JPH0819455B2 - ステンレス鋼の精錬法 - Google Patents
ステンレス鋼の精錬法Info
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- JPH0819455B2 JPH0819455B2 JP8974987A JP8974987A JPH0819455B2 JP H0819455 B2 JPH0819455 B2 JP H0819455B2 JP 8974987 A JP8974987 A JP 8974987A JP 8974987 A JP8974987 A JP 8974987A JP H0819455 B2 JPH0819455 B2 JP H0819455B2
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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、ステンレス鋼の精錬法に関し、詳しくは清
浄度の優れたステンレス鋼の溶製法に関する。
浄度の優れたステンレス鋼の溶製法に関する。
［従来の技術］ ステンレス鋼は製品段階で得ようとする目的によって
溶鋼段階でAlを添加するが、Alを添加することによって
Al2O3系の介在物、特にクラスター状介在物を生成し、
これらが連続鋳造中にタンディッシュノズルに付着、堆
積、剥離を繰返すことによってモールド内の湯面レベル
を不安定にし、オシレーションマークのみだれを誘発し
てスラブ表面性状を悪化させ、ひいては製品段階でこの
部分がヘゲなどの表面疵となっていた。
溶鋼段階でAlを添加するが、Alを添加することによって
Al2O3系の介在物、特にクラスター状介在物を生成し、
これらが連続鋳造中にタンディッシュノズルに付着、堆
積、剥離を繰返すことによってモールド内の湯面レベル
を不安定にし、オシレーションマークのみだれを誘発し
てスラブ表面性状を悪化させ、ひいては製品段階でこの
部分がヘゲなどの表面疵となっていた。
ところで、Alを添加するステンレス鋼においては、Al
2O3クラスターなどの介在物が製品段階で線状疵等の表
面疵となり、その対策として例えば特開昭58−16018号
公報に示すようにVOD処理中にAlを添加した後、CaO−Ca
F2系フラックスを溶鋼表面上に添加し、次いで溶鋼中を
上方より浸漬したランスからArガスにて減圧下で撹拌さ
せることによってAl2O3系介在物をCaO−Al2O3系の低融
点介在物に変化させて介在物の無害化を図る方法が提案
されている。
2O3クラスターなどの介在物が製品段階で線状疵等の表
面疵となり、その対策として例えば特開昭58−16018号
公報に示すようにVOD処理中にAlを添加した後、CaO−Ca
F2系フラックスを溶鋼表面上に添加し、次いで溶鋼中を
上方より浸漬したランスからArガスにて減圧下で撹拌さ
せることによってAl2O3系介在物をCaO−Al2O3系の低融
点介在物に変化させて介在物の無害化を図る方法が提案
されている。
ところが、これらの方法はVOD処理中、特にAlを添加
した際に生成したAl2O3系介在物の無害化を図る方法で
あって、その後に成分調整時に生成するもの及びVOD処
理後から連続鋳造を完了するまでの間にスラグと溶鋼中
の［Al］とが反応して生成するAl2O3系介在物の無害化
または減少においては全く効果がない。この間に生成す
るAl2O3系介在物を生成させないこと、もしくは生成し
ても無害化または減少されることができないかぎり先に
述べた問題が生じ、スラブ表面の手入が必要で、製品段
階での疵はもちろん経済的にも非常に不利であった。
した際に生成したAl2O3系介在物の無害化を図る方法で
あって、その後に成分調整時に生成するもの及びVOD処
理後から連続鋳造を完了するまでの間にスラグと溶鋼中
