JP3389864B2 - 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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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼の連続鋳造にお
いて鋳型内に添加して使用される連続鋳造用モールドパ
ウダーに関する。
いて鋳型内に添加して使用され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、モールドパウダ
ーは溶鋼の上面にあっては溶鋼の酸化防止、保温、浮上
介在物の吸収、また鋳型と鋳片間に流入し、潤滑、抜熱
制御を行っている。
ーは溶鋼の上面にあっては溶鋼の酸化防止、保温、浮上
介在物の吸収、また鋳型と鋳片間に流入し、潤滑、抜熱
制御を行っている。
【０００３】鋼の中で、中炭素鋼と称される炭素含有量
が０．０８〜０．１８％の亜包晶鋼領域の鋼において
は、凝固時のδ→γ変態により体積収縮が大きく、不均
一凝固し易いため、鋳片に縦割れが発生しやすい。この
縦割れ発生は鋳型内の熱流束と相関があり、熱流束を低
下させることで、その発生を抑制することが可能であ
る。したがって、使用するパウダーは緩冷却化が可能な
特性を有することが望ましい。
が０．０８〜０．１８％の亜包晶鋼領域の鋼において
は、凝固時のδ→γ変態により体積収縮が大きく、不均
一凝固し易いため、鋳片に縦割れが発生しやすい。この
縦割れ発生は鋳型内の熱流束と相関があり、熱流束を低
下させることで、その発生を抑制することが可能であ
る。したがって、使用するパウダーは緩冷却化が可能な
特性を有することが望ましい。
【０００４】中炭素鋼用モールドパウダーに関しては、
品川技報Ｎｏ．３２（市川ら、１９８９年）に、パウダ
ーの塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ２）を上げることによっ
て、凝固点を上昇させ、かつ凝固の際に結晶化を促進さ
せることによって、モールドと鋳片（凝固シェル）間に
流入する溶融スラグのうちモールド側に固着した凝固層
内に空隙を生じさせ、見かけの凝固層の熱伝導率を低下
させ、鋳片の割れを防止できることが記載されている。
品川技報Ｎｏ．３２（市川ら、１９８９年）に、パウダ
ーの塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ２）を上げることによっ
て、凝固点を上昇させ、かつ凝固の際に結晶化を促進さ
せることによって、モールドと鋳片（凝固シェル）間に
流入する溶融スラグのうちモールド側に固着した凝固層
内に空隙を生じさせ、見かけの凝固層の熱伝導率を低下
させ、鋳片の割れを防止できることが記載されている。
【０００５】また、特開平３−１９３２４８号公報で
は、上記技術と同様、モールドに固着した凝固層中の熱
伝導率を下げるという観点から、凝固点が高くかつ溶融
スラグがガラス化せずに結晶化するモールドパウダーと
して、その一成分としてIIIＡ族およびIVＡ族から選択
された元素の酸化物を少なくとも１種添加することが望
ましいとしている。そして、その１種または２種以上を
０．０１〜１５％含有することを特徴としている。
は、上記技術と同様、モールドに固着した凝固層中の熱
伝導率を下げるという観点から、凝固点が高くかつ溶融
スラグがガラス化せずに結晶化するモールドパウダーと
して、その一成分としてIIIＡ族およびIVＡ族から選択
された元素の酸化物を少なくとも１種添加することが望
ましいとしている。そして、その１種または２種以上を
０．０１〜１５％含有することを特徴としている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上の従来技術におけ
るモールドパウダーは、鋳型に接触している凝固層中の
熱抵抗を増大させることにより、鋳型内の緩冷却化を行
うものであり、これにより一定の成果が得ることができ
る。しかしながら、さらに鋳片品質を向上させるために
は、さらなる緩冷却化が望まれている。
るモールドパウダーは、鋳型に接触している凝固層中の
熱抵抗を増大させることにより、鋳型内の緩冷却化を行
うものであり、これにより一定の成果が得ることができ
る。しかしながら、さらに鋳片品質を向上させるために
は、さらなる緩冷却化が望まれている。
【０００７】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、鋳型内を緩冷却化することができ、鋳片品質
を著しく向上させることができる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。
であって、鋳型内を緩冷却化することができ、鋳片品質
を著しく向上させることができる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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記従来技術におけるパ
ウダーは、鋳型に接触している凝固層を厚くしたり、そ
の中に気孔を設けることで、凝固層中の熱抵抗を増大さ
せることにより、鋳型内緩冷却化を図ったものである。
しかしながら、本発明者らが種々検討した結果、鋳型内
の熱流束に影響を及ぼす最大の因子は、鋳型−凝固層間
の隙間（以下、エアーギャップと呼ぶ）であり、この界
面の熱抵抗を増大させることで、鋳型内を大幅に緩冷却
化することが可能なことを見出した。
ウダーは、鋳型に接触している凝固層を厚くしたり、そ
の中に気孔を設けることで、凝固層中の熱抵抗を増大さ
せることにより、鋳型内緩冷却化を図ったものである。
しかしながら、本発明者らが種々検討した結果、鋳型内
の熱流束に影響を及ぼす最大の因子は、鋳型−凝固層間
の隙間（以下、エアーギャップと呼ぶ）であり、この界
面の熱抵抗を増大させることで、鋳型内を大幅に緩冷却
化することが可能なことを見出した。
【０００９】界面熱抵抗は、パウダーの基礎物性である
加熱結晶化温度と密接な関係があるため、その温度が最
適値となるようなパウダーを設計することにより界面熱
抵抗を増大せしめ、その結果鋳型内を緩冷却化すること
ができ、鋳片品質を著しく向上させることができる。
加熱結晶化温度と密接な関係があるため、その温度が最
適値となるようなパウダーを設計することにより界面熱
抵抗を増大せしめ、その結果鋳型内を緩冷却化すること
ができ、鋳片品質を著しく向上させることができる。
【００１０】本発明は、このような知見に基づいてなさ
れたものであり、溶融急冷によりガラス化された後、１
℃／ｍｉｎでの加熱処理により結晶化する温度である加
熱結晶化温度が４００〜４９０℃の範囲であることを特
徴とする連続鋳造用モールドパウダーを提供するもので
ある。
れたものであり、溶融急冷によりガラス化された後、１
℃／ｍｉｎでの加熱処理により結晶化する温度である加
熱結晶化温度が４００〜４９０℃の範囲であることを特
徴とする連続鋳造用モールドパウダーを提供するもので
ある。
【００１１】また、このようなモールドパウダーにおい
て、加熱溶融後に１０℃／ｍｉｎで冷却した際に結晶の
生じ始める温度である冷却結晶化温度が１１００〜１２
５０℃の範囲であることが好ましい。また、プリメルト
率が７５％以上であることが好ましい。
て、加熱溶融後に１０℃／ｍｉｎで冷却した際に結晶の
生じ始める温度である冷却結晶化温度が１１００〜１２
５０℃の範囲であることが好ましい。また、プリメルト
率が７５％以上であることが好ましい。
【００１２】
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明について具体的に説
明する。鋳型内の緩冷却化を行うためには、結晶化しや
すいパウダーを用いることが効果的であることが、経験
的に知られている。その結晶化と熱流束との相関を検討
した結果、熱流束を支配する最大の因子は、鋳型とパウ
ダーフィルム層間の界面熱抵抗であることが判明した。
この界面熱抵抗は、パウダーフィルムの鋳型側表面の凹
凸により決定される。そして、さらに種々検討した結
果、５００℃以下の低温の過冷却液体からの結晶生成が
その凹凸に多大な影響を与えることがわかった。この低
温過冷却液体からの結晶の生成は加熱結晶化温度により
求めることができる。加熱結晶化温度は溶融急冷により
ガラス化された後、１℃／ｍｉｎでの加熱処理により結
晶化する温度であり、パウダーを溶融、冷却してガラス
を作成し、それを示差熱分析装置により加熱すること
で、その発熱ピーク位置から求めることができる。
明する。鋳型内の緩冷却化を行うためには、結晶化しや
すいパウダーを用いることが効果的であることが、経験
的に知られている。その結晶化と熱流束との相関を検討
した結果、熱流束を支配する最大の因子は、鋳型とパウ
ダーフィルム層間の界面熱抵抗であることが判明した。
この界面熱抵抗は、パウダーフィルムの鋳型側表面の凹
凸により決定される。そして、さらに種々検討した結
果、５００℃以下の低温の過冷却液体からの結晶生成が
その凹凸に多大な影響を与えることがわかった。この低
温過冷却液体からの結晶の生成は加熱結晶化温度により
求めることができる。加熱結晶化温度は溶融急冷により
ガラス化された後、１℃／ｍｉｎでの加熱処理により結
晶化する温度であり、パウダーを溶融、冷却してガラス
を作成し、それを示差熱分析装置により加熱すること
で、その発熱ピーク位置から求めることができる。
【００１４】この加熱結晶化温度が４００〜４９０℃に
おいては、表面の凹凸が大きく、緩冷却効果を発揮しや
すいが、４９０℃を超えると実機においては結晶が生成
し難く、凹凸は小さい。また、４００℃未満では凹凸の
大きさに不均一が生じるため、均一冷却が期待できな
い。より好ましい加熱結晶化温度範囲は４００〜４６０
℃であり、この場合は凹凸が大きく、かつその大きさの
不均一性も小さく、鋳型内が均一緩冷却されることで良
好な鋳片が得られる。
おいては、表面の凹凸が大きく、緩冷却効果を発揮しや
すいが、４９０℃を超えると実機においては結晶が生成
し難く、凹凸は小さい。また、４００℃未満では凹凸の
大きさに不均一が生じるため、均一冷却が期待できな
い。より好ましい加熱結晶化温度範囲は４００〜４６０
℃であり、この場合は凹凸が大きく、かつその大きさの
不均一性も小さく、鋳型内が均一緩冷却されることで良
好な鋳片が得られる。
【００１５】また、通常結晶化温度として用いられる、
パウダーを加熱溶融後、冷却過程で結晶の生じる温度と
して用いられる冷却結晶化温度は、加熱溶融後に１０℃
／ｍｉｎで冷却した際に結晶の生じ始める温度であっ
て、凝固層の厚みの均一性と相関があり、その温度が高
いほど均一になるため、冷却結晶化温度は１１００℃以
上であることが好ましい。１２５０℃を超えるとパウダ
ーの潤滑が不十分になるため、結晶化温度の範囲は１１
００〜１２５０℃であることが好ましい。
パウダーを加熱溶融後、冷却過程で結晶の生じる温度と
して用いられる冷却結晶化温度は、加熱溶融後に１０℃
／ｍｉｎで冷却した際に結晶の生じ始める温度であっ
て、凝固層の厚みの均一性と相関があり、その温度が高
いほど均一になるため、冷却結晶化温度は１１００℃以
上であることが好ましい。１２５０℃を超えるとパウダ
ーの潤滑が不十分になるため、結晶化温度の範囲は１１
００〜１２５０℃であることが好ましい。
【００１６】パウダーのプリメルト率は、７５％以上で
あることが望ましい。プリメルト率が７５％以上では、
界面での凹凸が均一になり、鋳型内の均一冷却が可能と
なるためである。
あることが望ましい。プリメルト率が７５％以上では、
界面での凹凸が均一になり、鋳型内の均一冷却が可能と
なるためである。
【００１７】以上のような特性を得るためには、モール
ドパウダーのＣａＯ／ＳｉＯ ２ の比が１．５以上であ
り、かつパウダー中のＣａＯ＋ＳｉＯ ２ ＋Ｆ量が７５％
以上であることが好ましい。
ドパウダーのＣａＯ／ＳｉＯ ２ の比が１．５以上であ
り、かつパウダー中のＣａＯ＋ＳｉＯ ２ ＋Ｆ量が７５％
以上であることが好ましい。
【００１８】
【実施例】（第１実施例）従来パウダーを含めた５種類
のパウダーの実機試験を行い、鋳片の縦割れ発生を評価
した。ここでは、従来パウダー使用時における縦割れを
１００とした指数で縦割れ発生を評価した。また、鋳型
内熱流束を鋳型内メニスカス部に埋め込んである熱電対
により求めた。鋳造速度：１．８ｍ／ｍｉｎ、モールド
サイズ：２２０ｍｍ×２０００ｍｍで試験を行った。
のパウダーの実機試験を行い、鋳片の縦割れ発生を評価
した。ここでは、従来パウダー使用時における縦割れを
１００とした指数で縦割れ発生を評価した。また、鋳型
内熱流束を鋳型内メニスカス部に埋め込んである熱電対
により求めた。鋳造速度：１．８ｍ／ｍｉｎ、モールド
サイズ：２２０ｍｍ×２０００ｍｍで試験を行った。
【００１９】表１に溶鋼成分を示し、表２に各パウダー
の基材成分と実機試験結果を示す。表２に示す基材に対
して外掛けで３ｗｔ％となるようにカーボンを添加した
ものをモールドパウダーとして使用した。
の基材成分と実機試験結果を示す。表２に示す基材に対
して外掛けで３ｗｔ％となるようにカーボンを添加した
ものをモールドパウダーとして使用した。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】表２に示すように、本発明例１〜４のパウ
ダーは、従来品と比較し、メニスカス部の熱流束が低減
し、縦割れ指数は低い値を示した。
ダーは、従来品と比較し、メニスカス部の熱流束が低減
し、縦割れ指数は低い値を示した。
【００２３】（第２実施例）鋳造速度を２．４ｍ／ｍｉ
ｎとした他は実施例１と同様な試験を行った。その際の
縦割れ指数の値を表３に示す。この表に示すように、従
来品では縦割れ指数が大幅に増大したが、本発明例１〜
４では縦割れ指数はわずかに増加するにとどまってお
り、高速鋳造において良好な結果を示した。
ｎとした他は実施例１と同様な試験を行った。その際の
縦割れ指数の値を表３に示す。この表に示すように、従
来品では縦割れ指数が大幅に増大したが、本発明例１〜
４では縦割れ指数はわずかに増加するにとどまってお
り、高速鋳造において良好な結果を示した。
【００２４】
【表３】
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
パウダーの加熱結晶化温度を最適化することで界面熱抵
抗を増大させることにより、鋳型内を緩冷却化すること
ができ、鋳片品質を著しく向上させることができる。
パウダーの加熱結晶化温度を最適化することで界面熱抵
抗を増大させることにより、鋳型内を緩冷却化すること
ができ、鋳片品質を著しく向上させることができる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平10−216907（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−141713（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−58104（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−258343（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−332554（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−34301（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−193248（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B22D 11/108
C21C 7/076
Claims (3)
- 【請求項１】 溶融急冷によりガラス化された後、１℃
／ｍｉｎでの加熱処理により結晶化する温度である加熱
結晶化温度が４００〜４９０℃の範囲であることを特徴
とする連続鋳造用モールドパウダー。 - 【請求項２】 加熱溶融後に１０℃／ｍｉｎで冷却した
際に結晶の生じ始める温度である冷却結晶化温度が１１
００〜１２５０℃の範囲であることを特徴とする請求項
１に記載の連続鋳造用モールドパウダー。 - 【請求項３】 プリメルト率が７５％以上であることを
特徴とする請求項１または請求項２に記載の連続鋳造用
モールドパウダー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27686998A JP3389864B2 (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 連続鋳造用モールドパウダー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27686998A JP3389864B2 (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 連続鋳造用モールドパウダー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000102846A JP2000102846A (ja) | 2000-04-11 |
| JP3389864B2 true JP3389864B2 (ja) | 2003-03-24 |
Family
ID=17575554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27686998A Expired - Fee Related JP3389864B2 (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 連続鋳造用モールドパウダー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3389864B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011131241A (ja) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Nippon Steel Corp | 連続鋳造方法 |
| JP2014000611A (ja) * | 2013-10-10 | 2014-01-09 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 連続鋳造方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4569099B2 (ja) * | 2003-11-25 | 2010-10-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 中炭素鋼のスラブ連続鋳造方法 |
| JP4751283B2 (ja) * | 2006-02-01 | 2011-08-17 | 新日本製鐵株式会社 | 連続鋳造用パウダー及び鋼の連続鋳造方法 |
| 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 |
| JP6467351B2 (ja) * | 2013-01-25 | 2019-02-13 | 宝山鋼鉄股▲分▼有限公司 | 超低炭素鋼用フッ素フリー連鋳モールドフラックス |
-
1998
- 1998-09-30 JP JP27686998A patent/JP3389864B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011131241A (ja) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Nippon Steel Corp | 連続鋳造方法 |
| JP2014000611A (ja) * | 2013-10-10 | 2014-01-09 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 連続鋳造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000102846A (ja) | 2000-04-11 |
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Legal Events
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