JPS627816A - 溶鋼の脱酸方法 - Google Patents

溶鋼の脱酸方法

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JPS627816A
JPS627816A JP60145274A JP14527485A JPS627816A JP S627816 A JPS627816 A JP S627816A JP 60145274 A JP60145274 A JP 60145274A JP 14527485 A JP14527485 A JP 14527485A JP S627816 A JPS627816 A JP S627816A
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芹川 修道
Hiromi Takahashi
宏美 高橋
Kenichi Shimamoto
賢一 島本
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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04Removing impurities by adding a treating agent
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は溶鋼の脱酸時に生成する硬質の酸化物系非金属
介在物をすみやかに改質するとともに除去し、清浄度の
良い鋼を製造する脱酸方法に関するものである。
(従来の技術) 従来、清浄度の良い鋼を製造するには、例えば第100
回百出記念技術講座226〜232頁に述べられている
ように、 H)脱酸剤の添加された溶鋼を真空脱ガス装置、又は不
活性ガス吹込装置、誘導攪拌装置等で攪拌し、介在物を
合体、浮上させる方法。
(→ 介在物の合体、浮上を促進ろるいは介在物形態制
御するために、石灰等の7ラツクスをインジェクション
する方法。
(ハ)(イ)や(ロ)の方法において浮上した介在物を
吸収し除去するために溶鋼の表面を合成スラグで被覆す
る方法。
がある。しかしこのような従来方法には以下に示す欠点
がある。
(イ)の方法は鋼中の介在物の衝突1合体により介在物
を大型化し、浮上性を良くして除去するものであるが、
衝突は確率的現象であるため、鋼中に分散している微小
な介在物の完全な除去は困難であシ、有害な大型介在物
も残存する。
(ロ)の方法は例えばAt脱酸鋼のAz2o3クラスタ
ーを除去するためにAz2o5と合体しやすいCaO系
7ラツクスをインジェクションしCaO系フラックスに
ht2o5を吸収させ大型のmCa□nAt203とな
し、浮上を促進あるいはmcao−nAt203系の介
在物に形態制御するものである。しかし、この場合も、
衝突は確率的であシ効果には限界がある。
(ハ)の方法は浮上してきた介在物を合成スラグが吸収
するだけ(イ)や仲)の方法よシ清浄度が向上するが、
鋼中介在物の衝突・合体に支配されている点は同じでア
シ、効果には自ずから限界がある。
(発明が解決しようとする問題点〕 本発明の目的は前記の如き従来法の欠点である鋼中介在
物の衝突・合体の確率を飛躍的に改善し、極めて清浄度
の高い鋼を製造することのできる溶鋼の脱酸方法を提供
するにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明はこの目的を達成するために脱酸剤と7ラツクス
を実質的に同時に、混合状態で溶鋼にインジェクション
法等により添加することにより、生成する脱酸生成物を
直ちに、周囲に高密度で存在するフラックスと結合させ
改質することによって浮上、除去を促進し、清浄度を極
めて良くするとともにより完全な介在物形態制御をする
ことを骨子とするものである。
すなわち本発明の要旨とするところは溶鋼を脱酸する過
程において、溶鋼の表面を溶鋼の凝固温度より50℃以
上低い融点を有する溶融スラグで覆った状態で脱酸剤と
フラックスを混合状態で溶鋼中にインジェクション法等
により添加することを特徴とする溶鋼の脱酸方法にある
以下、本発明を更に詳細に説明する。
非金属介在物の多くは溶鋼よシ比重が小さく浮力により
浮上し溶鋼表面に排出さnる。浮上速度はストークスに
よれば、 2g′(ρρ′〕(1) 9η 但し、V:介在物の浮上速度〔12〕0g:重力の加速
度〔〜’5ee2〕* l) :溶鋼の密度C9/cr
l〕、 /7’:介在物の密度CI/Wt5〕、 r 
:介在物の半径〔創〕、η:溶鋼の粘性係数(poia
e〕 で表わされる。すなわち、浮上速度は介在物の半
径の二乗に比例するため小型の介在物は浮上、除去され
にくいため、合体により大型化することが有効である。
