JP2003170259A - 中炭素鋼スラブの高速鋳造方法 - Google Patents
中炭素鋼スラブの高速鋳造方法Info
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- JP2003170259A JP2003170259A JP2001370491A JP2001370491A JP2003170259A JP 2003170259 A JP2003170259 A JP 2003170259A JP 2001370491 A JP2001370491 A JP 2001370491A JP 2001370491 A JP2001370491 A JP 2001370491A JP 2003170259 A JP2003170259 A JP 2003170259A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】中炭素鋼スラブを高速鋳造速度で連続鋳造した
とき、縦割れが生ずるのを避ける技術を提供する。 【解決手段】 １３００℃の粘度が０．１〜５．０ポア
ズで、かつ（％ＣａＯ）／（％ＳｉＯ2）の比が１．２
以上のモールドパウダを用い、モールドパウダの消費量
が０．４ｋｇ／ｍ2以下になるように、オシレーション
条件を、例えばストローク７ｍｍ以下、振動数１２０ｃ
ｐｍ以上に調整して鋳造し、鋳造速度１．６ｍ／ｍｉｎ
以上の安定高速鋳造を行う。
とき、縦割れが生ずるのを避ける技術を提供する。 【解決手段】 １３００℃の粘度が０．１〜５．０ポア
ズで、かつ（％ＣａＯ）／（％ＳｉＯ2）の比が１．２
以上のモールドパウダを用い、モールドパウダの消費量
が０．４ｋｇ／ｍ2以下になるように、オシレーション
条件を、例えばストローク７ｍｍ以下、振動数１２０ｃ
ｐｍ以上に調整して鋳造し、鋳造速度１．６ｍ／ｍｉｎ
以上の安定高速鋳造を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｃ：０．０７〜
０．２２質量％の中炭素鋼スラブの高速鋳造方法に関す
る。
０．２２質量％の中炭素鋼スラブの高速鋳造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】中炭素鋼スラブを高速鋳造するとスラブ
の長辺面に縦割れを生ずるという問題があるため、鋳造
速度は制約されていた。縦割れは中炭素鋼スラブが凝固
して包晶域を通過するとき収縮量が大きく、不均一な凝
固シェルが生成し、熱応力により生ずるものと考えられ
ている。縦割れが生ずると鋳片の手入れを必要とし手間
がかかるほか、熱間加工工程でトラブルを生ずるという
問題がある。
の長辺面に縦割れを生ずるという問題があるため、鋳造
速度は制約されていた。縦割れは中炭素鋼スラブが凝固
して包晶域を通過するとき収縮量が大きく、不均一な凝
固シェルが生成し、熱応力により生ずるものと考えられ
ている。縦割れが生ずると鋳片の手入れを必要とし手間
がかかるほか、熱間加工工程でトラブルを生ずるという
問題がある。
【０００３】この問題を解決するために種々の技術が開
発されており、モールドパウダのモールドと凝固シェル
との間への流入を均一化させ凝固シェルの不均一生成を
防止することや、モールドパウダの粘度や結晶化温度等
を適正化することや、溶湯からの抜熱量を低下させる緩
冷却鋳型を用いることなどが研究されて来た。
発されており、モールドパウダのモールドと凝固シェル
との間への流入を均一化させ凝固シェルの不均一生成を
防止することや、モールドパウダの粘度や結晶化温度等
を適正化することや、溶湯からの抜熱量を低下させる緩
冷却鋳型を用いることなどが研究されて来た。
【０００４】例えば特開昭６３−２３５０５４号公報に
は１３００℃における粘度が１．１ポアズ以下で結晶化
温度が１１００℃以下のモールドパウダを供給する技術
を開示している。また特開平１０−５８１０５号公報に
は、モールドフラックスとしてη×Ｖ≦４（η：１３０
０℃の粘度、Ｖ：鋳造速度ｍ／ｍｉｎ）のフラックスを
添加する技術が開示されている。さらに特開平４−１６
