JPH0941022A - 薄板用鋼の溶製方法 - Google Patents

薄板用鋼の溶製方法

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JPH0941022A
JPH0941022A JP19075795A JP19075795A JPH0941022A JP H0941022 A JPH0941022 A JP H0941022A JP 19075795 A JP19075795 A JP 19075795A JP 19075795 A JP19075795 A JP 19075795A JP H0941022 A JPH0941022 A JP H0941022A
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JP
Japan
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molten steel
steel
concentration
nozzle
total
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JP19075795A
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English (en)
Inventor
Seiji Nabeshima
誠司 鍋島
Yoichi Ito
陽一 伊藤
Koichi Tozawa
宏一 戸澤
San Nakato
參 中戸
Kenichi Tanmachi
健一 反町
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続鋳造におけるノズル閉塞を防止するため
に添加したCaが、鋼板における錆を誘発すること。 【解決手段】 Sを0.020 wt%以下に抑制し主としてAl
で脱酸したアルミキルド溶鋼に、CaおよびCa合金のいず
れか一方または両方を添加して溶鋼中の全Ca濃度を10pp
m 以上に調整し、脱酸時に生成した介在物を低融点組成
に形態制御した後、溶鋼中に残存しているCaを除去す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミキルド処理
を行った薄鋼板用スラブの連続鋳造において、タンディ
ッシュの上ノズル、スライディングノズルおよび浸漬ノ
ズル(以下、単に「ノズル」と総称する)からのガス吹
き込みを行うことなく、ノズル内壁へのAl 2O3 の付着に
よるノズル閉塞を防止するのに有効な薄板用鋼の溶製方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、アルミキルド鋼を連続鋳造する
際、タンディッシュのノズル内壁にAl2O 3 系の酸化物が
付着し、そのまま鋳造を継続すると、ノズルの閉塞によ
り溶鋼流路が狭められ、特にスラブ厚みが 300mm以下の
薄板用鋼の連続鋳造に際して、所望の溶鋼流量を得られ
ない問題があった。さらに、ノズル内壁に付着したAl2O
3の一部がはがれ、それが鋳型内の凝固シェルに捕捉さ
れて鋳片表面の欠陥となる問題もあった。
【0003】このノズル閉塞の防止方法としては従来、
タンディッシュのノズルからAr等の不活性ガスの吹き込
みを行い、Al2O3 系の酸化物のノズル内壁への付着を回
避する手法が知られている。しかしながら、この技術
は、吹き込まれた不活性ガスが鋳型内の凝固シェルに捕
捉され、鋳片の気泡性欠陥を惹起するという問題があっ
た。
【0004】また、ノズル閉塞防止方法としてはその他
に、溶鋼中にCaあるいはCa−Si等のCa合金を添加し、Al
2O3 系介在物を低融点のCaO-Al2O3 系介在物とし、ノズ
ル内壁へのAl2O3 の凝集付着を抑制する技術も提案され
ている。例えば、特開昭58−154447号公報には、取鍋内
の溶鋼にCa:0.2 〜0.5 kg/tを添加してAl2O3 系介在
物の低融点化をはかり、融化したAl2O3 をCaO-Al2O3
形として溶鋼表面に浮上させ、これを取鍋内から除去す
る方法が開示されている。同様に、特開昭61−276756号
公報には、アルミキルド溶鋼中に、溶製段階もしくは連
続鋳造時にCaまたはCa合金を添加することにより、鋼中
に2〜40ppm のCaを残留させてCaO-Al2O3 系介在物を生
成させる方法が、また特開平1−99761 号公報には、ア
ルミキルド鋼を連続鋳造するに当たり、タンディッシュ
ノズルの取り付け中心位置から1m以内の距離に、下端
をタンディッシュの溶鋼に浸漬させた耐火物円筒を配
し、この耐火物円筒内に、タンディッシュを通過する溶
鋼量に対し5〜20ppm のCaを添加する方法が、それぞれ
開示されている。
【0005】上記従来技術に関しては、例えば、Caある
いはCa−Si等のCa合金を添加する方法の場合、鋼中に添
加されたCaがCaS およびCaO となり、これが鋼板の錆の
発生起点となる問題があり、特に鋼材での全Ca量が10pp
m 以上になると、その発錆は著しく増大する。一方で、
ノズルへのAl2O3 の凝集付着を抑制するため、Al2O3
介在物を低融点のCaO-Al2O3 系介在物にするのに必要な
全Ca量は、溶鋼中の全酸素量が15ppm 以上の場合に10pp
m 以上、通常は15ppm 以上が必要であり、これは上述し
たように発錆の抑制条件とは二律背反的な関係となる。
【0006】これに対して、特開平6−49523 号公報で
は、極低炭素アルミキルド溶鋼中にて全Ca濃度/全酸素
濃度が0.7 〜1.4 となるようにCaを添加した後、溶鋼内
に不活性ガス吹き込むことにより生成したCaO-Al2O3
介在物を浮上させてスラグに吸収し、全Ca濃度を10ppm
以下にする方法を提案している。
【0007】しかしながら、溶鋼内に不活性ガスを吹き
込むだけでは、介在物形態を低融点のCaO-Al2O3 系に維
持したまま全Ca濃度を10ppm 以下にすることは困難であ
る。すなわち、全Ca濃度には、溶鋼中に溶存しているCa
量も含まれ、形態制御に必要なCa量は10ppm よりも数pp
m 低くなるため、介在物形態を低融点に維持するには溶
鋼内に不活性ガスを吹き込むことにより、酸素濃度を15
ppm 以下にしなければならない。しかし、実際には、溶
鋼中の酸素濃度を15ppm 以下にするのは難しい。また、
全Ca濃度を10ppm 以下にしたとしても、溶存Caが存在す
ると、溶鋼中のSとの反応により溶鋼温度低下時および
凝固時にCaS が生成し、薄鋼板での発錆の起点となるた
め、発錆をCa無添加材と同等に抑えることはできない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、薄板用
アルミキルド鋼の連続鋳造において、ノズルの閉塞を防
止するには、アルミキルド溶鋼中にCaを添加することが
有効である。しかし一方で、添加したCaのうち、Al2O3
と反応せずに鋼中に溶存したCaが溶鋼の温度低下および
凝固時に溶鋼中のSと反応してCaS を生成する。そし
て、生成したCaS は錆の発生起点となり、鋼板に錆が発
生しやすくなるのである。
【0009】そこで、本発明の目的は、連続鋳造におけ
るノズル閉塞を防止するために添加したCaが、鋼板にお
ける錆を誘発することがないようにした薄板用鋼の溶製
方法について提案することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を実現するた
めに、発明者らは、Caを添加したアルミキルド鋼から製
造した薄鋼板における発錆試験を重ねた。その結果、
S:0.020 wt%に抑制したアルミキルド溶鋼中に溶存す
るCaに着目し、このCaを除去すれば錆の発生を抑制し得
ることを見出し、本発明を導くに到った。
【0011】すなわち、本発明は、Sを0.020 wt%以下
に抑制し主としてAlで脱酸したアルミキルド溶鋼に、Ca
およびCa合金のいずれか一方または両方を添加して溶鋼
中の全Ca濃度を10ppm 以上に調整し、脱酸時に生成した
介在物を低融点組成に形態制御したのちに、溶鋼中に残
存しているCaを除去することを特徴とする薄板用鋼の溶
製方法である。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の薄板用鋼の溶製方法は、
まず転炉で粗脱炭し取鍋に出鋼した溶鋼に、真空脱ガス
装置により脱炭、脱ガス、成分調整の2次精錬を施した
