JPH0645816B2 - 溶鋼のカルシウム処理方法 - Google Patents
溶鋼のカルシウム処理方法Info
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- JPH0645816B2 JPH0645816B2 JP1322020A JP32202089A JPH0645816B2 JP H0645816 B2 JPH0645816 B2 JP H0645816B2 JP 1322020 A JP1322020 A JP 1322020A JP 32202089 A JP32202089 A JP 32202089A JP H0645816 B2 JPH0645816 B2 JP H0645816B2
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- Japan
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- molten steel
- steel
- calcium
- cas
- wire
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はAlとＳを含有する溶鋼のカルシウム処理方法に
関するものであり、これにより溶鋼中に存在する非金属
介在物を無害化し、連続鋳造において介在物欠陥の少な
い良好な品質のブルーム・ビレットの製造を可能ならし
めるものである。
関するものであり、これにより溶鋼中に存在する非金属
介在物を無害化し、連続鋳造において介在物欠陥の少な
い良好な品質のブルーム・ビレットの製造を可能ならし
めるものである。
（従来の技術） 棒線材を対象としたブルーム・ビレット連鋳において
は、スラブ連鋳に比べ小断面サイズであるため、鋳型内
への浸漬ノズルの設置スペースに制約があること及び注
入溶鋼量制御性向上の面から小径の浸漬ノズルを用いて
の鋳造が行なわれてきた。最近では連続鋳造の後工程で
ある分塊工程を省略することによるコストダウンを狙
い、さらに小断面サイズ、小径浸漬ノズルを採用したビ
レット連鋳が開発されるに至っている。
は、スラブ連鋳に比べ小断面サイズであるため、鋳型内
への浸漬ノズルの設置スペースに制約があること及び注
入溶鋼量制御性向上の面から小径の浸漬ノズルを用いて
の鋳造が行なわれてきた。最近では連続鋳造の後工程で
ある分塊工程を省略することによるコストダウンを狙
い、さらに小断面サイズ、小径浸漬ノズルを採用したビ
レット連鋳が開発されるに至っている。
棒線材向けの溶鋼は一般にAlにより脱酸する必要がある
が、この場合、脱酸生成物であるAl2O3が付可避的に存
在し、鋳造中に浸漬ノズル内壁に付着成長（巨大化）す
るため、ノズル詰りを引き起こし安定鋳造の阻害要因に
なると共に浸漬ノズル内面から剥離したAl2O3粒（Al2O3
が凝集巨大化したもの）が鋳片内介在物欠陥の生成原因
になることがあった。このような傾向は小断面鋳造、即
ち小径浸漬ノズルを用いての鋳造の場合に特に著しく、
小断面鋳造技術を確立するためには、小径浸漬ノズル内
面へのAl2O3付着防止が重要な技術課題であった。
が、この場合、脱酸生成物であるAl2O3が付可避的に存
在し、鋳造中に浸漬ノズル内壁に付着成長（巨大化）す
るため、ノズル詰りを引き起こし安定鋳造の阻害要因に
なると共に浸漬ノズル内面から剥離したAl2O3粒（Al2O3
が凝集巨大化したもの）が鋳片内介在物欠陥の生成原因
になることがあった。このような傾向は小断面鋳造、即
ち小径浸漬ノズルを用いての鋳造の場合に特に著しく、
小断面鋳造技術を確立するためには、小径浸漬ノズル内
面へのAl2O3付着防止が重要な技術課題であった。
浸漬ノズル内面へのAl2O3付着防止対策としては、溶
鋼中Al2O3の除去技術及び、Al2O3をノズル内面に付着
しづらい介在物へ改質する技術が検討されている。この
うちに関しては昭和６３年１１月、日本鉄鋼協会発行
の第126・127回西山記念技術講座「高清浄鋼」第１１項
〜第１５項に詳述されており、実機工業プロセスにおい
ても種々の要素技術を組合せた方式が採用されている。
しかしながら、これらの方法においてAl2O3の除去機能
を十分具備した技術はほとんどない。このことはAl2O3
の挙動が複雑な物理化学的現象にもとづくものであり、
さらにAl2O3が非常に微細なため溶鋼中からの分離が困
難なことによる。
鋼中Al2O3の除去技術及び、Al2O3をノズル内面に付着
しづらい介在物へ改質する技術が検討されている。この
うちに関しては昭和６３年１１月、日本鉄鋼協会発行
の第126・127回西山記念技術講座「高清浄鋼」第１１項
〜第１５項に詳述されており、実機工業プロセスにおい
ても種々の要素技術を組合せた方式が採用されている。
しかしながら、これらの方法においてAl2O3の除去機能
を十分具備した技術はほとんどない。このことはAl2O3
の挙動が複雑な物理化学的現象にもとづくものであり、
さらにAl2O3が非常に微細なため溶鋼中からの分離が困
難なことによる。
一方、に関しては昭和５６年４月、丸善株式会社から
発行された「カルシウム鋼」第８１項〜第８３項に詳細
が記載されている。それによると改質技術の主流は、溶
鋼中にCaを添加し高融点Al2O3を低融点12CaO・7Al2O3に
改質する方法であり、これにより浸漬ノズル内面へのAl
2O3の付着を防止するものである。しかしこの方法にお
いても棒線材向けの溶鋼の場合には改質が十分達成され
ないことが多い。その理由は棒線材溶鋼がＳを0.01重量
％以上含有しており、このためCa添加によってAl2O3の
改質と同時にCaSが生成し、CaSが浸漬ノズル内面は付着
しノズル詰りを誘発するためであり、特開昭63−7322号
による提案もあるが充分でない。さらにノズル内面から
剥離したCaS複合介在物は製品介在物欠陥の原因とな
る。
発行された「カルシウム鋼」第８１項〜第８３項に詳細
が記載されている。それによると改質技術の主流は、溶
鋼中にCaを添加し高融点Al2O3を低融点12CaO・7Al2O3に
改質する方法であり、これにより浸漬ノズル内面へのAl
2O3の付着を防止するものである。しかしこの方法にお
いても棒線材向けの溶鋼の場合には改質が十分達成され
ないことが多い。その理由は棒線材溶鋼がＳを0.01重量
％以上含有しており、このためCa添加によってAl2O3の
改質と同時にCaSが生成し、CaSが浸漬ノズル内面は付着
しノズル詰りを誘発するためであり、特開昭63−7322号
による提案もあるが充分でない。さらにノズル内面から
剥離したCaS複合介在物は製品介在物欠陥の原因とな
る。
本発明者らはこのような問題に対処するため種々の検討
をおこない、平成元年１１月２２日出願「カルシウム処
理によるブルーム、ビレットの連続鋳造法」（以下、先
願と称す）の如く溶鋼中の全Ca濃度／全Al濃度の比を溶
鋼中全Ｏ濃度に応じてコントロールすることによりCaS
の生成を抑制する方法を発明するに至った。
をおこない、平成元年１１月２２日出願「カルシウム処
理によるブルーム、ビレットの連続鋳造法」（以下、先
願と称す）の如く溶鋼中の全Ca濃度／全Al濃度の比を溶
鋼中全Ｏ濃度に応じてコントロールすることによりCaS
の生成を抑制する方法を発明するに至った。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記先願の方法をさらに発展させたものであ
り、反応過程でのCaSの生成に着目し、CaS生成を安定し
て低位に抑制する方法を提示するものである。これによ
り成品介在物欠陥（例えば超音波探傷不良等）を大幅に
改善すると共にノズル詰り発生の完全防止を達成するも
のである。
り、反応過程でのCaSの生成に着目し、CaS生成を安定し
て低位に抑制する方法を提示するものである。これによ
り成品介在物欠陥（例えば超音波探傷不良等）を大幅に
改善すると共にノズル詰り発生の完全防止を達成するも
のである。
（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Al；0.100重量％以下，
Ｓ；0.150重量％以下を含有する溶鋼へカルシウムを添
加するに際し、溶鋼中Ｃ含有量に応じてカルシウムの添
加速度を次式に従い、コントロールすることにより、Ca
Sの生成を極力制御しうる、棒線材向け溶鋼のカルシウ
ム処理方法を指示するものである。
Ｓ；0.150重量％以下を含有する溶鋼へカルシウムを添
加するに際し、溶鋼中Ｃ含有量に応じてカルシウムの添
加速度を次式に従い、コントロールすることにより、Ca
Sの生成を極力制御しうる、棒線材向け溶鋼のカルシウ
ム処理方法を指示するものである。
ＶＣａ≦−25[%C]+35 式中[%C]；溶鋼中Ｃ含有量（重量％） ＶＣａ；カルシウム添加速度 （g/min/ton・steel） （作用） 以下、本発明の詳細について述べる。
本発明者らは先願記載の方法をさらに発展させ、CaSの
生成を低位に抑制させる方法を追求した。その結果、溶
