JPH08218111A - 溶鋼へのスラグ巻き込み低減方法 - Google Patents
溶鋼へのスラグ巻き込み低減方法Info
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- JPH08218111A JPH08218111A JP7025029A JP2502995A JPH08218111A JP H08218111 A JPH08218111 A JP H08218111A JP 7025029 A JP7025029 A JP 7025029A JP 2502995 A JP2502995 A JP 2502995A JP H08218111 A JPH08218111 A JP H08218111A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】溶鋼中へのスラグ巻込みを低減する方法を提供
する。 【構成】大気圧又は減圧下で溶鋼のガス撹拌を実施する
際に、ガス撹拌期を第１期と第２期とに区分し、第１期
では下記(1) 、第２期では下記(2) の条件を満たすスラ
グ巻き込み低減方法。 (1)溶鋼上面スラグの融点を1600℃以下にし、スラグ全
体を液体化させる。 (2)溶鋼上面スラグの融点を1700℃以上にし、スラグの
上層部を固体化させる。 【効果】スラグ巻き込み起因による介在物生成を低減
し、製品中の介在物総量を減少させることができる。
する。 【構成】大気圧又は減圧下で溶鋼のガス撹拌を実施する
際に、ガス撹拌期を第１期と第２期とに区分し、第１期
では下記(1) 、第２期では下記(2) の条件を満たすスラ
グ巻き込み低減方法。 (1)溶鋼上面スラグの融点を1600℃以下にし、スラグ全
体を液体化させる。 (2)溶鋼上面スラグの融点を1700℃以上にし、スラグの
上層部を固体化させる。 【効果】スラグ巻き込み起因による介在物生成を低減
し、製品中の介在物総量を減少させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、溶鋼中の非金属介在
物量の低減を図るために、溶鋼上面に形成されるスラグ
の溶鋼内への巻き込み量を低減させる方法に関する。
物量の低減を図るために、溶鋼上面に形成されるスラグ
の溶鋼内への巻き込み量を低減させる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、あらゆる分野において鋼材の品質
向上の要求が厳しくなっている。特にラインパイプ用鋼
材では、その使用環境が過酷になるにつれて高級化の要
求が一段と強くなり、これに対応してＳ≦５ｐｐｍのよ
うな極低硫化、非金属介在物の低減およびその形態制御
の必要性が増してきている。
向上の要求が厳しくなっている。特にラインパイプ用鋼
材では、その使用環境が過酷になるにつれて高級化の要
求が一段と強くなり、これに対応してＳ≦５ｐｐｍのよ
うな極低硫化、非金属介在物の低減およびその形態制御
の必要性が増してきている。
【０００３】鋼材の高級化の一般的な手段としては、炉
から出鋼する際にスラグの完全除去を心がけ、さらに合
成スラグを添加して取鍋内スラグの性状を制御し、脱硫
の促進と介在物の低減を図るのが普通である。また、特
公昭５９−２２７６５号公報に示されているように、Ｃ
ａ合金添加前の〔Ｓ〕（溶鋼中のＳ）低下を図るため、
事前に溶鋼中にＣａＯ系フラックスを添加して脱硫処理
を行い、その後、Ｃａ合金により、脱硫処理で生成した
介在物を球状化処理する方法がある。
から出鋼する際にスラグの完全除去を心がけ、さらに合
成スラグを添加して取鍋内スラグの性状を制御し、脱硫
の促進と介在物の低減を図るのが普通である。また、特
公昭５９−２２７６５号公報に示されているように、Ｃ
ａ合金添加前の〔Ｓ〕（溶鋼中のＳ）低下を図るため、
事前に溶鋼中にＣａＯ系フラックスを添加して脱硫処理
を行い、その後、Ｃａ合金により、脱硫処理で生成した
介在物を球状化処理する方法がある。
【０００４】特開昭６３−７３１８号公報には、スラグ
によるＣａの無駄な消耗を防いで、ＣａによるＡｌ2 Ｏ
3 系介在物の形態制御を再現性よく達成するため、スラ
グ中の（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）およびＳｉＯ2 を低下する方
法が示されている。
によるＣａの無駄な消耗を防いで、ＣａによるＡｌ2 Ｏ
3 系介在物の形態制御を再現性よく達成するため、スラ
グ中の（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）およびＳｉＯ2 を低下する方
