JP2006055889A - Continuous casting method repeatedly using tundish under hot-state - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タンディッシュを熱間で多数回繰り返し使用する鋼の連続鋳造方法に関し、特に、タンディッシュ内の残鋼の酸化に起因する溶鋼の汚染を防止することができる鋼の連続鋳造方法関する。 The present invention relates to a continuous casting method of steel in which a tundish is repeatedly used hot, and more particularly to a continuous casting method of steel that can prevent contamination of molten steel due to oxidation of the remaining steel in the tundish. .
鋼の連続鋳造において、タンディッシュを熱間で多数回繰り返し使用すると、タンディッシュ内の残鋼の酸化に起因して、溶鋼が汚染されることが知られている。前記の汚染防止は、清浄な鋳片を鋳造するために極めて重要であり、そのための対策として、以下に示すとおり多くの技術が開示されている。 In continuous casting of steel, when the tundish is repeatedly used hot, it is known that the molten steel is contaminated due to oxidation of the remaining steel in the tundish. The prevention of contamination is extremely important for casting a clean slab, and many techniques have been disclosed as countermeasures therefor as described below.
特許文献1〜3には、タンディッシュ内のスラグをAlなどの脱酸材により改質または脱酸し、FeOまたはMnOなどの低級酸化物の含有率を低減する方法が、また、特許文献4〜6には、タンディッシュ内の残滓の排出を容易とするタンディッシュ用フラックスの成分組成およびその融点などを調整したフラックスや処理方法が、それぞれ開示されている。さらに、特許文献7および8には、タンディッシュ用フラックスに炭素を含有させることにより、保温性を高めるか、または発生するCOガスにより雰囲気の酸化度を緩和する方法が開示されている。 In Patent Documents 1 to 3, there is a method in which the content of lower oxides such as FeO or MnO is reduced by modifying or deoxidizing slag in a tundish with a deoxidizing material such as Al. Nos. 6 to 6 disclose a flux and a processing method in which the composition of the tundish flux that facilitates the discharge of residues in the tundish and the melting point thereof are adjusted. Further, Patent Documents 7 and 8 disclose a method of increasing the heat retaining property by containing carbon in the tundish flux or relaxing the oxidation degree of the atmosphere by the generated CO gas.
特許文献9には、タンディッシュ内スラグの融点および鋳造終了から排滓までの時間を適正に管理してスラグの排出率を高める方法が、特許文献10には、タンディッシュを傾転した状態で酸素富化ガスバーナーを用いて強加熱し、残鋼および残滓の排出を促進する方法が、また、特許文献11には、タンディッシュのガスバーナーによる予熱の時間を短縮し、タンディッシュ内の残鋼の酸化を抑制する方法が、それぞれ開示されている。 Patent Document 9 discloses a method for appropriately controlling the melting point of the slag in the tundish and the time from the end of casting to evacuation to increase the slag discharge rate. Patent Document 10 discloses that the tundish is tilted. A method of intensively heating using an oxygen-enriched gas burner to promote the discharge of residual steel and residue. Patent Document 11 discloses that the time for preheating with the gas burner of the tundish is shortened and the remaining in the tundish is removed. Methods for suppressing oxidation of steel are disclosed.
特許文献12〜14には、タンディッシュ加熱用バーナーに供給する酸素量を燃焼当量酸素量よりも低減することにより残鋼の酸化を抑制する方法が、特許文献15には、プラズマトーチを利用したタンディッシュの無酸化加熱方法が、また、特許文献16〜18には、タンディッシュ内の残鋼の酸化を防止するために高温の不活性ガスもしくは還元性ガスまたは電気的加熱手段を用いてタンディッシュを予熱する方法が、それぞれ開示されている。 Patent Documents 12 to 14 disclose a method for suppressing oxidation of the remaining steel by reducing the amount of oxygen supplied to the burner for tundish heating from the amount of combustion equivalent oxygen, and Patent Document 15 utilizes a plasma torch. A non-oxidizing heating method for tundish is disclosed in Patent Documents 16 to 18, in which a tantalum using a high-temperature inert gas or reducing gas or electric heating means is used to prevent oxidation of the remaining steel in the tundish. Each method for preheating a dish is disclosed.
特許文献19には、タンディッシュ内壁に炭素を付着させた後に、ガスバーナーで予熱し、発生するCOガスによりタンディッシュ内壁に付着した残鋼の酸化を抑制する方法が、そして、特許文献20には、鋳造開始時にタンディッシュ内に長時間溶鋼を保持するとともに、スラグ脱酸または改質剤を投入して非金属介在物の浮上を促進する方法が、それぞれ開示されている。 Patent Document 19 discloses a method in which carbon is attached to the inner wall of the tundish, preheated with a gas burner, and the oxidation of the remaining steel attached to the inner wall of the tundish is suppressed by the generated CO gas. Discloses a method in which molten steel is held in a tundish for a long time at the start of casting, and slag deoxidation or a modifier is added to promote the floating of nonmetallic inclusions.
しかしながら、特許文献1〜3に開示されたようにタンディッシュ内のスラグをAlなどの脱酸材により改質または脱酸してFeOまたはMnOといった低級酸化物の含有率を低減する方法は、タンディッシュ内壁に付着している低級酸化物にはその作用が及ばないことから、改質または脱酸の効果は不十分であった。また、特許文献4〜6に開示されたとおり、タンディッシュ用フラックスの成分組成や融点などを調整したり、特許文献9に開示されたように、タンディッシュ内のスラグの融点および鋳造終了から排滓までの時間を適正に管理することによりタンディッシュ内の残滓の排出を促進する方法は、一定の効果を有するものの、排滓後のタンディッシュの予熱時にガスバーナーを使用するため、その燃焼ガスにより残鋼が酸化し、FeOの生成を防止し得ないという問題があった。 However, as disclosed in Patent Documents 1 to 3, a method for reducing the content of a lower oxide such as FeO or MnO by modifying or deoxidizing slag in a tundish with a deoxidizing material such as Al is disclosed in Since the lower oxide attached to the inner wall of the dish has no effect, the effect of reforming or deoxidation was insufficient. In addition, as disclosed in Patent Documents 4 to 6, the component composition and melting point of the tundish flux are adjusted, and as disclosed in Patent Document 9, the melting point of the slag in the tundish and the end of casting are discharged. Although the method of promoting the discharge of the residue in the tundish by properly managing the time until dredging has a certain effect, it uses a gas burner during the preheating of the tundish after discharging, so its combustion gas Therefore, there is a problem that the remaining steel is oxidized and the generation of FeO cannot be prevented.
タンディッシュ用フラックスに炭素を含有させる方法は、発生するCOガスによりタンディッシュ内雰囲気の酸化度を緩和するための一定の効果を有するものの、特許文献7に記載されたタンディッシュ添加用フラックスには、Na2Oが多く含まれているため、タンディッシュ内への添加時に多量のガスを発生し、好ましくない。また、特許文献8に記載されたフラックスはCaF2の含有率が高すぎるので、投入量が多い場合にはタンディッシュ内壁耐火物の損傷が増大する。それゆえ、たとえ、フラックス中に炭素を多量に配合したとしても、フラックスの投入量を抑制せざるを得ず、したがって、炭素投入量には限界があった。 Although the method of adding carbon to the tundish flux has a certain effect for reducing the oxidation degree of the atmosphere in the tundish by the generated CO gas, the tundish addition flux described in Patent Document 7 includes Since a large amount of Na 2 O is contained, a large amount of gas is generated when added to the tundish, which is not preferable. Moreover, since the flux described in Patent Document 8 has a CaF 2 content that is too high, damage to the tundish inner wall refractory increases when the input amount is large. Therefore, even if a large amount of carbon is added to the flux, the amount of flux input must be suppressed, and therefore the amount of carbon input is limited.
特許文献10に開示されたように、タンディッシュを傾転した状態で酸素富化ガスバーナーを用いて強加熱し、残鋼および残滓の排出を促進する方法は、強加熱により耐火物が損傷しやすいという問題がある。また、特許文献11に開示されたとおり、ガスバーナーによるタンディッシュの予熱時間を短縮したり、特許文献12〜14に開示されたように、ガスバーナーに供給する酸素量を燃焼当量酸素量よりも低下させる方法は、残鋼の酸化を抑制するための充分な効果を発揮することができなかった。 As disclosed in Patent Document 10, the method of strongly heating using an oxygen-enriched gas burner in a state where the tundish is tilted to promote the discharge of the remaining steel and residue, the refractory is damaged by the strong heating. There is a problem that it is easy. Further, as disclosed in Patent Document 11, the preheating time of the tundish by the gas burner is shortened, or as disclosed in Patent Documents 12 to 14, the amount of oxygen supplied to the gas burner is set higher than the combustion equivalent oxygen amount. The method of lowering could not exhibit a sufficient effect for suppressing oxidation of the remaining steel.
また、特許文献15〜18に開示されたように、プラズマトーチを利用したり、高温の不活性ガスもしくは還元性ガスまたは電気的加熱手段を用いてタンディッシュを予熱する方法は、残鋼の酸化防止には効果が認められるものの、予熱のための充分な熱量を確保するためには、大掛かりで高価な設備を必要とし、設備費用などに見合う効果を上げることは困難であった。 Further, as disclosed in Patent Documents 15 to 18, the method of preheating the tundish using a plasma torch or using a high-temperature inert gas or reducing gas or electric heating means is used to oxidize the remaining steel. Although prevention is effective, in order to secure a sufficient amount of heat for preheating, large and expensive equipment is required, and it has been difficult to increase the effect commensurate with equipment costs.
さらに、特許文献19に開示されたように、タンディッシュ内壁に炭素を付着させた後にガスバーナーにより予熱し、発生するCOガスによりタンディッシュ内壁に付着した残鋼の酸化を抑制する方法は、一定の効果は認められるものの、下記の問題がある。すなわち、残鋼の酸化を完全に抑制するためには多くの炭素を必要とし、しかも、次の鋳造開始時までに、その炭素を完全に燃焼させないと、次の鋳造において溶鋼中に浸炭が生じる。逆に、炭素が予熱途中で燃焼し尽くすと、それ以降では残鋼が酸化してしまう。このような操業上の煩雑さのために、本方法のみで安定した効果を得ることは難しかった。 Further, as disclosed in Patent Document 19, a method of preheating with a gas burner after carbon is attached to the tundish inner wall and suppressing oxidation of the remaining steel attached to the tundish inner wall with the generated CO gas is constant. Although the effect of is recognized, there are the following problems. That is, a large amount of carbon is required to completely suppress the oxidation of the remaining steel, and if the carbon is not completely burned by the start of the next casting, carburization occurs in the molten steel in the next casting. . Conversely, if the carbon burns out during preheating, the remaining steel will be oxidized thereafter. Due to such operational complexity, it was difficult to obtain a stable effect only by this method.
そして、特許文献20に開示されたように、鋳造開始時にタンディッシュ内に長時間溶鋼を保持するとともにスラグ脱酸または改質剤を投入して非金属介在物の浮上を促進する方法は、タンディッシュ内の残鋼の酸化が顕著である場合には、生成した非金属介在物が浮上しきれないという問題があった。 And, as disclosed in Patent Document 20, a method of holding the molten steel in the tundish for a long time at the start of casting and introducing slag deoxidation or a modifier to promote the floating of nonmetallic inclusions is as follows. When oxidation of the remaining steel in the dish is significant, there is a problem that the generated nonmetallic inclusions cannot be lifted up.
上述のとおり、タンディッシュを熱間で多数回繰り返し使用するに際して、タンディッシュ内の残鋼の酸化に起因する溶鋼の汚染を防止するためには、なお、解決されねばならない問題が残されている。 As described above, when the tundish is repeatedly used hot, many problems remain to be solved to prevent contamination of the molten steel due to oxidation of the remaining steel in the tundish. .
前述のとおり、従来のタンディッシュの熱間繰り返し使用技術には下記の問題があった。すなわち、(1)タンディッシュ内のスラグを脱酸材により改質する方法では、内壁に付着した低級酸化物にまで改質効果が及ばず、また、フラックスの融点や排滓までの時間を管理する方法では、タンディッシュの予熱時に残鋼が酸化する。(2)フラックスに炭素を含有させる方法では、共存成分のNa2Oなどによる耐火物の損傷が増大する。(3)タンディッシュをバーナーにより強加熱し、残鋼などを排出する方法は、耐火物が損傷しやすく、また、燃焼当量以下の酸素量でバーナー加熱する方法でも、残鋼の酸化を抑制できない。(4)プラズマトーチ、不活性ガス、還元性ガスまたは電気的加熱手段を用いてタンディッシュを予熱する方法は、高価な設備を必要とする。(5)タンディッシュ内壁に炭素を付着させた後にバーナーにより予熱して残鋼の酸化を抑制する方法は、多量の炭素を必要とし、残鋼の酸化を抑制するための炭素の燃焼制御が難しい。(6)溶鋼を長時間保持し、スラグ脱酸剤を投入して非金属介在物を浮上させる方法においては、介在物が浮上しきれない場合がある。 As described above, the conventional tundish hot repeated use technology has the following problems. That is, (1) In the method of modifying the slag in the tundish with a deoxidizing material, the modification effect does not reach even the lower oxide adhering to the inner wall, and the melting point of the flux and the time to discharge are managed. In this method, the remaining steel is oxidized during preheating of the tundish. (2) In the method of adding carbon to the flux, damage to the refractory due to coexisting components such as Na 2 O increases. (3) The method of strongly heating the tundish with a burner and discharging the remaining steel, etc. easily damages the refractory, and even the method of heating the burner with an oxygen amount less than the combustion equivalent cannot suppress oxidation of the remaining steel . (4) The method of preheating a tundish using a plasma torch, an inert gas, a reducing gas or an electric heating means requires expensive equipment. (5) The method of preheating with a burner after attaching carbon to the inner wall of the tundish and suppressing the oxidation of the remaining steel requires a large amount of carbon, and it is difficult to control the combustion of the carbon to suppress the oxidation of the remaining steel . (6) In the method in which the molten steel is held for a long time and the slag deoxidizer is added to float the nonmetallic inclusions, the inclusions may not be able to float.
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その課題は、タンディッシュを熱間繰り返し使用する連続鋳造において、タンディッシュ内の残鋼の酸化に起因する溶鋼の汚染を完全に防止し、介在物濃度規格の厳しい軸受鋼や肌焼鋼などの清浄鋼をも安定して鋳造できる連続鋳造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its problem is to completely prevent contamination of molten steel caused by oxidation of the remaining steel in the tundish in continuous casting in which the tundish is repeatedly used hot. Another object of the present invention is to provide a continuous casting method capable of stably casting clean steel such as bearing steel and case-hardened steel whose inclusion concentration standards are strict.
本発明者は、上述の課題を解決するために、従来の問題点を踏まえて、タンディッシュを熱間繰り返し使用しながら清浄鋼を連続鋳造する方法を検討し、下記の(a)および(b)の知見を得て、本発明を完成させた。 In order to solve the above-described problems, the present inventor has studied a method of continuously casting clean steel while repeatedly using hot tundishes based on the conventional problems. The following (a) and (b) The present invention was completed with the knowledge of
(a)熱間繰り返し使用するタンディッシュ内壁の耐火物稼働面および内壁表面に付着するスラグ中の低級酸化物の含有率を低レベルに維持することにより、高清浄度鋼を安定して連続鋳造することができる。 (A) Highly clean steel is continuously cast stably by maintaining the low oxide content in the refractory working surface of the tundish inner wall and the slag adhering to the inner wall surface that is repeatedly used in the hot. can do.
(b)高清浄度鋼の鋳造直前のタンディッシュ繰り返し使用においては、残鋼および残滓排出後にタンディッシュの予熱を行わず、かつ、炭素を用いてタンディッシュ内の残鋼の酸化を抑制するとともに、残滓中の低級酸化物の還元を行い、前鋳造の終了以降短時間内に高清浄度鋼の鋳造を開始することが効果的である。 (B) In repeated use of the tundish immediately before casting of the high cleanliness steel, the pre-heating of the tundish is not performed after discharging the remaining steel and residue, and the oxidation of the remaining steel in the tundish is suppressed using carbon. It is effective to reduce the lower oxide in the residue and start casting the high cleanliness steel within a short time after the end of the pre-casting.
本発明は、上記の知見に基づいて完成されたものであり、その要旨は、下記の(1)〜(5)に示す連続鋳造方法にある。 This invention is completed based on said knowledge, The summary exists in the continuous casting method shown to following (1)-(5).
(1)連続鋳造に用いた直後のタンディッシュを熱間状態のままで次の連続鋳造に繰り返し用いる連続鋳造方法であって、粒径が0.5〜5mmの炭素質粒子を5〜30質量%含み、溶融温度が1200〜1500℃のフラックスを、前鋳造における最終の取鍋からタンディッシュ内に注入された溶鋼の表面に20〜200kg投入した後に前鋳造を終了し、その後、タンディッシュ内の残鋼および残滓を排出し、タンディッシュ内の上ノズル、スライディングゲートおよび浸漬ノズル内を酸素を含むガスにより洗浄した後、タンディッシュ内を予熱せずに、前鋳造の終了から45分以内に次の鋳造を開始することを特徴とする連続鋳造方法(以下、「第1発明」とも称する)。 (1) A continuous casting method in which the tundish immediately after being used for continuous casting is repeatedly used for the next continuous casting while still in a hot state, and 5 to 30 masses of carbonaceous particles having a particle size of 0.5 to 5 mm. %, And a casting temperature of 1200-1500 ° C. is introduced into the surface of the molten steel poured into the tundish from the final ladle in the pre-casting, and then the pre-casting is finished, and then in the tundish After draining the remaining steel and residue, the upper nozzle, sliding gate and immersion nozzle in the tundish are cleaned with oxygen-containing gas, and within 45 minutes from the end of pre-casting without preheating the tundish. A continuous casting method characterized by starting the next casting (hereinafter also referred to as “first invention”).
(2)前記(1)に記載の連続鋳造方法において、フラックスが、前記の炭素質粒子に加えて、質量%にて、Al2O3を15%未満、MgOを10%未満およびFを5〜25%含有し、さらにNa2O、Li2OおよびK2Oを合計で5%未満含み、かつ、化学成分組成が下記(1)式で表される関係を満たす連続鋳造方法(以下、「第2発明」とも称する)。 (2) In the continuous casting method according to (1), in addition to the carbonaceous particles, the flux is less than 15% Al 2 O 3 , less than 10% MgO and 5% F in mass%. Continuous casting method (hereinafter referred to as “Continuous casting method”) containing ˜25%, further containing Na 2 O, Li 2 O and K 2 O in a total of less than 5% and satisfying the relationship represented by the following formula (1): Also referred to as “second invention”).
5≦(CaO+MgO)/SiO2≦20 ・・・・(1)
ここで、CaO、MgOおよびSiO2は、それぞれ各成分の質量含有率(%)を表す。
5 ≦ (CaO + MgO) / SiO 2 ≦ 20 (1)
Here, CaO, MgO, and SiO 2 represent mass contents (%) of the respective components.
(3)前記(1)または(2)に記載の連続鋳造方法において、前鋳造を終了した後のタンディッシュ内の残鋼および残滓を排出する際に、タンディッシュを傾転させることにより残鋼および残滓を排出する連続鋳造方法(以下、「第3発明」とも称する)。 (3) In the continuous casting method according to (1) or (2), when discharging the remaining steel and residue in the tundish after the completion of the pre-casting, the remaining steel is tilted when the tundish is tilted. And a continuous casting method for discharging residue (hereinafter also referred to as “third invention”).
(4)前記(1)〜(3)に記載のいずれかの連続鋳造方法において、タンディッシュ内の残鋼および残滓を排出した後に、タンディッシュ内壁の地金付着部位に、炭素質粒子または燃焼により炭化する有機物質を、単独で、または、AlもしくはCaを含む金属とともに、散布または吹き付けた後、5分以上経過後に、次の鋳造予定の溶鋼を取鍋からタンディッシュ内に注湯開始する連続鋳造方法(以下、「第4発明」とも称する)。 (4) In the continuous casting method according to any one of (1) to (3), after discharging the remaining steel and residue in the tundish, carbonaceous particles or combustion is caused on the metal adhesion site on the inner wall of the tundish. After spraying or spraying the organic material that carbonizes by alone or with a metal containing Al or Ca, after 5 minutes or more have elapsed, pouring the molten steel to be cast next from the ladle into the tundish is started. Continuous casting method (hereinafter also referred to as “fourth invention”).
(5)前記(1)〜(4)に記載の連続鋳造方法において、連続鋳造直後のタンディッシュを熱間状態のままで複数回繰り返し用い、その複数回の繰り返し使用のうち、少なくとも1回はバーナーを用いてタンディッシュ内が予熱され、かつ、前鋳造または該前鋳造を含むさらに過去の複数回の鋳造に先立って行われたバーナー予熱時には、タンディッシュ内壁の地金付着部位に、炭素質粒子または燃焼により炭化する有機物質を散布または吹き付けた後に、バーナーを用いて予熱したタンディッシュを用いて、次の鋳造を行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の連続鋳造方法(以下、「第5発明」とも称する)。 (5) In the continuous casting method according to the above (1) to (4), the tundish immediately after continuous casting is repeatedly used in a hot state a plurality of times, and at least one of the plurality of repeated uses is used. When the inside of the tundish is preheated using a burner and the burner is preheated prior to the pre-casting or a plurality of past castings including the pre-casting, the carbonaceous matter is attached to the metal adhesion site on the inner wall of the tundish. The continuous casting according to any one of claims 1 to 4, wherein the next casting is performed using a tundish preheated with a burner after spraying or spraying particles or an organic substance carbonized by combustion. Method (hereinafter also referred to as “fifth invention”).
本発明において、「熱間状態のままで」とは、タンディッシュ内を冷却手段を用いて冷却することなく、耐火物の表面温度を300℃以上に保ったままの状態で、次に使用することをいう。 In the present invention, “in the hot state” means that the surface temperature of the refractory is kept at 300 ° C. or higher without cooling the inside of the tundish using a cooling means. That means.
「前鋳造」とは、次の鋳造の直前に行われる一連の鋳造であって、1または2以上の取鍋の溶鋼を連続して鋳造する鋳造操作を意味する。 “Pre-casting” is a series of castings performed immediately before the next casting, and means a casting operation in which molten steel in one or more ladles is continuously cast.
「次の鋳造」とは、前鋳造の直後に行われる一連の鋳造であって、1または2以上の取鍋の溶鋼を連続して鋳造する鋳造操作を意味する。なお、以下では、各取鍋毎の溶鋼の鋳造を「チャージ」とも称する。 “Next casting” refers to a casting operation performed immediately after the pre-casting, in which molten steel in one or more ladles is continuously cast. Hereinafter, the casting of molten steel for each ladle is also referred to as “charge”.
また、「前鋳造を終了する」とは、タンディッシュから鋳型への注湯を終了することをいい、「次の鋳造を開始する」とは、次の鋳造において鋳型から鋳片の引き抜きを開始することを意味する。 “End casting” means to finish pouring from the tundish to the mold, and “Start next casting” means to start drawing the slab from the mold in the next casting. It means to do.
「先だって行われたバーナー予熱時」とは、過去のうちで最も直近に行われたバーナー予熱時をいう。 The “pre-burner preheating time” refers to the most recent burner preheating time in the past.
「炭素質粒子」とは、炭素含有率が75〜90質量%の粒子を意味し、例えば、コークス粒子、石炭粒子、木炭粒子などがこれに該当する。 “Carbonaceous particles” mean particles having a carbon content of 75 to 90% by mass, and examples thereof include coke particles, coal particles, and charcoal particles.
「燃焼により炭化する有機物質」とは、燃焼により炭化する有機物を意味し、例えば、
木片や圧縮したおが屑などが該当する。
“Organic substance carbonized by combustion” means an organic substance carbonized by combustion, for example,
This includes wood chips and compressed sawdust.
そして、「AlもしくはCaを含む金属」とは、金属Al単体、金属Ca単体、Ca−Al合金、Ca−Si合金などを意味する。 The “metal containing Al or Ca” means a metal Al simple substance, a metal Ca simple substance, a Ca—Al alloy, a Ca—Si alloy, or the like.
本発明の連続鋳造方法によれば、従来、清浄鋼の鋳造には不利とされてきた熱間繰り返し使用のタンディッシュを用いながら、タンディッシュ内の残鋼の酸化に起因する溶鋼の汚染を完全に防止し、特に、介在物濃度規格の厳しい軸受鋼や肌焼鋼などの清浄鋼をも安定して鋳造することができる。 According to the continuous casting method of the present invention, the contamination of the molten steel caused by oxidation of the remaining steel in the tundish is completely eliminated while using the tundish that has been disadvantageous for the casting of clean steel. In particular, it is possible to stably cast clean steel such as bearing steel and case-hardened steel with strict inclusion concentration standards.
本発明の連続鋳造方法の内容、ならびに、本発明の範囲を前記のとおり規定した理由および好ましい範囲について、以下にさらに詳細に説明する。 The contents of the continuous casting method of the present invention, and the reason and the preferable range for defining the scope of the present invention as described above will be described in more detail below.
(A)第1発明
第1発明は、主として、前述の知見(b)を具体化する方法である。すなわち、前記のとおり、連続鋳造に用いた直後のタンディッシュを熱間状態のままで次の連続鋳造に繰り返し用いる連続鋳造方法であって、粒径が0.5〜5mmの炭素質粒子を5〜30質量%含み、溶融温度が1200〜1500℃のフラックスを、前鋳造における最終の取鍋からタンディッシュ内に注入された溶鋼の表面に20〜200kg投入した後に前鋳造を終了し、その後、タンディッシュ内の残鋼および残滓を排出し、タンディッシュ内の上ノズル、スライディングゲートおよび浸漬ノズル内を酸素を含むガスにより洗浄した後、タンディッシュ内を予熱せずに、前鋳造の終了から45分以内に次の鋳造を開始する連続鋳造方法である。
(A) 1st invention 1st invention is the method of materializing the above-mentioned knowledge (b) mainly. That is, as described above, it is a continuous casting method in which the tundish immediately after being used for continuous casting is repeatedly used for the next continuous casting in a hot state, and carbonaceous particles having a particle diameter of 0.5 to 5 mm are 5 Pre-casting is terminated after 20 to 200 kg of flux having a melting temperature of 1200 to 1500 ° C. is added to the surface of the molten steel injected into the tundish from the final ladle in the pre-cast, The remaining steel and residue in the tundish are discharged, and the upper nozzle, sliding gate and immersion nozzle in the tundish are cleaned with a gas containing oxygen, and then the pre-casting is not preheated in the tundish. This is a continuous casting method in which the next casting is started within a minute.
1)フラックスの投入
フラックスを最終の取鍋溶鋼(チャージ)にて投入するのは、残滓の排出を促進するためである。
1) Flux feeding The flux is charged in the final ladle molten steel (charge) in order to promote the discharge of residue.
フラックスに炭素質粒子を5〜30質量%含有させるのは、下記の理由による。すなわち、炭素質粒子の含有率が5質量%未満では、炭素によるタンディッシュ内残鋼の酸化抑制および残滓中の低級酸化物の還元作用が不十分であり、また、一方、含有率が30質量%を超えて高くなると、フラックス中の炭素が溶鋼に移行し、溶鋼の成分組成が変動する危険性が高まるからである。炭素質粒子の含有率の好ましい範囲は10〜20質量%である。 The reason why 5-30% by mass of carbonaceous particles is contained in the flux is as follows. That is, when the content of the carbonaceous particles is less than 5% by mass, the oxidation of the remaining steel in the tundish by carbon and the reduction action of the lower oxide in the residue are insufficient, while the content is 30% by mass. This is because the carbon content in the flux shifts to the molten steel and the risk that the component composition of the molten steel fluctuates increases when the content exceeds 5%. A preferred range for the content of carbonaceous particles is 10 to 20% by mass.
なお、炭素質粒子とは、前記のとおり、炭素含有率が75〜90質量%の粒子を意味し、例えば、コークス粒子、石炭粒子、木炭粒子などが該当する。 In addition, as above-mentioned, a carbonaceous particle means a particle | grain with a carbon content rate of 75-90 mass%, for example, coke particle | grains, coal particle | grains, charcoal particle | grains, etc. correspond.
また、炭素質粒子の粒径を0.5〜5mmとしたのは、粒径が0.5mm未満では、溶鋼への投入後に短時間で焼失し、残鋼の酸化抑制効果や残滓中の低級酸化物の還元効果が持続しないからであり、一方、粒径が5mmを超えて大きくなると、燃焼時間が長くなって次のチャージの開始時まで炭素質粒子が残留し、溶鋼の成分組成を変動させる危険性が高まるからである。 Moreover, the particle size of the carbonaceous particles is set to 0.5 to 5 mm. If the particle size is less than 0.5 mm, the carbonaceous particles are burned down in a short time after being put into the molten steel, and the effect of suppressing oxidation of the remaining steel or lower in the residue This is because the reduction effect of the oxide does not last. On the other hand, if the particle size exceeds 5 mm, the combustion time becomes longer and carbonaceous particles remain until the start of the next charge, changing the composition of the molten steel. This is because the risk of making it increase.
フラックスの溶融温度を1200〜1500℃としたのは、溶融温度が1200℃未満では、タンディッシュ耐火物の溶損が大きく、また、溶融温度が1500℃を超えて高くなると、フラックスを完全に溶融させることが難しくなるからである。 The melting temperature of the flux was set to 1200 to 1500 ° C. The melting temperature of the tundish refractory was large when the melting temperature was less than 1200 ° C., and the flux was completely melted when the melting temperature was higher than 1500 ° C. This is because it becomes difficult.
タンディッシュ内の溶鋼へのフラックスの投入量を20〜200kgとしたのは、投入量が20kg未満では、フラックスがタンディッシュ内に充分には広がらずにフラックス投入の効果が得られず、また、投入量が200kgを超えて多すぎると、フラックスの溶融不良が生じやすくなるからである。なお、フラックス投入量の好ましい範囲は、40〜160kgである。 The amount of flux input to the molten steel in the tundish was set to 20 to 200 kg. If the input amount was less than 20 kg, the flux did not spread sufficiently in the tundish, and the effect of flux input could not be obtained. This is because if the input amount exceeds 200 kg and is too large, flux melting defects are likely to occur. In addition, the preferable range of the flux input amount is 40 to 160 kg.
