２号）、反応の界面積を大き
くするため大量のガスを溶鋼中に吹き込む方法（特開昭
５２−５６４１号）等も開発されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記真空脱ガス装置を
用いた極低炭素鋼溶製方法は、炭素濃度を低下せしめる
ため、平衡論的にも非常に有効な方法であり、現在広く
普及しているが、先にも述べたように、溶鋼の一部分を
、高い減圧状態に接触させるために、非常に大がかりで
高価な真空装置が必要であり、また減圧下で溶鋼を処理
することから、耐火物等が溶損し、さらに高温下におい
て減圧状態を維持するために、各かん合部の密着性を高
めるためのきめ細かなメンテナンスを要する。また、溶
鋼を減圧状態に接触した状態でガスを溶鋼中に吹き込む
と、ガスが溶鋼表面から離脱する際に、溶鋼が周辺の密
閉容器内に飛び散るため、容器内に地金と称する凝固し
た鋼が付着し、溶鋼の歩留りを低下させるばかりか、こ
の付着地金の除去に多大な労力を要する。さらに、溶鋼
を減圧状態にするための装置は、勿論予熱を充分行った
状態で使用されるが、装置全体が大きなために、全体を
均一に一定温度まで予熱することが難しく、脱炭処理開
始時点では、溶鋼の温度降下が大きい。このため、脱炭
処理を行った溶鋼を、連続鋳造等のプロセスで安定に鋳
造するためには、脱炭処理時の温度降下分を補償する必
要がある等、　処理費用が高くなる等の問題点がある。　　上記のような問題点に鑑み、本発明は、これら問題
点を解決し、安価な設備で、従来行われている真空脱ガ
ス装置で溶製されると同等の極低炭素鋼の溶製方法を提
示するために開発されたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は、
取鍋内の溶鋼表面の酸化性スラグを、全表面積の２０％
以上除去した区域に耐火物製の浸漬体を浸漬して特定空
間を形成し、該特定空間内の炭素濃度０．０４〜０．０
３％、酸素濃度４００〜８００ｐｐｍの溶鋼の表面に、
浸漬体内部の上方から、かつ溶鋼表面のガスの流速が２
０ｃｍ／ｓｅｃ以上となるように不活性ガスを吹付けて
、溶鋼表面の気体を更新しながら、極低炭素領域まで脱
炭させることを特徴とする極低炭素鋼の溶製方法であり
、第２の発明は、取鍋内の溶鋼表面の酸化性スラグを、
全表面積の２０％以上除去した区域に耐火物製の浸漬体
を浸漬して特定空間を形成し、　該特定空間内の炭素濃
度０．０４〜０．０３％、酸素濃度４００〜８００ｐｐ
ｍの溶鋼の表面に、浸漬体の側部に設けたガス吹き出し
口から、溶鋼表面へガスの流速が２０ｃｍ／ｓｅｃ以上
となるように吹付けて、溶鋼表面の気体を更新しながら
、極低炭素領域まで脱炭させることを特徴とする極低炭
素鋼の溶製方法であり、第３の発明は、上記耐火物製の
浸漬体の側部に設けたガス吹き出し口から、溶鋼表面へ
横方向からガスを吹付けることを特徴とする請求項１記
載の極低炭素鋼の溶製方法である。

