清浄性に優れた低炭素アルミキルド鋼の溶製方法
【課題】 転炉による一次精錬とＲＨ真空脱ガス装置による二次精錬とを組み合わせて、酸化物系介在物の極めて少ない高清浄な低炭素アルミキルド鋼を安定して溶製する。
【解決手段】 炭素を０．０２〜０．０６質量％含有する低炭素アルミキルド鋼の溶製方法であって、転炉で溶製した溶鋼を未脱酸の状態で転炉から取鍋に出鋼し、出鋼後、Ａｌを含有するスラグ改質剤を、Ａｌ純分あたり０．３ｋｇ／溶鋼−ｔ以上の添加量で、未脱酸状態の溶鋼上に存在する取鍋内のスラグに上置き添加し、添加したＡｌによってスラグ中の低級酸化物を還元し、次いで、ＲＨ真空脱ガス装置にて、新たに酸素源を溶鋼に供給することなく溶鋼中の溶存酸素と溶鋼中の炭素とを減圧下で反応させて脱炭処理を行い、０．０１５質量％以上の脱炭量が確保され、且つ、溶鋼中の炭素濃度が０．０２〜０．０６質量％となった時点で脱炭処理を終了し、その後、減圧下の溶鋼にＡｌを添加して溶鋼を脱酸する。
【解決手段】 炭素を０．０２〜０．０６質量％含有する低炭素アルミキルド鋼の溶製方法であって、転炉で溶製した溶鋼を未脱酸の状態で転炉から取鍋に出鋼し、出鋼後、Ａｌを含有するスラグ改質剤を、Ａｌ純分あたり０．３ｋｇ／溶鋼−ｔ以上の添加量で、未脱酸状態の溶鋼上に存在する取鍋内のスラグに上置き添加し、添加したＡｌによってスラグ中の低級酸化物を還元し、次いで、ＲＨ真空脱ガス装置にて、新たに酸素源を溶鋼に供給することなく溶鋼中の溶存酸素と溶鋼中の炭素とを減圧下で反応させて脱炭処理を行い、０．０１５質量％以上の脱炭量が確保され、且つ、溶鋼中の炭素濃度が０．０２〜０．０６質量％となった時点で脱炭処理を終了し、その後、減圧下の溶鋼にＡｌを添加して溶鋼を脱酸する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、清浄性に優れた低炭素アルミキルド鋼の溶製方法に関し、詳しくは、転炉による一次精錬とＲＨ真空脱ガス装置による二次精錬との組み合わせによって清浄性に優れた低炭素アルミキルド鋼を安定して溶製する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸化物系非金属介在物の少ない高清浄性のアルミキルド鋼を溶製する手段として、転炉で溶製された溶鋼を転炉から取鍋に出鋼後、取鍋内の溶鋼上に滞留するスラグにスラグ改質剤を添加し、スラグ中の低級酸化物（ＦｅＯやＭｎＯなど）の濃度を低減し、スラグ中の低級酸化物と溶鋼中のＡｌとの反応によるＡｌ2Ｏ3（アルミナ）の生成を抑制する方法が広く行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、炭素含有量が０．００５質量％以下のアルミキルド極低炭素鋼を溶製する際に、転炉で溶製された炭素含有量が０．０３〜０．０６質量％の溶鋼を未脱酸のまま取鍋に出鋼し、取鍋内の溶鋼上に滞留するスラグにＡｌを含有するスラグ改質剤を添加し、スラグ中のＦｅＯ及びＭｎＯの合計濃度を５質量％以下に調整し、その後、ＲＨ真空脱ガス装置にて、溶鋼中炭素濃度が０．００５質量％以下となるまで減圧下で脱炭処理し、脱炭処理後、溶鋼にＡｌを添加して脱酸する溶製方法が提案されている。
【０００４】
特許文献２には、取鍋内の溶鋼上に存在するスラグへＡｌを含有するスラグ改質剤を添加してスラグを改質する際に、スラグ中のＦｅＯを過不足なく還元するために、スラグ改質剤添加前のスラグ中のＦｅＯ濃度を分析し、このＦｅＯ濃度の分析値とスラグ量とに応じてスラグ改質剤の添加量を決定する方法が提案されている。尚、特許文献２では、スラグ改質剤を添加する際に、溶鋼は脱酸されていてもまたは未脱酸のままでもどちらでも適用できるとしている。
【０００５】
また、特許文献３には、転炉と真空脱ガス設備とを用いて炭素濃度が０．０２〜０．０６質量％の低炭素アルミキルド鋼を溶製するに際し、転炉では溶鋼中の炭素濃度が０．０７〜０．１２質量％になるまで脱炭精錬し、脱炭精錬終了後はＡｌによる溶鋼の脱酸を実施しないまま前記真空脱ガス設備に搬送し、真空脱ガス設備では、大気圧よりも低い雰囲気下の溶鋼に酸素ガスを吹き付けて炭素濃度が０．０２〜０．０６質量％になるまで減圧下で脱炭処理し、その後、溶鋼にＡｌを添加して脱酸する溶製方法が提案されている。特許文献３は、好ましい形態として、出鋼時或いは出鋼後に取鍋内のスラグにスラグ改質剤を添加することを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２３９５３７号公報
【特許文献２】特開２００３−４１３１５号公報
【特許文献３】特開２００６−１８３１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らは、炭素含有量が０．０２〜０．０６質量％である、酸化物系非金属介在物の少ない高清浄性の低炭素アルミキルド鋼を溶製する手段として、出鋼後に、Ａｌを含有するスラグ改質剤を取鍋内のスラグに添加することを前提として、転炉での一次精錬とＲＨ真空脱ガス装置での二次精錬（減圧下での脱炭処理）とを用いて溶製する方法を検討した。
【０００８】
その結果、スラグ改質剤の添加量が過剰になる、或いは、スラグ改質剤中のＡｌが溶鋼と直接接触するなどして、ＲＨ真空脱ガス装置での減圧下での脱炭処理の前に、スラグ改質剤中のＡｌと溶鋼中に溶解している酸素（溶存酸素という）とが反応して溶鋼中にＡｌ2Ｏ3が生成されると、生成するＡｌ2Ｏ3が多く、生成したＡｌ2Ｏ3の溶鋼からの浮上・分離が遅れ、溶鋼の清浄性が向上しないことを知見した。つまり、溶鋼の清浄性を高めるためには、減圧下での脱炭反応によって溶存酸素を可能な限り減少させ、その後にＡｌで脱酸処理することが必要であることを知見した。また、ＲＨ真空脱ガス装置における減圧下での脱炭処理において、溶鋼中炭素の酸化剤として、酸素ガスや酸化鉄などの酸素源を新たに供給すると、溶鋼中の溶存酸素濃度が上昇し、清浄性が劣化することを知見した。
