JPH05277679A - 鋼材の製造方法 - Google Patents

鋼材の製造方法

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JPH05277679A
JPH05277679A JP23347291A JP23347291A JPH05277679A JP H05277679 A JPH05277679 A JP H05277679A JP 23347291 A JP23347291 A JP 23347291A JP 23347291 A JP23347291 A JP 23347291A JP H05277679 A JPH05277679 A JP H05277679A
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JP
Japan
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steel
concentration
nozzle
clogging
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JP23347291A
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English (en)
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Masamitsu Wakao
昌光 若生
Naoki Tokumitsu
直樹 徳光
Shozo Mizoguchi
庄三 溝口
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋼材の製造に関するもので、特に連続鋳造で
鋳造する際のタンディッシュノズル詰まりの防止を図
る。 【構成】 合金元素として少なくともC,Mn,Si,
P,S,Alを含有する鋼を製造する場合に、Alを添
加する前にCeまたはHfを0.005%〜0.05%
となるように添加し、あるいは、更に、CeまたはH
f,Alの順で添加した後にCaを0.004%以下と
なるように添加する。 【効果】 (1)アルミナクラスタの量が大幅に減少す
る結果、(2)連続鋳造工程においてタンディッシュノ
ズル詰まり発生が大幅に減少する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高級棒線用鋼を中心と
する鋼材の製造に関するものであり、特にこれを連続鋳
造で鋳造する際のタンディッシュノズル詰まりの防止に
係るものである。
【0002】
【従来の技術】通常、Alを含む鋼の連続鋳造において
は、タンディッシュからモールドに注入する際に、耐火
物製のノズル(ここではタンディッシュノズルと記す)
を使用するが、その場合ノズル内壁にAl2 3 を主成
分とする酸化物が付着、凝集して、ノズルの詰まりを引
き起こすことはよく知られた事実であり、これを防止す
るために、ノズル内にArガスを流す方法が一般に行わ
れていることは公知の事実である。
【0003】一方、高級鋼を製造する場合には、ノズル
内に流したArガスによるピンホール疵が発生し、製品
にしばしば悪影響を与える。そのため鋳造前にCaを溶
鋼中に添加し、低融点のカルシウムアルミネート(Ca
OとAl2 3 の複合酸化物)を形成させて、ノズル内
の酸化物付着を防止する方法が行われている(例えば特
開昭58−154447号公報参照)。
【0004】しかしながら、鋼中のAl濃度が高い場合
には、カルシウムアルミネートを形成させるために多量
のCaが必要であり、更に鋼中のS濃度が高い場合に
は、添加したCaがSと結びつきCaSを形成して、こ
れがまたノズル詰まりの原因になり、さらに、ノズルに
付着した粗大酸化物が落下した場合にはそれが鋼中に含
まれて製品での欠陥につながる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような問題を有す
る従来法に対して、本発明は、従来法によらず、高級棒
線材用鋼を中心とする鋼材を連続鋳造で鋳造する際に、
タンディッシュノズルの閉塞を防止する方法を提供する
ものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、あるZr
の濃度域において、CeとHfがAlよりも強脱酸元素
であることを利用し、Al添加の前にCeまたはHfを
添加して十分脱酸し、その後のAl添加によるAl2
3 の生成を極力少なくすることにより、Al23 によ
るタンディッシュノズル閉塞を抑制することができるこ
とを見いだした。更にAl添加の後にCaを添加するこ
とにより、少量のCaで低融点のカルシウムアルミネー
トを形成させ、またノズル閉塞につながるCaSの生成
をも抑制できることも見いだした。
【0007】すなわち、本発明が特徴とする鋼材の製造
方法は、(1)合金元素として少なくともC,Mn,S
i,P,S,Alを含有する鋼を製造する際に、Alを
添加する前にCeまたはHfを添加すること、あるい
は、(2)更にAlを添加した後にCaを添加すること
にある。特に、(3)CeまたはHfは、その濃度が
0.005〜0.05%となるように添加すること、
(4)更にCaについては、その濃度が0.004%以
下となるように添加することが重要である。なお、本発
明は、含有する元素がC:0.1〜1.0%、Mn:
0.1〜1.5%、Si:0.05〜1.0%、P:
0.05%以下、S:0.01〜0.1%、Al:0.
02〜0.1%でその濃度を規定される鋼、すなわち高
級棒線材用鋼を初めとし、合金元素として少なくとも
C,Mn,Si,P,S,Alを含有する各種鋼材に適
用可能である。
【0008】
【作用】以下、本発明を作用とともに詳細に説明する。
本発明の対象とする鋼の組成は上述の通りであり、C
e,Hf,Ca成分以外は特に本発明の効果に影響を及
ぼすものではない。そこで以下ではCe,Hf,Ca成
分についてのみ述べる 熱力学的検討から、通常の製鋼温度では、CeとHfが
Alよりも強脱酸元素であることが示される。そこでこ
の性質を利用して、Alを添加する前にCeまたはHf
により脱酸を行ない、その後のAl添加によるAl2
3 の生成量を抑制する。Al添加前の溶鋼中酸素濃度を
低下させるためには、他にもSiやTi等の脱酸元素が
あるが、本発明で特にCeとHfを選択した理由は、S
iやTiの場合にはAl添加前の溶鋼酸素濃度を低下さ
せることができても、その後にAlを添加した場合に
は、AlがSi酸化物やTi酸化物を還元して、結局A
2 3 を生成することになるからである。一方、Ce
とHfの場合には、Alよりも強脱酸であるので、Ce
またはHf添加の後にAlを添加しても、CeやHfの
酸化物がAlにより還元されて、Al2 3 の量が増え
るということは少ない。
【0009】そこで、CeおよびHfの濃度については
以下のように決定した。まず下限値は、実験よりCeお
よびHfの効果、すなわちAl2 3 の生成量が少なく
なる点の値として、0.005%を得たので、これを採
用した。またCeおよびHfを多量に添加すると、今度
はCeやHfの酸化物自体がクラスタ化して、タンディ
ッシュノズル詰まりの原因となる恐れがあるので、実験
に基づき上限値を0.05%とした。
【0010】Caについては特に添加しなくても構わな
いが、タンディッシュノズル詰まりを抑制するという本
発明の効果を更に大きくするには、添加したほうが良
い。Caを添加することにより、CaOを生成し、溶鋼
中のAl2 3 と化合してカルシウムアルミネートの複
合酸化物を形成するため、融点が低くなってタンディッ
シュノズルの詰まりを抑制することは公知のことであ
り、例えば特開昭58−154447号公報では、必要
なCaの量が0.2〜0.5kg/tonとなっている。本発
明でもこの効果を利用しているが、本発明の場合にはC
eまたはHf添加の効果により、溶鋼中に存在するAl
2 3 の量が少ないので、低融点のカルシウムアルミネ
ート複合酸化物を形成するために必要なCa量は少なく
てすみ、その結果、CaSの生成量も抑えることができ
る。ここでは、溶鋼中にわずかに存在するAl2 3
低融点のカルシウムアルミネートとし、かつCaSの生
成を抑えるために添加するCaの上限を0.004%と
した。
【0011】以上述べてきた成分の鋼は、通常の方法で
溶製され、特に限定するものではない。また本発明の方
法は、現行の大断面の鋳片を鋳造する連続鋳造法ばかり
でなく、近時開発されつつある、より成品の形状に近い
形で鋳造する小断面の連続鋳造法や、双ロール等のスト
リップ連鋳法のように、使用されるノズル断面が更に小
さい場合に特に有効である。
【0012】
【実施例】表1に示す組成の鋼を実際の製造工程すなわ
ち、転炉からRH真空脱ガス装置を用いて溶製し、連続
鋳造法で鋳造した。CeまたはHf、そしてAlの添加
は、RH真空脱ガス装置で行った。Caについては取鍋
にワイヤーで添加した。その結果を図1に示すが、Ce
やHfを添加しない従来法に比べて、CeやHfを適正
量すなわち、0.005〜0.05%の範囲内で添加し
た場合には、ダンディッシュノズル閉塞の発生率はゼロ
であった。。
【0013】
【表1】
【0014】なお、鋼の製造工程は、本実施例に限定さ
れるものではなく、また、本発明に係るCe,Hf,A
l,Caの添加位置も、本実施例に限定されるものでは
ない。例えば、取鍋精錬等の方法でも全く同様である。
【0015】
【発明の効果】以上のように、本発明により溶鋼内のア
ルミナクラスタの量が減少し、連続鋳造においてタンデ
ィッシュノズル閉塞を防止することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】実際の製造工程で試験製造した場合の連続鋳造
工程でのタンディッシュノズル閉塞の発生率を示した図
である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 合金元素として少なくともC,Mn,S
    i,P,S,Alを含有する鋼を製造する際に、Alを
    添加する前にCeまたはHfを添加することを特徴とす
    る鋼材の製造方法。
  2. 【請求項2】 合金元素として少なくともC,Mn,S
    i,P,S,Alを含有する鋼を製造する際に、Alを
    添加する前にCeまたはHfを添加し、更にAlを添加
    した後にCaを添加することを特徴とする鋼材の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 CeまたはHfをその濃度が0.005
    〜0.05%となるように添加することを特徴とする請
    求項1または2に記載の鋼材の製造方法。
  4. 【請求項4】 Caをその濃度が0.004%以下とな
    るように添加することを特徴とする請求項1,2または
    3に記載の鋼材の製造方法。
  5. 【請求項5】 合金元素として少なくともC,Mn,S
    i,P,S,Alを含有し、それらの濃度がC:0.1
    〜1.0%、Mn:0.1〜1.5%、Si:0.05
    〜1.0%、P:0.05%以下、S:0.01〜0.
    1%、Al:0.02〜0.1%で規定される鋼を製造
    する際に、Alを添加する前にCeまたはHfをその濃
    度が0.005〜0.05%となるように添加すること
    を特徴とする鋼材の製造方法。
  6. 【請求項6】 合金元素として少なくともC,Mn,S
    i,P,S,Alを含有し、それらの濃度がC:0.1
    〜1.0%、Mn:0.1〜1.5%、Si:0.05
    〜1.0%、P:0.05%以下、S:0.01〜0.
    1%、Al:0.02〜0.1%で規定される鋼を製造
    する際に、Alを添加する前にCeまたはHfをその濃
    度が0.005〜0.05%となるように添加し、更に
    Alを添加した後にCaをその濃度が0.004%以下
    となるように添加することを特徴とする鋼材の製造方
    法。
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Cited By (3)

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