JPH03153816A - 高清浄度鋼の溶製方法 - 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、高清浄度鋼を安価にかつ効率よく溶製する方
法に関するものである。

〈従来の技術〉 非金属介在物が少ない高清浄度鋼を溶製する方法は、従
来から種々の方法が提示されている０例えば、特開昭６
３−２６２４１２号公報には、脱酸材をスラグに添加し
たのちガス攪拌を行い取鍋スラグの脱酸を行ったのちに
、溶鋼のガス攪拌を行い清浄度を向上させる方法、また
特開昭５０−９５１４号公報には、真空脱ガス処理前に
鋼中の５ｏｌＡｆｆｉを０．０６４〜０．１０重量％（
以下％と略す）に調整し、しかる後にこの溶鋼を真空脱
ガス処理することによって清浄度を向上させる方法が提
示されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 以上に述べた従来の清浄度鋼溶製方法は、以下の問題点
を有している。

■　特開昭６３−２６２４１２号公報に開示された技術
においては、スラグの脱酸を行った後の溶鋼にガスバブ
リングを行うと、酸化度の少ないスラグで覆われている
溶鋼にガスを吹き込むためスラグが排除され、溶鋼面を
大気に露出し溶鋼が再酸化するという問題が生じる。

■　また特開昭５０−９５１４号公報に開示された技術
には、真空脱ガス処理のみを実施するため溶鋼の脱酸は
、比較的充分に行われるが、スラグの脱酸が不十分なた
め到達酸素値が高く、かつ脱ガス処理ののち時間の経過
とともに酸化性のスラグによって溶鋼が再酸化されると
言う問題点がある。

■　さらに上記処理を行う際に、ＳｉＯ２含有量の多い
耐火物をライニングした取消を使用した場合には、取鍋
耐大物中の５ｉＯｚが溶鋼のＭ等と反応して還元され溶
…することによって逆に非金属介在物が増加するという
問題点があった。

〈課題を解決するための手段〉 本発明者らは、上記問題点を解決する方法としてスラグ
脱酸工程とｆ８ｇ４脱酸工程とを分離し、それぞれの目
的に応じた処理を施すことによって清浄度が高い低炭素
ｔ８鋼を安価に、かつ効率よく溶製できることを発見し
、本発明をなすに至った。

本発明は、ＳｉＯ□含有量が１０１ｉｉｔ％以下の耐火
物で内張りされた取鍋に、転炉から低炭素溶鋼を出鋼後
、取鍋中スラグに脱酸材をＡｔ換算でスラグ１ｔ当たり
１０ｋｇ以上添加し、＾ｒガス等の不活性ガスを上吹き
浸漬ランスもしくはポーラスプラグ等の底吹き手段から
吹き込んでスラグを攪拌し、スラグ中ＦｅＯ濃度を３．
０重量％以下に脱酸を行った後に、次工程としてＲ１１
もしくはＤＨ真空脱ガス処理を行い、溶鋼中トータル酸
素値を２５−以下に低下させる脱酸工程を経て溶製する
ことを特徴とする高清浄度鋼の溶製方法である。

〈作　用〉 以下に本発明についてさらに詳細に説明する。

第１図に転炉から低炭素溶鋼を受けた取鍋中のスラグ１
ｔ当たりの脱酸材の／Ｖ換算添加量とスラグ脱酸処理終
了時のスラグ中ＰｅＯ濃度（％）との関係を示す、なお
、取鍋中スラグの量は取鍋スラグ表面ｌＮ（計りとスラ
グの厚み測定結果から計算で求めた０図からスラグ！Ｌ
当たりの脱酸（イのＭ換算添加量が増加するにつれて脱
酸処理終了時のスラグ中ＦｅＯ％は、低下すること、お
よび脱酸材をＭ換算量で１０ｋｇ／　Ｌスラグ以上添加
することによってほぼスラグ中ＰｅＯが３％以下に安定
するのでスラグの十分な脱酸には１０ｋｇ／ｌスラグ以
上の脱酸材が必要であることがわかる。脱酸材は、Ｍ換
算量で１０ｋｇ／ｌスラグ以上であれば脱酸効果は充分
であるので、コスト上できる限り少ないほうがよい０通
常使用されるのは、ｌＯ〜２０ｋｇ／ｌスラグの範囲で
ある。

