JPH03500905A - 汎用鋼の製造方法 - Google Patents

汎用鋼の製造方法

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JPH03500905A
JPH03500905A JP1500093A JP50009389A JPH03500905A JP H03500905 A JPH03500905 A JP H03500905A JP 1500093 A JP1500093 A JP 1500093A JP 50009389 A JP50009389 A JP 50009389A JP H03500905 A JPH03500905 A JP H03500905A
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トリムベコフ マナト ジァクシベルゲノヴィチ
ポノマレンコ アレクサンドル ゲオルギェヴィチ
ミズィン ヴラディミル グリゴリエヴィチ
ザイツェフ アレクサンドル ユリエヴィチ
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コログリヴォヴァ リディヤ ニコラエヴナ
ヴヤトキン ユリイ フェドロヴィチ
トロヤンスキイ アレクサンドル アナトリエヴィチ
ペヴツォヴァ ヴァレンティナ ミハイロヴナ
ペトロフ アナトリイ ヴァシリエヴィチ
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コルパコフ ヴァシリイ セラフィモヴィチ
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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】 汎用鋼の製造方法 技術の分野 本発明は冶金学に関し、特に汎用鋼の製造方法に関する。
汎用鋼とは、質量%・ 炭素−0,05−0,50 マンガン−0,25−2,50 鉄−残余 を含む鋼を意味する。
加えて、゛汎用鋼は、質量%: 珪素−0,60迄 アルミニウムー〇、08迄 クロム−2,00迄 バナジウム−0,20迄 チタン−0,20迄、及び その他の元素 をも含む。
本発明は、転炉汎用鋼、平炉汎用鋼及び電気汎用鋼の製造に使用され得る。
本発明はマンガン含有鋼の製造に最も有効に使用され得る。
従来の技術 現在、世界の実務において、製鋼設備(steel−makingaggreg ate )で得られる金属の質の改良に向けられた(例えば取鍋において)鋼を 製造する炉外方法(out−of−furnace) (例えば取鍋における) が広く使用されている。
その上、種々の元素による合金化及び改良及び液状金属を精錬して硫黄、燐、水 素、窒素その他の元素を除去することも取鍋内で行なわれる。
通常、鋼の精錬は合金化と結合されないが、しかし、それらの操作は引続いて行 なわれる。即ち最初に鋼は合金元素(alloying elements)を 含む種々の合金鉄を取鍋に添加することによって合金化され、次いで金属は種々 の脱硫材(desuiphuriziB materials)を吹くことによ って精錬され、その復調はガス抜きされる。
上記操作の各々は、熱の損失を伴い、その結果として、熱の損失を補償するため に、炉外鋼処理は、出湯前に金属の酸化度を高め、それ故鋼の質を低下させる製 鋼設備の金属の過熱のみならずまた鋼の原価を高め、汎用鋼に対して必ずしも正 当化されない取鍋内で金属を加熱するための特別の装置も必要とする。
ダイライト精鉱又は金属マンガンのスラグ及び棒形アルミニウムの形態の合金元 素を還元剤として導入することによって行なわれる取鍋内で鋼を製造する方法が 技術上知られている(SU。
^、1219654)。
この既知の方法は、非脱酸炭素半製品を取鍋内に出湯し、酸化性スラグを削除す ることを包含する。合金元素が、該元素をダイライト精鉱又は金属マンガンから 還元することによって取鍋内の大部分の金属に導入され、該合金元素は、次いで それを取鍋に導入する前にアルミニウム棒上に予備的に凍結される。
この既知方法における材料の消費量は、化学量論的に必要とされる量を越える量 で導入されるアルミニウムについて計算されるように選択される。
この既知の方法は、金属を精錬して不純物を除去すること、特に硫黄を除去する ことを確実にせず、それ故、低い硫黄含有率の高級鋼の製造方法の実現を妨げる 。
合金元素及び棒形還元剤を、取鍋中の大部分の金属に、該大部分の金属への積極 的な浸透によって導入することは、該元素、特にマンガンの溶離、並びに、特に 外因的特徴を有する非金属介在物による、即ち、−合金元素を包含する酸化物材 料中に含まれる廃合(waste rock)の残留物による鋼の汚染をもたら す。
これはすべて鋼の質を低下させる。
棒の形態の還元剤の導入は、大気の酸素との相互作用及び液状炭素半製品の表面 に常に存在する鉄酸化物との接触の結果としての燃焼の際、その大量の損失をも たらし、それは鋼の原価を高める。
加えて還元剤の棒の、該棒の表面に合金元素を含む酸化物材料の層の被着による 調製は付加的な出費を必要とし、これはまた鋼の原価を高める。
合金@ (alloyiB 5teel )用に特別に調製された棒の使用は、 該棒の調製及び貯蔵に関して生ずるある技術的な困難に関連しており、且つ0. 5%から2.0%までマンガン含有率が変化する組成の汎用鋼の製造への該棒の 適用の範囲を制限する。
−合金元素を含む酸化物材料の被着層を有するアルミニウム棒の使用は、マンガ ン及びアルミニウムに関する現在の化学組成を有する銅の製造を確実にしない。
それというのも、還元剤の燃焼が、制御されない工程であり、また出湯前の炭素 半製品の酸化度、製鋼設備からのその出湯中の、及び金属鏡(metalmir ror)による出湯後の二次酸化の効果、その他のパラメーター等のほとんど制 御できないか又は完全に制御できない多数のパラメーターに依存するからである 。
また、製鋼設備の炭素半製品の熔解、該半製品の取鍋への出湯、液状半製品の表 面への、取鍋内における、合金元素としてのフェロアロイの低燐マンガンスラグ 、還元剤としてのアルミニウム、及び2.0乃至3.5に等しいスラグの塩基度 を確保する量の石灰を含む熱的に前処理された酸化物材料の送り出しを包含する 鋼のマンガンによる合金化方法が技術上知られている(SU、^、104464 1) 、次いで表面には、3乃至30秒間酸素が上の方に吹きつけられ(blo wn over) 、次いでアルゴンが貫通して吹きつけされる(bloIII n through) 。
しかし、この既知の方法は、高品質の鋼の製造を確実にしない。それというのも 、合金元素としてのマンガン(フェロアロイ製造の低燐マンガンスラグ)、還元 剤及び石灰を含む酸化物材料の、製鋼設備の出湯の完了後の、取鍋内の液状炭素 半製品への複合した送り出しと引続く酸素による引きつけ(blowin8)は マンガンによる鋼の合金化工程の制御を複雑に12、取鍋において高度の金属の 脱硫を与えないからである。
鋼中の硫黄含有率の減少は、深く脱酸した金属の取鍋における加工(proce ssinFi>によって又は合成精錬スラグ(syntheticref:ne ry slag)−カルシウム又はカルシウム含有材料(概して粉末状の(po wderous ) )等の脱硫材料その他による処理によって通常得られる。
脱硫材料と金属溶融物間の接触の増大は深い脱硫についてのも矢一つの必須の条 件である。このような、取鍋における鋼加工中の接触は、例えば、炭素半製品の 、該半製品の出湯前に合成スラグが置かれた取鍋内への出湯の始めに、金属と合 成スラグを激しく撹拌することによって得られる。
カルシウム又はマグネシウム含有脱硫材料が使用されるとき、高度の接触が大部 分の金属に材料を粉末として供給することによって達成される。接触を増す若干 の他の方法がある。
マンガンによる鋼の合金化の完了後既知の方法で形成された高い塩基度のスラグ は、金属とスラグの激しい撹拌が与えられないので、一定の硫化物の容量を有す るがしかし、鋼の深い脱硫を確実にしない。
それ故、既知の方法は、低い硫黄含有率の高品質鋼の製造を確実にせず、また鋼 の原価を削減しない6酸素の供給は、還元剤の不充分な消費、その燃焼、マンガ ン還元の反応ゾーンにおける金属の局部的な再酸化(reoxida−tion ) 、形成される被覆スラグ(cover 5laFI)の硫化物容量(sul fide capacity) (又は硫黄を吸収する能力)の減少をもたらし 、それは酸素及び硫化物介在物による鋼の汚染を増し、即ち、鋼の特性を低下さ せ、鋼の原価を増加させる。
炭素半製品の取鍋内への出湯の完了後の前記材料の取鍋内への複合した送り出し は合金元素(マンガン)の抽出を減少させ、それは合金工程の速度の不十分な制 御と共に鋼の品質を低下させ、その原価を増大させる。
既知の方法による鋼の製造は、鋼がフェロアロイとの合金にされるときの製鋼設 備の容量と比較しての製鋼設備の容量の減少によって伴なわれる。それというの も取鍋に炭素半製品を出湯したのちすべての材料を送り出すことは、材料を溶融 する付加の時間のため、合金化工程を引延ばすからである。これは容量を減少さ せ、鋼をより高価にする。
この既知の方法において使用される、合金材料としてマンガンを含む酸化物材料 は、それが電弧炉でのみ得られ、大量の電力と装置のための相当な投資を要する ので、高価であり、エネルギー集約的である。
このような材料の使用は鋼の原価を高め、また該原価は、マンガン抽出(ext raction)度が低く(80%)還元剤の損失が高い(20%まで)とき、 より一層高くなる。
その上、この既知の方法の使用は、マンガン含有鋼のみを製造し、それに反して その他の元素と合金化された鋼は得られないことを特徴とする 特許を請求する、既知の方法に固有の特色は、鋼の製造における方法の適用を制 限し、それが低い硫黄含有率の高品質の鋼を調製するために適用されることを妨 げる。
発明の要約 本発明の目的は、減じられた硫黄及び非金属介在物の減じられた含有率のため鋼 の品質を高めるような複数の合金元素(alloyingelements)  、還元剤、複数の脱硫材料(desulphu−rizingmaterial s)の出湯の仕方を特色とする汎用鋼の製造方法を提供することである。
本発明のこの目的は、製鋼設備(steel−makingagFireHat e)に炭素半製品(carbon semiproduct)を溶融し、該製品 を取鍋内に出湯し、脱硫材料、還元剤及び複数の合金元素を含有する熱的に前処 理された酸化物材料を含有する複数の酸化物材料を取鍋内に送り出すことを包含 する汎用鋼の製造方法において、本発明にしたがって、炭素半製品の質量の1/ 3以下を取鍋内に出湯する間に脱硫材料と共に送り出され、他の部分が炭素半製 品の取鍋内への出湯の完了前に複数の元素を含有する熱的に前処理された酸化物 材料と共に供給されて還元剤が部分的に(portionwise)供給される ことによって達成される。
熱的に前処理された酸化物材料の使用は、熱処理中水和物の水分がほとんど完全 に酸化物材料からほとんど完全に除去されるので、鋼のガス飽和を減少させる。
引続く鋼の脱ガス又は他の手段によるガスの除去が必要とされないことは、取鍋 における鋼加工中の鋼のガス飽和(gas−saturaLion )による。
このような水素及び窒素等のガスの含有率の減少は、そのフロラケン−感受性( flockene−sensivity)及び窒素−燐非金属介在物による汚染 が低くなるので、最終鋼の品質を改善する。
酸化物材料の熱処理は、未処理材料中に存在する炭酸塩化合物の破壊をもたらす 。それ故いずれかの元素との合金にされた鋼を加工するときの熱的に処理された 材料の使用は、形成されるスラグ溶融’IIJ (slam melt)の発泡 及び取鍋からのその噴出を排出し、最終鋼内の非金属介在物の含有率をかなり減 少させる。これは、鋼の品質を向上させ、鋼を付加的に精錬して非金属介在物を 除去することを除外する。
その上、酸化物材料の熱処理中、合金元素を含む低融点の高原子価の(high −valent)酸化物は分解して、低い原子価の酸化物を形成する。即ち鉱物 中の結合された酸素が部分的に除去される。熱処理の還元条件の下で、この工程 はより有効である。
合金元素を含有する酸化物中の減少せしめられた酸素含有率は、合金化中の還元 剤の消費量を削減し、それ故、酸化物非金属介在物の含有率が下げられることに より最終鋼の品質を向上させ、鋼をより安価にする。
熱的に前処理された材料の取鍋内への送り出しくdel 1very )は、酸 化物材料の溶融を促進し、均質なスラグ溶融物の形成を援助し、それによって鋼 加工の制御の可能性を高め、最終鋼の品質を改良する。
炭素半製品の出湯中の取鍋内への還元剤の部分的な供給は、該半製品の酸化度を 制御することを、即ち鋼の脱硫の程度に大いに影響する酸素の含有率を減少させ ることを可能にする。導入の瞬間に(炭素半製品の出湯の開始時に、途中に又は 後に)関係なく単一部分で取鍋内への還元剤を送り出すことは炭素半製品の均一 な脱酸を悪くし、脱硫度を低下させる。
還元剤の第一の部分の脱硫材料との複合した供給は、炭素半製品の出湯中炭素半 製品を有効に脱酸することを可能にし、脱硫材料の促進した溶融を援助し、即ち 、該材料と溶融した金属のより完全な相互作用及び還元剤の合理的な消費を促進 する。
これは、還元剤の酸素(例えば大部分の炭素半製品中に溶解した酸素)との反応 は発熱を伴い、即ち、熱の放出(libera−tion)を伴って進むことに よりおこる。この熱は、脱硫材料の促進された溶融のために消費され、それ故金 属脱硫反応のより急速な開始のために消費される。金属が取鍋中に炭素半製品の 落下する(falling−doIIIn)噴流と共に激しく撹拌されるが、脱 硫材料の促進された均質化は、それらの金属との相互作用をより長びかせる。全 く、これは、鋼の脱硫度を高め、その品質を向上させる。
