JPH08291317A - 中炭素Ａｌキルド鋼の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 真空脱ガス装置において炭素含有量０．０８
％以上の中炭素Ａｌキルド鋼を溶製する際に、溶鋼中炭
素濃度およびＡｌ濃度を高精度に制御するものである。 【構成】 転炉において溶鋼の吹止炭素含有量を０．０
５％以上とし、出鋼中に脱酸を行わないか、または少量
のＡｌにより軽脱酸を行うとともに、Ｆｅ−Ｍｎ合金と
加炭材を必要に応じ添加し、取鍋に移し、この溶鋼を真
空脱ガス処理装置において、設定真空度を溶鋼が円滑に
循環する２０〜１５０Ｔｏｒｒ程度に設定し、まずＡｌ
等の脱酸材により溶鋼中の自由酸素濃度を８０ｐｐｍ以
下にした後に、脱ガス処理を行い、この間にＡｌまたは
Ａｌと製品用途に応じて必要とする合金元素を添加し
て、成分調整を行うことを特徴とする中炭素Ａｌキルド
鋼の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は炭素含有量０．０８％以
上の中炭素Ａｌキルド鋼の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、Ａｌキルド鋼の製造方法として
は、転炉において溶鋼をその鋼種によって決められた成
分範囲内に、可能な限り合致するように吹錬をコントロ
ールし、不可能な範囲については、種々の合金鉄を転炉
からの出鋼中の溶鋼もしくは取鍋精錬炉中で溶鋼へ添加
して、成分調整を行うものが一般的な方法であった。

【０００３】また、Ａｌキルド鋼を真空脱ガス装置にお
いて精錬する方法として、特公昭５６−５０７６１号公
報に開示されている方法は、転炉において溶鋼の炭素含
有量を０．０５％以上とし、出鋼中に合金鉄を添加しな
いか、もしくは少量のＦｅ−Ｍｎを添加して取鍋に移
し、この溶鋼を真空脱ガス装置により、真空発生装置の
設定真空度を１０〜３００ｍｍＨｇとし、この範囲内で
脱炭最盛期には設定真空度を低く調整し、脱炭の進行に
対応して設定真空度を高く調整して、脱ガス処理を行
い、この間にＡｌまたはＡｌとその他製品用途に応じて
必要とする合金元素を添加し、成分調整を行うことが提
案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記特公昭５６−５０
７６１号公報の方法には次の如き問題点を有する。すな
わち、炭素含有量０．１０％以上の中炭素Ａｌキルド鋼
を製造するに際して、転炉より出鋼中に合金鉄を添加し
ないか、若しくは少量のＦｅ−Ｍｎのみ添加とした場
合、真空脱ガス装置において成分調整するのに必要な合
金鉄の量が多くなり、成分の制御性が悪化する。

【０００５】また通常、中炭素Ａｌキルド鋼において脱
炭反応を必要とするのは稀であるにも関わらず、未脱酸
溶鋼を脱ガス処理することにより脱炭反応が生じてしま
う。さらには、この脱炭反応の定量化の困難さにより、
最終成分調整時の炭素濃度の制御性をも悪化させる原因
となる。また前記特許公報の方法によると、未脱酸溶鋼
の脱ガス処理により脱炭反応が生じ、溶鋼中の自由酸素
濃度が低下した時に、ＡｌまたはＡｌと製品用途に応じ
て必要な合金元素を添加し、成分調整を行うことが好ま
しいとしているが、この方法によると成分調整用Ａｌ添
加時の溶鋼中の自由酸素濃度はまだ高い状態にあり、Ａ
ｌ濃度を高い精度で制御するには適していない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前述した課題を
解決するためになされたものであり、その要旨とすると
ころは、転炉において溶鋼の吹止炭素含有量を０．０５
％以上とし、出鋼中に脱酸を行わないか、または少量の
Ａｌにより軽脱酸を行うとともに、Ｆｅ−Ｍｎ合金と加
炭材を必要に応じ添加して取鍋に移し、この溶鋼を真空
脱ガス処理装置において、設定真空度を溶鋼が円滑に循
環する２０〜１５０Ｔｏｒｒ程度に設定し、まずＡｌ等
の脱酸材により溶鋼中の自由酸素濃度を８０ｐｐｍ以下
にした後、脱ガス処理を行い、この間にＡｌまたはＡｌ
と製品用途に応じて必要とする合金元素を添加して、成
分調整を行うことを特徴とする中炭素Ａｌキルド鋼の製
造方法である。

