專利名稱：低碳鋼鑄片的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及穩(wěn)定地制造低碳鋼鑄片的方法，所述低碳鋼鑄片用于生產(chǎn)加工性、 成形性優(yōu)異且表面不易發(fā)生缺陷的低碳薄鋼板。本申請(qǐng)主張基于2008年7月15日在日本提出申請(qǐng)的特愿2008-183740的優(yōu)先 權(quán)，在此引用其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
在通過轉(zhuǎn)爐或真空處理容器進(jìn)行精煉的鋼水中含有過量的溶解氧。該過量的溶 解氧通常通過與氧的親和力強(qiáng)的強(qiáng)脫氧元素即Al進(jìn)行脫氧。Al通過脫氧而成為氧化鋁， 氧化鋁凝聚合并成為數(shù)100 μ m以上的粗大的氧化鋁簇晶。薄板用鋼被用于汽車用外板等加工嚴(yán)格的用途。因此，將薄板用鋼的碳濃度設(shè) 為0.05質(zhì)量％以下來提高加工性。但是，當(dāng)使碳濃度降低時(shí)，精煉后的溶解氧濃度升 高。其結(jié)果，進(jìn)行Al脫氧時(shí)，生成大量氧化鋁，氧化鋁簇晶量非常多。如果生成大量氧化鋁簇晶，則在將鋼水從鋼水鍋經(jīng)由漏斗(夕> Π 7 * 二， tundish)利用浸漬噴嘴注入鑄模內(nèi)進(jìn)行連續(xù)鑄造時(shí)，會(huì)在浸漬噴嘴內(nèi)附著氧化鋁簇晶。該 氧化鋁簇晶成為鋼水注入的障礙，妨礙連續(xù)鑄造。另外，該現(xiàn)象被稱作“噴嘴堵塞”。另外，氧化鋁簇晶是鋼板制造時(shí)表面缺陷發(fā)生的原因，使薄鋼板的品質(zhì)大幅劣 化。因此，尋求用于降低作為氧化鋁簇晶的原因的氧化鋁的對(duì)策。作為用于降低氧化鋁的對(duì)策，專利文獻(xiàn)1中公開了向鋼水表面添加夾雜物吸附 用助熔劑(flux)來除去氧化鋁的方法。另外，作為用于降低氧化鋁的對(duì)策，專利文獻(xiàn)2 中公開了向鋼水中添加CAO助熔劑來吸附除去氧化鋁的方法。但是，這些方法中，很難 將低碳鋼水中大量生成的氧化鋁充分地除去。另一方面，作為不生成氧化鋁的方法(不進(jìn)行氧化鋁的除去)，有利用除Al以外 的脫氧元素除去經(jīng)脫碳處理后的溶解氧的方法。例如專利文獻(xiàn)3中公開了通過Mg進(jìn)行 脫氧的薄鋼板用鋼水的制備(溶製)方法。但是，Mg的蒸汽壓高，對(duì)鋼水的成品率非常 低。因此，如低碳鋼，要僅通過Mg對(duì)溶解氧濃度高的鋼水進(jìn)行脫氧，需要大量的Mg。 因此，考慮到制造成本，不能說是實(shí)用的工藝。鑒于使用Al對(duì)鋼水脫氧的上述的問題，專利文獻(xiàn)4中公開了組合使用Ti以及La 和/或Ce作為脫氧元素的方法。根據(jù)該方法，脫氧后的鋼水中存在的夾雜物成為Ti氧化 物、La氧化物和/或Ce氧化物的復(fù)合夾雜物。由于這些復(fù)合夾雜物在鋼水中難以凝聚 合并，呈微細(xì)分散的狀態(tài)，因此不能生成上述粗大的氧化鋁簇晶，不會(huì)發(fā)生噴嘴堵塞、 鋼板表面缺陷?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 (日本)特開平5-104219號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 (日本)特開昭63-149057號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3 (日本)特開平5-302112號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 PCTWO 03/002771A1 號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題但是，即使是專利文獻(xiàn)4中公開的方法，在從鋼水鍋向漏斗中注入鋼水時(shí)，在 漏斗內(nèi)鋼水有時(shí)也會(huì)因環(huán)境氧或熔渣等而發(fā)生氧化。S卩，在將Ti以及La和/或Ce作為脫氧元素使用而使鋼水氧化的情況下，鋼水 中的Ti被優(yōu)先氧化，夾雜物中Ti氧化物的含量增加。其結(jié)果是，夾雜物組成從上述難以 凝聚合并的組成變化成容易凝聚合并的組成，發(fā)生噴嘴堵塞、鋼板表面缺陷。本發(fā)明的目的在于提供低碳鋼鑄片的制造方法，該方法對(duì)使用Ti以及La和/或 Ce作為脫氧元素的鋼水在漏斗內(nèi)發(fā)生氧化而導(dǎo)致的鋼水中夾雜物的組成變化進(jìn)行控制， 防止夾雜物的凝聚合并，由此可防止因凝聚合并的夾雜物而造成的噴嘴堵塞及鋼板表面 缺陷。