脱硫反応で形成された硫化物及びオキシ硫化物(oxysulphides)は 、金属溶融物の表面に到着して被覆スラグ(coverslag)のちとになる 。このスラグは溶融物の表面を二次酸化(secondary oxidati on)から保護し、還元剤の消費量を削減し、非金属介在物の含有率を減少させ る。
これはすべて鋼の品質を向上させ、それを安価にする。
還元剤と脱硫材料が別々に送り出されるとき、鋼加工の技術的なパラメーターが 悪化し、脱硫材料のより長びかせられた均質化のため脱硫が不完全になり、還元 剤の消費は増え、酸化物非金属介在物により鋼が汚染される。これはずべて最終 製品の品質を低下させ、また還元剤及び脱硫材料の高められた消費量のため鋼を より高価にする。
炭素半製品の質量の1/3以下の出湯中の脱硫材料と一緒の還元剤の第一の部分 の取鍋中への送り出しは、導入された材料の溶融、金属の脱酸、及び金属の脱硫 等の工程の同時発生のため金属の有効な脱硫を確実にする。これは、炭素半製品 の落下する°噴流(falling−down jet)及び該噴流cr)エネ ルギーによって生ぜしめられる金属の還流の運動エネルギーのため炭素半製品を 還元剤及び脱硫剤と共に激しく撹拌することによってもまた援助される。
その上、該材料が取鍋内へ同時に供給されるとき、均質なスラグ溶融物が取鍋の 1/3以下が充填されるとき、炭素半製品の表面に生ずる。このスラグ溶融物は 高い硫黄吸能力を有し、大気酸素による金属の表面を通しての二次酸化を妨げる 。
これはすべて、金属の有効な脱硫を結果し、品質を向上させ、最終鋼を安価にす る。
還元剤の第一の部分及び脱硫材料が、炭素半製品の質量の1/3以下を取鍋中に 出湯したのち、取鍋中に導入されると、炭素半製品の下降噴流のエネルギーが取 鍋中の該製品の大部分によって静められ、金属の導入される材料との撹拌の還流 的工程がほとんど激しくなくなり、金属の脱酸率及び脱硫率は、急速に下がり、 その結果、前記材料の消費量は増え、最終鋼の品質は悪くなり、その原価は上が る。
合金元素を含有する熱的に前処理された酸化物材料と一緒の還元剤の第二の部分 の送り出しは、酸化物材料及び還元剤の最少の消費量で鋼合金化の工程を実施す ること及び金属の有効な脱硫を行なうことを可能にする。
これは、還元剤及び酸化物材料の導入のときまで、合金化及び脱硫のために有利 な条件が取鍋内にあることによる。金属中の酸素含有率は、還元剤の第一の部分 の導入後の金属の予備的脱酸のため、湯出しされる炭素半製品中の酸素含有率よ りもずっと低い。このような条件下で、還元剤が合金元素の酸化物材料からの還 元のためにほとんど完全に消費されるので、還元剤の消費は経済的である。
加えて、金属の表面に形成されたスラグ溶融物は、還元剤の第二の部分及び酸化 物材料の導入のときまで、金属を二次酸化から保護し、還元剤の第二の部分の大 気酸素との相互作用を妨げる。硫黄吸収能力を有するので、スラグ溶融物は、取 鍋中に湯出しされた炭素半製品の新しい部分を活発に脱硫する。従って、鋼の加 工は、同時の酸化物材料を使用する鋼の合金化工程と精錬して硫黄を除去する工 程からなる。
これはすべて硫黄含有率の減少により鋼の品質を向上させ、また還元剤及び合金 元素を含有する熱的に前処理された酸化物材料の経済的使用により最終鋼をより 安価にする。
還元剤及び合金元素を含有する酸化物材料の別々の送り出しは、上記の鋼の加工 工程を妨害する。
最初に酸化物材料が送り出されると、それは時期尚早に溶融し始め、形成される 被覆スラグと混合し、スラグ溶融物によって希釈される。その上、合金元素を含 有する酸化物の含有率は、反応帯域において減少し、合金化工程はより長びき、 合金元素の鋼中への抽出に関してより完全でなくなる。加えて、被覆スラグ溶融 物の組成中の合金元素を含有する酸化物の高められた含有率のため、金属脱硫の 工程が悪化する。これは鋼の品質を悪化し、合金元素を含む酸化物材料、脱硫材 料及び還元剤の付加的な消費を必要とし、それは鋼をより高価にする。
これは、還元元素を含有する酸化物材料、脱硫材料、さらに還元剤の付加的消費 の必要のため鋼の品質を悪くし、それは、また、鋼をより高価にする。
先ず、還元剤の第二の部分を取鍋中に導入し、次いで合金元素を含有する酸化物 材料を取鍋中に導入することは、還元剤の不経済な消費、溶融後スラグ溶融物の 表面へのそのおこり得る出現及び大気酸素との相互作用をもたらす。
これは酸化物非金属介在物の高められた含有率のため鋼の品質を悪化し、還元剤 の増加せしめられた消費量のため最終鋼の原価を上げる。加えて、鋼の加工はよ り複雑になり、それは制御できない化学組成で鋼を製造することを結果する制御 できない複雑さで鋼を製造することをもたらす。
炭素半製品の取鍋中への出湯の完了前の取鍋内へのすべての材料の送り出しは、 フェロアロイを使用して鋼を合金化するのに比べて製鋼設備の容量を減少しない 。
鋼合金化工程と精錬して硫黄を除去する工程の組合せは、金属精錬用の特別の設 備による鋼精錬の一操作が除外されるので、最終鋼の品質を向上させるのみなら ず、その原価を減少させる。
本発明において提案した合金化と脱硫の組合せは、炭素半製品の取鍋への出湯前 にすべての材料が送り出されるときのみ可能である。
材料の一部、例えば還元剤の第二部分が合金元素を含有する熱的に前処理された 酸化物材料と一緒に炭素半製品の取鍋内への出湯後取鍋内に送り出されるとき、 合金化工程は十分に制御できなくなり、特別の処W (measurement s) 、例えば付加的な加熱、スラグ溶融物の表面における中性の又は還元媒体 の形成等がおこらない限り脱硫工程は停止し、それは最終鋼をより高価にする。
これは、炭素半製品の取鍋中への出湯の完了後の取鍋中への前記材料の送り出し が、炭素半製品の下降噴流により取鍋内の金属の撹拌がないため取鍋内の鋼加工 の動的条件を本質的に変えるのでおきる。撹拌がないことは、還元及び脱硫の帯 域における輸送工程、即ち、酸化物溶融物からの還元元素の除去及び酸化物反応 生成物の反応帯域がらの除去を急に複雑にする0合金化工程及び脱硫工程は、最 初の成分と反応生成物の拡散によって制限され始める6再反応はがなり速度を落 とす。スラグ溶融物中に最初の成分、即ち合金元素を含有する酸化物及び高い硫 化物容量を有するスラグ溶融物の成分の温度勾配及び濃度勾配が存在することも 又、反応を遅らせることを援助する。上の成分のほとんどの部分は反応帯域にお けるよりもむしろスラグ溶融物の上層に蓄積される。溶融された還元剤で飽和さ れた金属溶融物の上層が還元剤と合金元素によって集中的に希釈される。結果と して、スラグ及び金属間の合金元素の分布係数の値は急に変化し、スラグ溶融物 中の合金元素の活性は低下し、それ故、還元率は減少し、合金化工程の制御の可 能性は減少し、予定の化学組成の鋼を得ることを困難にする。これはすべて最終 鋼の品質を悪く、その原価を上げる。
還元剤としてアルミニウム含有材料を使用することは道理に適っている。
アルミニウムの物理化学特性及びその経済的使用は、アルミニウムを金属熱的( metalothermal)還元工程における広い適用を見い出す最適材料の 一つにする。アルミニウムの酸素親和力はスラグ溶融物からの合金元素のより完 全な抽出を援助する珪素又は炭素の酸素親和力よりもずっと高い。アルミニウム 酸化の生成物としてのアルミナは、シリカ、珪素の酸化の生成物よりもずっと少 ない程度迄スラグ溶融物中の合金元素の活性を減少させる。珪素は特に極立った 酸性酸化物で、それを還元工程で中和するために、カルシウム、マグネシウムそ の他の元素の塩基性酸化物がスラグ溶融物中に導びかれる。このような添加物は それを熔解し、必要な温度に加熱するための付加的なエネルギーの消費を必要と するのみならずスラグ溶融物を希釈し、それによってスラグ中の合金元素の活性 を幾分減少させる。これはすべて鋼脱硫の工程を悪くし、スラグ溶融物がらの合 金元素の抽出を減少させ、非金属介在物によって鋼を汚染させ、最終鋼の品質を 低下させ、またそれをより高価にする。
還元剤としてのアルミニウムの使用は、珪素の使用よりもより高度まで工程の熱 的状態を高め、必要ならばスラグ溶融物中に、相当のスラグ形成及び脱硫材料( slag−for顛ink andclesulphurizingmater ials)を、例えば:石灰を、該石灰を熔解するための付加的な熱運搬体(h eat carriers)の適用なしに付加的に導入することを可能にする。
それを熔解するための付加的なエネルギーの消費なしの脱硫材料(desulp huriziB materials)の付加的な導入は、スラグ溶融物の硫化 物の容量を増加させ、取鍋中への炭素半製品の湯出し中直接に(clirect ly)最終鋼中の硫黄含有率を減少させ、特別の設備による鋼脱硫の付加的な操 作を除去する。これは最終鋼の品質を向上させ、またその原価を低下させる。
還元剤としてアルミニウム、カルシウム及び珪素を基礎とする合金を使用するこ とが望ましい。
アルミニウム含有還元剤の組成中に珪素及びカルシウムを導入することは、炭素 溶融物の脱酸を増すのみならず溶融物の脱酸を助力する。これらの元素の物理化 学的特性の違いが提案した方法において完全に利用される。珪素はアルミニウム よりも高い密度を有し、それ故、取鍋中に導入されてキルト金属(killed  metal )においてですらより大きな庵さで炭素半製品の脱酸を助力する 。炭素半製品が下降噴流によって撹拌されるとき、この効果は強まる。 155 0−(620”Cになる取鍋中の金属溶融物の真の温度において、例えばカルシ ウム、マグネシウム等のまたある点まではアルミニウムのガス状酸化生成物を形 成しない、それ故、その大気酸素との相互作用による珪素の損失は無視してよい ほどに小さい。
これは珪素の経済的な利用に寄与し、最初鋼の品質を向上させ、またそれをより 安価にする。
取鍋中に他の合金成分、即ち、アルミニウム及び珪素と一緒に入れられる合金の 組成物中のカルシウムは合金の脱酸能力を高めるのみならず金属溶融物の脱酸度 を増大させ、大きな硫化物容量を有する被覆スラグ溶融物の形成を促進する。ガ ス状カルシウム生成物の形成の原因となる高い温度(1550−1620℃)に おけるカルシウムの高い蒸気圧は、提案した本発明においてガス相中へのカルシ ウムのかなりの損失なしに金属溶融物の脱硫のために利用される。これは、合金 中のカルシウムの活性がその他の成分、即ちアルミニウムと珪素の合金の存在に よって大いに減少せしめられることによる。その上、この合金の密度は純粋のカ ルシウムの密度よりもずっと高い、それ故、合金の熔解は、金属の表面よりも金 属溶融物の大部分においておこり、それはカルシウムの有効な利用度を高める。
かくしてこの合金の使用は下げられた硫黄の含有率により鋼の品質を向上させ、 また合金の経済的な使用と大気酸素との相互作用による合金の損失の減少のため 鋼を安価にする。
それは、還元剤としてアルミニウム、カルシウム及び鉄を基礎とする混合物を使 用することが望ましい。
鉄の混合物中への導入は、混合物の密度を高め、従って金属又はスラグ溶融物の 大部分の中へのより深い浸透を助力する。
還元成分の密度に比較して混合物の高い密度のために、大気酸素との相互作用に よる還元剤の損失は減少し、鋼中の非金属介在物の含有率は低下し、鋼の脱硫度 は増加し、従って鋼の品質は向上し、原価は少なくなる。
高い脱酸及び脱硫活性(cleoxidizing and desulpbu rizingactivities)及び増大した密度を有するので、混合物が 、取鍋内番三、該取鍋内への炭素半製品の湯出し中に先ず脱硫材料と一緒に入れ られ、次いで、合金元素を含有する熱的に処理された酸化物材料と共に入れられ ることは、炭素半製品を湯出しすること、該半製品の脱酸、精錬して硫黄を除去 すること及び合金化を組合せることを可能にする。
提案した混合物の使用は、取鍋中の鋼の加工を強化し、特別の設備による付加的 な処理なしに湯出し後に鋼の品質を向上させる。これは最終鋼の原価を低下させ る。
熱的に前処理された酸化物材料として、900乃至1250℃の温度で熱的に前 処理されたマンガン含有酸化物材料を使用することが当を得ている。
いずれかの熱的に前処理された酸化物材料の使用は、金属溶融物との接触による 酸化物材料の熔解中のガスの遊離を除外し、スラグ溶融物の形成を除去する。人 の操作条件を改善するための付加的な手段が何ら必要とされず、また還元剤の正 当ではない消費が必要とされないので、スラグ溶融物に解離された(disso ciated)酸化物のガス状生成物がないことは、脱硫剤の有効な使用に寄与 し、ガス状の解離した成分の組成中に含まれる酸素との相互作用による還元剤の 損失を減少させ、酸化物及びオキシ硫化物非金属介在物の含有率が下げられるた め銅の品質を向上させ、最終鋼をより安価にする。
0.2質量%から2.0質量%まで変化する量で汎用鋼の主要な級の組成中にマ ンガンが入ることを考慮に入れれば、提案した方法の適用の広範囲の可能性が明 らかとなる。
マンガン含有酸化物材料の予備的処理の温度の選択は、冶金工程において使用さ れるほとんどすべてのマンガン鉱石が水和物の水分に加えてマンガンその他の元 素の炭酸塩化合物を含むことによって指示される。
それ故、乾式冶金法におけるいわゆる「粗(crude ) J鉱の使用が、製 鋼設備からのスラグ溶融物及び金属の噴出をしばしばもたらすガスの遊離を伴う 。
900℃未満の温度で熱的に処理されたマンガン含有酸化物材料の使用は、還元 剤の高まった消費をもたらし、該還元剤の損失はガスの遊離中に上昇する。結果 として、スラグ溶融物からのマンガン還元の程度は低下し、鋼は、非金属介在物 で汚染され、従って最終鋼の品質は悪くなり、原価は高くなる。
