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公開番号2024016505
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-07
出願番号2022118672
出願日2022-07-26
発明の名称高純度鋼の溶製方法
出願人日本製鉄株式会社
代理人個人
主分類C21C 5/46 20060101AFI20240131BHJP(鉄冶金)
要約【課題】脱硫効率が高く、かつノズル閉塞を防止できる高純度鋼の溶製方法を提供する。
【解決手段】溶鋼を出鋼した後に溶鋼の脱硫精錬を行って、C:0.10質量%以上、Si:0.8～2.0質量%、Al:0.01質量%以上を含有する鋼材を製造するための高純度鋼の溶製方法であって、溶鋼の出鋼中にAlおよびSi合金を投入する際に、Si:60質量%以上、C:15～30質量%、Ca:0.20質量%未満、残部が不純物であるSi合金を、出鋼中において2.0～4.0kg/tの範囲で投入する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
溶鋼を出鋼した後に溶鋼の脱硫精錬を行って、Ｃ：０．１０質量％以上、Ｓｉ：０．８～２．０質量％、Ａｌ：０．０１質量％以上を含有する鋼材を製造するための高純度鋼の溶製方法であって、
溶鋼の出鋼中にＡｌおよびＳｉ合金を投入する際に、Ｓｉ：６０質量％以上、Ｃ：１５～３０質量％、Ｃａ：０．２０質量％未満、残部が不純物であるＳｉ合金を、出鋼中において２．０～４．０ｋｇ／ｔの範囲で投入することを特徴とする高純度鋼の溶製方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱硫能の高い高純度鋼の溶製方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、超高張力鋼（超ハイテン）や特殊線材などＳｉ濃度の高い高Ｓｉ鋼材では、Ｓの低減など高純度化が求められることが多い。そこで、溶鋼脱硫において高純度化するために、スラグのＦｅＯ、ＭｎＯのような低級酸化物を低減し、スラグ改質を行うことが脱硫能向上に有効であることが知られている。
【０００３】
スラグを改質して脱硫能を向上させる技術として、特許文献１には、出鋼後の取鍋スラグにＡｌ滓とＣａＣＯ
3
を投入し、スラグ改質を実施する高清浄度鋼の溶製方法が開示されている。また、特許文献２には、出鋼後の取鍋スラグにＡｌ改質剤を０．３－０．４ｋｇ／ｔ投入する技術が開示されている。さらに、特許文献３には、極低炭・極低硫鋼の溶製方法として、焼石灰とＡｌを取鍋スラグに上添加し、ＲＨ真空脱ガス設備で４０００Ｎｌ／ｍｉｎ以上で環流させスラグ反応を進める技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平６－２００３１７号公報
特開２０１２－７７３５４号公報
特許第３３２７０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の方法は、ＣａＣＯ
3
からのＣＯ
2
ガス発生による攪拌を利用しているが、ＣａＣＯ
3
の分解熱によりスラグが冷却されたり、スラグ中にＣａＯが増加することによってスラグの融点が上昇したりするため、スラグ流動性を確保しながら添加できるＣａＣＯ
3
量には限界がある。さらに、還元剤を取鍋スラグの上面に散布しているだけであり、投入した還元剤は取鍋スラグの内部に十分巻込ませることができない。このため、発生するＣＯ
2
ガスはスラグ層の攪拌に効果的なスラグ層の底部（スラグメタル界面近傍）で必ずしも発生するわけでは無く、スラグ層の攪拌に寄与しないスラグ表面近傍でも発生する。つまり、発生するＣＯ
2
ガス量に対して十分にスラグ層の攪拌に寄与していない。
【０００６】
また、特許文献２に記載の方法も、Ａｌ改質剤を取鍋スラグの上面に散布しているだけであり、かつガス発生物質を用いてガスによる攪拌を促進させていないことから、スラグ改質効果は不十分である。さらに、特許文献３に記載の方法は、取鍋スラグを揺動させることによりスラグの改質を促進させる技術であるが、ＲＨ真空脱ガス設備では取鍋スラグを直接攪拌させることができないため、転炉出鋼や取鍋精錬と比較してスラグ改質効果は小さい。
【０００７】
さらに、Ｓｉ濃度の高い高Ｓｉ鋼材では、Ｓｉ濃度を調整するために、溶鋼中にＦｅＳｉ合金が添加される場合が多い。ＦｅＳｉ合金には不純物としてＣａが多く含まれており、溶鋼中にＣａが混入すると溶鋼中の酸素と結合し、さらに溶鋼中のＡｌ
2
Ｏ
3
と結合してＣａＯ－Ａｌ
2
Ｏ
3
の介在物が形成され、溶鋼中にこの介在物が混入すると、液相を介して介在物が耐火物に付着してタンディッシュなどでノズル閉塞が起こってしまう。
【０００８】
本発明は前述の問題点を鑑み、脱硫効率が高く、かつノズル閉塞を防止できる高純度鋼の溶製方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、スラグのＦｅＯ、ＭｎＯのような低級酸化物を低減するスラグ改質剤であって、かつノズル閉塞を防止できるものとして、ＳｉＣ合金に着目した。ＳｉＣ合金はＦｅＳｉ合金に比べて比重が軽いため、スラグ面近傍で溶解しやすく、スラグのＦｅＯ、ＭｎＯを還元する効果が得られる点に着目した。さらに本発明者らは、ＳｉＣ合金は、ＦｅＳｉ合金に比べてＣａ濃度が低いため、ＦｅＳｉ合金のみを添加する場合に比べ、ＣａＯ－Ａｌ
2
Ｏ
3
の介在物の生成を抑えることができ、ノズル閉塞のリスクを大幅に低減することができることを見出した。
【００１０】
本発明は、以下のとおりである。
（１）
溶鋼を出鋼した後に溶鋼の脱硫精錬を行って、Ｃ：０．１０質量％以上、Ｓｉ：０．８～２．０質量％、Ａｌ：０．０１質量％以上を含有する鋼材を製造するための高純度鋼の溶製方法であって、
溶鋼の出鋼中にＡｌおよびＳｉ合金を投入する際に、Ｓｉ：６０質量％以上、Ｃ：１５～３０質量％、Ｃａ：０．２０質量％未満、残部が不純物であるＳｉ合金を、出鋼中において２．０～４．０ｋｇ／ｔの範囲で投入することを特徴とする高純度鋼の溶製方法。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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