JPH0925507A - 溶鋼の精錬方法 - Google Patents
溶鋼の精錬方法Info
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- JPH0925507A JPH0925507A JP17352695A JP17352695A JPH0925507A JP H0925507 A JPH0925507 A JP H0925507A JP 17352695 A JP17352695 A JP 17352695A JP 17352695 A JP17352695 A JP 17352695A JP H0925507 A JPH0925507 A JP H0925507A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 転炉出鋼溶鋼の２次精錬工程において、取鍋
スラグの（Ｔ．Ｆｅ）を低減するとともに、取鍋スラグ
のＡｌ2 Ｏ3 吸収能を向上させ、さらに効果的に高清浄
アルミキルド極低炭素鋼を溶製することができる溶鋼の
精錬方法を提供する。 【解決手段】 精錬炉で粗脱炭した溶鋼を取鍋に出鋼し
た後に、該取鍋内溶鋼をＲＨ脱ガス設備で真空脱炭する
溶鋼の精錬方法において、出鋼中に焼石灰を添加してス
ラグの融点を下げ、次いで未脱酸状態の溶鋼をＲＨ脱ガ
ス設備で真空脱炭し、さらにアルミニウム脱酸を行なっ
た後に、該溶鋼を溶鋼攪拌機能と合金添加機能を備えた
別の簡易精錬設備にてスラグと溶鋼が充分攪拌されるよ
うに精錬して、溶鋼の成分調整とスラグ改質を同時に行
なう。
スラグの（Ｔ．Ｆｅ）を低減するとともに、取鍋スラグ
のＡｌ2 Ｏ3 吸収能を向上させ、さらに効果的に高清浄
アルミキルド極低炭素鋼を溶製することができる溶鋼の
精錬方法を提供する。 【解決手段】 精錬炉で粗脱炭した溶鋼を取鍋に出鋼し
た後に、該取鍋内溶鋼をＲＨ脱ガス設備で真空脱炭する
溶鋼の精錬方法において、出鋼中に焼石灰を添加してス
ラグの融点を下げ、次いで未脱酸状態の溶鋼をＲＨ脱ガ
ス設備で真空脱炭し、さらにアルミニウム脱酸を行なっ
た後に、該溶鋼を溶鋼攪拌機能と合金添加機能を備えた
別の簡易精錬設備にてスラグと溶鋼が充分攪拌されるよ
うに精錬して、溶鋼の成分調整とスラグ改質を同時に行
なう。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は溶鋼の炉外精錬に係
り、とくに精錬容器に混入したスラグを迅速かつ経済的
に改質して、アルミキルド極低炭素鋼の清浄性を向上さ
せる溶鋼の精錬方法に関する。
り、とくに精錬容器に混入したスラグを迅速かつ経済的
に改質して、アルミキルド極低炭素鋼の清浄性を向上さ
せる溶鋼の精錬方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミキルド極低炭素鋼の製造に当って
は、炭素含有量が数１０ｐｐｍ以下の極低炭素域である
ことは当然のことながら、鋼板の使用上での曲げ加工等
から高い清浄性が要求されている。
は、炭素含有量が数１０ｐｐｍ以下の極低炭素域である
ことは当然のことながら、鋼板の使用上での曲げ加工等
から高い清浄性が要求されている。
【０００３】従来から溶鋼の清浄性とスラグの酸化度と
の関係が明らかにされており、スラグの全酸化鉄量（以
下、（Ｔ．Ｆｅ）という）を低下させるほど溶鋼中全酸
素量（以下、（Ｔ．Ｏ）という）は低減する。そこで、
溶鋼の清浄性を向上させるためにスラグの（Ｔ．Ｆｅ）
を低減する操作として所謂スラグ改質が行なわれてい
る。従来から下記に示す種々の精錬方法が提案されてい
る。
の関係が明らかにされており、スラグの全酸化鉄量（以
下、（Ｔ．Ｆｅ）という）を低下させるほど溶鋼中全酸
素量（以下、（Ｔ．Ｏ）という）は低減する。そこで、
溶鋼の清浄性を向上させるためにスラグの（Ｔ．Ｆｅ）
を低減する操作として所謂スラグ改質が行なわれてい
る。従来から下記に示す種々の精錬方法が提案されてい
る。
【０００４】特開昭５９−７０７１０号公報には、製鋼
炉から取鍋へ出鋼した溶鋼を真空２次精錬するに際し、
製鋼炉からの出鋼時に製品としてほぼ必要量の脱酸剤を
添加すると共に、脱酸生成物の合体浮上促進のためのフ
ラックスを添加するか、もしくはその後更に酸化性スラ
グを改質するためにスラグ還元剤を併用添加する高清浄
鋼の製造方法（第１法）が開示されている。
炉から取鍋へ出鋼した溶鋼を真空２次精錬するに際し、
製鋼炉からの出鋼時に製品としてほぼ必要量の脱酸剤を
添加すると共に、脱酸生成物の合体浮上促進のためのフ
ラックスを添加するか、もしくはその後更に酸化性スラ
グを改質するためにスラグ還元剤を併用添加する高清浄
鋼の製造方法（第１法）が開示されている。
【０００５】また、特開平６−２５６８３６号公報に
は、ＲＨ脱ガス炉での真空脱炭処理が終了した後に、真
空槽内への溶鋼の吸い上げを一時中断し、取鍋内スラグ