解決問題的方法 本發(fā)明為解決上述課題采用以下方法。(1) 一種低碳鋼鑄片的制造方法，該方法包括向通過脫碳處理將碳濃度調(diào)整至0.05質(zhì)量％以下的鋼水中添加Ti，然后添加La 及Ce中的至少一種，并且進(jìn)行成分調(diào)整，由此制備低碳鋼鑄片的鋼水的工序，所述低碳 鋼鑄片的鋼水中按質(zhì)量％計(jì)具有超過0%且為0.05%以下的碳、超過0%且為0.01%以下 的Si、超過0%且為0.5%以下的Mn、超過0%且為0.05%以下的P、0%以上且為0.02% 以下的S、0%以上且為0.01%以下的Al、0.01%以上且為0.4%以下的Ti、總計(jì)0.001% 以上且為0.01%以下的La和/或Ce、0.004%以上且為0.02%以下的氧，并且以鐵為主成 分；將制備的所述鋼水經(jīng)由漏斗向鑄模注入的工序，其中，通過在所述漏斗內(nèi)向所述鋼水中進(jìn)一步添加La及Ce中的至少一種，且 添加的La及Ce中的至少一種的總質(zhì)量相對(duì)于在所述漏斗內(nèi)的所述鋼水中氧的質(zhì)量增加 量為0.2倍以上且1.2倍以下，由此將所得鑄片中存在的各夾雜物轉(zhuǎn)化為La及Ce中的 任意一種以上的氧化物和Ti的氧化物為主成分的夾雜物并將各夾雜物的組成調(diào)整為 (La203+Ce203) +TiOn(η = 1 2)的質(zhì)量比率為0.1以上且0.7以下。發(fā)明的效果根據(jù)上述(1)的發(fā)明，能夠?qū)⒙┒穬?nèi)受到氧化的鋼水中的夾雜物的組成控制在 適當(dāng)范圍內(nèi)。因此，能夠確實(shí)地防止噴嘴堵塞、制品表面缺陷，并且能夠制造出加工 性、成形性優(yōu)異的低碳鋼鑄片。


圖1是流程圖，其示出了本發(fā)明實(shí)施方式的低碳鋼的制造工序。
具體實(shí)施例方式下面，詳細(xì)說明本發(fā)明。首先，對(duì)本發(fā)明的脫氧后鋼水的組成范圍、和脫氧后鋼水中存在的夾雜物的組 成范圍及其限定理由進(jìn)行說明。本發(fā)明者適當(dāng)組合使用Al、Ti、La、Ce作為對(duì)鋼水添加的脫氧劑，通過試驗(yàn)評(píng) 價(jià)夾雜物的凝聚行為(挙動(dòng))。鋼水中夾雜物的調(diào)查如下進(jìn)行對(duì)鋼水采樣并冷卻，通 過SEM-EDX分析鋼中包含的夾雜物。其結(jié)果，確認(rèn)Al2O3夾雜物、TiOn夾雜物(η = 1 2、以下相同)、 Al2O3-La2O3-Ce2O3復(fù)合夾雜物、Al2O3-La2O3復(fù)合夾雜物、Al2O3-Ce2O3復(fù)合夾雜物比較 容易凝聚合并。另外，還確認(rèn)TiOn-La2O3-Ce2O3復(fù)合夾雜物、TiOn-La2O3復(fù)合夾雜物、 TiOn-Ce2O3復(fù)合夾雜物未凝聚合并，在鋼水中以球狀或紡錘狀的微細(xì)夾雜物形式分散。作為其理由，可以列舉，與A1203、TiOn> Al2O3-La2O3-Ce2O3^ Al2O3-La2O3^ Al2O3-Ce2O3 相比，就 TiOn-La2O3-Ce2O3、TiOn-La2O3^ TiOn-Ce2O3 而言，夾雜物和鋼水 間的表面能更小。表面能小時(shí)，夾雜物能夠更穩(wěn)定地存在于鋼水中，抑制夾雜物間的凝 聚合并。另外，通過試驗(yàn)確認(rèn)了夾雜物間的凝聚合并因La203+Ce203和TiOn的質(zhì)量比而 發(fā)生變化。具體而言，在鋼水中為了抑制夾雜物間的凝聚合并，作為夾雜物中包含的 La2O^Ce2O3和TiOn的質(zhì)量比，如果(La203+Ce203) +TiOn的值(以下有時(shí)將該值稱作
“改性指標(biāo)”)為0.1以上，則夾雜物和鋼水間的表面能減小。即，夾雜物間的凝聚合并 被抑制。另外，更優(yōu)選改性指標(biāo)為0.15以上，特別優(yōu)選為0.2以上。另一方面，當(dāng)改性指標(biāo)超過0.7時(shí)，夾雜物的融點(diǎn)降低，在鋼水中成為液體狀 態(tài)，反而容易合并，容易變得粗大，改性指標(biāo)必須為0.7以下。更優(yōu)選改性指標(biāo)為0.6以 下，特別優(yōu)選為0.5以下。另外，在進(jìn)行后述利用Al的預(yù)脫氧的情況下，除Ti以及La和/或Ce以外，夾 雜物有時(shí)還含有Al。鑒于此研究的結(jié)果是，通過試驗(yàn)確認(rèn)了，如果夾雜物中Al氧化物的 量不足25質(zhì)量％，則不能阻礙抑制夾雜物間凝聚合并的作用。