JP3428628B2 - ステンレス鋼の脱硫精錬方法 - Google Patents
ステンレス鋼の脱硫精錬方法Info
- Publication number
- JP3428628B2 JP3428628B2 JP33365798A JP33365798A JP3428628B2 JP 3428628 B2 JP3428628 B2 JP 3428628B2 JP 33365798 A JP33365798 A JP 33365798A JP 33365798 A JP33365798 A JP 33365798A JP 3428628 B2 JP3428628 B2 JP 3428628B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten steel
- stainless steel
- slag
- desulfurization
- decarburization
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、VOD炉(Vacuum Oxy
gen Decarburization)における極低硫、例えば、硫黄含
有率が0.001%以下(10ppm以下)のステンレス鋼の脱硫精
錬方法に関する。 【0002】 【従来の技術】ステンレス鋼は、炭素鋼に比較して熱間
加工性が悪く、熱間圧延中に割れが発生しやすいため、
熱間加工性の改善が望まれていた。この問題の解決法と
しては、従来より硫黄含有量を低減させることによっ
て、大幅に熱間加工性を改善できることが知られてい
る。 【0003】通常、ステンレス鋼の精錬は、AOD炉(Argon Ox
ygen Decarburization)やVOD炉等により行うのが一般的
である。前記AOD精錬法は、大気圧下で溶鋼を収容した
精錬炉の底部に設けた羽口から大量の不活性ガスと酸素
との混合ガスを吹き込んで酸素脱炭したのち、酸化した
Crを還元する還元剤ならびに媒溶剤を投入し、羽口から
大量の不活性ガスを吹き込むことにより脱硫・脱酸を行
う。一方、VOD精錬法は、減圧下で溶鋼を収容した取鍋
の底部に設けたポーラスプラグより少量の不活性ガスを
吹き込み、酸素を上吹きして真空酸素脱炭ののち、酸素
の上吹きを停止して高真空脱炭を行ったのち、酸化した
Crを還元する還元剤ならびに媒溶剤を投入し、高真空下
で減圧による不活性ガスの膨張を利用して溶鋼およびス
ラグの撹拌を強め、脱硫・脱酸を促進するものである。 【0004】上記AOD精錬法では、羽口から大量の不活性ガ
スを吹き込むため、溶鋼およびスラグが強力に撹拌さ
れ、比較的容易に極低硫ステンレス鋼が得られる。これ
に対し、前記VOD精錬法の場合は、AOD精錬法に比較して
不活性ガスの吹き込み量が少ないため、溶鋼およびスラ
グの撹拌力が弱く、硫黄含有率が0.001%以下の極低硫ス
テンレス鋼の製造は困難であった。 【0005】VOD精錬法による極低硫ステンレス鋼の製造方
法としては、真空酸素脱炭した溶鋼をSi還元し、続いて
生石灰(CaO)を主体とするフラックスを投入して仕上脱
硫・脱酸を行い、更にCa処理を施すステンレス鋼の製造
方法において、真空酸素脱炭終了時の溶鋼温度を高めに
調整するとともにSi還元後の除滓を完全に行い、除滓後
は溶鋼トン当たり0.8〜1.5kgのAlと、生石灰:50〜60%、
アルミナ(Al2O3):12〜16%およびホタル石(CaF2):23〜31
%を含むとともにケイ酸(SiO2)含有量が1.5%以下のフラ
ックスを投入して仕上脱硫・脱酸を行う方法(特開平3-2
11214号公報)が提案されている。 【0006】また、精錬炉より取鍋に出鋼開始直後の溶鋼湯
面に浮遊するスラグにAl滓、生石灰および炭酸カルシウ
ムからなる改質剤の一部を添加してスラグ改質し、前記
出鋼終了後に前記取鍋に収容された溶鋼湯面に浮遊する
スラグに改質剤の残部を添加してスラグ改質したのち、
真空脱ガス処理すると共に脱硫して高清浄度鋼とする方
法(特開平6-228626号公報)、精錬炉より取鍋に出鋼中ま
たは出鋼終了直後の取鍋内スラグに、スラグ脱酸に必要
な量のうちの一部だけを添加し、その残りの分のスラグ
脱酸剤を真空脱ガス処理装置による脱酸処理の後の取鍋
内スラグに添加する方法(特開平6-2568337号公報)、精
錬炉より取鍋に出鋼中または出鋼終了直後の取鍋内スラ
