JPH10168511A - 溶鋼の昇熱精錬方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】Ａｌ₂Ｏ₃系酸化物の少ない溶鋼の昇熱精錬方法
を提供する。 【解決手段】Ａｌ含有溶鋼を不活性ガスで撹拌又は環流
しながら、上吹きランスを用いて、溶鋼面に酸化性ガス
を吹付けると同時に、溶鋼中へ酸化性ガスまたは不活性
ガスをキャリアガスとしてＣａＯ系粉体を吹込んで昇熱
精錬し、引き続き撹拌又は環流処理を施す溶鋼の昇熱精
錬方法であって、粉体の吹込みを下記〜を満たす条
件で行う。 粒径：２００μｍ以下。 ランスの先端と溶鋼面との距離：１〜３ｍ。 粉体中のＣａＯ純分供給速度Ｙと酸化性ガス中の酸素
純分供給速度Ｘとの比Ｙ／Ｘ：０．２〜５。但し、Ｙ、
Ｘの単位はｋｇ／（ｔ・ｍｉｎ）。 【効果】短時間で高清浄鋼が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、清浄性に優れた鋼
を得るのに好適な溶鋼の昇熱精錬方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】極低炭素鋼、低水素鋼、合金鋼等を製造
する場合には、精錬後、溶鋼を取鍋に移し、必要に応じ
てＲＨ真空脱ガス装置（以下、単にＲＨという）などを
用いて脱炭、脱水素および合金添加などを行う真空処理
が採用されている。

【０００３】これらの処理は熱ロスをともない、溶鋼温
度が低下するので、連続鋳造等の鋳造前に昇熱し熱補償
する必要がある。

【０００４】量産鋼の昇熱方法としては、バブリング処
理またはＲＨを用いる環流処理などの溶鋼撹拌時に、溶
鋼中に金属Ａｌ（以下、単にＡｌという）を添加した
後、酸素ガス等の酸化性ガスを溶鋼に吹き付けまたは吹
き込み、Ａｌの酸化反応熱を利用するＡｌ昇熱法が一般
的である。

【０００５】しかしながら、このようなＡｌ昇熱法で
は、酸素供給時に多量の微細なＡｌ₂Ｏ₃系酸化物が生成
し、このＡｌ₂Ｏ₃が溶鋼中に分散して存在することにな
るた め、鋼の清浄性の悪化およびこれに起因する鋼材
製品の疵発生率の増加が起こり問題となる。

【０００６】上記のＡｌ₂Ｏ₃系酸化物を低減する手段と
して、昇熱処理の後、引き続き、バブリング処理または
ＲＨ環流処理を行い、Ａｌ₂Ｏ₃系酸化物を強制的に凝集
させ、その浮上分離を促進する方法がある。しかし、フ
ラックスを加えずに、Ａｌ₂Ｏ₃系酸化物だけをお互いに
凝集させて溶鋼から浮上分離させるためには多大な 処
理時間を要し、これに起因する耐火物の短命化と処理能
率の低下を引き起こすため、この方法は抜本的な解決策
とはならない。

【０００７】Ａｌ₂Ｏ₃系酸化物は、精練過程における溶
鋼昇熱処理のほか、Ａｌ添加による脱酸処理、およびス
ラグ中に存在するＦｅＯやＭｎＯなどの低級酸化物と溶
鋼中のＡｌとの反応で生成するものであり、上記以外に
も、従来からこれを溶鋼から分離するための様々な方法
が検討されてきた。

【０００８】例えば、特開平３−１５８４１２号公報で
は、溶鋼の脱酸処理に関して、スラグ中の低級酸化物と
溶鋼中のＡｌとの反応で生成したＡｌ₂Ｏ₃系酸化物の溶
鋼からの分離除去を促進する方法として、スラグを改質
し、スラグのＡｌ₂Ｏ₃吸収能を向上させる方法が提案さ
れている。この方法では具体的には、真空脱炭処理後の
Ａｌ添加による脱酸処理の初期段階で取鍋内の溶鋼表面
のスラグ中へ、溶鋼中に発生する予測Ａｌ₂Ｏ₃量に対
し、（ＣａＯ）／（Ａｌ₂Ｏ₃）がモル比率で０．５〜
２．０の範囲になるようにＣａＯ添加する。