鋼中のCa添加位置近傍即ち、鉄被覆CaワイヤーにてCaを
添加した場合には、溶鋼中に浸漬されたワイヤーが溶解
し、Caが溶鋼中へ供給されている領域では、その他の溶
鋼部位と比較してCa濃度が極めて高い状況となっている
ことに起因していることが明らかとなった。このように
Ca濃度が高い領域が形成されると、Al2O3の改質に使途
される以上の過剰Caが存在することになり、過剰CaがCa
Sの生成に寄与することになる。この結果は溶鋼中のCa
添加位置近傍から採取した溶鋼の介在物分析によって得
られた。
生成を低位に抑制させる方法を追求した。その結果、溶
鋼中のCa添加位置近傍即ち、鉄被覆CaワイヤーにてCaを
添加した場合には、溶鋼中に浸漬されたワイヤーが溶解
し、Caが溶鋼中へ供給されている領域では、その他の溶
鋼部位と比較してCa濃度が極めて高い状況となっている
ことに起因していることが明らかとなった。このように
Ca濃度が高い領域が形成されると、Al2O3の改質に使途
される以上の過剰Caが存在することになり、過剰CaがCa
Sの生成に寄与することになる。この結果は溶鋼中のCa
添加位置近傍から採取した溶鋼の介在物分析によって得
られた。
以上の知見から、溶鋼中のCa添加位置近傍において高Ca
濃度領域を形成させない手段としてCaの添加速度をコン
トロールする方法を着想し、120ton規模での鉄被覆Caワ
イヤー添加実験及び溶鋼中のCa添加位置近傍からの採取
溶鋼の介在物分析によってその適正範囲を解明した。
濃度領域を形成させない手段としてCaの添加速度をコン
トロールする方法を着想し、120ton規模での鉄被覆Caワ
イヤー添加実験及び溶鋼中のCa添加位置近傍からの採取
溶鋼の介在物分析によってその適正範囲を解明した。
第１図はその結果を示すものであり、溶鋼Ｃ含有量とCa
添加速度の関係において適正範囲を示した。図中、直線
ＡはＶＣａ＝−25[%C]+35に対応するが、ＶＣａ＞−25
[%C]+35になるとCaSの生成が顕著となり好ましくない。
即ち、ＶＣａ≦−25[%C]+35ではCaSを複合する介在物比
率が５％以下であるのに対し、ＶＣａ＞−25[%C]+35に
なるとその比率が３０％以上に高まる。ここにCaSを複
合する介在物比率は鋼中介在物をランダムを100ケ抽出
しＸ線マイクロアナライザーにより組成分析をおこない
求めた。直線Ａが低[%C]ほどＶＣａを大きくできる理由
は、低[%C]ほど溶鋼中Ｏ含有量が高くCaSが生成しづら
い条件になっているためである。
添加速度の関係において適正範囲を示した。図中、直線
ＡはＶＣａ＝−25[%C]+35に対応するが、ＶＣａ＞−25
[%C]+35になるとCaSの生成が顕著となり好ましくない。
即ち、ＶＣａ≦−25[%C]+35ではCaSを複合する介在物比
率が５％以下であるのに対し、ＶＣａ＞−25[%C]+35に
なるとその比率が３０％以上に高まる。ここにCaSを複
合する介在物比率は鋼中介在物をランダムを100ケ抽出
しＸ線マイクロアナライザーにより組成分析をおこない
求めた。直線Ａが低[%C]ほどＶＣａを大きくできる理由
は、低[%C]ほど溶鋼中Ｏ含有量が高くCaSが生成しづら
い条件になっているためである。
一方、ＶＣａ≦−25[%C]+35の範囲において、ＶＣａを
即ちCa添加速度を遅くしすぎると処理時間が長くなり、
連鋳不可能な溶鋼温度にまで温度が降下し好ましくな
い。実操業上の目安としては、高[%C]ほど凝固温度が低
い点を考慮して、ＶＣａ≧−15[%C]+15とする必要があ
る。
即ちCa添加速度を遅くしすぎると処理時間が長くなり、
連鋳不可能な溶鋼温度にまで温度が降下し好ましくな
い。実操業上の目安としては、高[%C]ほど凝固温度が低
い点を考慮して、ＶＣａ≧−15[%C]+15とする必要があ
る。
以上より、ＶＣａ≦−25[%C]+35の範囲にコントロール
すべきであり、さらに好ましい範囲は−15[%C]+15≦
ＶＣａ≦−25[%C]+35となる。
すべきであり、さらに好ましい範囲は−15[%C]+15≦
ＶＣａ≦−25[%C]+35となる。
なお、本発明において添加するCa源は特に限定するもの
ではなく、各添加物のCa含有量に応じてＶＣａを適正範
囲に設定すればよい。Ca源としては、鉄被覆Caワイヤ
ー、Ca-Si合金等が使用できる。さらにCaの供給方法も
特定するものではなく、ワイヤー添加法、浸漬ランスに
よる吹込み法等に適用可能である。また本発明を適用で
きる溶鋼[%C]は、0.01〜1.00％である。[%C]が１％以上
になると溶鋼中Al2O3が少なくなり、Ca処理の必要性が
弱くなる。
ではなく、各添加物のCa含有量に応じてＶＣａを適正範
囲に設定すればよい。Ca源としては、鉄被覆Caワイヤ
ー、Ca-Si合金等が使用できる。さらにCaの供給方法も
特定するものではなく、ワイヤー添加法、浸漬ランスに
よる吹込み法等に適用可能である。また本発明を適用で
きる溶鋼[%C]は、0.01〜1.00％である。[%C]が１％以上
になると溶鋼中Al2O3が少なくなり、Ca処理の必要性が
弱くなる。
本発明では、鋼中のClとＳについて以下の理由でその範
囲を規定する。
囲を規定する。
Alは、鋼の結晶粒度調整用に必要であるが、0.100％を
越えて添加しても結晶粒度調整作用が飽和するので上限
を0.100％とする。
越えて添加しても結晶粒度調整作用が飽和するので上限
を0.100％とする。
Ｓは機械構造用鋼あるいは冷間鍛造用鋼などに用いられ
る棒鋼線材成品への被削性付与の面から必要であるが、
0.150％を越えて含有されると機械的性質が劣化するの
で上限を0.150％に規定する。
る棒鋼線材成品への被削性付与の面から必要であるが、
0.150％を越えて含有されると機械的性質が劣化するの
で上限を0.150％に規定する。
本発明は先願の方法と組合せるとCaS生成抑制効果がよ
り顕著となる。
り顕著となる。
（実施例） 本発明の実施例を以下に示す。
転炉及び脱ガス設備を用いて120ton/Heatの棒線材向け
溶鋼を溶製するに際し、転炉から取鍋への出鋼段階で転
炉スラグを除去し、続いて取鍋内溶鋼上に非酸化性のス
ラグを形成せしめ、成分調整ならびに脱水素をおこなっ
た後、取鍋内溶鋼中深部へワイヤー外径１３mmφの鉄被
覆Caワイヤー（充填物中のCa含有量９２重量％）を添加
した。実施例は合計１０ヒートおこなったが、Caの添加
条件は第１表実施例欄に示すように、各ヒートのＣ含有
量に応じて本発明を満足するＶＣａとした。Ca処理後の
溶鋼は鋳片断面サイズ162mm×162mmの湾曲型ビレット連
鋳機に供し、棒線材向けビレットを製造した。
溶鋼を溶製するに際し、転炉から取鍋への出鋼段階で転
炉スラグを除去し、続いて取鍋内溶鋼上に非酸化性のス
ラグを形成せしめ、成分調整ならびに脱水素をおこなっ
た後、取鍋内溶鋼中深部へワイヤー外径１３mmφの鉄被
覆Caワイヤー（充填物中のCa含有量９２重量％）を添加
した。実施例は合計１０ヒートおこなったが、Caの添加
条件は第１表実施例欄に示すように、各ヒートのＣ含有
量に応じて本発明を満足するＶＣａとした。Ca処理後の
溶鋼は鋳片断面サイズ162mm×162mmの湾曲型ビレット連
鋳機に供し、棒線材向けビレットを製造した。
一方、比較例として第１表に示すようにＶＣａを本発明
と無関係に調整された５ヒートについても同一の連鋳機
を用いて鋳造した。
と無関係に調整された５ヒートについても同一の連鋳機
を用いて鋳造した。
それぞれのヒートから得られたビレットを直径４０mmの
棒鋼に圧延した後、該棒鋼成品の超音波探傷試験を実施
し大型硬質介在物による超音波探傷不良率を求めた。そ
の結果も第１表に示すが、比較例は不良率平均＝0.31％
と高いのに対し、本発明実施例は不良率平均＝0.11％と
極めて低レベルとなり介在物欠陥が大幅に改善された。
また本発明実施例ではノズル詰りが全く発生せず、ノズ
ル付着物も少量であった。
棒鋼に圧延した後、該棒鋼成品の超音波探傷試験を実施
し大型硬質介在物による超音波探傷不良率を求めた。そ
の結果も第１表に示すが、比較例は不良率平均＝0.31％
と高いのに対し、本発明実施例は不良率平均＝0.11％と
極めて低レベルとなり介在物欠陥が大幅に改善された。
また本発明実施例ではノズル詰りが全く発生せず、ノズ
ル付着物も少量であった。
（発明の効果） 以上詳述したように、本発明法によりAlとＳを含有する
棒線材向け溶鋼においても、Ca処理時のCaSの生成を低
位に抑制し、Al2O3のみに低融点の12CaO・Al2O3に改質す
る技術が確立された。これにより、ノズル詰りが全く発
生しない棒線材溶鋼の小断面鋳造が可能となった。さら
に本発明によって得られた小断面鋳片は介在物欠陥の少
ない良好な品質であり、鉄鋼業にとって極めて有益なも
のである。
棒線材向け溶鋼においても、Ca処理時のCaSの生成を低
位に抑制し、Al2O3のみに低融点の12CaO・Al2O3に改質す
る技術が確立された。これにより、ノズル詰りが全く発
生しない棒線材溶鋼の小断面鋳造が可能となった。さら
に本発明によって得られた小断面鋳片は介在物欠陥の少
ない良好な品質であり、鉄鋼業にとって極めて有益なも
のである。
第１図は溶鋼Ｃ含有量とCa添加速度の関係において、Ca
Sの生成を防止しうる好ましい範囲を示す図面である。
Sの生成を防止しうる好ましい範囲を示す図面である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 草野 祥昌 北海道室蘭市仲町12番地 新日本製鐵株式 会社室蘭製鐵所内 (72)発明者 山中 敦 北海道室蘭市仲町12番地 新日本製鐵株式 会社室蘭製鐵所内
Claims (1)
- 【請求項１】Al；0.100重量％以下，Ｓ；0.150重量％以
下を含有する溶鋼へカルシウムを添加するに際し、溶鋼
中Ｃ含有量に応じてカルシウムの添加速度を次式に従
い、コントロールすることを特徴とする溶鋼のカルシウ
ム処理方法 ＶＣａ≦−25[%C]+35 式中[%C]；溶鋼中Ｃ含有量（重量％） ＶＣａ；カルシウム添加速度 （g/min/ton・steel）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1322020A JPH0645816B2 (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | 溶鋼のカルシウム処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1322020A JPH0645816B2 (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | 溶鋼のカルシウム処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03183721A JPH03183721A (ja) | 1991-08-09 |
| JPH0645816B2 true JPH0645816B2 (ja) | 1994-06-15 |
Family
ID=18139030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1322020A Expired - Lifetime JPH0645816B2 (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | 溶鋼のカルシウム処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645816B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6228524B2 (ja) * | 2013-09-27 | 2017-11-08 | 日新製鋼株式会社 | 連続鋳造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5317517A (en) * | 1976-08-03 | 1978-02-17 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Preparation of ultralow sulfur steel |
| JPS56163212A (en) * | 1980-05-19 | 1981-12-15 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Ca-treating method of molten steel |
| JPS59159921A (ja) * | 1983-02-28 | 1984-09-10 | Kawasaki Steel Corp | 溶鋼中へのＣａ合金添加方法 |
| JPS637322A (ja) * | 1986-06-27 | 1988-01-13 | Kobe Steel Ltd | 溶鋼のＣａ処理方法 |
| JPH01299742A (ja) * | 1988-05-30 | 1989-12-04 | Nippon Steel Corp | カルシウム処理によるブルーム・ビレットの連続鋳造法 |
-
1989
- 1989-12-12 JP JP1322020A patent/JPH0645816B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03183721A (ja) | 1991-08-09 |
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