(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転炉内の脱炭精錬を行った含クロム溶鋼に還元剤を添加してスラグ中のクロム酸化物の還元処理を行い、次いで、炭酸カルシウムを分割添加して還元処理の初期から中期を発生したＣＯ2 ガスで炉内に充満させて粗溶鋼表面の空気接触を抑制し、さらなる分割添加によりスラグ塩基度ＣａＯ／ＳｉＯ2 を１．２〜１．７としてスラグ流動性を低下させて溶鋼表面を覆って空気接触を抑制し、次いで、炭酸カルシウムを入れた取鍋内に前記還元処理を行った含クロム溶鋼を出鋼し、該溶鋼にスラグ低融点化剤を添加して減圧二次脱炭精錬を行うことを特徴とする低窒素含クロム溶鋼の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の低窒素含クロム溶鋼の製造方法において、スラグ低融点化剤をＳｉＯ2 ・Ａｌ2 Ｏ3 系からなるフラックスを用い、生成したＣａＯ濃度に対するＳｉＯ2 とＡｌ2 Ｏ3 濃度の比が１．３〜１．８になるように調整することを特徴とする低窒素含クロム溶鋼の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の低窒素含クロム溶鋼の製造方法において、前記減圧二次脱炭精錬で前記含クロム溶鋼に昇熱用Ａｌ合金を添加することを特徴とする低窒素含クロム溶鋼の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の低窒素含クロム溶鋼の製造方法において、前記ＣＯ2 発生物質が炭酸カルシウムであり、前記減圧二次脱炭精錬で添加した昇熱用Ａｌ合金と反応して生成したＣａＯとＡｌ2 Ｏ3 の比が１．２〜１．６となるように調整することを特徴とする低窒素含クロム溶鋼の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の低窒素含クロム溶鋼の製造方法において、前記取鍋の底部に設けたポーラスプラグの外周囲をアルゴンガス雰囲気にシールしていることを特徴とする低窒素含クロム溶鋼の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転炉及び減圧二次脱炭精錬炉を用いて窒素含有量の少ない含クロム溶鋼を溶製する低窒素含クロム溶鋼の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、含クロム溶鋼は、上底吹き転炉及び上吹き転炉等の転炉型の脱炭精錬炉を用いて炭素濃度が０．３〜１．０質量％に脱炭した粗溶鋼を溶製した後、この粗溶鋼を取鍋に出鋼する。そして、この取鍋を用いた減圧二次脱炭精錬処理で、昇熱用のＡｌ合金を添加した後、吹酸して粗溶鋼の昇熱と二次脱炭精錬を行ってから含クロム溶鋼を溶製している。更に、近年では、含クロム溶鋼の加工性を高めるため、低窒素（低Ｎ）化を指向する鋼種が増加しており、転炉での低Ｎ化を行っているが十分でなく、減圧二次脱炭精錬処理工程の吹酸脱炭精錬の途中で、脱ガス処理を行うことを余儀なくされており、減圧二次脱炭精錬炉の処理時間の延長や耐火物コストの上昇、エネルギー使用量の増加等の問題が発生している。
【０００３】
この対策として、特開昭５８−１８９３１５号公報に記載されているように、転炉の出鋼口に出鋼孔開閉装置を設け、この出鋼孔開閉装置に連通管を取り付け、この連通管の先端を取鍋の内部に挿入し、更に、蓋を用いて取鍋表面を覆ってアルゴンガスを内部に吹き込んで低Ｎ及び低水素（Ｈ）溶鋼を溶製することが提案されている。更に、特開昭５８−１８９３１５号公報に記載されているように、蓋を取り付けた取鍋内の溶鋼にＣａ合金を添加する際、Ｃａ合金の強反応からボイルが発生し、空気と溶鋼が接触して空気中の窒素の吸窒するのを抑制するため、取鍋内のスラグに炭酸カルシウムや苦灰石等のＣＯ2 含有物質を添加し、取鍋内及びスラグ内部をＣＯ2 雰囲気にし、取鍋内の溶鋼が吸窒するのを防止することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開昭５８−１８９３１５号公報に記載された方法では、転炉の出鋼口に出鋼孔開閉装置や連通管、鍋蓋等の装置を要し、設備が大がかりになり、設備費用の増加、あるいは出鋼作業を外から監視することが困難になり、出鋼終了の確認が容易でない。その結果、取鍋内に流入する転炉スラグを抑制できない場合があり、減圧二次脱炭精錬時に流入した転炉スラグに起因したクロム損失やスラグ過剰に伴うオーバーフローや突沸等の事態を招き、操業が不安定になる。更に、特開昭５８−１８９３１５号公報に記載された方法では、取鍋精錬での溶鋼の吸窒を抑制できるが、含クロム溶鋼の転炉の還元処理過程における吸窒や出鋼時の吸窒を防止することができない。
【０００５】
その結果、減圧二次脱炭精錬時に脱窒するための脱ガス処理を行う必要が生じる。しかも、転炉での還元処理や出鋼中の吸窒を抑制できないと製品の窒素（Ｎ）が高くなり、加工性等に優れた高純度溶鋼を溶製することが出来ない。このように、特開昭５８−１８９３１５号公報に記載された方法の如く、取鍋精錬工程での吸窒を抑制しても、低窒素の高純度溶鋼を溶製するには、減圧二次脱炭精錬時に脱窒するための脱ガス処理は回避できず、減圧二次脱炭精錬炉の処理時間の延長や耐火物コストの上昇、エネルギー使用量の増加等の問題が発生するという問題がある。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、減圧二次脱炭精錬工程での脱ガス処理を軽減して低窒素の高純度の含クロム溶鋼を溶製し、減圧二次脱炭精錬炉の処理時間の短縮や耐火物コストの低減等を図ることができる低窒素含クロム溶鋼の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う本発明に係る低窒素含クロム溶鋼の製造方法は、転炉内の脱炭精錬を行った含クロム溶鋼に還元剤を添加してスラグ中のクロム酸化物の還元処理を行い、次いで、炭酸カルシウムを分割添加して還元処理の初期から中期を発生したＣＯ2 ガスで炉内に充満させて粗溶鋼表面の空気接触を抑制し、さらなる分割添加によりスラグ塩基度ＣａＯ／ＳｉＯ2 を１．２〜１．７としてスラグ流動性を低下させて溶鋼表面を覆って空気接触を抑制し、次いで、炭酸カルシウムを入れた取鍋内に前記還元処理を行った含クロム溶鋼を出鋼し、該溶鋼にスラグ低融点化剤を添加して減圧二次脱炭精錬を行う。この方法により、転炉での脱炭精錬を行い炭素濃度が０．３〜１．０質量％に到達した時点で、還元剤を添加するので、還元剤によるクロム酸化物を含有した脱炭スラグの還元反応を促進し、同時に、ＣＯ2 発生物質を分割して添加することにより、分解したＣＯ2 ガスによって露出した粗溶鋼の表面を還元処理期間中覆い、粗溶鋼の吸窒を抑制することができる。
【０００８】
