JPS637320A - 溶鋼へのＣａ系ワイヤ添加方法 - Google Patents

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］ 本発明は溶鋼へのＣａ系ワイヤ添加方法に関し、詳細に
は大気やスラグから溶鋼中への酸素や窒素等の取込みを
可及的に抑制する様にしたＣａ系ワイヤ添加方法に関す
るものである。

［従来の技術］ 溶鋼の連続鋳造は、これまでいわゆるブルーム連鋳を中
心として発展してきており、実施化率は極めて高く、当
初の希望目的にはｙ到達している。その為現在の連鋳技
術者は新しい展開を求めて種々検討を行なっているが、
そのひとつにビレット連鋳等の小断面製品の連鋳がある
。この様な小断面製品の連続鋳造では、タンデイツシュ
ノズルの径も小さくなるので、非金属介在物によるノズ
ル閉塞が従来のブルーム連鋳に比べてはるかに発生し易
いものであることが分かってきた。タンデイツシュノズ
ルがいったん閉塞すると、生産の停止や不良品の発生、
更には全体的な生産計画の狂い等重大な問題に発展する
。この様な閉塞事故が発生する原因については■溶鋼脱
酸の為に投入されるＡ１に基づく脱酸生成物（ＡＩ２’
０３−系介在物）が比較的高融点であること■鋳造温度
は一般に低温度であり、この様な低温度条件の下では、
上記Ａｌ２Ｏ３系介在物が固体状態を呈し、タンデイツ
シュノズル内面に付着し易いからであると暑えられてい
る。

この様なノズル閉塞を防止する手段としては、溶鋼中の
Ａｌ２Ｏ３系介在物を低融点化することが考えられ、低
融点化を目的として溶鋼中へＣａを添加する技術が実施
されている。

しかしてこの様なＣａ処理は、高融点のＡ　１２０３系
介在物を低融点のＣａＯ・Ａ１２０３（カルシウム−ア
ルミネート）系介在物に変換することによって連鋳条件
下において融体化し、その結果としてタンディッシノズ
ル内面へのＡＩ系介在物の付着を防止し、円滑な連続鋳
造を可能にするものである。更に、Ａｌ２Ｏ３系介在物
は一般に堆積して肥大化し易く、溶鋼中に巻込まれて鋳
片内部に捕捉され鋼質の汚染を招くので、Ｃａ添加技術
は溶鋼の清浄化といった観点からしても極めて有効な技
術である。従ってＣａ添加は連鋳製品の大小にかかわり
なく行なわれており、本発明においても連鋳製品の大き
さ等について格別の制限を受けるべきものではない。

−方取鍋に収容された溶鋼は常時攪拌される必要がある
。即ちＣａ添加前或は添加後における溶鋼成分の均一化
や生成介在物の浮上環を図るという主旨から、溶鋼攪拌
は必ず実施しなければならない作業である。この様な事
情であるから溶鋼を攪拌しつつＣａを添加する技術は各
種提案されている。

Ｃａ添加の一般的な方法として、例えば第２図に示す様
なインジェクション法が知られている。

この方法はＣａ系粉末をキャリアガス（Ａｒガス等）に
乗せて上吹きランス２から取鍋１内の溶鋼８中に吹き込
んで処理するものである。この方法ではキャリアガスを
吹き込む際に溶鋼８が激しく攪拌されるので、Ｃａ溶鋼
の深部にまで行き渡らせ且つ激しい攪拌効果も発揮され
るという利点がある。尚図中９は溶鋼８上に形成される
スラグ、１０は溶ｒ！４８の湯温降下やスプラッシュ飛
散若しくは白煙発生による環境悪化を防止する為に設け
られる上蓋である。

或は他の方法としては、第３図に示される様なワイヤフ
ィーダ法も提案されている（特開昭５３−１０６６３３
号公報参照）。この方法はＡｒ等の不活性ガスを取鍋１
の底部から不活性ガス吹込管１１及びポーラスプラグ１
２を介して溶鋼８に供給し、溶鋼８を攪拌すると共に、
アンコイラ３に巻回されたＣａ系ワイヤ４をインジェク
タ５によって送給し、ガイドバイブロを介して溶鋼８に
強制的に添加する方法である。

［発明が解決しようとする問題点］ 上述した様な方法はいずれも溶鋼８を攪拌する手段とし
てＡｒ等の不活性ガスを採用している為、取鍋１内の溶
鋼表面が激しく波うち、ときには溶湯面が上方空間に直
接露出することすらあり得る。その結果、大気やスラグ
から溶鋼８への酸素や窒素等の取込みを防止することは
極めて困難であるという問題があった。また溶ｗｉ８の
温度降下も大ぎくなると共に、溶鋼８中のＣａ歩留まり
にも少なからず影響を与えるものである。

この様な問題を解決する為、前記第２図及び第３図に示
した方法を改良した技術も提案されている。例えば特公
昭５６−３９３６８号公報には、前記第２図に示した方
法を改良するものとして、第４図に示す様な方法が提案
されている。当該方法は、上Ｍ１０のランス挿入口１３
の周囲に隔壁１５を突出させて溶ｖＡ８に該隔壁１５を
浸漬させ、前記上ｉ１０、隔壁１５及び溶鋼８でランス
２の近傍を包囲する包囲室を形成して溶鋼を処理するも
のである。

或は特開昭５６−８７６３６号公報には、前記第３図に
示した方法を改良した技術として、第５　　　　′図に
示す技術が提案されている。当該方法は、取鍋１の上方
を上Ｍ１０　ａによってシールする構造とし、不活性ガ
ス吹込管１６を介して溶鋼８の上方空間に不活性ガスを
吹込み、該空間を無酸化７囲気とするものである。

第４図及び５図に示した技術において、成る程度の効果
は認められた。しかしこれらは期待されるほどの効果は
得られなかった。即ちこれらの技術においては溶鋼８を
攪拌する手段として不活性ガスを用いるという基本的姿
勢が変わらないため、溶鋼面の上方空間への露出は避は
難く、また上部空間を完全に不活性霊囲気に制御するこ
とも困難であり、大気やスラグから溶鋼８への酸素や窒
素の取込みを完全に抑制することは困難であった。

本発明はこの様な事情を憂慮してなされたものであって
、その目的とすることろは、大気やスラグから溶鋼への
酸素や窒素の取込みを可及的に抑制する様にした溶鋼へ
のＣａ系ワイヤ添加方法を提供しようとする点にある。

［問題点を解決する為の手段コ 本発明は、取鍋に収容された溶鋼中にＣａ系ワイヤを添
加するに当たり、取鍋中の溶鋼に電磁誘導による攪拌流
を形成しつつ操業する点に要旨を有するものである。

［作用コ 本発明は上述の如く構成されるが、要はキャリアガスを
用いずどもＣａを溶鋼に添加できるワイヤフィーダ法を
基本的な構成とし、溶鋼に電磁誘導による攪拌流を形成
させて溶鋼を攪拌するものである。このことによって溶
鋼表面を激しく揺動させることなく溶鋼を攪拌すること
ができる様になる。従って取鍋内の溶鋼は、攪拌中にお
いてもその表面がスラグで常時覆われた状態となり、酸
素や窒素等が溶鋼に取込まれるのを可及的に抑制するこ
とができる。また溶鋼の温度効果の低減や溶鋼へのＣａ
歩留の向上に対しても効果的である。

［実施例コ 第１図は本発明方法を実施する為に構成される装置の概
略説明図である。当該装置の基本的な構成は前記第３図
に示したものと類似し、対応する部分には同一の参照符
号を付して重複説明を避けるが、最大の特徴点は？８鋼
を攪拌する手段としての電磁攪拌器１８を取鍋１に付随
して設けた点にある。従って第３図に示した従来技術の
様な不活性ガスで溶Ｗ４８を攪拌する構成とは根本的に
異なるものである。この様な構成を採用して、溶ｍ８に
電磁誘導による攪拌流を形成しつつＣａ系ワイヤ４を添
加することによって既述の問題点を回避することができ
る。また該構成によると溶鋼８の表面は常時（攪拌中に
おいても）スラグ９で覆われた状態となるので、第５図
に示した様にシール構造の上ｉｉ　１０　ａを設けて溶
ｍ８の上方空間を不活性霊囲気に制御せずどもよいのは
勿論である。

しかしながら、Ｃａ系ワイヤの添加時における白煙や水
蒸気の発生による環境悪化を防止する目的で、例えば前
記第２図及び第４図に示した様な一般的な上蓋１０を設
けることは一向に差し支えなく必要により行なえばよい
。尚本発明方法を実施する為の装置は第１図に示した構
成に限定されるものではなく、電磁誘導による攪拌流を
形成できる構成であればよく、例えば電ｌ１ｎｉ導器１
８の位置や筒数は任意に変更し得ることは言う迄もない
。

本発明者らは本発明方法の有用性を確認する為、第１図
に示した装置を用いて実験を行なった。

９０ｔＬＤ転炉で得られた溶鋼（８種３２０Ｃクラス）
を取鍋に収容してアーク加熱した後、溶鋼に電磁誘導（
２００〜１０００Ａ）による攪拌流を形成しつつＣａ系
ワイヤを添加した。ここで、使用したＣａ系ワイヤはＣ
ａ−５ｔ粉末を鉄皮で被覆したものであり、その添加速
度は５０ＩＩＩＩＩＩ〜３００ＩＩＩ／分である。そし
てＣａ系ワイヤの処理前後における溶鋼の温度変動及び
ｉｇ銅鋼中窒素量［Ｎ］、並びにＣａ系ワイヤ処理後に
おけるＣａ歩留り等を調査した。尚比較の為に前記第３
図に示した従来技術を用い、不活性ガス（Ａｒ）を供給
（２０〜３０ｕ／分）して溶鋼を攪拌しつつＣａ粉末を
添加した場合についても調査した。勿論、攪拌方法以外
の条件については前者と同様とした。Ｃａ処理前後にお
ける溶鋼の温度変動を下記第１表に示す。尚第１表中の
数値は２０回行なった実験の平均値である。

上記第１表から明らかであるが、未発明方法は従来方法
に比べて溶鋼の温度降下に与える影響が小さいのが理解
される。

次にＣａ処理前後における溶鋼中の窒素量［Ｎ］を第６
図に示す。また第６図の結果をまとめ、［Ｎ］の平均値
（２０回実施）を下記第２表に示す。

第２表 第６図及び第２表の結果から明らかであるが、本発明方
法はＣａ添加時における溶鋼の窒素取込みを抑制すると
いう観点からしても優れた方法であることが理解される
。

更に、Ｃａ処理後のＣａ歩留りについての結果を第７図
に示す。第７図から明らかな様に本発明方法は溶鋼のＣ
ａ歩留りの面においても優れた効果を発揮し得るもので
ある。

［発明の効果］ 本発明は概略以上の様に構成されるが、本発明方法を実
施することにより下記の諸効果が得られる。

■溶鋼の温度降下の低減。

■溶鋼中への窒素や酸素取込みの低減。

■再酸化防止効果としての溶鋼の清浄性の向上。

■溶鋼へのＣａ歩留りの向上。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する為に構成される装置の概
略説明図、第２図は従来のインジェクション法の概略説
明図、第３図は従来のワイヤフィーダ法の概略説明図、
第４図は改良型インジェクション法の概略説明図、第５
図は改良型ワイヤフィーダ法の概略説明図、第６図はＣ
ａＩＡ理前後における溶鋼中の窒素量［Ｎ］を示すグラ
フ、第７図は溶鋼のＣａ歩留りを示すグラフである。 １・・・取鍋　　　　　　２・・・上吹きランス３・・
・アンコイラ　　　４・・・Ｃａ系ワイヤ５・・・イン
ジェクタ　　６・・・ガイドバイブ８・・・溶鋼　　　
　　　９・・・スラグ１０．１０ａ・・・上蓋

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 取鍋に収容された溶鋼中にＣａ系ワイヤを添加するに当
   たり、取鍋中の溶鋼に電磁誘導による攪拌流を形成しつ
   つ操業することを特徴とする溶鋼へのＣａ系ワイヤ添加
   方法。