JPH10158720A - ステンレス鋼の高清浄化精錬法 - Google Patents

ステンレス鋼の高清浄化精錬法

Info

Publication number
JPH10158720A
JPH10158720A JP33018696A JP33018696A JPH10158720A JP H10158720 A JPH10158720 A JP H10158720A JP 33018696 A JP33018696 A JP 33018696A JP 33018696 A JP33018696 A JP 33018696A JP H10158720 A JPH10158720 A JP H10158720A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inclusions
refining
concentration
stainless steel
mgo
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP33018696A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryuji Nakao
隆二 中尾
Masatake Houjiyou
優武 北條
Takeshi Nakano
健 中野
Yuji Yoshimura
裕二 吉村
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP33018696A priority Critical patent/JPH10158720A/ja
Publication of JPH10158720A publication Critical patent/JPH10158720A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステンレス鋼の精錬法において、硬質介在物
の発生を抑制し、かつ介在物個数を低減させて、加工時
における介在物の延性を向上させることにより、介在物
起因の表面疵や割れ等を低減させる。 【解決手段】 ステンレス鋼の精錬において、還元精錬
時に還元剤としてSiを用い、Al含有物質を無添加とし
て、鋼中のT.[Al]濃度を50ppm 以下に制御し、かつ還元
精錬後のスラグ組成をmass%で、下記条件に制御するこ
とを特徴とするステンレス鋼の高清浄化精錬法。 1.4≦T.(CaO)/(SiO2)≦2.0 、 (Al2O3)≦6 、 7≦(MgO)
≦15

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステンレス鋼の精
錬法において、鋼中のTotal[Al](以下、単にT.[Al]とい
う) 濃度およびスラグ組成を制御することにより、溶鋼
中の非金属介在物(以下、単に介在物という)の無害化
をはかる高清浄度ステンレス鋼の製造方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】ステンレス鋼中の介在物は、その量が多
すぎたり、融点が高く硬質の場合には、製品の介在物起
因の表面疵や加工時の割れの発生原因となる。一般に介
在物を除去したり、介在物の融点を下げ軟質化する処理
はステンレス鋼の精錬ではAOD,VOD等のいわゆる
二次精錬炉で実施している。
【0003】すなわち、酸素ガスを含むガスを吹込み、
脱炭等の処理を行う酸化精錬の終了後、酸化精錬時に生
成したクロム酸化物を含むスラグを還元するために、Ca
Oを主体とする塩基性フラックスと共に、SiやAl等を含
む還元剤を添加し、Arガスや窒素ガス等の不活性ガスを
吹込むことにより撹拌し、脱酸および介在物の除去を促
進させている。特殊な成分や介在物等の規制がない限り
は、一般的には還元剤としては金属SiやFe-Si等のSiを
含む金属(以下、単にSiという)がコスト的にも有利な
ことから使用されている。
【0004】還元剤にSiを用いて、介在物起因の製品欠
陥を防止する精錬法として、特開平3−267312号
公報、特開平4−99215号公報および特開平8−1
04915号公報に記載の精錬法が知られている。これ
らの方法はいずれも介在物起因の地疵が発生しやすい鏡
面仕上げ用ステンレス鋼素材の製造に適用されているも
のであり、介在物中のAl2O3濃度を皆無とし、かつ、介
在物を素材の圧延時に線状に展伸されないものとする方
法である。しかし、これらの方法では、介在物の個数お
よび量には着目しておらず、かつ介在物が圧延時に展伸
されないために製品表面に点状欠陥として残存しやす
い。そのために、鏡面仕上げ用ステンレス鋼以外では十
分な効果が得られていない。
【0005】一方、還元剤としてSiを用い、硬質の介在
物であるMgO-Al2O3スピネル系介在物の生成を防止する
方法として、特開平6−306438号公報の精錬法が
知られている。この方法は精錬炉の内張り耐火物にマグ
ネシア・クロマイト系を用い、かつ精錬後のスラグ組成
を(MgO)濃度で7mass%以下、(Al2O3)濃度で5mass%以
下、スラグ塩基度T.(CaO)/(SiO2)を1.3から1.9の範囲に
コントロールする方法である。しかし、この方法ではマ
グネシア・クロマイト系の内張り耐火物を用いた中で(M
gO)濃度を7mass%以下にすることは非常に難しいため
に、安定して制御することが出来ない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明はステンレス鋼
の精錬法において、還元剤にSiを用い、鋼中のT.[Al]濃
度を制御し、かつ還元後のスラグ組成を制御することに
より、硬質のAl2O3 およびMgO-Al2O3系介在物の生成を
安定して防止して、製品の表面疵や加工時の割れを防止
することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、下記手段を採用するものである。すなわ
ち、ステンレス鋼の精錬において、酸化精錬時に生成し
たクロム酸化物を含むスラグの還元剤としてSiを用い、
Al含有物質を無添加として、鋼中のT.[Al]濃度を50ppm
以下に制御し、かつ還元精錬後のスラグ組成をmass%
で、下記条件に制御することを特徴とするステンレス鋼
の高清浄化精錬法にある。 1.4≦T.(CaO)/(SiO2)≦2.0 (Al2O3)≦6 7≦(MgO)≦15
【0008】
【発明の実施の形態】本発明者らは、還元精錬時の還元
剤にSiを用いる場合には、製品の表面疵や加工時の割れ
に対して硬質の介在物であるAl2O3系介在物およびMgO-A
l2O3系介在物の影響が極めて大きいことを見い出した。
さらにステンレス鋼の精錬工程および鋳造工程における
介在物の生成要因について種々の調査、解析を重ねた結
果、下記知見を得た。
【0009】還元精錬時に還元剤にSiを用いた場合で
も、Al含有物質の添加があった場合および鋼中T.[Al]濃
度が一定値を超えた場合には、硬質のAl2O3系介在物お
よびMgO-Al2O3系介在物が生成することがある。
【0010】一般的に、還元精錬時の還元剤にSiを用
いた場合、介在物は還元精錬時および取鍋への出鋼時
に、溶鋼中へ懸濁したスラグを核に成長する。
【0011】出鋼から鋳造工程において、溶鋼中の懸
濁したスラグは、溶鋼温度の低下にともない進行する脱
酸反応で生成するSiO2やAl2O3と結合して、組成変化を
起こし、Al2O3、SiO2濃度が上昇する。特にAl2O3濃度の
上昇量は溶鋼中T.[Al]濃度およびスラグ塩基度T.(CaO)/
(SiO2)(以下、T.(CaO)/(SiO2)という)に依存する。
【0012】MgO-Al2O3は介在物中のMgO、Al2O3濃度
が高い場合に球状のスラグ質の介在物(CaO-SiO2主体)の
中の一部分に析出した状態で生成する。
【0013】鋼中介在物の個数および量は基本的には
鋼中のT.[O]濃度に依存するが、T.[O]濃度はスラグ塩基
度に依存するために、T.(CaO)/(SiO2)により介在物量を
コントロールすることができる。
【0014】以上より、Al2O3系およびMgO-Al2O3系介在
物の生成を抑制し、介在物量を減少させるためには、還
元精錬時のAl含有物質の添加を回避して、溶鋼中T.[Al]
濃度を一定値以下とし、かつ還元精錬後のスラグ組成を
制御することが重要であることがわかった。上記の結果
に基づき、還元精錬時のAl含有物質を無添加とした条件
下で、Al2O3系およびMgO-Al2O3系介在物の生成を防止
し、かつ介在物量を減少させる条件について検討した。
【0015】図1には、Siによる還元精錬後の溶鋼中T.
[Al]濃度と硬質介在物の発生率の関係を示す。なお、硬
質介在物の発生率とは鋳片内に存在する5μm以上の介
在物の10個以上について組成分析を行い、その中でAl2O
3系およびMgO-Al2O3 系介在物の単体あるいはスラグ系
介在物の中にこれらの介在物の晶出相が認められた介在
物の比率である。
【0016】図1より、T.[Al]濃度が50ppmを超えると
硬質介在物の発生率が急激に増大する。したがって、硬
質介在物の発生率を低位に抑えるためには、鋼中T.[Al]
濃度を50ppm以下にする必要がある。
【0017】図2には、還元精錬後の最終のT.(CaO)/(S
iO2)と鋳片内の5μm以上の介在物の発生指数の関係を
示す。なお、T.(CaO)濃度はスラグ内に存在する(Ca)の
存在形態をすべて(CaO)として算出した濃度であり、5
μm以上の介在物の発生指数はT.(CaO)/(SiO2)が1.4の
時の平均の介在物個数を1.0として比例換算した値であ
る。また、この時のスラグ中(Al2O3)濃度は6mass%以
下、(MgO) 濃度は7〜15mass%の範囲にあった。図2よ
り、T.(CaO)/(SiO2)の増大と共に、5μm以上の介在物
の発生指数は低下する傾向にあり、介在物個数(量)を
低位に安定させるためには、T.(CaO)/(SiO2)は1.4以上
とする必要がある。
【0018】図3には、Siによる還元精錬後のスラグ組
成が(Al2O3)濃度で6mass%以下、(MgO)濃度で7〜15ma
ss%の範囲にあった場合のT.(CaO)/(SiO2)とAl2O3系お
よびMgO-Al2O3系介在物の硬質介在物の発生率の関係を
示す。なお、鋼中の T.[Al]濃度は50ppm以下であり、
硬質介在物の発生率は図1の場合と同様にし て求めた
ものである。図3より、T.(CaO)/(SiO2)が2.0を超える
と硬質介在物 が急激に増大する。したがって、硬質介
在物の発生率を低位に抑えるためには 、T.(CaO)/(SiO
2)は2.0以下とする必要がある。なお、T.(CaO)/(SiO2)
が2.0 を超えたところで認められた硬質介在物はMgO-
Al2O3系介在物が殆どであった 。
【0019】図4には、Siによる還元精錬後のスラグ中
の(Al2O3)濃度と(MgO)濃度の関係における鋳片内介在物
の形態を示す。図中の○印はAl2O3系およびMgO-Al2O 3
系の硬質介在物の発生率が5%未満のもの、×印は硬質
介在物の発生率が5 %以上のものを示す。なお、この
時の鋼中T.[Al]濃度は50ppm以下, スラグ中 T.(CaO)/
(SiO2)は1.4以上、2.0以下であった。また、(MgO)濃度
が9mass%以下のデータは精錬中にMgOの添加のないも
の、(MgO)濃度が9mass%を超えるデータは耐火物の溶
損を抑えるためにMgOの添加を行ったものである。図4
より、○印の範囲、つまり硬質介在物の発生率が5%未
満の範囲は(Al2O3)濃度6mass%以下、かつ(MgO)濃度15
mass%以下の範囲にある。また、(MgO)濃度7mass%未
満のデータは2点しかなく、非常に少ない。これはMgO
の添加無しでも耐火物等の溶損により(MgO)濃度が上昇
するためであり、(MgO)濃度7mass%未満を達成するこ
とは難しく、かつ、MgOの添加無しの場合では耐火物溶
損量が増大するためにコスト的にも不利である。
【0020】以上より、硬質介在物の発生を抑え、かつ
介在物量を低減するためには、還元精錬時の還元剤とし
てSiを用い、Al含有物質を無添加として、鋼中のT.[Al]
濃度を50ppm以下に制御し、かつ還元精錬後のスラグ組
成を、T.(CaO)/(SiO2)で1.4以上、2.0以下、(Al2O3)濃
度6mass%以下、(MgO)濃度を7mass%以上、15mass%
以下とする必要がある。
【0021】
【実施例】SUS304ステンレス鋼(18mass%Cr-8mass%Ni)
をスクラップ、フェロクロム、フェロニッケルを原料と
して、60t電気炉にて溶解し、AOD炉にてO2-Ar混合ガ
スによる脱炭精錬を行った。脱炭精錬後、酸化したクロ
ムを還元回収するために、Si(Fe-Si)を添加し、合わせ
てCaO,CaF2を添加して、Arガスを吹込みながら還元精錬
を行い、取鍋に出鋼した。取鍋ではArガス吹込みによる
撹拌を行いながら、最終の成分・温度の微調整を行い、
その後、連続鋳造により断面サイズ178mmφのビレット
に鋳造した。得られたビレットは線材圧延により、 5.
5mmφの線材とし、この線材を0.5mmφに冷間伸線加工し
た。表1にAl含有物質の添加有無、鋼中のT.[Al]濃度、
還元後のスラグ組成および線材品質をまとめて示す。な
お、No. 1〜6の例は本発明の例、No. 7〜12は本発明
の条件外の比較例を示す。
【0022】介在物の調査は、線材の圧延方向の横断面
10cm2を光学顕微鏡により観察し、5μm以上の介在物
個数を測定すると共に、20個以上の介在物について、X
線マイクロアナライザーによる組成分析を行い、Al2O3
系、MgO-Al2O3系の硬質介在物の発生率を求めた。
【0023】
【表1】
【0024】本発明の例では硬質介在物の発生率が低位
に安定しており、かつ線材中の5μm以上の介在物個数
も低減しているために、伸線加工時の介在物起因の割れ
をなくすことができた。
【0025】
【発明の効果】本発明では、ステンレス鋼の精錬におい
て、Al含有物質の回避、鋼中のT.[Al]濃度および還元精
錬後の最終のスラグ組成を制御することによって、硬質
介在物の発生率および介在物個数(量)を低位に安定さ
せることができるので、介在物の高清浄化を達成でき
る。これにより、製品の表面疵や加工時の割れのない材
料を製造することができ、冷間加工性の優れた細線、極
細線などの製造が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】溶鋼中T.[Al]濃度と硬質介在物の発生率の関係
を示す図である。
【図2】還元精錬後のスラグの塩基度T.(CaO)/(SiO2)と
鋳片内の5μm以上介在物の発生指数の関係を示す図で
ある。
【図3】還元精錬後のスラグ塩基度T.(CaO)/(SiO2)と硬
質介在物の発生率の関係を示す図である。
【図4】還元精錬後のスラグ中(Al2O3)濃度と(MgO)濃度
の関係における鋳片内介在物の発生形態の関係を示す図
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉村 裕二 山口県光市大字島田3434番地 新日本製鐵 株式会社光製鐵所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ステンレス鋼の精錬において、酸化精錬
    時に生成したクロム酸化物を含むスラグの還元剤として
    Si含有物質を用い、Al含有物質を無添加として、鋼中の
    Total[Al]濃度を50ppm以下に制御し、かつ還元精錬後の
    スラグ組成をmass%で、下記条件に制御することを特徴
    とするステンレス鋼の高清浄化精錬法。 1.4≦T.(CaO)/(SiO2)≦2.0 (Al2O3)≦6 7≦(MgO)≦15
JP33018696A 1996-11-27 1996-11-27 ステンレス鋼の高清浄化精錬法 Pending JPH10158720A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33018696A JPH10158720A (ja) 1996-11-27 1996-11-27 ステンレス鋼の高清浄化精錬法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33018696A JPH10158720A (ja) 1996-11-27 1996-11-27 ステンレス鋼の高清浄化精錬法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10158720A true JPH10158720A (ja) 1998-06-16

Family

ID=18229801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33018696A Pending JPH10158720A (ja) 1996-11-27 1996-11-27 ステンレス鋼の高清浄化精錬法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10158720A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100429158B1 (ko) * 1999-10-20 2004-04-28 주식회사 포스코 오스테나이트계 스테인레스강의 탈산방법
KR100729123B1 (ko) 2005-12-01 2007-06-14 주식회사 포스코 저탄소 오스테나이트계 스테인레스강의 제조방법
KR100889685B1 (ko) * 2002-12-24 2009-03-19 주식회사 포스코 스테인레스강의 고청정 정련방법
JP2009114491A (ja) * 2007-11-05 2009-05-28 Jfe Steel Corp Rh真空脱ガス装置による溶鋼の精錬方法
KR100941841B1 (ko) 2007-12-18 2010-02-11 주식회사 포스코 오스테나이트계 스테인리스강 제조방법
KR101441302B1 (ko) * 2012-12-24 2014-11-03 주식회사 포스코 스테인레스 강 및 그 제조 방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100429158B1 (ko) * 1999-10-20 2004-04-28 주식회사 포스코 오스테나이트계 스테인레스강의 탈산방법
KR100889685B1 (ko) * 2002-12-24 2009-03-19 주식회사 포스코 스테인레스강의 고청정 정련방법
KR100729123B1 (ko) 2005-12-01 2007-06-14 주식회사 포스코 저탄소 오스테나이트계 스테인레스강의 제조방법
JP2009114491A (ja) * 2007-11-05 2009-05-28 Jfe Steel Corp Rh真空脱ガス装置による溶鋼の精錬方法
KR100941841B1 (ko) 2007-12-18 2010-02-11 주식회사 포스코 오스테나이트계 스테인리스강 제조방법
KR101441302B1 (ko) * 2012-12-24 2014-11-03 주식회사 포스코 스테인레스 강 및 그 제조 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH09263820A (ja) クラスターのないAlキルド鋼の製造方法
JP3550924B2 (ja) 高炭素鋼線材の製造方法および同線材
KR100941841B1 (ko) 오스테나이트계 스테인리스강 제조방법
KR100889685B1 (ko) 스테인레스강의 고청정 정련방법
JP3719131B2 (ja) 疲労強度に優れたSi脱酸鋼およびその製造方法
JPH10158720A (ja) ステンレス鋼の高清浄化精錬法
JPWO2003002771A1 (ja) 低炭素鋼板、低炭素鋼鋳片およびその製造方法
JP3319245B2 (ja) 高清浄性オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法
JPH10212514A (ja) 耐水素誘起割れ性に優れた高清浄極低硫鋼の製造方法
JP4111352B2 (ja) ステンレス鋼の高清浄化精錬法
KR101243246B1 (ko) 오스테나이트계 스테인리스강의 고청정 정련 방법
JP3825570B2 (ja) 加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼鋳片およびその製造方法
JP3416858B2 (ja) ステンレス鋼の製造方法
JP4295836B2 (ja) Al含有ステンレス鋼の高清浄化方法
JP3282865B2 (ja) 高強度極細線用高炭素鋼の製造方法
JPS6157372B2 (ja)
KR100844794B1 (ko) 오스테나이트계 스테인리스강의 고청정 정련 방법
JP3404115B2 (ja) 熱間加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼の精錬方法
JP2749695B2 (ja) ステンレス鋼の精練方法
JP3504437B2 (ja) 高清浄度オーステナイト系ステンレス鋼
JPH11279623A (ja) 精錬容器の耐火物溶損を抑えた製造性の良い高Al含有フェライト系ステンレス鋼の溶製方法
JP2855334B2 (ja) 溶鋼スラグの改質方法
JPH05331523A (ja) 軸受鋼用溶鋼の精錬方法
JPH06306439A (ja) ステンレス鋼の高清浄化方法
JP3806990B2 (ja) 高清浄ステンレス鋼の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Effective date: 20040105

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040113

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040301

A02 Decision of refusal

Effective date: 20040420

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02