JP2003245758A - 高炭素線材用鋼およびその製造方法 - Google Patents
高炭素線材用鋼およびその製造方法Info
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- JP2003245758A JP2003245758A JP2002048297A JP2002048297A JP2003245758A JP 2003245758 A JP2003245758 A JP 2003245758A JP 2002048297 A JP2002048297 A JP 2002048297A JP 2002048297 A JP2002048297 A JP 2002048297A JP 2003245758 A JP2003245758 A JP 2003245758A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 介在物の極めて少ない、いわゆる清浄度の高
い高炭素線材用鋼を製造する方法を提供する。 【解決手段】 高炭素線材用鋼を連続鋳造法で製造する
に際し、ＭｇＯ含有量が７０質量％以上、Ａｌ2Ｏ3含有
量が５質量％以下である耐火物をタンディッシュの内側
耐火物に使用し、かつ長径２０μｍ以上のＡｌ2Ｏ3の密
度が鋼５０ｇ換算で０．３５個以下である溶鋼をタンデ
ィッシュに注入する。
い高炭素線材用鋼を製造する方法を提供する。 【解決手段】 高炭素線材用鋼を連続鋳造法で製造する
に際し、ＭｇＯ含有量が７０質量％以上、Ａｌ2Ｏ3含有
量が５質量％以下である耐火物をタンディッシュの内側
耐火物に使用し、かつ長径２０μｍ以上のＡｌ2Ｏ3の密
度が鋼５０ｇ換算で０．３５個以下である溶鋼をタンデ
ィッシュに注入する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷間圧延にて細径
にまで伸線される高炭素鋼線材に用いられる鋼材の製造
方法および該方法により製造した高炭素線材用鋼に関す
るものである。尚、本発明に係る高炭素線材用鋼は、そ
の後の加工により自動車用タイヤコード、ビードワイヤ
ー、ソーワイヤー、弁ばねとしてなど様々な分野で使用
されるが、以下では、代表的な用途例として自動車用タ
イヤコードに用いられる場合を中心に説明を進める。
にまで伸線される高炭素鋼線材に用いられる鋼材の製造
方法および該方法により製造した高炭素線材用鋼に関す
るものである。尚、本発明に係る高炭素線材用鋼は、そ
の後の加工により自動車用タイヤコード、ビードワイヤ
ー、ソーワイヤー、弁ばねとしてなど様々な分野で使用
されるが、以下では、代表的な用途例として自動車用タ
イヤコードに用いられる場合を中心に説明を進める。
【０００２】
【従来の技術】自動車用タイヤコードとして使用される
高炭素鋼線は、鋼線材を最終的に０．１〜０．５ｍｍ程
度の極細径にまで伸線して得られるが、伸線加工に用い
る鋼線材中にアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）やスピネル（ＭｇＯ
・Ａｌ2Ｏ3）、ジルコン（ＺｒＯ2・ＳｉＯ2）、シリカ
（ＳｉＯ2）等といった非金属介在物が存在すると、こ
れらを起点として伸線加工中に断線してしまうといった
問題がある。
高炭素鋼線は、鋼線材を最終的に０．１〜０．５ｍｍ程
度の極細径にまで伸線して得られるが、伸線加工に用い
る鋼線材中にアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）やスピネル（ＭｇＯ
・Ａｌ2Ｏ3）、ジルコン（ＺｒＯ2・ＳｉＯ2）、シリカ
（ＳｉＯ2）等といった非金属介在物が存在すると、こ
れらを起点として伸線加工中に断線してしまうといった
問題がある。
【０００３】この様な介在物を起点とした伸線加工時の
断線を防止する方法として、これまでに、製造工程にお
ける精錬段階で、スラグの組成をコントロールしたりＣ
ａまたはＭｇなどを添加して溶鋼脱酸により生成する非
金属介在物を融点の低い組成物に変化させ、伸線加工時
に該非金属介在物が延伸したりまたは破壊し易くなるよ
うにするといった方法が提案されている。
断線を防止する方法として、これまでに、製造工程にお
ける精錬段階で、スラグの組成をコントロールしたりＣ
ａまたはＭｇなどを添加して溶鋼脱酸により生成する非
金属介在物を融点の低い組成物に変化させ、伸線加工時
に該非金属介在物が延伸したりまたは破壊し易くなるよ
うにするといった方法が提案されている。
【０００４】しかしながら、取鍋やタンディッシュ（以
下「ＴＤ」と示すことがある）の内側耐火物にはその構
成化合物としてＡｌ2Ｏ3が多量に含有されていることが
多く、該Ａｌ2Ｏ3が溶鋼中へ混入する可能性が非常に高
いことから、前記非金属介在物の中でも特にアルミナ系
介在物が形成され易い。加えてアルミナ系介在物は、高
硬度でありかつ化学的安定性の高い化合物であるため、
断線を防止できるほど十分に軟質化したり、破壊しやす
い化合物に変化させることは非常に困難である。従って
前記方法は、伸線加工時のアルミナ系介在物による断線
を防止する方法として十分であるとは言い難い。
下「ＴＤ」と示すことがある）の内側耐火物にはその構
成化合物としてＡｌ2Ｏ3が多量に含有されていることが
多く、該Ａｌ2Ｏ3が溶鋼中へ混入する可能性が非常に高
いことから、前記非金属介在物の中でも特にアルミナ系
介在物が形成され易い。加えてアルミナ系介在物は、高
硬度でありかつ化学的安定性の高い化合物であるため、
断線を防止できるほど十分に軟質化したり、破壊しやす
い化合物に変化させることは非常に困難である。従って
前記方法は、伸線加工時のアルミナ系介在物による断線
を防止する方法として十分であるとは言い難い。
【０００５】アルミナ系介在物による伸線加工時の断線
を防止すべく、特公平７−１０３４１６号や特開平６−
２１２２３７号には、鋼溶製時における外部から鋼中へ
のＡｌ2Ｏ3の混入を防止する方法が提案されており、詳
細には、取鍋内側の耐火物スラグラインにマグネシア・
カーボンレンガを採用し、その他の側壁面部分や底面部
にはジルコン流し込み材を使用するなど、非アルミナ耐
火物を取鍋の内側耐火物に使用することが示されてい
る。
を防止すべく、特公平７−１０３４１６号や特開平６−
２１２２３７号には、鋼溶製時における外部から鋼中へ
のＡｌ2Ｏ3の混入を防止する方法が提案されており、詳
細には、取鍋内側の耐火物スラグラインにマグネシア・
カーボンレンガを採用し、その他の側壁面部分や底面部
にはジルコン流し込み材を使用するなど、非アルミナ耐
火物を取鍋の内側耐火物に使用することが示されてい
る。
【０００６】この様に上記従来技術では、耐火物の非ア
ルミナ化を取鍋に対してのみ行っている。しかしながら
取鍋内の溶鋼は鋳造の前にＴＤに注入され、該ＴＤ内で
介在物が生成して溶鋼とともに鋳型内に注入された場合
には、該介在物を分離する手段がほとんどないことか
ら、ＴＤで介在物生成を抑制することが重要である。
ルミナ化を取鍋に対してのみ行っている。しかしながら
取鍋内の溶鋼は鋳造の前にＴＤに注入され、該ＴＤ内で
介在物が生成して溶鋼とともに鋳型内に注入された場合
には、該介在物を分離する手段がほとんどないことか
ら、ＴＤで介在物生成を抑制することが重要である。
【０００７】特公平６−１０２２４９号には、Sol.Al
０．００２％以下のＳｉ脱酸鋼を溶鋼処理したのち連続
鋳造するに際し、溶鋼と接触する耐火物中のＡｌ2Ｏ3含
有量を１０％以下に低減することで、アルミナ系介在物
の析出を抑制するといった技術が開示されている。
０．００２％以下のＳｉ脱酸鋼を溶鋼処理したのち連続
鋳造するに際し、溶鋼と接触する耐火物中のＡｌ2Ｏ3含
有量を１０％以下に低減することで、アルミナ系介在物
の析出を抑制するといった技術が開示されている。
【０００８】ところで非アルミナ系耐火物であるＳｉＯ
2系耐火物を使用した場合には、後述する通り、該Ｓｉ
Ｏ2系耐火物は溶損し易く耐溶損性が低いだけでなく、
溶損したＳｉＯ2系耐火物が溶鋼中にＳｉＯ2系介在物と
して混在し、伸線加工時にはＡｌ2Ｏ3と同様に断線を招
く原因となってしまうが、上記技術では、この様なＳｉ
Ｏ2系介在物生成の抑制については全く考慮されておら
ず、自動車用タイヤコード等の如く高炭素鋼線の製造に
用いることを想定した清浄度の高い鋼材を得るにあたっ
ては、更なる改善を要すると考える。
2系耐火物を使用した場合には、後述する通り、該Ｓｉ
Ｏ2系耐火物は溶損し易く耐溶損性が低いだけでなく、
溶損したＳｉＯ2系耐火物が溶鋼中にＳｉＯ2系介在物と
して混在し、伸線加工時にはＡｌ2Ｏ3と同様に断線を招
く原因となってしまうが、上記技術では、この様なＳｉ
Ｏ2系介在物生成の抑制については全く考慮されておら
ず、自動車用タイヤコード等の如く高炭素鋼線の製造に
用いることを想定した清浄度の高い鋼材を得るにあたっ
ては、更なる改善を要すると考える。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこの様な実情
に鑑みてなされたものであって、その目的は、非金属介
在物、特に伸線加工時の断線原因となり易いＡｌ2Ｏ
3（アルミナ）、Ａｌ2Ｏ3・ＭｇＯ（スピネル）、およ
びＳｉＯ2系介在物の生成を抑制することのできた高炭
素線材用鋼の製造方法、およびこの様な方法で得られた
高炭素線材用鋼を提供することにある。
に鑑みてなされたものであって、その目的は、非金属介
在物、特に伸線加工時の断線原因となり易いＡｌ2Ｏ
3（アルミナ）、Ａｌ2Ｏ3・ＭｇＯ（スピネル）、およ
びＳｉＯ2系介在物の生成を抑制することのできた高炭
