JPH0762166B2 - 鋼の精錬方法 - Google Patents
鋼の精錬方法Info
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- JPH0762166B2 JPH0762166B2 JP61309520A JP30952086A JPH0762166B2 JP H0762166 B2 JPH0762166 B2 JP H0762166B2 JP 61309520 A JP61309520 A JP 61309520A JP 30952086 A JP30952086 A JP 30952086A JP H0762166 B2 JPH0762166 B2 JP H0762166B2
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- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は鋼の精錬方法に関し、詳しくは不純物として
の窒素の著しく少ない洗浄鋼を製造する方法に関する。
の窒素の著しく少ない洗浄鋼を製造する方法に関する。
（従来の技術） 例えばアーク炉などの電気炉を用いた精錬では、炉で溶
かした溶鋼に還元精錬を施して溶鋼中の［Ｓ］を取り除
いた後、専ら脱水素を目的として脱ガス処理することが
行われる。この時溶鋼中の［Ｎ］もある程度除かれるが
その効率は一般に低く、十分には除き切れない。例えば
脱ガス処理前の［Ｎ］が50ppm以上の高いレベルの場合
でも脱窒素率は10〜25％程度の低い値であり、処理前の
［Ｎ］レベルが40ppm以下の時には脱窒素はほとんど進
まない。而して溶鋼中に残った［Ｎ］はAl,Tiなどと結
びついて、AlN,TiNなどの非金属介在物となって鋼中に
残り、これが鋼の疲労寿命を低下させる原因となる。
かした溶鋼に還元精錬を施して溶鋼中の［Ｓ］を取り除
いた後、専ら脱水素を目的として脱ガス処理することが
行われる。この時溶鋼中の［Ｎ］もある程度除かれるが
その効率は一般に低く、十分には除き切れない。例えば
脱ガス処理前の［Ｎ］が50ppm以上の高いレベルの場合
でも脱窒素率は10〜25％程度の低い値であり、処理前の
［Ｎ］レベルが40ppm以下の時には脱窒素はほとんど進
まない。而して溶鋼中に残った［Ｎ］はAl,Tiなどと結
びついて、AlN,TiNなどの非金属介在物となって鋼中に
残り、これが鋼の疲労寿命を低下させる原因となる。
ところで、近年鋼の品質に対する要求は益々厳しくなっ
て来ており、鋼中におけるこのような非金属介在物の減
少への要請が強くなって来ている。例えば軸受業界にお
いては、設備の大型化，高速化に伴って軸受にかかる負
荷が大きくなって来ていることから、軸受鋼の疲労寿命
の向上が望まれ、かかる非金属介在物などの減少が強く
要望されるようになって来ている。
て来ており、鋼中におけるこのような非金属介在物の減
少への要請が強くなって来ている。例えば軸受業界にお
いては、設備の大型化，高速化に伴って軸受にかかる負
荷が大きくなって来ていることから、軸受鋼の疲労寿命
の向上が望まれ、かかる非金属介在物などの減少が強く
要望されるようになって来ている。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述したように脱ガス処理による脱窒素
率は低いものであり、従来においては溶鋼の酸化精錬に
おいて僅かに下がった［Ｎ］レベルを如何に上げないで
その後の処理をするかに留意するのがせいぜいで、他に
窒素低下の特別の手段が見当たらないというのが実状で
ある。
率は低いものであり、従来においては溶鋼の酸化精錬に
おいて僅かに下がった［Ｎ］レベルを如何に上げないで
その後の処理をするかに留意するのがせいぜいで、他に
窒素低下の特別の手段が見当たらないというのが実状で
ある。
（問題点を解決するための手段） そこで本発明者らは溶鋼中の［Ｎ］レベルを如何に低下
させるかについて鋭意研究をした結果、以下の事実につ
きとめた。即ち、上述の還元精錬工程において溶鋼中の
［Ｓ］レベルを低下させると、その低下を度合に応じて
脱ガス工程での脱窒素率が大幅に向上し、溶鋼中の
［Ｓ］レベルと脱窒素率との間には比例関係があること
が判明したのである。
させるかについて鋭意研究をした結果、以下の事実につ
きとめた。即ち、上述の還元精錬工程において溶鋼中の
［Ｓ］レベルを低下させると、その低下を度合に応じて
脱ガス工程での脱窒素率が大幅に向上し、溶鋼中の
［Ｓ］レベルと脱窒素率との間には比例関係があること
が判明したのである。
本発明はこのような知見に基づいてなされたものであ
り、その要旨は、溶解炉にて溶解された溶鋼に還元精錬
を施して溶鋼中の［Ｓ］を、低下させる際、該［Ｓ］を
最終的に得られる鋼における許容量よりも所定量低いレ
ベルまで一旦低下させ、その後該溶鋼を脱ガス処理して
該溶鋼中の［Ｎ］を除去した後、再度溶鋼中の［Ｓ］を
所望レベルまで増加させることにある。
り、その要旨は、溶解炉にて溶解された溶鋼に還元精錬
を施して溶鋼中の［Ｓ］を、低下させる際、該［Ｓ］を
最終的に得られる鋼における許容量よりも所定量低いレ
ベルまで一旦低下させ、その後該溶鋼を脱ガス処理して
該溶鋼中の［Ｎ］を除去した後、再度溶鋼中の［Ｓ］を
所望レベルまで増加させることにある。
即ち、本発明においては先ず原料が溶解炉にて溶解さ
れ、次いで酸化精錬によって溶鋼中の主にＰが除去され
る。続いて還元精錬が行われ、溶鋼中のS,Oが除かれ
る。このとき［Ｓ］のレベルを最終的に得られる鋼中の
許容量よりも所定量だけ低くする。［Ｓ］のレベルを低
下すればするほど、後の脱ガス工程における脱窒素率は
高くなる。
れ、次いで酸化精錬によって溶鋼中の主にＰが除去され
る。続いて還元精錬が行われ、溶鋼中のS,Oが除かれ
る。このとき［Ｓ］のレベルを最終的に得られる鋼中の
許容量よりも所定量だけ低くする。［Ｓ］のレベルを低
下すればするほど、後の脱ガス工程における脱窒素率は
高くなる。
従来、この還元精錬では最終的に得られる鋼の許容量に
応じたレベルにまでしか［Ｓ］を低下させていなかった
のであるが、本発明ではこの許容量とは特に関係なく、
目的とする［Ｎ］の低下量に応じて［Ｓ］レベルを定め
るのである。
応じたレベルにまでしか［Ｓ］を低下させていなかった
のであるが、本発明ではこの許容量とは特に関係なく、
目的とする［Ｎ］の低下量に応じて［Ｓ］レベルを定め
るのである。
ところでこの還元精錬において、Al,Ca,Siなどの脱酸剤
を溶鋼に添加するなどして、脱硫に先行して若しくは併
行して脱酸を行わせると、スラグによる脱硫が促進され
る。尚ここで脱硫に先行して若しくは併行して脱酸を行
わせるとは、脱硫，脱酸の処理工程の順序をいうのでは
なく、あくまで現象的な前後をいうのであって、脱硫が
進行中Alなどにてある程度脱酸されている場合、Alなど
の脱酸剤及び脱硫に寄与するスラグ生成剤を同時添加す
る場合、或いはある程度脱硫が進行した後にAlなどの脱
酸剤を添加する場合の何れかをも含む。尤も一番好まし
いのは鋼浴上面にスラグが生成する前にAlなど脱酸剤を
入れて脱酸してしまい、そのスラグにて硫酸を促進する
場合である。
を溶鋼に添加するなどして、脱硫に先行して若しくは併
行して脱酸を行わせると、スラグによる脱硫が促進され
る。尚ここで脱硫に先行して若しくは併行して脱酸を行
わせるとは、脱硫，脱酸の処理工程の順序をいうのでは
なく、あくまで現象的な前後をいうのであって、脱硫が
進行中Alなどにてある程度脱酸されている場合、Alなど
の脱酸剤及び脱硫に寄与するスラグ生成剤を同時添加す
る場合、或いはある程度脱硫が進行した後にAlなどの脱
酸剤を添加する場合の何れかをも含む。尤も一番好まし
いのは鋼浴上面にスラグが生成する前にAlなど脱酸剤を
入れて脱酸してしまい、そのスラグにて硫酸を促進する
場合である。
本発明において、この還元精錬は上述の溶解炉とは別体
の容器中で行うのが望ましい。溶解炉中で還元精錬を行
うと、炉壁に残った酸化物の還元のために時間を要して
しまうが、別体の容器中にて行えばこのようなことはな
いからである。また、別体の容器には加熱装置を設けて
おくことが望ましい。溶鋼中の［Ｓ］をごく低いレベル
まで低下させようとすると長い時間を要するが、加熱装
置を備えていれば溶鋼加熱により脱硫を促進することが
でき、精錬時間を短縮できるからである。
の容器中で行うのが望ましい。溶解炉中で還元精錬を行
うと、炉壁に残った酸化物の還元のために時間を要して
しまうが、別体の容器中にて行えばこのようなことはな