因此，本發(fā)明中，就脫氧后鋼水中存在的夾雜物而言，生成以Ti的氧化物以及 La和/或Ce的氧化物為主成分的各夾雜物。在不進(jìn)行利用Al的預(yù)脫氧的情況下，夾雜物中Ti的氧化物以及La和/或Ce的 氧化物總計(jì)大致為100質(zhì)量％，但即使進(jìn)行利用Al的預(yù)脫氧，存在Al氧化物的情況下， 仍然可以以Ti的氧化物以及La和/或Ce的氧化物為主成分。在此，作為主成分的標(biāo)準(zhǔn)，可提示在夾雜物中總計(jì)存在有75質(zhì)量％以上的Ti的 氧化物以及La和/或Ce的氧化物。在該狀態(tài)下，與夾雜物中Ti的氧化物以及La和/ 或Ce的氧化物總計(jì)大致為100質(zhì)量％的情況相同，可以抑制夾雜物間的凝聚合并。由于Ti、La、Ce全部為脫氧元素，當(dāng)添加在鋼水中時(shí)氧濃度降低。氧濃度變低 時(shí)，鋼水的表面張力提高。鋼水的表面張力過高時(shí)，即使將夾雜物的改性指標(biāo)調(diào)整在上 述范圍，也不能使鋼水和夾雜物間的表面能充分降低，夾雜物凝聚合并且變得粗大化。另一方面，鋼水的氧濃度過高時(shí)，脫氧產(chǎn)生的夾雜物會(huì)大量生成，因此夾雜物 的碰撞概率提高，凝聚合并加劇。
因此，為了充分防止夾雜物的粗大化，氧濃度存在上下限的適當(dāng)范圍，而且發(fā) 現(xiàn)為了實(shí)現(xiàn)該范圍，存在脫氧元素量的適當(dāng)范圍。具體而言，通過本次試驗(yàn)研究，得知 只要鋼水的氧濃度在0.004質(zhì)量％以上且為0.02質(zhì)量％以下的范圍內(nèi)，就能夠充分抑制夾 雜物凝聚合并。本發(fā)明中，基本上是在添加了 Ti后，添加La和/或Ce。因此，主要使Ti作 為脫氧元素發(fā)揮作用，La及Ce主要作為對(duì)夾雜物的組成進(jìn)行改性的元素發(fā)揮作用。因 此，只要將Ti作為主要的脫氧元素進(jìn)行研究即可。即，為了使鋼水的氧濃度值在0.004 質(zhì)量％ 0.02質(zhì)量％的范圍內(nèi)，只要通過脫氧平衡使鋼中的Ti量處于0.01質(zhì)量％ 0.4 質(zhì)量％的范圍內(nèi)即可。另外，此時(shí)，為了使夾雜物的改性指標(biāo)在上述的適當(dāng)范圍內(nèi)，只要使鋼中La和 Ce的總量為比鋼中Ti的量少的值，即在0.001質(zhì)量％ 0.01質(zhì)量％范圍內(nèi)即可。其次，對(duì)本發(fā)明成分組成的限定理由進(jìn)行說明。[C]、[Si]、[Mn]、[P] C、Si、Mn及P是提高鋼板的強(qiáng)度、硬度的元素。因
此，為改善制品板的加工性、成形性，將各自的上限設(shè)定為0.05質(zhì)量％、0.01質(zhì)量％、 0.5質(zhì)量％、及0.05質(zhì)量％。另外，使各自的下限超過0質(zhì)量％。[S] S形成MnS等硫化物，通過壓延進(jìn)行拉伸，在加工制品板時(shí)成為斷裂的起 點(diǎn)(起點(diǎn))，使加工性惡化。實(shí)際應(yīng)用時(shí)其上限為0.02質(zhì)量％。含量越少越好，因此其 下限包含0質(zhì)量％。[Al] Al為強(qiáng)力的脫氧元素，為調(diào)整鋼水的[氧]量而添加。但是，過量添加 時(shí)，在鋼水中生成大量的氧化鋁，形成氧化鋁簇晶，鑄造時(shí)引起噴嘴堵塞，而且還成為 制品板表面發(fā)生缺陷的原因。實(shí)際應(yīng)用中Al預(yù)脫氧時(shí)的上限為0.01質(zhì)量％。在不進(jìn)行 預(yù)脫氧的情況下，不添加Al，因此下限包含0質(zhì)量％。[Ti]、[La]、[Ce]、[O] Ti、La、Ce、及O的限定范圍和其理由如上。其次，針對(duì)鋼水脫氧工藝、及氧■成的夾雜物組成的變化和其控制方法進(jìn)行說明。為使制品的加工性、成形性良好，除鐵以外的元素的含量即C為0.05質(zhì)量％以 下、Si為0.01質(zhì)量％以下、Mn為0.5質(zhì)量％以下、P為0.05質(zhì)量％以下、S為0.02質(zhì)
量％以下的鋼水用轉(zhuǎn)爐或真空處理容器進(jìn)行脫碳處理。該鋼水中含有的溶解氧通常主要通過添加Al進(jìn)行脫氧。其結(jié)果是，有大量的氧 化鋁生成，進(jìn)行凝聚合并，成為數(shù)百μ m以上的粗大氧化鋁簇晶，成為連續(xù)鑄造時(shí)造成 噴嘴堵塞、鋼板表面缺陷的原因。于是，在本發(fā)明中，為使氧化鋁簇晶不大量生成，主要利用Al以外的脫氧材料 對(duì)脫碳處理后的溶解氧進(jìn)行脫氧。具體而言，用轉(zhuǎn)爐或電爐等制鋼爐進(jìn)行精煉，或者進(jìn) 一步進(jìn)行真空脫氣處理等，在將C的濃度設(shè)為0.05質(zhì)量％以下的鋼水中添加Ti+La、或 Ti+Ce、或Ti+La+Ce，在漏斗之前的階段，在鋼水中生成Ti氧化物以及La氧化物和/或 Ce氧化物的復(fù)合夾雜物。另外，為了僅通過Ti進(jìn)行脫氧，需要大量的Ti，因此，從調(diào)整Ti添加前的溶解 氧量的觀點(diǎn)考慮，也可以組合使用利用添加少量Al來進(jìn)行的預(yù)脫氧。在該情況下，在添 加了少量的Al后，作為氧化鋁的浮出時(shí)間，推薦確保1 10分鐘左右。之后，從鋼水鑄桶(取鍋)經(jīng)由漏斗通過浸漬噴嘴向鑄模內(nèi)注入鋼水，進(jìn)行連續(xù)鑄造。此時(shí)，為了防止鋼水在漏斗內(nèi)因暴露于大氣中而被氧化，通常采用用Ar等惰性氣 體置換漏斗內(nèi)的環(huán)境氣體、或者用熔融助熔劑等進(jìn)行密封(〉一> )等對(duì)策。但是，使漏斗內(nèi)的氣氛中完全無氧，這在工業(yè)上難度很高，現(xiàn)實(shí)中不可能實(shí) 現(xiàn)。另外，鋼水也可能因?yàn)閺蔫T桶混入到鋼水的熔渣而發(fā)生氧化。因此，在漏斗內(nèi)的鋼 水氧化只是程度上大小的問題，是不可避免的。特別是由于更換鑄桶等鑄造速度降低時(shí)，通過漏斗的鋼水流量降低。因此，漏 斗內(nèi)的鋼水滯留時(shí)間變長，氣氛或熔渣的暴露時(shí)間變長，更容易引起氧化。下面，將鋼 水在漏斗內(nèi)因環(huán)境氣體或熔渣等受到的氧化稱作再氧化。將漏斗內(nèi)鋼水的再氧化量嚴(yán)格定義為漏斗上游的鋼水入口處與下游的鋼水出 口處鋼水中氧量之差。但是，分別在漏斗的鋼水入口、出口處用設(shè)備測(cè)量鋼水中氧量的 值是很難的。因此，作為實(shí)際的測(cè)定部位，可分別通過與漏斗上游氧量的值大致同等的 鑄桶內(nèi)鋼水的測(cè)定值、與漏斗下游氧量的值大致同等的漏斗出口附近的鋼水測(cè)定值來進(jìn) 行評(píng)價(jià)。以Ti為主要脫氧元素的鋼水中含有的Ti量比La或Ce量多。因此，因鋼水的 再氧化，Ti優(yōu)先被氧化，與再氧化量大體上成比例，形成Ti氧化物。受到顯著的再氧化而新生成的Ti氧化物為Ti02。該TiO2因?yàn)槟哿Ω?，所?TiO2與在鑄桶之前就存在于鋼水中的由Ti氧化物以及La氧化物、Ce氧化物形成的復(fù)合 夾雜物合并，復(fù)合夾雜物的改性指標(biāo)降低?；谏鲜隼碛桑摤F(xiàn)象在更換鑄桶等鑄造速度降低時(shí)更為顯著。因此，得知 存在的問題是在長時(shí)間的鑄造過程中難以穩(wěn)定地防止因凝聚合并的夾雜物造成的噴嘴堵 塞、鋼板表面缺陷。相比之下，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)在漏斗中，在因漏斗中的再氧化而使夾雜物的改性 指標(biāo)降低了的鋼水中適量添加La和/或Ce，利用La和/或Ce將鋼水中的Ti氧化物還 原，使由Ti氧化物以及La氧化物、Ce氧化物形成的復(fù)合夾雜物中的TiOn量降低，從而 能夠抑制改性指標(biāo)的惡化。以下，對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說明。La和Ce的脫氧能力比Ti高。因此，剛剛因再氧化生成的TiO2僅通過少量的La 或Ce即可被還原。因此，如果將TiO2的一部分還原，改性為TiO2-La2O3、TiO2-Ce2O3^ TiO2-La2O3-Ce2O3等直徑為0.5 μ m 30 μ m的微細(xì)復(fù)合氧化物，并且使改性后的改性指 標(biāo)在上述的適當(dāng)范圍內(nèi)，即可以防止因再氧化而生成的夾雜物的凝聚合并。由此，得知 可以改性為球狀或紡錘狀的復(fù)合氧化物。因此，根據(jù)因再氧化而生成的TiO2的量，只要在鋼水中添加改性所需的量的La 禾口 /或Ce即可。由于再氧化生成TiO2,但TiO2的生成量由漏斗內(nèi)鋼水中氧的質(zhì)量增加量而決 定。因此，以漏斗內(nèi)鋼水中氧的質(zhì)量增加量為管理指標(biāo)，由此只要在鋼水中添加改性所 需量的La禾口 /或Ce即可。在此，漏斗內(nèi)鋼水中氧的質(zhì)量增加量可通過向漏斗中供給鋼水的量(即，單位 時(shí)間向漏斗內(nèi)注入鋼水的量)、和鋼水的再氧化量(即，與漏斗內(nèi)增加的單位鋼水量對(duì)應(yīng) 的氧濃度)的積算出。就鋼水的再氧化量而言，可以在上述各位置使用氧化鋯傳感器等 測(cè)定鋼水中氧的值，通過漏斗下游側(cè)和漏斗上游側(cè)的各測(cè)定值的差值來掌握。
