JPH07300612A - 連続鋳造用溶鋼の製造方法 - Google Patents

連続鋳造用溶鋼の製造方法

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JPH07300612A
JPH07300612A JP6090379A JP9037994A JPH07300612A JP H07300612 A JPH07300612 A JP H07300612A JP 6090379 A JP6090379 A JP 6090379A JP 9037994 A JP9037994 A JP 9037994A JP H07300612 A JPH07300612 A JP H07300612A
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JP
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molten steel
slag
ladle
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molten
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JP6090379A
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Miyako Akiyoshi
美也子 秋吉
Hideyuki Misumi
秀幸 三隅
Akio Kasama
昭夫 笠間
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、製品板での表面形状を良好にし、
かつ内質欠陥を低減させるために介在物量を大幅に低減
させる連続鋳造用溶鋼の製造方法を提供する。 【構成】 転炉内において、酸化カルシウムを投入する
ことによって、スラグを固化させて取鍋へ出鋼し、鍋上
スラグ量を溶鋼に対して0.1%以下に低減し、鍋上ス
ラグに均一にアルミニウムを散布してスラグ中酸化鉄を
3%以下に改質し、さらにガス吹込み用ランスにより不
活性ガスと共に酸化カルシウムとアルミナからなる粒状
フラックスを吹付け、溶鋼中に浮遊しているスラグ系介
在物と合体させ、取鍋底部よりアルゴンを吹込み、スラ
グとの接触をさけながら不活性ガス下で脱酸を行うこと
により、溶鋼中の介在物の浮上を促進し、低減させるこ
とを特徴とする連続鋳造用溶鋼の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、製品板での表面形状を
良好なものとし、かつ内質欠陥を低減すべく溶鋼中の介
在物量を大幅に低減させるための連続鋳造用溶鋼の製造
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】製鋼工程で生成あるいは発生して、これ
が除去されずに製品欠陥の原因となる介在物としては、
大きく分けてアルミナ系、スラグ系、パウダー系の3種
類が挙げられる。この内、アルミナ系介在物は、(1)
式に示す反応により脱酸およびそれ以後の再酸化反応で
生じたものであり、従来脱酸生成物に関しては、脱酸工
程において酸化物の凝集、合体による浮上分離時間を長
くするため、初期に脱酸剤を投入する出鋼脱酸法やRH
処理における強攪拌を行って介在物の浮上分離を促進さ
せる方法が採られてきた。また、特開平1−18046
6号公報に見られるように、脱酸時に脱酸剤AlとCa
O、CaF2 の結合体および融合体を投入することによ
り、脱酸生成物をCaO−Al2 3 系の低融点のもの
として浮上促進させる方法も提案されている。さらに再
酸化反応生成物については、鍋上スラグの再酸化度を低
減することが有効であるとされ、スラグの(T.Fe)
を下げる方法、いわゆるスラグ改質が行われてきた。
【0003】 xM + (1/2)yO2 → Mx y 一方、スラグ系介在物については、鍋継目部での清浄化
対策として、スラグストッパーやフローティングバルブ
などの導入により取鍋スラグの巻込み防止あるいは浸漬
開孔の実施によるタンデッシュスラグのたたき込み防止
等が試みられてきた。
【0004】また、パウダー系介在物については、パウ
ダーの高粘性化、低速鋳造操業等の措置が採られてき
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、現状では食缶
用材料中の製品欠陥の殆どはAl−Ca−O系(スラグ
系)介在物に起因するフランジクラックであり、スラグ
系介在物への対策が十分に採られていないのが現状であ
る。本発明は、アルミナ系介在物を低減させて表面性状
を良好にさせつつ、内質欠陥の原因となるスラグ系介在
物をも低減させる連続鋳造用溶鋼の製造方法を提供する
ことを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために構成されたもので、その要旨とするところ
は、連続鋳造用溶鋼の溶製に当たり、転炉内にCaOを
投入してスラグを固化させた後取鍋に出鋼し、取鍋上ス
ラグ量を溶鋼に対して0.1%以下に低減し、次いで鍋
上スラグに均一にAlを散布してスラグ中FeOを3%
以下に改質し、次いでガス吹込み用ランスによりAr、
2 等の不活性ガスと共にCaO:Al 2 3 の比が
0.66〜1.5で、融点が1450〜1550℃内に
あり、粒径が50〜1000μmφのフラックスを吹付
け、溶鋼中に浮遊しているCaO−Al2 3 スラグ系
介在物、具体的にはCaO:40〜60%、Al
2 3 :60〜40%の組成範囲のスラグ系介在物、と
合体浮上させ、次いで取鍋底部よりArを吹込み、スラ
グとの接触をさけながら不活性ガス下で脱酸を行うこと
により、溶鋼中の介在物の浮上を促進して溶鋼中介在物
を低減させることを特徴とする連続鋳造用溶鋼の製造方
法にある。
【0007】
【作用】介在物起因による欠陥には、大きく分けて次の
2種類のものがある。1つは、アルミナ系介在物に起因
するスリバー疵で、もう一つはCaO−Al2 3 等の
スラグ系介在物に起因するフランジクラック、ピンホー
ル欠陥である。スラグ系介在物の起源としては、上述し
たように、出鋼中の転炉スラグの巻込み、溶鋼流動
による鍋上スラグの削り込み、鍋継目部での鍋上スラ
グの巻込み等が考えられる。
【0008】本発明者らは、実際に問題となる介在物組
成を明らかにするために、鋳片内スラグ系介在物および
冷延板での磁粉探傷欠陥部介在物の組成調査を行った。
鋳片内介在物および磁粉探傷欠陥部介在物は、CaO−
Al2 3 2元系であり、両者の調査によって得られた
組成は、図1および図2のCaO−Al2 32元系状
態図上にプロットした。図1は鋳片介在物の組成を示
し、また図2は磁粉探傷欠陥部介在物の組成を示してい
るが、鋳片介在物については、さらに球形、不定形の形
態別に示した。この鋳片内介在物の球形および不定形形
態の存在率は、50:50である。
【0009】これらの図から判るように、磁粉探傷欠陥
中の介在物組成は鋳片段階での球形形態のものと一致し
ており、その組成はCaO:Al2 3 =0.66〜
1.5である。即ち鋳片段階ではこの組成範囲以外の介
在物(CaO:Al2 3 =<0.66、>1.5)が
存在するにもかかわらず、これらのものは実際には欠陥
とならないことが判明した。
【0010】ここで、通常転炉からの出鋼中に流出した
鍋上スラグの組成は、溶鋼中に巻込まれると、スラグ中
のFeO、SiO2 、MnO等の成分が溶鋼中のAlに
より還元され、必ずCaO:Al2 3 =0.66〜
1.5の範囲内の組成となっている。従って、この溶鋼
中に浮遊する介在物の組成を改善する必要がある。我々
は溶鋼中の介在物組成を制御する方法として、溶鋼中に
粉体を吹込むことにより、溶鋼中に浮遊している問題の
低融点スラグ系介在物と合体浮上させることを考えた。
そこで、20kgの雰囲気制御型溶解炉にて、CaO:
Al2 3=0.66〜1.5の酸化物およびCaO:
Al2 3 が<0.66、>1.5の酸化物が50:5
0の割合で含有されている溶鋼を溶解した。吹込む粉体
は、問題となる組成(CaO:Al2 3 =0.66〜
1.5)が溶鋼中では低融点の液状介在物なので、これ
と衝突しやすい液状の低融点フラックスの方が好ましい
と考えた。
【0011】そこで、溶鋼中に残存した場合問題の組成
となるが、液状の低融点介在物として、CaO:Al2
3 =0.66〜1.5のスラグ系フラックスを溶鋼中
に吹込んだ結果、図3に示す如く合体浮上の効果が認め
られることを見出した。但し、図4に示すように50μ
m未満あるいは1000μm超のものを吹付けると効果
が得られないことが確認された。おそらく、50μm未
満であると衝突の確立が小さくなり、かえって溶鋼中の
介在物量が増加し、1000μm超であると衝突しきれ
ずに残留してしまうものと思われる。
【0012】さらに、本発明者らは、介在物の浮上分離
を十分に行える脱酸法の検討を行った。図5はRH脱酸
法、および取鍋底部よりArを吹込みスラグとの接触を
避けながら不活性ガス下で脱酸を行う簡易溶鋼処理(例
えば、「材料とプロセス・日本鉄鋼協会第118回講演
論文集」第4年(1989)、第2号、p1235)と
で、脱酸処理後の介在物量および形状を比較したもので
ある。これらの結果から、CAS法は介在物の浮上分離
に大きく寄与することが判る。
【0013】一方、スリバー疵の原因となるアルミナ系
介在物については、スラグ中の酸化力を低減させること
が有効であるため、出鋼後、鍋上スラグ上にAlを均一
に散布してスラグ中のFeO%を3%以下に低減する必
要がある。次に、本発明の実施例について述べる。
【0014】
【実施例】目標成分として、C:0.03〜0.05
%、Si:0.08%〜0.15%、Mn:0.20〜
0.50%、P:0.007〜0.01%、S:0.0
07〜0.01%、Al:0.04〜0.06%を含
み、残部はFeおよび不可避的不純物からなる連続鋳造
用溶鋼を溶製するに当たり、本発明を適用した。350
tの転炉において、炉内にCaOを投入し、所定の炭素
濃度に調整して取鍋に出鋼した。均一散布装置により取
鍋上にAlを散布し、スラグ中FeO%を3%以下に低
減させ、次いで簡易式フリーボード(CAS)における
インジェクション装置を用いて、不活性ガスであるAr
ガスと共に、CaO:Al2 3 の比が0.66〜1.
5で、融点が1450〜1550℃内にあり、粒径が5
0〜1000μmの粒径のフラックスを吹付け、次いで
取鍋底部よりArを吹込み、スラグとの接触を避けなが
ら、不活性ガス下で、純Alを400kg投入して脱酸
を行い、得られた溶鋼を湾曲型連鋳機で鋳造して250
mm厚のスラブ鋳片とし、鋳片および冷延板における介
在物調査を行った。ここで、脱酸法の違い、スラグ中F
eO%の違い及び粉体吹込みの有無における結果の比較
を調査した。
【0015】詳細な条件および結果を表1、表2(表1
のつづき)に示す。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】比較例1は、RH脱酸を実施した場合を示
している。又、比較例1、2は各々CAS法、RH法に
おいて、炉内固化が充分でなかった場合を示している
が、転炉からの流出スラグは極力低減する必要があるこ
とが判る。比較例4〜7は、CAS、RH脱酸法におい
て、スラグ中FeOの低減が十分でなかった際、粉体吹
込みの有無における結果を示している、スラグ中FeO
%を下げ、かつ粉体を吹込むことにより介在物量低減効
果は増大する。さらに、比較例8、9は吹込む粉体の粒
径が50μm以下であった場合の結果を、比較例10、
11は粒径が1000μm以上であった場合の結果を示
しているが実施例に示したように、50〜1000μm
のものが妥当であることが判る。
【0019】
【発明の効果】以上詳述した様に、本発明によれば、連
続鋳造用溶鋼の溶製に当たり、大幅な鋼中介在物の低減
が可能となるから、製品板での表面性状が良好になり、
内質欠陥を著しく低減することができるという産業上有
用な効果が奏せられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】鋳片におけるスラグ系介在物の組成を示す図で
ある。
【図2】磁粉探傷欠陥部の介在物組成を示す図である。
【図3】フラックスを吹付けた場合の溶鋼の清浄性を示
す図である。
【図4】吹付けるフラックス粒径が溶鋼の清浄性に及ぼ
す影響を示す図である。
【図5】脱酸法の違いが溶鋼の清浄性に及ぼす影響を示
す図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 連続鋳造用溶鋼の溶製に当たり、転炉内
    にCaOを投入してスラグを固化させた後取鍋に出鋼
    し、取鍋上スラグ量を溶鋼に対して0.1%以下に低減
    し、次いで鍋上スラグに均一にAlを散布してスラグ中
    FeOを3%以下に改質し、次いでガス吹込み用ランス
    によりAr、N2 等の不活性ガスと共にCaO:Al2
    3 の比が0.66〜1.5で、融点が1450〜15
    50℃内にあり、粒径が50〜1000μmφのフラッ
    クスを吹付け、溶鋼中に浮遊しているCaO−Al2
    3 スラグ系介在物と合体浮上させ、次いで取鍋底部より
    Arを吹込み、スラグとの接触をさけながら不活性ガス
    下で脱酸を行うことにより、溶鋼中の介在物の浮上を促
    進して溶鋼中介在物を低減させることを特徴とする連続
    鋳造用溶鋼の製造方法。
JP6090379A 1994-04-27 1994-04-27 連続鋳造用溶鋼の製造方法 Withdrawn JPH07300612A (ja)

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