JPH01319623A - 清浄鋼の製造方法 - 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、脱酸処理によって生成する非金属介在物を塑
性変形し易い組成にコン）・ロールし、伸線性や耐疲労
特性の優れた鋼材殊に、高炭素鋼線オＡを提供すること
のできる清浄鋼の製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 高炭素鋼線材例えば自動車用ラジアルタイヤの補強材に
使用されるタイヤコ−１・用鋼線材は、−般に５．５ｍ
ｍφの線材を０１５〜０．３８ｍｍφの高強度極細線材
に伸線加工した後、これを撚り合わせて製造されるが、
その製造工程殊に伸線工程や撚線工程において断線が発
生し易く、生産性１歩留り。

品質等の低下を招いている。断線原因のうち素材に起因
するものの１つとして、線材中に混入するアルミナ系硬
質介在物等の非金属介在物の存在かあげられ、該非金属
介在物はタイス寿命の低下やタイヤコードの疲労破断原
因にもなっている。

こうした事態を打開すべく非金属介在物殊にアルミナ系
介在物の生成防止技術についての研究か種々なされてお
り、いくつかの実用技術も開発されているが、これらの
技術の多くは、合金添加剤中の不純物Ａｌ量の規制に代
表されるような溶鋼中へのＡ１混入量の低減であるか、
あるいはアルミナ系耐火材の使用制限に基くものが殆ん
とであった。

［発明が解決しようとする課題］ しかしなから溶鋼中に混入するＡ１歪を徹底的に減少さ
せたとしてもＡ１の混入を完全に防御し得る訳ではなく
、合金鉄系原料からの微量不純物等の混入、取鍋等に付
着しているスラグや地金中に濃縮された不純物による汚
染、とうしても使用せざるを得ないアルミナ系耐火物な
どからの汚染なとを避Ｇづることがてきない。また脱酸
元素であるＡ１の添加量を減少させていくとフリーの酸
素か増加し、溶鋼中の８１と反応して５ｉｎ２介在物を
生成し易くなるか、この傾向は高Ｓｌ鋼になるほど顕著
であり、こうして生成した５ｉ０２介在物はアルミナ系
介在物はどは硬くはないが、熱間圧延時に延伸されない
のでやはり耐疲労特性の悪化原因となる。

本発明はこうした事情に着目してなされたものてあって
、非金属介在物特にアルミナ系介在物による悪影響を排
除し、伸線性や耐疲労特性の優れた鋼材を５−える様ノ
１清浄鋼の製造方法を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ しかして本発明方法は、溶鋼中に脱酸剤を加えて清浄鋼
を製造するに当たり、Ｓ１系脱酸剤とアルカリ金属化合
物の混合物を使用するかあるいは底吹ぎ攪拌を行ないつ
つ溶鋼中に脱酸剤を加えて清浄鋼を製造するに当たり、
底吹きガスの気泡浮上位置にアルカリ金属化合物を添加
した後、直ちに、同じ場所へＳｌ系脱酸剤を添加する点
に要旨を有するものである。

［作用］ アルミナ系や５ｉｎ２系の非金属介在物は前記した通り
硬質の介在物であるか、これにアルカリ金属化合物か含
まれると、その融点か著しく低下して塑性変形性が大幅
に改善される。即ちアルカリ金属化合物を含む非金属介
在物は、熱間圧延中に糸のように細く引ぎ延ばすことが
でき、伸線性や耐疲労特性に無害な形態にすることかで
きる。

本発明者等はこうした知見を基に溶鋼脱酸工程におりる
アルカリ金属化合物の添加によって前記課題を解決しよ
うと考え種々研究を重ねた。しかるにアルカリ金属化合
物は高温下で不安定なものか多く、溶鋼中へそのまま添
加しても非金属介在物中に効率良く取込まぜることは困
難である。そこで木発明者等は脱酸剤中にアルカリ金属
化合物を含有させることを発案し、アルカリ金属を含む
Ｓ１系脱酸合金を溶製した。そして該Ｓｉ系脱酸合金を
用いて溶鋼の脱酸処理を行なうと、Ｓｉ系脱酸剤並ひに
アルカリ金属化合物を溶鋼中へ円滑に溶解することがで
き、脱酸生成物中にアルカリ金属を円滑に含有させるこ
とができた。