順便說一下，漏斗內(nèi)鋼水中氧的質(zhì)量增加量可能因每次更換鑄桶(即每次加料) 時(shí)發(fā)生變化。冷卻，即使是同樣進(jìn)行加料，因操作條件的變更，漏斗內(nèi)鋼水中氧的質(zhì)量 增加量也可能會(huì)發(fā)生變化。因此，優(yōu)選每次加料及每次變更操作條件時(shí)，使用氧化鋯傳 感器等測(cè)定上述鋼水中氧的值，來掌握漏斗內(nèi)鋼水中氧的質(zhì)量增加量。通過在漏斗中添加La和/或Ce，將部分因再氧化生成的TiO2還原，改性成 TiO2-La2O3^ TiO2-Ce2O3^ TiO2-La2O3-Ce2O3等復(fù)合氧化物，為使該改性指標(biāo)在上述適當(dāng) 范圍內(nèi)，即0.1 0.7，而通過改性前后的分子量比進(jìn)行計(jì)算時(shí)，需要在鋼水中添加相對(duì) 于漏斗內(nèi)鋼水中氧的質(zhì)量增加量為0.2倍 1.2倍質(zhì)量的La及Ce中的任意一種以上。關(guān)于該倍率，為使改性指標(biāo)在上述優(yōu)選的成分范圍內(nèi)，優(yōu)選使La和/或Ce的添 加量在0.3倍 1.1倍的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在0.4倍 0.9倍的范圍內(nèi)。La和/或Ce的添加也可以通過純金屬的La和/或Ce進(jìn)行，但是，例如也可 以以鈰鑭稀土合金(misch metal)等含有La和/或Ce的合金的形式添加。如果合金中的 La和Ce的總濃度為30質(zhì)量％以上，則即使其它夾雜物與La和/或Ce —同混入到鋼水 中，也不會(huì)損害本發(fā)明的效果。但是，要使La和/或Ce的添加量在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，重要的是根據(jù)La和/或Ce 的濃度調(diào)整合金的添加量。另外，作為添加的方法，也可以直接在鋼水中添加金屬，但 由于熔渣等帶來的損耗，優(yōu)選以被鐵管包覆的金屬絲的狀態(tài)向鋼水中連續(xù)地供給。本發(fā)明也可以是鑄錠鑄造(4 > 卜鑄造)及連續(xù)鑄造。另外，如果是連續(xù) 鑄造，則不僅適用于通常的250mm厚左右的板坯連續(xù)鑄造，而且對(duì)于連續(xù)鑄造機(jī)的鑄模 厚度比其薄的例如150mm以下的薄板坯連續(xù)鑄造也能夠發(fā)現(xiàn)充分的效果，能夠穩(wěn)定地防 止噴嘴堵塞。而且，可以將通過上述方法得到的鑄片通過熱軋、冷軋等通常的方法制造 鋼板。實(shí)施例下面，列舉實(shí)施例及比較例，參照?qǐng)D1的流程圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。(實(shí)施例1)通過用轉(zhuǎn)爐進(jìn)行精煉和用回流式真空脫氣裝置進(jìn)行處理，在鑄桶內(nèi)準(zhǔn)備了含有 0.0013質(zhì)量％的C、0.004質(zhì)量％的Si、0.25質(zhì)量％的Mn、0.009質(zhì)量％的P、0.006質(zhì) 量％的3的300t的鋼水(參照?qǐng)D1中的Si)。在該鋼水中添加了 Ti后，添加La及Ce(參 照?qǐng)D1中的S3)。由此，得到含有0.053質(zhì)量％的Ti、0.0007質(zhì)量％的La、0.0005質(zhì)量％ 的Ce、0.0046質(zhì)量％的氧的鋼水。采取鑄桶內(nèi)的鋼水對(duì)夾雜物進(jìn)行研究時(shí)，發(fā)現(xiàn)存在直徑0.5μιη 30μιη的球 狀或紡錘狀?yuàn)A雜物，均為由Ti02、La2O3^及Ce2O3構(gòu)成的氧化物，它們的改性指標(biāo)在 0.16 0.58的范圍內(nèi)。將該鋼水從鑄桶經(jīng)漏斗且經(jīng)由浸漬噴嘴向鑄模內(nèi)以每分鐘4.4t的量注入。注入 時(shí)，通過氧化鋯傳感器測(cè)定漏斗下游側(cè)(漏斗出口附近)的鋼水的氧濃度，為0.0088質(zhì) 量％，在漏斗內(nèi)，氧濃度增加了 0.0042質(zhì)量％。于是，每分鐘向漏斗內(nèi)添加40g、80g或200g由鐵管包覆的金屬絲狀的50質(zhì) 量％1^_50質(zhì)量％(^合金，使得相對(duì)于漏斗內(nèi)鋼水中氧的質(zhì)量增加量(即，每單位時(shí)間 向漏斗內(nèi)注入鋼水的量4.4t/分鐘、與在漏斗內(nèi)增加的每單位鋼水量的氧濃度0.0042質(zhì)量％之積)向鋼水中添加La+Ce的量為0.22倍、0.43倍或1.08倍(參照?qǐng)D1中的S4)。將該鋼水通過連續(xù)鑄造法以鑄造速度1.4m/分鐘進(jìn)行鑄造，得到厚度250mm、 寬度1800mm的板坯。在鑄造時(shí)，浸漬噴嘴不會(huì)發(fā)生堵塞。將鑄造得到的板坯切割為8500mm長度，作為1個(gè)卷材(coil)單元?？疾彀迮?表層20mm范圍內(nèi)的夾雜物。其結(jié)果得知，向漏斗內(nèi)添加合金的量為每分鐘40g、80g或 200g的任意板坯均存在由Ti02、La2O3>及Ce2O3構(gòu)成的直徑0.5 μ m 30 μ m的球狀或 紡錘狀氧化物夾雜物。它們的改性指標(biāo)在0.15 0.55的范圍內(nèi)。將這樣得到的板坯利用常規(guī)方法進(jìn)行熱軋后再進(jìn)行冷軋。由此，最終得到 0.7mm厚且寬1800mm卷材的冷軋鋼板。對(duì)于鋼板表面品質(zhì)，通過冷軋后的檢測(cè)線(検 查，< 進(jìn)行目測(cè)觀察，評(píng)價(jià)每1個(gè)卷材發(fā)生表面缺陷的發(fā)生個(gè)數(shù)。其結(jié)果得知，未 發(fā)生表面缺陷。(實(shí)施例2)通過用轉(zhuǎn)爐進(jìn)行精煉和用真空脫氣裝置進(jìn)行處理，分別在Nal及No.2這兩個(gè)鑄 桶內(nèi)準(zhǔn)備了含有0.0013質(zhì)量％的C、0.004質(zhì)量％的Si、0.25質(zhì)量％的Mn、0.009質(zhì)量％ 的P、0.006質(zhì)量％的S的300t的鋼水(參照?qǐng)D1中Si)。其次，在各鑄桶內(nèi)的鋼水中添 加IOOkg預(yù)脫氧用Al，使其回流3分鐘，得到含有0.002質(zhì)量％的Al、0.012質(zhì)量％的氧 的鋼水(參照?qǐng)D1中S2)。另外，在這些鋼水中分別添加200kg的Ti，進(jìn)行1分鐘回流，之后，分別在鑄桶 No.l內(nèi)添加40kg的Ce、在鑄桶No.2內(nèi)添加40kg的La(參照?qǐng)D1中S3)。 由此，分別 制備含有La或Ce的濃度均為0.005質(zhì)量％的鋼水，該鋼水中均含有0.033質(zhì)量％的Ti、 0.01質(zhì)量％的氧。采取各鑄桶內(nèi)的鋼水對(duì)夾雜物進(jìn)行研究。其結(jié)果得知，存在直徑0.5μιη 30 μ m的球狀或紡錘狀?yuàn)A雜物。所有的夾雜物均含有10質(zhì)量％以下的Al2O3，且剩余部 分為由TiO2和La2O3或Ce2O3構(gòu)成的氧化物。另外，它們的改性指標(biāo)在0.22 0.48的范 圍內(nèi)。將這些鋼水從鑄桶經(jīng)漏斗且經(jīng)由浸漬噴嘴以每分鐘4.4t的量向鑄模內(nèi)注入。注 入時(shí)，通過氧化鋯傳感器測(cè)定漏斗下游側(cè)(漏斗出口附近)鋼水的氧濃度。其結(jié)果得知， 均為0.02質(zhì)量％，漏斗內(nèi)氧的濃度增加了 0.01質(zhì)量％。于是，將La合金向漏斗內(nèi)以每分鐘IlOg 485g進(jìn)行添加，使得相對(duì)于漏斗內(nèi) 鋼水中氧的質(zhì)量增加量(即，每單位時(shí)間向漏斗內(nèi)注入鋼水的量4.4t/分鐘、與在漏斗內(nèi) 增加的每單位鋼水量的氧濃度0.01質(zhì)量％之積)，向Nal鑄桶鋼水中添加La的量為0.25 倍 1.1倍(參照?qǐng)D1中S4)。另外，同樣地，將Ce合金向漏斗內(nèi)以每分鐘220g進(jìn)行添加，使得向No.2鑄桶 鋼水中添加Ce的量為0.5倍(參照?qǐng)D1中S4)。由這些鋼水通過連續(xù)鑄造法以1.4m/分 鐘的鑄造速度鑄造厚250mm、寬1800mm的板坯，在鑄造時(shí)浸漬噴嘴均未發(fā)生堵塞。將這樣得到的板坯利用常規(guī)方法進(jìn)行熱軋后再進(jìn)行冷軋。由此，最終得到厚 0.7mm且寬1800mm卷材的冷軋鋼板。對(duì)于鋼板表面品質(zhì)，通過冷軋后的檢測(cè)線進(jìn)行目 測(cè)觀察，評(píng)價(jià)每1個(gè)卷材發(fā)生表面缺陷的發(fā)生個(gè)數(shù)。其結(jié)果得知，添加了 La、Ce的卷 材，均未發(fā)生表面缺陷。
另外，考察了冷軋鋼板內(nèi)的夾雜物。其結(jié)果得知，添加了 La、Ce的鋼板的夾雜 物中均含有10質(zhì)量％以下的Al2O3，剩余部分為由TiO2和La203、或由TiO2和Ce2O3構(gòu) 成的直徑0.5 μ m 30 μ m的球狀或紡錘狀氧化物夾雜物。它們的改性指標(biāo)在0.2 0.45 的范圍內(nèi)。(比較例1)通過用轉(zhuǎn)爐進(jìn)行精煉和用回流式真空脫氣裝置進(jìn)行處理，在鑄桶內(nèi)準(zhǔn)備含有 0.0013質(zhì)量％的C、0.004質(zhì)量％的Si、0.25質(zhì)量％的Mn、0.009質(zhì)量％的P、0.006質(zhì) 量％的3的300t的鋼水。在該鋼水中添加了 Ti后，添加La和Ce。由此，得到含有 0.037質(zhì)量％的Ti、0.001質(zhì)量％的La、0.0008質(zhì)量％的Ce、0.008質(zhì)量％的氧的鋼水。采取鑄桶內(nèi)的鋼水對(duì)夾雜物進(jìn)行考察的，結(jié)果得知，存在直徑0.5 μ m 30 μ m 的球狀或紡錘狀的夾雜物。這些夾雜物均為由Ti02、La2O3^及Ce2O3構(gòu)成的氧化物。它 們的改性指標(biāo)在0.12 0.33的范圍內(nèi)。將該鋼水從鑄桶經(jīng)漏斗且經(jīng)由浸漬噴嘴以每分鐘4.4t量向鑄模內(nèi)注入。注入 時(shí)，利用氧化鋯傳感器測(cè)定漏斗下游側(cè)(漏斗出口附近)鋼水的氧濃度，為0.0165質(zhì) 量％，在漏斗內(nèi)氧濃度增加0.0085質(zhì)量％。通過連續(xù)鑄造法以鑄造速度1.4m/分鐘鑄造該鋼水，得到厚250mm、寬1800mm 的板坯。鑄造時(shí)，浸漬噴嘴發(fā)生堵塞，在鑄桶內(nèi)鋼水剩余量為IOOt時(shí)中斷鑄造。將鑄造得到的板坯切割為8500_長度，作為1個(gè)卷材單元?？疾彀迮鞅韺?20mm范圍的夾雜物。其結(jié)果得知，由Ti02、La2O3、及Ce2O3構(gòu)成的直徑0.5 μ m 30 μ m的球狀或紡錘狀的氧化物夾雜物以凝聚成直徑超過150 μ m的簇晶狀的狀態(tài)存在。 夾雜物的改性指標(biāo)在0.05以上且不足0.1的范圍內(nèi)。將這樣得到的板坯利用常規(guī)方法進(jìn)行熱軋后再進(jìn)行冷軋。由此，最終得到厚 0.7mm且寬1800mm卷材的冷軋鋼板。對(duì)于表面品質(zhì)，通過冷軋后的檢測(cè)線進(jìn)行目測(cè)觀 察，評(píng)價(jià)每1個(gè)卷材發(fā)生表面缺陷的發(fā)生個(gè)數(shù)。其結(jié)果得知，板坯發(fā)生表面缺陷的個(gè)數(shù) 平均為5個(gè)/卷材。(比較例2)通過用轉(zhuǎn)爐進(jìn)行精煉和用真空脫氣裝置進(jìn)行處理，在No.l、及Νο.2這兩個(gè)鑄桶 內(nèi)分別準(zhǔn)備了含有0.0013質(zhì)量％的C、0.004質(zhì)量％的Si、0.25質(zhì)量％的Mn、0.009質(zhì) 量％的P、0.006質(zhì)量％的S的300t的鋼水。其次，向各鑄桶內(nèi)的鋼水中添加IOOkg的預(yù) 脫氧用Al，使其回流3分鐘，得到含有0.002質(zhì)量％的Al、0.013質(zhì)量％的氧的鋼水。進(jìn)而，在這些鋼水中分別添加200kg的Ti，使其回流1分鐘，之后，在鑄桶No.l 內(nèi)添加40kg的Ce、在鑄桶Νο.2內(nèi)添加40kg的La。由此，分別制備了 La或Ce的濃度 均為0.005%的鋼水，該鋼水含有0.033質(zhì)量％的Ti、0.01%的氧。采取各鑄桶內(nèi)的鋼水，對(duì)夾雜物進(jìn)行考察。其結(jié)果得知，存在直徑0.5μιη 30μιη的球狀或紡錘狀的夾雜物。均含有10質(zhì)量％以下的Al2O3，剩余部分為由 Ti02+La203、或Ti02+Ce203構(gòu)成的氧化物。它們的改性指標(biāo)在0.22 0.48的范圍內(nèi)。將這些鋼水從鑄桶經(jīng)漏斗且經(jīng)由浸漬噴嘴以每分鐘4.4t的量向鑄模內(nèi)注入。注 入時(shí)，通過氧化鋯傳感器測(cè)定漏斗下游側(cè)(漏斗出口附近)鋼水的氧濃度。其結(jié)果得知， 鋼水的氧濃度為0.02質(zhì)量％，在漏斗內(nèi)氧濃度增加0.01質(zhì)量％。