このＣＯ2 発生物質にもよるが、例えば、ＣＯ2 発生物質に炭酸カルシウムを用い、一括添加した場合は、ＣＯ2 発生物質の吸熱により、スラグの流動性が悪くなってクロム酸化物の還元速度が遅くなると共に、その後の含クロム溶鋼の表面をＣＯ2 ガスによる被覆性も悪くなり、含クロム溶鋼の吸窒が激しくなる。
これに対し、ＣＯ2 発生物質を２分割以上にして添加すると、急激なＣＯ2 発生物質の吸熱を抑制し、極端なスラグの流動性の低下を招くことなく、クロム酸化物の還元速度が良好な状態にでき、しかも、含クロム溶鋼の表面は、ＣＯ2 ガスで継続的に覆われて含クロム溶鋼の吸窒を抑制することができる。
【０００９】
更に、出鋼時（炉傾転時）では、炉内をＣＯ2 ガスの雰囲気にすることができないため、炉内に侵入する空気からの含クロム溶鋼の吸窒を防ぐには、炉内のスラグを溶融状態にして含クロム溶鋼を溶融したスラグで覆う必要があり、この条件を安定して満たすためにスラグの塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2 ）を１．２〜１．７好ましくは１．３〜１．４にすると良い。また、出鋼時及び出鋼中の取鍋内の雰囲気をＣＯ2 ガス雰囲気にしているので、粗溶鋼が空気と接触するのを抑制でき、低窒素（Ｎ）の粗溶鋼を溶製することができる。
【００１０】
本発明に係る低窒素含クロム溶鋼の製造方法において、前記ＣＯ2 発生物質を入れた取鍋内の前記含クロム溶鋼にスラグ低融点化剤を添加する。これにより、ＣＯ2 発生物質から生成したＣＯ2 ガスによって含クロム溶鋼が空気と接触するのを抑制すると共に、スラグ低融点化剤により取鍋内の含クロム溶鋼を溶融スラグで覆い、含クロム溶鋼の表面からの吸窒を抑制することができる。
【００１１】
本発明に係る低窒素含クロム溶鋼の製造方法において、前記ＣＯ2 発生物質を炭酸カルシウムとし、前記スラグ低融点化剤をＳｉＯ2 ・Ａｌ2 Ｏ3 系からなるフラックスを用い、生成したＣａＯ濃度に対するＳｉＯ2 とＡｌ2 Ｏ3 濃度の比が１．３〜１．８になるように調整すると良い。これにより、取鍋内の含クロム溶鋼を上に形成されるスラグを安定して溶融することが可能になり、この溶融スラグで十分に覆うことができる。そして、含クロム溶鋼の表面からの吸窒を安定して抑制するこができる。なお、生成したＣａＯ濃度に対するＳｉＯ2 とＡｌ2 Ｏ3 濃度の比（ＣａＯ／ＳｉＯ2 ＋Ａｌ2 Ｏ3 ）が１．３未満、あるいは１．８を超えると、スラグの流動性が低下し、出鋼から二次減圧脱炭精錬における含クロム溶鋼の吸窒の防止効果が悪くなる。
【００１２】
本発明に係る低窒素含クロム溶鋼の製造方法において、前記減圧二次脱炭精錬で前記含クロム溶鋼に昇熱用Ａｌ合金を添加する。これにより、粗溶鋼の昇熱を迅速に行うことができ、減圧二次脱炭精錬でのクロムの酸化を抑制することができる。更に、本発明に係る低窒素含クロム溶鋼の製造方法において、前記ＣＯ2 発生物質が炭酸カルシウムであり、前記減圧二次脱炭精錬で添加した昇熱用Ａｌ合金とが反応して生成したＣａＯとＡｌ2 Ｏ3 の比が１．２〜１．６となるように調整すると良い。これにより、昇熱に使用して生成するＡｌ2 Ｏ3 をＣＯ2 を発生した残りのＣａＯによって、減圧二次脱炭スラグの流動性を向上し、含クロム溶鋼中に混在するＡｌ2 Ｏ3 系の介在物を抑制することができる。
【００１３】
ＣａＯとＡｌ2 Ｏ3 の比（ＣａＯ／Ａｌ2 Ｏ3 ）が１．２未満になると、減圧二次脱炭スラグの流動性が良くなり過ぎて取鍋の耐火物の損耗が増加し、溶鋼中に混在するＡｌ2 Ｏ3 系の介在物も多くなり、含クロム溶鋼の品質が低下する。一方、ＣａＯとＡｌ2 Ｏ3 の比が１．６を超えると、減圧二次脱炭スラグの流動性が悪くなり、生成した二次脱炭スラグ中のクロム酸化物の還元処理に時間を要し、還元剤の使用量の増加を招く。また、本発明に係る低窒素含クロム溶鋼の製造方法において、前記取鍋の底部に設けたポーラスプラグの外周囲をアルゴンガス雰囲気にシールすることが好ましい。これにより、減圧二次脱炭精錬で取鍋内を攪拌するために必要なポーラスプラグの目地部から溶鋼中に侵入する空気を遮断することができ、溶鋼の吸窒を防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１は本発明の一実施の形態に係る低窒素含クロム溶鋼の製造方法に適用される上底吹き転炉の説明図、図２は同上底吹き転炉の出鋼の説明図、図３は取鍋の底部に設けたポーラスプラグのシール構成の説明図、図４は全ＣａＯ量と取鍋Ｎ値の関係を表すグラフ、図５は二次ブロー発生頻度を表すグラフである。
【００１５】
図１〜図２に示すように、本発明の一実施の形態に係る低窒素含クロム溶鋼の製造方法に用いられる転炉の一例である上底吹き転炉１は、炉体２の底部に攪拌あるいは攪拌と燃料を兼ねた気体を吹き込むための底吹きノズル３と、炉体２の上方側部に出鋼口４と、溶銑や屑鉄、合金鉄（Ｆｅ−Ｃｒ）、生石灰、炭酸カルシウム等の原料を装入する装入口５を設けている。更に、装入口５の上方には、昇降自在に保持され、酸素を吹き付けるランス６と、生石灰や還元剤等を炉体２内に投入する副材ホッパ７を備えている。また、上底吹き転炉１の炉体２を傾動して出鋼口４から粗溶鋼８を受ける底部に攪拌用のアルゴンガスを供給するポーラスプラグ１１を取り付けた取鍋１２と、この取鍋１２の上方にＣＯ2 ガス発生物質の一例である炭酸カルシウム１３の貯蔵ホッパ１４を備えている。
【００１６】
図３は、取鍋の底部に設けたポーラスプラグのシール構成の説明図である。図３（ａ）は全体説明であり、図３（ｂ）はポーラスプラグ部の拡大図である。この図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、取鍋１２の底部に取り付けたポーラスプラグ１１は、取鍋鉄皮２０に穿ったポーラスプラグ１１の挿入孔から内張り耐火物１５に目地１６を介して装着される。ポーラスプラグ１１の下方は、円板状のシール鉄板１７ａとシール鉄板１７ｂの間に複数の孔１８を穿った内部を中空にしたリング１９を設けており、特に、シール鉄板１７ｂは取鍋鉄皮２０に面接触してリークがないようにしている。アルゴンガスは、ポーラスプラグ１１には、アルゴンガス管２１から供給され、リング１９には、シールガス管２２から供給される。なお、符号９は脱炭精錬を終了した時点の転炉スラグ、符号１０は還元処理を終了し、炭酸カルシウムを添加した後のスラグである。
【００１７】
次に、上底吹き転炉１を用い本実施の形態に係る低窒素含クロム溶鋼の製造方法について説明する。上底吹き転炉１の炉体２内に装入口５から溶銑と屑鉄、生石灰等を装入し、底吹きノズル３から攪拌用のガスを吹き込みながらランス６を下降して酸素を吹き付ける吹酸を開始した。炉体２内の温度が１５００℃以上になってからＦｅ−Ｃｒ合金を添加し、引き続きランス６からの吹酸と底吹きノズル３からの拌用ガスの吹き込みにより、脱炭精錬を行った。そして、炭素濃度が０．３〜１．０質量％となった時点で、吹酸を停止し、ランス６を上昇して脱炭精錬を終了した。この時の転炉スラグ９は、クロム酸化物（Ｃｒ2 Ｏ3 ）を多量に含むため、流動性が悪く、粗溶鋼８の表面を十分に覆う状態になく、吹酸の終了と同時に炉体２内に空気が侵入し、底吹きノズル３から攪拌用のガスによって粗溶鋼８の表面が露出して空気と接触する状態にある。
【００１８】
従って、転炉スラグ９に還元剤の一例であるＦｅ−Ｓｉ合金を添加し、Ｆｅ−Ｓｉ合金の分散と溶解を完了し、すなわちＦｅ−Ｓｉ合金を添加してから０．３〜１．５分後に速やかに炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3 ）を副材ホッパから切り出し０．５〜１．０トン／チャージ添加する。このＣａＣＯ3 の添加により、熱分解したＣＯ2 ガスが炉体２内に充満し、炉内への空気の侵入を抑制すると共に、粗溶鋼８の表面が空気と接触するのを防止する。しかし、第１回目のＣａＣＯ3 添加から１．６〜３．０分以内に第２回目のＣａＣＯ3 添加を０．５〜１．０トン／チャージ添加する。この分割添加により、炉体２内をＣＯ2 ガスで置換し、多量にＣｒ2 Ｏ3 を含み流動性の悪い十分なスラグカバー効果の発現できない還元処理の初期から中期における粗溶鋼８の表面が空気と接触するのを確実に抑制して粗溶鋼８の窒素の吸窒を防止することができる。
【００１９】
更に、前記したＣａＣＯ3 の添加を分割添加にして転炉スラグ９が急激な吸熱によって流動性が低下するのを抑制することができ、しかも、転炉スラグ９の塩基度を１．２〜１．７、好ましくは１．３〜１．４になるように調整しているので、転炉スラグ９を溶融状態で流動性をより良好にすることができ、よりスラグカバー効果を十分に発現することができる。このようにして、還元処理を４〜６分間行った後、炉体２を傾動して出鋼口４から粗溶鋼８を取鍋１２に出鋼する。この取鍋１２への粗溶鋼８の出鋼時に、貯蔵ホッパ１４から取鍋１２内に炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3 ）を０．１〜０．５トン／鍋と、スラグ低融点化剤の一例であるＳｉＯ2 ・Ａｌ2 Ｏ3 系からなる例えばＳｉＯ2 が３８質量％、Ａｌ2 Ｏ3 が２５質量％、残部がＣａＯの組成からなるものを１００〜１５０ｋｇ／鍋入れ置きしておく。更に、取鍋１２の底部に設けたポーラスプラグ１１に、アルゴンガス管２１から供給されたアルゴンガスの吹き込みを受湯の直後から行う。
【００２０】
取鍋１２内に入れ置きしたＣａＣＯ3 は、粗溶鋼８の熱により、ＣａＯとＣＯ2 に分解反応を起こし、発生したＣＯ2 が取鍋１２内をＣＯ2 雰囲気にして空気の侵入を防止することができ、粗溶鋼８の低窒素化を図ることができる。しかも、添加したＣａＣＯ3 が分解した後のＣａＯがスラグ低融点化剤と反応して速やかに溶融したスラグを生成することができる。また、このＣａＣＯ3 が分解した後のＣａＯ濃度に対するＳｉＯ2 ＋Ａｌ2 Ｏ3 濃度の比〔ＣａＯ／（ＳｉＯ2 ＋Ａｌ2 Ｏ3 ）〕が１．３〜１．８となるように、スラグ低融点化剤の添加量を調整するか、あるいはＣａＯ、又はＳｉＯ2 やＡｌ2 Ｏ3 を添加して前記した濃度の比を満たすように調整することができる。
【００２１】