【０００７】

【作用】本発明の手段をとるための具体的な作用を以下
詳細に記述する。転炉における吹止炭素含有量を０．０
５％以上にするのは、前述の特公昭５６−５０７６１号
公報記載の方法と同様であり、吹止炭素含有量が０．０
５％以下であると溶鋼が過酸化状態になるとともに、ス
ラグ中の酸化鉄濃度が上昇し、必然的に転炉耐火物の溶
損および鉄歩留りの低下を招くこととなる。

【０００８】また、出鋼中に脱酸しないかまたは少量の
Ａｌにより軽脱酸を行うとともに、Ｆｅ−Ｍｎ合金と加
炭材を必要に応じ添加するものであるが、これは前記特
許公報記載の方法では、脱ガス処理中に添加する成分調
整用の合金量が大量になってしまい、成分の制御性の悪
化および処理時間が延長してしまうので、これを防ぐた
めのものである。また転炉からの出鋼中に合金鉄を添加
する場合において、特に加炭材を未脱酸溶鋼中に添加し
た場合に、急激にＣ＋Ｏ→ＣＯ反応が生じ、突沸の危険
性があるとともに、合金鉄の歩留りが極めて悪いためで
もある。但し、出鋼中に合金鉄を添加しない場合におい
ては、脱酸する必要はなく、また脱ガス処理中にＡｌを
添加した方がＡｌの歩留りが高いことを考慮し、出鋼中
のＡｌは少量に抑制することが望ましい。

【０００９】次に溶鋼を取鍋に移した後、真空脱ガス処
理装置において、設定真空度を溶鋼が循環する２０〜１
５０Ｔｏｒｒに設定し、まずＡｌ等の脱酸材により溶鋼
中の自由酸素濃度を８０ｐｐｍ以下にする。これは前述
した課題である未脱酸もしくは、軽脱酸の溶鋼を脱ガス
処理装置において処理した際の、脱炭反応を抑制するた
め、および炭素、Ａｌ濃度を高精度に制御するためであ
る。

【００１０】このことに関しては、本発明者らは過去の
多くの実績について調査した。すなわち、本発明者らは
溶鋼中における自由酸素量と、加炭材添加処理前後差に
よる炭素量のバラツキ（精度）について、その測定した
値を図２に示した。図２は所要とする炭素量について、
それに見合った加炭材を添加したとき、目標とする値を
零とし、それに対して高い時（＋）、低い時（−）とし
て、自由酸素濃度との関係をプロットしたものである。

【００１１】また、同様に溶鋼中の自由酸素量と添加Ａ
ｌについても同様の調査を行い、その値を示したのが図
３である。これらの図から明らかなように自由酸素量を
８０ｐｐｍ以下にすると、夫々精度よく一定範囲内に納
まっているのが判る。従って、自由酸素濃度を８０ｐｐ
ｍ以下としたのは、図２および図３に示したように酸素
濃度が８０ｐｐｍ以下であれば、炭素、Ａｌ共に良好な
精度範囲内に収まり、これらの制御性が充分発揮できる
ことより決定したものである。

【００１２】このようにして脱ガス処理の初めに、溶鋼
中自由酸素濃度を低下させておくと、脱ガス処理中の脱
炭反応はほとんど生じなくなり、スプラッシュ等も発生
しないことから、設定真空度は２０〜１５０Ｔｏｒｒ程
度の溶鋼が円滑に循環する真空度で実施できる。しかし
ながら中炭素Ａｌキルド鋼においても、稀に脱ガス処理
前の炭素濃度が高く、脱炭が必要なケースが生じるが、
このケースでは脱ガス処理のはじめのＡｌ等の脱酸材の
添加を中止するか、もしくは溶鋼に酸素を吹き込み溶鋼
中自由酸素濃度を高位に保ち、脱炭反応を生じさせるこ
とにより対応する。

