JPH10265826A - 含窒素鋼における窒素含有量の調整方法 - Google Patents

含窒素鋼における窒素含有量の調整方法

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JPH10265826A
JPH10265826A JP7334897A JP7334897A JPH10265826A JP H10265826 A JPH10265826 A JP H10265826A JP 7334897 A JP7334897 A JP 7334897A JP 7334897 A JP7334897 A JP 7334897A JP H10265826 A JPH10265826 A JP H10265826A
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JP
Japan
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gas
nitrogen
steel
tundish
molten steel
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JP7334897A
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English (en)
Inventor
Hirohide Uehara
博英 上原
Hisashi Osanai
寿 小山内
Junichi Hasunuma
純一 蓮沼
Ryuichi Asaho
隆一 朝穂
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】鋼中窒素含有量を正確に的中させるための方法
を提案すること。 【解決手段】含窒素鋼用溶鋼中の窒素濃度を、真空脱ガ
ス処理終了時点の溶鋼中窒素濃度に応じ、タンディッシ
ュの上ノズルから吹き込むN2 ガスおよびArガスの吹込
み量を制御して最終調整すること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、含窒素鋼における
窒素含有量の調整方法、特にRH真空脱ガス装置とタン
ディッシュとの2段階で調整することにより、操業上の
トラブルを引き起こすことなく正確な鋼中窒素含有量の
制御を行う方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、高清浄鋼への要求が高まり、非金
属介在物や水素含有量の低い鋼が求められている。こう
した鋼は、RH真空脱ガス装置による真空精錬を施すの
が普通である。ところで、珪素鋼などのようにインヒビ
ター形成元素として窒素を添加した含窒素鋼を製造しよ
うとする場合、このRH真空脱ガス処理に当たって、鋼
中の窒素量がその真空精錬時に低下するという問題点が
あった。このような問題点に対し、従来、特公平2−22
5615号公報や特開昭63−282208号公報などでは、RH真
空脱ガス槽内の真空度を低下させて脱窒反応を抑制した
上で環流用ガスとしてN 2 ガスを用いて吸窒させるとい
う方法を提案している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
従来技術の場合は、RH真空脱ガス装置の攪拌用環流ガ
スを単N2 ガスに切り換えるだけで最終的な所望の鋼中
窒素含有量にする方法であるから、正確な調整が難しく
成分的中率が悪いという問題点があった。また、これら
の従来技術の場合、各精錬時に予め窒素吸収速度や脱窒
素速度を推定しておく必要がある。というのは、溶鋼の
窒素濃度を測定するには、熱伝導定量法によるのが普通
であるが、この測定には時間がかかるため、どうしても
推定値に頼らざるを得ないのが実情である。ところが、
実際の溶鋼窒素濃度は、真空脱ガス槽内の真空度の変化
や浸漬管からのエヤーリーク量によってバラツキがあ
り、推定値どうりでないことから、しばしば操業上のト
ラブルを招き、また、高い成分的中率で鋼中窒素含有量
を調整することは困難であった。
【0004】本発明の主たる目的は、鋼中窒素含有量を
正確に的中させるための方法を提案することにある。本
発明の他の目的は、粗調整と微調整との2段階に分けて
調整することにより、操業トラブルを引き起こすことな
く的中率の高い窒素含有量制御を行う方法を提案するこ
とにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来技術が現
在抱えている上述した問題点を解決する方法につき鋭意
研究した結果、RH真空脱ガス処理時に粗調整を行い、
この脱ガス処理終了時の鋼中窒素濃度に応じ、次に連鋳
タンディッシュの段階で微調整することが有効であると
の知見を得て、本発明を開発した。
【0006】すなわち、本発明は、含窒素鋼用溶鋼中の
窒素濃度を、真空脱ガス処理終了時点の溶鋼中窒素濃度
に応じ、タンディッシュの上ノズルから吹き込むN2
スおよびArガスの吹込み量を制御して最終調整すること
を特徴とする含窒素鋼における窒素含有量の調整方法で
ある。また、本発明においては、取鍋内製錬溶鋼の窒素
濃度に応じ、まず、RH真空脱ガス処理時における攪拌
用環流ガスとしてのN2 ガスおよびArガスの吹込み量を
制御することにより該脱ガス処理終了時点の鋼中窒素濃
度を粗調整し、次いで、このときの窒素濃度に応じてタ
ンディッシュの上ノズルから吹き込むN2 ガスとArガス
との混合比を制御することにより、溶鋼中の窒素濃度を
微調整することが好ましい。また、本発明においては、
攪拌用環流ガスとして、まず窒素ガスを吹込み、次いで
製錬溶鋼の窒素濃度に応じてArガスに切り換えることに
より、鋼中窒素濃度を粗調整することが好ましい。ま
た、本発明においては、タンディッシュの上ノズルから
吹き込む混合ガスは、吹込み量が該上ノズルを通過する
溶鋼量に対して、8Nl/t以下となるように制御するこ
とが好ましい。
【0007】
【発明の実施の形態】上述したように本発明は、溶鋼中
の窒素濃度をRH真空脱ガス処理時の攪拌用環流ガスに
て粗調整し、その後、連鋳タンディッシュの上ノズルか
ら、ノズル詰まり防止用ガスとして吹き込むArガスとN
2 ガスの混合ガスの混合比を制御して最終成分に的中す
るように微調整するという2段階にわたる調整方法であ
り、このようなな方法によれば、正確で操業上のトラブ
ルを引き起こすことなく目標成分組成に調整することが
可能である。
【0008】図1は、連鋳タンディッシュの一例であ
り、図示の1は取鍋、2はタンディッシュ、3はタンデ
ィッシュ上ノズル、4はノズル詰まり防止用ガス吹き込
みパイプ、5は鋳型である。
【0009】本発明にかかる方法は、たとえば鋼中の窒
素含有量を85ppm にしようとする場合、第1段階のRH
真空脱ガス処理において粗調整する溶鋼の窒素濃度のレ
ベルは、75〜85ppm の範囲にする。というのは、発明者
らの研究によると、図2に示すように、タンディッシュ
の上ノズルから吹き込む混合ガス量がノズル通過溶鋼量
当たり8Nl/tを超えると窒素吸収効率が著しく低下し
制御精度が低下するので、第二段階での微調整幅を大き
くすることができないからである。一方で、図3に示す
ように、タンディッシュの上ノズルからN2 ガスを吹き
込む場合、その混合ガス吹込み量 (全量をN 2 として計
算) が溶鋼トン当たり8Nl/tのときに、鋼中のN2
10ppm 上昇することがわかる。従って、目標成分を85pp
m とする場合に、成分的中率を上げるべく正確な制御を
行うためには、どうしても粗調整段階 (RH真空脱ガス
処理終了時点) での溶鋼窒素濃度を最終成分の窒素濃度
−5±5ppm 程度に調整することが望ましいと言える。
【0010】なお、本発明においては、タンディッシュ
上ノズルより吹き込むArガス・N2ガスの混合ガスの総
量を、図2に示すように、ノズル通過溶鋼量に対し8Nl
/tに限定するが、これは、この混合ガス量が8Nl/t
を超えると吹込みガスが溶鋼中からタンディッシュ上部
に吹き抜けることがあり、溶鋼への窒素吸収率が不安定
となり、正確な成分調整ができなくなるからである。
【0011】
【実施例】この実施例は、C=0.07wt%, Si= 3.5 wt%
の珪素鋼用含窒素溶鋼を、まずRH真空脱ガスで処理し
た。この脱ガス処理開始時の溶鋼温度は1585℃、溶鋼量
は180t、脱ガス処理開始から20分間攪拌用環流ガスとし
てN2 ガスを1800Nl/min.吹き込んだ。その後、上記環
流ガスをArガスに切り換え、Arガスを1800Nl/min.10分
間吹き込む脱ガス処理をした。この脱ガス処理前の取鍋
内溶鋼の窒素濃度は90ppm で、この値は脱ガス処理を開
始して20分経過後に判明した。また、この脱ガス処理終
了時点の鋼中窒素濃度は78ppm 、温度は1550℃であっ
た。次に、上記脱ガス処理後の窒素濃度分析結果から、
タンディッシュの上ノズルからN2 ガス:11Nl/min. ,
Arガス:4 Nl/min. の割合で混合した混合ガスを吹き込
んだ。図4に、各調整段階の鋼中 [N] wt%の推移につ
いて示す。
【0012】そこで、連続鋳造後の鋳片から試料を採取
し分析したところ、鋼中の窒素含有量は85ppm と目標成
分どおりの値を示した。図5は、RH真空脱ガス装置の
攪拌用環流ガスをN2 ガスとし、最終窒素含有量をこの
2 ガス制御のみで調整した従来方法と、本発明方法と
を、目標鋼中 [N] と実績鋼中[N]との関係で示した
ものであるが、本発明方法の方が狭い範囲で調整ができ
ることがわかった。つまり、本発明方法の方がはるかに
高い精度で鋼中窒素含有量の調整ができることがわかっ
た。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、R
H真空脱ガス処理の粗調整とこの処理終了時点の鋼中窒
素濃度に応じて連鋳タンディッシュの上ノズルから吹き
込むガスの窒素混合量を変える微調整との2段階の調整
を行うことにより、効率よく調整するようにしたので、
鋼中窒素含有量を高い精度で的中させることが可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】連鋳タンディッシュの概略を示す断面図。
【図2】タンディッシュノズルから吹き込む混合ガス量
と窒素吸収効率との関係を示すグラフ。
【図3】タンディッシュノズルからのN2 ガス量と鋼中
[N]上昇量との関係を示すグラフ。
【図4】実施例の窒素濃度変化を示すグラフ。
【図5】実施例における目標窒素濃度と実績窒素濃度と
の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
1 取鍋 2 タンディッシュ 3 タンディッシュ上ノズル 4 ガス吹き込みパイプ 5 鋳型
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B22D 41/58 B22D 41/58 C21C 7/10 C21C 7/10 A (72)発明者 蓮沼 純一 岡山県倉敷市水島川崎通1丁目 (番地な し) 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 朝穂 隆一 岡山県倉敷市水島川崎通1丁目 (番地な し) 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 含窒素鋼用溶鋼中の窒素濃度を、真空脱
    ガス処理終了時点の溶鋼中窒素濃度に応じ、タンディッ
    シュの上ノズルから吹き込むN2 ガスおよびArガスの吹
    込み量を制御して最終調整することを特徴とする含窒素
    鋼における窒素含有量の調整方法。
  2. 【請求項2】 取鍋内製錬溶鋼の窒素濃度に応じ、ま
    ず、RH真空脱ガス処理時における攪拌用環流ガスとし
    てのN2 ガスおよびArガスの吹込み量を制御することに
    より該脱ガス処理終了時点の鋼中窒素濃度を粗調整し、
    次いで、このときの窒素濃度に応じてタンディッシュの
    上ノズルから吹き込むN2 ガスとArガスとの混合比を制
    御することにより、溶鋼中の窒素濃度を微調整すること
    を特徴とする請求項1記載の調整方法。
  3. 【請求項3】 攪拌用環流ガスとして、まず窒素ガスを
    吹込み、次いで製錬溶鋼の窒素濃度に応じてArガスに切
    り換えることにより、鋼中窒素濃度を粗調整することを
    特徴とする請求項1または2に記載の調整方法。
  4. 【請求項4】 タンディッシュの上ノズルから吹き込む
    混合ガスは、吹込み量が該上ノズルを通過する溶鋼量に
    対して、8Nl/t以下となるように制御することを特徴
    とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の調整方法。
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