【０００５】

【作用】本発明者等は、従来の大がかりな真空脱ガス装
置を必要とすることなく、安定して溶鋼中の炭素濃度を
０．００５％以下まで脱炭する方法について研究開発を
進めた結果、溶鋼と気体の界面の一酸化炭素ガスの分圧
を低下させるために、溶鋼の一部分の表面を減圧状態下
に保つ、高価かつ大がかりな真空脱ガス装置等を用いる
ことなく、アルゴンや窒素等の不活性ガスを特定空間内
の溶鋼表面に吹付け、界面の一酸化炭素ガスを除去し、
その分圧を低下させれば、大気圧下において、炭素濃度
０．００５％以下まで脱炭反応は充分に進行し、極低炭
素鋼の溶製が可能であることを見出した。ここで、純酸
素を供給する転炉方法での脱炭反応の場合も、多量の純
酸素ガスを供給しており、気体側の一酸化炭素ガスの分
圧は低いと考えられる。しかし、先にも述べたように、
炭素濃度が０．０４％程度以下になると、炭素よりも、
鉄やマンガンの酸化が優先的に生じて、脱炭は停滞し、
同時に溶鋼歩留の低下あるいは、溶鋼中有効な成分であ
るマンガン濃度の低下を招く。発明者らは、転炉方式で
のこの現象を詳細に検討し、転炉では脱炭に際して、炭
素の酸化と同時に、シリコンや燐、マンガン等が酸化し
、またこれらの酸化物を安定的に固定するため、主に石
灰を成分とする精錬用のスラグを置いて処理を行ってい
ること、また純酸素ガスを供給していることそのものが
脱炭停滞の原因であることを明らかとした。すなわち、
炭素濃度が０．０４％以下の低い領域まで脱炭反応を進
行させようとする場合には、炭素濃度に見合った酸素供
給速度に制御することが必要であるが、そもそも溶鋼表
面に酸化性のスラグが存在し反応界面を減少させている
。あるいは純酸素ガスを供給するような状態では、酸素
供給速度が大きすぎるため、鉄あるいはマンガンが優先
的に酸化し、これら酸化鉄ないし酸化マンガンが、既に
存在するスラグと合わさり、炭素と酸素の反応を生じさ
せる反応界面を減少させていることを明らかとした。

【０００６】このような研究結果から、発明者等は先に
、取鍋内溶鋼表面上の酸化性スラグの占める面積を２０
％以下に減少せしめた炭素濃度０．０４〜０．０２％の
溶鋼表面上に、酸素分圧０．５〜０．０１気圧に調整し
た酸化性ガスと不活性ガスの混合ガスを吹きつけ、溶鋼
の酸化を抑制しつつ、溶鋼を脱炭すれば、　炭素濃度０
．０２％以下の極低炭素鋼の溶製が可能であることを発
明（特願昭６３−１５３４５４号）した。さらに、発明
者等は、この脱炭に要する時間を短縮する、ないし到達
する炭素濃度をより一層低下させるための研究を進め、
取鍋内の溶鋼表面の酸化性スラグを、全表面積の２０％
以上除去した区域に耐火物製の浸漬体を浸漬して特定空
間を形成し、該特定空間内の炭素濃度０．０４〜０．０
３％、酸素濃度４００〜８００ｐｐｍの溶鋼の表面に、
浸漬体内部の上方から、　かつ溶鋼表面のガスの流速が
２０ｃｍ／ｓｅｃ以上となるように不活性ガスを吹付け
ることによって、安定に炭素濃度０．００５％以下の極
低炭素領域まで脱炭が進行することを確認した。　　ここで、本発明の要件である、取鍋内の溶鋼表面上
の酸化性スラグを、溶鋼全表面積に対して２０％以上除
去する理由としては、２０％未満の面積では酸化性スラ
グによる溶鋼への酸素供給が進行し、溶鋼の酸素濃度の
制御が困難となること、ならびにそもそも不活性ガスを
吹き付けることで促進される脱炭への有効な反応界面積
が確保できないからである。取鍋内の溶鋼表面上の酸化
性スラグを、溶鋼表面積に対して２０％以上、除去する
方法としては、例えば、取鍋の底部あるいは、溶鋼に浸
漬した耐火物製のランスから、ガスを吹込み、ガスによ
る溶鋼の流れで、表面のスラグを取鍋の内壁部へ押しや
った状態で、筒状の耐火物製の浸漬管を浸漬し、この浸
漬管内に酸化性スラグがない状態にする方法等が簡潔で
あり、かつ確実であるが、転炉から取鍋への溶鋼の受鋼
時に、スラグボールやスラグストッパーといった転炉内
の酸化性スラグの流出を抑える方法や、あるいは取鍋内
から、物理的にスラグを掻きだすスラグドラッガー法等
の方法で物理的に取鍋内の酸化性スラグを除去してもよ
い。

【０００７】次に、溶鋼の表面に吹付けるガスとして不
活性ガスを用いる理由としては、吹付けるガス中の酸素
ガスの濃度が５％を超えると、溶鋼の表面で炭素の酸化
よりも、鉄の酸化が優先的におこり、界面に溶融状態の
酸化鉄が生成し、この酸化鉄が徐々に蓄積して、脱炭に
有効な界面積が減少してしまうため、脱炭の速度が減少
し、炭素濃度０．００５％以下まで脱炭させるのに、よ
り長時間を要してしまうことが判明したためである。こ
こで用いる不活性ガスの種類としては、アルゴンガスが
一般的であるが、ヘリウムガス等も可能であるし、鋼の
材質上問題がなければ窒素ガスの使用も可能であり、こ
れらのガスを混合しても構わない。一方、脱炭反応を進
めるには、（１）式で示したように、炭素を酸化させる
酸素が必要である。そこで、脱炭を開始する前の溶鋼の
酸素の濃度としては、通常の転炉吹錬で、炭素濃度０．
０４〜０．０３％で吹き止めた際に得られる４００〜８
００ｐｐｍの範囲とし、この溶鋼中の酸素を用いて炭素
を酸化する。ここで、初期の溶鋼中酸素が４００ｐｐｍ
以下の場合には、若干酸化性ガスを供給、ないしは、酸
化鉄等の固体状酸化源を添加し、酸素濃度を制御するこ
とが望ましい。酸化性スラグを除去した溶鋼の表面に吹
き付ける不活性ガスの流速を２０ｃｍ／ｓｅｃ以上、確
保する理由としては、２０ｃｍ／ｓｅｃ未満であると、
そもそも脱炭によって発生する一酸化炭素ガスを界面か
ら除去することが間に合わず、界面の一酸化炭素ガスの
分圧を脱炭が進行するための低位に維持できないからで
ある。界面の流速を２０ｃｍ／ｓｅｃ以上確保すること
によって、大気圧下においても、界面に十分に減圧下と
同様の状態が確保されるわけであり、この流速が大きけ
れば大きいほど、その効果は大きい。

【０００８】上記したように、界面に不活性ガスを吹き
付ける方法としては、溶鋼の上方に配置した下向き単孔
のランスが一般的であるが、複数の孔を有する多孔ラン
スでも構わない。これらのランスの溶鋼面上の高さは、
吹き付けるガスの流量とランスの孔の内径ならびにラン
スの孔数から決定される。また、このように上方に配置
したランスから不活性ガスを吹付ける際に、前述のよう
に、溶鋼界面のガス流速を高めようとすると、溶鋼の自
由表面を激しく乱してしまい、溶鋼が周辺の密閉容器内
に飛び散るため、容器内に地金と称する凝固した鋼が付
着し、溶鋼の歩留りを低下させることも考えられる。そ
こで、より大きなガス流速を確保する場合には、酸化性
スラグを除去するために浸漬した耐火物製の浸漬管の内
壁の、溶鋼表面の真上部にガス吹き出し用の羽口を数カ
所設け、そこから溶鋼の表面に横向きに不活性ガスを吹
き付ける方法を行うことができる。これらの方法によっ
て、脱炭の反応界面積を確保する目的で、酸化性スラグ
を除去した溶鋼表面に、常に不活性ガスを流し、界面の
一酸化炭素ガスを除去することによって、脱炭速度を高
位に維持することができるわけである。以上のような理
由から、炭素濃度を０．００５％以下の極力低くまで、
かつ短い時間内で進行させたい場合には、ガスの吹付け
により脱炭が進行する反応界面積をより大きくするため
に、酸化性スラグが占める溶鋼表面積の大きさをより小
さくする、また反応の界面に溶鋼中の炭素が常に供給さ
れるように、溶鋼を強く撹拌することが効果的であるこ
とは言うまでもない。ここで溶鋼を撹拌するためには、
取鍋の底部あるいは補助的に浸漬した耐火物製ランスか
ら供給するガスの量を大きくするほうが好ましく、また
このためのガスは、上面から吹き付けるガスと同様の不
活性ガスが好ましい。

【０００９】

【実施例】以下、本発明例を図１〜図５を用いて詳細に
説明する。実施例１転炉において、溶銑から炭素０．０４％、マンガン０．
３０％に溶製した２５０ｔｏｎの溶鋼１を、取鍋２に未
脱酸状態で出鋼した。出鋼後の取鍋内溶鋼の成分は炭素
０．０３９％、酸素４１０ｐｐｍであり、溶鋼の温度は
１６３０℃であった。その後、取鍋２の底部に配置した
耐火物製のポーラスプラグ３から、Ａｒガスを３０Ｎｍ
３／ｈｒの流量で吹き込み、取鍋内の転炉から流出した
酸化性スラグ４を取鍋２の内壁部へ押しやった状態で、
図２に示すように筒状の耐火物製の浸漬管５を浸漬し、
浸漬管５内にはスラグ４がない状態を確保した。取鍋２
の内径が３．６ｍ（１０ｍ２）に対して、浸漬管５の内
径は１．６ｍ（２．０ｍ２）で、溶鋼表面上の酸化性ス
ラグ４は２０％除去された。次に、図２に示すように、
　浸漬管５の内部の溶鋼１表面から１．２ｍの高さに、
上吹きランスを配置し、Ａｒガスを、流量３０００Ｎｍ
３／ｈｒで溶鋼表面に吹きつけ、脱炭処理を１５分行っ
た。この時の溶鋼表面のガス流速を測定した所、約１０
０ｃｍ／ｓｅｃであった。この間、取鍋２底部からはＡ
ｒガスを３０Ｎｍ３／ｈｒの流量で吹き込み続け、撹拌
を行った。この脱炭処理後の溶鋼温度は１６１０℃で、
炭素濃度は０．００２％、マンガン濃度は０．２５％と
なり、わずかにマンガンが酸化したが、安定に炭素濃度
０．００５％以下に到達した。

【００１０】実施例２転炉において、溶銑から炭素０．０４％、マンガン０．
３２％に溶製した２５０ｔｏｎの溶鋼１を、取鍋２に未
脱酸状態で出鋼した。出鋼後の取鍋内溶鋼の成分は炭素
０．０３６％、酸素４２０ｐｐｍであり、溶鋼の温度は
１６４０℃であった。その後、取鍋の底部に配置した耐
火物製のポーラスプラグ３から、Ａｒガスを３０Ｎｍ３
／ｈｒの流量で吹き込み、取鍋内の転炉から流出した酸
化性スラグ４を取鍋の内壁部へ押しやった状態で、図１
に示すように筒状の耐火物製の浸漬管５を浸漬し、浸漬
管５内にはスラグ４がない状態を確保した。　取鍋２の
内径が３．６ｍ（１０ｍ２）に対して、浸漬管５の内径
は１．８ｍ（２．５ｍ２）で、溶鋼表面上の酸化性スラ
グ４は２０％除去された。次に、図２に示すように、　
浸漬管５の内部の溶鋼１表面から１．０ｍの高さに、上
吹きランス６を配置し、Ａｒガスを、流量２０００Ｎｍ
３／ｈｒで溶鋼表面に吹きつけ、脱炭処理を２０分行っ
た。この時の溶鋼表面のガス流速を測定した所、約６０
ｃｍ／ｓｅｃであった。この間、取鍋底部からはＡｒガ
スを４０Ｎｍ３／ｈｒの流量で吹き込み続け、撹拌を行
った。この脱炭処理後の溶鋼温度は１６２０℃で、炭素
濃度は０．００３％、マンガン濃度は０．２７％となり
、わずかにマンガンが酸化したが、安定に炭素濃度０．
００５％以下に到達した。

【００１１】実施例３転炉において、溶銑から炭素０．０４％、マンガン０．
３４％に溶製した２５０ｔｏｎの溶鋼１を、取鍋２に未
脱酸状態で出鋼した。出鋼後の取鍋内溶鋼の成分は炭素
０．０３２％、酸素６００ｐｐｍであり、溶鋼の温度は
１６３０℃であった。その後、取鍋２の底部に配置した
耐火物製のポーラスプラグ３から、Ａｒガスを３０Ｎｍ
３／ｈｒの流量で吹き込み、取鍋内の転炉から流出した
酸化性スラグ４を取鍋２の内壁部へ押しやった状態で、
図１に示すように筒状の耐火物製の浸漬管５を浸漬し、
浸漬管５内にはスラグ４がない状態を確保した。取鍋２
の内径が３．６ｍ（１０ｍ２）に対して、浸漬管５の内
径は１．８ｍ（２．５ｍ２）で、溶鋼表面上の酸化性ス
ラグ４は２０％除去された。次に、図２に示すように、
　浸漬管５の内部の溶鋼１表面から１．４ｍの高さに、
上吹きランス６を配置し、Ｎ２ガスを、流量１５００Ｎ
ｍ３／ｈｒで溶鋼表面に吹きつけ、脱炭処理を２０分行
った。この時の溶鋼表面のガス流速を測定した所、約３
０ｃｍ／ｓｅｃであった。この間、取鍋底部からはＡｒ
ガスを４０Ｎｍ３／ｈｒの流量で吹き込み続け、撹拌を
行った。この脱炭処理後の溶鋼温度は１６１０℃で、炭
素濃度は０．００４％、マンガン濃度は０．３１％とな
り、わずかにマンガンが酸化したが、安定に炭素濃度０
．００５％以下に到達した。

【００１２】実施例４転炉において、溶銑から炭素０．０４％、マンガン０．
３４％に溶製した２５０ｔｏｎの溶鋼１を、取鍋２に未
脱酸状態で出鋼した。出鋼後の取鍋内溶鋼の成分は炭素
０．０３２％、酸素６００ｐｐｍであり、溶鋼の温度は
１６３０℃であった。　　その後、取鍋２の底部に配置
した耐火物製のポーラスプラグ３から、Ａｒガスを３０
Ｎｍ３／ｈｒの流量で吹き込み、取鍋内の転炉から流出
した酸化性スラグ４を取鍋２の内壁部へ押しやった状態
で、図１に示すように筒状の耐火物製の浸漬管５を浸漬
し、浸漬管５内にはスラグ４がない状態を確保した。取
鍋２の内径が３．６ｍ（１０ｍ２）に対して、　浸漬管
５の内径は１．８ｍ（２．５ｍ２）で、溶鋼表面上の酸
化性スラグ４は２０％除去された。次に、図３に示すよ
うに、浸漬管５の内壁４カ所、溶鋼１表面上３０ｃｍの
高さに設けたガス吹付け用の羽口７から、Ａｒガスを流
量２０００Ｎｍ３／ｈｒで溶鋼表面に吹きつけ、脱炭処
理を２０分行った。この時の溶鋼表面のガス流速を測定
した所、約４０ｃｍ／ｓｅｃであった。この間、取鍋底
部からはＡｒガスを４０Ｎｍ３／ｈｒの流量で吹き込み
続け、撹拌を行った。この脱炭処理後の溶鋼温度は１６
１０℃で、炭素濃度は０．００４％、マンガン濃度は０
．３１％となり、わずかにマンガンが酸化したが、安定
に炭素濃度０．００５％以下に到達した。

【００１３】比較例１転炉において、溶銑から炭素０．０４％、マンガン０．
３４％に溶製した２５０ｔｏｎの溶鋼１を、取鍋２に未
脱酸状態で出鋼した。出鋼後の取鍋内溶鋼の成分は炭素
０．０３９％、酸素４００ｐｐｍであり、溶鋼の温度は
１６３０℃であった。その後、取鍋２の底部に配置した
耐火物製のポーラスプラグ３から、Ａｒガスを３０Ｎｍ
３／ｈｒの流量で吹き込み、取鍋内の転炉から流出した
酸化性スラグ４を取鍋２の内壁部へ押しやった状態で、
図１に示すように筒状の耐火物製の浸漬管５を浸漬し、
浸漬管５内にはスラグ４がない状態を確保した。取鍋２
の内径が３．６ｍ（１０ｍ２）に対して、浸漬管５の内
径は１．８ｍ（２．５ｍ２）で、溶鋼表面上の酸化性ス
ラグ４は２０％除去された。次に、図２に示すように、
浸漬管５の内部の溶鋼１表面から、２．０ｍの高さに、
上吹きランス６を配置し、Ａｒガスを、流量１０００Ｎ
ｍ３／ｈｒで溶鋼表面に吹きつけ、脱炭処理を２２分行
った。この時の溶鋼表面のガス流速を測定した所、約１
８ｃｍ／ｓｅｃであった。この間、取鍋底部からはＡｒ
ガスを２０Ｎｍ３／ｈｒの流量で吹き込み続け、撹拌を
行った。この脱炭処理後の溶鋼温度は１５８０℃で、炭
素濃度は０．００７％、マンガン濃度は０．３１％とな
り、炭酸濃度０．００５％以下には本時間内では到達で
きなかった。

【００１４】比較例２転炉において、溶銑から炭素０．０４％、マンガン０．
３４％に溶製した２５０ｔｏｎの溶鋼１を、取鍋２に未
脱酸状態で出鋼した。出鋼後の取鍋内溶鋼の成分は炭素
０．０３８％、酸素４２０ｐｐｍであり、溶鋼の温度は
１６３５であった。その後、取鍋の底部に配置した耐火
物製のポーラスプラグ３から、Ａｒガスを３０Ｎｍ３／
ｈｒの流量で吹き込み、取鍋内の転炉から流出した酸化
性スラグ４を取鍋の内壁部へ押しやった状態で、図１に
示すように筒状の耐火物製の浸漬管５を浸漬し、浸漬管
５内にはスラグ４がない状態を確保した。　取鍋２の内
径が３．６ｍ（１０ｍ２）に対して、浸漬管５の内径は
１．８ｍ（２．５ｍ２）で、溶鋼表面上の酸化性スラグ
４は２０％除去された。次に、図３に示すように、浸漬
管５の内壁４カ所、溶鋼表面上３０ｃｍの高さに設けた
ガス吹付け用の羽口７からＡｒガスを、流量１０００Ｎ
ｍ３／ｈｒで溶鋼表面に吹きつけ、脱炭処理を２０分行
った。この時の溶鋼表面のガス流速を測定した所、約１
５ｃｍ／ｓｅｃであった。この間、取鍋底部からはＡｒ
ガスを３５Ｎｍ３／ｈｒの流量で吹き込み続け、撹拌を
行った。この脱炭処理後の溶鋼温度は１６１０℃で、炭
素濃度は０．００８％、　マンガン濃度は０．３１％と
なり、炭素濃度０．００５％以下には本時間内では到達
できなかった。

【００１５】比較例３同じく転炉において、溶銑から炭素０．０４％、マンガ
ン０．３５％に溶製した２５０ｔｏｎの溶鋼１を、取鍋
２に未脱酸状態で出鋼した。出鋼後の取鍋内溶鋼の成分
は炭素０．０３１％、酸素６２０ｐｐｍであり、溶鋼の
温度は１６５０℃であった。その後、図４のように、取
鍋２内に３０ｍｍ厚の酸化性スラグ４を残留させた状態
で、取鍋の底部に配置した耐火物製のポーラスプラグ３
から、Ａｒガスを４０Ｎｍ３／ｈｒの流量で吹き込み、
さらに、図５のように、溶鋼表面から１．０ｍの高さに
、上吹きランス６を配置し、Ａｒガスを、流量３０００
Ｎｍ３／ｈｒで吹きつけて、脱炭処理を２０分行った。この時のスラグ表面のガス流速を測定した所、約４０ｃ
ｍ／ｓｅｃであった。　この脱炭処理後の溶鋼温度は１
６２０℃、炭素濃度は０．０２０％、マンガン濃度は０
．３１％であり、炭素濃度０．００５％以下までの脱炭
は進行しなかった。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、従来の高価かつ大がか
りで、きめ細かなメンテナンスが必要な、真空脱ガス装
置を用いた極低炭素鋼の溶製方法に比較して、このよう
な脱ガス設備等の改造や新設等なく、単に溶鋼表面のス
ラグを減少せしめ、かつ不活性ガスを吹付けながら、溶
鋼中の酸素濃度を制御することにより、通常の真空脱ガ
ス装置を用いた場合と同様に、３０分程度の脱炭時間で
、炭素濃度０．００５％以下の極低炭素鋼の溶製が可能
となった。また、本発明によれば、従来の真空脱ガス装
置を用いた方法に比較して溶鋼の温度降下も少なく、ま
た地金付着等も少なく、かつ地金除去等も、浸漬管内に
付着したもののみを除去すればよく、メンテナンスが非
常に容易となり、処理コストの低下が享受できる。また
、炭素濃度が０．００５％以上、０．０４％以下の成分
への脱炭も、当然のことながら従来のように真空脱ガス
装置を用いることなく溶製ができるのは言うまでもない
。以上のように、本発明によれば、工業的規模において
、容易かつ確実、安価に極低炭素鋼が溶製できる等の優
れた効果が得られる。

【００１７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施方法を示す説明図、

【図２】同
、本発明の他の実施方法を示す説明図、

【図３】同、本
発明の更に他の実施方法を示す説明図、

【図４】比較例
の一例を示す説明図、

【図５】他の比較例を示す説明図である。

【符号の説明】

１　　溶鋼２　　取鍋３　　ポーラスプラグ４　　転炉スラグ５　　浸漬管６　　上吹きランス７　　浸漬管に設けた羽口である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　取鍋内の溶鋼表面の酸化性スラグを、
全表面積の２０％以上除去した区域に耐火物製の浸漬体
を浸漬して特定空間を形成し、該特定空間内の炭素濃度
０．０４〜０．０３％、　酸素濃度４００〜８００ｐｐ
ｍの溶鋼の表面に、浸漬体内部の上方から、かつ溶鋼表
面のガスの流速が２０ｃｍ／ｓｅｃ以上となるように不
活性ガスを吹付けて、溶鋼表面の気体を更新しながら、
極低炭素領域まで脱炭させることを特徴とする極低炭素
鋼の溶製方法。
【請求項２】　　取鍋内の溶鋼表面の酸化性スラグを、
全表面積の２０％以上除去した区域に耐火物製の浸漬体
を浸漬して特定空間を形成し、該特定空間内の炭素濃度
０．０４〜０．０３％、　酸素濃度４００〜８００ｐｐ
ｍの溶鋼の表面に、浸漬体の側部に設けたガス吹き出し
口から、溶鋼表面へ不活性ガスの流速が２０ｃｍ／ｓｅ
ｃ以上となるように吹付けて、溶鋼表面の気体を更新し
ながら、極低炭素領域まで脱炭させることを特徴とする
極低炭素鋼の溶製方法。
【請求項３】　　上記耐火物製の浸漬体の側部に設けた
ガス吹き出し口から、溶鋼表面へ横方向からガスを吹付
けることを特徴とする請求項１記載の極低炭素鋼の溶製
方法。