JP3319404B2 - 鋼の連続鋳造方法 - Google Patents
鋼の連続鋳造方法Info
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Description
を使用した鋼の連続鋳造方法に関する。
用パウダーには、以下のような特性が要求される。
れたスラグとその上の未溶融層とで被覆することによ
り、空気による溶鋼酸化を防止し、保温効果を持つ。 (2)溶融スラグは鋳型と鋳片との間に入って潤滑剤に
なるため、常に適当量供給される必要がある。このた
め、消費速度に合いかつ適正スラグプール厚となる溶融
速度を有する。 (3)溶融したスラグ層が鋼中より浮上した非金属介在
物を吸収し、その物性(粘性、溶融温度)の変化が小さ
いこと。 (4)溶融スラグは鋳型と凝固シェル間に流れ込み均一
なスラグフィルムを形成し、その間で潤滑作用があるこ
と。 (5)溶融スラグが適度の粘度、表面張力を持ち、溶鋼
へ巻き込まれないこと。
込みは、鋳造速度が1.5m/minよりも大きくなる
ような高速鋳造や、中、低速鋳造でもブリキ材、自動車
用鋼板等の品質要求が厳格な鋼に対し問題となることが
多い。
みタイプのパウダーが開発されてきた(特公平4−40
103号公報等)。また、特公平4−40103号公報
の技術は、粘度と鋳造速度との積が6以上で、かつパウ
ダーの表面張力が290dyn/cmであることを特徴
としている。
高速鋳造化やさらなる品質の向上が要求されており、巻
き込みを防止するためにパウダーの組成を変更して高粘
性とすると、鋳型と凝固シェル間の十分な潤滑性が維持
できなくなってしまう。
であって、パウダーを巻き込み難く、かつ優れた潤滑性
を確保することができ、パウダー性欠陥の無い高品位の
製品を得ることができる、鋼の連続鋳造方法を提供する
ことを目的とする。
および検討を重ね、実鋳造でのパウダーの流れ込み条件
を推測した。その結果、高速鋳造においてもパウダーの
鋳片への巻き込みが極めて少なく、かつ潤滑性が優れる
条件が存在することを知見した。
との間の界面張力、および鋳造速度を一定の範囲とする
ことにより、鋼に対するパウダーの巻き込みを減少させ
ることができる。
れたものであり、1550℃におけるモールドパウダー
と溶鋼との間の界面張力値γ(dyn/cm)と、モー
ルドパウダーの1300℃における粘度η(poise)
と、鋳造速度Vc(m/min)との関係が以下の式を
満足することを特徴とする鋼の連続鋳造方法を提供する
ものである。 1041.43・η-0.912・Vc1.971・γ-13.32<10
明する。前述のように、パウダーを用いた鋼の連続鋳造
法では、パウダーの巻き込みが大きな問題となる。その
ため、巻き込みを防止し、しかも潤滑性を確保するため
の種々検討を行った。
ダーについて説明する。一般的な連続鋳造用パウダー
は、SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3、MgO、
MnO、BaO、B2O3等の酸化物を母材とし、その他
に物性調製剤としてNa2O、K2O,LiO等の金属酸
化物、NaF、KF、LiF、CaF2、MgF2、Al
F3、Na3AlF6等のフッ化物およびそれら金属の炭
酸化物、硝酸化物が添加されている。
溶解されたプリメルト基材、また既存の熱処理原料とし
て、高炉滓やガラス粉末、ポルトランドセメント、天然
のものとして玄武岩、ワラストナイト、シラス等があ
る。
石、炭酸ソーダ、炭酸リチウム、蛍石のフラックス、お
よびSiO2源としてガラス粉、珪藻土等、CaO源と
して、炭酸カルシウム、蛍石等が添加される。
ク、天然および人造黒鉛、コークス粉、石炭粉等の炭素
質、あるいは、窒化ホウ素等の窒化物を0.5〜15重
量%配合した粉状のもの、あるいはこれにバインダーを
添加し、顆粒状にしたものが一般的である。従来は炭素
質粉として、平均粒径30mmのカーボンブラック、4
0μmのコークス粉、100μmの木粉が使用されてい
る。
鋳造方法に対し、本発明では、以下の観点から検討を行
った。近年、高速鋳造が指向されており、その条件下で
は溶鋼のスループット量の増大によりパウダーはより巻
き込みやすい環境になる。また、高速下では潤滑性が悪
くなることが知られている。
パウダーの粘性を大きくする必要があり、その一方で凝
固シェルと鋳型間の潤滑作用を良好にするためには、パ
ウダーの粘性を低くする必要がある。このような相反す
る課題の解決が望まれている。
討した結果、パウダーの巻き込みに関しては、粘度は大
きい影響力を持つことがわかったが、それに加え、溶鋼
−パウダー間の界面張力も巻き込みに対して多大な影響
があることがわかった。一方、表面張力に関しては、そ
の影響を確認することはできなかった。なお、図1の装
置においては、石英製のJ字管4を鋼中に浸漬し、湯面
近傍の溶鋼5を吸引した後、J字管4中に吸い込まれた
鋼に含有されるパウダーの量を定量化することで巻き込
みを評価した。なお、図1において、1は真空トラッ
プ、2は真空ポンプ、3は溶融パウダー、6はるつぼ、
7は鋼種はコイルである。また、ここでは界面張力およ
び表面張力は静滴法で求めた。
ー粘度を従来並みに維持することで潤滑性を確保しつ
つ、溶鋼−パウダー間の界面張力を大きくすることでパ
ウダーの巻き込みを抑制することができることを見出し
た。実際には、パウダーのこのような物性に加え、鋳造
速度もパウダー巻き込みの因子となることが知られてい
る。
パウダーの巻き込みに関する調査を行った。その結果、
1550℃におけるモールドパウダーと溶鋼との間の界
面張力値γ(dyn/cm)と、モールドパウダーの1
300℃における粘度η(poise)と、鋳造速度Vc
(m/min)とが以下の(1)式を満足する関係とな
るように鋳造することで、パウダー性の欠陥が大幅に減
少することを確認した。 1041.43・η-0.912・Vc1.971・γ-13.32<10 ・・・・・・(1) 上式の左辺の値が10以上になると、巻き込み量が増加
し、製品に発生するパウダー欠陥数が増大するため、上
記(1)式を満足する必要がある。
OやAl2O3の含有量を高くしたり、特性に影響を与え
ない範囲において溶鋼の成分の最適化を図ることにより
制御することができる。
溶鋼とパウダーとの間に一般に認められる反応があるこ
とで、大きな影響を受けるため、パウダー自身の物性で
ある表面張力とはその性質を全く異にするものである。Al +SiO2=Al2O3+Si
行い、鋳造の際の潤滑性とコイルの疵を評価した。表1
に示すように、比較例の条件で製造したコイルにおける
パウダーの巻き込みに比較して、界面張力の高いパウダ
ーを用い、上記(1)を満たす条件で鋳造した実施例1
〜3では、巻き込み指数は10未満と少ないことが確認
された。また、実施例1,2に示すような低粘度のパウ
ダーを高速で鋳造しても、上記(1)を満たすことによ
り、巻き込みを抑制できることが確認された。なお、い
ずれの例においてもパウダーの消費量が0.25kg/
m2以上であり、潤滑には問題のないレベルであった。
パウダーの粘性、パウダーと鋼との間の界面張力、およ
び鋳造速度の関係をある一定の範囲に調整することによ
り、パウダーの鋳片への巻き込みが極めて少なく、優れ
た潤滑性を確保することができ、パウダー性欠陥の無い
高品位の製品を得ることができる鋼の連続鋳造方法を提
供することができる。
す概略構成図。
Claims (1)
- 【請求項1】 1550℃におけるモールドパウダーと
溶鋼との間の界面張力値γ(dyn/cm)と、モール
ドパウダーの1300℃における粘度η(poise)と、
鋳造速度Vc(m/min)との関係が以下の式を満足
することを特徴とする鋼の連続鋳造方法。 1041.43・η-0.912・Vc1.971・γ-13.32<10
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