JPH0953111A - 極低炭・極低硫鋼の溶製方法 - Google Patents
極低炭・極低硫鋼の溶製方法Info
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- JPH0953111A JPH0953111A JP7209676A JP20967695A JPH0953111A JP H0953111 A JPH0953111 A JP H0953111A JP 7209676 A JP7209676 A JP 7209676A JP 20967695 A JP20967695 A JP 20967695A JP H0953111 A JPH0953111 A JP H0953111A
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 ＲＨ脱硫法において、脱酸処理前までに
焼石灰および金属Ａｌを取鍋スラグ上に添加し、脱酸処
理終了後、不活性ガス流量を4000Nl/min以上、上昇環流
溶鋼中に吹き込んで脱硫処理する極低炭・極低硫鋼の溶
製方法である。また、脱酸処理前までに金属Ａｌを取鍋
スラグ上に添加し、脱酸処理終了後、環流用不活性ガス
流量が2000Nl/min以上、かつ粉体状のＣａＯ−ＣａＦ2
系脱硫フラックスを50kg/min以上の速度で上昇環流溶鋼
中に吹き込む極低炭・極低硫鋼の溶製方法。
焼石灰および金属Ａｌを取鍋スラグ上に添加し、脱酸処
理終了後、不活性ガス流量を4000Nl/min以上、上昇環流
溶鋼中に吹き込んで脱硫処理する極低炭・極低硫鋼の溶
製方法である。また、脱酸処理前までに金属Ａｌを取鍋
スラグ上に添加し、脱酸処理終了後、環流用不活性ガス
流量が2000Nl/min以上、かつ粉体状のＣａＯ−ＣａＦ2
系脱硫フラックスを50kg/min以上の速度で上昇環流溶鋼
中に吹き込む極低炭・極低硫鋼の溶製方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＲＨ真空脱ガス設
備を使用した、介在物の少なく清浄性の高い極低炭かつ
極低硫鋼の溶製方法に関する。
備を使用した、介在物の少なく清浄性の高い極低炭かつ
極低硫鋼の溶製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、珪素鋼板の電磁特性への品質向上
要求は厳しくなり、介在物の少なく清浄性の高い極低炭
かつ極低硫鋼（これを極低炭・極低硫鋼と記す）が要求
されている。
要求は厳しくなり、介在物の少なく清浄性の高い極低炭
かつ極低硫鋼（これを極低炭・極低硫鋼と記す）が要求
されている。
【０００３】極低炭・極低硫鋼の溶製方法としては、生
産性増大のためＲＨ真空脱ガス設備にて真空脱炭後、脱
ガス真空槽内の溶鋼または上昇管内の上昇環流溶鋼に向
けて粉体状の脱硫フラックスを吹き込んで脱硫する方法
（これをＲＨ脱硫法といい、例えば、特開昭６０−５９
０１１号公報で開示されている）が一般的である。
産性増大のためＲＨ真空脱ガス設備にて真空脱炭後、脱
ガス真空槽内の溶鋼または上昇管内の上昇環流溶鋼に向
けて粉体状の脱硫フラックスを吹き込んで脱硫する方法
（これをＲＨ脱硫法といい、例えば、特開昭６０−５９
０１１号公報で開示されている）が一般的である。
【０００４】このＲＨ脱硫法は、未脱酸溶鋼（過剰な溶
存酸素（フリー酸素）を含有する溶鋼）を対象に真空脱
炭処理（第１工程）した後、脱ガス真空槽内の溶鋼中に
金属Ａｌ（脱酸剤）を添加して溶鋼を脱酸処理（第２工
程）し、その後脱硫処理（第３工程）する溶製方法であ
る。
存酸素（フリー酸素）を含有する溶鋼）を対象に真空脱
炭処理（第１工程）した後、脱ガス真空槽内の溶鋼中に
金属Ａｌ（脱酸剤）を添加して溶鋼を脱酸処理（第２工
程）し、その後脱硫処理（第３工程）する溶製方法であ
る。
【０００５】脱硫工程では、溶鋼中に溶存酸素がほとん
ど存在しない還元状態（通常１ｐｐｍ以下）でないと、
脱硫反応が進行しない。このため、脱酸工程では、過剰
な溶存酸素を取り除く（溶鋼を脱酸する）だけでなく、
溶鋼中に可溶性Ａｌ（通常０．０３〜０．０５％程度）
を存在させるのに十分な金属Ａｌ量が添加される。
ど存在しない還元状態（通常１ｐｐｍ以下）でないと、
脱硫反応が進行しない。このため、脱酸工程では、過剰
な溶存酸素を取り除く（溶鋼を脱酸する）だけでなく、
溶鋼中に可溶性Ａｌ（通常０．０３〜０．０５％程度）
を存在させるのに十分な金属Ａｌ量が添加される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、脱硫処
理がこのような還元状態の溶鋼を対象に実施されても、
取鍋スラグは転炉出鋼時のＦｅＯ、ＭｎＯを含有する酸
素ポテンシャルの高い過酸化状態のままである。
理がこのような還元状態の溶鋼を対象に実施されても、
取鍋スラグは転炉出鋼時のＦｅＯ、ＭｎＯを含有する酸
素ポテンシャルの高い過酸化状態のままである。
【０００７】このため、脱硫処理中、環流用Ａｒガスに
よって生じる取鍋内のスラグーメタル間の揺動によっ
て、過酸化状態のスラグと溶鋼中の可溶性Ａｌとが反応
して、多量のＡｌ2 Ｏ3 を発生させる。
よって生じる取鍋内のスラグーメタル間の揺動によっ
て、過酸化状態のスラグと溶鋼中の可溶性Ａｌとが反応
して、多量のＡｌ2 Ｏ3 を発生させる。
【０００８】この段階で発生するＡｌ2 Ｏ3 は、ＲＨ処
理終了から鋳造するまでの時間が短く、浮上時間が充分
に長くとれないため、鋳造した鋳片内にＡｌ2 Ｏ3 介在
物として残留する。
理終了から鋳造するまでの時間が短く、浮上時間が充分
に長くとれないため、鋳造した鋳片内にＡｌ2 Ｏ3 介在
物として残留する。
【０００９】従って、従来のＲＨ脱硫法では、極低炭・
極低硫鋼の溶製は達成されても、鋳片のトータル酸素量
（トータル酸素量は、鋼中に溶解している溶存酸素量
と、鋼中にＡｌ2 Ｏ3 等の酸化物として存在する酸素量
とを合計した酸素量で、以下Ｔ〔Ｏ〕と記す）を充分に
低減（例えば、Ｔ〔Ｏ〕≦１５ｐｐｍ以下）した清浄性
の高い鋼の溶製は困難であった。
極低硫鋼の溶製は達成されても、鋳片のトータル酸素量
（トータル酸素量は、鋼中に溶解している溶存酸素量
と、鋼中にＡｌ2 Ｏ3 等の酸化物として存在する酸素量
とを合計した酸素量で、以下Ｔ〔Ｏ〕と記す）を充分に
低減（例えば、Ｔ〔Ｏ〕≦１５ｐｐｍ以下）した清浄性
の高い鋼の溶製は困難であった。
【００１０】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るために提案されたものであり、ＲＨ脱硫法によって極
低炭・極低硫鋼を溶製する際に、介在物の少なく清浄性
の高い極低炭・極低硫鋼の溶製方法を提供することを目
的とするものである。
るために提案されたものであり、ＲＨ脱硫法によって極
低炭・極低硫鋼を溶製する際に、介在物の少なく清浄性
の高い極低炭・極低硫鋼の溶製方法を提供することを目
的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本願の第１の発明は、Ｒ
Ｈ真空脱ガス設備を使用して極低炭・極低硫鋼を溶製す
る方法において、脱酸処理前までに焼石灰および金属Ａ
ｌを取鍋スラグ上に添加し、脱酸処理終了後、不活性ガ
ス流量を４０００Ｎｌ／ｍｉｎ以上、上昇環流溶鋼中に
吹き込むことを特徴とする極低炭・極低硫鋼の溶製方法
である。
Ｈ真空脱ガス設備を使用して極低炭・極低硫鋼を溶製す
る方法において、脱酸処理前までに焼石灰および金属Ａ
ｌを取鍋スラグ上に添加し、脱酸処理終了後、不活性ガ
ス流量を４０００Ｎｌ／ｍｉｎ以上、上昇環流溶鋼中に
吹き込むことを特徴とする極低炭・極低硫鋼の溶製方法
である。
【００１２】まず、減圧下で未脱酸溶鋼を真空脱炭し所
定の極低炭素濃度にし、この後、脱ガス真空槽内に金属
Ａｌ等の脱酸剤を添加して脱酸する。この際に、溶鋼中
に可溶性Ａｌとして歩留らませて溶鋼中に溶存酸素（フ
リー酸素）がほとんど存在しない還元状態にする。
定の極低炭素濃度にし、この後、脱ガス真空槽内に金属
Ａｌ等の脱酸剤を添加して脱酸する。この際に、溶鋼中
に可溶性Ａｌとして歩留らませて溶鋼中に溶存酸素（フ
リー酸素）がほとんど存在しない還元状態にする。
【００１３】この後、上昇管に設けた羽口から、または
上昇管の直下に配置された先端が上向いたランス等か
ら、上昇環流溶鋼中にＡｒガス等の環流用不活性ガスを
４０００Ｎｌ／ｍｉｎ以上吹き込んで、溶鋼を脱ガス真
空槽と取鍋間で環流させると共に、脱ガス真空槽内の溶
鋼を激しく攪拌させる。この攪拌エネルギーは下降管か
ら取鍋内に環流して浮上する溶鋼に伝達され、取鍋内の
溶鋼湯面およびスラグを上下に揺動させる。
上昇管の直下に配置された先端が上向いたランス等か
ら、上昇環流溶鋼中にＡｒガス等の環流用不活性ガスを
４０００Ｎｌ／ｍｉｎ以上吹き込んで、溶鋼を脱ガス真
空槽と取鍋間で環流させると共に、脱ガス真空槽内の溶
鋼を激しく攪拌させる。この攪拌エネルギーは下降管か
ら取鍋内に環流して浮上する溶鋼に伝達され、取鍋内の
溶鋼湯面およびスラグを上下に揺動させる。
