JPS5835567B2 - 低水素鋼の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は低水素鋼を従来よりも合理的に且つ確実に製造
する方法に関する。

一般に鋼材特に高級鋼（高合金鋼）においては、材質の
健全さを確保するため、鋼材中の含有水素量は極力低い
値、例えば２．０ｍｍ以下塵になるよう管理されている
。

鋼中含有水素量が高いと成品における微細な内部割れ、
低温における誘起割れの原因となり極めて好ましくない
元素である。

鋼材中の含有水素量が高くなる経路としては、精錬に際
して溶融スラグ中に溶解していた水素が溶鋼中に入りこ
んで来ることによる。

ちなみにスラグ中の水素溶解量は塩基度（Ｏａｏ／Ｓｉ
Ｏ，）に依存し、塩基性スラグの水素溶解量は酸性スラ
グの２〜５倍にも達する。

又精錬雰囲気にも大きく支配され、雰囲気中の水蒸気分
圧が高くなると溶鋼中の水素含有量は高くなってくる。

従って精錬過程で投入する副原料が吸湿していると当然
スラグ中の水素溶解量も大きくなる。

そこでこれらの防止対策として従来からとられて来た方
法としては、 ■、吸湿しやすい副原料例えば生石灰、焼成ドロマイト
などの吸湿を防止し、かつその使用前によく乾燥脱湿し
ておくこと。

２、溶鋼精錬後の後工程として真空脱水素処理を行なう
こと。

３、鋼塊又は生成品の状態で脱水素焼鈍もしくは徐冷却
処理を施すこと等がある。

しかしこれらの方法は倒れもはん雑な工程であり、合理
的でないばかりか、経済的にも決して好ましい方法でな
い。

本発明は以上の点に鑑みなされたものでその方法は溶融
製鋼用銑鉄をアルカリ金属化合物を主成分とする造滓剤
を用いて酸化精錬し、ついでこの溶融銑鉄を極めて少な
いスラグのもとで酸素製鋼法により精錬するものである
。

即ち、溶銑段階において、酸素製鋼炉で水素源となる生
石灰、焼成ドロマイトなどを使用しなくてもよい程度に
まで事前に脱Ｐ、脱Ｓ、脱Ｓｉ精錬し、これを酸素製鋼
炉ではスラグなしのまま脱Ｃ反応のみを短時間で行なう
ことによって溶製することにある。

ここでアルカリ金属化合物としてはアルカリ金属の炭酸
塩、水酸化物、酸化物、塩化物、硝酸塩、硫酸塩などを
指すが、Ｎａ２ＣＯ３がコスト、資源的に最も有利であ
る。

次に本発明を更に詳しく説明する。

本発明の第１の特徴は予備酸化精錬である。

予備酸化精錬はアルカリ金属化合物を主成分とする造滓
剤のもとに（酸化鉄を一部投入する場合もある。

）酸素を上吹き或は底吹き等により吹込む。

アルカリ金属化合物は溶銑Ｔ当り１０〜７０にノ望まし
くは１５〜３０に２の工業用炭酸ソーダを用いる。

この造滓剤は単体もしくはスラグ中でも揮発しやすいの
で極力低温で精錬するのが望ましい。

例えば浴温は１５００℃以下に保持する。

かくして同時に脱Ｐ。脱Ｓが進行する。

ＧＰ、脱Ｓされた溶銑は引き続いて実施する酸素製鋼炉
におけるスラグなし精錬を可能ならしめる。

なお造滓剤としてはこのアルカリ金属化合物を用いる酸
化精錬工程で得られるスラグ、及び集塵ダストをそのま
まもしくは適当な加工工程を加えてアルカリ金属化合物
を回収し再循環使用することも可能である。

従って精錬炉体は炉内で発生したアルカリ金属化合物を
含む排ガスを捕集しやすいようにした密閉型容器又は連
続精錬炉が好ましい。

かくして脱Ｐ、脱Ｓされ且つ脱水素された溶銑は例えば
〔Ｃ″Ｊ＝：＝４．０％。

［Ｓｉ）≦０．０８％、［Ｐ］≦０，０３％、〔Ｓ〕≦
０．０１０％の成分となり〔Ｐ〕〔Ｓ〕は製鋼炉におけ
る吹止め含有量に相当した量になっている。

次に本発明の第２の特徴は酸素製鋼炉におけるスラグな
し精錬である。

前記の如く脱Ｐ、脱Ｓ。脱Ｈされた溶銑は次いで上吹き
又は底吹き等の酸素製鋼炉で脱Ｃ精錬される。

この精錬では既に溶銑中のＰ、Ｓは吹止成分になってい
るので生石灰、焼成ドロマイトなど一般に知られている
造滓剤を投入する必要はない。

唯酸素製鋼炉の内張耐火物を保護するため、少量例えば
２０ＫｆＩ／Ｔ 、 ＨＭ以以下型しくは１０ Ｋ？／
Ｔ 、 ＨＭ以下の副原料を添加する。

従って従来のような生石灰、焼成ドロマイトなどから溶
鋼中に〔Ｈ〕が含有されることは全くない。

かくして酸素製鋼炉では純酸素を吹付けもしくは吹込ん
で短時間の脱Ｃ反応のみが行われる。

次に本発明の実施例を述べる。

第１図に示す横型状密閉式精錬炉１に７０５／ｈの速度
で製鋼用溶銑２を連続的に供給し、造滓剤として工業用
炭酸ソーダ（Ｎ ａ ２ Ｃ！Ｏｓ ） ３を同炉天井
部２ケ所から２．５Ｋｙ／Ｈの割合で供給した。

酸素は精錬炉の天井部に設置したランス４から浴に吹付
けた。

ランスは炉の長手方向に直列４本配置し酸素供給量は１
ＯＮｍ８／’！であった。

この予備精錬により頭初０４．３５ ％ 、 Ｓｉ Ｏ
，４８％ 、Ｍｎ ０．４３％、Ｐｏ、１０５％、８０
．０３５％であった溶銑組成２′はＣ３，９５％ 、
Ｓｉ ０．０６％、Ｍｎ ０．１５％、 Ｐｏ、０１５
％、８０．００６％の溶銑組成２“になった。

この溶銑４５Ｔを上吹転炉に装入しＣａ０５ＫｇＬ／Ｔ
。

ＨＭ（この量は（Ｓｉ］ｏ、ｏ６φから生成するＳ ｒ
０２を中和するに必要な量である。

）を添加し、脱Ｃ精錬した。

送酸速度は９０００ Ｎｍ８／ ｈでスクラップは全く
装入しなかった。

かくして鋼中の［Ｈ）含有量は１．６ｐＦであった。

この量は予備精錬して得た溶銑中の（Ｈ１含有量と略同
−水準であった。

なお第２図は本発明によって得られた鋼材Ａと比較材（
従来法）Ｂにおける（Ｈ］含有量の分布割合を示す。

このグラフから分るように本発明の鋼材の〔Ｈ〕含含量
量平均１．６５１）Ｉｎであるのに対し比較材のそれは
２．６３１７ｆＭｌであって格段に本発明のものが優れ
ていることが分る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明法による予備酸化精錬炉の概略図、第２
図は本発明の低水素鋼と比較材（従来法による）を示す
グラフ。 １・・・・・・横型状密閉式精錬炉、２．２’、２“・
・・・・・溶□銑、３・・・・・・Ｎａ２ＣＯ，，４・
・・・・・ランス、５・・・・・・スラグ、６・・・・
・・排滓口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶融製鋼用銑鉄をアルカリ金属化合物を主成分とす
   る造滓剤を用いてあらかじめ酸化精錬して水素含有量を
   低減し、ついでこの溶融銑鉄を酸素製鋼法により生石灰
   、焼成ドロマイトなどの副原料を２０ＫＰ／Ｔ、ＨＭ以
   下望ましくはｌ０ＫＰ／Ｔ。 ＨＭ以下使用して精錬することを特徴とする低水素鋼の
   製造方法。