素線材用鋼の製造方法、およびこの様な方法で得られた
高炭素線材用鋼を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る高炭素線材
用鋼の製造方法とは、高炭素線材用鋼を連続鋳造法で製
造するに際し、ＭｇＯ含有量が７０質量％以上、Ａｌ2
Ｏ3含有量が５質量％以下である耐火物をタンディッシ
ュの内側耐火物に使用し、かつ長径２０μｍ以上のＡｌ
2Ｏ3の密度が鋼５０ｇ換算で０．３５個以下である溶鋼
をタンディッシュに注入するところに要旨を有するもの
であるが、前記耐火物には、更にＳｉＯ2含有量が１０
質量％以下であるものを用いることが望ましい。
用鋼の製造方法とは、高炭素線材用鋼を連続鋳造法で製
造するに際し、ＭｇＯ含有量が７０質量％以上、Ａｌ2
Ｏ3含有量が５質量％以下である耐火物をタンディッシ
ュの内側耐火物に使用し、かつ長径２０μｍ以上のＡｌ
2Ｏ3の密度が鋼５０ｇ換算で０．３５個以下である溶鋼
をタンディッシュに注入するところに要旨を有するもの
であるが、前記耐火物には、更にＳｉＯ2含有量が１０
質量％以下であるものを用いることが望ましい。
【００１１】また本発明は、この様にして得られた高炭
素線材用鋼も規定するものであって、鋼中の長径２０μ
ｍ以上のＡｌ2Ｏ3の密度が鋼５０ｇ換算で０．３５個以
下で、かつ長径２０μｍ以上のスピネルの密度が鋼５０
ｇ換算で０．０５個以下であるところに特徴を有する。
素線材用鋼も規定するものであって、鋼中の長径２０μ
ｍ以上のＡｌ2Ｏ3の密度が鋼５０ｇ換算で０．３５個以
下で、かつ長径２０μｍ以上のスピネルの密度が鋼５０
ｇ換算で０．０５個以下であるところに特徴を有する。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明者らは、前述した様な状況
の下で、伸線加工にて極細径の鋼線を得る際に断線の極
めて生じ難い高炭素線材用鋼の、有用な製造方法の確立
を目指して鋭意研究を進めた。まず、製造工程における
連続鋳造段階で使用するＴＤの内側耐火物の成分組成
が、断線の原因となる鋼中介在物の組成に影響を与える
という知見から、ＴＤの内側耐火物の成分組成について
様々な角度から検討を行った。
の下で、伸線加工にて極細径の鋼線を得る際に断線の極
めて生じ難い高炭素線材用鋼の、有用な製造方法の確立
を目指して鋭意研究を進めた。まず、製造工程における
連続鋳造段階で使用するＴＤの内側耐火物の成分組成
が、断線の原因となる鋼中介在物の組成に影響を与える
という知見から、ＴＤの内側耐火物の成分組成について
様々な角度から検討を行った。
【００１３】上述した通りＡｌ2Ｏ3およびスピネルが最
も断線の原因となり易いことから、ＴＤ内側耐火物とし
て非アルミナ質であるＳｉＯ2系耐火物、ＭｇＯ系耐火
物、ジルコン（ＺｒＯ2・ＳｉＯ2）系耐火物を用いるこ
とについて試みた。
も断線の原因となり易いことから、ＴＤ内側耐火物とし
て非アルミナ質であるＳｉＯ2系耐火物、ＭｇＯ系耐火
物、ジルコン（ＺｒＯ2・ＳｉＯ2）系耐火物を用いるこ
とについて試みた。
【００１４】まずジルコン（ＺｒＯ2・ＳｉＯ2）系耐火
物は、耐溶損性が低く、該耐火物成分が溶鋼に混入して
しまうおそれがあることが分かった。
物は、耐溶損性が低く、該耐火物成分が溶鋼に混入して
しまうおそれがあることが分かった。
【００１５】次に、ＴＤ内張り耐火物としてＳｉＯ2系
耐火物を使用したところ、Ａｌ2Ｏ3およびスピネルの発
生は抑制できたものの、該Ａｌ2Ｏ3およびスピネルと同
様に伸線加工時の断線原因となるＳｉＯ2系介在物が多
量に析出するといった問題が生じた。これは、ＳｉＯ2
系耐火物が耐溶損性・耐摩耗性に劣り、取鍋からの注入
流により生ずるＴＤ内の溶鋼の著しい攪拌を原因とする
溶損やＴＤ底部付近の溶損などにより、ＳｉＯ2系耐火
物そのものが溶鋼中に混在し、溶鋼表面に浮上すること
なく溶鋼中に残存してしまうためであると考えられる。
耐火物を使用したところ、Ａｌ2Ｏ3およびスピネルの発
生は抑制できたものの、該Ａｌ2Ｏ3およびスピネルと同
様に伸線加工時の断線原因となるＳｉＯ2系介在物が多
量に析出するといった問題が生じた。これは、ＳｉＯ2
系耐火物が耐溶損性・耐摩耗性に劣り、取鍋からの注入
流により生ずるＴＤ内の溶鋼の著しい攪拌を原因とする
溶損やＴＤ底部付近の溶損などにより、ＳｉＯ2系耐火
物そのものが溶鋼中に混在し、溶鋼表面に浮上すること
なく溶鋼中に残存してしまうためであると考えられる。
【００１６】次に本発明者らは、耐溶損性や耐摩耗性と
いった耐久性能に優れた非アルミナ耐火物としてＭｇＯ
質の耐火物をＴＤ内張り耐火物に使用したところ、スピ
ネルが多量に形成されることが判明した。その理由を追
究したところ、ＴＤに注入された溶鋼中に存在するＡｌ
2Ｏ3とＭｇＯ系耐火物を構成するＭｇＯとの反応によ
り、ＴＤ耐火物表面でスピネルが多量に形成され、これ
が溶鋼中に残存することが原因であると分かった。
いった耐久性能に優れた非アルミナ耐火物としてＭｇＯ
質の耐火物をＴＤ内張り耐火物に使用したところ、スピ
ネルが多量に形成されることが判明した。その理由を追
究したところ、ＴＤに注入された溶鋼中に存在するＡｌ
2Ｏ3とＭｇＯ系耐火物を構成するＭｇＯとの反応によ
り、ＴＤ耐火物表面でスピネルが多量に形成され、これ
が溶鋼中に残存することが原因であると分かった。
【００１７】図１は、一般的なタイヤコード用鋼の製造
工程における連続鋳造で、ＴＤの内張りにＭｇＯ系耐火
物を使用してＡｌ2Ｏ3個数の異なる溶鋼を鋳造した場合
の、得られた鋼中の長径２０μｍ以上のＡｌ2Ｏ3の個数
と長径２０μｍ以上のスピネルの個数の関係を示したも
のであるが、この図１より、鋼材中のＡｌ2Ｏ3の個数が
増加するにつれ、スピネルの個数も増加していることが
分かる。つまり、溶鋼中にＡｌ2Ｏ3が多く存在すると、
非アルミナ耐火物であるＭｇＯ系耐火物をＴＤ内張り耐
火物に使用したとしても、得られる鋼材中にはＡｌ2Ｏ3
とともにスピネルが多く析出し、断線の原因となってし
まうのである。
工程における連続鋳造で、ＴＤの内張りにＭｇＯ系耐火
物を使用してＡｌ2Ｏ3個数の異なる溶鋼を鋳造した場合
の、得られた鋼中の長径２０μｍ以上のＡｌ2Ｏ3の個数
と長径２０μｍ以上のスピネルの個数の関係を示したも
のであるが、この図１より、鋼材中のＡｌ2Ｏ3の個数が
増加するにつれ、スピネルの個数も増加していることが
分かる。つまり、溶鋼中にＡｌ2Ｏ3が多く存在すると、
非アルミナ耐火物であるＭｇＯ系耐火物をＴＤ内張り耐
火物に使用したとしても、得られる鋼材中にはＡｌ2Ｏ3
とともにスピネルが多く析出し、断線の原因となってし
まうのである。
【００１８】そこで本発明者らは、耐溶損性や耐摩耗性
といった耐久性能に優れたＭｇＯ系耐火物をＴＤ内張り
耐火物に用いることを前提に、伸線加工時の断線に与え
るＡｌ2Ｏ3とスピネルの定量的な影響について調べたと
ころ、ＴＤ内側耐火物にＡｌ 2Ｏ3含有量を一定量以下と
したＭｇＯ系耐火物を使用し、かつＴＤに注入する溶鋼
についてもＡｌ2Ｏ3含有量を一定量以下とすることで、
ＳｉＯ2系介在物は勿論のこと、Ａｌ2Ｏ3およびスピネ
ルもかなり低減できることを見出した。まず本発明で用
いるＴＤ内側耐火物の組成を規定した理由について、以
下に詳述する。
といった耐久性能に優れたＭｇＯ系耐火物をＴＤ内張り
耐火物に用いることを前提に、伸線加工時の断線に与え
るＡｌ2Ｏ3とスピネルの定量的な影響について調べたと
ころ、ＴＤ内側耐火物にＡｌ 2Ｏ3含有量を一定量以下と
したＭｇＯ系耐火物を使用し、かつＴＤに注入する溶鋼
についてもＡｌ2Ｏ3含有量を一定量以下とすることで、
ＳｉＯ2系介在物は勿論のこと、Ａｌ2Ｏ3およびスピネ
ルもかなり低減できることを見出した。まず本発明で用
いるＴＤ内側耐火物の組成を規定した理由について、以
下に詳述する。
【００１９】本発明の製造方法では、伸線加工時の断線
の原因となるＳｉＯ2系介在物、Ａｌ2Ｏ3およびスピネ
ルを生じさせず、かつ耐溶損性や耐摩耗性等の耐久性能
にも優れたＭｇＯ系耐火物をＴＤ内側耐火物に使用する
が、この様なＭｇＯ系耐火物の特長を十分に発揮させる
には、該耐火物中のＭｇＯ含有量を７０質量％以上とす
る必要がある。ＭｇＯ含有量が７０質量％を下回る場合
には、ＭｇＯ系耐火物の優れた前記耐久性が十分に発揮
されない他、ＳｉＯ2系介在物、Ａｌ2Ｏ3およびスピネ
ルの生成原因となるＳｉＯ2やＡｌ2Ｏ3の耐火物に占め
る比率が大きくなるからである。好ましくはＭｇＯ含有
量が８５質量％以上、より好ましくは９０質量％以上の
耐火物をＴＤ内側耐火物に使用する。
の原因となるＳｉＯ2系介在物、Ａｌ2Ｏ3およびスピネ
ルを生じさせず、かつ耐溶損性や耐摩耗性等の耐久性能
にも優れたＭｇＯ系耐火物をＴＤ内側耐火物に使用する
が、この様なＭｇＯ系耐火物の特長を十分に発揮させる
には、該耐火物中のＭｇＯ含有量を７０質量％以上とす
る必要がある。ＭｇＯ含有量が７０質量％を下回る場合
には、ＭｇＯ系耐火物の優れた前記耐久性が十分に発揮
されない他、ＳｉＯ2系介在物、Ａｌ2Ｏ3およびスピネ
ルの生成原因となるＳｉＯ2やＡｌ2Ｏ3の耐火物に占め
る比率が大きくなるからである。好ましくはＭｇＯ含有
量が８５質量％以上、より好ましくは９０質量％以上の
耐火物をＴＤ内側耐火物に使用する。
【００２０】前記ＭｇＯ系耐火物の使用形態として、い
わゆるボード質や吹付材、定形レンガのものなどが挙げ
られるが、本発明ではいずれの形態を採用してもよく、
その形状やＴＤ内側壁面への施工方法については特定し
ない。
わゆるボード質や吹付材、定形レンガのものなどが挙げ
られるが、本発明ではいずれの形態を採用してもよく、
その形状やＴＤ内側壁面への施工方法については特定し
ない。
【００２１】またＴＤ内側耐火物中のＡｌ2Ｏ3含有量
は、５質量％以下とする必要がある。上述の通りＭｇＯ
系耐火物は、耐溶損性および耐摩耗性に優れているもの
の、該耐火物中のＡｌ2Ｏ3量が多い場合には、耐火物の
溶損によりＡｌ2Ｏ3が溶鋼中に混入した場合にＭｇＯ系
耐火物を構成するＭｇＯと反応し、新たな硬質介在物と
してスピネルが生成するからである。ＴＤ内側耐火物中
のＡｌ2Ｏ3含有量は、好ましくは１質量％以下、より好
ましくは０．５質量％以下である。
は、５質量％以下とする必要がある。上述の通りＭｇＯ
系耐火物は、耐溶損性および耐摩耗性に優れているもの
の、該耐火物中のＡｌ2Ｏ3量が多い場合には、耐火物の
溶損によりＡｌ2Ｏ3が溶鋼中に混入した場合にＭｇＯ系
耐火物を構成するＭｇＯと反応し、新たな硬質介在物と
してスピネルが生成するからである。ＴＤ内側耐火物中
のＡｌ2Ｏ3含有量は、好ましくは１質量％以下、より好
ましくは０．５質量％以下である。
【００２２】更に本発明は、ＴＤ内側耐火物としてＭｇ
Ｏを主体とする耐火物を用いることによって、ＳｉＯ2
系介在物の析出も抑制するものであることから、ＴＤ内
側耐火物中のＳｉＯ2含有量は１０質量％以下に抑える
ことが好ましく、より好ましくは５質量％以下である。
Ｏを主体とする耐火物を用いることによって、ＳｉＯ2
系介在物の析出も抑制するものであることから、ＴＤ内
側耐火物中のＳｉＯ2含有量は１０質量％以下に抑える
ことが好ましく、より好ましくは５質量％以下である。
【００２３】本発明では、この様にＴＤ内側耐火物中の
化合物組成を規定するとともに、ＴＤに注入する溶鋼中
のＡｌ2Ｏ3量を制御、即ち、長径２０μｍ以上のＡｌ2
Ｏ3の密度が鋼５０ｇ換算で０．３５個以下である溶鋼
をＴＤに注入する必要がある。ＴＤ内側耐火物中のＡｌ
2Ｏ3含有量を低減したとしても、ＴＤに注入する溶鋼中
に多量のＡｌ2Ｏ3が存在する場合には、そのままＡｌ2
Ｏ3として存在し断線発生の原因となる他、ＴＤ内側耐
火物を構成する主成分のＭｇＯと反応して、前記図１に
示した通り多量のスピネルを生成し、これも断線の原因
となるからである。前記ＴＤに注入する溶鋼中の長径２
０μｍ以上のＡｌ2Ｏ3は、鋼５０ｇ換算で０．２５個以
下とすることが好ましい。
化合物組成を規定するとともに、ＴＤに注入する溶鋼中
のＡｌ2Ｏ3量を制御、即ち、長径２０μｍ以上のＡｌ2
Ｏ3の密度が鋼５０ｇ換算で０．３５個以下である溶鋼
をＴＤに注入する必要がある。ＴＤ内側耐火物中のＡｌ
2Ｏ3含有量を低減したとしても、ＴＤに注入する溶鋼中
に多量のＡｌ2Ｏ3が存在する場合には、そのままＡｌ2
Ｏ3として存在し断線発生の原因となる他、ＴＤ内側耐
火物を構成する主成分のＭｇＯと反応して、前記図１に
示した通り多量のスピネルを生成し、これも断線の原因
となるからである。前記ＴＤに注入する溶鋼中の長径２
０μｍ以上のＡｌ2Ｏ3は、鋼５０ｇ換算で０．２５個以
下とすることが好ましい。
【００２４】尚、前記長径２０μｍ以上のＡｌ2Ｏ3の個
数は、得られた鋼材を温硫塩酸で溶解した後、溶解液を
孔径１０μｍのフィルターでろ過し、光学顕微鏡で長径
を測定したものである。
数は、得られた鋼材を温硫塩酸で溶解した後、溶解液を
孔径１０μｍのフィルターでろ過し、光学顕微鏡で長径
を測定したものである。
【００２５】また、上述の様にＴＤに注入する溶鋼中の
長径２０μｍ以上のＡｌ2Ｏ3を鋼５０ｇ換算で０．３５
個以下に抑制するには、取鍋等を高炭素線材用鋼専用に
用いてＡｌ2Ｏ3等の混入を極力抑制することが有効な手
段として挙げられる。
長径２０μｍ以上のＡｌ2Ｏ3を鋼５０ｇ換算で０．３５
個以下に抑制するには、取鍋等を高炭素線材用鋼専用に
用いてＡｌ2Ｏ3等の混入を極力抑制することが有効な手
段として挙げられる。
【００２６】この様な条件を満たすように製造すること
で、得られる高炭素線材用鋼中の長径２０μｍ以上のＡ
ｌ2Ｏ3の密度が、鋼５０ｇ換算で０．３５個以下とな
り、減面率の大きい過酷な条件の伸線加工に用いた場合
であっても、断線することなく良好に伸線を行えるので
ある。尚、鋼中の長径２０μｍ以上のＡｌ2Ｏ3を鋼５０
ｇ換算で好ましくは０．２５個以下とすることで、伸線
加工時の断線発生をより確実に防止することができ、効
率よく伸線加工を行うことができる。
で、得られる高炭素線材用鋼中の長径２０μｍ以上のＡ
ｌ2Ｏ3の密度が、鋼５０ｇ換算で０．３５個以下とな
り、減面率の大きい過酷な条件の伸線加工に用いた場合
であっても、断線することなく良好に伸線を行えるので
ある。尚、鋼中の長径２０μｍ以上のＡｌ2Ｏ3を鋼５０
ｇ換算で好ましくは０．２５個以下とすることで、伸線
加工時の断線発生をより確実に防止することができ、効
率よく伸線加工を行うことができる。
【００２７】本発明の鋼材は、高強度を発揮する鋼線を
得るべく高炭素としたものであり、おおよそ０．６〜１
質量％の炭素を含有したものを対象とするが、その他の
化学成分として、例えばＳｉ（０．１〜０．３質量
％）、Ｍｎ（０．３〜０．６質量％）等が含有されてい
てもよい。
得るべく高炭素としたものであり、おおよそ０．６〜１
質量％の炭素を含有したものを対象とするが、その他の
化学成分として、例えばＳｉ（０．１〜０．３質量
％）、Ｍｎ（０．３〜０．６質量％）等が含有されてい
てもよい。
【００２８】本発明は、特にＴＤ内壁に用いる耐火物の
成分を規定することによって、Ａｌ 2Ｏ3やスピネル（Ｍ
ｇＯ・Ａｌ2Ｏ3）、ＳｉＯ2等の伸線加工に有害な介在
物を飛躍的に低減できたものであって、その他の取鍋等
の耐火物の組成についてまで規定するものではないが、
本発明で規定する耐火物を、ＴＤ内側耐火物に適用する
のに加えて取鍋等の壁面耐火物にも適用すれば、上記介
在物を更に低減することが可能である。
成分を規定することによって、Ａｌ 2Ｏ3やスピネル（Ｍ
ｇＯ・Ａｌ2Ｏ3）、ＳｉＯ2等の伸線加工に有害な介在
物を飛躍的に低減できたものであって、その他の取鍋等
の耐火物の組成についてまで規定するものではないが、
本発明で規定する耐火物を、ＴＤ内側耐火物に適用する
のに加えて取鍋等の壁面耐火物にも適用すれば、上記介
在物を更に低減することが可能である。
【００２９】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限
を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範
囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、そ
れらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限
を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範
囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、そ
れらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００３０】図２は、実施例で用いるタンディッシュを
概略的に示した上面図である。この図２に示すように、
タンディッシュは、第１室（符号１）、第２室（符号
２）、第３室（符号３）および第４室（符号４）からな
り、第１室（符号１）、第２室（符号２）および第３室
（符号３）の内側の側面および底面に、ＭｇＯ系耐火物
（組成；ＭｇＯ：８５質量％、ＳｉＯ2：６質量％、Ａ
ｌ2Ｏ3：２質量％）を吹き付け、ＭｇＯ系耐火物壁とし
た。また第４室（符号４）の内側の側面および底面に、
ＳｉＯ2系耐火物（組成；ＳｉＯ2：９２質量％、Ａｌ2
Ｏ3：０．９質量％）を吹き付けＳｉＯ2系耐火物壁とし
た。またＴＤ内には、設置した孔からのみ溶鋼が流出す
るようにした堰Ａ（符号７）、堰Ｂ（符号８）および堰
Ｃ（符号９）を設け、第１室（符号１）に注入した溶鋼
が堰Ａ（符号７）を通過して第２室（符号２）に到達
後、溶鋼の一部は堰Ｂ（符号８）を通過してＴＤ内壁が
ＭｇＯ系耐火物で覆われている第３室（符号３）に流入
してＭｇＯ系耐火物壁と接触した後、ストランドNo．１
（符号５）に注入するようにした。また第２室（符号
２）に到達後の溶鋼の他の一部は、堰Ｃ（符号９）を通
過後に、ＴＤ内壁がＳｉＯ 2系耐火物で覆われている第
３室（符号３）に流入してＳｉＯ2系耐火物壁と接触し
た後、ストランドNo．２（符号６）に注入するようにし
た。
概略的に示した上面図である。この図２に示すように、
タンディッシュは、第１室（符号１）、第２室（符号
２）、第３室（符号３）および第４室（符号４）からな
り、第１室（符号１）、第２室（符号２）および第３室
（符号３）の内側の側面および底面に、ＭｇＯ系耐火物
（組成；ＭｇＯ：８５質量％、ＳｉＯ2：６質量％、Ａ
ｌ2Ｏ3：２質量％）を吹き付け、ＭｇＯ系耐火物壁とし
た。また第４室（符号４）の内側の側面および底面に、
ＳｉＯ2系耐火物（組成；ＳｉＯ2：９２質量％、Ａｌ2
Ｏ3：０．９質量％）を吹き付けＳｉＯ2系耐火物壁とし
た。またＴＤ内には、設置した孔からのみ溶鋼が流出す
るようにした堰Ａ（符号７）、堰Ｂ（符号８）および堰
Ｃ（符号９）を設け、第１室（符号１）に注入した溶鋼
が堰Ａ（符号７）を通過して第２室（符号２）に到達
後、溶鋼の一部は堰Ｂ（符号８）を通過してＴＤ内壁が
ＭｇＯ系耐火物で覆われている第３室（符号３）に流入
してＭｇＯ系耐火物壁と接触した後、ストランドNo．１
（符号５）に注入するようにした。また第２室（符号
２）に到達後の溶鋼の他の一部は、堰Ｃ（符号９）を通
過後に、ＴＤ内壁がＳｉＯ 2系耐火物で覆われている第
３室（符号３）に流入してＳｉＯ2系耐火物壁と接触し
た後、ストランドNo．２（符号６）に注入するようにし
た。
【００３１】この様なＴＤに、取鍋から溶鋼（Ｃ：０．
８２質量％、Ｍｎ：０．５０質量％、Ｓｉ：０．２０質
量％を含み、長径２０μｍ以上のＡｌ2Ｏ3個数：０．３
０個／鋼５０ｇ）を注入して連続鋳造を行い、前記図２
に示すストランドＮｏ．１（ＴＤ内側耐火物がＭｇＯ系
耐火物）の鋳片およびＮｏ．２（ＴＤ内側耐火物がＳｉ
Ｏ2系耐火物）の鋳片をそれぞれ得た。
８２質量％、Ｍｎ：０．５０質量％、Ｓｉ：０．２０質
量％を含み、長径２０μｍ以上のＡｌ2Ｏ3個数：０．３
０個／鋼５０ｇ）を注入して連続鋳造を行い、前記図２
に示すストランドＮｏ．１（ＴＤ内側耐火物がＭｇＯ系
耐火物）の鋳片およびＮｏ．２（ＴＤ内側耐火物がＳｉ
Ｏ2系耐火物）の鋳片をそれぞれ得た。
【００３２】本実施例では、この様にして得た鋳片を断
面が１５５ｍｍ角の鋳片にした後、圧延して得た直径
５．５ｍｍの線材について介在物形態を評価した。評価
は、線材の縦断面にて１１０ｍｍ2の視野を光学顕微鏡
で観察し、図３に模式的に示す線材縦断面のＳｉＯ2、
Ａｌ2Ｏ3等の介在物厚みを測定して行った。図４はその
測定結果を示したグラフであり、前記介在物の厚みを３
つの範囲に分け、各厚み範囲内での出現個数をＴＤ内側
耐火物の種類別に示している。
面が１５５ｍｍ角の鋳片にした後、圧延して得た直径
５．５ｍｍの線材について介在物形態を評価した。評価
は、線材の縦断面にて１１０ｍｍ2の視野を光学顕微鏡
で観察し、図３に模式的に示す線材縦断面のＳｉＯ2、
Ａｌ2Ｏ3等の介在物厚みを測定して行った。図４はその
測定結果を示したグラフであり、前記介在物の厚みを３
つの範囲に分け、各厚み範囲内での出現個数をＴＤ内側
耐火物の種類別に示している。
【００３３】この図４より、本発明で規定するＡｌ2Ｏ3
密度の溶鋼を、内側耐火物が本発明で規定するＭｇＯ系
耐火物のＴＤに注入して鋳造を行った場合には、伸線加
工時の断線を引き起こす厚み５μm以上の非金属介在物
が著しく減少していることが分かる。
密度の溶鋼を、内側耐火物が本発明で規定するＭｇＯ系
耐火物のＴＤに注入して鋳造を行った場合には、伸線加
工時の断線を引き起こす厚み５μm以上の非金属介在物
が著しく減少していることが分かる。
【００３４】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、製
造工程における連続鋳造段階で使用するＴＤの内側耐火
物の組成を制御するとともに、該ＴＤに注入する溶鋼中
の介在物組成を制御することにより、介在物の極めて少
ない、いわゆる清浄度の高い高炭素線材用鋼が得られ
た。この様な製造方法および鋼材の実現により、該鋼材
から得られる線材を減面率の大きい過酷な条件の伸線加
工に用いた場合であっても、断線することなく良好に伸
線を行えることとなった。更に、タンディッシュが耐溶
損性や耐摩耗性といった耐久性能を有することから生産
性に優れ、かつ比較的安価であるので製造コストも抑え
ることができるようになった。
造工程における連続鋳造段階で使用するＴＤの内側耐火
物の組成を制御するとともに、該ＴＤに注入する溶鋼中
の介在物組成を制御することにより、介在物の極めて少
ない、いわゆる清浄度の高い高炭素線材用鋼が得られ
た。この様な製造方法および鋼材の実現により、該鋼材
から得られる線材を減面率の大きい過酷な条件の伸線加
工に用いた場合であっても、断線することなく良好に伸
線を行えることとなった。更に、タンディッシュが耐溶
損性や耐摩耗性といった耐久性能を有することから生産
性に優れ、かつ比較的安価であるので製造コストも抑え
ることができるようになった。
【図１】ＴＤの内側耐火物をＭｇＯ系耐火物にしたとき
の、鋼中の長径２０μｍ以上のＡｌ2Ｏ3の個数と長径２
０μｍ以上のスピネルの個数の関係を示したグラフであ
る。
の、鋼中の長径２０μｍ以上のＡｌ2Ｏ3の個数と長径２
０μｍ以上のスピネルの個数の関係を示したグラフであ
る。
【図２】実施例で用いるタンディッシュを概略的に示し
た上面図である。
た上面図である。
【図３】実施例にて測定した介在物の厚みを模式的に示
した図である。
した図である。
【図４】介在物（主としてＳｉＯ2）の厚みとその出現
個数をＴＤ内側耐火物の種類別に示したグラフである。
個数をＴＤ内側耐火物の種類別に示したグラフである。
１ タンディッシュの第１室（湯落ち部）
２ タンディッシュの第２室
３ タンディッシュの第３室
４ タンディッシュの第４室
５ ストランドNo．１
６ ストランドNo．２
７ 堰Ａ
８ 堰Ｂ
９ 堰Ｃ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｂ２２Ｄ 41/02 Ｂ２２Ｄ 41/02 Ａ
Claims (3)
- 【請求項１】 高炭素線材用鋼を連続鋳造法で製造する
に際し、ＭｇＯ含有量が７０質量％以上、Ａｌ2Ｏ3含有
量が５質量％以下である耐火物をタンディッシュの内側
耐火物に使用し、かつ長径２０μｍ以上のＡｌ2Ｏ3の密
度が鋼５０ｇ換算で０．３５個以下である溶鋼をタンデ
ィッシュに注入することを特徴とする高炭素線材用鋼の
製造方法。 - 【請求項２】 前記耐火物としてＳｉＯ2含有量が１０
質量％以下のものを用いる請求項１に記載の高炭素線材
用鋼の製造方法。 - 【請求項３】 長径２０μｍ以上のＡｌ2Ｏ3の密度が鋼
５０ｇ換算で０．３５個以下で、かつ長径２０μｍ以上
のスピネルの密度が鋼５０ｇ換算で０．０５個以下であ
ることを特徴とする高炭素線材用鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002048297A JP2003245758A (ja) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | 高炭素線材用鋼およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002048297A JP2003245758A (ja) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | 高炭素線材用鋼およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003245758A true JP2003245758A (ja) | 2003-09-02 |
Family
ID=28661133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002048297A Pending JP2003245758A (ja) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | 高炭素線材用鋼およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003245758A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101304613B1 (ko) | 2009-12-28 | 2013-09-05 | 주식회사 포스코 | 신선 가공성이 우수한 소우 와이어용 선재 및 그 제조방법 |
| KR101428173B1 (ko) | 2012-07-13 | 2014-08-07 | 주식회사 포스코 | 내마모성이 우수한 고탄소 강선 및 그 제조방법 |
| CN106735149A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-05-31 | 武汉威林科技股份有限公司 | 一种使用含碳化硅的高铝浇注料整体浇注中间包永久层的施工方法 |
-
2002
- 2002-02-25 JP JP2002048297A patent/JP2003245758A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101304613B1 (ko) | 2009-12-28 | 2013-09-05 | 주식회사 포스코 | 신선 가공성이 우수한 소우 와이어용 선재 및 그 제조방법 |
| KR101428173B1 (ko) | 2012-07-13 | 2014-08-07 | 주식회사 포스코 | 내마모성이 우수한 고탄소 강선 및 그 제조방법 |
| CN106735149A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-05-31 | 武汉威林科技股份有限公司 | 一种使用含碳化硅的高铝浇注料整体浇注中间包永久层的施工方法 |
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Effective date: 20061212 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070213 |
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Effective date: 20070710 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |
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