JP7070185B2 - Mold powder and continuous casting method using it - Google Patents
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Description
本発明は、特に、鋳造速度の大きい条件で用いて好適なモールドパウダー及びそれを用いた連続鋳造方法に関する。 The present invention particularly relates to a mold powder suitable for use under conditions of high casting speed and a continuous casting method using the same.
溶融金属の連続鋳造において、鋳型内の溶融金属表面を被覆するように連続鋳造用モールドパウダーが供給される。以下、このような連続鋳造用モールドパウダーを単に「モールドパウダー」と呼ぶ。鋳型内に供給されたモールドパウダーは、溶融金属からの加熱によって溶融金属表面に溶融層を形成し、溶融したモールドパウダーは溶鋼のメニスカスから鋳型内壁に沿って鋳型と凝固シェルとの間隙へ流入し、フィルムを形成する。 In continuous casting of molten metal, mold powder for continuous casting is supplied so as to cover the surface of the molten metal in the mold. Hereinafter, such a mold powder for continuous casting is simply referred to as a "mold powder". The mold powder supplied into the mold forms a molten layer on the surface of the molten metal by heating from the molten metal, and the molten mold powder flows from the meniscus of the molten steel into the gap between the mold and the solidified shell along the inner wall of the mold. , Form a film.
モールドパウダーは、溶融金属の連続鋳造において以下のような特性を具備することが要求される。
まず、第１に、溶鋼湯面上にてモールドパウダーが溶融して形成された溶融モールドパウダー層およびその上の未溶融のモールドパウダー層が溶鋼湯面を被覆することにより、空気との接触を遮断するため、溶鋼の再酸化を防止して保温する効果が得られる。
第２に、溶融したモールドパウダーは、鋳型と凝固シェルとの間に流入して潤滑剤として働く必要があるため、モールドパウダーが常に適当量供給され、モールドパウダーの消費速度に合わせて、適正量の溶融モールドパウダープール厚となる溶融速度を有していることが要求される。
第３に、溶融モールドパウダー層が溶鋼中を浮上してきた非金属介在物を吸収し、非金属介在物を吸収することによって溶融モールドパウダーの物性（粘度、溶融温度、凝固温度など）の変化が小さいことが要求される。
第４に、溶融したモールドパウダーが鋳型と凝固シェルとの間に流れ込み、均一なパウダーフィルムを形成して、パウダーフィルムが鋳型と凝固シェルとの間で潤滑作用を有するとともに、鋳造する鋼の特性によっては凝固シェルの緩冷却化特性が要求されることもある。
第５に、溶融したモールドパウダーが適度な粘度、界面張力を持ち、溶融したモールドパウダーが溶鋼中へ巻き込まれないことが必要である。
The mold powder is required to have the following characteristics in continuous casting of molten metal.
First, the molten mold powder layer formed by melting the mold powder on the molten steel surface and the unmelted mold powder layer on the molten steel surface cover the molten steel surface to prevent contact with air. Since it shuts off, the effect of preventing reoxidation of the molten steel and keeping it warm can be obtained.
Secondly, since the molten mold powder needs to flow between the mold and the solidified shell and act as a lubricant, an appropriate amount of the mold powder is always supplied, and an appropriate amount is supplied according to the consumption rate of the mold powder. It is required to have a melting rate that makes the melt mold powder pool thick.
Third, the molten mold powder layer absorbs the non-metal inclusions that have floated in the molten steel, and by absorbing the non-metal inclusions, the physical properties (viscosity, melting temperature, solidification temperature, etc.) of the molten mold powder change. Small is required.
Fourth, the molten mold powder flows between the mold and the solidified shell to form a uniform powder film, which provides a lubricating action between the mold and the solidified shell and the properties of the cast steel. Depending on the case, the slow cooling characteristics of the solidified shell may be required.
Fifth, it is necessary that the molten mold powder has an appropriate viscosity and interfacial tension, and the molten mold powder is not caught in the molten steel.
近年、電磁ブレーキ装置の普及に伴い、鋳造速度が２．０ｍ／ｍｉｎを超えることも珍しくなくなってきた。それに従い、モールドパウダーに求められる巻き込み防止性能と潤滑性との双方について要求レベルが高まっている。 In recent years, with the spread of electromagnetic braking devices, it is not uncommon for casting speeds to exceed 2.0 m / min. Accordingly, the required level of both the entanglement prevention performance and the lubricity required for the mold powder is increasing.
また、鋳辺表層の気泡欠陥や介在物欠陥などを防止するために、連続鋳造プロセスにおいて電磁撹拌装置を使用すると、溶鋼表面の流速が大きくなり、モールドパウダーがより溶鋼に巻き込まれやすい。さらに、電磁ブレーキ装置を用いる場合であって、電磁ブレーキ装置が左右分離型であり、かつ互いの極性が逆である場合は、浸漬ノズルの吐出孔近傍で制動力がかかりにくく、上昇流が発生しにくい。この条件だと、浸漬ノズル近傍で下降流が大きくなるため、モールドパウダーが巻き込まれやすくなってしまう。 Further, when an electromagnetic agitator is used in the continuous casting process in order to prevent air bubble defects and inclusion defects on the surface layer of the cast side, the flow velocity on the surface of the molten steel increases, and the mold powder is more likely to be caught in the molten steel. Further, when the electromagnetic brake device is used, and the electromagnetic brake device is a left-right separated type and the polarities are opposite to each other, it is difficult to apply a braking force in the vicinity of the discharge hole of the immersion nozzle, and an ascending flow is generated. It's hard to do. Under this condition, the downward flow becomes large in the vicinity of the immersion nozzle, so that the mold powder is likely to be caught.
そこで、非特許文献１には、モールドパウダーの成分に着目し、塩基度（Ｔ．ＣａＯ）／（ＳｉＯ2）を上げることによりモールドパウダーの巻き込みが減少することが開示されている。ところが、塩基度を上げると凝固温度が高くなり、結晶析出が過多になりやすく潤滑性が低下する。鋳型内で潤滑性を高めるためには、モールドパウダーの粘度が低く、かつモールドパウダーの凝固温度が低く凝固しにくいことの２種類の特性が求められる。 Therefore, Non-Patent Document 1 discloses that the entrainment of the mold powder is reduced by increasing the basicity (T.CaO) / (SiO 2 ) by paying attention to the component of the mold powder. However, when the basicity is increased, the coagulation temperature rises, the crystal precipitation tends to be excessive, and the lubricity deteriorates. In order to improve the lubricity in the mold, two types of characteristics are required: the viscosity of the mold powder is low, the solidification temperature of the mold powder is low, and it is difficult to solidify.
高塩基度のモールドパウダーはそのままでは凝固温度が高すぎるため、Ｎａ2Ｏが通常は添加されている。Ｎａ2Ｏは結晶化を抑制する効果を発揮しつつモールドパウダーの粘度を下げて潤滑性を高める機能を有する。一方、Ｎａ2Ｏ自体は反応性が高いため、モールドパウダーの巻き込みの原因になる。したがって、Ｎａ2Ｏが多すぎると、高塩基度のモールドパウダーであっても、溶鋼に巻き込まれやすくなる。 Since the coagulation temperature of the highly basic mold powder is too high as it is, Na 2 O is usually added. Na 2 O has a function of lowering the viscosity of the mold powder and improving the lubricity while exerting the effect of suppressing crystallization. On the other hand, since Na 2 O itself has high reactivity, it causes entrainment of mold powder. Therefore, if the amount of Na 2 O is too large, even a highly basic mold powder is likely to be caught in the molten steel.
特許文献１に記載の技術では、モールドパウダー中のＳ量を低減することで界面反応を抑制し、溶鋼中にモールドパウダーが巻き込まれにくくなるようにしている。ただし、この技術ではＳ量の低減および塩基度を１．０以上とすることのみを規定しており、条件としては不十分である。特許文献２に記載の技術では、高塩基度のモールドパウダーにＢ2Ｏ3を添加することで潤滑性を担保している。ところが、Ｂ2Ｏ3自体が巻き込みの原因になるため、鋳造速度が大きく、さらに左右分離型の電磁ブレーキ装置を用いるような過酷な条件下では、十分にモールドパウダーの巻き込みを防止できない。 In the technique described in Patent Document 1, the interfacial reaction is suppressed by reducing the amount of S in the mold powder, and the mold powder is less likely to be caught in the molten steel. However, this technique only stipulates the reduction of the amount of S and the basicity of 1.0 or more, which is insufficient as a condition. In the technique described in Patent Document 2, lubricity is ensured by adding B 2 O 3 to a highly basic mold powder. However, since B 2 O 3 itself causes entrainment, the casting speed is high, and under harsh conditions such as using a left-right separation type electromagnetic brake device, entrainment of the mold powder cannot be sufficiently prevented.
以上のように従来の技術では、鋳造速度が大きい過酷な条件下で連続鋳造を行う場合に、モールドパウダーの巻き込み防止性能および潤滑性が不十分である。 As described above, in the conventional technique, when continuous casting is performed under severe conditions where the casting speed is high, the entrainment prevention performance and lubricity of the mold powder are insufficient.
本発明は前述の問題点を鑑み、高い鋳造速度において潤滑性と巻き込み防止性能とを両立できるモールドパウダーおよびそれを用いた連続鋳造方法を提供することを目的とする。 In view of the above-mentioned problems, it is an object of the present invention to provide a mold powder capable of achieving both lubricity and entanglement prevention performance at a high casting speed and a continuous casting method using the same.
本発明は、以下のとおりである。
（１）Ｎａ2Ｏの含有量が５質量％以下、Ｂ2Ｏ3の含有量が１．５質量％以下であり、塩基度（Ｔ．ＣａＯ）／（ＳｉＯ2）が１．１～１．４で、かつ１３００℃における粘度が２．０ｐｏｉｓｅ以下であり、以下の式（１）～式（３）を満たすことを特徴とするモールドパウダー。
（（Ｔ．ＣａＯ）－１．４７×ｆ）／ｆ＜３．５ ・・・（１）
ｆ＝（Ｆ）－０．６１×（Ｎａ2Ｏ） ・・・（２）
（Ｔ．ＣａＯ）＝（ＣａＯ）＋１．４７×ｆ ・・・（３）
ここで、（Ｔ．ＣａＯ）、（ＣａＯ）、（ＳｉＯ2）、（Ｎａ2Ｏ）、（Ｆ）は、それぞれの成分の濃度（質量％）を表す。
（２）上記（１）に記載のモールドパウダーを用い、鋳造速度が１．８ｍ／ｍｉｎ以上の条件で連続鋳造を行うことを特徴とする連続鋳造方法。
（３）鋳型内で浸漬ノズルから吐出する溶融金属の流れを制動する電磁ブレーキ装置を使用することを特徴とする上記（２）に記載の連続鋳造方法。
The present invention is as follows.
(1) The content of Na 2 O is 5% by mass or less, the content of B 2 O 3 is 1.5% by mass or less, and the basicity (T. CaO) / (SiO 2 ) is 1.1 to 1. A mold powder having a viscosity of 0.4 and having a viscosity at 1300 ° C. of 2.0 poise or less and satisfying the following formulas (1) to (3) .
((T.CaO) -1.47 × f) / f <3.5 ... (1)
f = (F) −0.61 × (Na 2 O) ・ ・ ・ (2)
(T.CaO) = (CaO) +1.47 × f ... (3)
Here, (T. CaO), (CaO), (SiO 2 ), (Na 2 O), and (F) represent the concentration (mass%) of each component.
(2) A continuous casting method using the mold powder described in (1) above, wherein continuous casting is performed under a condition that the casting speed is 1.8 m / min or more.
(3) The continuous casting method according to (2) above, wherein an electromagnetic brake device for braking the flow of molten metal discharged from a dipping nozzle in a mold is used.
本発明によれば、高い鋳造速度において潤滑性と巻き込み防止性能とを両立できるモールドパウダーおよびそれを用いた連続鋳造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a mold powder capable of achieving both lubricity and entanglement prevention performance at a high casting speed, and a continuous casting method using the same.
本発明者らは、広範囲の組成におけるモールドパウダーの試作と物性測定とを繰り返した結果、巻き込み防止性能と潤滑性との二律背反を解決すべく、高塩基度のモールドパウダーであり、かつＮａ2Ｏの含有量が少なくても潤滑性と巻き込み防止性能とを両立できる成分系を見出した。以下、本発明のモールドパウダーの成分について詳細に説明する。以下の説明では、式中の（Ｘ成分）はモールドパウダー中のＸの質量％を表すものとする。 As a result of repeating the trial production and physical property measurement of the mold powder in a wide range of compositions, the present inventors have made it a highly basic mold powder and Na 2 O in order to solve the trade-off between the entanglement prevention performance and the lubricity. We have found a component system that can achieve both lubricity and entanglement prevention performance even if the content of the substance is small. Hereinafter, the components of the mold powder of the present invention will be described in detail. In the following description, (X component) in the formula represents the mass% of X in the mold powder.
［（（Ｔ．ＣａＯ）－１．４７×ｆ）／ｆ＜３．５（式（１））、但し、ｆ＝（Ｆ）－０．６１×（Ｎａ2Ｏ）（式（２））］
まず、Ｆの含有量を多くしてＮａ2Ｏの含有量を少なくする。ＦはＣａＦ2としてパウダー主結晶であるＣｕｓｐｉｄｉｎｅ（３ＣａＯ・２ＳｉＯ2・ＣａＦ2）を構成する成分である。そこで、Ｃｕｓｐｉｄｉｎｅの純組成におけるＣａＯとＣａＦ2のモル比よりもさらにＣａＦ2すなわちＦ量を多くすることで、Ｃｕｓｐｉｄｉｎｅが析出しにくい状態となり、凝固温度が低下するとともに粘度も低下し、さらに高Ｔ．ＣａＯ組成を実現することができる。前述の式（１）および式（２）は、Ｆ量を規定する条件である。
[((T. CaO) -1.47 × f) / f <3.5 (formula (1)), where f = (F) −0.61 × (Na 2 O) (formula (2)). ]
First, the content of F is increased and the content of Na 2 O is decreased. F is a component constituting Cuspidine (3CaO, 2SiO 2 , CaF 2 ), which is a powder main crystal, as CaF 2 . Therefore, by increasing the amount of CaF 2 , that is, F, more than the molar ratio of CaO and CaF 2 in the pure composition of Cuspidine, Cuspidine is less likely to precipitate, the coagulation temperature is lowered, the viscosity is lowered, and the viscosity is further increased. .. A CaO composition can be realized. The above-mentioned equations (1) and (2) are conditions for defining the amount of F.
Ｃｕｓｐｉｄｉｎｅの純組成から外れるような成分とする場合に、Ｃｕｓｐｉｄｉｎｅの析出を防止するには、Ｆ量を多くすることが最も効果的である。その理由は、Ｃｕｓｐｉｄｉｎｅの他の構成成分であるＣａＯおよびＳｉＯ2の量を変更すると塩基度が変わり、高塩基度ではＣｕｓｐｉｄｉｎｅに限らず多くの結晶が析出するようになるため潤滑性を保つことが困難になり、また低塩基度では巻き込みが発生しやすくなるからである。また、Ｆ量を少なくしても、ＣｕｓｐｉｄｉｎｅはＦが不足している際にも析出しやすい特性があるためＣｕｓｐｉｄｎｉｅの析出抑制が困難だからである。 In the case of a component that deviates from the pure composition of Cuspidine, it is most effective to increase the amount of F in order to prevent the precipitation of Cuspidine. The reason is that when the amount of CaO and SiO 2 which are other constituents of Cuspidine is changed, the basicity changes, and at high basicity, not only Cuspidine but also many crystals are precipitated, so that lubricity can be maintained. This is because it becomes difficult and entrainment is likely to occur at low basicity. Further, even if the amount of F is reduced, Cuspidine has a characteristic that it easily precipitates even when F is insufficient, so that it is difficult to suppress the precipitation of Cuspidnie.
Ｃｕｓｐｉｄｉｎｅの純組成はモル比で（ＣａＯ）：（ＣａＦ2）＝３：１である。一方、スラグ中のＦはＮａＦとして存在する場合が最も安定しており、ＣａＦ2はその次に安定している。そのため、スラグ組成中のＦのうち、Ｎａ2ＯをＮａＦに換算した分を差し引いた残りのＦがＣａＦ2になると考えられる。また、Ｔ．ＣａＯのうち、ＣａＦ2にならなかった分がＣａＯと考えられる。 The pure composition of Cuspidine is (CaO) :( CaF 2 ) = 3: 1 in molar ratio. On the other hand, F in the slag is most stable when it exists as NaF, and CaF 2 is the next most stable. Therefore, it is considered that CaF 2 is the remaining F in the slag composition obtained by subtracting the amount of Na 2 O converted into Na F. In addition, T.I. Of the CaO, the portion that did not become CaF 2 is considered to be CaO.
Ｃｕｓｐｉｄｉｎｅの純組成は（３ＣａＯ・２ＳｉＯ2・ＣａＦ2）であるため、ｍｏｌ％換算でＣａＯ（ｍｏｌ％）／ＣａＦ2（ｍｏｌ％）＜３であれば、Ｃｕｓｐｉｄｉｎｅの純組成よりもＦ量を多く含有することになる。つまり、質量％に変換すると、
（ＣａＯ）／（ＣａＦ2）＜２．１５となるため、以下の式（３）が導き出される。
（ＣａＯ）／（ＣａＦ2中のＦ量）＜４．４２ ・・・（３）
Since the pure composition of Cuspidine is (3CaO, 2SiO 2 , CaF 2 ), if CaO (mol%) / CaF 2 (mol%) <3 in terms of mol%, the amount of F is larger than the pure composition of Cuspidine. Will be contained. In other words, when converted to mass%,
Since (CaO) / (CaF 2 ) <2.15, the following equation (3) is derived.
(CaO) / (Amount of F in CaF 2 ) <4.42 ... (3)
ＣａＦ2の実質的な含有量は、前述したように、全ＦのうちＮａＦとして存在する量を除いたものをＣａＦ2に換算した値であると考えられる。つまり、ＣａＦ2中のＦ量をｆ（質量％）とすると、以下の式（４）が導き出される。
ｆ＝（Ｆ）－２×１９／６２×（Ｎａ2Ｏ）
＝（Ｆ）－０．６１×（Ｎａ2Ｏ） ・・・（４）
As described above, the substantial content of CaF 2 is considered to be a value obtained by converting the total F excluding the amount existing as NaF into CaF 2 . That is, assuming that the amount of F in CaF 2 is f (mass%), the following equation (4) is derived.
f = (F) -2 × 19/62 × (Na 2 O)
= (F) -0.61 × (Na 2 O) ・ ・ ・ (4)
一方、ＣａＯの含有量は、前述したように、Ｔ．ＣａＯからＣａＦ2として存在するＣａ分を除いたものであるため、以下の式（５）が導き出される。
（ＣａＯ）＝（Ｔ．ＣａＯ）－５６／１９／２×ｆ
＝（Ｔ．ＣａＯ）－１．４７×ｆ ・・・（５）
On the other hand, the CaO content is T.I. Since it is obtained by removing the Ca component existing as CaF 2 from CaO, the following formula (5) is derived.
(CaO) = (T. CaO) -56/19/2 × f
= (T.CaO) -1.47 × f ... (5)
以上より、式（３）に式（４）および式（５）を代入すると、Ｃｕｓｐｉｄｉｎｅの純組成よりもＦを多く含む条件は、以下の式（６）となる。
（（Ｔ．ＣａＯ）－１．４７×ｆ）／ｆ＜４．４２ ・・・（６）
From the above, when the formula (4) and the formula (5) are substituted into the formula (3), the condition containing more F than the pure composition of Cuspidine becomes the following formula (6).
((T.CaO) -1.47 × f) / f <4.42 ... (6)
式（６）の左辺の値が小さいほどＦが過剰となり、Ｃｕｓｐｉｄｉｎｅが晶出しにくくなって凝固温度が下がり、潤滑性が向上する。本発明においては試行錯誤を繰り返した結果、式（６）（式（１））の左辺が３．５未満であれば、十分な潤滑性が得られることを見出した。好ましくは、式（６）（式（１））の左辺が２．０未満である。 The smaller the value on the left side of the equation (6), the more F becomes excessive, the Cuspidine is less likely to crystallize, the solidification temperature is lowered, and the lubricity is improved. As a result of repeating trial and error in the present invention, it has been found that sufficient lubricity can be obtained if the left side of the formula (6) (formula (1)) is less than 3.5. Preferably, the left side of the formula (6) (formula (1)) is less than 2.0.
［塩基度］
モールドパウダーの塩基度（Ｔ．ＣａＯ）／（ＳｉＯ2）は、１．１～１．４とする。塩基度が１．１未満では、巻き込み防止効果が得られず、塩基度が１．４超では潤滑不良に陥りやすくなる。好ましくは、１．２～１．３の範囲である。
[Basicity]
The basicity (T. CaO) / (SiO 2 ) of the mold powder shall be 1.1 to 1.4. If the basicity is less than 1.1, the effect of preventing entrainment cannot be obtained, and if the basicity is more than 1.4, poor lubrication is likely to occur. It is preferably in the range of 1.2 to 1.3.
［Ｎａ2Ｏ］
前述したように、本発明のモールドパウダーは、Ｆの含有量を多くしてＮａ2Ｏの含有量を少なくしている。具体的には、Ｎａ2Ｏは５質量％以下とする。Ｎａ2Ｏが５質量％を超えると、モールドパウダーが溶鋼に巻き込まれやすくなる。好ましくは４質量％以下である。なお、下限については特に規定しないが、潤滑性を確保するために、０．１質量％以上含有することが好ましい。
[Na 2 O]
As described above, the mold powder of the present invention has a high F content and a low Na 2 O content. Specifically, Na 2 O is 5% by mass or less. When Na 2 O exceeds 5% by mass, the mold powder is likely to be caught in the molten steel. It is preferably 4% by mass or less. Although the lower limit is not particularly specified, it is preferably contained in an amount of 0.1% by mass or more in order to ensure lubricity.
［その他の成分］
本発明のモールドパウダーの主成分は、Ｔ．ＣａＯおよびＳｉＯ2である。モールドパウダーの本来の機能が十分に発揮されるようにするためには、Ｔ．ＣａＯ＋ＳｉＯ2が合計で４０質量％以上であることが好ましく、より好ましくは合計で６０質量％以上である。
[Other ingredients]
The main component of the mold powder of the present invention is T.I. CaO and SiO 2 . In order to fully exert the original function of the mold powder, T.I. CaO + SiO 2 is preferably 40% by mass or more in total, and more preferably 60% by mass or more in total.
ＳｒＯは、Ｃｕｓｐｉｄｉｎｅの析出抑制効果を持つため、ＳｒＯは０．５質量％以上含有することが好ましい。但し、ＳｒＯは高価であることからコスト面を考慮し、１０質量％以下とすることが好ましい。
ＭｇＯは多く含まれていると、Ａｋｅｒｍａｎｉｔｅなどの結晶が副次的に析出しやすくなる。したがって、ＭｇＯは８質量％以下とすることが好ましい。より好ましくは６質量％以下である。
Since SrO has the effect of suppressing the precipitation of Cuspidine, it is preferable that SrO is contained in an amount of 0.5% by mass or more. However, since SrO is expensive, it is preferably 10% by mass or less in consideration of cost.
If a large amount of MgO is contained, crystals such as Akermanite tend to precipitate as a by-product. Therefore, MgO is preferably 8% by mass or less. More preferably, it is 6% by mass or less.
Ａｌ2Ｏ3は多く含まれていると、Ｇｅｈｌｅｎｉｔｅなどの結晶が副次的に析出しやすくなる。したがって、Ａｌ2Ｏ3は８質量％以下であることが好ましい。より好ましくは６質量％以下である。
Ｂ2Ｏ3は潤滑性を向上させる成分であるが、多く含まれているとモールドパウダーが溶鋼に巻き込まれやすくなる。したがって、Ｂ2Ｏ3は１．５質量％以下とする。好ましくは０．５質量％以下である。
If a large amount of Al 2 O 3 is contained, crystals such as Gehlenite tend to precipitate as a secondary effect. Therefore, Al 2 O 3 is preferably 8% by mass or less. More preferably, it is 6% by mass or less.
B 2 O 3 is a component that improves lubricity, but if it is contained in a large amount, the mold powder is likely to be caught in the molten steel. Therefore, B 2 O 3 is set to 1.5% by mass or less. It is preferably 0.5% by mass or less.
Ｌｉ2Ｏは、Ｎａ2Ｏと同様に巻き込み防止効果を有する成分であり、過剰に含有しても巻き込みやすくならないため、０．１質量％以上含有することが好ましい。但し、Ｌｉは高価であるため、コスト面を考慮し、１質量％以下とすることが好ましい。 Like Na 2 O, Li 2 O is a component having an entrainment prevention effect, and even if it is excessively contained, it does not easily become entrained. Therefore, it is preferable to contain Li 2 O in an amount of 0.1% by mass or more. However, since Li is expensive, it is preferably 1% by mass or less in consideration of cost.
［物性範囲］
本発明のモールドパウダーは、１３００℃における粘度は２．０ｐｏｉｓｅ以下とする。粘度は振動片式粘度計により１３００℃にて測定することができる。なお、粘度は塩基度やＦ量、ＳｉＯ2濃度などによって決まるものであるが、粘度が２．０ｐｏｉｓｅよりも大きいと、潤滑性が不足してしまう。なお、粘度が低すぎると巻き込みが多発しやすくなるため、粘度は０．５ｐｏｉｓｅ以上であることが好ましい。また、前述の式（１）によりＦ量が規定されると凝固温度が決まるが、凝固温度は１２００℃以下が好ましい。凝固温度は２℃／ｍｉｎで降温させて測定することができる。
[Physical characteristics range]
The mold powder of the present invention has a viscosity at 1300 ° C. of 2.0 poise or less. The viscosity can be measured at 1300 ° C. with a vibrating piece viscometer. The viscosity is determined by the basicity, the amount of F, the concentration of SiO 2 , and the like, but if the viscosity is higher than 2.0 poise, the lubricity is insufficient. If the viscosity is too low, entrainment tends to occur frequently, so the viscosity is preferably 0.5 pose or more. Further, the solidification temperature is determined when the amount of F is defined by the above formula (1), but the solidification temperature is preferably 1200 ° C. or lower. The solidification temperature can be measured by lowering the temperature at 2 ° C./min.
［鋳造条件］
次に、本発明のモールドパウダーを用いた連続鋳造方法について説明する。モールドパウダーの巻き込み防止性能と潤滑性との双方が高レベルで求められる、鋳造速度（Ｖｃ）が１．８ｍ／ｍｉｎ以上の条件で本発明のモールドパウダーを用いると、効果が顕著となるため、好ましい。
[Casting conditions]
Next, a continuous casting method using the mold powder of the present invention will be described. When the mold powder of the present invention is used under the condition that the casting speed (Vc) is 1.8 m / min or more, in which both the entrainment prevention performance and the lubricity of the mold powder are required at a high level, the effect becomes remarkable. preferable.
特に、電磁撹拌装置を用いる連続鋳造方法では、モールドパウダーがより巻き込まれやすい条件となるが、本発明のモールドパウダーを用いると、効果をより享受することができる。また、浸漬ノズルから吐出した溶鋼流動を制動する電磁ブレーキ装置を用いる場合は、浸漬ノズル近傍の下降流などにより湯面近傍の溶鋼流動が強くなるため、モールドパウダーが巻き込まれやすい条件となるが、本発明のモールドパウダーを用いると、効果がより顕著になる。 In particular, in the continuous casting method using an electromagnetic agitator, the condition is such that the mold powder is more likely to be involved, but when the mold powder of the present invention is used, the effect can be further enjoyed. Further, when an electromagnetic brake device for braking the molten steel flow discharged from the immersion nozzle is used, the molten steel flow near the molten metal surface becomes strong due to a downward flow in the vicinity of the immersion nozzle, which makes it easy for mold powder to be caught. When the mold powder of the present invention is used, the effect becomes more remarkable.
本発明の実施例について説明する。実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。 Examples of the present invention will be described. The conditions in the examples are one condition example adopted for confirming the feasibility and effect of the present invention, and the present invention is not limited to this one condition example. The present invention can adopt various conditions as long as the gist of the present invention is not deviated and the object of the present invention is achieved.
（第１の試験）
鋳型サイズは、幅１３００～１７００×厚み２３０ｍｍとし、浸漬ノズルから溶鋼（低炭素鋼で［Ｃ］＝０．０５質量％）を吐出し、総鋳造トン数が２０００トン以上の量を連続鋳造した。このとき、モールドパウダーは表１に示すものを用い、鋳造速度（Ｖｃ）をサンプルごとに変えた。なお、電磁撹拌装置を用いる場合は、溶鋼湯面における流速最大値が０．２ｍ／ｓ以上の溶鋼流動を形成する電磁撹拌を加えた。
(First test)
The mold size was 1300 to 1700 in width × 230 mm in thickness, molten steel ([C] = 0.05% by mass in low carbon steel) was discharged from the dipping nozzle, and the total cast tonnage was 2000 tons or more. .. At this time, the mold powder shown in Table 1 was used, and the casting speed (Vc) was changed for each sample. When an electromagnetic agitator was used, electromagnetic agitation was added to form a molten steel flow with a maximum flow velocity of 0.2 m / s or more on the molten steel surface.
試験結果を表１に示す。モールドパウダーの巻き込み防止性能については、コイルをアンコイルし、モールドパウダーに起因すると考えられる疵の個数を目視確認して評価した。また、潤滑性については、ＢＯ（Break Out）警報頻度で評価した。ＢＯ警報は鋳型内に設置した熱電対の温度が急上昇したことを検知するものであり、その発生回数をカウントした。なお、巻き込み防止性能は疵個数が２個以下、潤滑性はＢＯ警報頻度が１．５以下で効果が得られたものとして評価した。 The test results are shown in Table 1. The entrainment prevention performance of the mold powder was evaluated by uncoiling the coil and visually confirming the number of flaws considered to be caused by the mold powder. The lubricity was evaluated by the frequency of BO (Break Out) alarms. The BO alarm detects that the temperature of the thermocouple installed in the mold has risen sharply, and counts the number of occurrences. The entanglement prevention performance was evaluated as having an effect when the number of scratches was 2 or less, and the lubricity was evaluated as having a BO alarm frequency of 1.5 or less.
実施例１～７は、いずれもＢＯ警報頻度およびモールドパウダーに起因する疵の個数が少なかった。特に、実施例２および４は塩基度が高かったため、モールドパウダーに起因する疵の個数が少なかった。また、実施例２はＦ量も多かった（式（１）の左辺の値が小さかった）ため、ＢＯ警報頻度も少なかった。 In Examples 1 to 7, the frequency of BO alarms and the number of flaws caused by the mold powder were small. In particular, since Examples 2 and 4 had high basicity, the number of flaws caused by the mold powder was small. Further, in Example 2, since the amount of F was large (the value on the left side of the equation (1) was small), the frequency of BO alarms was also small.
一方、比較例１および２は塩基度が低すぎたため、モールドパウダーに起因する疵の個数が多かった。特に、比較例１はＦ量も少なかった（式（１）の左辺の値が大きかった）ため、ＢＯ警報頻度も多かった。比較例３～５、８、９はそれぞれＢ2Ｏ3またはＮａ2Ｏの含有量が多かったため、モールドパウダーに起因する疵の個数が多かった。比較例６および７はＦ量が少なかった（式（１）の左辺の値が大きかった）ため、ＢＯ警報頻度が多かった。比較例６および１０は、１３００℃での粘度が大きかったため、ＢＯ警報頻度が多かった。さらに比較例１１は塩基度が高かったため、ＢＯ警報頻度が高かった。 On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the basicity was too low, so that the number of flaws caused by the mold powder was large. In particular, in Comparative Example 1, the amount of F was small (the value on the left side of the equation (1) was large), so that the BO alarm frequency was high. Since Comparative Examples 3 to 5, 8 and 9 each contained a large amount of B 2 O 3 or Na 2 O, the number of defects caused by the mold powder was large. In Comparative Examples 6 and 7, the amount of F was small (the value on the left side of the equation (1) was large), so that the BO alarm frequency was high. In Comparative Examples 6 and 10, the viscosity at 1300 ° C. was high, so that the BO alarm frequency was high. Further, in Comparative Example 11, since the basicity was high, the BO alarm frequency was high.
（第２の試験）
さらに、表１の実施例４，５および比較例２，８について、追加の試験として電磁ブレーキ装置を印加し、それ以外の条件は同じにして鋳造を行った（実施例４′，５′および比較例２′，８′）。電磁ブレーキ装置は複数の鉄心を有し、鋳型の幅方向の左右に並べて２つの鉄心が配置され、さらに該２つの鉄心のそれぞれと鋳型を挟んで対向するように２つの鉄心が配置されており、これらの鉄心に励磁される電磁石の極性は、対向、幅方向で互いに逆とする配置とし、磁束密度が２５００ｇａｕｓｓ以上５０００ｇａｕｓｓ以下となるように印加した。この際、電磁撹拌も同時に印加した。結果を表２に示す。
(Second test)
Further, for Examples 4 and 5 and Comparative Examples 2 and 8 in Table 1, an electromagnetic brake device was applied as an additional test, and casting was performed under the same conditions other than that (Examples 4', 5'and. Comparative Examples 2', 8'). The electromagnetic brake device has a plurality of iron cores, two cores are arranged side by side in the width direction of the mold, and two cores are arranged so as to face each of the two cores with the mold in between. The polarities of the electromagnets excited by these iron cores were arranged to be opposite to each other in the facing and width directions, and the magnetic flux density was applied so as to be 2500 gauss or more and 5000 gauss or less. At this time, electromagnetic stirring was also applied at the same time. The results are shown in Table 2.
表２に示す結果から、実施例４および５の条件では、電磁ブレーキ装置を使用した場合でも、モールドパウダーに起因する疵の個数がほとんど増えなかった。一方、比較例２および８の条件では、電磁ブレーキ装置を使用すると、モールドパウダーに起因する疵の個数が大幅に増加した。以上の結果から、本発明のモールドパウダーは、電磁ブレーキ装置を使用するような条件であっても、巻き込み防止性能および潤滑性の双方が優れていることが確認できた。 From the results shown in Table 2, under the conditions of Examples 4 and 5, the number of flaws caused by the mold powder hardly increased even when the electromagnetic braking device was used. On the other hand, under the conditions of Comparative Examples 2 and 8, the number of flaws caused by the mold powder was significantly increased when the electromagnetic brake device was used. From the above results, it was confirmed that the mold powder of the present invention is excellent in both entanglement prevention performance and lubricity even under the condition that an electromagnetic brake device is used.
Claims (3)
（（Ｔ．ＣａＯ）－１．４７×ｆ）／ｆ＜３．５ ・・・（１）
ｆ＝（Ｆ）－０．６１×（Ｎａ2Ｏ） ・・・（２）
（Ｔ．ＣａＯ）＝（ＣａＯ）＋１．４７×ｆ ・・・（３）
ここで、（Ｔ．ＣａＯ）、（ＣａＯ）、（ＳｉＯ2）、（Ｎａ2Ｏ）、（Ｆ）は、それぞれの成分の濃度（質量％）を表す。 The Na 2 O content is 5% by mass or less, the B 2 O 3 content is 1.5% by mass or less, and the basicity (T. CaO) / (SiO 2 ) is 1.1 to 1.4. A mold powder having a viscosity at 1300 ° C. of 2.0 poise or less and satisfying the following formulas (1) to (3) .
((T.CaO) -1.47 × f) / f <3.5 ... (1)
f = (F) −0.61 × (Na 2 O) ・ ・ ・ (2)
(T.CaO) = (CaO) +1.47 × f ... (3)
Here, (T. CaO), (CaO), (SiO 2 ), (Na 2 O), and (F) represent the concentration (mass%) of each component.
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