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JPH08218111A - Method for reducing slag inclusion in molten steel - Google Patents

Method for reducing slag inclusion in molten steel

Info

Publication number
JPH08218111A
JPH08218111A JP7025029A JP2502995A JPH08218111A JP H08218111 A JPH08218111 A JP H08218111A JP 7025029 A JP7025029 A JP 7025029A JP 2502995 A JP2502995 A JP 2502995A JP H08218111 A JPH08218111 A JP H08218111A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slag
molten steel
gas
phase
melting point
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
JP7025029A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuya Tanigawa
克也 谷川
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
Sumitomo Metal Industries Ltd
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 Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP7025029A priority Critical patent/JPH08218111A/en
Publication of JPH08218111A publication Critical patent/JPH08218111A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】溶鋼中へのスラグ巻込みを低減する方法を提供
する。 【構成】大気圧又は減圧下で溶鋼のガス撹拌を実施する
際に、ガス撹拌期を第1期と第2期とに区分し、第1期
では下記(1) 、第2期では下記(2) の条件を満たすスラ
グ巻き込み低減方法。 (1)溶鋼上面スラグの融点を1600℃以下にし、スラグ全
体を液体化させる。 (2)溶鋼上面スラグの融点を1700℃以上にし、スラグの
上層部を固体化させる。 【効果】スラグ巻き込み起因による介在物生成を低減
し、製品中の介在物総量を減少させることができる。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a method for reducing slag inclusion in molten steel. [Structure] When conducting gas agitation of molten steel under atmospheric pressure or reduced pressure, the gas agitation phase is divided into the first phase and the second phase, the following (1) in the first phase and the following (in the second phase: A slag entrainment reduction method that satisfies the condition 2). (1) The melting point of the molten steel upper surface slag is set to 1600 ° C or lower, and the entire slag is liquefied. (2) The melting point of the molten steel upper surface slag is set to 1700 ° C. or higher to solidify the upper layer part of the slag. [Effect] It is possible to reduce the generation of inclusions due to slag inclusion and reduce the total amount of inclusions in the product.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、溶鋼中の非金属介在
物量の低減を図るために、溶鋼上面に形成されるスラグ
の溶鋼内への巻き込み量を低減させる方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of reducing the amount of slag formed on the upper surface of molten steel in molten steel in order to reduce the amount of non-metallic inclusions in the molten steel.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、あらゆる分野において鋼材の品質
向上の要求が厳しくなっている。特にラインパイプ用鋼
材では、その使用環境が過酷になるにつれて高級化の要
求が一段と強くなり、これに対応してS≦5ppmのよ
うな極低硫化、非金属介在物の低減およびその形態制御
の必要性が増してきている。
2. Description of the Related Art In recent years, demands for improving the quality of steel products have become strict in all fields. Particularly for steel products for line pipes, the demand for higher grades becomes even stronger as the environment in which they are used becomes more severe, and in response to this, extremely low sulfurization such as S ≦ 5 ppm, reduction of non-metallic inclusions and control of their morphology. The need is increasing.

【0003】鋼材の高級化の一般的な手段としては、炉
から出鋼する際にスラグの完全除去を心がけ、さらに合
成スラグを添加して取鍋内スラグの性状を制御し、脱硫
の促進と介在物の低減を図るのが普通である。また、特
公昭59−22765号公報に示されているように、C
a合金添加前の〔S〕(溶鋼中のS)低下を図るため、
事前に溶鋼中にCaO系フラックスを添加して脱硫処理
を行い、その後、Ca合金により、脱硫処理で生成した
介在物を球状化処理する方法がある。
[0003] As a general means for upgrading steel materials, it is necessary to remove slag completely when tapping the steel from the furnace, and to add synthetic slag to control the properties of the slag in the ladle to promote desulfurization. It is common to reduce inclusions. Further, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 59-22765, C
In order to reduce the [S] (S in molten steel) before adding a alloy,
There is a method in which a CaO-based flux is added to molten steel to perform desulfurization treatment in advance, and thereafter, inclusions generated by the desulfurization treatment are spheroidized with a Ca alloy.

【0004】特開昭63−7318号公報には、スラグ
によるCaの無駄な消耗を防いで、CaによるAl2
3 系介在物の形態制御を再現性よく達成するため、スラ
グ中の(FeO+MnO)およびSiO2 を低下する方
法が示されている。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-7318 discloses that Al 2 O by Ca is prevented by preventing unnecessary consumption of Ca by slag.
A method of lowering (FeO + MnO) and SiO 2 in the slag is shown in order to reproducibly control the morphology of 3 type inclusions.

【0005】極低炭素鋼における清浄化対策として、特
開平6−49524号公報には、転炉から未脱酸で出鋼
した後、CaOを添加し、次に金属Alをスラグ脱酸剤
として添加してスラグ中のCaO/Al2 3 の比を
1.3〜1.5、真空脱ガス後に前記比を0.6〜0.
8とし、真空脱ガス後のスラグを固化させ、取鍋スラグ
中のT.Feを低減するとともに、取鍋内スラグの連続
鋳造タンディッシュ内への流出を抑制する方法が示され
ている。
As a cleaning measure for ultra-low carbon steel, Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-49524 discloses that steel is undeoxidized from a converter, CaO is added, and then metal Al is used as a slag deoxidizer. The ratio of CaO / Al 2 O 3 in the slag added is 1.3 to 1.5, and the ratio is 0.6 to 0.
8, the slag after vacuum degassing was solidified, and the T. A method of reducing Fe and suppressing outflow of slag in the ladle into the continuous casting tundish is shown.

【0006】特に、金属Caを添加した鋼を製造する場
合、Ca添加前の処理として、例えばArガス吹き込み
やArガス吹き込み後のCaO系フラックス処理により
低硫化すること、Ca添加量制御によりCaS生成を低
減または抑制することができる。また、Arガス吹き込
みにより溶鋼上面に存在するスラグを撹拌し、スラグ中
の例えば、FeO、MnO、SiO2 、Cr2 3 など
(以下、低級酸化物という)の濃度を低下させることに
より、Ca合金吹き込み前の鋼中T.O(酸素)濃度を
低減することができるようになってきている。
In particular, in the case of producing steel to which metallic Ca is added, as a treatment before Ca addition, for example, low sulfurization is performed by Ar gas blowing or CaO-based flux treatment after Ar gas blowing, and CaS generation is controlled by controlling Ca addition amount. Can be reduced or suppressed. In addition, by stirring the slag existing on the upper surface of the molten steel by blowing Ar gas to reduce the concentration of, for example, FeO, MnO, SiO 2 , Cr 2 O 3 (hereinafter referred to as lower oxide) in the slag, Ca T. in steel before alloy injection. It is becoming possible to reduce the O (oxygen) concentration.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、鋼の低
硫化、介在物の形態制御や量の低減などについては種々
の方法が提案されているが、これらの従来の技術では近
年一段と高まった鋼の高級化に対応するのが未だ難し
い。
As described above, various methods have been proposed for the low sulfurization of steel, the morphology control of inclusions, the reduction of the amount of inclusions, etc., but these conventional techniques have been further enhanced in recent years. It is still difficult to deal with high grade steel.

【0008】すなわち、金属Caを添加した鋼を製造す
る場合に、溶鋼上面に存在するスラグ中の低級酸化物濃
度の低下、脱硫およびCa添加量の制御により大幅な非
金属介在物の低減が可能となった。しかし、清浄性レベ
ルの向上により、従来問題にならなかったスラグの巻き
込みによる介在物生成が大きな問題となってきた。
[0008] That is, in the case of producing steel containing metal Ca, it is possible to significantly reduce non-metallic inclusions by lowering the concentration of lower oxides in the slag existing on the upper surface of molten steel, controlling desulfurization and the amount of Ca added. Became. However, due to the improvement of the cleanliness level, inclusion formation due to slag inclusion, which has not been a problem in the past, has become a big problem.

【0009】一般に、ラインパイプに代表される耐HI
C性を要求される鋼材では、MnS、CaS、Al2
3 、CaO、SiO2 およびこれらの複合介在物(例え
ば、CaO−Al2 3 系介在物、CaO−Al2 3
−CaS系介在物)の量を非常に低い濃度に制御する必
要がある。また、ホイールディスク材のように深絞り性
が要求される鋼材では、MnSやAl2 3 などの非金
属介在物が問題となるため、やはり低硫化および低酸素
素化が必要となる。
[0009] Generally, HI resistance is represented by a line pipe.
For steel materials that require C property, MnS, CaS, Al 2 O
3 , CaO, SiO 2 and composite inclusions thereof (for example, CaO—Al 2 O 3 inclusions, CaO—Al 2 O 3
It is necessary to control the amount of (CaS-based inclusions) to a very low concentration. Further, in steel materials such as wheel disk materials that require deep drawability, non-metallic inclusions such as MnS and Al 2 O 3 pose a problem, so low sulphurization and low oxygenation are also required.

【0010】通常製鋼プロセスでは、転炉や電気炉など
から取鍋に溶鋼を出鋼し、この溶鋼中にCaOやAlを
添加してスラグを生成させる。この場合のスラグの主成
分はCaOとAl2 3 であり、出鋼時にFeO、Mn
OまたはSiO2 のようなAlによって容易に還元され
る低級酸化物も含まれる。場合によっては、この出鋼以
降に溶鋼に酸素を吹き込んで昇熱することもあり、ここ
でも低級酸化物が生成する。
In the ordinary steelmaking process, molten steel is tapped from a converter or an electric furnace into a ladle, and CaO or Al is added to the molten steel to generate slag. The main components of the slag in this case are CaO and Al 2 O 3 , and FeO, Mn
Also included are lower oxides that are easily reduced by Al such as O or SiO 2 . In some cases, oxygen may be blown into the molten steel to raise the temperature after the tapping, and a low-grade oxide is generated also here.