そして、粗溶鋼８の表面を覆う十分なカバースラグを形成することができるため、粗溶鋼８の表面が直接に空気と接触するのを回避し、しかも、取鍋１２を炉体２の下部から減圧二次脱炭精錬装置（図示せず）まで輸送する過程で、ポーラスプラグ１１から吹き込まれたアルゴンガスのボイル等に起因する粗溶鋼８と空気の接触するのを防止することができる。更に、取鍋１２の底部に設けたポーラスプラグ１１の取鍋鉄皮２０に穿った挿入孔から内張り耐火物１５に目地１６を介して装着されたポーラスプラグ１１の下方には、円板状のシール鉄板１７ａとシール鉄板１７ｂの間に複数の孔１８を穿った中空のリング１９に、シールガス管２２からアルゴンガスを供給し、中空のリング１９の複数の孔１８から吹き出したアルゴンガスにより、ポーラスプラグ１８と内張り耐火物１５の目地１６との隙間から侵入する外気（空気）を遮断するようにしている。
【００２２】
更に、炉体２から出鋼された粗溶鋼８は、温度を補償するため、昇熱剤の一例である金属Ａｌを添加して昇熱した後、減圧二次脱炭精錬が行われる。しかし、金属Ａｌが燃焼して生成したスラグ中のＡｌ2 Ｏ3 の濃度が高くなると製品となる含クロム溶鋼中にＡｌ2 Ｏ3 系の介在物が増加し、鋳片や鋼材の品質を阻害することになる。そこで、取鍋１２に入れ置きし、分解して生成したＣａＯを有効活用して、減圧二次脱炭精錬において添加した金属Ａｌが燃焼して生成したＡｌ2 Ｏ3 の濃度の値をＣａＯ／Ａｌ2 Ｏ3 が１．２〜１．６となるように金属Ａｌや生石灰等の添加を考慮して調整する。
【００２３】
その結果、減圧二次脱炭スラグの流動性が向上し、含クロム溶鋼中に混在するＡｌ2 Ｏ3 系の介在物を抑制することができ、二次脱炭スラグ中のクロム酸化物の還元処理を速やかに行うことができ、還元処理時間の短縮や還元剤の使用の節減が可能になる。そして、図４に示すように、還元処理時にＣａＣＯ3 を添加しない従来の含クロム粗溶鋼の窒素濃度が１００〜２００ｐｐｍと高いのに対し、本実施の形態の場合では、窒素濃度が４０〜９０ｐｐｍの極低窒素の含クロム粗溶鋼８を溶製でき、減圧二次脱炭精錬装置を用いて二次脱炭精錬を行うことにより、窒素濃度が４０〜９０ｐｐｍの極低窒素の含クロム溶鋼を溶製することができた。この鋳片を加工した鋼材の加工性等の品質を向上することができる。
【００２４】
【実施例】
次に、低窒素含クロム溶鋼の製造方法の実施例について説明する。
上底吹き転炉の炉内に装入口から溶銑（３０トン）の溶銑と、屑鉄を装入し、副材ホッパからＦｅ・Ｃｒ合金、生石灰等副原料を装入し、炉体に設けた底吹きノズルから攪拌用のガスを吹き込みながらランスを下降して酸素を２８０００Ｎｍ3 ／時間の吹酸速度で吹酸を開始行い、炉内の温度が１５００℃以上になってからＦｅ−Ｃｒ合金を添加し、引き続きランスからの吹酸と底吹きノズルからの拌用ガスの吹き込みにより、炭素濃度が０．３〜１．０質量％になるまで脱炭精錬を終了した。
【００２５】
脱炭精錬を終了後、炉内にＦｅ−Ｓｉ合金を添加し、０．３〜１．５分後に速やかに炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3 ）を副材ホッパから切り出し０．５〜１．０トン／チャージ添加し、更に、第１回目のＣａＣＯ3 添加から１．６〜３．０分以内に第２回目のＣａＣＯ3 添加を０．５〜１．０トン／チャージ添加して転炉のスラグの還元処理を行い転炉スラグ中のＣｒ2 Ｏ3 をＣｒとして粗溶鋼中に回収した。還元処理を終了した粗溶鋼を、貯蔵ホッパから取鍋内に炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3 ）を０．１〜０．５トン／鍋と、ＳｉＯ2 ・Ａｌ2 Ｏ3 系のスラグ低融点化剤１００ｋｇを入れ置きた取鍋に出鋼した。この粗溶鋼をＶＯＤ等の減圧二次脱炭精錬装置を用いて、金属Ａｌの添加による昇熱と吹酸の脱炭精錬を行った。更に、取鍋では、底部に設けたポーラスプラグからアルゴンガスを４００〜６００Ｎｍ3 ／時間吹き込みを連続鋳造するまで行った。
【００２６】
実施例１は、転炉での還元処理時に、Ｆｅ−Ｓｉ合金を添加してから１．０分を経過した後、炭酸カルシウムを０．５トン／チャージ添加し、更に、第１回目のＣａＣＯ3 添加から２．０分後に第２回目のＣａＣＯ3 を０．５トン／チャージ添加して転炉のスラグの還元処理を行い、取鍋に炭酸カルシウムを０．３トン／鍋とスラグ低融点化剤１００ｋｇを入れ置し、その後減圧二次脱炭精錬を行った場合であり、窒素濃度が６０ｐｐｍの含クロム溶鋼を溶製することができ、図５に示すように減圧二次脱炭精錬での二次ブロー（減圧脱炭精錬の途中に脱ガス処理を行う場合）の発生頻度が０．０９と良好であった。
【００２７】
実施例２は、転炉での還元処理時に、Ｆｅ−Ｓｉ合金を添加してから１．０分を経過した後、炭酸カルシウムを０．５トン／チャージ添加し、更に、第１回目のＣａＣＯ3 添加から２．０分後に第２回目のＣａＣＯ3 を１．０トン／チャージ添加して転炉のスラグの還元処理を行い、取鍋に炭酸カルシウムを０．３トン／鍋とスラグ低融点化剤１００ｋｇを入れ置し、その後減圧二次脱炭精錬を行い、取鍋の底部のポーラスプラグの目地部からの空気の侵入をアルゴンガスでシールした場合であり、窒素濃度が４０ｐｐｍの含クロム溶鋼を溶製することができ、図５に示すように減圧二次脱炭精錬での二次ブローの発生頻度が０．０７と極めて良好であった。
【００２８】
実施例３は、転炉での還元処理時に、Ｆｅ−Ｓｉ合金を添加してから１．０分を経過した後、炭酸カルシウムを０．５トン／チャージ添加し、更に、第１回目のＣａＣＯ3 添加から２．０分後に第２回目のＣａＣＯ3 を０．５トン／チャージ添加して転炉のスラグの還元処理を行い、取鍋に炭酸カルシウムを０．３トン／鍋とスラグ低融点化剤１００ｋｇを入れ置し、その後減圧二次脱炭精錬のＣａＯ／Ａｌ2 Ｏ3 を１．２〜１．５に調整した場合であり、窒素濃度が６０ｐｐｍの含クロム溶鋼を溶製することができ、しかも、含クロム溶鋼のＡｌ2 Ｏ3 系介在物の欠陥を防止することができた。
【００２９】
これに対し、転炉での還元処理時にＦｅ−Ｓｉ合金を添加し、この還元処理の途中に炭酸カルシウムを添加せず、更に、取鍋にも炭酸カルシウムを入れ置しなかった場合であり、図５に示すように二次ブローの発生頻度が０．２０と極めて悪く、窒素濃度が１５０ｐｐｍと高くなった。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、ＣＯ2 発生物質としては、炭酸カルシウムの他に、炭酸マグネシウム、や生ドロマイト等の炭酸化合物を使用することができる。
更に、転炉での還元剤の添加後に、炭酸カルシウムを連続して投入することもでき、常に粗溶鋼の表面をＣＯ2 で覆うので好ましい。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明による、転炉内の脱炭精錬を行った含クロム溶鋼に還元剤を添加した後にＣＯ2 発生物質を分割添加し、スラグ中のクロム酸化物の還元処理を行い、次いで、ＣＯ2 発生物質を入れた取鍋内に還元処理を行った含クロム溶鋼を出鋼してから減圧二次脱炭精錬を行うので、減圧二次脱炭精錬工程での脱ガス処理を軽減して低窒素の高純度溶鋼を溶製し、減圧二次脱炭精錬炉の処理時間の短縮や耐火物コストの低減等を図ることができる。
