JPS6031883B2 - 転炉精錬滓の改質方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は転炉精錬漣の敦質方法、特に転炉出鋼時に熔鋼
流に伴なつて流出する転炉律の溶鋼成分組成あるし・は
取鍋耐火物等に及ぼす弊害を有効に防止するための転炉
精錬律の敬質方法に関する。 転炉精錬を終えた溶鋼を取鍋に出擁する際、港鋼流に伴
なつて流出する転炉律は、取鍋中の漆鋼表面を被覆し、
溶鋼保温の役割をなすもの）、反面、溶鋼や取鍋内張耐
火物との反応を伴なうため、溶鋼の化学成分組成、添加
合金元素の歩留、耐火物寿命等の点で極めて有害な存在
である。たとえば、‘ｉー溶鋼中のＳｉ，山，Ｔｉ，Ｃ
ａ等酸素との親和力の強い合金元素が転炉蓬中の○と反
応し、酸化消耗する、｛ｉｉ）転炉律中のＰ２０５が綾
鋼中の前述の如き合金元素により還元されて溶鋼中に移
行する、所謂復燐現象を起こし、鋼品質を低下させる。
｛ｉｉｉー転炉盤の酸化が高い場合には、これと平衡す
る溶鋼中の酸素濃度も高くなり、鋼の清浄度を悪化させ
る。更に肌転炉樺は取鍋内張耐火物を浸食し、取鍋煉瓦
寿命を低下させる、等の問題を発生させる。この転炉律
の流出は、出鋼時の炉体額動操作等により、ある程度抑
制することもできるが、完全に防ぐことは不可能であり
、またその流出量は、出鋼時の炉体優勢・復起のタイミ
ング、出鋼孔の大きさあるし、は転炉漣自体の流動性等
によって大きく変動するうえ、漣の化学成分組成の変動
をも伴なうため、溶鋼等に及ぼす上記影響の度合いを定
量的に予測し、対処することは極めて難しい。 上述のごとき流出転炉蓬に伴なう弊害は、取鋼内溶鋼の
不活性ガス吹込みによる蝿梓、あるいは真空脱ガス処理
等、敬鍋溶鋼処理が施される場合蓬と溶鋼・耐火物との
接触が促進されるため、特に顕著なものとなり、溶鋼処
理の意義が袷んど失なわれてしまうことにもなりかねな
い。かかる弊害を取除く手段として、従来より出鋼時に
露炉精錬律を取鍋に入れないようにする工夫、あるし・
は取鍋内に流入した場合には石灰Ｃａ○等を添加して転
炉蓬を固化させることにより、藩鋼鋼や耐火物等との反
応を抑える方法などが一般に行なわれている。 しかし、これらの方法はいづれも確実性に欠け、その目
的を十分に達成することはできない。本発明者等は、流
出転炉淫に伴なう上記弊害の確実な防止策を関発すべく
鋭意研究を重ねた結果、シリコンカーバイトＳＩＣに数
％の炭素Ｃを含む添加剤を流出転炉建に加えることによ
り、熔鋼や耐火物との間の反応を効果的に防止し得るこ
とを見出し、本発明を完成するに到った。 以下、本発明について詳しく説明する。 本発明によれば、炭素分ＦｒｅｅＣを含むシリコンカー
バイトＳＩＣが添加剤として流出転炉樺に加えられる。 添加剤中のＳＩＣおよびＦｒｅｅＣは、溶鋼の脱酸にも
寄与するほか、該淫を低塩基度、低酸化性のスラグ組成
に改質する作用をなす。すなわち、添加されたＳＩＣは
分解してＳｉおよびＣとして鋼中に溶解する一方、下式
に示されるように鋼中の酸素と反応して脱酸効果をもた
らす。 〔Ｓｉ〕＋

〔０〕→（Ｓｉ０２）・・．・．．【１｝〔
Ｃ〕 ＋

〔０〕→ＣＯ↑ ．・．．．・■上記反応で
生成したＳｉ０２は溶鋼中を浮上し、連中に吸収されて
スラグ組成分となり、ＣＯは気泡として浮上し、その相
当量は後述の如く藻に捕捉され、該樺を多孔質化する。
更に、前記の如くＳＩＣの分解により生成したＣおよび
同時に含有されるＦｒｅｅＣは、Ｓｉと同様にその一部
は鋼中に溶解し、脱酸に寄与するが、残りは鋼裕中に浮
き、流入した転炉律と反応し、該淫中のＦｅ○を還元す
る。 （Ｆｅ○）十Ｃ→〔Ｆｅ〕＋ＣＯＴ・・・・・・｛３’
転炉淫中のＦｅ０は、前述のように熔鋼中の合金元素と
反応し、これを酸化消耗する最も有害な蓬成分であるが
、上言己糊式の反応に伴なうＦｅ○の減少は、転炉淫の
酸化度を弱め、鋼中の合金元素の酸化損失を抑制する。 これにより、鋼の化学成分組成の不測の変動を防止し、
合金元素の歩留りを高位安定化する効果がもたらされる
。前記｛１ー式で示される、鋼中〔Ｓｊ〕と

〔０〕との
反応で生成したＳｉ０２は前述のように淳中に吸収され
、スラグ成分となって該樺の塩基度Ｃａ０／Ｓｉ０２を
低下させる。 たとえば、初期塩基度２．０〜３．５の流出転炉淫は、
添加剤の適量添加により、その塩基度は１．５〜２．０
程度にまで低下する。塩基度が低下すると、淳の酸化度
は弱められるので、前記のごときＦｅ○の減少効果と相
まって、鋼格の化学成分組成は更に安定化されるという
良い結果をもたらす。第１図は、流出転炉律を伴なう溶
鋼（Ｃ Ｏ．０８〜０．２０％、Ｓｉｏ．１５〜０．３
５％、Ｍｎｏ．５０〜０．９０％、Ａそ ０．００５〜
０．０３５％）に、Ｆｒｅｅ Ｃ約３〜１５％を含むＳ
ＩＣを添加剤として約１．２〜１．６ｋ９／トン（熔鋼
）の割合で添加したときのＳｉおよびＣによる脱酸効果
を示すグラフである。 図中、【ａ｝は添加剤を使用した場合、‘ｂ雌不便用の
場合である。図に示されるように、同一〔Ｓｉ〕水準で
比較すると、添加剤の使用により極めて大きな脱酸効果
が得られ、鋼中酸素量はほゞ半減することが認められる
。なお、〔Ｓｊ〕の鋼中歩蟹りの点については、従来一
般に行なわれているフェロシＩＪコンＦｅＳｉ使用の場
合の歩留りが約８５〜９５％であるのに対し、本発明に
おけるＳＩＣ使用の場合は、約７５〜８０％と、約１０
％の低下を伴なう。この１０％の低下は、ＳＩＣによる
脱酸効果が従釆のＦｅＳｉ使用のそれに比しすぐれてい
ることによるものである。第２図は、上記した添加剤使
用の場合及び不便用の場合における流出転炉律中のＦｅ
○量の変化を示したグラフであり、図中、‘ａ｝は添加
剤使用の場合、‘ｂ｝‘ま不便用の場合を示す。図に示
されるように、添加剤使用の場合には、前記（３｝式に
示した添加剤中のＣと淳中のＦｅ０との反応により、Ｆ
ｅ○が大きく低下し、低酸化性スラグに変化しているこ
とが認められる。更に、添加剤の使により、前記｛２は
たはｔ３｝式に示される添加されたＣと鋼中酸素あるい
は蓬中のＦｅ○との、反応で生成するＣＯガスは、蓬中
に包摂され、該律を多孔質化（ｆｏａｍｙｓｌａｇ）す
る。 このため、添加剤を加えない場合の鋼密な樺に比し、熔
鋼からの復熱による盤の溶解量が減少し、溶鋼あるいは
耐火物に対する樺の、反応性は大幅に低下する。このこ
とは、鋼中合金成分組成の変動あるいは耐火物の浸食が
緩和されることを意味する。また、転炉律を低酸化度に
変化させるにもかかわらず、後述のごとく淫から鋼中へ
の復燐現象が実質的に完全に抑制されるのは、上述のご
とき蓬の反応性の低下による効果に基づくものと考えら
れる。上述の如く、本発明においては、ＦｒｅｅＣを含
むＳＩＣが添加剤として用いられる。 ＳＩＣとしては、脱酸剤あるいはＳｉ，Ｃ源として電気
炉、キュポラ炉等で用いられるものを使用してよい。ま
た、ＦｒｅｅＣとしては黒鉛あるいはコークスを用いて
もよい。なお、ＳＩＣにはＱ晶と８晶の２種があるが、
本発明においては両者を区別なく用いて同様の効果を奏
することができる。添加剤の組成は、ＳＩＣが少ないと
、その効果が不十分であり、一方多すぎると添加に伴な
う溶鋼ないし漣の温度降下が大きく、転炉吹鎌過程でそ
の降下分だけ昇温する必要を生じ、熱経剤上不利である
。 従って、ＳＩＣ量は約５０〜８５％（重量）が適当であ
る。一方、ＳＩＣに加えられるＦｒｅｅＣ量は、少なす
ぎると、蓬中のＲＦｅ○の還元効果が不十分であり、多
すぎると、鋼中の炭素量が増加し、転炉吹鎌過程で、そ
の増加分だけ鋼中〔Ｃ〕を低くする必要を生じ、精錬操
作上不利である。このため、Ｆｒｅｅ Ｃ量は約３〜１
５％（重量）が適当である。従って、添加剤としては、
ＳＩＣ約５０〜８５％、ＦｒｅｅＣ約３〜１５％を含み
、残部は、例えばＳｉ０２などの残湾から成るものが好
ましく用いられる。また、添加剤のサイズは、溶鋼や淳
との反応性を高めるために約１仇舷以下の細粒ないし粉
末状として用いるのが好ましい。添加剤の投入量は、淫
の組成、量、溶鋼成分組成等に応じて適宜定められるが
、一般に約１．２〜１．６ｋｇ／トン（溶鋼）の割合で
添加することにより好ましい結果が得られる。 添加方法については特別の制約はなく、例えば、出鋼前
に予め取鍋内に載層しておくか、あるいは出鋼初めもし
くは終了時に流出する淫に直接投入する方法等を採用し
てよい。 なお、本発明方法の適用対象鋼種には全く制限はなく、
転炉港製による各種の鋼に適用されることは言うまでも
ない。 次に実施例を挙げて本発明について具体的に説明する。 実施例転炉で溶製した鋼（ＣＯ．０８〜０．２０％、Ｓ
ｉｏ．１５〜０．３５％、Ｍｎｏ．５０〜０．９０％、
Ａそ０．００５〜０．０３５％）を取鍋に受け、これに
ＳＩＣ５０〜８０％、ＦｒｅｅＣ３〜１５％、残部Ｓｉ
０２から成る粉末状添加剤を加えて流出転炉樺の改質を
図り、ついでアルゴンガスの吹込みによる溶鋼蝿梓処理
を施した。 また、比較材として、添加剤を使用しない点を除いて、
上記と同鋼種の溶鋼を同様の蝿洋処理に付した。風 鋼
中の〔Ａそ〕量の変化：溶鋼燈梓処理前後のスラグ中Ａ
そ２０３量の測定結果を第３図に示す。 図中、「●」印は本発明方法により添加剤を加えたもの
、「０」印は添加剤を用いない従来法の場合である。図
に示されるように、添加剤を使用した場合のＡその歩留
りは、＾不便用の場合に比し高いことが認められる。こ
れは添加剤の使用により、蓬が低酸化性に改質された結
果、Ａその酸化損失が減少したことを示すものである。
このことは、Ａそだけでなく、酸素との親和力の強い他
の合金元素についても同様の鏡向を示す。【Ｂ’鋼中の

