JPS63161113A - 鋼の精錬方法 - Google Patents
鋼の精錬方法Info
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- JPS63161113A JPS63161113A JP30952086A JP30952086A JPS63161113A JP S63161113 A JPS63161113 A JP S63161113A JP 30952086 A JP30952086 A JP 30952086A JP 30952086 A JP30952086 A JP 30952086A JP S63161113 A JPS63161113 A JP S63161113A
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Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
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。
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）
この発明は鋼の精錬方法に関し、詳しくは不純物として
の窒素の著しく少ない清浄鋼を製造する方法に関する。
の窒素の著しく少ない清浄鋼を製造する方法に関する。
（従来の技術）
例えばアーク炉などの電気炉を用いた精錬では、炉で溶
かした溶鋼に還元精錬を施して溶鋼中の［５］を取り除
いた後、専ら脱水素を目的として脱ガス処理することが
行われる。この時溶鋼中の［Ｎ］もある程度除かれるが
その効率は一般に低く、十分には除き切れない０例えば
脱ガス処理前の［Ｎ］が５０ｐｐｍ以上の高いレベルの
場合でも脱窒素率は１０〜２５％程度の低い値であり、
処理前の［Ｎ］ レベルが４０ ｐｐｍ以下の時には脱
窒素はほとんど進まない、而して溶鋼中に残った［Ｎ］
はＡＩ、Ｔｉなどと結びついてＡＩＮ、 ＴｉＮなどの
非金属介在物となって鋼中に残り、これが鋼の疲労寿命
を低下させる原因となる。
かした溶鋼に還元精錬を施して溶鋼中の［５］を取り除
いた後、専ら脱水素を目的として脱ガス処理することが
行われる。この時溶鋼中の［Ｎ］もある程度除かれるが
その効率は一般に低く、十分には除き切れない０例えば
脱ガス処理前の［Ｎ］が５０ｐｐｍ以上の高いレベルの
場合でも脱窒素率は１０〜２５％程度の低い値であり、
処理前の［Ｎ］ レベルが４０ ｐｐｍ以下の時には脱
窒素はほとんど進まない、而して溶鋼中に残った［Ｎ］
はＡＩ、Ｔｉなどと結びついてＡＩＮ、 ＴｉＮなどの
非金属介在物となって鋼中に残り、これが鋼の疲労寿命
を低下させる原因となる。
ところで、近年鋼の品質に対する要求は益々厳しくなっ
て来ており、鋼中におけるこのような非金属介在物の減
少への要請が強くなって来ている０例えば軸受業界にお
いては、設備の大型化。
て来ており、鋼中におけるこのような非金属介在物の減
少への要請が強くなって来ている０例えば軸受業界にお
いては、設備の大型化。
高速化に伴って軸受にかかる負荷が大きくなって来てい
ることから、軸受鋼の疲労寿命の向上が望まれ、かかる
非金属介在物などの減少が強く要望されるようになって
来ている。
ることから、軸受鋼の疲労寿命の向上が望まれ、かかる
非金属介在物などの減少が強く要望されるようになって
来ている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、上述したように脱ガス処理による脱窒素
率は低いものであり、従来においては溶鋼の酸化精錬に
おいて僅かに下がった［Ｎ］ レベルを如何に上げない
でその後の処理をするかに留意するのがせいぜいで、他
に窒素低下の特別の手段が見当たらないというのが実状
である。
率は低いものであり、従来においては溶鋼の酸化精錬に
おいて僅かに下がった［Ｎ］ レベルを如何に上げない
でその後の処理をするかに留意するのがせいぜいで、他
に窒素低下の特別の手段が見当たらないというのが実状
である。
（問題点を解決するための手段）
そこで本発明者らは溶鋼中の［Ｎ］レベルを如何に低下
させるかについて鋭意研究した結果、以下の事実をつき
とめた。即ち、上述の還元精錬工程において溶鋼中の［
Ｓ］ レベルを低下させると、その低下の度合に応じて
脱ガス工程での脱窒素率が大幅に向上し、溶鋼中の［３
］レベルと脱窒素率との間には比例関係があることが判
明したのである。
させるかについて鋭意研究した結果、以下の事実をつき
とめた。即ち、上述の還元精錬工程において溶鋼中の［
Ｓ］ レベルを低下させると、その低下の度合に応じて
脱ガス工程での脱窒素率が大幅に向上し、溶鋼中の［３
］レベルと脱窒素率との間には比例関係があることが判
明したのである。
本発明はこのような知見に基づいてなされたものであり
、その要旨は、溶解炉にて溶解された溶鋼に還元精錬を
施して溶鋼中の［Ｓ］を、低下させる際、該［Ｓ］を最
終的に得られる鋼における許容量よりも所定量低いレベ
ルまで一旦低下させ、その後該溶鋼を脱ガス処理して該
溶鋼中の［Ｎ］を除去した後、必要に応じて溶鋼中の［
Ｓ］を所望レベルまで増加させることにある。
、その要旨は、溶解炉にて溶解された溶鋼に還元精錬を
施して溶鋼中の［Ｓ］を、低下させる際、該［Ｓ］を最
終的に得られる鋼における許容量よりも所定量低いレベ
ルまで一旦低下させ、その後該溶鋼を脱ガス処理して該
溶鋼中の［Ｎ］を除去した後、必要に応じて溶鋼中の［
Ｓ］を所望レベルまで増加させることにある。
即ち、本発明においては先ず原料が溶解炉にて溶解され
１次いで酸化精錬によって溶鋼中の主にＰが除去される
。続いて還元精錬が行われ、溶鋼中のＳ、０が除かれる
。このとき［３］のレベルを最終的に得られる鋼中の許
容量よりも所定量だけ低くする。 ［Ｓ’ｌのレベル
を低下すればするほど、後の脱ガス工程における脱窒素
率は高くなる。
１次いで酸化精錬によって溶鋼中の主にＰが除去される
。続いて還元精錬が行われ、溶鋼中のＳ、０が除かれる
。このとき［３］のレベルを最終的に得られる鋼中の許
容量よりも所定量だけ低くする。 ［Ｓ’ｌのレベル
を低下すればするほど、後の脱ガス工程における脱窒素
率は高くなる。
従来、この還元精錬では最終的に得られる鋼の許容量に
応じたレベルにまでしか［５］を低下させていなかった
のであるが、本発明ではこの許容量とは特に関係なく、
目的とする［Ｎ］の低下量に応じて［Ｓ］レベルを定め
るのである。
応じたレベルにまでしか［５］を低下させていなかった
のであるが、本発明ではこの許容量とは特に関係なく、
目的とする［Ｎ］の低下量に応じて［Ｓ］レベルを定め
るのである。
ところでこの還元精錬において、ＡＩ、Ｃａ、Ｓｉなど
の脱酸剤を溶鋼に添加するなどして、脱硫に先行して若
しくは併行して脱酸を行わせると、スラグによる脱硫が
促進される。尚ここで脱硫に先行して若しくは併行して
脱酸を行わせるとは、脱硫、脱酸の処理工程の順序をい
うのではなく、あくまで現象的な前後をいうのであって
、脱硫が進行中Ａ１などにである程度脱酸されている場
合。
の脱酸剤を溶鋼に添加するなどして、脱硫に先行して若
しくは併行して脱酸を行わせると、スラグによる脱硫が
促進される。尚ここで脱硫に先行して若しくは併行して
脱酸を行わせるとは、脱硫、脱酸の処理工程の順序をい
うのではなく、あくまで現象的な前後をいうのであって
、脱硫が進行中Ａ１などにである程度脱酸されている場
合。
ＡＩなどの脱酸剤及び脱硫に寄与するスラグ生成剤を同
時添加する場合、或いはある程度脱硫が進行した霞にＡ
１などの脱酸剤を添加する場合の何れかをも含む、尤も
一番好ましいのは鋼浴上面にスラグが生成する前にＡＩ
など脱酸剤を入れて脱酸してしまい、そのスラグにて脱
硫を促進する場合である。
時添加する場合、或いはある程度脱硫が進行した霞にＡ
１などの脱酸剤を添加する場合の何れかをも含む、尤も
一番好ましいのは鋼浴上面にスラグが生成する前にＡＩ
など脱酸剤を入れて脱酸してしまい、そのスラグにて脱
硫を促進する場合である。
本発明において、この還元精錬は上述の溶解炉とは別体
の容器中で行うのが望ましい、溶解炉中で還元精錬を行
うと、炉壁に残った酸化物の還元のために時間を要して
しまうが、別体の容器中にて行えばこのようなことはな
いからである。また、別体の容器には加熱装置を設けて
おくことが望ましい、溶鋼中の［Ｓ］をごく低いレベル
まで低下させようとすると長い時間を要するが、加熱装
置を備えていれば溶鋼加熱により脱硫を促進することが
でき、精錬時間を短縮できるからである。
の容器中で行うのが望ましい、溶解炉中で還元精錬を行
うと、炉壁に残った酸化物の還元のために時間を要して
しまうが、別体の容器中にて行えばこのようなことはな
いからである。また、別体の容器には加熱装置を設けて
おくことが望ましい、溶鋼中の［Ｓ］をごく低いレベル
まで低下させようとすると長い時間を要するが、加熱装
置を備えていれば溶鋼加熱により脱硫を促進することが
