JP2010227972A - Mold powder for continuously casting steel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鋼の連続鋳造用モールドパウダーに関する。 The present invention relates to a mold powder for continuous casting of steel.
鋼の連続鋳造用モールドパウダーは、溶鋼を連続鋳造するに際して、モールド内へ注入された溶鋼表面上へ投入され、溶鋼からの受熱により滓化溶融されるものである。この時、上方から未溶融の原モールドパウダー層、焼結層、溶融スラグ層からなる層状構造を形成し、溶融スラグは、モールドと凝固シェル間に流入して消費される。その間の主な役割としては、１）溶鋼の保温作用；２）溶鋼の再酸化防止作用；３）溶鋼から浮上する介在物の吸収除去作用；４）モールドと凝固シェル間の潤滑作用；５）凝固シェルからモールドへの抜熱制御、などが挙げられる。 The mold powder for continuous casting of steel is one that is poured onto the surface of the molten steel injected into the mold when the molten steel is continuously cast, and is hatched and melted by receiving heat from the molten steel. At this time, a layered structure including an unmelted original mold powder layer, a sintered layer, and a molten slag layer is formed from above, and the molten slag flows between the mold and the solidified shell and is consumed. The main roles during this period are as follows: 1) warming action of molten steel; 2) prevention of reoxidation of molten steel; 3) absorption removal action of inclusions floating from molten steel; 4) lubrication action between mold and solidified shell; 5) Control of heat removal from the solidified shell to the mold can be mentioned.
カーボン含有量が０．０８〜０．１６質量％の中炭素鋼では、その凝固過程でδ相からγ相への包晶変態を伴う凝固収縮が大きく、鋳片割れが発生し易い。鋳片割れを防止するため、５）の働きによって凝固シェルからモールドへの抜熱を抑制し、均一な凝固シェルを形成する必要がある。 In a medium carbon steel having a carbon content of 0.08 to 0.16% by mass, solidification shrinkage accompanied by peritectic transformation from δ phase to γ phase is large during the solidification process, and slab cracking is likely to occur. In order to prevent slab cracking, it is necessary to suppress heat removal from the solidified shell to the mold by the action of 5) to form a uniform solidified shell.
抜熱を抑制するために、ＣａＯ／ＳｉＯ２質量比が概ね１．５以上の高塩基度モールドパウダーが開発され、鋳片割れ防止に一定の効果を上げている。ＣａＯとＳｉＯ２を主成分とし、ＣａＯ／ＳｉＯ２質量比が概ね１．５以上の高塩基度モールドパウダーは、例えば以下の特許文献に開示されている。 In order to suppress heat removal, a high basicity mold powder having a CaO / SiO 2 mass ratio of approximately 1.5 or more has been developed, which has a certain effect in preventing slab cracking. High basicity mold powders mainly composed of CaO and SiO 2 and having a CaO / SiO 2 mass ratio of about 1.5 or more are disclosed in, for example, the following patent documents.
特許文献１には、塩基度（ＣａＯ＊／ＳｉＯ２）が１．６〜２．５の範囲内にあり、周期律表ＩＡ族に属する元素の酸化物を二種類以上、以下の（１）式の範囲内で含有し、かつＦを５〜１５重量％の範囲で含有することを特徴とする連続鋳造用モールドパウダー：０．１３＜（ＩＡ族酸化物の合計モル数）／（Ｃａのモル数）＜０．６ （１）
ただし、塩基度のＣａＯ＊はモールドパウダー中のＣａのモル数からＣａＯに換算した値である（請求項１）；前記周期律表ＩＡ族に属する元素の酸化物が、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏから選択されたものであることを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造用モールドパウダー（請求項２）；Ａｌ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅの酸化物を合計で０．３〜１０重量％含むことを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造用モールドパウダー（請求項３）が開示されている。
In Patent Document 1, the basicity (CaO * / SiO 2 ) is in the range of 1.6 to 2.5, and two or more kinds of oxides of elements belonging to Group IA of the periodic table, the following (1) Containing within the range of the formula, and containing F in the range of 5 to 15% by weight, the mold powder for continuous casting: 0.13 <(total number of moles of group IA oxide) / (Ca Number of moles) <0.6 (1)
However, basic CaO * is a value converted to CaO from the number of moles of Ca in the mold powder (Claim 1); the oxides of elements belonging to Group IA of the periodic table are Li 2 O, Na 2 The mold powder for continuous casting according to claim 1 (Claim 2), which is selected from O, K 2 O, Rb 2 O, and Cs 2 O; Al, Mg, Sr, Ba, The mold powder for continuous casting according to claim 1 (Claim 3), comprising a total of 0.3 to 10 wt% of Cr, Mn and Fe oxides.
また、特許文献２には、ＣａＯ、ＳｉＯ２及びフッ素化合物を基本成分とし、下記（Ａ）式で表される（ＣａＯ）ｈ［重量％］とＳｉＯ２含有率［重量％］との比（ＣａＯ）ｈ／ＳｉＯ２が０．９〜１．９であり、さらに下記（Ｂ）式で表されるＣａＦ２を１５〜６０重量％含み、かつＮａ２Ｏを０〜１５重量％、ＭｇＯを１〜２０重量％含有することを特徴とする鋼の連続鋳造用モールドパウダー：
ここで、（ＣａＯ）ｈ＝Ｔ．ＣａＯ−Ｆ×（５６／３８） （Ａ）
ＣａＦ２＝Ｆ×（７８／３８） （Ｂ）
Ｔ．ＣａＯ：パウダー中の全Ｃａ含有率のＣａＯ換算量［重量％］
Ｆ：パウダー中の全Ｆ含有率［重量％］
が開示されている。
Patent Document 2 discloses a ratio of (CaO) h [wt%] and SiO 2 content [wt%] represented by the following formula (A) using CaO, SiO 2 and a fluorine compound as basic components ( CaO) h / SiO 2 is 0.9 to 1.9, further contains 15 to 60% by weight of CaF 2 represented by the following formula (B), 0 to 15% by weight of Na 2 O, MgO Mold powder for continuous casting of steel characterized by containing 1 to 20% by weight:
Here, (CaO) h = T. CaO-F × (56/38) (A)
CaF 2 = F × (78/38) (B)
T. T. CaO: CaO equivalent of the total Ca content in the powder [wt%]
F: Total F content in powder [% by weight]
Is disclosed.
更に、特許文献３には、ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３及びフッ素化合物を基本成分とし、下記（Ａ）式で表される（ＣａＯ）ｈ含有率（重量％）とＳｉＯ２（重量％）との比（ＣａＯ）ｈ／ＳｉＯ２が０．９〜１．９であり、下記（Ｂ）式で表されるＣａＦ２を５〜６０重量％含み、かつＡｌ２Ｏ３を３〜４０重量％、Ｎａ２Ｏを０〜１０重量％、ＭｇＯを０〜１５重量％含有し、１３００℃における粘度が１．５ｐｏｉｓｅ以上であることを特徴とする鋼の連続鋳造用モールドパウダ：
（ＣａＯ）ｈ＝Ｔ．ＣａＯ−Ｆ×（５６／３８） （Ａ）
ＣａＦ２＝Ｆ×（７８／３８） （Ｂ）
ここで、Ｔ．ＣａＯ：パウダ中の全Ｃａ含有率のＣａＯ換算量（重量％）
が開示されている。
Furthermore, Patent Document 3 includes CaO, Al 2 O 3 and a fluorine compound as basic components, and includes (CaO) h content (wt%) and SiO 2 (wt%) represented by the following formula (A). The ratio (CaO) h / SiO 2 is 0.9 to 1.9, contains 5 to 60% by weight of CaF 2 represented by the following formula (B), and 3 to 40% by weight of Al 2 O 3 , A mold powder for continuous casting of steel, characterized by containing 0 to 10% by weight of Na 2 O and 0 to 15% by weight of MgO, and having a viscosity at 1300 ° C. of 1.5 poise or more:
(CaO) h = T. CaO-F × (56/38) (A)
CaF 2 = F × (78/38) (B)
Here, T.W. CaO: CaO equivalent amount (% by weight) of total Ca content in powder
Is disclosed.
また、特許文献４には、ＣａＯ、ＳｉＯ２及びフッ素化合物を基本成分とし、０〜１０質量％のＺｒＯ２を含み、かつ、下記（ａ）、（ｂ）および（ｃ）式を満足することを特徴とする連続鋳造用モールドパウダ：
０．９≦ｆ（１）≦１．９ （ａ）
０≦ｆ（２）≦０．４ （ｂ）
０．０５≦ｆ（３）≦０．２５ （ｃ）
ｆ（１）＝（ＣａＯ）ｈ／（ＳｉＯ２）ｈ （イ）
ｆ（２）＝（ＣａＦ２）ｈ／（（ＣａＯ）ｈ＋（ＳｉＯ２）ｈ＋（ＣａＦ２）ｈ） （ロ）
ｆ（３）＝（アルカリ金属の弗化物）ｈ／（（ＣａＯ）ｈ＋（ＳｉＯ２）ｈ
＋（アルカリ金属の弗化物）ｈ） （ハ）
（ＣａＯ）ｈ＝（ＷＣａＯ−（ＣａＦ２）ｈ×０．７１８） （Ａ）
（ＳｉＯ２）ｈ＝ＷＳｉＯ２ （Ｂ）
（ＣａＦ２）ｈ＝（ＷＦ−ＷＬｉ２Ｏ×１．２７−ＷＮａ２Ｏ×０．６１３
−ＷＫ２Ｏ×０．４０３）×２．０５ （Ｃ）
（アルカリ金属の弗化物）ｈ＝ＷＬｉ２Ｏ×１．７４＋ＷＮａ２Ｏ×１．３５
＋ＷＫ２Ｏ×１．２３ （Ｄ）
ここで、ＷＣａＯ、ＷＳｉＯ２、ＷＦ、ＷＬｉ２Ｏ、ＷＮａ２ＯおよびＷＫ２Ｏ：モールドパウダー中のＣａＯ、ＳｉＯ２、Ｆ、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有率（質量％）
が開示されている。
Patent Document 4 contains CaO, SiO 2 and a fluorine compound as basic components, contains 0 to 10% by mass of ZrO 2 , and satisfies the following formulas (a), (b) and (c): Mold powder for continuous casting characterized by:
0.9 ≦ f (1) ≦ 1.9 (a)
0 ≦ f (2) ≦ 0.4 (b)
0.05 ≦ f (3) ≦ 0.25 (c)
f (1) = (CaO) h / (SiO 2 ) h (I)
f (2) = (CaF 2 ) h / ((CaO) h + (SiO 2 ) h + (CaF 2 ) h ) (b)
f (3) = (alkali metal fluoride) h / ((CaO) h + (SiO 2 ) h
+ (Alkali metal fluoride) h ) (c)
(CaO) h = (W CaO - (CaF 2) h × 0.718) (A)
(SiO 2) h = W SiO2 (B)
(CaF 2) h = (W F -W Li2O × 1.27-W Na2O × 0.613
−W K2O × 0.403) × 2.05 (C)
(Alkali metal fluoride) h = WLi2O * 1.74 + WNa2O * 1.35
+ W K2O × 1.23 (D)
Here, W CaO , W SiO2 , W F , W Li2O , W Na2O and W K2O : Content of CaO, SiO 2 , F, Li 2 O, Na 2 O and K 2 O in the mold powder (% by mass)
Is disclosed.
更に、特許文献５には、ＣａＯ、ＳｉＯ２およびフッ素化合物を基本成分とし、下記（Ｘ）式で表されるＣａＯ’の重量％と、ＳｉＯ２の重量％との比ＣａＯ’／ＳｉＯ２が、０．９〜２．８であり、下記（Ｙ）式で表されるＣａＦ２含有率が、下記条件（Ａ）または条件（Ｂ）のいずれかを満足し、さらにＮａ２Ｏを０〜２５重量％、Ｃを０〜１０重量％含有することを特徴とする鋼の連続鋳造用モールドパウダ：
（Ａ）ＣａＯ’／ＳｉＯ２が０．９以上１．９以下のとき
ＣａＦ２含有率が１５〜６０重量％
（Ｂ）ＣａＯ’／ＳｉＯ２が１．９を超えて２．８以下のとき
ＣａＦ２含有率が５〜６０重量％
ここで、ＣａＯ’＝Ｔ．ＣａＯ−Ｆ×（５６／３８） （Ｘ）
ＣａＦ２＝Ｆ×（７８／３８） （Ｙ）
Ｔ．ＣａＯ：パウダ中の全Ｃａ含有率のＣａＯ換算量（重量％）
Ｆ：パウダ中の全Ｆ含有率（重量％）（請求項１）；
ＣａＯ’／ＳｉＯ２が０．９以上、１．９以下のとき、ＣａＦ２含有率が２０〜６０重量％であることを特徴とする請求項１に記載の鋼の連続鋳造用モールドパウダ（請求項２）；１３００℃における粘度が１．５ｐｏｉｓｅ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の鋼の連続鋳造用モールドパウダ（請求項３）が開示されている。
Furthermore, Patent Document 5 discloses a ratio CaO ′ / SiO 2 between CaO ′, SiO 2 and wt% of CaO ′ represented by the following formula (X) with CaO, SiO 2 and a fluorine compound as basic components. 0.9 to 2.8, and the CaF 2 content represented by the following formula (Y) satisfies either of the following conditions (A) or (B), and Na 2 O is changed to 0 to Mold powder for continuous casting of steel characterized by containing 25% by weight and 0 to 10% by weight of C:
(A) When CaO ′ / SiO 2 is 0.9 or more and 1.9 or less, the CaF 2 content is 15 to 60% by weight.
(B) When CaO ′ / SiO 2 exceeds 1.9 and is 2.8 or less, the CaF 2 content is 5 to 60% by weight.
Here, CaO ′ = T. CaO-F × (56/38) (X)
CaF2 = F × (78/38) (Y)
T. T. CaO: CaO equivalent amount (% by weight) of total Ca content in powder
F: Total F content (% by weight) in powder (Claim 1);
2. The mold powder for continuous casting of steel according to claim 1, wherein the CaF 2 content is 20 to 60 wt% when CaO ′ / SiO 2 is 0.9 or more and 1.9 or less. Item 2): The mold powder for continuous casting of steel according to claim 1 or claim 2 (Claim 3), wherein the viscosity at 1300 ° C is 1.5 poise or less.
また、特許文献６には、ＣａＯ、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏおよびフッ素化合物を基本成分とするモールドパウダであって、さらに、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏらうちの１種以上、ならびにＡｌ２Ｏ３を含有し、フッ素化合物を構成するＦの含有率が４〜２５質量％、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計の含有率が１．５質量％以下であり、かつ、これらＣａＯ、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｆ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＡｌ２Ｏ３の含有率で表される、下記（イ）式、（ロ）式および（ハ）式によって規定される指標ａが０．４７〜０．７、指標ｂが０〜０．４、および指標ｃが０〜０．６であることを特徴とする連続鋳造用モールドパウダ：
ａ＝（％ＣａＯ）ｈ／｛（％ＣａＯ）ｈ＋（％ＳｉＯ２）ｈ＋（％Ａｌ２Ｏ３）ｈ｝（イ）
ｂ＝（％Ａｌ２Ｏ３）ｈ／｛（％ＣａＯ）ｈ＋（％ＳｉＯ２）ｈ
＋（％Ａｌ２Ｏ３）ｈ｝（ロ）
ｃ＝（％ＣａＦ２）ｈ／｛（％ＣａＯ）ｈ＋（％ＳｉＯ２）ｈ＋（％ＣａＦ２）ｈ｝（ハ）
ここで、（％ＣａＯ）ｈ＝｛ＷＣａＯ−（％ＣａＦ２）ｈ×０．７１８｝ （ニ）
（％ＣａＦ２）ｈ＝（ＷＦ−ＷＬｉ２Ｏ×１．２７−ＷＮａ２Ｏ×０．６１３
−ＷＫ２Ｏ×０．４０４）×２．０５ （ホ）
（％ＳｉＯ２）ｈ＝ＷＳｉＯ２および（％Ａｌ２Ｏ３）ｈ＝ＷＡｌ２Ｏ３であり、また、ＷＣａＯ、ＷＳｉＯ２、ＷＬｉ２Ｏ、ＷＮａ２ＯおよびＷＫ２Ｏはモールドパウダ中に分析されるＣａ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋが全てそれらの酸化物であるとして換算した含有率（質量％）であり、ＷＦは、分析されるＦの含有率（質量％）である
が開示されている。
Patent Document 6 discloses a mold powder containing CaO, SiO 2 , Li 2 O and a fluorine compound as basic components, and at least one of Na 2 O and K 2 O, and Al 2 O. 3 and the fluorine content constituting the fluorine compound is 4 to 25% by mass, the total content of Na 2 O and K 2 O is 1.5% by mass or less, and these CaO and SiO 2 , Li 2 O, F, Na 2 O, K 2 O and Al 2 O 3 , and the index a defined by the following formulas (a), (b) and (c) is 0. .47 to 0.7, the index b is 0 to 0.4, and the index c is 0 to 0.6.
a = (% CaO) h / {(% CaO) h + (% SiO 2 ) h + (% Al 2 O 3 ) h} (I)
b = (% Al 2 O 3 ) h / {(% CaO) h + (% SiO 2 ) h
+ (% Al 2 O 3 ) h} (b)
c = (% CaF 2 ) h / {(% CaO) h + (% SiO 2 ) h + (% CaF 2 ) h} (c)
Here, (% CaO) h = {WCaO − (% CaF 2 ) h × 0.718} (d)
(% CaF 2) h = ( W F -W Li2O × 1.27-W Na2O × 0.613
-W K2O × 0.404) × 2.05 (e)
(% SiO 2 ) h = W SiO2 and (% Al 2 O 3 ) h = W Al2O3 , and W CaO , W SiO2 , W Li2O , W Na2O and W K2O are Ca analyzed in the mold powder, Si, Al, Li, Na, and K are all expressed as their oxides (% by mass), and WF is the content of F to be analyzed (% by mass). .
更に、特許文献７には、少なくとも、塩基度（ＣａＯｗｔ％／ＳｉＯ２ｗｔ％）が１．１〜２．４の範囲にあり、かつ、フッ素を２〜１２ｗｔ％、およびＡｌ２Ｏ３を１〜７ｗｔ％を含有する連続鋳造用モールドパウダーであって、該パウダーのプリメルトフラックスの含有量が、下式（１）を満足することを特徴とする連続鋳造用モールドパウダー：
（プリメルトフラックスのｗｔ％）≧２５×（ＣａＯｗｔ％／ＳｉＯ２ｗｔ％）
＋３５ （１）
（請求項１）；前記連続鋳造用モールドパウダーの塩基度（ＣａＯｗｔ％／ＳｉＯ２ｗｔ％）が１．３〜１．６の範囲であり、かつ、前記プリメルトフラックスの含有量が８５ｗｔ％以下である、請求項１記載の連続鋳造用モールドパウダー（請求項２）；更に、下記の化合物または単体を含有することを特徴とする請求項１または２記載の連続鋳造用モールドパウダー：（ａ）氷晶石、ＮａＦ、蛍石、ソーダ灰、Ｌｉ２Ｏの何れか１種以上の含有量が４〜２５ｗｔ％、（ｂ）炭素材の含有量が１〜８ｗｔ％（請求項３）；少なくとも、ＣａＯ：３５〜６０ｗｔ％、ＳｉＯ２：２５〜４０ｗｔ％、Ａｌ２Ｏ３：１〜７ｗｔ％、ＭｇＯ＜１．５ｗｔ％、Ｎａ２Ｏ；１〜１０ｗｔ％、Ｌｉ２Ｏ：１〜５ｗｔ％、Ｆ：２〜１２ｗｔ％を含有する連続鋳造用モールドパウダーであって、該パウダーのプリメルトフラックスの含有量が下式（１）を満足することを特徴とする連続鋳造用モールドパウダー：
（プリメルトフラックスのｗｔ％）≧２５×（ＣａＯｗｔ％／ＳｉＯ２ｗｔ％）
＋３５ （１）
（請求項４）が開示されている。
Further, in Patent Document 7, at least the basicity (CaO wt% / SiO 2 wt%) is in the range of 1.1 to 2.4, fluorine is 2 to 12 wt%, and Al 2 O 3 is 1 A mold powder for continuous casting containing ˜7 wt%, wherein the content of the pre-melt flux of the powder satisfies the following formula (1):
(Wt% of premelt flux) ≧ 25 × (CaO wt% / SiO 2 wt%)
+35 (1)
(Claim 1); and the basicity of the continuous casting mold powder (CaOwt% / SiO 2 wt% ) is in the range of 1.3 to 1.6, and the content of the pre-melt flux or less 85 wt% The mold powder for continuous casting according to claim 1, further comprising the following compound or simple substance: (a) The content of one or more of cryolite, NaF, fluorite, soda ash, and Li 2 O is 4 to 25 wt%, (b) the content of the carbon material is 1 to 8 wt% (Claim 3); , CaO: 35~60wt%, SiO 2 : 25~40wt%, Al 2 O 3: 1~7wt%, MgO <1.5wt%, Na 2 O; 1~10wt%, Li 2 O: 1~5wt% , F: 2-12wt% included A mold powder for continuous casting of, the continuous casting mold powder, wherein the content of the pre-melt flux of the powder satisfy the following formula (1):
(Wt% of premelt flux) ≧ 25 × (CaO wt% / SiO 2 wt%)
+35 (1)
(Claim 4) is disclosed.
また、特許文献８には、モールド内のメニスカス部において緩冷却であり、メニスカス部の下方部分において強冷却であるモールドパウダーを用いて鋼の連続鋳造を行うことを特徴とする鋼の連続鋳造方法（請求項１）；モールド内のメニスカス部において結晶化速度を大きくして緩冷却とし、メニスカス部の下方部分において結晶成長を抑制して強冷却とするモールドパウダーを用いて鋼の連続鋳造を行うことを特徴とする鋼の連続鋳造方法（請求項２）；モールド内のメニスカス部における冷却性をモールドパウダーのＮａ２Ｏの含有量による結晶化速度の調整により制御し、メニスカス部の下方部分における冷却性をモールドパウダーのＬｉ２Ｏの含有量による結晶化温度の調整により制御することを特徴とする請求項１または２に記載の鋼の連続鋳造方法（請求項３）；鋳片の厚さが２２０ｍｍ以上であり、鋳造速度が１．６ｍ／分以上であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の鋼の連続鋳造方法（請求項４）；ＣａＯ／ＳｉＯ２質量比を１．５〜２．５とし、Ｎａ２Ｏを２質量％未満、Ｌｉ２Ｏを１質量％以上に調整したモールドパウダーを用いて、厚さ２２０ｍｍ以上の鋳片を鋳造速度１．６ｍ／分以上で連続鋳造することを特徴とする鋼の連続鋳造方法（請求項５）；前記モールドパウダーは、１〜１８質量％のＣを含むことを特徴とする請求項５に記載の鋼の連続鋳造方法（請求項６）；モールドパウダーの結晶化温度が１１００℃以下であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の鋼の連続鋳造方法（請求項７）；モールド直下位置における凝固シェルの厚さを１２ｍｍ以上とすることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の鋼の連続鋳造方法（請求項８）が開示されている。 Further, Patent Document 8 discloses a continuous casting method of steel, characterized in that continuous casting of steel is performed using mold powder that is slowly cooled in a meniscus portion in a mold and strongly cooled in a lower portion of the meniscus portion. (Claim 1): Continuous casting of steel is performed using a mold powder in which the crystallization speed is increased at the meniscus portion in the mold for slow cooling and the crystal growth is suppressed at the lower portion of the meniscus portion for strong cooling. A method of continuously casting steel characterized in that the cooling property of the meniscus portion in the mold is controlled by adjusting the crystallization speed according to the content of Na 2 O in the mold powder, and in the lower portion of the meniscus portion. The cooling property is controlled by adjusting the crystallization temperature according to the content of Li 2 O in the mold powder. The continuous casting method for steel according to claim 3 (Claim 3); the thickness of the slab is 220 mm or more, and the casting speed is 1.6 m / min or more. continuous casting method (claim 4) of the steel according to item 1; the CaO / SiO 2 mass ratio is 1.5 to 2.5, less than 2 wt% of Na 2 O, the Li 2 O to 1 mass% or more A continuous casting method of steel, characterized in that, using the adjusted mold powder, a slab having a thickness of 220 mm or more is continuously cast at a casting speed of 1.6 m / min or more (Claim 5); The continuous casting method for steel according to claim 5 (Claim 6), characterized in that it contains -18 mass% C; The crystallization temperature of the mold powder is 1100 ° C or less. The continuous casting method of steel according to any one of claims 6 to 8, Claim 7): The continuous casting method of steel according to any one of claims 1 to 7, wherein the thickness of the solidified shell at a position directly below the mold is 12 mm or more (claim 8). It is disclosed.
更に、特許文献９には、ＣａＯ、ＳｉＯ２およびフッ素化合物を基本成分とするモールドパウダーであって、Ｔ．ＣａＯのＳｉＯ２に対する質量％の比Ｔ．ＣａＯ／ＳｉＯ２が１．３〜２．５であり、Ｆを４〜１２質量％含有し、アルカリ金属の酸化物の合計の質量％に対するＦの質量％の比が０．６〜２．５であり、１３００℃における粘度が２ｐｏｉｓｅ以下、凝固点が１１８０℃以上であることを特徴とする連続鋳造用モールドパウダ（請求項１）；Ａｒ雰囲気下において１４００℃で溶融させた後、１〜５０℃／分の速度で室温まで冷却した場合、凝固組織中に最も多く析出する結晶が３ＣａＯ・２ＳｉＯ２・ＣａＦ２の組成であることを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造用モールドパウダ（請求項２）が開示されている。 Further, Patent Document 9 discloses a mold powder containing CaO, SiO 2 and a fluorine compound as basic components. Ratio of mass% CaO to SiO 2 CaO / SiO 2 is 1.3 to 2.5, F is contained in 4 to 12% by mass, and the ratio of the mass% of F to the total mass% of the alkali metal oxide is 0.6 to 2.5. A mold powder for continuous casting characterized by having a viscosity at 1300 ° C. of 2 poise or less and a freezing point of 1180 ° C. or higher (Claim 1); after melting at 1400 ° C. in an Ar atmosphere, 1-50 ° C. 2. The mold powder for continuous casting according to claim 1, wherein the crystal that precipitates most in the solidified structure when cooled to room temperature at a rate of 3 min / min is a composition of 3CaO · 2SiO 2 · CaF 2. Item 2) is disclosed.
また、特許文献１０には、ＣａＯ／ＳｉＯ２質量比が１．８〜４．０の範囲内にあり、ＭｇＯが１．０質量％未満、Ｎａ２Ｏが４．５質量％未満であることを特徴とする鋼の連続鋳造用モールドパウダー（請求項１）；Ｃが２質量％以上である、請求項１記載の鋼の連続鋳造用モールドパウダー（請求項２）；１３００℃での粘度が１．５ポイズ以下である、請求項１または２記載の鋼の連続鋳造用モールドパウダー（請求項３）；４℃／分〜１０℃／分の降温速度における結晶晶出温度範囲が２５℃以下である、請求項１ないし３のいずれか１項記載の鋼の連続鋳造用モールドパウダー（請求項４）が開示されている。 In Patent Document 10, the CaO / SiO 2 mass ratio is in the range of 1.8 to 4.0, MgO is less than 1.0 mass%, and Na 2 O is less than 4.5 mass%. Mold powder for continuous casting of steel characterized by claim (Claim 1); Mold powder for continuous casting of steel according to Claim 1 wherein C is 2% by mass or more (Claim 2); Viscosity at 1300 ° C The mold powder for continuous casting of steel according to claim 1 or claim 2, wherein the temperature is a crystal crystallization temperature range of 25 ° C or less at a cooling rate of 4 ° C / minute to 10 ° C / minute. A mold powder for continuous casting of steel according to any one of claims 1 to 3 (claim 4) is disclosed.
更に、特許文献１１には、加熱結晶化温度が４００〜４９０℃の範囲にあることを特徴とする連続鋳造用モールドパウダー（請求項１）；冷却結晶化温度が１１００〜１２５０℃の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造用モールドパウダー（請求項２）；プリメルト率が７５％以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の連続鋳造用モールドパウダー（請求項３）が開示されている。 Furthermore, Patent Document 11 discloses a mold powder for continuous casting characterized in that the heating crystallization temperature is in the range of 400 to 490 ° C (Claim 1); the cooling crystallization temperature is in the range of 1100 to 1250 ° C. The mold powder for continuous casting according to claim 1 (Claim 2); the mold powder for continuous casting according to Claim 1 or 2, wherein the premelt rate is 75% or more. (Claim 3) is disclosed.
また、特許文献１２には、パウダー中の炭酸塩濃度がＣＯ２濃度に換算して４〜１５ｍａｓｓ％であって、１５７３Ｋにおける粘度が０．１Ｐａ・ｓ未満、融点が１２７３Ｋ以上であり、下記の質量濃度比が０．９〜１．３であることを特徴とする鋼の連続鋳造用モールドパウダー：質量濃度比＝（ＣａＯ＋ＣａＦ２×０．７１８）／ＳｉＯ２
が開示されている。
Patent Document 12 discloses that the carbonate concentration in the powder is 4 to 15 mass% in terms of CO 2 concentration, the viscosity at 1573 K is less than 0.1 Pa · s, the melting point is 1273 K or more, and Mold powder for continuous casting of steel characterized by a mass concentration ratio of 0.9 to 1.3: mass concentration ratio = (CaO + CaF 2 × 0.718) / SiO 2
Is disclosed.
更に、特許文献１３には、鋼の連続鋳造用モールドパウダであって、パウダ原料中の炭酸塩濃度が、ＣＯ２濃度に換算して、４質量％以上、１５質量％未満であって、パウダ全体の（ＣａＯ＋ＣａＦ２×０．７１８）／ＳｉＯ２質量濃度比が０．８以上１．２未満であり、構成原料粉末のうち（ＣａＯ＋ＣａＦ２×０．７１８）／ＳｉＯ２質量濃度比が０．５未満の成分が１５質量％未満であり、添加カーボン濃度が１．０質量％未満であることを特徴とする、鋳片へのカーボン移行量を低減させる連続鋳造用モールドパウダが開示されている。 Furthermore, Patent Document 13 discloses a mold powder for continuous casting of steel, wherein the carbonate concentration in the powder raw material is 4% by mass or more and less than 15% by mass in terms of CO 2 concentration. The overall (CaO + CaF 2 × 0.718) / SiO 2 mass concentration ratio is 0.8 or more and less than 1.2, and among the constituent raw material powders, the (CaO + CaF 2 × 0.718) / SiO 2 mass concentration ratio is 0.00. Disclosed is a mold powder for continuous casting that reduces the amount of carbon transferred to a slab, wherein less than 5 components are less than 15% by mass and the added carbon concentration is less than 1.0% by mass. .
また、特許文献１４には、ＣａＯ／ＳｉＯ２が０．６〜１．８の範囲内であり、２〜１０ｗｔ．％のフッ素、および、Ａｌ２Ｏ３を含有する珪酸カルシウムの製造用原料と、
アルカリ金属・アルカリ土類金属の炭酸塩とを、１２００〜１７００℃の範囲内の温度で溶融し、炭酸ガスを分解除去した後、急冷し水砕しそして粉砕することによって調製されたモールドパウダー主原料が、７０〜９５ｗｔ．％の割合で配合され、そして、炭素分以外の原料中から混入する炭酸等のイグニッションロスの量が７ｗｔ．％以下に限定されていることを特徴とする連続鋳造用モールドパウダーが開示されている。
Further, Patent Document 14, in the range of CaO / SiO 2 is 0.6 to 1.8, 2 to 10 wt. % Raw material for producing calcium silicate containing fluorine and Al 2 O 3 ,
Mold powder prepared by melting an alkali metal / alkaline earth metal carbonate at a temperature in the range of 1200 to 1700 ° C., decomposing and removing the carbon dioxide gas, rapidly cooling, water-pulverizing and pulverizing The raw material is 70 to 95 wt. %, And the amount of ignition loss such as carbonic acid mixed from raw materials other than carbon is 7 wt. Disclosed is a continuous casting mold powder characterized by being limited to no more than%.
以上のように、ＣａＯ／ＳｉＯ２質量比＝１．５〜２．５前後の高塩基度モールドパウダーは多数開示されており、鋳片割れ抑制には一定の効果が上がっているが、完全に鋳片割れを防止できていないのが現状である。また、これらのＣａＯ／ＳｉＯ２質量比が概ね１．５以上の高塩基度モールドパウダーは、凝固温度（結晶化温度）が高く、結晶化し易いため、その溶融過程で焼結を起こし易くモールド壁面に形成されるスラグベアーが肥大化し易い問題があった。スラグベアーが肥大化すると、パウダースラグの流入路が狭まって流入を阻害し、フィルム切れを起こして拘束性ブレークアウトの発生原因となる、また、溶鋼の湯面変動によってスラグベアーが噛みこまれ、噛みこまれた部分の凝固シェルが凝固遅れとなって再溶解のブレークアウトの発生原因にもなる。そのため、スラグベアーが肥大化しないうちに、定期的にスラグベアーを取り除く作業が必要であり、作業が煩雑となる問題があった。更に、スラグベアー取り除き作業中に誤ってスラグベアーが凝固シェルに巻き込まれることによって、再溶解によるブレークアウトが発生する場合もある。 As described above, many high basicity mold powders having a CaO / SiO 2 mass ratio of about 1.5 to 2.5 have been disclosed, and a certain effect has been achieved in suppressing slab cracking. The current situation is that it is not possible to prevent a single crack. Further, these high basicity mold powders having a CaO / SiO 2 mass ratio of approximately 1.5 or higher have a high solidification temperature (crystallization temperature) and are easy to crystallize, so that the mold wall surface is easy to cause sintering in the melting process. There is a problem that the slag bear formed on the surface tends to be enlarged. When the slag bear enlarges, the inflow path of the powder slag narrows and inhibits the inflow, causing the film to break and causing a restrictive breakout. The part of the solidified shell becomes a solidification delay and causes breakout of remelting. Therefore, it is necessary to periodically remove the slag bear before the slag bear is enlarged, and there is a problem that the work becomes complicated. Furthermore, a breakout due to remelting may occur when the slag bear is accidentally caught in the solidified shell during the slag bear removing operation.
溶融過程での焼結を防止し、スラグベアーを少なくするためには、モールドパウダーの原料種、配合量並びに組み合わせの選定が重要であるが、ＣａＯ／ＳｉＯ２≧１．５の高塩基度モールドパウダーについては確立されていないのが現状である。 In order to prevent sintering in the melting process and reduce slag bears, it is important to select the raw material type, blending amount, and combination of mold powder, but high basicity mold powder with CaO / SiO 2 ≧ 1.5. Is not established.
例えば、特許文献１及び１１においては、モールドパウダーの組成のみが開示されており、使用されている原料についての記述はなく、同様の組成であっても原料の選定によっては焼結が大きくなり、スラグベアーの問題がある。 For example, in Patent Documents 1 and 11, only the composition of the mold powder is disclosed, there is no description of the raw material used, and even with the same composition, sintering increases depending on the selection of the raw material, There is a problem with slag bears.
また、特許文献２ないし６並びに９においては、ＣａＯ原料として生石灰、石灰石、セメント、ＳｉＯ２原料として珪砂、珪藻土、ＣａＦ２原料として蛍石、更には、Ｎａ２Ｏ原料としてソーダ灰、炭酸ナトリウムなどが例示されている。しかし、原料の使用量などについての具体的な記載はなく、焼結の問題が解決されていない。 In Patent Documents 2 to 6 and 9, quick lime, limestone, cement as a CaO raw material, silica sand, diatomaceous earth as a SiO 2 raw material, fluorite as a CaF 2 raw material, and soda ash, sodium carbonate as a Na 2 O raw material, etc. Is illustrated. However, there is no specific description about the amount of raw material used, and the problem of sintering has not been solved.
更に、特許文献７は、プリメルト原料を使用するものであるが、プリメルト原料を使用すると焼結し易く、スラグベアーが肥大化する問題がある。 Furthermore, although patent document 7 uses a premelt raw material, when a premelt raw material is used, it will sinter easily and there exists a problem which a slag bear enlarges.
また、特許文献８は、メニスカス部で超緩冷却化させると共にメニスカス部の下方部分では強冷却化させるモールドパウダー組成とするものである。しかしながら、現実の連続鋳造操業において、モールド内の溶鋼の流れは一定ではなく、メニスカス部の溶鋼が波打つこともあり、部位別に冷却強度を別けることは難しい。 Further, Patent Document 8 has a mold powder composition in which ultra-slow cooling is performed at the meniscus portion and strong cooling is performed at a lower portion of the meniscus portion. However, in the actual continuous casting operation, the flow of the molten steel in the mold is not constant, and the molten steel in the meniscus portion may wave, so it is difficult to separate the cooling strength for each part.
また、特許文献１０は、人造原料、ウォラストナイト、セメント等を使用するものであるが、これらの原料を使用すると、焼結やスラグベアーが発生し易いという問題がある。 Patent Document 10 uses artificial raw materials, wollastonite, cement, and the like. However, when these raw materials are used, there is a problem that sintering and slag bear are likely to occur.
更に、特許文献１２は、モールドパウダー中の炭酸塩の分解により生成するガスの発生量を制御することによって、モールドパウダーの溶融速度を制御する方法を、特許文献１３は、鋳片へのカーボン移行量を低減させる連続鋳造用モールドパウダーを開示するものであるが、これらのモールドパウダーは加熱時に炭酸塩が分解してＣＯ２を放出する際に、吸熱反応を伴うため、溶鋼表面を冷やしたり、モールドパウダー自身が冷やされて焼結が起こり易いという問題があった。そのため、特許文献１４にあるように、保温性を確保し、鋳型内における溶鋼の表面上に安定した溶融モールドパウダー層を形成するため、炭酸などのイグニッションロスの量が７質量％以下に限定される場合が多かった。 Furthermore, Patent Document 12 discloses a method for controlling the melting rate of mold powder by controlling the amount of gas generated by decomposition of carbonate in the mold powder, and Patent Document 13 discloses carbon transfer to a slab. Disclosed are mold powders for continuous casting that reduce the amount, but these mold powders have an endothermic reaction when carbonates decompose and release CO 2 during heating, so the surface of the molten steel can be cooled, There was a problem that the mold powder itself was cooled and sintered easily. Therefore, as in Patent Document 14, in order to ensure heat retention and form a stable molten mold powder layer on the surface of the molten steel in the mold, the amount of ignition loss such as carbonic acid is limited to 7% by mass or less. There were many cases.
従って、本発明の目的、ＣａＯ／ＳｉＯ２質量比が１．５０以上の高塩基度の鋼の連続鋳造用モールドパウダーにおいて、鋳片割れを完全に防止でき、かつモールド内抜熱を緩冷却化して鋳片割れを抑制することにある。 Therefore, in the mold powder for continuous casting of high basicity steel having a CaO / SiO 2 mass ratio of 1.50 or more, the object of the present invention is to completely prevent slab cracking and to slowly cool the heat extracted from the mold. It is to suppress slab cracking.
即ち、本発明は、ＣａＯ／ＳｉＯ２質量比が１．５０〜２．５０で、加熱質量減少（Ｌｏｓｓ ｏｎ Ｉｇｎｉｔｉｏｎ：ＬＯＩ）が１５〜３５質量％の範囲内にあることを特徴とする鋼の連続鋳造用モールドパウダーを提供することにある。 That is, the present invention is a steel characterized by having a CaO / SiO 2 mass ratio of 1.50 to 2.50 and a heating on ignition (LOI) in the range of 15 to 35% by mass. It is to provide a mold powder for continuous casting.
また、本発明の鋼の連続鋳造用モールドパウダーは、トータルカーボン量（Ｔ．Ｃ）が７〜１６質量％であることを特徴とする。 Further, the mold powder for continuous casting of steel of the present invention is characterized in that the total carbon amount (TC) is 7 to 16% by mass.
更に、本発明の鋼の連続鋳造用モールドパウダーは、ＣＯ２ガス成分が１０〜３０質量％であることを特徴とする。 Furthermore, the mold powder for continuous casting of steel of the present invention is characterized in that the CO 2 gas component is 10 to 30% by mass.
また、本発明の鋼の連続鋳造用モールドパウダーは、原料として加えられる炭酸カルシウムの量が５〜５０質量％であることを特徴とする。 Moreover, the mold powder for continuous casting of steel according to the present invention is characterized in that the amount of calcium carbonate added as a raw material is 5 to 50% by mass.
本発明の鋼の連続鋳造用モールドパウダーによれば、モールドパウダーのＬＯＩ（加熱質量減少）を特定の範囲となるような組成とすることにより、スラグベアーの生成を抑制し、鋼の連続鋳造におけるモールド内の抜熱を適正に抑制することが可能となり、鋳片割れを抑制し、歩留まり及び生産性を向上できるという効果を奏するものである。 According to the mold powder for continuous casting of steel of the present invention, the composition of the mold powder has a LOI (heating mass reduction) within a specific range, thereby suppressing the generation of slag bear, and the mold in continuous casting of steel. It is possible to appropriately suppress the heat removal from the inside, suppress the slab cracking, and improve the yield and productivity.
鋳片割れを抑制するためには、凝固シェルからモールドへの抜熱を抑え、凝固シェルを均一に成長させる必要がある。抜熱を抑制し、緩冷却とするためにはスラグフィルム中の結晶量を増やすことが有効である。即ち、結晶化温度を高くして結晶層厚みを厚くすること、結晶化速度を速くして結晶を発達させることと同時に、結晶組織中の微細気孔が伝熱抵抗になっているためと考えられている。 In order to suppress slab cracking, it is necessary to suppress heat removal from the solidified shell to the mold and to uniformly grow the solidified shell. It is effective to increase the amount of crystals in the slag film in order to suppress heat removal and achieve slow cooling. That is, it is considered that the crystal pores are increased by increasing the crystallization temperature to increase the thickness of the crystal layer, and increasing the crystallization speed to develop the crystal, and at the same time, micropores in the crystal structure become heat transfer resistance. ing.
スラグフィルムの結晶層中に、微細気孔を増やすためには、特に、ＣａＯ／ＳｉＯ２質量比が１．５０以上の高塩基度組成が有利であり、更に、出発原料として、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウムなど加熱分解時にＣＯ２ガスを放出する原料を多量に添加することによって、これらの原料を使用しないか、少量使用する場合と比較して、結晶化した際の結晶組織中の微細気孔量が増加することを見出した。微細気孔が増加する理由として、モールドパウダーの溶融過程で放出されたＣＯ２ガスの一部が溶融スラグ中に溶解し、結晶化する際に気孔となって残るものと考えられる。また、溶存ＣＯ２量が多いことによって、結晶化を促進する働きがあることも理由として考えられる。微細気孔の量はＣａＯ／ＳｉＯ２質量比が１．５０を超えると多くなり、ＣＯ２ガス成分が多いほど多くなった。 In order to increase the fine pores in the crystal layer of the slag film, a high basicity composition with a CaO / SiO 2 mass ratio of 1.50 or more is particularly advantageous. Further, as starting materials, calcium carbonate, sodium carbonate By adding a large amount of raw materials that release CO 2 gas at the time of thermal decomposition, such as lithium carbonate, these raw materials are not used, or compared with the case of using a small amount, fine pores in the crystal structure when crystallized We found that the amount increased. The reason why the fine pores increase is considered that a part of the CO 2 gas released in the melting process of the mold powder is dissolved in the molten slag and remains as pores when crystallizing. Another reason is that the amount of dissolved CO 2 has a function of promoting crystallization. The amount of fine pores increased when the CaO / SiO 2 mass ratio exceeded 1.50, and increased as the CO 2 gas component increased.
また、モールドパウダーに、加熱時にガスとして放出される成分を多量に添加することによって、モールドパウダーが溶融する過程において、モールドパウダーが流動し、焼結収縮を防止する効果が得られる。ガス成分としては炭酸カルシウムなど、炭酸塩の分解時に発生するＣＯ２が効果的である。しかし、炭酸塩の分解は吸熱反応であるため、加熱され溶融途中にあるモールドパウダーを冷やしてしまい、逆に焼結を助長させることから、吸熱を補完するために、カーボンの酸化発熱反応を利用することとした。即ち、多量のカーボンと炭酸カルシウムが共存することによって、炭酸カルシウムの欠点であった分解時の吸熱を補完し、モールドパウダーと溶鋼表面が冷やされるのを防止することができる。 In addition, by adding a large amount of a component released as a gas upon heating to the mold powder, the mold powder flows in the process of melting the mold powder, and an effect of preventing sintering shrinkage can be obtained. As the gas component, CO 2 generated during decomposition of carbonate such as calcium carbonate is effective. However, since the decomposition of carbonate is an endothermic reaction, the mold powder that is heated and melted is cooled, and conversely it promotes sintering, so the carbon oxidation exothermic reaction is used to supplement the endotherm. It was decided to. That is, the coexistence of a large amount of carbon and calcium carbonate makes it possible to supplement heat absorption during decomposition, which was a defect of calcium carbonate, and to prevent the mold powder and the molten steel surface from being cooled.
更には、高塩基度モールドパウダーのＣａＯ源として、炭酸カルシウムは、結晶化を阻害する成分であるＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯなどの不純物が少ないため、成分設計し易く好適である。 Furthermore, as a CaO source of the high basicity mold powder, calcium carbonate is preferable because it has few impurities such as SiO 2 , Al 2 O 3 , and MgO, which are components that inhibit crystallization, and is easy to design components.
本発明の鋼の連続鋳造用モールドパウダーのＣａＯ／ＳｉＯ２質量比を１．５０以上としたのは、結晶層内に微細気孔が多くなり、モールド内抜熱が緩冷却となり、鋳片割れ防止に大きな効果があるためである。より好ましくは、ＣａＯ／ＳｉＯ２質量比が１．６０以上の時である。ＣａＯ／ＳｉＯ２質量比が１．５０未満では、結晶層内の微細気孔が少なく、充分に緩冷却とならず鋳片割れを抑制しにくくなるために好ましくない。また、ＣａＯ／ＳｉＯ２質量比の上限は特に限定されるものではないが、中炭素鋼を連続鋳造する際に使用するモールドパウダーとしては、ＣａＯ／ＳｉＯ２質量比が２．５０以下である。ＣａＯ／ＳｉＯ２質量比が２．５０を超えると、モールド内抜熱を均一に緩冷却し易い結晶鉱物であるカスピダイン（化学式：３ＣａＯ・２ＳｉＯ２・ＣａＦ２）が生成しにくくなるために好ましくない。 The reason why the CaO / SiO 2 mass ratio of the mold powder for continuous casting of steel of the present invention is 1.50 or more is that there are many fine pores in the crystal layer, and the heat extracted from the mold is slowly cooled, thereby preventing slab cracking. This is because it has a great effect. More preferably, the CaO / SiO 2 mass ratio is 1.60 or more. A CaO / SiO 2 mass ratio of less than 1.50 is not preferred because there are few fine pores in the crystal layer, and the cooling is not sufficiently slow and it is difficult to suppress slab cracking. The upper limit of CaO / SiO 2 mass ratio is not particularly limited, as a mold powder for use in the continuous casting of medium-carbon steel, CaO / SiO 2 mass ratio is 2.50 or less. When the CaO / SiO 2 mass ratio exceeds 2.50, it is not preferable because caspidine (chemical formula: 3CaO · 2SiO 2 · CaF 2 ), which is a crystalline mineral that can easily and slowly cool the heat removed from the mold, is difficult to be generated. .
加熱質量減少（ＬＯＩ）は、モールドパウダーを大気中１０００℃で加熱した時の質量減少量であり、下記の式で表される：
ＬＯＩ＝［（加熱前質量）−（加熱後質量）］／（加熱前質量）×１００
なお、質量減少分の内訳は、フリーカーボン量（Ｆ．Ｃ）、炭酸ガス成分、結晶水、その他揮発分である。
The heating mass loss (LOI) is a mass reduction amount when the mold powder is heated at 1000 ° C. in the atmosphere, and is represented by the following formula:
LOI = [(mass before heating) − (mass after heating)] / (mass before heating) × 100
The breakdown of the mass reduction is the amount of free carbon (FC), carbon dioxide component, crystal water, and other volatile components.
モールドパウダーのＬＯＩは１５〜３５質量％が好ましく、より好ましくは１７〜３０質量％である。ＬＯＩが１５質量％未満では、フィルム結晶中に微細気孔が少なくなるため、充分な緩冷却とならず、また、ガス発生による流動効果が小さくなり、焼結防止効果が小さいために好ましくない。また、ＬＯＩが３５質量％より多いと、その他の原料、成分との関係からモールドパウダーの設計上、不都合が生じるために好ましくない。 The LOI of the mold powder is preferably 15 to 35% by mass, more preferably 17 to 30% by mass. When the LOI is less than 15% by mass, fine pores are reduced in the film crystal, so that the film is not sufficiently slowly cooled, the flow effect due to gas generation is reduced, and the sintering preventing effect is small, which is not preferable. Further, if the LOI is more than 35% by mass, it is not preferable because inconvenience occurs in the design of the mold powder due to the relationship with other raw materials and components.
トータルカーボン量（Ｔ．Ｃ）は、７〜１６質量％が好ましく、より好ましくは８〜１４質量％の範囲内である。Ｔ．Ｃが７質量％より少ないと、炭酸塩の吸熱反応を補完するカーボンの燃焼反応が少なく、モールドパウダーを冷やしてしまい焼結の原因となるために好ましくない。一方、Ｔ．Ｃが１６質量％より多いと、モールドパウダーの溶融速度が遅くなりすぎ、溶融スラグ層が薄くなってモールドと凝固シェル間に流れ込むスラグが不足し、潤滑不良となって拘束性ブレークアウトの原因となるために好ましくない。 The total carbon amount (TC) is preferably 7 to 16% by mass, and more preferably 8 to 14% by mass. T.A. When C is less than 7% by mass, there is little carbon combustion reaction that complements the endothermic reaction of carbonate, which is not preferable because the mold powder is cooled and causes sintering. On the other hand, T.W. If C is more than 16% by mass, the melting rate of the mold powder becomes too slow, the molten slag layer becomes thin and the slag flowing between the mold and the solidified shell is insufficient, resulting in poor lubrication and the cause of the constraining breakout. This is not preferable.
モールドパウダーに含まれるＣＯ２ガス成分の量は１０〜３０質量％が好ましい。ＣＯ２ガス成分の量が１０質量％未満であると、焼結を防止する効果が小さいことと、フィルム中の微細気孔を形成しにくく、十分緩冷却とならないため鋳片割れを抑制できないため好ましくなく、ＣＯ２ガス成分が３０質量％を超えると、その他の原料、成分との関係からモールドパウダーの設計上、不都合が生じるために好ましくない。ＣＯ２ガス成分を含む原料としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム等のアルカリ土類金属の炭酸塩、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属の炭酸塩、炭酸マンガンなどがあり、どれを選択しても良いが、高塩基度モールドパウダーでは主成分となる炭酸カルシウムを使用すると、モールドパウダーを設計し易いので特に有効である。 The amount of the CO 2 gas component contained in the mold powder is preferably 10 to 30% by mass. If the amount of the CO 2 gas component is less than 10% by mass, the effect of preventing sintering is small, and it is difficult to form fine pores in the film. If the CO 2 gas component exceeds 30% by mass, it is not preferable because inconvenience occurs in the design of the mold powder due to the relationship with other raw materials and components. Examples of raw materials containing a CO 2 gas component include carbonates of alkaline earth metals such as calcium carbonate, magnesium carbonate, strontium carbonate and barium carbonate, carbonates of alkali metals such as lithium carbonate, sodium carbonate and potassium carbonate, manganese carbonate, etc. Any of these may be selected, but in the case of a high basicity mold powder, the use of calcium carbonate as a main component is particularly effective because the mold powder can be easily designed.
炭酸カルシウムの配合量は５〜５０質量％が好ましく、より好ましくは１０〜４０質量％である。炭酸カルシウムの配合量が５質量％未満では、添加効果が小さいために好ましくなく、５０質量％を超えると、ガス成分が多くなりすぎ、分解による吸熱反応が大きくなりすぎるために好ましくない。 As for the compounding quantity of calcium carbonate, 5-50 mass% is preferable, More preferably, it is 10-40 mass%. If the blending amount of calcium carbonate is less than 5% by mass, the effect of addition is small, which is not preferable, and if it exceeds 50% by mass, the gas component is excessively increased, and the endothermic reaction due to decomposition becomes excessively large.
なお、本発明のモールドパウダーの形状は特に限定されるものではなく、例えば粉末タイプや押し出しタイプ、中空スプレータイプ、攪拌造粒タイプのような顆粒形状でも使用目的に応じて変化させることが可能である。 The shape of the mold powder of the present invention is not particularly limited. For example, the shape of a powder such as a powder type, an extrusion type, a hollow spray type, and a stirring granulation type can be changed according to the purpose of use. is there.
以下、実施例により本発明の鋼の連続鋳造用モールドパウダーを更に説明する。
表１に記載される原料配合にて、本発明品及び比較品のモールドパウダーを作製した。
Hereinafter, the mold powder for continuous casting of steel according to the present invention will be further described with reference to examples.
Mold powders of the product of the present invention and comparative products were prepared with the raw material composition described in Table 1.
表１において、化学組成の欄の「その他」は、Ｆｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＭｎＯ、Ｋ２Ｏ、Ｃｒ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｓなどの不可避不純物の合計量を示す。
Ｔ．Ｃ（トータルカーボン量）＝Ｆ．Ｃ（フリーカーボン量）＋ＣＯ２×１２／４４
化学組成の合計は、１００質量％を超えているが、これは例えばフッ化カルシウムＣａＦをＣａＯとＦで表記したため、実在しない酸素が増えるためである。
In Table 1, “Other” in the column of chemical composition indicates the total amount of inevitable impurities such as Fe 2 O 3 , TiO 2 , MnO, K 2 O, Cr 2 O 3 , P 2 O 5 , ZrO 2 , and S. Show.
T. T. C (total carbon amount) = F. C (amount of free carbon) + CO 2 × 12/44
The total chemical composition exceeds 100% by mass. This is because, for example, calcium fluoride CaF is represented by CaO and F, so that nonexistent oxygen increases.
表１に示す本発明品及び比較品のモールドパウダーを用い、実機鋳造テストを行なった。テスト条件は、モールドサイズ：厚み２５０×幅１２００ｍｍ、鋳造速度：１．５ｍ／分、鋼種：中炭素鋼、鋳造温度：１５５０℃であった。
使用結果の評価方法として、焼結性は、モールド内のモールドパウダー状況を目視観察したものであり、○はモールド内に焼結塊やスラグベアーが生成せず良好であることを、△はモールド内に小さな焼結塊が発生したり、スラグベアーが発生したことを、×は、モールド内に焼結塊が発生し、スラグベアーも大きく成長し溶融不良であったことをそれぞれ示したものである。
また、プール厚は、適正厚みである１０〜１５ｍｍを○で、１５ｍｍ超えを△で、１０ｍｍ未満を×でそれぞれ示したものである。
更に、鋳片表面割れは、割れが無く良好であったものを○で、小さな割れがあったものを△で、大きな割れが多数あったものを×で示したものである。
Using the mold powders of the present invention and comparative products shown in Table 1, an actual casting test was conducted. The test conditions were: mold size: thickness 250 × width 1200 mm, casting speed: 1.5 m / min, steel type: medium carbon steel, casting temperature: 1550 ° C.
As an evaluation method of the use results, the sinterability is obtained by visually observing the mold powder condition in the mold, ◯ indicates that no sintered lump or slag bear is generated in the mold, and △ indicates that the mold is in the mold. X indicates that a small sintered lump was generated or a slag bear was generated, and x indicates that a sintered lump was generated in the mold and the slag bear was greatly grown and was poorly melted.
In addition, the pool thickness is 10 to 15 mm which is an appropriate thickness, ◯, more than 15 mm is indicated by Δ, and less than 10 mm is indicated by ×.
Further, slab surface cracks are indicated by ◯ when there is no crack and good, by △ when there are small cracks, and by x when there are many large cracks.
本発明の鋼の連続鋳造用モールドパウダーは、鋼、特に、中炭素鋼の連続鋳造に好適に使用することができる。 The mold powder for continuous casting of steel of the present invention can be suitably used for continuous casting of steel, particularly medium carbon steel.
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