专利名称：低碳钢铸片的制造方法
技术领域：
本发明涉及稳定地制造低碳钢铸片的方法，所述低碳钢铸片用于生产加工性、 成形性优异且表面不易发生缺陷的低碳薄钢板。本申请主张基于2008年7月15日在日本提出申请的特愿2008-183740的优先 权，在此引用其内容。
背景技术：
在通过转炉或真空处理容器进行精炼的钢水中含有过量的溶解氧。该过量的溶 解氧通常通过与氧的亲和力强的强脱氧元素即Al进行脱氧。Al通过脱氧而成为氧化铝， 氧化铝凝聚合并成为数100 μ m以上的粗大的氧化铝簇晶。薄板用钢被用于汽车用外板等加工严格的用途。因此，将薄板用钢的碳浓度设 为0.05质量％以下来提高加工性。但是，当使碳浓度降低时，精炼后的溶解氧浓度升 高。其结果，进行Al脱氧时，生成大量氧化铝，氧化铝簇晶量非常多。如果生成大量氧化铝簇晶，则在将钢水从钢水锅经由漏斗(夕> Π 7 * 二， tundish)利用浸渍喷嘴注入铸模内进行连续铸造时，会在浸渍喷嘴内附着氧化铝簇晶。该 氧化铝簇晶成为钢水注入的障碍，妨碍连续铸造。另外，该现象被称作“喷嘴堵塞”。另外，氧化铝簇晶是钢板制造时表面缺陷发生的原因，使薄钢板的品质大幅劣 化。因此，寻求用于降低作为氧化铝簇晶的原因的氧化铝的对策。作为用于降低氧化铝的对策，专利文献1中公开了向钢水表面添加夹杂物吸附 用助熔剂(flux)来除去氧化铝的方法。另外，作为用于降低氧化铝的对策，专利文献2 中公开了向钢水中添加CAO助熔剂来吸附除去氧化铝的方法。但是，这些方法中，很难 将低碳钢水中大量生成的氧化铝充分地除去。另一方面，作为不生成氧化铝的方法(不进行氧化铝的除去)，有利用除Al以外 的脱氧元素除去经脱碳处理后的溶解氧的方法。例如专利文献3中公开了通过Mg进行 脱氧的薄钢板用钢水的制备(溶製)方法。但是，Mg的蒸汽压高，对钢水的成品率非常 低。因此，如低碳钢，要仅通过Mg对溶解氧浓度高的钢水进行脱氧，需要大量的Mg。 因此，考虑到制造成本，不能说是实用的工艺。鉴于使用Al对钢水脱氧的上述的问题，专利文献4中公开了组合使用Ti以及La 和/或Ce作为脱氧元素的方法。根据该方法，脱氧后的钢水中存在的夹杂物成为Ti氧化 物、La氧化物和/或Ce氧化物的复合夹杂物。由于这些复合夹杂物在钢水中难以凝聚 合并，呈微细分散的状态，因此不能生成上述粗大的氧化铝簇晶，不会发生喷嘴堵塞、 钢板表面缺陷。现有技术文献专利文献专利文献1 (日本)特开平5-104219号公报专利文献2 (日本)特开昭63-149057号公报
专利文献3 (日本)特开平5-302112号公报专利文献4 PCTWO 03/002771A1 号公报
发明内容
发明要解决的问题但是，即使是专利文献4中公开的方法，在从钢水锅向漏斗中注入钢水时，在 漏斗内钢水有时也会因环境氧或熔渣等而发生氧化。S卩，在将Ti以及La和/或Ce作为脱氧元素使用而使钢水氧化的情况下，钢水 中的Ti被优先氧化，夹杂物中Ti氧化物的含量增加。其结果是，夹杂物组成从上述难以 凝聚合并的组成变化成容易凝聚合并的组成，发生喷嘴堵塞、钢板表面缺陷。本发明的目的在于提供低碳钢铸片的制造方法，该方法对使用Ti以及La和/或 Ce作为脱氧元素的钢水在漏斗内发生氧化而导致的钢水中夹杂物的组成变化进行控制， 防止夹杂物的凝聚合并，由此可防止因凝聚合并的夹杂物而造成的喷嘴堵塞及钢板表面 缺陷。解决问题的方法 本发明为解决上述课题采用以下方法。(1) 一种低碳钢铸片的制造方法，该方法包括向通过脱碳处理将碳浓度调整至0.05质量％以下的钢水中添加Ti，然后添加La 及Ce中的至少一种，并且进行成分调整，由此制备低碳钢铸片的钢水的工序，所述低碳 钢铸片的钢水中按质量％计具有超过0%且为0.05%以下的碳、超过0%且为0.01%以下 的Si、超过0%且为0.5%以下的Mn、超过0%且为0.05%以下的P、0%以上且为0.02% 以下的S、0%以上且为0.01%以下的Al、0.01%以上且为0.4%以下的Ti、总计0.001% 以上且为0.01%以下的La和/或Ce、0.004%以上且为0.02%以下的氧，并且以铁为主成 分；将制备的所述钢水经由漏斗向铸模注入的工序，其中，通过在所述漏斗内向所述钢水中进一步添加La及Ce中的至少一种，且 添加的La及Ce中的至少一种的总质量相对于在所述漏斗内的所述钢水中氧的质量增加 量为0.2倍以上且1.2倍以下，由此将所得铸片中存在的各夹杂物转化为La及Ce中的 任意一种以上的氧化物和Ti的氧化物为主成分的夹杂物并将各夹杂物的组成调整为 (La203+Ce203) +TiOn(η = 1 2)的质量比率为0.1以上且0.7以下。发明的效果根据上述(1)的发明，能够将漏斗内受到氧化的钢水中的夹杂物的组成控制在 适当范围内。因此，能够确实地防止喷嘴堵塞、制品表面缺陷，并且能够制造出加工 性、成形性优异的低碳钢铸片。
图1是流程图，其示出了本发明实施方式的低碳钢的制造工序。
具体实施例方式下面，详细说明本发明。首先，对本发明的脱氧后钢水的组成范围、和脱氧后钢水中存在的夹杂物的组 成范围及其限定理由进行说明。本发明者适当组合使用Al、Ti、La、Ce作为对钢水添加的脱氧剂，通过试验评 价夹杂物的凝聚行为(挙動)。钢水中夹杂物的调查如下进行对钢水采样并冷却，通 过SEM-EDX分析钢中包含的夹杂物。其结果，确认Al2O3夹杂物、TiOn夹杂物(η = 1 2、以下相同)、 Al2O3-La2O3-Ce2O3复合夹杂物、Al2O3-La2O3复合夹杂物、Al2O3-Ce2O3复合夹杂物比较 容易凝聚合并。另外，还确认TiOn-La2O3-Ce2O3复合夹杂物、TiOn-La2O3复合夹杂物、 TiOn-Ce2O3复合夹杂物未凝聚合并，在钢水中以球状或纺锤状的微细夹杂物形式分散。作为其理由，可以列举，与A1203、TiOn> Al2O3-La2O3-Ce2O3^ Al2O3-La2O3^ Al2O3-Ce2O3 相比，就 TiOn-La2O3-Ce2O3、TiOn-La2O3^ TiOn-Ce2O3 而言，夹杂物和钢水 间的表面能更小。表面能小时，夹杂物能够更稳定地存在于钢水中，抑制夹杂物间的凝 聚合并。另外，通过试验确认了夹杂物间的凝聚合并因La203+Ce203和TiOn的质量比而 发生变化。具体而言，在钢水中为了抑制夹杂物间的凝聚合并，作为夹杂物中包含的 La2O^Ce2O3和TiOn的质量比，如果(La203+Ce203) +TiOn的值(以下有时将该值称作
“改性指标”)为0.1以上，则夹杂物和钢水间的表面能减小。即，夹杂物间的凝聚合并 被抑制。另外，更优选改性指标为0.15以上，特别优选为0.2以上。另一方面，当改性指标超过0.7时，夹杂物的融点降低，在钢水中成为液体状 态，反而容易合并，容易变得粗大，改性指标必须为0.7以下。更优选改性指标为0.6以 下，特别优选为0.5以下。另外，在进行后述利用Al的预脱氧的情况下，除Ti以及La和/或Ce以外，夹 杂物有时还含有Al。鉴于此研究的结果是，通过试验确认了，如果夹杂物中Al氧化物的 量不足25质量％，则不能阻碍抑制夹杂物间凝聚合并的作用。因此，本发明中，就脱氧后钢水中存在的夹杂物而言，生成以Ti的氧化物以及 La和/或Ce的氧化物为主成分的各夹杂物。在不进行利用Al的预脱氧的情况下，夹杂物中Ti的氧化物以及La和/或Ce的 氧化物总计大致为100质量％，但即使进行利用Al的预脱氧，存在Al氧化物的情况下， 仍然可以以Ti的氧化物以及La和/或Ce的氧化物为主成分。在此，作为主成分的标准，可提示在夹杂物中总计存在有75质量％以上的Ti的 氧化物以及La和/或Ce的氧化物。在该状态下，与夹杂物中Ti的氧化物以及La和/ 或Ce的氧化物总计大致为100质量％的情况相同，可以抑制夹杂物间的凝聚合并。由于Ti、La、Ce全部为脱氧元素，当添加在钢水中时氧浓度降低。氧浓度变低 时，钢水的表面张力提高。钢水的表面张力过高时，即使将夹杂物的改性指标调整在上 述范围，也不能使钢水和夹杂物间的表面能充分降低，夹杂物凝聚合并且变得粗大化。另一方面，钢水的氧浓度过高时，脱氧产生的夹杂物会大量生成，因此夹杂物 的碰撞概率提高，凝聚合并加剧。
因此，为了充分防止夹杂物的粗大化，氧浓度存在上下限的适当范围，而且发 现为了实现该范围，存在脱氧元素量的适当范围。具体而言，通过本次试验研究，得知 只要钢水的氧浓度在0.004质量％以上且为0.02质量％以下的范围内，就能够充分抑制夹 杂物凝聚合并。本发明中，基本上是在添加了 Ti后，添加La和/或Ce。因此，主要使Ti作 为脱氧元素发挥作用，La及Ce主要作为对夹杂物的组成进行改性的元素发挥作用。因 此，只要将Ti作为主要的脱氧元素进行研究即可。即，为了使钢水的氧浓度值在0.004 质量％ 0.02质量％的范围内，只要通过脱氧平衡使钢中的Ti量处于0.01质量％ 0.4 质量％的范围内即可。另外，此时，为了使夹杂物的改性指标在上述的适当范围内，只要使钢中La和 Ce的总量为比钢中Ti的量少的值，即在0.001质量％ 0.01质量％范围内即可。其次，对本发明成分组成的限定理由进行说明。[C]、[Si]、[Mn]、[P] C、Si、Mn及P是提高钢板的强度、硬度的元素。因
此，为改善制品板的加工性、成形性，将各自的上限设定为0.05质量％、0.01质量％、 0.5质量％、及0.05质量％。另外，使各自的下限超过0质量％。[S] S形成MnS等硫化物，通过压延进行拉伸，在加工制品板时成为断裂的起 点(起点)，使加工性恶化。实际应用时其上限为0.02质量％。含量越少越好，因此其 下限包含0质量％。[Al] Al为强力的脱氧元素，为调整钢水的[氧]量而添加。但是，过量添加 时，在钢水中生成大量的氧化铝，形成氧化铝簇晶，铸造时引起喷嘴堵塞，而且还成为 制品板表面发生缺陷的原因。实际应用中Al预脱氧时的上限为0.01质量％。在不进行 预脱氧的情况下，不添加Al，因此下限包含0质量％。[Ti]、[La]、[Ce]、[O] Ti、La、Ce、及O的限定范围和其理由如上。其次，针对钢水脱氧工艺、及氧■成的夹杂物组成的变化和其控制方法进行说明。为使制品的加工性、成形性良好，除铁以外的元素的含量即C为0.05质量％以 下、Si为0.01质量％以下、Mn为0.5质量％以下、P为0.05质量％以下、S为0.02质
量％以下的钢水用转炉或真空处理容器进行脱碳处理。该钢水中含有的溶解氧通常主要通过添加Al进行脱氧。其结果是，有大量的氧 化铝生成，进行凝聚合并，成为数百μ m以上的粗大氧化铝簇晶，成为连续铸造时造成 喷嘴堵塞、钢板表面缺陷的原因。于是，在本发明中，为使氧化铝簇晶不大量生成，主要利用Al以外的脱氧材料 对脱碳处理后的溶解氧进行脱氧。具体而言，用转炉或电炉等制钢炉进行精炼，或者进 一步进行真空脱气处理等，在将C的浓度设为0.05质量％以下的钢水中添加Ti+La、或 Ti+Ce、或Ti+La+Ce，在漏斗之前的阶段，在钢水中生成Ti氧化物以及La氧化物和/或 Ce氧化物的复合夹杂物。另外，为了仅通过Ti进行脱氧，需要大量的Ti，因此，从调整Ti添加前的溶解 氧量的观点考虑，也可以组合使用利用添加少量Al来进行的预脱氧。在该情况下，在添 加了少量的Al后，作为氧化铝的浮出时间，推荐确保1 10分钟左右。之后，从钢水铸桶(取鍋)经由漏斗通过浸渍喷嘴向铸模内注入钢水，进行连续铸造。此时，为了防止钢水在漏斗内因暴露于大气中而被氧化，通常采用用Ar等惰性气 体置换漏斗内的环境气体、或者用熔融助熔剂等进行密封(〉一> )等对策。但是，使漏斗内的气氛中完全无氧，这在工业上难度很高，现实中不可能实 现。另外，钢水也可能因为从铸桶混入到钢水的熔渣而发生氧化。因此，在漏斗内的钢 水氧化只是程度上大小的问题，是不可避免的。特别是由于更换铸桶等铸造速度降低时，通过漏斗的钢水流量降低。因此，漏 斗内的钢水滞留时间变长，气氛或熔渣的暴露时间变长，更容易引起氧化。下面，将钢 水在漏斗内因环境气体或熔渣等受到的氧化称作再氧化。将漏斗内钢水的再氧化量严格定义为漏斗上游的钢水入口处与下游的钢水出 口处钢水中氧量之差。但是，分别在漏斗的钢水入口、出口处用设备测量钢水中氧量的 值是很难的。因此，作为实际的测定部位，可分别通过与漏斗上游氧量的值大致同等的 铸桶内钢水的测定值、与漏斗下游氧量的值大致同等的漏斗出口附近的钢水测定值来进 行评价。以Ti为主要脱氧元素的钢水中含有的Ti量比La或Ce量多。因此，因钢水的 再氧化，Ti优先被氧化，与再氧化量大体上成比例，形成Ti氧化物。受到显著的再氧化而新生成的Ti氧化物为Ti02。该TiO2因为凝聚力高，所以 TiO2与在铸桶之前就存在于钢水中的由Ti氧化物以及La氧化物、Ce氧化物形成的复合 夹杂物合并，复合夹杂物的改性指标降低。基于上述理由，该现象在更换铸桶等铸造速度降低时更为显著。因此，得知 存在的问题是在长时间的铸造过程中难以稳定地防止因凝聚合并的夹杂物造成的喷嘴堵 塞、钢板表面缺陷。相比之下，本发明者发现在漏斗中，在因漏斗中的再氧化而使夹杂物的改性 指标降低了的钢水中适量添加La和/或Ce，利用La和/或Ce将钢水中的Ti氧化物还 原，使由Ti氧化物以及La氧化物、Ce氧化物形成的复合夹杂物中的TiOn量降低，从而 能够抑制改性指标的恶化。以下，对其进行详细说明。La和Ce的脱氧能力比Ti高。因此，刚刚因再氧化生成的TiO2仅通过少量的La 或Ce即可被还原。因此，如果将TiO2的一部分还原，改性为TiO2-La2O3、TiO2-Ce2O3^ TiO2-La2O3-Ce2O3等直径为0.5 μ m 30 μ m的微细复合氧化物，并且使改性后的改性指 标在上述的适当范围内，即可以防止因再氧化而生成的夹杂物的凝聚合并。由此，得知 可以改性为球状或纺锤状的复合氧化物。因此，根据因再氧化而生成的TiO2的量，只要在钢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的生成量由漏斗内钢水中氧的质量增加量而决 定。因此，以漏斗内钢水中氧的质量增加量为管理指标，由此只要在钢水中添加改性所 需量的La禾口 /或Ce即可。在此，漏斗内钢水中氧的质量增加量可通过向漏斗中供给钢水的量(即，单位 时间向漏斗内注入钢水的量)、和钢水的再氧化量(即，与漏斗内增加的单位钢水量对应 的氧浓度)的积算出。就钢水的再氧化量而言，可以在上述各位置使用氧化锆传感器等 测定钢水中氧的值，通过漏斗下游侧和漏斗上游侧的各测定值的差值来掌握。
顺便说一下，漏斗内钢水中氧的质量增加量可能因每次更换铸桶(即每次加料) 时发生变化。冷却，即使是同样进行加料，因操作条件的变更，漏斗内钢水中氧的质量 增加量也可能会发生变化。因此，优选每次加料及每次变更操作条件时，使用氧化锆传 感器等测定上述钢水中氧的值，来掌握漏斗内钢水中氧的质量增加量。通过在漏斗中添加La和/或Ce，将部分因再氧化生成的TiO2还原，改性成 TiO2-La2O3^ TiO2-Ce2O3^ TiO2-La2O3-Ce2O3等复合氧化物，为使该改性指标在上述适当 范围内，即0.1 0.7，而通过改性前后的分子量比进行计算时，需要在钢水中添加相对 于漏斗内钢水中氧的质量增加量为0.2倍 1.2倍质量的La及Ce中的任意一种以上。关于该倍率，为使改性指标在上述优选的成分范围内，优选使La和/或Ce的添 加量在0.3倍 1.1倍的范围内，更优选在0.4倍 0.9倍的范围内。La和/或Ce的添加也可以通过纯金属的La和/或Ce进行，但是，例如也可 以以铈镧稀土合金(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的总浓度为30质量％以上，则即使其它夹杂物与La和/或Ce —同混入到钢水 中，也不会损害本发明的效果。但是，要使La和/或Ce的添加量在适当的范围内，重要的是根据La和/或Ce 的浓度调整合金的添加量。另外，作为添加的方法，也可以直接在钢水中添加金属，但 由于熔渣等带来的损耗，优选以被铁管包覆的金属丝的状态向钢水中连续地供给。本发明也可以是铸锭铸造(4 > 卜铸造)及连续铸造。另外，如果是连续 铸造，则不仅适用于通常的250mm厚左右的板坯连续铸造，而且对于连续铸造机的铸模 厚度比其薄的例如150mm以下的薄板坯连续铸造也能够发现充分的效果，能够稳定地防 止喷嘴堵塞。而且，可以将通过上述方法得到的铸片通过热轧、冷轧等通常的方法制造 钢板。实施例下面，列举实施例及比较例，参照图1的流程图对本发明进行说明。(实施例1)通过用转炉进行精炼和用回流式真空脱气装置进行处理，在铸桶内准备了含有 0.0013质量％的C、0.004质量％的Si、0.25质量％的Mn、0.009质量％的P、0.006质 量％的3的300t的钢水(参照图1中的Si)。在该钢水中添加了 Ti后，添加La及Ce(参 照图1中的S3)。由此，得到含有0.053质量％的Ti、0.0007质量％的La、0.0005质量％ 的Ce、0.0046质量％的氧的钢水。采取铸桶内的钢水对夹杂物进行研究时，发现存在直径0.5μιη 30μιη的球 状或纺锤状夹杂物，均为由Ti02、La2O3^及Ce2O3构成的氧化物，它们的改性指标在 0.16 0.58的范围内。将该钢水从铸桶经漏斗且经由浸渍喷嘴向铸模内以每分钟4.4t的量注入。注入 时，通过氧化锆传感器测定漏斗下游侧(漏斗出口附近)的钢水的氧浓度，为0.0088质 量％，在漏斗内，氧浓度增加了 0.0042质量％。于是，每分钟向漏斗内添加40g、80g或200g由铁管包覆的金属丝状的50质 量％1^_50质量％(^合金，使得相对于漏斗内钢水中氧的质量增加量(即，每单位时间 向漏斗内注入钢水的量4.4t/分钟、与在漏斗内增加的每单位钢水量的氧浓度0.0042质量％之积)向钢水中添加La+Ce的量为0.22倍、0.43倍或1.08倍(参照图1中的S4)。将该钢水通过连续铸造法以铸造速度1.4m/分钟进行铸造，得到厚度250mm、 宽度1800mm的板坯。在铸造时，浸渍喷嘴不会发生堵塞。将铸造得到的板坯切割为8500mm长度，作为1个卷材(coil)单元。考察板坯 表层20mm范围内的夹杂物。其结果得知，向漏斗内添加合金的量为每分钟40g、80g或 200g的任意板坯均存在由Ti02、La2O3>及Ce2O3构成的直径0.5 μ m 30 μ m的球状或 纺锤状氧化物夹杂物。它们的改性指标在0.15 0.55的范围内。将这样得到的板坯利用常规方法进行热轧后再进行冷轧。由此，最终得到 0.7mm厚且宽1800mm卷材的冷轧钢板。对于钢板表面品质，通过冷轧后的检测线(検 查，< 进行目测观察，评价每1个卷材发生表面缺陷的发生个数。其结果得知，未 发生表面缺陷。(实施例2)通过用转炉进行精炼和用真空脱气装置进行处理，分别在Nal及No.2这两个铸 桶内准备了含有0.0013质量％的C、0.004质量％的Si、0.25质量％的Mn、0.009质量％ 的P、0.006质量％的S的300t的钢水(参照图1中Si)。其次，在各铸桶内的钢水中添 加IOOkg预脱氧用Al，使其回流3分钟，得到含有0.002质量％的Al、0.012质量％的氧 的钢水(参照图1中S2)。另外，在这些钢水中分别添加200kg的Ti，进行1分钟回流，之后，分别在铸桶 No.l内添加40kg的Ce、在铸桶No.2内添加40kg的La(参照图1中S3)。 由此，分别 制备含有La或Ce的浓度均为0.005质量％的钢水，该钢水中均含有0.033质量％的Ti、 0.01质量％的氧。采取各铸桶内的钢水对夹杂物进行研究。其结果得知，存在直径0.5μιη 30 μ m的球状或纺锤状夹杂物。所有的夹杂物均含有10质量％以下的Al2O3，且剩余部 分为由TiO2和La2O3或Ce2O3构成的氧化物。另外，它们的改性指标在0.22 0.48的范 围内。将这些钢水从铸桶经漏斗且经由浸渍喷嘴以每分钟4.4t的量向铸模内注入。注 入时，通过氧化锆传感器测定漏斗下游侧(漏斗出口附近)钢水的氧浓度。其结果得知， 均为0.02质量％，漏斗内氧的浓度增加了 0.01质量％。于是，将La合金向漏斗内以每分钟IlOg 485g进行添加，使得相对于漏斗内 钢水中氧的质量增加量(即，每单位时间向漏斗内注入钢水的量4.4t/分钟、与在漏斗内 增加的每单位钢水量的氧浓度0.01质量％之积)，向Nal铸桶钢水中添加La的量为0.25 倍 1.1倍(参照图1中S4)。另外，同样地，将Ce合金向漏斗内以每分钟220g进行添加，使得向No.2铸桶 钢水中添加Ce的量为0.5倍(参照图1中S4)。由这些钢水通过连续铸造法以1.4m/分 钟的铸造速度铸造厚250mm、宽1800mm的板坯，在铸造时浸渍喷嘴均未发生堵塞。将这样得到的板坯利用常规方法进行热轧后再进行冷轧。由此，最终得到厚 0.7mm且宽1800mm卷材的冷轧钢板。对于钢板表面品质，通过冷轧后的检测线进行目 测观察，评价每1个卷材发生表面缺陷的发生个数。其结果得知，添加了 La、Ce的卷 材，均未发生表面缺陷。
另外，考察了冷轧钢板内的夹杂物。其结果得知，添加了 La、Ce的钢板的夹杂 物中均含有10质量％以下的Al2O3，剩余部分为由TiO2和La203、或由TiO2和Ce2O3构 成的直径0.5 μ m 30 μ m的球状或纺锤状氧化物夹杂物。它们的改性指标在0.2 0.45 的范围内。(比较例1)通过用转炉进行精炼和用回流式真空脱气装置进行处理，在铸桶内准备含有 0.0013质量％的C、0.004质量％的Si、0.25质量％的Mn、0.009质量％的P、0.006质 量％的3的300t的钢水。在该钢水中添加了 Ti后，添加La和Ce。由此，得到含有 0.037质量％的Ti、0.001质量％的La、0.0008质量％的Ce、0.008质量％的氧的钢水。采取铸桶内的钢水对夹杂物进行考察的，结果得知，存在直径0.5 μ m 30 μ m 的球状或纺锤状的夹杂物。这些夹杂物均为由Ti02、La2O3^及Ce2O3构成的氧化物。它 们的改性指标在0.12 0.33的范围内。将该钢水从铸桶经漏斗且经由浸渍喷嘴以每分钟4.4t量向铸模内注入。注入 时，利用氧化锆传感器测定漏斗下游侧(漏斗出口附近)钢水的氧浓度，为0.0165质 量％，在漏斗内氧浓度增加0.0085质量％。通过连续铸造法以铸造速度1.4m/分钟铸造该钢水，得到厚250mm、宽1800mm 的板坯。铸造时，浸渍喷嘴发生堵塞，在铸桶内钢水剩余量为IOOt时中断铸造。将铸造得到的板坯切割为8500_长度，作为1个卷材单元。考察板坯表层 20mm范围的夹杂物。其结果得知，由Ti02、La2O3、及Ce2O3构成的直径0.5 μ m 30 μ m的球状或纺锤状的氧化物夹杂物以凝聚成直径超过150 μ m的簇晶状的状态存在。 夹杂物的改性指标在0.05以上且不足0.1的范围内。将这样得到的板坯利用常规方法进行热轧后再进行冷轧。由此，最终得到厚 0.7mm且宽1800mm卷材的冷轧钢板。对于表面品质，通过冷轧后的检测线进行目测观 察，评价每1个卷材发生表面缺陷的发生个数。其结果得知，板坯发生表面缺陷的个数 平均为5个/卷材。(比较例2)通过用转炉进行精炼和用真空脱气装置进行处理，在No.l、及Νο.2这两个铸桶 内分别准备了含有0.0013质量％的C、0.004质量％的Si、0.25质量％的Mn、0.009质 量％的P、0.006质量％的S的300t的钢水。其次，向各铸桶内的钢水中添加IOOkg的预 脱氧用Al，使其回流3分钟，得到含有0.002质量％的Al、0.013质量％的氧的钢水。进而，在这些钢水中分别添加200kg的Ti，使其回流1分钟，之后，在铸桶No.l 内添加40kg的Ce、在铸桶Νο.2内添加40kg的La。由此，分别制备了 La或Ce的浓度 均为0.005%的钢水，该钢水含有0.033质量％的Ti、0.01%的氧。采取各铸桶内的钢水，对夹杂物进行考察。其结果得知，存在直径0.5μιη 30μιη的球状或纺锤状的夹杂物。均含有10质量％以下的Al2O3，剩余部分为由 Ti02+La203、或Ti02+Ce203构成的氧化物。它们的改性指标在0.22 0.48的范围内。将这些钢水从铸桶经漏斗且经由浸渍喷嘴以每分钟4.4t的量向铸模内注入。注 入时，通过氧化锆传感器测定漏斗下游侧(漏斗出口附近)钢水的氧浓度。其结果得知， 钢水的氧浓度为0.02质量％，在漏斗内氧浓度增加0.01质量％。
于是，将La合金以每分钟65g向漏斗内添加，使得相对于漏斗内钢水中氧的质 量增加量(即每单位时间向漏斗内注入钢水的量4.4t/分钟、与在漏斗内增加的每单位钢 水量的氧浓度0.01质量％之积)向Nal铸桶钢水中添加La的量为0.15倍。另外，同样 地，将Ce合金以每分钟600g向漏斗内添加，使得向No.2铸桶钢水中添加Ce的量为1.36倍。由这些钢水利用连续铸造法以1.4m/分钟的铸造速度铸造厚250mm、宽1800mm 的板坯，但浸渍喷嘴发生堵塞，在铸桶内钢水的残量为50t时中断铸造。得到的板坯通过常规方法进行热轧后再进行冷轧。而且，最终得到厚0.7mm且 度1800mm卷材的冷轧钢板。对于钢板品质，通过冷轧后的检测线进行目测观察，评价 每1个卷材发生表面缺陷的发生个数。其结果得知，就板坯发生表面缺陷的平均个数而 言，添加La的卷材为5个/卷材、添加Ce的卷材为10个/卷材。考察冷轧钢板内的夹杂物。其结果得知，添加La的卷材中，含有10质量％以 下的Al2O3，剩余部分由Ti02、和La2O3构成的直径0.5 μ m 30 μ m的球状或纺锤状的 氧化物夹杂物以凝聚成直径超过150 μ m的簇晶状的状态下存在。夹杂物的改性指标在 0.05以上且不足0.1的范围内。另外，添加Ce的卷材中，存在的夹杂物含有10质量％以下的Al2O3，剩余部分 为由Ti02、和Ce2O3构成的长径延长至1000 μ m的夹杂物。夹杂物的改性指标在0.75 1.0的范围内。工业实用性如以上说明，根据本发明，能够将漏斗内受到再氧化的钢水中的夹杂物的组成 控制在适当范围内。因此，能够切实地防止喷嘴堵塞、制品表面缺陷，并且能够长时间 稳定地制造出加工性、成形性优异的低碳薄钢板。因此，本发明在钢铁制造产业的可利 用性高。
权利要求
1. 一种低碳钢铸片的制造方法，该方法包括向通过脱碳处理将碳浓度调整至0.05质量％以下的钢水中添加Ti，然后添加La及 Ce中的至少一种，并且进行成分调整，由此制备低碳钢铸片的钢水的工序，所述低碳钢 铸片的钢水中按质量％计具有超过0%且为0.05%以下的碳、超过0%且为0.01%以下的 Si、超过0%且为0.5%以下的Mn、超过0%且为0.05%以下的P、0%以上且为0.02%以 下的S、0%以上且为0.01%以下的Al、0.01%以上且为0.4%以下的Ti、总计0.001%以 上且为0.01%以下的La和/或Ce、0.004%以上且为0.02%以下的氧，并且以铁为主成 分；将制备的所述钢水经由漏斗向铸模注入的工序，其中，通过在所述漏斗内向所述钢水中进一步添加La及Ce中的至少一种，且添 加的La及Ce中的至少一种的总质量相对于在所述漏斗内的所述钢水中氧的质量增加 量为0.2倍以上且1.2倍以下，由此将所得铸片中存在的各夹杂物转化为La及Ce中的 任意一种以上的氧化物和Ti的氧化物为主成分的夹杂物并将各夹杂物的组成调整为 (La203+Ce203) +TiOn(η = 1 2)的质量比率为0.1以上且0.7以下。
全文摘要
本发明提供低碳钢铸片的制造方法，其包括制备低碳钢铸片的钢水的工序、和将制备的所述钢水经由漏斗向铸模注入的工序，通过在所述漏斗内向所述钢水中进一步添加La及Ce中的至少一种，且添加的La及Ce中的至少一种的总质量相对于在所述漏斗内的所述钢水中氧的质量增加量为0.2倍以上且1.2倍以下，由此将所得铸片中存在的各夹杂物转化为La及Ce中的任意一种以上的氧化物和Ti的氧化物为主成分的夹杂物并将各杂质的组成调整为(La2O3+Ce2O3)÷TiOn(n＝1～2)的质量比率为0.1以上且0.7以下。
文档编号C21C7/00GK102015156SQ20098011546
公开日2011年4月13日 申请日期2009年7月15日 优先权日2008年7月15日
发明者宫嵜雅文, 山村英明, 峰田晓 申请人:新日本制铁株式会社