研究開発された技術紹介

発電機の効率向上を目的としたタービンの高温・高圧化が進んでおり、重電機器用鋳鋼品にも高温強度の高い合金材質で高品質化が求められている。溶鋼の不純物除去を行う二次精錬の技術開発は重電機器用鋳鋼品の高品質化に対し非常に重要である。本事業では中小企業でも設置可能な、保持炉に真空精錬機能を付加するハイブリッド二次精錬の開発を行い、重電機器用鋳鋼品の製造に適用することで、低コスト化と短納期化を達成する

保持炉に真空精錬機能を付加するハイブリッド二次精錬炉の開発
・ハイブリッド二次精錬炉の設計・製作
・真空下の不純物除去→到達真空度：5～50torr、不純物レベルS：30ppm以下、H：4ppm以下、T.O：40ppm以下
・重電機用鋳鋼品の試作→非破壊検査：△30%、衝撃特性＋20%、高温強度＋10%
(新技術)
＜ハイブリッド二次精錬＞
・低額な設備投資、低ランニングコスト
・保持炉への真空精錬機能付加によるハイブリッド二次精錬を実施
・溶鋼中に含まれている不純物を減少させ、かつ水素の上昇を防止

・ハイブリッド二次精錬炉を製作
‐保持炉に真空精錬機能を付加するハイブリッド二次精錬炉の設備仕様を決定
‐台車、取鍋、真空蓋、真空系配管の4品目を設計・製作し、試運転により、仕様を満足していることを確認
・真空下における不純物の除去試験を実施、目標を達成
‐真空下における精錬試験を実施した結果、到達真空度は7.5torrと目標を達成
‐不純物レベルは、S(硫黄)：12ppm、H(水素)：1.4ppm、T.O(トータル酸素)：26ppmと、いずれも目標を達成
・試作品を評価、非破壊検査、衝撃特性、高温強度いずれも目標達成
‐試作品を鋳造し非破壊検査を実施、結果、磁粉試作品を鋳造し非破壊検査を実施した結果、磁粉深傷検査での欠陥△23%、浸透深傷検査での欠陥△91%、超音波深傷検査での欠陥△100%と大幅な改善を達成
‐常温でのシャルピー衝撃吸収エネルギーが＋98～222%と大幅な達成
‐600℃での引張強さ、0.2%耐力で＋9～28%と目標達成

重電機器用鋳鋼品の製造・販売

H23年度に実用化に成功、事業化完了

・低コスト化→鋳鋼品の品質向上で仕上げ費の低減
・強度・靭性向上→材料強度改善により寿命延長、薄肉の設計が期待できる
・製作時間短縮→製造中の仕上げ作業減少による工期短縮

現在、川下企業での品質評価を実施中
・現在、川下企業へ実機で使用する鋳鋼品を製造して、使用してもらい、品質レベルを確認してもらっている
・事業化に向け、他の川下製造業者に拡販していく