でき、精錬時間を短縮できるからである。
このようにして還元精錬された溶鋼は、次に脱ガス処理
され、ここで溶鋼中の［Ｎ］が効率的に取り除かれる。
され、ここで溶鋼中の［Ｎ］が効率的に取り除かれる。
すなわち従来達成される脱窒素率よりも高い率で［Ｎ］
が除去されるのであり、これによって鋼中に残るＡＩＭ
、ＴｉＮなどの非金属介在物が低減せしめら杵て、鋼の
耐疲労性が向上するのである。
が除去されるのであり、これによって鋼中に残るＡＩＭ
、ＴｉＮなどの非金属介在物が低減せしめら杵て、鋼の
耐疲労性が向上するのである。
この脱ガス処理はＲＨ真空脱ガス方式にて行うのが望ま
しい、この方式では溶鋼が環流させられるにもかかわら
ず溶鋼とスラグとは混ざり合す、スラグ中に入り込んだ
成分が溶鋼中に戻る現象がなく、シかも鋼中の［Ｓ］を
増したい場合においてこの工程で容易にそれができるか
らである。
しい、この方式では溶鋼が環流させられるにもかかわら
ず溶鋼とスラグとは混ざり合す、スラグ中に入り込んだ
成分が溶鋼中に戻る現象がなく、シかも鋼中の［Ｓ］を
増したい場合においてこの工程で容易にそれができるか
らである。
（実施例）
次に本発明をより明確にすべく、以下その実施例につい
て具体的に説明する。
て具体的に説明する。
先ず第１図（イ） 、 （−ａ）に示すように７０ト
ンのアーク炉１０を用いて原料を溶解し、次いで溶鋼を
取鍋１２に移してランス１４から酸素を付き込んで酸化
精錬し、溶鋼中のＰ、Ｍｎ、Ｓｉなどを除いた。次いで
同図（ハ）に示すように溶鋼上面のスラグを取り除いた
後、同図（ニ）に示すようにスラグ生成剤を再び加えて
電極１６にて溶鋼を加熱すると共に容器（取鍋１２）下
底からＡｒガスを吹き込みつつ還元精練を行った。この
時、スラグ生成剤の清９種類、精練時間等の条件を変え
ることにより、溶鋼中の［Ｓ］レベルを従来レベルの１
５０ ｐｐｍ程度からＯｐｐｍ近くまで様々に変化させ
てみた（なおこのときの溶鋼の成分は０．３５％Ｃ−０
，８％Ｍｎ−Ｆｅ ）。
ンのアーク炉１０を用いて原料を溶解し、次いで溶鋼を
取鍋１２に移してランス１４から酸素を付き込んで酸化
精錬し、溶鋼中のＰ、Ｍｎ、Ｓｉなどを除いた。次いで
同図（ハ）に示すように溶鋼上面のスラグを取り除いた
後、同図（ニ）に示すようにスラグ生成剤を再び加えて
電極１６にて溶鋼を加熱すると共に容器（取鍋１２）下
底からＡｒガスを吹き込みつつ還元精練を行った。この
時、スラグ生成剤の清９種類、精練時間等の条件を変え
ることにより、溶鋼中の［Ｓ］レベルを従来レベルの１
５０ ｐｐｍ程度からＯｐｐｍ近くまで様々に変化させ
てみた（なおこのときの溶鋼の成分は０．３５％Ｃ−０
，８％Ｍｎ−Ｆｅ ）。
還元製練を完了したところで、第１図（本）に示すよう
に取鍋１２にＲＨ真空脱ガス装置１８を装着して脱ガス
を行った。この装置１８は第２図に示すように、上昇管
２０と下降管２２の２禾の脚を備えた真空槽２４を有し
、そしてその２本の脚を取鍋１２内の溶鋼中に浸漬して
槽２４内を排気するとともに、上昇管２０よりＡｒガス
を吹き込んでドライブすると、溶鋼が上昇管２０から真
空槽２４内に入り込み、更に下降管２２を経て取鍋１２
内へと環流する。
に取鍋１２にＲＨ真空脱ガス装置１８を装着して脱ガス
を行った。この装置１８は第２図に示すように、上昇管
２０と下降管２２の２禾の脚を備えた真空槽２４を有し
、そしてその２本の脚を取鍋１２内の溶鋼中に浸漬して
槽２４内を排気するとともに、上昇管２０よりＡｒガス
を吹き込んでドライブすると、溶鋼が上昇管２０から真
空槽２４内に入り込み、更に下降管２２を経て取鍋１２
内へと環流する。
この脱ガス工程においては、溶鋼中の水素、酸素と共に
窒素が除去される。従来、この脱ガス工程においては脱
窒素率が非常に低かったのであるが、前述の還元ｔａ練
において溶鋼中の［Ｓ］ レベルを従来のそれより低く
することにより、脱窒素率が大幅に高まることが確認さ
れた。第３図及び第４図はこの関係を具体的に表わして
いる０図に示すように、溶鋼中の［３Ｆの低下ともに脱
ガス後の［Ｎ］は低下し、特に［Ｓ］ レベルを１０ｐ
ｐｍまで下げた場合、最終的な［Ｎ］ レベルは２０〜
３０ｐｐｍまで低下した（第４図）。
窒素が除去される。従来、この脱ガス工程においては脱
窒素率が非常に低かったのであるが、前述の還元ｔａ練
において溶鋼中の［Ｓ］ レベルを従来のそれより低く
することにより、脱窒素率が大幅に高まることが確認さ
れた。第３図及び第４図はこの関係を具体的に表わして
いる０図に示すように、溶鋼中の［３Ｆの低下ともに脱
