JPH0633133A - 極低炭素鋼の製造方法 - Google Patents
極低炭素鋼の製造方法Info
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- JPH0633133A JPH0633133A JP18920792A JP18920792A JPH0633133A JP H0633133 A JPH0633133 A JP H0633133A JP 18920792 A JP18920792 A JP 18920792A JP 18920792 A JP18920792 A JP 18920792A JP H0633133 A JPH0633133 A JP H0633133A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】低炭素溶鋼を真空脱炭処理する際の処理時間を
短縮し、確実に目標炭素濃度まで下げることのできる方
法を提供する。 【構成】真空脱炭処理後の溶鋼中の活量酸素が 350〜50
0 ppm となるように脱炭処理前の溶鋼または脱炭処理中
の溶鋼の酸素含有量を調整して脱炭処理を行って極低炭
素鋼の製造方法。真空脱炭処理前の溶鋼中の活量酸素
が過剰な場合にはその溶鋼に脱酸剤を添加し、真空脱
炭処理前の溶鋼中の活量酸素が過少な場合には脱炭処理
前または脱炭処理中の溶鋼に酸素含有物質を添加する。
短縮し、確実に目標炭素濃度まで下げることのできる方
法を提供する。 【構成】真空脱炭処理後の溶鋼中の活量酸素が 350〜50
0 ppm となるように脱炭処理前の溶鋼または脱炭処理中
の溶鋼の酸素含有量を調整して脱炭処理を行って極低炭
素鋼の製造方法。真空脱炭処理前の溶鋼中の活量酸素
が過剰な場合にはその溶鋼に脱酸剤を添加し、真空脱
炭処理前の溶鋼中の活量酸素が過少な場合には脱炭処理
前または脱炭処理中の溶鋼に酸素含有物質を添加する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、溶鋼を真空脱炭処理
して極低炭素鋼を製造する方法、特に、脱炭処理を早
く、かつ処理時間の変動を小さくして行うことができる
極低炭素鋼の製造方法に関する。
して極低炭素鋼を製造する方法、特に、脱炭処理を早
く、かつ処理時間の変動を小さくして行うことができる
極低炭素鋼の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】極低炭素鋼は、製鋼炉を用いて溶製した
低炭素溶鋼を真空脱ガス装置を用いて減圧下で目的の炭
素濃度まで脱炭し、その後脱酸剤を添加して脱酸処理を
行って製造される。真空脱ガス装置としては一般にはＲ
Ｈ脱ガス装置あるいはＤＨ脱ガス装置が用いられてい
る。
低炭素溶鋼を真空脱ガス装置を用いて減圧下で目的の炭
素濃度まで脱炭し、その後脱酸剤を添加して脱酸処理を
行って製造される。真空脱ガス装置としては一般にはＲ
Ｈ脱ガス装置あるいはＤＨ脱ガス装置が用いられてい
る。
【０００３】ＲＨ脱ガス装置では、図２に示すように、
２本の浸漬管を有する真空槽を取鍋内溶鋼に浸漬し、一
方の浸漬管内から環流用ガスを導入して溶鋼循環を生じ
させながら脱ガスを行う。ＤＨ脱ガス装置では、図３に
示すように、真空槽の一本の浸漬管を取鍋内溶鋼に浸漬
し、真空槽または取鍋を上、下に反復昇降させて溶鋼を
真空槽内と取鍋内とに反復導入して脱ガスを行う。この
とき真空槽の昇降を行わず、真空槽内に溶鋼を導入し、
取鍋下部の羽口またはランスを用いて浸漬管下部からガ
ス攪拌しながら脱ガスを促進する方法もある。
２本の浸漬管を有する真空槽を取鍋内溶鋼に浸漬し、一
方の浸漬管内から環流用ガスを導入して溶鋼循環を生じ
させながら脱ガスを行う。ＤＨ脱ガス装置では、図３に
示すように、真空槽の一本の浸漬管を取鍋内溶鋼に浸漬
し、真空槽または取鍋を上、下に反復昇降させて溶鋼を
真空槽内と取鍋内とに反復導入して脱ガスを行う。この
とき真空槽の昇降を行わず、真空槽内に溶鋼を導入し、
取鍋下部の羽口またはランスを用いて浸漬管下部からガ
ス攪拌しながら脱ガスを促進する方法もある。
【０００４】上述のような真空脱ガス装置を用いて、製
鋼炉で溶製した低炭素溶鋼から極低炭素鋼を製造する
際、脱炭速度を向上させて処理時間を短縮する方法が種
々提案されている。
鋼炉で溶製した低炭素溶鋼から極低炭素鋼を製造する
際、脱炭速度を向上させて処理時間を短縮する方法が種
々提案されている。
【０００５】ＲＨ脱ガス装置での脱炭速度は、一般に下