法が示されている。
【０００５】極低炭素鋼における清浄化対策として、特
開平６−４９５２４号公報には、転炉から未脱酸で出鋼
した後、ＣａＯを添加し、次に金属Ａｌをスラグ脱酸剤
として添加してスラグ中のＣａＯ／Ａｌ2 Ｏ3 の比を
１．３〜１．５、真空脱ガス後に前記比を０．６〜０．
８とし、真空脱ガス後のスラグを固化させ、取鍋スラグ
中のＴ．Ｆｅを低減するとともに、取鍋内スラグの連続
鋳造タンディッシュ内への流出を抑制する方法が示され
ている。
開平６−４９５２４号公報には、転炉から未脱酸で出鋼
した後、ＣａＯを添加し、次に金属Ａｌをスラグ脱酸剤
として添加してスラグ中のＣａＯ／Ａｌ2 Ｏ3 の比を
１．３〜１．５、真空脱ガス後に前記比を０．６〜０．
８とし、真空脱ガス後のスラグを固化させ、取鍋スラグ
中のＴ．Ｆｅを低減するとともに、取鍋内スラグの連続
鋳造タンディッシュ内への流出を抑制する方法が示され
ている。
【０００６】特に、金属Ｃａを添加した鋼を製造する場
合、Ｃａ添加前の処理として、例えばＡｒガス吹き込み
やＡｒガス吹き込み後のＣａＯ系フラックス処理により
低硫化すること、Ｃａ添加量制御によりＣａＳ生成を低
減または抑制することができる。また、Ａｒガス吹き込
みにより溶鋼上面に存在するスラグを撹拌し、スラグ中
の例えば、ＦｅＯ、ＭｎＯ、ＳｉＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 など
（以下、低級酸化物という）の濃度を低下させることに
より、Ｃａ合金吹き込み前の鋼中Ｔ．Ｏ（酸素）濃度を
低減することができるようになってきている。
合、Ｃａ添加前の処理として、例えばＡｒガス吹き込み
やＡｒガス吹き込み後のＣａＯ系フラックス処理により
低硫化すること、Ｃａ添加量制御によりＣａＳ生成を低
減または抑制することができる。また、Ａｒガス吹き込
みにより溶鋼上面に存在するスラグを撹拌し、スラグ中
の例えば、ＦｅＯ、ＭｎＯ、ＳｉＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 など
（以下、低級酸化物という）の濃度を低下させることに
より、Ｃａ合金吹き込み前の鋼中Ｔ．Ｏ（酸素）濃度を
低減することができるようになってきている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、鋼の低
硫化、介在物の形態制御や量の低減などについては種々
の方法が提案されているが、これらの従来の技術では近
年一段と高まった鋼の高級化に対応するのが未だ難し
い。
硫化、介在物の形態制御や量の低減などについては種々
の方法が提案されているが、これらの従来の技術では近
年一段と高まった鋼の高級化に対応するのが未だ難し
い。
【０００８】すなわち、金属Ｃａを添加した鋼を製造す
る場合に、溶鋼上面に存在するスラグ中の低級酸化物濃
度の低下、脱硫およびＣａ添加量の制御により大幅な非
金属介在物の低減が可能となった。しかし、清浄性レベ
ルの向上により、従来問題にならなかったスラグの巻き
込みによる介在物生成が大きな問題となってきた。
る場合に、溶鋼上面に存在するスラグ中の低級酸化物濃
度の低下、脱硫およびＣａ添加量の制御により大幅な非
金属介在物の低減が可能となった。しかし、清浄性レベ
ルの向上により、従来問題にならなかったスラグの巻き
込みによる介在物生成が大きな問題となってきた。
【０００９】一般に、ラインパイプに代表される耐ＨＩ
Ｃ性を要求される鋼材では、ＭｎＳ、ＣａＳ、Ａｌ2 Ｏ
3 、ＣａＯ、ＳｉＯ2 およびこれらの複合介在物（例え
ば、ＣａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 系介在物、ＣａＯ−Ａｌ2 Ｏ3
−ＣａＳ系介在物）の量を非常に低い濃度に制御する必
要がある。また、ホイールディスク材のように深絞り性
が要求される鋼材では、ＭｎＳやＡｌ2 Ｏ3 などの非金
属介在物が問題となるため、やはり低硫化および低酸素
素化が必要となる。
Ｃ性を要求される鋼材では、ＭｎＳ、ＣａＳ、Ａｌ2 Ｏ
3 、ＣａＯ、ＳｉＯ2 およびこれらの複合介在物（例え
ば、ＣａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 系介在物、ＣａＯ−Ａｌ2 Ｏ3
−ＣａＳ系介在物）の量を非常に低い濃度に制御する必
要がある。また、ホイールディスク材のように深絞り性
が要求される鋼材では、ＭｎＳやＡｌ2 Ｏ3 などの非金
属介在物が問題となるため、やはり低硫化および低酸素
素化が必要となる。
【００１０】通常製鋼プロセスでは、転炉や電気炉など
から取鍋に溶鋼を出鋼し、この溶鋼中にＣａＯやＡｌを
添加してスラグを生成させる。この場合のスラグの主成
分はＣａＯとＡｌ2 Ｏ3 であり、出鋼時にＦｅＯ、Ｍｎ
ＯまたはＳｉＯ2 のようなＡｌによって容易に還元され
る低級酸化物も含まれる。場合によっては、この出鋼以
降に溶鋼に酸素を吹き込んで昇熱することもあり、ここ
でも低級酸化物が生成する。
から取鍋に溶鋼を出鋼し、この溶鋼中にＣａＯやＡｌを
添加してスラグを生成させる。この場合のスラグの主成
分はＣａＯとＡｌ2 Ｏ3 であり、出鋼時にＦｅＯ、Ｍｎ
ＯまたはＳｉＯ2 のようなＡｌによって容易に還元され
る低級酸化物も含まれる。場合によっては、この出鋼以
降に溶鋼に酸素を吹き込んで昇熱することもあり、ここ
でも低級酸化物が生成する。
【００１１】これらのスラグ中低級酸化物は鋼中介非金
属在物の生成起因となるため、できるだけ早期にスラグ
中低級酸化物の濃度を低下させる必要がある。さらに、
ＭｎＳやＣａＳの生成を防止するため、溶鋼中〔Ｓ〕濃
度も低くする必要がある。
属在物の生成起因となるため、できるだけ早期にスラグ
中低級酸化物の濃度を低下させる必要がある。さらに、
ＭｎＳやＣａＳの生成を防止するため、溶鋼中〔Ｓ〕濃
度も低くする必要がある。
【００１２】スラグ中低級酸化物および鋼中〔Ｓ〕の濃
度をいずれも低減させるには、溶鋼上面に存在するスラ
グを液体化し、溶鋼とスラグをＡｒ等の不活性ガスで撹
拌することが望ましい。すなわち、溶鋼上面のスラグを
液体化した状態でＡｒなどの不活性ガスを溶鋼中に吹き
込むことにより、低級酸化物の濃度低下および脱硫が速
やかに進行する。
度をいずれも低減させるには、溶鋼上面に存在するスラ
グを液体化し、溶鋼とスラグをＡｒ等の不活性ガスで撹
拌することが望ましい。すなわち、溶鋼上面のスラグを
液体化した状態でＡｒなどの不活性ガスを溶鋼中に吹き
込むことにより、低級酸化物の濃度低下および脱硫が速
やかに進行する。
【００１３】これまでは、上記のような低硫化を図り、
また溶鋼上面スラグ中の低級酸化物の濃度を低下させ、
かつ溶鋼酸化を抑制すればよかった。しかし、ユーザー
ニーズが厳しくなるにつれ、さらなる溶鋼の清浄化が要
求されている。この要求に応えるため、スラグ巻き込み
による介在物生成を抑制する必要が生じてきた。
また溶鋼上面スラグ中の低級酸化物の濃度を低下させ、
かつ溶鋼酸化を抑制すればよかった。しかし、ユーザー
ニーズが厳しくなるにつれ、さらなる溶鋼の清浄化が要
求されている。この要求に応えるため、スラグ巻き込み
による介在物生成を抑制する必要が生じてきた。
【００１４】鋼中介在物の生成量は、主として次のお
よびに依存する。
よびに依存する。
【００１５】スラグからの再酸化による介在物生成 スラグ巻き込みによる介在物生成 つまり、Ａｒ吹き込みなどによりスラグが撹拌され、ガ
ス攪拌時間の経過とともに溶鋼上面スラグ中の低級酸化
物の濃度が減少し、上記の生成量は大幅に減少する。
上記の生成量はスラグの液体化進行とともに増加す
る。この現象を図５により説明する。
ス攪拌時間の経過とともに溶鋼上面スラグ中の低級酸化
物の濃度が減少し、上記の生成量は大幅に減少する。
上記の生成量はスラグの液体化進行とともに増加す
る。この現象を図５により説明する。
【００１６】図５は、スラグ巻き込み量（指数）の変化
に及ぼすガス攪拌処理時間の影響を示す図である。図示
するように、ガス攪拌初期ではスラグ巻き込みは非常に
少ないが、処理進行とともにスラグが液体化し、スラグ
巻き込み量も増加する。
に及ぼすガス攪拌処理時間の影響を示す図である。図示
するように、ガス攪拌初期ではスラグ巻き込みは非常に
少ないが、処理進行とともにスラグが液体化し、スラグ
巻き込み量も増加する。
【００１７】従来、上記のスラグ巻き込み起因により生
成する非金属介在物は無視できる量であった。しかし、
スラグ中低級酸化物減少や脱硫強化を実施することによ
り、全体の介在物量が減少し、このスラグ巻き込みによ
る介在物生成が無視できないのである。
成する非金属介在物は無視できる量であった。しかし、
スラグ中低級酸化物減少や脱硫強化を実施することによ
り、全体の介在物量が減少し、このスラグ巻き込みによ
る介在物生成が無視できないのである。
【００１８】本発明の目的は、このような実状にかんが
み、非金属介在物総量を低減させるために、溶鋼上面に
形成されるスラグの溶鋼中への巻き込みを低減すること
ができる方法を提供することにある。
み、非金属介在物総量を低減させるために、溶鋼上面に
形成されるスラグの溶鋼中への巻き込みを低減すること
ができる方法を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次のス
ラグ巻き込み低減方法にある。
ラグ巻き込み低減方法にある。
【００２０】大気圧下または減圧下で溶鋼のガス撹拌を
実施する際に、ガス撹拌期を第１期と第２期とに区分
し、第１期では下記(1) 、第２期では下記(2) の条件を
満たすことを特徴とする溶鋼へのスラグ巻き込み低減方
法。
実施する際に、ガス撹拌期を第１期と第２期とに区分
し、第１期では下記(1) 、第２期では下記(2) の条件を
満たすことを特徴とする溶鋼へのスラグ巻き込み低減方
法。
【００２１】(1)溶鋼上面に形成されるスラグの融点を
１６００℃以下にし、スラグ全体を液体化させる。
１６００℃以下にし、スラグ全体を液体化させる。
【００２２】(2)溶鋼上面に形成されるスラグの融点を
１７００℃以上にし、スラグの上層部を固体化させる。
１７００℃以上にし、スラグの上層部を固体化させる。
【００２３】上記でいう「スラグ上層部」とは、スラグ
厚みの５０％程度までを意味する。
厚みの５０％程度までを意味する。
【００２４】上記本発明方法における処理対象は、転
炉、電気炉などで溶製された溶鋼であり、高級ラインパ
イプやホイールディスク材のような低硫化と低酸素化に
よる高清浄化が必要な鋼材を製造するためのものであ
る。さらに、Ａｒ吹き込みによりスラグ巻き込みが問題
となるなるあらゆる鋼種が対象になる。
炉、電気炉などで溶製された溶鋼であり、高級ラインパ
イプやホイールディスク材のような低硫化と低酸素化に
よる高清浄化が必要な鋼材を製造するためのものであ
る。さらに、Ａｒ吹き込みによりスラグ巻き込みが問題
となるなるあらゆる鋼種が対象になる。
【００２５】
【作用】上記の本発明方法を実現するための装置は、通
常のガス撹拌機能を備えた取鍋などの容器、またはこれ
らの容器を組み合わせた通常の真空槽を用いる脱ガス装
置（取鍋脱ガス装置、ＶＯＤ炉、大径筒状浸漬管を備え
た真空脱ガス装置など）である。ガス撹拌期の雰囲気
は、大気圧下または減圧下のいずれでもよい。
常のガス撹拌機能を備えた取鍋などの容器、またはこれ
らの容器を組み合わせた通常の真空槽を用いる脱ガス装
置（取鍋脱ガス装置、ＶＯＤ炉、大径筒状浸漬管を備え
た真空脱ガス装置など）である。ガス撹拌期の雰囲気
は、大気圧下または減圧下のいずれでもよい。
【００２６】まず、スラグ全体の融点を１６００℃以下
に低下させるために、脱硫のためのＣａＯやＡｌの酸化
昇温で生成するＡｌ2 Ｏ3 などの量を考慮して、攪拌開
始前に予め適切な性状のスラグ組成になるように調整し
ておく。
に低下させるために、脱硫のためのＣａＯやＡｌの酸化
昇温で生成するＡｌ2 Ｏ3 などの量を考慮して、攪拌開
始前に予め適切な性状のスラグ組成になるように調整し
ておく。
【００２７】スラグの融点を１７００℃以上に高めてス
ラグの上層部を固体化させる場合、ＺｒＯ2 、ＺｒＯ2-
ＳｉＯ2 （ジルコン）、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ａｌ2 Ｏ3 な
どのスラグ融点が上昇する酸化物（以下、高融点化調整
剤という）を用いる。ただし、Ａｌにより容易に還元さ
れる酸化物は、溶鋼再酸化の原因となるので避けた方が
よい。添加方法は、粉体吹き込みまたはスラグ上置き添
加でよい。
ラグの上層部を固体化させる場合、ＺｒＯ2 、ＺｒＯ2-
ＳｉＯ2 （ジルコン）、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ａｌ2 Ｏ3 な
どのスラグ融点が上昇する酸化物（以下、高融点化調整
剤という）を用いる。ただし、Ａｌにより容易に還元さ
れる酸化物は、溶鋼再酸化の原因となるので避けた方が
よい。添加方法は、粉体吹き込みまたはスラグ上置き添
加でよい。
【００２８】次に、本発明方法を大気圧下で実施する場
合の具体的手順の例を説明する。
合の具体的手順の例を説明する。
【００２９】溶鋼を取鍋に出鋼し、ガス攪拌第１期で
は、ＣａＯをスラグ上から上置き添加し、さらにＲＨで
の昇温を目的としてＡｌと酸素を添加する。ここで、ス
ラグとしてさらにＡｌ2 Ｏ3 が生成するが、この時点の
スラグ全体の融点が１６００℃以下になるようにスラグ
性状を調整する。次に、溶鋼内へ浸漬した上吹きランス
を通してＡｒガスを供給して溶鋼を攪拌し、スラグ中低
級酸化物の低減と溶鋼脱硫を同時に実施する。このとき
のスラグ全体の融点が１６００°をこえると、上記効果
が損なわれる。
は、ＣａＯをスラグ上から上置き添加し、さらにＲＨで
の昇温を目的としてＡｌと酸素を添加する。ここで、ス
ラグとしてさらにＡｌ2 Ｏ3 が生成するが、この時点の
スラグ全体の融点が１６００℃以下になるようにスラグ
性状を調整する。次に、溶鋼内へ浸漬した上吹きランス
を通してＡｒガスを供給して溶鋼を攪拌し、スラグ中低
級酸化物の低減と溶鋼脱硫を同時に実施する。このとき
のスラグ全体の融点が１６００°をこえると、上記効果
が損なわれる。
【００３０】続くガス攪拌第２期では、スラグ上面に高
融点化調整剤のＺｒＯ2 を添加し、この時点のスラグ融
点が１７００℃以上になるようにスラグ性状を調整す
る。Ａｒガスの添加は継続するが、このとき、Ａｒガス
流量は時間とともに減少させるのが望ましい。これによ
り、スラグの上層部（スラグ厚みの５０％程度まで）を
固体化させる。その効果スラグ巻き込み量が大幅に低下
する。Ａｒガス流量を減少させる場合には、この効果が
さらに大きくなる。スラグ全体の融点が１７００℃未満
および固体化したスラグ層の厚みが５０％程度をこえる
条件では、上記効果が十分得られない。
融点化調整剤のＺｒＯ2 を添加し、この時点のスラグ融
点が１７００℃以上になるようにスラグ性状を調整す
る。Ａｒガスの添加は継続するが、このとき、Ａｒガス
流量は時間とともに減少させるのが望ましい。これによ
り、スラグの上層部（スラグ厚みの５０％程度まで）を
固体化させる。その効果スラグ巻き込み量が大幅に低下
する。Ａｒガス流量を減少させる場合には、この効果が
さらに大きくなる。スラグ全体の融点が１７００℃未満
および固体化したスラグ層の厚みが５０％程度をこえる
条件では、上記効果が十分得られない。
【００３１】なお、第２期処理の終了後さらに必要があ
れば、溶鋼中にＣａを添加し、Ａｒガス攪拌を継続す
る。
れば、溶鋼中にＣａを添加し、Ａｒガス攪拌を継続す
る。
【００３２】図１に基づいて上記の本発明方法を説明す
る。図１は、スラグ巻き込み量（指数）の変化に及ぼす
ガス攪拌処理時間の影響を示す図であり、図５に対応す
るものである。
る。図１は、スラグ巻き込み量（指数）の変化に及ぼす
ガス攪拌処理時間の影響を示す図であり、図５に対応す
るものである。
【００３３】ガス攪拌の第１期では前述のように、
〔Ｓ〕濃度およびスラグ中低級酸化物が減少するが、図
示するようにこれらの減少とは逆にスラグ巻き込み量は
増加してゆく。この巻き込み量がほぼピークに達した時
点から第２期処理を開始する。このガス攪拌の第２期で
は、スラグにＣａＯ、ＺｒＯ2 、ＭｇＯなどを上置き添
加し、スラグ融点を１７００°以上に高めてスラグ上層
部を固体化させることにより、溶鋼内へのスラグ巻き込
みを減少させる。これにより、溶鋼中非金属介在物の総
量が減少するのである。
〔Ｓ〕濃度およびスラグ中低級酸化物が減少するが、図
示するようにこれらの減少とは逆にスラグ巻き込み量は
増加してゆく。この巻き込み量がほぼピークに達した時
点から第２期処理を開始する。このガス攪拌の第２期で
は、スラグにＣａＯ、ＺｒＯ2 、ＭｇＯなどを上置き添
加し、スラグ融点を１７００°以上に高めてスラグ上層
部を固体化させることにより、溶鋼内へのスラグ巻き込
みを減少させる。これにより、溶鋼中非金属介在物の総
量が減少するのである。
【００３４】本発明方法において重要なのは、上記のよ
うにガス攪拌期を第１期と第２期とに区分することであ
る。第１期ではスラグ全体を液体化させ、スラグと溶鋼
との反応を進行しやすくする。しかし、第２期ではスラ
グ巻き込み量の増加を抑制するため、スラグ性状を高融
点になるように制御し、第１期とは逆にスラグと溶鋼と
が反応しにくくする。
うにガス攪拌期を第１期と第２期とに区分することであ
る。第１期ではスラグ全体を液体化させ、スラグと溶鋼
との反応を進行しやすくする。しかし、第２期ではスラ
グ巻き込み量の増加を抑制するため、スラグ性状を高融
点になるように制御し、第１期とは逆にスラグと溶鋼と
が反応しにくくする。
【００３５】このように、スラグ中低級酸化物低減や脱
硫のようなスラグと溶鋼の反応が必要な第１期では、ス
ラグ全体を液体化して反応を速く進行させ、また、スラ
グ巻き込み起因による介在物生成が問題になる第２期で
は、スラグの上層部を固体化し、溶鋼中介在物量を低減
するのである。
硫のようなスラグと溶鋼の反応が必要な第１期では、ス
ラグ全体を液体化して反応を速く進行させ、また、スラ
グ巻き込み起因による介在物生成が問題になる第２期で
は、スラグの上層部を固体化し、溶鋼中介在物量を低減
するのである。
【００３６】第１期のようにスラグ全体を液体化し、ガ
ス攪拌による精錬を実施する場合のスラグの巻き込み
は、スラグが溶融している部分の厚みと動粘度とに関係
するが、ガス攪拌第２期にスラグの巻き込み量を低減す
る方法としては、溶融しているスラグの厚みを減少する
か、またはスラグの動粘度を増加させるのが効果的であ
る。したがって、前述のように、スラグの上層部を固体
化させ、その際にＡｒガス吹き込み量を減少して行くこ
とにより、さらにスラグの巻き込み量を低減することが
可能となるのである。
ス攪拌による精錬を実施する場合のスラグの巻き込み
は、スラグが溶融している部分の厚みと動粘度とに関係
するが、ガス攪拌第２期にスラグの巻き込み量を低減す
る方法としては、溶融しているスラグの厚みを減少する
か、またはスラグの動粘度を増加させるのが効果的であ
る。したがって、前述のように、スラグの上層部を固体
化させ、その際にＡｒガス吹き込み量を減少して行くこ
とにより、さらにスラグの巻き込み量を低減することが
可能となるのである。
【００３７】ラインパイプ材のような極度にＭｎＳの存
在を嫌うような鋼材では、第２期の後、Ｃａを添加する
ことになるが、ＭｎＳが少量存在しても問題のない材質
では特にＣａを添加する必要はない。Ｃａを添加する場
合は、Ａｒ等によるガス撹拌は軽度の方がよく、理想的
な撹拌ガス量はスラグ巻き込みが起こる臨界量よりも若
干少ない量である。
在を嫌うような鋼材では、第２期の後、Ｃａを添加する
ことになるが、ＭｎＳが少量存在しても問題のない材質
では特にＣａを添加する必要はない。Ｃａを添加する場
合は、Ａｒ等によるガス撹拌は軽度の方がよく、理想的
な撹拌ガス量はスラグ巻き込みが起こる臨界量よりも若
干少ない量である。
【００３８】上記の本発明方法における望ましい条件
は、次のとおりである。
は、次のとおりである。
【００３９】ガス撹拌第１期のスラグ組成は、スラグを
撹拌することによってスラグ全体が液体になる組成であ
ればよい。ただし、溶鋼脱硫が必要な場合は脱硫可能な
スラグ組成を選択する必要がある。一般的には、ＣａＯ
−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系の組成とし、ＣａＯ重量％／
Ａｌ2 Ｏ3 重量％の比は０．８〜２．０、ＳｉＯ2 は０
〜３０重量％とするのが望ましい。
撹拌することによってスラグ全体が液体になる組成であ
ればよい。ただし、溶鋼脱硫が必要な場合は脱硫可能な
スラグ組成を選択する必要がある。一般的には、ＣａＯ
−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系の組成とし、ＣａＯ重量％／
Ａｌ2 Ｏ3 重量％の比は０．８〜２．０、ＳｉＯ2 は０
〜３０重量％とするのが望ましい。
【００４０】ガス撹拌第２期のスラグ組成では、例え
ば、上記のＣａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系スラグの場
合、ＺｒＯ2 を１０重量％程度まで高めるのがよい。
ば、上記のＣａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系スラグの場
合、ＺｒＯ2 を１０重量％程度まで高めるのがよい。
【００４１】撹拌ガスの流量の望ましい範囲は、大気圧
下の場合、第１期で１〜１０Ｎm3／分程度、第２期で
０．０５〜４Ｎm3／分程度である。減圧下の場合、それ
ぞれ、０．５〜１０Ｎm3／分程度、０．０５〜４Ｎm3／
分程度である。
下の場合、第１期で１〜１０Ｎm3／分程度、第２期で
０．０５〜４Ｎm3／分程度である。減圧下の場合、それ
ぞれ、０．５〜１０Ｎm3／分程度、０．０５〜４Ｎm3／
分程度である。
【００４２】ガス攪拌期時間の望ましい範囲は、大気圧
下の場合、第１期で５〜１５分程度、第２期で２〜１５
分程度である。減圧下の場合、それぞれ、３〜１５分程
度、２〜１５分程度である。
下の場合、第１期で５〜１５分程度、第２期で２〜１５
分程度である。減圧下の場合、それぞれ、３〜１５分程
度、２〜１５分程度である。
【００４３】減圧下で行う場合の望ましい圧力範囲は、
１〜２００Torr程度である。
１〜２００Torr程度である。
【００４４】
（試験１）本発明例では、表１に示す化学組成の溶鋼
（２５０トン、初期〔Ｓ〕は２０ｐｐｍ）を収容した取
鍋内の溶鋼上面に、ＣａＯを１トン添加し、ＲＨ装置で
Ａｌと酸素を添加して１６５０℃に昇温し、Ａｌ2 Ｏ3
約１トンを生成させた。
（２５０トン、初期〔Ｓ〕は２０ｐｐｍ）を収容した取
鍋内の溶鋼上面に、ＣａＯを１トン添加し、ＲＨ装置で
Ａｌと酸素を添加して１６５０℃に昇温し、Ａｌ2 Ｏ3
約１トンを生成させた。
【００４５】
【表１】
【００４６】次に第１期処理として、大気圧下で、溶鋼
内へ浸漬した上吹きランスを通してＡｒガスを４Ｎm3／
分で１０分間供給し、スラグ全体の液体化、スラグ中低
級酸化物の低減および溶鋼脱硫を同時に実施した後、ス
ラグの分析を行った。表２にこの分析結果を示す。
内へ浸漬した上吹きランスを通してＡｒガスを４Ｎm3／
分で１０分間供給し、スラグ全体の液体化、スラグ中低
級酸化物の低減および溶鋼脱硫を同時に実施した後、ス
ラグの分析を行った。表２にこの分析結果を示す。
【００４７】
【表２】
【００４８】表２に示すように、この時点でスラグ組成
はほぼ均一であり、また融点も１５００℃以下となっ
た。
はほぼ均一であり、また融点も１５００℃以下となっ
た。
【００４９】続いて第２期処理として、スラグ上面にＺ
ｒＯ2 を２トン添加し、Ａｒガスを２分間、その流量を
０．５Ｎm3／分まで減少しながら供給した。これによ
り、スラグの上層部が固体化した。次いで、溶鋼中にＣ
ａを添加し、Ｃａ濃度の均一化のため０．５Ｎm3／分以
下でＡｒガスを供給した。
ｒＯ2 を２トン添加し、Ａｒガスを２分間、その流量を
０．５Ｎm3／分まで減少しながら供給した。これによ
り、スラグの上層部が固体化した。次いで、溶鋼中にＣ
ａを添加し、Ｃａ濃度の均一化のため０．５Ｎm3／分以
下でＡｒガスを供給した。
【００５０】さらに、本発明の他の例として、第１期処
理までを前記のとおりとし、第２期処理でＺｒＯ2 に替
えて、それぞれＭｇＯ、ＣａＯ、Ａｌ2 Ｏ3 を同量添加
する試験を実施した。比較例としては、第１期処理まで
は前記と同様に処理し、第２期処理では、いずれの高融
点化調整剤も添加しない場合とした。
理までを前記のとおりとし、第２期処理でＺｒＯ2 に替
えて、それぞれＭｇＯ、ＣａＯ、Ａｌ2 Ｏ3 を同量添加
する試験を実施した。比較例としては、第１期処理まで
は前記と同様に処理し、第２期処理では、いずれの高融
点化調整剤も添加しない場合とした。
【００５１】上記のようにして得られた溶鋼を用いて製
造した製品からサンプルを採取し、製品中全酸素濃度の
分析を行った。この結果を図２に示す。
造した製品からサンプルを採取し、製品中全酸素濃度の
分析を行った。この結果を図２に示す。
【００５２】図２は、製品中全酸素濃度を比較例の場合
を１００とした指数で比較して示す図である。図２に示
すように、本発明例ではいずれも全酸素濃度指数が低
く、なかでもＺｒＯ2 を添加した場合が最も低かった。
を１００とした指数で比較して示す図である。図２に示
すように、本発明例ではいずれも全酸素濃度指数が低
く、なかでもＺｒＯ2 を添加した場合が最も低かった。
【００５３】（試験２）本発明例として、表１に示す化
学組成の溶鋼（２５０トン、初期〔Ｓ〕は２０ｐｐｍ）
を用いて、試験１と同様の方法でガス攪拌第１期の処理
を行った。ただし、Ａｒガスは溶鋼内へ浸漬した上吹き
ランスを通して２Ｎm3／分で１０分間供給した。このと
きのスラグ組成は表２と同じであった。
学組成の溶鋼（２５０トン、初期〔Ｓ〕は２０ｐｐｍ）
を用いて、試験１と同様の方法でガス攪拌第１期の処理
を行った。ただし、Ａｒガスは溶鋼内へ浸漬した上吹き
ランスを通して２Ｎm3／分で１０分間供給した。このと
きのスラグ組成は表２と同じであった。
【００５４】続いて第２期処理では、スラグ表面にジル
コン（ＺｒＯ2 −ＳｉＯ2 ）を１．５トン添加し、Ａｒ
ガスを１０分間、その流量を１Ｎm3／分まで減少しなが
ら供給した。これにより、スラグの上層部が固体化し
た。次いで、溶鋼中にＣａを添加し、Ｃａ濃度の均一化
のため０．５Ｎm3／分以下でＡｒガスを供給した。
コン（ＺｒＯ2 −ＳｉＯ2 ）を１．５トン添加し、Ａｒ
ガスを１０分間、その流量を１Ｎm3／分まで減少しなが
ら供給した。これにより、スラグの上層部が固体化し
た。次いで、溶鋼中にＣａを添加し、Ｃａ濃度の均一化
のため０．５Ｎm3／分以下でＡｒガスを供給した。
【００５５】ガス攪拌期を通して溶鋼のサンプリングを
行い、溶鋼段階での全酸素量を分析した。さらにこの
後、試験１と同様に製品中全酸素濃度の分析を行った。
結果を図３および図４に示す。
行い、溶鋼段階での全酸素量を分析した。さらにこの
後、試験１と同様に製品中全酸素濃度の分析を行った。
結果を図３および図４に示す。
【００５６】図３はＡｒガス吹き込み時間による溶鋼中
全酸素濃度の推移を示す図である。
全酸素濃度の推移を示す図である。
【００５７】図４は、製品中全酸素濃度を試験１の比較
例の場合を１００とした指数で比較して示す図である。
図３および図４に示すように、本発明例の方が全酸素濃
度指数が低くなった。
例の場合を１００とした指数で比較して示す図である。
図３および図４に示すように、本発明例の方が全酸素濃
度指数が低くなった。
【００５８】
【発明の効果】本発明方法によれば、スラグ巻き込み起
因による介在物生成を低減し、製品中の介在物総量を減
少させることができる。
因による介在物生成を低減し、製品中の介在物総量を減
少させることができる。
【図１】本発明方法の場合の、スラグ巻き込み量（指
数）の変化に及ぼすガス攪拌処理時間の影響を示す図で
ある。
数）の変化に及ぼすガス攪拌処理時間の影響を示す図で
ある。
【図２】製品中全酸素濃度を比較例の場合を１００とし
た指数で示す図である。
た指数で示す図である。
【図３】Ａｒガス吹き込み時間による溶鋼中全酸素濃度
の推移を示す図である。
の推移を示す図である。
【図４】製品中全酸素濃度を比較例の場合を１００とし
た指数で示す図である。
た指数で示す図である。
【図５】従来方法の場合の、スラグ巻き込み量（指数）
の変化に及ぼすガス攪拌処理時間の影響を示す図であ
る。
の変化に及ぼすガス攪拌処理時間の影響を示す図であ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】大気圧下または減圧下で溶鋼のガス撹拌を
実施する際に、ガス撹拌期を第１期と第２期とに区分
し、第１期では下記(1) 、第２期では下記(2) の条件を
満たすことを特徴とする溶鋼へのスラグ巻き込み低減方
法。 (1)溶鋼上面に形成されるスラグの融点を１６００℃以
下にし、スラグ全体を液体化させる。 (2)溶鋼上面に形成されるスラグの融点を１７００℃以
上にし、スラグの上層部を固体化させる。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7025029A JPH08218111A (ja) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | 溶鋼へのスラグ巻き込み低減方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7025029A JPH08218111A (ja) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | 溶鋼へのスラグ巻き込み低減方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08218111A true JPH08218111A (ja) | 1996-08-27 |
Family
ID=12154493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7025029A Pending JPH08218111A (ja) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | 溶鋼へのスラグ巻き込み低減方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08218111A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006328546A (ja) * | 2006-08-09 | 2006-12-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 清浄鋼の製造方法 |
| JP2008133505A (ja) * | 2006-11-28 | 2008-06-12 | Kobe Steel Ltd | 高清浄度鋼の製造方法 |
-
1995
- 1995-02-14 JP JP7025029A patent/JPH08218111A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006328546A (ja) * | 2006-08-09 | 2006-12-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 清浄鋼の製造方法 |
| JP2008133505A (ja) * | 2006-11-28 | 2008-06-12 | Kobe Steel Ltd | 高清浄度鋼の製造方法 |
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