900℃以上でのマンガン含有酸化物材料の熱処理は、マンガン鉱に含まれるす べての炭酸塩の形態の鉱物の破壊を確実にし、マンガンから低い酸素含有率を有 する酸化物への遷移を容易にし、それによって還元剤の消費量を減少させ、スラ グ溶融物からのマンガンの抽出を増し、鋼の品質を向上させ、それを安価にする 。
1250°Cを越える温度でのマンガン含有酸化物材料の熱処理は、Mn2Si ○4(マンガンかんらん石)又はMnSi○コ(紅榴石)等のほとんど還元でき ない珪酸マンガン塩の形成をひきおこす。
その上、この熱処理が900℃を越える温度で行なわれるとき、調製された材料 の融点が上昇し、還元の完全性に不利に影響し、非金属介在物による鋼の汚染を 容易にし、即ち、鋼の品質は悪くなり、原価は高くなる。
取鍋中に熱的に前処理されたマンガン含有材料を中性ガスの噴流で送り出し、金 属溶融物が加熱されることは当を得ている。
このような送り出しは、炭素半製品の取鍋中への湯出し中でもマンガン含有材料 からのマンガンの十分に完全な抽出を保証する。
熱的に処理される酸化物材料の送り出し、とそれと同時の取鍋における金属の加 熱の組合せは固体のスラグ形成及び脱硫材料を取鍋に入れることを可能にする。
これは下げられた硫黄含有率により鋼の品質を向上させ、また、熱処理されたマ ンガン含有酸化物材料の経済的使用により鋼をより安価にする。
金属溶融物の大部分の内部にではなく外側に、例えば溶融物の表面への中性ガス 噴流による熱的に処理されたマンガン含有酸化物材料の取鍋中への送り出しは、 マンガン還元率を減少させ、本質的に金属溶融物の脱硫を低下させ、還元剤の大 気酸素との相互作用による還元剤の損失を増し、鋼中の非金属介在物の含有率を 増加させる。これはすべて鋼の品質を悪く、その原価を高くする。
中性ガスの噴流で熱処理された酸化物材料の導入中における金属溶融物の加熱の 除去は、冷たい酸化物材料及び中性ガスによる溶融物の冷却により金属溶融物の 温度を下げる。これは製鋼設備において炭素半製品を付加的に加熱する必要をも たらし、したがって還元剤の高まった消費、鋼中の非金属介在物の量の増加及び 鋼の品質の低下をもたらす。
さらに、マンガン還元率は、金属の大部分の中に入り込む熱処理されたマンガン 含有酸化物材料の粒子が金属の下げられた温度で不完全に熔解し、金属とスラグ 溶融物の間の界面にあられれ、スラグ溶融物によって同化される(assimi lated)ことにより減少する。これはスラグ溶融物中のマンガン酸化物の含 有率を増し、その硫化物容量を減少させる。結果として、スラグ溶融物の脱酸は 悪くなり、最終鋼の品質は悪くなり、また原価は増加する。
脱硫材料としてスラグ形成混合物(slamイorming m1xture) を使用することが望ましく、それは(1,0−1,1) : (0,20−0, 30)に夫々等しい混合物対第−の部分と一緒に供給される還元剤の比から選択 される量で取鍋に送り出される。
取鍋中への炭素半製品の湯出しの開始時における還元剤及びスラグ形成脱硫混合 物の供給は、炭素半製品中に溶解する酸素濃度を減少させ、それは脱硫に対して 有利な条件を作り、金属とスラグ溶融物間の接触面を大いに増加させる。
スラグと金属溶融物間の接触面の増加は、炭素半製品の下降噴流H7,:2不ル ギーによって生ぜしめられる激しい環流の金属溶融物フラックスによってのみな らず該噴流自身によって確保され、該噴流は炭素半製品の質量の1/3の取鍋中 への湯出し中にスラグ形成脱硫材料を金属の本体中にはこぶことができる。
その上、スラグ形成脱硫混合物と同時の還元剤の導入は、金属の表面をスラグ層 で被覆することにより還元剤の消費量を低下させる。これは還元剤の少量の損失 により還元剤の消費量を低下させ、鋼中の非金属介在物の量を少なくし、鋼の品 質を向上させ、またそれをより安価にする。
(1,0−1,1) + (0,20−0,30)に等しい混合物の黴と第一の 部分と共に導入される還元剤の量の比から選択されるスラグ形成脱硫混合物と還 元剤の量は、取鍋内において脱酸された金属と該金属の表面に液状スラグ層を持 つことを可能にし、それは鋼の脱硫に対する好ましい条件を与える。
還元剤の消費量が予定の値金属溶融物の脱酸レベル以下になるとき、即ち、その 酸素含有率は十分に減少しない、これは脱硫の程度を低下させる。
還元剤の消費量が予定の値、非金属介在物の鋼中の含有率が高まり、それによっ て鋼の品質が低下し、また材料の不経済な消費のため原価が増大する。
スラグ形成脱硫混合物の量と還元剤の量の比がスラグ形成混合物の消費量が減少 する方へ変化するとき、スラグ溶融物の脱fjtfj力及びその硫化物容量は減 少し、それに対して予定の値を越えるスラグ形成混合物の消費量の増加は該混合 物の均質化工程をより長びかせ、その結果脱硫の程度は減少し、それによって鋼 の品質は低下し、また原価は増加する。
還元剤の第二の部分が供給されるとき、付加の量の脱硫材料を同時に導入するこ とが望ましい。
上記の供給は、炭素半製品の脱酸工程、該製品の合金化工程、及び同時の脱硫工 程の組合せを確実にし、それは該材料の経済的な使用と高品質の安価な鋼の製造 を保証する。
すべての材料の取鍋内への同時の送り出しは、合金元素を含む酸化物材料の溶融 及び材料の脱硫前の炭素半製品の激しい脱酸を提供する。これはすべて、合金元 素を精錬してスラグ溶融物を除去し、金属を脱硫するのに有利な条件を確保する 。
金属溶融物の表面における合金元素を含む脱硫及び酸化物材料の存在は、金属溶 融物を二次酸化から保護し、それによって還元剤の経済的な使用に有利な条件が 確され、大気酸素との相互作用による燃焼がほとんど完全に除外される。
還元剤の融点は合金元素を含む酸化物材料の融点よりも常に低いので、金属溶融 物の大部分における還元剤の熔解が酸化物材料の速度よりも高い速度でおこる。
それ故合金元素を含む酸化物材料の溶融のときまで金属溶融物中の還元剤の濃度 が十分に高く、合金元素の還元工程は高い速度で進行し、それは処理の時間の増 加が大きな熱損失及び熱運搬体の付加的な消費に関連がある取鍋内における鋼の 加工にとって極めて重要である。
還元率の増加は還元反応において形成され、消費される主に合金元素を含む脱硫 及び酸化物材料の熔解のための過剰の熱によっても促進される。これは還元反応 が金属還元剤が使用されるとき発熱することによる。これは脱硫材料の激しい熔 解によって伴われ、またそれ故被覆スラグの硫化物容量の増加によって伴われる 。
還元剤の経済的な使用は、鋼中の非金属介在物の含有率を減少させ、それによっ て最終鋼の品質を向上させ、それをより安価にする。
取鍋への材料の別々の導入は、上記の工程を妨害する還元剤の二次部分のみの送 り出しは、大気酸素との相互作用による還元剤の高度の損失、非金属介在物によ る鋼の汚染及び不十分な脱硫の条件を生じさせる。これは主に合金元素をスラグ 溶融物から還元するための還元剤の高い消費量及びスラグ溶融物中に合金元素の 酸化物がないことが、熔解後の大量の還元剤のスラグ溶融物の表面における発生 の一因であり、また大気との相互作用の一因であるためにおこり、この大気との 相互作用は非金属介在物による金属の溶融物を汚染し、鋼の品質を低下させる。
さらに合金元素を含む酸化物材料の供給のときまでに大部分の還元剤が既に消費 され、それ故スラグからの合金元素の還元の工程は、不十分になる。これは脱硫 材料の熔解の熱的条件を低下させ、その結果金属溶融物の脱硫の工程が悪化する 。
取鍋内に最初に合金元素を含む酸化物材料を送り出し次いでその他の材料を送り 出すことは、金属溶融物の還元工程及び脱硫工程が悪化することを結果する。こ れは熔解された酸化物材料が被覆スラグと混合され、それが合金要素の酸、化物 の濃度の減少をもたらし、また従って還元の条件の悪化をもたらすことによる。
スラグ溶融物における合金元素の酸化物の高められた含有率がスラグと金属間へ の酸素の再分配、即ち金属溶融物中の酸素含有率の増加を助け、鋼の品質の低下 を生せしめるため金属溶融物の脱硫の条件もまた悪化する。
付加的に取鍋内に導入される脱硫材料としてドロマイトを使用するのが望ましく 、該ドロマイトの量は0.8−1.2に等しいドロマイト対第二の部分として送 り出される還元剤の比から選択される。
ドロマイトの第2の部分と一緒の導入は、還元剤の大気酸素との相互作用による 還元剤の焼け(損失)を除去し、スラグ溶融物からの合金元素のより完全な還元 を容易にする。この場合取鍋内に導入されるドロマイトはスラグ溶融物の表面へ の保護層を形成し、この層は、スラグ溶融物の表面における還元剤の出現及び大 気の酸素との相互作用を妨げる。
スラグ溶融物の最大に脱酸された層は、金属−スラグ間の界面で形成され、また 、スラグ溶融物の硫化物容量は急激に増加する。結果として条件は、取鍋内にお いて金属溶融物の脱硫のために有利に設定され、それは鋼の品質を向上させ、そ の原価を減少させる。
更に、スラグの溶融物において見い出される表面近くで深く脱酸された脱酸層は 、スラグ溶融物の上層によって二次酸化から確実に保護される。それというのも 還元剤の第二部分と一緒のドロマイトの取鍋内への導入がスラグ溶融物の上の耐 熱性層の形成を容易にするからである。これはまた鋼の品質を向上させそれをよ り安価にする。
還元剤の第二部分がドロマイトなしに導入されるとき、還元剤の損失は増す。そ れというのも溶融後還元剤はスラグ溶融物の表面に来て、大気の酸素により酸化 されて失われるからである。これは金属溶融物の大気酸素による二次酸化をもた らす。
結果として鋼の脱硫の程度は減少し、非金属介在物の含有率は高くなり、従って 鋼の品質は低下し、また原価を増加させる。
還元剤の第二の部分なしにドロマイトが導入されるとき金属溶融物の脱硫の条件 は木質的に悪化する。それというのもドロマイトの導入のときまで金属溶融物の 脱酸のレベルは変らず増加する粘度のため減少するからである。これは最終鋼の 品質を低下させ、それをより高価にする。
0.08−1.2に等しいドロマイトの量と第二の部分と共に送り出される還元 剤の比から選択される量の導入は、金属を脱酸し、スラグ溶融物の表面層を厚く することを可能にする。
ドロマイトの量の予定の比未満のとき、スラグ溶融物の上の層の厚内化はおこら ず、その結果、還元剤の消費は不経済であり、還元剤は大気酸素との相互作用に より失われ、金属溶融物の脱酸の程度は減少し脱硫が悪化し、従って鋼の品質は 悪くなり、原価が増加する。
ドロマイトが上記の比を越える量で導入されるとき、スラグの溶融物は完全に厚 くなり、脱硫剤の役目をも果すことができない、これは、鋼の品質を低下させ、 それをより高価にする。
還元剤の消費量が予定の量以下になるとき、脱酸レベル、従って鋼の脱硫の程度 は減少する。還元剤の消費量が予定の比を越えるとき、還元剤は金属溶融物中に 溶解され、いずれかの鋼の級についてめられる濃度以上に溶融物を過飽和にし、 予定の鋼の化学組成が得られない、これは鋼の品質を低下させ、それをより高価 にする。
分けて供給される脱硫材料としてカルシウムカーバイドを使用することが当を得 ている。カルシウムカーバイドの第一の部分は、(4,0−5,0) : (0 ,3−0,6) : (1,5−2,0) 4::夫々等りい石灰対アルミニウ ム含有材料中のアルミニウム対カルシウムカーバイドの比から選択される量で、 アルミニウム含有材料の第一の部分及び石灰と共に送り出され、それに対してア ルミニウム含有材料の第二の部分と共に送り出されるカルシウムカーバイドは( 1,On、2) : (2,5−3,6>に夫々等しいアルミニウム含有材料中 のアルミニウム対カルシウムカーバイドの比から選択される量で使用される。
炭素半製品を取鍋内への湯出しの初めにおけるスラグ形成材料の送り出しはスラ グとの金属の最大の接触面領域を確保し、アルミニウム含有材料の供給は金属溶 融物の適正当な脱酸を提供し、それは金属溶融物の脱硫条件を改善し、脱酸され る金属中のカルシウムカーバイドそれ自身は良好な脱酸剤である。
アルミニウム含有材料及びカルシウムカーバイドと一緒の石灰の送り出しは金属 溶融物の表面に形成されるスラグの硫化物容量を高める。従って鋼の品質は、下 げられた硫黄の含有率及びより少ない量の非金属介在物により向上し、鋼の原価 は減少する。
特に請求した比以下の石灰の消費量の減少はカルシウムカーバイドの不十分な溶 融(fluxing)のためのスラグの融点を高め、脱硫の程度を減少させ、金 属の品質を低下させる。加えて、少量のスラグのため金属溶融物の激しい二次酸 化がスラグで保護されていない表面でおこる。これは、アルミニウムの酸化及び 消費量を高め、金属溶融物の大部分の中に大量の非金属介在物の形成を容易にし 、脱硫を悪化させ、鋼の品質を低下させ、鋼をより高価にする。
特許を請求した比より上への石灰消費量の増加は合理的ではない。それというの もスラグ溶融物中のカルシウムカーバイドの濃度、スラグの硫化物容量及び脱硫 の程度の減少をもたらし、その結果、鋼の品質を低下させるからである。スラグ 溶融物がらの合金元素の抽出の程度は減少し、鋼はより高価になる。
アルミニウム含有材料の消¥!呈の特許に請求した比以下への減少は金属溶融物 の不十分な脱酸、該金属溶融物への硫黄の高められた溶解度をもたらし、従って 下げられた脱硫の程度、悪化された鋼の品質、及びそのより高い原価をもたらす 。
(以下余白) 請求の範囲に5己載された比率よりも高いアルミニウム含有材料の消費率の上昇 もまた不当である。なぜならば、金属溶融体への該材料の導入により、溶融アル ミニウムの浮き上がり(floating−up)および空中酸素によるその酸 化がもたらされるからである。これにより、鋼中の非金属介在物の含量が増大さ れ、最終鋼の品位が悪化し、そしてアルミニウム含有材料のむだな消費率のため に鋼がより高価になる。
