JPH05239533A - 極低炭素鋼の溶製方法 - Google Patents

極低炭素鋼の溶製方法

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JPH05239533A
JPH05239533A JP4407792A JP4407792A JPH05239533A JP H05239533 A JPH05239533 A JP H05239533A JP 4407792 A JP4407792 A JP 4407792A JP 4407792 A JP4407792 A JP 4407792A JP H05239533 A JPH05239533 A JP H05239533A
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JP
Japan
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molten steel
gas
mass
less
reaction
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Withdrawn
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JP4407792A
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Akito Kiyose
明人 清瀬
Hironori Goto
裕規 後藤
Muneyasu Nasu
宗泰 那須
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、真空脱ガス処理により、極低炭素
鋼を効率的かつ経済的に溶製する方法を提供する。 【構成】 [C]濃度が0.02mass%以下の領域
において、粒径が0.2mm以上10mm以下の炭素源
を含まないガス成分含有固形物質を溶鋼に添加し、発生
するガスにより気・液反応界面積を増大させ、脱炭反応
を促進する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶鋼の真空脱ガス装置
において、溶鋼中の炭素(以下、[C]記す)の含有量
を極微量、例えば0.001mass%以下まで除去
し、極低炭素鋼を溶製するための効率的かつ経済的な方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、製鉄業においては、溶鋼の脱炭
処理を、例えば第3版鉄鋼便覧II製銑・製鋼671〜6
85ページに示されているような減圧脱炭装置を用いて
実施している。しかし、[C]濃度が0.005mas
s%以下になると脱炭速度が急激に低下し、[C]含有
量を極微量まで迅速に低減することは容易でない。これ
は、溶鋼内部からのCO気泡の発生を伴う脱炭反応が少
なくなり、溶鋼自由表面、あるいは吹込まれたAr気泡
と溶鋼との界面における脱炭反応主体となるためである
と言われている。したがって、[C]濃度が0.005
mass%以下の領域において、気・液反応界面積を増
大させて脱炭反応を促進させる方策がとられる。
【0003】例えば、RH真空脱ガス装置において、
[C]濃度が0.01mass%以下の領域で気・液反
応界面積の増大と溶鋼強攪拌を狙ってH2 ガス、H2
Arガス、アンモニアガスなどの水素含有物質を溶鋼中
に吹込み、水素ガスボイリングを行わせることにより脱
炭反応を促進する方法が特公昭60−21207号公報
に開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この方法の場合、水素
含有ガスを溶鋼中に吹込む際、ガスを吹込むためのポー
ラスレンガや浸漬ランスの異常溶損のため安定して溶鋼
にガスを吹込むことは困難である。さらに、水素を一旦
溶鋼中に溶解させるため、脱炭処理の後に水素を除去す
る工程が必要である。このことは、処理時間の延長をも
たらし、経済的には不利である。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、減圧下において、溶鋼の脱炭処理を実施するにあ
たり、溶鋼中の炭素濃度が0.020mass%以下の
領域で、真空槽内の溶鋼にガス成分を含有する固形物質
を添加し、かつ前記固形物質の粒径が0.2mm以上1
0mm以下であることを特徴とする極低炭素鋼の溶製方
法にある。
【0006】
【作用】以下、本発明について詳細に述べる。本発明の
本質は、ガス成分含有物質を溶鋼に添加したときに瞬間
的に分解して発生するガスによって、気・液反応界面積
を増大させることにある。一般に、減圧下での溶鋼の脱
炭反応は、大きく次の3種類に分類される。 (1)溶鋼内部、耐火物表面での[C]と[O]との反
応。この場合はCO気泡の発生を伴う。 (2)減圧雰囲気に曝されている溶鋼自由表面での
[C]と[O]との反応。 (3)溶鋼中に吹込まれたアルゴン気泡と溶鋼との界面
で起こる[C]と[O]との反応。
【0007】これらの反応の内、[C]濃度が0.00
5mass%超の領域では(1)の反応が主体であるこ
とが明らかにされている。この領域では、溶鋼内部から
CO気泡発生が活発に起こっており、ガス成分含有物質
を溶鋼に添加して、気・液反応界面積を拡大しても脱炭
反応の促進には効果が小さい。[C]濃度が0.020
mass%以下、0.005%mass%超の領域で
は、(1)の反応の割合が[C]濃度の低下とともに小
さくなるので、気・液反応界面積を増大させ脱炭反応を
促進させるため、ガス発生物質を添加することは重要で
あるが、ガス発生物質添加による脱炭反応促進効果は不
十分である。
【0008】一方、 [C] 濃度が0.005mas
s%以下の領域では、脱炭反応は、(2)の溶鋼自由表
面および(3)のアルゴン気泡と溶鋼との界面での反応
が主体となる。この領域では、気・液反応界面積を大き
くすることが脱炭反応の促進には特に重要である。脱炭
促進のために溶鋼に添加すべきガス成分含有物質は、溶
鋼に接触したときすぐに分解し、ガスを発生させ、か
つ、炭素源を含有しないものが望ましい。したがって、
ガス成分を含有する物質として、Ca(OH)2 、Mg
(OH)2 、Fe(OH)2 、TiH2 、MgH2 、V
2 、ZrH2 、TiFeH2 を用いることとする。さ
らに、これらの物質を単独で添加しても、2種以上を混
合して添加してもよく脱炭促進効果は同等である。
【0009】溶鋼に添加するガス成分含有物質の粒径は
重要である。すなわち、粒径が小さすぎると、真空排気
のためのガスの流れにより系外に運ばれてしまうので溶
鋼への添加歩留りが小さくなるため不利である。また、
粒径が大きすぎると、溶鋼に添加したときに発生する気
泡が大きくなり、単位添加量当りの気・液反応界面積増
大効果が小さい。粒径について、詳細に調査した結果、
0.2mm以上10mm以下であれば、添加歩留りが大
きく、気・液反応界面積増大効果も大きく、脱炭促進に
は効果的であることが明らかとなった。したがって、ガ
ス成分含有物質の粒径は0.2mm以上10mm以下と
する。
【0010】ガス成分含有物質の添加方法は、溶鋼の上
方から添加する方法、溶鋼中にランスを浸漬させて、不
活性ガスを搬送ガスとして溶鋼中に吹込む方法のいずれ
でもよい。本発明は、種々の真空脱ガス装置、例えばR
H、DH、VODに適用することができる。
【0011】さらに、本発明は、脱炭反応と同様に気・
液界面で起こる脱窒反応の促進にも有効である。
【0012】
【実施例】
実施例1 初期成分が [C];0.02mass%、[Si];
0.1mass%以下、[Mn];0.01〜0.5m
ass%、[P];0.005〜0.02mass%、
[S];0.003〜0.015mass%、[A
l];0.002mass%以下で重量が300トンの
溶鋼をRH真空脱ガス装置を用いて脱炭処理を実施し
た。真空槽内の溶鋼に上方から粒径1〜2mmのCa
(OH)2 300kgを連続的に添加した。このときの
[C] 濃度の経時変化を図1に示す。比較例1は、
槽内の溶鋼に上方から粒径20mmのCa(OH)2
00kgを連続的に添加した場合の [C] 濃度の経
時変化である。
【0013】粒径20mmのCa(OH)2 を添加して
も脱炭促進効果は小さく、20分の脱炭処理後の
[C] 濃度も0.0014mass%程度であるのに
対して、粒径1〜2mmのCa(OH)2 を添加した場
合、脱炭促進効果が大きく、20分の脱炭処理後の
[C] 濃度も0.0008mass%となった。 実施例2 初期成分が[C];0.02mass%、[Si];
0.1mass%以下、[Mn];0.01〜0.5m
ass%、[P];0.005〜0.02mass%、
[S];0.003〜0.015mass%、[A
l];0.002mass%以下で重量が300トンの
溶鋼をRH真空脱ガス装置を用いて脱炭処理を実施し
た。真空槽内の溶鋼に上方から粒径1〜2mmの表1に
示すガス成分含有物質300kgを連続的に添加した。
このときの脱炭処理開始から20分後の[C] 濃度を
表1に併示した。比較例2は、炭素源を含有するCaC
3 を添加した場合である。CaCO3 を溶鋼に添加し
た場合は発生するCO2 が還元され溶鋼中に炭素が溶解
するため、脱炭促進効果は本発明で用いるガス成分含有
物質に比べて小さく、20分の脱炭処理後の [C]
濃度は0.0015mass%程度である。これに対し
て、本発明で用いるガス成分含有物質を添加した場合に
は、20分の脱炭処理後、いずれも[C]濃度を0.0
01mass%以下に下げることができる。
【0014】
【表1】
【0015】実施例3 初期成分が [C];0.02mass%、[Si];
0.1mass%以下、[Mn];0.01〜0.5m
ass%、[P];0.005〜0.02mass%、
[S];0.003〜0.015mass%、[A
l];0.002mass%以下で重量が300トンの
溶鋼をRH真空脱ガス装置を用いて脱炭処理を実施し
た。真空槽内の溶鋼に上方から表2に示す粒径のCa
(OH)2 300kgを連続的に添加した。このときの
脱炭処理開始から20分後の [C] 濃度を表2に併
示した。粒径が0.2mm以上10mm以下のときに脱
炭促進効果が大きく、20分の脱炭処理によって
[C] 濃度を0.001mass%以下に容易に下げ
ることができる。
【0016】
【表2】
【0017】
【発明の効果】本発明により、 [C] 濃度が0.0
01mass%以下の極低炭素鋼を容易に溶製できるよ
うになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】[C] 濃度の経時変化を示す図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 減圧下において、溶鋼の脱炭処理を実施
    するにあたり、溶鋼中の炭素濃度が0.020mass
    %以下の領域で、真空槽内の溶鋼にガス成分を含有する
    固形物質を添加し、かつ前記固形物質の粒径が0.2m
    m以上10mm以下であることを特徴とする極低炭素鋼
    の溶製方法。
JP4407792A 1992-02-28 1992-02-28 極低炭素鋼の溶製方法 Withdrawn JPH05239533A (ja)

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