【0011】これらのスラグ中低級酸化物は鋼中介非金
属在物の生成起因となるため、できるだけ早期にスラグ
中低級酸化物の濃度を低下させる必要がある。さらに、
MnSやCaSの生成を防止するため、溶鋼中〔S〕濃
度も低くする必要がある。
Since these lower oxides in the slag cause generation of non-metallic inclusions in the steel, it is necessary to reduce the concentration of the lower oxides in the slag as early as possible. further,
In order to prevent the formation of MnS and CaS, it is necessary to lower the [S] concentration in the molten steel.

【0012】スラグ中低級酸化物および鋼中〔S〕の濃
度をいずれも低減させるには、溶鋼上面に存在するスラ
グを液体化し、溶鋼とスラグをAr等の不活性ガスで撹
拌することが望ましい。すなわち、溶鋼上面のスラグを
液体化した状態でArなどの不活性ガスを溶鋼中に吹き
込むことにより、低級酸化物の濃度低下および脱硫が速
やかに進行する。
In order to reduce the concentrations of the lower oxide in the slag and the [S] in the steel, it is desirable to liquefy the slag existing on the upper surface of the molten steel and stir the molten steel and the slag with an inert gas such as Ar. . That is, by blowing an inert gas such as Ar into the molten steel in a state where the slag on the molten steel upper surface is liquefied, the lowering of the concentration of the lower oxide and the desulfurization proceed rapidly.

【0013】これまでは、上記のような低硫化を図り、
また溶鋼上面スラグ中の低級酸化物の濃度を低下させ、
かつ溶鋼酸化を抑制すればよかった。しかし、ユーザー
ニーズが厳しくなるにつれ、さらなる溶鋼の清浄化が要
求されている。この要求に応えるため、スラグ巻き込み
による介在物生成を抑制する必要が生じてきた。
Up to now, the low sulfurization as described above has been attempted,
It also reduces the concentration of lower oxides in the molten steel upper surface slag,
Moreover, it should have suppressed molten steel oxidation. However, as user needs become more severe, further purification of molten steel is required. In order to meet this demand, it has become necessary to suppress inclusion formation due to slag inclusion.

【0014】鋼中介在物の生成量は、主として次のお
よびに依存する。
The amount of inclusions formed in steel depends mainly on the following.

【0015】スラグからの再酸化による介在物生成 スラグ巻き込みによる介在物生成 つまり、Ar吹き込みなどによりスラグが撹拌され、ガ
ス攪拌時間の経過とともに溶鋼上面スラグ中の低級酸化
物の濃度が減少し、上記の生成量は大幅に減少する。
上記の生成量はスラグの液体化進行とともに増加す
る。この現象を図5により説明する。
Inclusion Formation by Reoxidation from Slag Inclusion Formation by Slag Entrainment That is, the slag is stirred by Ar blowing, etc., and the concentration of lower oxides in the molten steel upper surface slag decreases as the gas stirring time elapses. The production amount of is greatly reduced.
The above-mentioned production amount increases with the progress of liquefaction of slag. This phenomenon will be described with reference to FIG.

【0016】図5は、スラグ巻き込み量(指数)の変化
に及ぼすガス攪拌処理時間の影響を示す図である。図示
するように、ガス攪拌初期ではスラグ巻き込みは非常に
少ないが、処理進行とともにスラグが液体化し、スラグ
巻き込み量も増加する。
FIG. 5 is a diagram showing the influence of the gas stirring treatment time on the change in the slag entrainment amount (index). As shown in the figure, the slag entrainment is very small in the initial stage of gas stirring, but the slag becomes liquid as the treatment progresses, and the slag entrainment amount also increases.

【0017】従来、上記のスラグ巻き込み起因により生
成する非金属介在物は無視できる量であった。しかし、
スラグ中低級酸化物減少や脱硫強化を実施することによ
り、全体の介在物量が減少し、このスラグ巻き込みによ
る介在物生成が無視できないのである。
Conventionally, the amount of non-metallic inclusions generated by the above-mentioned slag inclusion is negligible. But,
By reducing the amount of lower oxides in the slag and strengthening desulfurization, the total amount of inclusions decreases, and the inclusion formation due to this slag inclusion cannot be ignored.

【0018】本発明の目的は、このような実状にかんが
み、非金属介在物総量を低減させるために、溶鋼上面に
形成されるスラグの溶鋼中への巻き込みを低減すること
ができる方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method capable of reducing the entrainment of slag formed on the upper surface of molten steel into molten steel in order to reduce the total amount of non-metallic inclusions in view of the actual situation. Especially.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次のス
ラグ巻き込み低減方法にある。
The gist of the present invention resides in the following slag entrainment reduction method.

【0020】大気圧下または減圧下で溶鋼のガス撹拌を
実施する際に、ガス撹拌期を第1期と第2期とに区分
し、第1期では下記(1) 、第2期では下記(2) の条件を
満たすことを特徴とする溶鋼へのスラグ巻き込み低減方
法。
When performing gas stirring of molten steel under atmospheric pressure or reduced pressure, the gas stirring period is divided into a first period and a second period, the following (1) in the first period and the following in the second period: A method for reducing slag inclusion in molten steel, which satisfies the condition (2).

【0021】(1)溶鋼上面に形成されるスラグの融点を
1600℃以下にし、スラグ全体を液体化させる。
(1) The melting point of the slag formed on the upper surface of the molten steel is set to 1600 ° C. or lower to liquefy the entire slag.

【0022】(2)溶鋼上面に形成されるスラグの融点を
1700℃以上にし、スラグの上層部を固体化させる。
(2) The melting point of the slag formed on the upper surface of the molten steel is set to 1700 ° C. or higher to solidify the upper part of the slag.

【0023】上記でいう「スラグ上層部」とは、スラグ
厚みの50%程度までを意味する。
The above-mentioned "slag upper layer portion" means up to about 50% of the slag thickness.

【0024】上記本発明方法における処理対象は、転
炉、電気炉などで溶製された溶鋼であり、高級ラインパ
イプやホイールディスク材のような低硫化と低酸素化に
よる高清浄化が必要な鋼材を製造するためのものであ
る。さらに、Ar吹き込みによりスラグ巻き込みが問題
となるなるあらゆる鋼種が対象になる。
The object to be treated in the above-mentioned method of the present invention is molten steel melted in a converter, an electric furnace, etc., and is a steel material such as a high-grade line pipe or a wheel disk material that requires high cleaning by low sulfurization and low oxygen. For manufacturing. Furthermore, all steel grades in which slag inclusion becomes a problem due to Ar blowing are targeted.

【0025】[0025]

【作用】上記の本発明方法を実現するための装置は、通
常のガス撹拌機能を備えた取鍋などの容器、またはこれ
らの容器を組み合わせた通常の真空槽を用いる脱ガス装
置(取鍋脱ガス装置、VOD炉、大径筒状浸漬管を備え
た真空脱ガス装置など)である。ガス撹拌期の雰囲気
は、大気圧下または減圧下のいずれでもよい。
A device for realizing the above-mentioned method of the present invention is a degassing device (a ladle degassing device) using a container such as a ladle having a normal gas stirring function, or an ordinary vacuum tank in which these containers are combined. A gas device, a VOD furnace, a vacuum degassing device equipped with a large-diameter cylindrical immersion pipe, etc.). The atmosphere during the gas stirring period may be either atmospheric pressure or reduced pressure.

【0026】まず、スラグ全体の融点を1600℃以下
に低下させるために、脱硫のためのCaOやAlの酸化
昇温で生成するAl2 3 などの量を考慮して、攪拌開
始前に予め適切な性状のスラグ組成になるように調整し
ておく。
First, in order to lower the melting point of the entire slag to 1600 ° C. or less, in consideration of the amounts of CaO for desulfurization and Al 2 O 3 generated by the oxidation temperature increase of Al, etc., before starting stirring. Adjust so that the slag composition has appropriate properties.

【0027】スラグの融点を1700℃以上に高めてス
ラグの上層部を固体化させる場合、ZrO2 、ZrO2-
SiO2 (ジルコン)、MgO、CaO、Al2 3
どのスラグ融点が上昇する酸化物(以下、高融点化調整
剤という)を用いる。ただし、Alにより容易に還元さ
れる酸化物は、溶鋼再酸化の原因となるので避けた方が
よい。添加方法は、粉体吹き込みまたはスラグ上置き添
加でよい。
When the melting point of the slag is raised to 1700 ° C. or higher and the upper layer of the slag is solidified, ZrO 2 , ZrO 2-
Oxides such as SiO 2 (zircon), MgO, CaO, and Al 2 O 3 that increase the melting point of slag (hereinafter referred to as a high melting point adjusting agent) are used. However, oxides that are easily reduced by Al cause reoxidation of molten steel and should be avoided. The addition method may be powder blowing or addition on the slag.

【0028】次に、本発明方法を大気圧下で実施する場
合の具体的手順の例を説明する。
Next, an example of a specific procedure for carrying out the method of the present invention under atmospheric pressure will be described.

