JP2671644B2 - 連続鋳造用モールドパウダー - Google Patents
連続鋳造用モールドパウダーInfo
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- JP2671644B2 JP2671644B2 JP3144572A JP14457291A JP2671644B2 JP 2671644 B2 JP2671644 B2 JP 2671644B2 JP 3144572 A JP3144572 A JP 3144572A JP 14457291 A JP14457291 A JP 14457291A JP 2671644 B2 JP2671644 B2 JP 2671644B2
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- Japan
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- mold
- slab
- casting
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼の連続鋳造用モール
ドパウダー、特に、２m/min を超える高速での鋳造に適
する連続鋳造用モールドパウダーに関する。
ドパウダー、特に、２m/min を超える高速での鋳造に適
する連続鋳造用モールドパウダーに関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼の連続鋳造においては、鋳型内の溶鋼
の酸化を防止し、鋳型と鋳片との間の潤滑性を良好に保
つ等の目的で鋳型内の湯面に粉末状あるいは顆粒状のい
わゆるモールドパウダー (以下、単にパウダーと記す)
を添加する。
の酸化を防止し、鋳型と鋳片との間の潤滑性を良好に保
つ等の目的で鋳型内の湯面に粉末状あるいは顆粒状のい
わゆるモールドパウダー (以下、単にパウダーと記す)
を添加する。
【０００３】従来の連続鋳造用パウダーは、 CaO−SiO2
−Al2O3 を基材とし、これにNa、Liなどを炭酸塩や弗化
物の状態で添加してNa2O、Li2Oなどのアルカリ金属酸化
物を生成させたり、蛍石を添加することにより、凝固点
や粘度を調整している。このパウダーの溶融物 (パウダ
ースラグ) を鋳型と鋳片との間へ流入させ、鋳型と鋳片
間の潤滑を十分に行わせることにより安定な鋳造ができ
る。
−Al2O3 を基材とし、これにNa、Liなどを炭酸塩や弗化
物の状態で添加してNa2O、Li2Oなどのアルカリ金属酸化
物を生成させたり、蛍石を添加することにより、凝固点
や粘度を調整している。このパウダーの溶融物 (パウダ
ースラグ) を鋳型と鋳片との間へ流入させ、鋳型と鋳片
間の潤滑を十分に行わせることにより安定な鋳造ができ
る。
【０００４】しかしながら、鋳造速度が上昇するに伴
い、鋳型と鋳片との間に流入する溶融パウダーの量 (鋳
片表面積当たりのパウダーの量）が減少してくるため、
潤滑不良となったり、鋳片と鋳型との間に焼き付きが生
じたりして鋳片の凝固シェルが破断し、内部の溶鋼が流
出する、いわゆるブレークアウト事故が発生し、鋳造不
能になるという問題があった。そのため、高速の連続鋳
造においては、パウダーの粘度を低下させて鋳型と鋳片
の間へのパウダーの流入量を増加させるという施策がと
られていた (例えば、製鉄研究，第 324号(1987)，39〜
45頁参照）。また、流入量の増加に応じてパウダーの溶
融速度を高めるために、パウダー中の骨材カーボン量を
低下させることも、従来、一般に行われてきた。溶融速
度は、パウダーの融点を低下させることによって上昇す
ることも知られており、実施されている。すなわち、従
来の高速鋳造においては、パウダーの粘度を低下させる
ことによって鋳型と鋳片の間へのパウダーの流入量を確
保し、流入量の増加に応じて溶融速度を上昇させるため
にパウダー中の骨材カーボン量を低下させ、さらに、融
点を低下させる手段を講じていた。
い、鋳型と鋳片との間に流入する溶融パウダーの量 (鋳
片表面積当たりのパウダーの量）が減少してくるため、
潤滑不良となったり、鋳片と鋳型との間に焼き付きが生
じたりして鋳片の凝固シェルが破断し、内部の溶鋼が流
出する、いわゆるブレークアウト事故が発生し、鋳造不
能になるという問題があった。そのため、高速の連続鋳
造においては、パウダーの粘度を低下させて鋳型と鋳片
の間へのパウダーの流入量を増加させるという施策がと
られていた (例えば、製鉄研究，第 324号(1987)，39〜
45頁参照）。また、流入量の増加に応じてパウダーの溶
融速度を高めるために、パウダー中の骨材カーボン量を
低下させることも、従来、一般に行われてきた。溶融速
度は、パウダーの融点を低下させることによって上昇す
ることも知られており、実施されている。すなわち、従
来の高速鋳造においては、パウダーの粘度を低下させる
ことによって鋳型と鋳片の間へのパウダーの流入量を確
保し、流入量の増加に応じて溶融速度を上昇させるため
にパウダー中の骨材カーボン量を低下させ、さらに、融
点を低下させる手段を講じていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の考え方に基づけ
ば、パウダーの化学組成を調整することによりパウダー
の粘度を0.01Pa・s 程度まで低下させることは十分に可
能であると考えられるが、従来の研究においては、鋳造
速度が２m/min を超えるような条件下における最適粘度
は明らかにされていない。また、２m/min を超える高速
鋳造に要求される溶融速度をもったパウダーを得る指針
も示されていない。すなわち、従来の考え方に基づく高
速鋳造用パウダーの設計では、鋳造速度が２m/min を超
える条件下で使用できるパウダーを得ることはできなか
った。
ば、パウダーの化学組成を調整することによりパウダー
の粘度を0.01Pa・s 程度まで低下させることは十分に可
能であると考えられるが、従来の研究においては、鋳造
速度が２m/min を超えるような条件下における最適粘度
は明らかにされていない。また、２m/min を超える高速
鋳造に要求される溶融速度をもったパウダーを得る指針
も示されていない。すなわち、従来の考え方に基づく高
速鋳造用パウダーの設計では、鋳造速度が２m/min を超
える条件下で使用できるパウダーを得ることはできなか
った。
【０００６】本発明は、鋳造速度に応じた溶解速度を有
し、鋳造速度が２m/min を超える高速鋳造が可能な連続
鋳造用モールドパウダーを提供することを目的とする。
し、鋳造速度が２m/min を超える高速鋳造が可能な連続
鋳造用モールドパウダーを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、パウダー中の
炭酸塩の分解により生成するガスの発生量を制御するこ
とによってパウダーの溶融速度を制御することが可能で
ある、という知見に基づいてなされたもので、その要旨
は、「パウダー中の炭酸塩濃度が CO2濃度に換算して４
〜15mass％であって、1573Ｋにおける粘度が 0.1Pa・s
未満、融点が1273Ｋ以上であり、下記の質量濃度比が
0.9〜1.3 であることを特徴とする鋼の連続鋳造用モー
ルドパウダー。
炭酸塩の分解により生成するガスの発生量を制御するこ
とによってパウダーの溶融速度を制御することが可能で
ある、という知見に基づいてなされたもので、その要旨
は、「パウダー中の炭酸塩濃度が CO2濃度に換算して４
〜15mass％であって、1573Ｋにおける粘度が 0.1Pa・s
未満、融点が1273Ｋ以上であり、下記の質量濃度比が
0.9〜1.3 であることを特徴とする鋼の連続鋳造用モー
ルドパウダー。
【０００８】質量濃度比＝(CaO＋CaF2×0.718)／SiO2
」にある。
」にある。
【０００９】
【作用】以下に、本発明のパウダーの化学組成および溶
融状態における物性を上記のように定めた理由について
述べる。
融状態における物性を上記のように定めた理由について
述べる。
【００１０】パウダーの溶融速度は、パウダー中の炭酸
塩が分解の際に発生するガス (CO＋CO2)による攪拌効果
によって上昇する。ガスの発生速度はパウダー中の炭酸
塩の分解速度に比例するので、パウダーの溶融速度はパ
ウダー中の炭酸塩の濃度によって制御可能である。炭酸
塩の濃度が、CO2濃度に換算して、４mass％未満では、
炭酸塩の分解により生ずる CO2ガスによる溶融の促進は
ほとんど起こらない。
塩が分解の際に発生するガス (CO＋CO2)による攪拌効果
によって上昇する。ガスの発生速度はパウダー中の炭酸
塩の分解速度に比例するので、パウダーの溶融速度はパ
ウダー中の炭酸塩の濃度によって制御可能である。炭酸
塩の濃度が、CO2濃度に換算して、４mass％未満では、
炭酸塩の分解により生ずる CO2ガスによる溶融の促進は
ほとんど起こらない。
【００１１】また、その濃度が15mass％を超えると発生
ガス(CO2ガス）による粉塵の発生が激しくなる。従っ
て、パウダー中の炭酸塩の濃度は４〜15mass％とする。
使用に際しては、鋳造条件に応じて炭酸塩の濃度を、 C
O2濃度に換算して４〜15mass％の範囲で変化させ、溶融
速度を調整すればよい。
ガス(CO2ガス）による粉塵の発生が激しくなる。従っ
て、パウダー中の炭酸塩の濃度は４〜15mass％とする。
使用に際しては、鋳造条件に応じて炭酸塩の濃度を、 C
O2濃度に換算して４〜15mass％の範囲で変化させ、溶融
速度を調整すればよい。
【００１２】溶融パウダーの粘度は、鋳型と鋳片の間へ
流入するパウダーの必要流入量を確保するために、1573
Ｋにおいて 0.1Pa・s 未満とする。粘度の下限について
は特に定めないが、通常のパウダー成分では粘度を0.01
Pa・s 程度以下にするのは困難である。
流入するパウダーの必要流入量を確保するために、1573
Ｋにおいて 0.1Pa・s 未満とする。粘度の下限について
は特に定めないが、通常のパウダー成分では粘度を0.01
Pa・s 程度以下にするのは困難である。
【００１３】パウダーの融点は、溶融速度を上昇させる
という観点から低くする方が有利であるが、本発明のパ
ウダーでは、前記の炭酸塩の濃度を調整する方法で溶融
速度を上昇させることができる。融点が1273Ｋ未満で
は、鋳片と鋳型との間に存在するパウダーの溶融層が多
すぎて鋳型内の鋳片の冷却速度が上昇し、鋳片表面に割
れを生ずるので、むしろ、鋳片の表面性状を良好に保つ
という観点から融点を1273Ｋ以上にする必要がある。上
限については特に定めないが、前記の粘度に関する条件
として示した1573Ｋでは溶融状態を呈していることが必
要である。
という観点から低くする方が有利であるが、本発明のパ
ウダーでは、前記の炭酸塩の濃度を調整する方法で溶融
速度を上昇させることができる。融点が1273Ｋ未満で
は、鋳片と鋳型との間に存在するパウダーの溶融層が多
すぎて鋳型内の鋳片の冷却速度が上昇し、鋳片表面に割
れを生ずるので、むしろ、鋳片の表面性状を良好に保つ
という観点から融点を1273Ｋ以上にする必要がある。上
限については特に定めないが、前記の粘度に関する条件
として示した1573Ｋでは溶融状態を呈していることが必
要である。
【００１４】パウダーの主成分である CaO、SiO2および
CaF2は、鋳型と鋳片の表面に形成される凝固パウダーフ
ィルムの結晶化あるいはガラス化に密接に関連する。 C
aO量に、CaF2量を CaO量に換算した量、すなわち、CaF2
量×0.718を加えた全 CaO量と、SiO2量との比（質量濃
度比）、すなわち、(CaO＋CaF2×0.718)/SiO2 の値が0.
9未満の場合は、凝固層がガラス層となり鋳型内の冷却
速度が上昇し、前述したように、鋳片表面に割れを生ず
る。また、その値が 1.3を超える場合は、図１に示すよ
うなスラグベアー１の生成が促進され、また、焼結層が
増大し、溶融速度の制御ができなくなったり、あるいは
スラグベアー１が凝固シェル２に噛み込むなどの問題を
生ずるので、好ましくない。なお、図１に示したスラグ
ベアー１は、溶融パウダー３が鋳型４の壁面で再冷却さ
れて凝固したパウダーで、このスラグベアー１に未溶融
状態の粉末パウダー５が付着し、焼結された状態になっ
たものが前記の焼結層である。
CaF2は、鋳型と鋳片の表面に形成される凝固パウダーフ
ィルムの結晶化あるいはガラス化に密接に関連する。 C
aO量に、CaF2量を CaO量に換算した量、すなわち、CaF2
量×0.718を加えた全 CaO量と、SiO2量との比（質量濃
度比）、すなわち、(CaO＋CaF2×0.718)/SiO2 の値が0.
9未満の場合は、凝固層がガラス層となり鋳型内の冷却
速度が上昇し、前述したように、鋳片表面に割れを生ず
る。また、その値が 1.3を超える場合は、図１に示すよ
うなスラグベアー１の生成が促進され、また、焼結層が
増大し、溶融速度の制御ができなくなったり、あるいは
スラグベアー１が凝固シェル２に噛み込むなどの問題を
生ずるので、好ましくない。なお、図１に示したスラグ
ベアー１は、溶融パウダー３が鋳型４の壁面で再冷却さ
れて凝固したパウダーで、このスラグベアー１に未溶融
状態の粉末パウダー５が付着し、焼結された状態になっ
たものが前記の焼結層である。
【００１５】
【実施例】表１に示すパウダーを用い、湾曲半径10ｍの
一点矯正連続鋳造機により低炭素鋼の鋳造テストを行っ
て、パウダー消費量（パウダーの鋳型と鋳片間への流入
量に等しい）、パウダーの溶融層の厚さおよび鋳片表面
における割れの有無を調べた。パウダーの溶融層の厚さ
は、溶融層中に鉄線とアルミニウム線を同時に浸漬さ
せ、鉄線およびアルミニウム線の溶解位置の差を測定す
ることによって求め、割れの有無は肉眼観察によって判
定した。スラブサイズは1800mm×150mm 、鋳造速度は３
m/min である。また、溶鋼の化学組成は表２に示す通り
である。
一点矯正連続鋳造機により低炭素鋼の鋳造テストを行っ
て、パウダー消費量（パウダーの鋳型と鋳片間への流入
量に等しい）、パウダーの溶融層の厚さおよび鋳片表面
における割れの有無を調べた。パウダーの溶融層の厚さ
は、溶融層中に鉄線とアルミニウム線を同時に浸漬さ
せ、鉄線およびアルミニウム線の溶解位置の差を測定す
ることによって求め、割れの有無は肉眼観察によって判
定した。スラブサイズは1800mm×150mm 、鋳造速度は３
m/min である。また、溶鋼の化学組成は表２に示す通り
である。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】テスト結果を表３に示す。
【００１９】およびの本発明のパウダーを使用した
場合は、パウダー消費量はそれぞれ0.38kg/m2 および0.
45kg/m2 で適正な量であり、鋳片の表面に疵の発生は認
められなかった。また、パウダーの溶融層の厚さはいず
れも12〜14mmの適正な値を示した。
場合は、パウダー消費量はそれぞれ0.38kg/m2 および0.
45kg/m2 で適正な量であり、鋳片の表面に疵の発生は認
められなかった。また、パウダーの溶融層の厚さはいず
れも12〜14mmの適正な値を示した。
【００２０】これに対して、のパウダーを使用した場
合は、パウダー消費量は 0.35kg/m2で、鋳片の表面に疵
もなく良好であったが、パウダーの溶融層が５mm程度し
かなく、一部パウダーの鋳型と鋳片間への流入不足が認
められた。すなわち、鋳型と鋳片間へのパウダーの流入
量が時間的にあるいは場所的に極端に少なくなってお
り、鋳型と鋳片の間に焼き付きの発生が懸念される状態
であった。
合は、パウダー消費量は 0.35kg/m2で、鋳片の表面に疵
もなく良好であったが、パウダーの溶融層が５mm程度し
かなく、一部パウダーの鋳型と鋳片間への流入不足が認
められた。すなわち、鋳型と鋳片間へのパウダーの流入
量が時間的にあるいは場所的に極端に少なくなってお
り、鋳型と鋳片の間に焼き付きの発生が懸念される状態
であった。
【００２１】また、のパウダーは、概ねのパウダー
と同様の性能を示したが、鋳造の際粉塵の発生が激し
く、作業環境上の問題が生じた。
と同様の性能を示したが、鋳造の際粉塵の発生が激し
く、作業環境上の問題が生じた。
【００２２】のパウダーについては、パウダー消費
量、溶融層厚さともにのパウダーと同じであったが、
融点が低いため鋳片の表面に割れが生じた。
量、溶融層厚さともにのパウダーと同じであったが、
融点が低いため鋳片の表面に割れが生じた。
【００２３】のパウダーについては、パウダー消費量
が 0.20kg/m2と少なく、30ｍ鋳造した時点でブレークア
ウト事故が発生した。
が 0.20kg/m2と少なく、30ｍ鋳造した時点でブレークア
ウト事故が発生した。
【００２４】なお、(CaO＋CaF2×0.718)/SiO2 の質量濃
度比が 0.9未満、あるいは 1.4を超えるパウダーでは所
定の粘度、融点が得られなかった。
度比が 0.9未満、あるいは 1.4を超えるパウダーでは所
定の粘度、融点が得られなかった。
【００２５】
【表３】
【図面の簡単な説明】
【図１】スラグベアーの生成状態を示す模式図である。
Claims (1)
- 【請求項１】パウダー中の炭酸塩濃度が CO2濃度に換算
して４〜15mass％であって、1573Ｋにおける粘度が 0.1
Pa・s 未満、融点が1273Ｋ以上であり、下記の質量濃度
比が0.9〜1.3 であることを特徴とする鋼の連続鋳造用
モールドパウダー。 質量濃度比＝(CaO＋CaF2×0.718)／SiO2
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3144572A JP2671644B2 (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 連続鋳造用モールドパウダー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3144572A JP2671644B2 (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 連続鋳造用モールドパウダー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0515955A JPH0515955A (ja) | 1993-01-26 |
| JP2671644B2 true JP2671644B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=15365315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3144572A Expired - Lifetime JP2671644B2 (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 連続鋳造用モールドパウダー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2671644B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3463567B2 (ja) * | 1997-08-26 | 2003-11-05 | 住友金属工業株式会社 | 連続鋳造用モールドパウダおよび連続鋳造方法 |
| JP3019859B1 (ja) | 1999-06-11 | 2000-03-13 | 住友金属工業株式会社 | 連続鋳造方法 |
| JP5342296B2 (ja) * | 2009-03-27 | 2013-11-13 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | 鋼の連続鋳造用モールドパウダー |
| KR101410183B1 (ko) * | 2012-09-10 | 2014-06-19 | 주식회사 포스코 | 벌크형 몰드 플럭스 공급방법 |
| JP5847686B2 (ja) * | 2012-10-25 | 2016-01-27 | 株式会社神戸製鋼所 | 連続鋳造鋳型内へのモールドフラックスの添加方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5487625A (en) * | 1977-12-24 | 1979-07-12 | Nippon Steel Corp | Powder for continuous casting |
| JPS61150752A (ja) * | 1984-12-25 | 1986-07-09 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 鋼の連続鋳造用鋳型添加剤 |
-
1991
- 1991-06-17 JP JP3144572A patent/JP2671644B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0515955A (ja) | 1993-01-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |