JPH10130714A - 伸線性及び清浄度に優れた線材用鋼の製造方法 - Google Patents
伸線性及び清浄度に優れた線材用鋼の製造方法Info
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- JPH10130714A JPH10130714A JP8305583A JP30558396A JPH10130714A JP H10130714 A JPH10130714 A JP H10130714A JP 8305583 A JP8305583 A JP 8305583A JP 30558396 A JP30558396 A JP 30558396A JP H10130714 A JPH10130714 A JP H10130714A
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スチ−ルコ−ド等に使用する伸線性及び清浄
度に優れた線材用鋼の製造方法を目的とする。 【解決手段】 （ａ）製鋼炉で溶製した線材用溶鋼を取
鍋においてＳｉおよびＭｎで脱酸し、（ｂ）前記脱酸し
た溶鋼に取鍋内の溶融スラグの成分が、塩基度（ＣａＯ
／ＳｉＯ2 ）が１〜１．５、Ａｌ2 Ｏ3 が５ｗｔ％以
下、ＭｇＯが１０〜２０ｗｔ％になるように副原料を添
加し、（ｃ）前記溶鋼に不活性雰囲気下にて不活性ガス
を吹き込み、精錬を行う。前記副原料はＣａＯ、ＳｉＯ
2 、ＭｇＯ、Ａｌ2 Ｏ3 のいずれか１種以上を含有する
副原料である。
度に優れた線材用鋼の製造方法を目的とする。 【解決手段】 （ａ）製鋼炉で溶製した線材用溶鋼を取
鍋においてＳｉおよびＭｎで脱酸し、（ｂ）前記脱酸し
た溶鋼に取鍋内の溶融スラグの成分が、塩基度（ＣａＯ
／ＳｉＯ2 ）が１〜１．５、Ａｌ2 Ｏ3 が５ｗｔ％以
下、ＭｇＯが１０〜２０ｗｔ％になるように副原料を添
加し、（ｃ）前記溶鋼に不活性雰囲気下にて不活性ガス
を吹き込み、精錬を行う。前記副原料はＣａＯ、ＳｉＯ
2 、ＭｇＯ、Ａｌ2 Ｏ3 のいずれか１種以上を含有する
副原料である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、延伸性のない介在
物個数が少なく、かつその介在物自体の粒径も小さい伸
線性及び清浄度に優れた線材用鋼、特に高炭素鋼線材用
鋼の製造方法に関するものである。
物個数が少なく、かつその介在物自体の粒径も小さい伸
線性及び清浄度に優れた線材用鋼、特に高炭素鋼線材用
鋼の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、線材用鋼のうち、高炭素鋼線材用
鋼は自動車用スチールコード等に多く使用されている。
通常、高炭素鋼線材の製造方法は高炭素鋼の鋼片を一定
サイズまで熱間圧延で線材にした後、冷間引き抜き（伸
線加工）を行う。例えばスチールコードでは直径0.15mm
程度まで伸線される。鋼中の非金属介在物は伸線中の断
線原因となるので、その形態を圧延時に延伸性のある形
態とし、且つその非金属介在物量を低減し、更に不可避
的に混入する非金属介在物を伸線中の断線原因となりに
くい形態にコントロールすることが重要である。
鋼は自動車用スチールコード等に多く使用されている。
通常、高炭素鋼線材の製造方法は高炭素鋼の鋼片を一定
サイズまで熱間圧延で線材にした後、冷間引き抜き（伸
線加工）を行う。例えばスチールコードでは直径0.15mm
程度まで伸線される。鋼中の非金属介在物は伸線中の断
線原因となるので、その形態を圧延時に延伸性のある形
態とし、且つその非金属介在物量を低減し、更に不可避
的に混入する非金属介在物を伸線中の断線原因となりに
くい形態にコントロールすることが重要である。
【０００３】従って、高炭素鋼線材用鋼の製造におい
て、溶鋼中の清浄度を高めるとともに、鋼中の非金属介
在物をＡｌ2 Ｏ3 やＳｉＯ2 等を主体とする延伸性のな
い非金属介在物から延伸性のある軟質介在物に変え、か
つその粒径をできるだけ小さくする等が必要とされてい
る。これを実現するためには、従来から種々の提案がな
されている。
て、溶鋼中の清浄度を高めるとともに、鋼中の非金属介
在物をＡｌ2 Ｏ3 やＳｉＯ2 等を主体とする延伸性のな
い非金属介在物から延伸性のある軟質介在物に変え、か
つその粒径をできるだけ小さくする等が必要とされてい
る。これを実現するためには、従来から種々の提案がな
されている。
【０００４】例えば、特開昭６２−２０３６４７号公報
には、真空アーク脱ガス装置にて溶鋼をＣａＯ−ＳｉＯ
2 系フラックスを用いて処理することにより非金属介在
物を低減させる方法が開示されている。しかしながら、
この方法においては真空処理を行なうことにより鋼中の
Ｃ（炭素）がアルミナを還元するポテンシャルを持ち、
その結果スラグ中もしくは取鍋耐火物中もしくは溶鋼中
に含まれるＡｌ2 Ｏ3がＣによって下記の式で還元され
る。 Ａｌ2 Ｏ3 ＋３Ｃ→２Ａｌ＋３ＣＯ −−（１）
には、真空アーク脱ガス装置にて溶鋼をＣａＯ−ＳｉＯ
2 系フラックスを用いて処理することにより非金属介在
物を低減させる方法が開示されている。しかしながら、
この方法においては真空処理を行なうことにより鋼中の
Ｃ（炭素）がアルミナを還元するポテンシャルを持ち、
その結果スラグ中もしくは取鍋耐火物中もしくは溶鋼中
に含まれるＡｌ2 Ｏ3がＣによって下記の式で還元され
る。 Ａｌ2 Ｏ3 ＋３Ｃ→２Ａｌ＋３ＣＯ −−（１）
【０００５】（１）式の反応により、溶鋼中のアルミニ
ウム含有量が増加する。溶鋼中のアルミニウムの含有量
が高くなり過ぎると溶鋼の冷却・凝固過程において溶鋼
中の溶存酸素と結びついて再酸化し、Ａｌ2 Ｏ3 とな
り、その一部が鋳片内に残留し、伸線時の断線の原因と
なる。
ウム含有量が増加する。溶鋼中のアルミニウムの含有量
が高くなり過ぎると溶鋼の冷却・凝固過程において溶鋼
中の溶存酸素と結びついて再酸化し、Ａｌ2 Ｏ3 とな
り、その一部が鋳片内に残留し、伸線時の断線の原因と
なる。
【０００６】また、特公平７−１０３４１６号公報に
は、取鍋精錬においてＳｉＯ2 活量が０．４以上のＣａ
Ｏ−ＳｉＯ2 系スラグにより溶鋼を処理し、非金属介在
物の組成制御を行う方法が開示されているが、ＳｉＯ2
活量が高くなるとそれに平衡する溶鋼中の溶存酸素レベ
ルが高くなり、清浄度に優れているとは言えない。さら
に、ＳｉＯ2 活量が高くなることにより介在物中のＳｉ
Ｏ2 含有量も高くなり、ＳｉＯ2 リッチな延伸性のない
組成になりやすいという問題があった。
は、取鍋精錬においてＳｉＯ2 活量が０．４以上のＣａ
Ｏ−ＳｉＯ2 系スラグにより溶鋼を処理し、非金属介在
物の組成制御を行う方法が開示されているが、ＳｉＯ2
活量が高くなるとそれに平衡する溶鋼中の溶存酸素レベ
ルが高くなり、清浄度に優れているとは言えない。さら
に、ＳｉＯ2 活量が高くなることにより介在物中のＳｉ
Ｏ2 含有量も高くなり、ＳｉＯ2 リッチな延伸性のない
組成になりやすいという問題があった。
【０００７】また、特開昭５３−７６９１６号公報には
Ｃａ，Ｍｇ，ＲＥＭの一種又は二種以上を含む合金を溶
鋼中へ微量吹き込み、介在物を軟質化する方法が開示さ
れている。しかし、ＣａやＭｇ等の添加はＣａＯ系やＭ
ｇＯ系に富んだ硬質部分を含む介在物の生成を招き、こ
れが伸線時の断線の原因となる問題を抱えていた。
Ｃａ，Ｍｇ，ＲＥＭの一種又は二種以上を含む合金を溶
鋼中へ微量吹き込み、介在物を軟質化する方法が開示さ
れている。しかし、ＣａやＭｇ等の添加はＣａＯ系やＭ
ｇＯ系に富んだ硬質部分を含む介在物の生成を招き、こ
れが伸線時の断線の原因となる問題を抱えていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
問題点の解決を図ったものであり、介在物を安定的に延
伸性の優れた非金属介在物組成にコントロールするばか
りでなく、伸線時の断線原因となる延伸性のない介在物
個数も著しく低減することができ、伸線の耐疲労性及び
その他の特性を著しく改善させた清浄度の高い線材用
鋼、特に高炭素鋼線材用鋼を安定して供給できる製造方
法を提供することを目的とする。
問題点の解決を図ったものであり、介在物を安定的に延
伸性の優れた非金属介在物組成にコントロールするばか
りでなく、伸線時の断線原因となる延伸性のない介在物
個数も著しく低減することができ、伸線の耐疲労性及び
その他の特性を著しく改善させた清浄度の高い線材用
鋼、特に高炭素鋼線材用鋼を安定して供給できる製造方
法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】発明者らは上記課題を解
決する手段を種々研究した結果、下記の発明をするに至
った。第１の発明は、下記の工程を備えたことを特徴と
する伸線性及び清浄度に優れた線材用鋼の製造方法であ
る。 （ａ）製鋼炉で溶製した線材用溶鋼を取鍋においてＳｉ
およびＭｎで脱酸し、（ｂ）前記脱酸した溶鋼に、取鍋
内の溶融スラグの成分組成（ｗｔ％）が、スラグの塩基
度（ＣａＯ／ＳｉＯ2 ）が１〜１．５、Ａｌ2 Ｏ3 が５
ｗｔ％以下、ＭｇＯが１０〜２０ｗｔ％になるように副
原料を添加し、（ｃ）前記溶鋼に不活性雰囲気下にて不
活性ガスを吹き込み、精錬を行う。出鋼時にはＡｌを添
加せず、ＳｉおよびＭｎで脱酸し、取鍋内の溶鋼を、塩
基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2 ）が１〜１．５、Ａｌ2 Ｏ3 が
５ｗｔ％以下、ＭｇＯが１０〜２０ｗｔ％であるスラグ
で精錬することにより、鋼中の介在物量を著しく低減す
ることができるので、清浄度の高い線材用鋼を製造でき
る。
決する手段を種々研究した結果、下記の発明をするに至
った。第１の発明は、下記の工程を備えたことを特徴と
する伸線性及び清浄度に優れた線材用鋼の製造方法であ
る。 （ａ）製鋼炉で溶製した線材用溶鋼を取鍋においてＳｉ
およびＭｎで脱酸し、（ｂ）前記脱酸した溶鋼に、取鍋
内の溶融スラグの成分組成（ｗｔ％）が、スラグの塩基
度（ＣａＯ／ＳｉＯ2 ）が１〜１．５、Ａｌ2 Ｏ3 が５
ｗｔ％以下、ＭｇＯが１０〜２０ｗｔ％になるように副
原料を添加し、（ｃ）前記溶鋼に不活性雰囲気下にて不
活性ガスを吹き込み、精錬を行う。出鋼時にはＡｌを添
加せず、ＳｉおよびＭｎで脱酸し、取鍋内の溶鋼を、塩
基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2 ）が１〜１．５、Ａｌ2 Ｏ3 が
