JPH08157932A - 溶鋼のＣａ処理方法 - Google Patents
溶鋼のＣａ処理方法Info
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- JPH08157932A JPH08157932A JP29922694A JP29922694A JPH08157932A JP H08157932 A JPH08157932 A JP H08157932A JP 29922694 A JP29922694 A JP 29922694A JP 29922694 A JP29922694 A JP 29922694A JP H08157932 A JPH08157932 A JP H08157932A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】溶鋼のＣａ処理方法を提供する。
【構成】取鍋内溶鋼にCa含有物質を添加する際に、Ca純
分換算添加量ＷCaが式(1) を、かつスラグ量Ｗslagが式
(2) を、それぞれ満たす溶鋼のCa処理方法。 〔6.7 ×（SiO2）＋83〕≦ＷCa≦〔15×（SiO2）＋140
〕・・(1) ５≦Ｗslag≦40・・・・・・・・・・(2) ただし、（SiO2）：スラグ中SiO2濃度（Wt％） ＷCa ：Ca純分換算添加量 (g／T) Ｗslag：スラグ量（kg／T) 【効果】効果的に有害介在物の改質及び生成抑止を図る
ことができる。耐ＨＩＣ性に極めて優れた鋼材を製造す
るのにも好適である。
分換算添加量ＷCaが式(1) を、かつスラグ量Ｗslagが式
(2) を、それぞれ満たす溶鋼のCa処理方法。 〔6.7 ×（SiO2）＋83〕≦ＷCa≦〔15×（SiO2）＋140
〕・・(1) ５≦Ｗslag≦40・・・・・・・・・・(2) ただし、（SiO2）：スラグ中SiO2濃度（Wt％） ＷCa ：Ca純分換算添加量 (g／T) Ｗslag：スラグ量（kg／T) 【効果】効果的に有害介在物の改質及び生成抑止を図る
ことができる。耐ＨＩＣ性に極めて優れた鋼材を製造す
るのにも好適である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼中の有害介在物を効
果的に改質し無害化するとともに、清浄性を向上させた
鋼材を製造することができるＣａ処理方法に関する。
果的に改質し無害化するとともに、清浄性を向上させた
鋼材を製造することができるＣａ処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、転炉で溶製された溶鋼は、転炉出
鋼後、金属Ａｌにより脱酸処理が施される。この脱酸処
理の結果、介在物としてAl2O3 が溶鋼中に多数生成す
る。このAl2O3 介在物は、鋳造後も鋼中に残留し圧延時
に容易に破砕されるため、種々の欠陥の原因となってい
る。
鋼後、金属Ａｌにより脱酸処理が施される。この脱酸処
理の結果、介在物としてAl2O3 が溶鋼中に多数生成す
る。このAl2O3 介在物は、鋳造後も鋼中に残留し圧延時
に容易に破砕されるため、種々の欠陥の原因となってい
る。
【０００３】このような欠陥を抑制するため、Ｃａを溶
鋼に添加するＣａ処理技術が従来から実施されている。
これは、Al2O3 とＣａを溶鋼中で反応させ、Al2O3 を C
aO−Al2O3 系介在物に変化させるものである。 CaO−Al
2O3 系介在物はAl2O3 よりも融点が低いため、圧延時に
破砕されなくなる。
鋼に添加するＣａ処理技術が従来から実施されている。
これは、Al2O3 とＣａを溶鋼中で反応させ、Al2O3 を C
aO−Al2O3 系介在物に変化させるものである。 CaO−Al
2O3 系介在物はAl2O3 よりも融点が低いため、圧延時に
破砕されなくなる。
【０００４】例えば、ＨＩＣ（水素誘起割れ）は、圧延
時に破砕され、圧延方向に破線状に伸びた介在物や圧延
時に伸延した介在物を起点に発生する。従って、ＨＩＣ
は、圧延時に破砕されたAl2O3 のみではなく、圧延時に
伸延したMnS 系介在物をも起点としても発生する。その
ため、ラインパイプなどの耐ＨＩＣ性が要求されるよう
な鋼種では、Al2O3 のみでなく、鋳造過程で生成するMn
S 介在物の生成も抑止しなければならない。ＣａはＳと
も親和力が強いため、Ｃａ添加処理により凝固時のMnS
生成を抑止することも可能である。
時に破砕され、圧延方向に破線状に伸びた介在物や圧延
時に伸延した介在物を起点に発生する。従って、ＨＩＣ
は、圧延時に破砕されたAl2O3 のみではなく、圧延時に
伸延したMnS 系介在物をも起点としても発生する。その
ため、ラインパイプなどの耐ＨＩＣ性が要求されるよう
な鋼種では、Al2O3 のみでなく、鋳造過程で生成するMn
S 介在物の生成も抑止しなければならない。ＣａはＳと
も親和力が強いため、Ｃａ添加処理により凝固時のMnS
生成を抑止することも可能である。
【０００５】このように、溶鋼のＣａ処理はAl2O3 の改
質、MnS の生成抑止に極めて有効であり、優れた耐ＨＩ
Ｃ性を有する鋼の製造を可能ならしめるものである。し
かし、Ｃａの添加条件が不適正であると、新たにCaO 、
CaS クラスター、高融点組成CaO −Al2O3 などの介在物
が生成し、ＨＩＣの起点となる。
質、MnS の生成抑止に極めて有効であり、優れた耐ＨＩ
Ｃ性を有する鋼の製造を可能ならしめるものである。し
かし、Ｃａの添加条件が不適正であると、新たにCaO 、
CaS クラスター、高融点組成CaO −Al2O3 などの介在物
が生成し、ＨＩＣの起点となる。
【０００６】このような問題を解決するために多くの技
術が提案されている。
術が提案されている。
【０００７】例えば、特開昭５７−９８２２号公報に
は、溶鋼中のＳを20ppm 以下に低減すると共に、Ａｌを
0.001〜0.02％とし、Ｃａが70ppm 以下となるように添
加することにより、CaS クラスターの少ない、清浄度に
優れたラインパイプ用鋼材を製造する方法が示されてい
る。
は、溶鋼中のＳを20ppm 以下に低減すると共に、Ａｌを
0.001〜0.02％とし、Ｃａが70ppm 以下となるように添
加することにより、CaS クラスターの少ない、清浄度に
優れたラインパイプ用鋼材を製造する方法が示されてい
る。
【０００８】特開昭６３−７３２２号公報には、Ｃａ添
加量を鋼中Ｓと酸素との関係で規定される或る特定式に
従うように制御することにより、Al2O3 を CaO−Al2O3
系介在物に改質するとともに、CaS クラスターの生成を
抑止する方法が提案されている。
加量を鋼中Ｓと酸素との関係で規定される或る特定式に
従うように制御することにより、Al2O3 を CaO−Al2O3
系介在物に改質するとともに、CaS クラスターの生成を
抑止する方法が提案されている。
【０００９】Ｃａ処理時のスラグ組成に関する技術とし
ては以下の技術がある。
ては以下の技術がある。
【００１０】特開昭６３−７３１８号公報には、スラグ
組成を CaO／SiO2＞2.5 、全Fe＋MnO ＜2.0 ％とした
後、Ｃａを添加する方法が提案されている。この方法に
より、スラグによるＣａの酸化を抑制し、Ｃａ歩留を安
定させることができるとしている。
組成を CaO／SiO2＞2.5 、全Fe＋MnO ＜2.0 ％とした
後、Ｃａを添加する方法が提案されている。この方法に
より、スラグによるＣａの酸化を抑制し、Ｃａ歩留を安
定させることができるとしている。
【００１１】特開昭６４−７５６１２号公報には、 FeO
＋MnO ＜５％とした後、Ｃａを鉄被覆ワイヤ−で添加す
る方法が提案されている。これは、上記特開昭６３−７
３１８号公報と同様に、スラグの酸化によるＣａ消費を
抑え、溶鋼中でのＣａ歩留を安定させることを主な目的
とするものである。
＋MnO ＜５％とした後、Ｃａを鉄被覆ワイヤ−で添加す
る方法が提案されている。これは、上記特開昭６３−７
３１８号公報と同様に、スラグの酸化によるＣａ消費を
抑え、溶鋼中でのＣａ歩留を安定させることを主な目的
とするものである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の技
術は、有害介在物を改質することと、Ｃａ添加時に CaS
を生成させないこととを目的としてＣａの適正添加量を
定めるものや、スラグ組成を適正化することでCa歩留を
安定させるものである。しかし、次のような問題があ
る。
術は、有害介在物を改質することと、Ｃａ添加時に CaS
を生成させないこととを目的としてＣａの適正添加量を
定めるものや、スラグ組成を適正化することでCa歩留を
安定させるものである。しかし、次のような問題があ
る。
【００１３】特開昭５７−９８２２号公報の方法では、
CaO ＋Ｓ＝CaS ＋０の反応を考えると、溶鋼中酸素活量
が非常に低くなった場合、この反応は右方向へ進み、Ca
S が生成してしまう。そのため、この発明方法で示され
ているように溶鋼中Ｓを20ppm 以下としても、Ｃａ添加
量を溶鋼中酸素活量に応じて変化させなければ、効果的
にCaS の生成を抑制することができない。さらに、Al2O
3 、CaS 以外の有害介在物の改質あるいは生成抑止の効
果は明らかではない。
CaO ＋Ｓ＝CaS ＋０の反応を考えると、溶鋼中酸素活量
が非常に低くなった場合、この反応は右方向へ進み、Ca
S が生成してしまう。そのため、この発明方法で示され
ているように溶鋼中Ｓを20ppm 以下としても、Ｃａ添加
量を溶鋼中酸素活量に応じて変化させなければ、効果的
にCaS の生成を抑制することができない。さらに、Al2O
3 、CaS 以外の有害介在物の改質あるいは生成抑止の効
果は明らかではない。
【００１４】特開昭６３−７３２２号公報の方法では、
CaS の生成は溶鋼中Ｓ含有量、全酸素量のみならず酸素
活量にも依存するため、酸素活量を管理しなければCaS
の生成を十分に抑制することができない。
CaS の生成は溶鋼中Ｓ含有量、全酸素量のみならず酸素
活量にも依存するため、酸素活量を管理しなければCaS
の生成を十分に抑制することができない。
【００１５】特開昭６３−７３１８号公報および特開昭
６４−７５６１２号公報の方法では、有害介在物の改質
や生成抑止については不明である。
６４−７５６１２号公報の方法では、有害介在物の改質
や生成抑止については不明である。
【００１６】従来技術では、Al2O3 改質およびCaS 生成
抑止は部分的に可能な場合もあるが、CaS 、MgO を含有
する CaO−Al2O3 系介在物あるいは高融点組成 CaO− A
l2O3系介在物の生成を抑止することができず、鋼材の清
浄性や耐ＨＩＣ性を十分に向上させることができない。
抑止は部分的に可能な場合もあるが、CaS 、MgO を含有
する CaO−Al2O3 系介在物あるいは高融点組成 CaO− A
l2O3系介在物の生成を抑止することができず、鋼材の清
浄性や耐ＨＩＣ性を十分に向上させることができない。
【００１７】本発明の目的は、上記課題を解決すること
ができる溶鋼のＣａ処理方法を提供することにある。
ができる溶鋼のＣａ処理方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次のＣ
ａ処理方法にある。
ａ処理方法にある。
【００１９】取鍋内溶鋼にＣａ含有物質を添加する際
に、Ｃａ純分換算添加量ＷCaが下記式(1) を、かつスラ
グ量Ｗslagが下記式(2) を、それぞれ満たすことを特徴
とする溶鋼のＣａ処理方法。
に、Ｃａ純分換算添加量ＷCaが下記式(1) を、かつスラ
グ量Ｗslagが下記式(2) を、それぞれ満たすことを特徴
とする溶鋼のＣａ処理方法。
【００２０】 〔６．７×（SiO2）＋８３〕≦ＷCa≦〔１５×（SiO2）＋１４０〕・・(1) ５≦Ｗslag≦４０・・・・・・・・・・・・・(2) ただし、（SiO2）：スラグ中SiO2濃度（ｗｔ％） ＷCa ：Ｃａ純分換算添加量（ｇ／Ｔ） Ｗslag：スラグ量（ｋｇ／Ｔ） 本発明者らは、ＨＩＣの起点となるような介在物は、Al
2O3 、CaS 介在物のみではなく、CaS またはMgO を含有
する CaO−Al2O3 系介在物、もしくはCaO 重量濃度が70
％以上またはAl2O3 重量濃度が70％以上となる高融点組
成 CaO− Al2O3系介在物も、ＨＩＣの起点となるという
知見を得た。
2O3 、CaS 介在物のみではなく、CaS またはMgO を含有
する CaO−Al2O3 系介在物、もしくはCaO 重量濃度が70
％以上またはAl2O3 重量濃度が70％以上となる高融点組
成 CaO− Al2O3系介在物も、ＨＩＣの起点となるという
知見を得た。
【００２１】CaS 、MgO を含有する CaO−Al2O3 系介在
物または上記の高融点組成 CaO−Al2O3 系介在物は、機
械的物性が大きく異なる２種類以上の相からなる。その
ため、これらの介在物は、圧延時に容易に破砕され、Ｈ
ＩＣの起点となるのである。
物または上記の高融点組成 CaO−Al2O3 系介在物は、機
械的物性が大きく異なる２種類以上の相からなる。その
ため、これらの介在物は、圧延時に容易に破砕され、Ｈ
ＩＣの起点となるのである。
【００２２】
【作用】本発明方法で添加するＣａ含有物質は、金属Ｃ
ａまたはCaSi、FeCa、CaAl、CaAlSiなどのＣａ合金であ
る。形態は問わないが、Ｃａ含有量が10〜60Wt％のＣａ
合金を用いるのが望ましい。Ｃａは、溶鋼温度で極めて
高い蒸気圧を持つため、Ｃａ含有量が高くなると添加時
に激しく反応し、溶鋼が飛散してしまう。一方、Ｃａ含
有量が低いと、必要量添加する際、Ｃａ含有物質の添加
量が多くなりすぎてしまう。また、ＣａまたはＣａ含有
物質にAl2O3 、CaO 、SiO2などの酸化物、または希土類
元素、Fe、もしくはそれらの酸化物を任意の割合で配合
して添加してもよい。
ａまたはCaSi、FeCa、CaAl、CaAlSiなどのＣａ合金であ
る。形態は問わないが、Ｃａ含有量が10〜60Wt％のＣａ
合金を用いるのが望ましい。Ｃａは、溶鋼温度で極めて
高い蒸気圧を持つため、Ｃａ含有量が高くなると添加時
に激しく反応し、溶鋼が飛散してしまう。一方、Ｃａ含
有量が低いと、必要量添加する際、Ｃａ含有物質の添加
量が多くなりすぎてしまう。また、ＣａまたはＣａ含有
物質にAl2O3 、CaO 、SiO2などの酸化物、または希土類
元素、Fe、もしくはそれらの酸化物を任意の割合で配合
して添加してもよい。
【００２３】添加方法は、ワイヤーフィーダー法、浸漬
ランスからＣａ含有物質を不活性キャリアーガスと共に
吹き込むインジェクション法、Ｃａを気化させて添加す
る蒸気添加法など、いかなる方法でもよい。
ランスからＣａ含有物質を不活性キャリアーガスと共に
吹き込むインジェクション法、Ｃａを気化させて添加す
る蒸気添加法など、いかなる方法でもよい。
【００２４】また、Ca含有物質の添加前あるいは添加後
に、Ａｒなどの不活性ガスを用いてバブリングし、介在
物の浮上除去促進や溶鋼成分の均一化を図ってもよい。
に、Ａｒなどの不活性ガスを用いてバブリングし、介在
物の浮上除去促進や溶鋼成分の均一化を図ってもよい。
【００２５】次に、本発明方法においてＣａの添加条件
を前記の式(1) および(2) に限定した理由について説明
する。
を前記の式(1) および(2) に限定した理由について説明
する。
【００２６】本発明者らの調査例によると、ＨＩＣ部に
は、破砕したAl2O3 やCaS 、伸延したMnS の他に、MgO
またはCaS を含有する破砕した CaO−Al2O3 系介在物、
CaO濃度70Wt％以上またはAl2O3 濃度70Wt％以上の破砕
した高融点組成 CaO− Al2O3系介在物の痕跡が存在す
る。すなわち、ＨＩＣの起点となる介在物は、Al2O3 、
CaS 、MnS さらにMgO またはCaS を含有する CaO−Al2O
3 系介在物、もしくは上記の高融点組成 CaO−Al2O3 系
介在物である。
は、破砕したAl2O3 やCaS 、伸延したMnS の他に、MgO
またはCaS を含有する破砕した CaO−Al2O3 系介在物、
CaO濃度70Wt％以上またはAl2O3 濃度70Wt％以上の破砕
した高融点組成 CaO− Al2O3系介在物の痕跡が存在す
る。すなわち、ＨＩＣの起点となる介在物は、Al2O3 、
CaS 、MnS さらにMgO またはCaS を含有する CaO−Al2O
3 系介在物、もしくは上記の高融点組成 CaO−Al2O3 系
介在物である。
【００２７】したがって、鋼材の清浄性や耐ＨＩＣ性を
向上させるためには、上記の有害介在物の生成を抑制す
ることが必須である。そのためには、Ｃａ添加時のスラ
グ中のSiO2濃度を制御する必要がある。これを図１によ
り説明する。
向上させるためには、上記の有害介在物の生成を抑制す
ることが必須である。そのためには、Ｃａ添加時のスラ
グ中のSiO2濃度を制御する必要がある。これを図１によ
り説明する。
【００２８】図１は、鋼材のＨＩＣ発生の有無を、Ｃａ
純分添加量ＷCaとスラグ中SiO2濃度との関係で整理して
示す図である。図１に示す二つの直線のうち、上側が、
ＷCa＝１５×（SiO2）＋１４０の関係を、下側が、ＷCa
＝６．７×（SiO2）＋８３の関係を、それぞれ示してい
る。
純分添加量ＷCaとスラグ中SiO2濃度との関係で整理して
示す図である。図１に示す二つの直線のうち、上側が、
ＷCa＝１５×（SiO2）＋１４０の関係を、下側が、ＷCa
＝６．７×（SiO2）＋８３の関係を、それぞれ示してい
る。
【００２９】図１から、下記式(1) を満たすＣａ純分添
加量ＷCaの範囲であれば、耐ＨＩＣ性にきわめて優れた
鋼が得られ、十分な有害介在物改質と溶鋼の清浄性向上
が可能であることがわかる。
加量ＷCaの範囲であれば、耐ＨＩＣ性にきわめて優れた
鋼が得られ、十分な有害介在物改質と溶鋼の清浄性向上
が可能であることがわかる。
【００３０】 〔６．７×（SiO2）＋８３〕≦ＷCa≦〔１５×（SiO2）＋１４０〕・・(1) ただし、（SiO2）：スラグ中SiO2濃度（ｗｔ％） ＷCa ：Ｃａ純分換算添加量（ｇ／Ｔ） 次に、上記式(1) の作用効果を詳述する。
【００３１】Ｃａ処理条件が適正であれば、Ｃａによっ
て溶鋼中Al2O3 介在物は、 CaO−Al2O3 系介在物へと変
化する。しかし、Ｃａ処理条件、特に、スラグ中SiO2濃
度とＣａ添加量の関係が不適切であると、溶鋼中に容易
にCaS が生成してしまう。これは、スラグ中のSiO2濃度
が高くなると、溶鋼中酸素活量も高くなり、Ｃａは酸化
物としての方が安定となるため、介在物は CaO−Al2O3
系となるが、スラグ中SiO2濃度が低下すると酸素活量も
低下し、Ｃａは硫化物としても安定となるため、介在物
はCaS を含有する CaS−CaO −Al2O3 系介在物となるか
らである。さらに、スラグ中SiO2濃度が低下すると、Ｃ
ａ硫化物としての安定性が更に増すことにより、CaS ク
ラスターが生成してしまう。したがって、スラグ中SiO2
濃度に応じて決まる上限値以下にＣａ添加量を抑制すれ
ば、 CaS−CaO −Al2O3 系介在物や CaSクラスターの生
成を抑止することができるのである。
て溶鋼中Al2O3 介在物は、 CaO−Al2O3 系介在物へと変
化する。しかし、Ｃａ処理条件、特に、スラグ中SiO2濃
度とＣａ添加量の関係が不適切であると、溶鋼中に容易
にCaS が生成してしまう。これは、スラグ中のSiO2濃度
が高くなると、溶鋼中酸素活量も高くなり、Ｃａは酸化
物としての方が安定となるため、介在物は CaO−Al2O3
系となるが、スラグ中SiO2濃度が低下すると酸素活量も
低下し、Ｃａは硫化物としても安定となるため、介在物
はCaS を含有する CaS−CaO −Al2O3 系介在物となるか
らである。さらに、スラグ中SiO2濃度が低下すると、Ｃ
ａ硫化物としての安定性が更に増すことにより、CaS ク
ラスターが生成してしまう。したがって、スラグ中SiO2
濃度に応じて決まる上限値以下にＣａ添加量を抑制すれ
ば、 CaS−CaO −Al2O3 系介在物や CaSクラスターの生
成を抑止することができるのである。
【００３２】スラグ中SiO2濃度が高くなりすぎると、溶
鋼中Ａｌが盛んに酸化されるため、溶鋼中Ａｌ濃度は著
しく低下する。このときＣａ濃度を著しく高くすると、
CaO−Al2O3 系介在物はCaO 濃度の高い組成となってし
まうため、この点からも式(1) で示す上限値以下にＣａ
添加量を抑制する必要がある。
鋼中Ａｌが盛んに酸化されるため、溶鋼中Ａｌ濃度は著
しく低下する。このときＣａ濃度を著しく高くすると、
CaO−Al2O3 系介在物はCaO 濃度の高い組成となってし
まうため、この点からも式(1) で示す上限値以下にＣａ
添加量を抑制する必要がある。
【００３３】一方、スラグ中SiO2濃度が低下しすぎると
溶鋼中酸素活量が低下し、スラグ中MgO が解離し、溶鋼
中Ｍｇ含有量が増加する。Ｍｇは酸素と強い親和力を持
つため、 CaO−Al2O3 系介在物を還元し、 MgO−CaO −
Al2O3 系介在物へと変化させる。ここで、増加したＭｇ
以上にＣａ濃度を増加させることによって CaO−Al2O3
系介在物のＭｇによる還元を阻止し、 MgO−CaO −Al2O
3 系介在物の生成を抑止することができる。したがっ
て、スラグ中SiO2濃度に応じて決まる式(1) の下限値以
上にＣａ添加量を設定すれば、MgO を含有する介在物の
生成も抑制することができる。
溶鋼中酸素活量が低下し、スラグ中MgO が解離し、溶鋼
中Ｍｇ含有量が増加する。Ｍｇは酸素と強い親和力を持
つため、 CaO−Al2O3 系介在物を還元し、 MgO−CaO −
Al2O3 系介在物へと変化させる。ここで、増加したＭｇ
以上にＣａ濃度を増加させることによって CaO−Al2O3
系介在物のＭｇによる還元を阻止し、 MgO−CaO −Al2O
3 系介在物の生成を抑止することができる。したがっ
て、スラグ中SiO2濃度に応じて決まる式(1) の下限値以
上にＣａ添加量を設定すれば、MgO を含有する介在物の
生成も抑制することができる。
【００３４】さらに、Ｃａ添加量が式(1) で示す下限値
未満になると、 Al2O3介在物を十分に改質することがで
きず、Al2O3 濃度が70Wt％以上の高融点組成の CaO− A
l2O3系介在物が生成してしまう。
未満になると、 Al2O3介在物を十分に改質することがで
きず、Al2O3 濃度が70Wt％以上の高融点組成の CaO− A
l2O3系介在物が生成してしまう。
【００３５】本発明方法では、上記条件式（1)に加えて
さらに、溶鋼トンあたりのスラグ量Ｗslagを、下記式
(2) を満たすように限定する必要がある。
さらに、溶鋼トンあたりのスラグ量Ｗslagを、下記式
(2) を満たすように限定する必要がある。
【００３６】 ５≦Ｗslag≦４０・・・・・・・・・・・・・(2) ただし、Ｗslag：スラグ量（ｋｇ／Ｔ） スラグ量が５ｋｇ／Ｔ未満になると、スラグの硫黄吸収
量が低下するため、溶鋼の硫黄濃度を十分に低下させる
ことができず、CaS を含有する CaO−Al2O3 系介在物や
CaS クラスターが生成する。一方、40ｋｇ／Ｔを超える
と、スラグ中SiO2の絶対量が大きくなり、溶鋼中のＡｌ
およびＣａが酸化されてしまい、Al2O3、MnS などの介
在物が生成してしまう。
量が低下するため、溶鋼の硫黄濃度を十分に低下させる
ことができず、CaS を含有する CaO−Al2O3 系介在物や
CaS クラスターが生成する。一方、40ｋｇ／Ｔを超える
と、スラグ中SiO2の絶対量が大きくなり、溶鋼中のＡｌ
およびＣａが酸化されてしまい、Al2O3、MnS などの介
在物が生成してしまう。
【００３７】このように、スラグ中SiO2濃度に応じてＣ
ａ添加量を限定することにより、CaS 、CaO またはMgO
を含有する CaO−Al2O3 系介在物、および前述の高融点
組成CaO −Al2O3 系介在物の生成を抑制し、介在物を効
果的に CaO−Al2O3 系介在物に改質し、清浄性や耐ＨＩ
Ｃ性に優れた鋼材を得ることができる。
ａ添加量を限定することにより、CaS 、CaO またはMgO
を含有する CaO−Al2O3 系介在物、および前述の高融点
組成CaO −Al2O3 系介在物の生成を抑制し、介在物を効
果的に CaO−Al2O3 系介在物に改質し、清浄性や耐ＨＩ
Ｃ性に優れた鋼材を得ることができる。
【００３８】本発明方法におけるその他の望ましい条件
は下記のとおりである。
は下記のとおりである。
【００３９】Ｃａ添加時の望ましい溶鋼中硫黄濃度は20
ppm 以下である。20ppm を超えると、いかなる方法でＣ
ａを添加してもCaS クラスターまたはCaS を含有する C
aO−Al2O3 系介在物の生成を抑止することができない。
したがって、Ｃａを添加する前に、硫黄濃度を予め20pp
m 以下に低減することが望ましい。
ppm 以下である。20ppm を超えると、いかなる方法でＣ
ａを添加してもCaS クラスターまたはCaS を含有する C
aO−Al2O3 系介在物の生成を抑止することができない。
したがって、Ｃａを添加する前に、硫黄濃度を予め20pp
m 以下に低減することが望ましい。
【００４０】溶鋼中Ａｌ濃度の望ましい範囲は0.01％以
上0.5 ％以下である。Ａｌ濃度が0.01％未満になると、
CaO−Al2O3 系介在物中のCaO 濃度が上昇し、高融点組
成の介在物となる。また、酸素活量も高位に推移するた
め、溶鋼中に新たにSiO2などの介在物が生成してしま
う。一方、Ａｌ濃度が0.5 ％を超えると、酸素活量は著
しく低下し、CaS 、MgO を含有する CaO−Al2O3 系介在
物が生成するとともに、介在物中のAl2O3 濃度が70Wt％
以上となる高融点組成 CaO−Al2O3 系介在物またはAl2O
3 クラスターが生成する。
上0.5 ％以下である。Ａｌ濃度が0.01％未満になると、
CaO−Al2O3 系介在物中のCaO 濃度が上昇し、高融点組
成の介在物となる。また、酸素活量も高位に推移するた
め、溶鋼中に新たにSiO2などの介在物が生成してしま
う。一方、Ａｌ濃度が0.5 ％を超えると、酸素活量は著
しく低下し、CaS 、MgO を含有する CaO−Al2O3 系介在
物が生成するとともに、介在物中のAl2O3 濃度が70Wt％
以上となる高融点組成 CaO−Al2O3 系介在物またはAl2O
3 クラスターが生成する。
【００４１】望ましいスラグは、 CaO＋Al2O3 で50Wt％
以上、 CaO／Al2O3 で0.5 以上 2.5以下のCaO-Al2O3 系
スラグである。 CaO−Al2O3 系スラグは脱硫能に優れる
ばかりでなく、介在物吸収能にも優れるためである。
以上、 CaO／Al2O3 で0.5 以上 2.5以下のCaO-Al2O3 系
スラグである。 CaO−Al2O3 系スラグは脱硫能に優れる
ばかりでなく、介在物吸収能にも優れるためである。
【００４２】スラグ中のSiO2濃度は20Wt％以下、かつ F
eO＋MnO は３Wt％以下が望ましい。
eO＋MnO は３Wt％以下が望ましい。
【００４３】スラグ中SiO2濃度やFeO ＋MnO 濃度が上記
値を超えると、溶鋼の再酸化が活発となり、新たにAl2O
3 、SiO2、MnO などの様々な介在物が生成し、Ｃａの介
在物改質効果が著しく阻害され、結果として鋼材の清浄
性や耐ＨＩＣ性が著しく悪化してしまう。
値を超えると、溶鋼の再酸化が活発となり、新たにAl2O
3 、SiO2、MnO などの様々な介在物が生成し、Ｃａの介
在物改質効果が著しく阻害され、結果として鋼材の清浄
性や耐ＨＩＣ性が著しく悪化してしまう。
【００４４】
（試験１）転炉出鋼後、取鍋に収容した溶鋼 250Ｔに脱
酸、脱硫、脱ガス処理を施し、表１に示す成分に調整し
た。
酸、脱硫、脱ガス処理を施し、表１に示す成分に調整し
た。
【００４５】
【表１】
【００４６】取鍋内溶鋼に浸漬したインジェクションラ
ンスを用いて、スラグ中SiO2濃度に応じ、ＣａＳｉ粉
0.3〜1.5 ｋｇ／ＴをＡｒキャリアーガスと共に吹き込
んだ。
ンスを用いて、スラグ中SiO2濃度に応じ、ＣａＳｉ粉
0.3〜1.5 ｋｇ／ＴをＡｒキャリアーガスと共に吹き込
んだ。
【００４７】表２にスラグ中SiO2濃度、Ｃａ純分換算添
加量およびスラグ量を示す。ただし、ＣａＳｉ粉はＣａ
含有量30Wt％（粒度0.05〜２mm）のものを用いた。
加量およびスラグ量を示す。ただし、ＣａＳｉ粉はＣａ
含有量30Wt％（粒度0.05〜２mm）のものを用いた。
【００４８】
【表２】
【００４９】鋳造後、得られたスラブからサンプルを切
り出し、スラブ中の介在物を走査型電子顕微鏡で観察す
ると共に、エネルギー分散型Ｘ線分析装置で介在物の組
成分析を行った。結果を図２に示す。
り出し、スラブ中の介在物を走査型電子顕微鏡で観察す
ると共に、エネルギー分散型Ｘ線分析装置で介在物の組
成分析を行った。結果を図２に示す。
【００５０】図２は、各種介在物の存在比率を示す図で
ある。存在比率の定義は、全介在物個数に占める各種介
在物個数の割合である。
ある。存在比率の定義は、全介在物個数に占める各種介
在物個数の割合である。
【００５１】図２から明らかなように、本発明方法に従
ってＣａ添加量を制御したRUN No.1〜８（本発明例）で
は、介在物組成がCaO 濃度30〜70Wt％の低融点組成の C
aO−Al2O3 系介在物となった。一方、Ca添加条件が本発
明で定める範囲外のRUN No.9〜16（比較例）では、CaS
クラスター、CaS またはMgO を含有する CaO− Al2O3系
介在物、高融点組成 CaO−Al2O3 系介在物が多数生成し
た。
ってＣａ添加量を制御したRUN No.1〜８（本発明例）で
は、介在物組成がCaO 濃度30〜70Wt％の低融点組成の C
aO−Al2O3 系介在物となった。一方、Ca添加条件が本発
明で定める範囲外のRUN No.9〜16（比較例）では、CaS
クラスター、CaS またはMgO を含有する CaO− Al2O3系
介在物、高融点組成 CaO−Al2O3 系介在物が多数生成し
た。
【００５２】（試験２）表２に示す条件でＣａＳｉを添
加した後、鋳造し、得られたスラブからサンプルを切出
してＨＩＣ試験に供し、耐ＨＩＣ性を評価した。ＨＩＣ
試験は以下に示すようなＮＡＣＥ条件下で行った。
加した後、鋳造し、得られたスラブからサンプルを切出
してＨＩＣ試験に供し、耐ＨＩＣ性を評価した。ＨＩＣ
試験は以下に示すようなＮＡＣＥ条件下で行った。
【００５３】ＮＡＣＥ条件 温度：２４．８±２．８℃ ｐＨ：max ４．５ 溶液：５％ＮａＣｌ＋０．８％ＣＨ3 ＣＯＯＨ 時間：９６時間 Ｈ2 Ｓ濃度：Ｈ2 Ｓ飽和 Ｈ2 Ｓ流量：１００〜２００cc/min 試験結果を表３に示す。
【００５４】
【表３】
【００５５】表３に示すように、本発明例のRUN No.1〜
８では、ＨＩＣは全く発生しなかった。一方、比較例の
RUN No.9〜16では、ＨＩＣが高い確率で発生した。
８では、ＨＩＣは全く発生しなかった。一方、比較例の
RUN No.9〜16では、ＨＩＣが高い確率で発生した。
【００５６】
【発明の効果】本発明方法により、効果的に有害介在物
の改質および生成抑止を図ることができる。本発明方法
は、耐ＨＩＣ性に極めて優れた鋼材を製造するのにも好
適なものである。
の改質および生成抑止を図ることができる。本発明方法
は、耐ＨＩＣ性に極めて優れた鋼材を製造するのにも好
適なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＨＩＣ発生の有無をＣａ純分添加量とスラグ中
のSiO2濃度との関係で整理して示す図である。
のSiO2濃度との関係で整理して示す図である。
【図２】実施例の鋼材中の各種介在物の存在比率を示す
図である。
図である。
Claims (1)
- 【請求項１】取鍋内溶鋼にＣａ含有物質を添加する際
に、Ｃａ純分換算添加量ＷCaが下記式(1) を、かつスラ
グ量Ｗslagが下記式(2) を、それぞれ満たすことを特徴
とする溶鋼のＣａ処理方法。 〔６．７×（SiO2）＋８３〕≦ＷCa≦〔１５×（SiO2）＋１４０〕・・(1) ５≦Ｗslag≦４０・・・・・・・・・・・・・(2) ただし、（SiO2）：スラグ中SiO2濃度（ｗｔ％） ＷCa ：Ｃａ純分換算添加量（ｇ／Ｔ） Ｗslag：スラグ量（ｋｇ／Ｔ）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29922694A JPH08157932A (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | 溶鋼のＣａ処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29922694A JPH08157932A (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | 溶鋼のＣａ処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08157932A true JPH08157932A (ja) | 1996-06-18 |
Family
ID=17869783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29922694A Pending JPH08157932A (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | 溶鋼のＣａ処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08157932A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013131213A1 (zh) | 2012-03-08 | 2013-09-12 | 宝山钢铁股份有限公司 | 磁性优良的无取向电工钢板及其钙处理方法 |
-
1994
- 1994-12-02 JP JP29922694A patent/JPH08157932A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013131213A1 (zh) | 2012-03-08 | 2013-09-12 | 宝山钢铁股份有限公司 | 磁性优良的无取向电工钢板及其钙处理方法 |
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