【０００９】
この知見に基づいて上記従来技術を検証すれば、特許文献１は、スラグ改質剤の添加量が過剰になっても問題としておらず、特許文献２は、スラグ改質剤を過剰に添加しないことを提案するものの、定量的に把握することが困難なスラグ質量（スラグ厚み測定値からの推定値程度の精度）に基づいてスラグ改質剤の添加量を設定することから、スラグ改質剤添加量の精度は良くなく、且つ、スラグ中の低級酸化物のうちのＭｎＯを考慮しておらず、また、特許文献３は、スラグ改質剤を添加すると記載するだけで具体的な方法は全く記載していない。つまり、上記従来方法は、何れの方法もスラグ改質が精度良く行われておらず、改善の余地のあることが分った。
【００１０】
また、特許文献３は、真空脱ガス設備において、溶鋼に酸素ガスを吹き付けて脱炭処理しており、酸素ガスによって溶鋼が酸化され、溶鋼中の溶存酸素濃度が高くなり、溶鋼中の酸化物系非金属介在物が増加するという問題がある。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、転炉による一次精錬とＲＨ真空脱ガス装置による二次精錬とを組み合わせることによって、炭素濃度が０．０２〜０．０６質量％の低炭素アルミキルド鋼を溶製するにあたり、適正なスラグ改質によって減圧下での脱炭処理で溶存酸素を大幅に低減し、これにより酸化物系非金属介在物の極めて少ない高清浄な低炭素アルミキルド鋼を安定して溶製する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するための本発明に係る清浄性に優れた低炭素アルミキルド鋼の溶製方法は、炭素を０．０２〜０．０６質量％含有する低炭素アルミキルド鋼の溶製方法であって、転炉で溶製した溶鋼を未脱酸の状態で転炉から取鍋に出鋼し、出鋼後、Ａｌを含有するスラグ改質剤を、Ａｌ純分あたり０．３ｋｇ／溶鋼−ｔ以上の添加量で、未脱酸状態の溶鋼上に存在する取鍋内のスラグに上置き添加し、添加したＡｌによってスラグ中の低級酸化物を還元し、次いで、ＲＨ真空脱ガス装置にて、新たに酸素源を溶鋼に供給することなく溶鋼中の溶存酸素と溶鋼中の炭素とを減圧下で反応させて脱炭処理を行い、０．０１５質量％以上の脱炭量が確保され、且つ、溶鋼中の炭素濃度が０．０２〜０．０６質量％となった時点で脱炭処理を終了し、その後、減圧下の溶鋼にＡｌを添加して溶鋼を脱酸することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、Ａｌ純分あたり０．３ｋｇ／溶鋼−ｔ以上のスラグ改質剤でスラグを改質するとともに、ＲＨ真空脱ガス装置における減圧下での脱炭処理では、新たに酸素源を供給することなく、０．０１５質量％以上の脱炭量を確保し、且つ、溶鋼中の炭素濃度が０．０２〜０．０６質量％となった時点で脱炭処理を終了し、その後、Ａｌによる脱酸処理を行うので、つまり、溶鋼中の溶存酸素濃度が十分に低下した時点でＡｌ脱酸するので、Ａｌ脱酸によって生成するＡｌ2Ｏ3が少なく、且つ、Ａｌ脱酸後の溶鋼中Ａｌとスラグとの反応が防止され、その結果、酸化物系非金属介在物の少ない清浄性に優れた低炭素アルミキルド鋼を安定して溶製することが実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を実施する際に用いたＲＨ真空脱ガス装置の概略図である。
【図２】減圧下での脱炭処理における脱炭量と製品での酸化物系非金属介在物指数との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明は、清浄性に優れた低炭素アルミキルド鋼を溶製することを目的としており、従って、主たる鉄源として、銅や錫などの不純物成分の少ない、高炉から出銑された溶銑を使用する。ここで、低炭素アルミキルド鋼とは、炭素濃度が０．０２〜０．０６質量％で、Ｍｎをおよそ０．２〜０．６質量％、Ａｌを０．０２〜０．０６質量％程度含有し、その他必要に応じて、Ｂ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｂなどを微量含有する鋼のことである。
【００１６】
高炉から出銑された溶銑をトピードカーや溶銑鍋などの溶銑保持・搬送用容器で受銑し、次工程の脱炭精錬を行う転炉に搬送する。通常、この搬送途中で、溶銑に対して脱硫処理や脱燐処理などの溶銑予備処理が施されており、本発明においては、低炭素アルミキルド鋼の成分規格上からは溶銑予備処理が必要でない場合でも、これらの溶銑予備処理を実施することが好ましい。これは、溶銑予備処理を施すことによって転炉精錬で必要とする媒溶剤を少なくすることができ、製鋼工程における製造コストを低減できるからである。
【００１７】
このようにして得た溶銑を一次精錬炉の転炉に装入して大気圧下で転炉脱炭精錬を行う。この大気圧下での転炉脱炭精錬は、必要に応じて少量の生石灰（ＣａＯ）などを媒溶剤として用い、酸素ガスを上吹きまたは底吹きして溶銑の脱炭精錬を行う。この転炉精錬においては、マンガン源としてマンガン鉱石を添加することができる。尚、予備処理の施されていない溶銑を使用する場合には、スラグの塩基度が３〜５程度となるように、媒溶剤として生石灰を添加して脱炭精錬を実施する。
【００１８】
溶銑の脱炭精錬は、溶鋼中の炭素濃度が０．０８質量％以下になるまで実施する。これは以下の理由による。
【００１９】
転炉で溶製された未脱酸状態の溶鋼では、熱力学的に、溶存酸素濃度（質量％）と炭素濃度（質量％）との積は、温度一定の条件下では大略一定であり（「ベーチャー・ハミルトン曲線」と呼ぶ）、１６００℃における積は０．００２４となる。本発明では、次工程のＲＨ真空脱ガス装置において、新たに酸素源を供給することなく、溶鋼中の溶存酸素と溶鋼中炭素とを、減圧下で反応させて脱炭処理（以下、「真空脱炭処理」と記す）しており、溶存酸素は真空脱炭処理時に消費される。転炉終点の溶鋼中炭素濃度が０．０８質量％の場合、溶存酸素濃度は０．０３質量％程度となり、脱炭反応は炭素と酸素との化学当量（Ｃ／Ｏ＝１２／１６）に基づいて反応することから、０．０３質量％の溶存酸素によって脱炭される炭素量（「脱炭量」という）は高々０．０２２質量％程度である。
【００２０】
つまり、本発明は、炭素濃度が０．０２〜０．０６質量％の低炭素鋼を製造対象としており、転炉終点の溶湯中の炭素濃度が０．０８質量％を超えると、化学量論的に０．０６質量％以下まで脱炭処理ができなくなるからである。この場合、溶製する低炭素鋼の炭素濃度の目標値が０．０２〜０．０６質量％の範囲の下限に近い場合には、転炉終点の溶鋼中炭素濃度を０．０６質量％以下にする必要がある。
【００２１】
一方、転炉終点における溶鋼中炭素濃度の下限値は特に規定する必要はないが、本発明は、炭素濃度が０．０２〜０．０６質量％の低炭素鋼を製造対象としていること、更には、０．０３質量％以下となるまで脱炭精錬すると、精錬時間が長くなる、転炉耐火物の溶損量が多くなる、酸化される鉄が多くなり鉄歩留りが低下する、スラグ中のＦｅＯが増加してスラグ改質剤の使用量が増える、などの弊害が生じるので、下限値は０．０３質量％程度とすればよく、更に、真空脱炭処理を前提としていることから、望ましくは０．０５質量％程度とすればよい。
【００２２】
従って、炭素濃度が０．０３〜０．０８質量％、望ましくは０．０５〜０．０６質量％の範囲まで脱炭精錬されたなら、転炉内への酸素ガスの供給を停止して脱炭精錬を終了する。出鋼時の溶鋼温度は、製鋼工場の各設備の配置などから定まるリードタイムによって決まるもので一概にはいえないが、例えば１６２０〜１６５０℃程度で十分である。
【００２３】
転炉にて溶製した溶鋼に、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｍｇなどの脱酸剤を添加せず、未脱酸のまま転炉から取鍋に出鋼する。出鋼の末期、溶鋼に混入して転炉内のスラグが取鍋内に流出し、溶鋼の上に滞留するので、出鋼後、溶鋼の上に滞留するスラグにＡｌを含有するスラグ改質剤を上置き添加し、スラグ改質剤中のＡｌでスラグ中の低級酸化物（ＦｅＯ、ＭｎＯなど）を還元する。Ａｌを含有するスラグ改質剤としては、金属Ａｌ単体、鉄―Ａｌ合金、Ａｌ製品のスクラップを溶解再生するときに発生するアルミドロス（金属Ａｌを３０〜５０質量％程度含有する）、或いは、これらに生石灰などを混合したものを使用する。
【００２４】
スラグ改質剤の添加量は、Ａｌ純分あたり０．３ｋｇ／溶鋼−ｔ以上とする。本発明者らは、スラグ改質剤の添加量がＡｌ純分あたり０．３ｋｇ／溶鋼−ｔ未満であると、スラグ中の低級酸化物を十分に還元できないことを経験的に把握している。スラグ改質剤を添加する際に、スラグ改質剤が溶鋼と直接接触しないように、つまり、スラグ改質剤のＡｌと溶鋼中の溶存酸素とが反応しないように、スラグに上置き添加する。
【００２５】
スラグ改質剤の添加後、取鍋をＲＨ真空脱ガス装置に搬送する。図１に、本発明を実施する際に用いたＲＨ真空脱ガス装置の１例を示す。図１はＲＨ真空脱ガス装置の概略縦断面図であり、図１において、１はＲＨ真空脱ガス装置、２は取鍋、３は溶鋼、４はスラグ、５は真空槽、６は上部槽、７は下部槽、８は上昇側浸漬管、９は下降側浸漬管、１０は環流用ガス吹き込み管、１１はダクト、１２は原料投入口であり、真空槽５は、上部槽６と下部槽７とから構成されている。
【００２６】
ＲＨ真空脱ガス装置１では、搬送された取鍋２を昇降装置（図示せず）にて上昇させ、上昇側浸漬管８及び下降側浸漬管９を取鍋２に収容された溶鋼３に浸漬させる。そして、環流用ガス吹き込み管１０から上昇側浸漬管８に環流用Ａｒガスを吹き込むとともに、真空槽５の内部をダクト１１に連結される排気装置（図示せず）にて排気して真空槽５の内部を減圧する。真空槽５が減圧されると、取鍋２に収容された溶鋼３は、環流用ガス吹き込み管１０から吹き込まれるＡｒガスとともに上昇側浸漬管８を上昇して真空槽５の内部に流入し、その後、下降側浸漬管９を経由して取鍋２に戻る流れ、所謂環流を形成してＲＨ真空脱ガス精錬が施される。
【００２７】
溶鋼３に対してＲＨ真空脱ガス精錬が施されると、溶鋼３は未脱酸状態であるので、真空槽５の内部では溶鋼３に含有される炭素と溶存酸素との反応が生じ、炭素はＣＯガスとなって排ガスとともに真空槽５からダクト１１を介して排出され、溶鋼３に真空脱炭処理が施される。即ち、大気圧下の転炉で脱炭精錬された０．０３〜０．０８質量％の炭素濃度の溶鋼３には、０．０８〜０．０３質量％程度の酸素が含有されており、新たに酸素源を供給しなくても、この溶鋼３を環流させて真空槽５の内部で減圧下にさらすと、真空槽５の内部の雰囲気中のＣＯガス分圧は、大気圧下の転炉での脱炭精錬（ＣＯガス分圧＝１．０気圧）に比較して十分に低く、溶鋼３に含有される炭素と溶存酸素との反応が起こる。尚、真空脱炭処理時における真空槽５の内部の雰囲気中ＣＯガス分圧は０．１〜０．２気圧程度であることが経験的に知られている。この場合、溶鋼３に、新たに酸素源を供給しないので、炭素と反応して溶存酸素も減少する。つまり、脱酸反応も同時に起こる。
【００２８】