請求の範囲に記載された比率よりも低い炭化カルシウム消費率の減少により、ス ラグ溶融体の硫化物容量が低下し、かくして鋼の品位が劣化する。
請求の範囲に記載された比率よりも高い炭化カルシウム消費率の上昇により、ス ラグ溶融体の融点が増大し、かくしてその粘度が増大し、その結果としてスラグ 溶融体の脱硫が減少し、鋼の品位が悪化しそしてその価格が増大する。
含炭素半製品の出湯中に、合金元素を含有する予備熱処理された酸化物材料およ びアルミニウム含有材料と共に、炭化カルシウムの第二部分をトリベ内へ供給す ることにより、金属溶融体の合金化および脱硫の同時遂行が確保される。これは 、トリベ内へ供給される材料の機能的分布によって達成される。炭化カルシウム の添加によりスラグ溶融体の硫化物容量が増大し、それによって金属溶融体の脱 硫率が増大する0合金元素を含んでいる予備熱処理された酸化物材料とアルミニ ウム含有材料との同時供給により、金属溶融体の合金化の工程および該溶融体の 追加の脱酸の工程が確保され、そしてまた脱硫率も増大する。
これは全て、鋼の品位を改良しそして鋼をより安価にする。
請求の範囲に記載された比率よりも低い炭化カルシウム消費率の減少により、ス ラグ溶融体の硫化物容量および脱硫レベルが小さくなり、かくして鋼の品位が劣 化する。
請求の範囲に記載された比率よりも高い炭化カルシウム消費率の増大により、ス ラグ溶融体の濃縮へと導かれ、脱硫レベルが減少し、かくして鋼の品位が悪化し そして鋼がより高価になる。
請求の範囲に記載された比率よりも低いアルミニウム含有材料の消費率の減少に より、金属溶融体の不充分な脱酸、脱硫レベルの低下および銅品位の悪化がもた らされる。その上、スラグ溶融体からの合金元素の還元率が減少し、それはまた 銅品位の劣化および鋼価格の増大をもたらす。
請求の範囲に記載された限界よりも高いアルミニウム含有材料の消費率の増加に より、該材料のむだな消費のために鋼がより高価になり、またアルミニウム含量 がある鋼グレードのための設定限界を越えうるので、鋼の品位が悪化する。
かくして、提案された技術は銅品位の改良および鋼価格の減少を提供する。
発明の好ましい態様 汎用鋼の製造法は次のようにして達成される。
含炭素半製品、例えば次の化学組成(質量%);炭素 0.05−0.30 マンガン 0.051.10 硫 黄 0.0300まで リ ン 0.025 まで 鉄 残余 の含炭素半製品を製鋼用集成装置内で溶融せしめる。製鋼用集成装置として、い かなる既知の集成装置でも使用することができ、例えば平炉、電気炉、または酸 素、ガス−酸素混合物、中性ガスおよび他のガスを吹き込む上吹き転炉、底吹き 転炉ならびに組み合わさった転炉を使用することができる。
提案された方法によって含炭素半製品を製造するための製鋼用集成装置の選択は 、汎用鋼に課される要件によって指令されそして鋼の製造装置によって決定され うる。
製鋼用集成装置内で製造される含炭素半製品は、製鋼用集成装置の容量に対応す る容量またはその倍数の容量を有するトリベ内へと出湯される。
含炭素半製品のトリベ内への出湯中に、脱硫用材料(石灰、石灰ベースの混合物 、ドロマイト、炭化カルシウムおよび/またはその他の物)もまたその中に供給 される。
トリベが含炭素半製品の質量の173以下で充填された時、還元剤の第一部分を 脱硫用材料と共に供給する。
還元剤の第二部分は、合金元素を含んでいる予備熱処理された酸化物材料と同時 に供給される。全ての材料の供給は、含炭素半製品のトリベ内への出湯の完了よ り前に行なわれる。
合金元素を含んでいる予備熱処理された酸化物材料として、マンガン含有材料な らびにクロム含有材料、バナジウム含有材料、チタン含有材料およびその他の材 料を使用することができ、これらの材料は、製造される鋼の設定化学組成に依り 、個々にまたは組み合せてトリベ内へ供給される。
合金元素を含んでいる予備熱処理された酸化物材料の供給は、トリベ内への含炭 素半製品の出湯の完了よりも前に停止される。
還元剤として、アルミニウム、カルシウム、珪素、鉄、チタン等を基材とする合 金およびその混合物を使用することができる。その結果、設定化学組成の鋼が得 られる。
予備熱処理された酸化物材料の使用により、トリベ内へのスラグ溶融体の発泡を 完全に妨げることならびに含炭素半製品の出湯中にトリベからの金属およびスラ グの飛散および噴出を防ぐことが可能になった。還元工程の円滑な操業および合 金元素を含んでいる予備熱処理された酸化物材料中の水和水(by−drate  moisture)の完全な不存在により、製造される鋼中の水素および窒素 の含量をかなり減少せしめること、スラグ溶融体の発泡に基づいて形成される非 金属介在物の量を減らすこと、かくして鋼の品位を改良しそしてその価格を減少 せしめることが可能になった。
トリベ内へ供給された予備熱処理された酸化物材料からの合金元素の還元工程は 短く、含炭素半製品の全量がトリベ内へ出湯された時に終了する。酸化物材料か らの合金元素の抽出率は90−97%に達し、それはフェロアロイを使用する場 合の合金元素の全抽出率をはるかに越えている。
トリベ内への還元剤の小分は大供給により、含炭素半製品の出湯中にその半製品 の均一な脱酸が確保され、空中酸素との相互作用のために還元剤の損失が減少し 、鋼中の非金属介在物の含量が減り、金属溶融体の脱硫が容易になり、それによ って鋼の品位が改良されそして鋼がより安価になる。
還元剤を、導入時間に依存して(含炭素半製品の出湯の初めに、中間に、または 後に)、−回分でトリベ内へ供給する場合、含炭素半製品の脱酸工程は均一でな い。この場合に、金属溶融体の脱硫のための条件が劣化し、そして損失が空中酸 素との相互作用のために増大する。鋼は、非金属介在物および還元剤の酸化生成 物により汚染されるようになる。これは全て、鋼の品位を悪化しそして鋼をより 高価にする。
脱硫用材料と共に還元剤の第一部分を供給することにより、金属溶融体の脱硫の ための好ましい条件が確保される。なぜならば、脱酸工程が金属溶融体を脱硫剤 で処理することによって組み合わされるからである。この場合には、還元剤が、 含炭素半製品の脱酸のために経済的に:はとんど完全に使用される。
これは、脱硫材料のトリベ内への存在によって大いに好都合とされる。これらの 材料は、(溶融後)金属溶融体の表面上にスラグ層を形成し、かくして金属溶融 体を二次酸化から保護しまた還元剤を空中酸素との相互作用から保護する。これ は全て、高品位の安価な鋼の製造を確保する。
上記工程は、還元剤の第一部分および脱硫材料を別々にトリべ内へ供給する場合 には違反とされる。還元剤の予備供給は、空中酸素との相互作用のために、含炭 素半製品よりも密度の低いかくして金属溶融体の表面へやってくる溶融した還元 剤と空中酸素とのまた二次酸化のために溶融体中に絶えず累積している金属溶融 体の酸素との直接接触により、大きな損失を生じる。
これにより、脱硫材料のトリベ内への供給後の金属溶融体のさらなる脱硫工程が 悪化し、かくして最終鋼の品位が劣化しそして鋼がより高価になる。
還元剤なしのトリベ内への脱硫材料の供給は、金属溶融体からの硫黄の激しい除 去を与えない。なぜならば、高い水準の酸化は脱硫を妨害するからである。これ はまた、鋼の品位を劣化し、鋼の価格を上昇せしめる。
含炭素半製品の質量の1/3の出湯中に、脱硫材料と共に還元剤の第一部分を供 給することによって、含炭素半製品のトリベ内への出湯の初めにおけるこの半製 品の落下ジェットのエネルギーが、還元剤および脱硫材料による金属溶融体の激 しい撹拌に好都合であるトリベ内での金属溶融体の強い対流流れを生じせしめる という事実のために、金属溶融体の激しい脱酸およびその脱硫が確保される。こ れにより、金属溶融体と撹拌中に溶融する脱硫材料および還元剤との接触表面積 が大いに増大し、そのためにスラグ内への硫黄除去および金属溶融体の脱酸の高 い比率が達成される。その上、含炭素半製品のトリベ内への出湯の初期において 、金属溶融体の表面上にいかなるスラグ層もジェットを形成しない場合、含炭素 半製品の落下ジェットは、トリベ内へ導入される材料、すなわち還元剤および脱 硫剤を金属溶融体の深みへと運ぶ。これはまた、これらの材料と金属溶融体との 接触表面積を増大せしめ、それが硫黄含量の低下のために鋼の品位を改良しそし て鋼をより安価にする。
含炭素半製品の質量の1/3よりも多い旦がすでに出湯されていた場合に、材料 をトリベ内へ供給するならば、トリベ内へ出画された含炭素半製品の本体(bu lk)によってジエ・ントの運動エネルギーの効果が弱められるので、供給され た材料の全てを撹拌する工程は大いに悪化する。これは、金属溶融体の脱硫率お よびトリベの高さに沿った硫黄脱硫の均一性を明確に減少する。これは、鋼の品 位を悪化しそしてその価格を上昇する。
合金元素を含んでいる予備熱処理された酸化物材料と共に還元剤の第二部分を供 給することにより、スラグ溶融体からの合金元素の激しいかつ完全な還元、還元 剤の経済的消費率が確保され、そして金属溶融体の脱硫が中断されない。これは 、合金元素を含んでいる予備熱処理された酸化物材料と共に還元剤の第二部分を 導入する時まで、トリベ内に低硫黄含量を有する適切に脱酸された金属溶融体が 存在しているという事実のためである。従って、トリベ内へ供給された還元剤は 、主に、スラグ溶融体中の合金元素の酸化物との相互作用のために消費され、そ して還元剤のほんの少量だけが、トリベ内へ供給された含炭素半製品の新しい部 分の脱酸のために消費される。トリベ内でより早くに行なわれた脱硫後に生成さ れそしてスラグ溶融体からの合金元素の還元中に本体内で増大する金属溶融体の 表面上の被覆スラグの層は、金属溶融体の表面を確かに被覆し、それによってそ れを二次酸化から保護し、空中酸素との相互作用のために還元剤の損失の増大を 確保し、脱硫の結果として鋼の品位を改良し、そして非金属の、酸化物のそして 酸化硫化物の介在物の含量を低下する。これは全て、最終鋼の価格を減少する。
還元剤および合金元素を含んでいる予備熱処理された酸化物材料の別々の供給は 、上記方法に違反する。その結果として銅品位は劣化し、その価格は増大する。
還元剤の第二部分の予備供給は、還元剤のむだな消費を生じる。なぜならば、還 元剤の第二部分を導入する時まで金属溶融体中の酸素金員は低く、そして高い硫 化物容量を有するスラグ溶融体においては、例えば鉄、マンガン、バナジウム等 の酸化物のようないかなる容易に還元できる酸化剤も事実上存在しない。従って 、溶融された還元剤(その量は合金元素の還元のための還元剤の消費量に対して 正当に注意を払って選ばれる)は、スラグ溶融体の表面にやってきて、空中酸素 と相互作用する。
これは、銅品位の悪化における還元剤の損失だけをもたらすわけではない。なぜ ならば、トリベ内への合金元素を含んでいる予備熱処理された酸化物材料のその 後の供給の後で、元金元素のいかなる完全な還元も提供されずまた鋼はより高価 になるからである。
その上、スラグ溶融体中の合金元素の還元されなかった酸化物の存在は、スラグ 溶融体の硫化物容量を減少せしめ、かくして脱硫工程を悪化しそして銅品位を悪 化する。
最初に合金元素を含んでいる予備熱処理された酸化物材料を、次いで還元剤をト リベ内へ供給することもまた妥当でない。なぜならば、それら材料の溶融は、そ れらによるスラグ溶融体の飽和を容易にし、それがスラグ溶融体の硫化物容量を 減少しそして脱硫の条件を悪化するからである。さらに、合金元素を含んでいる 酸化物の組成中の酸素部分は、この時まで充分に脱酸されている金属溶融体中へ 通過する。含炭素半製品の新しい部分もまた、酸素を金属溶融体中へ持っていく 。還元剤の不存在において、酸素は金属溶融体中に集積され、それは鋼の品位に 悪影響を及ぼし、鋼中の硫黄および非金属介在物の含量を増大せしめる。これは 、鋼の価格を上昇する。含炭素半製品の出湯の完了より前にトリベ内へ全ての材 料を供給することにより、脱硫工程の中断なしにスラグ溶融体からの合金元素の 激しい還元が確保される。これは、含炭素半製品の出湯中に、含炭素半製品の落 下ジェットの運動エネルギーのために、該半製品の本体中に、激しい対流流れが 形成される。含炭素半製品の出湯中の金属溶融体の撹拌は、反応領域からトリベ の深みへの還元された合金元素の除去に好都合であり、それはそれら合金元素の 分布をトリベの高さに沿って均一にしそして還元工程を強める。
従って、合金元素の還元工程が、激しい運動状況下で高速度で生じ、そして含炭 素半製品の出湯の完了と共に事実上完了される。
これはまた、スラグ溶融体からの合金元素の充分に完全な抽出を確保する。
含炭素半製品の出湯の完了後、還元剤の第二部分および合金元素を含んでいる予 備熱処理された酸化物材料のトリベへの供給は、スラグ溶融体からの合金元素の 還元の速度および完全性を明確に減少する1合金元素の還元されなかった酸化物 は、スラグ溶融体中に溶解し、その硫化物容量を減少し、それにより鋼品位の劣 化および鋼価格の上昇がもたらされる。
還元剤として含アルミニウム材料を使用することは好都合である。
酸素親和性に関しては、鋼の脱酸のために冶金においてまた還元工程において広 く使用される材料のうちで、アルミニウムが最も活性な元素である。
従って、経済的に使用される含アルミニウム材料が還元工程における適用のため に好ましい。さらに、含アルミニウム材料を使用する場合には、還元工程の熱( thermicity)が増大し、それにより、金属溶融体の追加の加熱なしに 脱硫材料の消費量を増大せしめることが可能になる。
工程が高速度であることは、トリベ内で鋼を製造するために非常に重要なファク ターである。なぜならば、製造工程の延長により、最終鋼の価格を上昇する製鋼 用集成装置の容量が減少されるばかりでなく、トリベ内での鋼の加工処理時間に 直接依存して、金属溶融体の熱損失を補償するために追加のエネルギー消費量が 必要とされる。