ガス後の［Ｎ］は低下し、特に［Ｓ］ レベルを１０ｐ
ｐｍまで下げた場合、最終的な［Ｎ］ レベルは２０〜
３０ｐｐｍまで低下した（第４図）。
鋼中におけるＳの許容量は一般にそれほど低いものでは
なく（例えば０．０３％程度）、このため従来において
は前記還元精練において［Ｓ］レベルを１００〜１５０
ｐｐｍまで落とすのがせいぜいであった。従来、溶鋼
中の窒素を十分に取り除けなかったのはこのような理由
によるものであるが（もちろんこの１を実は本発明にお
いて知得されたものである）１本例に従って、かかる還
元精錬時に［Ｓ］レベルをその許容量よりも一旦大幅に
低下させれば、これに伴って脱窒素率も高くなり、鋼中
の窒素を効果的に低減することができるのである。而し
てｓｌを最終的に増加させたい場合には、上記脱ガス完
了後にＳを溶鋼中に添加すれは良いわけである。この場
合、本例のＲＨ真空脱ガス方式は誠に好都合である。装
置の合金添加孔２６からＳｉ、にｎ、 Ｏｒその他の合
金元素と共にＳを添加するだけで溶鋼中に容易にＳを加
えることができ、しかもこの際添加成分を鋼浴上面のス
ラグと接触させないですむからである。尚、特に機械加
工性を要求される鋼においてはＳの添加は必要であるが
、Ｓ量が低くても良い場合には脱カス後にＳを加えるこ
とを要しないことはもとよりである。
なく（例えば０．０３％程度）、このため従来において
は前記還元精練において［Ｓ］レベルを１００〜１５０
ｐｐｍまで落とすのがせいぜいであった。従来、溶鋼
中の窒素を十分に取り除けなかったのはこのような理由
によるものであるが（もちろんこの１を実は本発明にお
いて知得されたものである）１本例に従って、かかる還
元精錬時に［Ｓ］レベルをその許容量よりも一旦大幅に
低下させれば、これに伴って脱窒素率も高くなり、鋼中
の窒素を効果的に低減することができるのである。而し
てｓｌを最終的に増加させたい場合には、上記脱ガス完
了後にＳを溶鋼中に添加すれは良いわけである。この場
合、本例のＲＨ真空脱ガス方式は誠に好都合である。装
置の合金添加孔２６からＳｉ、にｎ、 Ｏｒその他の合
金元素と共にＳを添加するだけで溶鋼中に容易にＳを加
えることができ、しかもこの際添加成分を鋼浴上面のス
ラグと接触させないですむからである。尚、特に機械加
工性を要求される鋼においてはＳの添加は必要であるが
、Ｓ量が低くても良い場合には脱カス後にＳを加えるこ
とを要しないことはもとよりである。
さて、このようにして脱ガス処理を終えたところで第１
図（へ）に示すように溶鋼を連続鋳造装置２８によりｉ
！ＩＵ続的に鋳造してインゴットとした。
図（へ）に示すように溶鋼を連続鋳造装置２８によりｉ
！ＩＵ続的に鋳造してインゴットとした。
以上本発明の実施例を詳述したが、本発明はこのような
具体例にのみに限定されるものではなく、その主旨を逸
脱しない範囲において様々な変形を加えた態様で実施す
ることが可能である。
具体例にのみに限定されるものではなく、その主旨を逸
脱しない範囲において様々な変形を加えた態様で実施す
ることが可能である。
（考案の効果）
このように１本発明によれば鋼中のＮレベルを大幅に低
下することができ、これに応じてＡＩＮ、ＴｉＮなどの
非金属介在物を著しく低減することができる。これによ
り鋼の疲労寿命が延び、製品の信頼性カー高まる効果が
生ずる。
下することができ、これに応じてＡＩＮ、ＴｉＮなどの
非金属介在物を著しく低減することができる。これによ
り鋼の疲労寿命が延び、製品の信頼性カー高まる効果が
生ずる。
第１図は本発明の一実施例である鋼の精錬方法の実施工
程を示したものであり、第２図は第１図のＲＨ＊空脱ガ
ス装置の構成を示した図である。 第３図は第１図（ニ）の還元精錬工程における［Ｓ］
レベルと同図（、ｔ）の脱ガス後における［Ｎ］ レベ
ルの関係を示した図であり、第４図は脱ガス時間と［Ｎ
］ レベルとの関係を示した図である。 １０：アーク炉 １２；取鍋 １６：電極 １８：ＲＨ真空脱ガス装置 第３図 第４図 ｏｉｏｔｏ ３０４ｏ父 ｕ ＲＨｆｆにカス時閉（鉛
程を示したものであり、第２図は第１図のＲＨ＊空脱ガ
ス装置の構成を示した図である。 第３図は第１図（ニ）の還元精錬工程における［Ｓ］
レベルと同図（、ｔ）の脱ガス後における［Ｎ］ レベ
ルの関係を示した図であり、第４図は脱ガス時間と［Ｎ
］ レベルとの関係を示した図である。 １０：アーク炉 １２；取鍋 １６：電極 １８：ＲＨ真空脱ガス装置 第３図 第４図 ｏｉｏｔｏ ３０４ｏ父 ｕ ＲＨｆｆにカス時閉（鉛
