JP2008173667A - Continuous casting method of steel - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a continuous casting method of steel, which method hardly causes the choke of a nozzle even when REM has been added into molten steel. <P>SOLUTION: In the continuous casting method of steel, molten steel 11 is poured into a casting mold 16 via one or more nozzles 13 to 15, and cast ingots 17 are continuously taken out from the lower portion of the casting mold 16. The molten steel 11 contains 0.0003 mass% or more of REM, and further is adjusted such that the ratio of the concentration of Al<SB>2</SB>O<SB>3</SB>to the concentration of REM-O in an inclusion satisfies the following condition, Al<SB>2</SB>O<SB>3</SB>/REM-O≥0.25, and further a refractory material 24 containing 10 mass% or more of CaO is arranged on at least one of the nozzles 13 to 15 in at least part of the internal surface to be brought into contact with the molten steel 11. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、鋼の連続鋳造方法に関する。より具体的には、本発明は、ノズルの閉塞や溶損を起こさずにREM(希土類元素)を含有する鋼の連続鋳造を行う方法に関する。 The present invention relates to a method for continuous casting of steel. More specifically, the present invention relates to a method for continuously casting steel containing REM (rare earth element) without causing nozzle clogging or melting.

鋼の材料特性を改善する手段として、鋼中にREMを添加することはよく知られている。例えば、特許文献1に開示されているように、溶鋼成分として、0.01質量%以下のC(炭素)、0.1質量%以上でかつ7.0質量%以下のSi(ケイ素)、0.1質量%以上でかつ3.0質量%以下のAl(アルミニウム)およびその他の元素を含有する無方向性電磁鋼板用鋼に、0.0003質量%以上でかつ0.05質量%以下のREM(希土類元素)を添加する場合において、生成するREMオキサイド、REMサルファイド、REMオキシサルファイド等の介在物または析出物のサイズ、形態および個数を制御し、結晶粒の成長を促進することで鋼材の材質(鉄損)を改善する試みがなされている。
また、特許文献2では、形成されるREMオキシサルファイドが高温でのオーステナイト粒の成長を抑制することを利用した、REMを0.0020〜0.010質量%含有し、優れた溶接熱影響部靱性を有する溶接構造用高張力鋼に関する発明が開示されている。
It is well known to add REM in steel as a means of improving the material properties of steel. For example, as disclosed in Patent Document 1, as a molten steel component, 0.01 mass% or less of C (carbon), 0.1 mass% or more and 7.0 mass% or less of Si (silicon), 0 1.00% by mass or more and 0.05% by mass or less REM for non-oriented electrical steel sheet containing Al (aluminum) and other elements of 1% by mass or more and 3.0% by mass or less In the case of adding (rare earth elements), the size, form and number of inclusions or precipitates such as REM oxide, REM sulfide, REM oxysulfide to be generated are controlled, and the growth of crystal grains is promoted to promote the growth of crystal grains. Attempts have been made to improve (iron loss).
Moreover, in patent document 2, 0.0020-0.010 mass% of REM which utilized that the formed REM oxysulfide suppresses the growth of the austenite grain at high temperature, and was excellent in the heat-affected zone to weld zone. An invention relating to a high-strength steel for welded structures having the following is disclosed.

一方、鋼の連続鋳造においては、溶鋼供給ノズルの耐火物材質として、高温の溶鋼を受鋼した際のヒートショック(スポーリング)に強く、かつ、溶鋼との反応による溶損が少ないアルミナ−グラファイト系(AG系)耐火物が広く一般的に使用されてきた。しかし、強脱酸・強脱硫元素であるREMの鋼への添加により、REMオキサイド、REMサルファイド、REMオキシサルファイド等の介在物が多量に生成した場合、AG系耐火物を用いた溶鋼供給ノズルの内面にはこれらの介在物が付着しやすいためにノズル閉塞が生じ易くなり、最悪の場合には操業停止に至ることもあった。
そこで、特許文献3には、Alを含有するREM添加鋼の鋳造にあたり、少なくとも内面が、SiO含有量が1質量%未満のアルミナ−グラファイト系(AG系)耐火物、アルミナ含有量が95質量%以上のアルミナ質耐火物、またはZrOとCaOとCとを基本成分とする耐火物により構成されている浸漬ノズルを用いる方法が提案されている。
On the other hand, in continuous casting of steel, alumina-graphite is resistant to heat shock (spalling) when receiving high-temperature molten steel as a refractory material for the molten steel supply nozzle and has little damage due to reaction with molten steel System (AG) refractories have been widely used in general. However, when a large amount of inclusions such as REM oxide, REM sulfide, and REM oxysulfide are generated due to the addition of REM, which is a strong deoxidation and strong desulfurization element, to the steel supply nozzle using an AG-based refractory. Since these inclusions are likely to adhere to the inner surface, nozzle clogging easily occurs, and in the worst case, the operation may be stopped.
Therefore, in Patent Document 3, when casting REM-added steel containing Al, at least the inner surface is an alumina-graphite (AG-based) refractory having an SiO 2 content of less than 1 mass%, and the alumina content is 95 mass. % Or more of an alumina refractory, or a method using an immersion nozzle composed of refractories containing ZrO 2 , CaO and C as basic components has been proposed.

また、特許文献3では、溶鋼の酸素ポテンシャルを低めつつ鋼の溶接性劣化や脆化相析出を回避するために、Alの含有量を0.01質量%以上でかつ0.5質量%以下と特定し、実施例あるいは比較例として、Alの含有量を0.008、0.05、0.08質量%とした場合の結果について記載されている(明細書中の表2、表5、および段落0017〜20)。
さらに、浸漬ノズル内面に形成された付着物は、浸漬ノズル耐火物中の酸化物がREMにより還元されて生じたREM酸化物(オキサイド)であることが記載されており、安定な酸化物系耐火物としてZrO−CaO−C(ZCG)系耐火物が記載されている。
Moreover, in patent document 3, in order to avoid the weldability deterioration and embrittlement phase precipitation of steel, reducing the oxygen potential of molten steel, Al content is 0.01 mass% or more and 0.5 mass% or less. As specific examples and comparative examples, the results when the Al content is 0.008, 0.05, 0.08 mass% are described (Tables 2, 5 in the specification, and Paragraphs 0017-20).
Furthermore, it is described that the deposit formed on the inner surface of the immersion nozzle is a REM oxide (oxide) generated by reducing the oxide in the immersion nozzle refractory by REM, and is stable oxide-based refractory. A ZrO 2 —CaO—C (ZCG) refractory is described as a product.

国際公開第2004/099457号パンフレットInternational Publication No. 2004/099457 Pamphlet 特開平10−88276号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-88276 特開2003−342630号公報JP 2003-342630 A

しかしながら、特許文献3に記載の方法においては、Al含有量が0.1質量%未満の場合には脱酸が不十分であるため、浸漬ノズル内面等に、REMオキサイドおよびオキシサルファイド等を含む付着物が生成し、特許文献3記載のような40tスケールの溶鋼の鋳造は可能であっても、200t以上、例えば350t規模の溶鋼の鋳造では、REM添加溶鋼を連続鋳造する際のノズル閉塞を十分には抑制できなかった。 However, in the method described in Patent Document 3, since deoxidation is insufficient when the Al content is less than 0.1% by mass, the inner surface of the immersion nozzle includes REM oxide, oxysulfide, and the like. Even if a kimono is generated and casting of 40t scale molten steel as described in Patent Document 3 is possible, in casting of molten steel of 200t or more, for example, 350t scale, sufficient nozzle clogging during continuous casting of REM-added molten steel is sufficient. Could not be suppressed.

本発明は、上述したようなREM添加溶鋼を連続鋳造する際のノズル閉塞という課題に鑑みてなされたもので、溶鋼にREMを添加してもノズルの閉塞が起こりにくい鋼の連続鋳造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problem of nozzle clogging when continuously casting REM-added molten steel as described above, and provides a steel continuous casting method in which nozzle clogging hardly occurs even when REM is added to molten steel. The purpose is to do.

前記目的に沿う本発明に係る鋼の連続鋳造方法は、1または2以上のノズルを介して鋳型内に溶鋼を注入し、該鋳型下部から鋳片を連続的に引き出す鋼の連続鋳造方法において、前記溶鋼には0.0003質量%以上のREM(希土類元素)を含み、かつ、前記溶鋼中の介在物中のAl濃度(質量%)とREMオキサイド濃度(質量%)の比Al/REMオキサイドが0.25以上となるように調整し、しかも、前記ノズルの少なくとも1には前記溶鋼と接する内面の少なくとも一部にCaOを10質量%以上含有する耐火物が配置されている。 In the continuous casting method of steel according to the present invention that meets the above-mentioned object, the molten steel is injected into the mold through one or more nozzles, and the slab is continuously drawn out from the lower part of the mold. wherein it comprises a molten steel is 0.0003 mass% or more REM (rare earth element), and, Al 2 O 3 concentration in inclusions in the molten steel (mass%) and REM oxide concentration (wt%) ratio Al 2 The O 3 / REM oxide is adjusted to be 0.25 or more, and at least one of the nozzles is provided with a refractory containing 10% by mass or more of CaO on at least a part of the inner surface in contact with the molten steel. Yes.

なお、本発明において「REM」とは、原子番号が57のランタン(La)から71のルテシウム(Lu)までの15元素に、原子番号が21のスカンジウム(Sc)および原子番号が39のイットリウム(Y)を加えた、合計17元素の総称を意味する。これらの一部または全部を指す場合を、以下にREMと記す。 In the present invention, “REM” means 15 elements from lanthanum (La) having an atomic number of 57 to lutesium (Lu) having an atomic number of 57, scandium (Sc) having an atomic number of 21 and yttrium having an atomic number of 39 ( Y) is a general term for 17 elements in total. The case where some or all of these are indicated is described as REM below.

溶鋼中に例えば0.1質量%以上のAlを含有させると、溶鋼へのREMの添加により生成した、REMオキサイド(以下「REM−O」という)、REMサルファイド(以下「REM−S」という)、REMオキシサルファイド(以下「REM−(O、S)」という)を主体とした介在物中に、一定量(前記介在物の最大30質量%程度)のAlが取り込まれる。耐火物に10質量%以上のCaOが含まれていると、耐火物表面でCaOと前記介在物に取り込まれたAlとが反応し、低融点の介在物を生成するため、ノズルへの介在物の付着およびそれに伴うノズルの閉塞が抑制される。
ここで、介在物に含まれるREM−Oは、耐火物に含まれるCaOと複合酸化物を形成するが、該複合酸化物は溶鋼温度以上の融点を持ち、介在物が耐火物表面に付着することを促進する作用がある。このため、不可避的に含まれるREM−O以外に、介在物が耐火物に付着することを抑制するAlを一定量以上介在物に含ませることで、REM−OとAlを含む介在物が耐火物表面に付着することを防止できることに想到した。更に、本願発明者らは、介在物中のAl濃度(質量%)とREM−O濃度(質量%)の比Al/REM−Oを0.25以上とすることで、前記した介在物付着防止効果を得られることに新たに想到した。
For example, when 0.1% by mass or more of Al is contained in the molten steel, REM oxide (hereinafter referred to as “REM-O”) and REM sulfide (hereinafter referred to as “REM-S”) generated by addition of REM to the molten steel. A certain amount (up to about 30% by mass of the inclusions) of Al 2 O 3 is taken into inclusions mainly composed of REM oxysulfide (hereinafter referred to as “REM- (O, S)”). When the refractory contains 10% by mass or more of CaO, CaO reacts with the Al 2 O 3 incorporated in the inclusions on the surface of the refractory to generate low melting inclusions. Adherence of the inclusions and accompanying nozzle clogging are suppressed.
Here, REM-O contained in the inclusion forms a composite oxide with CaO contained in the refractory, but the composite oxide has a melting point higher than the molten steel temperature, and the inclusion adheres to the surface of the refractory. There is an action to promote that. For this reason, in addition to REM-O which is inevitably contained, REM-O and Al 2 O 3 are contained in the inclusion by a certain amount or more of Al 2 O 3 which suppresses inclusions from adhering to the refractory. It has been conceived that inclusions containing can be prevented from adhering to the refractory surface. Furthermore, the inventors of the present application made the ratio Al 2 O 3 / REM-O of the Al 2 O 3 concentration (% by mass) and the REM-O concentration (% by mass) in the inclusions to be 0.25 or more, The inventors have newly conceived that the above-described inclusion adhesion preventing effect can be obtained.

ここで、介在物にはREMの化合物として、1)REM−O、2)REM−S、3)REM−(O、S)、等が存在するが、前記した比Al/REM−Oの分母REM−Oには、前記した1)REM−O以外に、3)REM−(O、S)中のREM−O量に相当する量も含まれるものとする。すなわち形態によらずREMの酸化物が、介在物の耐火物への付着に影響を及ぼすためである。
なお、前記した比Al/REM−Oを0.25以上とするには、溶鋼中のAl濃度(質量%)、REM濃度(質量%)や、これら質量%の比Al濃度/REM濃度を調整するとよい。例えば、REM濃度が0.0003質量%以上の溶鋼において、溶鋼中Al濃度が0.1質量%以上で、かつAl濃度がREM濃度の20倍を超える場合は、前記した比Al/REM−Oを0.25以上に制御できることを確認した。
Here, the inclusion includes REM compounds such as 1) REM-O, 2) REM-S, 3) REM- (O, S), etc., but the above-mentioned ratio Al 2 O 3 / REM- The denominator REM-O of O includes, in addition to 1) REM-O, 3) an amount corresponding to the amount of REM-O in REM- (O, S). In other words, the REM oxide affects the adhesion of inclusions to the refractory regardless of the form.
In addition, in order to make the above-mentioned ratio Al 2 O 3 / REM-O to be 0.25 or more, the Al concentration (mass%), the REM concentration (mass%) in the molten steel, and the ratio Al concentration / REM of these mass% Adjust the density. For example, in a molten steel having a REM concentration of 0.0003 mass% or more, when the Al concentration in the molten steel is 0.1 mass% or more and the Al concentration exceeds 20 times the REM concentration, the ratio Al 2 O 3 / It was confirmed that REM-O could be controlled to 0.25 or more.

また前記したAl、REM−O、REM−(O、S)等の質量%の測定方法は、EPMA(X線マイクロアナライザ)を用いて測定できる。溶鋼を凝固させたサンプルの研磨面の表面に露出した介在物に電子ビームを照射してEPMA測定し、特性X線の強度を元素毎にカウントする。その強度から介在物の構成比(質量%)の算出に際しては、質量%が既知のサンプルから作成した元素毎の検量線を用いることができる。算出した各元素の質量%から、Al、Mg、Si等のREMを除く金属は全てAl等の酸化物となるものとし、該酸化物に消費されるO(酸素)を除いた残余のOとSは、REMとの化合物を生成するものとする。REM化合物は、REM−O、REM−Sと仮定することで、以上からAl質量%とREM−O質量%を算出でき、Al/REM−Oが算出できる。 The aforementioned Al 2 O 3, REM-O , REM- (O, S) weight% of the measurement method, such as can be measured using the EPMA (X-ray microanalyzer). The inclusions exposed on the polished surface of the sample solidified from the molten steel are irradiated with an electron beam and subjected to EPMA measurement, and the characteristic X-ray intensity is counted for each element. In calculating the composition ratio (mass%) of inclusions from the strength, a calibration curve for each element prepared from a sample whose mass% is known can be used. From the calculated mass% of each element, all metals excluding REM such as Al, Mg, and Si are assumed to be oxides such as Al 2 O 3 , and the remainder excluding O (oxygen) consumed by the oxides O and S in this form a compound with REM. Assuming that the REM compound is REM-O or REM-S, Al 2 O 3 mass% and REM-O mass% can be calculated from the above, and Al 2 O 3 / REM-O can be calculated.

本発明に係る鋼の連続鋳造方法において、前記ノズルは、取鍋とタンディッシュとの間に配置される第1の溶鋼供給ノズル、該タンディッシュと前記鋳型との間に使用される第2の溶鋼供給ノズル、該第2の溶鋼供給ノズルに隣接して配置される流量調整ノズル、およびこれらのいずれかのノズルをそれぞれ対応する前記取鍋または前記タンディッシュに接続するための接続ノズルのいずれかであることが好ましい。
鋳型への溶鋼注入に用いられるノズルの少なくとも1つにCaOを10質量%以上含有する耐火物を使用することにより、溶鋼に内面が接するノズルの閉塞を未然に防止することが可能になる。
In the continuous casting method of steel according to the present invention, the nozzle includes a first molten steel supply nozzle disposed between a ladle and a tundish, and a second used between the tundish and the mold. Any one of a molten steel supply nozzle, a flow rate adjusting nozzle disposed adjacent to the second molten steel supply nozzle, and a connection nozzle for connecting any one of these nozzles to the corresponding ladle or the tundish, respectively. It is preferable that
By using a refractory containing 10% by mass or more of CaO for at least one of the nozzles used for pouring molten steel into the mold, it is possible to prevent the nozzle from contacting the molten steel with the inner surface.

本発明に係る鋼の連続鋳造方法において、前記CaOを10質量%以上含む耐火物は、CaOおよびMgOを主成分とする耐火物であることが好ましい。
CaOおよびMgOを主成分とする耐火物を使用するので、耐火物中のCaOは反応により消費されるが、MgO粒子は溶鋼との接触面に残留して濃縮される結果、MgO含有量が50%以上のMgOリッチなバリア層を形成する。このバリア層により、溶鋼の耐火物中への浸潤を低減して耐火物の耐溶損性が改善される上、CaOは、バリア層のMgO粒子間を通して溶鋼との接触面に供給される。
In the continuous casting method for steel according to the present invention, the refractory containing 10 mass% or more of CaO is preferably a refractory containing CaO and MgO as main components.
Since the refractory mainly composed of CaO and MgO is used, CaO in the refractory is consumed by the reaction, but the MgO particles remain on the contact surface with the molten steel and are concentrated, resulting in an MgO content of 50 % Or more MgO-rich barrier layer is formed. This barrier layer reduces infiltration of the molten steel into the refractory and improves the refractory resistance of the refractory, and CaO is supplied to the contact surface with the molten steel through the MgO particles of the barrier layer.

本発明に係る鋼の連続鋳造方法において、前記CaOおよびMgOを主成分とする耐火物は、MgOの含有率が20質量%以上でかつ70質量%以下であり、CaOの含有率W1とMgOの含有率W2の比W1/W2が、0.33以上でかつ3以下であることが好ましい。
介在物付着抑制能を有するが耐溶損特性改善能を有しないCaOと、逆に耐溶損特性改善能を有するが介在物付着防止能を有しないMgOとについて、両成分の含有率比W1/W2が上記の範囲内となるように両者の含有率を調整することにより、十分なMgOリッチなバリア層の形成および十分量のCaOの溶鋼接触面への供給の両者が確保されるため、優れた耐溶損性および鋼中介在物の付着防止能とを兼ね備えたノズル用耐火物が提供される。
In the continuous casting method of steel according to the present invention, the refractory mainly composed of CaO and MgO has an MgO content of 20% by mass or more and 70% by mass or less, and the CaO content W1 and MgO The ratio W1 / W2 of the content rate W2 is preferably 0.33 or more and 3 or less.
The content ratio W1 / W2 between CaO, which has the ability to suppress inclusion adhesion but does not have the ability to improve the corrosion resistance, and MgO, which has the ability to improve the resistance to corrosion damage but has no ability to prevent inclusion adhesion, By adjusting the contents of both of them so as to be within the above range, both the formation of a sufficient MgO-rich barrier layer and the supply of a sufficient amount of CaO to the molten steel contact surface are ensured. Provided is a refractory for a nozzle that has both resistance to erosion and ability to prevent inclusions in steel.

本発明に係る鋼の連続鋳造方法において、前記CaOおよびMgOを主成分とする耐火物におけるCの含有量が0.1質量%以上でかつ10質量%以下であることが好ましい。
耐火物中のCの含有率を上記の範囲内になるよう調節することにより、溶鋼と接触する部位の耐火物の熱膨張歪みを吸収、緩和して、耐火物の構造体としての安定性を向上させつつ、酸化、溶損による劣化を最小限に抑制することが可能になる。
In the continuous casting method of steel according to the present invention, the C content in the refractory mainly composed of CaO and MgO is preferably 0.1% by mass or more and 10% by mass or less.
By adjusting the content of C in the refractory so as to be within the above range, the thermal expansion strain of the refractory in contact with the molten steel is absorbed and relaxed, thereby improving the stability of the refractory as a structural body. It is possible to minimize deterioration due to oxidation and erosion while improving.

本発明に係る鋼の連続鋳造方法において、前記溶鋼は、0.001質量%以上でかつ0.01質量%以下のC、0.1質量%以上でかつ7質量%以下のSi、0.1質量%以上でかつ3質量%以下のAl、0.0003質量%以上でかつ0.05質量%以下のREM、並びに、残部Feおよび不可避的不純物を含み、前記鋳片は、圧延して、最終的に無方向性電磁鋼板用鋼として使用されるのが好ましい。 In the continuous casting method of steel according to the present invention, the molten steel is 0.001% by mass or more and 0.01% by mass or less C, 0.1% by mass or more and 7% by mass or less Si, 0.1% The slab contains Al of not less than 3% by mass and not more than 3% by mass, REM of not less than 0.0003% by mass and not more than 0.05% by mass, and the balance Fe and inevitable impurities. In particular, it is preferably used as a steel for non-oriented electrical steel sheets.

請求項1〜6記載の鋼の連続鋳造方法においては、溶鋼中のREM含有率、溶鋼中の介在物中のAl濃度とREM−O濃度の比Al/REM−O、並びにノズルに使用する耐火物中のCaOの含有率を最適化することにより、REMを含有する鋼の連続鋳造中のノズル内面への鋼中介在物の付着、およびそれに伴うノズルの閉塞を防止することが可能になる。
その結果、REM添加による、例えば、無方向性電磁鋼板における磁気特性等の材質改善効果を有する鉄鋼材料の連続鋳造を工業的規模で安定して行うことが可能になる。
In the continuous casting method of steel according to claims 1 to 6, the ratio of REM content in molten steel, the ratio of Al 2 O 3 concentration and REM-O concentration in inclusions in molten steel, Al 2 O 3 / REM-O, In addition, by optimizing the content of CaO in the refractory used for the nozzle, the inclusion of inclusions in the steel on the inner surface of the nozzle during continuous casting of steel containing REM, and the resulting blockage of the nozzle are prevented. It becomes possible.
As a result, it becomes possible to stably carry out continuous casting of steel materials having material improvement effects such as magnetic properties in non-oriented electrical steel sheets by addition of REM on an industrial scale.

特に、請求項2記載の鋼の連続鋳造方法においては、鋳型への溶鋼注入に用いられ、溶鋼の内面と接する第1、第2の溶鋼供給ノズル、流量調整ノズル、接続ノズルにCaOを10質量%以上含有する耐火物を使用することにより、溶鋼に内面が接する連続鋳造装置内のノズルにおいて閉塞を未然に防止しつつ、REM添加鋼の連続鋳造を安定して行うことが可能になる。 In particular, in the continuous casting method of steel according to claim 2, 10 masses of CaO is used for the first and second molten steel supply nozzles, flow rate adjustment nozzles, and connection nozzles that are used for pouring molten steel into the mold and are in contact with the inner surface of the molten steel. By using a refractory containing at least%, it becomes possible to stably perform continuous casting of REM-added steel while preventing clogging in a nozzle in a continuous casting apparatus in which the inner surface is in contact with molten steel.

請求項3記載の鋼の連続鋳造方法においては、CaOおよびMgOを主成分とする耐火物を使用することにより、耐溶損性に優れたMgOリッチなバリア層が耐火物表面に形成され、このバリア層のMgO粒子間を通してCaOが溶鋼との接触面に供給されるため、ノズルに使用される耐火物の耐溶損特性の改善および継続的な介在物付着防止能の両立が可能になる。 In the continuous casting method for steel according to claim 3, by using a refractory mainly composed of CaO and MgO, an MgO-rich barrier layer excellent in melting resistance is formed on the surface of the refractory. Since CaO is supplied to the contact surface with the molten steel through the MgO particles of the layer, it is possible to improve both the erosion resistance characteristics of the refractory used for the nozzle and to continuously prevent inclusion adhesion.

請求項4記載の鋼の連続鋳造方法において、MgOとCaOの含有率を所定範囲にするので、十分なMgOリッチなバリア層の形成および十分量のCaOの溶鋼接触面への供給の両者が確保される。ノズルに使用される耐火物が優れた耐溶損性および鋼中介在物の付着防止能とを兼ね備えることが可能になる。 In the continuous casting method for steel according to claim 4, since the MgO and CaO content is within a predetermined range, both the formation of a sufficient MgO-rich barrier layer and the supply of a sufficient amount of CaO to the molten steel contact surface are ensured. Is done. It becomes possible that the refractory used for the nozzle has both excellent resistance to erosion and the ability to prevent inclusions in steel.

請求項5記載の鋼の連続鋳造方法において、耐火物のCの含有率を0.1質量%以上でかつ10質量%以下にすることにより、ノズルに使用する耐火物の構造体としての安定性を向上させつつ、酸化、溶損による劣化を最小限に抑制することが可能になる。 6. The steel continuous casting method according to claim 5, wherein the content of C in the refractory is 0.1% by mass or more and 10% by mass or less, whereby the stability of the refractory used for the nozzle as a structure. It is possible to minimize deterioration due to oxidation and erosion while improving.

請求項6記載の鋼の連続鋳造方法においては、0.001質量%以上でかつ0.01質量%以下のC、0.1質量%以上でかつ7質量%以下のSi、0.1質量%以上でかつ3質量%以下のAl、0.0003質量%以上でかつ0.05質量%以下のREM、並びに残部Feおよび不可避的不純物を含有する溶鋼を連続鋳造して、無方向性電磁鋼板用鋼とすることにより、鉄損に優れた無方向性電磁鋼板を安定して連続生産することが可能になる。 In the continuous casting method of steel of Claim 6, 0.001 mass% or more and 0.01 mass% or less C, 0.1 mass% or more and 7 mass% or less Si, 0.1 mass% The non-oriented electrical steel sheet is continuously casted with 3% by mass or less of Al, 0.0003% by mass or more of REM and 0.05% by mass or less of molten steel containing the remaining Fe and inevitable impurities. By using steel, it becomes possible to stably and continuously produce a non-oriented electrical steel sheet excellent in iron loss.

続いて、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
鋼の連続鋳造は、鋼の強度、加工性、および耐疲労性等の低下の原因となる酸化物等の介在物を溶鋼から除去するとともに、次の圧延工程において加工しやすいように一定の形状を有する半製品を製造することを目的として行われる。
本発明の一実施の形態に係る鋼の連続鋳造方法を適用する連続鋳造機10を図1に示す。以下、連続鋳造装置10について説明するとともに、本実施の形態に係る鋼の連続鋳造方法について詳細に説明する。
転炉で産生された溶鋼は、直接、または必要に応じて二次精錬工程を経た後、連続鋳造機10の最上部に位置する取鍋12に注入される。取鍋12では、溶鋼11中に存在する介在物が浮上するので、これを除去する。
Subsequently, an embodiment of the present invention will be described to provide an understanding of the present invention.
Continuous casting of steel removes inclusions such as oxides that cause deterioration of steel strength, workability, fatigue resistance, etc. from the molten steel and has a certain shape so that it can be easily processed in the next rolling process. For the purpose of producing semi-finished products having
FIG. 1 shows a continuous casting machine 10 to which a steel continuous casting method according to an embodiment of the present invention is applied. Hereinafter, while explaining the continuous casting apparatus 10, the continuous casting method of steel which concerns on this Embodiment is demonstrated in detail.
The molten steel produced in the converter is injected directly or after a secondary refining process as necessary, into a ladle 12 located at the top of the continuous casting machine 10. In the ladle 12, since the inclusion which exists in the molten steel 11 floats, this is removed.

次いで溶鋼11は、ノズルの一例である第1の溶鋼供給ノズル13を介して、取鍋12のすぐ下に設けられたタンディッシュ14に注入される。タンディッシュ14に貯留された溶鋼11から更に介在物が浮上するため、これを除去することにより、溶鋼11から介在物を効果的に除去することができる。次に溶鋼11は、ノズルの一例である第2の溶鋼供給ノズル15を介して鋳型16の最上部に注入される。鋳型16は熱伝導率の高い銅製であり、常に水冷されているため、溶鋼11は急冷され凝固を開始する。凝固を開始した鋳片17は、鋳片支持ロール18により鋳型16の下部から連続的に引き出されるとともに、鋳片冷却装置19により冷却水の噴射等により更に冷却され、凝固完了点(クレータエンド)20において完全に凝固する。完全に凝固した鋳片17は、鋳片引き抜きロール21により連続鋳造機10から引き抜かれ、鋳片搬送ロール22によって圧延工程へ搬送される。 Next, the molten steel 11 is injected into a tundish 14 provided immediately below the ladle 12 via a first molten steel supply nozzle 13 which is an example of a nozzle. Since inclusions further float from the molten steel 11 stored in the tundish 14, the inclusions can be effectively removed from the molten steel 11 by removing the inclusions. Next, the molten steel 11 is injected into the uppermost part of the mold 16 through a second molten steel supply nozzle 15 which is an example of a nozzle. Since the mold 16 is made of copper having a high thermal conductivity and is always water-cooled, the molten steel 11 is rapidly cooled and starts to solidify. The slab 17 that has started solidification is continuously drawn out from the lower part of the mold 16 by the slab support roll 18 and further cooled by injection of cooling water or the like by the slab cooling device 19 to complete the solidification point (crater end). 20 completely solidifies. The completely solidified slab 17 is drawn from the continuous casting machine 10 by a slab drawing roll 21 and conveyed to a rolling process by a slab conveying roll 22.

次に、溶鋼11中のREMおよび介在物中のAl濃度とREM−O濃度の比Al/REM−Oについて説明する。
溶鋼中のREMの含有率が0.0003質量%未満の場合には、REMの添加による材料特性の改善が顕著に現れないことに加え、そもそも介在物の付着による溶鋼供給バルブの閉塞の問題が生じない。したがって、溶鋼中のREMの含有率は、0.0003質量%以上、好ましくは0.001質量%以上、より好ましくは0.002質量%以上である。REM含有量の上限は、溶鋼中のAlの含有率および耐火物の組成等にも依存するため一義的に決定するのは困難であるが、Alの含有率の増大による製造コストの上昇を考慮すると0.05質量%以下、好ましくは0.03質量%未満、より好ましくは0.01質量%以下である。
Next, the ratio Al 2 O 3 / REM-O between the REM in molten steel 11 and the Al 2 O 3 concentration and the REM-O concentration in inclusions will be described.
When the content of REM in the molten steel is less than 0.0003 mass%, the improvement of material properties due to the addition of REM does not appear remarkably, and in the first place, there is a problem of blockage of the molten steel supply valve due to adhesion of inclusions. Does not occur. Therefore, the content of REM in the molten steel is 0.0003 mass% or more, preferably 0.001 mass% or more, more preferably 0.002 mass% or more. The upper limit of the REM content depends on the Al content in the molten steel and the composition of the refractory, so it is difficult to determine uniquely, but considering the increase in production cost due to the increase in Al content Then, it is 0.05 mass% or less, Preferably it is less than 0.03 mass%, More preferably, it is 0.01 mass% or less.

