JP2923182B2 - 極低炭素鋼の溶製方法 - Google Patents
極低炭素鋼の溶製方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶鋼の真空脱ガス処理
により極低炭素鋼を溶製する方法に関し、鋼中溶解酸素
濃度をコントロールすることにより、効果的に製品品質
を向上させる溶鋼の真空脱ガス処理方法に関する。
により極低炭素鋼を溶製する方法に関し、鋼中溶解酸素
濃度をコントロールすることにより、効果的に製品品質
を向上させる溶鋼の真空脱ガス処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】極低炭素鋼の製造方法は、製鋼炉で溶製
された未脱酸溶鋼もしくは弱脱酸溶鋼をＲＨ法、ＤＨ法
あるいはその他の取鍋精錬法によって、真空脱ガス・脱
炭処理されることが一般的によく知られており、例えば
特開平２−２１３４１０号公報、特開平４−２２８５１
５号公報等がある。この精錬による極低炭素材は、薄板
の連焼材、無方向性電磁鋼板等に製造され、それらの製
品の品質あるいは電磁特性の向上には、極力製品鋼板の
Ｃ含有量は低いことが好ましい。
された未脱酸溶鋼もしくは弱脱酸溶鋼をＲＨ法、ＤＨ法
あるいはその他の取鍋精錬法によって、真空脱ガス・脱
炭処理されることが一般的によく知られており、例えば
特開平２−２１３４１０号公報、特開平４−２２８５１
５号公報等がある。この精錬による極低炭素材は、薄板
の連焼材、無方向性電磁鋼板等に製造され、それらの製
品の品質あるいは電磁特性の向上には、極力製品鋼板の
Ｃ含有量は低いことが好ましい。
【０００３】極低炭素鋼の製造工程で真空脱ガス・脱炭
処理を行う際、脱炭効率を上げるために鋼中の溶解酸素
濃度を高くすることが好ましい。しかしながら、真空脱
ガス・脱炭処理終了後、溶鋼中の溶解酸素はＡｌ，Ｓ
ｉ，Ｔｉ等で脱酸され、それによって脱酸生成物がで
き、これらの多くは介在物として鋼中に浮遊した状態で
残留する。これらの介在物は、脱酸時の溶鋼中溶解酸素
濃度が高いほど多い。
処理を行う際、脱炭効率を上げるために鋼中の溶解酸素
濃度を高くすることが好ましい。しかしながら、真空脱
ガス・脱炭処理終了後、溶鋼中の溶解酸素はＡｌ，Ｓ
ｉ，Ｔｉ等で脱酸され、それによって脱酸生成物がで
き、これらの多くは介在物として鋼中に浮遊した状態で
残留する。これらの介在物は、脱酸時の溶鋼中溶解酸素
濃度が高いほど多い。
【０００４】鋼中の介在物レベルが高いと、製鋼操業や
製品の品質特性に対し多くの悪影響を及ぼす。製鋼操業
に対しては、溶鋼鍋のノズル絞り、タンディシュのノズ
ル絞り、浸漬ノズルの介在物付着が発生し、製品の品質
特性に対しては、製品板の内質欠陥、表面疵を発生させ
たり、機能材料の磁束密度あるいは鉄損等の電磁特性を
悪化させる等の問題がある。
製品の品質特性に対し多くの悪影響を及ぼす。製鋼操業
に対しては、溶鋼鍋のノズル絞り、タンディシュのノズ
ル絞り、浸漬ノズルの介在物付着が発生し、製品の品質
特性に対しては、製品板の内質欠陥、表面疵を発生させ
たり、機能材料の磁束密度あるいは鉄損等の電磁特性を
悪化させる等の問題がある。
【０００５】このように、極低炭素鋼を真空脱ガス・脱
炭処理により溶製する場合、脱炭効率向上を図るには鋼
中の溶解酸素濃度が高いほど有利である一方、鋳造時の
操業性や製品品質・特性を改善するに鋼中の溶解酸素濃
度は低いほど有利であり、両者は相反する操業条件を必
要としている。よって、両者を満足するには鋼中の溶解
酸素濃度をそれぞれの鋼種に応じてある適正な範囲に制
御することが重要である。
炭処理により溶製する場合、脱炭効率向上を図るには鋼
中の溶解酸素濃度が高いほど有利である一方、鋳造時の
操業性や製品品質・特性を改善するに鋼中の溶解酸素濃
度は低いほど有利であり、両者は相反する操業条件を必
要としている。よって、両者を満足するには鋼中の溶解
酸素濃度をそれぞれの鋼種に応じてある適正な範囲に制
御することが重要である。
【０００６】この溶解酸素濃度をコントロールするに
は、精錬炉の精錬終了時の炭素濃度を高くするかあるい
は酸化鉄の添加、酸素吹き込み等により溶解酸素濃度を
コントロールすることがＲＨ法、ＤＨ法等の真空製錬で
採用されている。
は、精錬炉の精錬終了時の炭素濃度を高くするかあるい
は酸化鉄の添加、酸素吹き込み等により溶解酸素濃度を
コントロールすることがＲＨ法、ＤＨ法等の真空製錬で
採用されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これ等
従来の溶解酸素濃度をコントロールしたＲＨ法、ＤＨ法
等の真空精錬では、吹き止め炭素濃度により溶解酸素濃
度をコントロールするには吹き止め炭素濃度がバラツキ
を生じること、同じ炭素濃度でも溶解酸素濃度自体が大
きく異なる。
従来の溶解酸素濃度をコントロールしたＲＨ法、ＤＨ法
等の真空精錬では、吹き止め炭素濃度により溶解酸素濃
度をコントロールするには吹き止め炭素濃度がバラツキ
を生じること、同じ炭素濃度でも溶解酸素濃度自体が大
きく異なる。
【０００８】また、酸化鉄の添加、酸素吹き込み等によ
り溶解酸素濃度をコントロールすることは分解反応によ
る溶鋼の温度低下、酸素濃度のバラツキ、処理時間の延
長、耐火物の溶損を招き、しかも、大きな設備投資が必
要である等の欠点がある。
り溶解酸素濃度をコントロールすることは分解反応によ
る溶鋼の温度低下、酸素濃度のバラツキ、処理時間の延
長、耐火物の溶損を招き、しかも、大きな設備投資が必
要である等の欠点がある。
【０００９】本発明は上述したような従来の問題を解決
し、介在物を極力低くし、かつ耐火物、操業性に悪影響
を与えないで真空脱ガス処理を行って極低炭素鋼を溶製
する方法を提供することにある。
し、介在物を極力低くし、かつ耐火物、操業性に悪影響
を与えないで真空脱ガス処理を行って極低炭素鋼を溶製
する方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、製鋼炉で溶製された未脱酸溶鋼もしくは弱脱酸溶鋼
をＲＨ法、ＤＨ法あるいはその他の真空脱ガス装置によ
って、極低炭素鋼（製品Ｃ含有量が１００ppm 重量％以
下の極低炭素鋼）に溶製する真空脱ガス処理法におい
て、真空脱ガス処理後の鋼中溶解酸素濃度を３５０ppm
以下とし、次いで脱酸材を添加することにより極低炭素
鋼を溶製する。
め、製鋼炉で溶製された未脱酸溶鋼もしくは弱脱酸溶鋼
をＲＨ法、ＤＨ法あるいはその他の真空脱ガス装置によ
って、極低炭素鋼（製品Ｃ含有量が１００ppm 重量％以
下の極低炭素鋼）に溶製する真空脱ガス処理法におい
て、真空脱ガス処理後の鋼中溶解酸素濃度を３５０ppm
以下とし、次いで脱酸材を添加することにより極低炭素
鋼を溶製する。
【００１１】また、前記の真空脱ガス処理法において、
真空脱ガス処理時に炭材を添加して処理後の鋼中の溶解
酸素濃度を３５０ppm 以下とし、次いで脱酸材を添加す
る極低炭素鋼の溶製方法にある。
真空脱ガス処理時に炭材を添加して処理後の鋼中の溶解
酸素濃度を３５０ppm 以下とし、次いで脱酸材を添加す
る極低炭素鋼の溶製方法にある。
【００１２】更に、鋼中溶解酸素濃度をある所要レベル
にコントロールするため、真空脱ガス処理中に少量の炭
材が連続的に添加され、かつ炭材の連続投入は真空脱ガ
ス、脱炭処理の前半に実施することにより溶解酸素濃度
を所定の値にコントロールすることが好ましい。
にコントロールするため、真空脱ガス処理中に少量の炭
材が連続的に添加され、かつ炭材の連続投入は真空脱ガ
ス、脱炭処理の前半に実施することにより溶解酸素濃度
を所定の値にコントロールすることが好ましい。
【００１３】少量の炭材の連続的な添加は、脱ガス設備
上部に設置されたホッパーより、供給装置を通して真空
槽内へ投入されるか、実用上少量を多数回に分割して投
入しても良い。
上部に設置されたホッパーより、供給装置を通して真空
槽内へ投入されるか、実用上少量を多数回に分割して投
入しても良い。
【００１４】また真空脱ガス、脱炭処理の前半に炭材投
入を実施する必要があり、好ましくは、処理開始からＡ
ｌあるいはＳｉ，Ｍｎ，Ｔｉ等で脱酸されるまでの真空
脱炭処理時間の１／２、または１０分間のどちらか短い
時間内に炭材が投入されることにより、真空脱炭処理効
率への影響をほぼなくすことができる。
入を実施する必要があり、好ましくは、処理開始からＡ
ｌあるいはＳｉ，Ｍｎ，Ｔｉ等で脱酸されるまでの真空
脱炭処理時間の１／２、または１０分間のどちらか短い
時間内に炭材が投入されることにより、真空脱炭処理効
率への影響をほぼなくすことができる。
【００１５】このように、真空脱炭処理において処理後
（合金添加前）の鋼中の溶解酸素濃度を３５０ppm 以下
にコントロールすることで、連続鋳造時のノズル絞りの
防止、操業の安定化、品質および製品特性の向上が図れ
る。
（合金添加前）の鋼中の溶解酸素濃度を３５０ppm 以下
にコントロールすることで、連続鋳造時のノズル絞りの
防止、操業の安定化、品質および製品特性の向上が図れ
る。
【００１６】更に、真空脱ガス、脱炭処理の前半に炭材
を投入することで図１に真空脱炭処理時に炭材としてピ
ッチコークスを２０〜４０kg、４０〜６０kg添加した場
合を示すが、真空脱炭処理前の鋼中溶解酸素濃度が高い
にも係わらず合金添加前の鋼中溶解酸素濃度は３５０pp
m 以下にコントロールでき、しかも、絶対値自体もより
低くコントロールできる。これは炭材の添加により、ノ
ズル絞りの防止、操業の安定化、品質および製品特性の
向上の効果がより優れていることである。
を投入することで図１に真空脱炭処理時に炭材としてピ
ッチコークスを２０〜４０kg、４０〜６０kg添加した場
合を示すが、真空脱炭処理前の鋼中溶解酸素濃度が高い
にも係わらず合金添加前の鋼中溶解酸素濃度は３５０pp
m 以下にコントロールでき、しかも、絶対値自体もより
低くコントロールできる。これは炭材の添加により、ノ
ズル絞りの防止、操業の安定化、品質および製品特性の
向上の効果がより優れていることである。
【００１７】また、図２には前記の炭材を投入により鋼
中溶解酸素濃度の低い脱炭処理を行った場合の脱炭速度
定数を示すが、真空脱ガス、脱炭処理の前半に炭材を投
入することでこの脱炭速度定数の低下はわずかに抑制さ
れ、鋼中溶解酸素濃度の低下が顕著である。
中溶解酸素濃度の低い脱炭処理を行った場合の脱炭速度
定数を示すが、真空脱ガス、脱炭処理の前半に炭材を投
入することでこの脱炭速度定数の低下はわずかに抑制さ
れ、鋼中溶解酸素濃度の低下が顕著である。
【００１８】これは真空脱ガス、脱炭処理前半の鋼中酸
素濃度が十分に高いレベルに炭材を投入するために添加
された炭材はかなり槽内で直接酸化されるために脱炭速
度定数の低下はわずかであり、逆に鋼中溶解酸素濃度の
低下の効果が大きくなる。本発明の精錬はＡｌ，Ｓｉ，
Ｍｎ等で脱酸した場合は鋼中に介在物が増加し鋼が汚染
されるが、炭材添加はＣＯ，ＣＯ2 反応であり、生成物
による鋼の汚染がなく酸素濃度をコントロールできる。
素濃度が十分に高いレベルに炭材を投入するために添加
された炭材はかなり槽内で直接酸化されるために脱炭速
度定数の低下はわずかであり、逆に鋼中溶解酸素濃度の
低下の効果が大きくなる。本発明の精錬はＡｌ，Ｓｉ，
Ｍｎ等で脱酸した場合は鋼中に介在物が増加し鋼が汚染
されるが、炭材添加はＣＯ，ＣＯ2 反応であり、生成物
による鋼の汚染がなく酸素濃度をコントロールできる。
【００１９】
【実施例】処理容量が３５０ｔのＤＨ法で本法を用いた
真空脱ガス、脱炭処理を行った結果を表１および図３，
図４に示すが、表１のNo．１〜４は本発明による真空脱
ガス、脱炭処理でNo．５は比較例である。
真空脱ガス、脱炭処理を行った結果を表１および図３，
図４に示すが、表１のNo．１〜４は本発明による真空脱
ガス、脱炭処理でNo．５は比較例である。
【００２０】炭材を脱ガス処理中に添加して、鋼中酸素
をコントロールすることにより、脱炭速度の低下が懸念
されたが、炭材の添加時期を脱ガス処理時間の１／２以
下の前半、あるいは脱ガス処理開始後１０分以内のどち
らか短い時間のタイミングで実施することにより、脱炭
速度の低下は極めてわずかなものとなった。この理由と
して、脱ガス初期の溶鋼中酸素は充分に高いレベルに
あり、少量添加された炭材は槽内で直接酸化除去され
る。脱ガス初期における脱ガス装置の排気能力は充分
に高いため、少量添加された炭材の酸化による発生ガス
の排気性能に及ぼす影響はほとんどないと考えられる。
をコントロールすることにより、脱炭速度の低下が懸念
されたが、炭材の添加時期を脱ガス処理時間の１／２以
下の前半、あるいは脱ガス処理開始後１０分以内のどち
らか短い時間のタイミングで実施することにより、脱炭
速度の低下は極めてわずかなものとなった。この理由と
して、脱ガス初期の溶鋼中酸素は充分に高いレベルに
あり、少量添加された炭材は槽内で直接酸化除去され
る。脱ガス初期における脱ガス装置の排気能力は充分
に高いため、少量添加された炭材の酸化による発生ガス
の排気性能に及ぼす影響はほとんどないと考えられる。
【００２１】また、図３に示すように合金添加前鋼中溶
解酸素濃度を表１および図３，図４から明らかなように
本法は３５０ppm 以下にコントロールすることで、鋳造
ノズルの開度変化（ノズル絞り）が確実に防止され、し
かも、製品表面疵も図４はもちろん表１でも明らかなよ
うに疵発生が大幅に改善されており、本法が優れている
ことがわかる。
解酸素濃度を表１および図３，図４から明らかなように
本法は３５０ppm 以下にコントロールすることで、鋳造
ノズルの開度変化（ノズル絞り）が確実に防止され、し
かも、製品表面疵も図４はもちろん表１でも明らかなよ
うに疵発生が大幅に改善されており、本法が優れている
ことがわかる。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の真空脱ガ
ス、脱炭処理を用いることにより、合金添加前鋼中溶解
酸素濃度を３５０ppm 以下にすることで鋳造ノズルの開
度変化（ノズル絞り）が確実に防止し製品表面疵の発生
が大幅に改善できる。
ス、脱炭処理を用いることにより、合金添加前鋼中溶解
酸素濃度を３５０ppm 以下にすることで鋳造ノズルの開
度変化（ノズル絞り）が確実に防止し製品表面疵の発生
が大幅に改善できる。
【図１】脱炭処理開始時の鋼中溶解酸素濃度と処理後の
合金添加前の鋼中溶解酸素濃度の関係を示す図。
合金添加前の鋼中溶解酸素濃度の関係を示す図。
【図２】合金添加前の鋼中溶解酸素濃度と脱炭速度定数
の関係を示し、この脱炭速度定数は図１で炭材を添加し
た際もほぼ同じ値であることを示す図。
の関係を示し、この脱炭速度定数は図１で炭材を添加し
た際もほぼ同じ値であることを示す図。
【図３】合金添加前の鋼中溶解酸素濃度とノズル開度変
化率を示す図。
化率を示す図。
【図４】合金添加前の鋼中溶解酸素濃度と製品表面疵の
発生率の関係を示す図。
発生率の関係を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−19417（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−190113（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−23732（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C21C 7/10 C21C 7/06 C21C 7/068 C21C 7/00 101
Claims (2)
- 【請求項１】 製鋼炉で溶製された未脱酸溶鋼もしくは
弱脱酸溶鋼を真空脱ガス精錬により、極低炭素鋼に溶製
する真空脱ガス処理法において、真空脱ガス処理後の鋼
中溶解酸素濃度を３５０ppm 以下とし、次いで脱酸材を
添加することを特徴とする極低炭素鋼の溶製方法。 - 【請求項２】 製鋼炉で溶製された未脱酸溶鋼もしくは
弱脱酸溶鋼を真空脱ガス精錬により、極低炭素鋼に溶製
する真空脱ガス処理法において、真空脱ガス処理時に炭
材を添加して処理後の鋼中溶解酸素濃度を３５０ppm 以
下とし、次いで脱酸材を添加することを特徴とする極低
炭素鋼の溶製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24553593A JP2923182B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 極低炭素鋼の溶製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24553593A JP2923182B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 極低炭素鋼の溶製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0797613A JPH0797613A (ja) | 1995-04-11 |
| JP2923182B2 true JP2923182B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=17135144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24553593A Expired - Lifetime JP2923182B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 極低炭素鋼の溶製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2923182B2 (ja) |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP24553593A patent/JP2923182B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0797613A (ja) | 1995-04-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990413 |