本発明においては、この真空脱炭処理時の脱炭量を０．０１５質量％以上確保する。つまり、真空脱炭処理において溶存酸素濃度を少なくとも０．０２０質量％以上（＝０．０１５×１６÷１２）減少させる。
【００２９】
前述したように、本発明は、ＲＨ真空脱ガス装置での真空脱炭処理の前に、スラグ改質剤中のＡｌと溶鋼中の溶存酸素とが反応して溶鋼中にＡｌ2Ｏ3が生成されると、換言すれば、溶存酸素濃度が高い状態で溶鋼３をＡｌ脱酸すると、生成するＡｌ2Ｏ3が多く、Ａｌ2Ｏ3の溶鋼からの浮上・分離は遅いことから、溶鋼３の清浄性は向上せず、溶鋼３の清浄性を高めるためには、溶存酸素を可能な限り減少させた後にＡｌ脱酸することが必要であることを知見してなされたものである。本発明者らは、真空脱炭処理において溶存酸素濃度を少なくとも０．０２０質量％以上減少させること、具体的には、脱炭量を０．０１５質量％以上確保することで、溶鋼３の清浄性が向上することを確認している。尚、スラグ改質剤の添加量が過剰であったり、スラグ改質剤を添加した際にスラグ改質剤中のＡｌと溶存酸素との反応があったりすると、溶存酸素は減少し、真空脱炭処理において０．０１５質量％以上の脱炭量を確保できなくなる。
【００３０】
０．０１５質量％以上の脱炭量を確保し、且つ、溶鋼中の炭素濃度が０．０２〜０．０６質量％の範囲内になったなら、脱酸用のＡｌを原料投入口１２から溶鋼３に投入して溶鋼３を脱酸し、真空脱炭処理を終了する。Ａｌ脱酸によって溶存酸素が低下すると、自ずと脱炭反応が終了する。真空脱炭処理の終了後も更に数分間程度の環流を継続し、必要に応じてＡｌ、Ｍｎ、Ｂ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｖなどの成分調整剤を原料投入口１２から溶鋼３に投入して溶鋼３の成分を調整した後、真空槽５を大気圧に戻してＲＨ真空脱ガス精錬を終了し、低炭素アルミキルド鋼を溶製する。
【００３１】
このように、本発明によれば、Ａｌ純分あたり０．３ｋｇ／溶鋼−ｔ以上のスラグ改質剤でスラグを改質するとともに、ＲＨ真空脱ガス装置における減圧下での脱炭処理では、０．０１５質量％以上の脱炭量を確保し、且つ、溶鋼中の炭素濃度が０．０２〜０．０６質量％となった時点で脱炭処理を終了し、その後、Ａｌによる脱酸処理を行うので、つまり、溶鋼中の溶存酸素濃度が十分に低下した時点でＡｌ脱酸するので、Ａｌ脱酸によって生成するＡｌ2Ｏ3が少なく、且つ、Ａｌ脱酸後の溶鋼中Ａｌとスラグとの反応が防止され、その結果、酸化物系非金属介在物の少ない清浄性に優れた低炭素アルミキルド鋼を安定して溶製することが実現される。
【実施例】
【００３２】
高炉から出銑された溶銑を転炉にて脱炭精錬して溶鋼を溶製し、この溶鋼を図１に示すＲＨ真空脱ガス装置で真空脱炭処理して、炭素濃度の成分規格範囲が０．０２〜０．０５質量％の低炭素アルミキルド鋼を溶製する試験を行った。用いた溶銑は脱硫処理、脱燐処理が施された溶銑であり、転炉では合金鉄の代替としてマンガン鉱石を添加した。転炉での脱炭精錬終了時の炭素濃度は０．０６±０．００５質量％を目標として調整し、１６３０〜１６５０℃で未脱酸のまま取鍋に出鋼した。出鋼時に溶鋼とともに転炉から排出されたスラグに、出鋼後、取鍋内でＡｌ純分あたり０．３ｋｇ／溶鋼−ｔ以上のアルミドロス粉末をスラグ改質剤として添加した。
【００３３】
ＲＨ真空脱ガス装置では、溶鋼に新たに酸素源を供給することなく、真空脱炭処理を９〜１０分間実施し、その後、金属Ａｌを添加して溶鋼を脱酸し、炭素濃度が０．０２〜０．０５質量％の低炭素アルミキルド鋼を溶製した。溶製した溶鋼を連続鋳造機でスラブ鋳片に鋳造し、このスラブ鋳片を熱間圧延、冷間圧延して薄鋼板製品とし、この薄鋼板製品において、酸化物系非金属介在物の密度を超音波探傷法によって調査した。
【００３４】
表１に、各試験におけるスラグ改質剤添加量、真空脱炭処理時間、溶鋼中の炭素濃度、真空脱炭処理での脱炭量、及び製品での酸化物系非金属介在物密度の調査結果を示す。但し、酸化物系非金属介在物の密度は指数化して表示している。
【００３５】
【表１】
【００３６】
また、図２に、真空脱炭処理での脱炭量と製品での酸化物系非金属介在物指数との関係を示す。
【００３７】
これらの結果から、出鋼後、Ａｌを含有するスラグ改質剤を、Ａｌ純分あたり０．３ｋｇ／溶鋼−ｔ以上の添加量で、未脱酸状態の溶鋼上に存在する取鍋内スラグに上置き添加し、次いで、ＲＨ真空脱ガス装置にて、新たに酸素源を溶鋼に供給することなく溶鋼中の溶存酸素と溶鋼中の炭素とを減圧下で反応させて脱炭処理を行い、０．０１５質量％以上の脱炭量が確保された以降にＡｌ脱酸することで、酸化物系非金属介在物の少ない清浄性に優れた低炭素アルミキルド鋼を安定して溶製できることが確認された。
【００３８】
また、スラグ改質剤を、Ａｌ純分あたり０．４ｋｇ／溶鋼−ｔを超えて添加すると、場合によっては、スラグ改質剤の添加が過剰となり、清浄性が向上しないことも発生した。従って、スラグ改質剤の添加量は、Ａｌ純分あたり０．４ｋｇ／溶鋼−ｔ以下とすることが望ましいことも確認できた。
【符号の説明】
【００３９】
１ ＲＨ真空脱ガス装置
２ 取鍋
３ 溶鋼
４ スラグ
５ 真空槽
６ 上部槽
７ 下部槽
８ 上昇側浸漬管
９ 下降側浸漬管
１０ 環流用ガス吹き込み管
１１ ダクト
１２ 原料投入口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、清浄性に優れた低炭素アルミキルド鋼の溶製方法に関し、詳しくは、転炉による一次精錬とＲＨ真空脱ガス装置による二次精錬との組み合わせによって清浄性に優れた低炭素アルミキルド鋼を安定して溶製する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸化物系非金属介在物の少ない高清浄性のアルミキルド鋼を溶製する手段として、転炉で溶製された溶鋼を転炉から取鍋に出鋼後、取鍋内の溶鋼上に滞留するスラグにスラグ改質剤を添加し、スラグ中の低級酸化物（ＦｅＯやＭｎＯなど）の濃度を低減し、スラグ中の低級酸化物と溶鋼中のＡｌとの反応によるＡｌ2Ｏ3（アルミナ）の生成を抑制する方法が広く行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、炭素含有量が０．００５質量％以下のアルミキルド極低炭素鋼を溶製する際に、転炉で溶製された炭素含有量が０．０３〜０．０６質量％の溶鋼を未脱酸のまま取鍋に出鋼し、取鍋内の溶鋼上に滞留するスラグにＡｌを含有するスラグ改質剤を添加し、スラグ中のＦｅＯ及びＭｎＯの合計濃度を５質量％以下に調整し、その後、ＲＨ真空脱ガス装置にて、溶鋼中炭素濃度が０．００５質量％以下となるまで減圧下で脱炭処理し、脱炭処理後、溶鋼にＡｌを添加して脱酸する溶製方法が提案されている。
【０００４】
特許文献２には、取鍋内の溶鋼上に存在するスラグへＡｌを含有するスラグ改質剤を添加してスラグを改質する際に、スラグ中のＦｅＯを過不足なく還元するために、スラグ改質剤添加前のスラグ中のＦｅＯ濃度を分析し、このＦｅＯ濃度の分析値とスラグ量とに応じてスラグ改質剤の添加量を決定する方法が提案されている。尚、特許文献２では、スラグ改質剤を添加する際に、溶鋼は脱酸されていてもまたは未脱酸のままでもどちらでも適用できるとしている。
【０００５】
また、特許文献３には、転炉と真空脱ガス設備とを用いて炭素濃度が０．０２〜０．０６質量％の低炭素アルミキルド鋼を溶製するに際し、転炉では溶鋼中の炭素濃度が０．０７〜０．１２質量％になるまで脱炭精錬し、脱炭精錬終了後はＡｌによる溶鋼の脱酸を実施しないまま前記真空脱ガス設備に搬送し、真空脱ガス設備では、大気圧よりも低い雰囲気下の溶鋼に酸素ガスを吹き付けて炭素濃度が０．０２〜０．０６質量％になるまで減圧下で脱炭処理し、その後、溶鋼にＡｌを添加して脱酸する溶製方法が提案されている。特許文献３は、好ましい形態として、出鋼時或いは出鋼後に取鍋内のスラグにスラグ改質剤を添加することを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２３９５３７号公報
【特許文献２】特開２００３−４１３１５号公報
【特許文献３】特開２００６−１８３１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らは、炭素含有量が０．０２〜０．０６質量％である、酸化物系非金属介在物の少ない高清浄性の低炭素アルミキルド鋼を溶製する手段として、出鋼後に、Ａｌを含有するスラグ改質剤を取鍋内のスラグに添加することを前提として、転炉での一次精錬とＲＨ真空脱ガス装置での二次精錬（減圧下での脱炭処理）とを用いて溶製する方法を検討した。
【０００８】
その結果、スラグ改質剤の添加量が過剰になる、或いは、スラグ改質剤中のＡｌが溶鋼と直接接触するなどして、ＲＨ真空脱ガス装置での減圧下での脱炭処理の前に、スラグ改質剤中のＡｌと溶鋼中に溶解している酸素（溶存酸素という）とが反応して溶鋼中にＡｌ2Ｏ3が生成されると、生成するＡｌ2Ｏ3が多く、生成したＡｌ2Ｏ3の溶鋼からの浮上・分離が遅れ、溶鋼の清浄性が向上しないことを知見した。つまり、溶鋼の清浄性を高めるためには、減圧下での脱炭反応によって溶存酸素を可能な限り減少させ、その後にＡｌで脱酸処理することが必要であることを知見した。また、ＲＨ真空脱ガス装置における減圧下での脱炭処理において、溶鋼中炭素の酸化剤として、酸素ガスや酸化鉄などの酸素源を新たに供給すると、溶鋼中の溶存酸素濃度が上昇し、清浄性が劣化することを知見した。
【０００９】
この知見に基づいて上記従来技術を検証すれば、特許文献１は、スラグ改質剤の添加量が過剰になっても問題としておらず、特許文献２は、スラグ改質剤を過剰に添加しないことを提案するものの、定量的に把握することが困難なスラグ質量（スラグ厚み測定値からの推定値程度の精度）に基づいてスラグ改質剤の添加量を設定することから、スラグ改質剤添加量の精度は良くなく、且つ、スラグ中の低級酸化物のうちのＭｎＯを考慮しておらず、また、特許文献３は、スラグ改質剤を添加すると記載するだけで具体的な方法は全く記載していない。つまり、上記従来方法は、何れの方法もスラグ改質が精度良く行われておらず、改善の余地のあることが分った。
【００１０】
また、特許文献３は、真空脱ガス設備において、溶鋼に酸素ガスを吹き付けて脱炭処理しており、酸素ガスによって溶鋼が酸化され、溶鋼中の溶存酸素濃度が高くなり、溶鋼中の酸化物系非金属介在物が増加するという問題がある。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、転炉による一次精錬とＲＨ真空脱ガス装置による二次精錬とを組み合わせることによって、炭素濃度が０．０２〜０．０６質量％の低炭素アルミキルド鋼を溶製するにあたり、適正なスラグ改質によって減圧下での脱炭処理で溶存酸素を大幅に低減し、これにより酸化物系非金属介在物の極めて少ない高清浄な低炭素アルミキルド鋼を安定して溶製する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するための本発明に係る清浄性に優れた低炭素アルミキルド鋼の溶製方法は、炭素を０．０２〜０．０６質量％含有する低炭素アルミキルド鋼の溶製方法であって、転炉で溶製した溶鋼を未脱酸の状態で転炉から取鍋に出鋼し、出鋼後、Ａｌを含有するスラグ改質剤を、Ａｌ純分あたり０．３ｋｇ／溶鋼−ｔ以上の添加量で、未脱酸状態の溶鋼上に存在する取鍋内のスラグに上置き添加し、添加したＡｌによってスラグ中の低級酸化物を還元し、次いで、ＲＨ真空脱ガス装置にて、新たに酸素源を溶鋼に供給することなく溶鋼中の溶存酸素と溶鋼中の炭素とを減圧下で反応させて脱炭処理を行い、０．０１５質量％以上の脱炭量が確保され、且つ、溶鋼中の炭素濃度が０．０２〜０．０６質量％となった時点で脱炭処理を終了し、その後、減圧下の溶鋼にＡｌを添加して溶鋼を脱酸することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、Ａｌ純分あたり０．３ｋｇ／溶鋼−ｔ以上のスラグ改質剤でスラグを改質するとともに、ＲＨ真空脱ガス装置における減圧下での脱炭処理では、新たに酸素源を供給することなく、０．０１５質量％以上の脱炭量を確保し、且つ、溶鋼中の炭素濃度が０．０２〜０．０６質量％となった時点で脱炭処理を終了し、その後、Ａｌによる脱酸処理を行うので、つまり、溶鋼中の溶存酸素濃度が十分に低下した時点でＡｌ脱酸するので、Ａｌ脱酸によって生成するＡｌ2Ｏ3が少なく、且つ、Ａｌ脱酸後の溶鋼中Ａｌとスラグとの反応が防止され、その結果、酸化物系非金属介在物の少ない清浄性に優れた低炭素アルミキルド鋼を安定して溶製することが実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を実施する際に用いたＲＨ真空脱ガス装置の概略図である。
【図２】減圧下での脱炭処理における脱炭量と製品での酸化物系非金属介在物指数との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明は、清浄性に優れた低炭素アルミキルド鋼を溶製することを目的としており、従って、主たる鉄源として、銅や錫などの不純物成分の少ない、高炉から出銑された溶銑を使用する。ここで、低炭素アルミキルド鋼とは、炭素濃度が０．０２〜０．０６質量％で、Ｍｎをおよそ０．２〜０．６質量％、Ａｌを０．０２〜０．０６質量％程度含有し、その他必要に応じて、Ｂ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｂなどを微量含有する鋼のことである。
【００１６】
高炉から出銑された溶銑をトピードカーや溶銑鍋などの溶銑保持・搬送用容器で受銑し、次工程の脱炭精錬を行う転炉に搬送する。通常、この搬送途中で、溶銑に対して脱硫処理や脱燐処理などの溶銑予備処理が施されており、本発明においては、低炭素アルミキルド鋼の成分規格上からは溶銑予備処理が必要でない場合でも、これらの溶銑予備処理を実施することが好ましい。これは、溶銑予備処理を施すことによって転炉精錬で必要とする媒溶剤を少なくすることができ、製鋼工程における製造コストを低減できるからである。
【００１７】
このようにして得た溶銑を一次精錬炉の転炉に装入して大気圧下で転炉脱炭精錬を行う。この大気圧下での転炉脱炭精錬は、必要に応じて少量の生石灰（ＣａＯ）などを媒溶剤として用い、酸素ガスを上吹きまたは底吹きして溶銑の脱炭精錬を行う。この転炉精錬においては、マンガン源としてマンガン鉱石を添加することができる。尚、予備処理の施されていない溶銑を使用する場合には、スラグの塩基度が３〜５程度となるように、媒溶剤として生石灰を添加して脱炭精錬を実施する。
【００１８】
溶銑の脱炭精錬は、溶鋼中の炭素濃度が０．０８質量％以下になるまで実施する。これは以下の理由による。
【００１９】
転炉で溶製された未脱酸状態の溶鋼では、熱力学的に、溶存酸素濃度（質量％）と炭素濃度（質量％）との積は、温度一定の条件下では大略一定であり（「ベーチャー・ハミルトン曲線」と呼ぶ）、１６００℃における積は０．００２４となる。本発明では、次工程のＲＨ真空脱ガス装置において、新たに酸素源を供給することなく、溶鋼中の溶存酸素と溶鋼中炭素とを、減圧下で反応させて脱炭処理（以下、「真空脱炭処理」と記す）しており、溶存酸素は真空脱炭処理時に消費される。転炉終点の溶鋼中炭素濃度が０．０８質量％の場合、溶存酸素濃度は０．０３質量％程度となり、脱炭反応は炭素と酸素との化学当量（Ｃ／Ｏ＝１２／１６）に基づいて反応することから、０．０３質量％の溶存酸素によって脱炭される炭素量（「脱炭量」という）は高々０．０２２質量％程度である。
【００２０】
つまり、本発明は、炭素濃度が０．０２〜０．０６質量％の低炭素鋼を製造対象としており、転炉終点の溶湯中の炭素濃度が０．０８質量％を超えると、化学量論的に０．０６質量％以下まで脱炭処理ができなくなるからである。この場合、溶製する低炭素鋼の炭素濃度の目標値が０．０２〜０．０６質量％の範囲の下限に近い場合には、転炉終点の溶鋼中炭素濃度を０．０６質量％以下にする必要がある。
【００２１】
一方、転炉終点における溶鋼中炭素濃度の下限値は特に規定する必要はないが、本発明は、炭素濃度が０．０２〜０．０６質量％の低炭素鋼を製造対象としていること、更には、０．０３質量％以下となるまで脱炭精錬すると、精錬時間が長くなる、転炉耐火物の溶損量が多くなる、酸化される鉄が多くなり鉄歩留りが低下する、スラグ中のＦｅＯが増加してスラグ改質剤の使用量が増える、などの弊害が生じるので、下限値は０．０３質量％程度とすればよく、更に、真空脱炭処理を前提としていることから、望ましくは０．０５質量％程度とすればよい。
【００２２】
従って、炭素濃度が０．０３〜０．０８質量％、望ましくは０．０５〜０．０６質量％の範囲まで脱炭精錬されたなら、転炉内への酸素ガスの供給を停止して脱炭精錬を終了する。出鋼時の溶鋼温度は、製鋼工場の各設備の配置などから定まるリードタイムによって決まるもので一概にはいえないが、例えば１６２０〜１６５０℃程度で十分である。
【００２３】
転炉にて溶製した溶鋼に、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｍｇなどの脱酸剤を添加せず、未脱酸のまま転炉から取鍋に出鋼する。出鋼の末期、溶鋼に混入して転炉内のスラグが取鍋内に流出し、溶鋼の上に滞留するので、出鋼後、溶鋼の上に滞留するスラグにＡｌを含有するスラグ改質剤を上置き添加し、スラグ改質剤中のＡｌでスラグ中の低級酸化物（ＦｅＯ、ＭｎＯなど）を還元する。Ａｌを含有するスラグ改質剤としては、金属Ａｌ単体、鉄―Ａｌ合金、Ａｌ製品のスクラップを溶解再生するときに発生するアルミドロス（金属Ａｌを３０〜５０質量％程度含有する）、或いは、これらに生石灰などを混合したものを使用する。
【００２４】
スラグ改質剤の添加量は、Ａｌ純分あたり０．３ｋｇ／溶鋼−ｔ以上とする。本発明者らは、スラグ改質剤の添加量がＡｌ純分あたり０．３ｋｇ／溶鋼−ｔ未満であると、スラグ中の低級酸化物を十分に還元できないことを経験的に把握している。スラグ改質剤を添加する際に、スラグ改質剤が溶鋼と直接接触しないように、つまり、スラグ改質剤のＡｌと溶鋼中の溶存酸素とが反応しないように、スラグに上置き添加する。
【００２５】
スラグ改質剤の添加後、取鍋をＲＨ真空脱ガス装置に搬送する。図１に、本発明を実施する際に用いたＲＨ真空脱ガス装置の１例を示す。図１はＲＨ真空脱ガス装置の概略縦断面図であり、図１において、１はＲＨ真空脱ガス装置、２は取鍋、３は溶鋼、４はスラグ、５は真空槽、６は上部槽、７は下部槽、８は上昇側浸漬管、９は下降側浸漬管、１０は環流用ガス吹き込み管、１１はダクト、１２は原料投入口であり、真空槽５は、上部槽６と下部槽７とから構成されている。
【００２６】
ＲＨ真空脱ガス装置１では、搬送された取鍋２を昇降装置（図示せず）にて上昇させ、上昇側浸漬管８及び下降側浸漬管９を取鍋２に収容された溶鋼３に浸漬させる。そして、環流用ガス吹き込み管１０から上昇側浸漬管８に環流用Ａｒガスを吹き込むとともに、真空槽５の内部をダクト１１に連結される排気装置（図示せず）にて排気して真空槽５の内部を減圧する。真空槽５が減圧されると、取鍋２に収容された溶鋼３は、環流用ガス吹き込み管１０から吹き込まれるＡｒガスとともに上昇側浸漬管８を上昇して真空槽５の内部に流入し、その後、下降側浸漬管９を経由して取鍋２に戻る流れ、所謂環流を形成してＲＨ真空脱ガス精錬が施される。
【００２７】
溶鋼３に対してＲＨ真空脱ガス精錬が施されると、溶鋼３は未脱酸状態であるので、真空槽５の内部では溶鋼３に含有される炭素と溶存酸素との反応が生じ、炭素はＣＯガスとなって排ガスとともに真空槽５からダクト１１を介して排出され、溶鋼３に真空脱炭処理が施される。即ち、大気圧下の転炉で脱炭精錬された０．０３〜０．０８質量％の炭素濃度の溶鋼３には、０．０８〜０．０３質量％程度の酸素が含有されており、新たに酸素源を供給しなくても、この溶鋼３を環流させて真空槽５の内部で減圧下にさらすと、真空槽５の内部の雰囲気中のＣＯガス分圧は、大気圧下の転炉での脱炭精錬（ＣＯガス分圧＝１．０気圧）に比較して十分に低く、溶鋼３に含有される炭素と溶存酸素との反応が起こる。尚、真空脱炭処理時における真空槽５の内部の雰囲気中ＣＯガス分圧は０．１〜０．２気圧程度であることが経験的に知られている。この場合、溶鋼３に、新たに酸素源を供給しないので、炭素と反応して溶存酸素も減少する。つまり、脱酸反応も同時に起こる。
【００２８】
本発明においては、この真空脱炭処理時の脱炭量を０．０１５質量％以上確保する。つまり、真空脱炭処理において溶存酸素濃度を少なくとも０．０２０質量％以上（＝０．０１５×１６÷１２）減少させる。
【００２９】
前述したように、本発明は、ＲＨ真空脱ガス装置での真空脱炭処理の前に、スラグ改質剤中のＡｌと溶鋼中の溶存酸素とが反応して溶鋼中にＡｌ2Ｏ3が生成されると、換言すれば、溶存酸素濃度が高い状態で溶鋼３をＡｌ脱酸すると、生成するＡｌ2Ｏ3が多く、Ａｌ2Ｏ3の溶鋼からの浮上・分離は遅いことから、溶鋼３の清浄性は向上せず、溶鋼３の清浄性を高めるためには、溶存酸素を可能な限り減少させた後にＡｌ脱酸することが必要であることを知見してなされたものである。本発明者らは、真空脱炭処理において溶存酸素濃度を少なくとも０．０２０質量％以上減少させること、具体的には、脱炭量を０．０１５質量％以上確保することで、溶鋼３の清浄性が向上することを確認している。尚、スラグ改質剤の添加量が過剰であったり、スラグ改質剤を添加した際にスラグ改質剤中のＡｌと溶存酸素との反応があったりすると、溶存酸素は減少し、真空脱炭処理において０．０１５質量％以上の脱炭量を確保できなくなる。
【００３０】
０．０１５質量％以上の脱炭量を確保し、且つ、溶鋼中の炭素濃度が０．０２〜０．０６質量％の範囲内になったなら、脱酸用のＡｌを原料投入口１２から溶鋼３に投入して溶鋼３を脱酸し、真空脱炭処理を終了する。Ａｌ脱酸によって溶存酸素が低下すると、自ずと脱炭反応が終了する。真空脱炭処理の終了後も更に数分間程度の環流を継続し、必要に応じてＡｌ、Ｍｎ、Ｂ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｖなどの成分調整剤を原料投入口１２から溶鋼３に投入して溶鋼３の成分を調整した後、真空槽５を大気圧に戻してＲＨ真空脱ガス精錬を終了し、低炭素アルミキルド鋼を溶製する。
【００３１】
このように、本発明によれば、Ａｌ純分あたり０．３ｋｇ／溶鋼−ｔ以上のスラグ改質剤でスラグを改質するとともに、ＲＨ真空脱ガス装置における減圧下での脱炭処理では、０．０１５質量％以上の脱炭量を確保し、且つ、溶鋼中の炭素濃度が０．０２〜０．０６質量％となった時点で脱炭処理を終了し、その後、Ａｌによる脱酸処理を行うので、つまり、溶鋼中の溶存酸素濃度が十分に低下した時点でＡｌ脱酸するので、Ａｌ脱酸によって生成するＡｌ2Ｏ3が少なく、且つ、Ａｌ脱酸後の溶鋼中Ａｌとスラグとの反応が防止され、その結果、酸化物系非金属介在物の少ない清浄性に優れた低炭素アルミキルド鋼を安定して溶製することが実現される。
【実施例】
【００３２】
高炉から出銑された溶銑を転炉にて脱炭精錬して溶鋼を溶製し、この溶鋼を図１に示すＲＨ真空脱ガス装置で真空脱炭処理して、炭素濃度の成分規格範囲が０．０２〜０．０５質量％の低炭素アルミキルド鋼を溶製する試験を行った。用いた溶銑は脱硫処理、脱燐処理が施された溶銑であり、転炉では合金鉄の代替としてマンガン鉱石を添加した。転炉での脱炭精錬終了時の炭素濃度は０．０６±０．００５質量％を目標として調整し、１６３０〜１６５０℃で未脱酸のまま取鍋に出鋼した。出鋼時に溶鋼とともに転炉から排出されたスラグに、出鋼後、取鍋内でＡｌ純分あたり０．３ｋｇ／溶鋼−ｔ以上のアルミドロス粉末をスラグ改質剤として添加した。
【００３３】
ＲＨ真空脱ガス装置では、溶鋼に新たに酸素源を供給することなく、真空脱炭処理を９〜１０分間実施し、その後、金属Ａｌを添加して溶鋼を脱酸し、炭素濃度が０．０２〜０．０５質量％の低炭素アルミキルド鋼を溶製した。溶製した溶鋼を連続鋳造機でスラブ鋳片に鋳造し、このスラブ鋳片を熱間圧延、冷間圧延して薄鋼板製品とし、この薄鋼板製品において、酸化物系非金属介在物の密度を超音波探傷法によって調査した。
【００３４】
表１に、各試験におけるスラグ改質剤添加量、真空脱炭処理時間、溶鋼中の炭素濃度、真空脱炭処理での脱炭量、及び製品での酸化物系非金属介在物密度の調査結果を示す。但し、酸化物系非金属介在物の密度は指数化して表示している。
【００３５】
【表１】
【００３６】
また、図２に、真空脱炭処理での脱炭量と製品での酸化物系非金属介在物指数との関係を示す。
【００３７】
これらの結果から、出鋼後、Ａｌを含有するスラグ改質剤を、Ａｌ純分あたり０．３ｋｇ／溶鋼−ｔ以上の添加量で、未脱酸状態の溶鋼上に存在する取鍋内スラグに上置き添加し、次いで、ＲＨ真空脱ガス装置にて、新たに酸素源を溶鋼に供給することなく溶鋼中の溶存酸素と溶鋼中の炭素とを減圧下で反応させて脱炭処理を行い、０．０１５質量％以上の脱炭量が確保された以降にＡｌ脱酸することで、酸化物系非金属介在物の少ない清浄性に優れた低炭素アルミキルド鋼を安定して溶製できることが確認された。
【００３８】
また、スラグ改質剤を、Ａｌ純分あたり０．４ｋｇ／溶鋼−ｔを超えて添加すると、場合によっては、スラグ改質剤の添加が過剰となり、清浄性が向上しないことも発生した。従って、スラグ改質剤の添加量は、Ａｌ純分あたり０．４ｋｇ／溶鋼−ｔ以下とすることが望ましいことも確認できた。
【符号の説明】
【００３９】
１ ＲＨ真空脱ガス装置
２ 取鍋
３ 溶鋼
４ スラグ
５ 真空槽
６ 上部槽
７ 下部槽
８ 上昇側浸漬管
９ 下降側浸漬管
１０ 環流用ガス吹き込み管
１１ ダクト
１２ 原料投入口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素を０．０２〜０．０６質量％含有する低炭素アルミキルド鋼の溶製方法であって、転炉で溶製した溶鋼を未脱酸の状態で転炉から取鍋に出鋼し、出鋼後、Ａｌを含有するスラグ改質剤を、Ａｌ純分あたり０．３ｋｇ／溶鋼−ｔ以上の添加量で、未脱酸状態の溶鋼上に存在する取鍋内のスラグに上置き添加し、添加したＡｌによってスラグ中の低級酸化物を還元し、次いで、ＲＨ真空脱ガス装置にて、新たに酸素源を溶鋼に供給することなく溶鋼中の溶存酸素と溶鋼中の炭素とを減圧下で反応させて脱炭処理を行い、０．０１５質量％以上の脱炭量が確保され、且つ、溶鋼中の炭素濃度が０．０２〜０．０６質量％となった時点で脱炭処理を終了し、その後、減圧下の溶鋼にＡｌを添加して溶鋼を脱酸することを特徴とする、清浄性に優れた低炭素アルミキルド鋼の溶製方法。
【請求項１】
炭素を０．０２〜０．０６質量％含有する低炭素アルミキルド鋼の溶製方法であって、転炉で溶製した溶鋼を未脱酸の状態で転炉から取鍋に出鋼し、出鋼後、Ａｌを含有するスラグ改質剤を、Ａｌ純分あたり０．３ｋｇ／溶鋼−ｔ以上の添加量で、未脱酸状態の溶鋼上に存在する取鍋内のスラグに上置き添加し、添加したＡｌによってスラグ中の低級酸化物を還元し、次いで、ＲＨ真空脱ガス装置にて、新たに酸素源を溶鋼に供給することなく溶鋼中の溶存酸素と溶鋼中の炭素とを減圧下で反応させて脱炭処理を行い、０．０１５質量％以上の脱炭量が確保され、且つ、溶鋼中の炭素濃度が０．０２〜０．０６質量％となった時点で脱炭処理を終了し、その後、減圧下の溶鋼にＡｌを添加して溶鋼を脱酸することを特徴とする、清浄性に優れた低炭素アルミキルド鋼の溶製方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−７７３５４（Ｐ２０１２−７７３５４Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２３４７５（Ｐ２０１０−２２３４７５）
【出願日】平成２２年１０月１日（２０１０．１０．１）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１日（２０１０．１０．１）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
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