介在物中のAl濃度とREM−O濃度の比Al/REM−Oが0.25以上(すなわち、介在物がAlとREM−Oのみで構成されている場合は、Al濃度が20質量%以上)の場合には、安定したノズル閉塞抑制効果が得られる。この理由は、Al濃度とREM−O濃度の比Al/REM−Oが0.25以上の場合は、Alが耐火物に10質量%以上含まれているCaOと反応して低融点複合酸化物を形成するのに対して、Al濃度とREM−O濃度の比Al/REM−Oが0.25未満の介在物の場合は、低融点複合酸化物を形成しにくいためである。この場合、前記比を0.25以上とするには、溶鋼中のAlの含有率を0.1質量%以上とすると良い。溶鋼中のAlの含有率が0.1質量%未満である場合、溶鋼にREMを添加した際に生成する介在物はAlを殆ど含有しないため、CaOを10質量%以上含有する耐火物をノズル内面に配置しても、低融点介在物の生成による閉塞防止効果が発現しない。したがって、溶鋼中に含有させるAlの含有率は、0.1質量%以上、好ましくは0.13質量%以上である。好ましいAlの含有率の上限は、鉄鋼製品の用途に応じて決定される。例えば、無方向性電磁鋼板用鋼として使用する場合には、製造コストの観点から上限を3質量%とすることが好ましく、また、溶接される材料であれば、溶接性や連続鋳造の困難さから上限を0.5質量%とすることが好ましい。なお、本実施の形態において、溶鋼中のCの含有率は、0.001質量%以上でかつ0.01質量%以下、Siの含有率は、0.1質量%以上でかつ7質量%以下であり、残部Feおよび不可避的不純物を含んでいる。 Ratio of Al 2 O 3 concentration and REM-O concentration in inclusions Al 2 O 3 / REM-O is 0.25 or more (that is, the inclusion is composed only of Al 2 O 3 and REM-O) In the case where the Al 2 O 3 concentration is 20% by mass or more), a stable nozzle blockage suppressing effect is obtained. The reason for this is that when the ratio Al 2 O 3 / REM-O of Al 2 O 3 concentration to REM-O concentration is 0.25 or more, CaO containing 10 mass% or more of Al 2 O 3 in the refractory. reacts with respect to form a low melting point composite oxides, in the case of concentration of Al 2 O 3 and REM-O concentration ratio Al 2 O 3 / REM-O inclusions of less than 0.25, the low This is because it is difficult to form a melting point composite oxide. In this case, in order to make the ratio 0.25 or more, the Al content in the molten steel is preferably 0.1 mass% or more. When the content of Al in the molten steel is less than 0.1% by mass, inclusions generated when REM is added to the molten steel contain almost no Al 2 O 3, and thus refractory containing 10% by mass or more of CaO. Even if an object is arranged on the inner surface of the nozzle, the effect of preventing clogging due to the formation of low melting point inclusions does not appear. Therefore, the content of Al contained in the molten steel is 0.1% by mass or more, preferably 0.13% by mass or more. The upper limit of the preferable Al content is determined according to the use of the steel product. For example, when used as a steel for non-oriented electrical steel sheets, the upper limit is preferably 3% by mass from the viewpoint of production cost, and if it is a material to be welded, it is difficult to weld and continuously cast. From the above, the upper limit is preferably 0.5% by mass. In the present embodiment, the C content in the molten steel is 0.001% by mass or more and 0.01% by mass or less, and the Si content is 0.1% by mass or more and 7% by mass or less. And the remainder contains Fe and inevitable impurities.

第2の溶鋼供給ノズル15(第1の溶鋼供給ノズル13も同様)の内面に配置される耐火物24(図2参照)は、CaOを10質量%以上含有するものである。耐火物中のCaOの含有率が10質量%未満の場合、CaO−Al系低融点化合物(カルシウムアルミネート)を形成するためのCaO供給量が不足するため、耐火物の溶鋼接触面に、REM−O、REM−(O、S)、やこれらに伴うREM−S、Al等を含む介在物および地金が付着し易くなる。したがって、耐火物中のCaOの含有率は、10質量%以上、好ましくは15質量%以上、より好ましくは20質量%以上である。一方、CaOの含有率が70質量%を超えると、耐火物の熱膨張率が上昇するため、溶鋼供給ノズルのその他の部分との熱膨張率差に起因する亀裂が発生し、耐火物の寿命が低下する。したがって、耐火物中のCaOの含有率は70質量%以下であることが好ましい。 The refractory 24 (see FIG. 2) disposed on the inner surface of the second molten steel supply nozzle 15 (same as the first molten steel supply nozzle 13) contains 10 mass% or more of CaO. When the content of CaO in the refractory is less than 10% by mass, the amount of CaO supplied to form the CaO—Al 2 O 3 low melting point compound (calcium aluminate) is insufficient, so the molten steel contact surface of the refractory In addition, inclusions and ingots including REM-O, REM- (O, S), REM-S, Al 2 O 3 and the like accompanying them are likely to adhere. Therefore, the CaO content in the refractory is 10% by mass or more, preferably 15% by mass or more, and more preferably 20% by mass or more. On the other hand, if the CaO content exceeds 70% by mass, the thermal expansion coefficient of the refractory increases, so cracks are generated due to differences in the thermal expansion coefficient from other parts of the molten steel supply nozzle, and the life of the refractory Decreases. Accordingly, the CaO content in the refractory is preferably 70% by mass or less.

CaOを10質量%以上含有する耐火物24は、第2の溶鋼供給ノズル15の溶鋼と接する内面(溶鋼接触面)の少なくとも一部に配置される。耐火物24がノズルの溶鋼接触面内のどの位置および範囲に配置されるかは、溶鋼の組成、温度、および流速等に応じて適宜決定される。
耐火物24の配置位置は、図2(A)に示すように、ノズル本体23の溶鋼接触面の全体に配置する場合、図2(B)に示すように、溶鋼接触面のうち湯面25よりも下部のみに配置する場合、および図2(C)に示すように、溶鋼接触面のうち吐出口26周辺のみに配置される場合等が挙げられる。
The refractory 24 containing 10% by mass or more of CaO is disposed on at least a part of the inner surface (molten steel contact surface) in contact with the molten steel of the second molten steel supply nozzle 15. Which position and range in the molten steel contact surface of the nozzle the refractory 24 is appropriately determined according to the composition, temperature, flow rate, and the like of the molten steel.
As shown in FIG. 2 (A), the arrangement position of the refractory 24 is the entire molten steel contact surface of the nozzle body 23, as shown in FIG. 2 (B), the molten metal surface 25 of the molten steel contact surface. The case where it arrange | positions only in the lower part, and the case where it arrange | positions only around the discharge outlet 26 among molten steel contact surfaces as shown in FIG.

本実施の形態においては、ノズルとして、取鍋12とタンディッシュ14との間に使用される第1の溶鋼供給ノズル13、タンディッシュ14と鋳型16との間に使用される第2の溶鋼供給ノズル15(例えば、浸漬ノズル、ロングノズル等)に、CaOを10質量%以上含有する耐火物を配置したが、さらに、第2の溶鋼供給ノズル15に隣接して配置される図示されない流量調整ノズル(例えば、スライディングノズル等)、および第1、第2の溶鋼供給ノズル13、15、流量調節ノズルのいずれかを取鍋12またはタンディッシュ14に(即ち、第1の溶鋼供給ノズル13は取鍋12に、第2の溶鋼供給ノズル15、流量調整ノズルはタンディッシュ14に)接続するための図示されない接続ノズル(例えば、上ノズル、下ノズル等)等のノズルのうち、溶鋼の組成、温度、および流速等に応じて選択された1つまたは複数において、前記耐火物を溶鋼接触面の少なくとも一部に配置することができる。 In the present embodiment, the first molten steel supply nozzle 13 used between the ladle 12 and the tundish 14 and the second molten steel supply used between the tundish 14 and the mold 16 are used as nozzles. Although a refractory containing 10 mass% or more of CaO is disposed in the nozzle 15 (for example, an immersion nozzle, a long nozzle, etc.), a flow rate adjustment nozzle (not shown) disposed adjacent to the second molten steel supply nozzle 15 is further provided. (For example, a sliding nozzle, etc.) and any of the first and second molten steel supply nozzles 13 and 15 and the flow rate adjusting nozzle to the ladle 12 or the tundish 14 (that is, the first molten steel supply nozzle 13 is a ladle. 12, a connection nozzle (not shown) (for example, an upper nozzle, a lower nozzle, etc.) for connecting the second molten steel supply nozzle 15 and the flow rate adjustment nozzle to the tundish 14. Of nozzle etc., the composition of the molten steel, the temperature, and in one or more selected in accordance with the flow velocity, it is possible to place the refractory to at least a portion of molten steel contacting surface.

耐火物24は、ドロマイトクリンカーを含有する耐火物であって、CaOとMgOを主成分としている。ドロマイトクリンカー中のMgO粒子が、溶鋼11との接触面にMgO含有量が50%以上のMgOリッチなバリア層を形成することによって、耐火物24の耐溶損性が改善される。また、MgO粒子間を通して溶鋼11との接触面にCaOを供給することが可能であるため、継続的な介在物付着防止が実現できる。 The refractory 24 is a refractory containing dolomite clinker, and mainly contains CaO and MgO. The MgO particles in the dolomite clinker form a MgO-rich barrier layer having an MgO content of 50% or more on the contact surface with the molten steel 11, thereby improving the erosion resistance of the refractory 24. Moreover, since CaO can be supplied to the contact surface with the molten steel 11 through the MgO particles, continuous inclusion adhesion prevention can be realized.

ドロマイトクリンカーとしては、一般にドロマイト系耐火物の原料として使用されている任意のドロマイトクリンカーを使用することができる。成分組成の一例として、例えば、CaOを57質量%、MgOを40質量%含むものが挙げられる。耐火物として使用するドロマイトクリンカーは、天然のドロマイトを熱処理したドロマイトクリンカーであってもよく、人工原料によって任意の組成に調合した合成ドロマイトクリンカーであってもよい。 As the dolomite clinker, any dolomite clinker generally used as a raw material for dolomite refractories can be used. As an example of a component composition, what contains 57 mass% of CaO and 40 mass% of MgO is mentioned, for example. The dolomite clinker used as the refractory may be a dolomite clinker obtained by heat-treating natural dolomite, or a synthetic dolomite clinker prepared in an arbitrary composition using an artificial raw material.

耐火物24のMgO含有量は、20質量%以上でありかつ70質量%以下である。耐火物に使用するMgOの含有率が20質量%未満である場合には、前記のようなMgOリッチなバリア層が十分に形成されないため、耐火物の耐用損性が低下し、溶鋼供給ノズルの寿命が短くなる。
また、MgOの含有率が70質量%を超えると、MgOリッチなバリア層のMgO粒子間を通して溶鋼との接触面に供給されるCaO量が不足し、耐火物表面に介在物が付着しやすくなる。
The MgO content of the refractory 24 is 20% by mass or more and 70% by mass or less. When the content of MgO used in the refractory is less than 20% by mass, the MgO-rich barrier layer as described above is not sufficiently formed. Life is shortened.
When the MgO content exceeds 70% by mass, the amount of CaO supplied to the contact surface with the molten steel through the MgO particles of the MgO-rich barrier layer is insufficient, and inclusions tend to adhere to the refractory surface. .

耐火物24のCaOの含有率W1とMgOの含有率W2との比W1/W2は、0.33以上3以下としている、比W1/W2が0.33未満の場合、W1が20質量%以上であっても、溶鋼との接触面に供給されるCaO量が不足して十分な付着防止効果を発現できず、MgO量が多すぎるためにスポーリングや割れ等が発生しやすくなる。
また、W1/W2が3を超える場合、溶鋼との接触面に供給されるCaO量が過多となるために、MgOの含有率が20質量%以上であっても、保護層となるMgOリッチなバリア層の形成が阻害されるため溶損特性が悪化する。なお、比W1/W2は、0.90以上でかつ2.6以下であることが更に好ましい。
比W1/W2は、使用するドロマイトクリンカーに含まれるMgOおよびCaOの含有率のみならず、別途添加するMgOクリンカーの添加量等によってもコントロールすることができる。
The ratio W1 / W2 between the CaO content W1 and the MgO content W2 of the refractory 24 is 0.33 or more and 3 or less. When the ratio W1 / W2 is less than 0.33, W1 is 20% by mass or more. Even so, the CaO amount supplied to the contact surface with the molten steel is insufficient, and a sufficient adhesion preventing effect cannot be exhibited, and the amount of MgO is too large, so that spalling, cracking, etc. are likely to occur.
Further, when W1 / W2 exceeds 3, the amount of CaO supplied to the contact surface with the molten steel becomes excessive, so even if the content of MgO is 20% by mass or more, the MgO-rich layer serving as a protective layer is rich. Since the formation of the barrier layer is hindered, the erosion characteristics deteriorate. The ratio W1 / W2 is more preferably 0.90 or more and 2.6 or less.
The ratio W1 / W2 can be controlled not only by the content of MgO and CaO contained in the dolomite clinker used, but also by the amount of MgO clinker added separately.

耐火物に含有される炭素により、溶鋼と接触する部位の耐火物の熱膨張歪みが吸収、緩和されるため、耐火物に炭素を含有させることにより耐火物の構造体としての安定性を高めることができる。本実施の形態において用いられる耐火物24中の炭素の含有率は、0.1質量%以上でかつ10質量%以下であり、より好ましくは1質量%以上でかつ5質量%以下である。炭素の含有率が0.1質量%未満の場合には十分な効果を得ることができず、10質量%を超える場合には炭素成分が溶鋼中の酸素による酸化や、溶鋼中への溶解による溶損が大きくなるため、ともに好ましくない。 Because the carbon contained in the refractory absorbs and relaxes the thermal expansion strain of the refractory in contact with the molten steel, the stability of the refractory as a structure is improved by adding carbon to the refractory. Can do. The content of carbon in the refractory 24 used in the present embodiment is 0.1% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 5% by mass or less. When the carbon content is less than 0.1% by mass, a sufficient effect cannot be obtained. When the carbon content exceeds 10% by mass, the carbon component is oxidized by oxygen in the molten steel or dissolved in the molten steel. Since melting loss becomes large, both are not preferable.

次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。
REMの添加によって磁気特性(鉄損)が改善される無方向性電磁鋼板を鋳造鋼種として用い、鋳型内寸法250mm(厚)×1000mm(幅)の湾曲半径10.5mの連続鋳造機(スラブ連鋳機、図1参照)を用いて、1〜1.2m/分の鋳造速度で連続鋳造を行った。溶鋼に添加するREMとしては、La、Ce、Nd等を主成分とするミッシュメタルを使用した。
Next, examples carried out for confirming the effects of the present invention will be described.
A non-oriented electrical steel sheet whose magnetic properties (iron loss) are improved by the addition of REM is used as a cast steel grade, and a continuous casting machine (slab series) with a mold radius of 250 mm (thickness) x 1000 mm (width) and a radius of curvature of 10.5 m Using a casting machine (see FIG. 1), continuous casting was performed at a casting speed of 1 to 1.2 m / min. As the REM added to the molten steel, a misch metal containing La, Ce, Nd or the like as a main component was used.

CaOおよびMgOを主成分とする耐火物としてはドロマイトクリンカーを使用した。CaO、MgO、およびC以外の主な成分は、ZrO(0を超え5質量%以下)、SiC(0を超え3質量%以下)、SiO(0を超え1質量%以下)、およびFe(0を超え0.1質量%以下)である。
また、ドロマイトクリンカーとの比較のために、ZCG(CaOおよびC以外に、55質量%のZrO、1.2質量%のSiCを含有。残部はSiO、アルミナおよびFeO)およびアルミナ−グラファイト(AG)系耐火物(C以外はほぼアルミナ)を使用した。これらの耐火物を、タンディッシュと鋳型間の第2の溶鋼供給ノズル(浸漬ノズル)の内面に図2(A)〜(C)に示すような態様で配置した。
Dolomite clinker was used as a refractory mainly composed of CaO and MgO. Main components other than CaO, MgO, and C are ZrO 2 (over 0 to 5% by mass), SiC (over 0 to 3% by mass), SiO 2 (over 0 to 1% by mass), and Fe (Over 0 and 0.1% by mass or less).
For comparison with dolomite clinker, ZCG (contains 55% by mass of ZrO 2 and 1.2% by mass of SiC in addition to CaO and C. The balance is SiO 2 , alumina and FeO) and alumina-graphite ( AG) refractories (almost alumina except C) were used. These refractories were arranged on the inner surface of the second molten steel supply nozzle (immersion nozzle) between the tundish and the mold in the manner as shown in FIGS.

本実施例において、途中で溶鋼供給ノズルの閉塞を起こすことなく供給した全ての溶鋼について連続鋳造を行うことが可能であることを「完全鋳造可能」、介在物の付着や閉塞、および耐火物の溶損による溶鋼供給ノズルの交換を行うことなく2回連続して完全鋳造可能であることを「完全鋳造2回可能」、溶鋼供給ノズルの交換を行うことなく3回以上連続して完全鋳造可能であることを「完全鋳造3回以上可能」と、それぞれ定義する。
溶鋼350tを仕込み単位とする連続鋳造試験を前記条件の下で行い、試験結果について、「350tの完全鋳造不可」、「350tの完全鋳造可能」、「350tの完全鋳造2回可能」、「350tの完全鋳造3回以上可能」の判定を行った。連続鋳造試験終了または中止後に、溶鋼供給ノズル中の耐火物への介在物の付着や閉塞の有無、および溶損の有無についても併せて検討した。
In this embodiment, it is possible to perform continuous casting for all the molten steel supplied without causing the clogging of the molten steel supply nozzle in the middle of the process, “complete casting is possible”, inclusion adhesion and clogging, and refractory "Full casting is possible 2 times" that the casting can be performed twice continuously without replacing the molten steel supply nozzle due to melting, and complete casting is possible three or more times continuously without replacing the molten steel supply nozzle. This is defined as “possible three or more complete castings”.
A continuous casting test using molten steel 350 t as a charging unit is performed under the above conditions, and the test results are “350 t complete casting impossible”, “350 t complete casting possible”, “350 t full casting possible 2 times”, “350 t Was determined to be possible 3 times or more of complete casting. After the continuous casting test was completed or stopped, the presence or absence of inclusions on or clogged with the refractory in the molten steel supply nozzle, and the presence or absence of erosion were also examined.

連続鋳造により得られたスラブから、公知の方法に従って無方向性電磁鋼板を製造した。こうして得られた無方向性電磁鋼板の材料特性として、磁気特性(鉄損:W15/50(W/kg))の評価を行い、その結果を、通常値、および高位な値に区分した。 A non-oriented electrical steel sheet was produced from a slab obtained by continuous casting according to a known method. Magnetic properties (iron loss: W15 / 50 (W / kg)) were evaluated as material properties of the non-oriented electrical steel sheet thus obtained, and the results were classified into normal values and higher values.

種々の実験条件(溶鋼中のREMおよびAlの含有率、介在物中のAl濃度とREM−O濃度の比Al/REM−O、耐火物の材質、CaO、MgO、およびCの含有率、溶鋼供給ノズル内面への配置態様)下で行った連続鋳造試験(実施例1〜18および比較例1〜11)について、実験条件および結果をまとめたものを表1、表2に示す。 Various experimental conditions (REM and Al content in molten steel, ratio of Al 2 O 3 concentration to REM-O concentration in inclusions Al 2 O 3 / REM-O, refractory material, CaO, MgO, and Table 1 and Table 2 summarize the experimental conditions and results of the continuous casting tests (Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 11) conducted under the C content rate and the arrangement mode on the inner surface of the molten steel supply nozzle). Shown in

Figure 2008173667
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Figure 2008173667
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表1、表2において、「耐火物材質」の列における「D」はドロマイトを、「ZCG」はZCG(ZrO−CaO−C)、「AG」はアルミナグラファイトをそれぞれ意味する。 In Tables 1 and 2, “D” in the column of “refractory material” means dolomite, “ZCG” means ZCG (ZrO 2 —CaO—C), and “AG” means alumina graphite.

また、表1、表2において、「連続鋳造回数およびノズル状態」の列に記載した記号「◎」は、「350tの完全鋳造3回以上可能」、「○」は、「350tの完全鋳造2回可能」、「△」は、「350tの完全鋳造可能」、そして「×」は、「350tの完全鋳造不可」をそれぞれ意味する。 In Tables 1 and 2, the symbol “◎” described in the column of “Number of continuous castings and nozzle state” is “350t complete casting is possible 3 times or more”, and “◯” is “350t complete casting 2”. “Turnable”, “Δ” means “350 t complete casting is possible”, and “x” means “350 t complete casting is not possible”.

これらの実験結果を基に、まず、溶鋼成分中のREMの含有率について検討を行う。
Alの含有率がほぼ同一(0.11〜0.15質量%)である実施例7(REMの含有率0.0003質量%)、比較例1、2、および4(REMの含有率0.0002質量%)の結果について比較を行った。
その結果、磁気特性値(鉄損:W15/50)は、比較例1、2、および4については「通常」であるのに対し、実施例7については「高位」であった。
Based on the results of these experiments, first, the content of REM in the molten steel component is examined.
Example 7 (REM content: 0.0003 mass%), Comparative Examples 1, 2, and 4 (REM content: 0.001%) having almost the same Al content (0.11 to 0.15% by mass). Comparison was made on the result of 0002 mass%.
As a result, the magnetic characteristic value (iron loss: W15 / 50) was “ordinary” for Comparative Examples 1, 2, and 4, whereas it was “high” for Example 7.

また、比較例1においては、CaOを含まないアルミナグラファイト質耐火物を溶鋼供給ノズルの溶鋼接触面に使用して、REMの含有率が0.0002質量%である溶鋼の350t連続鋳造を行った。結果は「完全鋳造可能」であったが、REMの含有率が低いにもかかわらず、1度目の350t連続鋳造終了後にノズルは閉塞傾向にあった。
同じ耐火物を使用した比較例3に示すように、REMの含有率を0.0031質量%まで増加させると、1度目の350t連続鋳造の途中でノズルは閉塞を起こし、結果は「完全鋳造不可」であった。
Moreover, in Comparative Example 1, 350 t continuous casting of molten steel having a REM content of 0.0002 mass% was performed using an alumina graphite refractory containing no CaO on the molten steel contact surface of the molten steel supply nozzle. . Although the result was “completely castable”, the nozzle tended to be clogged after the completion of the first 350 t continuous casting despite the low REM content.
As shown in Comparative Example 3 using the same refractory, when the content of REM was increased to 0.0031% by mass, the nozzle was clogged during the first 350t continuous casting, and the result was “cannot be completely cast. "Met.

以上の結果から、REMの含有率が0.0003質量%以上になると、無方向性電磁鋼板の鉄損(W15/50)は改善され、一方でREMの含有率が0.0002質量%を超えると、CaOを含まない耐火物を使用した場合において特に、溶鋼供給ノズルの閉塞の問題が顕著になることがわかる。 From the above results, when the REM content is 0.0003 mass% or more, the iron loss (W15 / 50) of the non-oriented electrical steel sheet is improved, while the REM content exceeds 0.0002 mass%. And especially when using the refractory material which does not contain CaO, it turns out that the problem of the blockade of a molten steel supply nozzle becomes remarkable.

次に、溶鋼中のAlの含有率について検討を行う。
比較例6および実施例17は、溶鋼中のREMの含有率が0.0046質量%であり、10質量%以上のCaOを含有する耐火物を使用している点で共通するが、Alの含有率が0.09質量%である比較例6においては「350tの完全鋳造不可」であったのに対し、Al含有率が0.10質量%であった実施例17においては、350t鋳造したところでノズルが閉塞したものの、「350tの完全鋳造可能」であった。
また、このときの鋼中の介在物中のAl濃度とREM−O濃度の比Al/REM−Oを調査すると、比較例6は0.25未満であったのに対して実施例17は0.25以上であった。
これらの結果から、溶鋼供給ノズルへの介在物の付着を防止するためには、鋼中のAl濃度を適量に制御して、介在物中のAl濃度とREM−O濃度の比Al/REM−Oを0.25以上とする必要があることがわかる。
また、比較例5〜11はいずれも溶鋼中のREMの含有率が0.0003質量%以上(0.0032〜0.0151質量%)であるが、この場合、Al濃度が0.1質量%以上で、かつAl濃度がREM濃度の20倍を超えなければ、介在物中のAl濃度とREMオキサイド濃度の比Al/REM−Oを0.25以上とすることができないことを示している。
Next, the Al content in the molten steel is examined.
Comparative Example 6 and Example 17 are common in that the content of REM in molten steel is 0.0046% by mass and a refractory containing 10% by mass or more of CaO is used. In Comparative Example 6 in which the rate was 0.09% by mass, “350 t of complete casting was impossible”, whereas in Example 17 in which the Al content was 0.10% by mass, 350 t was cast. Although the nozzle was blocked, it was “350 t complete casting possible”.
Furthermore, when investigating the ratio Al 2 O 3 / REM-O of the concentration of Al 2 O 3 and REM-O concentration of inclusions in the steel at this time, whereas Comparative Example 6 was less than 0.25 Example 17 was 0.25 or more.
From these results, in order to prevent the inclusions from adhering to the molten steel supply nozzle, the Al concentration in the steel is controlled to an appropriate amount, and the ratio Al 2 O 3 concentration to REM-O concentration in the inclusions is Al. the 2 O 3 / REM-O it can be seen that it is necessary to be 0.25 or more.
In Comparative Examples 5 to 11, the REM content in the molten steel is 0.0003 mass% or more (0.0032 to 0.0151 mass%). In this case, the Al concentration is 0.1 mass%. above, and if the Al concentration does not exceed 20 times the REM concentration can not be 0.25 or more specific Al 2 O 3 / REM-O of the concentration of Al 2 O 3 and REM oxide concentration in inclusions It is shown that.

次に、耐火物中のCaOの含有率が及ぼす影響について検討を行う。
比較例3、実施例14および18は、いずれも溶鋼中のREMの含有率が0.0003質量%以上(0.0031〜0.0048質量%)であり、溶鋼中のAlの含有率を調整(0.10〜0.14質量%)して、介在物中のAl濃度とREM−O濃度の比Al/REM−Oを0.25以上としている点において共通するが、使用した耐火物種が異なる。
CaOを含有しない耐火物を使用した比較例3においては、1度目の連続鋳造の途中でノズルの閉塞が起こり、「350tの完全鋳造不可」であった。
Next, the effect of the CaO content in the refractory is examined.
In Comparative Example 3 and Examples 14 and 18, the REM content in the molten steel is 0.0003 mass% or more (0.0031 to 0.0048 mass%), and the Al content in the molten steel is adjusted. (0.10 to 0.14% by mass), and the ratio of the Al 2 O 3 concentration to the REM-O concentration in the inclusion is common in that the ratio Al 2 O 3 / REM-O is 0.25 or more. The type of refractory used is different.
In Comparative Example 3 in which a refractory containing no CaO was used, the nozzle was clogged during the first continuous casting, and “350 tons cannot be completely cast”.

耐火物(ドロマイト)中のCaOの含有率が10質量%である実施例14においては、「350tの完全鋳造可能」であり、鋳造終了後のノズルには介在物が付着する傾向が見られた。耐火物(ZCG)中のCaOの含有率が19質量%である実施例18においては、「350tの完全鋳造可能」であったものの、350t鋳造したところでノズルが閉塞した。
以上から、連続鋳造時のノズル閉塞を防止するためには、耐火物のCaO量は10質量%以上あることが好ましいことがわかる。また、ドロマイトを含有する耐火物の方がCaOの含有率が低かったにもかかわらず、ZCGよりも高い介在物付着防止効果を有することがわかる。
In Example 14 in which the CaO content in the refractory (dolomite) is 10% by mass, “350 t of complete casting is possible”, and inclusions tend to adhere to the nozzle after the completion of casting. . In Example 18 in which the content of CaO in the refractory (ZCG) was 19% by mass, although “350 t complete casting was possible”, the nozzle closed when 350 t was cast.
From the above, it can be seen that the CaO content of the refractory is preferably 10% by mass or more in order to prevent nozzle clogging during continuous casting. Moreover, it turns out that the refractory containing a dolomite has the inclusion prevention effect higher than ZCG, although the content rate of CaO was low.

本発明において用いられる耐火物として、ドロマイトを含有する耐火物が最も好ましいことは、下記の検討結果からも明らかである。
実施例17、14、および11は、いずれも溶鋼中のREMの含有率が0.0003質量%以上(0.0035〜0.0046質量%)、溶鋼中のAlの含有率を調整(0.10〜0.19質量%)して、介在物中のAl濃度とREM−O濃度の比Al/REM−Oを0.25以上とし、いずれにおいてもCaOを10質量%以上含有する耐火物を使用しているが、実施例17においてはZCG耐火物、実施例14、および11においてはドロマイトクリンカーを含有する耐火物を用いた点で相違する。
The fact that the refractory containing dolomite is most preferable as the refractory used in the present invention is also apparent from the following examination results.
In Examples 17, 14, and 11, the REM content in the molten steel was 0.0003 mass% or more (0.0035 to 0.0046 mass%), and the Al content in the molten steel was adjusted (0. 10 to 0.19 mass%) to the ratio Al 2 O 3 / REM-O of the concentration of Al 2 O 3 and REM-O concentration in inclusions and 0.25 or more, the CaO in any 10 wt% Although the refractory material contained above is used, Example 17 differs in that a ZCG refractory material is used, and in Examples 14 and 11, a refractory material containing dolomite clinker is used.

ZCG耐火物を用いた実施例17においては、「350tの完全鋳造可能」であったものの、350t鋳造したところで溶鋼供給ノズルが閉塞した。一方、ドロマイト含有耐火物を用いた実施例14においては、「350tの完全鋳造可能」であったが、鋳造後のノズル内面には介在物が付着する傾向が見られ、ノズル交換なしで2度目の350tの連続鋳造はできないものと判断された。同じくドロマイトを含有する耐火物を用いた実施例11においては、2度目の連続鋳造終了後のノズルは閉塞傾向であったものの、「350tの完全鋳造2回可能」であった。
以上の結果から、耐火物の材質としては、CaOを10質量%以上含有する耐火物のなかでも、ドロマイトクリンカーを含有する耐火物が最も好ましいことがわかる。
In Example 17 using the ZCG refractory, although it was “350 t complete casting possible”, the molten steel supply nozzle was blocked when 350 t was cast. On the other hand, in Example 14 using the refractory containing dolomite, “350 t complete casting is possible”, but inclusions tend to adhere to the inner surface of the nozzle after casting, and the second time without nozzle replacement. It was judged that continuous casting of 350 tons was not possible. Similarly, in Example 11 using the refractory containing dolomite, the nozzle after completion of the second continuous casting tended to be clogged, but was “350t complete casting twice possible”.
From the above results, it is understood that the refractory containing dolomite clinker is the most preferable among the refractories containing 10 mass% or more of CaO as the material of the refractory.

次に、CaOおよびMgOを主成分とする耐火物における両者の含有率比(前記W1/W2)について検討を行う。
実施例2、3、4、6、9は、いずれも溶鋼中のREMの含有率が0.0003質量%以上(0.0005〜0.0038質量%)、溶鋼中のAlの含有率を調整(0.14〜0.25質量%)して、介在物中のAl濃度とREM−O濃度の比Al/REM−Oを0.25以上とし、CaOを10質量%以上含有するドロマイトクリンカーを含有する耐火物を用いた例である。耐火物の含有率は、CaOが45〜65質量%、MgOが25〜50質量%であり、CaO含有量W1とMgO含有量W2の比W1/W2は、0.90以上でかつ2.60以下の範囲内である。
いずれの場合も350tの完全鋳造を2回連続して行うことが可能であり、2度目の連続終了後において、溶鋼供給ノズルの閉塞もなく、溶損も見られなかった。したがって、いずれの場合においても「350t完全鋳造3回以上可能」と判定された。
Next, the content ratio (W1 / W2) of both in the refractory mainly composed of CaO and MgO is examined.
In Examples 2, 3, 4, 6, and 9, the REM content in the molten steel is 0.0003 mass% or more (0.0005 to 0.0038 mass%), and the Al content in the molten steel is adjusted. (0.14 to 0.25 wt%) to the ratio Al 2 O 3 / REM-O of the concentration of Al 2 O 3 and REM-O concentration in inclusions and 0.25 or more, the CaO 10 wt% It is an example using the refractory containing the dolomite clinker contained above. The content of the refractory is 45 to 65% by mass for CaO and 25 to 50% by mass for MgO, and the ratio W1 / W2 of the CaO content W1 and the MgO content W2 is 0.90 or more and 2.60. Within the following range.
In any case, complete casting of 350 t could be performed continuously twice, and after the second continuous end, the molten steel supply nozzle was not blocked and no erosion was observed. Therefore, in any case, it was determined that “350 t complete casting 3 times or more is possible”.

次に、耐火物中のMgOの含有率について検討を行う。
実施例9、実施例8、および実施例13はいずれも、溶鋼中のREMの含有率が0.0003質量%以上(0.0029〜0.0038質量%)、溶鋼中のAlを調整(0.17〜0.25質量%)して、介在物中のAl濃度とREM−O濃度の比Al/REM−Oを0.25以上とし、CaOを10質量%以上(60〜75質量%)含有する耐火物であるドロマイトクリンカーを含有する耐火物を用いた点で共通しているが、実施例9、8、13の順に、耐火物中のMgOの含有率が25質量%、20質量%、15質量%と減少しており、これに伴いCaOやC(グラファイト)の含有率を変化させている。
Next, the MgO content in the refractory is examined.
In all of Example 9, Example 8, and Example 13, the content of REM in the molten steel is 0.0003 mass% or more (0.0029 to 0.0038 mass%), and Al in the molten steel is adjusted (0 .17~0.25 wt%) that the ratio Al 2 O 3 / REM-O of the concentration of Al 2 O 3 and REM-O concentration in inclusions 0.25 or more, CaO 10% by mass or more ( 60 to 75% by mass) Although common in that a refractory containing a dolomite clinker, which is a refractory contained, is used in the order of Examples 9, 8, and 13, the content of MgO in the refractory is 25. It has decreased to 20% by mass, 20% by mass, and 15% by mass, and accordingly, the content of CaO and C (graphite) is changed.

MgO量の減少に従い溶損傾向がより顕著に見られるようになり、実施例9においては「350tの完全鋳造3回以上可能」であったのが、実施例8においては、2度目の連続鋳造終了後にノズルの溶損傾向が見られたため「350tの完全鋳造が2回可能」にとどまり、実施例13においては、1度目の連続鋳造終了後に既にノズルの溶損傾向が見られたため「350tの完全鋳造可能」であった。
以上の結果から、耐火物におけるMgOの含有率の下限値は、350tの連続鋳造を少なくとも1回行うことが可能である15質量%以上であることが必要であり、好ましくは20質量%、更に好ましくは25質量%である。
As the amount of MgO decreased, the tendency of melting damage became more prominent, and in Example 9, “350 t complete casting was possible three times or more”, but in Example 8, the second continuous casting After completion of the nozzle, the tendency of the nozzle to be damaged was observed, so that “350t complete casting was possible twice” remained. In Example 13, the tendency of the nozzle to be damaged was already observed after the completion of the first continuous casting. It was possible to cast completely.
From the above results, the lower limit value of the content of MgO in the refractory is required to be 15% by mass or more, preferably 20% by mass, more preferably capable of performing 350t continuous casting at least once. Preferably it is 25 mass%.

実施例3、実施例10、実施例11、および実施例14はいずれも、溶鋼中のREMの含有率が0.0003質量%以上(0.0031〜0.0043質量%)、溶鋼中のAlの含有率を調整(0.13〜0.21質量%)して、介在物中のAl濃度とREM−O濃度の比Al/REM−Oを0.25以上とし、CaOを10質量%以上含むドロマイトクリンカーを含有する耐火物を用いた点で共通しているが、実施例3、10、11、14の順に耐火物のMgO量が50質量%、60質量%、70質量%、75質量%と増加しており、これに伴いCaOの含有率を減少させている。 In Example 3, Example 10, Example 11, and Example 14, the content of REM in the molten steel is 0.0003 mass% or more (0.0031 to 0.0043 mass%), Al in the molten steel. the content was adjusted (0.13 to 0.21 wt%) of the ratio Al 2 O 3 / REM-O of the concentration of Al 2 O 3 and REM-O concentration in inclusions and 0.25 or more, Although it is common in the point using the refractory containing the dolomite clinker containing 10 mass% or more of CaO, the MgO amount of the refractory is 50 mass%, 60 mass% in the order of Examples 3, 10, 11 and 14, It has increased to 70 mass% and 75 mass%, and accordingly, the CaO content is decreased.

MgO量の増加に伴い、ノズルへの介在物付着傾向が顕著に見られるようになり、実施例3、10、11、14の順に鋳造結果も、実施例3において「350tの完全鋳造3回以上可能」であったのが、実施例10においては、2度目の連続鋳造終了後に軽微ながらノズルの閉塞傾向が見られたため、「350tの完全鋳造2回可能」となり、実施例11においても、2度目の連続鋳造終了後にノズルの閉塞傾向が見られたため、「350tの完全鋳造2回可能」となり、実施例14においては、1度目の連続鋳造終了後に既にノズルの溶損傾向が見られたため「350tの完全鋳造可能」であった。
以上から、耐火物におけるMgOの含有率の上限値は、350tの連続鋳造を少なくとも1回行うことが可能である75質量%以下である必要があり、好ましくは70質量%、より好ましくは60質量%、更に好ましくは50質量%であることがわかる。
As the amount of MgO increases, the tendency of adhesion of inclusions to the nozzle becomes noticeable. The results of casting in the order of Examples 3, 10, 11, and 14 are also “full casting of 350 t or more 3 times or more in Example 3. In Example 10, since the nozzle clogging tendency was slightly observed after the end of the second continuous casting, it became “350t complete casting twice possible”. Since the nozzle clogging tendency was observed after the end of the continuous casting of the second time, "350t complete casting was possible twice", and in Example 14, the tendency of the nozzle to be damaged was already observed after the end of the first continuous casting. 350 tons can be completely cast. "
From the above, the upper limit of the content of MgO in the refractory must be 75% by mass or less, preferably 70% by mass, and more preferably 60% by mass, which allows 350t of continuous casting to be performed at least once. %, More preferably 50% by mass.

次に、耐火物中のCaOの含有率W1とMgOの含有率W2の比W1/W2について検討を行う。
実施例9、実施例11、実施例14、実施例8、および実施例13はいずれも、溶鋼中のREMの含有率が0.0003質量%以上(0.0029〜0.0043質量%)、溶鋼中のAlの含有率を調整(0.13〜0.25質量%)して、介在物中のAl濃度とREM−O濃度の比Al/REM−Oを0.25以上とし、CaOを10質量%以上(10〜75質量%)含むドロマイトクリンカーを含有する耐火物を用いた点で共通するが、実施例9、11、14の順に前記W1/W2の値が、2.6、0.33、0.13と減少している。これに伴い鋳造状況はノズル閉塞する傾向が強くなり、前記した実施例の順に、「350tの完全鋳造3回以上可能」(実施例9)、「350tの完全鋳造2回可能」(実施例11)、「350tの完全鋳造可能」(実施例14)と、ノズル交換なしに連続鋳造可能な回数は減少した。
以上の結果から、前記W1/W2は、0.33以上であることが好ましいことがわかる。
Next, the ratio W1 / W2 between the CaO content W1 and the MgO content W2 in the refractory is examined.
In all of Example 9, Example 11, Example 14, Example 8, and Example 13, the content of REM in the molten steel is 0.0003 mass% or more (0.0029 to 0.0043 mass%), The content ratio of Al in the molten steel was adjusted (0.13 to 0.25% by mass), and the ratio of the Al 2 O 3 concentration to the REM-O concentration in the inclusions was set to 0. Al 2 O 3 / REM-O. 25 or more, and common in that a refractory containing a dolomite clinker containing 10% by mass or more (10 to 75% by mass) of CaO is used. The values of W1 / W2 are in the order of Examples 9, 11, and 14. It has decreased to 2.6, 0.33, and 0.13. In connection with this, the tendency of the nozzles to close up becomes strong, and in the order of the above-described embodiments, “350t complete casting is possible 3 times or more” (Example 9), “350t complete casting is possible 2 times” (Example 11). ), “350 t complete casting is possible” (Example 14), the number of times that continuous casting was possible without replacing the nozzles was reduced.
From the above results, it can be seen that W1 / W2 is preferably 0.33 or more.

次に、実施例9、8、および13について比較を行う。前記W1/W2の値は、実施例9、8、13の順に、2.6、3.0、5.0と増加する。これに伴いノズルが溶損する傾向がより顕著になり、前記した実施例の順に、「350tの完全鋳造3回以上可能」(実施例9)、「350tの完全鋳造2回可能」(実施例8)、「350tの完全鋳造可能」(実施例13)と、ノズル交換なしに連続鋳造可能な回数は減少した。
以上の結果から、前記W1/W2は、3.0以下であることが好ましいことがわかる。
Next, Examples 9, 8, and 13 are compared. The value of W1 / W2 increases to 2.6, 3.0, and 5.0 in the order of Examples 9, 8, and 13. Along with this, the tendency of the nozzle to melt becomes more prominent. In the order of the above-described examples, “350t complete casting is possible 3 times or more” (Example 9), “350t complete casting is possible 2 times” (Example 8). ), “350 t complete casting is possible” (Example 13), the number of continuous castings without changing the nozzle was reduced.
From the above results, it can be seen that W1 / W2 is preferably 3.0 or less.

以上の検討結果から、介在物付着を抑制する効果を有するが溶損を招き易いCaOおよび溶損のバリア効果を発現するが付着を招き易いMgOの含有量をバランスさせることが肝要で、前記したW1/W2は、0.33以上でかつ3.0以下であることが好ましいことがわかる。 From the above examination results, it is important to balance the content of CaO which has an effect of suppressing inclusion adhesion but easily causes melting damage and MgO which exhibits a barrier effect of melting damage but easily causes adhesion. It can be seen that W1 / W2 is preferably 0.33 or more and 3.0 or less.

次に、耐火物中のCの含有量について検討を行う。
実施例3、実施例2、実施例1、および実施例12はいずれも、溶鋼中のREMの含有率が0.0003質量%以上(0.0032〜0.0038質量%)、溶鋼中のAlの含有率を調整(0.13〜0.21質量%)して、介在物中のAl濃度とREM−O濃度の比Al/REM−Oを0.25以上とし、CaOを10質量%以上(40〜50質量%)含み、CaOとMgOはほぼ同量(0.90≦W1/W2≦1.11)であるドロマイトクリンカーを含有する耐火物を用いた点で共通しているが、実施例3、2、1、12の順に、耐火物中のCの含有率が、1質量%、4質量%、10質量%、20質量%と増加している。
Next, the content of C in the refractory is examined.
In Example 3, Example 2, Example 1, and Example 12, the content of REM in the molten steel is 0.0003 mass% or more (0.0032 to 0.0038 mass%), Al in the molten steel. the content was adjusted (0.13 to 0.21 wt%) of the ratio Al 2 O 3 / REM-O of the concentration of Al 2 O 3 and REM-O concentration in inclusions and 0.25 or more, Common in that a refractory containing dolomite clinker containing CaO of 10% by mass or more (40-50% by mass), CaO and MgO being approximately the same amount (0.90 ≦ W1 / W2 ≦ 1.11) is used. However, the content of C in the refractory increases in the order of Examples 3, 2, 1, and 12 to 1% by mass, 4% by mass, 10% by mass, and 20% by mass.

Cの含有率の増加に伴い、鋳造状況はノズルの溶損傾向が強まり、鋳造結果は実施例3、2、1、12の順に、実施例3および2においては「350tの完全鋳造3回以上可能」であったが、実施例1においては、2度目の連続鋳造終了後に軽微ながらノズルの溶損が見られたため「350tの完全鋳造2回可能」となり、実施例12においては、1度目の連続鋳造終了後に既にノズルの溶損が見られたため、「350tの完全鋳造可能」となった。
また、耐火物のCaOとMgOはほぼ同量でない点において実験条件が相違するが、Cの含有量が5質量%である実施例9および10のように、溶鋼供給ノズルの交換なしに350tの完全鋳造を2回以上連続して行うことが可能な場合もあった。
以上から、耐火物におけるCの含有率の上限は、350tの連続鋳造を少なくとも1回行うことが可能である10質量%以下である必要があり、好ましくは5質量%、更に好ましくは4質量%であることがわかる。
As the content of C increases, the tendency of the nozzle to melt is increased in the casting situation, and the casting results are in the order of Examples 3, 2, 1, 12 and in Examples 3 and 2, “350 tons of complete casting 3 times or more. However, in Example 1, since the nozzle was slightly damaged after the second continuous casting was completed, it became “350t complete casting twice possible”, and in Example 12, the first time Since the nozzle had already been melted after the end of continuous casting, “350 tons of complete casting was possible”.
In addition, although the experimental conditions differ in that CaO and MgO of the refractory are not substantially the same amount, as in Examples 9 and 10 in which the content of C is 5% by mass, 350 t of the refractory can be obtained without replacement of the molten steel supply nozzle. In some cases, complete casting could be performed twice or more in succession.
From the above, the upper limit of the C content in the refractory material needs to be 10% by mass or less, preferably 5% by mass, and more preferably 4% by mass, capable of performing at least one 350t continuous casting. It can be seen that it is.

次に、CaOを10質量%以上含む耐火物の溶鋼供給ノズル内面の溶鋼接触面への配置が異なる場合について、実施例4、実施例15、および実施例16に基づいて説明する。これらの実施例においては、同一の耐火物(ドロマイトクリンカー含有、CaOの含有率45質量%、MgOの含有率49質量%、Cの含有率1質量%)を使用しているが、実施例4においては、ノズルの内面に前記耐火物を図2(A)に示すように、実施例15においては図2(B)に示すように、実施例16においては図2(C)に示すように、それぞれ配置したものである。
実施例4、15、16のいずれについても、連続鋳造試験の結果は「350tの完全鋳造3回以上可能」と判定された。
いずれの場合についても、実用上問題となるノズルの閉塞は見られず、これらの実施例においては、耐火物の配置の相違による影響は見られなかった。
Next, the case where the arrangement | positioning to the molten steel contact surface of the molten steel supply nozzle inner surface of the refractory containing 10 mass% or more of CaO differs is demonstrated based on Example 4, Example 15, and Example 16. FIG. In these examples, the same refractory (containing dolomite clinker, CaO content: 45 mass%, MgO content: 49 mass%, C content: 1 mass%) is used. As shown in FIG. 2 (A), the refractory on the inner surface of the nozzle is shown in FIG. 2 (B) in Example 15, and as shown in FIG. 2 (C) in Example 16. , Respectively.
In all of Examples 4, 15, and 16, the result of the continuous casting test was determined to be “350t complete casting 3 times or more possible”.
In any case, no clogging of the nozzle, which is a practical problem, was observed, and in these examples, no influence due to the difference in the arrangement of the refractories was observed.

本発明は、前記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部または全部を組み合わせて本発明の鋼の連続鋳造方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
例えば、前記実施の形態において用いられる連続鋳造機は、図1に示したような湾曲型のものであってもよいが、垂直曲げ型の連続鋳造機を用いることももちろん可能である。
また、前記実施の形態において用いられる耐火物は、ドロマイトクリンカーに限定されず、CaOおよびMgOの含有率W1、W2、または比W1/W2が上述の範囲内である任意の耐火物を用いることができる。
さらに、連続鋳造に用いる鋼の種類は、実施例において例示した無方向性電磁鋼板用鋼に限定されず、REMの添加により材料特性が改善される任意の鋼の連続鋳造について本発明は適用可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed without changing the gist of the present invention. For example, some or all of the above-described embodiments and modifications are possible. The case where the continuous casting method for steel of the present invention is configured by combining the above is also included in the scope of the right of the present invention.
For example, the continuous casting machine used in the above embodiment may be a curved type as shown in FIG. 1, but it is of course possible to use a vertical bending type continuous casting machine.
Further, the refractory used in the embodiment is not limited to dolomite clinker, and any refractory having a CaO and MgO content W1, W2, or a ratio W1 / W2 within the above range may be used. it can.
Furthermore, the type of steel used for continuous casting is not limited to the steel for non-oriented electrical steel sheets exemplified in the examples, and the present invention is applicable to continuous casting of any steel whose material properties are improved by the addition of REM. It is.

以上述べたように、本発明は、材料特性を改善するためにREMを添加した無方向性電磁鋼板用鋼等の鋼の連続鋳造に利用することが可能であり、溶鋼供給ノズルの長寿命化、連続鋳造機の安定稼動等に有用である。 As described above, the present invention can be used for continuous casting of steel such as steel for non-oriented electrical steel sheets to which REM is added in order to improve material properties, and the life of a molten steel supply nozzle is extended. It is useful for stable operation of continuous casting machines.

本発明の一実施の形態に係る鋼の連続鋳造方法を適用する連続鋳造機の概要図である。It is a schematic diagram of the continuous casting machine to which the continuous casting method of steel concerning one embodiment of the present invention is applied. (A)〜(C)はそれぞれ、同鋼の連続鋳造方法に用いられるノズルの耐火物の配置位置を示す説明図である。(A)-(C) is explanatory drawing which shows the arrangement position of the refractory of the nozzle used for the continuous casting method of the steel, respectively.

符号の説明Explanation of symbols

10:連続鋳造機、11:溶鋼、12:取鍋、13:第1の溶鋼供給ノズル、14:タンディッシュ、15:第2の溶鋼供給ノズル、16:鋳型、17:鋳片、18:鋳片支持ロール、19:鋳片冷却装置(スプレー)、20:凝固完了点(クレータエンド)、21:鋳片引き抜きロール、22:鋳片搬送ロール、23:ノズル本体、24:耐火物、25:湯面、26:吐出口 10: continuous casting machine, 11: molten steel, 12: ladle, 13: first molten steel supply nozzle, 14: tundish, 15: second molten steel supply nozzle, 16: mold, 17: slab, 18: casting Piece support roll, 19: Cast piece cooling device (spray), 20: Solidification completion point (crater end), 21: Cast piece drawing roll, 22: Cast piece transport roll, 23: Nozzle body, 24: Refractory, 25: Hot water surface, 26: Discharge port

Claims (6)

1または2以上のノズルを介して鋳型内に溶鋼を注入し、該鋳型下部から鋳片を連続的に引き出す鋼の連続鋳造方法において、
前記溶鋼には0.0003質量%以上のREM(希土類元素)を含み、かつ、前記溶鋼中の介在物中のAl濃度(質量%)とREMオキサイド濃度(質量%)の比Al/REMオキサイドが0.25以上となるように調整し、しかも、前記ノズルの少なくとも1には前記溶鋼と接する内面の少なくとも一部にCaOを10質量%以上含有する耐火物が配置されていることを特徴とする鋼の連続鋳造方法。
In a continuous casting method of steel, molten steel is injected into a mold through one or more nozzles, and a slab is continuously drawn out from the lower part of the mold.
Wherein it comprises a molten steel is 0.0003 mass% or more REM (rare earth element), and, Al 2 O 3 concentration in inclusions in the molten steel (mass%) and REM oxide concentration (wt%) ratio Al 2 The O 3 / REM oxide is adjusted to be 0.25 or more, and at least one of the nozzles is provided with a refractory containing 10% by mass or more of CaO on at least a part of the inner surface in contact with the molten steel. A continuous casting method for steel, characterized by comprising:
請求項1記載の鋼の連続鋳造方法において、前記ノズルは、取鍋とタンディッシュとの間に配置される第1の溶鋼供給ノズル、該タンディッシュと前記鋳型との間に使用される第2の溶鋼供給ノズル、該第2の溶鋼供給ノズルに隣接して配置される流量調整ノズル、およびこれらのいずれかのノズルをそれぞれ対応する前記取鍋または前記タンディッシュに接続するための接続ノズルのいずれかであることを特徴とする鋼の連続鋳造方法。 The continuous casting method of steel according to claim 1, wherein the nozzle is a first molten steel supply nozzle disposed between a ladle and a tundish, and a second used between the tundish and the mold. Any one of a molten steel supply nozzle, a flow rate adjusting nozzle disposed adjacent to the second molten steel supply nozzle, and a connection nozzle for connecting any one of these nozzles to the corresponding ladle or the tundish, respectively. A continuous casting method for steel characterized by the above. 請求項1および2のいずれか1項に記載の鋼の連続鋳造方法において、前記耐火物は、CaOおよびMgOを主成分とすることを特徴とする鋼の連続鋳造方法。 3. The continuous casting method for steel according to claim 1, wherein the refractory includes CaO and MgO as main components. 4. 請求項3記載の鋼の連続鋳造方法において、前記耐火物は、MgOの含有率が20質量%以上でかつ70質量%以下であり、CaOの含有率W1とMgOの含有率W2の比W1/W2が、0.33以上でかつ3以下であることを特徴とする鋼の連続鋳造方法。 4. The continuous casting method for steel according to claim 3, wherein the refractory has an MgO content of 20% by mass or more and 70% by mass or less, and a ratio W1 / CaO content W1 and MgO content W2. W2 is 0.33 or more and 3 or less, The continuous casting method of steel characterized by the above-mentioned. 請求項4記載の鋼の連続鋳造方法において、前記耐火物におけるCの含有量が0.1質量%以上でかつ10質量%以下であることを特徴とする鋼の連続鋳造方法。 5. The steel continuous casting method according to claim 4, wherein the content of C in the refractory is 0.1 mass% or more and 10 mass% or less. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の鋼の連続鋳造方法において、前記溶鋼は、0.001質量%以上でかつ0.01質量%以下のC、0.1質量%以上でかつ7質量%以下のSi、0.1質量%以上でかつ3質量%以下のAl、0.0003質量%以上でかつ0.05質量%以下のREM、並びに、残部Feおよび不可避的不純物を含み、前記鋳片は圧延して、最終的に無方向性電磁鋼板用鋼として使用されることを特徴とする鋼の連続鋳造方法。 In the continuous casting method of the steel according to any one of claims 1 to 5, the molten steel is 0.001 mass% or more and 0.01 mass% or less of C, 0.1 mass% or more and 7 Containing not more than mass% Si, not less than 0.1 mass% and not more than 3 mass% Al, not less than 0.0003 mass% and not more than 0.05 mass% REM, and the balance Fe and inevitable impurities, A continuous casting method for steel, wherein the slab is rolled and finally used as steel for non-oriented electrical steel sheets.
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