JPH1192821A - Rh脱ガス装置での清浄鋼の製造方法 - Google Patents

Rh脱ガス装置での清浄鋼の製造方法

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JPH1192821A
JPH1192821A JP24891197A JP24891197A JPH1192821A JP H1192821 A JPH1192821 A JP H1192821A JP 24891197 A JP24891197 A JP 24891197A JP 24891197 A JP24891197 A JP 24891197A JP H1192821 A JPH1192821 A JP H1192821A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶鋼中に発生する介在物量に応じて脱酸後の
処理時間を決め、介在物の少ない清浄鋼をRH脱ガス装
置で安定して製造する。 【解決手段】 環流用Arガスにより溶鋼6を真空槽1
内へ環流しつつ、真空槽内でAlを添加して未脱酸状態
の溶鋼を脱酸し、その後、真空槽内への環流を継続した
後に処理を終えるRH脱ガス装置での精錬の際に、Al
添加直前での溶鋼中の溶解酸素量Co(ppm)と、上
昇側浸漬管2に吹き込まれる環流用Arガス量Q(Nl
/min・ton)と、Al添加後の処理時間t(mi
n)とを、(1)式を満足する範囲とする。 t≧20×(1−0.5Co/50)×(8/Q)0.5 ……
(1)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、RH脱ガス装置を
用いて、脱酸生成物である酸化物系介在物の少ない清浄
鋼を安定して製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年の鉄鋼材料の高機能化及び高品質化
への要求の高まりから、燐、硫黄等の不純物元素や、脱
酸生成物、転炉スラグ及びモールドパウダー等を起源と
する酸化物系介在物を極力低減することが要望されてい
る。この内、酸化物系介在物は薄鋼板製品での表面欠陥
の主原因となるため、精錬から鋳造に至るまでに数々の
低減対策が実施されており、特にAl23系の脱酸生成
物を起源とする酸化物系介在物(以下、「介在物」と記
す)はRH脱ガス処理により効率良く低減されるので、
RH脱ガス装置を用いた介在物の低減方法が多数提案さ
れている。
【0003】例えば、特開昭57−200514号公報
には、上昇側浸漬管に環流ガスを吹き込むと共に、上昇
側浸漬管直下の取鍋底からもArガスを吹き込み、取鍋
底から吹き込むArガスにて、取鍋内溶鋼の攪拌と真空
槽を環流する溶鋼量を増大させて溶鋼の環流率を上昇
し、RH脱ガス装置による低減効果を向上させた方法が
開示されている。
【0004】又、特開平9−49012号公報には、A
l脱酸後、真空槽内の溶鋼中に、CaOを主体とする粒
径0.1〜10mmのフラックスを取鍋内溶鋼上に存在
するスラグ量に応じて添加し、Al脱酸により発生する
介在物を効率良く低減する方法が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の特開昭57−2
00514号公報、及び、特開平9−49012号公報
に記載の方法は、介在物の除去に有効な手段ではある
が、脱酸後にどの程度の時間、処理を継続すれば介在物
の浮上分離が完了するのかが不明であり、そのため、脱
酸後の処理時間が短か過ぎて介在物の浮上分離が十分で
ない場合や、逆に、処理時間が延長して溶鋼温度が低下
しすぎ、次工程でトラブルの生じる場合もあった。
【0006】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、その目的は、溶鋼中に発生する介在物量に応じて脱
酸後の処理時間を決め、介在物の少ない清浄鋼をRH脱
ガス装置で安定して製造する方法を提供することであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によるRH脱ガス
装置での清浄鋼の製造方法は、環流用Arガスにより溶
鋼を真空槽内へ環流しつつ、真空槽内でAlを添加して
未脱酸状態の溶鋼を脱酸し、その後、真空槽内への環流
を継続した後に処理を終えるRH脱ガス装置での精錬の
際に、Al添加直前での溶鋼中の溶解酸素量Coと、上
昇側浸漬管に吹き込まれる環流用Arガス量Qと、Al
添加後の処理時間tとを、(1)式を満足する範囲とす
ることを特徴とするものである。
【0008】 t≧20×(1−0.5Co/50)×(8/Q)0.5 ……(1) 但し、(1)式において各記号は以下を表わすものであ
る。
【0009】 t :Al添加後の処理時間(min) Co:溶解酸素量(ppm) Q :環流用Arガス量(Nl/min・ton) 発明者等は、RH脱ガス装置において未脱酸鋼を脱酸す
る際に、Al添加直前の溶鋼中の溶解酸素量Coと、A
l添加後に上昇側浸漬管に吹き込むArガス量Qと、A
l添加後の処理時間tとを様々に変更して、これらの要
因とAl脱酸により生成するAl23系介在物の量との
関係を調査した。
【0010】その結果、図2に示すように、溶解酸素量
Coと環流用Arガス量Qとで決まる(1)式の右辺よ
り、Al添加後の処理時間tを長くすることで、介在物
が処理中に十分浮上・分離して減少し、製品での介在物
による表面欠陥指数が低下することが確認できた。これ
は、脱酸直後の溶鋼中介在物量は、脱酸直前の溶解酸素
量Coに依存し、そして、生成した介在物は、その発生
時から環流ガスのArガス量Qに比例して時間と共に減
少するので、溶解酸素量Coと環流用Arガス量Qとで
構成される(1)式右辺により、脱酸後の処理時間を決
めることができるからである。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明を図面に基づき説明する。
図1は、本発明を実施したRH脱ガス装置の断面概略図
である。
【0012】図において、上昇側浸漬管2と下降側浸漬
管3とを下部に備え、上部で排気装置(図示せず)に連
結された真空槽1を主設備として構築されるRH脱ガス
装置の直下に、転炉(図示せず)から出鋼され、スラグ
8と未脱酸状態の溶鋼6とを収納した取鍋7が搬入され
ている。そして、取鍋7を昇降装置(図示せず)により
上昇させて取鍋7内の溶鋼6を上昇側浸漬管2及び下降
側浸漬管3に浸漬し、上昇側浸漬管2を貫通して設けた
環流用Arガス吹き込み管4から上昇側浸漬管2内にA
rガスを吹き込むと共に、真空槽1内を排気装置にて排
気すると、取鍋7内の溶鋼6は、Arガス気泡9と共に
上昇側浸漬管2を上昇して真空槽1内に流入し、その
後、下降側浸漬管3から取鍋7に戻る流れ、所謂、環流
を形成してRH脱ガス処理が施される。
【0013】こうして、未脱酸状態の溶鋼6を、例えば
真空脱炭処理等で所定時間処理した後、溶鋼6中の溶解
酸素量Co(ppm)を測定し、次いで、この溶解酸素
量Coに応じて溶鋼6中に0.01〜0.05wt%の
Alが残留する程度の量の金属Alを、真空槽1の側壁
を貫通して設けた原料投入口5から真空槽1内に添加し
て溶鋼6を脱酸する。添加後残留するAlの含有量が
0.01wt%未満では脱酸が弱く、又、0.05wt
%を超える過剰のAlはコスト上不利益であるからであ
る。尚、溶解酸素量Coの測定は、周知の方法、例えば
酸素プローブを溶鋼6に浸漬して直接測定する方法や、
溶鋼6から採取した試料を化学分析して求める方法等で
行えば良い。
【0014】そして、把握した溶解酸素量Co(pp
m)と、Al添加後に吹き込まれる環流用Arガス量Q
(Nl/min・ton)とを(1)式に代入して
(1)式右辺を算出し、(1)式右辺で算出される時間
(min)以上の処理時間tでAl添加後継続して処理
した後に、環流用Arガスの吹き込みと真空槽1内の排
気を停止してRH脱ガス処理を終了する。尚、本発明の
環流用Arガス量Qは、1分間当たりに上昇側浸漬管に
吹き込まれるArガス流量(Nl/min)を処理する
溶鋼のヒート量(ton)で除算した値である。
【0015】その際に、Al添加後の真空槽1内の圧力
は5torr以下に維持することが好ましい。真空槽1
内の圧力が5torrを超えると、溶鋼6の環流量が低
下して介在物の浮上・分離が妨げられるからである。
【0016】このようにしてRH脱ガス処理を施すこと
で、Al脱酸により発生する介在物の量に関わらず、介
在物の少ない清浄鋼を安定して製造することができる。
【0017】尚、取鍋7内のスラグ8は、転炉出鋼時に
転炉スラグが混入したものであり、通常、FeOやMn
O等の低級酸化物を含む。これら低級酸化物は、RH脱
ガス装置でのAl脱酸後に溶鋼6中に溶解するAlと反
応して、Al23を新たに生成させ、溶鋼6の清浄性を
劣化させる。そのため、清浄鋼を製造する際には、転炉
スラグの混入を防止したり、取鍋7内のスラグ8に金属
Al、又はCaOを主成分とするスラグ改質剤等を添加
し、スラグ8中の(%T.Fe)と(%MnO)との合
計を4wt%以下に低減してから、RH脱ガス処理を実
施することが好ましい。尚、(T.Fe)とは、全ての
鉄酸化物(FeOやFe23等)を表わしている。
【0018】
【実施例】図1に示すRH脱ガス装置を用いて、転炉か
ら出鋼された未脱酸鋼を脱酸する際に、Al添加直前の
溶鋼中の溶解酸素量Coを測定し、Al添加後に上昇側
浸漬管に吹き込むArガス量QとAl添加後の処理時間
tとを様々に変更して、合計35ヒートの試験操業を実
施し、前記溶解酸素量CoとArガス量QとAl添加後
の処理時間tとが、Al脱酸により生成するAl23
介在物の浮上・分離に及ぼす影響を調査した。
【0019】対象とした溶鋼はC含有量が0.02〜
0.06wt%の未脱酸溶鋼で、転炉からの出鋼量を2
50tonと300tonの2水準で実施した。そし
て、全てのヒートで転炉出鋼後、取鍋内スラグにCaO
を主成分とするスラグ改質剤を添加し、スラグ中の(%
T.Fe)と(%MnO)との合計を4wt%以下に予
め調整した。調整後のスラグ組成は、CaO−SiO2
−Al23−MgO系である。
【0020】未脱酸状態で所定の時間処理した後、溶解
酸素量Coを酸素プローブにて測定し、測定した溶解酸
素量Coに応じて溶鋼中のAl含有量が0.01〜0.
05wt%となる量の金属Alを真空槽に投入して溶鋼
を脱酸した。
【0021】Al脱酸後、上昇側浸漬管内に環流用Ar
ガスを、Arガス量Qが8〜24Nl/min・to
n、具体的にはヒート量が250tonの場合に200
0〜6000Nl/minの範囲で吹き込みつつ、真空
槽内の圧力を0.5〜2torrに制御して処理を継続
し、Al添加後10〜15分間でRH脱ガス処理を終了
した。
【0022】そして、RH脱ガス処理後、スラブ連続鋳
造機にて厚み220mm、幅950mmの鋳片に鋳造
し、得られた鋳片を熱間圧延、次いで冷間圧延して最終
的に薄鋼板製品として、薄鋼板製品において介在物によ
る表面欠陥を調査した。尚、表面欠陥の程度は指数化し
て表示し、表面欠陥指数が低い程介在物が少ないことを
表わしている。
【0023】表1に、35ヒートの試験操業におけるR
H脱ガス処理でのヒート量、測定した溶解酸素量Co、
環流用Arガス量Q、Al添加後の処理時間t、及び、
製品での表面欠陥指数をまとめて示す。但し、環流用A
rガス量Qの欄のカッコ内数値は単位時間当たりのAr
ガス流量(Nl/min)を示す。表1に示すようにA
l脱酸前の溶解酸素量Coが比較的少ないにもかかわら
ず製品での表面欠陥指数が高いヒート(例えば、テスト
No.1)や、逆に、溶解酸素量Coは多いにもかかわ
らず製品での表面欠陥指数が低いヒート(例えば、テス
トNo.23)がある。
【0024】
【表1】
【0025】Al添加により生成した介在物をRH脱ガ
ス処理中に溶鋼中から浮上・分離させるための要因とし
て以下の2つの前提を立て、次元解析的な手法により製
品の表面欠陥指数が0のヒートと、それ以外のヒートと
を区分することができる式を考え、そして前述の(1)
式として提案した。 前提(1):溶解酸素量Coが高い程、Al脱酸後の処理
時間tを延長する必要がある。 前提(2):環流用Arガス量Qが多い程、介在物の浮上
・分離が促進されて処理時間tは短くすることができ
る。
【0026】表1には、各ヒートの溶解酸素量Coと環
流用Arガス量Qとで算出された(1)式右辺の値と、
実際の処理時間tとの比を合わせて示す。そして、処理
時間tと算出された(1)式右辺との比を横軸とし、製
品表面欠陥指数を縦軸としてグラフ化したものが図2で
ある。図2に示すように、(1)式右辺による処理時間
より実際の処理時間tが長い全てのヒートでは、製品欠
陥指数は0であり、従って、少なくとも(1)式の右辺
から算出される時間より長い時間、Al添加後処理する
ことで、介在物を浮上・分離させ、清浄鋼の製造が可能
であることが知見された。尚、表1の備考欄に本発明の
範囲内のヒートを実施例として、又、それ以外のヒート
を比較例として区分して表示した。
【0027】
【発明の効果】本発明では、溶鋼中の溶解酸素量を把握
した上でAl脱酸し、そして、Al脱酸後の処理時間を
前記溶解酸素量と環流用Arガス量とで算出される適切
な時間以上とするので、Al脱酸により生成する介在物
をRH脱ガス処理中に溶鋼中から浮上・分離させ、安定
して清浄鋼を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施したRH脱ガス装置の断面概略図
である。
【図2】試験操業による製品表面欠陥の調査結果を
(1)式により整理して示した図である。
【符号の説明】
1 真空槽 2 上昇側浸漬管 3 下降側浸漬管 4 環流用Arガス吹き込み管 5 原料投入口 6 溶鋼 7 取鍋 8 スラグ 9 Arガス気泡

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 環流用Arガスにより溶鋼を真空槽内へ
    環流しつつ、真空槽内でAlを添加して未脱酸状態の溶
    鋼を脱酸し、その後、真空槽内への環流を継続した後に
    処理を終えるRH脱ガス装置での精錬の際に、Al添加
    直前での溶鋼中の溶解酸素量Coと、上昇側浸漬管に吹
    き込まれる環流用Arガス量Qと、Al添加後の処理時
    間tとを、(1)式を満足する範囲とすることを特徴と
    するRH脱ガス装置での清浄鋼の製造方法。 t≧20×(1−0.5Co/50)×(8/Q)0.5 ……(1) 但し、(1)式において各記号は以下を表わすものであ
    る。 t :Al添加後の処理時間(min) Co:溶解酸素量(ppm) Q :環流用Arガス量(Nl/min・ton)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002266018A (ja) * 2001-03-09 2002-09-18 Nippon Steel Corp 溶鋼の脱酸方法
JP2003055733A (ja) * 2001-08-16 2003-02-26 Sumitomo Metal Ind Ltd 靱性の良好な鋼材およびその製造方法
JP2009263783A (ja) * 2008-03-31 2009-11-12 Jfe Steel Corp Rh真空脱ガス装置における溶鋼の精錬方法
KR101361867B1 (ko) * 2012-01-27 2014-02-12 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 고청정도 강의 용제 방법

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