トリベ内への含炭素半製品の出湯より前に、該半製品の温度を上昇せしめるため に、追加のエネルギーを製鋼用集成装置中で消費する場合、鋼はより高価になる ばかりでなく、その品位が劣化する。これは、製鋼用装置内での含炭素半製品の 過熱が該半製品中の酸素含量の上昇を通常伴ないそして酸素含量を増加するため には還元剤の導入が所望とされ、還元剤と酸素との相互作用により非金属介在物 の形成がもたらされるという事実のために、生じるのである。非金属介在物の量 の増大により、鋼の品位が悪化する。
還元剤として高い酸素親和性を有する他の元素を使用することは、それほど有効 でない0例えば、フェロシリコンを使用する場合、還元工程の熱は減少し、スラ グ中の酸性酸化物の部分は増大し、該酸化物は、合金元素を含んでいる酸化物と の錯体を形成し、スラグ中の合金元素の活性を明確に減少し、スラグからの合金 元素の抽出率を減らし、それによって鋼の品位を劣化しそしてその価格を上昇せ しめる。加えて、スラグ溶融体中の酸性酸化物の含量増大が溶融体の硫化物容量 を減らし、かくして鋼の品位を劣化する。
含炭素材料の還元剤としての使用も、スラグ溶融物からの合金用元素の還元反応 が、吸熱的であり、すなわち熱を吸収して進行し、合金用元素を含む熱的に前処 理された酸化物材料を溶融させるために熱が所要なので、エネルギーキャリヤー の余分な消費を必要とする吸熱の補償が金属還元剤の消費を大きく上回るので、 あまり有効でない6 すべてこのことは、鋼の品質を低下させ、且つ価格を上げる。
任意の化学組成のマンガン鋼を製造するためには、予め900〜1250°Cで 熱処理されたマンガン含有酸化物材料が酸化物材料として用いられる。
マンガンを含むかかる酸化物材料の合金用元素としての選択が、はとんどすべて の一般用鋼が、0.25〜2.5質量%の範囲の量のマンガンを含むことによっ て指令される。
上で述べたように、水分が存在すると鋼合金化の工程中のスラグの泡立ち、取鍋 からの金属及びスラグの吹き出し、及び最終鋼の品質を低下させる水素及び窒素 のような気体による最終鋼の汚染の増加をもたらずので、酸化物材料からの水和 物水分を除去する必要があるために900〜1250℃に等しい熱処理温度範囲 の選択が指令される。
更に、上記温度でのマンガン含有酸化物材料の熱処理は、水和物水分と同様に、 スラグの泡立ち及び金属及びスラグの取鍋からの吹き出しを容易にし、窒素及び 水素による最終鋼の気体飽和度及び非金属含有物含量を増加させる、マンガン含 量酸化物材料中に存在する炭酸塩化化合物の分解を容易にする。
もし、熱処理しないかあるいは900℃未満で熱処理した、MnO2(パイロル ース鉱) 、MntO< (ハウスマン鉱)の形、又はM n CO2・Ca  CO3の鉱物の炭酸塩形の組成及び他の型でマンガンを含むマンガン含有酸化物 材料を使用するならば、それを取鍋中へ入れると酸化物及び炭酸塩成分の分解を 伴い、−酸化炭素及び二酸化炭素が生成する。酸化物材料の分解による気体生成 物は取鍋中のスラグ溶融物を泡立て、取鍋から金属やスラグが吹き出しやすくな る。その上、気体生成物は雰囲気からスラグ−金属溶融物のバルク中への酸素の 移行を容易にし、還元剤の消費及び最終鋼中の非金属含有物含量を増加させ、最 終鋼の品質を低下させ且つ最終鋼の価格を上げる。
マンガン含有酸化物材料の900℃未満の温度での熱処理は、存在すると鋼の品 質を低下し且つ鋼を非金属含有物によって汚染する水和物水分の完全な除去を保 証しない。
1250℃を越える温度でマンガン含有酸化物材料の熱処理を行うことは、酸化 物材料の溶融が起こって、その物理化学的特性が変化し且つ特に融点が、上がる ので、合理的でない、このことは還元工程を取鍋中へ延長し、炭素半生酸物の取 鍋中への注ぎ出し完了後の有効性の低い取鍋による汚染をひき起こす。
熱的に前処理されたマンガン含有材料は中性ガス流で取鍋中へ供給され、金属溶 融物は同時に加熱される。このことは、炭素半生酸物の取鍋中への注ぎ出しの完 了前に酸化物材料がらのマンガンのほとんど完全な抽出を容易にする。
熱的に前処理されたマンガン含有材料の供給と金属溶融物の加熱との組み合わゼ に、鎖の品質を向上し且つ価格を安くする脱硫剤の取鍋中への追加導入を可能に する。
取鍋中の金属溶融物の表面上への熱的に前処理されたマンガン含有材料の供給は マンガン還元の工程及び金属溶融物の脱硫に悪影響を与え、その結果として、最 終鋼の品質が低下し、価格が上がる。
熱的に前処理されたマンガン含有酸化物材料の中性ガス流での導入工程中の金属 溶融物の加熱を除去すると鋼の品質を低下する。これは、金属溶融物のバルク中 へ冷材料を導入すると溶融物を冷却し、熱的に前処理されたマンガン含有酸化物 材料の溶融速度を低下し且つ金属溶融物の脱硫度を低下するという事実による。
そのうえ、脱硫剤の追加導入は、鋼処理の強い熱的レジームのため不可能となる 。すべてこれは鋼の品質を低下し、鋼の価格を上げる。
脱硫剤としては、それぞれ(1,0〜1.1) : (0,20〜0.30)に 等しいスラグ形成性混合物対第1部分で導入される還元剤の比から選ばれる量で 取鍋中へ供給されるスラグ形成性混合物が用いられる。
脱硫混合物の還元剤の第1部分との同時供給は、取鍋中への炭素半生酸物の注ぎ 出し開始時でも炭素半生酸物の脱酸素及び脱硫を保証する。その上、金属溶融物 の表面上に形成されたスラグは高い硫化物容量を有する。このことは、取鍋中へ の炭素半生酸物の注ぎ出しの全工程中、金属溶融物の脱硫度を高める。
この場合、金属溶融物の表面上に形成されるスラグは金属溶融物の二次酸化を防 ぎ且つ還元剤がスラグ溶融物の表面に現れて大気中の酸素と相互作用することを 防ぐので還元剤の損失は減少する。
(1,O・〜1.1) : (0,20〜0.30>に等しい脱硫用スラグ混合 物と還元剤との選ばれた比は取鍋中で低含硫量の酸化金属溶融物及び高硫化物容 量のカバースラグの形成を与える。脱硫用混合物の消費を予め設定した値より下 に減少するとスラグ溶融物の脱硫能力すなわち硫化物容量が低下し、鋼の品質を 低下し、鋼の価格を上げる。
脱硫用混合物の消費の増加も、金属溶融物の表面上に形成されるスラグが増加し た粘度をもつので、鋼の品質を低下する。
このことは、金属溶融物の脱硫の動的条件を悪化させる。還元剤の消費を予め設 定した値より減少させると、鋼の脱酸素を低下し、悪い品質の鋼が得られる。還 元剤の消費が予め設定された値を越えると、鋼の品質を高める還元剤の不経済な 使用をもたらし、鋼中の非金属含有物含量が増すため鋼の品質を低下する。還元 剤の別の部分の供給は脱硫剤の追加量の同時導入を伴う。
脱硫剤としては、0.8〜1.2に等しいドロマイト対第2部分中の還元剤の比 から選ばれる量のドロマイトが用いられる。
取鍋中への材料の上記供給は、溶融後、ドロマイトが金属溶融物表面上に保護ス ラグ層を形成し、金属溶融物の二次酸化を防ぐので還元剤の経済的使用を保証す る。かくして生成したスラグ溶融物は高い硫化物容量を有し、金属溶融物の脱硫 を可能にし、鋼の品質の向上及び価格の低下を保証する。還元剤とドロマイトと の別々の供給は金属溶融物の脱酸素工程及び脱硫に悪影響を与える。このことは 、もし最初に還元剤を取鍋中に導入すれば、大気酸素との相互作用のため還元剤 の損失が増加し、鋼中の非金属含有物含量が上昇し、鋼の品質が低下するという 事実から生ずる。ドロマイトの予備導入はスラグ溶融物の粘稠化をもたらし、硫 化物容量が減少し、含硫量が増すため鋼の品質は低下する。この場合には、還元 剤は不経済に用いられ、大気酸素との相互作用のため還元剤の損失は増加する。
鋼の価格が高くなる。
(以下余白) 本発明を実現するもう1つの実施例では、炭化カルシウムを脱硫剤として用い、 炭化カルシウムの第1部分は、それぞれ(4,0〜5.0) : (0,3〜0 .6) : (1,5〜2.O)に等しい石灰対アルミニウム含有材料中のアル ミニウム対炭化カルシウムの比から選ばれる量で、アルミニウム含有材料の第1 部分及び石灰と同時に供給され、かつ炭化カルシウムの第2部分はそれぞれ(1 ,0〜1.2): (2,5〜3.0)に等しいアルミニウム含有材料中のアル ミニウム対炭化カルシウムの比から選ばれる呈でアルミニウム含有材料の第2部 分と共に付加的に供給される。
石灰及びアルミニウム含有材料と同時に炭化カルシウムの第1部分を供給すると 、含炭素半製品の強い脱酸及び脱硫、金属溶融体表面上の高硫化物容量を有する スラグの形成、及びすべての材料の経済的使用を保証する。このことは、石灰、 炭化カルシウムの溶融の結果として形成されるスラグ溶融体が金属溶融体の空中 酸素による二次酸化を防ぎ、金属溶融体の脱酸過程での酸化物非金属含有物含量 が低くなる事実による。空中酸素との相互作用から完全にほぼ隔離された金属溶 融体中での含炭素半製品の強力かつ完全な脱酸は好ましい脱硫条件を生ずる。
従って、炭化カルシウムの溶融は金属溶融体の脱硫を伴う。
炭化カルシウム及びアルミニウム含有材料と一緒にトリベ中への石灰の導入は金 属溶融体表面上の高硫化物容量をもつスラグの形成にも寄与する。上記のことは すべて高品位鋼の製造及び鋼の価格の低下を可能にする。
炭化カルシウムの消費の増加はスラグ溶融体の濃稠化をもたらし、硫化物容量の 減少、空中酸素との相互作用による還元剤損失の増加、脱硫条件の劣化、鋼中の 非金属介在物含量の増加をひき起こす。
炭化カルシウムの消費の減少は金属溶融体の脱硫工程を低下させ、低い硫化物容 量のスラグを生じ、その結果、鋼の品位を悪くする。
アルミニウム含有材料の消費の増加は該材料の不経済な使用をもたらし、最終鋼 の価格を上げる。アルミニウム含有材料の消費の減少は鋼の脱酸及び脱硫を低下 させ、鋼の品位を悪くする。
石灰の消費の増加はスラグの濃稠化をもたらし、硫化物容量を低下し、大気酸素 との相互作用によって生ずるアルミニウム含有材料の損失増加のために金属溶融 体の脱酸素及び脱硫が低下する。その上、鋼の非金属介在物含量が上昇する。従 って、最終鋼の品位が低下し、その価格が上がる。
石灰の消費の減少は、大気酸素との相互作用によるアルミニウム含有材料の焼け が増加する。これは鋼中の非金属介在物の含量を増加し、脱硫度を低下させ、従 って、最終鋼の品位を低下し、価格を上げる。
それぞれ(1,0〜1.2) : (2,5〜3.6)に等しいアルミニウム含 有材料中のアルミニウム対炭化カルシウムの比から選ばれる藍で熱的に前処理さ れた酸化物材料及びアルミニウム含有材料の第2部分と共に炭化カルシウムの第 2部分を追加供給すると、含炭素半製品の新しい部分の脱酸素及び脱硫の同時進 行、及びスラグ溶融体からの合金用元素の還元を保証する。このことは、トリベ 中へ導入される還元剤すなわちアルミニウム含有材料がカバースラグによって大 気酸素による酸化から保護されかつ含炭素半製品中に溶存する酸素及びスラグ中 の合金用元素の酸化物中に含まれる酸素と相互作用するという事実によって可能 である。
かくして、酸性酸化物とと結合して錯体を生成することによってスラグの硫化物 容量を増加する溶融炭化カルシウムによる金属溶融体の脱硫のための好ましい条 件が与えられる。
これらの材料を別々に供給する場合には、上記の方法は破られ、鋼の品位は悪く なり、価格は上がる。
もし、合金用元素を含む予備熱処理された酸化物材料を最初に供給するならば、 該材料は強く溶融し、スラグ溶融体が希釈される。いわゆる°゛活性酸素”を含 む酸化物すなわち熱力学的に不安定な酸化物(この場合には合金用元素を含む酸 化物)のスラグ溶融体中の含量が増加する。これは金属溶融体の脱硫条件の悪化 及び最終鋼の品位の低下をもたらす、さらに、スラグ溶融体から合金用元素を還 元するための条件も悪化し、最終鋼の品位は悪くなる。
炭化カルシウム及び還元剤の第2部分の供給後の合金用元素を含む予備熱処理さ れた酸化物材料の供給も、主としてスラグ溶融体からの合金用元素の還元のため の還元剤の消費増加が還元剤の大きな損失をもたらすので有効性が低い。還元剤 の過剰はスラグ溶融体の表面上に現れ、大気酸素と相互作用する。すべてこのこ とは鋼の品位を低下しかつ鋼の価格を上げる。
請求の範囲に記載の比率を越えた炭化カルシウムの消費率はスラグ溶融体の濃稠 化、スラグ溶融体の硫化物容量の減少及び鋼の脱硫度の低下をもたらず。その上 、スラグ溶融体の高粘度は合金用元素の還元を悪化させる。すべてこのことは鋼 の品位を悪くし、鋼の価格を特徴する 請求の範囲に記載の比率より低い第2部分中の炭化カルシウムの消費率はスラグ の硫化物容量を低下するので金属溶融体の脱硫条件を悪化する。鋼の品位は低下 し、価格は高くなる。
請求の範囲に記載の比率を越える還元剤の消費率は還元剤の不経済な使用、還元 剤の焼け、非金属介在物による鋼の汚染をもたらし、従って、最終鋼の品位の低 下及び価格の上昇をもたらす。
請求の範囲に記載の比率より低い還元剤の消費は硬化過程で非金属介在物の形で 存在する酸素の鋼中残留含量を増加する。
その上、スラグ溶融体からの合金用元素の抽出度が減少し、最終鋼の化学組成が 本発明の組成と異なる可能性がある。その結果、金属溶融体の脱硫条件は悪化し 、鋼の品位は悪くなり、価格が上がる。
かくして、もし予備熱処理された材料、該還元剤、脱硫剤、及びスラグ形成用材 料が上記比率で用いられかく記載した方法に従ってトリベ中へ供給されるならば 、提案された汎用鋼製造法は硫黄及び非金属介在物の含量を減少するため鋼の品 位を向上させかつ価格を下げることを可能にする。
本発明をよりよく理解して頂くため、本発明を実現する特別な実施例を例示とし て以下に示す。
比較のため、既知の技術(SU、^、1044641.) (実施例N26)に よる鋼製造法を実現する1つの実施例が示される。
(以下余白) 最終鋼(f 1nal 5teel )化学的組成及び特性は、表に記載されて いる 例1 クロム含有鋼の製造方法は、350トンの容量を有する鋳込み用取鍋(pour ing 1adle)により実施された。
1650℃の温度における炭素含有半製品(carbon semiprodu ct)は、上部吹込みを有する酸素転炉から注がれた。この鋼の取鍋は高珪酸耐 大材料で内張すされていた。
酸化物祠料として、次の化学的組成(質量%):Cr2O*−70,81、F  eo−12,20、At’2031.31、SiO25,94、MgO−1,7 4の熱的に前処理されたクロム含有材料が使用された。
脱硫材料として、75.0質量%以上のCIIF2(他方不純物−残余)を含有 する螢石並びにCaO−92,0及びMgO−6,5(質量%)(他方不純物− 残余)を含有する新鮮な力焼石灰(freshly calcinated l ime)の混合物が使用された。
還元剤として、アルミニウム含有合金、約86%のアルミニウム含有量を有する アルミニウムを基礎とする合金が使用され、同時に脱硫材料が供給された。該ア ルミニウム含有材料及び脱硫剤の最初の部分は、その流し出した後に、同時に炭 素含有半製品(0,1t ’)の質量の173まで供給された。次いで、酸化物 のクロム含有材料が総計で1,8tのアルミニウム含有材料のもう一方の部分と 共に、取鍋への炭素半製品の流出の完了前に総計で5.7を供給された。
最終鋼は、連続鋳造機(CCM )に注入され、350 X 1650酔のビレ ットを製造し、次いで、10−30−の薄板に圧延され、その後、金属組織学的 調査が行われた。
次の化学組成(質量%)の最終鋼、C−0,12,S i−0,25゜M n  −0,55,S −0,004,P −0,20,AN−0,020,Cr−0 ,49゜N i O,70,Cu−0,45,F e−残余、が製造された。ク ロム抽出の程度は、96.3%であり、その脱硫の程度は71.4%に達した。
非金属介在物による鋼の汚染は(単位ポイン)・)、次のようである:酸化物− 1.6、硫化物−1゜8、珪酸塩−1,9゜この得られた鋼は、硫黄及び非金属 介在物の低含有量のために、高品質である。
例2 該汎用鋼の製造方法は、100t の電弧炉における炭素含有半製品の融解によ り、鋳込用取鍋において実現される。
質量%:Mn○+Mn2O3+Mn、04−54.8 (Mn−42,3)。
5i()z 18.0. Fe2O* 2.3. Al2O33,0,CaO5 ,0゜MgO−2,1,C−2,2,Pi、15. S−0,015、他方不純 物−残余、からなり、900°Cで熱的に前処理されたマンガン含有酸化物材料 は、合金元素(alloyingelement)を含有する酸化物材料として 使用された。
例1に記載されたのと同様な石灰及び螢石に基づく材料が脱硫用に使用され、例 1に記載されたのと同様なアルミニウムを基礎とする合金が還元用の金属還元剤 として使用された。
電弧炉において1640℃で半製品を調整した後、それは、シャモットで内張す された鋼用取鍋に6分間の間に注ぎ出された。
総計で60 kgの還元剤の一部分は、総計で0.5tの脱硫材料と一緒に、炭 素含有半製品の質量の173を注ぎ出す間に供給された。
総計で0.565t の還元剤の第2の部分は、マンガン含有材料の3.5t  と−緒に、該炭素含有半製品をタッピングすることの完了前に導入される。
最終鋼の鋳込み、その圧延及び金属組織学的な複数の調査、例1に記述されたよ うに行われた。
この最終鋼は、次の化学組成(質量%)を有している:C−0,12,S i− 0,22,Mn−1,51,S −0,007,P −0,011゜Aj!−0 ,022,Fe−その残余。
マンガンの抽出の程度は95.27%であり、脱硫の程度は64.5%に達した 。
非金属介在物による鋼の汚染は(単位ポイント)、次の通りであった二酸化物− 1,3、硫化物−2,2、珪酸塩−1,7゜この最終鋼は、硫黄及び非金属介在 物の低含有量のために高品質であった。
例3 汎用鋼を製造する方法は、例2に記述された手順に従い、100t の鋳込み取 鍋で実現された。
使用された材料及びその量は、例1におけるそれらと同様であった。
その相違点は、合金元素を含有する酸化物材料として、1100℃で、熱的に前 処理され、例2で記述されたのと同一の化学的組成のマンガン含有酸化物材料が 使用されたことにある。
該最終鋼の鋳込み、その圧延及び金属組織学的な複数の調査が例1に記述された ように行われた。
該最終鋼は、次の化学組成(質量%)を有していた二C−0,11,5i−0, 23,Mn−1,53,S −0,008,P −0,010゜AN−0,02 3,Fe−その残余。
そのマンガン抽出の程度は95.94%であり、その脱硫の程度は61.9%で あった。
非金属介在物による鋼の汚染(単位ポイント)は、次の通りであった二酸化物− 1,4、硫化物−2,4、珪酸塩−1,8゜該最終鋼は、硫黄及び非金属介在物 の低含有量のために、高品質であった。
例4 汎用鋼を製造する方法は、例2及び例3に記述された手順に従い、100t の 鋳込み取鍋で実現された。
使用された材料及びその量は、例2及び例3で記述されたそれらと同様であった 。
その相違点は、合金元素を含有する酸化物材料として、1250℃で、熱的に前 処理され、例2で記述されたのと同一の化学的組成のマンガン含有酸化物材料が 使用されたことにある。
該最終鋼の鋳込み、その圧延及び金属組織学的な複数の調査が例1に記述された 手順に従って行われた。
その最終鋼は、次の化学組成(質量%)を有していた:C−0,12,5i−0 ,23,Mn−1,52,S −0,007,P −0,012゜AN−0,0 22,Fe−その残余。
マンガン抽出の程度は94.49%であり、脱硫の程度は636%であった。
その非金属介在物による鋼の汚染(単位ポイント)は、次の通りであった:酸化 物−1.5、硫化物−2,0、珪酸塩−1,9゜その最終鋼は、硫黄及び非金属 介在物の低含有量のために、高品質であった。
例5 汎用鋼を製造する方法は、例3及び例4に記述された手順に従い、ioo t  の鋳込み取鍋で実現された。
使用された材料及びその量は、例3で記述されたそれらと同様であった。
その相違点は、マンガン含有材料が、噴出中性ガス(アルゴン)中で取鍋に導入 され、該金属溶融物が型皿の助けによって同時に加熱されたことにある。
最終鋼の鋳込み、その圧延及び金属組織学的な複数の調査が例1に記述された手 順に従って行われた。
その最終鋼は、次の化学組成(質量%)を有していた;C−0,12,S i− 0,21,Mn−1,55,S −0,004,P −0,012゜A、N−0 ,024,Fe−その残余。
マンガン抽出の程度は97.9%であり、脱硫の程度は83.2%であった。
非金属介在物による鋼の汚染(単位ポイント)は、次の通りであった二酸化物− 1,2、硫化物−1,4、珪酸塩−1,6゜その最終鋼は、硫黄及び非金属介在 物の低含有量のために、高品質であった。
例6 汎用鋼を製造する方法は、例5に記述された手順に従い、鋳込み用取鍋で実現さ れた。
石灰及び蛍石に基づく材料は、脱硫材料として使用された。
相違点は、次の材料が合金化元素を含有する酸化物材料として使用された。
一1100℃で熱的に前処理され、例2で使用された材料と類似のマンガン含有 酸化物材料; 一質量%で、V2O5135(V−47,77) 、 A1.O,−0,4゜T i0−1.8,5in2−2.5.CaO−2,1,Fe2O,−7,0゜Mg O−0,6,S−0,3,Pi、07.他方不純物−〇、23を含有し、160 0℃で熱的に処理されたバナジウム含有酸化物。
金属還元剤、即ち、例1に記述された合金と化学的組成において類似のアルミニ ウムを基礎とする合金が還元剤として使用された。
該半製品は、型皿炉において1645℃で得られ、シャモットの内張りを有する 鋼用取鍋内に6.5分間の間流し出された。
その還元剤(0,07t )の最初の部分は、脱硫材料と一緒に、その炭素含有 半製品の質量の173を、そのタッピングの間に該取鍋に配られた。この場合に は、脱硫材料の量は0.55t であった。
該還元剤の第2の部分は、中性ガス(アルゴン)の噴流内に該酸化物材料と一緒 に導入され、該金属溶融物は、型皿の助けにより同時に加熱された。
この場合の還元剤の量は、0.63t であり、マンガン含有の酸化物材料の量 は3.5もであり、バナジウム含有の酸化物材料の量は0 、225 t であ った。
その最終鋼の鋳込み、その圧延及び複数の金属組織学的な複数の調査(meta llographic investigations)が例1に記述されたよ うに行われた。
その最終鋼は、次の化学組成を有していた。質量%:C−0,10,5i−0, 22,Mn−1,51,S −0,004,P−0,011゜V −0,10, Aj!−0,022,Fe−その残余。
マンガン及びバナジウム抽出の程度は93.7%及び94.2%であり、脱硫の 程度は79.2%に達した。
非金属介在物による鋼の汚染(単位ポイント)は、次の通りであった二酸化物− 1,3、硫化物−1,8、珪酸塩−1,8゜その最終鋼は、硫黄及び非金属介在 物の低含有量のために、高品質であった。
例7 汎用鋼を製造する方法は、例1に記述された手順に従って、350t の鋳込み 用取鍋で実現された。
例1に記述されたのと類似の混合物が脱硫材料(desulphu−rizin g material )として使用された。
例2におけるものと同様な組成で、1100℃で熱的に処理されたマンガン含有 酸化物材料が、合金元素を含有する酸化物材料として使用された。
該合金元素を還元するために、金属還元剤、即ち、例1におけるものと同様の組 成のアルミニウムを基礎とした合金が使用された。
1650 ’Cで炭素含有半製品が、転炉からシャモット内張りの取鍋に6分間 にわたって注ぎ出された。
炭素含有半製品の量の173、該取鍋を充填したところで、夫々、0.46及び 2.3t の足の還元剤の第1の部分と脱硫材料が取鍋に導入された。炭素含有 半製品をタッピングすることの完了前に、マンガン含有酸化物材料を有する還元 剤の第2部分は、夫々、総計で12.6を及び1.9tで送り出された。
該最終鋼の鋳込み、その圧延及び金属組織学的な複数の調査は、例1に記述され た手順に従って行われた。
その最終鋼は、次の化学組成を有していた。質量%:C−0,09,5i−0, 62,Mn−1,43,S −0,005,P −0,007゜A#−0,02 7,Fe−その残余。
マンガン抽出の程度は95.9%であり、脱硫の程度は61.2%であった。
非金属介在物による鋼の汚染(単位ポイント)は、次の通りであった:酸化物− 1.4、硫化物−1,8、珪酸塩−1,9゜最終鋼は、硫黄及び非金属介在物の 低含有量のために高品質であった。
例8 汎用鋼を製造する方法は、例7に記述された手順に従って、350t の鋳込み 用取鍋で実現された。
使用された材料及びその量は、例7に記載されたそれらと同様であった。
その相違点は、還元剤の消費及び該還元剤の一部と一緒に取鍋に導入されてスラ グ形成混合物(slag−formingmixture)を示す脱硫材料の消 費にある。
この例において、スラグ形成混合物の消費は2.3tであり、還元剤の消費は0 .69t であり、即ち、スラグ形成混合物のその量対第1部分における還元剤 のそれの比は、夫々、1.0二0.3であった。
該最終鋼の鋳込み、その圧延及び金属組織学的調査は、例1に記述されたように 行われた。
該最終鋼は、質量%で、次の化学的組成を有していた:C−0,10,S i− 0,60,Mロー1.46. S−0,004,P−0,010゜A[−0,0 33,Fe−その残余。
マンガン抽出の程度は97.9%であり、脱硫の程度は58.4%であった。
非金属介在物による鋼の汚染(単位ポイント)は、次の通りであった:酸化物− 1.5、硫化物−1,9、珪酸塩−1,9゜最終鋼は、硫黄及び非金属介在物の 低含有量のために高品質であった。
例9 汎用鋼を製造する方法は、例7に記述された手順に従って、350 t の鋳込 み用取鍋で実現された。
使用された材料及びその量は、例7に記載されたそれらと同様であった。
その相違点は、該還元剤の消費及びスラグ形成混合物を演じ、また該還元剤の一 部分と一緒に該取鍋中に導入される脱硫材料の消費にある。本例において、スラ グ形成混合物の消費は2.5tであり、還元剤の消費は0.45t であり、即 ち、その比は、夫々、1.1−0.2であった。
該最終鋼の鋳込み、その圧延及び金属組織学的な複数の調査は、例1に記述され た手順に従って行われた。
該最終鋼は、次の化学的組成を有していた。質量%:C−0,10,5i−0, 63,Mn−1,,42,S −0,005,P −0,010゜Al−0,0 30,Fe−その残余。
マンガン抽出の程度は95.6%であり、脱硫の程度は55.9%であった。
非金属介在物による鋼の汚染(単位ポイント)は、次の通りであった:酸化物− 1.3、硫化物−1,8、珪酸塩−1,8゜その最終鋼は、硫黄及び非金属介在 物の低含有量のために高品質であった。
例10 汎用鋼を製造する方法は、例7に記述された手順に従って、350t の鋳込み 用取鍋で実現された。
使用された材料及びその量は、例7に記載されたそれらと同様であった。
その相違点は、該還元剤の消費及び該還元剤の一部分と同時に取鍋に導入される 脱硫材料の消費にある。本例において、還元剤の消費は0.47t であり、脱 硫材料の消費は1.72t であり、その比は、夫々、0.3 : 1.1であ った。
該最終鋼の鋳込み、その圧延及び金属組織学的な複数の調査は、例1に記述され た手順に従って行われた。
