JPH07207329A - 酸化物系介在物が少ない高清浄度鋼の製造方法 - Google Patents
酸化物系介在物が少ない高清浄度鋼の製造方法Info
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- JPH07207329A JPH07207329A JP463294A JP463294A JPH07207329A JP H07207329 A JPH07207329 A JP H07207329A JP 463294 A JP463294 A JP 463294A JP 463294 A JP463294 A JP 463294A JP H07207329 A JPH07207329 A JP H07207329A
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 脱酸反応によって生じる酸化物系介在物が極
めて少ない極低酸素の高清浄度鋼を得る。 【構成】 減圧処理により溶鋼１を脱ガスする際、取鍋
内の溶鋼１にＭｇ系脱酸剤７を添加し、脱酸生成物Ｍｇ
Ｏを溶鋼１と共に取鍋２から真空容器３に上昇させる。
ＭｇＯは、真空容器３内で鋼中炭素［Ｃ］と反応し、反
応生成物ＣＯと共にＭｇガスとして系外に放出される。
Ｍｇ系脱酸剤は、ワイヤ又は粉末状の合金として、好ま
しくは上昇管４の下方で溶けるように添加される。取鍋
２に収容されている溶鋼１の酸素濃度［Ｏ］を測定しな
がら、［Ｏ］に見合った量のＭｇ系脱酸剤７を添加して
もよい。 【効果】 脱酸生成物ＭｇＯが鋼中に残留することがな
いので、極めて清浄度の高い溶鋼に精製される。
めて少ない極低酸素の高清浄度鋼を得る。 【構成】 減圧処理により溶鋼１を脱ガスする際、取鍋
内の溶鋼１にＭｇ系脱酸剤７を添加し、脱酸生成物Ｍｇ
Ｏを溶鋼１と共に取鍋２から真空容器３に上昇させる。
ＭｇＯは、真空容器３内で鋼中炭素［Ｃ］と反応し、反
応生成物ＣＯと共にＭｇガスとして系外に放出される。
Ｍｇ系脱酸剤は、ワイヤ又は粉末状の合金として、好ま
しくは上昇管４の下方で溶けるように添加される。取鍋
２に収容されている溶鋼１の酸素濃度［Ｏ］を測定しな
がら、［Ｏ］に見合った量のＭｇ系脱酸剤７を添加して
もよい。 【効果】 脱酸生成物ＭｇＯが鋼中に残留することがな
いので、極めて清浄度の高い溶鋼に精製される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶鋼の脱酸により生じ
た酸化物系介在物を極めて少なくした高清浄度鋼を製造
する方法に関する。
た酸化物系介在物を極めて少なくした高清浄度鋼を製造
する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼材は、自動車，電気機器等を始めとし
て種々の分野で使用されているが、それぞれの用途にお
いて一段と加工性の向上が求められている。鋼材の加工
性を低下させる原因の一つに非金属介在物があり、その
起源は、溶鋼の脱酸時に生じる脱酸生成物である。鋼中
酸素［Ｏ］は、従来から種々の方法で低減されている。
代表的な方法に、ＲＨ，ＤＨ等の真空脱ガス装置を使用
した減圧処理がある。たとえば、特開昭５４−９３６１
８号公報は、低真空処理で［Ｃ］による弱い脱酸を行っ
た後、［Ｃ］＝０．０３〜０．１０重量％の低炭素鋼を
製造する方法を紹介している。
て種々の分野で使用されているが、それぞれの用途にお
いて一段と加工性の向上が求められている。鋼材の加工
性を低下させる原因の一つに非金属介在物があり、その
起源は、溶鋼の脱酸時に生じる脱酸生成物である。鋼中
酸素［Ｏ］は、従来から種々の方法で低減されている。
代表的な方法に、ＲＨ，ＤＨ等の真空脱ガス装置を使用
した減圧処理がある。たとえば、特開昭５４−９３６１
８号公報は、低真空処理で［Ｃ］による弱い脱酸を行っ
た後、［Ｃ］＝０．０３〜０．１０重量％の低炭素鋼を
製造する方法を紹介している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】減圧処理された溶鋼
は、依然として少量の［Ｏ］を含んでいる。［Ｏ］は、
減圧処理中に［Ｃ］の低下に伴って上昇する傾向を示
す。鋼中に残留している［Ｏ］は、Ａｌ，Ｃａ，Ｓｉ等
の添加によって固定化又は無害化される。このうち、Ｓ
ｉ脱酸は、処理後の溶鋼に比較的多量のＳｉが含まれる
ことから、鋼種によっては採用できない場合もある。何
れの添加材で処理したものにあっても、鋼中にＡｌ2 Ｏ
3 ，ＣａＯ，ＳｉＯ2 等の脱酸生成物が分散し、Ａｌ，
Ｓｉ等を含む成分となる。特に最近のように過酷な加工
工程を経て最終製品に加工される傾向が強まってきてい
るとき、これら介在物の影響を排除すべく、脱酸生成物
を少なくすることが求められている。高度に純化された
溶鋼に処理剤を添加するとき、介在物の少ない鋼材が得
られる。しかし、減圧処理で溶鋼を高度に純化するため
には、長時間の減圧処理や高真空度の減圧処理が必要と
される。その結果、処理コストの上昇を招く。また、
［Ｃ］と［Ｏ］との間にある平衡関係から、［Ｏ］の低
減には限度がある。本発明は、このような問題を解消す
べく案出されたものであり、Ｍｇを脱酸剤として使用
し、Ｍｇ添加と減圧処理とを組合せることにより、脱酸
生成物を気化分離し、高炭素，中炭素はもとより低炭素
でも極低酸素の高清浄度鋼を得ることを目的とする。
は、依然として少量の［Ｏ］を含んでいる。［Ｏ］は、
減圧処理中に［Ｃ］の低下に伴って上昇する傾向を示
す。鋼中に残留している［Ｏ］は、Ａｌ，Ｃａ，Ｓｉ等
の添加によって固定化又は無害化される。このうち、Ｓ
ｉ脱酸は、処理後の溶鋼に比較的多量のＳｉが含まれる
ことから、鋼種によっては採用できない場合もある。何
れの添加材で処理したものにあっても、鋼中にＡｌ2 Ｏ
3 ，ＣａＯ，ＳｉＯ2 等の脱酸生成物が分散し、Ａｌ，
Ｓｉ等を含む成分となる。特に最近のように過酷な加工
工程を経て最終製品に加工される傾向が強まってきてい
るとき、これら介在物の影響を排除すべく、脱酸生成物
を少なくすることが求められている。高度に純化された
溶鋼に処理剤を添加するとき、介在物の少ない鋼材が得
られる。しかし、減圧処理で溶鋼を高度に純化するため
には、長時間の減圧処理や高真空度の減圧処理が必要と
される。その結果、処理コストの上昇を招く。また、
［Ｃ］と［Ｏ］との間にある平衡関係から、［Ｏ］の低
減には限度がある。本発明は、このような問題を解消す
べく案出されたものであり、Ｍｇを脱酸剤として使用
し、Ｍｇ添加と減圧処理とを組合せることにより、脱酸
生成物を気化分離し、高炭素，中炭素はもとより低炭素
でも極低酸素の高清浄度鋼を得ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の高清浄度鋼製造
方法は、その目的を達成するため、減圧処理により溶鋼
を脱ガスする際、取鍋内の溶鋼にＭｇ系脱酸剤を添加
し、脱酸生成物ＭｇＯを溶鋼と共に取鍋から真空容器に
上昇させ、真空容器内で脱酸生成物ＭｇＯを鋼中炭素
［Ｃ］と反応させ、反応生成物であるＣＯ及びＭｇガス
を系外に気化分離することを特徴とする。Ｍｇ系脱酸剤
は、ワイヤ又は粉末状の合金として添加される。また、
取鍋内溶鋼の酸素濃度［Ｏ］を測定しながら、［Ｏ］に
見合った量のＭｇ系脱酸剤を添加することが好ましい。
本発明は、ＲＨ又はＤＨ脱ガス装置の何れに対しても適
用可能である。
方法は、その目的を達成するため、減圧処理により溶鋼
を脱ガスする際、取鍋内の溶鋼にＭｇ系脱酸剤を添加
し、脱酸生成物ＭｇＯを溶鋼と共に取鍋から真空容器に
上昇させ、真空容器内で脱酸生成物ＭｇＯを鋼中炭素
［Ｃ］と反応させ、反応生成物であるＣＯ及びＭｇガス
を系外に気化分離することを特徴とする。Ｍｇ系脱酸剤
は、ワイヤ又は粉末状の合金として添加される。また、
取鍋内溶鋼の酸素濃度［Ｏ］を測定しながら、［Ｏ］に
見合った量のＭｇ系脱酸剤を添加することが好ましい。
本発明は、ＲＨ又はＤＨ脱ガス装置の何れに対しても適
用可能である。
【０００５】
【作用】本発明に従った脱酸反応を、図１を参照しなが
ら説明する。処理される溶鋼１は、ＲＨ真空脱ガス装置
の取鍋２に収容されている。溶鋼１に真空容器３の上昇
管４及び下降管５を浸漬し、真空容器３を真空引きする
ことによって溶鋼１を取鍋２から真空容器３に上昇させ
る。また、上昇管４に設けたノズル６から不活性ガスを
吹き込み、ガスリフトによって溶鋼１を取鍋２→上昇管
４→真空容器３→下降管５→取鍋２に循環させる。溶鋼
１の循環経路の途中で、Ｍｇ系脱酸剤を溶鋼１に添加す
る。図１の場合には、Ｍｇ系脱酸剤をワイヤ状に成形し
たＭｇ系脱酸剤７を、ワイヤーフィーダ８で上昇管４の
下方に送り込んでいる。しかし、これに拘束されること
なく、不活性ガスをキャリアとして粉末状のＭｇ系脱酸
剤を吹き込むことも可能である。溶鋼１に送り込まれた
Ｍｇ系脱酸剤７は、溶鋼１中の［Ｏ］と反応し、Ｍｇ＋
［Ｏ］→ＭｇＯとなる。固相のＭｇＯは、上昇管４を上
昇する溶鋼１に随伴し、真空容器３内に持ち込まれる。
ら説明する。処理される溶鋼１は、ＲＨ真空脱ガス装置
の取鍋２に収容されている。溶鋼１に真空容器３の上昇
管４及び下降管５を浸漬し、真空容器３を真空引きする
ことによって溶鋼１を取鍋２から真空容器３に上昇させ
る。また、上昇管４に設けたノズル６から不活性ガスを
吹き込み、ガスリフトによって溶鋼１を取鍋２→上昇管
４→真空容器３→下降管５→取鍋２に循環させる。溶鋼
１の循環経路の途中で、Ｍｇ系脱酸剤を溶鋼１に添加す
る。図１の場合には、Ｍｇ系脱酸剤をワイヤ状に成形し
たＭｇ系脱酸剤７を、ワイヤーフィーダ８で上昇管４の
下方に送り込んでいる。しかし、これに拘束されること
なく、不活性ガスをキャリアとして粉末状のＭｇ系脱酸
剤を吹き込むことも可能である。溶鋼１に送り込まれた
Ｍｇ系脱酸剤７は、溶鋼１中の［Ｏ］と反応し、Ｍｇ＋
［Ｏ］→ＭｇＯとなる。固相のＭｇＯは、上昇管４を上
昇する溶鋼１に随伴し、真空容器３内に持ち込まれる。
【０００６】真空容器３内は、雰囲気圧が低く、溶鋼１
からガス成分が放出され易い状態にある。また、Ｍｇの
酸素親和力は、雰囲気圧の低下に伴ってＣの酸素親和力
と逆転する。そのため、真空容器３内で、ＭｇＯ＋
［Ｃ］→Ｍｇ（ｇ）＋ＣＯ↑の反応が生じ、揮発性のＭ
ｇが蒸気となってＣＯガスと共に系外に持ち去られる。
［Ｃ］との反応に消費されないＭｇＯは、溶鋼１に懸濁
した状態で下降管５を経て取鍋２に返送されるが、最終
的には溶鋼１の循環経路の途中で溶鋼１から気化分離さ
れる。このようにＭｇ系脱酸剤７は、Ａｌ系，Ｃａ系脱
酸剤と原理的に異なり、脱酸生成物を溶鋼１中に残留さ
せない。したがって、得られた鋼材は、酸化物系介在物
が極めて少ない高清浄度鋼となる。また、ＭｇＯ＋
［Ｃ］→Ｍｇ（ｇ）＋ＣＯ↑の反応で生じた微細な気泡
が、真空容器３に送り込まれた溶鋼１の内部に発生す
る。発生した微細気泡は、溶鋼１を均質にバブリング
し、［Ｎ］等のガス成分を捕捉する。そのため、溶鋼１
の脱窒も期待される。
からガス成分が放出され易い状態にある。また、Ｍｇの
酸素親和力は、雰囲気圧の低下に伴ってＣの酸素親和力
と逆転する。そのため、真空容器３内で、ＭｇＯ＋
［Ｃ］→Ｍｇ（ｇ）＋ＣＯ↑の反応が生じ、揮発性のＭ
ｇが蒸気となってＣＯガスと共に系外に持ち去られる。
［Ｃ］との反応に消費されないＭｇＯは、溶鋼１に懸濁
した状態で下降管５を経て取鍋２に返送されるが、最終
的には溶鋼１の循環経路の途中で溶鋼１から気化分離さ
れる。このようにＭｇ系脱酸剤７は、Ａｌ系，Ｃａ系脱
酸剤と原理的に異なり、脱酸生成物を溶鋼１中に残留さ
せない。したがって、得られた鋼材は、酸化物系介在物
が極めて少ない高清浄度鋼となる。また、ＭｇＯ＋
［Ｃ］→Ｍｇ（ｇ）＋ＣＯ↑の反応で生じた微細な気泡
が、真空容器３に送り込まれた溶鋼１の内部に発生す
る。発生した微細気泡は、溶鋼１を均質にバブリング
し、［Ｎ］等のガス成分を捕捉する。そのため、溶鋼１
の脱窒も期待される。
【０００７】
実施例１：転炉で［Ｃ］＝０．１９重量％及びフリー
［Ｏ］＝７１ｐｐｍに精練した溶鋼１を取鍋２にチャー
ジした。次いで、真空容器３の上昇管４及び下降管５を
溶鋼１に浸漬し、容器内部を最高到達真空度１００Ｐａ
まで真空排気した。この状態で、ノズル６から流量０．
０１Ｎｍ3 ／分・トンの流量で不活性ガスを吹き込みな
がら溶鋼１を減圧処理した。また、減圧下での脱炭がか
なり進行した処理開始から５分経過した時点より、上昇
管４の下方で先端部が溶鋼１に溶け込むように、供給速
度２７０ｍ／分で直径６．０ｍｍのＭｇ系脱酸剤７を溶
鋼１に送り込んだ。この条件下で溶鋼１を減圧処理しな
がら、［Ｃ］及び［Ｏ］を定期的に調査した。［Ｃ］及
び［Ｏ］は、処理時間に応じて表１に示すように変動し
た。
［Ｏ］＝７１ｐｐｍに精練した溶鋼１を取鍋２にチャー
ジした。次いで、真空容器３の上昇管４及び下降管５を
溶鋼１に浸漬し、容器内部を最高到達真空度１００Ｐａ
まで真空排気した。この状態で、ノズル６から流量０．
０１Ｎｍ3 ／分・トンの流量で不活性ガスを吹き込みな
がら溶鋼１を減圧処理した。また、減圧下での脱炭がか
なり進行した処理開始から５分経過した時点より、上昇
管４の下方で先端部が溶鋼１に溶け込むように、供給速
度２７０ｍ／分で直径６．０ｍｍのＭｇ系脱酸剤７を溶
鋼１に送り込んだ。この条件下で溶鋼１を減圧処理しな
がら、［Ｃ］及び［Ｏ］を定期的に調査した。［Ｃ］及
び［Ｏ］は、処理時間に応じて表１に示すように変動し
た。
【０００８】
【表１】
【０００９】減圧処理１５分後に、溶鋼の［Ｃ］及び
［Ｏ］は、それぞれ０．１６重量％，及び７ｐｐｍとな
り、従来にない極低酸素濃度であった。この溶鋼１を、
常法に従ってスラブに連続鋳造した後、熱間圧延及び冷
間圧延を施した。得られた冷延板を成分分析すると共
に、清浄度等を調査した。冷延板中の［Ｃ］及び［Ｏ］
は、それぞれ０．１６重量％及び６ｐｐｍであった。清
浄度をＪＩＳ規格に基づいて調査したところ、脱酸生成
物が実質的に観察されない極めて清浄度の高い冷延板で
あった。比較のため、Ｍｇ系脱酸剤を添加しない他は同
様の条件下で、溶鋼１を減圧処理した後、０．８ｋｇ／
トン−鋼のＡｌ系脱酸剤を添加して溶鋼１を脱酸した。
精製された溶鋼を連続鋳造して得られたスラブは、
［Ｃ］＝０．１６重量％及び［Ｏ］＝２５ｐｐｍを含
み、大きなサイズの非金属介在物が分散した鋳造組織を
もっていた。この対比から明らかなように、本発明に従
って製造された鋼材は、［Ｏ］が極めて低く、従来にな
い高清浄度をもつことが判った。この清浄度のため、圧
延性，加工性に優れた鋼材が得られる。また、成分調整
の際にも、添加される合金成分に反応する［Ｏ］が低い
ことから、高い添加効率で合金成分を添加し、使用目的
に応じた性質を付与することが可能になった。
［Ｏ］は、それぞれ０．１６重量％，及び７ｐｐｍとな
り、従来にない極低酸素濃度であった。この溶鋼１を、
常法に従ってスラブに連続鋳造した後、熱間圧延及び冷
間圧延を施した。得られた冷延板を成分分析すると共
に、清浄度等を調査した。冷延板中の［Ｃ］及び［Ｏ］
は、それぞれ０．１６重量％及び６ｐｐｍであった。清
浄度をＪＩＳ規格に基づいて調査したところ、脱酸生成
物が実質的に観察されない極めて清浄度の高い冷延板で
あった。比較のため、Ｍｇ系脱酸剤を添加しない他は同
様の条件下で、溶鋼１を減圧処理した後、０．８ｋｇ／
トン−鋼のＡｌ系脱酸剤を添加して溶鋼１を脱酸した。
精製された溶鋼を連続鋳造して得られたスラブは、
［Ｃ］＝０．１６重量％及び［Ｏ］＝２５ｐｐｍを含
み、大きなサイズの非金属介在物が分散した鋳造組織を
もっていた。この対比から明らかなように、本発明に従
って製造された鋼材は、［Ｏ］が極めて低く、従来にな
い高清浄度をもつことが判った。この清浄度のため、圧
延性，加工性に優れた鋼材が得られる。また、成分調整
の際にも、添加される合金成分に反応する［Ｏ］が低い
ことから、高い添加効率で合金成分を添加し、使用目的
に応じた性質を付与することが可能になった。
【００１０】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、減圧処理とＭｇ系脱酸剤による脱酸とを組合せるこ
とにより、脱酸生成物が残留しない高清浄度鋼を得てい
る。すなわち、大気雰囲気に維持されている取鍋内で溶
鋼を脱酸し、減圧雰囲気に維持されている真空容器内で
反応生成物ＭｇＯにより溶鋼を脱炭している。脱炭反応
によって生じたＭｇ及びＣＯは、溶鋼から気化分離され
る。このようにして、本発明によるとき、酸化物系介在
物が本質的に残留せず、［Ｏ］を極く低いレベルまで低
下させた高純度鋼が得られる。
は、減圧処理とＭｇ系脱酸剤による脱酸とを組合せるこ
とにより、脱酸生成物が残留しない高清浄度鋼を得てい
る。すなわち、大気雰囲気に維持されている取鍋内で溶
鋼を脱酸し、減圧雰囲気に維持されている真空容器内で
反応生成物ＭｇＯにより溶鋼を脱炭している。脱炭反応
によって生じたＭｇ及びＣＯは、溶鋼から気化分離され
る。このようにして、本発明によるとき、酸化物系介在
物が本質的に残留せず、［Ｏ］を極く低いレベルまで低
下させた高純度鋼が得られる。
【図１】 本発明に従った脱酸メカニズムを説明する図
１：溶鋼 ２：取鍋 ３：真空容器 ４：上昇管
５：下降管 ６：不活性ガス吹き込み用のノズル ７：Ｍｇ系
脱酸剤 ８：ワイヤフィーダ
５：下降管 ６：不活性ガス吹き込み用のノズル ７：Ｍｇ系
脱酸剤 ８：ワイヤフィーダ
Claims (3)
- 【請求項１】 減圧処理により溶鋼を脱ガスする際、取
鍋内の溶鋼にＭｇ系脱酸剤を添加し、脱酸生成物ＭｇＯ
を溶鋼と共に取鍋から真空容器に上昇させ、真空容器内
で脱酸生成物ＭｇＯを鋼中炭素［Ｃ］と反応させ、反応
生成物であるＣＯ及びＭｇガスを系外に気化分離する高
清浄度鋼の製造方法。 - 【請求項２】 Ｍｇ系脱酸剤がワイヤ又は粉末状の合金
として添加される請求項１記載の製造方法。 - 【請求項３】 取鍋内溶鋼の酸素濃度［Ｏ］を測定しな
がら、酸素濃度［Ｏ］に見合った量のＭｇ系脱酸剤を添
加する請求項１記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP463294A JPH07207329A (ja) | 1994-01-20 | 1994-01-20 | 酸化物系介在物が少ない高清浄度鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP463294A JPH07207329A (ja) | 1994-01-20 | 1994-01-20 | 酸化物系介在物が少ない高清浄度鋼の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07207329A true JPH07207329A (ja) | 1995-08-08 |
Family
ID=11589396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP463294A Withdrawn JPH07207329A (ja) | 1994-01-20 | 1994-01-20 | 酸化物系介在物が少ない高清浄度鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07207329A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013167009A (ja) * | 2012-02-17 | 2013-08-29 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 清浄性の高い鋼材の製造方法 |
-
1994
- 1994-01-20 JP JP463294A patent/JPH07207329A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013167009A (ja) * | 2012-02-17 | 2013-08-29 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 清浄性の高い鋼材の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010403 |