2)タンディッシュの洗浄および次の鋳造までの時間
タンディッシュ内の残鋼および残滓を排出した後には、上ノズル、スライディングゲートおよび浸漬ノズル内を酸素を含むガスによりで洗浄することが必要である。これは、前鋳造中において、これらの耐火物の内面に付着したAl2O3などの非金属介在物を洗い流すためである。
2) Time to wash tundish and next casting After discharging the remaining steel and residue in the tundish, it is necessary to clean the upper nozzle, sliding gate and immersion nozzle with a gas containing oxygen. . This is to wash away non-metallic inclusions such as Al 2 O 3 adhering to the inner surfaces of these refractories during pre-casting.
洗浄に用いる酸素を含むガスは、純酸素であってもよいし、空気であってもよい。このようにして耐火物の内面を洗浄した後、浸漬ノズルはそのまま再使用してもよいし、予熱した新品に交換しても構わない。上ノズルおよびスライディングゲートは、次の鋳造の開始までの短時間の間に交換することが困難なため、通常はそのまま再使用する。 The gas containing oxygen used for cleaning may be pure oxygen or air. After washing the inner surface of the refractory as described above, the immersion nozzle may be reused as it is or may be replaced with a preheated new one. Since it is difficult to replace the upper nozzle and the sliding gate within a short time until the start of the next casting, the upper nozzle and the sliding gate are usually reused as they are.
その後、次の鋳造の開始までの間にタンディッシュ内を予熱しない理由は、下記の理由による。すなわち、ガスバーナーを用いてタンディッシュ内を予熱すると、その燃焼ガスに含まれ、高温において酸化力を有するCO2またはH2Oにより、タンディッシュ内面に付着している残鋼(地金)が酸化されてFeOを生成し、そのFeOが次の鋳造において溶鋼を汚染するからである。なお、上記のCO2またはH2Oによる酸化は、バーナーの空燃比(化学量論的に必要な燃焼空気量に対する供給空気量の比)を酸素不足となるように調整したとしても、過度の煤を発生させない現実的な操作条件の範囲内においては、防止することが難しい。 Thereafter, the reason why the inside of the tundish is not preheated until the start of the next casting is as follows. That is, when the inside of the tundish is preheated using a gas burner, the remaining steel (metal) that is contained in the combustion gas and adheres to the inner surface of the tundish due to CO 2 or H 2 O that has oxidizing power at high temperatures. This is because it is oxidized to produce FeO, which contaminates the molten steel in the next casting. Note that the oxidation by CO 2 or H 2 O described above is excessive even if the air-fuel ratio of the burner (the ratio of the supply air amount to the stoichiometrically required amount of combustion air) is adjusted so that oxygen becomes insufficient. It is difficult to prevent it within the range of realistic operating conditions that do not cause wrinkles.
前鋳造の終了から45分以内に次の鋳造を開始するのは、タンディッシュ耐火物の温度降下を最小限に止め、次の鋳造の開始時における溶鋼の温度低下を防止し、溶鋼中の非金属介在物の浮上を促進するためである。前鋳造の終了から次の鋳造を開始するまでの時間が45分を超えて長くなると、次の鋳造の初期における溶鋼中の介在物含有率が上昇する傾向がある。前鋳造の終了から次の鋳造を開始するまでの時間が30分以内であれば、さらに良好な結果が得られる。 Starting the next casting within 45 minutes from the end of the previous casting minimizes the temperature drop of the tundish refractory, prevents the temperature of the molten steel from dropping at the start of the next casting, This is to promote the floating of the metal inclusion. When the time from the end of the pre-casting to the start of the next casting exceeds 45 minutes, the inclusion content in the molten steel at the initial stage of the next casting tends to increase. If the time from the end of the pre-casting to the start of the next casting is within 30 minutes, better results can be obtained.
(B)第2発明
第2発明は、前記の知見(b)を具体化するためのタンディッシュ投入用フラックスの組成を規定したものである。すなわち、前記の第1発明におけるフラックスが、炭素質粒子に加えて、質量%にて、Al2O3を15%未満、MgOを10%未満およびFを5〜25%含有し、さらにNa2O、Li2OおよびK2Oを合計で5%未満含み、かつ、化学成分組成が下記(1)式で表される関係を満たす連続鋳造方法である。
(B) 2nd invention 2nd invention prescribes | regulates the composition of the flux for tundish injection for materializing said knowledge (b). That is, the flux in the first invention contains, in addition to the carbonaceous particles, less than 15% Al 2 O 3 , less than 10% MgO and 5 to 25% F, and further Na 2 This is a continuous casting method that contains less than 5% in total of O, Li 2 O, and K 2 O and that satisfies the relationship represented by the following formula (1) in terms of chemical composition.
5≦(CaO+MgO)/SiO2≦20 ・・・・(1)
塩基度((CaO+MgO)/SiO2)の値の好ましい範囲は5〜20である。前記の塩基度が5未満では、SiO2含有率が高くなって溶鋼を汚染するので好ましくなく、また、塩基度が20を超えて高くなると、フラックスの溶融温度(融点)が過度に高くなり、好ましくないからである。なお、前記の塩基度のより好ましい範囲は5〜10である。
5 ≦ (CaO + MgO) / SiO 2 ≦ 20 (1)
A preferable range of the basicity ((CaO + MgO) / SiO 2 ) is 5 to 20. When the basicity is less than 5, it is not preferable because the SiO 2 content is high and contaminates the molten steel. When the basicity is higher than 20, the melting temperature (melting point) of the flux becomes excessively high. It is because it is not preferable. In addition, the more preferable range of the said basicity is 5-10.
Al2O3は、含有しても含有しなくてもよいが、フラックスの融点を低下させるときは、含有させることが好ましい。含有率の好ましい範囲は15質量%未満である。Al2O3含有率が15質量%以上では、フラックスの粘度が過度に高くなるので、好ましくない。Al2O3含有率が5質量%以上であれば融点が適度に低下するので、一層好ましい。 Al 2 O 3 may or may not be contained, but it is preferably contained when the melting point of the flux is lowered. A preferable range of the content is less than 15% by mass. An Al 2 O 3 content of 15% by mass or more is not preferable because the viscosity of the flux becomes excessively high. If the Al 2 O 3 content is 5% by mass or more, the melting point is appropriately lowered, so that it is more preferable.
MgOは、含有しても含有しなくてもよいが、含有させるときは、含有率が10質量%未満の範囲内で含有させると、MgO耐火物の溶損抑制効果が得られるので好ましい。しかし、MgO含有率が10質量%以上になると、フラックスの融点が過度に高くなるので、好ましくない。なお、MgO含有率は5質量%未満の範囲で含有させることが、より好ましい。 MgO may or may not be contained. However, when MgO is contained, it is preferable that the content is within a range of less than 10% by mass because an effect of suppressing melting damage of the MgO refractory can be obtained. However, if the MgO content is 10% by mass or more, the melting point of the flux becomes excessively high, which is not preferable. In addition, it is more preferable to make MgO content rate contain in less than 5 mass%.
F含有率の好ましい範囲は5〜25質量%である。F含有率が5質量%未満では、フラックスの融点および粘度が過度に高くなるからであり、また、含有率が25質量%を超えて高くなると、耐火物の溶損が進み、好ましくないからである。なお、F含有率のさらに好ましい範囲は、5〜15質量%である。 A preferable range of the F content is 5 to 25% by mass. This is because if the F content is less than 5% by mass, the melting point and viscosity of the flux become excessively high, and if the content exceeds 25% by mass, the refractory melts and is not preferable. is there. In addition, the more preferable range of F content rate is 5-15 mass%.
Na2O、Li2OおよびK2Oは含有しなくてもよいが、含有させる場合は、それらの含有率の合計が5質量%未満の範囲で含有させると、フラックスの融点を低下させる効果が得られるので好ましい。しかし、これらのアルカリ金属酸化物が合計で5質量%以上含有されると、フラックスの溶融時にガスを多量に発生し、操作性が悪化するので好ましくない。なお、これらのアルカリ金属酸化物を含有させる場合に、3質量%以上の範囲で含有させると、適度な融点低下作用が得られるので、さらに好ましい。 Na 2 O, Li 2 O and K 2 O may not be contained, but when they are contained, the effect of lowering the melting point of the flux is obtained when the total content is contained in a range of less than 5% by mass. Is preferable. However, if these alkali metal oxides are contained in a total amount of 5% by mass or more, a large amount of gas is generated when the flux is melted, and the operability is deteriorated. In addition, when these alkali metal oxides are contained, if they are contained in the range of 3% by mass or more, an appropriate melting point lowering effect can be obtained, which is more preferable.
表1に、後述する実施例において使用したフラックスの化学成分組成の例を示した。 Table 1 shows an example of the chemical composition of the flux used in the examples described later.
同表において、フラックス番号1は、溶融温度が1200〜1500℃の範囲内であり、また、第1発明および第2発明で規定するフラックスの条件を全て満足し、本発明例の試験番号AおよびBにおいて使用したフラックスである。フラックス番号2は、溶融温度が1200℃未満であり、また、第1発明および第2発明で規定するフラックスの条件を満たさず、比較例の試験番号Eにて使用したフラックスである。 In the table, Flux No. 1 has a melting temperature in the range of 1200 to 1500 ° C., satisfies all the flux conditions specified in the first invention and the second invention, This is the flux used in B. Flux number 2 is a flux that has a melting temperature of less than 1200 ° C., does not satisfy the flux conditions defined in the first and second inventions, and is used in test number E of the comparative example.
(C)第3発明
第3発明は、前記の知見(b)を具体化するための残鋼および残滓の排出方法を規定したものである。すなわち、前鋳造を終了した後のタンディッシュ内の残鋼および残滓を排出する際に、タンディッシュを傾転させることにより残鋼および残滓を排出する連続鋳造方法である。
(C) 3rd invention The 3rd invention prescribes | regulates the discharge method of the remaining steel and residue for materializing said knowledge (b). That is, when discharging the remaining steel and residue in the tundish after the completion of the pre-casting, the continuous casting method discharges the remaining steel and residue by tilting the tundish.
タンディッシュ内の残鋼および残滓は、タンディッシュを傾転させることにより効率良く排出することができるので、タンディッシュを傾転させることが好ましい。特に、タンディッシュ投入用フラックスを40kg以上投入する場合には、タンディッシュを傾転させることにより、残鋼および残滓の排出効果がさらに一層高まるので、好ましい。 Since the remaining steel and residue in the tundish can be efficiently discharged by tilting the tundish, it is preferable to tilt the tundish. In particular, when tundish charging flux of 40 kg or more is added, it is preferable to tilt the tundish because the effect of discharging the remaining steel and residue is further enhanced.
(D)第4発明
第4発明は、前記の知見(b)を具体化するためのタンディッシュ内残鋼の酸化防止および残滓の還元方法である。すなわち、タンディッシュ内の残鋼および残滓を排出した後に、タンディッシュ内壁の地金付着部位に、炭素質粒子または燃焼により炭化する有機物質を、単独で、または、AlもしくはCaを含む金属とともに、散布または吹き付けた後、5分以上経過後に、次の鋳造予定の溶鋼を取鍋からタンディッシュ内に注湯開始する連続鋳造方法である。
(D) Fourth Invention The fourth invention is a method for preventing oxidation of the residual steel in the tundish and reducing the residue for embodying the finding (b). That is, after discharging the remaining steel and residue in the tundish, the carbonaceous particles or the organic substance that is carbonized by combustion, alone or together with the metal containing Al or Ca, on the metal adhesion site of the inner wall of the tundish, This is a continuous casting method in which pouring of molten steel to be cast next is started from the ladle into the tundish after 5 minutes or more has passed after spraying or spraying.
上記の第4発明の方法によれば、タンディッシュ内の溶鋼に炭素質粒子を含有するフラックスを投入する第1発明の方法に比較して、タンディッシュ内の残鋼の酸化を防止し、かつ残滓を還元する効果をさらに一層高めることができる。これは、フラックス中に含有される炭素質粒子などの一部が、残鋼および残滓の排出の際に、それらとともに流出して失われるのを補充できるからである。 According to the above method of the fourth invention, compared with the method of the first invention in which a flux containing carbonaceous particles is introduced into the molten steel in the tundish, the oxidation of the remaining steel in the tundish is prevented, and The effect of reducing the residue can be further enhanced. This is because a part of carbonaceous particles contained in the flux can be supplemented to flow out and be lost when the remaining steel and residue are discharged.
炭素質粒子または燃焼により炭化する有機物質を散布または吹き付けた後5分以上経過後に、次の鋳造の取鍋からタンディッシュへの注湯を開始するのは、炭素質粒子や燃焼により炭化した物質によるスラグの還元反応時間を確保するためである。 After the spraying or spraying of carbonaceous particles or organic substances that are carbonized by combustion, the pouring of the next casting ladle from the ladle to the tundish starts with carbonaceous particles or substances that have been carbonized by combustion. This is to ensure a reduction reaction time of the slag.
タンディッシュ内の残滓の還元方法としては、金属Al、金属Ca、およびこれらの合金などを用いる方法もあるが、これらの方法は、Al2O3やCaOなどの非金属介在物を生成し、これらが次の鋳造時に新たな汚染源となる点で、反応後の生成物がCOガスである炭素質粒子を添加する方法に比較して劣る。また、炭素質粒子を添加する方法が、発生するCOガスによる残鋼の酸化防止作用を有するのに対して、上記の金属や合金を添加する方法は、タンディッシュ内雰囲気の調整作用を有しないことにおいても、酸化防止作用に劣る。 As a method for reducing the residue in the tundish, there is a method using metal Al, metal Ca, and alloys thereof, but these methods generate non-metallic inclusions such as Al 2 O 3 and CaO, These are inferior to the method of adding carbonaceous particles in which the product after reaction is CO gas in that they become new sources of contamination during the next casting. In addition, the method of adding carbonaceous particles has the effect of preventing oxidation of the remaining steel by the generated CO gas, whereas the method of adding the above metals and alloys does not have the effect of adjusting the atmosphere in the tundish. In this case, the antioxidant action is inferior.
第4発明においては、炭素質粒子などを単独のみならず、Al、Caまたはそれらの合金とともに、散布または吹き付けても良い。炭素質粒子に比較して還元作用が強く、反応速度も速いAl、Ca、およびそれらの合金の適量を、炭素質粒子や燃焼により炭化する有機物質と組み合わせて使用し、それぞれの長所を生かすことにより、さらに良好な効果を得ることができる。 In the fourth invention, carbonaceous particles or the like may be sprayed or sprayed together with Al, Ca or an alloy thereof as well as a single substance. Use appropriate amounts of Al, Ca, and their alloys, which have a stronger reducing action and faster reaction speed than carbonaceous particles, in combination with carbonaceous particles and organic substances that are carbonized by combustion, and take advantage of each advantage. As a result, a better effect can be obtained.
(E)第5発明
第5発明は、前記の知見(a)を具体化するためのタンディッシュの予熱方法である。
すなわち、連続鋳造直後のタンディッシュを熱間状態のままで複数回繰り返し用い、その複数回の繰り返し使用のうち、少なくとも1回はバーナーを用いてタンディッシュ内が予熱され、かつ、前鋳造または前鋳造を含むさらに過去の複数回の鋳造に先立って行われたガスバーナー予熱時には、タンディッシュ内壁の地金付着部位に、炭素質粒子または燃焼により炭化する有機物質を散布または吹き付けた後に、バーナーを用いて予熱したタンディッシュを用いて、次の鋳造を行う連続鋳造方法である。
(E) Fifth Invention The fifth invention is a tundish preheating method for embodying the above knowledge (a).
That is, the tundish immediately after continuous casting is repeatedly used in the hot state a plurality of times, and the tundish is preheated using a burner at least once among the plurality of repeated uses, and the precast or the front At the time of preheating the gas burner, which was performed prior to multiple previous castings, including casting, the burner was sprayed or sprayed on the ingots on the inner wall of the tundish after spraying or spraying carbonaceous particles or organic substances carbonized by combustion. This is a continuous casting method in which the next casting is performed using the tundish preheated.
前述のとおり、タンディッシュ内壁における地金付着部位に炭素または燃焼により炭化する有機物質を散布または吹き付けた後に予熱する方法のみでは、残鋼の酸化防止および残滓中の低級酸化物の還元についての安定した効果を得ることは難しい。しかしながら、熱間繰り返し使用したタンディッシュ内を清浄に保ち、FeO、MnO、SiO2などの低級酸化物の含有率を低レベルに維持する効果は十分に得られる。したがって、タンディッシュ内壁における地金付着部位に炭素または燃焼により炭化する有機物質を散布または吹き付けた後に予熱する方法を、第1発明〜第4発明の方法と組み合わせることにより、さらに一層の効果を発揮させることができる。 As mentioned above, only the method of preheating after spraying or spraying carbon or an organic substance that carbonizes by combustion on the ingot wall of the tundish inner wall prevents oxidation of the remaining steel and stabilizes the reduction of lower oxides in the residue. It is difficult to obtain the effect. However, the effect of maintaining the inside of the tundish repeatedly used repeatedly hot and maintaining the content of lower oxides such as FeO, MnO, and SiO 2 at a low level can be sufficiently obtained. Therefore, by combining the method of preheating after spraying or spraying carbon or an organic substance that is carbonized by combustion on the bare metal adhesion site on the inner wall of the tundish with the methods of the first to fourth inventions, further effects are exhibited. Can be made.
また、逆に、第1発明〜第4発明の方法を実施する場合においても、タンディッシュ内壁の耐火物稼働面や内壁への付着物中に、FeO、MnO、SiO2などの多量の低級酸化物が含有されていると、鋳造中にこれらの酸化物が鋼中のAlと酸化または還元反応を起こしてAl2O3を生成し、溶鋼を汚染する。したがって、本発明の連続鋳造方法における溶鋼の清浄化効果を確実なものとするためには、タンディッシュ内壁における地金付着部位に炭素または燃焼により炭化する有機物質を散布または吹き付けた後に予熱する方法を組み合わせた第5発明の方法により、溶鋼の汚染源を低減させておくことが好ましい。 Conversely, when the methods of the first to fourth inventions are carried out, a large amount of lower oxidation such as FeO, MnO, SiO 2 is present in the refractory working surface of the inner wall of the tundish and in the deposits on the inner wall. When a material is contained, these oxides cause an oxidation or reduction reaction with Al in the steel during casting to produce Al 2 O 3 and contaminate the molten steel. Therefore, in order to ensure the cleaning effect of the molten steel in the continuous casting method of the present invention, a method of preheating after spraying or spraying carbon or an organic substance that is carbonized by combustion on a bare metal adhesion site in the tundish inner wall It is preferable to reduce the contamination source of molten steel by the method of the fifth aspect of the invention in combination.
なお、第5発明においては、AlまたはCaを含む金属とともにタンディッシュ内壁に炭素質粒子などを散布または吹き付けないことが好ましい。その理由は、下記のとおりである。すなわち、次の鋳造までの時間が比較的長いため、残滓中のスラグの還元速度を高める必要はなく、また、凝固したスラグ中では還元されるべき元素成分の物質移動速度が遅く、したがって、AlまたはCaによる還元反応も広範囲には及びにくいためである。さらに、タンディッシュ内を還元雰囲気として残鋼(地金)の酸化を防止する作用は、炭素質粒子の方が優れており、AlまたはCaには、その作用は殆どないからである。 In the fifth invention, it is preferable not to spray or spray carbonaceous particles or the like on the inner wall of the tundish together with a metal containing Al or Ca. The reason is as follows. That is, since the time until the next casting is relatively long, there is no need to increase the reduction rate of the slag in the residue, and the mass transfer rate of the elemental component to be reduced is slow in the solidified slag, and therefore Al Or it is because the reduction reaction by Ca does not reach a wide range. Further, the action of preventing oxidation of the remaining steel (metal) using the inside of the tundish as a reducing atmosphere is superior to carbonaceous particles, and Al or Ca has almost no action.
本発明の連続鋳造方法の効果を確認するため、下記のタンディッシュ熱間繰り返し使用による鋳造試験を行い、その結果を評価した。 In order to confirm the effect of the continuous casting method of the present invention, a casting test by repeated use of the following tundish was conducted and the result was evaluated.