【０００９】しかし、本発明者らが特開平３−１５８４
１２号公報の方法を試験検討した結果、鋼の清浄性の向
上は小さかった。

【００１０】その理由として、Ａｌ₂Ｏ₃とＣａＯの接触
頻度の問題がある。脱酸剤として添加したＡｌは溶鋼中
の酸素と反応してＡｌ₂Ｏ₃を形成し、取鍋内の溶鋼中全
体に分散する。一方、ＣａＯは取鍋内の溶鋼上に浮上し
ているスラグに添加するだけであり、溶鋼中には分散し
ない。したがって、溶鋼中に分散したＡｌ₂Ｏ₃とＣａＯ
が接触するのはスラグ−溶鋼界面だけに限られ、この界
面に到達しない溶鋼中に分散したＡｌ₂Ｏ₃はスラグには
吸収されず、その結果溶鋼の清浄性は向上しにくい。

【００１１】また、特開平６−２０２８号公報では、溶
鋼の脱酸時に生成する脱酸生成物を迅速に除去する方法
として、Ａｌなどの脱酸剤と脱酸生成物を吸着するため
のＣａＯなどの粉体とを、循環する溶鋼の下降流部分に
同時に、かつ同一場所に添加する方法が提案されてい
る。

【００１２】しかし、本発明者らがこの方法をＲＨを用
いて試験検討した結果、溶鋼の清浄性はＡｌ単独添加の
脱酸処理時と比較して大差なく、酸化物組成も一部にＣ
ａＯ−Ａｌ₂Ｏ₃系のものがみられるものの、大半はＡｌ
₂Ｏ₃系酸化物のままであり、変化していないことが判明
した。

【００１３】この理由として、ＡｌとＣａＯ粉体とでは
溶鋼内への侵入速度に差があることが考えられる。つま
り、添加されたＡｌは速やかに溶鋼内へ侵入し、溶鋼中
の酸素と反応しＡｌ₂Ｏ₃を生成するのに対し、ＣａＯ粉
体のほとんどは、まずは溶鋼表面に浮き、徐々に溶鋼流
に巻き込まれながら溶鋼中へ懸濁していく。このため、
溶鋼中のＣａＯとＡｌ₂Ｏ₃との接触頻度は低く、ＣａＯ
のほとんどはＡｌ₂Ｏ₃と反応することなく溶鋼内を浮上
し、スラグへ吸収されるのである。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、ＣａＯ
粉体の添加により溶鋼中のＡｌ₂Ｏ₃系酸化物の分離を促
進するという従来技術の問題点は、生成したＡｌ₂Ｏ₃系
酸化物とその分離除去促進のために添加されるＣａＯ粉
体との接触頻度が極めて低いところにある。

【００１５】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものである。本発明の目的は、溶鋼昇熱時に生成する
Ａｌ₂Ｏ₃系酸化物とＣａＯとを効率良く合体させ、Ａｌ
₂Ｏ₃系酸化物の浮上分離の促進を図ることができる溶鋼
の昇熱精錬方法を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は次の溶鋼
の昇熱精練法にある。

【００１７】Ａｌを含有する溶鋼を不活性ガスで撹拌ま
たは環流しながら、上吹きランスを用いて、同一ノズル
から酸化性ガスをキャリアガスとしてＣａＯを主体とす
る粉体を吹き込むか、または異なったノズルから酸化性
ガスおよびキャリアガスとともにＣａＯを主体とする粉
体とを吹き込んで前記溶鋼を昇熱精錬処理し、引き続
き、不活性ガスで撹拌または環流処理を施す溶鋼の昇熱
精錬方法であって、前記粉体の吹き込みを下記〜を
満たす条件で行うことを特徴とする溶鋼の昇熱精錬方
法。

【００１８】粉体の粒径：２００μｍ以下 ランスの先端と溶鋼面との距離：１〜３ｍ 粉体中のＣａＯ純分供給速度Ｙｋｇ／（溶鋼ｔ・ｍｉ
ｎ）と酸化性ガス中の酸素供給速度Ｘｋｇ／（溶鋼ｔ・
ｍｉｎ）との比Ｙ／Ｘ：０．２〜５ ここで、溶鋼ｔとは溶鋼の量（トン）を意味し、以下、
単にｔと表示する。

【００１９】上記の「酸化性ガス」は、酸素ガス、Ａｒ
と酸素の混合ガスなどである。

【００２０】上記の「ＣａＯを主体とする粉体（以下、
ＣａＯ系粉体という）」は、ＣａＯの含有量が５０ｗｔ
％以上のものである。ＣａＯの他に許容される含有物は
３０ｗｔ％以下のＣａＦ₂、３０ｗｔ％以下のＡｌ
₂Ｏ₃、３０ｗｔ％以下のＭｇＯ、３０ｗｔ％以下のＢａ
Ｏなどの酸化物である。これらの酸化物の合計含有量が
５０ｗｔ％未満であれば、適宜選択して複合含有させて
もよい。

【００２１】上記方法は、大気下、雰囲気置換を行った
大気圧下、減圧下および真空下のいずれの条件において
も用いることができる。

【００２２】ＣａＯ系粉体は、適切な条件で溶鋼中へ吹
き込むことができれば、溶鋼中のＡｌ₂Ｏ₃系酸化物と合
体し、低融点のＣａＯ−Ａｌ₂Ｏ₃系酸化物を形成する。
この結果、Ａｌ₂Ｏ₃系酸化物の浮上分離の促進を図るこ
とができる。よって、ＣａＯ系粉体の供給条件として
は、ＣａＯとＡｌ₂Ｏ₃とをより効率よく合体させ得るも
のでなければならない。

【００２３】本発明者らは、Ａｌ昇熱時に生成するＡｌ
₂Ｏ₃系酸化物をＣａＯへ効率よく吸着させるため、次の
方法を試みた。すなわち、真空槽内に酸化性ガスおよび
粉体上吹き用のランスを備えたＲＨにおいて、溶鋼にＡ
ｌを添加した後、酸化性ガスを上吹きすると同時に、酸
化性ガスをキャリアガスとしてＣａＯ系粉体を溶鋼中へ
高速で吹き込む試験を実施した。この結果、後述する実
施例に示すように溶鋼の清浄性が著しく向上することが
判明した。

【００２４】さらに、Ａｌ₂Ｏ₃系酸化物とＣａＯとの合
体頻度を高めるための粉体上吹き最適条件を選択するた
め、ＣａＯ系粉体の粒径および供給速度ならびにランス
の先端と溶鋼面との距離（以下、ランス高さという）な
どについて試験検討を行い、上記発明を完成させた。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１〜図３により、本発明方法を
実施するための装置の構成例および実施方法を説明す
る。

【００２６】図１は、雰囲気を置換した大気圧下で、ガ
ス撹拌下の溶鋼を昇熱精錬する場合の装置例を示す概略
縦断面図である。この装置は、取鍋１、取鍋内の雰囲気
を置換するためのシール用蓋３、この蓋を貫通させて取
りつけた上吹きランス４および同じく撹拌ガス吹き込み
用のインジェクションランス５を備えている。実施にあ
たっては、取鍋内の溶鋼２−１に予めＡｌを添加し、シ
ール用蓋を用いて取鍋内のＡｌを含有する溶鋼をカバー
し、取鍋内の雰囲気を不活性ガスで事前に置換する。次
いで、この蓋の上部からインジェクションランスを溶鋼
内に浸漬させ、Ａｒガス６を吹き込んでＡｌを含有する
溶鋼を撹拌しながら、上吹きランスから酸化性ガス７を
キャリアガスとして溶鋼中へＣａＯ系粉体８を吹き込ん
で昇熱精錬処理を行う。この終了後に、インジェクショ
ンランスからＡｒガスのみを吹き込んで撹拌処理を行
う。