記(1) 式で示される。 Ｋ＝（Ｖ／Ｗ）・ａｋ／（Ｖ＋ａｋ） ・・・(1) ただし、Ｋ：脱炭速度定数、 Ｖ：溶鋼環流速度、 Ｗ：処理溶鋼量、 ａｋ：真空槽内脱炭容量係数 ここで、浸漬管径の拡大は溶鋼環流速度Ｖを増大させ、
真空槽内ガス攪拌は真空槽内脱炭容量係数ａｋを増大さ
せるので、脱炭速度改善方法としては浸漬管径の拡大
（例えば特開昭59−85815 号公報）、環流ガス流量増加
による真空槽内ガス攪拌の強化（例えば特開昭58−1172
1 号公報）などが提案されている。
記(1) 式で示される。 Ｋ＝（Ｖ／Ｗ）・ａｋ／（Ｖ＋ａｋ） ・・・(1) ただし、Ｋ：脱炭速度定数、 Ｖ：溶鋼環流速度、 Ｗ：処理溶鋼量、 ａｋ：真空槽内脱炭容量係数 ここで、浸漬管径の拡大は溶鋼環流速度Ｖを増大させ、
真空槽内ガス攪拌は真空槽内脱炭容量係数ａｋを増大さ
せるので、脱炭速度改善方法としては浸漬管径の拡大
（例えば特開昭59−85815 号公報）、環流ガス流量増加
による真空槽内ガス攪拌の強化（例えば特開昭58−1172
1 号公報）などが提案されている。
【０００６】更に、ＲＨ式脱ガス装置の環流上昇管から
低圧および高圧の二系統のガスを吹き込んで上昇管断面
に均一に気泡を分散させて溶鋼環流量を増大させて脱炭
速度を改善する方法が特開平１−168809号公報に開示さ
れている。これらの従来のＲＨ脱炭速度改善対策は物理
的な条件（環流や攪拌）の改善を主眼としたものであ
る。
低圧および高圧の二系統のガスを吹き込んで上昇管断面
に均一に気泡を分散させて溶鋼環流量を増大させて脱炭
速度を改善する方法が特開平１−168809号公報に開示さ
れている。これらの従来のＲＨ脱炭速度改善対策は物理
的な条件（環流や攪拌）の改善を主眼としたものであ
る。
【０００７】一方、特開平２−77518 号公報には、真空
槽内の溶鋼の浴面上方から酸素ガスを溶鋼表面に吹付
け、溶鋼の脱炭反応を進行させるとともに、排ガス中の
(CO＋CO2)の割合が５％以上となり、かつ排ガス中のCO
2/(CO ＋CO2)比が約30％以上となる時期に溶鋼表面近傍
で脱ガス処理中に発生するCOガスを燃焼させて、溶鋼温
度の降下量を低減させる方法が開示されている。この方
法により、溶鋼の温度降下を防止するとともに、酸素供
給高さを変更して脱炭速度も制御可能としている。しか
し酸素供給高さの変更は、COガス燃焼と脱炭速度とに同
時に影響を及ぼすので両者を同時に改善するのは難しい
と思われる。
槽内の溶鋼の浴面上方から酸素ガスを溶鋼表面に吹付
け、溶鋼の脱炭反応を進行させるとともに、排ガス中の
(CO＋CO2)の割合が５％以上となり、かつ排ガス中のCO
2/(CO ＋CO2)比が約30％以上となる時期に溶鋼表面近傍
で脱ガス処理中に発生するCOガスを燃焼させて、溶鋼温
度の降下量を低減させる方法が開示されている。この方
法により、溶鋼の温度降下を防止するとともに、酸素供
給高さを変更して脱炭速度も制御可能としている。しか
し酸素供給高さの変更は、COガス燃焼と脱炭速度とに同
時に影響を及ぼすので両者を同時に改善するのは難しい
と思われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】最近では、例えば転炉
において高速吹錬技術が発達し、連続鋳造機での鋳込み
速度の高速化およびスラブ幅の拡大により、１ヒート当
たりの吹錬時間および連続鋳造時間は短縮されており、
転炉−連続鋳造プロセスの中間プロセスである真空脱ガ
ス工程での処理時間の短縮が要請されている。
において高速吹錬技術が発達し、連続鋳造機での鋳込み
速度の高速化およびスラブ幅の拡大により、１ヒート当
たりの吹錬時間および連続鋳造時間は短縮されており、
転炉−連続鋳造プロセスの中間プロセスである真空脱ガ
ス工程での処理時間の短縮が要請されている。
【０００９】更に近年、極低炭素鋼に要求される炭素濃
度が従来の 30ppm以下から 20ppm以下と低下しつつあ
り、今後も要求炭素濃度の低下傾向が続くことが予想さ
れる。
度が従来の 30ppm以下から 20ppm以下と低下しつつあ
り、今後も要求炭素濃度の低下傾向が続くことが予想さ
れる。
【００１０】一般に、真空脱ガス装置では炭素濃度が低
下するにともない脱炭速度が著しく低下する。そのた
め、要求される炭素濃度が低いほど脱ガスに要する処理
時間が長くなる。
下するにともない脱炭速度が著しく低下する。そのた
め、要求される炭素濃度が低いほど脱ガスに要する処理
時間が長くなる。
【００１１】上記のような背景から、脱炭速度を大きく
して脱ガス処理時間を短縮する技術が強く求められてい
る。
して脱ガス処理時間を短縮する技術が強く求められてい
る。
【００１２】本発明者らも、ＲＨ脱ガス装置の浸漬管径
の拡大や真空槽内ガス攪拌などの改善対策を試み、相当
の脱炭速度向上の効果を得た。しかしながら、これらの
脱炭速度向上対策を講じても、真空脱ガス装置での脱炭
速度にはヒートごとのばらつきが多く、脱炭速度が遅い
ものでは処理時間を限界まで延長しても到達炭素濃度が
20 ppm 程度までしか下がらない場合があった。その場
合、ＲＨ処理時間の延長に合わせて連続鋳造機の鋳込み
速度を低下させなければならず、生産性の低下を招いて
しまう。さらに、真空脱炭処理の長時間化が著しい場合
には、処理ヒートを連続鋳造工程に送るのが遅れて、予
定の連々鋳の数に満たずに鋳込みを終了しなければなら
ない。このように連々鋳の数が予定数に満たない場合に
は、前の製鋼工程および後続の圧延工程のスケジュール
に狂いが出て、工程管理上、多大な支障がおきる。
の拡大や真空槽内ガス攪拌などの改善対策を試み、相当
の脱炭速度向上の効果を得た。しかしながら、これらの
脱炭速度向上対策を講じても、真空脱ガス装置での脱炭
速度にはヒートごとのばらつきが多く、脱炭速度が遅い
ものでは処理時間を限界まで延長しても到達炭素濃度が
20 ppm 程度までしか下がらない場合があった。その場
合、ＲＨ処理時間の延長に合わせて連続鋳造機の鋳込み
速度を低下させなければならず、生産性の低下を招いて
しまう。さらに、真空脱炭処理の長時間化が著しい場合
には、処理ヒートを連続鋳造工程に送るのが遅れて、予
定の連々鋳の数に満たずに鋳込みを終了しなければなら
ない。このように連々鋳の数が予定数に満たない場合に
は、前の製鋼工程および後続の圧延工程のスケジュール
に狂いが出て、工程管理上、多大な支障がおきる。
【００１３】本発明は上記の問題を解決することを課題
としてなされたもので、具体的な目的は、製鋼炉で溶製
された低炭素溶鋼を真空脱炭処理する際の処理時間を短
縮し、しかも処理時間の大きな変動なしに確実に目標炭
素濃度まで下げることができる方法を提供することにあ
る。
としてなされたもので、具体的な目的は、製鋼炉で溶製
された低炭素溶鋼を真空脱炭処理する際の処理時間を短
縮し、しかも処理時間の大きな変動なしに確実に目標炭
素濃度まで下げることができる方法を提供することにあ
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、『真空脱炭処
理後の溶鋼中の活量酸素が 350〜500 ppm となるように
脱炭処理前の溶鋼または脱炭処理中の溶鋼の酸素含有量
を調整して脱炭処理を行うことを特徴とする極低炭素鋼
の製造方法』を要旨とする。
理後の溶鋼中の活量酸素が 350〜500 ppm となるように
脱炭処理前の溶鋼または脱炭処理中の溶鋼の酸素含有量
を調整して脱炭処理を行うことを特徴とする極低炭素鋼
の製造方法』を要旨とする。
【００１５】具体的には、真空脱炭処理前の溶鋼中の
活量酸素が過剰な場合にはその溶鋼に脱酸剤を添加し、
真空脱炭処理前の溶鋼中の活量酸素が過少な場合には
脱炭処理前または脱炭処理中の溶鋼に酸素含有物質を添
加する、といういずれかの方法によって、真空脱炭処理
後の溶鋼中の活量酸素が 350〜500 ppm となるように調
整して脱炭処理を行う。
活量酸素が過剰な場合にはその溶鋼に脱酸剤を添加し、
真空脱炭処理前の溶鋼中の活量酸素が過少な場合には
脱炭処理前または脱炭処理中の溶鋼に酸素含有物質を添
加する、といういずれかの方法によって、真空脱炭処理
後の溶鋼中の活量酸素が 350〜500 ppm となるように調
整して脱炭処理を行う。
【００１６】真空脱ガス装置で真空脱炭処理をするに際
して、取鍋内の溶鋼中活量酸素を定期的または連続的に
測定するのが望ましい。そして、脱炭処理後の溶鋼中活
量酸素が350ppm未満に低下することが予測される場合に
は、真空槽内の溶鋼に酸化性ガスを吹き込むか、または
固体酸化物を添加して、真空脱炭処理後の溶鋼中の活量
酸素が 350〜500ppmになるように調整しつつ脱炭処理を
行うのが、本発明の一つの望ましい実施態様である。
して、取鍋内の溶鋼中活量酸素を定期的または連続的に
測定するのが望ましい。そして、脱炭処理後の溶鋼中活
量酸素が350ppm未満に低下することが予測される場合に
は、真空槽内の溶鋼に酸化性ガスを吹き込むか、または
固体酸化物を添加して、真空脱炭処理後の溶鋼中の活量
酸素が 350〜500ppmになるように調整しつつ脱炭処理を
行うのが、本発明の一つの望ましい実施態様である。
【００１７】本発明方法において、脱炭処理の対象とな
る鋼は、転炉または電気炉などで溶製された低炭素溶鋼
である。また、真空脱ガス処理装置としてはＲＨ脱ガス
装置またはＤＨ脱ガス装置などの冶金用真空脱ガス装置
を用いることができる。
る鋼は、転炉または電気炉などで溶製された低炭素溶鋼
である。また、真空脱ガス処理装置としてはＲＨ脱ガス
装置またはＤＨ脱ガス装置などの冶金用真空脱ガス装置
を用いることができる。
【００１８】本発明で使用する脱酸剤は、金属Al、金属
Si、AlまたはSiを主成分とする合金鉄、炭素材など、製
鋼用脱酸剤として一般に使用されるものである。
Si、AlまたはSiを主成分とする合金鉄、炭素材など、製
鋼用脱酸剤として一般に使用されるものである。
【００１９】溶鋼中の活量酸素は、取鍋内の溶鋼中に固
体電解質型酸素センサーが先端に取付けられた測定ラン
スを浸漬することによって実測することができる。
体電解質型酸素センサーが先端に取付けられた測定ラン
スを浸漬することによって実測することができる。
【００２０】酸素含有物質としては、純O2、CO2 等の酸
化性ガス、酸化鉄（鉄鉱石）、酸化マンガン（マンガン
鉱石）等の塊状または粉粒状の固体酸化物がある。
化性ガス、酸化鉄（鉄鉱石）、酸化マンガン（マンガン
鉱石）等の塊状または粉粒状の固体酸化物がある。
【００２１】
【作用】図１は、本発明者らが行った試験結果をまとめ
たもので、（ａ）は転炉で溶製した低炭素溶鋼中の活量
酸素と真空脱炭処理後の極低炭素溶鋼中の活量酸素との
関係を示す図、（ｂ）は極低炭素溶鋼中の活量酸素と脱
炭速度定数との関係を示す図である。なお脱炭速度定数
ＫC は取鍋内炭素濃度が200ppmから20ppm になるまでの
脱炭速度定数を示し、下記 (2)式で定義される。
たもので、（ａ）は転炉で溶製した低炭素溶鋼中の活量
酸素と真空脱炭処理後の極低炭素溶鋼中の活量酸素との
関係を示す図、（ｂ）は極低炭素溶鋼中の活量酸素と脱
炭速度定数との関係を示す図である。なお脱炭速度定数
ＫC は取鍋内炭素濃度が200ppmから20ppm になるまでの
脱炭速度定数を示し、下記 (2)式で定義される。
【００２２】ＫC ＝ln（200/20）／ｔ ・・・(2) ただし、ｔ：炭素濃度が200ppmから20ppm に到達するま
での時間 図１（ｂ）に示すように、炭素濃度が200ppmから20ppm
になるまでの脱炭速度定数ＫC は、脱炭処理後の溶鋼中
の活量酸素と相関関係がある。そして、脱炭処理後の溶
鋼中の活量酸素は、図１（ｂ）に示すように、脱炭処理
前（出鋼時）の溶鋼中活量酸素と関係がある。
での時間 図１（ｂ）に示すように、炭素濃度が200ppmから20ppm
になるまでの脱炭速度定数ＫC は、脱炭処理後の溶鋼中
の活量酸素と相関関係がある。そして、脱炭処理後の溶
鋼中の活量酸素は、図１（ｂ）に示すように、脱炭処理
前（出鋼時）の溶鋼中活量酸素と関係がある。
【００２３】図１（ｂ）に見られるとおり、脱炭処理後
の溶鋼中活量酸素が 400ppm 以下の領域では活量酸素の
増加とともに脱炭速度定数も増大するが、活量酸素が40
0ppm以上の領域では逆に活量酸素の増加とともに脱炭速
度定数が減少する。
の溶鋼中活量酸素が 400ppm 以下の領域では活量酸素の
増加とともに脱炭速度定数も増大するが、活量酸素が40
0ppm以上の領域では逆に活量酸素の増加とともに脱炭速
度定数が減少する。
【００２４】真空脱炭の原理は、溶鋼中の炭素と酸素と
の反応で一酸化炭素ガスを生成させ、生成した一酸化炭
素ガスを真空槽の真空排気系から排出して溶鋼中の炭素
を除去するというものである。したがって、溶鋼中には
炭素と反応するのに必要な最低限の酸素の存在が必要で
あり、一般的には酸素が多いほど下記 (3)式に示す平衡
炭素濃度Ceが低下して脱炭が進行すると考えられてい
た。
の反応で一酸化炭素ガスを生成させ、生成した一酸化炭
素ガスを真空槽の真空排気系から排出して溶鋼中の炭素
を除去するというものである。したがって、溶鋼中には
炭素と反応するのに必要な最低限の酸素の存在が必要で
あり、一般的には酸素が多いほど下記 (3)式に示す平衡
炭素濃度Ceが低下して脱炭が進行すると考えられてい
た。
【００２５】Ce＝k ・Pco/ａo ・・・(3) ただし、Ce：平衡炭素濃度、 k ：平衡定数、 Pco ：COガス分圧、 ａo ：溶鋼中活量酸素。
【００２６】しかしながら、図１（ｂ）に示すように脱
炭反応を円滑に進行させ、脱炭速度定数ＫC を一定値以
上に維持するためには、溶鋼中活量酸素の上限値が存在
する。その理由は、溶鋼中活量酸素が必要以上に増加す
ると、真空槽内溶鋼表面に酸化物が生じ反応界面積が
減少すること、真空槽内溶鋼表面における酸素の吸着
により、界面化学反応速度が低下すること、により脱炭
速度が低下することにあると考えられる。
炭反応を円滑に進行させ、脱炭速度定数ＫC を一定値以
上に維持するためには、溶鋼中活量酸素の上限値が存在
する。その理由は、溶鋼中活量酸素が必要以上に増加す
ると、真空槽内溶鋼表面に酸化物が生じ反応界面積が
減少すること、真空槽内溶鋼表面における酸素の吸着
により、界面化学反応速度が低下すること、により脱炭
速度が低下することにあると考えられる。
【００２７】したがって、真空脱炭処理で極低炭素溶鋼
を溶製する際の脱炭速度を安定して高く保つには、真空
脱炭処理後の溶鋼中活量酸素を一定範囲にし、そのばら
つきを小さくする必要がある。
を溶製する際の脱炭速度を安定して高く保つには、真空
脱炭処理後の溶鋼中活量酸素を一定範囲にし、そのばら
つきを小さくする必要がある。
【００２８】図１（ｂ）からわかるように、真空脱炭処
理後の溶鋼中活量酸素を 350 ppmから 500 ppmの範囲内
にあるようにすれば、ＫC を 0.25min-1以上の高い値と
することができる。更に、400ppmから450ppmの範囲内に
調整することによりＫC がおよそ 0.3 min-1以上の大き
な脱炭速度が得られる。
理後の溶鋼中活量酸素を 350 ppmから 500 ppmの範囲内
にあるようにすれば、ＫC を 0.25min-1以上の高い値と
することができる。更に、400ppmから450ppmの範囲内に
調整することによりＫC がおよそ 0.3 min-1以上の大き
な脱炭速度が得られる。
【００２９】真空脱炭処理後の溶鋼中活量酸素の調整
は、例えば図１（ａ）に基づいて行うことができる。即
ち、出鋼時の溶鋼中活量酸素が約 600ppm 以上の場合
(図１（ａ）のａo 過剰域にある場合) には真空脱炭処
理前の取鍋内溶鋼中に脱酸剤を添加して予備脱酸を行
う。このときの脱酸剤添加量は下記 (4)式で計算でき
る。反対に出鋼時の溶鋼中活量酸素が約 425ppm 以下の
場合 (図１（ａ）のａo 過少域にある場合) には、後述
の(5) 、(6) 式で計算される酸素含有物質を溶鋼に添加
する。こうして脱炭処理前の溶鋼中活量酸素をおよそ 4
25〜600 ppm の範囲内に調整すれば、脱炭処理後の溶鋼
中の活量酸素を、前述の 350ppm から 500ppm の範囲内
に収めることが可能になる。
は、例えば図１（ａ）に基づいて行うことができる。即
ち、出鋼時の溶鋼中活量酸素が約 600ppm 以上の場合
(図１（ａ）のａo 過剰域にある場合) には真空脱炭処
理前の取鍋内溶鋼中に脱酸剤を添加して予備脱酸を行
う。このときの脱酸剤添加量は下記 (4)式で計算でき
る。反対に出鋼時の溶鋼中活量酸素が約 425ppm 以下の
場合 (図１（ａ）のａo 過少域にある場合) には、後述
の(5) 、(6) 式で計算される酸素含有物質を溶鋼に添加
する。こうして脱炭処理前の溶鋼中活量酸素をおよそ 4
25〜600 ppm の範囲内に調整すれば、脱炭処理後の溶鋼
中の活量酸素を、前述の 350ppm から 500ppm の範囲内
に収めることが可能になる。
【００３０】 ＷDO＝ (0.001/η) ・｛ａo −(425〜600)｝・ (ＤＯth／Ｏth) ・・・(4) ただし、ＷDO：脱酸剤添加量(kg/t)、 ａo ：出鋼時
溶鋼中活量酸素(ppm) ＤＯth：化学量論反応脱酸剤量、 Ｏth：化学量論反応
酸素量 η：脱酸剤の種類、脱酸量に応じて変化する脱酸効率。
溶鋼中活量酸素(ppm) ＤＯth：化学量論反応脱酸剤量、 Ｏth：化学量論反応
酸素量 η：脱酸剤の種類、脱酸量に応じて変化する脱酸効率。
【００３１】真空脱炭処理中の溶鋼中活量酸素の測定に
よって、真空脱炭後の溶鋼中活量酸素が 350ppm 以下に
低下することが予測される場合には、取鍋内の溶鋼また
は真空槽内の溶鋼に酸素含有物質を供給して溶鋼中活量
酸素を高める。真空槽内溶鋼への供給は、脱ガス装置に
付属するガス吹き込み装置から真空槽内溶鋼表面または
溶鋼中に酸化性ガスを吹き込むか、または粉体吹き込み
装置または合金投入バンカーから粉状または塊状の固体
酸化物を真空槽内の溶鋼に添加して行うことができる。
このときの酸化性ガス (O2の場合) の吹き込み量または
固体酸化物(Fe2O3の場合) の添加量は、それぞれ下記
(5)、(6) 式にしたがって算出できる。
よって、真空脱炭後の溶鋼中活量酸素が 350ppm 以下に
低下することが予測される場合には、取鍋内の溶鋼また
は真空槽内の溶鋼に酸素含有物質を供給して溶鋼中活量
酸素を高める。真空槽内溶鋼への供給は、脱ガス装置に
付属するガス吹き込み装置から真空槽内溶鋼表面または
溶鋼中に酸化性ガスを吹き込むか、または粉体吹き込み
装置または合金投入バンカーから粉状または塊状の固体
酸化物を真空槽内の溶鋼に添加して行うことができる。
このときの酸化性ガス (O2の場合) の吹き込み量または
固体酸化物(Fe2O3の場合) の添加量は、それぞれ下記
(5)、(6) 式にしたがって算出できる。
【００３２】
【数１】
【００３３】以下、実施例にもとづいて本発明の効果を
説明する。
説明する。
【００３４】
【実施例１】250tonの上底吹き転炉で吹錬した炭素濃度
が0.03％〜0.07％の溶鋼を取鍋に出鋼した。出鋼時の炭
素以外の溶鋼成分は、 Si ＜0.01％、 Mn ＝0.05〜0.4
％、Ｐ ＝ 0.003〜0.02％、 Ｓ ＝ 0.003〜0.02％、
Ｎ ＝0.0008〜0.002 ％の範囲であった。
が0.03％〜0.07％の溶鋼を取鍋に出鋼した。出鋼時の炭
素以外の溶鋼成分は、 Si ＜0.01％、 Mn ＝0.05〜0.4
％、Ｐ ＝ 0.003〜0.02％、 Ｓ ＝ 0.003〜0.02％、
Ｎ ＝0.0008〜0.002 ％の範囲であった。
【００３５】このとき、出鋼時取鍋内の溶鋼中活量酸素
は 300〜800 ppm の範囲でばらついていたので、溶鋼中
活量酸素が 600ppm 以上の場合は前記 (4)式から算出し
た量のAlを添加して、目標活量酸素 500ppm に調整した
（表１の試験No.1および2)。
は 300〜800 ppm の範囲でばらついていたので、溶鋼中
活量酸素が 600ppm 以上の場合は前記 (4)式から算出し
た量のAlを添加して、目標活量酸素 500ppm に調整した
（表１の試験No.1および2)。
【００３６】真空脱ガス処理には図２に示すＲＨ脱ガス
装置を使用した。
装置を使用した。
【００３７】ＲＨ脱ガス条件としては、浸漬管４の内径
600〜750mm 、環流Arガス流量２〜３Nm3/min 、真空槽
３の到達真空度１torr以下とした。
600〜750mm 、環流Arガス流量２〜３Nm3/min 、真空槽
３の到達真空度１torr以下とした。
【００３８】先端に固体電解質型酸素センサーを取付け
た活量酸素測定用ランス７を溶鋼２中に浸漬してａ0 を
測定しつつ真空脱炭処理を行い、脱炭処理後の溶鋼中活
量酸素ａ0 が 350ppm 未満となることが予測された場合
は、ＲＨ処理初期に酸素を真空槽内に供給し脱炭処理後
の溶鋼中のａ0 が350ppm以上になるようにした。送酸速
度は 0.1〜0.2Nm3/min・溶鋼T とし、脱炭処理後の溶鋼
中のａ0 が 350〜500ppm(目標 400〜450 ppm)になるよ
うに酸素を供給して極低炭素鋼を溶製した（表１の試験
No.3〜9)。
た活量酸素測定用ランス７を溶鋼２中に浸漬してａ0 を
測定しつつ真空脱炭処理を行い、脱炭処理後の溶鋼中活
量酸素ａ0 が 350ppm 未満となることが予測された場合
は、ＲＨ処理初期に酸素を真空槽内に供給し脱炭処理後
の溶鋼中のａ0 が350ppm以上になるようにした。送酸速
度は 0.1〜0.2Nm3/min・溶鋼T とし、脱炭処理後の溶鋼
中のａ0 が 350〜500ppm(目標 400〜450 ppm)になるよ
うに酸素を供給して極低炭素鋼を溶製した（表１の試験
No.3〜9)。
【００３９】
【比較例１】出鋼時のａ0 が 600ppm 以上でも予備脱酸
を実施せず (試験No. 10〜12) 、また、真空脱炭後のａ
0 が350ppm未満になると予想される場合でも送酸を実施
せず(試験 No.13〜17) に極低炭素鋼を溶製した。
を実施せず (試験No. 10〜12) 、また、真空脱炭後のａ
0 が350ppm未満になると予想される場合でも送酸を実施
せず(試験 No.13〜17) に極低炭素鋼を溶製した。
【００４０】上記の実施例と比較例の操業条件と操業成
績を表１に示す。
績を表１に示す。
【００４１】比較例の脱炭速度定数ｋc が0.07〜0.24 m
in-1の低い値の範囲内でばらついているのに対し、実施
例ではばらつきが小さく、0.29〜0.34 min-1と値も大き
い。
in-1の低い値の範囲内でばらついているのに対し、実施
例ではばらつきが小さく、0.29〜0.34 min-1と値も大き
い。
【００４２】その結果、炭素濃度200ppmから 20ppmへの
脱炭時間は、比較例で 9.6〜32.9minであるものが、本
発明方法では 6.8〜7.9minに短縮され、しかも脱炭時間
のばらつきも小さくなる。
脱炭時間は、比較例で 9.6〜32.9minであるものが、本
発明方法では 6.8〜7.9minに短縮され、しかも脱炭時間
のばらつきも小さくなる。
【００４３】
【表１】
【００４４】
【実施例２】真空脱ガス装置として、図３に示す真空脱
ガス装置を使用した。
ガス装置を使用した。
【００４５】脱ガス条件を、浸漬管４の内径2000mm、溶
鋼攪拌用Arガス流量２〜３Nm3/min、到達真空度１torr
以下とした以外は実施例１と同様の条件で極低炭素鋼を
溶製した。表２の試験No.1〜3 は出鋼時の溶鋼中のａ0
が 600ppm 以上でAl予備脱酸を実施した場合、試験No.5
〜7 は真空脱炭処理中に送酸を実施した場合である。
鋼攪拌用Arガス流量２〜３Nm3/min、到達真空度１torr
以下とした以外は実施例１と同様の条件で極低炭素鋼を
溶製した。表２の試験No.1〜3 は出鋼時の溶鋼中のａ0
が 600ppm 以上でAl予備脱酸を実施した場合、試験No.5
〜7 は真空脱炭処理中に送酸を実施した場合である。
【００４６】
【比較例２】出鋼時の溶鋼中のａ0 が600ppm以上でも予
備脱酸を実施せず（表２の試験No.8〜10）あるいは真空
脱炭後のａ0 が350ppm以下でも送酸を実施せず（表２の
試験No.11〜13）に極低炭素鋼を溶製した場合である。
表２に操業条件と操業成績を示す。
備脱酸を実施せず（表２の試験No.8〜10）あるいは真空
脱炭後のａ0 が350ppm以下でも送酸を実施せず（表２の
試験No.11〜13）に極低炭素鋼を溶製した場合である。
表２に操業条件と操業成績を示す。
【００４７】比較例２の脱炭速度定数ｋC ＝0.11〜0.23
min-1に対し、実施例２ではｋC ＝0.31〜0.34 min-1に
改善された。この脱炭速度改善効果により炭素濃度200p
pmから20ppm までの脱炭時間は10.9〜20.9min から 6.8
〜7.4 min に短縮され、ばらつきもごく小さい範囲にす
ることができた。
min-1に対し、実施例２ではｋC ＝0.31〜0.34 min-1に
改善された。この脱炭速度改善効果により炭素濃度200p
pmから20ppm までの脱炭時間は10.9〜20.9min から 6.8
〜7.4 min に短縮され、ばらつきもごく小さい範囲にす
ることができた。
【００４８】
【表２】
【００４９】
【発明の効果】本発明方法によれば、前述のように真空
脱炭処理時間が短縮でき、しかも処理時間のばらつきも
小さくなる。それによって、極低炭素鋼の高速溶製が可
能となり、生産計画に沿って安定した操業が可能とな
る。
脱炭処理時間が短縮でき、しかも処理時間のばらつきも
小さくなる。それによって、極低炭素鋼の高速溶製が可
能となり、生産計画に沿って安定した操業が可能とな
る。
【図１】（ａ）は出鋼時の低炭素溶鋼中の活量酸素と真
空脱炭処理後の極低炭素溶鋼中の活量酸素との関係を示
す図、（ｂ）は極低炭素溶鋼中の活量酸素と脱炭速度定
数との関係を示す図、である。
空脱炭処理後の極低炭素溶鋼中の活量酸素との関係を示
す図、（ｂ）は極低炭素溶鋼中の活量酸素と脱炭速度定
数との関係を示す図、である。
【図２】本発明の実施例で使用したＲＨ真空脱ガス装置
の概略縦断面図である。
の概略縦断面図である。
【図３】本発明の他の実施例で使用したＤＨ真空脱ガス
装置の概略縦断面図である。
装置の概略縦断面図である。
１: 取鍋、２: 溶鋼、３: 真空槽、４: 浸漬管、５: ガ
ス・粉体吹込装置 ６: 合金投入バンカー、７: 活量酸素測定ランス
ス・粉体吹込装置 ６: 合金投入バンカー、７: 活量酸素測定ランス
Claims (3)
- 【請求項１】真空脱炭処理後の溶鋼中の活量酸素が 350
〜500 ppm となるように脱炭処理前の溶鋼または脱炭処
理中の溶鋼の酸素含有量を調整して脱炭処理を行うこと
を特徴とする極低炭素鋼の製造方法。 - 【請求項２】真空脱炭処理前の溶鋼中の活量酸素が過剰
な場合にはその溶鋼に脱酸剤を添加し、過少な場合には
脱炭処理前または脱炭処理中の溶鋼に酸素含有物質を添
加することによって、真空脱炭処理後の溶鋼中の活量酸
素が 350〜500 ppm となるように調整して脱炭処理を行
うことを特徴とする極低炭素鋼の製造方法。 - 【請求項３】真空脱ガス装置で真空脱炭処理をするに際
して、取鍋内の溶鋼中活量酸素を定期的または連続的に
測定し、脱炭処理後の溶鋼中活量酸素が350ppm未満に低
下することが予測される場合には、真空槽内の溶鋼に酸
化性ガスを吹き込むか、または固体酸化物を添加して、
真空脱炭処理後の溶鋼中の活量酸素が 350〜500ppmにな
るように調整しつつ脱炭処理を行うことを特徴とする極
低炭素鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18920792A JPH0633133A (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | 極低炭素鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18920792A JPH0633133A (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | 極低炭素鋼の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0633133A true JPH0633133A (ja) | 1994-02-08 |
Family
ID=16237333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18920792A Pending JPH0633133A (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | 極低炭素鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0633133A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08291319A (ja) * | 1995-04-20 | 1996-11-05 | Nippon Steel Corp | 極低炭素鋼の溶製方法 |
| US6992737B2 (en) | 2002-03-08 | 2006-01-31 | Seiko Epson Corporation | Color filter substrate, electrooptic device and electronic apparatus, and methods for manufacturing color filter substrate and electrooptic device |
| CN112646954A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-04-13 | 首钢集团有限公司 | 一种提高超低碳钢夹杂物去除率的rh精炼方法 |
-
1992
- 1992-07-16 JP JP18920792A patent/JPH0633133A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08291319A (ja) * | 1995-04-20 | 1996-11-05 | Nippon Steel Corp | 極低炭素鋼の溶製方法 |
| US6992737B2 (en) | 2002-03-08 | 2006-01-31 | Seiko Epson Corporation | Color filter substrate, electrooptic device and electronic apparatus, and methods for manufacturing color filter substrate and electrooptic device |
| CN112646954A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-04-13 | 首钢集团有限公司 | 一种提高超低碳钢夹杂物去除率的rh精炼方法 |
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