JPH04329820A - 低炭素アルミキルド鋼の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は薄板用の低炭素アルミキ
ルド鋼の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術と課題】近年、薄鋼板の品質に対する要求
が高まりそれに応じて、製造方法も発達し、その用途に
応じて、種々の品質特性が要求されているが、表面処理
鋼板については、特に表面の清浄度、塗装性の向上が望
まれている。

【０００３】アルミキルド鋼の場合、脱酸剤として金属
アルミが用いられ、これにより鋼中の酸素はアルミナ（
Ａｌ２Ｏ３）となり、これが鋳造さるまでに充分浮上分
離されない場合は、鋳型に溶鋼を注入するノズル内面に
堆積してノズル詰まりを引起す虞がある。また、凝固後
、鋳片の中に止まる場合は、所謂アルミナ介在物となっ
て鋳片を圧延して冷延鋼板とした場合に前述の品質要求
を満足できない虞がある。このため、従来転炉吹錬後、
介在物低減のため真空脱ガスを行い、連続鋳造により得
られたスラブ鋳片を熱間圧延、冷間圧延を経て、冷延鋼
板とし、これを錫メッキまたはクロムメッキの表面処理
を行っている。

【０００４】しかしながら、表面欠陥の発生は無視でき
ない程度の高い不良率を示し、その欠陥部位をＥＭＰＡ
（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｍｉｃｒｏ　ＰｒｏｂｅＡｎａｌ
ｙｚｅｒ）　分析に供すると、殆どの部位でアルミナが
検出される。これは、脱酸生成物または再酸化により生
成した酸化物の浮上、分離が不充分で、鋳片に残存した
ものが、熱間圧延中、または冷間圧延中に伸展され、す
じ状の欠陥として検出されたものと推定された。また、
ノズル詰まりについてもその発生頻度は必ずしも満足で
きるものではない。

【０００５】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、アルミナ介在物を低減し、表面の清浄度、塗装性に
対する要求を満足する低炭素アルミキルド鋼の製造方法
を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による低炭素アル
ミキルド鋼の製造方法は、転炉吹錬により脱炭、脱燐を
行い、前記吹錬の終了後、溶湯を取鍋に装入して、不可
避的に転炉から流出するスラグを排滓し、ＣａＯ−Ｓｉ
Ｏ２を主成分とする人工フラックスを取鍋内の溶湯に添
加し、次いで真空脱ガスにより脱酸を行った後、連続鋳
造により鋳片を製造することを特徴とする。

【０００７】

【作用】転炉スラグのうち、不可避的に転炉から取鍋に
流出するものがある。後工程、たとえば脱ガス処理中に
脱酸剤として添加したＡｌを、流出された転炉スラグ中
に含まれる（ＦｅＯ）　、（ＭｎＯ）　を酸素源として
Ａｌを再酸化し、Ａｌ２Ｏ３を生成する。アルミナの発
生量を極力低減するため、転炉から取鍋に流出したスラ
グは真空吸い込み式の真空排滓機で排滓する。また、不
可避的に生成したアルミナを低減するため、前記排滓の
後、ＣａＯ−ＳｉＯ２を主成分とする人工フラックスを
添加する。人工フラックスが添加された取鍋中の溶鋼は
脱ガス炉たとえばＲＨ脱ガス炉で脱酸が行われるが、前
記人工フラックスは、溶湯中のアルミナ介在物が浮上し
てきた場合、これを吸収してトラップする能力が高い。 したがって、脱酸剤であるアルミによって生じるアルミ
ナ介在物を吸収して溶鋼中のアルミナ介在物を低減する
ことができる。

【０００８】

【実施例】添付の図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて詳細に説明する。図１は、本発明の方法を実施す
る工程のブロック図である。主な製造設備は四角で囲み
、その間に行う溶銑または溶鋼の処理を示してある。 高炉１１で出銑された溶銑は、溶銑予備処理により脱硫
または脱燐が行われた後、またはそのまま転炉１２に装
入される。転炉１２では上吹き酸素ランスからの酸素吹
き込みにより脱炭が行われる。転炉１２での精錬が終了
した後の溶鋼は取鍋に出鋼され、転炉で吹錬中に生成し
、出鋼の際不可避的に取鍋に流出した吹錬滓は真空排滓
機により除滓される。

【０００９】上記の除滓のあと、人工スラグが取鍋内の
溶鋼表面に装入される。この人工スラグは溶鋼内で生成
され、表面に浮上してきたアルミナ介在物を吸着して除
去するためのもので、これについては後に詳しく説明す
る。

【００１０】人工スラグが装入された取鍋は次いでＲＨ
脱ガス装置１３で脱酸された後、垂直曲げ連続鋳造機１
４で鋳造されてスラブ鋳片とされる。前記垂直曲げ連続
鋳造機１４は介在物の浮上分離に有利な連続鋳造機であ
る。垂直部分の長さは長い程有利とされているが、建造
費または操業費との見合いで決められる。

【００１１】前記スラブ鋳片は圧延機１５により圧延さ
れ、または必要に応じて表面処理されて、出荷される。 次に上記人工フラックスについて説明する。Ａｌ２Ｏ３
系介在物の浮上、分離を促進するため、攪拌力を付与し
て介在物の合体、凝集を図ることは従来行われていたが
、本発明においては取鍋に添加する人工スラグのＡｌ２
Ｏ３の吸収能向上をさせることを意図したものである。

【００１２】図２は　ＣａＯ−ＳｉＯ２　系フラックス
の状態図とアルミナの吸収能を示すグラフ図で、横軸は
人工フラックスの　ＣａＯ成分について目盛ってある。 図中の〇印は、対応する成分の人工フラックスについて
測定したアルミナの吸収能を示す。測定法は次の通りで
ある。

【００１３】上記成分のプリメトした人工フラックス２
ｇとアルミナ０．６ｇを粉砕混合して、サイズ１５ｍｍ
φｘ６ｍｍＨ　のペレットとし、これを窒化ボロンのる
つぼで溶解して、９０秒間保持した。これを凝固して粉
砕し、Ｘ線回折によりアルミナのピーク高さを求め、溶
解前の試料で求めた前記ピーク高さとの比を％で表した
数値をアルミナの吸収能としたものである。〇印に対応
する吸収能の目盛りは同図の右の縦軸に示してある。脱
ガス処理は溶鋼温度１５８０℃で行われ、アルミナの吸
収もこの温度付近で行われるので、この温度で液相で、
かつ吸収能の高い人工フラックスの成分範囲としては、
ＣａＯ　の組成は３５〜５５ｗｔ％　の範囲で、ＳｉＯ
２の組成範囲は４５〜６５ｗｔ％　である。

【００１４】実操業で用いた本実施例の人工スラグの組
成は、　ＣａＯ；４０〜６０％　、ＳｉＯ２；４０〜６
０％　、Ｐ；０．１％未満、Ｓ；　０．５％　未満、Ａ
ｌ２Ｏ３；　５％未満、で、人工スラグの装入量は次式
、 ５４　　≦　　Ｗ／Ａ　　≦２７０　、で示される通り
で、ここで、Ｗは添加した人工スラグの重量；　ｋｇ、
Ａは取鍋断面積　；ｍ２である。上記Ｗ／Ａ　が　５４
　未満では取鍋内の溶鋼に対して、空気の遮断が不十分
であり、また２７０　超ではコストの問題の他、ＲＨ脱
ガス炉の操業に支障をきたす虞がある。

【００１５】前述のプロセスで製造されたスラブ鋳片を
ＡＳＴＭ−Ａ法でＢ系介在物（Ａｌ２Ｏ３系介在物）を
顕微鏡観察した測定結果を比較例とともに表１に示す。 比較例は本実施例に対して、溶鋼を取鍋に装入した後、
排滓を行わず、また人工フラックスを添加しない場合の
例である。

【００１６】後述の表２、表３の比較例についても同様
である。ＡＳＴＭ−Ａ法による測定法を簡単に説明する
と、視野１６０ｍｍ２について倍率１００で観察し、直
径０．８ｍｍ　の円またはー辺の長さ０．７１ｍｍのマ
ス（０．５ｍｍ２の視野）を３２０視野、観察して介在
物の長さを測定し、その長さにより鋳片の清浄度を格付
けする。表１は総視野数３２０について観察し、介在物
長さと前述のＡＳＴＭ−Ａ法による格付け（０　、０．
５　、１．０　、１．５　）との関係を整理したもので
ある。格付けの数字は小さいもの程、清浄度が高いもの
である。表内の数字は介在物長さが上記格付けに対応し
た視野数である。試料は表面から、スラブ厚さをｔとし
て、厚さ方向でｔ／２、ｔ／４、ｔ／８　の位置から採
取したものである。

【００１７】

【表１】

【００１８】格付け０のものは、介在物が小さく分散さ
れていて、その長さが短い。表１に示されている通り、
本実施例では比較例に比較して、格付け０の視野数が顕
著に増加し、また表面の清浄度、塗装性に強く影響する
格付け１．０　以上のものは顕著に低減している。

【００１９】表２は本実施例に従って製造した冷延鋼板
について、本実施例、比較例についてそれぞれ５例づつ
、表面欠陥発生率、およびＴ　Ｏ　を比較し、合わせて
それぞれの成分を示したものである。同表中表面欠陥率
は、本実施例の中もっとも多い表面欠陥が最も多く発生
したものを１とした指数で示してある。成分は、いずれ
も重量比でＴ　Ｏ　がｐｐｍ　、その他は　　ｗｔ％の
単位で示してある。表２によれば、本実施例の表面欠陥
率は比較例に比較して格段に少なくなっいることが示さ
れている。

【００２０】

【表２】

【００２１】次に、タンディッシュから鋳型に溶鋼を注
入する浸漬ノズルのアルミナによるノズル詰まりについ
て説明する。表３は上記浸漬ノズル内壁に付着したアル
ミナの厚さを本実施例と比較例とを比較して示したもの
である。溶鋼のノズル通過量は約１０００ｔで、ノズル
長さの中央、下端、および吐出口について示してある。 なお、使用前の内径についても参考に示してある。表３
で、本実施例は比較例に対して約半分のアルミナ付着量
になっていることが解かる。

【００２２】

【表３】

【００２３】脱ガスされた溶鋼は連続鋳造により鋳造さ
れてスラブとされる。このとき、溶鋼は、取鍋、タンデ
ィッシュおよび鋳型を通って凝固されるが、溶鋼中のア
ルミナは上記人工フラックスにより浮上分離されている
ので、タンディッシュから鋳型に溶鋼を注入するノズル
内面にアルミナが堆積するおそれは少なくなる。

【００２４】加工性、時効性が必要とされる薄板用鋼板
の成分として、Ｃ；０．００１ｗｔ％、　Ｓｉ；０．０
５ｗｔ％　、Ｍｎ；０．０５ｗｔ％〜０．３０ｗｔ％　
、Ｎ；０．００４０ｗｔ％未満、残部は実質的にＦｅで
あるものが望ましいが、表２に示されている通り、本実
施例により上記成分のものを製造することができ、スラ
ブを圧延して得られる薄板は表面の清浄度、塗装性が向
上する。

【００２５】

【発明の効果】本発明の方法によれば、転炉吹錬を行い
、取鍋に装入後排滓を行って、ＣａＯ，ＳｉＯ２を主成
分とする人工スラグを取鍋に添加し、脱ガスを行った後
、連続鋳造により鋳片を得るので、清浄度の高い低炭素
アルミキルド鋼を製造することができ、さらに連続鋳造
中、アルミナによるノズル詰まりを低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の工程のブロック図である。

【図２】人工フラックスの状態図およびアルミナの吸収
能を示すグラフ図である。

【符号の説明】

１１　　高炉 １２　　転炉 １３　　ＲＨ真空脱ガス装置 １４　　連鋳機 １５　　圧延機

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　転炉吹錬により脱炭、脱燐を行い、前
   記吹錬の終了後、溶湯を取鍋に装入して、不可避的に転
   炉から流出するスラグを排滓し、ＣａＯ−ＳｉＯ２を主
   成分とする人工フラックスを取鍋内の溶湯に添加し、次
   いで真空脱ガスにより脱酸を行った後、連続鋳造により
   鋳片を製造することを特徴とする低炭素アルミキルド鋼
   の製造方法。
2. 【請求項２】　　垂直曲げ連続鋳造機を用いて溶湯を鋳
   造することを特徴とする請求項１の低炭素アルミキルド
   鋼の製造方法。
3. 【請求項３】　　人工フラックスは　ＣａＯ；４０〜６
   ０ｗｔ％　、ＳｉＯ２；４０〜６０ｗｔ％　、Ｐ；０．
   １ｗｔ％未満、Ｓ；０．１ｗｔ％未満、Ａｌ２Ｏ３；５
   ｗｔ％未満、Ｔ．Ｆｅ；１ｗｔ％未満を含み、焼成後、
   粒度を１〜２０ｍｍ　に調整したものであることを特徴
   とする請求項１または２の低炭素アルミキルド鋼の製造
   方法。
4. 【請求項４】　　人工フラックスの添加量は、下記の関
   係、５４　≦（取鍋横断面積、ｍ２）／（人工フラック
   ス、ｋｇ）≦　２７０、を満足することを特徴とする請
   求項１〜３の何れか１のの低炭素アルミキルド鋼の製造
   方法。
5. 【請求項５】　　成分をＣ；０．００１　〜０．０８ｗ
   ｔ％　、Ｓｉ；０．０５ｗｔ％未満、Ｍｎ；０．０５　
   〜０．３０ｗｔ％　、Ｎ；；０．００４ｗｔ％　未満で
   、残部は実質的にＦｅとすることを特徴とする請求項１
   〜４の何れか１の低炭素アルミキルド鋼の製造方法。