【００２７】図２は、減圧下または真空下で、底吹きガ
スによる撹拌下の溶鋼を昇熱精錬する場合の装置例を示
す概略縦断面図である。この装置は、取鍋１、取鍋を収
納する真空容器９−１およびその蓋９−２、この蓋を貫
通して取りつけた上吹きランス４ならびに取鍋の底部に
ポーラス羽口１０を備えている。実施にあたっては、取
鍋内の溶鋼２−１に予めＡｌを添加し、取鍋と溶鋼とを
真空容器内に収納して減圧または真空状態とする。次
に、ポーラス羽口からＡｒガス６を吹き込んでＡｌを含
有する溶鋼を撹拌しながら、上吹きランスから酸化性ガ
ス７をキャリアガスとしてＣａＯ系粉体８を吹き込んで
昇熱精錬処理を行う。この終了後に、ポーラス羽口およ
びＡｒガスのみを吹き込んで撹拌処理を行う。

【００２８】図３は、真空槽内に昇降可能な上吹きラン
スを設置したＲＨにより、環流下の溶鋼を昇熱精錬する
場合の装置例を示す概略縦断面図である。図３におい
て、符号４は上吹きランス、６はＡｒガス、１１は真空
槽、１２は上昇管、１３は下降管および１４は還流用の
Ａｒガスの吹き込み管である。実施にあたっては、取鍋
１内に転炉などで溶製した溶鋼２−１を収容し、上昇管
および下降管を溶鋼内に浸漬し、真空槽内を減圧して還
流用のＡｒガスを吹き込みながら脱炭、脱ガスなどの処
理を行う。次に真空槽の上部に設けたバンカー（図示せ
ず）から真空槽内の溶鋼２−２に所定量のＡｌを添加し
た後、上吹きランス４から酸化性ガス７をキャリアガス
としてＣａＯ系粉体８を吹き込んで昇熱精錬処理を行
う。この終了後に、吹き込み管からＡｒガスのみ吹き込
んで環流処理を行う。ただし、いずれの場合も、上吹き
ランスを多孔ノズル型とし、一部のノズルから酸化性ガ
スを、他のノズルから酸化性ガスあるいは不活性ガスを
キャリアガスとしたＣａＯ系粉体を吹き込むことも可能
である。

【００２９】さらに、酸化性ガスの吹き込みと、酸化性
ガスあるいは不活性ガスをキャリアガスとしたＣａＯ系
粉体の吹き込みを、別々のランスから行うことも可能で
ある。その際には、ＣａＯ系粉体の加熱を促進させる観
点から、酸化性ガスの火点形成位置とＣａＯ系粉体の吹
き込み位置を一致させるのが望ましい。

【００３０】昇熱精錬処理を開始する前の取鍋内のスラ
グ量はできるだけ少なくするとともに、昇熱用に添加す
るＡｌとの反応を回避する観点から、事前にスラグ改質
材を添加してスラグ中の低級酸化物（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）
の濃度も低下させるのが望ましい。

【００３１】添加するＡｌ量と吹き込み酸素量は、目標
とする温度の上昇度によって決まるが、精錬処理を開始
する前の溶鋼中のＡｌ含有量と供給する酸化性ガス中の
純酸素供給量Ｚ（ｋｇ／ｔ）の関係は、その調整の範囲
を溶鋼中Ａｌ含有量で（０．０１＋０．１１・Ｚ）〜
（０．１０ ＋０．１１・Ｚ）ｗｔ％に調整するのが望
ましい。

