钢中Ti浓度的控制方法及硅脱氧钢的制造方法技术

一种钢中Ti浓度的控制方法，其为对钢水进行钢包精炼制造含有Si：0.1～3质量％、Al：0.0001～0.005质量％的硅脱氧钢时的钢中Ti浓度的控制方法，含有在上述钢包精炼中对浇包中的熔渣添加含有TiO2的氧化物的工序，上述钢包精炼的结束时刻的上述熔渣满足下述的式(1)～式(7)。0.5≤CaO/SiO2≤1.8(1)；4质量％≤Al2O3≤20质量％(2)；MgO≤15质量％(3)；1.5质量％≤TiO2≤10质量％(4)；CaO+SiO2+Al2O3+MgO+TiO2≥90质量％(5)；0.4≤TiO2/MnO≤5(6)；1≤TiO2/T.Fe≤10(7)(其中，式中化学式所示的化合物为该化合物的以质量％表示的含量，T.Fe为熔渣中的Fe氧化物所含的Fe的以质量比表示的浓度之和。)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制造例如硅脱氧钢之类的钢时的钢中Ti浓度的控制方法、及使用该控制方法的硅脱氧钢的制造方法。
技术介绍
一直以来，在钢包精炼中，通过对从转炉或电炉出钢的钢水添加Al(铝)或Si(硅)来进行钢的脱氧，该方法是已知的。在这种钢的脱氧处理中，已经开发出尽量减少脱氧后的钢中的夹杂物、或对钢的成分进行优化的技术(专利文献1～6等)。例如，专利文献1中公开了如下技术：为了制造Al簇少的钢材，使熔渣组成为CaO+Al2O3≥80％、SiO2≤3％、CaO/Al2O3＝1.5～4。此外，专利文献2中公开了如下技术：为了制造钢丝锯钢，将钢中的Al浓度限制为0.001～0.002％，且对建造浇包的耐火物材质及熔渣组成进行了规定。专利文献3公开了如下技术：为了对运转疲劳所致破损有良好的耐久性、确保优异的运转疲劳寿命，将钢中的Al浓度限制为0.005％以下。专利文献4公开了如下技术：为了提供在热轧及冷轧工序使氧化物系夹杂物稳定、可谋求延展及微细化的高洁净度Si脱氧钢，将钢中的Al浓度限制为0.003％以下。专利文献5公开了如下技术：为了制造可以使Si脱氧钢中的总氧浓度降低至15ppm以下的Si脱氧钢，将钢中的Al浓度限制为0.003％以下、将Ti浓度限制为0.0010％以下、将Zr浓度限制为0.0001％以下、将REM浓度限制为0.0005％以下。进而，专利文献6公开了如下技术：为了提供疲劳强度优异的Si脱氧钢，将钢中的Al浓度限制为0.003％以下、将Ti浓度限制为0.003％以下、将Zr浓度限制为0.0010％以下。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2014－037598号公报专利文献2:日本特开2013－224480号公报专利文献3:日本特开2010－7092号公报专利文献4:日本特开2010－202905号公报专利文献5:日本特开2002－194497号公报专利文献6:日本特开2002－167647号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题认真研究上述专利文献1～6的结果，部分文献中存在公开了钢中的Ti浓度的技术，但没有对熔渣中的TiO2浓度进行调整的具体记载。因此实际情况是，即使使用这些技术也不能将钢中所含的微量的Ti浓度控制为合适。即，难以控制钢中所含的微量的Ti浓度的偏差。因此，本专利技术是鉴于上述问题进行的，目的在于提供一种钢中Ti浓度的控制方法，其可以抑制钢中所含的Ti浓度的偏差。用于解决课题的手段本专利技术的钢中Ti浓度的控制方法，其为对钢水进行钢包精炼制造含有Si：0.1～3质量％、Al：0.0001～0.005质量％的硅脱氧钢时的钢中Ti浓度的控制方法，含有在上述钢包精炼中对浇包中的熔渣添加含有TiO2的氧化物的工序，上述钢包精炼的结束时刻的上述熔渣满足下述的式(1)～式(7)。0.5≤CaO/SiO2≤1.8(1)4质量％≤Al2O3≤20质量％(2)MgO≤15质量％(3)1.5质量％≤TiO2≤10质量％(4)CaO+SiO2+Al2O3+MgO+TiO2≥90质量％(5)0.4≤TiO2/MnO≤5(6)1≤TiO2/T.Fe≤10(7)(其中，式中化学式所示的化合物为该化合物的以质量％表示的含量，T.Fe为熔渣中的Fe氧化物所含的Fe的以质量比表示的浓度之和。)此外，本专利技术的硅脱氧钢的制造方法为对钢水进行钢包精炼制造含有Si：0.1～3质量％、Al：0.0001～0.005质量％的硅脱氧钢的方法，可以通过本专利技术的钢中Ti浓度的控制方法控制钢中Ti浓度。专利技术效果根据本专利技术，可以抑制钢中所含的Ti浓度的偏差。附图说明图1为实施例A及比较例D中的铁水的[Ti]浓度。图2为实施例B及比较例E中的铁水的[Ti]浓度。图3为实施例C及比较例F中的铁水的[Ti]浓度。具体实施方式以下基于附图对本专利技术的实施方式进行说明。炼钢工序中，在转炉或电炉中精炼铁水(钢水)结束时，通常铁水被倒入浇包而利用浇包进行精炼(钢包精炼)。被倒入浇包的钢水中，残留有在转炉或电炉中用于脱碳、脱磷的氧。因此，钢包精炼等中，通过将例如Al添加到钢水中而进行脱氧、即除去钢水中的氧。利用Al脱氧时，通过添加Al等而在钢水中生成的氧化铝、尖晶石有时作为非金属夹杂物包含在钢材中。鉴于这种情况，存在如下方法：尽量限制Al的添加量、代替铝而在钢水中添加与氧的亲和性比Al弱的Si，从而进行钢水的脱氧。本专利技术以含有至少将Si添加到钢水中进行钢水的脱氧处理的方法为对象。详细而言，本专利技术的对象为：对从转炉、或电炉出钢的钢水进行钢包精炼，制造含有Si：0.1～3％(表示质量％。以下同)、Al：0.0001～0.005％的硅脱氧钢的方法。Si浓度的下限值设为0.1％，Si浓度的上限值设为3％。Si浓度超过3％、即添加到钢水中的Si多而对钢水强烈脱氧时，以二氧化硅为主成分的非金属夹杂物会内包于钢水中，因此其上限值设为3％。需要说明的是，虽然以用转炉、或电炉进行精炼后进行钢包精炼为前提，但只要是可以使钢包精炼前的钢水的碳浓度[C]为2％以下的精炼炉(炼钢炉)，则不限于转炉、电炉，对精炼炉的种类没有限定。关于钢包精炼，该钢包精炼的结束时刻的熔渣组成为：CaO/SiO20.5以上且1.8以下、Al2O34％以上且20％以下、MgO15％以下(不含0％)。需要说明的是，在本说明书中使用“/”、“≤”及“+”中的至少一者来表示的式子中所记载的、例如“CaO”、“SiO2”之类的化学式表示以该化学式表示的化合物的以质量比表示的含量。以下对熔渣组成进行详细说明。CaO/SiO2小于0.5时，容易生成以SiO2为主体的非金属夹杂物，钢材的疲劳特性恶化，因此将0.5设为下限。另一方面，CaO/SiO2超过1.8时，建造在浇包的内侧的耐火物容易受熔渣侵蚀。即，耐火物的侵蚀量增加，起因于耐火物的侵蚀的非金属夹杂物在钢中增加，因此将1.8设为上限。Al2O3低于4％时，变成SiO2相对多于Al2O3的状态，容易生成以SiO2为主体的非金属夹杂物，因此将4％设为下限。另一方面，Al2O3高于20％时，容易生成以Al2O3为主体的非金属夹杂物，钢材的疲劳特性恶化，因此将20％设为上限。MgO有时从建造在浇包的内侧的耐火物中不可避免地混入。或者，为了降低熔渣的熔点、粘性，有时会添加MgO。这里，MgO一旦超过15％，有时会生成以MgO为主体的非金属夹杂物，钢材的疲劳特性恶化，因此将15％设为上限。因此，本专利技术中制造硅脱氧钢时，通过在进行钢包精炼时添加含有TiO2的氧化物而将TiO2设为1.5～10％。即，熔渣中必须含有TiO2，在特意添加在熔渣中的，而不是作为熔剂(造渣剂)的杂质来含有。然后对向熔渣中添加TiO2进行详细说明。专利技术人在制造硅脱氧钢、即Si镇静钢时为了在钢包精炼中控制钢水中的Ti浓度，将海绵Ti、纯Ti、或含有金属Ti的FeTi等铁合金添加到钢水中。并且，求出了在钢包精炼时的熔渣和铁水中的分配比例、即Ti分配＝(Ti)/[Ti]。需要说明的是，(Ti)为熔渣中的Ti浓度(质量％)，[Ti]为钢水中的Ti浓度(质量％)。其结果是，将海绵Ti、纯Ti、含Ti铁合金直接添加到钢水中时，Ti分配为200～20000左右的高值。这表明，即使将海绵Ti等纯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢中Ti浓度的控制方法，其为对钢水进行钢包精炼制造含有Si：0.1～3质量％、Al：0.0001～0.005质量％的硅脱氧钢时的钢中Ti浓度的控制方法，其中，含有在所述钢包精炼中对浇包中的熔渣添加含有TiO2的氧化物的工序，所述钢包精炼的结束时刻的所述熔渣满足下述的式(1)～式(7)，0.5≤CaO/SiO2≤1.8           (1)4质量％≤Al2O3≤20质量％    (2)MgO≤15质量％             (3)1.5质量％≤TiO2≤10质量％    (4)CaO+SiO2+Al2O3+MgO+TiO2≥90质量％    (5)0.4≤TiO2/MnO≤5             (6)1≤TiO2/T.Fe≤10             (7)其中，式中化学式所示的化合物为该化合物的以质量％表示的含量，T.Fe为熔渣中的Fe氧化物所含的Fe的以质量比表示的浓度之和。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.21 JP 2014-1684721.一种钢中Ti浓度的控制方法，其为对钢水进行钢包精炼制造含有Si：0.1～3质量％、Al：0.0001～0.005质量％的硅脱氧钢时的钢中Ti浓度的控制方法，其中，含有在所述钢包精炼中对浇包中的熔渣添加含有TiO2的氧化物的工序，所述钢包精炼的结束时刻的所述熔渣满足下述的式(1)～式(7)，0.5≤CaO/SiO2≤1.8(1)4质量％≤Al2O3≤20质量％(2)MgO≤15质量％(...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村世意，岛本正树，大胁章弘，新堂阳介，杉村朋子，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本;JP