５ｗｔ％以下、ＭｇＯが１０〜２０ｗｔ％であるスラグ
で精錬することにより、鋼中の介在物量を著しく低減す
ることができるので、清浄度の高い線材用鋼を製造でき
る。
【００１０】第２の発明は、前記副原料がＣａＯ、Ｓｉ
Ｏ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＭｇＯのいずれか１種以上を含有す
る副原料であることを特徴とする伸線性及び清浄度に優
れた線材用鋼の製造方法である。取鍋内には通常製鋼炉
から炉内のスラグが一部排出されている。炉内スラグは
通常塩基度が２以上であり、上記望ましい範囲から外れ
ている。そこで、ＣａＯ、ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｍｇ
Ｏのいずれか１種以上を含む副原料を取鍋に添加し、ス
ラグの成分組成を望ましい範囲に変更する。
Ｏ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＭｇＯのいずれか１種以上を含有す
る副原料であることを特徴とする伸線性及び清浄度に優
れた線材用鋼の製造方法である。取鍋内には通常製鋼炉
から炉内のスラグが一部排出されている。炉内スラグは
通常塩基度が２以上であり、上記望ましい範囲から外れ
ている。そこで、ＣａＯ、ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｍｇ
Ｏのいずれか１種以上を含む副原料を取鍋に添加し、ス
ラグの成分組成を望ましい範囲に変更する。
【００１１】第３の発明は、前記線材用鋼がｗｔ％で、
少なくともＣ：０．２０〜０．９５ｗｔ％、Ｓｉ：０．
１０〜０．３５ｗｔ％、Ｍｎ：０．２０〜０．９０ｗｔ
％からなる線材用鋼であることを特徴とする伸線性及び
清浄度に優れた線材用鋼の製造方法である。上記成分組
成の線材用鋼は、鋼中の非金属介在物量が少ないことを
要求されている高炭素鋼線材用鋼であり、発明の効果が
発揮される。
少なくともＣ：０．２０〜０．９５ｗｔ％、Ｓｉ：０．
１０〜０．３５ｗｔ％、Ｍｎ：０．２０〜０．９０ｗｔ
％からなる線材用鋼であることを特徴とする伸線性及び
清浄度に優れた線材用鋼の製造方法である。上記成分組
成の線材用鋼は、鋼中の非金属介在物量が少ないことを
要求されている高炭素鋼線材用鋼であり、発明の効果が
発揮される。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明においては、冷間圧延して
製品とする線材用鋼を対象にする。ここで、線材用鋼と
はＪＩＳで規定するＧ ３５０２（ピアノ線），Ｇ ３
５０６（硬鋼線材），Ｇ ３５０７（冷間圧造用炭素鋼
線材），Ｇ ３５０８（冷間圧造用ボロン鋼線材）等の
線材を含む。しかし、本発明が特に効果を発揮するの
は、介在物が問題となる自動車用スチールコード等に適
用される高炭素鋼線材である。この種の線材用鋼は、少
なくともＣ：０．２０〜０．９５ｗｔ％、Ｓｉ：０．１
０〜０．３５ｗｔ％、Ｍｎ：０．２０〜０．９０ｗｔ％
を含有する。
製品とする線材用鋼を対象にする。ここで、線材用鋼と
はＪＩＳで規定するＧ ３５０２（ピアノ線），Ｇ ３
５０６（硬鋼線材），Ｇ ３５０７（冷間圧造用炭素鋼
線材），Ｇ ３５０８（冷間圧造用ボロン鋼線材）等の
線材を含む。しかし、本発明が特に効果を発揮するの
は、介在物が問題となる自動車用スチールコード等に適
用される高炭素鋼線材である。この種の線材用鋼は、少
なくともＣ：０．２０〜０．９５ｗｔ％、Ｓｉ：０．１
０〜０．３５ｗｔ％、Ｍｎ：０．２０〜０．９０ｗｔ％
を含有する。
【００１３】上記線材用鋼は、製鋼炉、例えば電気炉又
は転炉等で溶製し、その溶鋼を取鍋精錬炉に出湯する。
通常、上記製鋼炉で溶製した鋼は未脱酸状態である。そ
こで、出湯に際してＡｌを添加せず、ＳｉおよびＭｎを
溶鋼に添加して脱酸する。出鋼時にＡｌを添加すると延
伸性のないＡｌ2 Ｏ3 介在物が溶鋼中に多く発生するた
めに、通常行われている出鋼時のＡｌ添加を行わない。
は転炉等で溶製し、その溶鋼を取鍋精錬炉に出湯する。
通常、上記製鋼炉で溶製した鋼は未脱酸状態である。そ
こで、出湯に際してＡｌを添加せず、ＳｉおよびＭｎを
溶鋼に添加して脱酸する。出鋼時にＡｌを添加すると延
伸性のないＡｌ2 Ｏ3 介在物が溶鋼中に多く発生するた
めに、通常行われている出鋼時のＡｌ添加を行わない。
【００１４】次に、取鍋精錬工程において、スラグの塩
基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2 ）が１〜１．５、Ａｌ2 Ｏ3 が
５ｗｔ％以下、ＭｇＯが１０〜２０ｗｔ％となるよう
に、ＣａＯ、ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＭｇＯを含む副原
料を添加する。例えばＣａＯとしては生石灰、ＳｉＯ2
としては珪石、Ａｌ2 Ｏ3 としてはアルミナ、ＭｇＯと
してはマグネシアクリンカ−がある。その外これらの成
分を２以上含む副原料、例えばＣａＯ、ＳｉＯ2 、Ａｌ
2 Ｏ3 等を含む高炉スラグ、或いはＣａＯ−ＳｉＯ2 系
のスラグでもよい。
基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2 ）が１〜１．５、Ａｌ2 Ｏ3 が
５ｗｔ％以下、ＭｇＯが１０〜２０ｗｔ％となるよう
に、ＣａＯ、ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＭｇＯを含む副原
料を添加する。例えばＣａＯとしては生石灰、ＳｉＯ2
としては珪石、Ａｌ2 Ｏ3 としてはアルミナ、ＭｇＯと
してはマグネシアクリンカ−がある。その外これらの成
分を２以上含む副原料、例えばＣａＯ、ＳｉＯ2 、Ａｌ
2 Ｏ3 等を含む高炉スラグ、或いはＣａＯ−ＳｉＯ2 系
のスラグでもよい。
【００１５】このような成分組成のスラグとする理由
は、脱酸材添加に伴う脱酸生成物やスラグの巻き込み等
による溶鋼中に懸濁する１次脱酸生成物量を低減し、且
つ冷却・凝固時に溶鋼から晶出する２次脱酸生成物を圧
延中において延伸性がある成分組成とするためである。
は、脱酸材添加に伴う脱酸生成物やスラグの巻き込み等
による溶鋼中に懸濁する１次脱酸生成物量を低減し、且
つ冷却・凝固時に溶鋼から晶出する２次脱酸生成物を圧
延中において延伸性がある成分組成とするためである。
【００１６】まず、２次脱酸生成物の成分組成について
は、例えば日本鉄鋼協会「第１２６・１２７回西山記念
技術講座：高清浄鋼」（１９８８）の１０５頁にも記載
されているように、スラグ中のＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、
ＭｎＯの活量を制御することにより溶鋼中のＳｉ、Ａ
ｌ、Ｍｎから生成する酸化物のＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、
ＭｎＯの成分組成を延伸性がある組成にコントロールす
る。
は、例えば日本鉄鋼協会「第１２６・１２７回西山記念
技術講座：高清浄鋼」（１９８８）の１０５頁にも記載
されているように、スラグ中のＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、
ＭｎＯの活量を制御することにより溶鋼中のＳｉ、Ａ
ｌ、Ｍｎから生成する酸化物のＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、
ＭｎＯの成分組成を延伸性がある組成にコントロールす
る。
【００１７】スラグの塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2 ）を１
以上とするのは、ＳｉＯ2 の活量を小さくしてＳｉ−Ｏ
系の平衡から決まる溶存酸素含有量を低く抑えるためで
ある。溶存酸素含有量が高いと凝固中に生成する介在物
も多くなり、清浄度の悪化につながる。他方、スラグの
塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2 ）を１．５以下に規定したの
はＳｉＯ2 の活量があまり低下しすぎるとスラグ中のＡ
ｌ2 Ｏ3 をＳｉが還元して溶鋼中にＡｌが溶解し、冷却
・凝固時に溶存酸素と結びついて高融点のＡｌ2 Ｏ3 を
生成してしまうためである。
以上とするのは、ＳｉＯ2 の活量を小さくしてＳｉ−Ｏ
系の平衡から決まる溶存酸素含有量を低く抑えるためで
ある。溶存酸素含有量が高いと凝固中に生成する介在物
も多くなり、清浄度の悪化につながる。他方、スラグの
塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2 ）を１．５以下に規定したの
はＳｉＯ2 の活量があまり低下しすぎるとスラグ中のＡ
ｌ2 Ｏ3 をＳｉが還元して溶鋼中にＡｌが溶解し、冷却
・凝固時に溶存酸素と結びついて高融点のＡｌ2 Ｏ3 を
生成してしまうためである。
【００１８】また、スラグのＡｌ2 Ｏ3 含有量は、溶鋼
中酸素とＡｌ含有量（Ａｌ）との平衡状態を制御するた
め、適切な量に制御しなければならない。そこで、本発
明では実験を繰り返すことにより、最適な組成としてＡ
ｌ2 Ｏ3 が５ｗｔ％以下であるを見いだした。
中酸素とＡｌ含有量（Ａｌ）との平衡状態を制御するた
め、適切な量に制御しなければならない。そこで、本発
明では実験を繰り返すことにより、最適な組成としてＡ
ｌ2 Ｏ3 が５ｗｔ％以下であるを見いだした。
【００１９】しかし、スラグ組成がＣａＯ−ＳｉＯ2 −
Ａｌ2 Ｏ3 の三元系状態図で、スラグの塩基度（ＣａＯ
／ＳｉＯ2 ）が１〜１．５、Ａｌ2 Ｏ3 が５ｗｔ％以下
の範囲では、１６００℃前後の処理条件では液相状態で
あるものの、熱間圧延段階の処理温度では高融点の相
（２ＣａＯ・ＳｉＯ2 ）が生成しやすい。そこで、高融
点の２ＣａＯ・ＳｉＯ2 の生成領域を抑えて低融点領域
を拡大するために、多元系の酸化物状態図を参考にし
て、スラグにＭｇＯ源、例えばマグネシアを添加する。
Ａｌ2 Ｏ3 の三元系状態図で、スラグの塩基度（ＣａＯ
／ＳｉＯ2 ）が１〜１．５、Ａｌ2 Ｏ3 が５ｗｔ％以下
の範囲では、１６００℃前後の処理条件では液相状態で
あるものの、熱間圧延段階の処理温度では高融点の相
（２ＣａＯ・ＳｉＯ2 ）が生成しやすい。そこで、高融
点の２ＣａＯ・ＳｉＯ2 の生成領域を抑えて低融点領域
を拡大するために、多元系の酸化物状態図を参考にし
て、スラグにＭｇＯ源、例えばマグネシアを添加する。
【００２０】そしてＡｌ2 Ｏ3 含有量の場合と同様に介
在物を延伸性に富む最適なスラグ中のＭｇＯ含有量を見
いだした。スラグ中のＭｇＯが１０ｗｔ％未満では、従
来のＣａＯ−ＳｉＯ2−Ａｌ2 Ｏ3 系の場合とほぼ同等
で効果が少なく、ＭｇＯが２０ｗｔ％超えでは、逆にＭ
ｇＯが高いため高融点組成となるので好ましくない。
在物を延伸性に富む最適なスラグ中のＭｇＯ含有量を見
いだした。スラグ中のＭｇＯが１０ｗｔ％未満では、従
来のＣａＯ−ＳｉＯ2−Ａｌ2 Ｏ3 系の場合とほぼ同等
で効果が少なく、ＭｇＯが２０ｗｔ％超えでは、逆にＭ
ｇＯが高いため高融点組成となるので好ましくない。
【００２１】また、溶鋼中の懸濁介在物に関しては、取
鍋内を不活性ガスで非酸化性雰囲気とし、更に不活性ガ
スを吹き込み、溶鋼を攪拌し、１次脱酸生成物は浮上分
離して減少させ、更にスラグと反応させて浮上分離させ
る。取鍋内を非酸化性雰囲気とするのは、溶鋼の攪拌中
において溶鋼の再酸化を防止し、鋼中の介在物を減少さ
せるためである。不活性ガスとしては窒素、アルゴン等
を使用できる。この懸濁介在物が少ない方が清浄度の面
から良いが、ある程度不可避的に溶鋼に混入してしまう
ため、混入した場合でも熱間圧延段階で充分に延伸可能
な介在物組成に制御する必要がある。
鍋内を不活性ガスで非酸化性雰囲気とし、更に不活性ガ
スを吹き込み、溶鋼を攪拌し、１次脱酸生成物は浮上分
離して減少させ、更にスラグと反応させて浮上分離させ
る。取鍋内を非酸化性雰囲気とするのは、溶鋼の攪拌中
において溶鋼の再酸化を防止し、鋼中の介在物を減少さ
せるためである。不活性ガスとしては窒素、アルゴン等
を使用できる。この懸濁介在物が少ない方が清浄度の面
から良いが、ある程度不可避的に溶鋼に混入してしまう
ため、混入した場合でも熱間圧延段階で充分に延伸可能
な介在物組成に制御する必要がある。
【００２２】
【実施例】本発明の高炭素鋼線材用鋼及び線材の製造方
法の例を以下説明する。表１は製造工程別における溶銑
及び溶鋼の成分を示す。高炉溶銑を脱燐及び脱硫設備
で、予備精錬処理を行いＰ＝０．００５ｗｔ％、Ｓ＝
０．００２ｗｔ％を得た。この溶銑を２５０ｔｏｎの転
炉に装入して、ＣａＯ約４５Kg/tを装入して吹錬を行
い、Ｃ＝０．４９５％、終点温度１６３０℃で吹錬を終
了した。
法の例を以下説明する。表１は製造工程別における溶銑
及び溶鋼の成分を示す。高炉溶銑を脱燐及び脱硫設備
で、予備精錬処理を行いＰ＝０．００５ｗｔ％、Ｓ＝
０．００２ｗｔ％を得た。この溶銑を２５０ｔｏｎの転
炉に装入して、ＣａＯ約４５Kg/tを装入して吹錬を行
い、Ｃ＝０．４９５％、終点温度１６３０℃で吹錬を終
了した。
【００２３】転炉出鋼時の取鍋内には、Ｆｅ−Ｓｉを２
ｋｇ／ｔ、高炭素Ｆｅ−Ｍｎを２．７ｋｇ／ｔ、ＣａＯ
−ＳｉＯ2 系フラックス( ＣａＯ＝４５ｗｔ％，ＳｉＯ
2 ＝５５ｗｔ％）を３．５ｋｇ／ｔ添加した。転炉出鋼
後に取鍋中のスラグを除滓し、アーク加熱式の取鍋精錬
設備により表２のような取鍋精錬を行った。
ｋｇ／ｔ、高炭素Ｆｅ−Ｍｎを２．７ｋｇ／ｔ、ＣａＯ
−ＳｉＯ2 系フラックス( ＣａＯ＝４５ｗｔ％，ＳｉＯ
2 ＝５５ｗｔ％）を３．５ｋｇ／ｔ添加した。転炉出鋼
後に取鍋中のスラグを除滓し、アーク加熱式の取鍋精錬
設備により表２のような取鍋精錬を行った。
【００２４】取鍋の上部には電極とアルゴンガス吹き込
みランスとを挿入できる孔と副原料を投入できる孔とを
設けた蓋を配置し、取鍋の底部から溶鋼中にアルゴンガ
スを吹き込むポーラスプラグを配置した。取鍋の蓋の孔
から溶鋼とスラグの温度を調節するための電極と溶鋼と
スラグを攪拌するガス吹込みランスとを挿入し、吹込み
ランスとポーラスプラグからアルゴンガスを溶鋼中に吹
き込みながら電極に通電し、溶鋼及びスラグの温度を調
整した。同時にＣａＯ，ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3、ＭｇＯ
等を含む副原料等を副原料投入孔から添加して、これら
の副原料を溶解した。この取鍋精錬での処理時間は平均
で４５分であった。
みランスとを挿入できる孔と副原料を投入できる孔とを
設けた蓋を配置し、取鍋の底部から溶鋼中にアルゴンガ
スを吹き込むポーラスプラグを配置した。取鍋の蓋の孔
から溶鋼とスラグの温度を調節するための電極と溶鋼と
スラグを攪拌するガス吹込みランスとを挿入し、吹込み
ランスとポーラスプラグからアルゴンガスを溶鋼中に吹
き込みながら電極に通電し、溶鋼及びスラグの温度を調
整した。同時にＣａＯ，ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3、ＭｇＯ
等を含む副原料等を副原料投入孔から添加して、これら
の副原料を溶解した。この取鍋精錬での処理時間は平均
で４５分であった。
【００２５】この実施例では、受鋼した取鍋の耐火物
は、スラグライン部がマグネシア−カーボンレンガ、そ
れ以外の部分はジルコニア系の不定形耐火物であり、い
ずれも非アルミナ性のものを使用した。この時の取鍋精
錬設備の取鍋内の溶融スラグの成分が、塩基度（ＣａＯ
／ＳｉＯ2 ）が１．０〜１．５、Ａｌ2 Ｏ3 が５ｗｔ％
以下、ＭｇＯが１０〜２０ｗｔ％の組成になるように生
石灰、珪石、アルミナ、マグネシアを副原料として添加
した。
は、スラグライン部がマグネシア−カーボンレンガ、そ
れ以外の部分はジルコニア系の不定形耐火物であり、い
ずれも非アルミナ性のものを使用した。この時の取鍋精
錬設備の取鍋内の溶融スラグの成分が、塩基度（ＣａＯ
／ＳｉＯ2 ）が１．０〜１．５、Ａｌ2 Ｏ3 が５ｗｔ％
以下、ＭｇＯが１０〜２０ｗｔ％の組成になるように生
石灰、珪石、アルミナ、マグネシアを副原料として添加
した。
【００２６】比較例では、受鋼した取鍋の耐火物は、ス
ラグライン部がマグネシア−カーボンレンガ、それ以外
の部分はジルコニア系の不定形耐火物又は、アルミナ系
のものを使用した。この時の取鍋精錬設備の取鍋内の溶
融スラグの成分が、塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2 ）が０．
７〜１．２、Ａｌ2 Ｏ3 が３〜８ｗｔ％以下、ＭｇＯが
５〜１４ｗｔ％の組成になるように生石灰、珪石、アル
ミナ、マグネシアを添加した。
ラグライン部がマグネシア−カーボンレンガ、それ以外
の部分はジルコニア系の不定形耐火物又は、アルミナ系
のものを使用した。この時の取鍋精錬設備の取鍋内の溶
融スラグの成分が、塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2 ）が０．
７〜１．２、Ａｌ2 Ｏ3 が３〜８ｗｔ％以下、ＭｇＯが
５〜１４ｗｔ％の組成になるように生石灰、珪石、アル
ミナ、マグネシアを添加した。
【００２７】この溶鋼は表３に示す条件で連続鋳造機で
鋳造を行った。連続鋳造機は垂直式で、鋳片サイズは５
００×４００ｍｍのブルームに鋳造した。ストランド数
は３〜４、電磁攪拌装置は鋳型内と各ストランドのクレ
ーターの位置に配置した。鋳片を熱間圧延して５．５ｍ
ｍφの線材に製造した後、非金属介在物等を測定し、更
に伸線加工して最終的に０．１５ｍｍφの製品とした。
鋳造を行った。連続鋳造機は垂直式で、鋳片サイズは５
００×４００ｍｍのブルームに鋳造した。ストランド数
は３〜４、電磁攪拌装置は鋳型内と各ストランドのクレ
ーターの位置に配置した。鋳片を熱間圧延して５．５ｍ
ｍφの線材に製造した後、非金属介在物等を測定し、更
に伸線加工して最終的に０．１５ｍｍφの製品とした。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】
【表３】
【００３１】図１として示す表４には、溶鋼成分とスラ
グ成分と非延伸性介在物指数と伸線時の断線回数とを実
施例と比較例別に整理したものである。実施例の非延伸
性介在物指数（線材圧延方向断面中で観察された非延伸
性介在物の長さを指数化したもの）は安定して低くなっ
ており、伸線時の断線回数も皆無であった。なお、比較
例においては塩基度、Ａｌ2 Ｏ3 含有量、ＭｇＯ含有量
のいずれか又は複数以上が本発明の範囲外となっている
ために非延伸性介在物指数が高くなっている。
グ成分と非延伸性介在物指数と伸線時の断線回数とを実
施例と比較例別に整理したものである。実施例の非延伸
性介在物指数（線材圧延方向断面中で観察された非延伸
性介在物の長さを指数化したもの）は安定して低くなっ
ており、伸線時の断線回数も皆無であった。なお、比較
例においては塩基度、Ａｌ2 Ｏ3 含有量、ＭｇＯ含有量
のいずれか又は複数以上が本発明の範囲外となっている
ために非延伸性介在物指数が高くなっている。
【００３２】以下本発明の効果を図により説明する。図
２は、線材の非延伸性介在物指数とスラグの塩基度との
関係をスラグのＡｌ2 Ｏ3 とＭｇＯの含有量量別に区分
して示した図である。塩基度が1 以上で、ＭｇＯを含
み、且つＡｌ2 Ｏ3 含有量が５ｗｔ％未満の場合には線
材の非延伸性介在物指数が小さくなることが示されてい
る。
２は、線材の非延伸性介在物指数とスラグの塩基度との
関係をスラグのＡｌ2 Ｏ3 とＭｇＯの含有量量別に区分
して示した図である。塩基度が1 以上で、ＭｇＯを含
み、且つＡｌ2 Ｏ3 含有量が５ｗｔ％未満の場合には線
材の非延伸性介在物指数が小さくなることが示されてい
る。
【００３３】図３は、上記プロセスで製造した線材中の
介在物粒径と線材の介在物個数との関係を示すものであ
る。実施例は比較例よりスラグの粘性が低くなるので介
在物の浮上分離がよくなる。その結果、この図から明ら
かなように、スラグ巻き込みに起因すると考えられる大
きな粒径の介在物も無くなり、延伸性のない介在物の径
が小さい方向になり、介在物の個数も減少する。
介在物粒径と線材の介在物個数との関係を示すものであ
る。実施例は比較例よりスラグの粘性が低くなるので介
在物の浮上分離がよくなる。その結果、この図から明ら
かなように、スラグ巻き込みに起因すると考えられる大
きな粒径の介在物も無くなり、延伸性のない介在物の径
が小さい方向になり、介在物の個数も減少する。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、線材用鋼を取鍋精錬工
程において、不活性雰囲気下にてアルゴンガス等を吹き
込みながら、副原料を取鍋内に添加し、取鍋精錬末期の
溶融スラグの成分組成が、塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2 ）
が１〜１．５、Ａｌ2 Ｏ3 が５ｗｔ％以下、ＭｇＯが１
０〜２０ｗｔ％になるようなＣａＯ−ＳｉＯ2−ＭｇＯ
−Ａｌ2 Ｏ3 系のスラグを溶製する。このような精錬を
行うことにより、溶鋼中の脱酸生成物が浮上分離し、溶
鋼中の酸素が低下するので溶鋼中の清浄度が向上し、圧
延段階での脱酸生成物介在物が延伸性に富むので非延伸
性介在物指数が減少し、０．２ｍｍφ前後の製品に製造
しても断線は皆無とすることができる優れた発明であ
る。
程において、不活性雰囲気下にてアルゴンガス等を吹き
込みながら、副原料を取鍋内に添加し、取鍋精錬末期の
溶融スラグの成分組成が、塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2 ）
が１〜１．５、Ａｌ2 Ｏ3 が５ｗｔ％以下、ＭｇＯが１
０〜２０ｗｔ％になるようなＣａＯ−ＳｉＯ2−ＭｇＯ
−Ａｌ2 Ｏ3 系のスラグを溶製する。このような精錬を
行うことにより、溶鋼中の脱酸生成物が浮上分離し、溶
鋼中の酸素が低下するので溶鋼中の清浄度が向上し、圧
延段階での脱酸生成物介在物が延伸性に富むので非延伸
性介在物指数が減少し、０．２ｍｍφ前後の製品に製造
しても断線は皆無とすることができる優れた発明であ
る。
【図１】 本発明例と比較例におけるスラグ成分組成と
非延伸性介在物指数との関係を示す表にした図である。
非延伸性介在物指数との関係を示す表にした図である。
【図２】 スラグの塩基度と線材の非延伸性介在物指数
との関係を、スラグのＡｌ2 Ｏ3 量とスラグのＭｇＯ添
加の有無との関係において示した図である。
との関係を、スラグのＡｌ2 Ｏ3 量とスラグのＭｇＯ添
加の有無との関係において示した図である。
【図３】 線材の介在物粒径と線材の介在物個数との関
係を実施例と比較例とに分類して示した図である。
係を実施例と比較例とに分類して示した図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松野 英寿 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 (3)
- 【請求項１】 下記の工程を備えたことを特徴とする伸
線性及び清浄度に優れた線材用鋼の製造方法。 （ａ）製鋼炉で溶製した線材用溶鋼を取鍋においてＳｉ
およびＭｎで脱酸し、（ｂ）前記脱酸した溶鋼に取鍋内
の溶融スラグの成分組成（ｗｔ％）が、塩基度（ＣａＯ
／ＳｉＯ2 ）が１〜１．５、Ａｌ2 Ｏ3 が５ｗｔ％以
下、ＭｇＯが１０〜２０ｗｔ％になるように副原料を添
加し、（ｃ）前記溶鋼に不活性雰囲気下にて不活性ガス
を吹き込み、精錬を行う。 - 【請求項２】 前記副原料がＣａＯ、ＳｉＯ2 、Ｍｇ
Ｏ、Ａｌ2 Ｏ3 のいずれか１種以上を含有する副原料で
あることを特徴とする請求項１記載の伸線性及び清浄度
に優れた線材用鋼の製造方法。 - 【請求項３】 前記線材用鋼がｗｔ％で、少なくとも
Ｃ：０．２０〜０．９５ｗｔ％、Ｓｉ：０．１０〜０．
３５ｗｔ％、Ｍｎ：０．２０〜０．９０ｗｔ％からなる
線材用鋼であることを特徴とする請求項１又は２記載の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30558396A JP3994456B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 伸線性及び清浄度に優れた線材用鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30558396A JP3994456B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 伸線性及び清浄度に優れた線材用鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10130714A true JPH10130714A (ja) | 1998-05-19 |
| JP3994456B2 JP3994456B2 (ja) | 2007-10-17 |
Family
ID=17946896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30558396A Expired - Fee Related JP3994456B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 伸線性及び清浄度に優れた線材用鋼の製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3994456B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001164313A (ja) * | 1999-12-09 | 2001-06-19 | Kyoei Steel Ltd | 取鍋精錬炉のスラグの改質方法 |
| WO2006061261A1 (en) * | 2004-12-06 | 2006-06-15 | F.A.R. - Fonderie Acciaierie Roiale - Spa | Method to obtain a manganese steel alloy, and manganese steel alloy thus obtained |
| JP2007092164A (ja) * | 2005-09-05 | 2007-04-12 | Kobe Steel Ltd | 伸線性と疲労特性に優れた鋼線材およびその製造方法 |
| JP2008150683A (ja) * | 2006-12-19 | 2008-07-03 | Kobe Steel Ltd | 疲労特性に優れた鋼線材の製造方法 |
| JP2009052107A (ja) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Kobe Steel Ltd | 高清浄度鋼の製造方法 |
| JP2010059548A (ja) * | 2009-10-09 | 2010-03-18 | Kobe Steel Ltd | 冷間伸線性に優れた高強度鋼線材用鋼の製造方法 |
| WO2014112532A1 (ja) * | 2013-01-15 | 2014-07-24 | 株式会社神戸製鋼所 | 疲労特性に優れたＳｉキルド鋼線材、およびそれを用いたばね |
| JP2021085076A (ja) * | 2019-11-28 | 2021-06-03 | 日本製鉄株式会社 | 溶鋼の取鍋精錬方法 |
| CN115786640A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-03-14 | 青岛特殊钢铁有限公司 | 一种应用在含铝钢生产的精炼方法 |
-
1996
- 1996-10-31 JP JP30558396A patent/JP3994456B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2006061261A1 (en) * | 2004-12-06 | 2006-06-15 | F.A.R. - Fonderie Acciaierie Roiale - Spa | Method to obtain a manganese steel alloy, and manganese steel alloy thus obtained |
| US8636857B2 (en) | 2004-12-06 | 2014-01-28 | F.A.R.—Fonderie Acciaierie ROIALE SpA | Method to obtain a manganese steel alloy |
| JP4718359B2 (ja) * | 2005-09-05 | 2011-07-06 | 株式会社神戸製鋼所 | 伸線性と疲労特性に優れた鋼線材およびその製造方法 |
| JP2007092164A (ja) * | 2005-09-05 | 2007-04-12 | Kobe Steel Ltd | 伸線性と疲労特性に優れた鋼線材およびその製造方法 |
| US8668783B2 (en) | 2005-09-05 | 2014-03-11 | Kobe Steel, Ltd. | Steel wire rod having excellent drawability and fatigue properties, and manufacturing method of the same |
| JP2008150683A (ja) * | 2006-12-19 | 2008-07-03 | Kobe Steel Ltd | 疲労特性に優れた鋼線材の製造方法 |
| JP2009052107A (ja) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Kobe Steel Ltd | 高清浄度鋼の製造方法 |
| JP2010059548A (ja) * | 2009-10-09 | 2010-03-18 | Kobe Steel Ltd | 冷間伸線性に優れた高強度鋼線材用鋼の製造方法 |
| WO2014112532A1 (ja) * | 2013-01-15 | 2014-07-24 | 株式会社神戸製鋼所 | 疲労特性に優れたＳｉキルド鋼線材、およびそれを用いたばね |
| JP2014136810A (ja) * | 2013-01-15 | 2014-07-28 | Kobe Steel Ltd | 疲労特性に優れたＳｉキルド鋼線材、およびそれを用いたばね |
| JP2021085076A (ja) * | 2019-11-28 | 2021-06-03 | 日本製鉄株式会社 | 溶鋼の取鍋精錬方法 |
| CN115786640A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-03-14 | 青岛特殊钢铁有限公司 | 一种应用在含铝钢生产的精炼方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3994456B2 (ja) | 2007-10-17 |
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