しかるにアルカリ金属を含むＳｌ系脱酸合金においては
、アルカリ金属の沸点が低いのでその溶製に際してアル
カリ金属の蒸発ロスか大きくなるという欠点かあり、ア
ルカリ金属の価格が安くないので原材料コストが高騰す
るという問題かあり、更に改善の必要性のあることか感
じられた。

本発明はこうした経緯をたと゛り完成されたものであっ
て前記構成に示される様に脱酸処理に際してＳ１系脱酸
剤とアルカリ金属化合物を併用し、これによって脱酸生
成物をアルカリ金属を含む組成にコントロールすること
を発明の要旨とするものである。併用の態様としては、
まずＳｉ系脱酸剤とアルカリ金属化合物を混合した脱酸
剤組成物を使用する場合をあげることができる。即ち脱
酸生成物は、脱酸の際、溶鋼中に懸濁している耐火物や
スラグ粒を核にして析出成長し、さらに溶鋼中に浮遊し
ているアルミナ系介在物等をも巻込んて成長するので脱
酸反応点に脱酸剤とアルカリ金属化合物を混合状態で供
給ずれは脱酸生成物中にアルカリ金属を取り込むことが
できる。一方アルカリ金属化合物は熱安定性等が悪いの
で単独で特別の工夫もなしに溶鋼中へ添加したのでは非
金属介在物中に効率良く含有させることかできない。

しかしＳｉ系脱酸剤か溶鋼中に溶解して脱酸反応か起こ
るところに予めアルカリ金属化合物を供給して続いて直
ちにＳ１系脱酸剤を投入するという手段を取るならば必
ずしもＳｌ系脱酸剤の混合供給でなくともよいことか分
かった。例えば溶鋼をＡｒ底吹き攪拌しつつ、Ａｒ気泡
が浮上してくる湯面上にアルカリ金属化合物を添加して
溶融懸濁さセ、直ちに同じ場所にＳｌ系脱酸剤を添加す
るとＳｉ系脱酸剤は湯面上の溶融したアルカリ金属化合
物を巻き込んで溶鋼中に溶解し、脱酸生成物であるアル
ミナ系介在物中にアルカリ金属を効率良く含有させ得る
ことが分かった。

上記の様に脱酸反応点へＳｉ系脱酸剤並ひにアルカリ金
属化合物を供給することによって特に両者を予め合金化
しなくとも塑性加工性の良い脱酸生成物を形成すること
ができ、合金脱酸剤溶製時のにうにアルカリ金属化合物
の蒸発ロスを起こすことなく、目的を達成することかて
きる。

本発明においては使用される脱酸剤については、Ｓ１系
脱酸剤であれば特にその組成は制限されないが、本発明
のＳｉ系脱酸の概念にはＳ１脱酸の他、Ｓ　ｉ−Ｍｎ複
合脱酸やＳ　ｉ−Ｍｎ−Ａ　Ｉ複合脱酸も含まれ、Ｆｅ
−Ｍｎ、Ｆｅ−３ｔ。

Ｆｅ−Ａ１等を好適に組み合せて使用すればよい。又ア
ルカリ金属化合物の種類についても、特に制限はないか
、アルカリ金属化合物の中では化学的並ひに熱的、安定
性の比較的高い珪酸塩（Ｎ　ａ２　Ｓ　ｉ　０３．に２
　Ｓ　ｉ　０３等）あるいは弗化物（ＬｉＦ、ＮａＦ等
）の使用が推奨される。

［実施例コ ２５０１−ン転炉を用いてタイヤコ＝Ｆ　用ｉｆｆ［Ｃ
：　０．８２％、Ｓｉ：０．２５％、Ｍｎ：０．５０％
）２４０１−ンを溶製した後、これを下記条件で夫々脱
酸処理した。

実力恒例ｌ Ｆｅ−Ｍｎ１５００ｋｇ、Ｆｅ−３１８００ｋｇ及び珪
酸ナトリウム（Ｎ８２　ＳｉＳ１０３）３００の混合物
を予め取鍋中に添加しておき、その上に転炉からｆａ鋼
を注入した。ＲＨ脱ガス装置を用いて成分の微調整を行
なった後、ブルーム連鋳機により鋳造した。

