JPH07216439A - 高窒素含有鋼を製造する方法 - Google Patents
高窒素含有鋼を製造する方法Info
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- JPH07216439A JPH07216439A JP6327626A JP32762694A JPH07216439A JP H07216439 A JPH07216439 A JP H07216439A JP 6327626 A JP6327626 A JP 6327626A JP 32762694 A JP32762694 A JP 32762694A JP H07216439 A JPH07216439 A JP H07216439A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明はホウロウ掛け用途の高窒素含有量を
有する安定化した極低炭素鋼の製造方法に関する。 【構成】 好ましい方法は二つの段階を含む。第１の段
階は、窒素ガスが酸素ガスと混合され且つ酸素ランスを
通って溶湯へと吹き込む塩基性酸素炉内で生じる。酸素
を吹き込んだ後、溶湯の炭素含有量は約０．０３％であ
り、窒素含有量は少なくとも約０．０１６〜０．０２０
％である。第２の段階において、溶湯は真空循環脱炭装
置に導入され、そこで鋼の炭素含有量は、０．００５％
程度の極低水準まで減少される。不活性ガス羽口を通る
吹き込みガスのように、真空脱炭容器へと窒素ガスを導
入することにより、窒素含有量は少なくとも約０．０１
％の水準に保持される。
有する安定化した極低炭素鋼の製造方法に関する。 【構成】 好ましい方法は二つの段階を含む。第１の段
階は、窒素ガスが酸素ガスと混合され且つ酸素ランスを
通って溶湯へと吹き込む塩基性酸素炉内で生じる。酸素
を吹き込んだ後、溶湯の炭素含有量は約０．０３％であ
り、窒素含有量は少なくとも約０．０１６〜０．０２０
％である。第２の段階において、溶湯は真空循環脱炭装
置に導入され、そこで鋼の炭素含有量は、０．００５％
程度の極低水準まで減少される。不活性ガス羽口を通る
吹き込みガスのように、真空脱炭容器へと窒素ガスを導
入することにより、窒素含有量は少なくとも約０．０１
％の水準に保持される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高窒素含有量を有する
鋼の製造に関する。さらに具体的には、本発明は、良好
な成形性のため安定化して、且つ優れたホウロウ掛け特
性のために高窒素含有量を有するホウロウ掛け用極低炭
素鋼の製造方法に関する。
鋼の製造に関する。さらに具体的には、本発明は、良好
な成形性のため安定化して、且つ優れたホウロウ掛け特
性のために高窒素含有量を有するホウロウ掛け用極低炭
素鋼の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】種々の用途のため、ホウロウ掛け用の鋼
は、例えば、浴槽、流し台等に成形するため、十分な成
形性及び引き延ばし性を有する高品位なものにする必要
がある。鋼に適切な成形特性を加えるために鋼は、チタ
ニウム、ニオビウム、ボロンのような反応性合金化元素
と安定化する。以前には、安定化したホウロウ掛け用の
鋼は０．０２％程度の炭素を含有してた。鋼の極内層面
に含まれ、アルミナのような著しい量の脱酸素生成物を
生じるこの炭素水準を安定化するために、この水準の反
応合金化元素が必要である。このような鋼を多くの用途
に使用して満足する製品を製造するため、この表面を完
全に取り除くため人力と生産に多くの費用を必要とな
る。安定化した極低炭素（ＵＬＣ）鋼、すなわち、炭素
を約０．００５％だけを有する鋼を利用することによ
り、安定化した鋼についての表面欠陥に伴う課題は、少
なくする、或いは弱めることをできる。炭素を約０．０
０５％だけ含む鋼は少量の安定化元素で安定化すること
ができ、それによって、表面欠陥を伴わない望ましい成
形性と引き延ばし性が得られる。しかし、極低炭素化学
組成は必要な成形性と表面特性が得られるが、ＵＬＣ鋼
だけではホウロウ掛けの目的を満足できない。ホウロウ
掛けされる鋼は、「水素欠陥」呼ばれる生成を防ぐため
の性能を一般に必要とする。
は、例えば、浴槽、流し台等に成形するため、十分な成
形性及び引き延ばし性を有する高品位なものにする必要
がある。鋼に適切な成形特性を加えるために鋼は、チタ
ニウム、ニオビウム、ボロンのような反応性合金化元素
と安定化する。以前には、安定化したホウロウ掛け用の
鋼は０．０２％程度の炭素を含有してた。鋼の極内層面
に含まれ、アルミナのような著しい量の脱酸素生成物を
生じるこの炭素水準を安定化するために、この水準の反
応合金化元素が必要である。このような鋼を多くの用途
に使用して満足する製品を製造するため、この表面を完
全に取り除くため人力と生産に多くの費用を必要とな
る。安定化した極低炭素（ＵＬＣ）鋼、すなわち、炭素
を約０．００５％だけを有する鋼を利用することによ
り、安定化した鋼についての表面欠陥に伴う課題は、少
なくする、或いは弱めることをできる。炭素を約０．０
０５％だけ含む鋼は少量の安定化元素で安定化すること
ができ、それによって、表面欠陥を伴わない望ましい成
形性と引き延ばし性が得られる。しかし、極低炭素化学
組成は必要な成形性と表面特性が得られるが、ＵＬＣ鋼
だけではホウロウ掛けの目的を満足できない。ホウロウ
掛けされる鋼は、「水素欠陥」呼ばれる生成を防ぐため
の性能を一般に必要とする。
【０００３】鋼のホウロウ掛けの間の湿気の存在が、固
体鋼に溶解している一定水素量を必然的に生じるであろ
う。鋼が、鋼中の水素を捕らえ或いは保持する１種或い
は数種成分を含まないならば、水素は次第に鋼からでて
いき、その後その表面に被覆し表面を覆うホウロウに欠
陥をもたらす。ホウロウ中に生じる最も問題となる水素
欠陥は、「うろこはぎ」（ｆｉｓｈ ｓｃａｌｅ）とし
て知られている。この問題は、鋼がホウロウ掛けされた
後、数日或いは数週間現れないので、この欠陥のある鋼
は最終製品に組み入れられ、例えば、欠陥自体が現れる
以前に新しい家に据えつけられてしまう。これは、時
間、人力、生産性、鋼製造業、製品業者及び顧客に、結
局金銭の点で著しい損害をもたらす。その他のホウロウ
掛け欠陥は、表面を覆うホウロウに泡或いは退色として
現れることである。
体鋼に溶解している一定水素量を必然的に生じるであろ
う。鋼が、鋼中の水素を捕らえ或いは保持する１種或い
は数種成分を含まないならば、水素は次第に鋼からでて
いき、その後その表面に被覆し表面を覆うホウロウに欠
陥をもたらす。ホウロウ中に生じる最も問題となる水素
欠陥は、「うろこはぎ」（ｆｉｓｈ ｓｃａｌｅ）とし
て知られている。この問題は、鋼がホウロウ掛けされた
後、数日或いは数週間現れないので、この欠陥のある鋼
は最終製品に組み入れられ、例えば、欠陥自体が現れる
以前に新しい家に据えつけられてしまう。これは、時
間、人力、生産性、鋼製造業、製品業者及び顧客に、結
局金銭の点で著しい損害をもたらす。その他のホウロウ
掛け欠陥は、表面を覆うホウロウに泡或いは退色として
現れることである。
【０００４】安定化した極低炭素鋼において満足したホ
ウロウ掛け性質を得るため、高窒素含有量が極めて有益
であることが明らかとなった。ＵＬＣ鋼においては低窒
素含有量を保持することが一般に望ましいが、一方で
は、十分な高窒素含有量が鋼中のＴｉＮ、ＺｒＮおよび
ＢＮのような水素を捕らえる反応生成物を形成すること
により、水素欠陥を少なくし或いは弱めることが明らか
となった。これらの反応生成物は、水素が放出して表面
を覆うホウロウに欠陥をもたらすこと防止する。
ウロウ掛け性質を得るため、高窒素含有量が極めて有益
であることが明らかとなった。ＵＬＣ鋼においては低窒
素含有量を保持することが一般に望ましいが、一方で
は、十分な高窒素含有量が鋼中のＴｉＮ、ＺｒＮおよび
ＢＮのような水素を捕らえる反応生成物を形成すること
により、水素欠陥を少なくし或いは弱めることが明らか
となった。これらの反応生成物は、水素が放出して表面