第２図に連鋳注入前のスラグ中Ｆｅｅ１度（％）と連鋳
注入前の溶鋼中のトータル酸素濃度（Ｐ）との関係を示
す０図からスラグ中ＦｅＯ濃度が低下するに従って溶鋼
中のトータル酸素濃度が低下することがわかる。しかし
、スラグ脱酸処理を終了した後の溶鋼処理方法、即ちＡ
ｒバブリング処理かＲＨ真空脱ガス処理かによって同じ
スラグ中ＦｅＯ濃度でも溶鋼中のトータル酸素濃度が異
なっていることがわかる。即ちＡｒバブリング処理（第
６図参照）の方が、ＲＨ真空脱ガス処理（第５図参照）
に比較してｌＯ〜２〇−高い値を示す。

これは、スラグ脱酸処理には主として＾ｌ系の脱酸材を
使用しており、スラグ脱酸終了時ではスラグ中のＦｅＯ
と反応したＡＩがＡｈＣｈとなって溶鋼内に懸濁してお
り、脱酸処理後に溶鋼処理を実施しない場合は、この懸
濁した八ｌ、０．が非金属介在物の原因となる。

計バブリング処理を実施した場合には、第６図に示すよ
うに取鍋５の底部のポーラスプラグ７を通して溶鋼４中
に吹き込まれ浮上した＾ｒガス気泡６によってポーラス
プラグ７直上の溶鋼表面のスラグ３がおしのけられ、溶
鋼表面を大気中に露出することになり、空気によって再
酸化されたＡｈｏｙが溶鋼中に生成する。一方＾ｒバブ
リングによるへ！！０３粒子の凝集・合体の結果、溶鋼
中の八ｌ　ｚ（ｈは溶鋼から分離除去されている。Ａｒ
バブリングを続ける限りは、溶鋼表面の再酸化物量とＡ
ｒバブリングによる凝集・分離物量とがバランスする点
までしか脱酸できないことになる。

これに対してＲＨ真空脱ガス処理を実施した場合には、
第５図に示すように脱ガス槽ｌの底部の浸漬管２が取鍋
中スラグ３を貫通して溶鋼中に浸漬され、一方の浸漬管
から溶鋼４をＲＨ脱ガス真空槽ｌ内に真空吸引し、他方
の浸漬管から溶鋼を流出させて撹拌するため、取鍋表面
のスラグを直接撹拌することがない、また溶鋼の表面を
大気に露出することもないので、溶鋼は再酸化すること
なくＲＨ処理による攪拌により介在物は凝集・合体し浮
上分離する。従ってスラグ脱酸処理後の取鍋処理は、Ｒ
Ｈ真空脱ガス処理もしくは、これと同じような機能を持
つＤＨ真空脱ガス処理にすることが高清浄鋼の製造には
必要である。

次に取鍋の内張耐火物の影響について述べる。

ここで上記のスラグ、溶鋼の脱酸条件は、全てＳｉｎｇ
含有量ｌθ％以下の低ＳＬＯ＊耐火物を使用した場合の
結果である。

高ｓｔｏｗ耐火物（Ｓｈｏｗ含有量５０％以上）を使用
した取鍋を用いて同様のＲ１１真空脱ガス処理を実施し
た場合の連鋳注入前のスラグ中ＦｅＯ（％）と溶鋼中ト
ータル酸素との関係を第３図に示す、高５ｉｏｔ耐火物
を使用した場合も溶鋼の酸素が低下するに従って、取鍋
耐火物中５ｉＯｚと溶鋼のＭとの反応により生成した非
金属介在物の影響を受けるために、溶鋼中のトータル酸
素は第２図の実線で示した低ＳｉＯ２耐火物のときほど
低下しない、これも溶鋼中トータル酸素濃度が高い範囲
では、脱酸速度が取鍋耐大物の溶損による再酸化速度よ
りも大きいために脱酸が進行するが、トータル酸素濃度
が低下するに従って脱酸速度は低下し、再酸化速度の影
響を受けるために脱酸は進行しなくなるからである。

取鍋内張耐火物中８１０．含有量とＲＨ肌脱ガス処理後
連鋳注入前溶鋼中トータル酸素濃度との関係を第４図に
示したが、スラグ中ＦｅＯが２〜４％の範囲で耐火物中
Ｓ［Ｏ１含有量が１０％以上になると、トータル酸素濃
度が急激に高くなるので、取鍋内張耐火物のＳｉＯ２含
有量は１０％以下であることが望ましい。

〈実施例〉 次に本発明の実施例について説明する。

（実施例） 耐火物のＳｉｎ、含有量が８．０％、アルミナ含有量が
９２％である取鍋に転炉吹錬終了後の炭素濃度が０．０
５％以下の溶鋼を取鍋中へ出鋼し、取鍋中スラグ厚みを
測定して計算により求めた取鍋スラグ量１５００ｋｇに
スラグ脱酸材を２５ｋｇ　（１６，６ｋｇ／　ｔスラグ
）投入したのち、取鍋底部のポーラスプラグにより＾ｒ
バブリングを実施した。出鋼時のスラグ中ＦｅＯは１７
％であったが、Ａ「バブリング処理後のスラグ中ＦｅＱ
は２．８％となり、溶鋼中のトータル酸素は５７ｗａと
なった。そののちＲＨ真空脱ガス処理を１２分実施する
とｆｅｌｌ中のトータル酸素値は１８−まで低下した。

（比較例） 耐火物のＳｉＯ□含有量が８．０％、アルミナ含有量が
９２％である取鍋に転炉吹錬終了後炭素濃度０．０５％
以下の溶鋼を出鋼し、実施例と同様にして求めた取鍋ス
ラグ量１６００ｋｇにスラグ脱酸材を２６ｋｇ　（１６
，３Ｓｃｇ／　Ｌスラグ）投入したのちＡ「バブリング
を実施した。

出鋼時のスラグ中Ｔ、Ｐｅは１８％であったが、Ａｒバ
ブリング処理後のスラグ中ＦｅＯは２．８％となり、ト
ータル酸素は６３−となった、そののち＾ｒバブリング
処理を５分間実施したが溶鋼中のトータル酸素が３５ｗ
ａまでしか低下しなかった。

以上の例と同様にして条件を変えて実験した結果を第１
表にまとめて示す。

第１表から明らかなように本発明方法によるとトータル
酸素値が２５−以下の高清浄な低炭素鋼の溶鋼を安価に
、かつ効率よく溶製することができる。

〈発明の効果〉 本発明方法によると、トータル酸素値が２５−以下の高
清浄な低炭素鋼の溶鋼を安価に、かつ効率よ（溶製する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、スラグＩｔ当たりの脱酸材のＡ７　！ａ算添
加量とスラグ脱酸処理終了時のスラグ中ＦｅＯ（％）と
の関係を示すグラフ、第２図は、連鋳注入前のスラグ中
ＦｅＯ（％）と連鋳注入前の溶鋼中のトータル酸素（四
）との関係を示すグラフ、第３図は、高Ｓｉｎ、耐火物
をライニングした取鍋を使用した際の連鋳注入前のスラ
グ中ＦｅＯ（％）と溶鋼中トータル酸素との関係を示す
グラフ、第４図は、取鍋内張り耐火物中Ｓ＋Ｏｘ含有量
とＲＨ脱ガス処理後連鋳注入前の溶鋼中トータル酸素濃
度との関係を示すグラフ、第５図は、ＲＨ真空脱ガス処
理の説明図、第６図は、Ａｒバブリング処理の説明図で
ある。 １・・・ｒｌ　Ｈ真空脱ガス槽、　２・・・脱ガス槽浸
漬管、３・・・スラグ、　　　　　　　４・・・ｉ８　
　ｔＡ、５・・・取鍋内張り耐火物、　６・・・計ガス
気泡、７・・・Ａｒガス吹込手段（ポーラスプラグ）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＳｉＯ＿２含有量が１０重量％以下の耐火物で内張りさ
   れた取鍋に転炉から低炭素溶鋼を出鋼後、取鍋中スラグ
   に脱酸材をＡｌ換算でスラグ１ｔ当たり１０ｋｇ以上添
   加し、Ａｒガス等の不活性ガスを上吹き浸漬ランスもし
   くはポーラスプラグ等の底吹き手段から吹き込んでスラ
   グを撹拌し、スラグ中ＦｅＯ濃度を３．０重量％以下に
   脱酸を行った後に、次工程としてＲＨもしくはＤＨ真空
   脱ガス処理を行い、溶鋼中トータル酸素値を２５ｐｐｍ
   以下に低下させる脱酸工程を経て溶製することを特徴と
   する高清浄度鋼の溶製方法。