【００３１】
特に、請求項２記載の低窒素含クロム溶鋼の製造方法は、ＣＯ2 発生物質を入れた取鍋内の含クロム溶鋼にスラグ低融点化剤を添加するので、ＣＯ2 発生物質から生成したＣＯ2 ガスとスラグ低融点化剤により溶融したスラグで、取鍋内の含クロム溶鋼の表面を覆うことの相乗効果により、含クロム溶鋼の表面からの吸窒を抑制することができる。
【００３２】
また、請求項３記載の低窒素含クロム溶鋼の製造方法は、ＣＯ2 発生物質を炭酸カルシウムとし、前記スラグ低融点化剤をＳｉＯ2 ・Ａｌ2 Ｏ3 系からなるフラックスを用い、生成したＣａＯ濃度に対するＳｉＯ2 とＡｌ2 Ｏ3 濃度の比が１．３〜１．８になるように調整するので、取鍋内の含クロム溶鋼を上に形成されるスラグを安定して溶融させ、溶融スラグで含クロム溶鋼の表面を十分に覆うことができ、含クロム溶鋼の表面からの吸窒を安定して抑制するこができる。
【００３３】
また、請求項４記載の低窒素含クロム溶鋼の製造方法は、減圧二次脱炭精錬で含クロム溶鋼に昇熱用Ａｌ合金を添加するので、粗溶鋼の昇熱を迅速に行うことができ、減圧二次脱炭精錬でのクロムの酸化を抑制することができ、還元剤をも節減することができる。また、請求項５記載の低窒素含クロム溶鋼の製造方法は、ＣＯ2 発生物質が炭酸カルシウムであり、減圧二次脱炭精錬で添加した昇熱用Ａｌ合金とが反応して生成したＣａＯとＡｌ2 Ｏ3 の比が１．２〜１．６となるように調整するので、昇熱に使用して生成したＡｌ2 Ｏ3 によるスラグの高融点化を抑制して減圧二次脱炭スラグの流動性を向上して脱炭反応と酸化クロムの還元を促進し、取鍋の耐火物の損耗を抑制やＡｌ2 Ｏ3 系の介在物に起因する鋳片及び鋼材の欠陥の発生を防止し、鋳片及び鋼材の品質を向上することができる。
【００３４】
さらに、請求項６記載の低窒素含クロム溶鋼の製造方法は、取鍋の底部に設けたポーラスプラグの外周囲をアルゴンガス雰囲気にシールするので、転炉の出鋼から減圧二次脱炭精錬中にポーラスプラグの目地部から溶鋼中に侵入する空気からの溶鋼の吸窒を防止することができ、極低窒素の含クロム溶鋼を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る低窒素含クロム溶鋼の製造方法に適用される上底吹き転炉の説明図である。
【図２】同上底吹き転炉の出鋼の説明図である。
【図３】取鍋の底部に設けたポーラスプラグのシール構成の説明図である。
【図４】全ＣａＯ量と取鍋Ｎ値の関係を表すグラフである。
【図５】二次ブロー発生頻度を表すグラフである。
【符号の説明】
１  上底吹き転炉
２  炉体
３  底吹きノズル
４  出鋼口
５  装入口
６  ランス
７  副材ホッパ
８  粗溶鋼
９  転炉スラグ
１０  炭酸カルシウムを添加した後のスラグ
１１  ポーラスプラグ
１２  取鍋
１３  炭酸カルシウム
１４  貯蔵ホッパ
１５  内張り耐火物
１６  目地
１７ａ、１７ｂ  シール鉄板
１８  孔
１９  リング
２０  取鍋鉄皮
２１  アルゴンガス管
２２  シールガス管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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