JPH066732B2 - Ｒｈ法による高級軸受鋼の処理方法 - Google Patents
Ｒｈ法による高級軸受鋼の処理方法Info
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- JPH066732B2 JPH066732B2 JP7985788A JP7985788A JPH066732B2 JP H066732 B2 JPH066732 B2 JP H066732B2 JP 7985788 A JP7985788 A JP 7985788A JP 7985788 A JP7985788 A JP 7985788A JP H066732 B2 JPH066732 B2 JP H066732B2
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- steel
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- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、高級軸受鋼の様な低酸素鋼を環流式真空脱酸
処理装置を使用するＲＨ法により経済的かつ効率的に脱
酸処理する方法に係るものである。
処理装置を使用するＲＨ法により経済的かつ効率的に脱
酸処理する方法に係るものである。
（従来の技術） 製鋼時の取鍋鋼にＲＨ法を適用するに際しては、鋼の環
流向上のために鋼を昇温させること（ＵＴ処理）が必要
であり、そのため鋼に昇温剤として金属Ａlを加えたり
酸素を吹込んだりなどされる。しかし (i) Al添加法においてはAlとスラグ中のMnO、FeOとが
反応してAl2O3を生じるし、 (ii) 酸素吹込み法においては酸素と鋼中のFe,Mnとが
反応してFeOとMnOを生じる。
流向上のために鋼を昇温させること（ＵＴ処理）が必要
であり、そのため鋼に昇温剤として金属Ａlを加えたり
酸素を吹込んだりなどされる。しかし (i) Al添加法においてはAlとスラグ中のMnO、FeOとが
反応してAl2O3を生じるし、 (ii) 酸素吹込み法においては酸素と鋼中のFe,Mnとが
反応してFeOとMnOを生じる。
したがって、スラグ中のAl2O3,FeO,MnO濃度が高まるこ
とになるが、スラブにおいてこれら生成系物質の濃度が
高いと鋼中に巻き込まれたAl2O3,FeO,MnOは容易にスラ
グ中に浮上せず、非金属介在物としてOinsを、ひいては
Ｔ〔Ｏ〕量即ちOsol＋Oins量を上げることになる。
とになるが、スラブにおいてこれら生成系物質の濃度が
高いと鋼中に巻き込まれたAl2O3,FeO,MnOは容易にスラ
グ中に浮上せず、非金属介在物としてOinsを、ひいては
Ｔ〔Ｏ〕量即ちOsol＋Oins量を上げることになる。
しかしＴ〔Ｏ〕を下げるのにAlやＯ２の付加量を制限し
ようとしても、AlやＯ２における本来の使用目的からす
ると自ずと限度があり、従来はスラグ中のAl２Ｏ３，Ｆ
ｅＯ，ＭｎＯ濃度を下げるのにスラグを時々更新するな
どして対処していた。
ようとしても、AlやＯ２における本来の使用目的からす
ると自ずと限度があり、従来はスラグ中のAl２Ｏ３，Ｆ
ｅＯ，ＭｎＯ濃度を下げるのにスラグを時々更新するな
どして対処していた。
（発明が解決しようとする課題） 本発明では、叙上したＲＨ法の実施にあって必要な鋼の
昇温に伴って起こる鋼中Ｔ〔Ｏ〕量の増加を、繁雑でコ
ストアップを伴うスラグ更新を行うことなく達成する。
方法を提起する。
昇温に伴って起こる鋼中Ｔ〔Ｏ〕量の増加を、繁雑でコ
ストアップを伴うスラグ更新を行うことなく達成する。
方法を提起する。
（課題を解決するための手段） ＲＨ法において化学反応が液相−液相（鋼−スラグ），
液相−気相（鋼，スラグ−酸素等）間で起こり、反応過
程がきわめて複雑である。したがってＴ〔Ｏ〕量の減少
のためには数種類の方法を組み合わせて適用する必要が
ある。以下、本発明に係る真空度2.5Torrで行われるＲ
Ｈ法で組合わせて実施される諸方法について、第１表の
実用化学組成（製品ブルームの分析値）を有する軸受鋼
（ＳＵＪ２）を用いてその効果を確かめた結果について
述べる。
液相−気相（鋼，スラグ−酸素等）間で起こり、反応過
程がきわめて複雑である。したがってＴ〔Ｏ〕量の減少
のためには数種類の方法を組み合わせて適用する必要が
ある。以下、本発明に係る真空度2.5Torrで行われるＲ
Ｈ法で組合わせて実施される諸方法について、第１表の
実用化学組成（製品ブルームの分析値）を有する軸受鋼
（ＳＵＪ２）を用いてその効果を確かめた結果について
述べる。
(a)ドロマイトライニングの使用 取鍋に施すライニングの種類によってＴ〔Ｏ〕量は大き
く変化するが、これは該ライニング材の主要成分である
SiO2の量如何で、SiO2とAlとの反応により生ずるAl2O3
の量が変化するためである。しかし、この反応はＲＨ処
理後鋳込時に生じ、それ以後効果的な脱酸は期待できな
い。
く変化するが、これは該ライニング材の主要成分である
SiO2の量如何で、SiO2とAlとの反応により生ずるAl2O3
の量が変化するためである。しかし、この反応はＲＨ処
理後鋳込時に生じ、それ以後効果的な脱酸は期待できな
い。
そこで本発明者らはＲＨ処理から鋳込みまでにおけるＴ
〔Ｏ〕量につき各種ライニングを用いて検討した結果、
ドロマイトライニングの使用が最も効果的であるとの結
論に達した。第１図に実験結果の一例、即ち製品として
のブルーム中の酸素量とＲＨ処理後のAlのとびしろ△Al
値(ＲＨ処理後のAsol値−製品のAsol値)との関係を示
す。また第２図にライニング材の酸素ポテンシアル強さ
を示すＩＯＰ値の△Al値に及ぼす影響を示す。ただし、
ＩＯＰ値は下式で示されるものである。
〔Ｏ〕量につき各種ライニングを用いて検討した結果、
ドロマイトライニングの使用が最も効果的であるとの結
論に達した。第１図に実験結果の一例、即ち製品として
のブルーム中の酸素量とＲＨ処理後のAlのとびしろ△Al
値(ＲＨ処理後のAsol値−製品のAsol値)との関係を示
す。また第２図にライニング材の酸素ポテンシアル強さ
を示すＩＯＰ値の△Al値に及ぼす影響を示す。ただし、
ＩＯＰ値は下式で示されるものである。
△Ｇｉ：ｉ成分の酸化物の標準生成自由エネルギーの変
化量（kcal／mol・Ｏ２） Ｍｉ：ｉ成分の分子量（ｇ／mol） ρｉ：ｉ成分の密度 （ｇ／cm3） αｉ：ｉ成分のモル分率 又、第３図に吹込み酸素量、△Al値と製品ブレーム中の
Ｔ〔Ｏ〕量との関係を示す。
化量（kcal／mol・Ｏ２） Ｍｉ：ｉ成分の分子量（ｇ／mol） ρｉ：ｉ成分の密度 （ｇ／cm3） αｉ：ｉ成分のモル分率 又、第３図に吹込み酸素量、△Al値と製品ブレーム中の
Ｔ〔Ｏ〕量との関係を示す。
(b)昇熱用酸素吹込量の制限 吹込み酸素量を制御すればAl２Ｏ３のみならず低級酸化
物FeO,MnOなどの発生量が減少するのは当然のことであ
るが、通常使用される１６０トン取鍋の場合、該酸化量
は300Ｎm3／チャージとされる（第３図参照）。しか
し、酸素量については、冒頭でも述べたように、発熱効
果を損わない範囲で、他の各件も十分考慮しながら決定
する必要がある。
物FeO,MnOなどの発生量が減少するのは当然のことであ
るが、通常使用される１６０トン取鍋の場合、該酸化量
は300Ｎm3／チャージとされる（第３図参照）。しか
し、酸素量については、冒頭でも述べたように、発熱効
果を損わない範囲で、他の各件も十分考慮しながら決定
する必要がある。
本発明法において所望される該酸化量は第４図の実験デ
ータから溶鋼１トン当り2.5Ｎm3以下とするのが望まし
く、さらに望ましくは2.0Ｎm3／ｔ以下とされる。その
理由は、2.5Ｎm3／ｔを越えると生成されるFeO，MnＯも
多くなり、ひいては酸素と共に使用される昇温材Alとこ
のFeOとの反応により生じるAl2O3量が増え、Ｔ〔Ｏ〕量
が９ppm以下にならないためである。
ータから溶鋼１トン当り2.5Ｎm3以下とするのが望まし
く、さらに望ましくは2.0Ｎm3／ｔ以下とされる。その
理由は、2.5Ｎm3／ｔを越えると生成されるFeO，MnＯも
多くなり、ひいては酸素と共に使用される昇温材Alとこ
のFeOとの反応により生じるAl2O3量が増え、Ｔ〔Ｏ〕量
が９ppm以下にならないためである。
(c)昇熱剤付加後の環流時間の調整 環流時間は鋼の真空処理時間とも呼ぶことができるが、
この時間を長くすればＴ〔Ｏ〕量は減少する。しかし昇
熱処理後、鋼の温度低下も時間とともに進行するため、
本発明法ではこの時間は望ましくは２０〜５５分、さら
に望ましくは３０〜４５分とされる。第５図に値を求め
たときの実験データを示すが３０分の環流により製品ブ
ルーム中のＴ〔Ｏ〕は９ppm以下になるのがわかる。
この時間を長くすればＴ〔Ｏ〕量は減少する。しかし昇
熱処理後、鋼の温度低下も時間とともに進行するため、
本発明法ではこの時間は望ましくは２０〜５５分、さら
に望ましくは３０〜４５分とされる。第５図に値を求め
たときの実験データを示すが３０分の環流により製品ブ
ルーム中のＴ〔Ｏ〕は９ppm以下になるのがわかる。
(d)合成フラックスの添加 取鍋スラグのAl2O3,FeO,MnO濃度は溶鋼を取鍋に注湯す
る際スラブに他成分系フラックスを添加し、上記成分を
希釈することによって低減させることができる。本発明
法ではCaOとCaF2より成る、CaF2／CaF2＝（６０〜８
５）／（１５〜４０）重量比の粉末状合成フラックスを
溶鋼１トン当り５〜１０kg添加したが、その理由はつぎ
のとおりである。
る際スラブに他成分系フラックスを添加し、上記成分を
希釈することによって低減させることができる。本発明
法ではCaOとCaF2より成る、CaF2／CaF2＝（６０〜８
５）／（１５〜４０）重量比の粉末状合成フラックスを
溶鋼１トン当り５〜１０kg添加したが、その理由はつぎ
のとおりである。
すなわち、５kg／ｔ未満ではAl2O3,FeO,MnOなど、鋼の
低酸素化を妨げる酸化物を十分希釈できないし、１０kg
／ｔを越えると該フラックスの添加効果自体飽和し、経
済的に望ましくないからである。またCaO／CaF2比につ
いては、該比が６０／４０未満ではスラグ浴の塩基度が
下りすぎ、スラグによる脱酸、脱硫効果などが期待し難
くなるし、８５／１５を越えると、塩基度が上りすぎ、
耐火物が溶損しやすくなるためである。
低酸素化を妨げる酸化物を十分希釈できないし、１０kg
／ｔを越えると該フラックスの添加効果自体飽和し、経
済的に望ましくないからである。またCaO／CaF2比につ
いては、該比が６０／４０未満ではスラグ浴の塩基度が
下りすぎ、スラグによる脱酸、脱硫効果などが期待し難
くなるし、８５／１５を越えると、塩基度が上りすぎ、
耐火物が溶損しやすくなるためである。
(e)取鍋容量の増大 取鍋容量の増大とは、観念的には取鍋を深くし、〔溶鋼
−スラグ界面々積／溶鋼体積〕比を減少させ、スラグー
メタル反応を低調にすることである。本発明の場合、実
験に用いた取鍋の平均内径は３ｍであるから、Ｔ〔Ｏ〕
量の減少に必要な条件、即ちスラグ中のFeO＋MnO濃度１
％以下という条件は、溶鋼量１６０トン以上において達
成することができる。
−スラグ界面々積／溶鋼体積〕比を減少させ、スラグー
メタル反応を低調にすることである。本発明の場合、実
験に用いた取鍋の平均内径は３ｍであるから、Ｔ〔Ｏ〕
量の減少に必要な条件、即ちスラグ中のFeO＋MnO濃度１
％以下という条件は、溶鋼量１６０トン以上において達
成することができる。
以上のごとく、本発明により操業条件を十分吟味された
ＲＨ法の適用により、高級軸受鋼の酸素量を経済的かつ
効率的に十分低い値まで下げることができる。
ＲＨ法の適用により、高級軸受鋼の酸素量を経済的かつ
効率的に十分低い値まで下げることができる。
第１図：各種ライニング材を使用したときのブルーム中
酸素量と△Al値との関係を示す図。 第２図：各種ライニング材のＩ．Ｏ．Ｐ．値と△Al値と
の関係を示す図。 第３図：吹込み酸素量、△Al値と製品ブルーム中Ｔ
〔Ｏ〕量との関係を示す図。 第４図：ブルーム中酸素量に及ぼす吹込み酸素量の影響
を示す図。 第５図：ブルーム中酸素量に及ぼす昇熱処理後の環硫時
間の影響を示す図。
酸素量と△Al値との関係を示す図。 第２図：各種ライニング材のＩ．Ｏ．Ｐ．値と△Al値と
の関係を示す図。 第３図：吹込み酸素量、△Al値と製品ブルーム中Ｔ
〔Ｏ〕量との関係を示す図。 第４図：ブルーム中酸素量に及ぼす吹込み酸素量の影響
を示す図。 第５図：ブルーム中酸素量に及ぼす昇熱処理後の環硫時
間の影響を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 友野 宏 和歌山県和歌山市湊1850番地 住友金属工 業株式会社和歌山製鉄所内 (72)発明者 市原 清 和歌山県和歌山市湊1850番地 住友金属工 業株式会社和歌山製鉄所内
Claims (1)
- 【請求項１】ＲＨ法で高級軸受鋼溶湯を処理するに際
し、 (a)取鍋ライニング材としてドロマイトを使用し、 (b)昇熱用吹込み酸素量を溶鋼１トン当り2.5Nm3以下と
し、 (c)昇熱後の溶鋼環流時間を３０分〜４５分とし、 (d)ＲＨ法処理前に取鍋に溶鋼を注湯する際、 CaOとCaF2より成る合成スラグ（CaO／CaF2＝（６０〜８
５）／（１５〜４０）重量比）を溶鋼１トン当り５〜１
０kg投入し、 (e)そして、溶鋼量を１６０トン以上として行う、溶湯
処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7985788A JPH066732B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | Ｒｈ法による高級軸受鋼の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7985788A JPH066732B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | Ｒｈ法による高級軸受鋼の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01252722A JPH01252722A (ja) | 1989-10-09 |
| JPH066732B2 true JPH066732B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=13701867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7985788A Expired - Fee Related JPH066732B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | Ｒｈ法による高級軸受鋼の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH066732B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04103741A (ja) * | 1990-08-23 | 1992-04-06 | Nkk Corp | 軸受鋼の製造方法 |
| JP5333536B2 (ja) * | 2011-07-22 | 2013-11-06 | 新日鐵住金株式会社 | 高清浄度軸受鋼およびその溶製方法 |
-
1988
- 1988-03-31 JP JP7985788A patent/JPH066732B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01252722A (ja) | 1989-10-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |