JP2014184463A - Mold flux for continuous casting of steel - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a longitudinal crack caused on a cast metal surface, when continuously casting sub-peritectic steel.SOLUTION: A mold flux used for continuously casting the hypoperitectic steel is provided. The mold flux contains CaO, SiO, alkali metal oxide and a fluorine compound as a basic component, satisfies 1.1≤(CaO)/(SiO)≤1.9, 0.10≤(CaF)/((CaO)+(SiO)+(CaF))≤0.40, and 0≤(fluoride of alkali metal)/((CaO)+(SiO)+(fluoride of alkali metal))≤0.10, and has a coagulation point of 1,300°C or higher, and a viscosity of 1 poise or less at 1,450°C. When the mass concentration of a mold flux inside component (i) is represented as W, the mold flux satisfies (CaO)=(W-(CaF)×0.718), (SiO)=W,(CaF)=(W-W×1.27-W×0.613-W×0.403)×2.05 and (fluoride of alkali metal)=W×1.74+W×1.35+W×1.23. Since both soft cooling effect and maintenance of casting mold inner lubricity can be made compatible, even when an overheat degree of molten steel is large when continuously casting the hypoperitectic steel, the longitudinal crack of the cast metal surface can be prevented.

Description

本発明は、特にC濃度が0.08〜0.18質量%である亜包晶鋼を連続鋳造する際に、鋳片の表面に発生する縦割れを防止可能な鋼の連続鋳造用モールドフラックスに関するものである。   The present invention relates to a mold flux for continuous casting of steel capable of preventing longitudinal cracks generated on the surface of a cast slab, particularly when continuously casting hypoperitectic steel having a C concentration of 0.08 to 0.18% by mass. .

鋼の連続鋳造において、C濃度が0.08〜0.18質量%である亜包晶鋼は、鋳型内で溶鋼が凝固して形成する凝固殻の厚みが不均一になり易いことに起因して、鋳片表面に縦割れが発生し易い。   In the continuous casting of steel, hypoperitectic steel with a C concentration of 0.08 to 0.18% by mass is due to the fact that the thickness of the solidified shell formed by solidification of the molten steel in the mold tends to be uneven. Longitudinal cracks are likely to occur on the surface.

連続鋳造に際し、鋳型内の凝固殻の厚みを均一にするためには、凝固殻の先端部を緩やかに冷却すること(以下、緩冷却という。)が有効であり、そのためには、モールドフラックスを利用することが比較的簡便である。   In continuous casting, in order to make the thickness of the solidified shell in the mold uniform, it is effective to gently cool the tip of the solidified shell (hereinafter referred to as slow cooling). It is relatively simple to use.

モールドフラックスは、鋳型内に注入された溶鋼の表面に供給され、溶鋼からの熱供給により溶融して、鋳型に沿って凝固殻との間隙に流入し、フィルムを形成する。このフィルムは、鋳造開始直後、鋳型からの冷却によってガラス状に凝固するが、時間の経過とともにガラス中から結晶が析出する。このフィルムの結晶化を促進させると、フィルムの鋳型側表面の粗度が増大するため、鋳型とフィルムの界面熱抵抗が増大する。また、フィルム中の輻射伝熱も抑制されるため、これらの効果により、フィルムに接した溶鋼及び凝固殻が緩冷却される。   The mold flux is supplied to the surface of the molten steel injected into the mold, melts by supplying heat from the molten steel, flows into the gap with the solidified shell along the mold, and forms a film. This film is solidified into a glass shape immediately after the start of casting by cooling from the mold, but crystals precipitate out of the glass over time. When the crystallization of the film is promoted, the roughness of the surface of the film on the mold side increases, so that the interfacial thermal resistance between the mold and the film increases. Moreover, since the radiation heat transfer in a film is also suppressed, the molten steel and solidified shell which touched the film are cooled slowly by these effects.

ところで、前記フィルム中に析出する一般的な結晶の組成は、カスピダイン(cuspidine:Ca4Si2O7F2)である。 By the way, the composition of a general crystal precipitated in the film is caspidine (Capidine: Ca 4 Si 2 O 7 F 2 ).

前記フィルムの結晶化を促進する際、これまでに以下のような方法が考えられている。
先ず、モールドフラックスの融体物性を制御する場合は、凝固点を高めることが結晶化の有効な促進方法であり、特許文献1では、凝固点を1150〜1250℃に高めて、結晶性を強めるものが開示されている。
In order to promote the crystallization of the film, the following methods have been considered so far.
First, when controlling the melt physical properties of the mold flux, increasing the freezing point is an effective method for promoting crystallization. In Patent Document 1, the solidification point is increased to 1150 to 1250 ° C. to enhance the crystallinity. It is disclosed.

この特許文献1には、モールドフラックスの凝固点が1250℃より高くなると、鋳型と凝固殻間の潤滑性が阻害されてブレイクアウト(凝固殻が破断して漏鋼すること)を防止できないと記載されている。   This Patent Document 1 describes that when the freezing point of the mold flux is higher than 1250 ° C., the lubricity between the mold and the solidified shell is hindered and breakout (breakage of the solidified shell and breakage of steel) cannot be prevented. ing.

また、モールドフラックス中の化学成分を制御する場合は、CaOとSiO2の質量濃度比率(以下、塩基度と言う。)を上昇させることが有効である。また、MgO濃度を低減することも有効である。 Moreover, when controlling the chemical component in the mold flux, it is effective to increase the mass concentration ratio of CaO and SiO 2 (hereinafter referred to as basicity). It is also effective to reduce the MgO concentration.

例えば特許文献2には、塩基度を1.2〜1.6とした上で、MgO濃度を1.5質量%以下にすることが、フィルムの結晶化に有効であると記載されている。しかしながら、この特許文献2に記載されているモールドフラックスの実施例では、結晶生成温度は最も高いものでも1145℃であることから、それ相応の緩冷却効果が得られるに過ぎない。   For example, Patent Document 2 describes that setting the basicity to 1.2 to 1.6 and setting the MgO concentration to 1.5% by mass or less is effective for film crystallization. However, in the embodiment of the mold flux described in Patent Document 2, the highest crystal formation temperature is 1145 ° C., so that a corresponding slow cooling effect can only be obtained.

一方、特許文献3では、モールドフラックス中に鉄や遷移金属の酸化物を添加することにより、フィルム中の輻射伝熱を抑制する方法が開示されている。   On the other hand, Patent Document 3 discloses a method for suppressing radiant heat transfer in a film by adding iron or an oxide of a transition metal to a mold flux.

しかしながら、これらの酸化物を添加すると、モールドフラックス中のCaO、SiO2、CaF2が希釈されることになる。特に、特許文献3に記載の発明において、輻射伝熱の抑制効果を十分に得るためには、その実施例に示される様に、鉄や遷移金属の酸化物を合計で10質量%以上も添加する必要がある。その場合、実施例に示されている塩基度が1.0付近の組成では、カスピダインの析出が難くなってモールドフラックスの凝固温度が低下する。 However, when these oxides are added, CaO, SiO 2 and CaF 2 in the mold flux are diluted. In particular, in the invention described in Patent Document 3, in order to obtain a sufficient effect of suppressing radiant heat transfer, as shown in the examples, a total of 10% by mass or more of iron and transition metal oxides are added. There is a need to. In that case, in the composition having a basicity of around 1.0 shown in the examples, the precipitation of caspidyne becomes difficult and the solidification temperature of the mold flux decreases.

また、特許文献3に記載された実施例の凝固点は1050℃程度であり、亜包晶鋼用モールドフラックスの凝固点が、上述の様に1150〜1250℃程度であることを考えると、それより100℃以上も低い。従って、結果的に、フィルムの結晶化が阻害されるために、界面熱抵抗の増大等の、結晶化による緩冷却効果が損なわれる。   In addition, considering that the freezing point of the example described in Patent Document 3 is about 1050 ° C. and the freezing point of the mold flux for hypoperitectic steel is about 1150 to 1250 ° C. as described above, the freezing point is 100 It is also lower than ℃. Therefore, as a result, since the crystallization of the film is inhibited, the slow cooling effect due to the crystallization, such as an increase in interfacial thermal resistance, is impaired.

また、発明者が先に提案した特許文献4では、カスピダインの析出しやすいモールドフラックスの組成範囲を、CaO−SiO2−CaF2−NaFの四元系において開示している。この組成範囲は、その後の報告(ISIJ International、42(2002)、p489)によるカスピダインの初晶領域と実質的に一致する。 Moreover, in patent document 4 which the inventor proposed previously, the composition range of the mold flux in which caspodyne is easy to precipitate is disclosed in the quaternary system of CaO—SiO 2 —CaF 2 —NaF. This compositional range substantially coincides with the primary region of caspodyne according to subsequent reports (ISIJ International, 42 (2002), p489).

また、発明者は、特許文献5で、特許文献4に記載の発明の範囲内に調整された基本組成に対して、遷移金属酸化物を添加することにより、緩冷却効果を損なうことなく凝固温度を低下させる方法を提案している。   In addition, the inventor added a transition metal oxide to the basic composition adjusted in Patent Document 5 within the scope of the invention described in Patent Document 4, so that the solidification temperature is not impaired without impairing the slow cooling effect. Has proposed a method to reduce

この特許文献5で提案した発明は、潤滑性が阻害されるために従来は使用が困難と考えられていた、凝固点が1250℃以上のモールドフラックスの持つ緩冷却効果を、例えばその実施例のように1209〜1239℃の一般的な凝固点の範囲で得ようとするものである。   The invention proposed in Patent Document 5 has a slow cooling effect of a mold flux having a freezing point of 1250 ° C. or higher, which has been conventionally considered difficult to use because the lubricity is hindered. In the general freezing point range of 1209 to 1239 ° C.

しかしながら、亜包晶鋼の鋳造でも、Cu、Ni、Cr、Mo、Nb、V、Ti、B等の合金元素を含有する鋼種を鋳造する場合のように、溶鋼の過熱度(溶鋼温度と液相線温度との差)が大きな場合には、縦割れがさらに発生し易くなる。   However, even in the casting of hypoperitectic steel, the degree of superheat of the molten steel (molten steel temperature and liquid temperature), as in the case of casting a steel type containing alloy elements such as Cu, Ni, Cr, Mo, Nb, V, Ti, B, etc. When the difference between the phase line temperature and the phase line temperature is large, vertical cracks are more likely to occur.

このような亜包晶鋼の鋳造時に溶鋼の過熱度が大きな場合には、発明者が提案した特許文献4,5に記載の発明であっても、縦割れの防止あるいは抑制に対して、十分な効果を得られない場合がある。   When the superheat degree of molten steel is large at the time of casting such subperitectic steel, even the inventions described in Patent Documents 4 and 5 proposed by the inventor are sufficient for preventing or suppressing vertical cracks. May not be effective.

特開平8−197214号公報JP-A-8-197214 特開平8−141713号公報JP-A-8-141713 特開平7−185755号公報JP-A-7-185755 特開2001−179408号公報JP 2001-179408 A 特開2006−289383号公報JP 2006-289383 A

本発明が解決しようとする問題点は、組成範囲に遷移金属酸化物を添加してカスピダインを析出し易くしたモールドフラックスでも、Cu、Ni、Cr、Mo、Nb、V、Ti、B等の合金元素を含有する亜包晶鋼を連続鋳造する時は、十分な効果が得られない場合があるという点である。   The problem to be solved by the present invention is an alloy such as Cu, Ni, Cr, Mo, Nb, V, Ti, B, etc., even with a mold flux in which transition metal oxides are added to the composition range to facilitate precipitation of caspidyne. When the subperitectic steel containing the element is continuously cast, a sufficient effect may not be obtained.

本発明の鋼の連続鋳造用モールドフラックスは、
C濃度が0.08〜0.18質量%である亜包晶鋼を連続鋳造する際に、Cu、Ni、Cr、Mo、Nb、V、Ti、B等の合金元素を含有する鋼種のように、溶鋼の過熱度が大きな場合であっても、鋳片の表面に発生する縦割れを防止可能とするために、
CaO、SiO2、アルカリ金属酸化物、およびフッ素化合物を基本成分として、下記(1)および(2)、(3)を満足し、凝固点が1300℃以上、1450℃における粘度が1poise以下であることを最も主要な特徴としている。
1.1≦f(1)≦1.9 …(1)
0.10≦f(2)≦0.40 …(2)
0≦f(3)≦0.10 …(3)
但し、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、Wiは、モールドフラックス中成分iの質量濃度(質量%)。
The mold flux for continuous casting of steel of the present invention is:
When continuously casting hypoperitectic steel with a C concentration of 0.08-0.18% by mass, like steel types containing alloy elements such as Cu, Ni, Cr, Mo, Nb, V, Ti, B, etc. In order to prevent vertical cracks occurring on the surface of the slab even when the degree of superheat is large,
Using CaO, SiO 2 , alkali metal oxide, and fluorine compound as basic components, satisfy the following (1), (2), and (3), and have a freezing point of 1300 ° C or higher and a viscosity at 1450 ° C of 1poise or lower Is the most important feature.
1.1 ≦ f (1) ≦ 1.9… (1)
0.10 ≦ f (2) ≦ 0.40… (2)
0 ≦ f (3) ≦ 0.10… (3)
However, 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 = W Li2O x 1.74 + W Na2O x 1.35 + W K2O x 1.23… (D)
Here, W i is the mass concentration (mass%) of the component i in the mold flux.

本発明は、モールドフラックスの凝固点を1300℃以上という従来あまり考えられることのない範囲にまで高めることで更なる結晶化を促進して緩冷却効果を得ている。加えて、1450℃における粘度を1poise以下まで十分に低下させることで鋳型内の潤滑性の維持も両立させている。   In the present invention, by further increasing the solidification point of the mold flux to a range of 1300 ° C. or higher, which is not considered so far, further crystallization is promoted to obtain a slow cooling effect. In addition, the viscosity at 1450 ° C. is sufficiently reduced to 1 poise or less to maintain the lubricity in the mold.

本発明では、形成するフィルムの更なる結晶化を促進して緩冷却効果を得ると共に、鋳型内の潤滑性の維持をも両立できるので、Cu、Ni、Cr、Mo、Nb、V、Ti、B等の合金元素を含有する亜包晶鋼を連続鋳造する場合でも、鋳片表面に発生する縦割れを防止することができる。   In the present invention, further crystallization of the film to be formed is promoted to obtain a slow cooling effect, and it is possible to simultaneously maintain lubricity in the mold, so Cu, Ni, Cr, Mo, Nb, V, Ti, Even when hypoperitectic steel containing an alloy element such as B is continuously cast, it is possible to prevent vertical cracks occurring on the surface of the slab.

本発明では、Cu、Ni、Cr、Mo、Nb、V、Ti、B等の合金元素を含有する亜包晶鋼を連続鋳造する際に、鋳片の表面に発生する縦割れを防止するという目的を、CaO、SiO2、アルカリ金属酸化物、およびフッ素化合物を最適な範囲に調整して組成をカスピダインの初晶範囲に維持しつつ、凝固点を1300℃以上、1450℃における粘度を1poise以下とすることで実現した。 In the present invention, when continuously casting hypoperitectic steel containing alloy elements such as Cu, Ni, Cr, Mo, Nb, V, Ti, B, etc., it prevents vertical cracks that occur on the surface of the slab. The purpose is to adjust CaO, SiO 2 , alkali metal oxides, and fluorine compounds to the optimal range and maintain the composition within the primary crystal range of caspodyne, while setting the freezing point to 1300 ° C or higher and the viscosity at 1450 ° C to 1poise or lower It was realized by doing.

以下、本発明の鋼の連続鋳造用モールドフラックスについて説明する。
先に説明した特許文献1には、凝固点が1250℃より高くなると潤滑性が阻害されてブレイクアウトを防止できないと記載されている。また、特許文献1に記載の発明では、モールドフラックスの適正な粘度は、1300℃において0.6〜2.5poiseとしているが、特許文献1に記載された実施例の多くは1poise以上である。
Hereinafter, the mold flux for continuous casting of steel of the present invention will be described.
Patent Document 1 described above describes that when the freezing point is higher than 1250 ° C., the lubricity is hindered and breakout cannot be prevented. In the invention described in Patent Document 1, the proper viscosity of the mold flux is 0.6 to 2.5 poise at 1300 ° C., but many of the examples described in Patent Document 1 are 1 poise or more.

ところで、連続鋳造時における鋳型内の潤滑性を維持するためには、凝固殻を鋳型の下方へ引き抜く際の抵抗力(鋳型内の摩擦力)を低減することが必要である。モールドフラックスは、鋳型内壁と凝固殻との間に介在しているので、その粘度を低下させることにより、前記摩擦力を低減することができる。   By the way, in order to maintain the lubricity in the mold at the time of continuous casting, it is necessary to reduce the resistance force (friction force in the mold) when the solidified shell is pulled out below the mold. Since the mold flux is interposed between the inner wall of the mold and the solidified shell, the frictional force can be reduced by reducing the viscosity of the mold flux.

モールドフラックスの粘度を低くした場合、モールドフラックスが鋳型内の溶鋼に巻き込まれやすくなって、巻き込まれたモールドフラックスの粒滴が鋳片の表面付近の非金属介在物となり、その清浄性を劣化させるという問題がある。   When the viscosity of the mold flux is lowered, the mold flux is easily caught in the molten steel in the mold, and the entrained mold flux droplets become non-metallic inclusions near the surface of the slab, deteriorating its cleanliness. There is a problem.

しかしながら、1300℃における粘度を1poise以下と低くしても、モールドフラックスの組成を塩基性に保てば、巻き込みを防止できることが、「鉄と鋼」の93号(2006年)5巻362頁に記載されている。   However, even if the viscosity at 1300 ° C is lowered to 1 poise or less, it is possible to prevent entrainment if the composition of the mold flux is kept basic. Have been described.

本発明は、C濃度が0.08〜0.18質量%の亜包晶鋼の連続鋳造に使用するモールドフラックスにおいて、以上の考え方に基づいて成されたものである。   The present invention is based on the above concept in a mold flux used for continuous casting of hypoperitectic steel having a C concentration of 0.08 to 0.18% by mass.

本発明は、基本成分を、カスピダインの構成成分である、CaO、SiO2、およびフッ素化合物としている。加えて、アルカリ金属酸化物を添加して、凝固点を比較的容易に調整できるようにしている。 In the present invention, the basic components are CaO, SiO 2 , and a fluorine compound, which are constituents of caspidine. In addition, an alkali metal oxide is added so that the freezing point can be adjusted relatively easily.

そして、これらCaO、SiO2、フッ素化合物、およびアルカリ金属酸化物の各濃度を、カスピダインの結晶化しやすい、下記(1)、(2)、(3)式の範囲に調整するのである。 Then, the respective concentrations of CaO, SiO 2 , fluorine compound, and alkali metal oxide are adjusted to the ranges of the following formulas (1), (2), and (3) that facilitate crystallization of caspodyne.

1.1≦f(1)≦1.9 …(1)
0.10≦f(2)≦0.40 …(2)
0≦f(3)≦0.10 …(3)
但し、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、Wiは、モールドフラックス中成分iの質量濃度(質量%)。
1.1 ≦ f (1) ≦ 1.9… (1)
0.10 ≦ f (2) ≦ 0.40… (2)
0 ≦ f (3) ≦ 0.10… (3)
However, 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 = W Li2O x 1.74 + W Na2O x 1.35 + W K2O x 1.23… (D)
Here, W i is the mass concentration (mass%) of the component i in the mold flux.

CaO、SiO2、フッ素化合物、およびアルカリ金属酸化物の各濃度を上記(1)、(2)、(3)式の条件を満たすように調整することにより、モールドフラックスの組成をカスピダインの初晶範囲に維持することが可能となる。 By adjusting the concentrations of CaO, SiO 2 , fluorine compound, and alkali metal oxide to satisfy the conditions of the above formulas (1), (2), and (3), the composition of the mold flux is changed to the primary crystal of caspodyne. It becomes possible to maintain the range.

発明者の調査結果によれば、f(1)の更に望ましい範囲は1.2〜1.8、更には1.3〜1.7である。また、f(2)の更に望ましい範囲は0.12〜0.35、更には0.15〜0.30である。また、f(3)の更に望ましい範囲は0.08以下である。   According to the inventor's investigation results, a more desirable range of f (1) is 1.2 to 1.8, and further 1.3 to 1.7. Further, a more desirable range of f (2) is 0.12 to 0.35, and further 0.15 to 0.30. A more desirable range of f (3) is 0.08 or less.

モールドフラックスの粘度は通常1300℃を基準としている。しかしながら、融点が1410〜1420℃のカスピダインの初晶範囲に組成を維持した本発明では、1300℃ではモールドフラックスが既に結晶化により凝固しており、1300℃での値が得られないので、1450℃における粘度を1poise以下としている。   The viscosity of the mold flux is usually based on 1300 ° C. However, in the present invention in which the composition was maintained in the primary crystal range of caspidine with a melting point of 1410 to 1420 ° C., the mold flux was already solidified by crystallization at 1300 ° C., and the value at 1300 ° C. cannot be obtained. The viscosity at ℃ is 1 poise or less.

そして、このような粘度にすることで、凝固点を、従来困難とされた1300℃以上に高めた状態においても潤滑性を維持することが可能になる。凝固点が高くなると、それに応じて鋳型内の緩冷却効果が上がるが、本発明では、モールドフラックスの凝固点をカスピダインの前記融点以上に上昇させることは不可能である。   With such a viscosity, it is possible to maintain lubricity even in a state where the freezing point is raised to 1300 ° C. or higher, which has been considered difficult in the past. As the freezing point increases, the effect of slow cooling in the mold increases accordingly. However, in the present invention, it is impossible to raise the freezing point of the mold flux above the melting point of cuspidine.

また、実用化される亜包晶鋼には、鋼材となった場合の強度を高めるために、Mnが少なからず添加されるので、鋳造中、溶鋼中のMnの酸化により生じるMnOがモールドフラックス中に移行する。   In addition, in order to increase the strength when it becomes a steel material, not only a little Mn is added to the subperitectic steel that is put into practical use, so MnO generated by oxidation of Mn in the molten steel during casting is contained in the mold flux. Migrate to

このMnOは、カスピダインの結晶化を阻害する成分であるため、モールドフラックス中に移行するMnOによって上昇するMnO濃度に見合った量だけ、予めMnOを配合した上で、凝固点を1300℃以上に高めておくことが望ましい。発明者の調査によれば、MnOの望ましい含有濃度は0.1〜10質量%であり、溶鋼中のMn濃度に応じて設定するのが良い。   Since this MnO is a component that inhibits crystallization of caspidyne, the freezing point is raised to 1300 ° C or higher after blending MnO in advance in an amount that matches the MnO concentration that rises due to MnO migrating into the mold flux. It is desirable to keep it. According to the inventor's investigation, the desired concentration of MnO is 0.1 to 10% by mass, and should be set according to the Mn concentration in the molten steel.

場合により、モールドフラックスの凝固点、粘度、表面張力等の物性を調整するために、MgO、Al2O3、BaO、B2O3等を添加しても良い。但し、カスピダインの晶出を促進するためには、これらの濃度は低い方が良く、合計濃度で7質量%を超えないようにすることが望ましい。通常の原料を使用する場合、不可避的に含有されるこれらの合計濃度は2〜5質量%程度であるが、プリメルト基材等の人工原料を使用することにより、それ以下にすることもできる。 In some cases, MgO, Al 2 O 3 , BaO, B 2 O 3 or the like may be added in order to adjust physical properties such as the freezing point, viscosity, and surface tension of the mold flux. However, in order to promote crystallization of caspodyne, these concentrations should be low, and it is desirable not to exceed 7 mass% in total concentration. When ordinary raw materials are used, the total concentration of these unavoidably contained components is about 2 to 5% by mass, but it can also be reduced by using artificial raw materials such as a premelt base material.

次に、本発明の効果を確認するために行った実験結果について説明する。   Next, the results of experiments conducted to confirm the effects of the present invention will be described.

(実施例1)
下記表1、表2に示す本発明のモールドフラックスの発明例と比較例を種々作製した。ここで、下記表2に示されたf(1)、f(2)およびf(3)は、前記の(イ)式、(ロ)式および(ハ)式により算出される指数であり、これらの指数を(1)式、(2)式および(3)式の範囲内に調整すると、モールドフラックス中のカスピダインの結晶化を促進することができる。
Example 1
Various invention examples and comparative examples of the mold flux of the present invention shown in Tables 1 and 2 below were prepared. Here, f (1), f (2) and f (3) shown in Table 2 below are indices calculated by the above-mentioned formulas (a), (b) and (c), By adjusting these indices within the ranges of the formulas (1), (2), and (3), crystallization of caspodyne in the mold flux can be promoted.

Figure 2014184463
Figure 2014184463

Figure 2014184463
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発明例A〜Hのモールドフラックスの組成は、いずれも上記(1)〜(3)式を満たしており、また、凝固点は1300℃以上、1450℃における粘度は1poise以下である。一方、比較例a〜cのモールドフラックスの組成は、モールドフラックスの組成が(1)〜(3)式のうちの何れかを満たしていない結果、凝固点か1450℃における粘度の少なくともどちらか一方が本発明の範囲から外れている。なお、表1、2中に*印を付したものが、本発明の範囲を外れているものである。   The compositions of the mold fluxes of Invention Examples A to H all satisfy the above formulas (1) to (3), the freezing point is 1300 ° C. or higher, and the viscosity at 1450 ° C. is 1 poise or less. On the other hand, as for the composition of the mold flux of Comparative Examples a to c, as a result of the composition of the mold flux not satisfying any of the formulas (1) to (3), at least one of the freezing point and the viscosity at 1450 ° C. is This is outside the scope of the present invention. In Tables 1 and 2, those marked with * are outside the scope of the present invention.

発明例A〜Hおよび比較例a〜cを、下記表3に示す組成の、Nb、Tiを含有する溶鋼の過熱度の大きな亜包晶鋼の連続鋳造に使用して、結果を比較した。ここでは、2.5トンの溶鋼を用い、幅500mmおよび厚み85mmのスラブを垂直曲げ型連続鋳造機を用い、鋳造速度を1.0m/分、二次冷却水の比水量を1.1リットル/kgとして製造した。   The inventive examples A to H and the comparative examples a to c were used for continuous casting of a subperitectic steel having a composition shown in Table 3 below and containing Nb and Ti and having a high degree of superheat, and the results were compared. Here, 2.5 tons of molten steel is used, a slab having a width of 500 mm and a thickness of 85 mm is used using a vertical bending type continuous casting machine, the casting speed is 1.0 m / min, and the specific water amount of the secondary cooling water is 1.1 liters. / Kg.

Figure 2014184463
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鋳型内に添加するモールドフラックスを使い分け、緩冷却効果については、鋳型内の局所熱流速、鋳片表面温度、凝固殻の厚み及び成長速度を求め、また、潤滑性については、鋳型内の摩擦力を求めて、得られた結果を比較した。その結果をまとめて下記表4に示す。   The mold flux added to the mold is properly used, and for the slow cooling effect, the local heat flow rate in the mold, the surface temperature of the slab, the thickness of the solidified shell and the growth rate are obtained, and the lubricity is the friction force in the mold. And compared the obtained results. The results are summarized in Table 4 below.

なお、鋳型内の局所熱流速は、長辺面の幅中央でメニスカス下35mmの位置に埋め込んだ熱電対で測定した温度から求めて評価した。また、鋳型内の摩擦力は、鋳型オシレーションに使用している油圧シリンダの圧力差により求めた。また、鋳片表面の温度は、垂直曲げ型連続鋳造機の曲げ部直前のロールセグメントにおける内湾曲側幅中央で測定した。また、凝固殻の厚み及び成長速度は、鋳造の終了直前の時点において、鋳型内の溶鋼にFeS合金を添加し、その部位のスラブを鋳造方向に切断して、その切断面におけるSの濃度分布を印画紙に転写する方法で評価した。   The local heat flow rate in the mold was evaluated based on the temperature measured with a thermocouple embedded at a position 35 mm below the meniscus at the center of the width of the long side surface. The frictional force in the mold was obtained from the pressure difference of the hydraulic cylinder used for the mold oscillation. The temperature of the slab surface was measured at the center of the inner curved side width of the roll segment immediately before the bending portion of the vertical bending die continuous casting machine. In addition, the thickness and growth rate of the solidified shell were determined by adding the FeS alloy to the molten steel in the mold immediately before the end of casting, cutting the slab at that part in the casting direction, and the concentration distribution of S on the cut surface. Was evaluated by a method of transferring to a photographic paper.

Figure 2014184463
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鋳型内の局所熱流速を評価した結果、比較例では1.48MW/m2以上であったのに対して、発明例では1.42MW/m2以下に低下し、緩冷却効果を確認できた。 As a result of evaluating the local heat flow rate in the mold, it was 1.48 MW / m 2 or more in the comparative example, whereas it decreased to 1.42 MW / m 2 or less in the inventive example, and a slow cooling effect could be confirmed. .

また、鋳型内の摩擦力は、発明例、比較例の何れも2.09×10−2(N/mm2)以下であり、潤滑性に問題はなく、スラブ表面には正常なオシレーションマークが一定の間隔で形成された。 In addition, the friction force in the mold is 2.09 × 10 −2 (N / mm 2 ) or less for both the invention example and the comparative example, and there is no problem in lubricity, and a normal oscillation mark is present on the slab surface. Formed at regular intervals.

また、鋳片表面温度の測定結果は、発明例のモールドフラックスを用いた場合の温度が比較例のモールドフラックスを用いた場合に比べて高くなっており、緩冷却効果を確認できた。   Moreover, the measurement result of the slab surface temperature showed that the temperature when using the mold flux of the invention example was higher than that when using the mold flux of the comparative example, and the slow cooling effect could be confirmed.

さらに、凝固殻の厚み及び成長速度を評価した結果、凝固係数は比較例が18.1〜24.8mm/分2であるのに対して、発明例は11.2〜13.8mm/分2に減少し、凝固殻の成長に対して明瞭な緩冷却の効果が確認できた。 Furthermore, the results of evaluation of the thickness of solidified shell and the growth rate, the solidification coefficient whereas Comparative Example is 18.1~24.8Mm / min 2, invention examples 11.2~13.8Mm / min 2 A clear slow cooling effect on the growth of the solidified shell was confirmed.

発明例において、得られたスラブは良好な表面性状であり、縦割れ或いはディプレッション等の表面欠陥は無かった。一方、比較例cでは、幅中央に長さ100mm程度の縦割れが2箇所に存在した。   In the inventive examples, the obtained slab had good surface properties, and there were no surface defects such as vertical cracks or depletion. On the other hand, in Comparative Example c, vertical cracks having a length of about 100 mm were present at two locations in the center of the width.

(実施例2)
実施例1で試験したモールドフラックスのうち、発明例Aと比較例aを用いて、実施例1より大規模な連続鋳造を行った。
(Example 2)
Of the mold fluxes tested in Example 1, continuous casting on a larger scale than Example 1 was performed using Invention Example A and Comparative Example a.

それぞれのモールドフラックスを用いた鋳造毎に、下記表5に示す組成の溶鋼300トンを供し、幅2300mm、厚み300mm、長さ6m程度のスラブを11本、速度0.70m/minで鋳造した。得られたスラブの表面の結果は、以下のようであった。   For each casting using each mold flux, 300 tons of molten steel having the composition shown in Table 5 below was provided, and 11 slabs having a width of 2300 mm, a thickness of 300 mm, and a length of 6 m were cast at a speed of 0.70 m / min. The result of the surface of the obtained slab was as follows.

Figure 2014184463
Figure 2014184463

発明例Aでは、縦割れのない良好な表面のスラブが12本得られ、そのまま圧延工程へ供給することができた。   In Invention Example A, 12 slabs having a good surface with no vertical cracks were obtained and could be supplied to the rolling process as they were.

一方、比較例aでは、鋳造開始後1本目、2本目、11本目、及び12本目の4本のスラブの表面に縦割れが発生した。そして、縦割れが発生したスラブは、全て手入れが必要であった。   On the other hand, in Comparative Example a, vertical cracks occurred on the surfaces of the first, second, eleventh, and twelfth slabs after the start of casting. And all the slabs in which vertical cracks occurred required maintenance.

本発明は上記の例に限らず、各請求項に記載された技術的思想の範疇であれば、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。   The present invention is not limited to the above example, and it goes without saying that the embodiments may be changed as appropriate within the scope of the technical idea described in each claim.

Claims (2)

C濃度が0.08〜0.18質量%である亜包晶鋼の連続鋳造に使用するモールドフラックスであって、
CaO、SiO2、アルカリ金属酸化物、およびフッ素化合物を基本成分として、下記(1)および(2)、(3)を満足し、凝固点が1300℃以上、1450℃における粘度が1poise以下であることを特徴とする鋼の連続鋳造用モールドフラックス。
1.1≦f(1)≦1.9 …(1)
0.10≦f(2)≦0.40 …(2)
0≦f(3)≦0.10 …(3)
但し、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、Wiは、モールドフラックス中成分iの質量濃度(質量%)。
A mold flux used for continuous casting of hypoperitectic steel having a C concentration of 0.08 to 0.18% by mass,
Using CaO, SiO 2 , alkali metal oxide, and fluorine compound as basic components, satisfy the following (1), (2), and (3), and have a freezing point of 1300 ° C or higher and a viscosity at 1450 ° C of 1poise or lower A mold flux for continuous casting of steel.
1.1 ≦ f (1) ≦ 1.9… (1)
0.10 ≦ f (2) ≦ 0.40… (2)
0 ≦ f (3) ≦ 0.10… (3)
However, 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 = W Li2O x 1.74 + W Na2O x 1.35 + W K2O x 1.23… (D)
Here, W i is the mass concentration (mass%) of the component i in the mold flux.
0.1〜10質量%のMnOをさらに含有す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フラックス。   The mold flux for continuous casting of steel according to claim 1, further comprising 0.1 to 10% by mass of MnO.
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