鋳造する鋳片は、丸ビレットおよびスラブとし、丸ビレットの鋳造には湾曲型連続鋳造機を用い、スラブの鋳造には3mの垂直部を有する垂直曲げ型連続鋳造機を用いた。また、本発明例および比較例の試験における清浄鋼の成分組成は、質量%で、C:0.2〜1.0%、Si:0.2%、Mn:0.3〜0.8%、sol.Al:0.03〜0.04%、Cr:0.5〜1.5%およびMo:0〜0.5%の範囲の低合金鋼を対象とした。 The cast piece to be cast was a round billet and a slab. A curved continuous casting machine was used for casting the round billet, and a vertical bending type continuous casting machine having a 3 m vertical portion was used for casting the slab. Moreover, the component composition of the clean steel in the test of the present invention example and the comparative example is mass%, C: 0.2 to 1.0%, Si: 0.2%, Mn: 0.3 to 0.8% , Sol. Low alloy steels in the range of Al: 0.03-0.04%, Cr: 0.5-1.5% and Mo: 0-0.5% were targeted.
表2および表3には、各試験条件の詳細、および試験結果としての鋳片の清浄度を比較して示した。 In Tables 2 and 3, the details of each test condition and the cleanliness of the slab as a test result are compared and shown.
表2および表3において、「フラックス」とは、タンディッシュ内溶鋼への投入用フラックスを意味し、「ノズル内洗浄」とは、タンディッシュの上ノズル、スライディングゲートおよび浸漬ノズルの内部を洗浄することを意味する。 In Tables 2 and 3, “flux” means flux for charging into molten steel in the tundish, and “in-nozzle cleaning” cleans the inside of the upper nozzle, sliding gate and immersion nozzle in the tundish. Means that.
鋼の清浄度の欄に記載された「T.[O]」(全酸素含有率)とは、鋼中の溶存酸素および酸化物中に含まれる酸素の合計含有率(質量%)をいう。なお、T.[O]の分析は、丸ビレットの場合には、ビレットの天側の(1/2)Rの位置(Rはビレットの半径)、スラブの場合は、スラブの天側で(1/2)幅かつ(1/4)厚さの位置からサンプルを削り出して行った。 “T. [O]” (total oxygen content) described in the column of cleanliness of steel refers to the total content (% by mass) of dissolved oxygen in the steel and oxygen contained in the oxide. T. T. In the analysis of [O], in the case of a round billet, the position of (1/2) R on the top side of the billet (R is the radius of the billet), and in the case of a slab, on the top side of the slab (1/2). The sample was cut out from the position of width and (1/4) thickness.
試験番号A〜Dは、溶融温度がいずれも1200〜1500℃の範囲内のフラックスを用い、また、第1発明で規定する条件を満足する本発明例についての試験である。一方、試験番号EおよびFは、第1発明で規定する条件であるフラックス中の炭素粒子、溶融温度、前鋳造の終了から次の鋳造の開始までの時間の少なくとも1つを満足しない比較例についての試験である。 Test numbers A to D are tests on examples of the present invention that use a flux having a melting temperature in the range of 1200 to 1500 ° C. and satisfy the conditions specified in the first invention. On the other hand, the test numbers E and F are comparative examples that do not satisfy at least one of the carbon particles in the flux, the melting temperature, and the time from the end of the previous casting to the start of the next casting, which are the conditions specified in the first invention. This is a test.
(試験番号Aの試験)
試験番号Aは、横断面内径が360mmφの鋳型を備えた丸ビレット連続鋳造機のタンディッシュを、熱間にて101チャージの鋳造に使用した後に、102チャージ目において清浄鋼を鋳造するに際して、本発明法を適用した試験である。試験番号Aにおいては、該当チャージ以前の101チャージの鋳造において、ガスバーナーによって予熱するタンディッシュの再使用を18回行い、毎回のガスバーナーによる予熱前には炭素系吹付剤を予熱時間に応じて、すなわち、予熱時間が長いほど多く吹き付ける方法で、40〜100kgの範囲でタンディッシュ内壁に吹き付けた。
(Test of test number A)
Test No. A was used when casting clean steel at the 102nd charge after using the tundish of a round billet continuous caster with a mold having an inner diameter of 360 mmφ for hot 101 charge casting. This is a test to which the invention method is applied. In test number A, in the casting of 101 charge before the relevant charge, the tundish that was preheated by the gas burner was reused 18 times, and before each preheating by the gas burner, the carbon-based spray was applied according to the preheating time. That is, it sprayed on the tundish inner wall in the range of 40-100 kg by the method of spraying so much that preheating time is long.
吹き付けには、耐火物の吹付け機を改造した吹付け装置を用い、炭素系吹付剤の質量の20%に相当する水を混合して吹き付けた。また、3連鋳である前鋳造の最終チャージ(3チャージ目)の定常部において、コークス粒子を含有し、表1中のフラックス番号1で示される化学成分組成を有したフラックスをタンディッシュ内の溶鋼に80kg投入し、フラックスが溶融してタンディッシュ内に広がるのを利用してコークス粒子を分散させた。 For spraying, using a spraying device modified from a sprayer for refractory, water corresponding to 20% of the mass of the carbon-based spraying agent was mixed and sprayed. Further, in the stationary part of the final charge (third charge) of the pre-casting that is a triple casting, the flux containing the coke particles and having the chemical component composition indicated by the flux number 1 in Table 1 is contained in the tundish. 80 kg of molten steel was charged and coke particles were dispersed by utilizing the fact that the flux melted and spread in the tundish.
前鋳造の終了後は、直ちにタンディッシュを整備位置に移動させて傾転し、残鋼および残滓を排出した。約30秒間傾転させた後、タンディッシュを正立させ、タンディッシュ内にコークス粒子を60kg散布し、タンディッシュの上ノズル、スライディングゲートおよび浸漬ノズル内を酸素により洗浄した。 Immediately after completion of the pre-casting, the tundish was moved to the maintenance position and tilted to discharge the remaining steel and residue. After tilting for about 30 seconds, the tundish was erected, 60 kg of coke particles were sprayed into the tundish, and the upper nozzle, sliding gate and immersion nozzle inside the tundish were cleaned with oxygen.
その後、浸漬ノズルを交換し、直ちに鋳造位置に移動させて、前鋳造終了の25分後に次の鋳造を開始した。タンディッシュを正立させてから鋳造開始までの間は、タンディッシュ内に60Nm3/hのArガスを継続して吹き込み、鋼の大気による酸化の防止に努めた。 Thereafter, the immersion nozzle was replaced and immediately moved to the casting position, and the next casting was started 25 minutes after the completion of the previous casting. Between the time when the tundish was upright and the start of casting, Ar gas of 60 Nm 3 / h was continuously blown into the tundish to prevent oxidation of the steel by the atmosphere.
このようにして、全酸素含有率(T.[O])の目標基準が9ppm以下の1%炭素含有鋼を鋳造した結果、鋳造初期の規定クロップ量の13トン(t)を切断した後の本体鋳片は、全て目標基準に合格する品質の鋳片であった。 Thus, as a result of casting 1% carbon-containing steel having a target standard of total oxygen content (T. [O]) of 9 ppm or less, after cutting 13 tons (t) of the specified crop amount at the beginning of casting. The main body slabs were slabs of quality that passed the target standard.
(試験番号Bの試験)
試験番号Bは、横断面内径が310mmφの鋳型を備えた丸ビレット連続鋳造機のタンディッシュを、熱間で85チャージの鋳造に使用した後に、86チャージ目において清浄鋼を鋳造するに際し、本発明の方法を適用した試験である。試験番号Bにおいては、該当チャージ以前の85チャージの鋳造において、ガスバーナーによって予熱するタンディッシュの再使用を13回行っているが、ガスバーナーによる予熱前において炭素系吹付剤は使用しなかった。
(Test of test number B)
Test No. B shows the present invention when casting a clean steel at the 86th charge after using a tundish of a round billet continuous casting machine having a mold with an inner diameter of 310 mmφ for hot 85 charge casting. This is a test using the method. In Test No. B, the 85-charge casting before the relevant charge was performed 13 times for reusing the tundish preheated by the gas burner, but no carbon-based spray was used before preheating by the gas burner.
また、5連鋳である前鋳造の最終チャージ(5チャージ目)の定常部において、タンディッシュ内の溶鋼にコークス粒子を含有したフラックス番号1のフラックスを120kg投入し、フラックスが溶融してタンディッシュ内に広がるのを利用してコークス粒を分散させた。 In addition, 120 kg of flux No. 1 containing coke particles was introduced into the molten steel in the tundish at the stationary part of the final charge (5th charge) of the precast, which is a five-cast casting, and the flux melted and the tundish The coke grains were dispersed using the spreading inside.
前鋳造の終了後は、直ちにタンディッシュを整備位置に移動させて傾転し、残鋼および残滓を排出した。約1分間傾転させた後、タンディッシュを正立させ、タンディッシュ内にコークス粒子を40kgおよびCa−Al合金15kgを散布し、タンディッシュの上ノズル、スライディングゲートおよび浸漬ノズルの内部を酸素により洗浄した。 Immediately after completion of the pre-casting, the tundish was moved to the maintenance position and tilted to discharge the remaining steel and residue. After tilting for about 1 minute, erect the tundish, sprinkle 40 kg of coke particles and 15 kg of Ca-Al alloy in the tundish, and oxygen inside the upper nozzle, sliding gate and immersion nozzle of the tundish. Washed.
その後、浸漬ノズルは交換せずに、直ちに鋳造位置に移動させて、次の鋳造を前鋳造終了の26分後に開始した。タンディッシュを正立させてから鋳造開始までの間は、タンディッシュ内に60Nm3/hのArガスを継続して吹き込み、鋼の大気酸化の防止に努めた。 Thereafter, the immersion nozzle was not changed, but immediately moved to the casting position, and the next casting was started 26 minutes after the completion of the previous casting. During the period from when the tundish was erected until the start of casting, 60 Nm 3 / h Ar gas was continuously blown into the tundish to prevent atmospheric oxidation of the steel.
このようにして、T.[O]の目標基準が20ppm以下の0.2%炭素含有鋼を鋳造した結果、鋳造初期の規定クロップ量10tを切断して後の本体鋳片は、全て目標基準に合格する品質であった。 In this way, T.W. As a result of casting 0.2% carbon-containing steel with a target standard of [O] of 20 ppm or less, the main slab after cutting the specified crop amount of 10t at the initial casting was of a quality that passed the target standard. .
