JPH05186813A - 高清浄度極低炭素鋼の製造方法 - Google Patents
高清浄度極低炭素鋼の製造方法Info
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- JPH05186813A JPH05186813A JP4736191A JP4736191A JPH05186813A JP H05186813 A JPH05186813 A JP H05186813A JP 4736191 A JP4736191 A JP 4736191A JP 4736191 A JP4736191 A JP 4736191A JP H05186813 A JPH05186813 A JP H05186813A
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Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高純度で清浄度の高い鋼の製造法を提供す
る。 【構成】 真空脱ガス装置により減圧脱炭した溶鋼中に
金属マグネシウムまたはマグネシウム合金を添加し、そ
の後さらに減圧処理する。添加したマグネシウムは溶鋼
中の酸素と反応してマグネシアとなり溶鋼中に分散し、
その後の減圧処理することによりマグネシアの酸素の供
給源として脱炭を行なう。 【効果】 マグネシアを酸素の供給源として脱炭反応が
起こり、その結果、高純度で清浄度の高い鋼を得る。
る。 【構成】 真空脱ガス装置により減圧脱炭した溶鋼中に
金属マグネシウムまたはマグネシウム合金を添加し、そ
の後さらに減圧処理する。添加したマグネシウムは溶鋼
中の酸素と反応してマグネシアとなり溶鋼中に分散し、
その後の減圧処理することによりマグネシアの酸素の供
給源として脱炭を行なう。 【効果】 マグネシアを酸素の供給源として脱炭反応が
起こり、その結果、高純度で清浄度の高い鋼を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高純度、高清浄度の極低
炭素鋼の製造方法に関するものであり、酸素、炭素、窒
素含有量が極少で清浄度の高い鋼の製造方法に関する。
炭素鋼の製造方法に関するものであり、酸素、炭素、窒
素含有量が極少で清浄度の高い鋼の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】例えば、高炉−転炉工程によ
る高純度の鋼の製錬は、転炉で酸素吹錬を行った後、Ｒ
Ｈなどの真空脱ガス装置により減圧下で脱炭を行い、そ
の後脱酸剤を添加して溶鋼を脱酸して鋳造工程に至って
いる。この従来法の場合、極低炭素鋼を得るには転炉で
の脱炭終了時の炭素濃度を低くし、酸素濃度を高くした
溶鋼を減圧処理するか、酸素ガスを供給しながら減圧処
理する方法が行われているが、いずれの方法においても
脱炭処理後に脱酸剤の添加が必要である。脱酸力の強い
アルミニウムの添加による脱酸処理が一般的であるが、
この場合、浮上分離しなかった脱酸生成物が溶鋼中に残
留してアルミナ系の非延性の介在物となり、鋼材の加工
性を低下させる。また、通常の減圧処理における脱炭の
場合、炭素濃度が３０ｐｐｍ以下になると、脱炭速度が
極めて遅くなり、経済性、生産性の面で問題がある。こ
のため、炭素、酸素の両成分を低減し、清浄度の高い鋼
を得るためには、極低炭素領域での迅速な脱炭と、非金
属系介在物の生成を回避して脱酸を行う方法の開発が望
まれる。
る高純度の鋼の製錬は、転炉で酸素吹錬を行った後、Ｒ
Ｈなどの真空脱ガス装置により減圧下で脱炭を行い、そ
の後脱酸剤を添加して溶鋼を脱酸して鋳造工程に至って
いる。この従来法の場合、極低炭素鋼を得るには転炉で
の脱炭終了時の炭素濃度を低くし、酸素濃度を高くした
溶鋼を減圧処理するか、酸素ガスを供給しながら減圧処
理する方法が行われているが、いずれの方法においても
脱炭処理後に脱酸剤の添加が必要である。脱酸力の強い
アルミニウムの添加による脱酸処理が一般的であるが、
この場合、浮上分離しなかった脱酸生成物が溶鋼中に残
留してアルミナ系の非延性の介在物となり、鋼材の加工
性を低下させる。また、通常の減圧処理における脱炭の
場合、炭素濃度が３０ｐｐｍ以下になると、脱炭速度が
極めて遅くなり、経済性、生産性の面で問題がある。こ
のため、炭素、酸素の両成分を低減し、清浄度の高い鋼
を得るためには、極低炭素領域での迅速な脱炭と、非金
属系介在物の生成を回避して脱酸を行う方法の開発が望
まれる。
【０００３】
【問題解決に関する知見】本発明者らは、アルミナ系の
介在物を生成させずに高清浄度の鋼を得る方法として、
これに代わる脱酸剤の検討を行った。その結果、蒸気圧
が高いため、添加の際に気相への喪失があり、効率が低
いものの、酸素をかなり低減できるマグネシウムに注目
した。また、減圧下では耐火物として使用されているマ
グネシアが酸素の供給源となって脱炭反応が起こること
から、減圧下で脱炭を行った後の溶鋼中に金属マグネシ
ウムまたはマグネシウム合金を添加し、その後さらに減
圧処理を行うことにより炭素、窒素がいずれも３０ｐｐ
ｍ以下で非金属系介在物の極微である清浄鋼が得られる
という知見を得た。
介在物を生成させずに高清浄度の鋼を得る方法として、
これに代わる脱酸剤の検討を行った。その結果、蒸気圧
が高いため、添加の際に気相への喪失があり、効率が低
いものの、酸素をかなり低減できるマグネシウムに注目
した。また、減圧下では耐火物として使用されているマ
グネシアが酸素の供給源となって脱炭反応が起こること
から、減圧下で脱炭を行った後の溶鋼中に金属マグネシ
ウムまたはマグネシウム合金を添加し、その後さらに減
圧処理を行うことにより炭素、窒素がいずれも３０ｐｐ
ｍ以下で非金属系介在物の極微である清浄鋼が得られる
という知見を得た。
【０００４】
【発明の構成】本発明は、真空脱ガス装置により減圧下
で炭素濃度３０ｐｐｍ以下まで脱炭を行った後の溶鋼中
に金属マグネシウムまたはマグネシウム合金を添加し、
その後さらに減圧処理を行うことにより極低炭素で、か
つ低窒素、低酸素の溶鋼を得ることからなる高清浄度極
低炭素鋼の製造方法を提供する。
で炭素濃度３０ｐｐｍ以下まで脱炭を行った後の溶鋼中
に金属マグネシウムまたはマグネシウム合金を添加し、
その後さらに減圧処理を行うことにより極低炭素で、か
つ低窒素、低酸素の溶鋼を得ることからなる高清浄度極
低炭素鋼の製造方法を提供する。
【０００５】溶鋼中に金属マグネシウムまたはマグネシ
ウム合金を添加すると、マグネシウムは高い脱酸能を有
するため、以下の（１）式の脱酸反応が起こる。添加す
る金属マグネシウムあるいはマグネシウム合金の形態、
添加方法は問わないが、比重が小さく、かつ沸点の低い
マグネシウムを効率良く溶鋼と反応させる必要がある。
従って、比重が大きく、かつ溶鋼の汚染の心配のない金
属、例えば鉄で被覆する方法が望ましい。 Ｍｇ（ｇ）＋Ｏ＝ＭｇＯ（Ｓ） ・・・・・（１） 脱酸生成物の微細なマグネシアは溶鋼中に懸濁するが、
マグネシウム添加の後に更に溶鋼を減圧処理すると、溶
鋼中の炭素により、次の（２）式の反応が起こる。 ＭｇＯ（Ｓ）＋Ｃ＝Ｍｇ（ｇ）＋ＣＯ（ｇ） ・・・・・（２） マグネシアは熱力学的には安定な化合物であるが、
（２）式において、右辺の反応生成物がいずれもガス状
であるため、この反応は減圧処理により右側へ進行す
る。よって、マグネシウム添加後に減圧処理を行うとマ
グネシアを酸素の供給源として溶鋼の脱炭が起こり、ま
た、発生したＭｇおよびＣＯガスの気泡の発生により脱
窒も促進される。この反応は溶鋼とマグネシアの固液界
面において起こるものであり、マグネシア系耐火物の壁
面で反応が起こるよりも、微細に溶鋼中に懸濁している
マグネシアとの反応の方が反応界面積が相対的に大きく
なるため、脱炭には有利である。また、脱炭反応の進行
に伴い、溶鋼中に懸濁していたマグネシアが炭素との反
応により消費され、Ｍｇガス、ＣＯガスとして気化、消
失するため、減圧処理後にはマグネシアの残留しない清
浄な鋼が得られる。アルミニウムなど、酸素との親和力
の大きい合金元素の添加は、減圧処理によって酸素を十
分低下した後に行えば、非金属系介在物の生成を回避
し、高い歩留を得ることができる。かくして、マグネシ
ウムの添加により強力な脱酸が、その後の減圧処理によ
り脱炭と脱窒が行われ、最終的には高純度で清浄度の高
い鋼材を得ることができる。
ウム合金を添加すると、マグネシウムは高い脱酸能を有
するため、以下の（１）式の脱酸反応が起こる。添加す
る金属マグネシウムあるいはマグネシウム合金の形態、
添加方法は問わないが、比重が小さく、かつ沸点の低い
マグネシウムを効率良く溶鋼と反応させる必要がある。
従って、比重が大きく、かつ溶鋼の汚染の心配のない金
属、例えば鉄で被覆する方法が望ましい。 Ｍｇ（ｇ）＋Ｏ＝ＭｇＯ（Ｓ） ・・・・・（１） 脱酸生成物の微細なマグネシアは溶鋼中に懸濁するが、
マグネシウム添加の後に更に溶鋼を減圧処理すると、溶
鋼中の炭素により、次の（２）式の反応が起こる。 ＭｇＯ（Ｓ）＋Ｃ＝Ｍｇ（ｇ）＋ＣＯ（ｇ） ・・・・・（２） マグネシアは熱力学的には安定な化合物であるが、
（２）式において、右辺の反応生成物がいずれもガス状
であるため、この反応は減圧処理により右側へ進行す
る。よって、マグネシウム添加後に減圧処理を行うとマ
グネシアを酸素の供給源として溶鋼の脱炭が起こり、ま
た、発生したＭｇおよびＣＯガスの気泡の発生により脱
窒も促進される。この反応は溶鋼とマグネシアの固液界
面において起こるものであり、マグネシア系耐火物の壁
面で反応が起こるよりも、微細に溶鋼中に懸濁している
マグネシアとの反応の方が反応界面積が相対的に大きく
なるため、脱炭には有利である。また、脱炭反応の進行
に伴い、溶鋼中に懸濁していたマグネシアが炭素との反
応により消費され、Ｍｇガス、ＣＯガスとして気化、消
失するため、減圧処理後にはマグネシアの残留しない清
浄な鋼が得られる。アルミニウムなど、酸素との親和力
の大きい合金元素の添加は、減圧処理によって酸素を十
分低下した後に行えば、非金属系介在物の生成を回避
し、高い歩留を得ることができる。かくして、マグネシ
ウムの添加により強力な脱酸が、その後の減圧処理によ
り脱炭と脱窒が行われ、最終的には高純度で清浄度の高
い鋼材を得ることができる。
【発明の具体的開示】本発明を実施例により具体的に説
明する。 実施例 減圧脱炭を行った溶鋼中に鉄被覆マグネシウムワイヤー
の添加を行った。添加量はマグネシウムの気化に伴う気
相への損失を考慮して、溶鋼重量の０．２％程度とし
た。なお、処理時間の増加とマグネシウムの気化熱によ
る温度降下を考慮して、転炉の出鋼温度は通常の操業よ
り２０℃程度高くした。マグネシウム添加の後、炉内を
６０Ｐａ程度の真空度でさらに２０分間減圧処理を行っ
た。表１に操作の各段階における溶鋼の各成分の分析値
を示す。表１に示すようにマグネシウム添加による溶鋼
の脱酸と、減圧処理による脱炭、脱窒は効果的に行われ
ている。また、マグネシウムの添加後には脱酸生成物の
マグネシアが大量に発生するが、この多くは添加後に浮
上分離するものの、本精錬法による脱炭には十分なマグ
ネシアが溶鋼中に懸濁することを確認した。さらに、減
圧処理後にはマグネシアは非金属系介在物として残留し
てはおらず、清浄な鋼が得られた。 表 １ Ｃ（ｐｐｍ） Ｏ（ｐｐｍ） Ｎ（ｐｐｍ） Ｍｇ添加前 ３９ ３２２ ３３ Ｍｇ添加後 ３７ ５２ ３４ 減圧処理後 ７ ９ １３ マグネシウムは硫黄との親和力も大きいため、この添加
により溶鋼の脱硫も同時に起こることも期待されたが、
分析の結果では添加前後における硫黄の減少は確認され
なかった。溶鋼中に残留したマグネシウムの濃度は、正
確な定量が行われたとは言いがたいが、０．５ｐｐｍ程
度であり、鋼材の性質を損ねるものではない。
明する。 実施例 減圧脱炭を行った溶鋼中に鉄被覆マグネシウムワイヤー
の添加を行った。添加量はマグネシウムの気化に伴う気
相への損失を考慮して、溶鋼重量の０．２％程度とし
た。なお、処理時間の増加とマグネシウムの気化熱によ
る温度降下を考慮して、転炉の出鋼温度は通常の操業よ
り２０℃程度高くした。マグネシウム添加の後、炉内を
６０Ｐａ程度の真空度でさらに２０分間減圧処理を行っ
た。表１に操作の各段階における溶鋼の各成分の分析値
を示す。表１に示すようにマグネシウム添加による溶鋼
の脱酸と、減圧処理による脱炭、脱窒は効果的に行われ
ている。また、マグネシウムの添加後には脱酸生成物の
マグネシアが大量に発生するが、この多くは添加後に浮
上分離するものの、本精錬法による脱炭には十分なマグ
ネシアが溶鋼中に懸濁することを確認した。さらに、減
圧処理後にはマグネシアは非金属系介在物として残留し
てはおらず、清浄な鋼が得られた。 表 １ Ｃ（ｐｐｍ） Ｏ（ｐｐｍ） Ｎ（ｐｐｍ） Ｍｇ添加前 ３９ ３２２ ３３ Ｍｇ添加後 ３７ ５２ ３４ 減圧処理後 ７ ９ １３ マグネシウムは硫黄との親和力も大きいため、この添加
により溶鋼の脱硫も同時に起こることも期待されたが、
分析の結果では添加前後における硫黄の減少は確認され
なかった。溶鋼中に残留したマグネシウムの濃度は、正
確な定量が行われたとは言いがたいが、０．５ｐｐｍ程
度であり、鋼材の性質を損ねるものではない。
【０００６】
【発明の効果】本発明方法によれば、〔Ｃ〕＋〔Ｏ〕＋
〔Ｎ〕≦３０ｐｐｍと高純度で清浄度に優れた溶鋼を従
来のプロセスと同程度の効率で製造が可能である。
〔Ｎ〕≦３０ｐｐｍと高純度で清浄度に優れた溶鋼を従
来のプロセスと同程度の効率で製造が可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 義夫 広島県呉市昭和町11−１ 日新製鋼株式会 社鉄鋼研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 真空脱ガス装置により減圧下で炭素濃度
３０ｐｐｍ以下まで脱炭を行った後の溶鋼中に金属マグ
ネシウムまたはマグネシウム合金を添加し、その後さら
に減圧処理を行うことにより極低炭素で、かつ低窒素、
低酸素の溶鋼を得ることからなる高清浄度極低炭素鋼の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3047361A JP3023879B2 (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 高清浄度極低炭素鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3047361A JP3023879B2 (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 高清浄度極低炭素鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05186813A true JPH05186813A (ja) | 1993-07-27 |
| JP3023879B2 JP3023879B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=12772980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3047361A Expired - Fee Related JP3023879B2 (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 高清浄度極低炭素鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3023879B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002256331A (ja) * | 2001-03-05 | 2002-09-11 | Nippon Steel Corp | 薄板用鋼板の溶製方法とそれを用いて鋳造した鋳片 |
| WO2005035798A1 (ja) * | 2003-10-08 | 2005-04-21 | Hitachi Metals, Ltd. | 鋼塊の製造方法 |
| US7445678B2 (en) | 2002-11-19 | 2008-11-04 | Hitachi Metals, Ltd. | Maraging steel and method of producing the same |
| JP2023127879A (ja) * | 2022-03-02 | 2023-09-14 | 日本製鉄株式会社 | 溶鋼の脱ガス処理方法 |
-
1991
- 1991-02-21 JP JP3047361A patent/JP3023879B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100835982B1 (ko) * | 2003-10-08 | 2008-06-09 | 히다찌긴조꾸가부시끼가이사 | 강괴의 제조 방법 |
| AU2004280023B2 (en) * | 2003-10-08 | 2009-01-22 | Hitachi Metals. Ltd. | Method for producing steel ingot |
| US7597737B2 (en) | 2003-10-08 | 2009-10-06 | Hitachi Metals, Ltd. | Method for producing steel ingot |
| CN1867685B (zh) | 2003-10-08 | 2010-07-21 | 日立金属株式会社 | 制造钢锭的方法 |
| JP4692282B2 (ja) * | 2003-10-08 | 2011-06-01 | 日立金属株式会社 | 鋼塊の製造方法 |
| JP2023127879A (ja) * | 2022-03-02 | 2023-09-14 | 日本製鉄株式会社 | 溶鋼の脱ガス処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3023879B2 (ja) | 2000-03-21 |
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