JPH08246027A - 窒素化合物の形成の容易な元素を含有した溶鋼のカルシュウム添加処理方法 - Google Patents

窒素化合物の形成の容易な元素を含有した溶鋼のカルシュウム添加処理方法

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JPH08246027A
JPH08246027A JP7721595A JP7721595A JPH08246027A JP H08246027 A JPH08246027 A JP H08246027A JP 7721595 A JP7721595 A JP 7721595A JP 7721595 A JP7721595 A JP 7721595A JP H08246027 A JPH08246027 A JP H08246027A
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JP
Japan
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molten steel
slag
wire
nitrogen compound
easily forming
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JP7721595A
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English (en)
Inventor
Hitoshi Furuta
仁司 古田
Mikio Futaka
幹男 府高
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイヤー添加時の窒素の取り込み及び大気酸
化を抑制し、原料コストを削減することができる窒素化
合物の形成の容易な元素を含有した溶鋼のカルシュウム
添加処理方法を提供する。 【構成】 ガイドパイプ10を通してスラグ54の下部
の溶鋼52中にスラグ54側からカルシュウム系ワイヤ
ー56を送る窒素化合物の形成の容易な元素を含有した
溶鋼のカルシュウム添加処理方法において、ガイドパイ
プ10の先端側に不活性ガスを流し、しかも、ワイヤー
56を突き通すスラグ54の周囲にはスラグ軟化助剤2
8が撒かれている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、取鍋あるいはタンディ
ッシュ精錬、鋳造鋳型内へ効率的にカルシュウム系ワイ
ヤーを添加する場合に空気酸化及び窒素取り込みを抑制
する窒素化合物の形成の容易な元素を含有した溶鋼のカ
ルシュウム添加処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、溶鋼脱酸によってAl2 3 系介
在物が生成されるが、このAl2 3系介在物は比較的
高融点であるので、低温条件下の鋳造ではAl2 3
介在物が固体になり易く、そのためタンディッシュのノ
ズル等が閉塞し易くなる。このようなノズル閉塞を防止
するために、Caを溶鋼中に添加してAl2 3 系介在
物の融点を低くすることが行われている。このような方
法の一例として、図5に示すように、取鍋50中で溶鋼
52とスラグ54が2層をなしているその溶鋼52中
に、Ca−Si系、Ca−Fe系やCa−Al系等の粉
末を薄い鉄板で覆ったワイヤー56がガイドパイプ58
を通して添加されている。また、特開昭63−7320
号には、取鍋に電磁攪拌器を付随して、溶鋼に攪拌流を
形成させ、溶鋼面が常時スラグで覆われるようにしてワ
イヤーを添加することで、窒素、酸素の取り込みを抑制
する溶鋼へのCa系ワイヤ添加方法が提示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図5の
ような添加方法では、スラグ54の表面は温度が低いた
めに硬いので、ワイヤー56と一緒に一部のスラグ54
が引き込まれて溶鋼52の一部が空気に露出し、露出し
た溶鋼52部分は酸化され易くなるという問題があっ
た。また、材質調整用に添加している元素、例えば、チ
タン(Ti)が空気中の窒素と反応してしまい、その取
り込まれる窒素量も最大26ppm、最小8ppm、平
均12ppmとそのバラツキ幅が大きくて一定せず、そ
のため材質調整用に使用される量に窒素と反応してしま
う最大量、更に安全範囲を見てプラスα量を合計したチ
タン量を添加していた。従って、原料コストが高くなる
という問題があった。更に、ワイヤー添加時に、急にワ
イヤーが高温になるためあるいは捲き込んだ空気が膨張
するために溶鋼が飛散し(通常スピッティングとい
う)、そのスピッティングした溶鋼が酸化されて再び溶
鋼中に戻ったり、あるいはスピッティングした溶鋼がガ
イドパイプ等に付着して剥がし難いという問題があっ
た。なお、詳細にワイヤー56の挙動を調査すると、ワ
イヤー56がガイドパイプ58内を移動中にワイヤー5
6の表面の鉄皮のかしめ部分が開き、そのために大気が
溶鋼52中に取り込まれることが確認された。
【0004】また、特開昭63−7320号の溶鋼への
Ca系ワイヤ添加方法でも同様に、ワイヤー添加自体の
ボイリングによる大気接触、ワイヤー駆動による大気捲
き込みに伴う酸化や窒素の取り込みは抑制されず、酸素
及び窒素の取り込みが発生するという問題があった。
【0005】このような酸素や窒素の取り込みを防ぐた
めに本出願人は、図5の場合と同様な条件のスラグ54
及び溶鋼52を使用し、図6に示すように、スラグ54
のない部分の溶鋼52の上から浸漬管60を被せ、その
浸漬管60の上部にガイドパイプ58の先端部分を連結
し、浸漬管60に底吹きのアルゴン(Ar)ガスを溜め
そのアルゴンガスをガイドパイプ58の先端から基端側
に流しながらワイヤー56をガイドパイプ58に通して
溶鋼52中に送る方法を実験したが、空気酸化は若干抑
制され、窒素の取り込みも12ppmから7ppmと少
し抑制されるものの、蒸気圧の高いCa等の添加では底
吹きガスの上昇流による添加元素の上部滞留及び気化に
よる歩留り悪化が発生した。本発明はこのような事情に
鑑みなされたもので、ワイヤー添加時の窒素の取り込み
及び大気酸化を抑制し、原料コストを削減することがで
きる窒素化合物の形成の容易な元素を含有した溶鋼のカ
ルシュウム添加処理方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項1
記載の窒素化合物の形成の容易な元素を含有した溶鋼の
カルシュウム添加処理方法は、ガイドパイプを通してス
ラグの下部の溶鋼中に該スラグ側からカルシュウム系ワ
イヤーを送る窒素化合物の形成の容易な元素を含有した
溶鋼のカルシュウム添加処理方法において、前記ガイド
パイプの先端側に不活性ガスを流し、しかも、前記ワイ
ヤーを突き通す前記スラグの周囲にはスラグ軟化助剤が
撒かれて構成されている。請求項2記載の窒素化合物の
形成の容易な元素を含有した溶鋼のカルシュウム添加処
理方法は、請求項1記載の方法において、前記ガイドパ
イプの基端側にワイヤー用の入口が設けられている縮径
部と、先端側に該入口よりも大きな出口を備えた拡径部
とを有し、該拡径部の前記入口近傍には不活性ガスの導
入口が設けられ、しかも、(不活性ガスの流量/拡径部
の内径面積)が1.2×103 cm/min以上である
ように構成されている。なお、不活性ガスの流量は0
℃、1気圧の状態での流量である。
【0007】請求項3記載の窒素化合物の形成の容易な
元素を含有した溶鋼のカルシュウム添加処理方法は、請
求項1又は2記載の方法において、前記溶鋼中には窒素
化合物形成用と材質調整用とを合わせた所要量の元素が
含まれて構成されている。請求項4記載の窒素化合物の
形成の容易な元素を含有した溶鋼のカルシュウム添加処
理方法は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法に
おいて、前記スラグの厚みは30mm以上であるように
構成されている。請求項5記載の窒素化合物の形成の容
易な元素を含有した溶鋼のカルシュウム添加処理方法
は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法におい
て、前記ワイヤーを突き通す位置は、前記溶鋼が下降流
となる場所にあるように構成されている。
【0008】
【作用】請求項1〜5記載の窒素化合物の形成の容易な
元素を含有した溶鋼のカルシュウム添加処理方法におい
ては、ガイドパイプの先端側に不活性ガスを流して空気
を置換し、溶鋼が酸化されるのを防止する。また、ワイ
ヤーを突き通すスラグの周囲にはスラグ軟化助剤が撒か
れているので、融点降下によりスラグは軟化する。従っ
て、ワイヤーを添加し易くなり、その場合、ワイヤーが
一緒にスラグを捲き込むことはない。特に、請求項2記
載の窒素化合物の形成の容易な元素を含有した溶鋼のカ
ルシュウム添加処理方法においては、前記ガイドパイプ
の基端側の縮径部のワイヤー用の入口は拡径部の先端側
のワイヤー用の出口よりも小さいので、導入口から供給
される不活性ガスの大部分は出口側に流れ、また、入口
側から空気が入り難い。このように、導入口から不活性
ガスを先端側に流しながら、基端側の縮径部のワイヤー
用の入口から拡径部の出口側にワイヤーを送る。このと
き、〔不活性ガスの流量(Q)/拡径部の内径面積
(A)〕と窒素取り込み量との関係をみると、図3に示
すように、Q/Aが1.2×103 cm/min程度以
上であると窒素の取り込み量が少なくて済み、Q/Aが
1.2×103 cm/min程度未満であると窒素の取
り込み量が多くなる。
【0009】請求項3記載の窒素化合物の形成の容易な
元素を含有した溶鋼のカルシュウム添加処理方法におい
ては、前記溶鋼中には窒素化合物形成用と材質調整用と
を合わせた所定の量の元素が含まれているので、余分な
元素は添加されていない。請求項4記載の窒素化合物の
形成の容易な元素を含有した溶鋼のカルシュウム添加処
理方法においては、図4に示すように、スラグの厚みは
30mm程度未満だと地金がガイドパイプ等に付着する
量が多くなり、30mm程度以上であれば地金がガイド
パイプ等に付着する量が少なくなるので、前記スラグの
厚みは30mm以上とする。このようにすることによ
り、ワイヤー添加時の高蒸気圧元素の気化や取り込まれ
た大気の膨張による溶鋼のスピッティングが抑制される
ので、スピッティングによる溶鋼の酸化をなくすことが
できる。また、スピッティングが発生して上を覆ってい
るスラグが飛散して、ガイドパイプ等に付着しても外し
やすい。請求項5記載の窒素化合物の形成の容易な元素
を含有した溶鋼のカルシュウム添加処理方法において
は、前記ワイヤーを突き通す位置は、前記溶鋼が下降流
となる場所にあるので、溶融状態のスラグは安定し、窒
素や酸素は取り込まれ難い。
【0010】
【実施例】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明
を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。ここに、図1は本発明の一実施例に係る窒素化合物
の形成の容易な元素を含有した溶鋼のカルシュウム添加
処理方法の概略説明図、図2は窒素の取り込み状態を示
すグラフである。
【0011】本発明の一実施例に係る窒素化合物の形成
の容易な元素を含有した溶鋼のカルシュウム添加処理方
法において使用するガイドパイプ10は、ガイドパイプ
10の基端側にワイヤー用入口12が設けられている短
い縮径部14と、先端側にワイヤー用入口12よりも大
きなワイヤー用出口16を備えた拡径部18とを有し、
入口12の近傍には不活性ガスの一例であるアルゴンガ
ス用の導入口20が設けられている。そして、導入口2
0から先端側に、流量が15Nl/minのアルゴンガ
スを流している。また、拡径部の断面積は7cm2 なの
で、〔不活性ガスの流量(Q)/拡径部の内径面積
(A)〕は2.1×103 cm/minである。
【0012】このガイドパイプ10を用いて窒素化合物
の形成の容易な元素を含有した溶鋼のカルシュウム添加
処理方法について説明する。ここでも図5及び図6の場
合と同じ溶鋼52及びスラグ54を使用し、厚みが30
mm以上のスラグ54及び溶鋼52が2層をなす取鍋5
0の上部の所定位置にガイドパイプ10を配置する。溶
鋼52が下降流として流れているその上部のスラグ54
のワイヤー56を突き刺す位置の周辺30mmφにスラ
グ軟化助剤の一例である蛍石(CaF2 )28を撒く。
そして、入口12から出口16側にワイヤー56を送る
と共に、導入口20から流量が15Nl/minのアル
ゴンガスを流す〔不活性ガスの流量(Q)/拡径部の内
径面積(A)は2.1×103cm/min〕。従っ
て、窒素や酸素はアルゴンガスで置換されて、ワイヤー
56添加時の酸化や窒素の溶鋼52内への取り込みを防
ぐことができる。送られるワイヤー56によってスラグ
54が揺らされながら表面の硬いスラグ54は蛍石28
により溶融し、ワイヤー56をスムーズに溶鋼52中に
添加することができる。このようにしてワイヤー56を
溶鋼52に添加したものでは、窒素の取り込みは図2に
示すように最大で2ppm、平均で1ppmであった。
この方法によれば、窒素の取り込みは少なく、また、そ
のバラツキ幅も小さくすることができる。比較のために
図5に示す従来例及び図6に示す実験例の場合のそれぞ
れの窒素取り込み量を同じ図2に表示しているが、本願
の場合それぞれの1/12、1/7に減少している。以
上のように、窒素の取り込みを低く、そのバラツキ幅も
小さい範囲に押さえることができるので、材質調整用と
少しの窒素化合物形成用とを合わせた量のチタンを添加
しておけばよく、従来のように大量のチタンを添加する
必要がなくなる。従って、原料のコストを削減すること
ができる。
【0013】なお、本実施例においては、窒素化合物の
形成の元素として、チタンを使用したが、ホウ素等を使
用するようにしてもよい。また、材質調整用に高価なホ
ウ素等を使用し、窒素化合物形成用としてはホウ素等よ
りも安価なチタンを使用するように分けて使用するよう
にしてもよい。また、本実施例においては、スラグ軟化
助剤として蛍石28を使用したが、カルシウムアルミネ
ート、SiO2 系保温材等であってもよい。
【0014】
【発明の効果】請求項1〜5記載の窒素化合物の形成の
容易な元素を含有した溶鋼のカルシュウム添加処理方法
は、ガイドパイプの先端側に不活性ガスを流しているの
で、ワイヤーと一緒に酸素や窒素が捲き込まれて溶鋼が
酸化されたり、材質調整用に使用される元素が窒素と反
応するのを防止でき、これによって歩留りが向上する。
また、ワイヤーを突き通す前記スラグの周囲にはスラグ
軟化助剤が撒かれているので、スラグを捲き込むことな
く溶鋼にワイヤーを添加することができ、従って、従来
の場合のように、ワイヤー添加時に溶鋼が酸化されるこ
とはない。特に、請求項2記載の窒素化合物の形成の容
易な元素を含有した溶鋼のカルシュウム添加処理方法
は、前記ガイドパイプの基端側にワイヤー用の入口が設
けられている縮径部と、先端側に該入口よりも大きな出
口を備えた拡径部とを有し、且つ該拡径部の前記入口近
傍には不活性ガスの導入口が設けられており、しかも、
(不活性ガスの流量/拡径部の内径面積)が1.2×1
3 cm/min以上であるので、更に、ワイヤーと一
緒に空気を取り込み難い。請求項3記載の窒素化合物の
形成の容易な元素を含有した溶鋼のカルシュウム添加処
理方法は、前記溶鋼中には窒素化合物形成用と材質調整
用とを合わせた所要量の元素が含まれているので、無駄
な原料をなくすことができ、従って、原料コストを削減
することができる。請求項4記載の窒素化合物の形成の
容易な元素を含有した溶鋼のカルシュウム添加処理方法
においては、前記スラグの厚みは30mm以上であるの
で、高蒸気圧の元素や捲き込みガスが膨張することによ
り生じる溶鋼スピッティングを抑制することができる。
従って、溶鋼のスピッティングによる酸化を防止するこ
とができるので、歩留りが向上する。また、スピッティ
ングが発生する場合にはスラグがスピッティングするの
で、ガイドパイプ等にスラグが付着しても簡単に剥ぐこ
とができる。請求項5記載の窒素化合物の形成の容易な
元素を含有した溶鋼のカルシュウム添加処理方法におい
ては、前記ワイヤーを突き通す位置は、前記溶鋼が下降
流となる場所にあるので、溶融状態のスラグは安定し、
窒素や酸素の取り込みを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る窒素化合物の形成の容
易な元素を含有した溶鋼のカルシュウム添加処理方法の
概略説明図である。
【図2】窒素取り込み状態を示すグラフである。
【図3】窒素取り込み量と、(不活性ガス流量/ガイド
パイプの拡径部の内断面積)の関係を表すグラフであ
る。
【図4】地金付き量と溶融スラグ厚みの関係を表すグラ
フである。
【図5】従来例に係る窒素化合物の形成の容易な元素を
含有した溶鋼のカルシュウム添加処理方法の概略説明図
である。
【図6】実験例に係る窒素化合物の形成の容易な元素を
含有した溶鋼のカルシュウム添加処理方法の概略説明図
である。
【符号の説明】
10 ガイドパイプ 12 入口 14 縮径部 16 出口 18 拡径部 20 導入口 28 蛍石 50 取鍋 52 溶鋼 54 スラグ 56 ワイヤー

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガイドパイプを通してスラグの下部の溶
    鋼中に該スラグ側からカルシュウム系ワイヤーを送る窒
    素化合物の形成の容易な元素を含有した溶鋼のカルシュ
    ウム添加処理方法において、 前記ガイドパイプの先端側に不活性ガスを流し、しか
    も、前記ワイヤーを突き通す前記スラグの周囲にはスラ
    グ軟化助剤が撒かれていることを特徴とする窒素化合物
    の形成の容易な元素を含有した溶鋼のカルシュウム添加
    処理方法。
  2. 【請求項2】 前記ガイドパイプの基端側にワイヤー用
    の入口が設けられている縮径部と、先端側に該入口より
    も大きな出口を備えた拡径部とを有し、該拡径部の前記
    入口近傍には不活性ガスの導入口が設けられ、しかも、
    (不活性ガスの流量/拡径部の内断面積)は1.2×1
    3 cm/min以上である請求項1記載の窒素化合物
    の形成の容易な元素を含有した溶鋼のカルシュウム添加
    処理方法。
  3. 【請求項3】 前記溶鋼中には窒素化合物形成用と材質
    調整用とを合わせた所要量の元素が含まれている請求項
    1又は2記載の窒素化合物の形成の容易な元素を含有し
    た溶鋼のカルシュウム添加処理方法。
  4. 【請求項4】 前記スラグの層の厚みは30mm以上で
    ある請求項1〜3のいずれか1項に記載の窒素化合物の
    形成の容易な元素を含有した溶鋼のカルシュウム添加処
    理方法。
  5. 【請求項5】 前記ワイヤーを突き通す位置は、前記溶
    鋼が下降流となる場所にある請求項1〜4のいずれか1
    項に記載の窒素化合物の形成の容易な元素を含有した溶
    鋼のカルシュウム添加処理方法。
JP7721595A 1995-03-07 1995-03-07 窒素化合物の形成の容易な元素を含有した溶鋼のカルシュウム添加処理方法 Withdrawn JPH08246027A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108463299A (zh) * 2016-02-04 2018-08-28 新日铁住金株式会社 熔融金属用的添加材料投入方法和熔融金属用的添加材料投入装置
JP2019063848A (ja) * 2017-10-05 2019-04-25 東洋電化工業株式会社 ワイヤー処理装置

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CN108463299A (zh) * 2016-02-04 2018-08-28 新日铁住金株式会社 熔融金属用的添加材料投入方法和熔融金属用的添加材料投入装置
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