なお、試験番号Bにおいては、第5発明の条件を満たしていないので、タンディッシュ内壁表面の残滓中のFeO含有率が高く、これが溶鋼中のAlによって還元されてAl2O3を生成し、鋳造中の溶鋼を汚染したことから、二次精錬後よりも鋳片中の介在物含有率が増加してT.[O]の値がやや高くなるという、試験番号Aには見られなかった現象が確認された。しかしながら、第1発明〜第4発明で規定する条件は満足しており、目標基準を満足する溶鋼汚染防止効果は充分に得られた。 In test number B, since the condition of the fifth invention is not satisfied, the FeO content in the residue on the surface of the tundish inner wall is high, and this is reduced by Al in the molten steel to produce Al 2 O 3 . Since the molten steel being cast was contaminated, the inclusion content in the slab increased after the secondary refining, and T.I. A phenomenon that was not observed in Test No. A, in which the value of [O] was slightly high, was confirmed. However, the conditions specified in the first to fourth inventions were satisfied, and the molten steel contamination preventing effect satisfying the target standard was sufficiently obtained.
(試験番号Cの試験)
試験番号Cは、横断面の内寸法が230mm×1250mmの鋳型を備えたスラブ連続鋳造機のタンディッシュを、熱間にて11チャージの鋳造に使用した後に、12チャージ目において清浄鋼を鋳造するに際して、本発明の方法を適用した試験である。試験番号Cにおいては、該当チャージ以前の11チャージの鋳造において、ガスバーナーによる予熱を行わないタンディッシュの再使用を3回実施した。また、単鋳(1チャージの連続鋳造)である前鋳造チャージの定常部において、タンディッシュ内の溶鋼にコークス粒子を含有するフラックスを60kg投入し、フラックスが溶融しタンディッシュ内へ広がるのを利用してコークス粒子を分散させた。
(Test of test number C)
In test number C, a slab continuous caster tundish equipped with a mold having an inner dimension of 230 mm × 1250 mm in cross section is used for casting 11 charges hot, and then clean steel is cast at the 12th charge. In this case, it is a test to which the method of the present invention is applied. In test number C, the tundish was reused three times without preheating with a gas burner in the casting of 11 charges before the corresponding charge. Also, in the steady part of the pre-cast charge, which is a single casting (single charge continuous casting), 60 kg of flux containing coke particles is introduced into the molten steel in the tundish, and the flux melts and spreads into the tundish. Then, coke particles were dispersed.
前鋳造の終了後は、直ちにタンディッシュを整備位置に移動させて正立のまま上ノズル、スライディングゲートおよび浸漬ノズルの内部を酸素により洗浄しつつ、残鋼および残滓を排出した。その後、浸漬ノズルは交換せず、直ちに鋳造位置に移動させて、次の鋳造を前鋳造終了の21分後に開始した。前鋳造の終了から次の鋳造の開始までの間、タンディッシュ内に100Nm3/hのArガスを継続して吹き込み、鋼の大気酸化の防止に努めた。 Immediately after the completion of the pre-casting, the tundish was immediately moved to the maintenance position and the remaining steel and residue were discharged while the inside of the upper nozzle, sliding gate and immersion nozzle was cleaned with oxygen while being upright. Thereafter, the immersion nozzle was not changed, and the nozzle was immediately moved to the casting position, and the next casting was started 21 minutes after the end of the previous casting. Between the end of the pre-casting and the start of the next casting, 100 Nm 3 / h Ar gas was continuously blown into the tundish to prevent atmospheric oxidation of the steel.
上記の方法により、T.[O]の目標基準が15ppm以下の0.2%炭素含有鋼を鋳造した結果、鋳造初期の規定クロップ量の11tを切断した後の本体鋳片は、全て目標基準に合格した。 According to the above method, T.W. As a result of casting a 0.2% carbon-containing steel having a target standard of [O] of 15 ppm or less, all the main body slabs after cutting 11t of the specified crop amount at the initial casting passed the target standard.
試験番号Cにおいては、該当チャージまでに実施されたタンディッシュ熱間繰り返し使用回数が比較的少ない。したがって、タンディッシュ内のスラグ量が、タンディッシュを傾転しなくとも浸漬ノズルから残鋼とともに排出できる程度の少ない量であったことから、タンディッシュを正立させたまま残鋼および残滓を排出した。また、タンディッシュを傾転しなかったので、前鋳造のチャージにおいてフラックスを用いてタンディッシュ内に分散させたコークス粒子が多く残留していた。それゆえ、残鋼および残滓の排出後に新たな炭素粒子を散布しなくても、コークス粒子の効果が持続した。 In the test number C, the number of times of tundish hot repeated use carried out until the relevant charge is relatively small. Therefore, since the amount of slag in the tundish was so small that it could be discharged together with the remaining steel from the immersion nozzle without tilting the tundish, the remaining steel and residue were discharged with the tundish upright. did. Further, since the tundish was not tilted, a large amount of coke particles remained in the tundish using the flux in the pre-casting charge. Therefore, the effect of coke particles persisted without spraying new carbon particles after discharging the remaining steel and residue.
このように、タンディッシュの繰り返し使用の状況によっては、第3発明または第4発明で規定する条件を満足しない場合であっても、必要な効果を得ることができる。 As described above, depending on the situation of repeated use of the tundish, even if the conditions defined in the third invention or the fourth invention are not satisfied, a necessary effect can be obtained.
(試験番号Dの試験)
試験番号Dは、横断面内径が360mmφの鋳型を備えた丸ビレット連続鋳造機のタンディッシュを、熱間にて68チャージの鋳造に使用した後に、69チャージ目において清浄鋼を鋳造するに際して、本発明の方法を適用した試験である。試験番号Dにおいては、該当チャージ以前の68チャージの鋳造においてガスバーナーによって予熱するタンディッシュの再使用を11回行った。そのうち、前鋳造に先立って最も直近に行われたガスバーナー予熱前には、炭素系吹付剤80kgをタンディッシュ内壁に吹き付けた後、3時間予熱して内壁のFeOを還元し、タンディッシュ内壁の低級酸化物を低減した。
(Test of test number D)
Test No. D was used when casting clean steel at the 69th charge after using the tundish of a round billet continuous casting machine with a mold having an inner diameter of 360 mmφ for hot 68 charge casting. It is a test to which the method of the invention is applied. In test number D, the tundish that was preheated by the gas burner in the casting of 68 charges before the relevant charge was reused 11 times. Among them, before the gas burner preheating performed most recently prior to the pre-casting, 80 kg of carbon-based spray was sprayed on the inner wall of the tundish, and then preheated for 3 hours to reduce FeO on the inner wall, Lower oxide was reduced.
吹き付けには耐火物吹付け機を改造した吹付け装置を用い、炭素系吹付剤の質量の20%に相当する水を混合して吹き付けた。また、2連鋳である前鋳造の最終チャージ(2チャージ目)の定常部において、タンディッシュ内の溶鋼にコークス粒子を含有するフラックス60kgを投入し、フラックスが溶融してタンディッシュ内へ広がるのを利用してコークス粒子を分散させた。ただし、フラックスの塩基度((CaO+MgO)/SiO2)が2と低く、第2発明において規定する条件を満たしていないので、溶鋼の清浄化にはやや不利であった。 For spraying, a spraying device modified from a refractory spraying machine was used, and water corresponding to 20% of the mass of the carbon-based spraying agent was mixed and sprayed. In addition, in the steady portion of the final charge (second charge) of the precast, which is a double casting, 60 kg of flux containing coke particles is introduced into the molten steel in the tundish, and the flux melts and spreads into the tundish. Was used to disperse the coke particles. However, the basicity of the flux ((CaO + MgO) / SiO 2 ) was as low as 2 and did not satisfy the conditions specified in the second invention, which was somewhat disadvantageous for cleaning the molten steel.
前鋳造の終了後は、直ちにタンディッシュを整備位置に移動させて傾転し、残鋼および残滓を排出した。約30秒間傾転させた後に、タンディッシュを正立させ、タンディッシュ内にコークス粒子を50kg散布し、上ノズル、スライディングゲートおよび浸漬ノズル内を酸素により洗浄した。 Immediately after completion of the pre-casting, the tundish was moved to the maintenance position and tilted to discharge the remaining steel and residue. After tilting for about 30 seconds, the tundish was erected, 50 kg of coke particles were sprayed into the tundish, and the upper nozzle, sliding gate and immersion nozzle were cleaned with oxygen.
その後、浸漬ノズルは交換せずに、直ちに鋳造位置に移動させて、次の鋳造を前鋳造終了の25分後に開始した。タンディッシュを正立させてから鋳造を開始するまでの間は、タンディッシュ内に60Nm3/hのArガスを継続して吹き込み、鋼の大気酸化の防止に努めた。 Thereafter, the immersion nozzle was not changed, and immediately moved to the casting position, and the next casting was started 25 minutes after the completion of the previous casting. During the period from when the tundish was upright to when casting was started, 60 Nm 3 / h Ar gas was continuously blown into the tundish to prevent atmospheric oxidation of the steel.
このようにして、T.[O]の目標基準が20ppm以下の0.6%炭素含有鋼を鋳造した結果、鋳造初期の規定クロップ量の13tを切断した後の本体鋳片は全て目標基準に合格した。上記のとおり、試験番号Dは、第2発明で規定する条件請求項2を満たしていないので、溶鋼の清浄化にはやや不利であったものの、T.[O]の目標基準が20ppm以下という比較的緩い目標基準の清浄鋼鋳造に対しては、充分な効果が得られた。 In this way, T.W. As a result of casting 0.6% carbon-containing steel having a target standard of [O] of 20 ppm or less, all of the main body slabs after cutting 13t of the specified crop amount at the initial casting passed the target standard. As described above, the test number D does not satisfy the condition claim 2 defined in the second invention. A sufficient effect was obtained for clean steel casting with a comparatively loose target standard where the target standard of [O] was 20 ppm or less.
