[发明专利]高洁净度钢的熔炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及高洁净度钢的熔炼方法，其可使用环流式真空脱气装置来制造具有高洁净度的钢。

背景技术

近年来，伴随着使用钢铁材料的用途的扩大，要求强度、韧性等特性的提高，并且从保证品质的方面考虑，对内部品质的高品质化要求也在提高。因此，强烈期望提高钢的洁净度。

在熔炼钢的炼钢阶段中，通常通过向钢水中添加Al、Si等脱氧剂而使钢水中的溶解氧量降低。对于此时生成的Al₂O₃、SiO₂等脱氧产物而言，其大部分通过利用向钢水中吹入Ar气等的方法进行搅拌，从而被浮上、分离、去除到钢水外，但还有一部分残存于钢水中，在钢中以氧化物系夹杂物的形式存在。

该氧化物系夹杂物如果是微量且微小的话，则在实用上无害，但是当其量及尺寸超过某值时，便会对最终制品的内部品质、表面品质等造成重大的不良影响。因此，优选在炼钢阶段中将这样的有害的氧化物系夹杂物完全去除。

作为应对上述那样的有害氧化物系夹杂物的技术，例如在专利文献1中公开了如下技术：在以Al、Al合金和/或Si合金作为脱氧剂的钢水脱氧中，将CaO-SiO₂系熔剂与脱氧剂一同添加到钢水中，使由脱氧反应生成的Al₂O₃吸收到CaO-SiO₂系熔剂中，控制形貌为CaO-SiO₂-Al₂O₃系的具有延性的夹杂物，由此将脱氧产物进行无害化。

另外，专利文献2中公开了如下技术：将低碳未脱氧钢出钢到钢包(ladle)内后，向钢包内炉渣上投入脱氧剂(Al源)，将炉渣中的低级氧化物还原，使T.Fe浓度为5％以下，然后利用图1所示的真空脱气处理装置一边向真空脱气槽内吹入氧气一边进行脱碳处理，使C含量为0.006％以下，然后进行Al脱氧，由此防止来自炉渣的再氧化，提高洁净度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-33132号公报

专利文献2：日本特开平2-30711号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，上述专利文献1和专利文献2中公开的添加熔剂或将炉渣改性的技术不仅招致制造成本的增大，而且在炼钢的最终阶段的钢的纯化中无法期待太大的效果。这是因为，上述现有技术以直到向钢水中添加脱氧剂为止的工序作为对象，对在其后的工序中添加到钢水的物质而言影响力小。

本发明鉴于现有技术中存在的上述问题而开发，其目的在于，提供高洁净度钢的熔炼方法，其可使利用环流式真空脱气装置熔炼钢的方法减低钢中所含的夹杂物，并且大幅减低钢铁制品的缺陷。

用于解决问题的方案

发明人等为了解决上述课题而反复进行了深入研究。其结果发现如下事实，从而开发出本发明：为了使用环流式真空脱气装置熔炼高洁净度的钢，在添加脱氧剂后投入冷料(cold charge)的情况下，重要的是使投入冷料后的环流气体的流量设为规定以上、且确保规定时间的环流时间；另外，在添加脱氧剂之前投入冷料的情况下，可放宽上述环流处理的限制。

即，本发明为一种高洁净度钢的熔炼方法，其为利用环流式真空脱气装置一边使钢包中的钢水进行环流一边进行脱碳处理、添加脱氧剂进行镇静处理的钢的熔炼方法，其特征在于，以前述镇静处理中的环流气体流量为4L(标准状态)/min·t以上的方式一边将钢水进行环流一边投入冷料，来调整钢水温度，

并且设定前述冷料投入后的环流时间T，使其与每1吨钢水的冷料添加量W的关系满足下述式：

T(min)≥0.25W(kg/t)+2。

予以说明，上述环流时间优选以分钟为单位向上取整而得到的时间。

本发明的高洁净度钢的熔炼方法的特征在于，使前述钢包中的炉渣组成为CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO系，进而，将炉渣中的(T.Fe)和(MnO)的总浓度调整至4质量％以下。