いからである。また、別体の容器には加熱装置を設けて
おくことが望ましい。溶鋼中の［Ｓ］をごく低いレベル
まで低下させようとすると長い時間を要するが、加熱装
置を備えていれば溶鋼加熱により脱硫を促進することが
でき、精錬時間を短縮できるからである。
このようにして還元精錬された溶鋼は、次に脱ガス処理
され、ここで溶鋼中の［Ｎ］が効率的に取り除かれる。
すなわち従来達成される脱窒素率よりも高い率で［Ｎ］
が除去されるのであり、これによって鋼中に残るAlN,Ti
Nなどの非金属介在物が低減せしめられて、鋼の耐疲労
性が向上するのである。
され、ここで溶鋼中の［Ｎ］が効率的に取り除かれる。
すなわち従来達成される脱窒素率よりも高い率で［Ｎ］
が除去されるのであり、これによって鋼中に残るAlN,Ti
Nなどの非金属介在物が低減せしめられて、鋼の耐疲労
性が向上するのである。
この脱ガス処理はRH真空脱ガス方式にて行うのが望まし
い。この方式では溶鋼が還流させられるにもかかわらず
溶鋼とスラグとは混ざり合ず、スラグ中に入り込んだ成
分が溶鋼中に戻る現象がなく、しかも鋼中の［Ｓ］を増
したい場合においてこの工程で容易にそれができるから
である。
い。この方式では溶鋼が還流させられるにもかかわらず
溶鋼とスラグとは混ざり合ず、スラグ中に入り込んだ成
分が溶鋼中に戻る現象がなく、しかも鋼中の［Ｓ］を増
したい場合においてこの工程で容易にそれができるから
である。
（実施例） 次に本発明をより明確にすべく、以下その実施例につい
て具体的に説明する。
て具体的に説明する。
先ず第１図（イ），（ロ）に示すように70トンのアーク
炉10を用いて原料を溶解し、次いで溶鋼を取鍋12に移し
てランス14から酸素を吹き込んで酸化精錬し、溶鋼中の
P,Mn,Siなどを除いた。次いで同図（ハ）に示すように
溶鋼上面のスラグを取り除いた後、同図（ニ）に示すよ
うにスラグ生成剤を再び加えて電極16にて溶鋼を加熱す
ると共に容器（取鍋12）下底からArガスを吹き込みつつ
還元精錬を行った。この時、スラグ生成剤の量，種類，
精錬時間等の条件を変えることにより、溶鋼中の［Ｓ］
レベルを従来レベルの150ppm程度から0ppm近くまで様々
に変化させてみた（なおこのときの溶鋼の成分は0.35％
Ｃ−0.8％Mn−Fe）。
炉10を用いて原料を溶解し、次いで溶鋼を取鍋12に移し
てランス14から酸素を吹き込んで酸化精錬し、溶鋼中の
P,Mn,Siなどを除いた。次いで同図（ハ）に示すように
溶鋼上面のスラグを取り除いた後、同図（ニ）に示すよ
うにスラグ生成剤を再び加えて電極16にて溶鋼を加熱す
ると共に容器（取鍋12）下底からArガスを吹き込みつつ
還元精錬を行った。この時、スラグ生成剤の量，種類，
精錬時間等の条件を変えることにより、溶鋼中の［Ｓ］
レベルを従来レベルの150ppm程度から0ppm近くまで様々
に変化させてみた（なおこのときの溶鋼の成分は0.35％
Ｃ−0.8％Mn−Fe）。
還元精錬を完了したところで、第１図（ホ）に示すよう
に取鍋12にRH真空脱ガス装置18を装着して脱ガスを行っ
た。この装置18は第２図に示すように、上昇管20と下降
管22の２本の脚を備えた真空槽24を有し、そしてその２
本の脚を取鍋12内の溶鋼中に浸漬して槽24内を排気する
とともに、上昇管20よりArガスを吹き込んでドライブす
ると、溶鋼が上昇管20から真空槽24内に入り込み、更に
下降管22を経て取鍋12内へと還流する。
に取鍋12にRH真空脱ガス装置18を装着して脱ガスを行っ
た。この装置18は第２図に示すように、上昇管20と下降
管22の２本の脚を備えた真空槽24を有し、そしてその２
本の脚を取鍋12内の溶鋼中に浸漬して槽24内を排気する
とともに、上昇管20よりArガスを吹き込んでドライブす
ると、溶鋼が上昇管20から真空槽24内に入り込み、更に
下降管22を経て取鍋12内へと還流する。
この脱ガス工程においては、溶鋼中の水素、酸素と共に
窒素が除去される。従来、この脱ガス工程においては脱
窒素率が非常に低かったのであるが、前述の還元精錬に
おいて溶鋼中の［Ｓ］レベルの従来のそれより低くする
ことにより、脱窒素率が大幅に高まることが確認され
た。第３図及び第４図はこの関係を具体的に表わしてい
る。図に示すように、溶鋼中の［Ｓ］の低下とともに脱
ガス後の［Ｎ］は低下し、特に［Ｓ］レベルを10ppmま
で下げた場合、最終的な［Ｎ］レベルは20〜30ppmまで
低下した（第４図）。
窒素が除去される。従来、この脱ガス工程においては脱
窒素率が非常に低かったのであるが、前述の還元精錬に
おいて溶鋼中の［Ｓ］レベルの従来のそれより低くする
ことにより、脱窒素率が大幅に高まることが確認され
た。第３図及び第４図はこの関係を具体的に表わしてい
る。図に示すように、溶鋼中の［Ｓ］の低下とともに脱
ガス後の［Ｎ］は低下し、特に［Ｓ］レベルを10ppmま
で下げた場合、最終的な［Ｎ］レベルは20〜30ppmまで
低下した（第４図）。
鋼中におけるＳの許容量は一般にそれほど低いものでは
なく（例えば0.03％程度）、このため従来においては前
記還元精錬において［Ｓ］レベルを100〜150ppmまで落
とすのがせいぜいであった。従来、溶鋼中の窒素を十分
に取り除けなかったのはこのような理由によるものであ
るが（もちろんこの事実は本発明において知得されたも
のである）、本例に従って、かかる還元精錬時に［Ｓ］
レベルをその許容量よりも一旦大幅に低下させれば、こ
れに伴って脱窒素率も高くなり、鋼中の窒素を効果的に
低減することができるのである。而してＳ量を最終的に
増加させたい場合には、上記脱ガス完了後にＳを溶鋼中
に添加すれは良いわけである。この場合、本例のRH真空
脱ガス方式は誠に好都合である。装置の合金添加孔26か
らSi,Mn,Crその他の合金元素と共にＳを添加するだけで
溶鋼中に容易にＳを加えることができ、しかもこの際添
加成分を鋼浴上面のスラグと接触させないですむからで
ある。尚、特に機械加工性を要求される鋼においてはＳ
の添加は必要であるが、Ｓ量が低くても良い場合には脱
ガス後にＳを加えることを要しないことはもとよりであ
る。
なく（例えば0.03％程度）、このため従来においては前
記還元精錬において［Ｓ］レベルを100〜150ppmまで落
とすのがせいぜいであった。従来、溶鋼中の窒素を十分
に取り除けなかったのはこのような理由によるものであ
るが（もちろんこの事実は本発明において知得されたも
のである）、本例に従って、かかる還元精錬時に［Ｓ］
レベルをその許容量よりも一旦大幅に低下させれば、こ
れに伴って脱窒素率も高くなり、鋼中の窒素を効果的に
低減することができるのである。而してＳ量を最終的に
増加させたい場合には、上記脱ガス完了後にＳを溶鋼中
に添加すれは良いわけである。この場合、本例のRH真空
脱ガス方式は誠に好都合である。装置の合金添加孔26か
らSi,Mn,Crその他の合金元素と共にＳを添加するだけで
溶鋼中に容易にＳを加えることができ、しかもこの際添
加成分を鋼浴上面のスラグと接触させないですむからで
ある。尚、特に機械加工性を要求される鋼においてはＳ
の添加は必要であるが、Ｓ量が低くても良い場合には脱
ガス後にＳを加えることを要しないことはもとよりであ
る。
さて、このようにして脱ガス処理を終えたところで第１
図（ヘ）に示すように溶鋼を連続鋳造装置28により連続
的に鋳造してインゴットとした。
図（ヘ）に示すように溶鋼を連続鋳造装置28により連続
的に鋳造してインゴットとした。
以上本発明の実施例を詳述したが、本発明はこのような
具体例にのみに限定されるものではなく、その主旨を逸
脱しない範囲において様々な変形を加えた態様で実施す
ることが可能である。
具体例にのみに限定されるものではなく、その主旨を逸
脱しない範囲において様々な変形を加えた態様で実施す
ることが可能である。
（発明の効果） このように、本発明によれば鋼中のＮレベルを大幅に低
下することができ、これに応じてAlN,TiNなどの非金属
介在物を著しく低減することができる。これにより鋼の
疲労寿命が延び、製品の信頼性が高まる効果が生ずる。
下することができ、これに応じてAlN,TiNなどの非金属
介在物を著しく低減することができる。これにより鋼の
疲労寿命が延び、製品の信頼性が高まる効果が生ずる。
第１図は本発明の一実施例である鋼の精錬方法の実施工
程を示したものであり、第２図は第１図のRH真空脱ガス
装置の構成を示した図である。 第３図は第１図（ニ）の還元精錬工程における［Ｓ］レ
ベルと同図（ホ）の脱ガス後における［Ｎ］レベルの関
係を示した図であり、第４図は脱ガス時間と［Ｎ］レベ
ルとの関係を示した図である。 10:アーク炉 12:取鍋 16:電極 18:RH真空脱ガス装置
程を示したものであり、第２図は第１図のRH真空脱ガス
装置の構成を示した図である。 第３図は第１図（ニ）の還元精錬工程における［Ｓ］レ
ベルと同図（ホ）の脱ガス後における［Ｎ］レベルの関
係を示した図であり、第４図は脱ガス時間と［Ｎ］レベ
ルとの関係を示した図である。 10:アーク炉 12:取鍋 16:電極 18:RH真空脱ガス装置
Claims (4)
- 【請求項１】溶解炉にて溶解された溶鋼に還元精錬を施
して溶鋼中に［Ｓ］を低下させる際、該［Ｓ］を、最終
的に得られた鋼における許容量よりも所定量低いレベル
まで一旦低下させ、その後該溶鋼を脱ガス処理して該溶
鋼中の［Ｎ］を除去した後、再度溶鋼中の［Ｓ］を所望
レベルまで増加させることを特徴とする鋼の精錬方法。 - 【請求項２】前記還元精錬工程において、脱硫に先立ち
若しくは併行して脱酸を行わせることを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載の鋼の精錬方法。 - 【請求項３】前記脱硫を、前記溶解炉とは別体で加熱装
置を備えた容器中で行うことを特徴とする特許請求の範
囲第１項若しくは第２項に記載の鋼の精錬方法。 - 【請求項４】前記脱ガスをRH真空脱ガス方式にて行うこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項の何れ
かに記載の鋼の精錬方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61309520A JPH0762166B2 (ja) | 1986-12-24 | 1986-12-24 | 鋼の精錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61309520A JPH0762166B2 (ja) | 1986-12-24 | 1986-12-24 | 鋼の精錬方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63161113A JPS63161113A (ja) | 1988-07-04 |
| JPH0762166B2 true JPH0762166B2 (ja) | 1995-07-05 |
Family
ID=17993995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61309520A Expired - Fee Related JPH0762166B2 (ja) | 1986-12-24 | 1986-12-24 | 鋼の精錬方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0762166B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3838496B2 (ja) * | 2002-03-08 | 2006-10-25 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶鋼の精錬方法 |
| JP6040957B2 (ja) * | 2014-04-30 | 2016-12-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高ｓ低ｎ合金鋼の溶製方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60194047A (ja) * | 1984-03-14 | 1985-10-02 | Aichi Steel Works Ltd | 高品質軸受鋼およびその製造法 |
-
1986
- 1986-12-24 JP JP61309520A patent/JPH0762166B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63161113A (ja) | 1988-07-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |