JP2965493B2 - Al含有Fe−Ni−Cr系ステンレス鋼の連続鋳造法 - Google Patents
Al含有Fe−Ni−Cr系ステンレス鋼の連続鋳造法Info
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Description
系ステンレス鋼の連続鋳造法に関し、とくに鋳片表面品
質の向上および鋳造操業の安定化を達成しようとするも
のである。
潤滑性や鋳片の表面性状を良好にすべく、人工フラック
スを流入させながら操業を行うのが一般的であり、かか
る連続鋳造用の人工フラックスとしては、 CaOおよびSi
O2を主成分として含有するものが使用されている。しか
しながら、Alを含有する鋼の連続鋳造では、溶鋼中のAl
と人工フラックス中のSiO2とが反応し、フラックスの物
性を変化させるため、ブレークアウト等の操業上のトラ
ブルを引き起こしたり、鋳片の表面品質を劣化させると
いう問題が生じる。そこで、例えば特公平6-59534号公
報に開示されているように、人工フラックスの組成を調
整することにより、操業の安定化および鋳片表面品質の
劣化防止を図っている。
は、Al含有Fe−Cr系ステンレス鋼等の操業トラブルや表
面品質の劣化は防止できるけれども、次の理由により、
Al含有Fe−Ni−Cr系ステンレス鋼についてはその欠陥防
止は完全とはいい難かった。すなわち、SUS304に代表さ
れるNiを含有するFe−Ni−Cr系ステンレス鋼は、Fe−Cr
系ステンレス鋼に比べると凝固時または凝固直後の収縮
量が大きいだけでなく、結晶構造上PやS等の不純物元
素を固溶しにくいため、鋳片表面に凹みや割れといった
表面欠陥を生じ易いという問題があったのである。本発
明は、上記の問題を有利に解決するもので、Al含有Fe−
Ni−Cr系ステンレス鋼においても、上記した凹みや割れ
等の表面欠陥を効果的に防止して優れた表面性状の鋳片
を得ることができるAl含有Fe−Ni−Cr系ステンレス鋼の
連続鋳造法を提案することを目的とする。
溶鋼の難鋳造性の原因について調査したところ、その原
因は、人工フラックスの物性とくに融点および粘度が、
鋳造の開始直後と末期とで大幅に変化するためであるこ
とを究明した。すなわち、含Al溶鋼では、溶鋼中のAlが
フラックス中のSiO2を還元し、フラックス中のSiO2減少
すると共に Al2O3が増加する結果、フラックスの融点と
粘度が共に上昇することから、その連続鋳造に際しては
通常、低融点のフラックスが使用されるのであるが、Al
含有Fe−Ni−Cr系ステンレス鋼ではこれら物性の適正範
囲が極めて狭いため、鋳造全期間にわたって良好な物性
値に維持することができず、その結果、表面欠陥が発生
し易いことが見出されたのである。従って、鋳造の開始
直後から末期まで、換言するとフラックスの反応前から
反応後までの物性値が適正な範囲にあるようにフラック
ス組成を調整してやれば、Al含有Fe−Ni−Cr系ステンレ
ス鋼であっても、上述したような問題は防止できるわけ
である。本発明は、上記の知見に立脚するものである。
である。 1.少なくとも0.10wt%のAlを含有するFe−Ni−Cr系ス
テンレス鋼を連続鋳造するに際し、主成分として CaOお
よびSiO2を含み、かつAl2O3, Na,F, MgO, MnO,BaO お
よびCのうちから選んだ2種以上を含有する人工フラッ
クスを用いるものとし、該人工フラックスの融点および
粘度がそれぞれ(a) 融点:1000℃を超え、1250℃以下、
好ましくは1050℃〜1200℃、(b) 1300℃における粘度:
2.5 ポイズ以下、好ましくは 2.0ポイズ以下、を満足す
る組成に調整することを特徴とするAl含有Fe−Ni−Cr系
ステンレス鋼の連続鋳造法。
クスが Al2O3を4wt%以上含有する組成になるAl含有Fe
−Ni−Cr系ステンレス鋼の連続鋳造法。
人工フラックスが BaOを6〜10wt%含有する組成になる
Al含有Fe−Ni−Cr系ステンレス鋼の連続鋳造法。
いて、Fe−Ni−Cr系ステンレス鋼が、Ni:5〜50wt%、
Cr:5〜50wt%を含有する組成になるAl含有Fe−Ni−Cr
系ステンレス鋼の連続鋳造法。
いて、Fe−Ni−Cr系ステンレス鋼が、好ましくはNi:5
〜30wt%、Cr:10〜40wt%を含有する組成になるAl含有
Fe−Ni−Cr系ステンレス鋼の連続鋳造法。
契機となる実験の結果について説明する。図1に、従来
の含Al溶鋼用低融点フラックスを用いて、Al含有Fe−Ni
−Cr系ステンレス鋼を連続鋳造した場合における、表面
欠陥の発生状況について調べた結果を示す。同図から明
らかなように、従来のフラックスを用いた場合には、欠
陥の発生は鋳造前半に集中している。
点)変化を示したものであり、初期はフラックスの初期
組成における融点、一方鋳造後は鋳造末期に採取したフ
ラックス組成における融点である。同図から明らかなよ
うに、フラックスの融点は溶鋼中のAlとの反応により上
昇するが、フラックスの融点が低い時期に欠陥が発生し
ている。
を、通常のオーステナイト系ステンレス鋼に用いる融点
の高いフラックスを用いて鋳造した場合は、溶鋼中のAl
との反応によりフラックスの融点、粘度はさらに高くな
るため、フラックスの流入が保たれず、鋳型と鋳片との
潤滑不良による欠陥やブレークアウトを生じ、操業が継
続できない状況となる場合が多い。このように、フラッ
クスの融点は、高すぎても低すぎても健全な鋳片を得る
ことができず、Al含有Fe−Ni−Cr系ステンレス鋼の連続
鋳造において、鋳片欠陥やブレークアウトを生じさせな
いためには、鋳造全期間にわたってフラックスの融点、
粘度等の物性を適正な範囲に維持することが重要であ
る。
い、溶鋼中Alと人工フラックスとの反応が生じても適正
なフラックスの物性値について検討した。その結果、フ
ラックスの物性としては、融点と粘度が特に重要で、所
期した目的を達成するには、これらをそれぞれ、融点:
1000℃を超え、1200℃以下、1300℃における粘度:2.0
ポアズ以下とする必要があることが確認された。
℃を超え、1200℃以下とした理由は次のとおりである。
すなわち、連続鋳造を円滑に進めるためには、鋳型と鋳
片との間に介在するフラックスに、適度な空隙や気孔を
有する固相と液相とが存在する必要がある。すなわち、
フラックス自体の熱伝導率や粘度等の物性値は勿論のこ
と、特にAl含有Fe−Ni−Cr系ステンレス鋼のような鋳造
の難しい鋼種では、固相の空隙率や気孔率および固相と
液相との割合等を適切な条件下に制御する必要があり、
これらの因子は、特に冷却速度を左右するものである。
ここに、フラックスの融点が1000℃以下では、鋳型と鋳
片との間における溶融フラックス(液相)の比率が大き
くなり、空隙や気孔が少なくなるため、強冷却となる結
果、鋳片表面に割れや凹み欠陥が生じる。一方、1200℃
超では、反応後の融点がますます高くなるため、フラッ
クスベア(リム)が肥大化し、溶融フラッスクの流入が
阻害される結果、割れやブレークアウトの発生原因とな
る。
超えると、フラックスの流入が円滑に進まないので、13
00℃における粘度は 2.0ポアズ以下に限定した。
よびSiO2を主成分として含み、かつAl2O3, Na,F, MgO,
MnO, BaO およびCのうちから選んだ2種以上を適宜含
有させることによって得ることができる。これらの好適
含有量はそれぞれ、 CaO:15〜45wt%、SiO2:25〜50wt
%、Al2O 3, Na,F, MgO, MnO, BaO およびCのうちから
選んだ2種以上:5〜60wt%、好ましくは CaO:20〜40
wt%、SiO2:25〜40wt%より好ましくはSiO2:30〜40wt
%で残部が20〜55wt%である。
を4wt%以上含有させることが有利である。というの
は、Al2O3 の含有により、フラックス中のAl2O3 の活量
が高くなり、溶鋼中AlによるSiO2の還元反応が抑えられ
るためである。なお、Al2O3 の好ましい含有量は6wt%
以上である。さらに、本発明において、フラックス中に
BaOを6〜10wt%含有させることは、溶鋼中Alとの反応
による人工フラックスの物性変化を小さくする上で特に
有効である。
テンレス鋼として好適な鋼種はNi:5〜50wt%、Cr:5
〜50wt%を含有する組成になるものである。
いて、表2に示す各種Al含有Fe−Ni−Cr系ステンレス鋼
の連続鋳造実験を行った。この実験において、表面欠陥
発生状況および疵取り量を調査したのでその結果を表2
に併記する。なお、この実験において、融点の測定値
は、粉砕した固体フラックスに適度な水分を加え、約9
KNの圧縮力で成形した、底面と高さの比が約2:3の
ペレットを得たのち、これをその後 105℃で乾燥したも
のを試料とし、そのペレットをアルミナ板上で加熱して
ゆき、軟化して形状が半球状になった温度を用いた。そ
して、フラックスの粘度測定方法は、共軸2重円筒回転
法により1300℃における粘度を測定した値である。ま
た、図3および図4には、本発明適合例(フラックス
E,No.5適合例) の融点および1300℃における粘度の鋳
造初期から終了後までの推移を示す。
工フラックスを用いてAl含有Fe−Ni−Cr系ステンレス鋼
を連続鋳造した場合は、鋳片表面に欠陥の発生は全くな
く、また鋳片疵取り量も従来の1/5〜1/10まで低減
することができた。また、図3,4に示したとおり、本
発明に従う人工フラックスの融点および粘度変化は小さ
く、欠陥を誘発するような物性値とはなっておらず、そ
のため鋳造全般にわたって表面欠陥の発生がなかったも
のと考えられる。なお、No.4は、フラックスの物性値は
本発明の適正範囲を満足していたが、対象鋼がNiを含有
しないFe−Cr系ステンレス鋼であるため、この種鋼とし
ては融点が高くなりすぎ、その結果表面疵の発生が免れ
得なかった。
有Fe−Ni−Cr系ステンレス鋼の連続鋳造の際に懸念され
た鋳片表面欠陥や操業トラブルの発生を、融点および粘
度を好適範囲内とした人工フラックスの採用によって、
ほぼ完全に防止することができ、鋳片歩留りの向上と共
に、鋳造操業の安定化が実現できる。
含有Fe−Ni−Cr系ステンレス鋼を連続鋳造した場合にお
ける、鋳片欠陥発生量の推移を示した図である。
含有Fe−Ni−Cr系ステンレス鋼を連続鋳造した場合にお
ける、フラックスの融点変化を示した図である。
−Ni−Cr系ステンレス鋼を連続鋳造した場合における、
フラックスの融点変化を示した図である。
−Ni−Cr系ステンレス鋼を連続鋳造した場合における、
フラックスの1300℃における粘度変化を示した図であ
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 少なくとも0.10wt%のAlを含有するFe−
Ni−Cr系ステンレス鋼を連続鋳造するに際し、主成分と
して CaOおよびSiO2を含み、かつAl2O3, Na,F, MgO, M
nO, BaO およびCのうちから選んだ2種以上を含有する
人工フラックスを用いるものとし、該人工フラックスの
融点および粘度がそれぞれ (a) 融点:1000℃を超え、1200℃以下 (b) 1300℃における粘度:2.0 ポイズ以下 を満足する組成に調整することを特徴とするAl含有Fe−
Ni−Cr系ステンレス鋼の連続鋳造法。 - 【請求項2】 請求項1において、人工フラックスが A
l2O3を4wt%以上含有する組成になるAl含有Fe−Ni−Cr
系ステンレス鋼の連続鋳造法。 - 【請求項3】 請求項1または2において、人工フラッ
クスが BaOを6〜10wt%含有する組成になるAl含有Fe−
Ni−Cr系ステンレス鋼の連続鋳造法。 - 【請求項4】 請求項1,2または3において、Fe−Ni
−Cr系ステンレス鋼が、Ni:5〜50wt%、Cr:5〜50wt
%を含有する組成になるAl含有Fe−Ni−Cr系ステンレス
鋼の連続鋳造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28977595A JP2965493B2 (ja) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | Al含有Fe−Ni−Cr系ステンレス鋼の連続鋳造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP28977595A JP2965493B2 (ja) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | Al含有Fe−Ni−Cr系ステンレス鋼の連続鋳造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09122858A JPH09122858A (ja) | 1997-05-13 |
JP2965493B2 true JP2965493B2 (ja) | 1999-10-18 |
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JP28977595A Expired - Lifetime JP2965493B2 (ja) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | Al含有Fe−Ni−Cr系ステンレス鋼の連続鋳造法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2965493B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4514407B2 (ja) * | 2003-01-27 | 2010-07-28 | 住友金属工業株式会社 | 鋼の連続鋳造用モールドフラックス及び連続鋳造方法 |
-
1995
- 1995-11-08 JP JP28977595A patent/JP2965493B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09122858A (ja) | 1997-05-13 |
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