JPH05239532A - 極低炭素鋼の溶製方法 - Google Patents
極低炭素鋼の溶製方法Info
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- JPH05239532A JPH05239532A JP4407692A JP4407692A JPH05239532A JP H05239532 A JPH05239532 A JP H05239532A JP 4407692 A JP4407692 A JP 4407692A JP 4407692 A JP4407692 A JP 4407692A JP H05239532 A JPH05239532 A JP H05239532A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、真空脱ガス処理により、極低炭素
鋼を効率的かつ経済的に溶製する方法を提供する。 【構成】 [Ｃ]濃度が０．００５ｍａｓｓ％以下の領域
において、炭素源を含まないガス成分含有固形物質を溶
鋼に添加し、発生するガスにより気・液反応界面積を増
大させ、脱炭反応を促進する。
鋼を効率的かつ経済的に溶製する方法を提供する。 【構成】 [Ｃ]濃度が０．００５ｍａｓｓ％以下の領域
において、炭素源を含まないガス成分含有固形物質を溶
鋼に添加し、発生するガスにより気・液反応界面積を増
大させ、脱炭反応を促進する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶鋼の真空脱ガス装置
において、溶鋼中の炭素（以下、［Ｃ］と記す）の含有
量を極微量、例えば０．００１ｍａｓｓ％以下まで除去
し、極低炭素鋼を溶製するための効率的かつ経済的な方
法に関するものである。
において、溶鋼中の炭素（以下、［Ｃ］と記す）の含有
量を極微量、例えば０．００１ｍａｓｓ％以下まで除去
し、極低炭素鋼を溶製するための効率的かつ経済的な方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、製鉄業においては、溶鋼の脱炭
処理を、例えば第３版鉄鋼便覧II製銑・製鋼６７１〜６
８５ページに示されているような減圧脱炭装置を用いて
実施している。しかし、［Ｃ］濃度が０．００５ｍａｓ
ｓ％以下になると脱炭速度が急激に低下し、［Ｃ］含有
量を極微量まで迅速に低減することは容易でない。これ
は、溶鋼内部からのＣＯ気泡の発生を伴う脱炭反応が少
なくなり、溶鋼自由表面、あるいは吹込まれたＡｒ気泡
と溶鋼との界面における脱炭反応主体となるためである
と言われている。したがって、［Ｃ］濃度が０．００５
ｍａｓｓ％以下の領域において、気・液反応界面積を増
大させて脱炭反応を促進させる方策がとられる。
処理を、例えば第３版鉄鋼便覧II製銑・製鋼６７１〜６
８５ページに示されているような減圧脱炭装置を用いて
実施している。しかし、［Ｃ］濃度が０．００５ｍａｓ
ｓ％以下になると脱炭速度が急激に低下し、［Ｃ］含有
量を極微量まで迅速に低減することは容易でない。これ
は、溶鋼内部からのＣＯ気泡の発生を伴う脱炭反応が少
なくなり、溶鋼自由表面、あるいは吹込まれたＡｒ気泡
と溶鋼との界面における脱炭反応主体となるためである
と言われている。したがって、［Ｃ］濃度が０．００５
ｍａｓｓ％以下の領域において、気・液反応界面積を増
大させて脱炭反応を促進させる方策がとられる。
【０００３】例えば、ＲＨ真空脱ガス装置において、
［Ｃ］濃度が０．０１ｍａｓｓ％以下の領域で気・液反
応界面積の増大と溶鋼強攪拌を狙ってＨ2 ガス、Ｈ2 ＋