にアルミニウム等の還元剤を添加する方法（第２法）が
開示されている。
は、ＲＨ脱ガス炉での真空脱炭処理が終了した後に、真
空槽内への溶鋼の吸い上げを一時中断し、取鍋内スラグ
にアルミニウム等の還元剤を添加する方法（第２法）が
開示されている。
【０００６】また、特開平３−２９４４１４号公報に
は、精錬容器内の溶鋼上に浮遊している酸化性スラグに
対する還元材の存在下で、不活性ガスプラズマを上方か
ら照射して酸化性スラグを還元改質するに際し、酸化性
スラグの塩基度を２以上に調整するとともに、還元剤と
して溶鋼中に溶解したアルミニウムを利用して、このア
ルミニウムを溶鋼の最終目標成分濃度以上で酸化性スラ
グを還元するに充分な量を事前あるいは精錬中に含有さ
せ、不活性ガスプラズマ照射を行なうと共に、溶鋼のガ
ス攪拌を行なう方法（第３法）が開示されている。
は、精錬容器内の溶鋼上に浮遊している酸化性スラグに
対する還元材の存在下で、不活性ガスプラズマを上方か
ら照射して酸化性スラグを還元改質するに際し、酸化性
スラグの塩基度を２以上に調整するとともに、還元剤と
して溶鋼中に溶解したアルミニウムを利用して、このア
ルミニウムを溶鋼の最終目標成分濃度以上で酸化性スラ
グを還元するに充分な量を事前あるいは精錬中に含有さ
せ、不活性ガスプラズマ照射を行なうと共に、溶鋼のガ
ス攪拌を行なう方法（第３法）が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来技術は、いずれも様々な問題点を抱えている。例
えば第１法は、第１にスラグ還元剤の添加が不足する場
合は（Ｔ．Ｆｅ）の低減が不十分に終わってしまう、第
２にスラグ還元剤の添加によりスラグの融点が上昇して
スラグが固化するため、スラグのＡｌ2 Ｏ3 吸収能が低
下し、溶鋼清浄性が低下する、第３に取鍋上方から添加
されたスラグ還元剤は溶鋼中酸素と反応して、真空２次
精錬開始時に脱炭のための溶鋼中酸素が不足し、脱炭時
間の延長や、脱炭不良の原因となる。とくに還元剤の過
剰添加は脱炭不可能となる場合もある。
の従来技術は、いずれも様々な問題点を抱えている。例
えば第１法は、第１にスラグ還元剤の添加が不足する場
合は（Ｔ．Ｆｅ）の低減が不十分に終わってしまう、第
２にスラグ還元剤の添加によりスラグの融点が上昇して
スラグが固化するため、スラグのＡｌ2 Ｏ3 吸収能が低
下し、溶鋼清浄性が低下する、第３に取鍋上方から添加
されたスラグ還元剤は溶鋼中酸素と反応して、真空２次
精錬開始時に脱炭のための溶鋼中酸素が不足し、脱炭時
間の延長や、脱炭不良の原因となる。とくに還元剤の過
剰添加は脱炭不可能となる場合もある。
【０００８】また第２法は、真空脱炭処理後にスラグ改
質を行なってはいるが、ＲＨ脱ガス処理を一時中断しな
ければならず、復圧工程、取鍋下降工程、スラグ改質工
程、取鍋上昇工程、減圧工程と少なくとも５つの工程を
経る必要があり、生産性は決して高いとは言えない。ま
た、ＲＨ脱炭処理を一時中断した後、取鍋上方からスラ
グ還元剤を投入するため、外気との接触によりスラグ還
元剤の酸化ロスも考えられる。
質を行なってはいるが、ＲＨ脱ガス処理を一時中断しな
ければならず、復圧工程、取鍋下降工程、スラグ改質工
程、取鍋上昇工程、減圧工程と少なくとも５つの工程を
経る必要があり、生産性は決して高いとは言えない。ま
た、ＲＨ脱炭処理を一時中断した後、取鍋上方からスラ
グ還元剤を投入するため、外気との接触によりスラグ還
元剤の酸化ロスも考えられる。
【０００９】さらに第３法は、溶鋼中に存在するアルミ
ニウムなどの脱酸元素を用いてスラグ改質を行なっては
いるが、スラグを溶解するために不活性ガスプラズマを
用いなければならず、設備及びエネルギーコストが増大
するばかりでなく、スラグを高温にするため取鍋耐火物
の溶損が著しくなり、耐火物コストが増大する。
ニウムなどの脱酸元素を用いてスラグ改質を行なっては
いるが、スラグを溶解するために不活性ガスプラズマを
用いなければならず、設備及びエネルギーコストが増大
するばかりでなく、スラグを高温にするため取鍋耐火物
の溶損が著しくなり、耐火物コストが増大する。
【００１０】本発明の目的とするところは、転炉から出
鋼された溶鋼の２次精錬工程において、取鍋スラグの
（Ｔ．Ｆｅ）を低減するとともに、取鍋スラグのＡｌ2
Ｏ3 吸収能を向上させ、さらに効果的に高清浄アルミキ
ルド極低炭素鋼を溶製することができる溶鋼の精錬方法
を提供する。
鋼された溶鋼の２次精錬工程において、取鍋スラグの
（Ｔ．Ｆｅ）を低減するとともに、取鍋スラグのＡｌ2
Ｏ3 吸収能を向上させ、さらに効果的に高清浄アルミキ
ルド極低炭素鋼を溶製することができる溶鋼の精錬方法
を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る溶鋼の精錬
方法は、精錬炉で粗脱炭した溶鋼を取鍋に出鋼した後
に、該取鍋内溶鋼をＲＨ脱ガス設備で真空脱炭する溶鋼
の精錬方法において、出鋼中に焼石灰を添加してスラグ
の融点を下げ、次いで未脱酸状態の溶鋼をＲＨ脱ガス設
備で真空脱炭し、さらにアルミニウム脱酸を行なった後
に、該溶鋼を溶鋼攪拌機能と合金添加機能を備えた別の
簡易精錬設備にてスラグと溶鋼が充分攪拌されるように
精錬して、溶鋼の成分調整とスラグ改質を同時に行なう
ことを特徴とする。
方法は、精錬炉で粗脱炭した溶鋼を取鍋に出鋼した後
に、該取鍋内溶鋼をＲＨ脱ガス設備で真空脱炭する溶鋼
の精錬方法において、出鋼中に焼石灰を添加してスラグ
の融点を下げ、次いで未脱酸状態の溶鋼をＲＨ脱ガス設
備で真空脱炭し、さらにアルミニウム脱酸を行なった後
に、該溶鋼を溶鋼攪拌機能と合金添加機能を備えた別の
簡易精錬設備にてスラグと溶鋼が充分攪拌されるように
精錬して、溶鋼の成分調整とスラグ改質を同時に行なう
ことを特徴とする。
【００１２】なお、スラグ改質中およびスラグ改質後の
取鍋スラグの組成が、塩基度ＣａＯ／ＳｉＯ2 が５±
０．２の範囲となり、かつ、ＣａＯ／Ａｌ2 Ｏ3 が１．
５±０．１の範囲となるように、予め出鋼中に焼石灰を
投入することが好ましい。
取鍋スラグの組成が、塩基度ＣａＯ／ＳｉＯ2 が５±
０．２の範囲となり、かつ、ＣａＯ／Ａｌ2 Ｏ3 が１．
５±０．１の範囲となるように、予め出鋼中に焼石灰を
投入することが好ましい。
【００１３】本発明は次の５つの特徴を有する。第１
に、溶鋼攪拌と合金投入機能のみを有する安価で建造可
能な設備にてスラグ改質と成分調整を同時に行なうこ
と、第２に、ＲＨ脱ガス機能を上記設備へ一部分化する
ことにより低コストで生産性を向上できること、第３
に、ＲＨ脱炭精錬の後でスラグ改質を行なうことにより
ＲＨ脱炭処理が溶鋼中［Ｏ］濃度低下の影響を受けるこ
とが無く効率的に行なわれること、第４に、溶鋼中のＡ
ｌとスラグの攪拌によりスラグ改質を行なうので、Ａｌ
反応効率とスラグ改質の均一性の向上が可能になるこ
と、第５に、予めスラグ改質処理中の溶鋼温度でスラグ
が溶解するように転炉で焼石灰を投入しておくため、プ
ラズマやアークといったスラグ溶解のための加熱設備を
必要としないこと、である。
に、溶鋼攪拌と合金投入機能のみを有する安価で建造可
能な設備にてスラグ改質と成分調整を同時に行なうこ
と、第２に、ＲＨ脱ガス機能を上記設備へ一部分化する
ことにより低コストで生産性を向上できること、第３
に、ＲＨ脱炭精錬の後でスラグ改質を行なうことにより
ＲＨ脱炭処理が溶鋼中［Ｏ］濃度低下の影響を受けるこ
とが無く効率的に行なわれること、第４に、溶鋼中のＡ
ｌとスラグの攪拌によりスラグ改質を行なうので、Ａｌ
反応効率とスラグ改質の均一性の向上が可能になるこ
と、第５に、予めスラグ改質処理中の溶鋼温度でスラグ
が溶解するように転炉で焼石灰を投入しておくため、プ
ラズマやアークといったスラグ溶解のための加熱設備を
必要としないこと、である。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しながら
本発明の実施の形態について説明する。図１に示すよう
に、簡易精錬設備の溶鋼収納容器として取鍋４が製鋼工
程において用いられる。取鍋４のなかには溶鋼２及びス
ラグ３が収容されている。ガス吹込み用ランス１０の吹
込み口１０ａが取鍋内溶鋼２に浸漬され、溶鋼２及びス
ラグ３がガス攪拌されるようになっている。ガス吹込み
用ランス１０には流量制御弁を備えたガス供給源（図示
せず）から配管１１を介してアルゴンガス及び窒素ガス
が供給されるようになっている。
本発明の実施の形態について説明する。図１に示すよう
に、簡易精錬設備の溶鋼収納容器として取鍋４が製鋼工
程において用いられる。取鍋４のなかには溶鋼２及びス
ラグ３が収容されている。ガス吹込み用ランス１０の吹
込み口１０ａが取鍋内溶鋼２に浸漬され、溶鋼２及びス
ラグ３がガス攪拌されるようになっている。ガス吹込み
用ランス１０には流量制御弁を備えたガス供給源（図示
せず）から配管１１を介してアルゴンガス及び窒素ガス
が供給されるようになっている。
【００１５】また、サブランス１３の測定部１２が溶鋼
２及びスラグ３のなかに浸漬されている。サブランス１
３の測定部１２は溶鋼及びスラグの温度測定、溶鋼中酸
素濃度の測定及びサンプリングに用いられる。なお、各
ランス１０，１３は昇降装置（図示せず）によってそれ
ぞれ昇降可能に支持されている。
２及びスラグ３のなかに浸漬されている。サブランス１
３の測定部１２は溶鋼及びスラグの温度測定、溶鋼中酸
素濃度の測定及びサンプリングに用いられる。なお、各
ランス１０，１３は昇降装置（図示せず）によってそれ
ぞれ昇降可能に支持されている。
【００１６】本実施例では取鍋４に上蓋５を被せてある
程度の気密性を保っている。ガス吹込み用ランス１０及
びサブランス１３は上蓋５の挿通孔を介して取鍋４内に
