(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
取鍋その他の精錬容器による鋼の溶製方法であって、Ｐｂ、ＴｉおよびＢの各不純物元素を含有する鋼の溶製により該不純物元素が目地に浸潤した精錬容器を使用する溶製に先立って、該精錬容器を該不純物元素を不可避的不純物としてしか含有しない鋼種からなる洗い鋼種により繰り返し所定回数以上溶製することで、Ｐｂ、ＴｉおよびＢの各不純物元素を浸潤した目地から除去した後、この不純物元素を除去した精錬容器を使用して鋼を溶製する清浄度の高い鋼の溶製方法において、予め、上記精錬容器において上記不純物元素を含有する鋼種を溶解し、この後、上記洗い鋼種による洗いの溶解を１回以上行いその時の鋼材を分析し、該洗いの溶解を繰り返す回数に対応する目地から溶鋼へ溶出する上記不純物元素の量を算出することにより、上記所定回数を決定することを特徴とする清浄度の高い鋼の溶製方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高清浄度の鋼を溶製するための精錬容器の調整に関し、特に酸化物と不純物元素による汚染回避して高清浄度鋼を溶製するための取鍋の調整に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気炉などで溶製した溶鋼を取鍋に出鋼して取鍋内で取鍋精錬し、さらにＲＨ真空脱ガス精錬をして清浄度の高い鋼を製造するが、この工程において取鍋精錬における取鍋底部からの不活性ガスのバブリングにより、あるいはＲＨ脱ガス精錬の還流によって発生する溶鋼流の取鍋内での対流により、取鍋内の溶鋼湯面近傍のＡｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2−ＣａＯ系スラグ溶融層を溶鋼に巻き込む形となり、溶鋼の清浄度を悪化させていた。これらの巻き込んだスラグを浮上させるために長時間静置を行うと、溶鋼温度が低下し取鍋の側壁部から剥離して浮上する介在物が溶鋼中に捕捉されることになる。また、長時間の静置では取鍋のノズルの開孔率が低くなり、連続鋳造するために取鍋からタンディッシュへ溶鋼を注入する際の開孔遅れを招くこととなる。このためタンディッシュ保持溶鋼量が減少することによる介在物の巻き込みや、取鍋ノズルの開孔に使用する切断酸素量の増加による溶鋼汚染や、前チャージの溶鋼切れによる連連鋳の継続失敗などを引き起こす恐れがあった。
【０００３】
こうした問題は取鍋に限られず、転炉の場合やＡＯＤなどの精錬容器などにおいても同様であった。
【０００４】
またこれとは別に、通常は不純物とされる元素はある程度の量を含むと鋼の機械的性質などを低下させるので少ない方が望ましく、通常は原材料の管理を行うなどしてある程度の量に収まるように溶解がなされている。しかしこれらの元素は少量を含有すると鋼にある性質を付与するので、機械的性質とのバランスを考慮して積極的に添加される場合がある。例えばＰｂは被削性を向上させることから添加され、ＪＩＳにも規定されている。しかしこうした鋼を溶解した鍋は、鍋の内壁に地金が付着したり、鍋の内壁の目地に地金が浸潤していたりするため、次にこうした元素を含ませない鋼を溶解するとこれらの地金が溶解して鋼の不純物レベルを押し上げる（以下「ピックアップ」という。）ことになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、清浄度の高い鋼の取鍋などの精錬容器による精錬において、精錬容器へのスラグや付着地金あるいは目地に浸潤した不純物元素の影響を取り除いて溶製する方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、清浄度の高い鋼を溶製するためには、取鍋の全溶製鋼種のスラグや付着地金の影響を取り除くため、高温における出鋼が有効であることを以前に見出している。ところで、新たに製作された鍋や耐火物の張り替えによって更新された鍋（これらを以下、「新鍋」という。）や、精錬と連続鋳造への鋳込みとを順繰りに行っているオンライン操業のラインから鍋の内壁に耐火物の吹付け補修などを行うために外されてある程度あるいは十分に冷やされた鍋（以下、「休み鍋」という。）は、いずれも熱的に非平衡な状態にあるので、通常は負荷の大きい精錬を行う必要のある清浄度の高い鋼の溶製には不利であると考えられている。
【０００７】
しかし、発明者らは鋭意考究したところ、第一の手段として空鍋に対してＰｂ、Ｔｉ、Ｂの不純物元素を含有しない鋼種を複数回溶解して鍋の内壁の目地に浸潤したＰｂ、Ｔｉ、Ｂの不純物元素を洗浄して除去した鍋を使用することで、清浄度の高い鋼を溶製できることを見出し、上記の課題を解決するための手段を得たものである。
【０００８】
なお第一の手段で記載した、Ｐｂ、ＴｉおよびＢの不純物元素を含有しないという意味は、含有しないとは全く含まないということではなく、製鋼技術からみて不可避的不純物といえるほど含有量が少ないことをいう。