【００１４】この揺動により、脱酸処理前までに取鍋ス
ラグ上に添加された焼石灰は取鍋スラグに溶解して、ス
ラグ塩基度は増大すると共に、スラグーメタル間反応が
促進して溶鋼は脱硫される。
ラグ上に添加された焼石灰は取鍋スラグに溶解して、ス
ラグ塩基度は増大すると共に、スラグーメタル間反応が
促進して溶鋼は脱硫される。
【００１５】同様に、揺動によって、取鍋スラグ上に添
加された金属Ａｌは過酸化状態の取鍋スラグを還元して
脱硫処理前までに無害化させる。この結果、脱硫処理中
に生じる揺動によって溶鋼中の可溶性Ａｌは酸化される
ことがなく、従ってＡｌ2 Ｏ 3 を発生させることがな
い。
加された金属Ａｌは過酸化状態の取鍋スラグを還元して
脱硫処理前までに無害化させる。この結果、脱硫処理中
に生じる揺動によって溶鋼中の可溶性Ａｌは酸化される
ことがなく、従ってＡｌ2 Ｏ 3 を発生させることがな
い。
【００１６】また、環流用不活性ガスが４０００Ｎｌ／
ｍｉｎ以上吹き込まれて発生する揺動エネルギーは、従
来の取鍋脱硫法（取鍋内溶鋼中に吹き込みランスを浸漬
して、ランス先端から脱硫フラックスを吹き込んで脱硫
する方法）による攪拌エネルギーに比べ格段に小さいの
で、取鍋スラグは溶鋼中に巻き込まれることがない。従
って、介在物の少なく清浄性の高い極低炭・極低硫鋼の
溶製が可能となる。
ｍｉｎ以上吹き込まれて発生する揺動エネルギーは、従
来の取鍋脱硫法（取鍋内溶鋼中に吹き込みランスを浸漬
して、ランス先端から脱硫フラックスを吹き込んで脱硫
する方法）による攪拌エネルギーに比べ格段に小さいの
で、取鍋スラグは溶鋼中に巻き込まれることがない。従
って、介在物の少なく清浄性の高い極低炭・極低硫鋼の
溶製が可能となる。
【００１７】環流用不活性ガスが４０００Ｎｌ／ｍｉｎ
以下では、揺動幅が小さく揺動エネルギーが不足するた
め、焼石灰の溶解は不十分となってスラグの粘性が増加
して脱硫反応が進まない。また金属Ａｌは取鍋スラグを
十分に還元できず、Ａｌ2 Ｏ 3 を発生させてしまうた
め、介在物が少なく清浄性の高い極低炭・極低硫鋼を溶
製できない。
以下では、揺動幅が小さく揺動エネルギーが不足するた
め、焼石灰の溶解は不十分となってスラグの粘性が増加
して脱硫反応が進まない。また金属Ａｌは取鍋スラグを
十分に還元できず、Ａｌ2 Ｏ 3 を発生させてしまうた
め、介在物が少なく清浄性の高い極低炭・極低硫鋼を溶
製できない。
【００１８】一方、金属Ａｌを脱酸処理後に取鍋内スラ
グ上に添加すると、脱硫開始時点で、取鍋スラグの還元
は完了していない。このため、脱硫処理中に可溶性Ａｌ
は酸化されてＡｌ2 Ｏ3 を発生させてしまい、介在物が
少なく清浄性の高い極低炭・極低硫鋼を溶製できない。
グ上に添加すると、脱硫開始時点で、取鍋スラグの還元
は完了していない。このため、脱硫処理中に可溶性Ａｌ
は酸化されてＡｌ2 Ｏ3 を発生させてしまい、介在物が
少なく清浄性の高い極低炭・極低硫鋼を溶製できない。
【００１９】本願の第２の発明は、ＲＨ脱硫法において
脱酸処理前までに金属Ａｌを取鍋スラグ上に添加し、脱
酸処理終了後、環流用不活性ガス流量を２０００Ｎｌ／
ｍｉｎ以上、かつ粉体状のＣａＯ−ＣａＦ2 系脱硫フラ
ックスを５０ｋｇ／ｍｉｎ以上の速度で上昇環流溶鋼中
に吹き込む極低炭・極低硫鋼の溶製方法である。
脱酸処理前までに金属Ａｌを取鍋スラグ上に添加し、脱
酸処理終了後、環流用不活性ガス流量を２０００Ｎｌ／
ｍｉｎ以上、かつ粉体状のＣａＯ−ＣａＦ2 系脱硫フラ
ックスを５０ｋｇ／ｍｉｎ以上の速度で上昇環流溶鋼中
に吹き込む極低炭・極低硫鋼の溶製方法である。
【００２０】環流用不活性ガスを２０００Ｎｌ／ｍｉｎ
以上吹き込むと、溶鋼は環流し脱ガス真空槽内で攪拌し
て、上昇環流溶鋼中に吹き込まれた粉体状のＣａＯ−Ｃ
ａＦ 2 系脱硫フラックスは攪拌する溶鋼中で溶解して、
溶鋼を脱硫する。
以上吹き込むと、溶鋼は環流し脱ガス真空槽内で攪拌し
て、上昇環流溶鋼中に吹き込まれた粉体状のＣａＯ−Ｃ
ａＦ 2 系脱硫フラックスは攪拌する溶鋼中で溶解して、
溶鋼を脱硫する。
【００２１】この際に、脱硫フラックス中のＣａＦ
2 が、脱ガス真空槽内で分解して発生するガス（ＣａＦ
2 は加熱されるとフッ素ガス、ＳｉＦ4 ガス、ＡｌＦ3
ガス等に熱分解すると考えられる。）によっても溶鋼は
攪拌されるので、攪拌エネルギーは加算される。
2 が、脱ガス真空槽内で分解して発生するガス（ＣａＦ
2 は加熱されるとフッ素ガス、ＳｉＦ4 ガス、ＡｌＦ3
ガス等に熱分解すると考えられる。）によっても溶鋼は
攪拌されるので、攪拌エネルギーは加算される。
【００２２】発明者等は、環流用不活性ガス流量を２０
００Ｎｌ／ｍｉｎ以上吹き込むと共に、ＣａＯ−ＣａＦ
2 系脱硫フラックスを５０ｋｇ／ｍｉｎ以上の速度で上
昇環流溶鋼中に吹き込むと、環流用不活性ガス流量を４
０００Ｎｌ／ｍｉｎ以上吹き込んだ場合と同等の揺動を
取鍋内の湯面およびスラグに与えることを実験により見
出した。
００Ｎｌ／ｍｉｎ以上吹き込むと共に、ＣａＯ−ＣａＦ
2 系脱硫フラックスを５０ｋｇ／ｍｉｎ以上の速度で上
昇環流溶鋼中に吹き込むと、環流用不活性ガス流量を４
０００Ｎｌ／ｍｉｎ以上吹き込んだ場合と同等の揺動を
取鍋内の湯面およびスラグに与えることを実験により見
出した。
【００２３】上記知見によれば、第１の発明と同様の作
用により、脱酸処理前までに添加された金属Ａｌは、揺
動によって過酸化状態のスラグは還元されて脱硫処理前
までに無害化されるから、脱硫処理中にＡｌ2 Ｏ3 は発
生することがなく、介在物の少なく清浄性の高い極低炭
・極低硫鋼の溶製が可能となる。
用により、脱酸処理前までに添加された金属Ａｌは、揺
動によって過酸化状態のスラグは還元されて脱硫処理前
までに無害化されるから、脱硫処理中にＡｌ2 Ｏ3 は発
生することがなく、介在物の少なく清浄性の高い極低炭
・極低硫鋼の溶製が可能となる。
【００２４】環流用不活性ガスが２０００Ｎｌ／ｍｉｎ
以上、または脱硫フラックスの吹き込み速度が５０ｋｇ
／ｍｉｎ以上の、どちらか一方の条件が満足されない
と、揺動エネルギーは不足するため、金属Ａｌは取鍋ス
ラグを十分に還元できない。このため、脱硫処理中にＡ
ｌ2 Ｏ3 を発生させてしまうため、介在物の少なく清浄
性の高い極低炭・極低硫鋼を溶製できない。
以上、または脱硫フラックスの吹き込み速度が５０ｋｇ
／ｍｉｎ以上の、どちらか一方の条件が満足されない
と、揺動エネルギーは不足するため、金属Ａｌは取鍋ス
ラグを十分に還元できない。このため、脱硫処理中にＡ
ｌ2 Ｏ3 を発生させてしまうため、介在物の少なく清浄
性の高い極低炭・極低硫鋼を溶製できない。
【００２５】また、脱硫フラックスを吹き込んで脱硫処
理する第２の発明は、焼石灰を取鍋スラグに添加して脱
硫処理した場合に比べて、高い脱硫率が得られるから、
到達〔Ｓ〕値の低い極低硫鋼の溶製が可能となる。
理する第２の発明は、焼石灰を取鍋スラグに添加して脱
硫処理した場合に比べて、高い脱硫率が得られるから、
到達〔Ｓ〕値の低い極低硫鋼の溶製が可能となる。
【００２６】
確認試験（１）：図１は、スラグ上に焼石灰と金属Ａｌ
を投入された取鍋内溶鋼を、ＲＨ真空脱ガス設備におい
て、上昇管の直下に配置した先端が上向いたランスから
環流用Ａｒガスを上昇管内に向かって吹き込み、清浄性
の高い極低炭・極低硫鋼を溶製している状況を示す。
を投入された取鍋内溶鋼を、ＲＨ真空脱ガス設備におい
て、上昇管の直下に配置した先端が上向いたランスから
環流用Ａｒガスを上昇管内に向かって吹き込み、清浄性
の高い極低炭・極低硫鋼を溶製している状況を示す。
【００２７】ここで、１は取鍋、２は溶鋼、３は取鍋ス
ラグ、４は上昇管、５は下降管、６は脱ガス真空槽、７
は排気ダクト、８は合金投入口、９は環流用ガス吹き込
み管、１０は副原料投入ホッパーである。
ラグ、４は上昇管、５は下降管、６は脱ガス真空槽、７
は排気ダクト、８は合金投入口、９は環流用ガス吹き込
み管、１０は副原料投入ホッパーである。
【００２８】取鍋１内には、転炉精練された２５０トン
の未脱酸状態の溶鋼２が入っており、溶鋼２の上には、
転炉出鋼時の酸化状態の取鍋スラグ３が重量でおよそ１
〜１．５トン載っている。
の未脱酸状態の溶鋼２が入っており、溶鋼２の上には、
転炉出鋼時の酸化状態の取鍋スラグ３が重量でおよそ１
〜１．５トン載っている。
【００２９】なお、脱硫、脱珪処理した予備処理溶銑を
転炉に装入し、転炉吹錬では主に脱炭精練を行い、転炉
終点時の溶鋼成分として炭素濃度（以下〔Ｃ〕と記す）
を１６０〜２００ｐｐｍ、硫黄濃度（以下〔Ｓ〕と記
す）を３０ｐｐｍ前後に調整した。
転炉に装入し、転炉吹錬では主に脱炭精練を行い、転炉
終点時の溶鋼成分として炭素濃度（以下〔Ｃ〕と記す）
を１６０〜２００ｐｐｍ、硫黄濃度（以下〔Ｓ〕と記
す）を３０ｐｐｍ前後に調整した。
【００３０】環流用ガス吹き込み管９は、金属製のパイ
プの表面に耐火物を被覆した先端が上向いたランスであ
り、上昇管４の横から溶鋼２内に差し込まれている。こ
のランスの先端にはガス吐出孔があり、このガス吐出孔
は上昇管４の直下で、かつほぼ中央部に配置されてい
る。従って、このガス吐出孔より所定の環流用Ａｒガス
流量を、上昇管４内（上昇環流溶鋼中）に向かって吹き
込み、取鍋１と脱ガス真空槽６の間で溶鋼２を環流させ
た。
プの表面に耐火物を被覆した先端が上向いたランスであ
り、上昇管４の横から溶鋼２内に差し込まれている。こ
のランスの先端にはガス吐出孔があり、このガス吐出孔
は上昇管４の直下で、かつほぼ中央部に配置されてい
る。従って、このガス吐出孔より所定の環流用Ａｒガス
流量を、上昇管４内（上昇環流溶鋼中）に向かって吹き
込み、取鍋１と脱ガス真空槽６の間で溶鋼２を環流させ
た。
【００３１】副原料投入ホッパー１０は、脱ガス真空槽
６横に２個（図では１個を表示）あって、各々焼石灰
粉、金属Ａｌ（粒径５〜１０ｍｍ）が入っており、溶鋼
２上に投入できる。
６横に２個（図では１個を表示）あって、各々焼石灰
粉、金属Ａｌ（粒径５〜１０ｍｍ）が入っており、溶鋼
２上に投入できる。
【００３２】従って、確認試験（１）では、金属Ａｌは
取鍋スラグ３中のＦｅＯ、ＭｎＯを還元するためのスラ
グ改質剤として、焼石灰粉は取鍋スラグの塩基度を増加
させるためのスラグ成分調整剤として使用した。
取鍋スラグ３中のＦｅＯ、ＭｎＯを還元するためのスラ
グ改質剤として、焼石灰粉は取鍋スラグの塩基度を増加
させるためのスラグ成分調整剤として使用した。
【００３３】表１は、確認試験（１）の実施例１〜実施
例８における極低炭・極低硫鋼の溶製条件と溶製結果を
示す。
例８における極低炭・極低硫鋼の溶製条件と溶製結果を
示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】実施例１〜実施例５は、１トンの焼石灰粉
と２００ｋｇの金属Ａｌを転炉出鋼直後に、取鍋１内の
スラグ上に投入した。
と２００ｋｇの金属Ａｌを転炉出鋼直後に、取鍋１内の
スラグ上に投入した。
【００３６】実施例１〜実施例５では、脱炭処理中、環
流用ガス吹き込み管９より所定の環流用Ａｒガス流量を
吹き込み、〔Ｃ〕を１５ｐｐｍ以下（ＲＨ脱炭後）まで
減圧下で真空脱炭した。
流用ガス吹き込み管９より所定の環流用Ａｒガス流量を
吹き込み、〔Ｃ〕を１５ｐｐｍ以下（ＲＨ脱炭後）まで
減圧下で真空脱炭した。
【００３７】その後、合金投入口８より真空槽６内の溶
鋼上に、金属Ａｌを一律３００ｋｇ添加して脱酸した
後、吹き込み管９より環流用Ａｒガス流量を４０００〜
５５００Ｎｌ／ｍｉｎの範囲で、８〜１０分間（これを
環流時間という）吹き込み、脱硫処理した。なお脱硫処
理中の溶鋼中の可溶性Ａｌ濃度は０．０３０％以上、溶
存酸素濃度は１ｐｐｍ以下が確保された。
鋼上に、金属Ａｌを一律３００ｋｇ添加して脱酸した
後、吹き込み管９より環流用Ａｒガス流量を４０００〜
５５００Ｎｌ／ｍｉｎの範囲で、８〜１０分間（これを
環流時間という）吹き込み、脱硫処理した。なお脱硫処
理中の溶鋼中の可溶性Ａｌ濃度は０．０３０％以上、溶
存酸素濃度は１ｐｐｍ以下が確保された。
【００３８】上記範囲の環流用Ａｒガスを吹き込むこと
によって、真空槽６内の溶鋼は強攪拌されて、この攪拌
エネルギーが取鍋１内に環流する溶鋼に伝わり、取鍋１
内の溶鋼２および取鍋スラグ３は上下方向におよそ５ｃ
ｍ揺動した。
によって、真空槽６内の溶鋼は強攪拌されて、この攪拌
エネルギーが取鍋１内に環流する溶鋼に伝わり、取鍋１
内の溶鋼２および取鍋スラグ３は上下方向におよそ５ｃ
ｍ揺動した。
【００３９】この揺動により、１トンの焼石灰粉は取鍋
スラグ３に溶解して、脱硫反応が進行した結果、ＲＨ終
了時の〔Ｓ〕は、２０ｐｐｍ以下まで低減（脱硫率は３
８〜５３％）できた。
スラグ３に溶解して、脱硫反応が進行した結果、ＲＨ終
了時の〔Ｓ〕は、２０ｐｐｍ以下まで低減（脱硫率は３
８〜５３％）できた。
【００４０】但し脱硫率は、〔（ＲＨ脱炭後〔Ｓ〕−Ｒ
Ｈ終了時〔Ｓ〕）／ＲＨ脱炭後〔Ｓ〕〕×１００％で計
算した。
Ｈ終了時〔Ｓ〕）／ＲＨ脱炭後〔Ｓ〕〕×１００％で計
算した。
【００４１】同様に、この揺動によって、取鍋スラグ３
はスラグ上に添加された２００ｋｇの金属Ａｌによって
還元されて無害化されたため、脱硫処理中、溶鋼中の可
溶性Ａｌは酸化されることなく、ＲＨ終了時のＴ〔Ｏ〕
は安定して１５ｐｐｍ以下となった。
はスラグ上に添加された２００ｋｇの金属Ａｌによって
還元されて無害化されたため、脱硫処理中、溶鋼中の可
溶性Ａｌは酸化されることなく、ＲＨ終了時のＴ〔Ｏ〕
は安定して１５ｐｐｍ以下となった。
【００４２】このように溶製された溶鋼を連続鋳造した
結果、鋳造後の鋳片成分は〔Ｃ〕≦２０ｐｐｍ、〔Ｓ〕
≦２０ｐｐｍの極低炭・極低硫鋼で、かつＴ〔Ｏ〕≦１
５ｐｐｍの介在物の少なく清浄性の高い鋼が溶製でき
た。
結果、鋳造後の鋳片成分は〔Ｃ〕≦２０ｐｐｍ、〔Ｓ〕
≦２０ｐｐｍの極低炭・極低硫鋼で、かつＴ〔Ｏ〕≦１
５ｐｐｍの介在物の少なく清浄性の高い鋼が溶製でき
た。
【００４３】実施例６〜実施例８は、焼石灰粉と金属Ａ
ｌを取鍋スラグ３上に添加したタイミングをＲＨ真空脱
ガス設備での脱酸処理前とした場合であり、その他の試
験条件を実施例１〜実施例５と同じとした場合である。
ｌを取鍋スラグ３上に添加したタイミングをＲＨ真空脱
ガス設備での脱酸処理前とした場合であり、その他の試
験条件を実施例１〜実施例５と同じとした場合である。
【００４４】この結果、実施例１〜実施例５と同じく、
ＲＨ終了時および鋳片成分は〔Ｃ〕≦２０ｐｐｍ、
〔Ｓ〕≦２０ｐｐｍ、Ｔ〔Ｏ〕≦１５ｐｐｍの極低炭・
極低硫鋼かつ高清浄度鋼が安定して溶製できた。
ＲＨ終了時および鋳片成分は〔Ｃ〕≦２０ｐｐｍ、
〔Ｓ〕≦２０ｐｐｍ、Ｔ〔Ｏ〕≦１５ｐｐｍの極低炭・
極低硫鋼かつ高清浄度鋼が安定して溶製できた。
【００４５】比較例１〜比較例５は、脱硫工程における
環流用Ａｒガス流量を４０００Ｎｌ／ｍｉｎ未満（２０
００〜３８００Ｎｌ／ｍｉｎ範囲）とし、これ以外の試
験条件は実施例１〜実施例８と同じ条件とした場合であ
る。表２にこの試験条件および溶製結果を示す。
環流用Ａｒガス流量を４０００Ｎｌ／ｍｉｎ未満（２０
００〜３８００Ｎｌ／ｍｉｎ範囲）とし、これ以外の試
験条件は実施例１〜実施例８と同じ条件とした場合であ
る。表２にこの試験条件および溶製結果を示す。
【００４６】
【表２】
【００４７】比較例１〜比較例５では、ＲＨ終了時およ
び鋳造後の鋳片成分で〔Ｃ〕≦２０ｐｐｍの極低炭素鋼
が溶製できたが、鋳片成分で〔Ｓ〕≦２０ｐｐｍおよび
Ｔ〔Ｏ〕≦１５ｐｐｍを確保できなかった。
び鋳造後の鋳片成分で〔Ｃ〕≦２０ｐｐｍの極低炭素鋼
が溶製できたが、鋳片成分で〔Ｓ〕≦２０ｐｐｍおよび
Ｔ〔Ｏ〕≦１５ｐｐｍを確保できなかった。
【００４８】この理由は、脱硫工程における環流用Ａｒ
ガス流量が４０００Ｎｌ／ｍｉｎ未満としたため、揺動
幅が小さく焼石灰粉の滓化が不十分となって、スラグの
粘性が高くなった結果、脱硫反応が進行せず、低い脱硫
率（７〜３３％）しか得られなかったためである。
ガス流量が４０００Ｎｌ／ｍｉｎ未満としたため、揺動
幅が小さく焼石灰粉の滓化が不十分となって、スラグの
粘性が高くなった結果、脱硫反応が進行せず、低い脱硫
率（７〜３３％）しか得られなかったためである。
【００４９】同時にスラグ上に添加した金属Ａｌによる
取鍋スラグ３の還元も不十分となり、脱硫処理中に溶鋼
の一部が酸化したため、Ｔ〔Ｏ〕≦１５ｐｐｍが得られ
なかったものと考えられる。
取鍋スラグ３の還元も不十分となり、脱硫処理中に溶鋼
の一部が酸化したため、Ｔ〔Ｏ〕≦１５ｐｐｍが得られ
なかったものと考えられる。
【００５０】図２は、実施例１〜実施例８における転炉
出鋼時から鋳造鋳片までの成分推移を示す。
出鋼時から鋳造鋳片までの成分推移を示す。
【００５１】図３は、確認試験（１）における脱硫工程
における環流用Ａｒガス流量が鋳造後の鋳片Ｔ〔Ｏ〕に
及ぼす影響を調査した結果を示す。これより、環流用Ａ
ｒガス流量４０００Ｎｌ／ｍｉｎ以上が満足されない
と、鋳片Ｔ〔Ｏ〕≦１５ｐｐｍを確保できないことがわ
かる。
における環流用Ａｒガス流量が鋳造後の鋳片Ｔ〔Ｏ〕に
及ぼす影響を調査した結果を示す。これより、環流用Ａ
ｒガス流量４０００Ｎｌ／ｍｉｎ以上が満足されない
と、鋳片Ｔ〔Ｏ〕≦１５ｐｐｍを確保できないことがわ
かる。
【００５２】確認試験（２） 本試験では、確認試験（１）と同様に〔Ｃ〕≦１５ｐｐ
ｍ以下に真空脱炭した後、脱酸処理前までに取鍋スラグ
上に２００ｋｇの金属Ａｌを投入して、脱酸処理した
後、上昇管に設けた羽口から環流用Ａｒガス流量を２０
００Ｎｌ／ｍｉｎ以上かつ粉体状の脱硫フラックスを５
０ｋｇ／ｍｉｎ以上の速度で吹き込んで極低炭・極低硫
鋼を溶製した。図４はこの状況を示す。
ｍ以下に真空脱炭した後、脱酸処理前までに取鍋スラグ
上に２００ｋｇの金属Ａｌを投入して、脱酸処理した
後、上昇管に設けた羽口から環流用Ａｒガス流量を２０
００Ｎｌ／ｍｉｎ以上かつ粉体状の脱硫フラックスを５
０ｋｇ／ｍｉｎ以上の速度で吹き込んで極低炭・極低硫
鋼を溶製した。図４はこの状況を示す。
【００５３】脱硫フラックスの組成はＣａＯ−２０ｗｔ
％ＣａＦ2 を使用し、キャリアーガス（Ａｒガス）と共
に、一律、原単位４ｋｇ／ｔｏｎを吹き込んだ。
％ＣａＦ2 を使用し、キャリアーガス（Ａｒガス）と共
に、一律、原単位４ｋｇ／ｔｏｎを吹き込んだ。
【００５４】図４に示すように確認試験（２）では、上
昇管羽口から脱硫フラックスおよび環流用Ａｒガスを一
緒に吹き込んでおり、キャリアーガスも溶鋼環流用ガス
の一部として作用する。従って、本確認試験における環
流用Ａｒガス流量には、キャリアーガスとしてのＡｒガ
ス流量も含まれる。
昇管羽口から脱硫フラックスおよび環流用Ａｒガスを一
緒に吹き込んでおり、キャリアーガスも溶鋼環流用ガス
の一部として作用する。従って、本確認試験における環
流用Ａｒガス流量には、キャリアーガスとしてのＡｒガ
ス流量も含まれる。
【００５５】表３に、確認試験（２）の実施例における
試験条件及び溶製結果をに示す。
試験条件及び溶製結果をに示す。
【００５６】
【表３】
【００５７】実施例９〜実施例１３は、転炉出鋼直後に
取鍋スラグ上に金属Ａｌを添加し、脱硫フラックスの吹
き込み速度を５０ｋｇ／ｍｉｎとした場合である。また
実施例１４〜実施例１６はＲＨ真空脱ガスでの脱酸処理
前に金属Ａｌを副原料投入ホッパー１０から添加し、脱
硫フラックスの吹き込み速度を７０ｋｇ／ｍｉｎとした
場合である。いずれの場合も確認試験（１）に比べ脱硫
率は７３〜８８％と高かった。
取鍋スラグ上に金属Ａｌを添加し、脱硫フラックスの吹
き込み速度を５０ｋｇ／ｍｉｎとした場合である。また
実施例１４〜実施例１６はＲＨ真空脱ガスでの脱酸処理
前に金属Ａｌを副原料投入ホッパー１０から添加し、脱
硫フラックスの吹き込み速度を７０ｋｇ／ｍｉｎとした
場合である。いずれの場合も確認試験（１）に比べ脱硫
率は７３〜８８％と高かった。
【００５８】この結果、ＲＨ終了時成分および鋳片成分
は〔Ｃ〕≦２０ｐｐｍ、〔Ｓ〕≦１０ｐｐｍ、Ｔ〔Ｏ〕
≦１５ｐｐｍの極低炭・極低硫鋼かつ清浄性の高い鋼が
安定して溶製できた。
は〔Ｃ〕≦２０ｐｐｍ、〔Ｓ〕≦１０ｐｐｍ、Ｔ〔Ｏ〕
≦１５ｐｐｍの極低炭・極低硫鋼かつ清浄性の高い鋼が
安定して溶製できた。
【００５９】比較例６〜比較例９は、吹き込み速度が５
０〜７０ｋｇ／ｍｉｎであるが、環流用Ａｒガス流量が
２０００Ｎｌ／ｍｉｎ未満である。また比較例１０〜比
較例１３は、環流用Ａｒガス流量が２０００Ｎｌ／ｍｉ
ｎｉ以上であるが、吹き込み速度が５０ｋｇ／ｍｉｎ未
満の場合である。
０〜７０ｋｇ／ｍｉｎであるが、環流用Ａｒガス流量が
２０００Ｎｌ／ｍｉｎ未満である。また比較例１０〜比
較例１３は、環流用Ａｒガス流量が２０００Ｎｌ／ｍｉ
ｎｉ以上であるが、吹き込み速度が５０ｋｇ／ｍｉｎ未
満の場合である。
【００６０】これらの比較例における試験条件及び溶製
結果を表４に示す。
結果を表４に示す。
【００６１】
【表４】
【００６２】これらの場合、表４に示すように８０％近
くの高い脱硫率が得られ、ＲＨ終了時成分および鋳片成
分は〔Ｃ〕≦２０ｐｐｍ、〔Ｓ〕≦２０ｐｐｍの極低炭
・極低硫鋼が得られたが、Ｔ〔Ｏ〕≦１５ｐｐｍの清浄
性の高い鋼は溶製できなかった。
くの高い脱硫率が得られ、ＲＨ終了時成分および鋳片成
分は〔Ｃ〕≦２０ｐｐｍ、〔Ｓ〕≦２０ｐｐｍの極低炭
・極低硫鋼が得られたが、Ｔ〔Ｏ〕≦１５ｐｐｍの清浄
性の高い鋼は溶製できなかった。
【００６３】
【発明の効果】本発明によれば、ＲＨ真空脱ガス設備で
の脱酸処理前までに取鍋スラグ上に焼石灰および金属Ａ
ｌを添加し、ＲＨ真空脱ガス設備での環流用不活性ガス
流量を４０００Ｎｌ／ｍｉｎ以上、又は、ＲＨ真空脱ガ
ス設備での脱酸処理前までに取鍋スラグ上に金属Ａｌを
添加し、２０００Ｎｌ／ｍｉｎ以上かつＣａＯ−ＣａＦ
2 系脱硫フラックスを５０ｋｇ／ｍｉｎ以上の速度でＲ
Ｈ真空脱ガス設備の上昇環流溶鋼中に吹き込むことによ
り、取鍋スラグを無害化できＴ〔Ｏ〕≦１５ｐｐｍの清
浄性の高い極低炭・極低硫鋼を安定して溶製できる。
の脱酸処理前までに取鍋スラグ上に焼石灰および金属Ａ
ｌを添加し、ＲＨ真空脱ガス設備での環流用不活性ガス
流量を４０００Ｎｌ／ｍｉｎ以上、又は、ＲＨ真空脱ガ
ス設備での脱酸処理前までに取鍋スラグ上に金属Ａｌを
添加し、２０００Ｎｌ／ｍｉｎ以上かつＣａＯ−ＣａＦ
2 系脱硫フラックスを５０ｋｇ／ｍｉｎ以上の速度でＲ
Ｈ真空脱ガス設備の上昇環流溶鋼中に吹き込むことによ
り、取鍋スラグを無害化できＴ〔Ｏ〕≦１５ｐｐｍの清
浄性の高い極低炭・極低硫鋼を安定して溶製できる。
【図１】確認試験（１）における極低炭・極低硫鋼を溶
製している状況を示す図である。
製している状況を示す図である。
【図２】実施例１〜実施例８における転炉出鋼から鋳造
された鋳片までの成分推移を示す図である。
された鋳片までの成分推移を示す図である。
【図３】確認試験（１）における脱硫工程における環流
用Ａｒガス流量が鋳造後の鋳片Ｔ〔Ｏ〕に及ぼす影響を
示す図である。
用Ａｒガス流量が鋳造後の鋳片Ｔ〔Ｏ〕に及ぼす影響を
示す図である。
【図４】確認試験（２）における極低炭・極低硫鋼を溶
製している状況を示す図である。
製している状況を示す図である。
１ 取鍋 ２ 溶鋼 ３ 取鍋スラグ ４ 上昇管 ６ 脱ガス真空槽 ９ 環流用ガス吹き込み管 １０ 副原料投入ホッパー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福味 純一 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】 ＲＨ真空脱ガス設備を使用して極低炭・
極低硫鋼を溶製する方法において、 脱酸処理前までに焼石灰および金属Ａｌを取鍋スラグ上
に添加し、脱酸処理終了後、不活性ガス流量を４０００
Ｎｌ／ｍｉｎ以上、上昇環流溶鋼中に吹き込むことを特
徴とする極低炭・極低硫鋼の溶製方法。 - 【請求項２】 ＲＨ真空脱ガス設備を使用して極低炭・
極低硫鋼を溶製する方法において、 脱酸処理前までに金属Ａｌを取鍋スラグ上に添加し、脱
酸処理終了後、環流用不活性ガス流量を２０００Ｎｌ／
ｍｉｎ以上、かつ粉体状のＣａＯ−ＣａＦ2 系脱硫フラ
ックスを５０ｋｇ／ｍｉｎ以上の速度で上昇環流溶鋼中
に吹き込むことを特徴とする極低炭・極低硫鋼の溶製方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20967695A JP3327062B2 (ja) | 1995-08-17 | 1995-08-17 | 極低炭・極低硫鋼の溶製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20967695A JP3327062B2 (ja) | 1995-08-17 | 1995-08-17 | 極低炭・極低硫鋼の溶製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0953111A true JPH0953111A (ja) | 1997-02-25 |
| JP3327062B2 JP3327062B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=16576774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20967695A Expired - Fee Related JP3327062B2 (ja) | 1995-08-17 | 1995-08-17 | 極低炭・極低硫鋼の溶製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3327062B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006152368A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Jfe Steel Kk | 低炭素高マンガン鋼の溶製方法 |
-
1995
- 1995-08-17 JP JP20967695A patent/JP3327062B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006152368A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Jfe Steel Kk | 低炭素高マンガン鋼の溶製方法 |
| JP4534734B2 (ja) * | 2004-11-29 | 2010-09-01 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 低炭素高マンガン鋼の溶製方法 |
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|---|---|
| JP3327062B2 (ja) | 2002-09-24 |
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