２２６号公報には （Ｔ・Ｖ×４．１８）／（Ｖｇ・Ｈ・Ｗ） で算出される鋳型内での溶鋼単位体積当りの抜熱量を
２．４×１０ＫＪ／ｍ3以下で鋳造する技術を示してい
る。ここで、Ｔ：鋳型冷却水給水温度差（℃）、Ｖ：鋳
型冷却水給水量（ｌ／ｍｉｎ）、Ｖｇ：鋳型鋳造度（ｍ
／ｍｉｎ）、Ｈ：鋳片厚さ（ｍ）、Ｗ：鋳片幅（ｍ）で
ある。
は１３００℃における粘度が１．１ポアズ以下で結晶化
温度が１１００℃以下のモールドパウダを供給する技術
を開示している。また特開平１０−５８１０５号公報に
は、モールドフラックスとしてη×Ｖ≦４（η：１３０
０℃の粘度、Ｖ：鋳造速度ｍ／ｍｉｎ）のフラックスを
添加する技術が開示されている。さらに特開平４−１６
２２６号公報には （Ｔ・Ｖ×４．１８）／（Ｖｇ・Ｈ・Ｗ） で算出される鋳型内での溶鋼単位体積当りの抜熱量を
２．４×１０ＫＪ／ｍ3以下で鋳造する技術を示してい
る。ここで、Ｔ：鋳型冷却水給水温度差（℃）、Ｖ：鋳
型冷却水給水量（ｌ／ｍｉｎ）、Ｖｇ：鋳型鋳造度（ｍ
／ｍｉｎ）、Ｈ：鋳片厚さ（ｍ）、Ｗ：鋳片幅（ｍ）で
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし以上の技術も、
中炭素鋼スラブで十分に高速な鋳造速度、例えば１．８
４ｍ／ｍｉｎを越えるような速度で縦割れを防止するこ
とができる操業を保証することはできなかった。本発明
者らは中炭素鋼スラブの連続鋳造において、縦割れを生
ずることなく高速鋳造を達成する技術について研究を進
め、モールドパウダの物性とオシレーション条件を適正
化することによって縦割れを防止することができるとい
う新知見を得た。本発明はこのような知見に基づく技術
を提供することを目的とする。
中炭素鋼スラブで十分に高速な鋳造速度、例えば１．８
４ｍ／ｍｉｎを越えるような速度で縦割れを防止するこ
とができる操業を保証することはできなかった。本発明
者らは中炭素鋼スラブの連続鋳造において、縦割れを生
ずることなく高速鋳造を達成する技術について研究を進
め、モールドパウダの物性とオシレーション条件を適正
化することによって縦割れを防止することができるとい
う新知見を得た。本発明はこのような知見に基づく技術
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｃ：０．０７
〜０．２２質量％を含有する中炭素鋼スラブを連続鋳造
するに当り、１３００℃における粘度が０．１〜５．０
ポアズで、かつ、（％ＣａＯ）／（％ＳｉＯ2）の比で
表される塩基度が１．２以上のモールドパウダを用い、
モールドパウダの消費量が０．４ｋｇ／ｍ2以下になる
ようにオシレーション条件を調整して鋳造し、鋳造速度
１．６ｍ／ｍｉｎ以上の安定高速鋳造を行うことを特徴
とする中炭素鋼スラブの高速鋳造方法である。前記オシ
レーション条件は、ストローク７ｍｍ以下、振動数１２
０ｃｐｍ以上であると好適である。
〜０．２２質量％を含有する中炭素鋼スラブを連続鋳造
するに当り、１３００℃における粘度が０．１〜５．０
ポアズで、かつ、（％ＣａＯ）／（％ＳｉＯ2）の比で
表される塩基度が１．２以上のモールドパウダを用い、
モールドパウダの消費量が０．４ｋｇ／ｍ2以下になる
ようにオシレーション条件を調整して鋳造し、鋳造速度
１．６ｍ／ｍｉｎ以上の安定高速鋳造を行うことを特徴
とする中炭素鋼スラブの高速鋳造方法である。前記オシ
レーション条件は、ストローク７ｍｍ以下、振動数１２
０ｃｐｍ以上であると好適である。
【０００７】ここでモールドパウダは、セメント基材を
用い、ＣａＯとＳｉＯ2との適切な量の混合物を予め溶
融して製造したモールドパウダを用いるとよい。
用い、ＣａＯとＳｉＯ2との適切な量の混合物を予め溶
融して製造したモールドパウダを用いるとよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】中炭素鋼スラブの連続鋳造におい
て、縦割れを生ずる原因は初期凝固段階で包晶域を通過
する際に冷却が不均一のために熱応力を生ずることにあ
る。そこで、緩冷却し均一冷却を図ることが有効であ
る。本発明はモールドパウダの特性と消費量に着目し
た。モールドパウダは溶融して溶融層を形成し、モール
ドと鋳片との間に均一なフィルムを形成し、鋳型からの
冷却により結晶化すると共に鋳型と鋳片との熱伝達を抑
制する。このフィルムが切れると焼き付けを起し、ブレ
ークアウトの原因となる。つまりモールドパウダの消費
量が多いと、モールドパウダがモールドと凝固シェルと
の間に不均一に入るため、フィルムの伝熱が不均一とな
り、縦割れを生ずる。これを防止するために、オシレー
ション条件としてストロークが７ｍｍ以下で、振動数が
１２０ｃｐｍ以上とする。ストロークの範囲としては３
〜８ｍｍであり、余り小さいとモールドパウダがモール
ドと凝固シェルとの間に進入しにくく、３ｍｍを下限と
する。余り大きいとモールドパウダがモールドと凝固シ
ェルとの間に不均一に進入するので８ｍｍを上限とす
る。本発明では好ましい形態としては７ｍｍ以下とす
る。振動数は５０ｃｐｍ以上、３００ｃｐｍ以下の範囲
ならよい。５０ｃｐｍ未満では、モールドパウダの進入
が不十分となる、３００ｃｐｍを越えるとモールドが横
振れを起すので制限される。好ましい振動数は、上記モ
ールドパウダの特性にマッチしたモールドパウダ消費量
を得るように、１２０ｃｐｍ以上とする。
て、縦割れを生ずる原因は初期凝固段階で包晶域を通過
する際に冷却が不均一のために熱応力を生ずることにあ
る。そこで、緩冷却し均一冷却を図ることが有効であ
る。本発明はモールドパウダの特性と消費量に着目し
た。モールドパウダは溶融して溶融層を形成し、モール
ドと鋳片との間に均一なフィルムを形成し、鋳型からの
冷却により結晶化すると共に鋳型と鋳片との熱伝達を抑
制する。このフィルムが切れると焼き付けを起し、ブレ
ークアウトの原因となる。つまりモールドパウダの消費
量が多いと、モールドパウダがモールドと凝固シェルと
の間に不均一に入るため、フィルムの伝熱が不均一とな
り、縦割れを生ずる。これを防止するために、オシレー
ション条件としてストロークが７ｍｍ以下で、振動数が
１２０ｃｐｍ以上とする。ストロークの範囲としては３
〜８ｍｍであり、余り小さいとモールドパウダがモール
ドと凝固シェルとの間に進入しにくく、３ｍｍを下限と
する。余り大きいとモールドパウダがモールドと凝固シ
ェルとの間に不均一に進入するので８ｍｍを上限とす
る。本発明では好ましい形態としては７ｍｍ以下とす
る。振動数は５０ｃｐｍ以上、３００ｃｐｍ以下の範囲
ならよい。５０ｃｐｍ未満では、モールドパウダの進入
が不十分となる、３００ｃｐｍを越えるとモールドが横
振れを起すので制限される。好ましい振動数は、上記モ
ールドパウダの特性にマッチしたモールドパウダ消費量
を得るように、１２０ｃｐｍ以上とする。
【０００９】モールドパウダ中の各成分は、物性調整剤
としてそれぞれ適切な機能を備え、添加時の効果の強弱
もそれぞれ異なる。中でも、塩基度はモールドパウダの
基本的な物性を決める重要な要素である。実用されてい
るモールドパウダは、（％ＣａＯ）／（％ＳｉＯ2）の
比で表される塩基度が０．６〜１．５をベースに数種類
の物性調整成分を添加した合成スラグである。本発明で
は、（％ＣａＯ）／（％ＳｉＯ2）の比で表される塩基
度が１．２以上のモールドパウダを用いる。一般に、
（％ＣａＯ）／（％ＳｉＯ2）が大きいと、低粘度、高
融点（高凝固温度）であり（％ＣａＯ）／（％ＳｉＯ2)
が小さいと、高粘度、低融点（低凝固温度）となる。
としてそれぞれ適切な機能を備え、添加時の効果の強弱
もそれぞれ異なる。中でも、塩基度はモールドパウダの
基本的な物性を決める重要な要素である。実用されてい
るモールドパウダは、（％ＣａＯ）／（％ＳｉＯ2）の
比で表される塩基度が０．６〜１．５をベースに数種類
の物性調整成分を添加した合成スラグである。本発明で
は、（％ＣａＯ）／（％ＳｉＯ2）の比で表される塩基
度が１．２以上のモールドパウダを用いる。一般に、
（％ＣａＯ）／（％ＳｉＯ2）が大きいと、低粘度、高
融点（高凝固温度）であり（％ＣａＯ）／（％ＳｉＯ2)
が小さいと、高粘度、低融点（低凝固温度）となる。
【００１０】
【実施例】Ｃ：０．１１質量％、Ｓｉ：０．１０質量
％、Ｍｎ：０．７８質量％、Ｐ：０．０１８質量％、
Ｓ：０．００５質量％、Ａｌ：０．０２２質量％の中炭
素鋼スラブを厚み２２０ｍｍ、幅１３００ｍｍのサイズ
で鋳造した。モールドパウダとして、モールドパウダ組
成中（％ＣａＯ）／（％ＳｉＯ2）の比が１．３５で、
１３００℃における粘度が０．７ポアズ）となるように
調整したモールドパウダを用い、オシレーション条件と
して、ストローク６ｍｍ、振動数１６０ｃｐｍに設定し
て、鋳込み速度１．７ｍ／ｍｉｎで鋳造したところ、モ
ールドパウダーの消費量は０．２９ｋｇ／ｍ2で制御す
ることができ、従来発生していたスラブ表面の縦割れを
大幅に低減することができた。
％、Ｍｎ：０．７８質量％、Ｐ：０．０１８質量％、
Ｓ：０．００５質量％、Ａｌ：０．０２２質量％の中炭
素鋼スラブを厚み２２０ｍｍ、幅１３００ｍｍのサイズ
で鋳造した。モールドパウダとして、モールドパウダ組
成中（％ＣａＯ）／（％ＳｉＯ2）の比が１．３５で、
１３００℃における粘度が０．７ポアズ）となるように
調整したモールドパウダを用い、オシレーション条件と
して、ストローク６ｍｍ、振動数１６０ｃｐｍに設定し
て、鋳込み速度１．７ｍ／ｍｉｎで鋳造したところ、モ
ールドパウダーの消費量は０．２９ｋｇ／ｍ2で制御す
ることができ、従来発生していたスラブ表面の縦割れを
大幅に低減することができた。
【００１１】図１はパウダ消費量（ｋｇ／ｍ2）とスラ
ブ縦割れ発生率との関係を示すグラフである。スラブ縦
割れ発生率（％）は（縦割れ発生スラブの枚数）×１０
０／（鋳造スラブ枚数）で示した。図１において、パウ
ダ消費量が０．５、０．６、０．７ｋｇ／ｍ2におけ
る、鋳込み速度が１．５５ｍ／ｍｉｎ及び１．７０ｍ／
ｍｉｎのときのスラブ縦割れ発生率を示した。モールド
パウダが０．４ｋｇ／ｍ 2以下では、スラブ割れは発生
していない。
ブ縦割れ発生率との関係を示すグラフである。スラブ縦
割れ発生率（％）は（縦割れ発生スラブの枚数）×１０
０／（鋳造スラブ枚数）で示した。図１において、パウ
ダ消費量が０．５、０．６、０．７ｋｇ／ｍ2におけ
る、鋳込み速度が１．５５ｍ／ｍｉｎ及び１．７０ｍ／
ｍｉｎのときのスラブ縦割れ発生率を示した。モールド
パウダが０．４ｋｇ／ｍ 2以下では、スラブ割れは発生
していない。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、中炭素鋼スラブの連続
鋳造において、縦割れを生ずることなく１．５ｍ／ｍｉ
ｎ以上の高速鋳造を行うことができ、最大２．６ｍ／ｍ
ｉｎまで達成することができた。
鋳造において、縦割れを生ずることなく１．５ｍ／ｍｉ
ｎ以上の高速鋳造を行うことができ、最大２．６ｍ／ｍ
ｉｎまで達成することができた。
【図１】パウダ消費量とスラブ縦割れ発生率との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 大島 健二
岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な
し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内
(72)発明者 岡 弘
岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な
し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内
Ｆターム(参考） 4E004 AD10 MA02 MB14 MC05 MC16
NB01 NC01
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｃ：０．０７〜０．２２質量％を含有す
る中炭素鋼スラブを連続鋳造するに当り、１３００℃に
おける粘度が０．１〜５．０ポアズで、かつ、（％Ｃａ
Ｏ）／（％ＳｉＯ2）の比で表される塩基度が１．２以
上のモールドパウダを用い、モールドパウダの消費量が
０．４ｋｇ／ｍ2以下になるようにオシレーション条件
を調整して鋳造し、鋳造速度１．６ｍ／ｍｉｎ以上の安
定高速鋳造を行うことを特徴とする中炭素鋼スラブの高
速鋳造方法。 - 【請求項２】 前記オシレーション条件は、ストローク
７ｍｍ以下、振動数１２０ｃｐｍ以上であることを特徴
とする請求項１記載の中炭素鋼スラブの高速鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001370491A JP2003170259A (ja) | 2001-12-04 | 2001-12-04 | 中炭素鋼スラブの高速鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001370491A JP2003170259A (ja) | 2001-12-04 | 2001-12-04 | 中炭素鋼スラブの高速鋳造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003170259A true JP2003170259A (ja) | 2003-06-17 |
Family
ID=19179707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001370491A Pending JP2003170259A (ja) | 2001-12-04 | 2001-12-04 | 中炭素鋼スラブの高速鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003170259A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005152931A (ja) * | 2003-11-25 | 2005-06-16 | Jfe Steel Kk | 中炭素鋼のスラブ連続鋳造方法 |
| JP2010240711A (ja) * | 2009-04-08 | 2010-10-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 中炭素鋼の連続鋳造方法 |
| JP2016168610A (ja) * | 2015-03-13 | 2016-09-23 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼の連続鋳造方法 |
| JP2018149602A (ja) * | 2018-05-24 | 2018-09-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼の連続鋳造方法 |
-
2001
- 2001-12-04 JP JP2001370491A patent/JP2003170259A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005152931A (ja) * | 2003-11-25 | 2005-06-16 | Jfe Steel Kk | 中炭素鋼のスラブ連続鋳造方法 |
| 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 |
| JP2010240711A (ja) * | 2009-04-08 | 2010-10-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 中炭素鋼の連続鋳造方法 |
| JP2016168610A (ja) * | 2015-03-13 | 2016-09-23 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼の連続鋳造方法 |
| JP2018149602A (ja) * | 2018-05-24 | 2018-09-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼の連続鋳造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
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|
| A02 | Decision of refusal |
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