装入されている。溶鋼から供給される熱と溶鋼中のアル
ミニウムおよびガス攪拌により、取鍋内スラグ中の酸化
物（鉄やマンガンなどの酸化物）の還元反応を進行させ
る。加えてガス攪拌による介在物の凝集合体と浮上促進
効果により、溶鋼の清浄性向上を達成させるようになっ
ている。
程度の気密性を保っている。ガス吹込み用ランス１０及
びサブランス１３は上蓋５の挿通孔を介して取鍋４内に
装入されている。溶鋼から供給される熱と溶鋼中のアル
ミニウムおよびガス攪拌により、取鍋内スラグ中の酸化
物（鉄やマンガンなどの酸化物）の還元反応を進行させ
る。加えてガス攪拌による介在物の凝集合体と浮上促進
効果により、溶鋼の清浄性向上を達成させるようになっ
ている。
【００１７】また、取鍋４の上方には複数のホッパ７が
設けられ、秤量機８で秤量した所定量の合金及びフラッ
クス等の副原料がホッパ７からシュータ９を通って取鍋
４内に投入されるようになっている。
設けられ、秤量機８で秤量した所定量の合金及びフラッ
クス等の副原料がホッパ７からシュータ９を通って取鍋
４内に投入されるようになっている。
【００１８】次に、図２、図３、表１、表２を参照しな
がら生産性、スラグ組成ならびにスラグ改質につき実施
例の方法を比較例の方法と比べて説明する。図２は本発
明の実施例に係る方法を用いて溶鋼を精錬する場合のタ
イムチャートを示し、図３は比較例の方法（従来の方
法）を用いて溶鋼を精錬する場合のタイムチャートを示
す。
がら生産性、スラグ組成ならびにスラグ改質につき実施
例の方法を比較例の方法と比べて説明する。図２は本発
明の実施例に係る方法を用いて溶鋼を精錬する場合のタ
イムチャートを示し、図３は比較例の方法（従来の方
法）を用いて溶鋼を精錬する場合のタイムチャートを示
す。
【００１９】先ず生産性について両者を比較する。本発
明者らは、転炉製鋼時間３０分（＝Ｔ1 ），ＲＨ脱ガス
精錬時間４０分（＝Ｔ2 ）（その内訳は真空脱炭に１８
分，脱酸及び成分調整に１０分，処理準備時間に１２
分）からなる極低炭素鋼の多連鋳の精錬プロセスにおい
て、ＲＨ脱ガス精錬では真空脱炭とアルミニウムの投入
による溶鋼脱酸のみを行ない、成分調整は別設備で行な
った場合の取鍋運行をシミュレーションした。その結果
を図２に示した。図から明らかなようにＣＣ鋳造設備に
おける第１ヒートから第５ヒートまでの出鋼から鋳造ま
での時間にあたるリードタイムはそれぞれ８５分となっ
た。
明者らは、転炉製鋼時間３０分（＝Ｔ1 ），ＲＨ脱ガス
精錬時間４０分（＝Ｔ2 ）（その内訳は真空脱炭に１８
分，脱酸及び成分調整に１０分，処理準備時間に１２
分）からなる極低炭素鋼の多連鋳の精錬プロセスにおい
て、ＲＨ脱ガス精錬では真空脱炭とアルミニウムの投入
による溶鋼脱酸のみを行ない、成分調整は別設備で行な
った場合の取鍋運行をシミュレーションした。その結果
を図２に示した。図から明らかなようにＣＣ鋳造設備に
おける第１ヒートから第５ヒートまでの出鋼から鋳造ま
での時間にあたるリードタイムはそれぞれ８５分となっ
た。
【００２０】ここで、各プロセス間の移動に要する時間
の内訳は、転炉からＲＨ脱ガス設備までが約２０分、Ｒ
Ｈ脱ガス設備から簡易取鍋精錬設備までが約５分、ＲＨ
脱ガス設備からＣＣ鋳造設備までが約２０分、簡易取鍋
精錬設備からＣＣ鋳造設備までが約２０分である。転炉
製鋼時間をＴ1 、ＲＨ脱ガス精錬時間をＴ2 、簡易取鍋
精錬時間をＴ3 とそれぞれおくと、転炉製鋼時間Ｔ1 と
それ以降の精錬処理ピッチ時間Ｔ2 ，Ｔ3 …とは下式
（１）の関係にある。
の内訳は、転炉からＲＨ脱ガス設備までが約２０分、Ｒ
Ｈ脱ガス設備から簡易取鍋精錬設備までが約５分、ＲＨ
脱ガス設備からＣＣ鋳造設備までが約２０分、簡易取鍋
精錬設備からＣＣ鋳造設備までが約２０分である。転炉
製鋼時間をＴ1 、ＲＨ脱ガス精錬時間をＴ2 、簡易取鍋
精錬時間をＴ3 とそれぞれおくと、転炉製鋼時間Ｔ1 と
それ以降の精錬処理ピッチ時間Ｔ2 ，Ｔ3 …とは下式
（１）の関係にある。
【００２１】Ｔ1 ≧Ｔ2 ，Ｔ3 … …（１） 一方、従来の方法においては図３から明らかなように、
転炉製鋼時間Ｔ1 が３０分、ＲＨ脱ガス精錬時間Ｔ2 が
４０分と同じであるが、ＣＣ鋳造設備における各ヒート
ごとのリードタイムはそれぞれ１２０分（第１ヒー
ト）、１１０分（第２ヒート）、１００分（第３ヒー
ト）、９０分（第４ヒート）、８０分（第５ヒート）と
なった。
転炉製鋼時間Ｔ1 が３０分、ＲＨ脱ガス精錬時間Ｔ2 が
４０分と同じであるが、ＣＣ鋳造設備における各ヒート
ごとのリードタイムはそれぞれ１２０分（第１ヒー
ト）、１１０分（第２ヒート）、１００分（第３ヒー
ト）、９０分（第４ヒート）、８０分（第５ヒート）と
なった。
【００２２】これにより本実施例の方法によれば１ヒー
ト当たりの平均リードタイムが従来の方法よりも大幅に
短縮されることを見出した。なお、このシミュレーショ
ンにはスラグ改質ポジションをＲＨ脱ガス処理後に変更
することによって、ＲＨ脱炭精錬がスラグ改質の影響を
受けなくなることによるＲＨ脱炭時間の短縮を３分間程
度と見込んでいる。この結果、極低炭素鋼のＲＨ脱ガス
処理では、真空脱炭処理とアルミニウムなどによる脱酸
のみを行ない、成分調整は溶鋼攪拌機能と合金鉄投入機
能を具備するガスバブリング設備において行なうことと
した。
ト当たりの平均リードタイムが従来の方法よりも大幅に
短縮されることを見出した。なお、このシミュレーショ
ンにはスラグ改質ポジションをＲＨ脱ガス処理後に変更
することによって、ＲＨ脱炭精錬がスラグ改質の影響を
受けなくなることによるＲＨ脱炭時間の短縮を３分間程
度と見込んでいる。この結果、極低炭素鋼のＲＨ脱ガス
処理では、真空脱炭処理とアルミニウムなどによる脱酸
のみを行ない、成分調整は溶鋼攪拌機能と合金鉄投入機
能を具備するガスバブリング設備において行なうことと
した。
【００２３】ここで真空脱炭処理をＲＨ脱ガス設備で行
なう理由は真空処理が必要不可欠だからであり、また、
ＲＨ脱ガス設備で溶鋼の脱酸処理まで行なう理由は可及
的速やかに脱酸するほうが溶鋼の温度降下が小さく、か
つ耐火物の溶損が少なくなるからである。さらに、成分
調整をガスバブリング設備で行なう理由は、成分調整に
ついては攪拌機能さえ備えていれば、極低炭素鋼の場合
はことさらに真空処理を必要としないからである。なお
上述のガスバブリング設備は、連鋳前の溶鋼成分の均一
化及び温度の均一化を図るために通常はＣＣ鋳造設備の
直前に設置されているものであり、物流の妨げにならな
いことは言うまでもなく、既設のものに若干の改造を加
えるなどして安価に設置することも可能になるからであ
る。
なう理由は真空処理が必要不可欠だからであり、また、
ＲＨ脱ガス設備で溶鋼の脱酸処理まで行なう理由は可及
的速やかに脱酸するほうが溶鋼の温度降下が小さく、か
つ耐火物の溶損が少なくなるからである。さらに、成分
調整をガスバブリング設備で行なう理由は、成分調整に
ついては攪拌機能さえ備えていれば、極低炭素鋼の場合
はことさらに真空処理を必要としないからである。なお
上述のガスバブリング設備は、連鋳前の溶鋼成分の均一
化及び温度の均一化を図るために通常はＣＣ鋳造設備の
直前に設置されているものであり、物流の妨げにならな
いことは言うまでもなく、既設のものに若干の改造を加
えるなどして安価に設置することも可能になるからであ
る。
【００２４】次にスラグの組成について説明する。取鍋
スラグの重要な役割の一つに溶鋼中介在物の吸収がある
が、これにはスラグが溶融状態であり流動性の高い状態
であることが必要になる。一方、スラグ中の有害酸化物
（鉄やマンガンの酸化物）の濃度を低減するとともにそ
の活量を下げるには、スラグの塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ
2 ）を高くする必要がある。しかし、スラグの塩基度が
高くなり過ぎると、スラグは石灰の物性に近づくため
に、スラグ融点が上昇してスラグの流動性が損なわれ、
スラグのＡｌ2 Ｏ3 吸収能が劣化する。
スラグの重要な役割の一つに溶鋼中介在物の吸収がある
が、これにはスラグが溶融状態であり流動性の高い状態
であることが必要になる。一方、スラグ中の有害酸化物
（鉄やマンガンの酸化物）の濃度を低減するとともにそ
の活量を下げるには、スラグの塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ
2 ）を高くする必要がある。しかし、スラグの塩基度が
高くなり過ぎると、スラグは石灰の物性に近づくため
に、スラグ融点が上昇してスラグの流動性が損なわれ、
スラグのＡｌ2 Ｏ3 吸収能が劣化する。
【００２５】以上のことから、スラグをプラズマやアー
クなどによって加熱することなく、溶鋼の保有熱のみで
スラグを溶融状態とするためには、塩基度だけでなく、
その他のスラグ中酸化物組成についても考慮する必要が
ある。本実施例では、ＲＨ脱ガス処理後の溶鋼温度が１
６００℃となる条件下でスラグを溶融状態とするべく、
ＣａＯ−ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 の３元系状態図より塩基
度ＣａＯ／ＳｉＯ2 を約５とし、かつＣａＯ／Ａｌ2 Ｏ
3 を約１．５に規定したものをスラグ改質中およびスラ
グ改質後のスラグ組成とした。
クなどによって加熱することなく、溶鋼の保有熱のみで
スラグを溶融状態とするためには、塩基度だけでなく、
その他のスラグ中酸化物組成についても考慮する必要が
ある。本実施例では、ＲＨ脱ガス処理後の溶鋼温度が１
６００℃となる条件下でスラグを溶融状態とするべく、
ＣａＯ−ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 の３元系状態図より塩基
度ＣａＯ／ＳｉＯ2 を約５とし、かつＣａＯ／Ａｌ2 Ｏ
3 を約１．５に規定したものをスラグ改質中およびスラ
グ改質後のスラグ組成とした。
【００２６】次に、スラグ改質に用いる還元剤及びその
供給方法について説明する。本発明はアルミキルド極低
炭素鋼の製造方法に限ったものであり、溶鋼の［Ｃ］汚
染を防止するという観点から、還元剤としてＡｌを使用
する。ところが、スラグ改質処理中に取鍋の上方からＡ
ｌを添加すると、添加Ａｌがスラグ上に浮遊し大気との
接触によって酸化消費されて反応効率の低下を招いてし
まう。したがって本発明方法では極力溶鋼中のＡｌを利
用してスラグと溶鋼の界面反応によりスラグを改質する
ものとした。
供給方法について説明する。本発明はアルミキルド極低
炭素鋼の製造方法に限ったものであり、溶鋼の［Ｃ］汚
染を防止するという観点から、還元剤としてＡｌを使用
する。ところが、スラグ改質処理中に取鍋の上方からＡ
ｌを添加すると、添加Ａｌがスラグ上に浮遊し大気との
接触によって酸化消費されて反応効率の低下を招いてし
まう。したがって本発明方法では極力溶鋼中のＡｌを利
用してスラグと溶鋼の界面反応によりスラグを改質する
ものとした。
【００２７】本実施例において、還元剤としてＡｌを溶
鋼中に含有させる量は、酸化性スラグの改質を充分に行
ない得るとともに、最終目標［Ａｌ］を満足する量であ
ることが必要である。このスラグ改質に必要なＡｌ量は
主にスラグ組成とスラグ量とに依存するが、本実施例の
ようにＲＨ脱ガス処理の初期にスラグ組成を分析するこ
とにより概ね正確に見積ることができる。
鋼中に含有させる量は、酸化性スラグの改質を充分に行
ない得るとともに、最終目標［Ａｌ］を満足する量であ
ることが必要である。このスラグ改質に必要なＡｌ量は
主にスラグ組成とスラグ量とに依存するが、本実施例の
ようにＲＨ脱ガス処理の初期にスラグ組成を分析するこ
とにより概ね正確に見積ることができる。
【００２８】また本実施例では、転炉出鋼中に焼石灰を
投入するが、これは転炉出鋼流の強力な攪拌力および転
炉出鋼中の高温溶鋼の大きな熱エネルギーを利用して、
添加した石灰の溶融をできるだけ容易にするためのもの
である。
投入するが、これは転炉出鋼流の強力な攪拌力および転
炉出鋼中の高温溶鋼の大きな熱エネルギーを利用して、
添加した石灰の溶融をできるだけ容易にするためのもの
である。
【００２９】次に、表１及び表２を参照しながら実施例
の方法を比較例の方法と比べて説明する。表２に示す組
成と同一鋼種の５連々鋳を転炉から出鋼し、本実施例の
方法を比較例としての従来の方法と比べる比較試験を行
なった。
の方法を比較例の方法と比べて説明する。表２に示す組
成と同一鋼種の５連々鋳を転炉から出鋼し、本実施例の
方法を比較例としての従来の方法と比べる比較試験を行
なった。
【００３０】本実施例の製造工程は、転炉精錬工程と、
転炉出鋼時焼石灰を添加（１０００ｋｇ／ヒート）する
工程と、ＲＨ脱ガス処理（溶鋼が未脱酸状態での真空脱
炭処理と、その後のＡｌ添加による脱酸処理）工程と、
簡易取鍋精錬処理（主にＭｎとＡｌの成分調整とスラグ
と溶鋼の攪拌）工程と、連続鋳造工程とからなる。
転炉出鋼時焼石灰を添加（１０００ｋｇ／ヒート）する
工程と、ＲＨ脱ガス処理（溶鋼が未脱酸状態での真空脱
炭処理と、その後のＡｌ添加による脱酸処理）工程と、
簡易取鍋精錬処理（主にＭｎとＡｌの成分調整とスラグ
と溶鋼の攪拌）工程と、連続鋳造工程とからなる。
【００３１】比較例の製造工程は、転炉精錬工程と、転
炉出鋼時焼石灰を添加（１０００ｋｇ／ヒート）する工
程と、出鋼完了後スラグ上にＡｌを添加（２００ｋｇ／
ヒート）する工程と、ＲＨ脱ガス処理（溶鋼が未脱酸状
態での真空脱炭処理し、その後のＡｌ添加による脱酸処
理と主にＭｎとＡｌの成分調整）する工程と、連続鋳造
工程とからなる。
炉出鋼時焼石灰を添加（１０００ｋｇ／ヒート）する工
程と、出鋼完了後スラグ上にＡｌを添加（２００ｋｇ／
ヒート）する工程と、ＲＨ脱ガス処理（溶鋼が未脱酸状
態での真空脱炭処理し、その後のＡｌ添加による脱酸処
理と主にＭｎとＡｌの成分調整）する工程と、連続鋳造
工程とからなる。
【００３２】表１に実施例方法と比較例方法との試験内
容の詳細を併記した。この表１から明らかなように、本
実施例の方法は比較例の方法（従来法）に比べて下記５
つの効果があることが判明した。
容の詳細を併記した。この表１から明らかなように、本
実施例の方法は比較例の方法（従来法）に比べて下記５
つの効果があることが判明した。
【００３３】第１に、ガスバブリングによりスラグと脱
酸元素であるアルミニウムを含んだ溶鋼が反応するた
め、処理後のスラグ中（Ｔ．Ｆｅ）量は比較例に比べて
低く、スラグの酸化度を大幅に低減することが可能にな
り、その結果タンディッシュ内の溶鋼サンプルの（Ｔ．
Ｏ）分析値からもわかるように、溶鋼の清浄性が大幅に
向上した。
酸元素であるアルミニウムを含んだ溶鋼が反応するた
め、処理後のスラグ中（Ｔ．Ｆｅ）量は比較例に比べて
低く、スラグの酸化度を大幅に低減することが可能にな
り、その結果タンディッシュ内の溶鋼サンプルの（Ｔ．
Ｏ）分析値からもわかるように、溶鋼の清浄性が大幅に
向上した。
【００３４】第２に、ＲＨ処理前の（Ｔ．Ｏ）量を高い
レベルに保持でき、そのため真空脱炭速度が高く真空脱
炭処理時間が短縮できた。第３に、ＲＨ真空処理時間が
短縮され、蒸気原単位が低減した。
レベルに保持でき、そのため真空脱炭速度が高く真空脱
炭処理時間が短縮できた。第３に、ＲＨ真空処理時間が
短縮され、蒸気原単位が低減した。
【００３５】第４に、リードタイムが短く、精錬プロセ
スの生産性を向上させることができた。第５に、プロセ
スのリードタイムが短縮された結果、転炉の出鋼温度を
低減することが可能になり、その結果として炉体寿命が
延び、転炉媒溶剤原単位が低減され、全出鋼歩留りが向
上した。
スの生産性を向上させることができた。第５に、プロセ
スのリードタイムが短縮された結果、転炉の出鋼温度を
低減することが可能になり、その結果として炉体寿命が
延び、転炉媒溶剤原単位が低減され、全出鋼歩留りが向
上した。
【００３６】加えて全ヒートが同一リードタイムで製造
可能となるため、全ヒート同一プロセスでの精錬（精錬
プロセスの画一化）が可能になり、転炉、ＲＨ脱ガス処
理の操業の安定性向上、成分品質の的中率向上の可能性
があることがわかった。
可能となるため、全ヒート同一プロセスでの精錬（精錬
プロセスの画一化）が可能になり、転炉、ＲＨ脱ガス処
理の操業の安定性向上、成分品質の的中率向上の可能性
があることがわかった。
【００３７】さらに、全ヒートＲＨ脱ガス処理を行なう
ことにより、ＲＨ脱ガス設備の稼働率が向上し、ＲＨ脱
ガス炉の耐火物が常に高温に保持される結果、耐火物の
寿命が延びる可能性があることも判明した。
ことにより、ＲＨ脱ガス設備の稼働率が向上し、ＲＨ脱
ガス炉の耐火物が常に高温に保持される結果、耐火物の
寿命が延びる可能性があることも判明した。
【００３８】なお、上記実施例によれば、ＲＨ脱ガス処
理の初期に取鍋内に浮遊するスラグを採取し組成を分析
するとともに、取鍋内に浮遊するスラグ厚みを測定し、
この測定値から取鍋内スラグ重量を算出し、これらの分
析値及び算出値からスラグ改質と溶鋼成分調整のための
溶鋼攪拌時間、及びＡｌの添加量を決定することを追加
するので、さらにＡｌ効率のよい製造方法を提供するこ
とができる。
理の初期に取鍋内に浮遊するスラグを採取し組成を分析
するとともに、取鍋内に浮遊するスラグ厚みを測定し、
この測定値から取鍋内スラグ重量を算出し、これらの分
析値及び算出値からスラグ改質と溶鋼成分調整のための
溶鋼攪拌時間、及びＡｌの添加量を決定することを追加
するので、さらにＡｌ効率のよい製造方法を提供するこ
とができる。
【００３９】
【表１】
【００４０】
【表２】
【００４１】
【発明の効果】以下に、本発明によりもたらされる効果
を列記する。 （１）製鋼工場の生産性を大幅に向上することができ
る。 （２）成分調整処理にガスバブリングを用いることによ
りスラグの酸化度が低減され、溶鋼の清浄性を向上させ
ることができる。 （３）ＲＨ脱ガス処理における蒸気の原単位を低減する
ことができる。 （４）転炉出鋼温度を低減することが可能になり、転炉
耐火物の寿命延長、転炉媒溶剤原単位の低減、全出鋼歩
留りの向上が可能になる。 （５）精錬プロセスの画一化が可能になり、成分及び品
質の的中率が向上する。 （６）全ヒートにつきＲＨ脱ガス処理が可能になる結
果、ＲＨ脱ガス炉の耐火物が常に高温に保持され、ＲＨ
耐火物の寿命が向上する。
を列記する。 （１）製鋼工場の生産性を大幅に向上することができ
る。 （２）成分調整処理にガスバブリングを用いることによ
りスラグの酸化度が低減され、溶鋼の清浄性を向上させ
ることができる。 （３）ＲＨ脱ガス処理における蒸気の原単位を低減する
ことができる。 （４）転炉出鋼温度を低減することが可能になり、転炉
耐火物の寿命延長、転炉媒溶剤原単位の低減、全出鋼歩
留りの向上が可能になる。 （５）精錬プロセスの画一化が可能になり、成分及び品
質の的中率が向上する。 （６）全ヒートにつきＲＨ脱ガス処理が可能になる結
果、ＲＨ脱ガス炉の耐火物が常に高温に保持され、ＲＨ
耐火物の寿命が向上する。
【図１】本発明の実施例に係る溶鋼の精錬方法に用いら
れた精錬設備を示す概要図である。
れた精錬設備を示す概要図である。
【図２】本発明の実施例に係る溶鋼の精錬方法によるタ
イムチャートである。
イムチャートである。
【図３】従来の方法によるタイムチャートである。
４…取鍋、 ５…上蓋 ７…ホッパ １０…ガス吹込み用ランス、 １３…サブランス、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２１Ｃ 7/10 Ｃ２１Ｃ 7/10 Ａ (72)発明者 豊田 剛治 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 精錬炉で粗脱炭した溶鋼を取鍋に出鋼し
た後に、該取鍋内溶鋼をＲＨ脱ガス設備で真空脱炭する
溶鋼の精錬方法において、出鋼中に焼石灰を添加してス
ラグの融点を下げ、次いで未脱酸状態の溶鋼をＲＨ脱ガ
ス設備で真空脱炭し、さらにアルミニウム脱酸を行なっ
た後に、該溶鋼を溶鋼攪拌機能と合金添加機能を備えた
別の簡易精錬設備にてスラグと溶鋼が充分攪拌されるよ
うに精錬して、溶鋼の成分調整とスラグ改質を同時に行
なうことを特徴とする溶鋼の精錬方法。 - 【請求項２】 スラグ改質中およびスラグ改質後の取鍋
スラグの組成が、塩基度ＣａＯ／ＳｉＯ2 が５±０．２
の範囲となり、かつ、ＣａＯ／Ａｌ2 Ｏ3 が１．５±
０．１の範囲となるように、予め出鋼中に焼石灰を投入
することを特徴とする、請求項１記載の溶鋼の精錬方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17352695A JPH0925507A (ja) | 1995-07-10 | 1995-07-10 | 溶鋼の精錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17352695A JPH0925507A (ja) | 1995-07-10 | 1995-07-10 | 溶鋼の精錬方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0925507A true JPH0925507A (ja) | 1997-01-28 |
Family
ID=15962166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17352695A Pending JPH0925507A (ja) | 1995-07-10 | 1995-07-10 | 溶鋼の精錬方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0925507A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100402005B1 (ko) * | 1999-09-10 | 2003-10-17 | 주식회사 포스코 | 청정도가 우수한 극저탄소 알루미늄 탈산강의 정련방법 |
| JP2009197285A (ja) * | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Nippon Steel Corp | 高清浄鋼鋳片の製造方法 |
| KR101484947B1 (ko) * | 2013-08-30 | 2015-01-21 | 주식회사 포스코 | 중고탄소강의 제강정련방법 |
| KR20190076314A (ko) * | 2017-12-22 | 2019-07-02 | 주식회사 포스코 | 저탄소강의 정련방법 |
| WO2020040190A1 (ja) * | 2018-08-24 | 2020-02-27 | 日本製鉄株式会社 | 鋼材、鍛造熱処理品、及び、鍛造熱処理品の製造方法 |
-
1995
- 1995-07-10 JP JP17352695A patent/JPH0925507A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100402005B1 (ko) * | 1999-09-10 | 2003-10-17 | 주식회사 포스코 | 청정도가 우수한 극저탄소 알루미늄 탈산강의 정련방법 |
| JP2009197285A (ja) * | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Nippon Steel Corp | 高清浄鋼鋳片の製造方法 |
| KR101484947B1 (ko) * | 2013-08-30 | 2015-01-21 | 주식회사 포스코 | 중고탄소강의 제강정련방법 |
| KR20190076314A (ko) * | 2017-12-22 | 2019-07-02 | 주식회사 포스코 | 저탄소강의 정련방법 |
| WO2020040190A1 (ja) * | 2018-08-24 | 2020-02-27 | 日本製鉄株式会社 | 鋼材、鍛造熱処理品、及び、鍛造熱処理品の製造方法 |
| JPWO2020040190A1 (ja) * | 2018-08-24 | 2021-04-08 | 日本製鉄株式会社 | 鋼材、鍛造熱処理品、及び、鍛造熱処理品の製造方法 |
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