〔０〕量の変化： 溶鋼鷹洋処理前後の鋼中酸素量の測定結果を第４図に示
す。 図中、‘机ま添加剤使用の本発明によるもの、‘ｂ｝‘
ま添加剤不便用の従釆法によるものである。図から認め
られるように、添加剤の使用により、同一〔Ａ夕〕水準
において縄梓処理後の鋼中酸素量は著しく低減している
。これは前述のように淫の酸化度の低下に伴ない、これ
と平衡する鋼中酸素量水準が低下することを示している
。に）復燐量添加剤使用の場合と不便用の場合との復燐
量は前者では０．００５５％、後者では０．００６３％
であり、添加剤の使用により、淫の塩基度が低下しても
有害な燐分の増加のおそれは全くないことを示している
。 以上のように、本発明によれば、安価な添加剤の投与と
いう簡便な手段により、転炉出鋼に伴う流出淳を改質し
て該樺の及ぼす各種弊害を効果的に防止し、鋼裕成分の
安定化、合金元素歩留りの向上、あるし、は取鍋耐火物
の寿命向上等の効果をもたらす。

【図面の簡単な説明】

第１図は鋼中酸素量の変化を示すグラフ、第２図は転炉
連中のＦｅＱ量の変化を示すグラフ、第３図は溶鋼縄梓
処理前後の蓬中Ａそ２０３量の変化を示すグラフ、第４
図は溶鋼鷹梓処理前後の鋼中酸素量の変化を示すグラフ
である。 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 転炉から取鍋への出鋼時もしくは出鋼終了後に、遊
   離炭素３〜１５％含むシリコンカーバイトを添加するこ
   とを特徴とする転炉精錬滓の改質方法。