介在物が成長し大型化する機構としては、強攪拌さnて
いる溶鋼中では衝突し合体する機構が支配的であると考
えられる。しかしながら、脱酸された溶鋼には数μm程
度の微小な脱酸生成物が溶鋼全体に分散しているため、
脱酸後に攪拌したシ、フラックスをインジェクションし
ても衝突し合体する確率Vi溶鋼を清浄化するために必
要なほどには大きくない。フラックスとの合体により介
在物を改質し、無害化させる目的の場合にも、合体しな
いままの介在物が多数残存し、十分に目的全達成するこ
とは困難である。このように残存した微少な介在物は鋳
造時に凝集、合体し、浮上しきnずに鋼中に残シ害をな
す原因となる。このような従来法の欠点を改善する念め
に本発明では脱酸剤と7ラツクスを混合状態で溶鋼中に
添加することを第1の特徴としているが、その目的は脱
酸剤の周囲に高密度で7ラツクスを存在させることKよ
シ、生成した脱酸生成物を直ちにフラックスと結合させ
改質するとともに大型化し、浮上、除去することにある
。脱酸生成物と7ラツクスの結合は、次の2つの機構で
実現される。−っは両者の衝突によるものであるが、両
者ともに反応領域においては極めて密度が高いなめ、調
合体に分散している従来法に比べて衝突の確率は非常に
大きいため、合体、浮上効果は極めて大きくなる。また
、一つは脱酸剤が脱酸反応を起すときに脱酸剤は一時鋼
中に固溶した後、鋼中の酸素と結合し、脱酸生成物を形
成すると考えられるが、周囲に高密度で存在する7ラツ
クスは脱酸生成物の析出核となるため、両者の結合はよ
り高い確率で実現する。なおフラックスの量は脱酸剤の
50%以上が望ましい。
脱酸剤とフラックスを混合状態で鋼中に添加する手段と
しては粉状で事前に混合しておいて、これを取鍋に出鋼
する際に出鋼流に投入するか、或いは出鋼後、取鍋中の
溶鋼に浸漬ランスを通じて吹込んでも良い。或いViま
たフラックスと脱酸剤を別々のタンクに装填して分き、
同一のランスを通じて同時に吹込んでも良い。1′fc
同一のタンク内に7ラツクスと脱酸剤を層状に交互に装
填しておき、浸漬ランスを通じて連続的に吹込んでも、
両者は実質、的に混合状態となるため同様な効果が奏せ
られる。
次に、溶鋼の表面を溶融スラグで覆った状態で脱酸剤と
フラックスを混合状態で鋼中に添加することにより、本
発明は一層その効果を高めることができる。これは溶融
スラグが浮上してきた介在物を吸収し、再び鋼中に戻る
ことを防止するためである。こうした効果を十分に発揮
するためにはスラグは溶融状態であることが必要である
。表面および取鍋への付着部においても容易に凝固しな
いように、スラグの融点は溶鋼の融点よシ50C以上低
いことが必要である。取鍋には出鋼時に一般的には転炉
スラグが流入してくるため、処理終了時のスラグ組成に
おいて所定の融点となすことが望ましい。溶融スラグを
形成するためには、Cab−8102系フラツクスにN
aF等の滓化剤を添力口した低融点の7ラツクスを添加
することが適当である。添加量は溶鋼表面を被覆するに
必要な量として10ゆ7m2以上が好ましい。
脱酸剤と混合状態で添加するフラックスとしては、脱酸
生成物と結合しやすく、フラックス自身および結合体と
もに溶鋼から分離しやすいものが望ましい。この目的に
適したフラックスとして、CaO又はCa0と5lO2
を主成分とするフラックス1又はこれらに滓化剤として
アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属のフッ化物、酸
化物の1棟もしくd2種以上を含む合成フラックスが適
当である。
CaO系7ラツクスは特にAt脱酸鋼においてCa −
Aluminateを形成しやすく浮上分離性に富んで
いる。CaO−8102系7ラツクスは介在物を軟質化
する場合に特に有効でめる。滓化剤の添加によりフラッ
クスと介在物の合体は一層容易となる。
本発明は脱酸生成物と7.lPアクスの結合を高い確率
で実現することに特徴を有するものであるから、脱酸剤
の種類は特に問題とならない。一般に脱酸剤として用い
られるkl 、 Ca 、 Mg 、 Rem および
、これらの元素同士或いはSt 、 Mn 、 F’e
  等との合金について同様の効果が得らnる。また溶
鋼の組成についても特に制約さnる条件はなく、普通炭
素鋼、特殊鋼とも同様に処理することができる。
以下に実施例にもとづいて本発明の効果を述べる。
(実施例) 溶鋼250Tを取鍋に出鋼時、溶鋼成分が(:C) 二
〇、05%、(St) : 0.30%、(Mn) :
 1.50%になるように、Fa−81: 4.1 k
g/T−8jFe −Mn : l 8に#/T−8を
投入し、以下の各処理を行った後、連続鋳造により22
0X2000■iの鋳片を鋳造し、熱間圧延により厚さ
10ノ門の板に圧延し、清浄度を測定した。清浄度1−
1 JIS法により非延性介在物でろるB系およびC系
介在物をカウントし、従来法による比較材を100とし
た相対値で示す。該鋼種の溶鋼の凝固温度は1526℃
である。
(1)40%CaO−40%8102−20%NaFな
る組成の7ラツクス4 k5J/T−8を取鍋中の溶鋼
に添加し、介在物の吸着性の良いカバースラグを形成せ
しめた後、粉状のCa0 : 0.9kg/T−8、C
畠F2:0、 lゆ/T−5、At : 0.41V/
T−5の混合物を浸漬ランスを通じてI N m37m
1nのArガスで吹込んだ。  ′1lkP:的なカバ
ースラグの組成はCa046.2%。
510233.4%、 MgO4,8%、 ht2o5
 z o、 o%。
NaF 4.6%、 MnO1,0%で融点は1420
Cでh−zた。この場合の清浄度は比較例を100とし
たとき26で著しい改善効果が得らnた。
(2)40%CaO−40%5to2−20%NaF 
 なる組成の7ラツクス4 klil/T−8を取鍋中
の溶鋼に浸漬ランスを通じてl N m3/1ninの
Arガスで吹込むとともに、該フラックスの一部に7%
Mg合金0.2kg/T−8を混合して吹込んだ。最終
的なカバースラグの組成はCaO43,5%、 5to
233.5%、 Mg05.5%、 Az2o37.0
%、 NaF 7.3%、 Mn03.2%で融点は1
320℃であった。この場合の清浄度はl8でアシ、介
在物は複合組成の低融点延性介在物となっていた。
以上の各処理方法について0.05%C−0,30%M
n鋼、0.72%C−0,25%Sl −0,6Q%M
n鋼、0.55%C−1,4%5i−0,70%Mn 
−0,70%Cr鋼についても実施したところ同様の効
果が得られた。また脱酸剤として3%C&合金、7%M
g合金、30%Rem −Si合金を用い、72ツクス
として40%CaO−40%5102−20%NaFを
用いても同様の効果が得られた。
(比較例) 溶鋼250Tを取鍋に出鋼時、溶鋼成分がEC) 二〇
、05%、 (St) : 0.30%、 I:Mnl
 : 1.50%になるようにF@−81: 4.1 
’Kll/T−B 、 Fe−Mn : 1.8kI7
/T−8、At: 0.6 kl?/T−8を投入した
後、取鍋中の溶鋼に浸漬ランスを通じて粉状のCaO:
 3.6に9/T−8、CaF2 : 0.4 kg/
T−8の混合物を、INm’/minのArがスにより
吹込んだ。連続鋳造により220X2000mdの鋳片
を鋳造し、熱間圧延により厚み10朋の板に圧延した。
(発明の効果) 以上のように本発明の脱酸方法によれば、脱酸剤と7シ
ツクスを混合状態で添加することにより、別々に添加す
る場合に比べ硬質介在物の数を著しく減少させることが
でき清浄度を大幅に向上させる効果が得られる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)溶鋼を脱酸する過程において、溶鋼の表面を溶鋼
    の凝固温度より50℃以上低い融点を有する溶融スラグ
    で覆った状態で脱酸剤とフラックスを混合状態で溶鋼中
    にインジェクション法等により添加することを特徴とす
    る溶鋼の脱酸方法。
  2. (2)フラックスとしてCaO系又はCaO−SiO_
    2系又はこれらにアルカリ金属またはアルカリ土類金属
    のフッ化物、酸化物の1種又は2種以上を含む合成フラ
    ックスを用いる特許請求の範囲第1項記載の溶鋼の脱酸
    方法。
  3. (3)脱酸剤としてSi、Al、Ca、Mg、Remの
    1種又は2種以上を用いる特許請求の範囲第1項記載の
    溶鋼の脱酸方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997036010A1 (fr) * 1996-03-25 1997-10-02 Kawasaki Steel Corporation Procede de production d'acier calme a l'aluminium exempt d'agglomerats
KR20030089955A (ko) * 2002-05-20 2003-11-28 주식회사 포스코 탈산 용강 중의 질소 저감 방법

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5757823A (en) * 1980-09-22 1982-04-07 Nippon Steel Corp Production of low-oxygen silicon killed steel

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