を覆うホウロウに欠陥をもたらすこと防止する。
【０００５】鋼に窒素を含ませる一つの方法は、塩基性
酸素炉（ＢＯＦ）内の酸素吹き込みサイクル以降に、窒
化マグネシウム及び窒化カルシウムのような、窒素を含
む合金を添加することである。しかしながら、これらの
合金は非常に高価であるので、処理及び鋼の価格を上昇
させる。このような合金は、鋼中の炭素／酸素割合も変
化させるので、真空循環脱炭法により、極低炭素水準に
鋼を処理するために存在する酸素をしばしば不足させ
る。ＲＨ脱ガス装置の「アップレッグ」（ｕｐｌｅｇ）
シュノーケルと呼ばれる羽口から、吹き込みガスのアル
ゴンに変えて窒素を使用することにより、真空脱ガスす
る工程中に窒素も添加される。しかしながら、実収率は
変わりやすく、水素欠陥を防止するため十分な窒素含有
量を与えられないであろう。窒素は、不活性ガスを使用
するＢＯＦ内で添加することもできる。しかしながら、
この結果はやはり変動しやすく、目標化学組成を達成す
るに不十分である。時には、これらの実施の組み合わせ
が、製品に十分な窒素と炭素を与えるとはいえ、別々の
実施であるように、この組み合わせの結果は、変動しや
すく、十分な再現性を有して要求される鋼化学組成にす
るためには不十分である。最終ホウロウ掛け需要者の成
形性要求度に十分答えるために、うろこはぎと他のエナ
メル掛け欠陥を避けるため十分な水素吸収能力を有する
鋼を提供すると同時に、適切な成形性を達成すると共に
超過水素を固定するために必要な介在物を形成するた
め、０．０１％を越える窒素量を有し、完全に安定化し
た極低炭素含有鋼を使用することが望ましい。これは、
典型的には僅か０．００６％程度或いはそれ以下である
通常の極低炭素鋼より著しく高い窒素含有量である。こ
の必要条件の組み合わせは、ホウロウ掛け用の鋼に対し
て独特であり、発明工程の発展を必要とする。従来の発
明方法は、ホウロウ掛け用極低炭素鋼を製造するためで
あり、窒素含有量を高くして十分な水準に維持すること
ができなかった。
酸素炉（ＢＯＦ）内の酸素吹き込みサイクル以降に、窒
化マグネシウム及び窒化カルシウムのような、窒素を含
む合金を添加することである。しかしながら、これらの
合金は非常に高価であるので、処理及び鋼の価格を上昇
させる。このような合金は、鋼中の炭素／酸素割合も変
化させるので、真空循環脱炭法により、極低炭素水準に
鋼を処理するために存在する酸素をしばしば不足させ
る。ＲＨ脱ガス装置の「アップレッグ」（ｕｐｌｅｇ）
シュノーケルと呼ばれる羽口から、吹き込みガスのアル
ゴンに変えて窒素を使用することにより、真空脱ガスす
る工程中に窒素も添加される。しかしながら、実収率は
変わりやすく、水素欠陥を防止するため十分な窒素含有
量を与えられないであろう。窒素は、不活性ガスを使用
するＢＯＦ内で添加することもできる。しかしながら、
この結果はやはり変動しやすく、目標化学組成を達成す
るに不十分である。時には、これらの実施の組み合わせ
が、製品に十分な窒素と炭素を与えるとはいえ、別々の
実施であるように、この組み合わせの結果は、変動しや
すく、十分な再現性を有して要求される鋼化学組成にす
るためには不十分である。最終ホウロウ掛け需要者の成
形性要求度に十分答えるために、うろこはぎと他のエナ
メル掛け欠陥を避けるため十分な水素吸収能力を有する
鋼を提供すると同時に、適切な成形性を達成すると共に
超過水素を固定するために必要な介在物を形成するた
め、０．０１％を越える窒素量を有し、完全に安定化し
た極低炭素含有鋼を使用することが望ましい。これは、
典型的には僅か０．００６％程度或いはそれ以下である
通常の極低炭素鋼より著しく高い窒素含有量である。こ
の必要条件の組み合わせは、ホウロウ掛け用の鋼に対し
て独特であり、発明工程の発展を必要とする。従来の発
明方法は、ホウロウ掛け用極低炭素鋼を製造するためで
あり、窒素含有量を高くして十分な水準に維持すること
ができなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の方法は、最適
ホウロウ掛け用の鋼の化学組成、すなわち高窒素含有量
で安定化した極低炭素鋼の製品を可能にする。好ましい
鋼の化学組成は、約０．００５ｗｔ％以下の炭素含有
量、及び約０．０１ｗｔ％以上の窒素含有量である。先
ず、この最適鋼化学組成は、一貫性と経済性とを得るこ
とが可能である。本発明者に公知の種々の装置により、
再現性のある結果を伴い慣例の基礎に基づいて、この鋼
を作ることが可能である。
ホウロウ掛け用の鋼の化学組成、すなわち高窒素含有量
で安定化した極低炭素鋼の製品を可能にする。好ましい
鋼の化学組成は、約０．００５ｗｔ％以下の炭素含有
量、及び約０．０１ｗｔ％以上の窒素含有量である。先
ず、この最適鋼化学組成は、一貫性と経済性とを得るこ
とが可能である。本発明者に公知の種々の装置により、
再現性のある結果を伴い慣例の基礎に基づいて、この鋼
を作ることが可能である。
【０００７】本発明の方法は、塩基性酸素工程に主に適
用することを意図している。好ましい実施態様において
は、本方法は塩基性酸素炉（ＢＯＦ）に使用する。当業
界で公知であるように、典型的には酸素の高圧力流を吹
き込むのに適した冶金容器の酸素ランスから、鋼製品を
形成するための溶融した鉄、鋼スクラップ及びその他の
成分を装入することを塩基性酸素工程は、典型的に含
む。ランスから高速度の高純度酸素流が、溶融した鉄出
発材料に吹き込まれ、鉄出発材料を鋼に精製する。一般
の塩基性酸素工程である特に塩基性酸素炉（ＢＯＦ）の
詳細は、当業者によく知られている。同様に極低炭素鋼
の製造方法も当業者にはよく知られているように、一度
炭素含有量が酸素吹き込み工程により減少すると、真空
脱ガス装置と呼ばれる真空循環脱炭法（ＣＶＤ）のよう
な付加的な脱炭工程により、溶湯の炭素含有量は極低位
までさらに減少される。真空脱炭工程において、溶湯は
低圧力雰囲気中に導入されので、一酸化炭素のような炭
素と酸素の反応生成物が、ガス反応生成物として溶湯か
ら放出する。時折、最適炭素放出に対する炭素と酸素の
比率を調整するため脱炭中に、添加酸素が溶融した鉄の
浴に導入される。当業者に公知のように、ＣＯ分圧を下
げ且つ浴を揺り動かして攪拌するため、典型的には浴に
浸漬された羽口を通って、不活性ガスも導入される。本
発明の好ましい方法は、鋼溶湯を酸素吹きつけ工程とさ
らにその後の脱炭工程との双方の間に処理する２段階の
取り組み方を含む。本方法は塩基酸素炉と真空脱ガス装
置に関してここに記載するが、当業者に公知の他の酸素
吹きつけ工程を応用できることは考えの及ぶことであろ
う。
用することを意図している。好ましい実施態様において
は、本方法は塩基性酸素炉（ＢＯＦ）に使用する。当業
界で公知であるように、典型的には酸素の高圧力流を吹
き込むのに適した冶金容器の酸素ランスから、鋼製品を
形成するための溶融した鉄、鋼スクラップ及びその他の
成分を装入することを塩基性酸素工程は、典型的に含
む。ランスから高速度の高純度酸素流が、溶融した鉄出
発材料に吹き込まれ、鉄出発材料を鋼に精製する。一般
の塩基性酸素工程である特に塩基性酸素炉（ＢＯＦ）の
詳細は、当業者によく知られている。同様に極低炭素鋼
の製造方法も当業者にはよく知られているように、一度
炭素含有量が酸素吹き込み工程により減少すると、真空
脱ガス装置と呼ばれる真空循環脱炭法（ＣＶＤ）のよう
な付加的な脱炭工程により、溶湯の炭素含有量は極低位
までさらに減少される。真空脱炭工程において、溶湯は
低圧力雰囲気中に導入されので、一酸化炭素のような炭
素と酸素の反応生成物が、ガス反応生成物として溶湯か
ら放出する。時折、最適炭素放出に対する炭素と酸素の
比率を調整するため脱炭中に、添加酸素が溶融した鉄の
浴に導入される。当業者に公知のように、ＣＯ分圧を下
げ且つ浴を揺り動かして攪拌するため、典型的には浴に
浸漬された羽口を通って、不活性ガスも導入される。本
発明の好ましい方法は、鋼溶湯を酸素吹きつけ工程とさ
らにその後の脱炭工程との双方の間に処理する２段階の
取り組み方を含む。本方法は塩基酸素炉と真空脱ガス装
置に関してここに記載するが、当業者に公知の他の酸素
吹きつけ工程を応用できることは考えの及ぶことであろ
う。
【０００８】本発明の工程の最初の態様は、酸素吹きつ
けサイクル中のある時点で溶融した鉄装入物に窒素ガス
を導入する。理想的には、窒素ガスを酸素と混合して、
混合したガスを一緒に酸素ランスを通して溶湯に吹き込
む。これは酸素反応帯に直接窒素を注入することが可能
であり、反応帯は溶湯内の領域であり、そこで酸素が溶
融した装入物と反応且つ発火する。そこが溶湯の最も熱
い領域のため、最大の窒素量はこの領域の溶体に含有さ
れる。理論もとずき境界を設けられないが、この領域の
温度は、可溶性の劣る２原子の窒素から１原子の窒素を
形成するに十分であるので、窒素の溶解度はこの酸素反
応帯が最も高いと考えられている。通常は、窒素ガス
は、液体鉄にほんの僅か或いは全く溶解しない２原子の
Ｎ2 分子として生ずる。しかしながら、吹き込み中の酸
素反応帯が示す温度は、実質的に液体鉄内に比較的溶け
込みやすい１価の窒素を発生するに十分であると考えら
れている。したがって、酸素ランスを通して一緒にガス
を導入することは、最大窒素吸収量を確保する最適手段
であるが、窒素の注入は、反応帯に窒素を入れるために
十分な圧力のある第２のランスのような、他の手段によ
りなし遂げることができる。理論的には、これは炉の羽
口を通して行うこともできる。しかしながら、羽口は、
ランスより著しく低い圧力で吹き込むので、羽口は、窒
素を溶湯に入れるため十分な圧力で吹き込むために改良
する必要がある。勿論、所定ランス或いは複数のランス
を通しての窒素導入は、羽口を通る窒素導入物及び／又
は窒素を含有する合金添加物とで増量することができ
る。
けサイクル中のある時点で溶融した鉄装入物に窒素ガス
を導入する。理想的には、窒素ガスを酸素と混合して、
混合したガスを一緒に酸素ランスを通して溶湯に吹き込
む。これは酸素反応帯に直接窒素を注入することが可能
であり、反応帯は溶湯内の領域であり、そこで酸素が溶
融した装入物と反応且つ発火する。そこが溶湯の最も熱
い領域のため、最大の窒素量はこの領域の溶体に含有さ
れる。理論もとずき境界を設けられないが、この領域の
温度は、可溶性の劣る２原子の窒素から１原子の窒素を
形成するに十分であるので、窒素の溶解度はこの酸素反
応帯が最も高いと考えられている。通常は、窒素ガス
は、液体鉄にほんの僅か或いは全く溶解しない２原子の
Ｎ2 分子として生ずる。しかしながら、吹き込み中の酸
素反応帯が示す温度は、実質的に液体鉄内に比較的溶け
込みやすい１価の窒素を発生するに十分であると考えら
れている。したがって、酸素ランスを通して一緒にガス
を導入することは、最大窒素吸収量を確保する最適手段
であるが、窒素の注入は、反応帯に窒素を入れるために
十分な圧力のある第２のランスのような、他の手段によ
りなし遂げることができる。理論的には、これは炉の羽
口を通して行うこともできる。しかしながら、羽口は、
ランスより著しく低い圧力で吹き込むので、羽口は、窒
素を溶湯に入れるため十分な圧力で吹き込むために改良
する必要がある。勿論、所定ランス或いは複数のランス
を通しての窒素導入は、羽口を通る窒素導入物及び／又
は窒素を含有する合金添加物とで増量することができ
る。
【０００９】窒素ガスの導入による冷却効果は弱いの
で、酸素の吹き込みが溶湯の炭素含有量の減少を開始す
るに十分な時間に経過した後、窒素ガスはランス流へと
好ましく導入される。いずれの冷却効果も補償するため
に、所定の装入物に対して通常用いられる以上に目標吹
き込み温度を上昇することも望ましい。当業界で公知の
ように、酸素吹き込み工程は、典型的に約２０〜３５分
以内に完了する。本方法の第１の段階において、約く５
００ｐｐｍを越える溶解酸素含有量を含むので、溶湯の
炭素含有量は、鋼の重量を基に約０．０２〜０．０３ｗ
ｔ％に減少する。第１の段階の後の窒素含有量は、鋼の
重量を基にして少なくとも約０．０１〜０．０１５ｗｔ
％にする必要がある。好ましくは第１の段階後、窒素含
有量は、０．０１５ｗｔ％より多い。窒素含有量が余り
に低い場合、溶湯は、酸素と窒素を混合したガスを再度
吹き込まれる。第１の段階後、極低炭素水準に好結果の
真空脱炭法のため良好な炭素／酸素割合を与える、約１
５０ｐｐｍの炭素含有量を越えるために溶湯の酸素含有
量は好ましく制御する必要がある。次に、極低炭素水準
を得るため、溶湯は真空脱ガス装置に運ばれる。
で、酸素の吹き込みが溶湯の炭素含有量の減少を開始す
るに十分な時間に経過した後、窒素ガスはランス流へと
好ましく導入される。いずれの冷却効果も補償するため
に、所定の装入物に対して通常用いられる以上に目標吹
き込み温度を上昇することも望ましい。当業界で公知の
ように、酸素吹き込み工程は、典型的に約２０〜３５分
以内に完了する。本方法の第１の段階において、約く５
００ｐｐｍを越える溶解酸素含有量を含むので、溶湯の
炭素含有量は、鋼の重量を基に約０．０２〜０．０３ｗ
ｔ％に減少する。第１の段階の後の窒素含有量は、鋼の
重量を基にして少なくとも約０．０１〜０．０１５ｗｔ
％にする必要がある。好ましくは第１の段階後、窒素含
有量は、０．０１５ｗｔ％より多い。窒素含有量が余り
に低い場合、溶湯は、酸素と窒素を混合したガスを再度
吹き込まれる。第１の段階後、極低炭素水準に好結果の
真空脱炭法のため良好な炭素／酸素割合を与える、約１
５０ｐｐｍの炭素含有量を越えるために溶湯の酸素含有
量は好ましく制御する必要がある。次に、極低炭素水準
を得るため、溶湯は真空脱ガス装置に運ばれる。
【００１０】第２の段階において、ヒートは、真空脱炭
により極低炭素水準までさらに処理される。この段階で
の問題点は、十分な酸素が炭素を除去するために存在す
るとすれば、窒素の消費を遅らすことである。理論によ
り境界を設けられないが、脱炭装置からの窒素消費は、
少なくとも２つのメカニズムにより操作することが考え
られる。第１は、真空が浴の上方の窒素分圧を降下す
る。この降下が鋼内とその周囲に溶解した窒素間の平衡
を変化させ、単純な沸騰によって窒素を消費させる。窒
素消費の第２の点は、ヒートが脱炭されたときに作りだ
されるＣＯ泡沫による「スクライビング」（ｓｃｒｕｂ
ｂｉｎｇ）効果である。この第２の効果は、本発明によ
り処理される。
により極低炭素水準までさらに処理される。この段階で
の問題点は、十分な酸素が炭素を除去するために存在す
るとすれば、窒素の消費を遅らすことである。理論によ
り境界を設けられないが、脱炭装置からの窒素消費は、
少なくとも２つのメカニズムにより操作することが考え
られる。第１は、真空が浴の上方の窒素分圧を降下す
る。この降下が鋼内とその周囲に溶解した窒素間の平衡
を変化させ、単純な沸騰によって窒素を消費させる。窒
素消費の第２の点は、ヒートが脱炭されたときに作りだ
されるＣＯ泡沫による「スクライビング」（ｓｃｒｕｂ
ｂｉｎｇ）効果である。この第２の効果は、本発明によ
り処理される。
【００１１】脱ガス装置の羽口を通る吹き込みガスとし
て窒素ガスの使用により、ある程度のＣＯ泡沫は、窒素
と「塩」を形成し、浴から窒素を除去或いは「洗浄」す
るこれらの泡沫の傾向を減少させる。羽口を通して脱ガ
ス装置に窒素ガスを導入することは好ましい方法であ
る。しかしながら、当業者には公知であるような脱炭工
程中に、溶湯に窒素を導入する別の方法があるだろう。
次に、酸素吹き込み工程で既に比較的低くされた出発炭
素水準で脱ガス装置に入れることにより、脱炭中に発生
するＣＯ量は制限される。もちろん、脱ガス装置に導入
されたときに溶湯の炭素含有量が、まだ十分高くなって
いない場合、ＣＯ発生に対し十分な科学量論を与えるた
めに、或いはＣＯ分圧をさらに減少させるのに羽口から
アルゴン或いは不活性ガスを使用するために、時には、
真空脱炭中に浴内に酸素を導入する必要がある。後者の
場合、アルゴンは羽口を通る窒素と混合させることがで
き、また、２種のガスは交互に吹き込む形式で羽口から
吹き込むこともできる。
て窒素ガスの使用により、ある程度のＣＯ泡沫は、窒素
と「塩」を形成し、浴から窒素を除去或いは「洗浄」す
るこれらの泡沫の傾向を減少させる。羽口を通して脱ガ
ス装置に窒素ガスを導入することは好ましい方法であ
る。しかしながら、当業者には公知であるような脱炭工
程中に、溶湯に窒素を導入する別の方法があるだろう。
次に、酸素吹き込み工程で既に比較的低くされた出発炭
素水準で脱ガス装置に入れることにより、脱炭中に発生
するＣＯ量は制限される。もちろん、脱ガス装置に導入
されたときに溶湯の炭素含有量が、まだ十分高くなって
いない場合、ＣＯ発生に対し十分な科学量論を与えるた
めに、或いはＣＯ分圧をさらに減少させるのに羽口から
アルゴン或いは不活性ガスを使用するために、時には、
真空脱炭中に浴内に酸素を導入する必要がある。後者の
場合、アルゴンは羽口を通る窒素と混合させることがで
き、また、２種のガスは交互に吹き込む形式で羽口から
吹き込むこともできる。
【００１２】本発明の第２の段階において、鋼は約０．
００５％以下の極低炭素水準に処理される一方で、約
０．０１％以上の高窒素含有量を保有する。得られた鋼
は優れた成形性を有し、且つこの鋼が形成する水素欠陥
に対する耐性は、最終高ホウロウ用途に特に適してい
る。上記にしたがい、本発明は、大量の溶融した鉄を含
む装入物から高窒素含有鋼を製造する方法を提供する。
好ましい方法は、鉄の炭素含有量を減少するため、溶融
した鉄装入物に酸素ガスを吹き込むこと、及び溶融した
鉄に窒素ガスの第１部分を吹き込むことを含んでなる。
溶融した装入物の少なくとも一部分は、鉄の炭素含有量
をさらに減少するため、その後低圧雰囲気中に導入さ
れ、一方そこで、窒素ガスの第２部分が溶融した鉄に導
入される。このような方法は、安定化したホウロウ掛け
用極低炭素鋼に対して最適化学組成を生じる。好ましい
実施態様においては、窒素ガスの第１部分は溶融した鉄
の酸素反応帯に導入される。これは、高圧力のランスか
ら混合したガス流として、酸素ガス及び窒素ガスの第１
部分を吹き込むことにより好ましく達成される。好まし
くは、窒素ガスは、溶融した鉄へと吹き込まれる混合さ
れた酸素と窒素とのガスの重量を基にして、約５ｗｔ％
〜約２０ｗｔ％の量が吹き込まれる。好ましい実施態様
においては、低圧力雰囲気は真空脱ガス装置であり、窒
素ガスの第２部分はこの真空脱ガス装置の羽口を通って
導入される。
００５％以下の極低炭素水準に処理される一方で、約
０．０１％以上の高窒素含有量を保有する。得られた鋼
は優れた成形性を有し、且つこの鋼が形成する水素欠陥
に対する耐性は、最終高ホウロウ用途に特に適してい
る。上記にしたがい、本発明は、大量の溶融した鉄を含
む装入物から高窒素含有鋼を製造する方法を提供する。
好ましい方法は、鉄の炭素含有量を減少するため、溶融
した鉄装入物に酸素ガスを吹き込むこと、及び溶融した
鉄に窒素ガスの第１部分を吹き込むことを含んでなる。
溶融した装入物の少なくとも一部分は、鉄の炭素含有量
をさらに減少するため、その後低圧雰囲気中に導入さ
れ、一方そこで、窒素ガスの第２部分が溶融した鉄に導
入される。このような方法は、安定化したホウロウ掛け
用極低炭素鋼に対して最適化学組成を生じる。好ましい
実施態様においては、窒素ガスの第１部分は溶融した鉄
の酸素反応帯に導入される。これは、高圧力のランスか
ら混合したガス流として、酸素ガス及び窒素ガスの第１
部分を吹き込むことにより好ましく達成される。好まし
くは、窒素ガスは、溶融した鉄へと吹き込まれる混合さ
れた酸素と窒素とのガスの重量を基にして、約５ｗｔ％
〜約２０ｗｔ％の量が吹き込まれる。好ましい実施態様
においては、低圧力雰囲気は真空脱ガス装置であり、窒
素ガスの第２部分はこの真空脱ガス装置の羽口を通って
導入される。
【００１３】別の実施態様においては、鉄の炭素含有量
は、低圧雰囲気中へと溶融した鉄を導入する以前の溶融
した鉄の重量を基に約０．０３ｗｔ％以下に減少する。
この好ましい実施態様においては、低圧雰囲気中に導入
する以前の溶融した鉄の重量を基に約０．０１ｗｔ％以
上に窒素含有量をもたらすため、溶融した鉄に十分な窒
素ガスを導入する。好ましくは、溶融した鉄の重量を基
に約０．００５ｗｔ％に鉄の炭素含有量が減少するま
で、溶融した鉄を低圧力雰囲気中に保持する。さらに別
好ましい実施態様において、この装入物は、チタニウ
ム、ボロン及びジルコニウムから成る群から選択した１
種以上の元素を含んで用意される。
は、低圧雰囲気中へと溶融した鉄を導入する以前の溶融
した鉄の重量を基に約０．０３ｗｔ％以下に減少する。
この好ましい実施態様においては、低圧雰囲気中に導入
する以前の溶融した鉄の重量を基に約０．０１ｗｔ％以
上に窒素含有量をもたらすため、溶融した鉄に十分な窒
素ガスを導入する。好ましくは、溶融した鉄の重量を基
に約０．００５ｗｔ％に鉄の炭素含有量が減少するま
で、溶融した鉄を低圧力雰囲気中に保持する。さらに別
好ましい実施態様において、この装入物は、チタニウ
ム、ボロン及びジルコニウムから成る群から選択した１
種以上の元素を含んで用意される。
【００１４】本発明の多くの付加的な性質、利点及びさ
らに多くの考察が、次の課題を解決するための手段及び
作用から得られる。
らに多くの考察が、次の課題を解決するための手段及び
作用から得られる。
【００１５】
【課題を解決するための手段及び作用】好ましい本方法
の第一段階は、必要な出発材料である典型的には約７５
％の溶融した鉄と２５％のスクラップ程度を装入した
後、塩基性酸素炉内で実施される。この比は、ヒートと
所定の装入物の容量平衡により決定される。要求される
化学組成を達成し、必要な窒素ガスを供給するために、
高圧力窒素ガスラインは、ＢＯＦ転炉の各酸素羽口の主
酸素ラインに引き込む。この窒素ラインは、ランスと酸
素流調整装置との間の酸素ラインへと引き込まれるの
で、酸素源と窒素源は独立して調整できる。窒素ガスの
熱的影響を補償するため、吹き込みの目標温度は、所定
の装入物の通常の目標温度以上に上昇するとよい。例え
ば、目標温度は、４０°Ｆ（２２．℃）ほど上昇できる
ので、吹き込みのため２９５０°Ｆ（１６２１℃）の目
標温度を確保する代わりに、２９９０°Ｆ（１６４３
℃）の目標温度を設定しても良い。別の場合、酸素吹き
込み順序は、ＢＯＦ処理に関して当業者に公知の通常の
形式で開始する。最小量のＣＯガスが発生する吹き込み
期間中に最大限可能な窒素吸収量を与えるため、この段
階での狙いは、約０．０２〜０．０３％の間、好ましく
は約０．０２８％の炭素含有量に減少することである。
目標温度、酸素容量及び吹き込みの継続期間は装入から
装入までに変化するだろう。吹きつけ係数のふさわしい
計算は当業者によく知られている。
の第一段階は、必要な出発材料である典型的には約７５
％の溶融した鉄と２５％のスクラップ程度を装入した
後、塩基性酸素炉内で実施される。この比は、ヒートと
所定の装入物の容量平衡により決定される。要求される
化学組成を達成し、必要な窒素ガスを供給するために、
高圧力窒素ガスラインは、ＢＯＦ転炉の各酸素羽口の主
酸素ラインに引き込む。この窒素ラインは、ランスと酸
素流調整装置との間の酸素ラインへと引き込まれるの
で、酸素源と窒素源は独立して調整できる。窒素ガスの
熱的影響を補償するため、吹き込みの目標温度は、所定
の装入物の通常の目標温度以上に上昇するとよい。例え
ば、目標温度は、４０°Ｆ（２２．℃）ほど上昇できる
ので、吹き込みのため２９５０°Ｆ（１６２１℃）の目
標温度を確保する代わりに、２９９０°Ｆ（１６４３
℃）の目標温度を設定しても良い。別の場合、酸素吹き
込み順序は、ＢＯＦ処理に関して当業者に公知の通常の
形式で開始する。最小量のＣＯガスが発生する吹き込み
期間中に最大限可能な窒素吸収量を与えるため、この段
階での狙いは、約０．０２〜０．０３％の間、好ましく
は約０．０２８％の炭素含有量に減少することである。
目標温度、酸素容量及び吹き込みの継続期間は装入から
装入までに変化するだろう。吹きつけ係数のふさわしい
計算は当業者によく知られている。
【００１６】ＢＯＦの酸素吹き込み順序が完全に達成さ
れて、鋼の炭素含有量が減少されると、窒素が酸素ライ
ンに追加される。理想的には、窒素流は、予想した酸素
容積の約６５％が吹き込まれた吹き込み時点で開始す
る。この時点で、酸素流の速度は、約１９，０００標準
立法フィート／分（ＳＣＦＭ）（５３７．７ｍ3 ／ｍｉ
ｎ）である。窒素は、約３，０００ＳＣＦＭ（８４．９
ｍ3 ／ｍｉｎ）の流速度であった。必要とする酸素平衡
で吹き込んで、浴の窒素含有量を増加させるため、得ら
れた酸素と窒素の混合物は、酸素羽口を通して浴に吹き
込まれ、一方で連続して炭素を減少させることを可能に
する。窒素の酸素流への導入は、ヒート及び容量平衡に
より計算された最終点に到達するため、要求される全酸
素量に影響を及ぼさない。
れて、鋼の炭素含有量が減少されると、窒素が酸素ライ
ンに追加される。理想的には、窒素流は、予想した酸素
容積の約６５％が吹き込まれた吹き込み時点で開始す
る。この時点で、酸素流の速度は、約１９，０００標準
立法フィート／分（ＳＣＦＭ）（５３７．７ｍ3 ／ｍｉ
ｎ）である。窒素は、約３，０００ＳＣＦＭ（８４．９
ｍ3 ／ｍｉｎ）の流速度であった。必要とする酸素平衡
で吹き込んで、浴の窒素含有量を増加させるため、得ら
れた酸素と窒素の混合物は、酸素羽口を通して浴に吹き
込まれ、一方で連続して炭素を減少させることを可能に
する。窒素の酸素流への導入は、ヒート及び容量平衡に
より計算された最終点に到達するため、要求される全酸
素量に影響を及ぼさない。
【００１７】酸素羽口からの流れの窒素ガス含有量は、
流れの窒素と酸素の重量を基に約５〜２０ｗｔ％であ
る。好ましくは窒素含有量は約１０％である。窒素含有
量があまり低い場合、ホウロウ掛けした製品の水素欠陥
を防止するのに不十分な窒素しか溶解しない。窒素含有
量があまり高い場合、装入物を発火及び反応して、実質
的に炭素含有量を減少するのに十分な酸素が流れにはな
いだろう。本発明の方法の第２段階に進行する以前に、
中間点で、溶解した窒素含有量が測定される。測定され
た窒素含有量を基に、最終窒素含有量が、脱ガス装置に
進められる以前に、少なくとも０．０１〜０．０１５％
にすることを確実にするため正しい対策を取る必要があ
る。窒素含有量が０．０１％以下である場合、溶湯は、
混合した窒素と酸素との流れで再吹き込みが成される。
窒素含有量が約０．０１０〜０．０１５％の間にある場
合、出鋼の間に窒化マグネシウム或いは同様の窒素を含
む合金を添加することが望ましい。典型的な装入物の場
合、約１５００ポンド（６８０．５ｋｇ）の窒化マグネ
シウムが添加される。窒素含有量が約０．０１５％を越
える場合、溶湯は、改良してない脱ガス装置で処理する
ことができる。しかしながら、ある場合には、たとえ初
期吹き込み順序の終結以前であっても、窒素含有量をさ
らに増加するため、幾つかの窒素添加技術を組み合わせ
ることが望ましい。例えば、窒化マグネシウムのような
窒素含有合金を溶湯に添加することができ、及び／又は
窒素供給を増大するため、ＢＯＦの羽口を通して窒素ガ
スを溶湯に導入することができる。
流れの窒素と酸素の重量を基に約５〜２０ｗｔ％であ
る。好ましくは窒素含有量は約１０％である。窒素含有
量があまり低い場合、ホウロウ掛けした製品の水素欠陥
を防止するのに不十分な窒素しか溶解しない。窒素含有
量があまり高い場合、装入物を発火及び反応して、実質
的に炭素含有量を減少するのに十分な酸素が流れにはな
いだろう。本発明の方法の第２段階に進行する以前に、
中間点で、溶解した窒素含有量が測定される。測定され
た窒素含有量を基に、最終窒素含有量が、脱ガス装置に
進められる以前に、少なくとも０．０１〜０．０１５％
にすることを確実にするため正しい対策を取る必要があ
る。窒素含有量が０．０１％以下である場合、溶湯は、
混合した窒素と酸素との流れで再吹き込みが成される。
窒素含有量が約０．０１０〜０．０１５％の間にある場
合、出鋼の間に窒化マグネシウム或いは同様の窒素を含
む合金を添加することが望ましい。典型的な装入物の場
合、約１５００ポンド（６８０．５ｋｇ）の窒化マグネ
シウムが添加される。窒素含有量が約０．０１５％を越
える場合、溶湯は、改良してない脱ガス装置で処理する
ことができる。しかしながら、ある場合には、たとえ初
期吹き込み順序の終結以前であっても、窒素含有量をさ
らに増加するため、幾つかの窒素添加技術を組み合わせ
ることが望ましい。例えば、窒化マグネシウムのような
窒素含有合金を溶湯に添加することができ、及び／又は
窒素供給を増大するため、ＢＯＦの羽口を通して窒素ガ
スを溶湯に導入することができる。
【００１８】ヒートの窒素含有量を約０．０１％、或い
はそれ以上にすることに加えて、出鋼以前に、浴の酸素
含有量が１５０ｐｐｍ以上炭素含有量を超過するように
なりため、この技術の適用がヒート化学組成を得られる
ことを典型的に可能にする。その上に、出鋼以前に、炭
素含有量は３００ｐｐｍ以下に制限することができる。
これは、第２の脱炭状態に対し優れた化学組成を与え
る。低炭素、高窒素及び十分酸素と窒素部分の組み合わ
せが、ホウロウ掛け用の極低炭素品位の鋼製品にたいし
て重要である。
はそれ以上にすることに加えて、出鋼以前に、浴の酸素
含有量が１５０ｐｐｍ以上炭素含有量を超過するように
なりため、この技術の適用がヒート化学組成を得られる
ことを典型的に可能にする。その上に、出鋼以前に、炭
素含有量は３００ｐｐｍ以下に制限することができる。
これは、第２の脱炭状態に対し優れた化学組成を与え
る。低炭素、高窒素及び十分酸素と窒素部分の組み合わ
せが、ホウロウ掛け用の極低炭素品位の鋼製品にたいし
て重要である。
【００１９】本発明の工程の第１段階の完了時で、鋼は
約０．０３％の炭素でＢＯＦをでていく。第２段階にお
いて、炭素含有量は、真空脱ガス装置内で０．００２５
〜０．００５％の極低炭素範囲まで低下する。本発明の
方法の第２段階の実施によって、平均炭素含有量は約
０．０１２％越える値に保持することができる。不活性
ガス羽口を通って真空循環工程（ＶＣＰ）容器へと注入
する吹き込みガスが、装入される溶湯の窒素含有量に従
って変化するのを除き、真空脱ガス装置内で極低炭素水
準まで処理することは、真空循環脱炭処理を通常のよう
に進められる。装入される溶湯の炭素含有量が、約０．
０１６％以下である場合、羽口を通る吹き込みガスは全
部窒素ガスを含んでなる。装入される溶湯の炭素含有量
が、約０．０１６〜０．０２０％の間である場合、吹き
込みガスは窒素とアルゴン或いはその他の不活性ガスの
混合物を含んでなる。装入される溶湯の炭素含有量が、
約０．０２０％以上である場合、ＶＣＰ内にいずれの窒
素も導入する必要はなく、吹き込みガスは全部アルゴン
或いはその他の不活性ガスを含んでなる。脱炭工程を進
めるので、ヒートの窒素含有量は、次の制限を設けない
実施例に示されるように、０．０１０〜０．０１５％の
所望の製品範囲に減少される。
約０．０３％の炭素でＢＯＦをでていく。第２段階にお
いて、炭素含有量は、真空脱ガス装置内で０．００２５
〜０．００５％の極低炭素範囲まで低下する。本発明の
方法の第２段階の実施によって、平均炭素含有量は約
０．０１２％越える値に保持することができる。不活性
ガス羽口を通って真空循環工程（ＶＣＰ）容器へと注入
する吹き込みガスが、装入される溶湯の窒素含有量に従
って変化するのを除き、真空脱ガス装置内で極低炭素水
準まで処理することは、真空循環脱炭処理を通常のよう
に進められる。装入される溶湯の炭素含有量が、約０．
０１６％以下である場合、羽口を通る吹き込みガスは全
部窒素ガスを含んでなる。装入される溶湯の炭素含有量
が、約０．０１６〜０．０２０％の間である場合、吹き
込みガスは窒素とアルゴン或いはその他の不活性ガスの
混合物を含んでなる。装入される溶湯の炭素含有量が、
約０．０２０％以上である場合、ＶＣＰ内にいずれの窒
素も導入する必要はなく、吹き込みガスは全部アルゴン
或いはその他の不活性ガスを含んでなる。脱炭工程を進
めるので、ヒートの窒素含有量は、次の制限を設けない
実施例に示されるように、０．０１０〜０．０１５％の
所望の製品範囲に減少される。
【００２０】
【実施例】塩基性酸素炉に５５８，０００ポンド（２５
３．１１トン）の溶融した鉄、６８，０００ポンド（３
０．８４トン）のスクラップ、１４，０００ポンド
（６．３５トン）の焼成石灰及び８，０００ポンド
（３．６３トン）のドロマイト質石灰を装入した。目標
降下温度は０．０３０％炭素で２９５０°Ｆ（１６２１
℃）であった。計算された酸素容量は４７３，０００ｓ
ｃｆ（１３．３８６ｍ3 ）であった。
３．１１トン）の溶融した鉄、６８，０００ポンド（３
０．８４トン）のスクラップ、１４，０００ポンド
（６．３５トン）の焼成石灰及び８，０００ポンド
（３．６３トン）のドロマイト質石灰を装入した。目標
降下温度は０．０３０％炭素で２９５０°Ｆ（１６２１
℃）であった。計算された酸素容量は４７３，０００ｓ
ｃｆ（１３．３８６ｍ3 ）であった。
【００２１】吹き込み順序は、２３，０００ｓｃｆｍ
（５５０．９ｍ3 ／ｍｉｎ）の酸素流量速度、及び１９
０ｐｓｉｇ（１３．４ｋｇ／ｃｍ2 ）の酸素圧力で１４
時４４分に開始した。３００，０００ｓｃｆ（８，４９
０ｍ3 ）の量の酸素を吹き込んだ後、酸素による窒素の
増量が開始した。４００ｐｓｉｇ（２８．１ｋｇ／ｃｍ
2 ）の圧力で約２５００ｓｃｆｍ（７０．８ｍ3 ）の量
の窒素ガスを酸素ラインに流し込み、混合した窒素と酸
素の全流量は、１９８ｐｓｉｇ（１３．９ｋｇ／ｃ
ｍ2 ）のライン圧力で２５，０００ｓｃｆ（７０７．５
ｍ3 ）の量に保持した。総量で４５０，０００ｓｃｆ
（１２，７３５ｍ3 ）の量の酸素が吹き込まれて窒素が
生じる時まで、このガス混合物が吹き込まれた。酸素吹
き込みは、４７４，０００ｓｃｆ（１３，４１４ｍ3 ）
の酸素量で１５時０６分に終結した。実際の吹き込み温
度は２９６３°Ｆ（１６２８℃）に達した。出鋼時の溶
湯の化学組成は、０．０２４％炭素、０．０１６％窒
素、及び５３７ｐｐｍ酸素であった。出鋼時に添加物は
添加しなかった。
（５５０．９ｍ3 ／ｍｉｎ）の酸素流量速度、及び１９
０ｐｓｉｇ（１３．４ｋｇ／ｃｍ2 ）の酸素圧力で１４
時４４分に開始した。３００，０００ｓｃｆ（８，４９
０ｍ3 ）の量の酸素を吹き込んだ後、酸素による窒素の
増量が開始した。４００ｐｓｉｇ（２８．１ｋｇ／ｃｍ
2 ）の圧力で約２５００ｓｃｆｍ（７０．８ｍ3 ）の量
の窒素ガスを酸素ラインに流し込み、混合した窒素と酸
素の全流量は、１９８ｐｓｉｇ（１３．９ｋｇ／ｃ
ｍ2 ）のライン圧力で２５，０００ｓｃｆ（７０７．５
ｍ3 ）の量に保持した。総量で４５０，０００ｓｃｆ
（１２，７３５ｍ3 ）の量の酸素が吹き込まれて窒素が
生じる時まで、このガス混合物が吹き込まれた。酸素吹
き込みは、４７４，０００ｓｃｆ（１３，４１４ｍ3 ）
の酸素量で１５時０６分に終結した。実際の吹き込み温
度は２９６３°Ｆ（１６２８℃）に達した。出鋼時の溶
湯の化学組成は、０．０２４％炭素、０．０１６％窒
素、及び５３７ｐｐｍ酸素であった。出鋼時に添加物は
添加しなかった。
【００２２】溶湯は、取鍋冶金装置を加熱ステーション
に移動され、真空処理するためヒ−ト（一出鋼量）が保
持されている間に、加熱ステーションで６０００ＫＷＨ
の電気エネルギーをヒ−トに付加した。保持時間の間
に、０．００５〜０．０１０％のアンチモンを含有する
製品にするため、４０ポンド（１８．１ｋｇ）のアンチ
モンを添加した。０．０２１％の炭素と５３３ｐｐｍの
酸素とを平衡に保つため、２７２ポンド（１２３．４ｋ
ｇ）の少量のアルミニウム添加物を添加した（加熱ステ
ーションで測定した）。溶湯は約１時間加熱ステーショ
ンに保持された。
に移動され、真空処理するためヒ−ト（一出鋼量）が保
持されている間に、加熱ステーションで６０００ＫＷＨ
の電気エネルギーをヒ−トに付加した。保持時間の間
に、０．００５〜０．０１０％のアンチモンを含有する
製品にするため、４０ポンド（１８．１ｋｇ）のアンチ
モンを添加した。０．０２１％の炭素と５３３ｐｐｍの
酸素とを平衡に保つため、２７２ポンド（１２３．４ｋ
ｇ）の少量のアルミニウム添加物を添加した（加熱ステ
ーションで測定した）。溶湯は約１時間加熱ステーショ
ンに保持された。
【００２３】加熱ステーションを出た後、ヒートは真空
循環工程（ＶＣＰ）の脱ガス装置に運ばれた。ＶＣＰ到
着時４６２ｐｐｍの酸素量が測定された。脱ガスは１７
時５６に開始し、脱炭サイクルは１８時０７分まで続行
された。得られた容器圧力は３．４ｔｏｒｒであった。
装入した窒素量を基にして、アルゴン吹き込みガス全て
が使用された。ＶＣＰ時の合金添加物は、６００ポンド
（２７２．２ｋｇ）のアルミニウム、６００ポンド（２
７２．２ｋｇ）のフェロチタニウム、５００ポンド（２
２６．８ｋｇ）のフェロニオブ、及び３００ポンド（１
３６．１ｋｇ）の低炭素マグネシウムであった。脱ガス
をした後、ヒートは２８９５°Ｆ（１５９０℃）であっ
た。ヒートの化学組成は、０．００１８％の炭素、０．
０１１％の窒素、０．０５８％のニオブビウム、０．０
７４％のチタニウム、０．０６０％のアルミニウム、約
０．００７％のアンチモン、及び０．１２％のマグネシ
ウムであった。
循環工程（ＶＣＰ）の脱ガス装置に運ばれた。ＶＣＰ到
着時４６２ｐｐｍの酸素量が測定された。脱ガスは１７
時５６に開始し、脱炭サイクルは１８時０７分まで続行
された。得られた容器圧力は３．４ｔｏｒｒであった。
装入した窒素量を基にして、アルゴン吹き込みガス全て
が使用された。ＶＣＰ時の合金添加物は、６００ポンド
（２７２．２ｋｇ）のアルミニウム、６００ポンド（２
７２．２ｋｇ）のフェロチタニウム、５００ポンド（２
２６．８ｋｇ）のフェロニオブ、及び３００ポンド（１
３６．１ｋｇ）の低炭素マグネシウムであった。脱ガス
をした後、ヒートは２８９５°Ｆ（１５９０℃）であっ
た。ヒートの化学組成は、０．００１８％の炭素、０．
０１１％の窒素、０．０５８％のニオブビウム、０．０
７４％のチタニウム、０．０６０％のアルミニウム、約
０．００７％のアンチモン、及び０．１２％のマグネシ
ウムであった。
【００２４】当業者には前述の開示を考慮して、本発明
の種々の改良及び変化が可能である。したがって、添付
した請求項の分野内で、本発明は特に示し且つ記載した
より別の方法で実施できることが理解できる。
の種々の改良及び変化が可能である。したがって、添付
した請求項の分野内で、本発明は特に示し且つ記載した
より別の方法で実施できることが理解できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート ブロッセイ アメリカ合衆国，インディアナ 46368, ポーテイジ，ボックス 1014，ロドゲン ロード 34 (72)発明者 グレゴリー ウォテル アメリカ合衆国，インディアナ 46410, メリルビル，ピーアス プレイス 7437
Claims (21)
- 【請求項１】 溶融した鉄を含んでなる装入物から高窒
素含有鋼を製造する方法であって、 （ａ） 前記溶融した鉄に酸素ガスを吹き込むことによ
り、前記鉄の炭素含有量を減少させる工程、 （ｂ） 窒素ガスの第１部分を前記溶融した鉄に吹き込
む工程、 （ｃ） 前記溶融した鉄の少なくとも一部を低圧雰囲気
中に導入することにより、前記鉄分の炭素含有量をさら
に減少する工程、及び （ｄ） 上記雰囲気中にある間に、窒素ガスの第２部分
を前記溶融した鉄分に導入する工程 を含んでなる、高窒素含有鋼を製造する方法。 - 【請求項２】 前記酸素を前記溶融した鉄に吹き込むこ
とが高温度酸素反応帯を作りだし、且つ前記窒素ガスの
第１部分を前記酸素反応帯に導入する請求項１記載の高
窒素含有鋼を製造する方法。 - 【請求項３】 適合させた高圧力ランスから混合したガ
ス流のように、前記酸素ガス及び前記窒素ガスの第１部
分を吹き込むことにより、前記ガスを前記溶融した鉄に
向けることを含んでなる、請求項１記載の高窒素含有鋼
を製造する方法。 - 【請求項４】 前記溶融した鉄へと吹き込む酸素ガスと
窒素ガスとの重量を基に前記窒素のガス第１部分を約５
〜約２０ｗｔ％吹き込むことを含んでなる、請求項１又
は３項に記載の高窒素含有鋼を製造する方法。 - 【請求項５】 前記低圧力雰囲気が真空脱ガス装置であ
る請求項１記載の高窒素含有鋼を製造する方法。 - 【請求項６】 前記真空脱ガス装置の羽口を通って前記
窒素ガスの第２部分を導入することを含んでなる、請求
項５記載の高窒素含有鋼を製造する方法。 - 【請求項７】 前記溶融した鉄を前記低圧力雰囲気中に
導入する以前に、前記溶融した鉄の重量を基に前記鉄の
炭素含有量を約０．０３ｗｔ％以下に減少することを含
んでなる、請求項１記載の高窒素含有鋼を製造する方
法。 - 【請求項８】 前記低圧力雰囲気中に導入以前に、前記
溶融した鉄に十分な窒素ガスを導入することにより、前
記溶融した鉄の重量を基に窒素含有量を約０．０１ｗｔ
％以上にすることを含んでなる、請求項１記載の高窒素
含有鋼を製造する方法。 - 【請求項９】 前記溶融した鉄を前記低圧力雰囲気中に
保持することにより、前記溶融した鉄の重量を基に前記
鉄の炭素含有量を約０．００５ｗｔ％まで減少すること
を含んでなる、請求項１記載の高窒素含有鋼を製造する
方法。 - 【請求項１０】 チタニウム、ボロン及びジルコニウム
からなる群から選択された１種以上の元素を含む前記装
入物を準備することを含んでなる、請求項１記載の高窒
素含有鋼を製造する方法。 - 【請求項１１】 溶融した鉄を含んでなる装入物から高
窒素含有鋼を製造する方法であって、 （ａ） 前記溶融した鉄に酸素ガスを吹き込むことによ
り、前記鉄の炭素含有量を減少させる工程、 （ｂ） 窒素ガスの一部を前記溶融した鉄に吹き込む工
程、及び （ｃ） 前記溶融した鉄の少なくとも一部を低圧雰囲気
中に導入することにより、前記鉄の炭素含有量をさらに
減少する工程 を含んでなる、高窒素含有鋼を製造する方法。 - 【請求項１２】 前記酸素を前記溶融した鉄に吹き込む
ことが高温度酸素反応帯を作りだし、且つ前記窒素ガス
の第１部分を前記酸素反応帯に導入する請求項１１記載
の高窒素含有鋼を製造する方法。 - 【請求項１３】 適合させた高圧力ランスから混合した
ガス流のように、前記酸素ガス及び前記窒素ガスの第１
部分を吹き込むことにより、前記ガスを前記溶融した鉄
に向けることを含んでなる、請求項１１記載の高窒素含
有鋼を製造する方法。 - 【請求項１４】 前記溶融した鉄に吹き込む酸素ガスと
窒素ガスとの重量を基に前記窒素ガスの第１部分を約５
〜約２０ｗｔ％吹きつけることを含んでなる、請求項１
１又は１３項に記載の高窒素含有鋼を製造する方法。 - 【請求項１５】 前記低圧力雰囲気が真空脱ガス装置で
ある請求項１１記載の高窒素含有鋼を製造する方法。 - 【請求項１６】 前記溶融した鉄を前記低圧力雰囲気中
に導入する以前に、前記溶融した鉄の重量を基に前記鉄
の炭素含有量を約０．０３ｗｔ％以下に減少することを
含んでなる、請求項１１記載の高窒素含有鋼を製造する
方法。 - 【請求項１７】 前記低圧力雰囲気中に導入以前に、前
記溶融した鉄に十分な窒素ガスを導入することにより、
前記溶融した鉄の重量を基に窒素含有量を約０．０２ｗ
ｔ％以上にすることを含んでなる、請求項１１記載の高
窒素含有鋼を製造する方法。 - 【請求項１８】 前記溶融した鉄を前記低圧力雰囲気中
に保持することにより、前記溶融した鉄の重量を基に前
記鉄の炭素含有量を約０．００５ｗｔ％まで減少するこ
とを含んでなる、請求項１記載の高窒素含有鋼を製造す
る方法。 - 【請求項１９】 溶融した鉄を含んでなる装入物から高
窒素含有鋼を製造する方法であって、 （ａ） 前記溶融した鉄に酸素ガスを吹き込むことによ
り、前記鉄の炭素含有量を減少させる工程、 （ｂ） 窒素ガスの第１部分を前記溶融した鉄に吹き込
むことにより、前記溶融した鉄の重量を基にして前記溶
融した鉄の窒素含有量を少なくとも約０．０２０ｗｔ％
量に減少する工程、及び （ｃ） 前記溶融した鉄の少なくとも一部を低圧雰囲気
中に導入することにより、前記鉄の炭素含有量をさらに
減少する工程 を含んでなる、高窒素含有鋼を製造する方法。 - 【請求項２０】 前記溶融した鉄を前記低圧力雰囲気中
に保持することにより、前記溶融した鉄の重量を基に前
記鉄の炭素含有量を約０．００５ｗｔ％まで減少するこ
とを含んでなる、請求項１９記載の高窒素含有鋼を製造
する方法。 - 【請求項２１】 ホウロウ掛け用の極低炭素高窒素鋼を
製造する方法であって、 （ａ） 溶融した鉄の浴に酸素を吹き込むことにより、
前記鉄の炭素含有量を減少する工程 （ｂ）前記酸素と共に窒素ガスを前記溶融した鉄に導入
する工程 （ｃ）低圧力雰囲気中に前記浴をさらすことにより、前
記鉄の炭素含有量をさらに減少する工程、及び （ｄ） 前記鉄が前記低圧力雰囲気中にさらされる間に
付加窒素ガスを前記溶融した鉄に導入することにより、
ホウロウを被覆するために適した高窒素含有量を有する
極低炭素鋼を製造する工程 を含んでなる、ホウロウ掛け用の極低炭素高窒素鋼を製
造する方法。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009102706A (ja) * | 2007-10-24 | 2009-05-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高窒素鋼の溶製方法 |
| JP2014128822A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Kobe Steel Ltd | 高窒素鋼の製造方法 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5865876A (en) * | 1995-06-07 | 1999-02-02 | Ltv Steel Company, Inc. | Multipurpose lance |
| US5830259A (en) * | 1996-06-25 | 1998-11-03 | Ltv Steel Company, Inc. | Preventing skull accumulation on a steelmaking lance |
| US5885323A (en) * | 1997-04-25 | 1999-03-23 | Ltv Steel Company, Inc. | Foamy slag process using multi-circuit lance |
| EP1342798B9 (en) * | 2000-12-13 | 2008-02-27 | JFE Steel Corporation | Process for producing high-nitrogen ultralow-carbon steel |
| CZ298889B6 (cs) * | 2004-07-23 | 2008-03-05 | Trinecké železárny a. s. | Zpusob výroby ocelí s garantovaným obsahem dusíku |
| CN102634643B (zh) * | 2012-04-10 | 2013-08-14 | 河北省首钢迁安钢铁有限责任公司 | 一种高磁导率级取向电工钢带氮含量的控制方法 |
| CN103911490B (zh) * | 2014-04-04 | 2015-08-26 | 首钢总公司 | 超低碳搪瓷钢钢水增氮的方法 |
| CN110317919B (zh) * | 2018-03-30 | 2021-05-07 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种低碳搪瓷钢的低成本生产方法 |
| CN113549847A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-10-26 | 广东昌华海利科技有限公司 | 一种高氮高强度不锈钢及其制备工艺 |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3320053A (en) * | 1964-09-25 | 1967-05-16 | Bethlehem Steel Corp | Method of injecting gases into steel melts |
| US3417463A (en) * | 1965-07-09 | 1968-12-24 | Maximilianshuette Eisenwerk | Method of producing steel for sheets to be enamelled by the single-coat method |
| NL152602B (nl) * | 1968-05-09 | 1977-03-15 | Nippon Kokan Kk | Werkwijze voor het continu bereiden van staal. |
| US3594155A (en) * | 1968-10-30 | 1971-07-20 | Allegheny Ludlum Steel | Method for dynamically controlling decarburization of steel |
| US3932172A (en) * | 1969-02-20 | 1976-01-13 | Eisenwerk-Gesellschaft Maximilianshutte Mbh | Method and converter for refining pig-iron into steel |
| US3700429A (en) * | 1970-01-05 | 1972-10-24 | Allegheny Ludlum Steel | Method of controlling vacuum decarburization |
| US3955964A (en) * | 1971-08-30 | 1976-05-11 | Koppers Company, Inc. | Process for making steel |
| DE2237498B2 (de) * | 1972-07-31 | 1974-07-25 | Stahlwerke Peine-Salzgitter Ag, 3150 Peine | Verfahren zum Aufsticken von Stahlschmelzen |
| AT337736B (de) * | 1973-02-12 | 1977-07-11 | Voest Ag | Verfahren zum frischen von roheisen |
| US3861888A (en) * | 1973-06-28 | 1975-01-21 | Union Carbide Corp | Use of CO{HD 2 {B in argon-oxygen refining of molten metal |
| JPS5414568B2 (ja) * | 1973-08-28 | 1979-06-08 | ||
| JPS5112320A (ja) * | 1974-07-22 | 1976-01-30 | Nisshin Steel Co Ltd | Ganchitsusogokinkono seizoho |
| US4004920A (en) * | 1975-05-05 | 1977-01-25 | United States Steel Corporation | Method of producing low nitrogen steel |
| US4081270A (en) * | 1977-04-11 | 1978-03-28 | Union Carbide Corporation | Renitrogenation of basic-oxygen steels during decarburization |
| US4490172A (en) * | 1979-06-29 | 1984-12-25 | Moore William H | Method of melting and refining steel and other ferrous alloys |
| US4348229A (en) * | 1980-08-22 | 1982-09-07 | Nippon Steel Corporation | Enamelling steel sheet |
| US4564390A (en) * | 1984-12-21 | 1986-01-14 | Olin Corporation | Decarburizing a metal or metal alloy melt |
| US4615730A (en) * | 1985-04-30 | 1986-10-07 | Allegheny Ludlum Steel Corporation | Method for refining molten metal bath to control nitrogen |
| SU1395682A1 (ru) * | 1986-11-04 | 1988-05-15 | Донецкий политехнический институт | Способ внепечной обработки стали при получении заготовок непрерывной разливкой |
| JPS6428319A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-30 | Nippon Kokan Kk | Production of nitrogen-containing steel |
| JPH0717960B2 (ja) * | 1989-03-31 | 1995-03-01 | 新日本製鐵株式会社 | 磁気特性の優れた一方向性電磁鋼板の製造方法 |
| JP2782086B2 (ja) * | 1989-05-29 | 1998-07-30 | 新日本製鐵株式会社 | 磁気特性、皮膜特性ともに優れた一方向性電磁鋼板の製造方法 |
| US5062905A (en) * | 1989-08-18 | 1991-11-05 | Nippon Steel Corporation | Method of producing non-oriented magnetic steel plate having high magnetic flux density |
| IT1237481B (it) * | 1989-12-22 | 1993-06-07 | Sviluppo Materiali Spa | Procedimento per la prodizione di lamierino magnetico semifinito a grano non orientato. |
| JPH05239596A (ja) * | 1992-02-28 | 1993-09-17 | Nkk Corp | 耐黒点性に優れた直接１回掛ほうろう用鋼材およびその製造方法 |
-
1993
- 1993-12-30 US US08/175,730 patent/US5417739A/en not_active Expired - Fee Related
-
1994
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-
1995
- 1995-01-02 MX MX9500226A patent/MX9500226A/es unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009102706A (ja) * | 2007-10-24 | 2009-05-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高窒素鋼の溶製方法 |
| JP2014128822A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Kobe Steel Ltd | 高窒素鋼の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| MX9500226A (es) | 1997-04-30 |
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| CA2137102A1 (en) | 1995-07-01 |
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