【0029】溶鋼を取鍋に出鋼し、ガス攪拌第1期で
は、CaOをスラグ上から上置き添加し、さらにRHで
の昇温を目的としてAlと酸素を添加する。ここで、ス
ラグとしてさらにAl2 3 が生成するが、この時点の
スラグ全体の融点が1600℃以下になるようにスラグ
性状を調整する。次に、溶鋼内へ浸漬した上吹きランス
を通してArガスを供給して溶鋼を攪拌し、スラグ中低
級酸化物の低減と溶鋼脱硫を同時に実施する。このとき
のスラグ全体の融点が1600°をこえると、上記効果
が損なわれる。
Molten steel is tapped in a ladle, and in the first phase of gas stirring, CaO is added over the slag and Al and oxygen are added for the purpose of raising the temperature at RH. Here, Al 2 O 3 is further generated as slag, but the slag properties are adjusted so that the melting point of the entire slag at this time is 1600 ° C. or less. Next, Ar gas is supplied through the upper blowing lance soaked in the molten steel to stir the molten steel to reduce lower oxides in the slag and desulfurize the molten steel at the same time. If the melting point of the entire slag at this time exceeds 1600 °, the above effect is impaired.

【0030】続くガス攪拌第2期では、スラグ上面に高
融点化調整剤のZrO2 を添加し、この時点のスラグ融
点が1700℃以上になるようにスラグ性状を調整す
る。Arガスの添加は継続するが、このとき、Arガス
流量は時間とともに減少させるのが望ましい。これによ
り、スラグの上層部(スラグ厚みの50%程度まで)を
固体化させる。その効果スラグ巻き込み量が大幅に低下
する。Arガス流量を減少させる場合には、この効果が
さらに大きくなる。スラグ全体の融点が1700℃未満
および固体化したスラグ層の厚みが50%程度をこえる
条件では、上記効果が十分得られない。
In the subsequent second phase of gas stirring, ZrO 2 , which is a high melting point adjusting agent, is added to the upper surface of the slag, and the slag properties are adjusted so that the slag melting point at this point becomes 1700 ° C. or higher. The addition of Ar gas is continued, but at this time, it is desirable that the Ar gas flow rate be decreased with time. As a result, the upper layer portion of the slag (up to about 50% of the slag thickness) is solidified. As a result, the amount of slag inclusion is significantly reduced. This effect becomes even greater when the Ar gas flow rate is reduced. Under the condition that the melting point of the entire slag is less than 1700 ° C. and the thickness of the solidified slag layer exceeds about 50%, the above effect cannot be sufficiently obtained.

【0031】なお、第2期処理の終了後さらに必要があ
れば、溶鋼中にCaを添加し、Arガス攪拌を継続す
る。
If it is further necessary after the end of the second treatment, Ca is added to the molten steel and Ar gas stirring is continued.

【0032】図1に基づいて上記の本発明方法を説明す
る。図1は、スラグ巻き込み量(指数)の変化に及ぼす
ガス攪拌処理時間の影響を示す図であり、図5に対応す
るものである。
The method of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing the influence of the gas agitation treatment time on the change in the slag entrainment amount (index), which corresponds to FIG.

【0033】ガス攪拌の第1期では前述のように、
〔S〕濃度およびスラグ中低級酸化物が減少するが、図
示するようにこれらの減少とは逆にスラグ巻き込み量は
増加してゆく。この巻き込み量がほぼピークに達した時
点から第2期処理を開始する。このガス攪拌の第2期で
は、スラグにCaO、ZrO2 、MgOなどを上置き添
加し、スラグ融点を1700°以上に高めてスラグ上層
部を固体化させることにより、溶鋼内へのスラグ巻き込
みを減少させる。これにより、溶鋼中非金属介在物の総
量が減少するのである。
In the first stage of gas stirring, as described above,
The [S] concentration and the amount of lower oxides in the slag decrease, but as shown in the figure, the amount of slag entrainment increases contrary to these decreases. The second-stage treatment is started from the time when the amount of entrainment almost reaches the peak. In the second phase of this gas stirring, CaO, ZrO 2 , MgO, etc. are superposedly added to the slag to raise the slag melting point to 1700 ° or higher and solidify the slag upper layer part, so that the slag inclusion in the molten steel is prevented. Reduce. This reduces the total amount of non-metallic inclusions in the molten steel.

【0034】本発明方法において重要なのは、上記のよ
うにガス攪拌期を第1期と第2期とに区分することであ
る。第1期ではスラグ全体を液体化させ、スラグと溶鋼
との反応を進行しやすくする。しかし、第2期ではスラ
グ巻き込み量の増加を抑制するため、スラグ性状を高融
点になるように制御し、第1期とは逆にスラグと溶鋼と
が反応しにくくする。
What is important in the method of the present invention is to divide the gas stirring period into the first period and the second period as described above. In the first phase, the entire slag is liquefied to facilitate the reaction between the slag and the molten steel. However, in the second period, in order to suppress the increase in the amount of slag entrainment, the slag property is controlled to have a high melting point, and contrary to the first period, it is difficult for the slag and molten steel to react.

【0035】このように、スラグ中低級酸化物低減や脱
硫のようなスラグと溶鋼の反応が必要な第1期では、ス
ラグ全体を液体化して反応を速く進行させ、また、スラ
グ巻き込み起因による介在物生成が問題になる第2期で
は、スラグの上層部を固体化し、溶鋼中介在物量を低減
するのである。
As described above, in the first period in which the reaction between the slag and the molten steel is required, such as the reduction of lower oxides in the slag and the desulfurization, the entire slag is liquefied to accelerate the reaction, and the slag inclusion causes the intervention. In the second stage, when the production of matter becomes a problem, the upper layer of slag is solidified and the amount of inclusions in the molten steel is reduced.

【0036】第1期のようにスラグ全体を液体化し、ガ
ス攪拌による精錬を実施する場合のスラグの巻き込み
は、スラグが溶融している部分の厚みと動粘度とに関係
するが、ガス攪拌第2期にスラグの巻き込み量を低減す
る方法としては、溶融しているスラグの厚みを減少する
か、またはスラグの動粘度を増加させるのが効果的であ
る。したがって、前述のように、スラグの上層部を固体
化させ、その際にArガス吹き込み量を減少して行くこ
とにより、さらにスラグの巻き込み量を低減することが
可能となるのである。
When the entire slag is liquefied and refining is performed by gas stirring as in the first period, the slag entrainment is related to the thickness of the molten portion of the slag and the kinematic viscosity. As a method of reducing the amount of slag entrained in the second phase, it is effective to reduce the thickness of the molten slag or increase the kinematic viscosity of the slag. Therefore, as described above, by solidifying the upper layer portion of the slag and reducing the amount of Ar gas blown therein, it is possible to further reduce the amount of slag entrained.

【0037】ラインパイプ材のような極度にMnSの存
在を嫌うような鋼材では、第2期の後、Caを添加する
ことになるが、MnSが少量存在しても問題のない材質
では特にCaを添加する必要はない。Caを添加する場
合は、Ar等によるガス撹拌は軽度の方がよく、理想的
な撹拌ガス量はスラグ巻き込みが起こる臨界量よりも若
干少ない量である。
For steel materials such as line pipe materials where the presence of MnS is extremely disliked, Ca will be added after the second phase. Need not be added. When Ca is added, it is better to stir the gas with Ar or the like mildly, and the ideal stirring gas amount is slightly less than the critical amount at which slag entrainment occurs.

【0038】上記の本発明方法における望ましい条件
は、次のとおりである。
The desirable conditions in the above method of the present invention are as follows.

【0039】ガス撹拌第1期のスラグ組成は、スラグを
撹拌することによってスラグ全体が液体になる組成であ
ればよい。ただし、溶鋼脱硫が必要な場合は脱硫可能な
スラグ組成を選択する必要がある。一般的には、CaO
−Al2 3 −SiO2 系の組成とし、CaO重量%/
Al2 3 重量%の比は0.8〜2.0、SiO2 は0
〜30重量%とするのが望ましい。
The slag composition in the first phase of gas stirring may be any composition as long as the entire slag becomes liquid by stirring the slag. However, if molten steel desulfurization is required, it is necessary to select a slag composition that can be desulfurized. In general, CaO
-Al 2 O 3 -SiO 2 composition, CaO weight% /
The ratio of Al 2 O 3 weight% is 0.8 to 2.0, and SiO 2 is 0.
It is desirable that the content be ˜30% by weight.

【0040】ガス撹拌第2期のスラグ組成では、例え
ば、上記のCaO−Al2 3 −SiO2 系スラグの場
合、ZrO2 を10重量%程度まで高めるのがよい。
In the slag composition in the second stage of gas stirring, for example, in the case of the above CaO-Al 2 O 3 -SiO 2 slag, it is preferable to increase ZrO 2 to about 10% by weight.

【0041】撹拌ガスの流量の望ましい範囲は、大気圧
下の場合、第1期で1〜10Nm3/分程度、第2期で
0.05〜4Nm3/分程度である。減圧下の場合、それ
ぞれ、0.5〜10Nm3/分程度、0.05〜4Nm3
分程度である。
The desired range of the flow rate of stirring gas in the case of atmospheric pressure, 1 to 10 nm 3 / min about the first stage, a 0.05~4Nm 3 / min approximately in the second phase. If under reduced pressure, respectively, 0.5 to 10 nm 3 / min approximately, 0.05~4Nm 3 /
It's about a minute.

【0042】ガス攪拌期時間の望ましい範囲は、大気圧
下の場合、第1期で5〜15分程度、第2期で2〜15
分程度である。減圧下の場合、それぞれ、3〜15分程
度、2〜15分程度である。
The desirable range of the gas stirring period is about 5 to 15 minutes in the first period and 2 to 15 in the second period under atmospheric pressure.
It's about a minute. In the case of reduced pressure, it is about 3 to 15 minutes and about 2 to 15 minutes, respectively.

【0043】減圧下で行う場合の望ましい圧力範囲は、
1〜200Torr程度である。
The desirable pressure range when performing under reduced pressure is
It is about 1 to 200 Torr.

【0044】[0044]

【実施例】【Example】

(試験1)本発明例では、表1に示す化学組成の溶鋼
(250トン、初期〔S〕は20ppm)を収容した取
鍋内の溶鋼上面に、CaOを1トン添加し、RH装置で
Alと酸素を添加して1650℃に昇温し、Al2 3
約1トンを生成させた。
(Test 1) In the present invention example, 1 ton of CaO was added to the upper surface of the molten steel in the ladle containing the molten steel having the chemical composition shown in Table 1 (250 tons, initial [S] was 20 ppm), and Al was added by the RH apparatus. oxygen was added and the temperature was raised to 1650 ℃, Al 2 O 3
About 1 ton was produced.

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

【0046】次に第1期処理として、大気圧下で、溶鋼
内へ浸漬した上吹きランスを通してArガスを4Nm3
分で10分間供給し、スラグ全体の液体化、スラグ中低
級酸化物の低減および溶鋼脱硫を同時に実施した後、ス
ラグの分析を行った。表2にこの分析結果を示す。
Next, as the first treatment, 4 Nm 3 of Ar gas was passed through the top blowing lance immersed in the molten steel under atmospheric pressure.
The slag was analyzed after liquefaction of the entire slag, reduction of lower oxides in the slag, and molten steel desulfurization were carried out at the same time for 10 minutes. Table 2 shows the results of this analysis.

【0047】[0047]

【表2】 [Table 2]

【0048】表2に示すように、この時点でスラグ組成
はほぼ均一であり、また融点も1500℃以下となっ
た。
As shown in Table 2, the slag composition was almost uniform at this point and the melting point was 1500 ° C. or lower.

【0049】続いて第2期処理として、スラグ上面にZ
rO2 を2トン添加し、Arガスを2分間、その流量を
0.5Nm3/分まで減少しながら供給した。これによ
り、スラグの上層部が固体化した。次いで、溶鋼中にC
aを添加し、Ca濃度の均一化のため0.5Nm3/分以
下でArガスを供給した。
Then, as the second treatment, Z is applied to the upper surface of the slag.
2 tons of rO 2 was added, and Ar gas was supplied for 2 minutes while reducing the flow rate thereof to 0.5 Nm 3 / minute. As a result, the upper layer of the slag was solidified. Then, C in the molten steel
a was added, and Ar gas was supplied at 0.5 Nm 3 / min or less in order to make the Ca concentration uniform.

【0050】さらに、本発明の他の例として、第1期処
理までを前記のとおりとし、第2期処理でZrO2 に替
えて、それぞれMgO、CaO、Al2 3 を同量添加
する試験を実施した。比較例としては、第1期処理まで
は前記と同様に処理し、第2期処理では、いずれの高融
点化調整剤も添加しない場合とした。
As another example of the present invention, a test in which the first stage treatment is as described above, and the same amounts of MgO, CaO and Al 2 O 3 are added instead of ZrO 2 in the second stage treatment, respectively. Was carried out. As a comparative example, the same treatment as above was carried out until the first stage treatment, and in the second stage treatment, no high melting point adjusting agent was added.

【0051】上記のようにして得られた溶鋼を用いて製
造した製品からサンプルを採取し、製品中全酸素濃度の
分析を行った。この結果を図2に示す。
A sample was taken from a product manufactured by using the molten steel obtained as described above, and the total oxygen concentration in the product was analyzed. The result is shown in FIG.

【0052】図2は、製品中全酸素濃度を比較例の場合
を100とした指数で比較して示す図である。図2に示
すように、本発明例ではいずれも全酸素濃度指数が低
く、なかでもZrO2 を添加した場合が最も低かった。
FIG. 2 is a diagram showing the total oxygen concentration in the product compared by an index with 100 being the case of the comparative example. As shown in FIG. 2, in all the examples of the present invention, the total oxygen concentration index was low, and the case where ZrO 2 was added was the lowest.

【0053】(試験2)本発明例として、表1に示す化
学組成の溶鋼(250トン、初期〔S〕は20ppm)
を用いて、試験1と同様の方法でガス攪拌第1期の処理
を行った。ただし、Arガスは溶鋼内へ浸漬した上吹き
ランスを通して2Nm3/分で10分間供給した。このと
きのスラグ組成は表2と同じであった。
(Test 2) As an example of the present invention, molten steel having the chemical composition shown in Table 1 (250 tons, initial [S] is 20 ppm)
Was used in the same manner as in Test 1 to carry out the first period of gas stirring. However, Ar gas was supplied at a rate of 2 Nm 3 / min for 10 minutes through a top blowing lance immersed in molten steel. The slag composition at this time was the same as in Table 2.

【0054】続いて第2期処理では、スラグ表面にジル
コン(ZrO2 −SiO2 )を1.5トン添加し、Ar
ガスを10分間、その流量を1Nm3/分まで減少しなが
ら供給した。これにより、スラグの上層部が固体化し
た。次いで、溶鋼中にCaを添加し、Ca濃度の均一化
のため0.5Nm3/分以下でArガスを供給した。
Subsequently, in the second treatment, 1.5 tons of zircon (ZrO 2 --SiO 2 ) was added to the surface of the slag, and Ar was added.
The gas was fed for 10 minutes, reducing its flow rate to 1 Nm 3 / min. As a result, the upper layer of the slag was solidified. Then, Ca was added to the molten steel, and Ar gas was supplied at 0.5 Nm 3 / min or less in order to make the Ca concentration uniform.

【0055】ガス攪拌期を通して溶鋼のサンプリングを
行い、溶鋼段階での全酸素量を分析した。さらにこの
後、試験1と同様に製品中全酸素濃度の分析を行った。
結果を図3および図4に示す。
Molten steel was sampled throughout the gas stirring period, and the total oxygen content at the molten steel stage was analyzed. After that, the total oxygen concentration in the product was analyzed as in Test 1.
The results are shown in FIGS. 3 and 4.

【0056】図3はArガス吹き込み時間による溶鋼中
全酸素濃度の推移を示す図である。
FIG. 3 is a graph showing changes in the total oxygen concentration in the molten steel depending on the Ar gas blowing time.

【0057】図4は、製品中全酸素濃度を試験1の比較
例の場合を100とした指数で比較して示す図である。
図3および図4に示すように、本発明例の方が全酸素濃
度指数が低くなった。
FIG. 4 is a graph showing the total oxygen concentration in the product compared by an index with the case of the comparative example of Test 1 being 100.
As shown in FIGS. 3 and 4, the total oxygen concentration index was lower in the inventive examples.

【0058】[0058]

【発明の効果】本発明方法によれば、スラグ巻き込み起
因による介在物生成を低減し、製品中の介在物総量を減
少させることができる。
According to the method of the present invention, the generation of inclusions due to the inclusion of slag can be reduced, and the total amount of inclusions in the product can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明方法の場合の、スラグ巻き込み量(指
数)の変化に及ぼすガス攪拌処理時間の影響を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing an influence of a gas stirring treatment time on a change in a slag entrainment amount (index) in the case of the method of the present invention.

【図2】製品中全酸素濃度を比較例の場合を100とし
た指数で示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the total oxygen concentration in a product as an index with 100 in the case of the comparative example.

【図3】Arガス吹き込み時間による溶鋼中全酸素濃度
の推移を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing changes in the total oxygen concentration in molten steel depending on the Ar gas blowing time.

【図4】製品中全酸素濃度を比較例の場合を100とし
た指数で示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the total oxygen concentration in a product as an index with 100 in the case of the comparative example.

【図5】従来方法の場合の、スラグ巻き込み量(指数)
の変化に及ぼすガス攪拌処理時間の影響を示す図であ
る。
FIG. 5: Slag inclusion amount (index) in the case of the conventional method
It is a figure which shows the influence of the gas stirring process time which acts on the change of.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】大気圧下または減圧下で溶鋼のガス撹拌を
実施する際に、ガス撹拌期を第1期と第2期とに区分
し、第1期では下記(1) 、第2期では下記(2) の条件を
満たすことを特徴とする溶鋼へのスラグ巻き込み低減方
法。 (1)溶鋼上面に形成されるスラグの融点を1600℃以
下にし、スラグ全体を液体化させる。 (2)溶鋼上面に形成されるスラグの融点を1700℃以
上にし、スラグの上層部を固体化させる。
1. When performing gas stirring of molten steel under atmospheric pressure or reduced pressure, the gas stirring period is divided into a first period and a second period, and in the first period, the following (1) and second periods Then, a method of reducing slag entrainment in molten steel, characterized by satisfying the following condition (2). (1) The melting point of the slag formed on the upper surface of the molten steel is set to 1600 ° C or lower, and the entire slag is liquefied. (2) The melting point of the slag formed on the upper surface of the molten steel is set to 1700 ° C. or higher to solidify the upper layer part of the slag.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006328546A (en) * 2006-08-09 2006-12-07 Sumitomo Metal Ind Ltd Manufacturing method of clean steel
JP2008133505A (en) * 2006-11-28 2008-06-12 Kobe Steel Ltd Method for manufacturing high cleanliness steel

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