Ａｒガス、アンモニアガスなどの水素含有物質を溶鋼中
に吹込み、水素ガスボイリングを行わせることにより脱
炭反応を促進する方法が特公昭６０−２１２０７号公報
に開示されている。
［Ｃ］濃度が０．０１ｍａｓｓ％以下の領域で気・液反
応界面積の増大と溶鋼強攪拌を狙ってＨ2 ガス、Ｈ2 ＋
Ａｒガス、アンモニアガスなどの水素含有物質を溶鋼中
に吹込み、水素ガスボイリングを行わせることにより脱
炭反応を促進する方法が特公昭６０−２１２０７号公報
に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この方法の場合、水素
含有ガスを溶鋼中に吹込む際、ガスを吹込むためのポー
ラスレンガや浸漬ランスの異常溶損のため安定して溶鋼
にガスを吹込むことは困難である。さらに、水素を一旦
溶鋼中に溶解させるため、脱炭処理の後に水素を除去す
る工程が必要である。このことは、処理時間の延長をも
たらし、経済的には不利である。
含有ガスを溶鋼中に吹込む際、ガスを吹込むためのポー
ラスレンガや浸漬ランスの異常溶損のため安定して溶鋼
にガスを吹込むことは困難である。さらに、水素を一旦
溶鋼中に溶解させるため、脱炭処理の後に水素を除去す
る工程が必要である。このことは、処理時間の延長をも
たらし、経済的には不利である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、減圧下において、溶鋼の脱炭処理を実施するにあ
たり、溶鋼中の炭素濃度が０．００５ｍａｓｓ％以下の
領域で、真空槽内の溶鋼にガス成分を含有する固形物質
を添加することを特徴とする極低炭素鋼の溶製方法にあ
る。
ろは、減圧下において、溶鋼の脱炭処理を実施するにあ
たり、溶鋼中の炭素濃度が０．００５ｍａｓｓ％以下の
領域で、真空槽内の溶鋼にガス成分を含有する固形物質
を添加することを特徴とする極低炭素鋼の溶製方法にあ
る。
【０００６】
【作用】以下、本発明について詳細に述べる。本発明の
本質は、ガス成分含有物質を溶鋼に添加したときに瞬間
的に分解して発生するガスによって、気・液反応界面積
を増大させることにある。一般に、減圧下での溶鋼の脱
炭反応は、大きく次の３種類に分類される。 （１）溶鋼内部、耐火物表面での［Ｃ］と［Ｏ］との反
応。この場合はＣＯ気泡の発生を伴う。 （２）減圧雰囲気に曝されている溶鋼自由表面での
［Ｃ］と［Ｏ］との反応。 （３）溶鋼中に吹込まれたアルゴン気泡と溶鋼との界面
で起こる［Ｃ］と［Ｏ］との反応。
本質は、ガス成分含有物質を溶鋼に添加したときに瞬間
的に分解して発生するガスによって、気・液反応界面積
を増大させることにある。一般に、減圧下での溶鋼の脱
炭反応は、大きく次の３種類に分類される。 （１）溶鋼内部、耐火物表面での［Ｃ］と［Ｏ］との反
応。この場合はＣＯ気泡の発生を伴う。 （２）減圧雰囲気に曝されている溶鋼自由表面での
［Ｃ］と［Ｏ］との反応。 （３）溶鋼中に吹込まれたアルゴン気泡と溶鋼との界面
で起こる［Ｃ］と［Ｏ］との反応。
【０００７】これらの反応の内、［Ｃ］濃度が０．００
５ｍａｓｓ％超の領域では（１）の反応が主体であるこ
とが明らかにされている。この領域では、溶鋼内部から
ＣＯ気泡発生が活発に起こっており、ガス成分含有物質
を溶鋼に添加して、気・液反応界面積を拡大しても脱炭
反応の促進には効果が小さい。一方、［Ｃ］濃度が０．
００５ｍａｓｓ％以下の領域では、脱炭反応は、（２）
の溶鋼自由表面および（３）のアルゴン気泡と溶鋼との
界面での反応が主体となる。この領域では、気・液反応
界面積を大きくすることが脱炭反応の促進には重要であ
る。したがって、ガス成分含有物質を添加するときの
［Ｃ］濃度は、０．００５ｍａｓｓ％とする。
５ｍａｓｓ％超の領域では（１）の反応が主体であるこ
とが明らかにされている。この領域では、溶鋼内部から
ＣＯ気泡発生が活発に起こっており、ガス成分含有物質
を溶鋼に添加して、気・液反応界面積を拡大しても脱炭
反応の促進には効果が小さい。一方、［Ｃ］濃度が０．
００５ｍａｓｓ％以下の領域では、脱炭反応は、（２）
の溶鋼自由表面および（３）のアルゴン気泡と溶鋼との
界面での反応が主体となる。この領域では、気・液反応
界面積を大きくすることが脱炭反応の促進には重要であ
る。したがって、ガス成分含有物質を添加するときの
［Ｃ］濃度は、０．００５ｍａｓｓ％とする。
【０００８】脱炭促進のために溶鋼に添加すべきガス成
分含有物質は、溶鋼に接触したときすぐに分解し、ガス
を発生させ、かつ炭素源を含有しないものが望ましい。
したがって、ガス成分を含有する物質として、Ｃａ（Ｏ
Ｈ）2 、Ｍｇ（ＯＨ）2 、Ｆｅ（ＯＨ）2 、ＴｉＨ2 、
ＭｇＨ2 、ＶＨ2 、ＺｒＨ2 、ＴｉＦｅＨ2 を用いるこ
ととする。さらに、これらの物質を単独で添加しても、
２種以上を混合して添加してもよく、脱炭促進効果は同
等である。
分含有物質は、溶鋼に接触したときすぐに分解し、ガス
を発生させ、かつ炭素源を含有しないものが望ましい。
したがって、ガス成分を含有する物質として、Ｃａ（Ｏ
Ｈ）2 、Ｍｇ（ＯＨ）2 、Ｆｅ（ＯＨ）2 、ＴｉＨ2 、
ＭｇＨ2 、ＶＨ2 、ＺｒＨ2 、ＴｉＦｅＨ2 を用いるこ
ととする。さらに、これらの物質を単独で添加しても、
２種以上を混合して添加してもよく、脱炭促進効果は同
等である。
【０００９】Ｃａ（ＯＨ）2 あるいはＭｇ（ＯＨ）2 を
溶鋼に添加したときには次の反応により気泡が発生す
る。 Ｃａ（ＯＨ）2 →ＣａＯ＋Ｈ2 Ｏ→ＣａＯ＋［Ｏ］＋Ｈ
2 Ｍｇ（ＯＨ）2 →ＭｇＯ＋Ｈ2 Ｏ→ＭｇＯ＋［Ｏ］＋Ｈ
2 水素含有ガスを溶鋼中に吹込む際、ガスを吹込むための
ポーラスレンガや浸漬ランスの異常溶損のため安定して
溶鋼にガスを吹込むことは困難である。さらに、水素を
一旦溶鋼中に溶解させるため、脱炭処理の後に水素を除
去する工程が必要である。このことは、処理時間の延長
をもたらし、経済的には不利である。
溶鋼に添加したときには次の反応により気泡が発生す
る。 Ｃａ（ＯＨ）2 →ＣａＯ＋Ｈ2 Ｏ→ＣａＯ＋［Ｏ］＋Ｈ
2 Ｍｇ（ＯＨ）2 →ＭｇＯ＋Ｈ2 Ｏ→ＭｇＯ＋［Ｏ］＋Ｈ
2 水素含有ガスを溶鋼中に吹込む際、ガスを吹込むための
ポーラスレンガや浸漬ランスの異常溶損のため安定して
溶鋼にガスを吹込むことは困難である。さらに、水素を
一旦溶鋼中に溶解させるため、脱炭処理の後に水素を除
去する工程が必要である。このことは、処理時間の延長
をもたらし、経済的には不利である。
【００１０】本発明のように固形物質を溶鋼に添加する
場合には、ポーラスレンガやランスの異常溶損はなく、
溶鋼中に溶解する水素の量も少ないため、脱水素工程も
不要である。ガス成分含有物質の添加方法は、溶鋼の上
方から添加する方法、溶鋼中にランスを浸漬させて、不
活性ガスを搬送ガスとして溶鋼中に吹込む方法のいずれ
でもよい。
場合には、ポーラスレンガやランスの異常溶損はなく、
溶鋼中に溶解する水素の量も少ないため、脱水素工程も
不要である。ガス成分含有物質の添加方法は、溶鋼の上
方から添加する方法、溶鋼中にランスを浸漬させて、不
活性ガスを搬送ガスとして溶鋼中に吹込む方法のいずれ
でもよい。
【００１１】本発明は、種々の真空脱ガス装置、例えば
ＲＨ、ＤＨ、ＶＯＤに適用することができる。さらに、
本発明は、脱炭反応と同様に気・液界面で起こる脱窒反
応の促進にも有効である。
ＲＨ、ＤＨ、ＶＯＤに適用することができる。さらに、
本発明は、脱炭反応と同様に気・液界面で起こる脱窒反
応の促進にも有効である。
【００１２】
実施例１ 初期成分が［Ｃ］；０．０２ｍａｓｓ％、［Ｓｉ］；
０．１ｍａｓｓ％以下、［Ｍｎ］；０．０１〜０．５ｍ
ａｓｓ％、［Ｐ］；０．００５〜０．０２ｍａｓｓ％、
［Ｓ］；０．００３〜０．０１５ｍａｓｓ％、［Ａ
ｌ］；０．００２ｍａｓｓ％以下で重量が３００トンの
溶鋼をＲＨ真空脱ガス装置を用いて脱炭処理を実施し
た。［Ｃ］濃度が０．００５ｍａｓｓ％になった時点で
真空槽内の溶鋼にに上方から粒径１〜２ｍｍのＣａ（Ｏ
Ｈ）2 ３００ｋｇを連続的に添加した。このときの
［Ｃ］濃度の経時変化を図１に示す。比較例１は、
［Ｃ］濃度が０．０１ｍａｓｓ％以下０．００５ｍａｓ
ｓ％超の領域で真空槽内の溶鋼に上方から粒径１〜２ｍ
ｍのＣａ（ＯＨ）2 ３００ｋｇを連続的に添加した場合
の［Ｃ］濃度の経時変化である。［Ｃ］濃度が０．００
５ｍａｓｓ％超の領域で、ガス成分含有物質を添加して
も脱炭促進効果は比較的小さく、２０分の脱炭処理後の
［Ｃ］濃度も０．００１４ｍａｓｓ％程度であるのに対
して、［Ｃ］濃度が０．００５ｍａｓｓ％以下の領域で
ガス成分含有物質を添加した場合、脱炭促進効果が大き
く、２０分の脱炭処理後の［Ｃ］濃度も０．０００８ｍ
ａｓｓ％となった。
０．１ｍａｓｓ％以下、［Ｍｎ］；０．０１〜０．５ｍ
ａｓｓ％、［Ｐ］；０．００５〜０．０２ｍａｓｓ％、
［Ｓ］；０．００３〜０．０１５ｍａｓｓ％、［Ａ
ｌ］；０．００２ｍａｓｓ％以下で重量が３００トンの
溶鋼をＲＨ真空脱ガス装置を用いて脱炭処理を実施し
た。［Ｃ］濃度が０．００５ｍａｓｓ％になった時点で
真空槽内の溶鋼にに上方から粒径１〜２ｍｍのＣａ（Ｏ
Ｈ）2 ３００ｋｇを連続的に添加した。このときの
［Ｃ］濃度の経時変化を図１に示す。比較例１は、
［Ｃ］濃度が０．０１ｍａｓｓ％以下０．００５ｍａｓ
ｓ％超の領域で真空槽内の溶鋼に上方から粒径１〜２ｍ
ｍのＣａ（ＯＨ）2 ３００ｋｇを連続的に添加した場合
の［Ｃ］濃度の経時変化である。［Ｃ］濃度が０．００
５ｍａｓｓ％超の領域で、ガス成分含有物質を添加して
も脱炭促進効果は比較的小さく、２０分の脱炭処理後の
［Ｃ］濃度も０．００１４ｍａｓｓ％程度であるのに対
して、［Ｃ］濃度が０．００５ｍａｓｓ％以下の領域で
ガス成分含有物質を添加した場合、脱炭促進効果が大き
く、２０分の脱炭処理後の［Ｃ］濃度も０．０００８ｍ
ａｓｓ％となった。
【００１３】実施例２ 初期成分が［Ｃ］；０．０２ｍａｓｓ％、［Ｓｉ］；
０．１ｍａｓｓ％以下、［Ｍｎ］；０．０１〜０．５ｍ
ａｓｓ％、［Ｐ］；０．００５〜０．０２ｍａｓｓ％、
［Ｓ］；０．００３〜０．０１５ｍａｓｓ％、［Ａ
ｌ］；０．００２ｍａｓｓ％以下で重量が３００トンの
溶鋼をＲＨ真空脱ガス装置を用いて脱炭処理を実施し
た。［Ｃ］濃度が０．００５ｍａｓｓ％になった時点で
真空槽内の溶鋼に上方から粒径１〜２ｍｍの表１に示す
ガス成分含有物質３００ｋｇを連続的に添加した。この
ときの脱炭処理開始から２０分後の［Ｃ］濃度を表１に
併示した。比較例２は、炭素源を含有するＣａＣＯ3 を
添加した場合である。ＣａＣＯ3 を溶鋼に添加した場合
は発生するＣＯ2 が還元され溶鋼中に炭素が溶解するた
め、脱炭促進効果は本発明で用いるガス成分含有物質に
比べて小さく、２０分の脱炭処理後の［Ｃ］濃度は０．
００１５ｍａｓｓ％程度である。これに対して、本発明
で用いるガス成分含有物質を添加した場合には、２０分
の脱炭処理後、いずれも［Ｃ］濃度を０．００１ｍａｓ
ｓ％以下に下げることができる。
０．１ｍａｓｓ％以下、［Ｍｎ］；０．０１〜０．５ｍ
ａｓｓ％、［Ｐ］；０．００５〜０．０２ｍａｓｓ％、
［Ｓ］；０．００３〜０．０１５ｍａｓｓ％、［Ａ
ｌ］；０．００２ｍａｓｓ％以下で重量が３００トンの
溶鋼をＲＨ真空脱ガス装置を用いて脱炭処理を実施し
た。［Ｃ］濃度が０．００５ｍａｓｓ％になった時点で
真空槽内の溶鋼に上方から粒径１〜２ｍｍの表１に示す
ガス成分含有物質３００ｋｇを連続的に添加した。この
ときの脱炭処理開始から２０分後の［Ｃ］濃度を表１に
併示した。比較例２は、炭素源を含有するＣａＣＯ3 を
添加した場合である。ＣａＣＯ3 を溶鋼に添加した場合
は発生するＣＯ2 が還元され溶鋼中に炭素が溶解するた
め、脱炭促進効果は本発明で用いるガス成分含有物質に
比べて小さく、２０分の脱炭処理後の［Ｃ］濃度は０．
００１５ｍａｓｓ％程度である。これに対して、本発明
で用いるガス成分含有物質を添加した場合には、２０分
の脱炭処理後、いずれも［Ｃ］濃度を０．００１ｍａｓ
ｓ％以下に下げることができる。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【発明の効果】本発明により、［Ｃ］濃度が０．００１
ｍａｓｓ％以下の極低炭素鋼を容易に溶製できるように
なった。
ｍａｓｓ％以下の極低炭素鋼を容易に溶製できるように
なった。
【図１】［Ｃ］濃度の経時変化を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 減圧下において、溶鋼の脱炭処理を実施
するにあたり、溶鋼中の炭素濃度が０．００５ｍａｓｓ
％以下の領域で、真空槽内の溶鋼にガス成分を含有する
固形物質を添加することを特徴とする極低炭素鋼の溶製
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4407692A JPH05239532A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 極低炭素鋼の溶製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4407692A JPH05239532A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 極低炭素鋼の溶製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05239532A true JPH05239532A (ja) | 1993-09-17 |
Family
ID=12681536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4407692A Withdrawn JPH05239532A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 極低炭素鋼の溶製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05239532A (ja) |
-
1992
- 1992-02-28 JP JP4407692A patent/JPH05239532A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |