WO2022065511A1

WO2022065511A1 - 鋳片の製造方法

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Publication number: WO2022065511A1
Application number: PCT/JP2021/035664
Authority: WO
Inventors: 由枝中井; 裕計近藤; 晃史原田; 章敏松井
Original assignee: Ｊｆｅスチール株式会社
Priority date: 2020-09-28
Filing date: 2021-09-28
Publication date: 2022-03-31
Also published as: JPWO2022065511A1; CN116194235A; JP7248153B2

Abstract

鋼の精錬時に溶鋼中チタンを低位に維持して、鋳造時にＴｉＮが生成することを抑制し、清浄度の高い鋳片を製造する方法を提供すること。転炉又は電気炉から出鋼され、取鍋に受鋼した溶鋼に、少なくとも真空脱ガス精錬処理を施して得られる精錬後溶鋼を鋳造する、鋳片の製造方法であって、鋳片を製造する対象チャージで使用する取鍋を、少なくとも対象チャージの受鋼直前に取鍋で保持していた溶鋼中のチタン含有量により制限し、対象チャージの出鋼後の溶鋼中のチタン含有量を０．００２質量％以下とし、さらに、対象チャージについて真空脱ガス精錬処理を行う真空脱ガス設備を、少なくとも対象チャージの真空脱ガス精錬処理の直前に真空脱ガス設備で処理した溶鋼中の真空脱ガス設備での処理終了時のチタン含有量により制限する。

Description

鋳片の製造方法

　本発明は、鋳片の製造方法に関する。

　自動車のベアリングやクランクシャフトに用いられる鋼材は、繰り返し応力にさらされるため、金属疲労破壊の起点となる非金属介在物が極めて少ない所謂「高清浄鋼」であることが要求される。このため、鋼材の疲労特性の改善を目的として、製鋼工程では鋼中の酸化物系非金属介在物を低減するために種々の手法が採られている。
　例えば、量産鋼においては、真空脱ガス処理によって酸化物系非金属介在物の浮上・分離を促進させる方法や、取鍋内の溶鋼上に存在するスラグに金属Ａｌなどの脱酸剤を添加してスラグを還元し、スラグと溶鋼中のＡｌとの反応により生成するＡｌ_２Ｏ_３の生成を抑制する方法、連続鋳造機の鋳型或いは鋳型直下に磁場発生装置を配置して鋳型内での酸化物系非金属介在物の浮上・分離を促進させる方法が用いられている。

　例えば、特許文献１には、凝集粗大化して疲労寿命に悪影響を及ぼすＡｌ_２Ｏ_３酸化物に着目し、Ｓｉ、Ｍｎ及びＡｌを含有し、Ｃ含有量が０．２質量％以上の溶鋼に、Ｍｇ含有量が０．５質量％超且つ３０質量％以下のＭｇ合金を添加する方法が開示されている。特許文献１によれば、Ｍｇ合金の添加によって溶鋼中のＡｌ_２Ｏ_３がＡｌ_２Ｏ_３－ＭｇＯに変化することで、介在物の粗大化を抑制することができる。

　また、特許文献２には、高清浄度軸受鋼の製造方法として以下のプロセスが開示されている。まず、電気炉で酸素富化操業を行って、溶鋼中の溶存酸素濃度を２５０ｐｐｍ以上の過酸化状態として原料中のチタンなどを酸化させてスラグ中に移行させる。次いで、このスラグを取鍋から排出した後に、Ｓｉ脱酸及びＡｌ脱酸を順次実施して溶鋼及びスラグを脱酸する。さらに、取鍋精錬炉、ＲＨ真空脱ガス装置で順次精錬する。
　また、更により高い信頼性や性能の要求される軸受鋼を製造する方法として、特許文献３には、母材としてＭｎを０．２質量％を超えて含まない軸受鋼を用い、該母材を電子ビーム溶解法によって再溶解する超清浄度軸受鋼の製造方法が開示されている。

特開平５－３１１２２５号公報特開平６－１４５８８３号公報特開平７－１０９５４１号公報

　上述した従来の技術は、酸化物や硫化物の個数又は最大径を低減して転動疲労寿命の向上を図るものである。ただし、軸受材料の長寿命化と圧砕強度とのさらなる向上を目指すには、酸化物系介在物量の減少や酸化物系介在物量の最大径の低減はもちろんのこと、窒化物系介在物の低減も必要になってくる。ここで問題となる窒化物系介在物は、溶鋼中チタンと溶鋼中に溶存するＮとの反応により凝固時に生成する微細なＴｉＮであり、チタン濃度とＮ濃度との積、すなわちチタンとＮとの濃度積が晶出限を超えると晶出する。従って、ＴｉＮの生成抑制のためには、生成起因となる溶鋼中のチタン及びＮの両方の濃度を低下させるか、チタン及びＮの少なくとも一方の濃度を極めてゼロに近い値まで低下させる必要がある。

　ここで、Ｎは、真空脱ガス精錬工程で脱Ｎが行われることで除去されるが、大気中に含まれる窒素からの溶鋼への吸Ｎを完全に防止することは困難なため、溶鋼中Ｎ濃度の低減には限界がある。一方、チタンは、意図的に添加されずとも、精錬段階で不可避的に混入（ピックアップ）することがあるため、溶鋼中チタン濃度を常時低位に維持することは困難であった。その結果、鋳造時のＴｉＮの生成が完全に抑制できず、これを素材として製造される軸受鋼などの高疲労強度が要求される鋼の疲労寿命をさらに向上させることが困難であった。

　そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、鋼の精錬時に溶鋼中のチタン含有量を低位に維持して、鋳造時にＴｉＮが生成することを抑制し、清浄度の高い鋳片を製造する方法を提供することにある。なお、溶鋼中のチタン等の特定元素の含有量は、単位質量あたりの溶鋼に含有される特定元素の質量であり、溶鋼質量に対する溶鋼中の特定元素の質量の比（質量％）で示される。つまり、溶鋼中の特定元素の含有量は、溶鋼中の特定元素の濃度と同義である。

　本発明の一態様に係る鋳片の製造方法によれば、転炉又は電気炉から出鋼され、取鍋に受鋼した上記溶鋼に、少なくとも真空脱ガス精錬処理を施して得られる精錬後溶鋼を鋳造する、鋳片の製造方法であって、上記鋳片を製造する対象チャージで使用する取鍋を、少なくとも上記対象チャージの受鋼直前に上記取鍋で保持していた溶鋼中のチタン含有量により制限し、上記対象チャージの出鋼後の溶鋼中のチタン含有量を０．００２質量％以下とし、さらに、上記対象チャージについて上記真空脱ガス精錬処理を行う真空脱ガス設備を、少なくとも上記対象チャージの上記真空脱ガス精錬処理の直前に上記真空脱ガス設備で処理した溶鋼中の上記真空脱ガス設備での処理終了時のチタン含有量により制限する、鋳片の製造方法が提供される。

　本発明の一態様によれば、鋼の精錬時に溶鋼中のチタン含有量を低位に維持して鋳造時にＴｉＮが生成することを抑制し、清浄度の高い鋳片を製造する方法が提供される。

　以下の詳細な説明では、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付し、重複する説明を省略する。各図面は模式的なものであり、現実のものとは異なる場合が含まれる。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において種々の変更を加えることができる。