該最終鋼は、次の化学的組成(質量%)を有していた:C−0.11.5i−0 ,54,Mn−1746,S−0,006,P −0,012゜Al−0,02 4,Fe−その残余。
マンガン抽出の程度は93.7%であり、脱硫の程度は63.1%であった。
非金属介在物による鋼の汚染(単位ポイント(in points) )は、次 の通りであった:酸化物−1.6、硫化物−1,4、珪酸塩−1,7゜ 最終鋼は、硫黄及び非金属介在物の低含有量のために高品質であった。
例11 汎用鋼を製造する方法は、例7に記述された手順に従って、350t の鋳込み 用取鍋で実現された。
使用された材料及びその量は、例7に記載されたそれらと同様であった。
その相違点は、該還元剤の消費及び該還元剤の一部分と同時に取鍋に導入される 脱硫材料の消費にある。本例において、還元剤の消費は0.46t であり、脱 硫材料の消費は1.95t であり、即ち、それらの比は、1.05・0.25 に達した。
該最終鋼の鋳込み、その圧延及び金属組織学的な複数の調査は、例1に記述され た手順に従って行われた。
該最終鋼は、質量%で、次の化学的組成を有していた二C−0,12,5i−0 ,57,Mn−1,49,S −0,004,P O,011゜Al−0,03 4,Fe−その残余。
該マンガン抽出の程度は96.7%であり、該脱硫の程度は64.9%であった 。
非金属介在物による鋼の汚染(単位ポイント)は、次の通りであった:酸化物− 14、硫化物−1,3、珪酸塩−1,6゜該最終鋼は、硫黄及び非金属介在物の 低含有量のために高品質であった。
例12 汎用鋼を製造する方法は、例6における手順に従って、100tの鋳込み用取鍋 で実現された。
同一の材料が使用された。その相違点は、本例において、1.2tに達するマン ガン含有酸化物材料の消費にある。
この他に、本例において、脱硫材料は、還元剤の第2の部分及びマンガン含有酸 化物材料と一緒に取鍋に追加的に導入され、脱硫材料の消費は、例1で使用され たそれと同様であり、その消費は0.5t に達し、還元剤の第2部分の消費は 、0.2tであった。
該最終鋼の鋳込み、その圧延及び金属組織学的な複数の調査は、例1に記述され たそれらと同様に行われた。
該最終鋼は、次の化学的組成(質量%)を有していた二C−0,10,S i− 0,24,Mn−0,51,S −0,004,P −0,012゜AI O, 31,Fe−その残余。
マンガン抽出の程度は93.8%であり、脱硫の程度は82.4%であった。
非金属介在物による鋼の汚染(単位ポイント)は、次の通りであった;酸化物− 1,7、硫化物−1,4、珪酸塩−1,6゜該最終鋼は、硫黄及び非金属介在物 の低含有量のために高品質であった。
例13 汎用鋼を製造する方法は、例12に記述された手順に従って、IQQt の鋳込 み用取鍋で実現された。
使用された材料及びその量は、例12で与えられたそれらと同様であった。
その相違点は、還元剤の第2の部分と一緒に該取鍋に、追加的に導入された脱硫 材料の消費にある。本例において、該脱硫材料は、70%のCaO510%のC a F 2及び20%のA 120 、からなり、該材料の消費は0.5tであ った。
その最終鋼の鋳込み、その圧延及び金属組織学的な複数の調査は、例1に記述さ れたように行われた。
この最終鋼は、次の化学的組成(質量%)を有していた:C−0.12. S  i−0,21,Mn−0,49,S −0,006,F’ −0,010゜Al −0,026,Fe−その残余。
マンガン抽出の程度は94.4%であり、脱硫の程度は74.9%であった。
非金属介在物による銅の汚染(単位ポイント〉は、次の通りであった二酸化物− 1,8、硫化物−1,9、珪酸塩−2,1゜この最終鋼は、硫黄及び非金属介在 物の低含有量のために高品質であった。
例14 汎用鋼を製造する方法は、例12に記述された手順に従って、100t の鋳込 み用取鍋で実現された。
同一材料が同一量で使用された。
その相違点は、還元剤の第2の部分と一緒に該取鍋に、追加的に導入された脱硫 材料の消費にある。
本例において、該脱硫材料は、60%のCaO110%のMgO15%のCa  F 2及び25%のA l 203からなり、該材料の消費は0.5t であっ た。
その最終鋼の鋳込み、その圧延及び金属組織学的な複数の調査は、例1に記述さ れたように行われた。
この最終鋼は、次の化学的組成(質量%)を有していた;C−0,10,S i −0,28,Mn−0,50,S −0,006,P −0,012゜Ae−0 ,028,Fe−その残余。
マンガン抽出の程度は85.6%であり、脱硫の程度は71,4%であった。
非金属介在物による鋼の汚染(単位ポイント)は、次の通りであった二酸化物− 1,9、硫化物−1,8、珪酸塩−2,0゜この最終鋼は、硫黄及び非金属介在 物の低含有量のために高品質であった。
例15 汎用鋼を製造する方法は、例11に記述された手順に従って、350t の鋳込 み用取鍋で実現された。
同一材料が同一量で使用された。
その相違点は、脱硫剤としてドロマイトが、還元剤の他の部分及びマンガン含有 酸化物材料と一緒に、取鍋に追加的に導入され、ドロマイトの消費量が、0,8 に等しい還元剤の第2部分に対するその比から選択された点にある。ドロマイト の消費は1.75t に達した。
その最終鋼の鋳込み、その圧延及び金属組織学的な複数の調査は、例1に記述さ れたように行われた。
この最終鋼は、次の化学的組成(質量%)を有していた二C−0,09,5i− 0,57,Mn−1,48,S −0,005,P −0,012゜Affi− 0,020,Fe−その残余。
マンガン抽出の程度は93.7%であり、脱硫の程度は79.4%であった。
非金属介在物による鋼の汚染(単位ポイント)は、次の通りであった二酸化物− 1,7、硫化物−1,5、珪酸塩−1,9゜この最終鋼は、硫黄及び非金属介在 物の低含有量のために高品質であった。
例16 汎用鋼を製造する方法は、例15に記述された手順に従って、350t の鋳込 み用取鍋で実現された。
同一材料が同−景で使用された。
その相違点は、還元剤の第2の部分と共に該取組内に導入されたドロマイトの消 費にある。本例において、ドロマイトの消費は、1.0に等しい第2部分の還元 剤の量に対するその比から選ばれた。このドロマイトの消費量は2.2t であ った。
その最終鋼の鋳込み、その圧延及び金属組織学的な複数の調査は、例15に記述 されたように行われた。
その最終鋼は、質量%で、次の化学的組成を有していた二C−0,12,5i− 0,51,Mn−1,51,S −0,006,P −0,015゜AP−0, 027,Fe−その残余。
マンガン抽出の程度は96.1%であり、脱硫の程度は74.6%であった。
非金属介在物による鋼の汚染(単位ポイント)は、次の通りであった二酸化物− 1,7、硫化物−1,9、珪酸塩−1,5゜その最終鋼は、硫黄及び非金属介在 物の低含有量のために高品質であった。
例17 汎用鋼を製造する方法は、例15に記述された手順に従って、350t の鋳込 み用取鍋で実現された。
同一材料が同一量で使用された。
その相違点は、還元剤の第2の部分と共に該取鍋に送出されたドロマイトの消費 にある。この場合において、ドロマイトの消費量は、1.2に等しい還元剤の第 2部分に対するドロマイトの比から選択された。そのドロマイトの消費量は2. 6トンに達した。
その最終鋼の鋳込み、その圧延及び金属組織学的な複数の調査は、例1に記述さ れたように行われた。
該最終鋼は、次の化学的組成(質量%)を有していた二C−0,010,S i  −0,56,Mn−1,46,S −0,005,P −0,012゜AZ− 0,021,Fe−その残余。
マンガン抽出の程度は83.8%であり、脱硫の程度は76.8%であった。
非金属介在物による鋼の汚染(単位ポイント)は、次の通りであった二酸化物− 1,5、硫化物−1,4、珪酸塩−1,8゜その最終鋼は、硫黄及び非金属介在 物の低含有量のために高品質であった。
例18 汎用鋼を製造する方法は、例1に記述された手順に従って、Loot の鋳込み 用取鍋で実現された。
同一材料が同一量で使用された。
その相違点は、この場合、カルシウムカーバイドが、アルミニウム含有材料の第 1部分と共に送出され、また、アルミニウム含有材料の第2部分と共に追加的に 配出される脱硫材料として使用された。アルミニウム含有材料の第1部分と該取 鍋に導入されるカルシウムカーバイドは、石灰と一緒に配出され、該石灰は、夫 々、4.0 + 0.3 : 1.5に等しい、石灰の、アルミニウム含有材料 のアルミニウム及びカルシウムカーバイドに対する比から選ばれた量で入れられ た。
石灰、アルミニウム含有材料及びカルシウムカーバイドの総量は、0.6トンで あった。
該アルミニウム含有材料の第2部分と共に該取鍋に導入されるカルシウムカーバ イドの量は、夫々、1 : 2.5に等しい、アルミニウム含有材料のアルミニ ウムのカルシウムカーバイドに対する比から選択された。該カルシウムカーバイ ドの消費量は0.3トンに達した。
その最終鋼の鋳込み、その圧延及び金属組織学的な複数の調査は、例1に記述さ れたように行われた。
その最終鋼は、次の化学的組成(質量%)を有していた:CO,10,5i−0 ,21,Mn−0,52,S −0,004,P −0,014゜Al−0,0 23,Fe−その残余。
マンガン抽出の程度は94.7%であり、脱硫の程度は79.1%であった。
非金属介在物による鋼の汚染(単位ポイント・)は、次の通りであった:酸化物 −1.5、硫化物−1,2、珪酸塩−1,8゜その最終鋼は、硫黄及び非金属介 在物の低含有量のために高品質であった。
例19 例18で述べた手順に従い、100t の鋳込用取鍋を用いて、汎用鋼の製造方 法を実施した。
使用原料とその量は同一とした。炭化カルシウムの使用量を変えた。アルミニウ ム含有原料及び石灰の最初の部分と共に取鍋に供給される炭化カルシウムの量は 、アルミニウム含有原料中のアルミニウム及び炭化カルシウムに対する石灰の比 が、それぞれ4.0 : 0.6 : 1.5となるように選んだ。
石灰、アルミニウム含有原料、及び炭化カルシウムの合計量は0.6t であっ た。
アルミニウム含有原料の第2部分と共に取鍋に供給される炭化カルシウムの量は 、炭化カルシウムに対するアルミニウム含有原料中のアルミニウムの比が、それ ぞれ1 : 3.6となるように選び、炭化カルシウムの合計使用量は0.55 t であった。
最終溶鋼の注入、その圧延、及び金属組織の調査は、例1と同様に行った。
最終溶鋼の組成は次の通りであった(質量%) : C−0,12。
S i−0,24,Mn−0,49,S −0,006,P −0,019,A j’−0,024゜Fe−その残余。
マンガン抽出の程度は92.3%、脱硫の程度は76.8%であった。
非金属介在物による鋼の汚染度は次の通りであった(単位ポイント):酸化物− 1,8、硫化物−1,9、珪酸塩−2,0゜硫黄含有量及び非金属介在物量が低 いため、最終溶鋼の品質は良好であった。
例20 例18で述べた手順に従い、100t の鋳込用取鍋を用いて、汎用鋼の製造方 法を実施した。
使用原料とその量は同一とした。炭化カルシウムの使用量を変えた。アルミニウ ム含有原料及び石灰の最初の部分と共に取鍋に供給される炭化カルシウムの量は 、アルミニウム含有原料中のアルミニウム及び炭化カルシウムに対する石灰の比 が、それぞれ4.0 : 0.5 : 2.0となるように選んだ。
石灰、アルミニウム含有原料、及び炭化カルシウムの合計量は0.6tであった 。
アルミニウム含有原料の第2部分と共に取鍋に供給される炭化カルシウムの量は 、炭化カルシウムに対するアルミニウム含有原料中のアルミニウムの比が、それ ぞれ1 : 3.0となるように選び、炭化カルシウムの合計使用量は0.45 t であった。
最終溶鋼の注入、その圧延、及び金属組織の調査は、例1と同様に行った。
最終溶鋼の組成は次の通りであった(質量%) : C−0,09゜S i−0 ,21,Mn−0,52,S −0,005,P −0,016,AN−0,0 21゜Fe−その残余。
マンガン抽出の程度は96.3%、脱硫の程度は79.8%であった。
非金属介在物による銅の汚染度は次の通りであった(単位ポイント)二酸化物− 1,6、硫化物−1,7、珪酸塩−1,9゜硫黄含有量及び非金属介在物量が低 いため、最終溶鋼の品質は良好であった。
例21 例18で述べた手順に従い、toot の鋳込用取鍋を用いて、汎用鋼の製造方 法を実施した。
使用原料とその量は同一とした。炭化カルシウムの使用量を変えた。アルミニウ ム含有原料及び石灰の最初の部分と共に取鍋に供給される炭化カルシウムの量は 、アルミニウム含有原料中のアルミニウム及び炭化カルシウムに対する石灰の比 が、それぞれ4.0 : 0.5 : 1.7となるように選んだ。
石灰、アルミニウム含有原料、及び炭化カルシウムの合計量は0.6t であっ た。
アルミニウム含有原料の第2部分と共に取鍋に供給される炭化カルシウムの呈は 、炭化カルシウムに対するアルミニウム含有原料中のアルミニウムの比が、それ ぞれ1.2 : 2.5となるように選び、炭化カルシウムの合計使用量は0. 35t であった。
最終溶鋼の注入、その圧延、及び金属組織の調査は、例18と同様に行った。
最終溶鋼の組成は次の通りであった(質量%) : C−0,10゜S i−0 ,25,Mn−0,54,S −0,006,P −0,018,Al−0,0 23゜Fe−その残余。
マンガン抽出の程度は97.1%、脱硫の程度は74.9%であった。
非金属介在物による鋼の汚染度は次の通りであった(単位ポイント):酸化物− 1,7、硫化物−1,9、珪酸塩−1,6゜硫黄含有量及び非金属介在物量が低 いため、最終溶鋼の品質は良好であった。
例22 例18で述べた手順に従い、100t の鋳込用取鍋を用いて、汎用鋼の製造方 法を実施した。