グに、スラグ脱酸に必要な量の一部のスラグ用脱酸剤を
添加し、真空脱ガス処理装置による脱酸処理の後の溶鋼
に溶鋼用脱酸剤を添加するとほぼ同時期、またはその後
に、取鍋内スラグ上に残りのスラグ用脱酸剤を添加する
方法(特開平7-34117号公報)が提案されている。 【0007】さらに、主精錬炉において酸化精錬による脱炭
処理をし、脱炭処理によって酸化したクロムをシリコン
を主成分とする合金により回収する還元処理し、続いて
主精錬炉より取鍋に出鋼し、取鍋内において生石灰を40
〜80%、ホタル石を20〜60%含有する粉体を不活性ガスと
ともに3kg/溶鋼トン以上吹き込み、溶鋼中の[S]を20ppm
以下、[O]を40ppm以下とするステンレス鋼の精錬方法
(特開平7-258720号公報)が提案されている。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】前記特開平3-211214号
公報に開示の方法は、除滓場への移動および除滓に時間
を要し、処理時間が大幅に延長するばかりでなく、溶鋼
温度も大きく低下する。このため、除滓後、FeSiまたは
Alを添加して酸素を吹き込み、SiまたはAlの燃焼熱を用
いて昇温を行う必要があるばかりでなく、脱酸、脱硫の
ために造滓材を添加しなければならず、悪循環となるた
め、工業生産規模での生産には不向きである。 【0009】また、特開平6-228626号公報、特開平6-256833
7号公報および特開平7-34117号公報に開示の技術は、い
ずれも転炉等からの出鋼時にスラグ改質を行ったのち、
RHにて脱炭を行い、その後再度RHにてスラグ改質を行う
もので、同一の精錬炉を用いて酸素脱炭後に2回以上に
分けて還元・脱硫精錬を行うものではない。しかも、RH
処理装置を用いた炭素鋼の極低硫鋼を製造するもので、
ステンレス鋼のVOD精錬法ではない。 【0010】さらに、特開平7-258720号公報に開示の方法
は、酸素脱炭後に還元精錬を行って一旦取鍋に出鋼し、
取鍋において粉体吹き込み処理を行うので、取鍋での粉
体吹き込み工程が増加し、かつ溶鋼温度が低下する等の
問題がある。 【0011】本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消
し、VOD精錬法において製造困難であった硫黄含有量10p
pm以下の極低硫ステンレス鋼を、製造能率を低下させる
ことなく、かつ溶鋼温度を低下させないで製造できるス
テンレス鋼の脱硫精錬方法を提供することにある。 【0012】 【課題を解決するための手段】本発明のステンレス鋼の
脱硫精錬方法は、VOD炉における極低硫ステンレス鋼の
精錬において、真空酸素脱炭後、直ちに還元剤の一部お
よび媒溶剤の一部を添加して酸素を吹き込まずに高真空
脱炭を行い、添加した媒溶剤を溶解したのち、脱酸・脱
硫に必要な残りの還元剤および媒溶剤を1回または複数
回に分けて添加し、取鍋の底部より不活性ガスを溶鋼ト
ン当たり1.2Nl/min以上吹き込みながら、脱硫・脱酸を
行うことを特徴とする。 【0013】このように、真空酸素脱炭後の脱硫・脱酸期に
おいて、還元剤や媒溶剤を2回以上に分けて添加するこ
とによって、1回目の還元剤や媒溶剤の添加により脱炭
に必要な流動性に富むCaO-SiO2を主体とする低融点Cr酸
化物系スラグが形成され、酸素を吹き込まずに高真空脱
炭を行うことができる。また、その後脱硫・脱酸に必要
な残りの還元剤や媒溶剤を1回または複数回に分けて添
加し、取鍋の底部より不活性ガスを溶鋼トン当たり1.2N
l/min以上吹き込むことにより、高真空下での不活性ガ
スの膨張により溶鋼ならびにスラグの撹拌が強められ、
硫黄含有量10ppm以下の極低硫ステンレス鋼を製造する
ことができる。 【0014】 【発明の実施の形態】従来のVOD精錬法においては、図1
に示すように、真空酸素脱炭に引続き酸素吹精を中断し
て高真空とすることによって、C+O→CO反応を促進させ
て脱炭したのち、溶鋼のサンプリング・分析を行って成
分を確認し、溶鋼中の炭素量およびその他の合金元素の
粗調整を行ったのち、脱酸・脱硫に必要な媒溶剤を投入
し、前記した高真空下で底部のポーラスプラグから不活
性ガスを吹き込み、減圧による不活性ガスの膨張を利用
して溶鋼ならびにスラグの撹拌を強め、脱酸、脱硫を促
進させていた。しかし、この方法では、硫黄含有量10pp