(試験番号Eの試験)
試験番号Eは、横断面内径が360mmφの鋳型を備えた丸ビレット連続鋳造機のタンディッシュを、熱間で112チャージの鋳造に使用した後に、113チャージ目において清浄鋼を鋳造するに際して、本発明の方法を適用しなかった比較例についての試験である。試験番号Eにおいては、該当チャージ以前の112チャージの鋳造において、ガスバーナーによって予熱するタンディッシュ再使用を18回行ったが、炭素系吹付剤は使用しなかった。それゆえ、タンディッシュ内壁には多くの低級酸化物が蓄積されていた。
(Exam number E)
Test No. E was obtained when the tundish of a round billet continuous casting machine having a mold having an inner diameter of 360 mmφ was used for casting 112 charges hot and then casting clean steel at the 113th charge. It is the test about the comparative example which did not apply this method. In test number E, in the casting of 112 charges before the corresponding charge, tundish reuse that was preheated by a gas burner was performed 18 times, but no carbon-based spray was used. Therefore, many lower oxides were accumulated on the inner wall of the tundish.
また、3連鋳である前鋳造の最終チャージ(3チャージ目)の定常部において、表1中のフラックス番号2で示される化学成分組成を有するフラックス60kgをタンディッシュ内の溶鋼に投入した。しかし、フラックスには炭素質粒子が含有されていないので、炭素によるスラグ中低級酸化物の還元、およびタンディッシュ内雰囲気の酸素ポテンシャルの低減効果は得られなかった。また、フラックスの塩基度((CaO+MgO)/SiO2)が1.5と低いことから、溶鋼の清浄化効果は低下した。さらに、フラックスの溶融温度が1200℃未満と低かったために、タンディッシュ耐火物の溶損が大きく進行した。 In addition, 60 kg of flux having the chemical composition indicated by the flux number 2 in Table 1 was charged into the molten steel in the tundish at the stationary part of the final charge (third charge) of the pre-cast which is a triple casting. However, since the carbonaceous particles are not contained in the flux, the effect of reducing the lower oxide in the slag by carbon and reducing the oxygen potential of the atmosphere in the tundish cannot be obtained. Moreover, since the basicity ((CaO + MgO) / SiO 2 ) of the flux was as low as 1.5, the cleaning effect of the molten steel was lowered. Furthermore, since the melting temperature of the flux was as low as less than 1200 ° C., the tundish refractory melted greatly.
前鋳造の終了後は、直ちにタンディッシュを整備位置に移動させて傾転し、残鋼および残滓を排出した。約30秒間の傾転後、タンディッシュを正立させ、上ノズル、スライディングゲートおよび浸漬ノズル内を酸素により洗浄した。 Immediately after completion of the pre-casting, the tundish was moved to the maintenance position and tilted to discharge the remaining steel and residue. After tilting for about 30 seconds, the tundish was erected and the inside of the upper nozzle, sliding gate and immersion nozzle was cleaned with oxygen.
タンディッシュの傾転による残鋼および残滓の排出後は、タンディッシュ内に炭素質粒子などの還元剤を添加しなかったので、炭素によるスラグ中の低級酸化物の還元やタンディッシュ内雰囲気の酸素ポテンシャルの低減効果は得られなかった。 After the discharge of residual steel and residue due to the tundish tilt, no reducing agents such as carbonaceous particles were added to the tundish, so the reduction of lower oxides in the slag by carbon and oxygen in the atmosphere in the tundish The potential reduction effect was not obtained.
その後、浸漬ノズルは交換せずに、直ちに鋳造位置に移動させて、前鋳造終了の21分後に次の鋳造を開始した。タンディッシュを正立させてから鋳造開始までの間は、タンディッシュ内に80Nm3/hのArガスを継続して吹き込み、鋼の大気酸化の防止に努めた。 Thereafter, the immersion nozzle was not changed, but immediately moved to the casting position, and the next casting was started 21 minutes after the completion of the previous casting. Between the time when the tundish was upright and the start of casting, 80 Nm 3 / h Ar gas was continuously blown into the tundish to prevent atmospheric oxidation of the steel.
上記の方法により、T.[O]の目標基準が20ppm以下の0.6%炭素含有鋼を鋳造したが、鋳造初期の規定クロップ量13tを切断しても、本体鋳片の初期の酸素含有率は目標基準の20ppmを超えて高い値となり、目標基準に不合格となった。このように、試験番号Eは、本発明で規定する条件をいずれも満足しなかったので、T.[O]の目標基準が20ppm以下という較的緩い目標基準の清浄鋼の鋳造にも、不適切であった。 According to the above method, T.W. Although the 0.6% carbon-containing steel with a target standard of [O] of 20 ppm or less was cast, even if the specified crop amount 13t at the initial casting was cut, the initial oxygen content of the main slab was 20 ppm of the target standard. The value was higher than that and failed to meet the target standards. Thus, test number E did not satisfy any of the conditions defined in the present invention. The target standard for [O] was 20 ppm or less.
(試験番号Fの試験)
試験番号Fは、横断面の内寸法が230mm×1250mmの鋳型を備えたスラブ連続鋳造機のタンディッシュを、熱間にて9チャージの鋳造に使用した後に、10チャージ目において清浄鋼を鋳造するに際して、本発明の方法を適用しなかった比較例についての試験である。試験番号Fにおいては、該当チャージ以前の9チャージの鋳造においては、ガスバーナーによる予熱を行わないタンディッシュの再使用を2回実施した。また、単鋳(1チャージの連続鋳造)である前鋳造チャージの定常部において、タンディッシュ内の溶鋼にコークス粒子を含有するフラックスを60kg投入し、フラックスが溶融しタンディッシュ内に広がるのを利用してコークス粒子を分散させた。
(Test of test number F)
In test number F, a slab continuous caster tundish equipped with a mold having an inner dimension of 230 mm × 1250 mm in cross section is used for casting 9 charges hot, and then clean steel is cast at the 10th charge. In this case, it is a test for a comparative example in which the method of the present invention was not applied. In test number F, in the casting of 9 charges before the corresponding charge, the tundish was reused twice without preheating with a gas burner. Also, in the steady part of the pre-cast charge, which is a single cast (single charge continuous casting), 60 kg of flux containing coke particles is introduced into the molten steel in the tundish, and the flux melts and spreads in the tundish. Then, coke particles were dispersed.
前鋳造の終了後は、直ちにタンディッシュを整備位置に移動させて、正立のまま上ノズル、スライディングゲートおよび浸漬ノズル内を酸素により洗浄しつつ、残鋼および残滓を排出した。その後、浸漬ノズルを交換し、鋳造位置に移動させて、前鋳造終了の65分後に次の鋳造を開始した。前鋳造の終了から次の鋳造の開始までの間は、タンディッシュ内に60Nm3/hのArガスを継続して吹き込み、鋼の大気酸化の防止に努めた。 Immediately after the completion of the pre-casting, the tundish was immediately moved to the maintenance position, and the remaining steel and residues were discharged while the upper nozzle, sliding gate and immersion nozzle were cleaned with oxygen while being upright. Thereafter, the immersion nozzle was replaced and moved to the casting position, and the next casting was started 65 minutes after the completion of the previous casting. Between the end of the pre-casting and the start of the next casting, 60 Nm 3 / h Ar gas was continuously blown into the tundish to prevent atmospheric oxidation of the steel.
このようにして、T.[O]の目標基準が15ppm以下の0.2%炭素含有鋼を鋳造したが、鋳造初期の規定クロップ量の11tを切断しても、本体の鋳片初期の酸素含有率は規格の15ppmを超えて高くなり、目標基準に不合格となった。このように、試験番号Fにおいては、試験番号Cの場合と同様の条件で操業したにもかかわらず、前鋳造の終了から次の鋳造の開始までの時間が65分と長く、第1発明で規定する条件を満足しなかったことから、鋳造初期において鋼の清浄化作用が損なわれ、上記のように目標基準に不合格となる結果を招いた。 In this way, T.W. [O] 0.2% carbon-containing steel with a target standard of 15 ppm or less was cast, but even if 11t of the specified crop amount at the initial stage of casting was cut, the oxygen content in the initial slab of the main body was 15 ppm of the standard It exceeded the target standard and failed. Thus, in test number F, despite the operation under the same conditions as in test number C, the time from the end of the previous casting to the start of the next casting was as long as 65 minutes. Since the specified conditions were not satisfied, the steel cleaning action was impaired in the early stage of casting, resulting in failure to meet the target standards as described above.
本発明の連続鋳造方法によれば、従来、清浄鋼の鋳造には不利とされてきた熱間繰り返し使用のタンディッシュを用いながら、タンディッシュ内の残鋼の酸化に起因する溶鋼の汚染を完全に防止し、特に、介在物濃度規格の厳しい軸受鋼や肌焼鋼などの清浄鋼をも安定して鋳造することができる。したがって、本発明の方法は、省エネルギーおよび工程簡素化のもとに清浄度の極めて高い鋳片の製造を求められる連続鋳造分野において、広範に適用できる鋳造方法である。
According to the continuous casting method of the present invention, the contamination of the molten steel caused by oxidation of the remaining steel in the tundish is completely eliminated while using the tundish that has been disadvantageous for the casting of clean steel. In particular, it is possible to stably cast clean steel such as bearing steel and case-hardened steel with strict inclusion concentration standards. Therefore, the method of the present invention is a casting method that can be widely applied in the field of continuous casting that requires the production of slabs with extremely high cleanliness while saving energy and simplifying the process.
Claims (5)
5≦(CaO+MgO)/SiO2≦20 ・・・・(1)
ここで、CaO、MgOおよびSiO2は、それぞれ各成分の質量含有率(%)を表す。 The flux contains, in addition to the carbonaceous particles, less than 15% Al 2 O 3 , less than 10% MgO and 5 to 25% F, and further Na 2 O, Li 2 O. The continuous casting method according to claim 1, further comprising: less than 5% in total and K 2 O, and a chemical composition satisfying a relationship represented by the following formula (1):
5 ≦ (CaO + MgO) / SiO 2 ≦ 20 (1)
Here, CaO, MgO, and SiO 2 represent mass contents (%) of the respective components.
The tundish immediately after continuous casting is repeatedly used in a hot state a plurality of times, and the tundish is preheated by using a burner at least once among the plurality of repeated uses, and the precast or the precast At the time of pre-heating of the burner that was performed prior to multiple past castings, including carbonaceous particles or organic substances that carbonize due to combustion, were sprayed or sprayed on the ingot site of the inner wall of the tundish, using a burner The continuous casting method according to any one of claims 1 to 4, wherein the next casting is performed using a preheated tundish.
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