JPH06330138A - スラグの改質方法 - Google Patents

スラグの改質方法

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JPH06330138A
JPH06330138A JP5125615A JP12561593A JPH06330138A JP H06330138 A JPH06330138 A JP H06330138A JP 5125615 A JP5125615 A JP 5125615A JP 12561593 A JP12561593 A JP 12561593A JP H06330138 A JPH06330138 A JP H06330138A
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博英 上原
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 取鍋内の溶鋼上に浮上しているスラグを酸素
ポテンシャルが低く、低融点でかつ高塩基度に効率よく
改質する。 【構成】 転炉から取鍋へ出鋼中の溶鋼上に浮上してい
る高温の取鍋スラグに還元剤としてAl灰を 0.5kg/T添
加し、その直後に CaOを1kg/T添加することによって
滓化を促進しつつ取鍋スラグの組成が低融点域となる C
aO(%)/Al2O3(%)が 1.0〜1.1 になるように調整
し、出鋼終了直前にAlを 0.9kg/T添加する。次に出鋼
後の取鍋スラグに2段階目の還元剤としてAl灰を 0.5kg
/T添加することによって取鍋スラグの酸素ポテンシャ
ルを所望のレベルに低下させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高清浄度鋼を得るため
のスラグの改質方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に高清浄度鋼は、溶鋼をRH真空脱ガ
ス装置等を用いて2次精錬を行うことにより製造されて
いる。溶鋼を清浄化するため2次精錬を行う目的は、RH
真空脱ガス処理時の真空下におけるカーボンによる溶鋼
の脱酸を利用してAl等の脱酸剤を添加する時点での溶鋼
中の〔O〕を低下することにより Al2O3等の介在物の生
成量を少なくし、またRH真空脱ガス処理の攪拌エネルギ
により溶鋼中に存在する非金属介在物の浮上を促進する
ことにある。
【0003】このため、溶鋼の2次精錬による効果を発
揮するためには、転炉出鋼時には2次精錬での脱〔C〕
量分だけ転炉吹止め〔C〕を高くし、転炉吹止め時点で
の溶鋼中〔O〕を低く抑え、転炉出鋼時には脱酸剤を投
入しないで未脱酸で出鋼するか、脱酸力の弱い脱酸剤を
少量投入するのが一般的であった。ところで、高清浄度
鋼を製造する場合、〔C〕が0.05重量%(以下%は重量
%を示す)以上の比較的目標〔C〕の高い鋼種ではほぼ
満足すべき清浄度が得られていたが、低炭材の場合、転
炉において〔C〕の吹き下げを行うため、そのスラグは
FeO、MnO 濃度の高い極めて酸化性の高い組成となる。
【0004】転炉から取鍋に出鋼された溶鋼上に浮上す
る取鍋スラグ中に残存した FeO、MnO などは2次精錬以
降の工程で溶鋼中の〔Al〕、〔Si〕のような酸素親和力
の強い元素を酸化して非金属介在物を生成する。このた
め溶鋼の清浄度を向上させるため、転炉から出鋼した取
鍋内の溶鋼上に浮上している取鍋スラグを改質すること
が行われている。
【0005】従来、溶鋼清浄度向上(低酸素化)を目的
としたスラグ改質方法として特公平2−19168 号公報の
ように、スラグ還元剤と共にガス発生物質を併用添加す
る方法(A法)が知られており、また低硫鋼溶製を目的
としたスラグ改質方法では、転炉出鋼後に造滓剤を添加
し、取鍋精法(LF法)などによりスラグを強攪拌かつ
強加熱しながらAl等の還元剤を添加する方法(B法)な
どが知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術のうちA
法では、CaCO3 等のガス発生物質の反応による攪拌力を
利用してスラグを混合させることを目的とした方法であ
るが、CaCO3 等のガス発生物質が分解してガスを発生す
る反応は吸熱反応であり、その反応を進行させるために
はある程度以上の熱の供給が必要である。この方法で
は、スラグ還元剤が酸化するときに発生する熱を利用す
るものであるが、その還元剤が酸化するに必要な取鍋ス
ラグ中のT・Fe、MnO の酸素ポテンシャルが低い場合あ
るいはスラグ表面が固化している場合にはその還元剤の
酸化反応が不十分となるという問題点がある。
【0007】そのためにCaCO3 等のガス発生物質の反応
が進行しないのでスラグが攪拌されず当初のスラグ改質
の目的が達成されないことが頻繁に起こる。しかも改質
剤及びガス発生物質が未反応のまま2次精錬工程に移る
とスラグのフォーミング(ノロ沸き)や粉塵、煙の発生
等の操業阻害が生じることになる。また前記B法では、
スラグおよび溶鋼の昇温、攪拌を行う必要があり、全処
理工程が複雑でかつ時間がかかることなどから、取鍋耐
火物の溶損が激しく耐火物原単価が高いものとなる。さ
らに昇熱のための電力コストや電極等の消耗品コストも
高くなるという問題点がある。
【0008】本発明は前記従来技術の問題点を解決し、
取鍋による2次精錬に供する溶鋼上に浮上する取鍋スラ
グを効率よく改質することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明は、製鋼炉から取鍋へ出鋼中の溶鋼上に浮上し
ている高温の取鍋スラグに1段階目のスラグ還元剤を添
加し、その直後に CaOを添加することによって滓化を促
進しつつ取鍋スラグの組成が低融点域となる CaO(%)
/Al2O3 (%)= 1.0〜 1.1に調整する一方、出鋼後の
取鍋スラグ上に2段階目のスラグ還元剤を添加すること
によって取鍋スラグの酸素ポテンシャルを所望のレベル
に低下させることを特徴とするスラグの改質方法であ
る。
【0010】
【作用】スラグ改質の目的は、スラグ中の FeO、MnO な
どを還元させ酸素ポテンシャルの充分に低いスラグを溶
製すること、また低硫鋼溶製時に必要な、酸素ポテンシ
ャルが低く、かつ塩基度が高く、しかも流動性の良いス
ラグを溶製することなどがある。本発明では転炉等の製
鋼炉からの出鋼中と出鋼後とにスラグ還元剤を分割して
添加することにより効果的にスラグの改質を行う。すな
わち具体的には出鋼開始直後における出鋼中の取鍋スラ
グの温度が高く、粘性が低く、酸素ポテンシャル(FeO
、MnO など)が高いときに1段階目のスラグ還元剤を
添加し、一気に反応させる。その直後に CaOを添加する
と、スラグ還元剤の酸化反応熱によりCaOの滓化が促進
され、取鍋スラグは十分に混合される。このようなスラ
グ還元剤と CaOとの添加により、取鍋スラグの組成が最
も低融点域となる CaO(%)/Al2O3 (%)=1.0 〜1.
1 に調整されると共に取鍋スラグの塩基度を高くするこ
とができる。
【0011】出鋼後、さらに2段階目のスラグ還元剤を
添加することで、取鍋スラグ中の酸素ポテンシャルを十
分に低下させることができると共に、出鋼中に取鍋スラ
グを低融点化させてあるため、出鋼後のスラグ還元剤は
反応しやすくなり効率的に取鍋スラグ中のポテンシャル
を低下できる。これによって溶鋼中のAl滓化による清浄
度低下を防止できることになる。
【0012】前述のようなスラグ改質処理により2次精
錬前の取鍋スラグは、(1)低酸素ポテンシャル{取鍋
スラグ中の FeO(%)+ MnO(%)≦ 1.0%}、(2)
高塩基度かつ流動性良好{取鍋スラグ中の CaO(%)/
(SiO2(%)+Al2O3 (%))}=0.25〜0.35を得るこ
とができる。溶鋼の低酸素化を目的とした場合は(1)
が必要で、低硫化を目的とする場合は(1)+(2)が
必要となるが、いずれも容易にクリアできる。また常に
反応性の良い状態にスラグ組成を調整するため、未反応
の還元剤や、ガス発生物質が二次精錬工程で反応するこ
とにより起こるスラグフォーミング(ノロ沸き)や粉
塵、煙の発生などの操業を阻害する問題も起こらない。
また低コストでプロセスの簡略化も可能となる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って説明す
る。実施例1 低酸素鋼を溶製するに当り、転炉で吹錬した成分組成C
=0.05%、Si=tr、Mn=0.14%、P=0.015 %、S=0.
007 %、〔O〕=560ppmの溶鋼を温度1642℃で出鋼中に
図1に示すように出鋼開始1分後に1段階目のスラグ還
元剤としてAl灰(Al=55%、Al2O3 =30%、SiO2=10
%)を 0.5kg/T・S(スラグ)取鍋スラグ上に添加し
た。Al灰を添加後にAl灰中のAlと取鍋スラグの(FeO) 、
(MnO) との発熱反応により取鍋スラグの温度が上昇する
ので、その直後にフラックスとして(CaO )を 1.0kg/
T・Sを添加した、その後、脱酸用のAl(金属アルミニ
ウム)を0.9kg /T・S投入し、その3分後出鋼を終了
した。出鋼終了時の取鍋内のスラグ組成を表1に示す。
【0014】
【表1】
【0015】出鋼終了後、さらに取鍋スラグの酸素ポテ
ンシャルを低下させるために2段階目の還元剤としてAl
灰を 0.5kg/T・S添加した。そのとき、取鍋スラグの
融点が低いために表面は硬化していないのですぐに反応
した。Al灰添加約30秒後にさらにスラグ攪拌用のガス発
生物質である炭酸カルシウム CaCO3を 0.5kg/T・Sお
よび CaOを 1.0kg/T・S添加した。攪拌後の取鍋スラ
グ組成は表2に示すように FeO、MnO は低く低酸素ポテ
ンシャルが得られた。
【0016】
【表2】
【0017】その後、溶鋼とRH脱ガス処理(15分)して
得られた溶鋼の成分組成は次のとおりであり、低酸素鋼
を効率よく製造できた。C=0.05%、Si=tr、Mn=0.22
%、P=0.016 %、S=0.006 %、 Sol Al =0.018
%、T〔O〕=16ppm 。実施例2 低硫鋼を溶製する前の転炉から取鍋に出鋼した成分組成
C=0.05%、Si=tr、Mn=0.15%、P=0.010 %、S=
0.004 %、〔O〕=520ppmの溶鋼を1654℃で出鋼中に出
鋼後1分の時点で取鍋スラグに1段階目のスラグ還元剤
としてAl灰(実施例1と同成分)を 0.5kg/T・S添加
し、その直後CaO 1.0kg /T・S、Al(金属)=0.55kg
/T・S、FeSi= 0.3kg/T・S、FeMn=15.0kg/T・
Sを続けて添加した。出鋼終了時の取鍋内スラグ組成を
表3に示す。
【0018】
【表3】
【0019】また出鋼直後、取鍋スラグをさらに還元す
る目的でAl灰を 1.0kg/T・S添加し、そのAl灰の反応
が終了するとき(Al灰添加30秒後)炭酸カルシウム CaC
O3 0.5kg/T・Sを添加した(塩基度調整のため)。そ
の20秒後にフラックス CaOを1.8kg/T・Sさらに添加
した。その後の取鍋スラグ組成は表4に示すように Fe
O、MnO が低く低酸素ポテンシャルとなった。
【0020】
【表4】
【0021】溶鋼はその後RH処理され、またRH処理中 C
aO粉吹込みにより脱硫処理された。脱硫処理後の溶鋼組
成は以下の通りであり、低硫鋼を効率よく製造できた。
C=0.11%、Si=0.20%、Mn=1.25%、P=0.012 %、
S=0.0012%、Sol Al=0.045 %、T〔O〕=10ppm 。
本発明により以下の2点が可能になった。
【0022】(1)取鍋スラグの酸素ポテンシャルを低
レベル{取鍋スラグ中 FeO(%)+MnO (%)≦ 1.0
%}に調整できRHやArバブリング処理時あるいは取鍋滞
留中の取鍋スラグからの溶鋼再酸化を抑えることができ
るようになった。それにより低酸素高洗浄高の溶製が可
能になった。図2には取鍋スラグ中 FeO(%)+ MnO
(%)と連鋳タンディッシュ溶鋼のT〔O〕(ppm) との
関係を、図3には連鋳タンディッシュ溶鋼の代走T
〔O〕(ppm) と成品の欠陥指数(冷延材のふくれ、スリ
バー等に対応)の関係を示す。
【0023】(2)図2に示すように本発明法によれ
ば、従来法に比較して取鍋スラグの酸素ポテンシャルの
低下{ FeO(%)+ MnO(%)≦1%}により溶鋼のT
〔O〕(ppm) を低減できる。かつ塩基度が高く流動性が
高い域{ CaO(%)/(SiO2(%)+Al2O3 (%))=
0.25〜0.35}に調整することができたため、RH処理など
の2次精錬工程で行う脱硫処理において高脱硫率を得る
ことができる。
【0024】図4には取鍋スラグ中 FeO(%)+MnO
(%)と溶鋼の脱硫率の関係{但し、脱硫率(%)=
{(脱硫処理前〔S〕(ppm) −脱硫処理後〔S〕(ppm)
)/脱硫処理前〔S〕(ppm) }× 100}を、図5には
取鍋スラグ中 CaO(%)/(SiO2(%)+Al2O
3 (%))と脱硫率の関係を示す。図4に示すように本
発明法によれば従来法に比較して取鍋スラグの FeO
(%)+ MnO(%)を大幅に低下することができるので
溶鋼の脱硫率を向上するこができることが分かる。また
図5に示すように本発明法によれば従来法に比較して取
鍋スラグの塩基度 CaO(%)/(SiO2(%)+Al2O
3 (%))を大きくすることができるので溶鋼の脱硫率
を向上することができる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、製
鋼炉から取鍋内に出鋼中の溶鋼上に浮上している高温の
取鍋スラグに1段目のスラグ還元剤を添加して取鍋スラ
グの酸素ポテンシャルを一応下げると共に、その直後の
CaOの添加による滓化促進により低融点域のスラグ組成
並びに塩基度の向上を達成する。出鋼後の取鍋スラグ上
に低融点でかつ塩基度を向上した取鍋スラグに2段階目
のスラグ還元剤を添加して取鍋スラグの酸素ポテンシャ
ルを低下してあるので、2次精錬における溶鋼の低酸化
が容易となり、また溶鋼の脱硫率を向上させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1における処理フローを示す説
明図である。
【図2】取鍋スラグの酸素ポテンシャルと連鋳タンディ
ッシュ溶鋼のT〔O〕ppm の関係を示すグラフである。
【図3】連鋳タンディッシュ溶鋼のT〔O〕ppm と成品
の欠陥指数の関係を示すグラフである。
【図4】取鍋スラグ中の FeO(%)+ MnO(%)と溶鋼
の脱硫率の関係を示すグラフである。
【図5】取鍋スラグ中の CaO(%)/(SiO2(%)+Al
2O3 (%))と脱硫率の関係を示すグラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 製鋼炉から取鍋へ出鋼中の溶鋼上に浮上
    している高温の取鍋スラグに1段階目のスラグ還元剤を
    添加し、その直後に CaOを添加することによって滓化を
    促進しつつ取鍋スラグの組成が低融点域となる CaO(重
    量%)/Al2O 3 (重量%)= 1.0〜 1.1に調整する一
    方、出鋼後の取鍋スラグ上に2段階目のスラグ還元剤を
    添加することによって取鍋スラグの酸素ポテンシャルを
    所望のレベルに低下させることを特徴とするスラグの改
    質方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000129335A (ja) * 1998-10-20 2000-05-09 Nkk Corp 清浄性に優れた極低硫鋼の製造方法
JP2007186729A (ja) * 2006-01-11 2007-07-26 Sumitomo Metal Ind Ltd 溶鉄のNd添加による処理方法
JP2012030245A (ja) * 2010-07-29 2012-02-16 Kobe Steel Ltd 熱間繰り返しタンディッシュの付着物抑制方法

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