m以下の極低硫ステンレス鋼の工業的規模での製造は困
難であった。 【0015】本発明者らは、従来のVOD精錬法においてステ
ンレス鋼の硫黄含有量を10ppm以下に低減できない原因
について、種々試験検討を重ねた。その結果、高真空脱
炭後のサンプリング・分析待ちの間に、脱炭期において
生成したCr酸化物を多く含むスラグが固化し、還元剤で
あるFeSiとの反応性が悪くなって還元反応を阻害するた
め、Cr酸化物含有量の少ない流動性を有するスラグでの
実質的な脱硫時間が確保できていないことが原因である
と考えた。 【0016】そこで、図2に示すように、真空酸素脱炭後、
高真空脱炭の前に、一旦溶鋼のサンプリングを行ったの
ち、直ちに還元剤の一部および媒溶剤の一部を添加し、
脱炭に必要な流動性に富むCaO-SiO2を主体とする低融点
のCr酸化物系スラグを形成させ、酸素吹精を中断して高
真空脱炭を行い、溶鋼の分析値判明後直ちに高真空脱炭
処理を中断し、脱酸・脱硫処理に必要な残りの還元剤お
よび媒溶剤を1回または複数回に分けて投入し、高真空
下で底部のポーラスプラグから不活性ガスを溶鋼トン当
たり1.2Nl/min以上吹き込み、減圧による不活性ガスの
膨張を利用して溶鋼ならびにスラグの撹拌を強め、脱
酸、脱硫処理する試験を行った。その結果、硫黄含有量
10ppm以下の極低硫ステンレス鋼が工業的規模で製造で
きるとの結論に到達した。 【0017】本発明で用いる還元剤としては、FeSi、金属A
l、金属Alとアルミナとの混合物であるAl灰の一種以上
が使用できる。また、媒溶剤としては、生石灰、ホタル
石、アルミナ、酸化マグネシウム(MgO)、炭酸カルシウ
ム(CaCO3)、ケイ酸の一種以上が使用できるが、ホタル
石はスラグの流動性改善に効果があるが、VOD炉の耐火
物を損傷させるので、基本的には1回目に投入しない。
また、アルミナは、ホタル石の代替、酸化マグネシウム
は耐火物保護のために用いるので、基本的には2回目以
降に投入する。 【0018】なお、1回目の還元剤および媒溶剤の投入量
は、脱酸・脱硫処理に必要な投入量の20〜70%とするの
が望ましい。その理由は、脱酸・脱硫処理に必要な投入
量の20%未満では、2回目以降に残りの80%超の還元剤お
よび媒溶剤の投入によって、流動性に富むスラグが冷え
て固化する。また、70%を超えると流動性に富むスラグ
を形成しにくくなるからである。 【0019】VOD炉の底部のポーラスプラグから吹き込む不
活性ガスとしては、通常アルゴンガスを用いるが、反応
初期には窒素ガスを用いることもできる。脱酸・脱硫期
における不活性ガスの吹き込み量は、溶鋼トン当たり1.
2Nl/min以上とする。脱酸・脱硫期における不活性ガス
の吹き込み量が溶鋼トン当たり1.2Nl/min未満の場合
は、溶鋼ならびにスラグの撹拌が不足し、硫黄含有量10
ppm以下の極低硫ステンレス鋼を工業的規模で安定して
製造することができない。なお、不活性ガスの吹き込み
量の上限は、ポーラスプラグの種類、真空設備の能力、
製鋼の経済性等を考慮して決定すべきである。 【0020】 【実施例】実施例1 製鋼能力50トン/チャージのVOD炉を用いてSUS304Lステ
ンレス鋼を精錬するに際し、真空酸素脱炭後、還元剤と
してFeSiを溶鋼トン当たり4kg、媒溶剤として生石灰を
溶鋼トン当たり12kgを投入し、10分間30Torr以下で高真
空脱炭を行った。その後の脱硫・脱酸期において、還元
剤としてFeSiを溶鋼トン当たり10kg、媒溶剤として生石
灰を溶鋼トン当たり22kg、ホタル石を溶鋼トン当たり4k
g投入し、底部のポーラスプラグよりアルゴンガスを溶
鋼トン当たり1.2 Nl/minで吹き込みながら、20分間30To
rr以下の高真空下で撹拌を行った場合の硫黄含有量の挙
動を10チャージ調査した。その結果を図3に示す。 【0021】また、比較のため、製鋼能力50トン/チャージ
のVOD炉を用いてSUS304Lステンレス鋼を精錬するに際
し、真空酸素脱炭後、底部のポーラスプラグより不活性
ガスを溶鋼トン当たり1.2Nl/minで吹き込みながら、10
分間30Torr以下で高真空脱炭を行ったのち、サンプリン
グの分析値判明後、還元剤としてFeSiを溶鋼トン当たり
14kg、媒溶剤として生石灰を溶鋼トン当たり34kg、ホタ
ル石を溶鋼トン当たり4kgを一括投入し、底部のポーラ
スプラグより不活性ガスを溶鋼トン当たり1.2Nl/minで
吹き込みながら、20分間30Torr以下の高真空下で撹拌を
行った場合の硫黄含有量の挙動を10チャージ調査した。
その結果を図3に示す。 【0022】図3に示すように、還元剤と媒溶剤とを2回に分
けて投入した本発明法においては、10チャージ平均の硫
黄含有量が5ppmであった。これに対し、還元剤と媒溶剤
とを一括投入した従来法では、10チャージ平均の硫黄含
有量が18ppmで、十分に脱硫ができなかった。 【0023】実施例2 製鋼能力50トン/チャージのVOD炉を用いてSUS304Lステ
ンレス鋼を精錬するに際し、底部のポーラスプラグより
の場合のそれぞれについて、真空酸素脱炭後、還元剤と
してFeSiを溶鋼トン当たり4kg、媒溶剤として生石灰を
溶鋼トン当たり12kgを投入し、底部のポーラスプラグよ
り吹き込むアルゴンガス量を溶鋼トン当たり0.8Nl/mi
n、1.0Nl/min、1.2Nl/minに変化させて吹き込みなが
ら、10分間30Torr以下で高真空脱炭を行った。その後の
脱硫・脱酸期において、還元剤としてFeSiを溶鋼トン当
たり10kg、媒溶剤として生石灰を溶鋼トン当たり22kgを
投入し、底部のポーラスプラグより不活性ガスを吹き込
みながら、20分間30Torr以下の高真空下で撹拌を行った
場合の硫黄含有量の挙動をそれぞれ10チャージ調査し
た。その結果を図4に示す。 【0024】図4に示すように、底部のポーラスプラグより
吹き込むアルゴンガス量を溶鋼トン当たり1.2Nl/minと
することによって、硫黄含有量が10ppm以下の極低硫ス
テンレス鋼を安定して製造することができた。 【0025】実施例3 製鋼能力50トン/チャージのVOD炉を用いてSUS304Lステ
ンレス鋼を精錬するに際し、真空酸素脱炭後、高真空脱
炭に先立ち添加する1回目の還元剤および媒溶剤の投入
量を、全投入量の20%未満、20〜70%、70%超に変化さ
せ、底部のポーラスプラグより不活性ガスを溶鋼トン当
たり1.2Nl/minで吹き込みながら、10分間30Torr以下で
高真空脱炭を行ったのち、残りの還元剤および媒溶剤を
1回または2回で投入し、底部のポーラスプラグより不活
性ガスを溶鋼トン当たり1.2Nl/minで吹き込みながら、2
0分間30Torr以下の高真空下で撹拌を行った場合の硫黄
含有量を10チャージ調査した。その結果を図5に示す。 【0026】図5に示すように、1回目の還元剤および媒溶剤
の投入量を全投入量の20〜70%とすることによって、硫
黄含有量が10ppm以下の極低硫ステンレス鋼を安定して
製造することができた。 【0027】 【発明の効果】本発明のステンレス鋼の脱硫精錬方法に
よれば、VOD精錬法において硫黄含有量10ppm以下の極低
硫ステンレス鋼を工業的規模で安定して製造することが
できる。
gen Decarburization)における極低硫、例えば、硫黄含
有率が0.001%以下(10ppm以下)のステンレス鋼の脱硫精
錬方法に関する。 【0002】 【従来の技術】ステンレス鋼は、炭素鋼に比較して熱間
加工性が悪く、熱間圧延中に割れが発生しやすいため、
熱間加工性の改善が望まれていた。この問題の解決法と
しては、従来より硫黄含有量を低減させることによっ
て、大幅に熱間加工性を改善できることが知られてい
る。 【0003】通常、ステンレス鋼の精錬は、AOD炉(Argon Ox
ygen Decarburization)やVOD炉等により行うのが一般的
である。前記AOD精錬法は、大気圧下で溶鋼を収容した
精錬炉の底部に設けた羽口から大量の不活性ガスと酸素
との混合ガスを吹き込んで酸素脱炭したのち、酸化した
Crを還元する還元剤ならびに媒溶剤を投入し、羽口から
大量の不活性ガスを吹き込むことにより脱硫・脱酸を行
う。一方、VOD精錬法は、減圧下で溶鋼を収容した取鍋
の底部に設けたポーラスプラグより少量の不活性ガスを
吹き込み、酸素を上吹きして真空酸素脱炭ののち、酸素
の上吹きを停止して高真空脱炭を行ったのち、酸化した
Crを還元する還元剤ならびに媒溶剤を投入し、高真空下
で減圧による不活性ガスの膨張を利用して溶鋼およびス
ラグの撹拌を強め、脱硫・脱酸を促進するものである。 【0004】上記AOD精錬法では、羽口から大量の不活性ガ
スを吹き込むため、溶鋼およびスラグが強力に撹拌さ
れ、比較的容易に極低硫ステンレス鋼が得られる。これ
に対し、前記VOD精錬法の場合は、AOD精錬法に比較して
不活性ガスの吹き込み量が少ないため、溶鋼およびスラ
グの撹拌力が弱く、硫黄含有率が0.001%以下の極低硫ス
テンレス鋼の製造は困難であった。 【0005】VOD精錬法による極低硫ステンレス鋼の製造方
法としては、真空酸素脱炭した溶鋼をSi還元し、続いて
生石灰(CaO)を主体とするフラックスを投入して仕上脱
硫・脱酸を行い、更にCa処理を施すステンレス鋼の製造
方法において、真空酸素脱炭終了時の溶鋼温度を高めに
調整するとともにSi還元後の除滓を完全に行い、除滓後
は溶鋼トン当たり0.8〜1.5kgのAlと、生石灰:50〜60%、
アルミナ(Al2O3):12〜16%およびホタル石(CaF2):23〜31
%を含むとともにケイ酸(SiO2)含有量が1.5%以下のフラ
ックスを投入して仕上脱硫・脱酸を行う方法(特開平3-2
11214号公報)が提案されている。 【0006】また、精錬炉より取鍋に出鋼開始直後の溶鋼湯
面に浮遊するスラグにAl滓、生石灰および炭酸カルシウ
ムからなる改質剤の一部を添加してスラグ改質し、前記
出鋼終了後に前記取鍋に収容された溶鋼湯面に浮遊する
スラグに改質剤の残部を添加してスラグ改質したのち、
真空脱ガス処理すると共に脱硫して高清浄度鋼とする方
法(特開平6-228626号公報)、精錬炉より取鍋に出鋼中ま
たは出鋼終了直後の取鍋内スラグに、スラグ脱酸に必要
な量のうちの一部だけを添加し、その残りの分のスラグ
脱酸剤を真空脱ガス処理装置による脱酸処理の後の取鍋
内スラグに添加する方法(特開平6-2568337号公報)、精
錬炉より取鍋に出鋼中または出鋼終了直後の取鍋内スラ
グに、スラグ脱酸に必要な量の一部のスラグ用脱酸剤を
添加し、真空脱ガス処理装置による脱酸処理の後の溶鋼
に溶鋼用脱酸剤を添加するとほぼ同時期、またはその後
に、取鍋内スラグ上に残りのスラグ用脱酸剤を添加する
方法(特開平7-34117号公報)が提案されている。 【0007】さらに、主精錬炉において酸化精錬による脱炭
処理をし、脱炭処理によって酸化したクロムをシリコン
を主成分とする合金により回収する還元処理し、続いて
主精錬炉より取鍋に出鋼し、取鍋内において生石灰を40
〜80%、ホタル石を20〜60%含有する粉体を不活性ガスと
ともに3kg/溶鋼トン以上吹き込み、溶鋼中の[S]を20ppm
以下、[O]を40ppm以下とするステンレス鋼の精錬方法
(特開平7-258720号公報)が提案されている。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】前記特開平3-211214号
公報に開示の方法は、除滓場への移動および除滓に時間
を要し、処理時間が大幅に延長するばかりでなく、溶鋼
温度も大きく低下する。このため、除滓後、FeSiまたは
Alを添加して酸素を吹き込み、SiまたはAlの燃焼熱を用
いて昇温を行う必要があるばかりでなく、脱酸、脱硫の
ために造滓材を添加しなければならず、悪循環となるた
め、工業生産規模での生産には不向きである。 【0009】また、特開平6-228626号公報、特開平6-256833
7号公報および特開平7-34117号公報に開示の技術は、い
ずれも転炉等からの出鋼時にスラグ改質を行ったのち、
RHにて脱炭を行い、その後再度RHにてスラグ改質を行う
もので、同一の精錬炉を用いて酸素脱炭後に2回以上に
分けて還元・脱硫精錬を行うものではない。しかも、RH
処理装置を用いた炭素鋼の極低硫鋼を製造するもので、
ステンレス鋼のVOD精錬法ではない。 【0010】さらに、特開平7-258720号公報に開示の方法
は、酸素脱炭後に還元精錬を行って一旦取鍋に出鋼し、
取鍋において粉体吹き込み処理を行うので、取鍋での粉
体吹き込み工程が増加し、かつ溶鋼温度が低下する等の
問題がある。 【0011】本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消
し、VOD精錬法において製造困難であった硫黄含有量10p
pm以下の極低硫ステンレス鋼を、製造能率を低下させる
ことなく、かつ溶鋼温度を低下させないで製造できるス
テンレス鋼の脱硫精錬方法を提供することにある。 【0012】 【課題を解決するための手段】本発明のステンレス鋼の
脱硫精錬方法は、VOD炉における極低硫ステンレス鋼の
精錬において、真空酸素脱炭後、直ちに還元剤の一部お
よび媒溶剤の一部を添加して酸素を吹き込まずに高真空
脱炭を行い、添加した媒溶剤を溶解したのち、脱酸・脱
硫に必要な残りの還元剤および媒溶剤を1回または複数
回に分けて添加し、取鍋の底部より不活性ガスを溶鋼ト
ン当たり1.2Nl/min以上吹き込みながら、脱硫・脱酸を
行うことを特徴とする。 【0013】このように、真空酸素脱炭後の脱硫・脱酸期に
おいて、還元剤や媒溶剤を2回以上に分けて添加するこ
とによって、1回目の還元剤や媒溶剤の添加により脱炭
に必要な流動性に富むCaO-SiO2を主体とする低融点Cr酸
化物系スラグが形成され、酸素を吹き込まずに高真空脱
炭を行うことができる。また、その後脱硫・脱酸に必要
な残りの還元剤や媒溶剤を1回または複数回に分けて添
加し、取鍋の底部より不活性ガスを溶鋼トン当たり1.2N
l/min以上吹き込むことにより、高真空下での不活性ガ
スの膨張により溶鋼ならびにスラグの撹拌が強められ、
硫黄含有量10ppm以下の極低硫ステンレス鋼を製造する
ことができる。 【0014】 【発明の実施の形態】従来のVOD精錬法においては、図1
に示すように、真空酸素脱炭に引続き酸素吹精を中断し
て高真空とすることによって、C+O→CO反応を促進させ
て脱炭したのち、溶鋼のサンプリング・分析を行って成
分を確認し、溶鋼中の炭素量およびその他の合金元素の
粗調整を行ったのち、脱酸・脱硫に必要な媒溶剤を投入
し、前記した高真空下で底部のポーラスプラグから不活
性ガスを吹き込み、減圧による不活性ガスの膨張を利用
して溶鋼ならびにスラグの撹拌を強め、脱酸、脱硫を促
進させていた。しかし、この方法では、硫黄含有量10pp
m以下の極低硫ステンレス鋼の工業的規模での製造は困
難であった。 【0015】本発明者らは、従来のVOD精錬法においてステ
ンレス鋼の硫黄含有量を10ppm以下に低減できない原因
について、種々試験検討を重ねた。その結果、高真空脱
炭後のサンプリング・分析待ちの間に、脱炭期において
生成したCr酸化物を多く含むスラグが固化し、還元剤で
あるFeSiとの反応性が悪くなって還元反応を阻害するた
め、Cr酸化物含有量の少ない流動性を有するスラグでの
実質的な脱硫時間が確保できていないことが原因である
と考えた。 【0016】そこで、図2に示すように、真空酸素脱炭後、
高真空脱炭の前に、一旦溶鋼のサンプリングを行ったの
ち、直ちに還元剤の一部および媒溶剤の一部を添加し、
脱炭に必要な流動性に富むCaO-SiO2を主体とする低融点
のCr酸化物系スラグを形成させ、酸素吹精を中断して高
真空脱炭を行い、溶鋼の分析値判明後直ちに高真空脱炭
処理を中断し、脱酸・脱硫処理に必要な残りの還元剤お
よび媒溶剤を1回または複数回に分けて投入し、高真空
下で底部のポーラスプラグから不活性ガスを溶鋼トン当
たり1.2Nl/min以上吹き込み、減圧による不活性ガスの
膨張を利用して溶鋼ならびにスラグの撹拌を強め、脱
酸、脱硫処理する試験を行った。その結果、硫黄含有量
10ppm以下の極低硫ステンレス鋼が工業的規模で製造で
きるとの結論に到達した。 【0017】本発明で用いる還元剤としては、FeSi、金属A
l、金属Alとアルミナとの混合物であるAl灰の一種以上
が使用できる。また、媒溶剤としては、生石灰、ホタル
石、アルミナ、酸化マグネシウム(MgO)、炭酸カルシウ
ム(CaCO3)、ケイ酸の一種以上が使用できるが、ホタル
石はスラグの流動性改善に効果があるが、VOD炉の耐火
物を損傷させるので、基本的には1回目に投入しない。
また、アルミナは、ホタル石の代替、酸化マグネシウム
は耐火物保護のために用いるので、基本的には2回目以
降に投入する。 【0018】なお、1回目の還元剤および媒溶剤の投入量
は、脱酸・脱硫処理に必要な投入量の20〜70%とするの
が望ましい。その理由は、脱酸・脱硫処理に必要な投入
量の20%未満では、2回目以降に残りの80%超の還元剤お
よび媒溶剤の投入によって、流動性に富むスラグが冷え
て固化する。また、70%を超えると流動性に富むスラグ
を形成しにくくなるからである。 【0019】VOD炉の底部のポーラスプラグから吹き込む不
活性ガスとしては、通常アルゴンガスを用いるが、反応
初期には窒素ガスを用いることもできる。脱酸・脱硫期
における不活性ガスの吹き込み量は、溶鋼トン当たり1.
2Nl/min以上とする。脱酸・脱硫期における不活性ガス
の吹き込み量が溶鋼トン当たり1.2Nl/min未満の場合
は、溶鋼ならびにスラグの撹拌が不足し、硫黄含有量10
ppm以下の極低硫ステンレス鋼を工業的規模で安定して
製造することができない。なお、不活性ガスの吹き込み
量の上限は、ポーラスプラグの種類、真空設備の能力、
製鋼の経済性等を考慮して決定すべきである。 【0020】 【実施例】実施例1 製鋼能力50トン/チャージのVOD炉を用いてSUS304Lステ
ンレス鋼を精錬するに際し、真空酸素脱炭後、還元剤と
してFeSiを溶鋼トン当たり4kg、媒溶剤として生石灰を
溶鋼トン当たり12kgを投入し、10分間30Torr以下で高真
空脱炭を行った。その後の脱硫・脱酸期において、還元
剤としてFeSiを溶鋼トン当たり10kg、媒溶剤として生石
灰を溶鋼トン当たり22kg、ホタル石を溶鋼トン当たり4k
g投入し、底部のポーラスプラグよりアルゴンガスを溶
鋼トン当たり1.2 Nl/minで吹き込みながら、20分間30To
rr以下の高真空下で撹拌を行った場合の硫黄含有量の挙
動を10チャージ調査した。その結果を図3に示す。 【0021】また、比較のため、製鋼能力50トン/チャージ
のVOD炉を用いてSUS304Lステンレス鋼を精錬するに際
し、真空酸素脱炭後、底部のポーラスプラグより不活性
ガスを溶鋼トン当たり1.2Nl/minで吹き込みながら、10
分間30Torr以下で高真空脱炭を行ったのち、サンプリン
グの分析値判明後、還元剤としてFeSiを溶鋼トン当たり
14kg、媒溶剤として生石灰を溶鋼トン当たり34kg、ホタ
ル石を溶鋼トン当たり4kgを一括投入し、底部のポーラ
スプラグより不活性ガスを溶鋼トン当たり1.2Nl/minで
吹き込みながら、20分間30Torr以下の高真空下で撹拌を
行った場合の硫黄含有量の挙動を10チャージ調査した。
その結果を図3に示す。 【0022】図3に示すように、還元剤と媒溶剤とを2回に分
けて投入した本発明法においては、10チャージ平均の硫
黄含有量が5ppmであった。これに対し、還元剤と媒溶剤
とを一括投入した従来法では、10チャージ平均の硫黄含
有量が18ppmで、十分に脱硫ができなかった。 【0023】実施例2 製鋼能力50トン/チャージのVOD炉を用いてSUS304Lステ
ンレス鋼を精錬するに際し、底部のポーラスプラグより
の場合のそれぞれについて、真空酸素脱炭後、還元剤と
してFeSiを溶鋼トン当たり4kg、媒溶剤として生石灰を
溶鋼トン当たり12kgを投入し、底部のポーラスプラグよ
り吹き込むアルゴンガス量を溶鋼トン当たり0.8Nl/mi
n、1.0Nl/min、1.2Nl/minに変化させて吹き込みなが
ら、10分間30Torr以下で高真空脱炭を行った。その後の
脱硫・脱酸期において、還元剤としてFeSiを溶鋼トン当
たり10kg、媒溶剤として生石灰を溶鋼トン当たり22kgを
投入し、底部のポーラスプラグより不活性ガスを吹き込
みながら、20分間30Torr以下の高真空下で撹拌を行った
場合の硫黄含有量の挙動をそれぞれ10チャージ調査し
た。その結果を図4に示す。 【0024】図4に示すように、底部のポーラスプラグより
吹き込むアルゴンガス量を溶鋼トン当たり1.2Nl/minと
することによって、硫黄含有量が10ppm以下の極低硫ス
テンレス鋼を安定して製造することができた。 【0025】実施例3 製鋼能力50トン/チャージのVOD炉を用いてSUS304Lステ
ンレス鋼を精錬するに際し、真空酸素脱炭後、高真空脱
炭に先立ち添加する1回目の還元剤および媒溶剤の投入
量を、全投入量の20%未満、20〜70%、70%超に変化さ
せ、底部のポーラスプラグより不活性ガスを溶鋼トン当
たり1.2Nl/minで吹き込みながら、10分間30Torr以下で
高真空脱炭を行ったのち、残りの還元剤および媒溶剤を
1回または2回で投入し、底部のポーラスプラグより不活
性ガスを溶鋼トン当たり1.2Nl/minで吹き込みながら、2
0分間30Torr以下の高真空下で撹拌を行った場合の硫黄
含有量を10チャージ調査した。その結果を図5に示す。 【0026】図5に示すように、1回目の還元剤および媒溶剤
の投入量を全投入量の20〜70%とすることによって、硫
黄含有量が10ppm以下の極低硫ステンレス鋼を安定して
製造することができた。 【0027】 【発明の効果】本発明のステンレス鋼の脱硫精錬方法に
よれば、VOD精錬法において硫黄含有量10ppm以下の極低
硫ステンレス鋼を工業的規模で安定して製造することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の低硫ステンレス鋼の製造工程の説明図で
ある。 【図2】本発明法に係る極低硫ステンレス鋼の製造工程
の説明図である。 【図3】実施例1における本発明例と従来例の硫黄含有量
の挙動を示すグラフである。 【図4】実施例2におけるアルゴンガス吹き込み量と硫黄
含有量の挙動を示すグラフである。 【図5】実施例3における1回目の還元剤と媒溶剤の投入
割合と硫黄含有量との関係を示すグラフである。
ある。 【図2】本発明法に係る極低硫ステンレス鋼の製造工程
の説明図である。 【図3】実施例1における本発明例と従来例の硫黄含有量
の挙動を示すグラフである。 【図4】実施例2におけるアルゴンガス吹き込み量と硫黄
含有量の挙動を示すグラフである。 【図5】実施例3における1回目の還元剤と媒溶剤の投入
割合と硫黄含有量との関係を示すグラフである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C21C 7/10
C21C 7/00
C21C 7/06
C21C 7/064
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 VOD炉における極低硫ステンレス鋼の精錬
において、真空酸素脱炭後、直ちに還元剤の一部および
媒溶剤の一部を添加して酸素を吹き込まずに高真空脱炭
を行い、添加した媒溶剤を溶解したのち、脱酸・脱硫に
必要な残りの還元剤および媒溶剤を1回または複数回に
分けて添加し、取鍋の底部より不活性ガスを溶鋼トン当
たり1.2Nl/min以上吹き込みながら、脱硫・脱酸を行う
ことを特徴とするステンレス鋼の脱硫精錬方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33365798A JP3428628B2 (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | ステンレス鋼の脱硫精錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33365798A JP3428628B2 (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | ステンレス鋼の脱硫精錬方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000160233A JP2000160233A (ja) | 2000-06-13 |
| JP3428628B2 true JP3428628B2 (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=18268517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33365798A Expired - Fee Related JP3428628B2 (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | ステンレス鋼の脱硫精錬方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3428628B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA76140C2 (en) * | 2001-04-02 | 2006-07-17 | Nucor Corp | A method for ladle refining of steel |
| US6808550B2 (en) | 2002-02-15 | 2004-10-26 | Nucor Corporation | Model-based system for determining process parameters for the ladle refinement of steel |
| KR100992303B1 (ko) | 2003-07-04 | 2010-11-05 | 주식회사 포스코 | 극저 유황 스테인레스강의 정련방법 |
| JP2005084625A (ja) | 2003-09-11 | 2005-03-31 | Music Gate Inc | 電子透かし合成方法及びプログラム |
| CN100567512C (zh) * | 2007-03-27 | 2009-12-09 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种真空氧气脱碳装置冶炼不锈钢氮含量控制方法 |
| KR100922061B1 (ko) * | 2007-12-12 | 2009-10-16 | 주식회사 포스코 | 극저탄소 페라이트계 스테인리스강 제조방법 |
| EP2287644B1 (en) * | 2009-08-18 | 2014-04-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Light source device and method of producing the same |
| KR101356937B1 (ko) | 2012-09-10 | 2014-01-28 | 주식회사 포스코 | 스테인리스강의 정련방법 |
| WO2019222944A1 (zh) | 2018-05-23 | 2019-11-28 | He Manchao | Npr锚杆钢材料及其生产方法 |
| EP3686308B1 (en) * | 2018-05-23 | 2022-10-05 | Manchao He | Npr nonmagnetic anchor rod steel material and production method therefor |
| JP7176637B2 (ja) * | 2019-07-24 | 2022-11-22 | 日本製鉄株式会社 | マルテンサイト系ステンレス鋼管及びマルテンサイト系ステンレス鋼管の製造方法 |
-
1998
- 1998-11-25 JP JP33365798A patent/JP3428628B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000160233A (ja) | 2000-06-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3428628B2 (ja) | ステンレス鋼の脱硫精錬方法 | |
| JP3557910B2 (ja) | 溶銑脱燐方法と低硫・低燐鋼の溶製方法 | |
| JPH0959709A (ja) | 溶銑の脱りん方法 | |
| US3282679A (en) | Production of alloy steel | |
| JP2947063B2 (ja) | ステンレス鋼の製造方法 | |
| JPH09235611A (ja) | 清浄性の高い極低硫純鉄の製造方法 | |
| JP3460595B2 (ja) | 極低硫鋼の溶製方法 | |
| JP3002593B2 (ja) | 極低炭素鋼の溶製方法 | |
| JPH10140227A (ja) | 高合金鋼の合わせ湯による製造方法 | |
| JP2912963B2 (ja) | 脱硫前処理としてのスラグ改質方法 | |
| JP3774674B2 (ja) | 低窒素含クロム溶鋼の製造方法 | |
| JP3158912B2 (ja) | ステンレス鋼の精錬方法 | |
| WO2003029498A1 (fr) | Procede de pretraitement de fer fondu et procede de raffinage | |
| KR900002710B1 (ko) | 급속탈탄 제강공정 | |
| JP4411934B2 (ja) | 低燐溶銑の製造方法 | |
| KR100267271B1 (ko) | 자동차 외판재용 극저탄소의 고청정강 제조방법 | |
| KR100411288B1 (ko) | 전기로슬래그중의크롬회수방법 | |
| JP3419254B2 (ja) | 溶銑の脱りん方法 | |
| JPH01147011A (ja) | 製鋼法 | |
| JP2002275521A (ja) | 高炭素溶鋼の脱燐精錬方法 | |
| RU2289630C2 (ru) | Способ металлургической переработки ванны расплавленного металла | |
| JPH0557327B2 (ja) | ||
| JPH111714A (ja) | 製鋼方法 | |
| JPS6239205B2 (ja) | ||
| KR100910471B1 (ko) | 용강의 청정도 및 탈류효율 향상 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090516 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100516 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110516 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110516 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120516 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120516 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130516 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130516 Year of fee payment: 10 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130516 Year of fee payment: 10 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140516 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |