JPH101710A - 含Cr,Al低N,Si鋼の製造方法 - Google Patents

含Cr,Al低N,Si鋼の製造方法

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JPH101710A
JPH101710A JP17578596A JP17578596A JPH101710A JP H101710 A JPH101710 A JP H101710A JP 17578596 A JP17578596 A JP 17578596A JP 17578596 A JP17578596 A JP 17578596A JP H101710 A JPH101710 A JP H101710A
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JP
Japan
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molten steel
gas
steel
amount
excess
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JP17578596A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Matsutani
博司 松谷
Tetsuhiro Nagatani
哲洋 永谷
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【解決課題】含Cr,Al低N,Si鋼を製造するに際し
て、鋼中のSi含有量を低く抑え且つAlの含有量を所
望含有量に容易に制御できる含Cr,Al低N,Si鋼の
製造方法を提供する。 【解決手段】含Cr,Al低N,Si鋼の製造に際して、
先ず溶鋼中のCを低減するための脱炭処理を行った後
に、還元剤として酸化クロムを主とするメタル酸化物の
還元に必要な理論量よりも過剰量のAlを投入して酸化
クロムの還元を行い、しかる後過剰量のAl及び過剰量
のAl投入により還元されたSiを溶鋼より除去するた
めのO2ガスの吹込みを行い、しかる後スラグを取り除
いた上で溶鋼中にAlを添加して溶鋼に必要量までAl
を含有させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は自動車部品用材料
等としての用途を有する含Cr,Al低N,Si鋼の製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】含Cr
鋼の製造に際して、精錬炉内に収容した溶鋼に対してO
2ガスを含むガスを大気中で吹き込んで溶鋼中のCを脱
炭し、溶鋼中のCレベルを下げることが行われている。
この脱炭精錬はAOD法として知られている。
【0003】ところでこの大気中での脱炭精錬は、溶鋼
中のC量が低くなってくると吹き込んだO2が脱炭のた
めに有効に働かず、Crを酸化してしまい脱炭効率が悪
くなる問題がある。
【0004】このようなことから、C量がある一定レベ
ルまで低下した時点で炉内を20〜200Torr程度
の減圧状態とした上、溶鋼中にArガス等非酸化性ガス
を撹拌ガスとして吹き込み、溶鋼とスラグとを撹拌させ
る中で、先の大気精錬に際して酸化生成した酸化クロム
と溶鋼中のCとを反応させて脱炭を行うとともに、酸化
クロムを一部還元する方法が本出願人によって提案され
ている。
【0005】この方法によると、脱炭精錬を短時間で迅
速に行うことができるとともに高価なArガスの使用量
を少なくでき、併せてクロムの歩留りも向上させること
ができるなどの利点が得られる。
【0006】ところで含Cr鋼の一種として、Alを含
有し、そのAl含有に基づく電気的特性に基づいて自動
車の燃料噴射装置部分に用いられる含Cr,Al鋼があ
る。このものは良好な加工性を確保する必要からN,C
量が低く抑えられ、またSi量も低く抑えられている。
表1はその代表鋼種の化学組成を示している。
【0007】
【表1】
【0008】この含Cr,Al低N,Si鋼の製造方法と
して、上記大気精錬と減圧精錬とを組み合わせた製造方
法が本発明者等によって検討されている。図3及び図1
(イ)は、この含C,Al低N,Si鋼の製造に際して上
記大気精錬と減圧精錬とを組み合わせた製造方法を適用
した場合の設備の概略構成及び各工程を表したものであ
る。
【0009】先ず図3において、100は精錬炉102
における炉体で、104は溶鋼106に対してガス吹込
みを行うための羽口である。107は炉体100の上部
開口を閉塞する蓋で、これより排気管108が延び出し
ており、この排気管108を通じて排気を行うことによ
って精錬炉102内部を減圧状態とすることができる。
尚、110は溶鋼106上のスラグを表している。
【0010】この精錬設備の場合、先ず蓋107を除い
た状態で大気精錬を行い、しかる後蓋107を装着して
排気管108を通じて炉内部を真空吸引し、精錬炉10
2内部を減圧状態として減圧精錬を行う。
【0011】上記方法に従って含Cr,Al低N,Si鋼
を製造する場合、先ず大気精錬によって、即ち溶鋼中に
2ガスを含むガス、通常はO2ガスとその希釈ガスとし
てのArガスとを吹き込んで溶鋼中のCの脱炭を行う。
【0012】而して溶鋼中のC量がある一定レベルまで
低下したところで、蓋107を被せて次に減圧精錬を行
う。具体的には、先ず溶鋼中に今度はArガス等の非酸
化性ガスのみを撹拌ガスとして吹き込み、これにより溶
鋼とスラグとを激しく撹拌してスラグ中のメタル酸化
物、主として酸化クロムと溶鋼中のCとを反応させて溶
鋼中のCの脱炭を行うとともに酸化クロムを一部還元す
る。そしてC量が目標レベルまで低下したところで、次
に還元剤を投入して酸化クロムの還元(クロム還元)を
行い、その後流滓,出鋼する。
【0013】ところで、ステンレス鋼等の減圧精錬に際
しては通常クロム還元の際に還元剤としてシリコン(フ
ェロシリコン)を投入することにより行う。しかしなが
ら上記のように低Si鋼の場合には、還元剤としてSi
を投入すると鋼中のSi量が増してしまうため、クロム
還元剤としてかかるSiを用いることができない事情が
ある。加えてこの鋼種の場合、鋼中にAlを含有させる
必要があることからクロム還元の際に還元剤としてAl
を投入するのが好都合である。
【0014】但しこの場合、Alの添加量が問題であ
る。何故なら、Alの添加量がFe,Mn,Cr等のメ
タル酸化物、特に主として酸化クロムを還元するのに必
要な量よりも過剰であるとAlがスラグ中のSiO2
も還元してしまってSiが鋼中に入り込んでしまい、結
果的に鋼中Siの含有量が増してしまい、Si量が規格
値よりも過剰になってしまう。またAlの添加量によっ
ては、鋼中のAl含有量そのものも規格値を超えてしま
う恐れがある。
【0015】他方、逆にAlの添加量が不足すれば脱酸
不良(還元不足)を招き、また同時に脱N不足をも招来
する。これは、脱Nの難易は鋼中の酸素の量に依存する
ことによるものであり、脱酸不足により鋼中酸素が多い
と脱Nが良好になされなくなるからである。
【0016】これらのことから、Al添加に際してAl
を過不足なく添加することが求められるが、実際にはA
lを過不足なく添加するといったことは至難であり、現
実的な方法としては採用し得ないものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】本願の発明はこのような
課題を解決するためになされたものである。而して本願
の発明は、含Cr,Al低N,Si鋼の製造に際して、先
ず溶鋼中のCを低減するための脱炭処理を行った後に、
還元剤として酸化クロムを主とするメタル酸化物の還元
に必要な理論量よりも過剰量のAlを投入して該酸化ク
ロムの還元を行い、しかる後該過剰量のAl及び過剰量
のAl投入により還元されたSiを溶鋼より除去するた
めのO2ガスの吹込みを行い、しかる後スラグを取り除
いた上で溶鋼中にAlを添加して、該溶鋼に必要量まで
Alを含有させることを特徴とする(請求項1)。
【0018】請求項2の方法は、請求項1において、前
記クロム還元の後のO2ガスの吹込みの際に該O2ガスを
前記過剰量のAlの酸化除去に必要な理論量だけ吹き込
むことを特徴とする。
【0019】請求項3の方法は、請求項1又は2におい
て、精錬炉内に大気圧下でO2ガスを含むガスの吹込み
を行って大気精錬による一次脱炭を行い、しかる後炉内
部を減圧状態とした上で非酸化性のガスを撹拌ガスとし
て吹き込むことで溶鋼とスラグとの撹拌を行いつつ酸化
クロムと溶鋼中のCとの反応を行わせて二次脱炭を行
い、引き続いて減圧状態の下で前記クロム還元,O2
ス吹込みを行うことを特徴とする。
【0020】
【作用及び発明の効果】上記のように本発明は、脱炭処
理後のクロム還元に際して過剰量のAlを還元剤として
一旦投入し、しかる後O2ガス吹込みによって過剰のA
lを溶鋼中より除去するもので、本発明によれば、過剰
のAlの投入によりスラグ中の酸化クロムを十分に還元
することができるとともに、溶鋼中の酸素量を低減して
脱Nを促進することが可能となる。
【0021】而して溶鋼中に過剰に含有されたAlはそ
の後のO2の吹込みにより除去され、その後に改めてA
lを溶鋼中に添加することで容易に溶鋼中にAlを必要
量まで含有させることができる。
【0022】本発明では、クロム還元の後のO2ガスの
吹込みの際にO2ガスを過剰量のAlの酸化除去に必要
な理論量だけ吹き込むことができる(請求項2)。この
ようにすることによって、O2吹込みにより溶鋼中に酸
素が過剰に含有されるのを防止することができ、ひいて
はその後における溶鋼へのAlの添加に際して、容易に
溶鋼中に必要量でAlを含有させることができる。
【0023】本発明は、上記大気精錬と減圧精錬とを組
み合わせた製造方法に特に好適に適用することができ
る。具体的には、精錬炉内に大気圧下でO2ガスを含む
ガスの吹込みを行って大気精錬による一次脱炭を行い、
しかる後炉内部を減圧状態とした上で非酸化性のガスを
撹拌ガスとして吹き込むことで溶鋼中のCの二次脱炭を
行い、続いてクロム還元,O2ガス吹込みを行った上で
最終的にAl添加によりAl含有量の調整を行うように
することができる(請求項3)。
【0024】
【発明の実施の形態】図1(ロ)は本発明の好ましい実
施の形態を各工程に分けて表したものである。図1
(ロ)に示す実施の形態にあっては、先ず大気精錬によ
って脱炭を行い、鋼中のCを所定レベルまで低下させ
る。具体的には例えば精錬炉の溶鋼中にO2ガスと希釈
ガス、例えばArガスの吹込みを行って脱炭を行う。
【0025】而してC量が一定レベルまで低下したとこ
ろで精錬炉を減圧状態として次に減圧精錬を行う。その
減圧条件としては通常20〜200Torrであり、最
終的に目標とするC量に応じてその減圧度は適宜に選択
・調整する。
【0026】この減圧精錬では、先ずArガス等の非酸
化性のガスを撹拌ガスとして溶鋼中に吹き込んで溶鋼と
スラグとを撹拌しつつ、先のO2ガスの吹込みによって
生成した、主として酸化クロムと溶鋼中のCとを反応さ
せて脱炭を行う。そしてC量が目標レベルまで低下した
ら、次に還元剤としてAlを投入しクロム還元を行う。
このとき、Alを酸化クロムを主とするメタル酸化物の
還元に必要な理論量よりも過剰に添加する。このときA
lを過剰に添加することによって、スラグ中のSiO2
がAlにより還元され、Siが溶鋼中に入り込む。また
併せて過剰に添加したAlも溶鋼中に入り込む。
【0027】そこで次に溶鋼中へのO2ガスの吹込みを
行う。このとき先に添加したAlの過剰量分だけO2
スの吹込みを行う。即ち、Alの過剰添加に基づいて溶
鋼中に含有されたAl及びSiO2の還元により溶鋼中
に入り込んだSiを除去するのに必要な理論量のO2
スの吹込みを行う。
【0028】しかる後最終撹拌を実施し、続いて流滓,
出鋼を行う。そして別途の取鍋において溶鋼中にAl添
加を行う。このとき溶鋼中のAl量が最終目標とするA
l量となるまで添加を行う。
【0029】
【実施例】次に本発明の実施例を以下に詳述する。表1
に示す化学組成の鋼種を図2に示す工程に従って製造し
た。即ち、先ず大気精錬を行って鋼中のCの脱炭を行
い、そしてC量が0.05%となったところで大気精錬
から減圧精錬に切り替えて引き続き二次脱炭精錬を行
い、引き続いてクロム還元工程を実施した。
【0030】ここで二次脱炭精錬は、溶鋼へのArガス
等の非酸化性の撹拌ガスを吹き込んで溶鋼とスラグとを
撹拌させる中で、スラグと溶鋼中のCとを反応させるこ
とにより行った。尚クロム還元工程の実施は、鋼中のC
量が目標とする0.003%まで低下した段階で行っ
た。
【0031】またこのクロム還元は、還元剤としてAl
を投入することにより行った。その際Alの添加量は酸
化クロムを主とするメタル酸化物の還元に必要な量より
も過剰量とした。このクロム還元工程の終了後におい
て、溶鋼中のC,Si,Alの含有量はそれぞれ図2に
示しているように0.003%,0.03%,0.07
%であった。
【0032】ここで0.03%のSiは過剰量のAlの
添加によりスラグのSiO2が還元されて溶鋼中に入り
込んだものである。また0.07%のAlは過剰量のA
l添加によって溶鋼中に新たに含有されたものである。
【0033】引き続いて溶鋼中のAl,Siを除去する
のに必要な理論量でO2ガス吹込みを行った。この結
果、溶鋼中のSi,Alはそれぞれ実質上0%となり、
C量は0.003%であった。その後引き続いて撹拌を
行い、その後流滓、取鍋への出鋼を行い、そしてその取
鍋中の溶鋼に対してAlを改めて添加し、溶鋼中のAl
の含有量を0.075%とした。尚、この時点で鋼中に
Siが0.03%含有されていたが、これは取鍋から溶
鋼中に移行したものである。
【0034】以上本発明の実施例を詳述したがこれはあ
くまで一例示であり、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲において種々変更を加えた態様で実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造方法の望ましい実施の形態の各工
程を比較例とともに示す図である。
【図2】本発明の一実施例方法の各工程と溶鋼中の所定
成分の変化の状況を示す図である。
【図3】本発明の実施例において用いた精錬炉の図であ
る。
【符号の説明】
100 炉体 102 精錬炉 104 羽口 106 溶鋼 107 蓋 110 スラグ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C21C 7/10 C21C 7/10 J

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 含Cr,Al低N,Si鋼の製造に際し
    て、先ず溶鋼中のCを低減するための脱炭処理を行った
    後に、還元剤として酸化クロムを主とするメタル酸化物
    の還元に必要な理論量よりも過剰量のAlを投入して該
    酸化クロムの還元を行い、しかる後該過剰量のAl及び
    過剰量のAl投入により還元されたSiを溶鋼より除去
    するためのO2ガスの吹込みを行い、しかる後スラグを
    取り除いた上で溶鋼中にAlを添加して、該溶鋼に必要
    量までAlを含有させることを特徴とする含Cr,Al
    低N,Si鋼の製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記クロム還元の後
    のO2ガスの吹込みの際に該O2ガスを前記過剰量のAl
    の酸化除去に必要な理論量だけ吹き込むことを特徴とす
    る含Cr,Al低N,Si鋼の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2において、精錬炉内に大
    気圧下でO2ガスを含むガスの吹込みを行って大気精錬
    による一次脱炭を行い、しかる後炉内部を減圧状態とし
    た上で非酸化性のガスを撹拌ガスとして吹き込むことで
    溶鋼とスラグとの撹拌を行いつつ酸化クロムと溶鋼中の
    Cとの反応を行わせて二次脱炭を行い、引き続いて減圧
    状態の下で前記クロム還元,O2ガス吹込みを行うこと
    を特徴とする含Cr,Al低N,Si鋼の製造方法。
JP17578596A 1996-06-13 1996-06-13 含Cr,Al低N,Si鋼の製造方法 Pending JPH101710A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015501382A (ja) * 2011-10-25 2015-01-15 宝山鋼鉄股▲分▼有限公司 高アルミ低シリコン超純フェライトステンレススチールの製錬方法

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JP2015501382A (ja) * 2011-10-25 2015-01-15 宝山鋼鉄股▲分▼有限公司 高アルミ低シリコン超純フェライトステンレススチールの製錬方法

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