JPH05239535A - 極低炭素鋼の溶製方法 - Google Patents
極低炭素鋼の溶製方法Info
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- JPH05239535A JPH05239535A JP4407192A JP4407192A JPH05239535A JP H05239535 A JPH05239535 A JP H05239535A JP 4407192 A JP4407192 A JP 4407192A JP 4407192 A JP4407192 A JP 4407192A JP H05239535 A JPH05239535 A JP H05239535A
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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0.005mass%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。
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0.005mass%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
【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〕と記す)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。
において、溶鋼中の炭素(以下、〔C〕と記す)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。
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。
〔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。
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0.005mass%以下の
領域において、真空槽内の溶鋼にガス成分を含有する物
質を添加し、かつそのガス成分を含有する物質として、
粒径が0.2〜10mmのCa(OH)2 、Mg(O
H)2 、Fe(OH)2 、TiH2 、MgH2 、V
H2 、ZrH2 、TiFeH2 の1種もしくは2種以上
の混合物を用いることを特徴とする極低炭素鋼の溶製方
法にある。を提供するものである。
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0.005mass%以下の
領域において、真空槽内の溶鋼にガス成分を含有する物
質を添加し、かつそのガス成分を含有する物質として、
粒径が0.2〜10mmのCa(OH)2 、Mg(O
H)2 、Fe(OH)2 、TiH2 、MgH2 、V
H2 、ZrH2 、TiFeH2 の1種もしくは2種以上
の混合物を用いることを特徴とする極低炭素鋼の溶製方
法にある。を提供するものである。
【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。
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。
【0007】(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。
〔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。
【0008】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。一方、〔C〕濃度が0.
005mass%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重要であ
る。したがって、ガス成分含有物質を添加するときの
〔C〕濃度は、0.005mass%とする。
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。一方、〔C〕濃度が0.
005mass%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重要であ
る。したがって、ガス成分含有物質を添加するときの
〔C〕濃度は、0.005mass%とする。
【0009】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(O
H)2 、Mg(OH)2 、Fe(OH)2 、TiH2 、
MgH2 、VH2 、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。
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(O
H)2 、Mg(OH)2 、Fe(OH)2 、TiH2 、
MgH2 、VH2 、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。
【0010】さらに、溶鋼に添加するガス成分含有物質
の粒径も重要である。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10
mm以下とする。
の粒径も重要である。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10
mm以下とする。
【0011】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。
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。
【0012】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。
液界面で起こる脱窒反応の促進にも有効である。
【0013】
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。〔C〕濃度が0.005mass%になった時点で
真空槽内の溶鋼に上方から粒径1〜2mmのCa(O
H)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、
〔C〕濃度が0.01mass%以下0.005mas
s%超の領域で、真空槽内の溶鋼に上方から粒径1〜2
mmのCa(OH)2 300kgを連続的に添加した場
合の〔C〕濃度の経時変化である。〔C〕濃度が0.0
05mass%超の領域でガス成分含有物質を添加して
も脱炭促進効果はほとんどなく、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、〔C〕濃度が0.005mass%以下の領域で
ガス成分含有物質を添加した場合、脱炭促進効果が大き
く、20分の脱炭処理後の〔C〕濃度も0.0008m
ass%となった。
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。〔C〕濃度が0.005mass%になった時点で
真空槽内の溶鋼に上方から粒径1〜2mmのCa(O
H)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、
〔C〕濃度が0.01mass%以下0.005mas
s%超の領域で、真空槽内の溶鋼に上方から粒径1〜2
mmのCa(OH)2 300kgを連続的に添加した場
合の〔C〕濃度の経時変化である。〔C〕濃度が0.0
05mass%超の領域でガス成分含有物質を添加して
も脱炭促進効果はほとんどなく、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、〔C〕濃度が0.005mass%以下の領域で
ガス成分含有物質を添加した場合、脱炭促進効果が大き
く、20分の脱炭処理後の〔C〕濃度も0.0008m
ass%となった。
【0014】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。〔C〕濃度が0.005mass%になった時点で
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CaCO3 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
の脱炭処理後には、いずれも〔C〕濃度を0.001m
ass%以下に下げることができる。
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。〔C〕濃度が0.005mass%になった時点で
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CaCO3 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
の脱炭処理後には、いずれも〔C〕濃度を0.001m
ass%以下に下げることができる。
【0015】
【表1】
【0016】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。〔C〕濃度が0.005mass%になった時点で
真空槽内の溶鋼に上方から表2に示す粒径のCa(O
H)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。
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。〔C〕濃度が0.005mass%になった時点で
真空槽内の溶鋼に上方から表2に示す粒径のCa(O
H)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。
【0017】
【表2】
【0018】
【発明の効果】本発明により、〔C〕濃度が0.001
mass%以下の極低炭素鋼を容易に溶製できるように
なった。
mass%以下の極低炭素鋼を容易に溶製できるように
なった。
【図1】〔C〕濃度の経時変化を示す図である。
Claims (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0.005mass
%以下の領域において、真空槽内の溶鋼にガス成分を含
有する物質を添加し、かつそのガス成分を含有する物質
として、粒径が0.2〜10mmのCa(OH)2 、M
g(OH)2 、Fe(OH)2 、TiH2 、MgH2 、
VH2 、ZrH2 、TiFeH2 の1種もしくは2種以
上の混合物を用いることを特徴とする極低炭素鋼の溶製
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4407192A JPH05239535A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 極低炭素鋼の溶製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4407192A JPH05239535A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 極低炭素鋼の溶製方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05239535A true JPH05239535A (ja) | 1993-09-17 |
Family
ID=12681399
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4407192A Withdrawn JPH05239535A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 極低炭素鋼の溶製方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05239535A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108220532A (zh) * | 2016-12-13 | 2018-06-29 | 鞍钢股份有限公司 | 一种提高钢水洁净度的二次精炼方法 |
CN108611465A (zh) * | 2016-12-13 | 2018-10-02 | 鞍钢股份有限公司 | 一种提高rh脱碳速率的钢水精炼方法 |
-
1992
- 1992-02-28 JP JP4407192A patent/JPH05239535A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108220532A (zh) * | 2016-12-13 | 2018-06-29 | 鞍钢股份有限公司 | 一种提高钢水洁净度的二次精炼方法 |
CN108611465A (zh) * | 2016-12-13 | 2018-10-02 | 鞍钢股份有限公司 | 一种提高rh脱碳速率的钢水精炼方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |