(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
含クロム溶銑を転炉で脱炭精錬したあと該転炉から取鍋に出鋼するさいに，用いる取鍋の内容積がＶ（ｍ３）であるとき，出鋼前から少なくとも出鋼完了までの間，取鍋内から取鍋外にＣＯ２ガス流が０．１３×Ｖ（Ｎｍ３／ｍｉｎ）以上の流量で間断なく流出するに十分な量のＣＯ２ガス発生性物質を取鍋内に存在させるか供給し続けることを特徴とするステンレス鋼溶製時の吸窒防止法。
【請求項２】
ＣＯ2ガス発生性物質の供給は，炭酸マグネシウムを主成分とする固体物質を，Ａrガスをキャリアーガスとして取鍋上部からパイプにより取鍋底部に吹き込むことにより行う請求項１に記載の吸窒防止法。
【請求項３】
取鍋内から取鍋外に流出するＣＯ２ガス流は０．１３×Ｖ〜
１．０×Ｖ（Ｎｍ３／ｍｉｎ）の範囲で間断なく流出する請求項１または２に記載の吸窒防止法。
【請求項４】
取鍋内上部空間のガスをサンプリングし続け，該サンプリングガスから該空間のＣＯ２ガス濃度の変化を計測し，この計測値に基いて０．１３×Ｖ（Ｎｍ３／ｍｉｎ）以上のＣＯ２ガス流が維持されるように，取鍋内に供給するＣＯ２ガス発生性物質の供給量を制御する請求項１，２または３に記載の吸窒防止法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は，ステンレス鋼の溶製の段階，とりわけ転炉等での脱炭吹錬後の取鍋に出鋼する段階において大気雰囲気から鋼中に窒素が吸収されるのを防止する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ステンレス鋼中の窒素は材料の強度を向上させる等の効果がある。一方，Ｔｉ添加鋼のように窒化物形成元素が存在すると溶鋼中で窒化物が生成し，この窒化物が製品の表面欠陥となる。この欠陥を除去するには表面研削等を行うことが必要となり，また歩留りの低下を招くので，この場合には鋼中窒素は極力抑えることが要求される。
【０００３】
フェライト系ステンレス鋼は耐応力腐食割れ性に優れているのでその高純度ステンレス鋼の用途が拡大されてきたが，この場合にも，侵入型元素である窒素は母材および溶接部の靱性や耐食性を低下させるので一層の低減化が望まれる。
【０００４】
とくに近年ではウォーターフロント開発等により塩害に強い屋根材や外装材として，高Ｃｒ系の極低炭素・窒素ステンレス鋼の需要が高まっており，このようなステンレス鋼をより経済的に供給できることが必要とされている。
【０００５】
従来より，低窒素ステンレス鋼の製造にはＶＯＤ法が有利であると言われている。しかし溶鋼中の窒素量〔Ｎ〕が約０．００８％以下の極低窒素ステンレス鋼を製造しようとするとＶＯＤでもその精錬負荷は過大になりがちであった。なぜなら，ＶＯＤでの脱窒を強化しようとすれば，減圧下でのＣＯボイリングを活発にしなければならず，そのためにＶＯＤ前の〔Ｃ〕を高くしなければならないからである。ＶＯＤ前の〔Ｃ〕を高くすると，ＶＯＤ装置での脱炭能力はそれほど大きくないのでその精錬時間の大幅な延長とならざるを得ないし，また活発化したＣＯボイリングにより溶鋼がオーバーフローするといった事故や歩留まり低下の原因ともなる。
【０００６】
ＶＯＤでの脱窒をより有効に行なうべく，スラグ／メタル界面の反応を活発化するために底吹き攪拌ガスの流量を多量にしたり，底吹きノズルの取り付け個数を増やしたり，あるいは最近では多数のＣＯボイリングの発生核が生成するように特殊ランスを用いて溶鋼中に酸化物やＣ粉を吹き込むような技術も開発されているが，これらの方法によっても精錬時間の延長は避けられない。
【０００７】
このように，従来のＶＯＤによる低窒素ステンレス鋼の製造方法では，脱窒の大部分をＶＯＤに依存するために，ＶＯＤにおける生産性や操業安定性の低下を招くという問題があった。
【０００８】
このような問題を解決すべく，同一出願人に係る特公平３−４６５２７号公報において，ＶＯＤ工程以前つまり溶銑を対象とした吹錬の段階から脱窒を促進し且つ吸窒防止を図ることによって，ＶＯＤでの精錬負荷を軽減して能率的に低窒素ステンレス鋼を製造する方法が提案された。
【０００９】
特公平３−４６５２７号公報の方法は，底吹き羽口を有する転炉において含クロム溶銑中の炭素濃度が４％以上となるように加炭してから酸素吹錬し，酸素吹錬によって生じるＣＯガス中に溶存〔Ｎ〕をＮ２ガスとして希釈させること，さらには加炭時にＣａＯとＣａＦ２  を主剤とするフラックスを装入してＡｒガスで攪拌する操作を加えることによってＶＯＤ以前に積極的に脱窒を行うことを一つの特徴とし，転炉での吹錬のあとは脱酸処理を行なうことなく取鍋に出鋼し，そのさい，取鍋内に炭酸マグネシウム物質を供給することにより，その分解反応によって生ずる炭酸ガスによるシール作用で大気雰囲気からの吸窒を防止しながらＶＯＤ工程に移行させる点を第二の特徴とするものであり，この両者によってＶＯＤ工程での脱窒反応は通常レベルであっても，最終的には低窒素ステンレス鋼が製造できるというものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
特公平３−４６５２７号公報に提案された転炉吹錬時の脱窒法は加炭による精錬負荷の増大をもたらすので経済的には負担となる。また脱窒用フラックスを脱窒のためだけに用いることも負担増となる。したがって，経済的安価にステンレス鋼を製造しようとする観点から見れば，このような脱窒のためだけの操作は回避したいところである。
【００１１】
また，該公報のように転炉吹錬で積極的に脱窒操作を行っても，吹錬後の吸窒が完全に行えなければ脱窒操作はその意味を失ってしまう。
【００１２】
一方，該公報のように脱窒操作を積極的に行わずとも，通常の吹錬操作で脱窒が或る程度進行するので，吹錬後の吸窒が完全に防止できれば，低窒素ステンレス鋼を経済的に溶製することも可能となる。
【００１３】
しかし，該公報では取鍋への出鋼時の吸窒を完全に防止するための条件が未解決のままであり，このために，例えば出鋼時間の変動により，出鋼前半は炭酸ガスでシールされていても後半はシールが不十分で吸窒が起きたり，また必要以上の炭酸マグネシウムを投入することによる溶鋼温度の低下や過剰のＭgＯの生成をもたらすといった問題があった。
【００１４】
本発明は，このような問題の解決を目的としたものであり，操業条件が目標鋼種に応じて様々に変化する含クロム溶銑の転炉吹錬において，該公報のような積極的な脱窒操業を行わない場合でも，吹錬後の吸窒を経済的に且つ完全に防止することによって，低窒素ステンレス鋼をより経済的に溶製することを意図したものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば，含クロム溶銑を転炉で脱炭精錬したあと該転炉から取鍋に出鋼するさいに，用いる取鍋の内容積がＶ（ｍ３）であるとき，出鋼前から少なくとも出鋼完了までの間，取鍋内から取鍋外にＣＯ２ガス流が０．１３×Ｖ（Ｎｍ３／ｍｉｎ）以上，１．０×Ｖ（Ｎｍ３／ｍｉｎ）以下の流量で間断なく流出するに十分な量のＣＯ２ガス発生性物質を取鍋内に存在させるか供給し続けることを特徴とするステンレス鋼溶製時の吸窒防止法を提供する。
【００１６】
本発明の実施にさいし，ＣＯ2ガス発生性物質としては炭酸マグネシウムを主成分とする固体物質を用いて，例えばＡrガスをキャリアーガスとして取鍋上部からパイプにより取鍋底部に吹き込むことにより，有利に実施できる。また実際には，取鍋内上部空間のガスをサンプリングし続け，該サンプリングガスから該空間のＣＯ2ガス濃度の変化を計測し，この計測値に基いて，０.１３×Ｖ（Nm3/min）以上，１.０×Ｖ（Nm3/m）以下のＣＯ2ガス流が維持されるように，取鍋内に供給するＣＯ2ガス発生性物質の供給量を制御する。
【００１７】
【作用】
転炉での吹錬により含クロム溶銑の脱炭を行なうと，脱窒も同時に進行する。更に脱炭を進行させるために，減圧下での精錬（例えばＶＯＤ法）を実施する場合，脱炭に伴って脱窒も進行するが脱炭能力は転炉ほど大きくない。したがって転炉における脱炭反応を最大限利用し，これによる脱窒反応によりＶＯＤ前の段階で低窒素溶鋼となし，ＶＯＤでの脱窒反応は通常レベルの脱窒能力で脱窒すれば，経済的操業で低窒素ステンレス鋼を製造できる。
【００１８】
しかし，大気圧下での吹錬を終えた転炉内溶鋼を大気雰囲気下で取鍋に出鋼するさいに，大気雰囲気から吸窒すれば前記の狙いは外れることになる。本発明者らは，転炉からの出鋼時に，如何なる状況でも吸窒反応を安定して皆無にできる条件を見いだすべく各種の観点から試験を繰り返したが，出鋼中に取鍋での炭酸ガスの発生速度が１分間あたり取鍋容積の０．１３倍以上（好ましくは１．０倍
以下）に常に維持されるようにＣＯ２ガス発生性物質を取鍋内に連続または断続的に供給すれば吸窒を皆無にできることがわかった。
【００１９】
ＣＯ２ガス発生性物質は熱分解でＣＯ２を発生する炭酸塩を用いればよく，特に炭酸マグネシウムが好適である。炭酸マグネシウムを用いる場合には，炭酸マグネシウムを含有する工業材料であればよく，純粋な炭酸マグネシウムである必要はない。工業用炭酸マグネシウムは，ＭｇＣＯ２  ・Ｍｇ（ＯＨ）２・４Ｈ２  Ｏを主成分とする。場合によってはドロマイト，石灰石のような鉱物状の炭酸ガス発生物質と混合した状態で使用することも可能である。以下，ＣＯ２ガス発生性物質として，かような炭酸マグネシウムを主成分とする物質（炭酸マグネシウム物質と呼ぶ）を例として説明する。
【００２０】
炭酸マグネシウム物質の形態としては，粒状，塊状，またはフレーク状など，操業に応じて使い分けられる。すなわち，形状の違いによる分解速度の差を利用することにより，出鋼前から少なくとも出鋼完了までの間，間断なくＣＯ２ガスが発生するように調節することができる。また，分解速度が異なる他の炭酸塩，例えばＣＯ２発生速度の小さい炭酸カルシウム等を混合させ，その混合量を調節することによってＣＯ２ガスの発生速度を調節することもできる。
【００２１】
取鍋への炭酸マグネシウム物質の供給方法としては，当該物質を裸のままあるいは最小単位に梱包したものを取鍋上部から連続的に供給する方法，非窒素含有ガス例えばアルゴンガスをキャリアーガスとして連続的または断続的に取鍋上部から供給する方法が実際的である。
【００２２】
なお，炭酸マグネシウム物質に代えて直接ＣＯ2ガスやＡｒガスなどの非窒素ガスを取鍋内に供給しても或る程度のシールができるが，このようなガスを供給する場合には，取鍋内で発生する上昇気流のために取鍋上方からの供給では取鍋内をこのガスで完全に置換することはできない。したがって，取鍋底部に設けた底吹き用のノズルや羽口から，かようなガスを吹き込むことが必要となるが，このような方法では取鍋上部から供給する方法に比べて設備的に大きな負担となるほか，ガス吹込によるスプラッシュの増大を招き，製品歩留りの低下を招く。これに対して，炭酸マグネシウム物質のような固体物質を取鍋上部から供給する方法ではこのような問題がなく，非常に実用的であると言える。場合によっては，取鍋底部に設けたノズルや羽口からＣＯ2やＡｒガスなどをキャリヤーガスとして粉状の炭酸マグネシウム物質を吹き込んでもよい。
【００２３】
いずれにしても，取鍋への出鋼中では溶鋼流やその周囲の雰囲気は非常に流動的な状態であり，出鋼された溶鋼をＣＯ２ガスで大気雰囲気とシールすることは極めて困難な状況にある。例えば，転炉炉体と取鍋の位置関係，溶鋼流束の取鍋内位置関係等の経時変化等に加え，出鋼流束やその時の取鍋内上昇気流が刻々変化し，さらには溶鋼成分の違い，溶鋼温度など多くの要因によって，取鍋内からＣＯ２ガスが発生していても大気が溶鋼と触れる機会は予測性なく訪れる可能性がある。
【００２４】
ところが，本発明者らの試験によると，用いる取鍋の内容積がＶ（ｍ３）であるとき，出鋼前から少なくとも出鋼完了までの間，取鍋内から取鍋外にＣＯ２ガス流が０．１３×Ｖ（Ｎｍ３／ｍｉｎ）以上の流量で間断なく流出している状態が維持できれば出鋼中の吸窒はほぼ完全に防止できることがわかった。ここで，Ｖは取鍋が空のときの容積を表している。したがってＣＯ２ガス流を出鋼の開始から終了まで同量に維持したとしても，実際には出鋼につれて取鍋内容積は減少するので，この減少した分だけ，取鍋内の単位容積当たりで換算すればＣＯ２ガス濃度は高くなることを意味する。
【００２５】
すなわち，出鋼中の全体を通じて出鋼前の取鍋容積の０．１３倍のＣＯ２ガス
発生量を取鍋内で確保し続ければ，出鋼の状況変化に拘わらず，溶鋼への吸窒を防止できるのである。
【００２６】
このＣＯ２ガス発生量は炭酸マグネシウム物質のＣＯ２  ガス発生効率を１００％として予測できるが，前記のように，分解速度，投入位置，投入時期，投入方法等の要因により，たとえガス発生量が予測できても常に或る一定の流量（流速と言ってもよい）に維持させることは，それなりの工夫が必要である。
【００２７】
本発明によれば，取鍋内壁上部にガスサンプリング孔を設けるか，または取鍋内上部にガスサンプリングプローブを挿入し，出鋼中の取鍋内上部の気体中の炭酸ガス濃度または酸素，窒素などの大気成分ガス濃度を連続分析することによって取鍋内の炭酸ガス存在量を推定し，これから出鋼中の炭酸マグネシウム物質の供給速度を制御することができる。そのさい，出鋼の少し前から炭酸マグネシウム物質を供給し始めると初期の溶鋼流束がシールされるのでさらによい。
【００２８】
本発明は，クロムを１０％以上含有するもの，特にクロムを１８％以上含有し（Ｃ＋Ｎ）値として０．０３５％以下の極低炭素・窒素ステンレス鋼を製造する場合に好適である。
【００２９】
本発明を適用する操業例を以下に説明する。
【００３０】
まず，電気炉等において〔Ｓｉ〕等を調整したステンレス鋼製造用の含クロム溶銑を用い，ＡＯＤ，転炉等の脱炭炉において通常の酸素吹錬を行う。すなわちＡｒ撹拌等を行いながら，酸素吹錬により，吹錬前の２〜６％の〔Ｃ〕を０.１〜０.８％まで粗脱炭処理を行う。このとき，吹錬前後の〔Ｃ〕レベルによるが，〔Ｎ〕は，0.0040〜0.0150となる。次に，このステンレス鋼溶湯を真空処理に供するために，取鍋に出鋼する。
【００３１】
このとき，本発明法を適用して炭酸マグネシウム物質を出鋼前および出鋼中の取鍋に供給する。供給された炭酸マグネシウム物質は，メタルやスラグの顕熱によって分解し炭酸ガスを発生し，大気から溶鋼を遮蔽するシール剤として作用するために，溶鋼の吸窒反応を防止する。この炭酸マグネシウム物質の供給にあたっては，前記のように出鋼前から少なくとも出鋼完了までの間，取鍋内から取鍋外にＣＯ２ガス流が０．１３×Ｖ（Ｎｍ３／ｍｉｎ）以上の流量（好ましくは１．０（Ｎｍ
３／ｍｉｎ）以下の流量）で間断なく流出している状態が維持できるようにしなければならない。これによって，出鋼中の溶鋼流束自身，さらには滝壺周辺の溶鋼でも大気を巻き込むことが防止され，吸窒反応の主要因を排除できる。
【００３２】
図１は，本発明者らが行った操業結果を示したものである。図１の操業結果は後記実施例で説明するものと実質的に同様の鋼種および精錬条件に依ったものである。図１に見られるように，ＣＯ２  ガス発生流量（速度）が０．１３Ｖ以下では吸窒量が急激に多くなっている。これは，溶鋼流束およびいわゆる滝壺周辺でのシールが不充分であったことによると考えられる。なお１．０Ｖ以上ではシール効果は充分すぎるようになる。したがって，過剰供給の分だけ炭酸マグネシウム物質が無駄になりコストアップになるばかりでなく，溶鋼温度の低下や取鍋内スラグへのＭｇＯの過多混入などのデメリットを招く。
【００３３】
炭酸マグネシウム物質の供給にあたっては，出鋼前から出鋼完了まで取鍋内上部空間のガスをサンプリングし続け，このサンプリングガスから該空間のＣＯ2ガス濃度の変化を計測し，この計測値に基いて０.１３×Ｖ（Nm3/min）以上のＣＯ2ガス流が維持されるように，取鍋内に供給する炭酸マグネシウム物質の供給量を制御する。ここで，サンプリングガスからＣＯ2ガス濃度の変化を計測するには直接ＣＯ2ガスの連続分析を行ってもよいが，より簡便には酸素または窒素の連続分析を行い，その分析値から周囲雰囲気からの空気の侵入量を推定し，この推定値からＣＯ2濃度の変化を求めることができる。例えば取鍋の上縁から５０cm下の取鍋内壁部からのガスサンプリングによればＯ2％が１％以下の時，充分な吸窒防止効果が得られる。後者の方法によれば，取鍋内の上部空間に存在する侵入空気（ひいては窒素量）の状況が把握されるので好都合である。
【００３４】
本発明を実施している間における取鍋上部空間の炭酸ガス濃度の変化は，現場での操業状況によって一定ではなく，出鋼開始から終了までに要する時間，転炉炉体と取鍋の位置関係，出鋼時の溶鋼流束の変化，その時の風速条件による取鍋内上昇気流の変化，溶鋼流束の取鍋内位置関係，さらには溶鋼成分の違い，溶鋼温度など，多くの要因によって左右されるので，取鍋内ガスの分析は，出鋼直前から出鋼完了まで連続的に行うことが望ましい。
【００３５】
このようにして本発明によると，転炉から真空処理用取鍋に出鋼時の吸窒反応が確実に防止され，転炉の吹止時に低下している〔Ｎ〕値が取鍋内でもそのまま維持される。従来の技術水準では取鍋出鋼時の吸窒防止効果が安定しなかったので，転炉で低〔Ｎ〕まで脱窒されても，真空処理開始時には結局高〔Ｎ〕レベルからの脱窒反応を予定した操業を必要とし，真空処理の負荷を増大させていたのであるが，この点が本発明によれば著しく改善され，通常の真空処理の操業条件でも安定して低〔Ｎ〕化が達成されるので，経済的に低窒素ステンレス鋼を製造することができる。
【００３６】
以下に本発明法を適用した代表的な実施例を挙げ，本発明の効果を具体的に示す。
【００３７】
【実施例】
クロムを２２％含有するフェライト系ステンレス鋼製造用の溶銑を電気炉において溶製した。転炉脱炭前の溶銑の主な成分は以下の範囲内の量を含有するものであった。
Ｃ  ：  ４.００〜５.２１mass％，
Ｓｉ：  ０.１〜０.５mass％，
Ｍｎ：  ０.１〜０.５mass％，
Ｃｒ：２１.１〜２３.０mass％，
残部はＦｅおよび不可避的不純物である。
【００３８】
表１に各溶銑の〔Ｃ〕値と〔Ｎ〕値（転炉脱炭前）を示した。これら溶銑を転炉において底吹き羽口より少量のＡｒガスを吹き込みながら上吹き酸素吹精を所定の時間実施して脱炭処理したあと温度を調整し，内容積が２０ｍ３  の取鍋に出鋼した。表１には，各ヒートにおける転炉で脱炭終了後出鋼直前の〔Ｎ〕を示した。いずれのヒートも，転炉吹錬により脱炭と共に脱窒が進行していることがわかる。
【００３９】
各ヒートとも転炉から受鋼した取鍋を，酸素吹精ランスを備えた真空脱ガス装置（ＶＯＤ装置）内にセットし，減圧下での脱炭脱ガス処理を行い，吹錬終了後は成分調整を行って低炭素・低窒素ステンレス鋼を製造した。そのさい，取鍋に受鋼するさいの処理操作を各ヒートごとに後述のように変えた以外は，実質上同一の精錬操作に従った。表１には各ヒートのＶＯＤ処理後の〔Ｎ〕値を併せて示した。
【００４０】
【表１】
0003587887.tif 000002
【００４１】
表１において製鋼番号Ａ１〜Ａ１０は本発明法を適用した例，  Ｂ１〜Ｂ７は本発明で規定する条件を外れる例であり，それぞれ次のようにして取鍋に出鋼した。
【００４２】
製鋼番号Ａ１  〜Ａ２  ではＣＯ２  ガス発生性物質としてフレーク状の工業用炭酸マグネシウム（炭酸マグネシウム物質と称する）を，Ａｒガスをキャリアーガスとしてパイプの先端から取鍋内の溶湯滝壺付近に出鋼中に連続的に供給した。炭酸マグネシウム物質の供給速度はＣＯ２ガスの発生量＝０．１４Ｖ（Ｎｍ３／ｍｉｎ）が常に維持されるように調整した。
【００４３】
製鋼番号Ａ３  はＣＯ２ガス発生量＝０．９Ｖ（Ｎｍ３／ｍｉｎ）が常に維持されるように炭酸マグネシウム物質を吹込んだ以外はＡ１  〜Ａ２  と同様にして炭酸マグネシウム物質を供給した。
【００４４】
製鋼番号Ａ４  〜Ａ５  は取鍋上端から５０ｃｍ下方位置にガスサンプリング孔を有した取鍋を使用し，出鋼前に予めフレーク状の炭酸マグネシウム物質１００ｋｇを入れ置きしたうえ，出鋼すれば滝壺となるであろう付近にガスサンプリングプローブを挿入してその付近のＣＯ２  濃度を分析し，その付近に十分量の炭酸ガスの発生が認められてから出鋼を開始した。そして，出鋼中は前記のガスサンプリング孔から採取したガス中のＣＯ２  ガス濃度を分析し続け，ＣＯ２ガスの流量が０．２〜０．５Ｖ（Ｎｍ３／ｍｉｎ）の範囲となるように，粉粒状の炭酸マグネシウム物質を前記の例と同様にＡｒガスをキャリアーガスとして取鍋底部に吹き込んだ。
【００４５】
製鋼番号Ａ６  〜Ａ８  は，取鍋上部のガスサンプリング孔から出鋼中の取鍋内ガスを連続的に採取して質量分析計でＮ２  濃度を測定しながら，計算されるＣＯ２  濃度の増減に応じて，ＣＯ２ガスの流量が０．４〜０．６Ｖ（Ｎｍ３／ｍｉｎ）となるよ
うに，粉粒状の炭酸マグネシウム物質をＡｒガスをキャリアーガスとして取鍋底部に吹き込んだ。
【００４６】
製鋼番号Ａ９  〜Ａ１０は，工業用ドロマイト（ＣａＣＯ３  ：５４．３％，ＭｇＣＯ３  ：４０．９％）１２０ｋｇを取鍋に入れ置きしたうえ，出鋼すれば滝壺となるであろう付近にガスサンプリングプローブを挿入してその付近のＯ２濃度を質量分析計で分析し，このＯ２濃度の変化から十分量の炭酸ガスの発生が確認されてから出鋼を開始した。出鋼中はガスサンプリングプローブを取鍋内上部に移動して連続的にガスを採取し，  質量分析計でＯ２  濃度を測定しながら，その濃度の増減に応じて，  ＣＯ２ガスの流量が０．７〜１．０Ｖ（Ｎｍ３／ｍｉｎ）に常時維持されるように，フレーク状の炭酸マグネシウム物質を５ＫｇづつＡｒガスで充填密閉したパックを，  断続的に滝壺部に落とし込んだ。
【００４７】
表１に示すように，これらＡ１〜Ａ１０のものはいずれも転炉出鋼前後の〔Ｎ〕値は低下することはあっても上昇することは完全に抑制されており，またＶＯＤ処理後の〔Ｎ〕値も６１〜７４ｐｐｍと非常に安定して低い値が得られた。
【００４８】
これに対して，次に説明する比較例のＢ１〜Ｂ７の操作では取鍋出鋼後の〔Ｎ〕値が上昇し，ＶＯＤ処理後の最終〔Ｎ〕値にもバラツキが生じた。
【００４９】
製造番号Ｂ１  とＢ２  は，転炉からの出鋼時に炭酸マグネシウム物質を使用しなかった対照例である。この場合には吸窒が生じ，ＶＯＤでの通常の脱炭吹錬では脱窒はあまり進行しない。
【００５０】
Ｂ３  とＢ４  はいずれも炭酸マグネシウム物質１５０ｋｇを取鍋内に入れ置きし，  出鋼中には炭酸マグネシウム物質を供給しなかった例である。これらの例でも吸窒が生じており，転炉吹錬時の脱窒効果が相殺されている。
【００５１】
Ｂ５  は，  ＣＯ２の流量が０．１１Ｖ（Ｎｍ３／ｍｉｎ）となるように，フレーク状の炭酸マグネシウム物質を４．２ｋｇづつＡｒガスで充填密閉したパックを，  出鋼中に断続的に滝壺部に落とし込んだものである。この場合には，ＣＯ２ガス発生量が少ないので十分な吸窒防止効果が得られていない。
【００５２】
Ｂ６  とＢ７  は１００ｋｇの炭酸マグネシウム物質を入れ置きしたうえ，出鋼中は取鍋上部のガスサンプリング孔から取鍋内ガスを連続的に採取して質量分析計でＣＯ２濃度を測定しながら，その濃度の増減に応じて，ＣＯ２ガスの流量が０．０１〜０．１２Ｖ（Ｎｍ３／ｍｉｎ）となるように，フレーク状の炭酸マグネシウム物質をＡｒガスをキャリアーガスとして取鍋底部に吹き込んだものである。この場合にも，出鋼後半でのＣＯ２ガス発生量が少ないので十分な吸窒防止効果が得られていない。
【００５３】
このように炭酸マグネシウム物質を出鋼時に供給してもＢ３  〜Ｂ７  の操作では最終的には〔Ｎ〕は９０〜１２５ｐｐｍ前後と，いずれも転炉出鋼前の〔Ｎ〕レベルより高くなっており，炭酸マグネシウムが効果的に作用していないことは明らかである。その原因を操業状況から推察すると，Ｂ４  では取鍋入れ置きから出鋼開始までの時間が通常よりも多少長く，出鋼中の後半で炭酸マグネシウムが完全に分解消失してしまったためと考えられ，Ｂ５  では出鋼開始直後から吸窒を防止できず，また，Ｂ６  とＢ７  では出鋼初期はシール効果があるものの，出鋼中の滝壺状況の変化や取鍋内のガス流れの変化，個々の炭酸マグネシウム塊の分解速度の違い等により，後半で取鍋内にエアーシールに必要な炭酸ガス量が維持できない場面が生じたのであろうと考えられる。このような推定は図２のＣＯ２測定結果からも裏付けられる。
【００５４】
図２は，製鋼番号Ａ１，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ７  で測定したＣＯ２濃度変化を示したものである。図２に見られるように，Ａ１  ではＣＯ２濃度がほぼ９５％以上を常に維持できたが，比較例のものでは大きな濃度変動がみられる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によれば転炉吹錬での有利な脱窒効果を維持したまま，減圧下での吹錬が実施できるので，減圧下での脱窒負荷が小さくなり，経済的に低窒素ステンレス鋼を製造できる。
【００５６】
また，出鋼時の取鍋内の炭酸ガス発生状況を常に把握することによって，炭酸ガス発生性物質の供給量を必要最小限にしながら吸窒を皆無にできるので，該物質による溶鋼温度の低下やスラグ発生量の増加を最小限とすることができ，加えて，各種の要因で状況が変化しがらな取鍋出鋼操作において，状況が変化しても吸窒がほぼ完全に防止できるようになり，低窒素ステンレス鋼の製造において経済的にも技術的にも資するところがある。なお実施例ではフェライト系ステンレス鋼を挙げたが，それ以外のステンレス鋼を対象とした場合でも，同様の効果を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】取鍋内のＣＯ２ガス発生速度と溶鋼中への吸窒量との関係を示す図である。
【図２】本発明例における取鍋上部のＣＯ２濃度の経時変化を比較例と対比して示した図である。
【図１】
0003587887.tif 000003
【図２】
0003587887.tif 000004