JPH05195046A - 高マンガン極低炭素鋼の溶製方法 - Google Patents

高マンガン極低炭素鋼の溶製方法

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JPH05195046A
JPH05195046A JP35960591A JP35960591A JPH05195046A JP H05195046 A JPH05195046 A JP H05195046A JP 35960591 A JP35960591 A JP 35960591A JP 35960591 A JP35960591 A JP 35960591A JP H05195046 A JPH05195046 A JP H05195046A
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JP
Japan
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manganese
low carbon
steel
extremely low
carbon
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JP35960591A
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Jun Hirama
潤 平間
Toshiaki Okimura
利昭 沖村
Fumio Kurita
文男 栗田
Takashi Fujimoto
孝士 藤本
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Nisshin Steel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高マンガン鋼の溶製においてマンガンを損
失することなく極低炭素域まで脱炭できる方法の提供。 【構成】 雰囲気圧を5000Pa以上に保持し、溶
鋼表面に不活性ガスと酸素の混合ガスを吹き付け希釈脱
炭を行なう。 【効果】 Mn源として高炭素フェロマンガンを用い、
溶鋼中のマンガンを損失することなく極低炭素域まで脱
炭を行なうことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は真空脱ガス装置における
高マンガン極低炭素鋼の溶製方法に関する。
【0003】
【従来技術とその問題点】極低炭素でかつマンガンが1
mass%以上の鋼の溶製には、マンガンを損失するこ
となく極低炭素域まで脱炭を行うことが必要である。極
低炭素域まで脱炭を行う場合、転炉出鋼後の溶製を真空
脱ガス装置により減圧処理するのが一般的である。しか
し、高マンガンの溶鋼を減圧処理すると、蒸気圧の高い
マンガンは、脱ガス処理中に多くが蒸発・損失する。ま
た、RH−OB法に代表されるように、脱炭の促進の為
に減圧処理中に溶鋼に酸素を供給することが一般に行わ
れているが、この際にはマンガンが酸化し、スラグ中に
失われる。このため、従来の方法では、マンガン源は脱
炭処理後に添加する事が必要で、これには炭素含有量が
少ない金属マンガンを用いている。しかし、低炭素のマ
ンガン源は高価であり、溶製のコストが増大するという
問題がある。自動車などの鋼板の軽量化の要求に対応す
るため、加工性に優れしかも高張力である鋼板の開発が
望まれている。マンガンは鋼板の高張力化に有効であ
り、また、極低炭素鋼とすることにより、鋼板の加工性
が向上する。この様な背景のもとに、高マンガン極低炭
素鋼の安価な溶製技術の開発が急務になっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】マンガンの蒸気圧は大
きいため、真空脱ガス装置により通常の雰囲気圧(30
〜100Pa)で減圧脱炭を行った場合、溶鋼中のマン
ガンは急速に気化・損失してしまう。このマンガンの蒸
発速度を低下するには、雰囲気圧を5000Pa以上に
保つ必要がある。しかし、この場合、平衡CO分圧(以
下PCOと表す)を十分低くできないため、極低炭素域ま
で脱炭を行うのは困難である。したがって、何らかの方
法でPCOを低下し、脱炭を促進する必要がある。また、
溶製のコスト削減には、マンガン源としては安価な高炭
素のフェロマンガンの使用が望ましいが、この添加の際
には、かなりの炭素の取り込みがある。また、弱脱酸元
素であるマンガンを多量に添加するため、入鍋時の溶鋼
中の酸素が低下し、充分な脱炭速度が確保できない。こ
の溶鋼を極低炭素域まで迅速に脱炭するためには、真空
脱ガス装置の脱炭機能の向上が必要になる。入鍋時に酸
素の低い溶鋼の脱炭の促進の為には、RH処理中に何ら
かの形での酸素の供給が必要であるが、RH−OB法を
代表とした従来の純酸素の供給法では、大量のマンガン
が酸化ロスする欠点があった。本発明は前述した従来の
問題に対し、真空脱ガス装置での極低炭素高マンガン鋼
の溶製において、溶鋼中のマンガンを損失する事なく極
低炭素域まで脱炭することを目的としてなされた。
【0005】
【課題を解決するための手段】このPCOを低下する方法
には、減圧の他に、不活性ガスによってCOガスを希釈
する方法がある。具体的には、Arなどの不活性ガス
を、上吹きランスによる吹き付けもしくはOBノズルか
らの吹き込みによって供給し、希釈脱炭を行うものであ
る。本発明者らは、真空槽内を5000Pa以上に保
ち、不活性ガスと酸素との混合ガスを真空装置内に供給
することにより、炭素を優先酸化・除去することが可能
になり、また、マンガンの蒸発・酸化ロスを抑えながら
脱炭を行うことができるという知見を得た。
【0006】
【発明の構成】本発明によれば真空脱ガス装置により脱
炭処理を行うマンガン濃度が1mass%以上の高マン
ガン極低炭素鋼の溶製において、真空槽内の雰囲気を5
000Pa以上40000Pa以下に保持し、かつ溶鋼
表面に上吹きランスにより不活性ガスと酸素濃度5〜9
5vol%、好ましくは20〜60vol%に混合して
吹き付けることを特徴とする極低炭素高マンガン鋼の溶
製方法を提供する。本発明の方法において、真空槽内の
雰囲気を5000Pa以上に保つのは上述のように、マ
ンガンのロスを防ぎつつ炭素を優先酸化するための必須
要件である。上限を40000Paとしたのは、これ以
上の圧力ではRH処理において溶鋼が実質的に環流しな
くなることと、他の真空精錬においては減圧による脱ガ
ス効果が期待されないからである。
【0007】本発明による高マンガン極低炭素鋼溶製方
法について具体的に説明する。
【実施例1】転炉出鋼時に高炭素フェロマンガンを2
1.3kg/t添加し、真空槽内圧力を6100Paと
して、溶鋼表面に上吹きランスによりAr+40vol
%O2混合ガスを0.4Nm3/minで10分間吹き付
け、以後吹き付けガスをArガスに切り替えて処理終了
まで供給した。また、処理末期にAlによるスラグの還
元を行ない、一部酸化したマンガンの回収を図った。表
1に溶製時の条件を、表2にRH処理前後の各成分の分
析値を示す。また、図1、図2にそれぞれ炭素およびマ
ンガン量の変化を示す。フェロマンガン添加時の炭素含
有量の上昇は0.09mass%であった。実施例で
は、入鍋の炭素濃度が0.157mass%と比較的高
い炭素濃度から極低炭素域まで、33分の処理時間で迅
速に脱炭できた。また、マンガンの減少量は0.15m
ass%と、比較例に対してかなり少なかった。
【表1】
【表2】
【実施例2】転炉出鋼時に高炭素フェロマンガンを2
0.5kg/tを添加し、真空槽内を6800Paに保
って、Ar+80vol%O2ガスを0.25Nm3/m
in・tで9分間吹き付けた。35分間の処理で34p
pmまで脱炭できたが、ガス吹き付け時のスプラッシュ
の発生は、実施例1と比較して、大きく、真空槽に相当
量の地金が付着した。
【実施例3】出鋼時に高炭素フェロマンガンを21.5
kg/t添加し、雰囲気圧6000PaでAr+10v
ol%O2混合ガスを0.60Nm3/min・tで16
分間吹き付ける処理を行った。37分後には42ppm
まで脱炭でき、マンガンのロスも0.15mass%と
少なかったが、発生するスラグ量が実施例1に対して約
2倍程度となり、大量のAl添加によるスラグ改質を余
儀なくされた。
【比較例1】転炉出鋼時に高炭素フェロマンガン22.
3kg/tを添加し、OBノズルより純酸素を7分間供
給し、さらに真空槽内を3500Paまで減圧して脱炭
処理を行った。入鍋の炭素濃度が0.164%と高い条
件下でOBノズルより酸素を供給したため、スプラッシ
ュの発生は非常に激しく、また、マンガンの蒸気の発生
も顕著であった。スラグ成分の分析により、マンガンの
酸化によるロスも多いことが確認された。その結果、蒸
発および酸化によるマンガンの減少量は0.6mass
%にのぼった。
【比較例2】転炉出鋼時に高炭素フェロマンガン20.
3kg/t添加し、酸素ガスの供給を行わずに真空槽内
を3900Paまで減圧して脱炭を行った。高炭素の溶
鋼を酸素を供給せずに減圧処理したため、脱炭速度が低
下し、41分の処理によっても269ppm迄しか脱炭
できなかった。また、マンガンの蒸発速度も大きく、
0.56mass%の損失があった。
【比較例3】出鋼時にフェロマンガン21.5kg/t
を添加し、雰囲気圧7200Paで上吹きランスより純
酸素を0.3Nm3/t・minで10分間吹き付ける
処理を行った。マンガンの酸化ロスが大きく、1.12
mass%まで低下した。また、脱炭速度も不十分であ
った。
【比較例4】出鋼時にフェロマンガンを19.8kg/
tを添加し、6600Paで処理を行った。マンガンの
蒸発が進行しにくい雰囲気圧で処理を行ったので、マン
ガンのロスは0.2mass%程度だったが、酸素源の
供給がなく、真空度も高くないため、脱炭が進行せず、
44分の処理で364ppmまでしか除去できなかっ
た。
【0009】
【発明の効果】本発明の方法によると、Mn源として高
炭素フェロマンガンを用い溶鋼中のマンガンを損失する
事なく極低炭素域まで脱炭を行うことができる。
【0010】
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例と比較例における溶鋼中の炭素の経時変
化を示す図。
【図2】実施例と比較例における溶鋼中のマンガンの経
時変化を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤本 孝士 広島県呉市昭和町11番1号 日新製鋼株式 会社鉄鋼研究所プロセス・鋼材研究部内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】 【0001】
  1. 【請求項1】 真空脱ガス装置により脱炭処理を行うマ
    ンガン濃度が1mass%以上の高マンガン極低炭素鋼
    の溶製において、 真空槽内の雰囲気圧を5000Pa以上40000Pa
    以下に保持し、かつ溶鋼表面に上吹きランスにより不活
    性ガスと酸素を酸素濃度5〜95vol%、好ましくは
    20〜60vol%に混合して吹き付けることを特徴と
    する極低炭素高マンガン鋼の溶製方法。
JP35960591A 1991-12-28 1991-12-28 高マンガン極低炭素鋼の溶製方法 Withdrawn JPH05195046A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002256328A (ja) * 2001-03-06 2002-09-11 Kawasaki Steel Corp 真空脱ガス槽内での高マンガン鋼の溶製方法
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