【００１３】

【実施例】本発明による実施例および従来例を表１に工
程順に示す。これらは前述した図２、図３に示された過
去の多くの実績の中から、代表的と思われるものを夫々
実施例と比較例として示したものである。 （実施例１）本発明による脱ガス処理パターンの一例を
図１に示す。図１はＲＨ真空脱ガス装置を用いて、３４
０ｔの中炭素アルミキルド鋼（〔Ｃ〕：０．１１％，
〔Ｍｎ〕：０．５５％，〔Ｐ〕：０．０２％以下，
〔Ｓ〕：０．０１％以下，Ｔｏｔａｌ〔Ａｌ〕：０．０
３５％）の溶製を行ったものである。表１に示す成分の
溶鋼を転炉から出鋼する際に、Ａｌで軽脱酸を行うとと
もに、Ｆｅ−Ｍｎ合金および加炭材を添加して取鍋に移
し、この溶鋼を真空脱ガス処理装置において、設定真空
度１００Ｔｏｒｒに設定し、まずＡｌにより溶鋼中自由
酸素濃度を８０ｐｐｍ狙いで脱酸して、真空脱ガスを行
った。この後、ＡｌとＦｅ−Ｍｎ合金等の必要な合金元
素を添加して、成分調整を行った。その結果、炭素濃度
およびＡｌ濃度を良好に制御することができた。

【００１４】（従来例１）図１と同様のＲＨ真空脱ガス
装置を用いて、実施例と同様の組成の中炭素アルミキル
ド鋼３４０ｔの溶製を行ったものである。表１に示す成
分の溶鋼を転炉から出鋼中に、合金鉄を添加せずに取鍋
に移し、この溶鋼を真空脱ガス処理装置において、設定
真空度１００Ｔｏｒｒに設定し真空脱ガスを行った。ま
ず加炭材およびＦｅ−Ｍｎ合金を添加して成分の一次調
整を行い、溶鋼中自由酸素濃度が１５０ｐｐｍになった
時点でＡｌを添加し、脱酸およびＡｌの成分調整を行っ
た。その後に加炭材およびＦｅ−Ｍｎ合金を添加して成
分の微調整を行った。その結果炭素濃度は目標に対し、
０．００５％低く、Ｍｎ濃度は０．０２％高く、またＡ
ｌ濃度は目標に対し、０．００３％高くなった。

【００１５】

【表１】

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば炭素含有量０．０８％以
上の中炭素Ａｌキルド鋼を製造するに際し、溶鋼中炭素
濃度およびＡｌ濃度を高精度に制御することができ、産
業上有益な発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の脱ガス処理パターンを示す図

【図２】本発明の効果を示す処理前の溶鋼中自由酸素濃
度と炭素濃度の制御性を示すグラフ

【図３】本発明の効果を示す処理前の溶鋼中自由酸素濃
度とアルミ濃度の制御性を示すグラフ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転炉において溶鋼の吹止炭素含有量を
   ０．０５％以上とし、出鋼中に脱酸を行わないか、また
   は少量のＡｌにより軽脱酸を行うとともに、Ｆｅ−Ｍｎ
   合金と加炭材を必要に応じ添加して取鍋に移し、この溶
   鋼を真空脱ガス処理装置において、設定真空度を溶鋼が
   円滑に循環する２０〜１５０Ｔｏｒｒ程度に設定し、ま
   ずＡｌ等の脱酸材により溶鋼中の自由酸素濃度を８０ｐ
   ｐｍ以下にした後、脱ガス処理を行い、この間にＡｌま
   たはＡｌと製品用途に応じて必要とする合金元素を添加
   して、成分調整を行うことを特徴とする中炭素Ａｌキル
   ド鋼の製造方法。