【００３２】酸化性ガス７は、酸素ガス、Ａｒと酸素の
混合ガスなどである。

【００３３】吹き込む粉体をＣａＯ系粉体に限定するの
は、前述のとおり、ＣａＯが酸化性ガスの供給に伴って
生成するＡｌ₂Ｏ₃と反応して低融点のＣａＯ−Ａｌ₂Ｏ₃
系酸化物を生成し、この結果、酸化物の浮上分離の促進
を図ることができるからである。

【００３４】本発明方法では、ＣａＯ系粉体の吹き込み
は、前述の〜の条件を満たすようにして行う。

【００３５】ＣａＯ系粉体の粒径：２００μｍ以下 ランス高さ：１〜３ｍ ＣａＯ系粉体中のＣａＯ純分供給速度Ｙｋｇ／（ｔ・
ｍｉｎ）と酸化性ガス中の酸素供給速度Ｘ ｋｇ／（ｔ
・ｍｉｎ）との比Ｙ／Ｘ：０．２〜５ 図４により、上記の粒径条件の限定理由を説明する。
図４は、ＣａＯ系粉体の着地効率（ランスより上吹きし
た粉体全量の内、溶鋼に到達したものの割合）に及ぼす
粉体粒径の影響を示す図である。図示するとおり、粒径
が１０μｍ未満の場合は着地効率が低く、粉体の多くは
雰囲気中へ飛散し、安定して溶鋼へ供給するのが困難で
ある。一方、粒径が２００μｍを超えると着地効率が飽
和する上、溶鋼中に分散するＡｌ₂Ｏ₃の粒径から見てＣ
ａＯ系粉体の粒径が大きくなりすぎ、目的とする低融点
のＣａＯ−Ａｌ₂Ｏ₃系酸化物の形成が起こりにくくな
る。以上の点から言えば、ＣａＯ系粉体の望ましい粒径
範囲は１０〜２００μｍとなるが、実際にＣａＯ系粉体
を下限粒径の１０μｍで篩い分けるのは多大なコスト増
加を伴い実用的でない。したがって、ＣａＯ系粉体の粒
径は２００μｍに限定する。

【００３６】図５により、前記のランス高さの限定理
由を説明する。図５は、２００μｍ以下の粒径のＣａＯ
系粉体の着地効率に及ぼすランス高さの影響を示す図で
ある。図示するとおり、ランス高さが３ｍを超えると、
雰囲気中への飛散などにより粉体の安定供給は困難とな
る。一方、１ｍ以上とする理由は、溶鋼スプラッシュに
よるランス溶損を防止するというコストおよび安全面か
らの配慮である。

【００３７】図６により、前記の比Ｙ／Ｘの限定理由
を説明する。図６は、昇熱精錬処理終了直後における溶
鋼中よりサンプリングした鋼中の５μｍ以上の介在物個
数に及ぼす前記比Ｙ／Ｘの影響を示す図である。この介
在物個数は、ミクロ検鏡法によりカウントしたものであ
る。

【００３８】図示するとおり、Ｙ／Ｘが０．２未満で
は、溶鋼への酸素ガス供給により生成するＡｌ₂Ｏ₃量に
対してこれと反応するＣａＯ量が不足し、Ａｌ₂Ｏ₃のほ
とんどは溶鋼中に懸濁してしまい、十分な溶鋼の清浄効
果が得られない。一方、Ｙ／Ｘが５を超えると、ＣａＯ
系粉体の吹き込みによる清浄効果は完全に飽和し、さら
には、ＣａＯ増加による熱ロスが大きくなり、本来の目
的である昇熱の効果が発揮できず得策でない。

【００３９】以上のような条件に基づく本発明方法によ
り吹き込んだＣａＯ系粉体は、溶鋼中へ侵入して効率よ
く溶鋼中のＡｌ₂Ｏ₃系酸化物と合体し、低融点のＣａＯ
−Ａｌ₂Ｏ₃系酸化物を形成する。この結果、Ａｌ₂Ｏ₃系
酸化物の浮上分離の促進を図ることができる。

【００４０】本発明方法は、大気下、雰囲気置換を行っ
た大気圧下、減圧下および真空下のいずれの条件におい
ても用いることができる。本発明方法の対象となる鋼種
は特に限定されない。

【００４１】

【実施例】

（実施例１）ＲＨによる脱炭操作で温度低下した溶鋼を
昇熱する場合の実施例である。

【００４２】自動車用外装材向けの極低炭素鋼を転炉で
溶製し、温度１６７０℃、溶鋼中Ｃ０．０３ｗｔ％で未
脱酸のまま取鍋へ出鋼した。この際、スラグストッパー
を用いて流出スラグ量を溶鋼１ｔ当たり約１０ｋｇに抑
制し、かつ、出鋼流にスラグ改質材（Ａｌ３８ｗｔ％＋
ＣａＣＯ₃６２ｗｔ％）を２ｋｇ／ｔ添加してスラグ中
の低級酸化物（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）の濃度を約６ｗｔ％と
した。

【００４３】次いで、図３に示す構成のＲＨを用い、真
空槽内圧力０．８Ｔｏｒｒで環流処理を施し、溶鋼中Ｃ
を０．００２５ｗｔ％まで脱炭した後、Ａｌの添加によ
る脱酸処理を行い、溶鋼中のＡｌを０．０３ｗｔ％とし
た。この時、溶鋼温度は１５９０℃まで降下した。

【００４４】引き続き環流処理を行いながら、真空槽内
の圧力を８０Ｔｏｒｒとした状態で、昇熱精錬処理のた
め金属Ａｌを０．６ｋｇ／ｔ真空槽内の溶鋼へ添加し、
溶鋼中のＡｌを０．０９ｗｔ％とした後、上吹きランス
と溶鋼表面間の距離を１．５ｍとして、上吹きランスか
ら 酸化性ガス（酸素８０ｖｏｌ％−Ａｒ２０ｖｏｌ
％）を酸素純分で０．２５ｋｇ／（ｔ・ｍｉｎ）の速度
で２分間真空層内の溶鋼表面に吹き付けた。その際同時
に、同一孔よりこの酸化性ガスをキャリアガスとして、
ＣａＯ９５ｗｔ％−ＣａＦ₂５ｗｔ％の組成のＣａＯ系
粉体（粒径：２００μｍ以下）を、ＣａＯ純分供給速度
Ｙと酸素純分供給速度Ｘとの比Ｙ／Ｘが２となるよう
に、ＣａＯ純分で０．５ｋｇ／（ｔ・ｍｉｎ）の速度で
真空槽内の溶鋼中へ吹き込んだ。

【００４５】昇熱処理終了時の溶鋼温度は１６００℃で
あった。

【００４６】さらに、この昇熱精錬処理が終了した後、
上昇管の底部よりＡｒガスを１０Ｎｌ／（ｔ・ｍｉｎ）
の速度で５分間吹き込み、環流処理してＡｌ₂Ｏ₃系酸化
物の浮上を図った。

【００４７】（比較例１）昇熱精錬処理時にＣａＯ系粉
体の吹き込みを行わなかった以外は、実施例１と全て同
じ条件とした。

【００４８】実施例１および比較例１のいずれにおいて
も、昇熱精錬処理終了後の環流処理の間、溶鋼からサン
プリルを採取し、鋼中の５μｍ以上の介在物個数の経時
変化をミクロ検鏡法により調査した。

【００４９】さらに、得られた溶鋼を同一条件の連続鋳
造に供し、得られた鋳片の定常部分からサンプルを採取
し、サンプル中の５μｍ以上の介在物個数をミクロ検鏡
法により調査した。評価は、昇熱精錬処理時にＣａＯ系
粉体を吹き込まない比較例１の場合の上記介在物個数を
１とする介在物指数で行った。

【００５０】図７は溶鋼からサンプリングした鋼中の５
μｍ以上の介在物個数の経時変化を示す図である。図示
するように実施例１では、介在物個数は、昇熱精錬処理
の終了時点で既に比較例１の還流処理終了時点と略々同
等値になるまで低下した。さらに、約５分間の環流処理
で介在物個数は約２０個／１０ｃｍ²にまで低下した。
これは、比較例１で約５分間の環流処理後の介在物物個
数の１／２以下の値である。

【００５１】図８は鋳片サンプル中の介在物指数を示す
図である。図示するように、実施例１では約０．５であ
り、鋳片の清浄性も良好であった。

【００５２】（実施例２）ＲＨ内での合金添加操作で温
度低下した溶鋼を昇熱する場合の実施例である。

【００５３】自動車用ディスク材向けの中炭素鋼を転炉
で溶製し、温度１６５０℃、溶鋼中Ｃを０．１ｗｔ％で
取鍋に出鋼した。この際、Ａｌ添加による脱酸処理を施
し、溶鋼中Ａｌ濃度を０．０３％とした。また、スラグ
ストッパーを用いて流出スラグ量を溶鋼１ｔ当たり約１
０ｋｇに抑制し、かつ、出鋼流にスラグ改質材（Ａｌ３
８ｗｔ％＋ＣａＣＯ₃６２ｗｔ％）を２．５ｋｇ／ｔ添
加してスラグ中の低級酸化物（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）の濃度
を約３ｗｔ％とした。

【００５４】次いで、図３に示す構成のＲＨを用い、真
空槽内圧力８０Ｔｏｒｒで環流処理を施し、Ｍｎ添加に
よる成分調整を行った。この時、溶鋼温度は１５７０℃
まで降下した。

【００５５】引き続き、溶鋼環流を継続した状態で、昇
熱精錬処理のためＡｌを１．０ｋｇ／ｔ真空槽内の溶鋼
へ添加し、溶鋼中Ａｌを０．１３ｗｔ％とした後、上吹
きランス先端と溶鋼表面間距離を１．５ｍとして、上吹
きランスから酸化性ガス（酸素８０ｖｏｌ％−Ａｒ２０
ｖｏｌ％）を酸素純分で０．２５ｋｇ／（ｔ・ｍｉｎ）
の速度で４分間真空槽内の溶鋼表面に吹き付けた。その
際同時に、同一孔よりこの酸化性ガスをキャリアガスと
して、ＣａＯ９５ｗｔ％−ＣａＦ₂５ｗｔ％の組成のＣ
ａＯ系粉体（粒径：２００μｍ以下）を、ＣａＯ純分供
給速度Ｙと酸素純分供給速度Ｘとの比Ｙ／Ｘが２となる
ように、ＣａＯ純分で０．５ｋｇ／（ｔ・ｍｉｎ）の速
度で真空槽内の溶鋼中へ吹き込んだ。

【００５６】昇熱処理終了時の溶鋼温度は１５９０℃で
あった。

【００５７】さらに、この昇熱精錬処理が終了した後、
上昇管の底部よりＡｒガスを１０Ｎｌ／（ｔ・ｍｉｎ）
の速度で５分間吹き込み、環流処理して介在物物の浮上
を図った。

【００５８】（比較例２）昇熱精錬処理時にＣａＯ系粉
体の吹き込みを行わなかった以外は、実施例２と全て同
じ条件とした。

【００５９】実施例２および比較例２のいずれにおいて
も、昇熱精錬処理終了後の環流処理の間、溶鋼からサン
プルを採取し、鋼中の５μm 以上の介在物個数の経時変
化をミクロ検鏡法により調査した。

【００６０】さらに、得られた溶鋼を同一条件の連続鋳
造に供し、得られた鋳片の定常分子からサンプルを採取
し、サンプル中の５μm 以上の介在物個数をミクロ検鏡
法により調査した。評価は、昇熱精錬処理時にＣａＯ粉
体を吹き込まない比較例２の場合の上記介在物個数を１
とする介在物指数で行った。

【００６１】図９は溶鋼からサンプリングした鋼中の５
μｍ以上の介在物個数の経時変化を示す図である。図示
するように実施例２では、介在物個数は、昇熱精錬処理
の終了時点で既に比較例２の還流処理終了時点と略々同
等に近い値まで低下した。さらに、約５分間の環流処理
で介在物個数は約２０個／１０ｃｍ²にまで低下した。
これは、比較例２で約５分間の環流処理後の１／２以下
の値である。

【００６２】図１０は鋳片サンプル中の介在物指数を示
す図である。図示するように、実施例２では約０．４で
あり、鋳片の清浄性も良好であった。

【００６３】

【発明の効果】本発明方法によれば、溶鋼のＡｌ昇熱時
に生成するＡｌ₂Ｏ₃系酸化物の浮上分離が促進される結
果、次の１〜３の効果が得られる。

【００６４】１．従来法では得られなかった高清浄鋼が
得られる（鋳片中の５μｍ以上の介在物個数が１／２
以下へ低下）。

【００６５】２．従来法と同等の清浄度の鋼を製造する
場合には、Ａｌ₂Ｏ₃系酸化物の浮上分離のための撹拌ま
たは環流処理時間の大幅短縮が可能である。

【００６６】３．上記２.により耐火物の溶損が抑制さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】雰囲気を置換した大気圧下で、ガス撹拌下の溶
鋼を昇熱精錬する本発明方法の実施に用いる装置例を示
す概略縦断面図である。

【図２】減圧下または真空下で、底吹きガスによる撹拌
下の溶鋼を昇熱精錬する本発明方法の実施に用いる装置
例を示す概略縦断面図である。

【図３】昇降可能な上吹きランスを設置したＲＨによ
り、環流下の溶鋼を昇熱精錬する本発明方法の実施に用
いる装置例を示す概略縦断面図である。

【図４】ＣａＯ系粉体の着地効率に及ぼす粉体粒径の影
響を示す図である。

【図５】ＣａＯ系粉体の着地効率に及ぼすランス高さの
影響を示す図である。

【図６】昇熱精錬処理終了直後における溶鋼よりサンプ
リングした鋼中の５μｍ以上の介在物個数に及ぼすＹ／
Ｘの影響を示す図である。

【図７】溶鋼よりサンプリングした鋼中の５μｍ以上の
介在物個数の経時変化を示す図である。

【図８】鋳片サンプル中の介在物指数を示す図である。

【図９】溶鋼よりサンプリングした鋼中の５μｍ以上の
介在物個数の経時変化を示す図である。

【図１０】鋳片サンプル中の介在物指数を示す図であ
る。

【符号の簡単な説明】

１：取鍋、 ２−１，２−２：溶鋼、 ３：シール用蓋、 ４：上吹きランス、 ５：インジェクションランス、 ６：Ａｒガス、 ７：酸化性ガス、 ８：ＣａＯ系粉体、 ９−１：真空容器、 ９−２：真空容器の蓋、10：ポーラス羽口、 11：真空槽、 12：上昇管、 13：下降管、 14：還流用Ａｒガスの吹き込み管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ａｌを含有する溶鋼を不活性ガスで撹拌し
   ながらまたは環流させながら、上吹きランスを用いて、
   同一ノズルから酸化性ガスをキャリアガスとしてＣａＯ
   を主体とする粉体を吹き込むか、または異なったノズル
   から酸化性ガスおよびキャリアガスとともにＣａＯを主
   体とする粉体とを吹き込んで前記溶鋼を昇熱精錬処理
   し、引き続き、不活性ガスで撹拌または環流処理を施す
   溶鋼の昇熱精錬方法であって、粒径が２００μｍ以下の
   前記粉体を用い、前記ランスの先端と溶鋼面との距離を
   １〜３ｍとし、前記粉体中のＣａＯ純分供給速度Ｙｋｇ
   ／（溶鋼ｔ・ｍｉｎ）と酸化性ガス中の酸素純分供給速
   度Ｘｋｇ／（溶鋼ｔ・ｍｉｎ）との比Ｙ／Ｘが０．２〜
   ５となるように前記粉体を吹き込むことを特徴とする溶
   鋼の昇熱精錬方法。