の［Al］とが反応して生成するAl2O3系介在物の無害化
または減少においては全く効果がない。この間に生成す
るAl2O3系介在物を生成させないこと、もしくは生成し
ても無害化または減少されることができないかぎり先に
述べた問題が生じ、スラブ表面の手入が必要で、製品段
階での疵はもちろん経済的にも非常に不利であった。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明はかくのごとき背景に鑑みなされたものであっ
て、単に溶鋼とVOD処理後スラグを撹拌することによっ
てスラグ組成をコントロールし、VOD処理後から連続鋳
造完了までに生成するAl2O3系介在物を抑制するととも
に、処理方法も極めて簡単な方法で、且つ高清浄度を有
し、表面性状のきわめて優れたステンレス鋼を溶製する
精錬法を提供することにある。
て、単に溶鋼とVOD処理後スラグを撹拌することによっ
てスラグ組成をコントロールし、VOD処理後から連続鋳
造完了までに生成するAl2O3系介在物を抑制するととも
に、処理方法も極めて簡単な方法で、且つ高清浄度を有
し、表面性状のきわめて優れたステンレス鋼を溶製する
精錬法を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］ 本発明を以下に詳しく説明する 転炉などの精錬炉で粗脱炭した含Cr溶湯を取鍋に受鋼
させ、ポーラスプラグからArガスによる撹拌を行いつつ
取鍋を真空状態にし、上方からのランスにて吹酸し目標
脱炭域まで脱炭させる。その後、５〜10分間真空状態の
ままAr撹拌を行い脱ガス処理を実施し、ひき続きAl,Fe
−Siなどを添加脱酸し、さらにCaO系フラッックスを添
加してスラグ精錬を行う。その後大気圧下において目標
成分値までAl,Fe−Si,その他合金を添加する。ここまで
は従来のVOD精錬法である。このVOD処理において脱炭、
脱ガス後、Al,Fe−Siなどによって脱酸した時点でAl2O3
系介在物が生成される。ところが、本発明者等はその後
のCaO系フラックス添加によるスラグ精錬とVOD処理始め
からのポーラスプラグによるAr撹拌によってAl2O3系介
在物はスラグに吸収されたり、CaO−Al2O3系の低融点介
在物となり得ることを知見した。しかし、目標成分値に
調整するためスラグ精錬後にもAl,Fe−Siその他合金な
どを添加するためこの時点でもAl2O3系介在物が再度生
成される。またCaO系フラックスを添加して形成するス
ラグ中にはCaO,SiO2,Al2O3の他にFeO,MnO,Cr2O3などの
金属酸化物が存在する。このスラグがVOD処理後にも常
に溶鋼表面上に存在するために、VOD処理後から連続鋳
造に至るまでの間に鍋内に対流で移動する溶鋼中の［A
l］によってSiO2,FeO,MnO,Cr2O3などが還元され、Al2O3
系介在物はVOD処理後にも生成される。
させ、ポーラスプラグからArガスによる撹拌を行いつつ
取鍋を真空状態にし、上方からのランスにて吹酸し目標
脱炭域まで脱炭させる。その後、５〜10分間真空状態の
ままAr撹拌を行い脱ガス処理を実施し、ひき続きAl,Fe
−Siなどを添加脱酸し、さらにCaO系フラッックスを添
加してスラグ精錬を行う。その後大気圧下において目標
成分値までAl,Fe−Si,その他合金を添加する。ここまで
は従来のVOD精錬法である。このVOD処理において脱炭、
脱ガス後、Al,Fe−Siなどによって脱酸した時点でAl2O3
系介在物が生成される。ところが、本発明者等はその後
のCaO系フラックス添加によるスラグ精錬とVOD処理始め
からのポーラスプラグによるAr撹拌によってAl2O3系介
在物はスラグに吸収されたり、CaO−Al2O3系の低融点介
在物となり得ることを知見した。しかし、目標成分値に
調整するためスラグ精錬後にもAl,Fe−Siその他合金な
どを添加するためこの時点でもAl2O3系介在物が再度生
成される。またCaO系フラックスを添加して形成するス
ラグ中にはCaO,SiO2,Al2O3の他にFeO,MnO,Cr2O3などの
金属酸化物が存在する。このスラグがVOD処理後にも常
に溶鋼表面上に存在するために、VOD処理後から連続鋳
造に至るまでの間に鍋内に対流で移動する溶鋼中の［A
l］によってSiO2,FeO,MnO,Cr2O3などが還元され、Al2O3
系介在物はVOD処理後にも生成される。
従って、VOD処理段階で生成したA2O3系介在物をその
時点でCaO−Al2O3系介在物にして無害化しても、その後
にスラグ−メタル反応により再度Al2O3系介在物が生成
されるため、連続鋳造時のタンディッシュノズル絞りを
引きおこしスラブ表面性状は全く改善されない。
時点でCaO−Al2O3系介在物にして無害化しても、その後
にスラグ−メタル反応により再度Al2O3系介在物が生成
されるため、連続鋳造時のタンディッシュノズル絞りを
引きおこしスラブ表面性状は全く改善されない。
そこで、従来のVOD処理を行った後、ひきつづいて大
気下でArランスを溶鋼中に浸漬するか、又はポーラスプ
ラグを用いたArガスの吸込みにより溶鋼とVOD処理後ス
ラグを混合撹拌して形成スラグを特定値内にする。即
ち、溶鋼中の［Al］とVOD処理後スラグ中SiO2,FeO,MnO,
Cr2O3などが強制的に撹拌されて、溶鋼中［Al］によりS
iO2,FeO,MnO,Cr2O3などが還元される。この処理によっ
て溶鋼中［Al］はスラグを還元しその値が低下するため
に事前に目標成分の上限値以上にしておくとより好まし
いが、微量の金属Al,若しくはAl合金を添加してもよ
い。撹拌は大気下で行うため操業が容易で、かつVOD処
理後のスラグ厚は100mm以上あるために、溶鋼が外気と
接触して酸化されることもない。
気下でArランスを溶鋼中に浸漬するか、又はポーラスプ
ラグを用いたArガスの吸込みにより溶鋼とVOD処理後ス
ラグを混合撹拌して形成スラグを特定値内にする。即
ち、溶鋼中の［Al］とVOD処理後スラグ中SiO2,FeO,MnO,
Cr2O3などが強制的に撹拌されて、溶鋼中［Al］によりS
iO2,FeO,MnO,Cr2O3などが還元される。この処理によっ
て溶鋼中［Al］はスラグを還元しその値が低下するため
に事前に目標成分の上限値以上にしておくとより好まし
いが、微量の金属Al,若しくはAl合金を添加してもよ
い。撹拌は大気下で行うため操業が容易で、かつVOD処
理後のスラグ厚は100mm以上あるために、溶鋼が外気と
接触して酸化されることもない。
この撹拌によってスラグーメタル反応が促進され溶鋼
中［Al］によってSiO2,FeO,MnO,Cr2O3などが還元され、
溶鋼中にはSi,Mn,Fe,Crとして溶解し、［Al］はAl2O3と
なる。この撹拌を行った時にAl2O3が大量に生成する
が、このAl2O3はスラグに吸収されて消滅し溶鋼中には
ほとんど存在しない。すなわち［Al］がスラグ中SiO2,F
eO,MnO,Cr2O3とスラグーメタル界面で接触し、［Al］に
よる還元反応が起るが、撹拌の強さによって［Al］のス
ラグーメタル界面への供給速度が決り、SiO2などとの反
応速度が決定される。その速度は、スラグからのSiO2な
どの酸化物の供給速度以上の速さで［Al］を供給するこ
とが望ましい。これは［Al］の供給が遅いとSiO2などの
酸化物に対して［Al］が量的に少なくSiO2量に見合わず
にSiO2などの酸化物から反応にあずからなかった酸素が
溶鋼中へ供給されて他の溶鋼中の［Al］と反応してAl2O
3を生成することになる。従ってこの撹拌力の指標とし
てはArガス量を0.015〜0.025Nm3/min.tonが好ましい。
しかしArガス量が0.025Nm3/min.tonより多く、撹拌が強
すぎると大気下での撹拌のためにVOD処理後のスラグ厚
みが厚くても大気と溶鋼が接触して好ましくない。一方
Arガス量が0.015Nm3/min.ton以下では弱撹拌となり［A
l］の供給速度不足となる。またランスを浸漬して撹拌
するときは溶鋼とスラグの撹拌をさせるだけではなく、
溶鋼中の偏析をなくすためにも浸漬深さは溶鋼表面下20
00mm程度確保すると好ましい。これによってVOD処理後
スラグ中のSiO2などは10wt％以下になり、SiO2の活量が
極端に下り、この処理後から連続鋳造終了までの間にス
ラグ中のSiO2などからの酸素の供給はほとんどなく、
［Al］とスラグが接触しても［Al］によるSiO2などの還
元反応は進行し得ずAl2O3の発生は起らない。
中［Al］によってSiO2,FeO,MnO,Cr2O3などが還元され、
溶鋼中にはSi,Mn,Fe,Crとして溶解し、［Al］はAl2O3と
なる。この撹拌を行った時にAl2O3が大量に生成する
が、このAl2O3はスラグに吸収されて消滅し溶鋼中には
ほとんど存在しない。すなわち［Al］がスラグ中SiO2,F
eO,MnO,Cr2O3とスラグーメタル界面で接触し、［Al］に
よる還元反応が起るが、撹拌の強さによって［Al］のス
ラグーメタル界面への供給速度が決り、SiO2などとの反
応速度が決定される。その速度は、スラグからのSiO2な
どの酸化物の供給速度以上の速さで［Al］を供給するこ
とが望ましい。これは［Al］の供給が遅いとSiO2などの
酸化物に対して［Al］が量的に少なくSiO2量に見合わず
にSiO2などの酸化物から反応にあずからなかった酸素が
溶鋼中へ供給されて他の溶鋼中の［Al］と反応してAl2O
3を生成することになる。従ってこの撹拌力の指標とし
てはArガス量を0.015〜0.025Nm3/min.tonが好ましい。
しかしArガス量が0.025Nm3/min.tonより多く、撹拌が強
すぎると大気下での撹拌のためにVOD処理後のスラグ厚
みが厚くても大気と溶鋼が接触して好ましくない。一方
Arガス量が0.015Nm3/min.ton以下では弱撹拌となり［A
l］の供給速度不足となる。またランスを浸漬して撹拌
するときは溶鋼とスラグの撹拌をさせるだけではなく、
溶鋼中の偏析をなくすためにも浸漬深さは溶鋼表面下20
00mm程度確保すると好ましい。これによってVOD処理後
スラグ中のSiO2などは10wt％以下になり、SiO2の活量が
極端に下り、この処理後から連続鋳造終了までの間にス
ラグ中のSiO2などからの酸素の供給はほとんどなく、
［Al］とスラグが接触しても［Al］によるSiO2などの還
元反応は進行し得ずAl2O3の発生は起らない。
従って、スラグ中SiO2は10wt％以下が必要である。ま
た、VOD処理中にはCaO系フラックスを添加するためにVO
D処理後のスラグはCaO−SiO2−Al2O3系スラグとなって
おり、このスラグの酸素供給能を表わすのには一般的に
塩基度が用いられている。上記のスラグ中SiO2を10wt％
以下にすることに加えて、酸素供給能を表わす塩基度を
4.5以上にすることで一層Al2O3の生成を抑制される。
た、VOD処理中にはCaO系フラックスを添加するためにVO
D処理後のスラグはCaO−SiO2−Al2O3系スラグとなって
おり、このスラグの酸素供給能を表わすのには一般的に
塩基度が用いられている。上記のスラグ中SiO2を10wt％
以下にすることに加えて、酸素供給能を表わす塩基度を
4.5以上にすることで一層Al2O3の生成を抑制される。
さらに、VOD処理中にSiO2以外の金属酸化物（MnO），
（FeO），（Cr2O3）がスラグ中に残っててるとSiO2より
も溶鋼中へ酸素を与える能力が強いためにSiO2以上にAl
2O3を発生しやすい。従って、VOD処理後の撹拌処理によ
ってSiO2を10wt％以下にすることに加えて、（FeO），
（MnO），（Cr2O3）などSiよりも酸素との親和力の小さ
い金属元素で形成される金属酸化物の総含有濃度を3wt
％以下にすることで、スラグからの酸素供給を完全に断
つことができる。この金属酸化物の総量が３％より多い
と結果としてAl2O3増を招く。また、VOD処理後にこのよ
うなスラグ組成を形成することで、スラグの粘性が変化
しAl2O3を吸収しやすいスラグになることも相まって本
発明の処理効果が一層向上することになる。
（FeO），（Cr2O3）がスラグ中に残っててるとSiO2より
も溶鋼中へ酸素を与える能力が強いためにSiO2以上にAl
2O3を発生しやすい。従って、VOD処理後の撹拌処理によ
ってSiO2を10wt％以下にすることに加えて、（FeO），
（MnO），（Cr2O3）などSiよりも酸素との親和力の小さ
い金属元素で形成される金属酸化物の総含有濃度を3wt
％以下にすることで、スラグからの酸素供給を完全に断
つことができる。この金属酸化物の総量が３％より多い
と結果としてAl2O3増を招く。また、VOD処理後にこのよ
うなスラグ組成を形成することで、スラグの粘性が変化
しAl2O3を吸収しやすいスラグになることも相まって本
発明の処理効果が一層向上することになる。
［実施例］ 次に本発明の実施例について説明し、その効果を明ら
かにする。
かにする。
175t酸素上底吹転炉で［Ｃ］0.30％とした16％Cr溶鋼
145tを真空下で酸素吹錬して、引き続き脱ガス処理を行
った後、Al 600kg,Fe−Si 754kgを投入し、その後CaO 2
300kgを投入して［Ｃ］0.023％，［Si］0.42％，［Mn］
0.10％，［Cr］16.27％，［Al］0.038％を得た。その後
大気圧下で、目標成分値にするために高炭FeCr 300kg,
高炭Mn 158kg,Al 300kg添加し、VOD処理を終了した。こ
の時点で、［Ｃ］0.054％，［Si］0.49％，［Mn］0.19
％，［Cr］16.20％，［Al］0.138％を得た。またVOD処
理後のスラグ組成は（CaO）:52.46％，（SiO2）:14.43
％，（Al2O3）:23.02％，（T.Fe）:0.24％，（Cr2O3）:
0.04％，（MnO）:0.16％であった。このVOD処理中に
は、ポーラスプラグからArを300〜500/min流した。こ
の後、大気圧下において、ランスを浸漬してArガスを0.
021Nm3/min/tonで５分間直接溶鋼とスラグを撹拌し鋼中
の［Al］によりスラグ還元を行った。これによってスラ
グ組成は次のように変化した。
145tを真空下で酸素吹錬して、引き続き脱ガス処理を行
った後、Al 600kg,Fe−Si 754kgを投入し、その後CaO 2
300kgを投入して［Ｃ］0.023％，［Si］0.42％，［Mn］
0.10％，［Cr］16.27％，［Al］0.038％を得た。その後
大気圧下で、目標成分値にするために高炭FeCr 300kg,
高炭Mn 158kg,Al 300kg添加し、VOD処理を終了した。こ
の時点で、［Ｃ］0.054％，［Si］0.49％，［Mn］0.19
％，［Cr］16.20％，［Al］0.138％を得た。またVOD処
理後のスラグ組成は（CaO）:52.46％，（SiO2）:14.43
％，（Al2O3）:23.02％，（T.Fe）:0.24％，（Cr2O3）:
0.04％，（MnO）:0.16％であった。このVOD処理中に
は、ポーラスプラグからArを300〜500/min流した。こ
の後、大気圧下において、ランスを浸漬してArガスを0.
021Nm3/min/tonで５分間直接溶鋼とスラグを撹拌し鋼中
の［Al］によりスラグ還元を行った。これによってスラ
グ組成は次のように変化した。
（CaO）:56.05％，（SiO2）:7.61％，（Al2O3）:28.62
％，（T.Fe）:0.23％，（Cr2O3）:0.04％，（MnO）:0.1
5％。この処理を実施した結果を従来法との比較で示
す。第１図に示すように明らかに本発明によるものはVO
D後の撹拌処理で、その後介在物が増加していないこと
がわかる。この理由はスラグ還元と相まって介在物の浮
上促進が行われ、且つAl2O3の再形成が抑制された結果
である。また第２図、第３図に示すように本発明法によ
ってタンディッシュノズル絞りが低減でき、製品表面疵
も大幅に減少しており本発明法がステンレス鋼の高清浄
度化に極めて優れた効果を実現できることがわかる。
％，（T.Fe）:0.23％，（Cr2O3）:0.04％，（MnO）:0.1
5％。この処理を実施した結果を従来法との比較で示
す。第１図に示すように明らかに本発明によるものはVO
D後の撹拌処理で、その後介在物が増加していないこと
がわかる。この理由はスラグ還元と相まって介在物の浮
上促進が行われ、且つAl2O3の再形成が抑制された結果
である。また第２図、第３図に示すように本発明法によ
ってタンディッシュノズル絞りが低減でき、製品表面疵
も大幅に減少しており本発明法がステンレス鋼の高清浄
度化に極めて優れた効果を実現できることがわかる。
［発明の効果］ 以上述べた如く、本発明によるVOD処理後スラグと溶
鋼を撹拌することで、溶鋼中Al2O3系介在物を大幅に低
下でき、極めて清浄度の高いステンレス鋼が溶製でき
る。この精錬によって、製品性状の向上はもちろん、ス
ラブ手入れ不要による固定費の大幅削減、下工程での工
程省略など極めて優れた精錬法である。
鋼を撹拌することで、溶鋼中Al2O3系介在物を大幅に低
下でき、極めて清浄度の高いステンレス鋼が溶製でき
る。この精錬によって、製品性状の向上はもちろん、ス
ラブ手入れ不要による固定費の大幅削減、下工程での工
程省略など極めて優れた精錬法である。
第１図はVOD処理後又は、本発明後からの経過時間とAl2
O3介在物インデックスの関係を示す図、第２図は、タン
ディッシュノズル絞り発生回数の比較を示す図、第３図
は製品へゲ発生指数の比較を示す図である。
O3介在物インデックスの関係を示す図、第２図は、タン
ディッシュノズル絞り発生回数の比較を示す図、第３図
は製品へゲ発生指数の比較を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】転炉で粗脱炭した含Cr溶鋼をAlを添加して
CODで処理した後、次いでこのAlを含有する溶鋼とVOD処
理後の溶鋼浴面上にあるスラグとを直接撹拌して溶鋼中
のAlにより該スラグ中のSiO2を還元し該スラグ中のSiO2
濃度を10wt％以下とし、且つ珪素よりも酸素との親和力
の小さい金属の金属酸化物の該スラグ中の総量を３％以
下とすることを特徴としたステンレス鋼の精錬法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8974987A JPH0819455B2 (ja) | 1987-04-14 | 1987-04-14 | ステンレス鋼の精錬法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8974987A JPH0819455B2 (ja) | 1987-04-14 | 1987-04-14 | ステンレス鋼の精錬法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63277708A JPS63277708A (ja) | 1988-11-15 |
| JPH0819455B2 true JPH0819455B2 (ja) | 1996-02-28 |
Family
ID=13979398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8974987A Expired - Lifetime JPH0819455B2 (ja) | 1987-04-14 | 1987-04-14 | ステンレス鋼の精錬法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0819455B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101030552B1 (ko) | 2003-12-20 | 2011-04-21 | 주식회사 포스코 | 저철손 무방향성 전기강판의 용강 정련방법 |
-
1987
- 1987-04-14 JP JP8974987A patent/JPH0819455B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63277708A (ja) | 1988-11-15 |
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