実施例２ 転炉から取鍋へ出鋼する際にＦｅ−Ｍｎ合金のみ（１５
ｏｏｋｇ）を添加し、ＬＦ（溶鋼加熱取鍋精錬装置）で
アーク加熱精錬しつつＦｅ−３ｔ合金８３０ｋｇと弗化
すトリウム１７０ｋｇの混合物をさらに添加した。その
後実施例１と同様にブルーム連鋳を行なった。

実施例３ 転炉からＬＦへ出鋼する際にＦｅ−Ｍｎ合金のみ（１５
００ｋｇ）を添加し、ＬＦで攪拌用Ａｒの気泡か上昇し
てくる位置に珪酸ナトリウム２００ｋｇと弗化リチウム
１００Ｊの混合物をさらに添加し、その上へ直ちにＦｅ
−３ｔ合金８３０ｋｇを添加した。その後実施例１と同
様にブルーム連鋳を行なった。

比較例１ 転炉から取鍋へ出鋼する際にＦｅ−Ｍｎ合金１５００ｋ
ｇとＦｅ−３ｔ合金８００ｋｇを添加した後、−ＲＨを
用いて真空脱ガスし、実施例１と同様にブルーム連鋳を
行なった。

比較例２ 転炉からＬＦへ出鋼する際にＦｅ−Ｍｎ合金のｙ）、　
（ｔ　ｓ　ｏ　ｏｋｇ）を添加し、ＬＦでざらにＦｅ−
３ｔ合金８３０ｋｇを添加した後、実施例１と同様にブ
ルーム連鋳を行なった。

これらのブルームから夫々熱間圧延で５．５　ｍｍφの
タイヤコート用線材を製造し、その長さ方向中央位置の
圧延方向断面における介在物の大きさを顕微鏡で測定し
たところ第１図に示す結果か得られた。尚介在物の大き
さは圧延方向と直交する方向の寸法すなわち厚みて評価
した。又測定は上記実施例及び比較例の各ヂャーシから
５．５ｍｍ　Ｘ　１５ｍｍの顕微鏡面を各１０個ずつ採
取して行ない、その平均値を求め、さらに各ヂャーシは
３回ずつ実施した。介在物が延伸し易く形態制御されて
いれば、熱間圧延て糸のように延ばされて介在物厚みは
非常に小さくなるはずである。

第１図に示される様に実施例では７５μｍ以上の介在物
が認められず、介在物は実質的に無害な５．０　μｍ以
下にコントロールされているのに対して、比較例では１
０μｍ以上の介在物も認められており、本発明の実施に
よって介在物が低融点の延伸し易いものに変化している
ことか分かる。介在物組成をＥＰＭＡて定量分析した結
果、比較例の介在物は、アルカリ金属化合物量（換算値
）か０〜２％であったのに対して実施例ては４〜２４％
（換算値）であった。

［発明の効果］ 本発明によれは、熱間圧延でも塑性変形し難いアルミナ
系介在物や５１０２系介在物等の硬質介在物を低融点で
延伸し易いものに安定且つ確実に形態制御することかて
きる。かくしてタイヤコード用鋼においては伸線工程及
び撚線工程における断線を防止すると共にタイス寿命を
高めることができ、耐疲労特性の優れたタイヤコートを
提供することかてきる。又タイヤコートのみならず各種
鋼板や鋼材において耐疲労特性を高めることかてき、硬
質介在物による表面性状の悪化も防止することかできる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例及び比較例におりる介在物厚み毎の介在
物個数分布を示すグラフである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶鋼中に脱酸剤を加えて清浄鋼を製造するに当た
   り、Ｓｉ系脱酸剤とアルカリ金属化合物の混合物を使用
   することによって脱酸生成物をアルカリ金属を含む組成
   にコントロールすることを特徴とする清浄鋼の製造方法
   。
2. （２）底吹き攪拌を行ないつつ溶鋼中に脱酸剤を加えて
   清浄鋼を製造するに当たり、底吹きガスの気泡浮上位置
   にアルカリ金属化合物を添加した後、直ちに、同じ場所
   へＳｉ系脱酸剤を添加することによって脱酸生成物をア
   ルカリ金属を含む組成にコントロールすることを特徴と
   する清浄鋼の製造方法。