【０００９】
また第一の手段で述べた洗浄目的の溶解は、洗浄のみを目的にした溶解であっても、高清浄度鋼に対する通常レベルの清浄度の鋼の生産を兼ねた溶解であっても構わない。
【００１０】
すなわち、上記の課題を解決するための本発明の手段を以下に示す。
請求項１の発明では、取鍋その他の精錬容器による鋼の溶製方法であって、Ｐｂ、ＴｉおよびＢの各不純物元素を含有する鋼の溶製により該不純物元素が目地に浸潤した精錬容器を使用する溶製に先立って、該精錬容器を該不純物元素を不可避的不純物としてしか含有しない鋼種からなる洗い鋼種により繰り返し所定回数以上溶製することで、Ｐｂ、ＴｉおよびＢの各不純物元素を浸潤した目地から除去した後、この不純物元素を除去した精錬容器を使用して鋼を溶製する清浄度の高い鋼の溶製方法において、予め、上記精錬容器において上記不純物元素を含有する鋼種を溶解し、この後、上記洗い鋼種による洗いの溶解を１回以上行いその時の鋼材を分析し、該洗いの溶解を繰り返す回数に対応する目地から溶鋼へ溶出する上記不純物元素の量を算出することにより、上記所定回数を決定することを特徴とする清浄度の高い鋼の溶製方法である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１、図２は請求項１に係る発明に関する図である。図１は、付着地金２が付着し、Ｐｂ、ＴｉおよびＢの不純物元素が浸潤した目地３を有する出鋼後の取鍋その他の精錬容器１を示す図である。図２は、洗い鋼種による溶製の繰り返し数とその精錬容器から溶鋼に溶出される不純物元素のＰｂ、ＴｉおよびＢの量の相対比との関係を示すグラフである。
【００１２】
請求項１に係る発明の実施の形態では、取鍋その他の精錬容器１によりＰｂ、ＴｉおよびＢの不純物元素を含有する鋼を溶製して出鋼した場合、精錬容器１はＰｂ、ＴｉおよびＢの不純物元素が浸潤した目地３となっている。この不純物元素が浸潤した目地３を有する精錬容器１にＰｂ、ＴｉおよびＢの不純物元素を含有しない鋼種を洗い鋼種として装入し、溶製して出鋼する。この洗い鋼種による溶製、出鋼を数回繰り返し行う。この洗い鋼種による溶製・出鋼を繰り返すことで、この精錬容器１の不純物元素を浸潤した目地３からこれらの不純物元素を洗い出す。次いで、不純物元素を洗い出した精錬容器１を使用して新たな鋼を溶製することにより清浄度の高い鋼の溶製する。
【００１３】
本発明における目地から溶鋼へ溶出する量の評価は次のようにして行った。まずＰｂ、Ｔｉ、Ｂの各元素を不可避的不純物としてしか含有しない鋼種を連続して１０回以上溶解する場合の、１０回目以降の鋼材に含まれるＰｂ、Ｔｉ、Ｂの各元素の含有量を分析し、この平均値を基準値とする。そしてＰｂ、Ｔｉ、Ｂの各元素の一種または二種以上を積極的含有する鋼種を溶解したときに、この後、洗いの溶解を複数回行い、その時の鋼材を分析し、これと基準値との差を求めて目地から溶鋼へ溶出する量を評価した。また比較例の場合には先述したＰｂ、Ｔｉ、Ｂの各元素を積極的含有する鋼種を溶解した後に、洗いの溶解を行わず溶解し、その分析値の比較を行った。以上の結果をまとめたものが図２である。なお、図２において、縦軸の指数は洗い溶解を１回行った精錬容器を使用した時の目地から溶鋼へＰｂ、Ｔｉ、Ｂの各不純物元素が溶出する量を１として相対比で示したものである。
【００１４】
図２に見られるように、Ｐｂは洗い鋼種による溶製の繰り返し数２〜４回により、ＴｉおよびＢは２回により、目地から溶鋼に溶出する量はほぼ相対比０となることがわかる。なおここで、比較例である洗い鋼種を溶解しない場合のピックアップ量の絶対値であるが、これは前の溶解のときのＰｂ、Ｔｉ、Ｂの含有量などにより変動が大きいので一概にはいえない。よって図２では相対値でその概要を示した。
【００１５】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明は、取鍋その他の精錬容器内の洗い鋼種による繰り返し溶製により非金属介在物を生成する不純物元素の浸潤した目地からこれらの不純物元素が溶出することを減少することにより、取鍋その他の精錬容器における鋼の溶製において、酸化物や不純物元素による溶鋼の汚染を回避して高清浄度鋼を溶製することができ、優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  付着地金が付着し、Ｐｂ、ＴｉおよびＢなどの不純物元素が浸潤した目地を有する出鋼後の取鍋その他の精錬容器を示す図である。
【図２】  洗い鋼種による溶製の繰り返し数とその精錬容器から溶鋼に溶出される不純物元素のＰｂ、ＴｉおよびＢの量の関係を指数化して相対比で示すグラフである。
【符号の説明】
１  精錬容器
２  付着地金
３  目地
【図１】
0004027749.tif 000002
【図２】
0004027749.tif 000003