Claims (4)
- （１）溶解炉にて溶解された溶鋼に還元精錬を施して溶
鋼中の［Ｓ］を低下させる際、該［Ｓ］を、最終的に得
られる鋼における許容量よりも所定量低いレベルまで一
旦低下させ、その後該溶鋼を脱ガス処理して該溶鋼中の
［Ｎ］を除去した後、必要に応じて溶鋼中の［Ｓ］を所
望レベルまで増加させることを特徴とする鋼の精錬方法
。 - （２）前記還元精錬工程において、脱硫に先立ち若しく
は併行して脱酸を行わせることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の鋼の精錬方法。 - （３）前記脱硫を、前記溶解炉とは別体で加熱装置を備
えた容器中で行うことを特徴とする特許請求の範囲第１
項若しくは第２項に記載の鋼の精錬方法。 - （４）前記脱ガスをＲＨ真空脱ガス方式にて行うことを
特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項の何れかに
記載の鋼の精錬方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61309520A JPH0762166B2 (ja) | 1986-12-24 | 1986-12-24 | 鋼の精錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61309520A JPH0762166B2 (ja) | 1986-12-24 | 1986-12-24 | 鋼の精錬方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63161113A true JPS63161113A (ja) | 1988-07-04 |
| JPH0762166B2 JPH0762166B2 (ja) | 1995-07-05 |
Family
ID=17993995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61309520A Expired - Fee Related JPH0762166B2 (ja) | 1986-12-24 | 1986-12-24 | 鋼の精錬方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0762166B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003268438A (ja) * | 2002-03-08 | 2003-09-25 | Kobe Steel Ltd | 溶鋼の精錬方法 |
| JP2015209586A (ja) * | 2014-04-30 | 2015-11-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高ｓ低ｎ合金鋼の溶製方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60194047A (ja) * | 1984-03-14 | 1985-10-02 | Aichi Steel Works Ltd | 高品質軸受鋼およびその製造法 |
-
1986
- 1986-12-24 JP JP61309520A patent/JPH0762166B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60194047A (ja) * | 1984-03-14 | 1985-10-02 | Aichi Steel Works Ltd | 高品質軸受鋼およびその製造法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003268438A (ja) * | 2002-03-08 | 2003-09-25 | Kobe Steel Ltd | 溶鋼の精錬方法 |
| JP2015209586A (ja) * | 2014-04-30 | 2015-11-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高ｓ低ｎ合金鋼の溶製方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0762166B2 (ja) | 1995-07-05 |
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