于是，將La合金以每分鐘65g向漏斗內(nèi)添加，使得相對(duì)于漏斗內(nèi)鋼水中氧的質(zhì) 量增加量(即每單位時(shí)間向漏斗內(nèi)注入鋼水的量4.4t/分鐘、與在漏斗內(nèi)增加的每單位鋼 水量的氧濃度0.01質(zhì)量％之積)向Nal鑄桶鋼水中添加La的量為0.15倍。另外，同樣 地，將Ce合金以每分鐘600g向漏斗內(nèi)添加，使得向No.2鑄桶鋼水中添加Ce的量為1.36倍。由這些鋼水利用連續(xù)鑄造法以1.4m/分鐘的鑄造速度鑄造厚250mm、寬1800mm 的板坯，但浸漬噴嘴發(fā)生堵塞，在鑄桶內(nèi)鋼水的殘量為50t時(shí)中斷鑄造。得到的板坯通過常規(guī)方法進(jìn)行熱軋后再進(jìn)行冷軋。而且，最終得到厚0.7mm且 度1800mm卷材的冷軋鋼板。對(duì)于鋼板品質(zhì)，通過冷軋后的檢測(cè)線進(jìn)行目測(cè)觀察，評(píng)價(jià) 每1個(gè)卷材發(fā)生表面缺陷的發(fā)生個(gè)數(shù)。其結(jié)果得知，就板坯發(fā)生表面缺陷的平均個(gè)數(shù)而 言，添加La的卷材為5個(gè)/卷材、添加Ce的卷材為10個(gè)/卷材?？疾炖滠堜摪鍍?nèi)的夾雜物。其結(jié)果得知，添加La的卷材中，含有10質(zhì)量％以 下的Al2O3，剩余部分由Ti02、和La2O3構(gòu)成的直徑0.5 μ m 30 μ m的球狀或紡錘狀的 氧化物夾雜物以凝聚成直徑超過150 μ m的簇晶狀的狀態(tài)下存在。夾雜物的改性指標(biāo)在 0.05以上且不足0.1的范圍內(nèi)。另外，添加Ce的卷材中，存在的夾雜物含有10質(zhì)量％以下的Al2O3，剩余部分 為由Ti02、和Ce2O3構(gòu)成的長徑延長至1000 μ m的夾雜物。夾雜物的改性指標(biāo)在0.75 1.0的范圍內(nèi)。工業(yè)實(shí)用性如以上說明，根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)⒙┒穬?nèi)受到再氧化的鋼水中的夾雜物的組成 控制在適當(dāng)范圍內(nèi)。因此，能夠切實(shí)地防止噴嘴堵塞、制品表面缺陷，并且能夠長時(shí)間 穩(wěn)定地制造出加工性、成形性優(yōu)異的低碳薄鋼板。因此，本發(fā)明在鋼鐵制造產(chǎn)業(yè)的可利 用性高。
權(quán)利要求
1. 一種低碳鋼鑄片的制造方法，該方法包括向通過脫碳處理將碳濃度調(diào)整至0.05質(zhì)量％以下的鋼水中添加Ti，然后添加La及 Ce中的至少一種，并且進(jìn)行成分調(diào)整，由此制備低碳鋼鑄片的鋼水的工序，所述低碳鋼 鑄片的鋼水中按質(zhì)量％計(jì)具有超過0%且為0.05%以下的碳、超過0%且為0.01%以下的 Si、超過0%且為0.5%以下的Mn、超過0%且為0.05%以下的P、0%以上且為0.02%以 下的S、0%以上且為0.01%以下的Al、0.01%以上且為0.4%以下的Ti、總計(jì)0.001%以 上且為0.01%以下的La和/或Ce、0.004%以上且為0.02%以下的氧，并且以鐵為主成 分；將制備的所述鋼水經(jīng)由漏斗向鑄模注入的工序，其中，通過在所述漏斗內(nèi)向所述鋼水中進(jìn)一步添加La及Ce中的至少一種，且添 加的La及Ce中的至少一種的總質(zhì)量相對(duì)于在所述漏斗內(nèi)的所述鋼水中氧的質(zhì)量增加 量為0.2倍以上且1.2倍以下，由此將所得鑄片中存在的各夾雜物轉(zhuǎn)化為La及Ce中的 任意一種以上的氧化物和Ti的氧化物為主成分的夾雜物并將各夾雜物的組成調(diào)整為 (La203+Ce203) +TiOn(η = 1 2)的質(zhì)量比率為0.1以上且0.7以下。
全文摘要
本發(fā)明提供低碳鋼鑄片的制造方法，其包括制備低碳鋼鑄片的鋼水的工序、和將制備的所述鋼水經(jīng)由漏斗向鑄模注入的工序，通過在所述漏斗內(nèi)向所述鋼水中進(jìn)一步添加La及Ce中的至少一種，且添加的La及Ce中的至少一種的總質(zhì)量相對(duì)于在所述漏斗內(nèi)的所述鋼水中氧的質(zhì)量增加量為0.2倍以上且1.2倍以下，由此將所得鑄片中存在的各夾雜物轉(zhuǎn)化為La及Ce中的任意一種以上的氧化物和Ti的氧化物為主成分的夾雜物并將各雜質(zhì)的組成調(diào)整為(La2O3+Ce2O3)÷TiOn(n＝1～2)的質(zhì)量比率為0.1以上且0.7以下。
文檔編號(hào)C21C7/00GK102015156SQ20098011546
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2009年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月15日
發(fā)明者宮嵜雅文, 山村英明, 峰田曉 申請(qǐng)人:新日本制鐵株式會(huì)社