　本発明者らは、高疲労強度鋼の精錬にあたり、その精錬段階で溶鋼へのチタン混入が生じ、鋳造時にＴｉＮが生成する要因として、下記（Ａ）～（Ｃ）の要因に注目した。そして、（Ａ）～（Ｃ）の成分をそれぞれ抽出し、チタン混入に与える影響について順次検討した。
　（Ａ）転炉又は電気炉の精錬で生成したスラグ（転炉スラグ又は電気炉スラグ）に含まれるＴｉＯ_２
　（Ｂ）転炉又は電気炉からの出鋼後、真空脱ガス精錬処理終了までの期間に溶鋼に添加される合金中のチタン
　（Ｃ）取鍋及び真空脱ガス設備の精錬槽に付着した地金に含まれるチタン

　（Ａ）転炉スラグ又は電気炉スラグ
　高炉から出銑された溶銑は、脱硫処理や脱燐処理等の溶銑予備処理が施された後、転炉での酸素の上吹きや底吹きによって脱炭精錬が施される。転炉で発生したスラグには種々の酸化物が含有されており、主に溶銑に含まれるチタンに起因したチタン酸化物も含有される。また、スクラップ等の冷鉄源を電気炉で溶解して溶鋼を得る場合もある。電気炉で発生したスラグにも種々の酸化物が含有されており、スクラップ中にチタン含有鋼などが配合されると、これに起因したチタン酸化物も含有される。この転炉スラグ又は電気炉スラグの少なくとも一部が、二次精錬工程（加熱撹拌精錬及び真空脱ガス精錬）へ持ち越され、二次精錬工程でスラグ中のチタン酸化物が還元可能な条件になると、溶鋼中にチタンが混入する可能性がある。ただし、通常の精錬条件ではそのような条件になることは少なく、実際に転炉スラグ又は電気炉スラグ起因のチタン混入が認められることは稀であった。従って、本実施形態においては、転炉スラグ又は電気炉スラグからのチタン混入防止対策を施すことは必須ではなく、他の要因による溶鋼へのチタン混入量が多いと予想される場合などに、後述する転炉スラグ又は電気炉スラグの二次精錬工程への持ち越し量を低減する対策を採ることが好ましい。

　（Ｂ）溶鋼に添加される合金
　チタンを含有する合金としては、例えばＦｅＳｉ合金が挙げられる。本発明者は、高清浄度鋼を溶製する際に、真空脱ガス精錬で用いる添加合金の種類を変化させて溶鋼中のチタン濃度を調査した。調査の結果、溶鋼中のチタン濃度は添加した合金のチタン純分量（合金添加量×合金のチタン濃度）に応じて確実に増加することがわかった。すなわち、精錬段階での溶鋼中のチタン濃度を常時低位に維持するには、添加合金からのチタン混入は避けられないとの前提のもと、添加する合金のチタン純分量を見込んだ上で、他の要因によるチタン混入量を極力低減する必要がある。もちろん、添加する合金からのチタン混入量が少なくなるよう、含有するチタンの濃度の低い合金を使用することが望ましい。

　（Ｃ）取鍋及び真空脱ガス設備の精錬槽に付着した地金
　鉄鋼生産工程で工業的に用いられる取鍋は、鋼製の鉄皮の内面に耐火物が設けられた溶鋼保持容器であり、生産工程において繰り返し使用される。生産工程においては通常、様々な種類の鋼が反復的に生産される為、取鍋は、その使用開始から終了まで、数十回から百数十回の溶鋼の受け入れ（受鋼）及び排出を繰り返す。この際、溶鋼が排出された取鍋には、取鍋から完全に排出されなかった前回の溶鋼やスラグの一部が、取鍋内の耐火物表面に凝固して残留する。これらの残留した溶鋼及びスラグ（以下、両者をあわせて地金と称する）は、不純物元素或いはその酸化物を含んでいる。この地金は、次チャージの溶鋼を取鍋に受鋼した際、この溶鋼の熱量で再溶解されるため、地金に含まれる不純物或いはその酸化物は、溶鋼中に溶解又は混入することとなる。従って、高疲労強度鋼向け溶鋼（高疲労強度鋼用の溶鋼）の精錬に使用する取鍋に、前チャージの地金が付着しており、その地金にチタンが含まれていると、溶鋼中の含有チタン濃度の上昇を引き起こすとともに鋳片にＴｉＮ介在物が生成する原因となると考えられる。ここでチャージ（製鋼チャージ）とは、溶鋼の精錬処理における処理単位を示すものである。また、次チャージとは、対象とするチャージ（対象チャージ）の一つ後のチャージであり、対象チャージの処理直後のチャージである。さらに、前チャージとは、対象チャージの一つ前のチャージであり、対象チャージの処理直前のチャージである。

　本発明者は、高疲労強度鋼向け溶鋼を精錬するに際し、溶鋼中のチタン濃度の変化の挙動を詳細に調査した。その結果、溶鋼中のチタン濃度は、真空脱ガス精錬処理前から真空脱ガス精錬処理後までの期間に増加することが多いことがわかった。また、真空脱ガス精錬処理前後でのチタン濃度の増加量は、高疲労強度鋼向け溶鋼の精錬に用いた取鍋が、高疲労強度鋼向け溶鋼の精錬（以下、対象精錬ともいう。）の前チャージでチタン含有量が高い溶鋼を受鋼していた場合、及び対象精錬で使用した真空脱ガス設備が、対象精錬の前チャージでチタン含有量が高い溶鋼を処理していた場合に大きくなることがわかった。このことは、取鍋に付着している地金及び真空脱ガス設備の槽内に付着している地金が、高疲労強度鋼向け溶鋼の精錬中に溶解し、地金中のチタンが溶鋼に混入したことを示すものと考えられる。そこで高疲労強度鋼向け溶鋼の精錬を行なう際に、その前の処理で精錬する溶鋼にチタン含有量が低いものを指定するように製造順を調整したところ、対象精錬の溶鋼中のチタン濃度の増加量が少なくなり、鋳片に生成するＴｉＮ介在物も顕著に減少していた。

　すなわち、鋳片に生成するＴｉＮ介在物を低減するためには、精錬段階での溶鋼中のチタン含有量を常時低位に維持することが重要である。しかし、単に溶鋼中のチタン含有量を低位に維持するだけでなく、取鍋に付着した地金及び真空脱ガス設備の槽内に付着した地金からのチタン混入を低減すると、鋳片に生成するＴｉＮ介在物の低減効果が大きくなる。この理由は明らかではないが、本発明者は以下の可能性があると考えている。すなわち、チタン源となる上記の地金は、多くの場合、その表面は一旦大気に曝される。このため、地金表面には鉄及びチタンを含む合金成分の酸化物が生成しており、地金が溶解すると、これらの酸化物が溶鋼中に懸濁して溶鋼の清浄性が低下する。溶鋼中の懸濁した酸化物のうち、チタンを含む酸化物が還元されると、溶鋼中のチタン含有量が増加する可能性があるのはもちろん、チタンを含まない化合物であっても鋳造中にＴｉＮ介在物生成の核となり、ＴｉＮ介在物の核生成頻度が増加したりすることが考えられる。そして、このような現象の抑制のため、高疲労強度鋼向け溶鋼の精錬に際し、対象精錬の前チャージに受鋼した溶鋼中のチタン含有量が低い取鍋を使用すること、及び対象精錬の前チャージに処理した溶鋼中のチタン含有量が低い真空脱ガス設備を使用すること、が必要であることを知見した。

　以上のことから、高疲労強度鋼向けの溶鋼においてチタンの混入を低減し、鋳造時のＴｉＮの生成を抑制するには、上記（Ａ）の検証による、転炉スラグ又は電気炉スラグの二次精錬工程への持ち越し量を低減、上記（Ｂ）の検証による、含有チタン濃度の低い合金の使用、上記（Ｃ）の検証による、取鍋及び真空脱ガス設備の精錬槽に付着した地金からのチタン混入の低減が有効であることが知見された。

　＜鋳片の製造方法＞
　以下に本発明の具体的な実施の形態について、転炉溶鋼から鋳片を製造する場合を例として説明する。
　まず、高炉から出銑された溶銑を溶銑鍋やトーピードカー等の溶銑保持・搬送用容器で受銑し、次工程の転炉精錬を行う転炉に搬送する（搬送工程）。搬送工程では、必要に応じて、この搬送途中で溶銑に対して脱硫処理や脱燐処理等の溶銑予備処理を施してもよい。

　搬送工程の後、転炉にて溶銑に転炉精錬を施す（一次精錬工程）。一次精錬工程では、必要に応じて少量の生石灰等を媒溶剤として用い、酸素を上吹き又は底吹きして溶銑の脱炭精錬を行う。転炉内で発生したスラグには種々の酸化物が含有されており、チタン酸化物も含有されている。転炉スラグの次工程への持ち越しと持ち越されたスラグからのチタンの混入とを低減するためには、転炉出鋼時のスラグ流出防止手段及びスラグカット手段の少なくとも一方を用いることが好ましい。転炉出鋼時のスラグ流出防止手段としては、赤外線等を用いたスラグ流出検知やダーツ型ストッパーの炉内投入等の方法を用いてもよい。また、スラグカット手段としては、転炉の出鋼口に栓やスライディングノズル式のスラグストッパー等を設け、出鋼を終了させる際にこれらを使用してもよい。さらに、それでも流出した転炉スラグは、転炉から取鍋への出鋼後、掻き板等を用いて取鍋からスラグを掻き出す処理である除滓をすることによって、さらに除去することができる。次工程に持ち越される転炉スラグの量は、少ない程望ましいが、３２ｋｇ－ｓｌａｇ／ｔ－ｓｔｅｅｌ以下であることが望ましく、２５ｋｇ－ｓｌａｇ／ｔ－ｓｔｅｅｌ以下であると更によい。これは、流出スラグ中に含有されるチタン酸化物からの溶鋼へのチタン混入の影響量の影響を最小化できるためである。なお、本実施形態の説明において、「ｔ－ｓｔｅｅｌ」は対象チャージの溶鋼重量であり、「ｋｇ－ｓｌａｇ」は対象チャージのスラグ重量であり、ｔ（ｔｏｎ）はＭｅｔｒｉｃＴｏｎ（ＭＴ）である。

　上述の通り、転炉精錬を施された溶鋼は、溶鋼保持容器である取鍋に出鋼される。本実施形態では、使用する取鍋に制限を設け、条件を満足する取鍋を使用する。取鍋に対する制限の条件は、対象精錬を行うチャージ（以下、対象チャージともいう。）で使用する前記取鍋を、少なくとも対象チャージの受鋼直前に保持していた溶鋼中のチタン含有量により制限し、さらに対象チャージにおいては出鋼後の溶鋼中のチタン含有量を０．００２質量％以下とするものである。具体的には、対象チャージで使用する前記取鍋について、少なくとも対象チャージの受鋼直前に保持していた溶鋼中のチタン含有量の上限を設定し、少なくとも対象チャージの受鋼直前に保持していた溶鋼中のチタン含有量が上限以下となる取鍋を高疲労強度鋼向けの溶鋼の製造に用い、そして対象チャージの出鋼後の溶鋼中のチタン含有量を０．００２質量％以下とする。

　さらに、対象チャージの受鋼直前に保持していた溶鋼中のアルミニウム含有量を制限すると良い。具体的には、対象チャージの受鋼直前に保持していた溶鋼中のアルミニウム含有量の上限を０．０５質量％以下に設定すると良い。これは、溶鋼中のアルミニウム含有量が０．０５質量％より多くなると、溶鋼上に存在しているスラグ中に含有されるチタンの酸化物（ＴｉＯ_２）が溶鋼中のアルミニウムによって還元され、溶鋼のチタン濃度を増加させてしまうからである。

　対象チャージの受鋼直前に保持していた溶鋼中のチタン含有量の上限としては、製造する高疲労強度鋼向け溶鋼の成分規格上限の６倍程度かそれ以下とすることが好ましく、取鍋の通常の地金付着量を考慮すると、対象チャージの受鋼直前に保持していた溶鋼中のチタン含有量を０．０２０質量％以下とすることがより好ましい。対象チャージの受鋼直前に保持していた溶鋼中のチタン含有量の上限をこの範囲とすることで、より確実に溶鋼へのチタン混入を防止できる。なお、対象チャージの受鋼直前に保持していた溶鋼中のチタン含有量の上限値を設けたが、溶鋼中のチタン濃度は低いほどチタンの混入を防ぐことができるため対象チャージの受鋼直前に保持していた溶鋼中のチタン含有量に下限を設ける必要はない。

　さらに、対象チャージの受鋼直前チャージである前チャージで保持していた溶鋼中のチタン含有量のみならず、前チャージのさらにもう１つ前のチャージ（対象チャージの２つ前のチャージ）である、対象チャージの前々チャージで保持していた溶鋼中のチタン含有量が高すぎると影響を受ける場合がある。従って、使用する取鍋は、対象チャージの前チャージで受鋼した溶鋼中のチタン含有量で制限することに加え、対象チャージの前々チャージで受鋼した溶鋼中のチタン含有量でも制限を行なうとなおよい。この場合においても、前々チャージで受鋼した溶鋼中のチタン含有量を０．０２０質量％以下とすることが好ましいが、前チャージで受鋼した溶鋼に比べてチタン混入に与える影響は小さいため、上限を０．０２０質量％より高い含有量としてもよい。

　ところで、取鍋に付着している地金量（取鍋の付着地金量）と、取鍋に付着している地金（取鍋の付着地金）のチタン含有量（質量％）とがわかれば、取鍋に付着した地金からのチタン混入量をより正確に見積もることができる。ただし、通常は取鍋に付着している地金量（取鍋の付着地金量）と、取鍋に付着している地金（取鍋の付着地金）のチタン含有量（質量％）を正確に把握することは難しいので、本発明では、対象チャージで使用する前記取鍋を、少なくとも対象チャージの受鋼直前に保持していた溶鋼中のチタン含有量により制限するものとする。

　なお、取鍋の対象チャージ、つまり高疲労強度鋼向けの溶鋼の製造チャージの以前の処理において付着していた地金量を予め測定するなどして把握された、およその地金の量が求められるならば、その値を取鍋の付着地金量として用いても良い。または、前回の処理前後の取鍋の重量をロードセルなどで実測し、付着している地金量を測定できるならば、その値を用いてもよい。ここで、前回の処理前の取鍋の重量とは、前回の処理（対象チャージに用いられる取鍋における前回の処理）において転炉から出鋼された溶鋼を受鋼する前の取鍋の重量である。また、前回の処理後の取鍋の重量とは、前回の処理において鋳造後に溶鋼を排出した後の取鍋の重量である。さらに、溶鋼を排出した後に、取鍋内の付着地金を除去するなど整備を行った場合は、その整備後の重量を、前回の処理後の取鍋の重量としてもよい。つまり、前回の処理後の取鍋の重量とは、今回の処理の溶鋼を転炉から受鋼する前の取鍋の重量である。

　また、取鍋に付着している地金量（取鍋の付着地金量）と、取鍋に付着している地金（取鍋の付着地金）のチタン含有量（質量％）とから、取鍋の付着地金からのチタン混入量を見積もる際に用いる取鍋の付着地金のチタン含有量は、少なくとも対象チャージの受鋼直前（前チャージ）に保持していた溶鋼中のチタン含有量（質量％）としてもよい。使用される取鍋の条件としては、取鍋の付着地金のチタン含有量を、製造する高疲労強度鋼向け溶鋼の成分規格上限の６倍程度かそれ以下とすることが好ましく、取鍋の通常の地金付着量を考慮すると、取鍋の付着地金のチタン含有量を０．０２０質量％以下とすることがより好ましい。

　次いで、この溶鋼を取鍋精錬炉に搬送して加熱撹拌精錬処理を実施し、その後、溶鋼を真空脱ガス設備に搬送し真空脱ガス精錬処理を実施する（二次精錬工程）。加熱撹拌精錬処理では、不活性ガス雰囲気下で、加熱や介在物除去、脱酸、成分調整などの精錬が行われる。真空脱ガス設備としては、ＲＨ真空脱ガス装置やＤＨ真空脱ガス装置、ＶＯＤ炉等を用いることができる。なお、以下の説明では、代表的な真空脱ガス設備としてＲＨ真空脱ガス装置を用いて真空脱ガス精錬処理をする例について説明する。また、二次精錬工程を経た溶鋼、つまり真空脱ガス精錬処理が施された溶鋼を精錬後溶鋼ともいう。

　本実施形態では、使用するＲＨ真空脱ガス装置に制限を設け、条件を満足した状態のＲＨ真空脱ガス装置を使用する。ＲＨ真空脱ガス装置に対する制限の条件は、少なくとも対象チャージの処理直前に処理した溶鋼中のチタン含有量（質量％）により制限するものである。
　具体的には、対象チャージの処理直前にチタン含有量が低い溶鋼を処理していたＲＨ真空脱ガス装置を高疲労強度鋼向けの溶鋼の製造に用いる。対象チャージの処理直前に処理していた溶鋼のチタン含有量の上限としては、製造する高疲労強度鋼向け溶鋼の成分規格上限の６倍程度かそれ以下とするが好ましく、ＲＨ真空脱ガス装置の通常の地金付着量を考慮すると、対象チャージの真空脱ガス精錬処理の直前に当該真空脱ガス設備で処理した溶鋼中のチタン含有量を０．０２０質量％以下とすることがより好ましい。この範囲とすることで、より確実に溶鋼へのチタン混入を防止できる。なお、対象チャージの処理直前に処理した溶鋼中のチタン含有量の値には、例えば、対象チャージの処理直前にＲＨ真空脱ガス装置で処理した前チャージの溶鋼中のＲＨ真空脱ガス装置での処理終了時のチタン含有量を用いることが出来る。

　さらに、対象チャージのＲＨ真空脱ガス装置での処理直前のチャージである前チャージの溶鋼中のチタン含有量のみならず、前チャージのさらにもう１つ前のチャージ（対象チャージの２つ前のチャージ）である、対象チャージの前々チャージの溶鋼のチタン含有量が高すぎると影響を受ける場合がある。従って、前々チャージで処理した溶鋼中のチタン含有量でも制限を行なうとなおよい。この場合においても、前々チャージで処理した溶鋼中のチタン含有量の条件を前チャージと同様とすることが好ましい。しかし、前々チャージで処理した溶鋼は、前チャージで処理した溶鋼に比べてチタン混入に与える影響は小さいため、前チャージで処理した溶鋼高い含有量としてもよい。

　さらに、対象チャージの処理直前に処理していた溶鋼のアルミニウム含有量を制限すると良い。具体的には、対象チャージの処理直前に処理していた溶鋼中のアルミニウム含有量の上限を０．０５質量％以下に設定すると良い。これは、溶鋼中のアルミニウム濃度が０．０５質量％より多くなると、溶鋼上に存在しているスラグ中に含有されるチタンの酸化物（ＴｉＯ_２）が溶鋼中のアルミニウムによって還元され、溶鋼のチタン含有量を増加させてしまうからである。なお、対象チャージの処理直前に処理した溶鋼中のアルミニウム含有量の値には、例えば、対象チャージの処理直前にＲＨ真空脱ガス装置で処理した前チャージの溶鋼中のＲＨ真空脱ガス装置での処理終了時のアルミニウム含有量を用いることが出来る。

　ところで、ＲＨ真空脱ガス装置の精錬槽に付着している地金量（装置の付着地金量）と、ＲＨ真空脱ガス装置の精錬槽に付着している地金（装置の付着地金）のチタン含有量（質量％）とがわかれば、装置に付着した地金からのチタン混入量をより正確に見積もることができる。ただし、通常は装置に付着している地金量と、装置の付着地金のチタン含有量（質量％）を正確に把握することは難しいので、本発明では、対象チャージで使用する前記ＲＨ真空脱ガス装置を、少なくとも対象チャージの処理直前に処理した溶鋼中のチタン含有量により制限するものとする。

　なお、真空脱ガス精錬処理においては、以前の処理において付着していた地金量を予め測定するなどして把握された、およその地金の量が求められるならば、装置の付着地金量として用いても良い。または、前回の処理前後のＲＨ真空脱ガス装置の精錬槽（真空槽及び浸漬管）の重量をロードセルなどで実測し、付着している地金量を測定できるならば、その値を用いてもよい。

　また、装置の付着地金量と、装置の付着地金のチタン含有量（質量％）とから、装置に付着した地金からのチタン混入量を見積もる際に用いる装置の付着地金のチタン濃度は、前回の真空脱ガス精錬処理における、真空脱ガス精錬処理終了時の溶鋼中のチタン濃度とすることができる。使用されるＲＨ真空脱ガス装置の条件としては、装置の付着地金のチタン含有量を、製造する高疲労強度鋼向け溶鋼の成分規格上限の６倍程度かそれ以下とするが好ましく、ＲＨ真空脱ガス装置の通常の地金付着量を考慮すると、装置の付着地金のチタン含有量を０．０２０質量％以下とすることがより好ましい。

　二次精錬工程の後、精錬処理された溶鋼（精錬後溶鋼）を連続鋳造することで、ブルームやビレット、スラブ等の中間製品である鋳片が製造される（鋳造工程）。なお、鋳造工程における鋳造方法は、連続鋳造に限らず、造塊法による鋳造が用いられてもよい。
　以上の工程を経ることで、高疲労強度鋼の素材となる鋳片が製造される。

　＜変形例＞
　以上で、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これら説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態とともに種々の変形例を含む本発明の別の実施形態も明らかである。従って、特許請求の範囲に記載された発明の実施形態には、本明細書に記載したこれらの変形例を単独または組み合わせて含む実施形態も網羅すると解すべきである。

　例えば、上記実施形態では、チタン混入を低減するため、取鍋の制限、真空脱ガス設備の精錬槽の制限を行ったが、本発明はかかる例に限定されない。取鍋の制限、真空脱ガス設備の精錬槽の制限に加え、少なくとも添加される合金鉄の制限、つまり、出鋼から二次精錬工程の終了において添加する合金鉄が上記（Ｂ）を満足するようにすることが好ましい。

　また、上記実施形態において、添加する合金に含有されるチタンを考慮して、対象チャージについて、出鋼後から真空脱ガス精錬処理終了までの期間において、溶鋼中のチタン濃度の増加量が下記の（１）式を満たすようにするとより好適である。この場合、対象チャージの出鋼直前の溶鋼中のＴｉ含有量は分析限界以下となるゼロであり、溶鋼が転炉から出鋼される場合には、送酸処理が完了した転炉吹止めの溶鋼中のＴｉ含有量がゼロ（分析限界以下）である。
　Δ［Ｔｉ］＝［Ｔｉ］_ＬＤ＋Σ（Ｗ_ｔ×η_ｔ／１００）＋Δ［Ｔｉ］_Ｍ≦Ｔ_１×１０　・・・（１）

　なお、（１）式において、Δ［Ｔｉ］は出鋼後から真空脱ガス精錬処理終了までの期間における溶鋼中チタン含有量の増加量（ｋｇ－Ｔｉ／ｔ－ｓｔｅｅｌ）、［Ｔｉ］_ＬＤは出鋼後の溶鋼中のチタン含有量（ｋｇ－Ｔｉ／ｔ－ｓｔｅｅｌ）、Ｗ_ｔは対象チャージにおいて、出鋼から真空脱ガス精錬処理終了までに添加する合金の添加量（ｋｇ－ａｌｌｏｙ／ｔ－ｓｔｅｅｌ）、η_ｔは対象チャージにおいて、出鋼から真空脱ガス精錬処理終了までに添加する合金のチタン含有量（質量％）、Δ［Ｔｉ］_Ｍは合金以外からピックアップした溶鋼中チタン含有量の増加量（ｋｇ－Ｔｉ／ｔ－ｓｔｅｅｌ）、Ｔ_１は溶製対象の鋼のチタン成分規格上限値（質量％）をそれぞれ示す。なお、チタンを含有する合金を複数種使用する場合もあるが、（１）式では、各合金の添加量Ｗ_ｔとチタン含有量η_ｔとを乗じた値が足しあわされる。
　ここで、チタンを含有する合金としては、ＦｅＳｉ合金が挙げられる。ＦｅＳｉ合金を添加する場合には、転炉での出鋼後に取鍋精錬炉及びＲＨ真空脱ガス装置にて添加されるＦｅＳｉ合金の添加量と、溶鋼の目標チタン含有量とに応じて、ＦｅＳｉ合金の品位（チタン含有量）を選択するとよい。

　また、上記実施形態では、転炉精錬を行う一次精錬工程、加熱撹拌精錬処理と真空脱ガス精錬処理とを行う二次精錬を行うとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、一次精錬工程では、精錬炉として転炉ではなく電気炉等の設備で溶鋼を製造してもよい。また、二次精錬工程では、取鍋精錬炉での処理を行わず、真空脱ガス精錬処理のみを行うようにしてもよい。

　なお、高疲労強度鋼の一例としては、ＪＩＳ（日本産業規格）Ｇ４８０５でＳＵＪ２として規定された軸受鋼が挙げられる。その成分範囲は、炭素濃度が０．９５質量％以上１．１０質量％以下、珪素濃度が０．１５質量％以上０．３５質量％以下、マンガン濃度が０．５０質量％以下、燐濃度が０．０２５質量％以下、硫黄濃度が０．０２５質量％以下、クロム濃度が１．３０質量％以上１．６０質量％以下、モリブデン濃度が０．０８質量％以下、ニッケル濃度が０．２５質量％以下、銅濃度が０．２５質量％以下である。

　その他の規格で規定された軸受鋼としては、ＩＳＯ（国際標準化機構）６８３－１７規格で１００Ｃｒ６として規定された軸受鋼、ＧＢ（中国国家標準規格）でＧＣｒ１５として規定された軸受鋼、ＡＳＴＭ（米国試験材料協会）Ａ２９５規格で５２１００として規定された軸受鋼、及び、ＤＩＮ（ドイツ規格協会）規格で１００Ｃｒ６として規定された軸受鋼などが存在する。因みに、ＩＳＯ（国際標準化機構）６８３－１７規格で１００Ｃｒ６として規定された軸受鋼の成分範囲は、炭素濃度が０．９５質量％以上１．１０質量％以下、珪素濃度が０．１５質量％以上０．３５質量％以下、マンガン濃度が０．２５質量％以上０．４５質量％以下、燐濃度が０．０３０質量％以下、硫黄濃度が０．０２５質量％以下、クロム濃度が１．３５質量％以上１．６５質量％以下である。

　また、ＪＩＳＧ４０５３で規定されるクロムモリブデン鋼鋼材（ＳＣＭ材）も、用途により疲労強度が要求される。ＳＣＭ材の例としてＳＣＭ４２０として規定されたクロムモリブデン鋼材の成分は、炭素濃度が０．１８～０．２３質量％、珪素濃度が０．１５～０．３５質量％、マンガン濃度が０．６０～０．９０質量％、燐濃度が０．０３０質量％以下、硫黄濃度が０．０３０質量％以下、ニッケル濃度が０．２５質量％以下、クロム濃度が０．９０～１．２０質量％、モリブデン濃度が０．１５～０．２５質量％である。

　その他の規格で規定されたクロムモリブデン鋼材としては、ＩＳＯ（国際標準化機構）規格，ＥＮ（欧州標準化委員会）規格，およびＤＩＮ（ドイツ規格協会）規格等で２５ＣｒＭｏ４として規定された鋼材、ＧＢ（中国国家標準規格）で３０ＣｒＭｎとして規定された鋼材、ＡＳＴＭ（米国試験材料協会）Ａ２９規格で４１３０として規定された鋼材などが存在する。

　その他、ＪＩＳＧ４０５１で規定される機械構造用炭素鋼鋼材（ＳＣ材）も、用途により疲労強度が要求される。ＳＣ材の例としてＳ５３Ｃとして規定されたクロムモリブデン鋼材の成分は、炭素濃度が０．５０～０．５６質量％、珪素濃度が０．１５～０．３５質量％、マンガン濃度が０．６０～０．９０質量％、燐濃度が０．０３０質量％以下、硫黄濃度が０．０３５質量％以下、である。

　＜実施形態の効果＞
　（１）本発明の一態様に係る鋳片の製造方法は、転炉又は電気炉から出鋼され、取鍋に受鋼した溶鋼に、少なくとも真空脱ガス精錬処理を施して得られる精錬後溶鋼を鋳造する、鋳片の製造方法であって、鋳片を製造する対象チャージで使用する取鍋を、少なくとも対象チャージの受鋼直前に取鍋で保持していた溶鋼中のチタン含有量により制限し、対象チャージの出鋼後の溶鋼中のチタン含有量を０．００２質量％以下とし、さらに、対象チャージについて真空脱ガス精錬処理を行う真空脱ガス設備を、少なくとも対象チャージの真空脱ガス精錬処理の直前に真空脱ガス設備で処理した溶鋼中の上記真空脱ガス設備での処理終了時のチタン含有量により制限する。

　上記（１）の構成によれば、取鍋や真空脱ガス設備に付着した地金からのチタン混入に加え、地金表面の酸化物の混入が抑えられるため、精錬時に溶鋼中のチタン含有量を低位に維持できるとともに溶鋼の清浄度も保たれるのでＴｉＮの生成が抑制され、清浄度の高い鋳片の製造が可能になる。

　（２）上記（１）の構成において、転炉又は電気炉から出鋼され、取鍋に受鋼した溶鋼に、加熱撹拌精錬処理及び真空脱ガス精錬処理をこの順に施して得られる精錬後溶鋼を鋳造する。
　上記（２）の構成によれば、出鋼後に精錬加熱撹拌精錬処理及び真空脱ガス精錬処理を行うプロセスにおいても、上記（１）と同様の効果が得られる。

（３）上記（１）又は（２）の構成において、対象チャージで使用する取鍋について、対象チャージの受鋼直前に保持していた溶鋼中のチタン含有量を０．０２０質量％以下とする。
　上記（３）の構成によれば、取鍋の付着地金からのチタン混入を抑制することができ、清浄度の高い鋳片を製造することができる。

　（４）上記（３）の構成において、対象チャージで使用する取鍋について、対象チャージの受鋼直前に保持していた溶鋼中のアルミニウム含有量を０．０５０質量％以下とする。
　上記（４）の構成によれば、取鍋の付着地金に含まれるチタン酸化物のアルミニウムによる還元が抑制されるため、取鍋の付着地金からのチタン混入をさらに抑制することができ、清浄度の高い鋳片を製造することができる。

　（５）上記（１）～（４）のいずれか一つの構成において、対象チャージの真空脱ガス精錬処理を行う真空脱ガス設備について、対象チャージの真空脱ガス精錬処理の直前に真空脱ガス設備で処理した溶鋼中の真空脱ガス設備での処理終了時のチタン含有量を０．０２０質量％以下とする。
　上記（５）の構成によれば、真空脱ガス設備の精錬槽の付着地金からのチタン混入を抑制することができ、清浄度の高い鋳片を製造することができる。

　（６）上記（５）の構成において、対象チャージの真空脱ガス精錬処理を行う真空脱ガス設備について、対象チャージの真空脱ガス精錬処理の直前に真空脱ガス設備で処理した溶鋼中の真空脱ガス設備での処理終了時のアルミニウム含有量を０．０５０質量％以下とする。
　上記（６）の構成によれば、真空脱ガス設備の精錬槽の付着地金に含まれるチタン酸化物のアルミニウムによる還元が抑制されるため、真空脱ガス設備の精錬槽の付着地金からのチタン混入をさらに抑制することができ、清浄度の高い鋳片を製造することができる。

　（７）上記（１）～（６）のいずれか一つの構成において、対象チャージの出鋼直前の前記溶鋼中のＴｉ含有量は分析限界以下となるゼロであり、出鋼後から前記真空脱ガス精錬処理終了までの期間において、溶鋼中のチタン含有量の増加量が下記の（１）式を満たす。
　Δ［Ｔｉ］＝［Ｔｉ］_ＬＤ＋Σ（Ｗ_ｔ×η_ｔ／１００）＋Δ［Ｔｉ］_Ｍ≦Ｔ_１×１０　・・・（１）
　但し、（１）式において、
　Δ［Ｔｉ］：出鋼後から真空脱ガス精錬処理終了までの期間における溶鋼中チタン含有量の増加量（ｋｇ－Ｔｉ／ｔ－ｓｔｅｅｌ）
　［Ｔｉ］_ＬＤ：出鋼後の溶鋼中のチタン含有量（ｋｇ－Ｔｉ／ｔ－ｓｔｅｅｌ）
　Ｗ_ｔ：対象チャージにおいて、出鋼から真空脱ガス精錬処理終了までに添加する合金の添加量（ｋｇ－ａｌｌｏｙ／ｔ－ｓｔｅｅｌ）
　η_ｔ：対象チャージにおいて、出鋼から真空脱ガス精錬処理終了までに添加する合金のチタン含有量（質量％）
　Δ［Ｔｉ］_Ｍ：合金以外から混入した溶鋼中チタン含有量の増加量（ｋｇ－Ｔｉ／ｔ－ｓｔｅｅｌ）
　Ｔ_１：溶製対象の鋼のチタン成分規格上限値（質量％）
　である。
　上記（７）の構成によれば、添加される合金からのチタン混入も抑えられるため、精錬時に溶鋼中のチタン含有量を低位に維持できるのでＴｉＮの生成が抑制され、清浄度の高い鋳片の製造が可能になる。

　（８）上記（２）～（７）のいずれか一つの構成において、対象チャージにおいて、転炉又は電気炉からの出鋼時に取鍋内に流出したスラグの溶鋼重量に対する量を、加熱撹拌精錬処理前の時点で２５ｋｇ－ｓｌａｇ／ｔ－ｓｔｅｅｌ以下とする。
　上記（８）の構成によれば、一次精錬処理工程にて発生したスラグの取鍋への流出を十分に抑えられることから、このスラグに含まれるチタンによるチタン混入を抑制することができる。
　（９）上記（１）～（８）のいずれか一つの構成において、連続鋳造される精錬後溶鋼中のチタン含有量が０．００２０質量％以下である。
　なお、本明細書では高疲労強度が要求される鋼（高疲労強度鋼）の精錬を例として説明したが、本発明は、高疲労強度鋼に限らず、溶鋼中へのチタンの混入が望ましくない鋼種の精錬においても適用可能である。

　１チャージの溶鋼量が約２００ｔｏｎの規模の実機にて、上記実施形態と同様に転炉での一次精錬工程、取鍋精錬炉及びＲＨ真空脱ガス装置での二次精錬工程、連続鋳造機による鋳造工程を行い、高疲労強度鋼である軸受鋼の素材となるブルーム鋳片の製造を行なった。軸受鋼の成分組成は、炭素濃度が０．９０質量％以上１．１０質量％以下、ケイ素濃度が０．１５質量％以上０．２５質量％以下、マンガン濃度が０．４５質量％以下、リン濃度が０．００２０質量％以下、硫黄濃度が０．００５０質量％以下、アルミニウム濃度が０．０３０質量％以下、クロム濃度が１．４質量％以上１．７質量％以下、窒素濃度が０．００５０質量％以下、チタン濃度が０．００２０質量％以下、残部は鉄及び不可避的不純物である。

　転炉から取鍋への溶鋼の出鋼時には、加炭材や合金、石灰を溶鋼に添加した。また、出鋼時には、赤外線等を用いてスラグ流出検知を行い、ダーツ型ストッパーを用いて転炉からのスラグ流出を防止した。次いで、加熱撹拌精錬処理では、所定のフラックスを用いて精錬を行い、Ａｌを添加して脱酸を行った。さらに、ＲＨ真空脱ガス装置へ溶鋼を搬送し、ＲＨ真空脱ガス装置で、溶鋼温度や成分などの調整を行った。その後、連続鋳造によりブルーム鋳片（３００ｍｍ×４００ｍｍ断面）を製造した。次いで、ブルーム鋳片に対して、熱処理を施した後、直径２１５ｍｍのビレットに圧延した。さらに、このビレットを熱間圧延することで直径６０ｍｍの棒鋼とし、焼鈍処理を経て、製品丸棒とした。

　実施例では、転炉からの溶鋼を受鋼する取鍋は、受鋼前にその重量を測定し、付着している地金量を測定した。さらに、付着地金のチタン含有量は、前回の処理における鋳造時の溶鋼中のチタン含有量として求めた。また、ＲＨ真空脱ガス装置に付着している地金量を、前回の真空脱ガス精錬処理を行う前後のＲＨ真空脱ガス装置の真空槽及び浸漬管の重量を測定することにより測定した。また、付着している地金のチタン含有量は、前回の処理における真空脱ガス精錬処理終了時の溶鋼中のチタン含有量として求めた。この際、取鍋における前回処理とＲＨ真空脱ガス装置における前回処理とにおいては、同じ鋼種であるとは限らず、それぞれが違った前回処理を行っていることが多い。

　さらに、加熱撹拌精錬処理及び真空脱ガス精錬処理を行う二次精錬工程にて添加したＦｅＳｉ合金の添加量と含有チタン含有量とを考慮した。実施例では、各試験操業における取鍋の付着地金量及び前回処理の鋼種、ＲＨ真空脱ガス装置の付着地金量及び前回処理の鋼種、並びに二次精錬工程にて添加したＦｅＳｉ合金の添加量及びチタン含有量を変化させて試験を行った。それぞれの条件及び試験結果を表１に示す。なお、真空脱ガス精錬処理にて添加したＦｅＳｉ合金中チタンの溶鋼への歩留は、１００％と仮定した。また、表１において、取鍋地金（取鍋の付着地金）及びＲＨ地金（装置の付着地金）のチタン含有量はそれぞれ、直前に受鋼していたチャージにおける鋳造時の溶鋼中のチタン含有量及び直前のチャージにおける真空脱ガス精錬処理終了後の溶鋼中のチタン含有量である。

　それぞれの試験溶製時において得られた製品丸棒の１／４厚部及び１／２厚部における圧延方向の縦断面を、検鏡法により観察した。被検面積は３０００ｍｍ^２とした。検鏡法での介在物測定と併せて、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）及びＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）により介在物組成を特定し、ＴｉＮ系介在物の大きさと個数を測定して、清浄度を評価した。

　本発明例１，２では、ＲＨ真空脱ガス装置で用いるＦｅＳｉ合金として、チタン含有量が０．０５質量％以下の高品位のものを用いた。また、本発明例１，２では、取鍋及びＲＨ真空脱ガス装置の１チャージ前に処理した溶鋼について、チタンの成分規格が０．０４０質量％以下の鋼種にともに規制して二次精錬工程を行った。
　本発明例３～５では、取鍋及びＲＨ真空脱ガス装置の１チャージ前に処理した溶鋼について、チタンの成分規格が０．０２０質量％以下の鋼種にともに規制して二次精錬工程を行った。また、本発明例３～５では、ＲＨ真空脱ガス装置で用いるＦｅＳｉ合金として、チタン含有量が約０．２０質量％の通常品位のものを用いた。

　本発明例１１、１２では、本発明例３～５と同じように、取鍋及びＲＨ真空脱ガス装置の１チャージ前に処理した溶鋼について、チタンの成分規格が０．０２０質量％以下の鋼種にともに規制して二次精錬工程を行った。また、ＲＨ真空脱ガス装置で用いるＦｅＳｉ合金として、チタン含有量が約０．２０質量％の通常品位のものを用いた。ただし、取鍋またはＲＨ真空脱ガス装置の１チャージ前に処理した溶鋼のアルミニウム成分規格が０．０５０質量％より高い鋼種で二次精錬工程を行った。なお、本発明例１１，１２以外の実施例においては、取鍋及びＲＨ真空脱ガス装置の１チャージ前に処理した溶鋼のアルミニウム成分規格が０．０５０質量％以下の鋼種に規制して二次精錬工程を行っている。

　本発明例６では、ＲＨ真空脱ガス装置で用いるＦｅＳｉ合金として、チタン含有量が０．０５質量％以下の高品位のものを用いた。また、本発明例６では、取鍋及びＲＨ真空脱ガス装置の１チャージ前に処理した溶鋼について、チタンの成分規格が０．０１０質量％以下とより厳しい鋼種にともに規制して二次精錬工程を行った。
　本発明例７では、ＲＨ真空脱ガス装置で用いるＦｅＳｉ合金として、チタン含有量が０．０５質量％以下の高品位のものを用いた。また、本発明例７では、取鍋及びＲＨ真空脱ガス装置の１チャージ前に処理した溶鋼について、チタンの成分規格が０．０２０質量％以下及び０．０１０質量％以下の鋼種にそれぞれ規制して二次精錬工程を行った。

　本発明例８では、ＲＨ真空脱ガス装置で用いるＦｅＳｉ合金として、チタン含有量が０．０５質量％以下の高品位のものを用いた。また、本発明例８では、取鍋及びＲＨ真空脱ガス装置の１チャージ前に処理した溶鋼について、チタンの成分規格が０．０１０質量％以下及び０．０２０質量％以下の鋼種にそれぞれ規制して二次精錬工程を行った。
　本発明例９では、ＲＨ真空脱ガス装置で用いるＦｅＳｉ合金として、チタン含有量が０．２０質量％以下の通常品位のものを用いた。また、本発明例９では、取鍋及びＲＨ真空脱ガス装置の１チャージ前に処理した溶鋼について、チタンの成分規格が０．０１０質量％以下とより厳しい鋼種にともに規制して二次精錬工程を行った。

　本発明例１０では、ＲＨ真空脱ガス装置で用いるＦｅＳｉ合金として、チタン含有量が０．０５質量％以下の高品位のものを用いた。また、本発明例１０では、取鍋及びＲＨ真空脱ガス装置の１チャージ前に処理した溶鋼について、チタンの成分規格が０．０１０質量％以下とより厳しい鋼種にともに規制して二次精錬工程を行った。ただし、本発明例１０では、原料溶銑中のチタン含有量が高かったため、出鋼後のチタン含有量は０．０１９質量％と他の発明例より高くなった。そのため、転炉から取鍋への出鋼後、除滓をすることによって、スラグ量が確実に２５ｋｇ－ｓｌａｇ／ｔ－ｓｔｅｅｌ以下となるようにした。

　比較例１では、ＲＨ真空脱ガス装置で用いるＦｅＳｉ合金としてチタン含有量が約０．２０質量％の通常品位のものを用い、取鍋の１チャージ前に処理した溶鋼について、チタンの成分規格が０．０２０質量％以下の鋼種に規制して二次精錬工程を行った。一方、ＲＨ真空脱ガス装置の１チャージ前に処理した溶鋼については、チタンの成分規格については規制せずに、チタン含有量が０．１５質量％程度のものとした。

　比較例２では、ＲＨ真空脱ガス装置で用いるＦｅＳｉ合金としてチタン含有量が約０．２０質量％の通常品位のものを用い、ＲＨ真空脱ガス装置の１チャージ前に処理した溶鋼について、チタンの成分規格が０．０２０質量％以下の鋼種に規制して二次精錬工程を行った。一方、取鍋の１チャージ前に処理した溶鋼については、チタンの成分規格については規制せずに、チタン含有量が０．０８質量％程度のものとした。

　比較例３では、ＲＨ真空脱ガス装置で用いるＦｅＳｉ合金としてチタン含有量が約０．０５質量％の高品位のものを用い、取鍋の１チャージ前に処理した溶鋼について、チタンの成分規格が０．０２０質量％以下の鋼種に規制して二次精錬工程を行った。一方、ＲＨ真空脱ガス装置の１チャージ前に処理した溶鋼については、チタンの成分規格については規制せずに、チタン含有量が０．１５質量％程度のものとした。

　比較例４では、ＲＨ真空脱ガス装置で用いるＦｅＳｉ合金としてチタン含有量が約０．０５質量％の高品位のものを用い、ＲＨ真空脱ガス装置の１チャージ前に処理した溶鋼について、チタンの成分規格が０．０２０質量％以下の鋼種に規制して二次精錬工程を行った。一方、取鍋の１チャージ前に処理した溶鋼については、チタンの成分規格については規制せずに、チタン含有量が０．０８質量％程度のものとした。

　比較例５では、ＲＨ真空脱ガス装置で用いるＦｅＳｉ合金としてチタン含有量が約０．０５質量％の高品位のものを用いた。また、取鍋及びＲＨ真空脱ガス装置の１チャージ前の処理した溶鋼については、チタンの成分規格が０．０４０質量％以下の鋼種にともに規制して二次精錬工程を行った。しかし、副原料中のチタン含有量が高かったため、出鋼後の溶鋼のチタン含有量が０．００２６質量％と高くなり、成分規格の上限を外れた。

　比較例６，７では、ＲＨ真空脱ガス装置で用いるＦｅＳｉ合金としてチタン含有量が約０．０５質量％の高品位のものを用いた。しかし、取鍋及びＲＨ真空脱ガス装置の１チャージ前の処理した溶鋼については、チタンの成分規格をともに規制せずに二次精錬工程を行った。
　なお、表１の「（１）式を満たすか」の項目において、「○」は条件が（１）式を満たすことを示し、「×」は条件が（１）式を満たさないことを示す。

　本発明例１～１０では、対象チャージで使用する取鍋を、少なくとも対象チャージの受鋼直前に保持していた溶鋼中のチタン含有量により制限し、出鋼後の溶鋼中のチタン含有量を０．００２質量％以下とし、さらに、対象チャージの真空脱ガス精錬処理を行うＲＨ真空脱ガス装置を、少なくとも対象チャージの処理の直前のチャージで処理した溶鋼中の真空脱ガス精錬処理終了時のチタン含有量により制限した。この結果、本発明例においては、真空脱ガス精錬処理終了後に鋳造される溶鋼中のチタン含有量が溶製対象のチタンの成分規格上限以下に制御できており、窒化物系の介在物個数が５個以下／１００ｍｍ^２となり、１５μｍ以上のＴｉＮ系介在物も発見されなかった。

　特に、取鍋の地金及びＲＨ真空脱ガス装置の地金について規制を行うことで、窒化物系の介在物個数を低減する効果が大きい傾向が見られた。ただし、本発明例１１、１２では、対象チャージで使用する取鍋を、少なくとも対象チャージの受鋼直前に保持していた溶鋼中のチタン含有量により制限し、さらに、対象チャージの真空脱ガス精錬処理を行うＲＨ真空脱ガス装置を、少なくとも対象チャージの真空脱ガス精錬処理の直前のチャージで処理した溶鋼中の真空脱ガス精錬処理時のチタン含有量により制限したが、いずれかの溶鋼中のアルミニウム濃度が０．０５０質量％より高かった。この結果、取鍋の地金及びＲＨ真空脱ガス装置の地金について規制を行った割には窒化物系の介在物低減効果がやや少なかった。
　一方、比較例においては、鋳造される溶鋼中のチタン含有量が溶製対象のチタンの成分規格上限をオーバーするものが多く、いずれの場合も、窒化物系の介在物個数は１０個以上／１００ｍｍ^２と高位であり、１５μｍ以上のＴｉＮ系介在物も発見され、清浄性が悪かった。

Claims

　転炉又は電気炉から出鋼され、取鍋に受鋼した溶鋼に、少なくとも真空脱ガス精錬処理を施して得られる精錬後溶鋼を鋳造する、鋳片の製造方法であって、
　前記鋳片を製造する対象チャージで使用する取鍋を、少なくとも前記対象チャージの受鋼直前に前記取鍋で保持していた溶鋼中のチタン含有量により制限し、
　前記対象チャージの出鋼後の溶鋼中のチタン含有量を０．００２質量％以下とし、さらに、
　前記対象チャージについて前記真空脱ガス精錬処理を行う真空脱ガス設備を、少なくとも前記対象チャージの前記真空脱ガス精錬処理の直前に前記真空脱ガス設備で処理した溶鋼中の前記真空脱ガス設備での処理終了時のチタン含有量により制限する、
　鋳片の製造方法。
　前記転炉又は前記電気炉から出鋼され、前記取鍋に受鋼した前記溶鋼に、加熱撹拌精錬処理及び前記真空脱ガス精錬処理をこの順に施して得られる前記精錬後溶鋼を鋳造する、請求項１に記載の鋳片の製造方法。
　前記対象チャージで使用する取鍋について、前記対象チャージの受鋼直前に保持していた溶鋼中のチタン含有量を０．０２０質量％以下とする、請求項１又は２に記載の鋳片の製造方法。
　前記対象チャージで使用する取鍋について、前記対象チャージの受鋼直前に保持していた溶鋼中のアルミニウム含有量を０．０５０質量％以下とする、請求項３に記載の鋳片の製造方法。
　前記対象チャージの前記真空脱ガス精錬処理を行う前記真空脱ガス設備について、前記対象チャージの前記真空脱ガス精錬処理の直前に前記真空脱ガス設備で処理した溶鋼中の前記真空脱ガス設備での処理終了時のチタン含有量を０．０２０質量％以下とする、請求項１～４のいずれか１項に記載の鋳片の製造方法。
　前記対象チャージの前記真空脱ガス精錬処理を行う前記真空脱ガス設備について、前記対象チャージの前記真空脱ガス精錬処理の直前に前記真空脱ガス設備で処理した溶鋼中の前記真空脱ガス設備での処理終了時のアルミニウム含有量を０．０５０質量％以下とする、請求項５に記載の鋳片の製造方法。
　前記転炉又は前記電気炉から出鋼される直前の前記対象チャージの溶鋼中のＴｉ含有量は分析限界以下となるゼロであり、
　前記対象チャージの出鋼後から前記真空脱ガス精錬処理終了までの期間において、溶鋼中のチタン含有量の増加量が下記の（１）式を満たす、請求項１～６のいずれか１項に記載の鋳片の製造方法。
　Δ［Ｔｉ］＝［Ｔｉ］_ＬＤ＋Σ（Ｗ_ｔ×η_ｔ／１００）＋Δ［Ｔｉ］_Ｍ≦Ｔ_１×１０　・・・（１）
　但し、（１）式において、
　Δ［Ｔｉ］：出鋼後から真空脱ガス精錬処理終了までの期間における溶鋼中チタン含有量の増加量（ｋｇ－Ｔｉ／ｔ－ｓｔｅｅｌ）
　［Ｔｉ］_ＬＤ：出鋼後の溶鋼中のチタン含有量（ｋｇ－Ｔｉ／ｔ－ｓｔｅｅｌ）
　Ｗ_ｔ：対象チャージにおいて、出鋼から真空脱ガス精錬処理終了までに添加する合金の添加量（ｋｇ－ａｌｌｏｙ／ｔ－ｓｔｅｅｌ）
　η_ｔ：対象チャージにおいて、出鋼から真空脱ガス精錬処理終了までに添加する合金のチタン含有量（質量％）
　Δ［Ｔｉ］_Ｍ：合金以外から混入した溶鋼中チタン含有量の増加量（ｋｇ－Ｔｉ／ｔ－ｓｔｅｅｌ）
　Ｔ_１：溶製対象の鋼のチタン濃度規格上限値（質量％）
　である。
　前記対象チャージにおいて、前記転炉又は前記電気炉からの出鋼時に前記取鍋内に流出したスラグの溶鋼重量に対する量を、前記加熱撹拌精錬処理前の時点で２５ｋｇ－ｓｌａｇ／ｔ－ｓｔｅｅｌ以下とする、請求項２～７のいずれか１項に記載の鋳片の製造方法。
　連続鋳造される前記精錬後溶鋼中のチタン含有量が０．００２０質量％以下である、請求項１～８のいずれか１項に記載の鋳片の製造方法。