使用原料とその量は同一とした。炭化カルシウムの使用量を変えた。アルミニウ ム含有原料及び石灰の最初の部分と共に取鍋に供給される炭化カルシウムの量は 、アルミニウム含有原料中のアルミニウム及び炭化カルシウムに対する石灰の比 が、それぞれ5.0 + 0.3 : 1.5となるように遍んだ。
石灰、アルミニウム含有原料、及び炭化カルシウムの合計量は0.6t であっ た。
アルミニウム含有原料の第2部分と共に取鍋に供給される炭化カルシウムの呈は 、炭化カルシウムに対するアルミニウム含有原料中のアルミニウムの比が、それ ぞれ1.2 : 3.6となるように選び、炭化カルシウムの合計使用量は1. 08t であった。
最終溶鋼の注入、その圧延、及び金属組織の調査は、例18と同様に行った。
最終溶鋼の組成は次の通りであった(質量%) : C−0,11゜5i−0, 23,Mn−0,51,S −0,004,P−0,021,Al2−0.02 5゜Fe−その残余。
マンガン抽出の程度は95.3%、脱硫の程度は79.8%であった。
非金属介在物による鋼の汚染度は次の通りであった(単位ポイント)二酸化物− 1,6、硫化物−14、珪酸塩−1,8゜硫黄含有量及び非金属介在物量が低い ため、最終溶鋼の品質は良好であった。
例23 例18で述べた手順に従い、100t の鋳込用取鍋を用いて、汎用鋼の製造方 法を実施した。
使用原料とその量は同一とした。炭化カルシウムの使用量を変えた。アルミニウ ム含有原料及び石灰の最初の部分と共に取鍋に供給される炭化カルシウムの量は 、アルミニウム含有原料中のアルミニウム及び炭化カルシウムに対する石灰の比 が、それぞれ5.0 : 0.6 : 1.5となるように選んだ。
石灰、アルミニウム含有原料、及び炭化カルシウムの合計量は0.6tであった 。
アルミニウム含有原料の第2部分と共に取鍋に供給される炭化カルシウムの量は 、炭化カルシウムに対するアルミニウム含有原料中のアルミニウムの比が、それ ぞれ1.2 + 3.0となるように選び、炭化カルシウムの合計使用量は0. 4t であった。
最終溶鋼の注入、その圧延、及び金属組織の調査は、例22と同様に行った。
最終溶鋼の組成は次の通りであった(質i%) : C−0,12゜5i−0, 27,Mn−0,55,S −0,005,P −0,014,AI!−0,0 26゜Fe−その残余。
マンガン抽出の程度は97,6%、脱硫の程度は77.4%であった。
非金属介在物による鋼の汚染度は次の通りであった(単位ポイント):酸化物− 1,5、硫化物−1,7、珪酸塩−2,0゜硫黄含有量及び非金属介在物量が低 いため、最終溶鋼の品質は良好であった。
例24 汎用鋼の製造方法は、例18に記載される方法に続いて100を注入取鍋中で実 施される。
同−材料は、同一の量で使用された。その違いは、カルシウムカーバイドの消費 にある。
アルミニウム含有材料の最初の部分及び石灰と一緒に取鍋中に排出するカルシウ ムカーバイドの量は、アルミニウム含有材料及びカルシウムカーバイド中のアル ミニウムに対する石灰の比率から決められ、それぞれ5.0 : 0.5 :  2.0に等しい。
石灰、アルミニウム含有材料及びカルシウムカーバイドの全量は、0.6トンと なる。
アルミニウム含有材料の第2の部分と一緒に取鍋中に入れられるカルシウムカー バイドの量は、カルシウムカーバイドに対するアルミニウム含有材料中のアルミ ニウムの比率から決められ、それぞれ1.1 + 3.0に等しい。カルシウム カーバイドの消費は0.45t となる。
最終鋼の注入、圧延及び金属組織学的吟味は、例22に記載される如く行われる 。
最終鋼の化学組成は次の如くであった。(質量%)二C−0,09,5i−0, 21,Mn O,52、S−J、04. P−0,017゜AN−0,025, Fe−その残余。
マンガン抽出の程度は、94.1%、脱硫の程度は、81.2%である。
非金属含有に伴う鋼の汚染は、次の如くであった。(部)二酸化物−1,5,硫 化物−1,2,硅酸塩−1,7゜最終鋼は、低成分の硫黄及び非金属含有物から なる高品質の鋼である。
例25 汎用鋼の製造方法は、例18に記載された方法に続いて100を注入取鍋中で実 施される。
同一材料は、同一の量で使用された。その違いは、カルシウムカーバイドの消費 にある。
アルミニウム含有材料の最初の部分及び石灰と一緒に取鍋中に排出するカルシウ ムカーバイドの量は、アルミニウム含有材料及びカルシウムカーバイド中のアル ミニウムに対する石灰の比率から決められ、それぞれ5.0 : 0.5 :  1.7に等しい。
石灰、アルミニウム含有材料及びカルシウムカーバイドの全量は、0.6トンと なる。
アルミニウム含有材料の第2の部分と一緒に取鍋中に入れられるカルシウムカー バイドの量は、例24と同様に0.45 トンである。
最終鋼の注入、圧延及び金属組織学的吟味は、例18に記載される如く行われる 。
最終鋼の化学組成は次の如くであった。(質量%):C−0,12,S i−0 ,22,Mn−0,50,S −0,005,P −0,014゜Affi−0 ,020,Fe−その残余。
マンガンの抽出の程度は、93.9%、脱硫の程度は、77.3%である。
非金属含有に伴う鋼の汚染は、次の如くであった。(ポイント)二酸化物−1, 7,硫化物−1,4,硅酸塩−1,9゜最終鋼は、低成分の硫黄及び非金属含有 物からなる高品質の鋼である。
例26 て比較) 汎用鋼は、公知の技術(SO,^、 1044641)に従って350を注入取 鍋中において処理される。
取鍋中に全量のカーボン半製品を取り出した後、低リン成分を有する合金鉄製品 、4.2トンのマンガンスラッジの化学組成は次の如くであった。(質量%)  : Si0,25. MnO65゜CaO5,5,FeOO,2,AI!20z  2.2. MgO2,3゜P−0,010,その他、部分不純物−残余。
90%CaOを含む3.3トンの石灰及び86%のアルミニウム及び他の部分不 純物(残部)からなる0、72 )−ンのアルミニウム含有材料が取鍋中に取り 出される。
それから、酸素が溶融表面に15秒間供給され、その後、溶融物は、10分間ア ルゴンと共に吹きかけられる。
最終鋼の注入、その圧延及び金属組織学的吟味は、例1に記載される如く行われ る。
最終鋼は次の化学組成(質量%)を有する: C−0,12゜S i−0,24 ,Mn−0,50,S −0,018,P −0,020,Al1−0.021 ゜Fe−その残余。
非金属含有に伴う鋼の汚染は、次の如くであった。(単位ポイント)二酸化物− 3,2,硫化物−3,6,硅酸塩−2,9゜最終鋼は、高成分の硫黄及び非金属 含有物を有するので、低品質の鋼である。
2、 0.12 0.22 1.51 0.007 0.011 0.022− − −3、 0.11 0.23 1.53 0.008 0.010 0.0 23 − − −4、 0.12 0.23 1.52 0.007 0.01 2 0.022 − − −5、 0.12 0.21 1.55 0.004  0.012 0.024 − − −6、 0.10 0.22 1.51  0.004 0.011 0.022 0.10 − −7、 0.09 0. 62 1.43 0.005 0.007 0.027 − − −8、 0. 10 0.60 1.4B 0.004 0.010 0.033 − − − 9、 0.10 0.63 1.42 0.005 0.010 0.030  − −−10、 0.11 0.54 1.46 0.006 0.012 0 .024 − − −11、 0.12 0157 1.49 0.004 0 .011 0゜034 − − −12、 0.10 0,24 0.51 0 .004 0.012 0.031−− −13、 0.12 0,21 0, 49 0.00B 0.010 0.026 − − −14、 0.10 0 ,28 0.50 0.006 0.012 0.028 − − −15、  0.09 0.57 1.48 0.005 0.012 0.020 − −  −16、 0.12 0.51 1.51 0.006 0.015 0.0 27 − −− −17、 0.10 0.56 1.46 0.005 0. 012 0.021 − − −18、 0.10 0.21 0.52 0. 0G4 0.014 0.023 − − −19、 0.12 0.24 0 .49 0.006 0.019 0.024 − − −20、 0.09  0.21 0.52 0.005 0.016 0.021 − − −21、  0.10 0.25 0.54 0.006 0.018 0.023 −  − −22、 0.11 0,23 0.51 0.004 0.021 0. 025 − − −23、 0.12 0.27 0.55 0.005 0. 014 0.026 − − −24、 0.09 0.21 0.52 0. 004 0.017 0.023 − − −25、 0.12 0.22 0 .50 0.005 0.014 0.020 − − −26、 0.12  0.24 0.50 0.018 0.020 0.021 − − −抽出の 程度% 最大点の平均値 2. 64,5 95.27 1.3 2.2 1.7B、 61.9 95. 94 1.4 2.4 1.84、 63.6 94.49 1.5 2.0  1.95、 83.2 97.9 1.3 1.4 1.66、 79.2 9 3.7 1.3 1.8 1..87、 61.2 95.9 1.4 1.8  1.98、 58.4 97.9 1.5 1.9 1.99、 55.9  95.6 1.3 1..8 1.8+0. 63.1.、 93.7 1.6  +、、4 1.71.1.、 64.9 96.7 1.4 1.3 1.6 +2. 82,4 93.8 1.7 1.4 1.61.3. 74.9 9 4.4 1.8 1.9 2.1+4. 71,4 95.6 1.9 1.8  2.015、 79.4 93.7 1.7 1゜51.916、74.6  96.1 1.7 1.9 1.517、 76.8 93.9 1.5 1. 4 1.8+8. 79.1. 94.7 1.5 1.2 1.819、 7 6.8 92.3 1.8 1.9 2.020、 79.8 96.3 1. 6 1.7 1.921、 74.9 97.11.7 1.9 1.622、  79.8 95.3 1.6 1.4 1.823、 77.4 97.6  1..5 1.7 2.024、 81.2 94.1 1.5 1.2 1. 725、 77.3 93.9 1..7 1.4 1.9上記例及び表から見 られるように、本提案の発明の使用は、脱硫の程度を幾倍も高め、また、マンガ ンの抽出の程度を高め、更に非金属介在物による銅の汚染をかなり減少する。ま た、同時に汎用鋼の処理はより安価である。
工業的応用 本発明は、転炉、平炉及び電気的汎用鋼の製造に使用することができる。
本発明は、取鍋中でのマンガン含有鋼の製造に最も効果的に使用される。
補正書の写しく翻訳文)提出書(特許法第184条の7第1項)平成2年4月2 4日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.製鋼設備において、炭素含有半製品を溶融し、取鍋に該炭素半製品を注ぎ、 脱硫材料、還元剤及び合金元素を含有し、熱的に前処理された酸化物材料を取鍋 に送ることを包含する汎用鋼を製造する方法において、還元剤は取鍋に部分に分 けて(portion wise)供給され、その第1の部分は、該炭素含有半 製品の量の1/3まで注がれる間に、上記脱硫材料と一緒に供給され、その第2 部分は、炭素含有半製品の取鍋への注入完了前に、熱的に前処理された酸化物材 料と一緒に、供給されることを特徴とする汎用鋼を製造する方法。 2.900〜1250℃で熱的に前処理されたマンガン含有材料が、上記熱的に 前処理された酸化物材料として使用されることを特徴とする請求の範囲第1項に 記載の方法。 3.上記熱的に前処理されたマンガン含有酸化物材料は、中性ガスの流れ中で取 鍋に送られ、該金属溶融物が同時に加熱されることを特徴とする請求の範囲第2 項に記載の方法。 4.スラグ形成混合物が、(1.0−1.1):(0.2−0.3)に夫々等し く、第1の部分と共に導入される該混合物の該還元剤に対する比率から選択され る量で取鍋に送られる上記脱硫材料として使用されることを特徴とする請求の範 囲第1項に記載の方法。 5.還元剤の第2部分の供給が、脱硫材料の同時的な追加的供給を伴うことを特 徴とする請求の範囲第1項に記載の方法。 6.ドロマイトは、還元剤の第2の部分と共に追加的に取鍋に送られる上記脱硫 材料として使用され、該ドロマイトの量は、0.8〜1.2に等しいドロマイト の、ドロマイトと共に同時に供給される還元剤に対する比から選択されることを 特徴とする請求の範囲5に記載の方法。 7.アルミニウム含有材料が還元剤として使用されることを特徴とする請求の範 囲の第1項、第4項又は第6項に記載の方法。 8.アルミニウム含有材料が還元剤として使用されることを特徴とする請求の範 囲第5項に記載の方法。 9.カルシウムカーバイドが、アルミニウム含有材料の第1の部と共に送られる 脱硫材料として使用され、また、(4.0−5.0):(0.3−0.6):( 1.5−2.0)に石灰の、アルミニウム含有材料のアルミニウム及びカルシウ ムカーバイドに対する比から選択された量で取入れられた石灰と同時に供給され 、また、アルミニウム含有材料の第2の部分と追加的に供給されるカルシウムカ ーバイドは、(1.0−1.2):(2.5−3.0)に、夫々等しいアルミニ ウム含有材料のアルミニウムのカルシウムカーバイドに対する比から選択された 量で送られることを特徴とする請求の範囲第1項、第5項及び第7項に記載の方 法。
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