後、AlもしくはAl滓により脱酸し、アルミキルド鋼を溶
製する。
【0013】次に、このアルミキルド溶鋼にCaを添加す
る。Caの添加方法としては、取鍋内の溶鋼にCa合金ワイ
ヤーを供給する方法、Fe-Ca 合金粉をArガス等で気送
し、ランスにより取鍋内の溶鋼にインジェクションまた
は真空槽内の溶鋼にブラスティングして吹き込む方法な
どがある。これらの方法において、アルミキルド溶鋼に
CaまたはCa合金を添加すると、脱酸時に生成したAl2O3
系介在物を低融点組成に形態制御することができる。ま
た、Al2O3 を低融点のCaO-Al2O3 系の介在物にすること
により、連続鋳造時にタンディッシュのノズルからのガ
ス吹き込みを行うことなく、ノズルの閉塞を防止するこ
とができる。
【0014】ここで、Ca添加直後の全Ca濃度と不活性ガ
スを吹き込まないタンディッシュのモールド浸漬ノズル
内の介在物の付着指数との関係を、図1に示す。同図に
示すように、Caの添加によって介在物を低融点組成に形
態制御し、不活性ガスの吹き込みなしにノズルの閉塞を
防止するには、Ca添加後の全Ca濃度を10ppm 以上になる
ようにCaまたはCa合金を添加する必要がある。
【0015】そして、本発明では、Caの添加によりAl2O
3 系介在物を低融点組成に形態制御した後、Caを添加し
た溶鋼中に溶存しているCaを除去することが肝要であ
る。溶鋼中に溶存Caが存在すると、溶鋼温度が低下する
ことにより、溶鋼中に溶存しているSとCaが反応してCa
S が生成するからである。このCaS が錆の起点となり発
錆を促進するのである。本発明では、幾多の実験から、
溶鋼段階において、溶存Caを除去し、Sとの反応による
CaS の生成を防止すれば、発錆を抑制できることを見出
した。なお、溶存Caの除去は、Caは蒸気圧が高く、常圧
下においても低下していくが、常圧下においては溶存Ca
の低下速度が遅く、除去に要する時間が非常に長くな
り、溶鋼の温度低下につながるため、真空処理で行うこ
とが望ましい。真空中での溶存Caは、常圧下に比べその
除去速度は非常に速く、できれば100 Torr以下で真空処
理を行うことが望ましい。
【0016】ここで、図2に、Ca添加後に真空処理を行
って得た薄鋼板とCa添加のみで真空処理を行わない薄鋼
板との発錆状況を比較して示す。同図における横軸は、
溶鋼内にCaまたはCa合金を添加し介在物を形態制御した
後の全Ca濃度(真空処理を行う前の全Ca濃度)である。
この図に明らかなとおり、Ca添加のみの薄鋼板は、全Ca
濃度の増加とともに発錆個数は増加しているが、真空処
理を行うことにより、発錆個数はCa無添加材と同等にな
ることがわかる。また、S:0.021 〜0.030 wt%の溶鋼
では、真空処理による脱Caの前にSがCaと反応しCaS が
生成するため、Sは0.020 wt%以下に抑制する必要があ
る。なお、発錆試験は、0.7 mm厚の薄鋼板の表面を脱脂
した後、温度60℃、湿度90%の恒温恒湿槽内に10時間装
入し、単位面積当たりの点錆個数を測定したものであ
る。
【0017】さらに、図3に、Ca添加後の真空処理前お
よび真空処理後のタンディッシュにおける全Ca濃度、す
なわち酸化物としてのCa、硫化物としてのCaおよび溶存
Caの合計濃度をそれぞれ示した。また、この図には、Ca
添加のみで真空処理を行わない方法について、Ca添加後
およびタンディッシュでの測定結果も併せて示した。
【0018】図3から、真空処理を行うことにより、タ
ンディッシュでの溶存Caはほとんどなくなり、またCaS
の生成もないことがわかる。そして、溶存Caを真空処理
により除去した結果、連続鋳造時のCaS の生成は抑制さ
れ、図2に示したように、冷延板での発錆個数はCa無添
加材と同等になる。なお、溶存Caの除去は完全に行うこ
とが好ましいが、3ppm 程度の溶存Caは許容される。
【0019】
【実施例】転炉で280 tの溶銑を粗脱炭して取鍋に出鋼
した溶鋼に、RH式真空脱ガス装置により脱炭、脱ガス
の2次精錬を施した後、AlもしくはAl滓により脱酸し、
アルミキルド鋼を溶製した。キルド後の取鍋分析値は、
C:0.0010〜0.0050wt%、Si:0.01〜0.05wt%、Mn:0.
10〜0.030 wt%、P:0.005 〜0.020 wt%、S:0.007
〜0.025 wt%、Al:0.015 〜0.050 wt%および酸素濃
度:0.0015〜0.0050wt%である。
【0020】次に、取鍋内の溶鋼にCa合金ワイヤーを供
給してCaの添加を行った。Ca添加後の全Ca濃度は、表1
に示すように、Ca:0〜45ppm の範囲内でCaの添加量に
より変化させた。Ca添加後、溶存Caを除去するため、5
分間のRH真空処理を行った。すなわち、この処理は、
RHの真空槽内で溶存Caが除去されるものであり、真空
度は 10 Torr以下とした。
【0021】その後、2ストランドスラブ連続鋳造機に
より、断面寸法220 ×1650mm幅のスラブに、溶鋼加熱度
15〜30℃および鋳造速度2.5 m/min で鋳造した。比較
例として、真空処理を行わない、直接連続鋳造も行っ
た。なお、タンディッシュノズルの耐火物の材質には、
Al2O3 −グラファイト質のものを使用し、またノズルで
は、ガス吹きを行わなかった。連続鋳造後、ノズル耐火
物内の介在物の付着状況を調査した。その結果を表1に
併記する。
【0022】その後、スラブを1200℃に再加熱した後、
900 ℃で仕上げ、600 ℃で巻き上げた後、酸洗し80%の
圧下率で冷間圧延を行った。次いで、連続焼鈍炉にて70
0 ℃〜900 ℃で40s均熱し、引き続き0.5 %の調質圧延
を行った。発錆状況を観察するため、この冷延板を脱脂
した後、温度60℃および湿度90%の恒温恒湿槽内に10
時間装入し、単位面積当たりの点錆個数を測定した。そ
の結果を表1に併記する。
【0023】
【表1】
【0024】本発明に従う方法は、タンディッシュのノ
ズル閉塞がなく、しかも冷延板での発錆個数が極めて少
ないことがわかる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
連続鋳造時にタンディッシュのノズルからのガス吹き込
みを行うことなくノズル閉塞を防止を達成し、かくして
得られたスラブからは発錆の少ない高品質の薄鋼板が製
造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】Ca添加直後の全Ca濃度と不活性ガスを吹き込ま
ない場合のタンディッシュのモールド浸漬ノズル内の介
在物の付着指数との関係を示す図である。
【図2】Ca添加後真空処理を行って得た薄鋼板とCa添加
のみで真空処理を行わないで得た薄鋼板との発錆の比較
を示す図である。
【図3】Ca添加後真空処理前および真空処理後のタンデ
ィッシュでの酸化物としてのCa濃度、硫化物としてのCa
濃度および溶存Ca濃度の比較を示す図である。
フロントページの続き (72)発明者 戸澤 宏一 岡山県倉敷市水島川崎通1丁目(番地な し) 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 中戸 參 岡山県倉敷市水島川崎通1丁目(番地な し) 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 反町 健一 岡山県倉敷市水島川崎通1丁目(番地な し) 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Sを0.020 wt%以下に抑制し主としてAl
    で脱酸したアルミキルド溶鋼に、CaおよびCa合金のいず
    れか一方または両方を添加して溶鋼中の全Ca濃度を10pp
    m 以上に調整し、脱酸時に生成した介在物を低融点組成
    に形態制御したのちに、溶鋼中に残存しているCaを除去
    することを特徴とする薄板用鋼の溶製方法。
JP19075795A 1995-07-26 1995-07-26 薄板用鋼の溶製方法 Pending JPH0941022A (ja)

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