JPH06287627A - 低酸素鋼溶製方法 - Google Patents
低酸素鋼溶製方法Info
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- JPH06287627A JPH06287627A JP9492293A JP9492293A JPH06287627A JP H06287627 A JPH06287627 A JP H06287627A JP 9492293 A JP9492293 A JP 9492293A JP 9492293 A JP9492293 A JP 9492293A JP H06287627 A JPH06287627 A JP H06287627A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低Ａｌ、低ＳｉのＴｉ添加鋼を製造するに当
り、溶鋼のスラグからの再酸化を抑制し、酸素含有量を
０．００２５ｍａｓｓ％以下にする。 【構成】 Ｃ：０．２０ｍａｓｓ％以下、Ａｌ：０．０
０３ｍａｓｓ％以下、Ｓｉ：０．１０ｍａｓｓ％以下、
Ｔｉ：０．００５〜０．０２０ｍａｓｓ％の鋼材を製造
する方法において、転炉出鋼中で受鋼量が目標受鋼量の
７０％を超えてから受鋼完了までの間に、石灰とともに
溶鋼１トン当り０．５〜１．０ｋｇのＺｒをスラグ層に
添加し、取鍋溶鋼上のスラグのＦｅＯを還元し、鋼材の
酸素を０．００２５ｍａｓｓ％以下とする方法。
り、溶鋼のスラグからの再酸化を抑制し、酸素含有量を
０．００２５ｍａｓｓ％以下にする。 【構成】 Ｃ：０．２０ｍａｓｓ％以下、Ａｌ：０．０
０３ｍａｓｓ％以下、Ｓｉ：０．１０ｍａｓｓ％以下、
Ｔｉ：０．００５〜０．０２０ｍａｓｓ％の鋼材を製造
する方法において、転炉出鋼中で受鋼量が目標受鋼量の
７０％を超えてから受鋼完了までの間に、石灰とともに
溶鋼１トン当り０．５〜１．０ｋｇのＺｒをスラグ層に
添加し、取鍋溶鋼上のスラグのＦｅＯを還元し、鋼材の
酸素を０．００２５ｍａｓｓ％以下とする方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、脱酸剤としてＡｌ合金
をほとんど用いず、Ｓｉ含有量が限定されたＴｉ添加の
低炭素鋼であり、主たる用途は厚板またはパイプであ
る。
をほとんど用いず、Ｓｉ含有量が限定されたＴｉ添加の
低炭素鋼であり、主たる用途は厚板またはパイプであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、海洋構造物、船舶、ラインパイプ
等の高級鋼に要求される材質特性はますます厳しくなっ
ている。特に溶接部における低温靱性の抜本的改善が望
まれる。これに対してＴｉを主成分とした主に５μｍ以
下の微小な酸化物を鋼材中に均一に分散させることによ
り、溶接後の冷却過程においてこれらを核にオーステナ
イト粒内に数多くの微小なフェライトを生成させ、溶接
熱影響部の結晶粒を実効的に微細化することにより優れ
た靱性を得る鋼材の溶製方法が特開昭６０−７０１５号
公報に示されている。
等の高級鋼に要求される材質特性はますます厳しくなっ
ている。特に溶接部における低温靱性の抜本的改善が望
まれる。これに対してＴｉを主成分とした主に５μｍ以
下の微小な酸化物を鋼材中に均一に分散させることによ
り、溶接後の冷却過程においてこれらを核にオーステナ
イト粒内に数多くの微小なフェライトを生成させ、溶接
熱影響部の結晶粒を実効的に微細化することにより優れ
た靱性を得る鋼材の溶製方法が特開昭６０−７０１５号
公報に示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｓｉ含
有量が０．１０ｍａｓｓ％より高くなると溶接時に島状
マルテンサイトが生成しやすくなる。応力下、寒冷地域
の低温下等の厳しい環境で使用する鋼材ではこの島状マ
ルテンサイトが問題となるために、Ｓｉ含有量を０．１
０ｍａｓｓ％より低くすることが必要となる。また、こ
の鋼材では粒内フェライトの生成からＴｉ含有量の下限
値とＡｌ含有量の上限値が、また硬質のＴｉ炭化物の析
出の抑制の観点からＴｉ含有量の上限値が規定され、各
々Ｔｉ：０．００５〜０．０２０ｍａｓｓ％とＡｌ：
０．００３ｍａｓｓ％以下の成分範囲が必要となる。
有量が０．１０ｍａｓｓ％より高くなると溶接時に島状
マルテンサイトが生成しやすくなる。応力下、寒冷地域
の低温下等の厳しい環境で使用する鋼材ではこの島状マ
ルテンサイトが問題となるために、Ｓｉ含有量を０．１
０ｍａｓｓ％より低くすることが必要となる。また、こ
の鋼材では粒内フェライトの生成からＴｉ含有量の下限
値とＡｌ含有量の上限値が、また硬質のＴｉ炭化物の析
出の抑制の観点からＴｉ含有量の上限値が規定され、各
々Ｔｉ：０．００５〜０．０２０ｍａｓｓ％とＡｌ：
０．００３ｍａｓｓ％以下の成分範囲が必要となる。
【０００４】この鋼材を溶製するにあたり脱酸元素であ
るＡｌ、Ｓｉ、Ｔｉの含有量が低いため酸素が上昇する
傾向となる。転炉スラグは酸化成分の（％ＦｅＯ）を含
有し、通常転炉吹錬後の出鋼時に取鍋内へ不可避的に混
入する。脱酸元素の含有量が少ない低Ａｌ、低Ｓｉ含有
の溶鋼では流出した転炉スラグのＦｅＯの還元が不十分
で取鍋スラグの（％ＦｅＯ）が高く、溶鋼の酸素が高く
なる。鋼材の酸素が上昇すると割れ発生の起点となる１
０μｍより大きい酸化物の量が増加し、靱性が悪化し、
特に酸素が０．００２５ｍａｓｓ％を超えると材質の低
下が顕著となる。したがって、これらの鋼材では酸素含
有量を低下する必要があり、具体的には酸素を０．００
２５ｍａｓｓ％以下にする必要がある。
るＡｌ、Ｓｉ、Ｔｉの含有量が低いため酸素が上昇する
傾向となる。転炉スラグは酸化成分の（％ＦｅＯ）を含
有し、通常転炉吹錬後の出鋼時に取鍋内へ不可避的に混
入する。脱酸元素の含有量が少ない低Ａｌ、低Ｓｉ含有
の溶鋼では流出した転炉スラグのＦｅＯの還元が不十分
で取鍋スラグの（％ＦｅＯ）が高く、溶鋼の酸素が高く
なる。鋼材の酸素が上昇すると割れ発生の起点となる１
０μｍより大きい酸化物の量が増加し、靱性が悪化し、
特に酸素が０．００２５ｍａｓｓ％を超えると材質の低
下が顕著となる。したがって、これらの鋼材では酸素含
有量を低下する必要があり、具体的には酸素を０．００
２５ｍａｓｓ％以下にする必要がある。
【０００５】本発明の目的は低Ａｌ、低Ｓｉ、Ｔｉ添加
鋼（Ａｌ：０．００３ｍａｓｓ％以下、Ｓｉ：０．１０
ｍａｓｓ％以下、Ｔｉ：０．００５〜０．０２０ｍａｓ
ｓ％）でスラグからの再酸化を抑制し、酸素含有量を
０．００２５ｍａｓｓ％以下にすることである。なお、
本発明ではＣ含有量が高くなると靱性が低下するために
Ｃは０．２０ｍａｓｓ％以下の鋼材を対象とした。
鋼（Ａｌ：０．００３ｍａｓｓ％以下、Ｓｉ：０．１０
ｍａｓｓ％以下、Ｔｉ：０．００５〜０．０２０ｍａｓ
ｓ％）でスラグからの再酸化を抑制し、酸素含有量を
０．００２５ｍａｓｓ％以下にすることである。なお、
本発明ではＣ含有量が高くなると靱性が低下するために
Ｃは０．２０ｍａｓｓ％以下の鋼材を対象とした。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するものであって、Ｃ：０．２０ｍａｓｓ％以下、Ａ
ｌ：０．００３ｍａｓｓ％以下、Ｓｉ：０．１０ｍａｓ
ｓ％以下、Ｔｉ：０．００５〜０．０２０ｍａｓｓ％の
鋼材を製造する方法において、転炉出鋼中で受鋼量が目
標受鋼量の７０％を超えてから受鋼完了までの間に、石
灰とともに溶鋼１トン当り０．５〜１．０ｋｇのＺｒを
スラグ層に添加し、取鍋溶鋼上のスラグのＦｅＯを還元
し、鋼材の酸素を０．００２５ｍａｓｓ％以下とするこ
とを特徴とする低酸素鋼溶製方法である。
するものであって、Ｃ：０．２０ｍａｓｓ％以下、Ａ
ｌ：０．００３ｍａｓｓ％以下、Ｓｉ：０．１０ｍａｓ
ｓ％以下、Ｔｉ：０．００５〜０．０２０ｍａｓｓ％の
鋼材を製造する方法において、転炉出鋼中で受鋼量が目
標受鋼量の７０％を超えてから受鋼完了までの間に、石
灰とともに溶鋼１トン当り０．５〜１．０ｋｇのＺｒを
スラグ層に添加し、取鍋溶鋼上のスラグのＦｅＯを還元
し、鋼材の酸素を０．００２５ｍａｓｓ％以下とするこ
とを特徴とする低酸素鋼溶製方法である。
【０００７】
【作用】以下に、低Ａｌ、低Ｓｉ、Ｔｉ添加鋼（Ａｌ：
０．００３ｍａｓｓ％以下、Ｓｉ：０．１０ｍａｓｓ％
以下、Ｔｉ：０．００５〜０．０２０ｍａｓｓ％）の溶
鋼でスラグからの再酸化を抑制し、酸素含有量を０．０
０２５ｍａｓｓ％以下にする方法を説明する。
０．００３ｍａｓｓ％以下、Ｓｉ：０．１０ｍａｓｓ％
以下、Ｔｉ：０．００５〜０．０２０ｍａｓｓ％）の溶
鋼でスラグからの再酸化を抑制し、酸素含有量を０．０
０２５ｍａｓｓ％以下にする方法を説明する。
【０００８】転炉吹錬後、出鋼時に転炉スラグの流出を
極力抑制するが不可避的にスラグは流出し、このスラグ
による再酸化が生じる。したがって、スラグの組成を制
御することによって溶鋼の再酸化を低減することが必要
である。この取鍋スラグの成分は下記の溶鋼のＳｉ量に
大きく支配される。 Ｓｉ ＋ ２ＦｅＯ → ＳｉＯ2 ＋ ２Ｆｅ
極力抑制するが不可避的にスラグは流出し、このスラグ
による再酸化が生じる。したがって、スラグの組成を制
御することによって溶鋼の再酸化を低減することが必要
である。この取鍋スラグの成分は下記の溶鋼のＳｉ量に
大きく支配される。 Ｓｉ ＋ ２ＦｅＯ → ＳｉＯ2 ＋ ２Ｆｅ
【０００９】すなわち、図１に示すように溶鋼Ｓｉの低
下に伴い、酸化源であるスラグ中のＦｅＯの還元が不十
分でスラグの（％ＦｅＯ）が上昇する。また、（％Ｆｅ
Ｏ）の上昇によって、図２のように鋳片（鋼材）中の
［Ｏ］が増加する。したがって、スラグ中の酸化度であ
る（％ＦｅＯ）を低減する必要がある。
下に伴い、酸化源であるスラグ中のＦｅＯの還元が不十
分でスラグの（％ＦｅＯ）が上昇する。また、（％Ｆｅ
Ｏ）の上昇によって、図２のように鋳片（鋼材）中の
［Ｏ］が増加する。したがって、スラグ中の酸化度であ
る（％ＦｅＯ）を低減する必要がある。
【００１０】本鋼材ではＡｌの含有量が０．００３ｍａ
ｓｓ％以下であり、溶鋼中のＡｌの低減は必要である。
スラグ中の（％ＦｅＯ）を低減するためにスラグへの脱
酸剤の添加が効果的と考えられる。本発明においてはＺ
ｒを添加してスラグ中のＦｅＯと反応させてＦｅＯを低
減するとともに生成したＺｒＯ2 はスラグ中に吸収させ
溶鋼内への浸入を極力低減させる。
ｓｓ％以下であり、溶鋼中のＡｌの低減は必要である。
スラグ中の（％ＦｅＯ）を低減するためにスラグへの脱
酸剤の添加が効果的と考えられる。本発明においてはＺ
ｒを添加してスラグ中のＦｅＯと反応させてＦｅＯを低
減するとともに生成したＺｒＯ2 はスラグ中に吸収させ
溶鋼内への浸入を極力低減させる。
【００１１】転炉出鋼時のスラグの流出は出鋼時の後
半、特に取鍋の受鋼量が目標受鋼量の７０％を超えた時
期から完了までの間が顕著である。出鋼時にＭｎ合金を
主に一部Ｓｉ合金を添加するがこの脱酸生成物と転炉流
出スラグが反応、混在したものが取鍋スラグとなる。そ
こで脱酸力の大きいＺｒをスラグとの反応を優先させる
ためにスラグの流出が顕著となる時期、すなわち取鍋の
受鋼量が目標受鋼量の７０％を超えた時期から完了まで
の間に添加することが望ましい。
半、特に取鍋の受鋼量が目標受鋼量の７０％を超えた時
期から完了までの間が顕著である。出鋼時にＭｎ合金を
主に一部Ｓｉ合金を添加するがこの脱酸生成物と転炉流
出スラグが反応、混在したものが取鍋スラグとなる。そ
こで脱酸力の大きいＺｒをスラグとの反応を優先させる
ためにスラグの流出が顕著となる時期、すなわち取鍋の
受鋼量が目標受鋼量の７０％を超えた時期から完了まで
の間に添加することが望ましい。
【００１２】Ｚｒの添加量は低すぎるとスラグの還元が
不十分であり、多すぎると溶鋼中に多量の介在物を生成
し鋼の清浄性を悪化させ、靱性を阻害させる原因とな
る。今回一連の試験でＺｒの添加量は０．５〜１．０ｋ
ｇ／ｔ−溶鋼が適当であることがわかった。なお、本発
明におけるＺｒは純金属だけでなくフェロアロイなど合
金であってもよい。
不十分であり、多すぎると溶鋼中に多量の介在物を生成
し鋼の清浄性を悪化させ、靱性を阻害させる原因とな
る。今回一連の試験でＺｒの添加量は０．５〜１．０ｋ
ｇ／ｔ−溶鋼が適当であることがわかった。なお、本発
明におけるＺｒは純金属だけでなくフェロアロイなど合
金であってもよい。
【００１３】石灰は生成した介在物の吸収と、スラグ量
の増加に伴うＦｅＯ成分の希釈と、スラグ塩基度（＝
（％ＣａＯ）／（％ＳｉＯ2 ））の増加に伴うＦｅＯの
活量の低下に伴う酸化度低減のために添加する。石灰の
添加量が少なすぎると生成介在物の吸収が不足し、石灰
量が増加するとスラグの溶融温度が高くなり吸収能が低
下するため、今回一連の試験で石灰量は１〜３ｋｇ／ｔ
−溶鋼が適当であることがわかった。
の増加に伴うＦｅＯ成分の希釈と、スラグ塩基度（＝
（％ＣａＯ）／（％ＳｉＯ2 ））の増加に伴うＦｅＯの
活量の低下に伴う酸化度低減のために添加する。石灰の
添加量が少なすぎると生成介在物の吸収が不足し、石灰
量が増加するとスラグの溶融温度が高くなり吸収能が低
下するため、今回一連の試験で石灰量は１〜３ｋｇ／ｔ
−溶鋼が適当であることがわかった。
【００１４】
【実施例】以下実施例を示す。図３は転炉出鋼時のＺｒ
添加量に伴うスラグ中のＦｅＯの変化と鋳造後の鋳片の
酸素の分析値を示す。添加Ｚｒ量が０．５ｋｇ／ｔ−溶
鋼以上となるとスラグのＦｅＯの還元が進行しほぼ２ｍ
ａｓｓ％以下となり、これに伴い酸素含有量が２５ｐｐ
ｍ以下を達成できる。しかし、Ｚｒ添加量が１．０ｋｇ
／ｔ−溶鋼を超えるとＺｒＯ2 を主体としたクラスター
介在物が観察され、清浄性を悪化し靱性が劣化した。
添加量に伴うスラグ中のＦｅＯの変化と鋳造後の鋳片の
酸素の分析値を示す。添加Ｚｒ量が０．５ｋｇ／ｔ−溶
鋼以上となるとスラグのＦｅＯの還元が進行しほぼ２ｍ
ａｓｓ％以下となり、これに伴い酸素含有量が２５ｐｐ
ｍ以下を達成できる。しかし、Ｚｒ添加量が１．０ｋｇ
／ｔ−溶鋼を超えるとＺｒＯ2 を主体としたクラスター
介在物が観察され、清浄性を悪化し靱性が劣化した。
【００１５】図４にＺｒの添加時期別の取鍋スラグのＦ
ｅＯを示す。本発明のＡ法では転炉出鋼中の受鋼量が目
標受鋼量の７０％を超え受鋼完了までの間にＺｒを添加
するとＦｅＯは１．５ｍａｓｓ％以下に低減でき、酸素
量２５ｐｐｍ以下の鋼材が製造できた。一方、比較法で
あるＢ法は転炉出鋼開始から受鋼量が目標受鋼量の７０
％までの間にＺｒを添加する方法、Ｃ法は転炉出鋼開始
から受鋼完了までの間にほぼ均等にＺｒを添加する方法
で、いずれもＦｅＯは２〜５ｍａｓｓ％とスラグのＦｅ
Ｏの還元が不十分であり、結果として酸素が安定して２
５ｐｐｍ以下を達成することはできなかった。Ｚｒの添
加時期は、転炉出鋼中、受鋼量が目標受鋼量の７０％を
超え受鋼完了までの間が最適であることがわかる。
ｅＯを示す。本発明のＡ法では転炉出鋼中の受鋼量が目
標受鋼量の７０％を超え受鋼完了までの間にＺｒを添加
するとＦｅＯは１．５ｍａｓｓ％以下に低減でき、酸素
量２５ｐｐｍ以下の鋼材が製造できた。一方、比較法で
あるＢ法は転炉出鋼開始から受鋼量が目標受鋼量の７０
％までの間にＺｒを添加する方法、Ｃ法は転炉出鋼開始
から受鋼完了までの間にほぼ均等にＺｒを添加する方法
で、いずれもＦｅＯは２〜５ｍａｓｓ％とスラグのＦｅ
Ｏの還元が不十分であり、結果として酸素が安定して２
５ｐｐｍ以下を達成することはできなかった。Ｚｒの添
加時期は、転炉出鋼中、受鋼量が目標受鋼量の７０％を
超え受鋼完了までの間が最適であることがわかる。
【００１６】
【発明の効果】本発明においては転炉出鋼中の受鋼量が
目標受鋼量の７０％を超え受鋼完了までの間に、石灰と
ともに０．５〜１．０ｋｇ／ｔ−溶鋼のＺｒをスラグ層
に添加し、取鍋溶鋼上のスラグのＦｅＯを還元し、安定
して０．００２５ｍａｓｓ％以下の酸素の鋼材を製造で
きた。
目標受鋼量の７０％を超え受鋼完了までの間に、石灰と
ともに０．５〜１．０ｋｇ／ｔ−溶鋼のＺｒをスラグ層
に添加し、取鍋溶鋼上のスラグのＦｅＯを還元し、安定
して０．００２５ｍａｓｓ％以下の酸素の鋼材を製造で
きた。
【００１７】また添加金属として、Ｚｒの他にＡｌある
いはＣａ−Ａｌ合金も考えられるが、ＺｒはＡｌを含ん
でいないので添加歩留のバラツキにより溶鋼中にＡｌが
残存する懸念がなく、所定の材質を安定して得ることが
できる。
いはＣａ−Ａｌ合金も考えられるが、ＺｒはＡｌを含ん
でいないので添加歩留のバラツキにより溶鋼中にＡｌが
残存する懸念がなく、所定の材質を安定して得ることが
できる。
【図１】転炉出鋼後の溶鋼Ｓｉと取鍋スラグ中の（％Ｆ
ｅＯ）の関係を示すグラフ
ｅＯ）の関係を示すグラフ
【図２】取鍋スラグ中の（％ＦｅＯ）と鋳片の酸素の関
係を示すグラフ
係を示すグラフ
【図３】Ｚｒ添加量と取鍋スラグ中の（％ＦｅＯ）、鋳
片の酸素の関係を示すグラフ
片の酸素の関係を示すグラフ
【図４】Ｚｒ添加時期と取鍋スラグ中の（％ＦｅＯ）の
関係を示すグラフ
関係を示すグラフ
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｃ：０．２０ｍａｓｓ％以下、Ａｌ：
０．００３ｍａｓｓ％以下、Ｓｉ：０．１０ｍａｓｓ％
以下、Ｔｉ：０．００５〜０．０２０ｍａｓｓ％の鋼材
を製造する方法において、転炉出鋼中で受鋼量が目標受
鋼量の７０％を超えてから受鋼完了までの間に、石灰と
ともに溶鋼１トン当り０．５〜１．０ｋｇのＺｒをスラ
グ層に添加し、取鍋溶鋼上のスラグのＦｅＯを還元し、
鋼材の酸素を０．００２５ｍａｓｓ％以下とすることを
特徴とする低酸素鋼溶製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9492293A JPH06287627A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 低酸素鋼溶製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9492293A JPH06287627A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 低酸素鋼溶製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06287627A true JPH06287627A (ja) | 1994-10-11 |
Family
ID=14123478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9492293A Withdrawn JPH06287627A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 低酸素鋼溶製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06287627A (ja) |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP9492293A patent/JPH06287627A/ja not_active Withdrawn
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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: 20000704 |