JP2023518735A - Tundish flux and casting method using the same - Google Patents
Tundish flux and casting method using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023518735A JP2023518735A JP2022555841A JP2022555841A JP2023518735A JP 2023518735 A JP2023518735 A JP 2023518735A JP 2022555841 A JP2022555841 A JP 2022555841A JP 2022555841 A JP2022555841 A JP 2022555841A JP 2023518735 A JP2023518735 A JP 2023518735A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flux
- tundish
- weight
- molten steel
- oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000004907 flux Effects 0.000 title claims abstract description 342
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 139
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 139
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 66
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 64
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 43
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 37
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 32
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 238000010405 reoxidation reaction Methods 0.000 abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 15
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 11
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 6
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 15
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 13
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 10
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 10
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 10
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 9
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 8
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 4
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-IGMARMGPSA-N Calcium-40 Chemical compound [40Ca] OYPRJOBELJOOCE-IGMARMGPSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002436 steel type Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000009849 vacuum degassing Methods 0.000 description 1
- 238000004383 yellowing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
- B22D11/108—Feeding additives, powders, or the like
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/0037—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 by injecting powdered material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/06—Deoxidising, e.g. killing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
【課題】介在物の溶解度が向上したタンディッシュフラックス及びこれを用いた鋳造方法を提供する。また、溶鋼の再酸化及びこれによる介在物の発生を抑制もしくは防止することのできるタンディッシュフラックス及びこれを用いた鋳造方法を提供する。【解決手段】 本発明のタンディッシュフラックスは、全体の重量%に対して、酸化カルシウム(CaO)を40重量%~60重量%、酸化アルミニウム(Al2O3)を25重量%~40重量%、酸化ケイ素(SiO2)を5重量%~10重量%、酸化ボロン(B2O3)を2重量%~10重量%及び不可避な不純物を含む。したがって、本発明の実施形態に係るフラックスによれば、介在物の溶解度または介在物の除去効率が従来に比べて高い。これにより、従来に比べて介在物による欠陥の発生が抑制もしくは防止された鋳片を製造することができ、鋳片の品質を向上させることができる。【選択図】図1A tundish flux with improved inclusion solubility and a casting method using the same are provided. Also provided is a tundish flux capable of suppressing or preventing reoxidation of molten steel and the resulting formation of inclusions, and a casting method using the same. SOLUTION: The tundish flux of the present invention contains 40% to 60% by weight of calcium oxide (CaO), 25% to 40% by weight of aluminum oxide (Al2O3), and 25% to 40% by weight of silicon oxide. It contains 5 to 10% by weight of (SiO2), 2 to 10% by weight of boron oxide (B2O3), and unavoidable impurities. Therefore, according to the flux according to the embodiment of the present invention, the solubility of inclusions or the removal efficiency of inclusions is higher than conventional ones. As a result, it is possible to manufacture a slab in which the occurrence of defects due to inclusions is suppressed or prevented as compared with the conventional method, and the quality of the slab can be improved. [Selection drawing] Fig. 1
Description
本発明は、タンディッシュフラックス及びこれを用いた鋳造方法に係り、さらに詳しくは、鋳片の品質及び生産性を向上させることのできるタンディッシュフラックス及びこれを用いた鋳造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a tundish flux and a casting method using the same, and more particularly, to a tundish flux capable of improving the quality and productivity of cast slabs and a casting method using the same.
鋳造工程は、タンディッシュ内の溶鋼を鋳型に注入し、鋳型内において半凝固された鋳片を引き抜いてスラブ、ブルーム、ビレット、ビームブランクなどの様々な形状の鋳片を製造する工程である。 The casting process is a process of injecting molten steel in a tundish into a mold and extracting the semi-solidified slab in the mold to produce slabs, blooms, billets, beam blanks, and other shapes of various slabs.
このような鋳造工程に際して、タンディッシュ内の溶鋼の介在物の除去、溶鋼の再酸化による介在物の発生及び溶鋼の温度の低下を抑えるために、タンディッシュ内の溶鋼の湯面をフラックスでカバーする。 During such a casting process, the surface of the molten steel in the tundish is covered with flux in order to remove inclusions in the molten steel in the tundish, prevent the formation of inclusions due to reoxidation of the molten steel, and reduce the temperature of the molten steel. do.
フラックスは、固相またはパウダーの状態に用意され、鋳造の初期に所定の量の溶鋼が収容されているタンディッシュに前記フラックスを投入する。タンディッシュにフラックスが投入されれば、これは、溶鋼の熱により溶融される。このため、溶鋼の湯面の上に溶融されたフラックス、すなわち、フラックスプールが所定の厚さに形成される。すなわち、溶鋼の湯面がフラックスプールによりカバーされる。溶鋼の湯面にフラックスプールが形成されれば、溶鋼中の介在物がフラックスプールに溶解されて吸収され、このため、溶鋼中の介在物が除去される。なお、フラックスプールが大気と溶鋼との間の接触を遮断するため、溶鋼の再酸化及び温度の低下を抑える。 The flux is prepared in a solid phase or powder state, and is put into a tundish containing a predetermined amount of molten steel at the beginning of casting. When the flux is put into the tundish, it is melted by the heat of the molten steel. Therefore, the molten flux, that is, the flux pool is formed on the surface of the molten steel with a predetermined thickness. That is, the molten steel surface is covered with the flux pool. If a flux pool is formed on the surface of the molten steel, inclusions in the molten steel are dissolved and absorbed by the flux pool, thereby removing the inclusions in the molten steel. In addition, since the flux pool blocks the contact between the atmosphere and the molten steel, it suppresses the reoxidation of the molten steel and the decrease in temperature.
一方、タンディッシュに供給された固相のフラックスは、所定の時間が経過して始めて溶融される。ところが、鋳造の初期には投入されたフラックスが溶融される時間が足りないため、フラックスプールの生成量が足りず、その厚さが薄い。このため、鋳造の初期に形成されたフラックスプールは介在物への溶解度が低く、大気との遮断効果が弱い。これにより、溶鋼中の介在物の除去率が低く、溶鋼の再酸化による介在物が多量生じてしまうことにより、鋳片の表面または内部に溶鋼中の介在物による欠陥が生じる。 On the other hand, the solid-phase flux supplied to the tundish is melted only after a predetermined time has elapsed. However, since the time for melting the introduced flux is insufficient at the initial stage of casting, the amount of generated flux pool is insufficient and the thickness thereof is thin. For this reason, the flux pool formed in the initial stage of casting has low solubility in inclusions, and has a weak shielding effect from the atmosphere. As a result, the removal rate of inclusions in the molten steel is low, and a large amount of inclusions are generated due to reoxidation of the molten steel, resulting in defects due to the inclusions in the molten steel on the surface or inside of the slab.
本発明の目的とするところは、介在物の溶解度が向上したタンディッシュフラックス及びこれを用いた鋳造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a tundish flux with improved inclusion solubility and a casting method using the same.
また、本発明が目的とするところは、溶鋼の再酸化及びこれによる介在物の発生を抑制もしくは防止することのできるタンディッシュフラックス及びこれを用いた鋳造方法を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a tundish flux capable of suppressing or preventing the reoxidation of molten steel and the resulting formation of inclusions, and a casting method using the same.
本発明は、鋳造の際にタンディッシュに投入されるタンディッシュフラックスであって、全体の重量%に対して、酸化カルシウム(CaO)を40重量%~60重量%、酸化アルミニウム(Al2O3)を25重量%~40重量%、酸化ケイ素(SiO2)を5重量%~10重量%、酸化ボロン(B2O3)を2重量%~10重量%を含み、残りは不可避な不純物からなる。 The present invention provides a tundish flux to be put into a tundish during casting, which contains 40% to 60% by weight of calcium oxide (CaO) and 40% to 60% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) of 25% to 40% by weight, 5% to 10% by weight of silicon oxide (SiO 2 ), 2% to 10% by weight of boron oxide (B 2 O 3 ), and the remainder from unavoidable impurities. Become.
前記タンディッシュフラックスの全体の重量%に対して、前記酸化ボロン(B2O3)が5重量%~10重量%含まれてもよい。 The boron oxide (B 2 O 3 ) may be contained in an amount of 5 wt % to 10 wt % based on the total weight of the tundish flux.
前記タンディッシュフラックスは、2重量%~10重量%の酸化ナトリウム(Na2O)及び2重量%~10重量%のフッ化カルシウム(CaF2)のうちの少なくともどちらか一方をさらに含んでいてもよい。 The tundish flux may further contain at least one of 2% to 10% by weight of sodium oxide (Na 2 O) and 2% to 10% by weight of calcium fluoride (CaF 2 ). good.
前記タンディッシュフラックスは、2重量%~6重量%の酸化ナトリウム(Na2O)及び2重量%~6重量%のフッ化カルシウム(CaF2)のうちの少なくともどちらか一方をさらに含んでいてもよい。 The tundish flux may further contain at least one of 2% to 6% by weight of sodium oxide (Na 2 O) and 2% to 6% by weight of calcium fluoride (CaF 2 ). good.
前記タンディッシュフラックスの全体の重量%に対して、前記酸化カルシウム(CaO)が50重量%~60重量%、前記酸化アルミニウム(Al2O3)が25重量%~34重量%、前記酸化ケイ素(SiO2)が6重量%~9重量%含まれてもよい。 50% to 60% by weight of the calcium oxide (CaO), 25% to 34% by weight of the aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and the silicon oxide ( SiO 2 ) may be included in an amount of 6% to 9% by weight.
前記タンディッシュフラックスの融点は1310℃以下である。 The melting point of the tundish flux is 1310° C. or lower.
前記タンディッシュフラックスの融点は、1280℃以下であってもよい。 The melting point of the tundish flux may be 1280° C. or lower.
前記タンディッシュフラックスは、1400℃における粘度が7poise以下である。 The tundish flux has a viscosity of 7 poise or less at 1400°C.
前記タンディッシュフラックスは、1400℃における粘度が2poise以上4poise以下であってもよい。 The tundish flux may have a viscosity of 2 poise or more and 4 poise or less at 1400°C.
本発明の鋳造方法は、タンディッシュフラックスを用意する過程と、タンディッシュに溶鋼を供給する過程と、前記タンディッシュ内に前記タンディッシュフラックスを投入して、前記タンディッシュ内の溶鋼の湯面の上にフラックスプールを形成する過程と、前記タンディッシュの溶鋼を鋳型に供給し、前記鋳型において溶鋼を凝固させて鋳片を鋳造する過程と、を含む。 The casting method of the present invention includes the steps of preparing a tundish flux, supplying molten steel to the tundish, and introducing the tundish flux into the tundish to raise the molten steel surface in the tundish. forming a flux pool thereon; and feeding molten steel in the tundish into a mold and solidifying the molten steel in the mold to cast a slab.
溶鋼が収容された取鍋を前記タンディッシュに複数回取り替えて接続して、前記タンディッシュに溶鋼を連続して供給する複数のチャージの鋳造を行い、前記複数のチャージの鋳造のうち、1回目の取鍋の溶鋼をタンディッシュに供給する1回目のチャージの鋳造において、前記タンディッシュに前記タンディッシュフラックスを投入し、前記複数のチャージの鋳造のうち、最後のチャージの鋳造時に前記タンディッシュ内のフラックスプールの融点が1400℃以下である。 A ladle containing molten steel is replaced and connected to the tundish a plurality of times, and a plurality of charges are cast to continuously supply molten steel to the tundish. In the casting of the first charge in which the molten steel in the ladle is supplied to the tundish, the tundish flux is put into the tundish, and the tundish flux is injected into the tundish when casting the last charge out of the plurality of charge castings. The melting point of the flux pool is 1400° C. or less.
前記タンディッシュに投入された前記タンディッシュフラックスは、8分内にすべて溶融される。 The tundish flux put into the tundish is completely melted within 8 minutes.
前記1回目のチャージの鋳造時にタンディッシュ内のフラックスプールの厚さが10mm以上である。 The flux pool in the tundish has a thickness of 10 mm or more when casting the first charge.
前記複数のチャージの鋳造のうち、1回目のチャージから最後のチャージの鋳造までの前記鋳型内の溶鋼の酸素の含量が20ppm以下である。 Among the plurality of charge castings, the oxygen content of the molten steel in the mold from the first charge to the last charge casting is 20 ppm or less.
本発明によれば、介在物の溶解度または介在物の除去効率が従来に比べて高い。これにより、従来に比べて介在物による欠陥の発生が抑制もしくは防止された鋳片を製造することができ、鋳片の品質を向上させることができる。 According to the present invention, the solubility of inclusions or the removal efficiency of inclusions is higher than conventionally. As a result, it is possible to manufacture a slab in which the occurrence of defects due to inclusions is suppressed or prevented as compared with the conventional method, and the quality of the slab can be improved.
また、実施形態に係るフラックスの融点が従来に比べて低いので、溶融速度が速い。このため、実施形態に係るフラックスを用いる場合、従来に比べて短い時間内に多い量のフラックスを溶融することができる。これにより、鋳造の初期に十分な量及び厚さのフラックスプールが形成されることにより、鋳造の初期の再酸化及び温度の低下をより有効に防ぐことができる。 Moreover, since the melting point of the flux according to the embodiment is lower than that of the conventional flux, the melting speed is high. Therefore, when the flux according to the embodiment is used, a large amount of flux can be melted within a short period of time as compared with conventional methods. As a result, a sufficient amount and thickness of the flux pool is formed at the initial stage of casting, thereby more effectively preventing reoxidation and temperature drop at the initial stage of casting.
そして、フラックスの融点が低いので、たとえ複数のチャージの鋳造を連続して行うとしても、フラックスの固化を抑制もしくは防止することができる。したがって、連続鋳造の初期から末期まで介在物による欠陥の発生が抑制もしくは防止された鋳片を製造することができ、鋳片の品質を向上させることができる。 Further, since the melting point of the flux is low, even if a plurality of charges are continuously cast, the solidification of the flux can be suppressed or prevented. Therefore, it is possible to manufacture a slab in which the occurrence of defects due to inclusions is suppressed or prevented from the beginning to the end of continuous casting, and the quality of the slab can be improved.
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態をより詳しく説明する。しかしながら、本発明は以下に開示される実施形態に何ら限定されるものではなく、異なる様々な形態に具体化され、単にこれらの実施形態は本発明の開示を完全たるものにし、通常の知識を有する者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものである。本発明の実施形態を説明するために図面は誇張されていてもよく、図中、同じ符号は、同じ構成要素を指し示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail based on the accompanying drawings. The present invention, however, is not intended to be limited to the embodiments disclosed below, but may be embodied in a variety of different forms and merely these embodiments should provide a complete disclosure of the invention and general knowledge. It is provided to fully inform the owner of the scope of the invention. The drawings may be exaggerated to illustrate embodiments of the present invention, wherein like reference numerals refer to like elements.
本発明は、介在物の溶解度または介在物の除去効率が向上したタンディッシュフラックスに関するものである。なお、本発明は、溶鋼の再酸化及び温度の低下を抑制もしくは防止することのできるタンディッシュフラックスに関するものである。ここで、介在物の溶解度とは、フラックスに介在物が溶解される度合いのことを意味する。 The present invention relates to a tundish flux with improved inclusion solubility or inclusion removal efficiency. The present invention also relates to a tundish flux capable of suppressing or preventing reoxidation of molten steel and temperature drop. Here, the solubility of inclusions means the degree to which inclusions are dissolved in the flux.
本発明の実施形態に係るタンディッシュフラックスについて説明するに当たって、まず、タンディッシュフラックスが適用される通常の鋳造方法について説明する。 Before describing the tundish flux according to the embodiment of the present invention, first, a general casting method to which the tundish flux is applied will be described.
図1は、通常の鋳造設備を示す図である。 FIG. 1 shows a typical casting facility.
鋳造工程は、タンディッシュ100内に受鋼されている溶鋼Mが浸漬ノズル400を介して鋳型300に流れ込むと、冷却されている鋳型300内において溶鋼Mが凝固され始めて中間製品である半凝固状態の鋳片が得られる工程である。鋳型300から引き抜かれた半凝固鋳片は、前記鋳型300の下側において一方向に並べて配置された複数のセグメント(図示せず)に沿って移動しながら成形及びさらなる冷却が行われて完全に凝固された鋳片となる。
In the casting process, when the molten steel M received in the tundish 100 flows into the
タンディッシュ100は、取鍋200から溶鋼を提供されて、これを鋳型300に供給する。このために、取鍋200をタンディッシュ100の上側に移動させ、前記取鍋200の下部に接続されたノズル(以下、取鍋ノズル220)、例えば、シュラウドノズル(Shroud nozzle)の下部がタンディッシュ100の内部に位置するようにする。このため、取鍋200内の溶鋼は、取鍋ノズル220を介してタンディッシュ100に供給された後、浸漬ノズル400を介して鋳型300に供給される。
タンディッシュ100は、内部空間を有する本体110及び本体110の上側を覆うカバー部材140を備える。カバー部材140には、取鍋ノズル220が嵌入する孔及びサンプリングのための孔が設けられてもよい。
The
また、タンディッシュ100は、取鍋ノズル220が嵌入する位置の外側に位置するように本体110内の上部に配設された上堰(weir)120及び上堰120の外側に位置するように本体110内の底面に配設された下堰(weir)130をさらに備えていてもよい。
In addition, the
例えば、タンディッシュ100の下側に2つの鋳型(以下、第1及び第2の鋳型300:300a、300b)が配置される場合、取鍋200がタンディッシュ100の上側に位置するとき、取鍋ノズル220が第1の鋳型300aと第2の鋳型300bとの間に位置するように配置される。そして、上堰は一対にて設けられ、一対の上堰(以下、第1及び第2の上堰120:120a、120b)は取鍋ノズル220を中心として両側にそれぞれ位置するように本体110内の上部に接続されてもよい。このとき、第1及び第2の上堰120a、120bの下端は、本体110内の底面から離れるように配設される。
For example, when two molds (hereinafter referred to as first and second molds 300: 300a, 300b) are placed below the
また、下堰130もまた一対にて設けられてもよく、一対の下堰(以下、第1及び第2の下堰130:130a、130b)はタンディッシュ100と鋳型とをつなぐ浸漬ノズルと上堰との間に位置するように配設されてもよい。すなわち、タンディッシュ100と第1の鋳型300aとをつなぐ第1の浸漬ノズル400aと第1の上堰120aとの間に第1の下堰130aが位置し、タンディッシュ100と第2の鋳型300bとをつなぐ第2の浸漬ノズル400bと第2の上堰120bとの間に第2の下堰130bが位置する。
In addition, the
そして、上堰120の上下の延長長さは、下堰130の延長長さに比べて長く形成されてもよい。なお、上堰120の下端が下堰130の上端に比べて低く位置するように設けられる。
Further, the vertical extension length of the
タンディッシュ100または本体110の内部空間は、第1の上堰120aと第2の上堰120bとの間の空間である中央領域111a、中央領域111aの一側の外側に位置している空間である第1の外側領域111b及び中央領域111aの他側の外側に位置している空間である第2の外側領域111cに仕切られてもよい。ここで、第1の外側領域111bは、本体110内の一方の側壁と第1の上堰120aとの間の空間であり、第2の外側領域111cは、本体110内の他方の側壁と第2の上堰120bとの間の空間であると説明され得る。このようなタンディッシュ100によれば、取鍋ノズル220を通過してタンディッシュ100内の中央領域111aに供給された溶鋼Mの一部は、第1の上堰120aと第1の下堰130aとの間の通路を介して第1の外側領域111bに移動し、第2の上堰120bと第2の下堰130bとの間の通路を介して第1の外側領域111bに移動する。なお、第1及び第2の外側領域111b、111cに移動した溶鋼は、第1及び第2の浸漬ノズル400a、400bを介して第1及び第2の鋳型300a、300bに供給される。
The inner space of the
タンディッシュ100は、上述したように、取鍋200から溶鋼Mを提供されるが、以下、取鍋200の溶鋼Mがタンディッシュ100に供給される過程について簡略に説明する。取鍋200の底面には、溶鋼Mの排出される通路である排出口210が設けられており、排出口210内には、酸化クロム及び酸化ケイ素などの金属酸化物を含むフィラー(filler)が充填されている。フィラーは、取鍋200内に収容された溶鋼Mの熱により焼結され、これにより、排出口210が焼結されたフィラーにより閉止されている。この状態で、取鍋ノズル220に設けられているゲート221をオープン(open)すると、排出口210内において焼結されていたフィラー(filler)が溶鋼Mの荷重により破壊される。このため、排出口210が自然開孔(開放)されることにより、取鍋200内の溶鋼Mが排出口210及び取鍋ノズル220を通過してタンディッシュ100に供給される。
As described above, the
一方、鋳片を鋳造するに当たって、タンディッシュ100に溶鋼Mを連続して供給して鋳片を鋳造する連続鋳造を行ってもよい。すなわち、タンディッシュ100内の溶鋼Mが鋳型300に完全に排出される前に、またはタンディッシュ100内に溶鋼が空になる前に前記タンディッシュ100に溶鋼を供給する。このために、溶鋼Mが収容されている取鍋200をタンディッシュ100に複数回接続する。すなわち、タンディッシュ100内の溶鋼Mがすべて排出される前に、タンディッシュ100の上側に位置している空いた取鍋200を溶鋼Mが収容されている他の取鍋200に取り替えて接続し、これを複数回行う。一般に、一つの取鍋200に収容された溶鋼を用いて鋳片を鋳造することを1チャージ(charge)と称する。そして、1番目(最初)の取鍋、2番目の取鍋、3番目の取鍋、…の順に取鍋を取り替えながら鋳片を鋳造するが、取鍋の順番または取り替えられる順番に応じて、その鋳造を1回目のチャージ、2回目のチャージ、3回目のチャージ、…と命名する。
On the other hand, in casting the slab, continuous casting may be performed in which the molten steel M is continuously supplied to the
一方、取鍋200に受鋼されてタンディッシュ100に移動する溶鋼Mは、その前に不純物を除去する精練操業を終えた溶鋼である。不純物を除去する精練操業は、溶鋼中の硫黄(S)を除去する予備脱黄過程、転炉内の溶鋼に酸素を吹き込んで溶鋼中のリン(P)及び炭素(C)を除去する転炉精練過程及び溶鋼中の酸素(O)を除去する脱酸過程を含む。
On the other hand, the molten steel M received by the
溶鋼中の酸素(O)を除去する脱酸を行うに当たって、溶鋼に脱酸剤、例えば、アルミニウム(Al)を投入する。ところが、脱酸操業に際して溶鋼中の金属酸化物、例えば、酸化アルミニウム(Al2O3)などの介在物が生成され、この介在物は、鋳片の表面または内部欠陥の要因となる。このため、溶鋼中の介在物の除去のために真空脱ガス設備、例えば、RH(Rheinstahl-Heraus)を用いてバブリング(bubbling)を行っているが、この段階において、溶鋼中の介在物を狙いの所定の含量以下に下げるのに限界がある。 A deoxidizing agent such as aluminum (Al) is added to the molten steel to deoxidize the molten steel to remove oxygen (O). However, inclusions such as metal oxides, such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ), are formed in the molten steel during the deoxidizing operation, and these inclusions cause surface or internal defects in the slab. For this reason, bubbling is performed using vacuum degassing equipment such as RH (Rheinstahl-Heraus) to remove inclusions in molten steel. There is a limit to lowering below a predetermined content of
このため、鋳造工程においてさらに介在物を除去しており、このために、タンディッシュ100の上部に介在物が溶解されて吸収可能なタンディッシュフラックス(以下、フラックスF)を投入する。このとき、タンディッシュ内に詰め込もうとする溶鋼目標量の40%~45%の溶鋼が詰め込まれた時点で、タンディッシュ100にフラックスFを投入する。
For this reason, inclusions are further removed in the casting process, and for this purpose, a tundish flux (hereinafter referred to as flux F) in which inclusions are dissolved and can be absorbed is put into the upper part of the
また、複数のチャージの鋳造を連続して行う連続鋳造に際して、最初のチャージ、すなわち、1回目のチャージにおいてタンディッシュ100にフラックスFを投入した後、最後のチャージまでさらにフラックスを投入しない。すなわち、1回目のチャージにおいてタンディッシュに投入されたフラックスを用いて、複数のチャージの連続鋳造を行う。
Further, in continuous casting in which a plurality of charges are continuously cast, after the flux F is introduced into the
フラックスFは、固相またはパウダーの状態に用意され、タンディッシュ100内の溶鋼MにフラックスFが投入されれば、フラックスFが溶鋼の熱により溶融される。このため、溶鋼Mの湯面の上に所定の厚さの溶融されたフラックス層または液状のフラックス層が形成される。ここで、溶融されたフラックス層または液状のフラックス層は、フラックスプール(pool)FPと命名可能である。このように、フラックスFが溶融されて液状のフラックスプールFPが用意されれば、溶鋼M中の介在物が前記フラックスプールFPに溶解されて吸収され、これにより、溶鋼から介在物が除去される。すなわち、固相のフラックスFが溶融されて液状のフラックスプールFPが形成されてはじめて、溶鋼M中の介在物が前記フラックスプールFPに溶解されて除去されることが可能になる。
The flux F is prepared in a solid phase or powder state, and when the flux F is introduced into the molten steel M in the
フラックスプールFPの介在物の吸収能は、前記フラックスプールFPの介在物の溶解度が増加することにつれて向上する。ここで、フラックスプールFPの介在物の溶解度とは、フラックスプールFPが介在物を溶解させ得る度合いのことを意味する。 The absorption capacity of inclusions of flux pool FP improves as the solubility of said inclusions of flux pool FP increases. Here, the solubility of inclusions in the flux pool FP means the degree to which the inclusions can be dissolved by the flux pool FP.
フラックスプールFPが十分な介在物の溶解度を有するためには、フラックスプールFPの粘度を低く確保する必要がある。すなわち、フラックスプールFPの粘度が十分に低いとき、フラックスプールFPの介在物の溶解度が向上する。 In order for the flux pool FP to have sufficient inclusion solubility, it is necessary to ensure a low viscosity of the flux pool FP. That is, when the viscosity of the flux pool FP is sufficiently low, the solubility of inclusions in the flux pool FP is improved.
上述したように、タンディッシュ100に投入されるフラックスFは、固相またはパウダーの状態であって、タンディッシュ100内の溶鋼Mに投入されたフラックスFが溶融されてこそ、介在物の溶解または吸収が可能である。このため、投入された固相のフラックスFが早く溶融されればされるほど、またはフラックスプールFPが早く形成されればされるほど、介在物の除去に有利である。
As described above, the flux F charged into the
ところが、固相フラックスFの融点が高ければ、タンディッシュ100にフラックスFが投入されたときに、溶融されるまで長時間がかかってしまう。このため、フラックスFが投入された直後、または鋳造の初期にはフラックスの溶融またはフラックスプールが足りない状態で鋳造が行われることにより、溶鋼中の介在物を十分に除去することができないため、これによる欠陥が生じる虞がある。したがって、フラックスの早い溶融のために、融点の低いフラックスを用意する必要がある。
However, if the melting point of the solid-phase flux F is high, it takes a long time until the flux F is melted when it is introduced into the
また、タンディッシュ100は、カバー部材140によりカバーされているが、大気との接触を完璧に遮断することはできない。このため、タンディッシュ100内の溶鋼Mは、大気との接触により酸化(以下、再酸化)される虞があり、これにより、溶鋼中に大量の介在物が生じる虞がある。すなわち、大気中の酸素と溶鋼中の酸化成分、例えば、アルミニウム(Al)とが反応して酸化アルミニウム(Al2O3)などの介在物が多量生じてしまう虞がある。このような介在物は、鋳片の表面及び内部欠陥などを生じさせる要因となる。そして、タンディッシュ100には別途の熱源が配設されないため、タンディッシュ100内に収容された溶鋼は次第にその温度が低下してしまい、このため、タンディッシュ100内において溶鋼が凝固されてしまう虞がある。なお、溶鋼の温度の低下及び凝固により鋳型300に溶鋼を供給する浸漬ノズル400が閉塞されてしまう虞があり、このような場合、操業を中断せざるを得ない。
Also, although the
このため、タンディッシュ100内の溶鋼の再酸化及び温度の低下を抑制もしくは防止することを目指して、タンディッシュ100にフラックスFを投入する。すなわち、タンディッシュ100内の溶鋼Mの湯面をフラックスプールFPがカバーすることにより、溶鋼Mと大気との間の接触及び溶鋼の温度の低下を抑制もしくは防止することができる。
Therefore, flux F is introduced into the
ところが、固相フラックスの融点が高ければ、タンディッシュにフラックスが投入されたとき、溶融されるまで長時間がかかってしまう。このため、フラックスが投入された鋳造の初期にフラックスの溶融が足りなくなり、このため、溶鋼の湯面における一部の領域にフラックスプールが形成されなくなる虞がある。このため、溶鋼の湯面の一部が大気に晒されてしまうことが懸念される。また、フラックスが十分に溶融されてフラックスプールの厚さが10mm以上になってはじめて、大気と溶鋼との間の直接的な接触を抑えることができる。ところが、フラックスが投入された鋳造の初期には、フラックスの溶融が足りないため、フラックスの厚さが10mm以上にならない。このため、鋳造の初期にフラックスプールによる溶鋼の再酸化の抑制効果が低い。したがって、溶鋼の再酸化及び温度の低下の抑制のために融点の低いフラックスを用意する必要がある。 However, if the melting point of the solid-phase flux is high, it takes a long time until the flux is melted when it is introduced into the tundish. For this reason, the flux becomes insufficient in the early stage of casting when the flux is introduced, and there is a possibility that a flux pool will not be formed in a part of the surface of the molten steel. Therefore, there is concern that part of the surface of the molten steel will be exposed to the atmosphere. Moreover, direct contact between the atmosphere and the molten steel can be suppressed only when the flux is sufficiently melted and the thickness of the flux pool becomes 10 mm or more. However, at the initial stage of casting when the flux is introduced, the thickness of the flux does not reach 10 mm or more because the flux is not sufficiently melted. For this reason, the effect of suppressing reoxidation of molten steel by the flux pool in the early stage of casting is low. Therefore, it is necessary to prepare a flux with a low melting point in order to suppress the reoxidation of the molten steel and the temperature drop.
また、溶融されたフラックス、すなわち、フラックスプールFPの粘度が高ければ、溶鋼Mの湯面の上においてフラックスが広くまたは均一に行き渡らない。別の言い方で説明すれば、溶鋼Mの湯面にフラックスプールFPが均一に形成されず、一部の領域に形成されないため、溶鋼Mの湯面の一部が晒されてしまう虞がある。このような場合、晒された湯面を介して溶鋼の再酸化が起こる。したがって、溶鋼の再酸化の防止のためにフラックスプールの粘度を低く確保する必要がある。 Moreover, if the melted flux, that is, the flux pool FP has a high viscosity, the flux will not spread widely or evenly over the surface of the molten steel M. In other words, since the flux pool FP is not uniformly formed on the surface of the molten steel M and is not formed in a part of the area, there is a possibility that part of the surface of the molten steel M is exposed. In such cases, reoxidation of the molten steel occurs through the exposed molten steel surface. Therefore, it is necessary to keep the viscosity of the flux pool low in order to prevent reoxidation of the molten steel.
以下では、本発明の実施形態に係るフラックスの成分について詳しく説明する。 Below, the components of the flux according to embodiments of the present invention will be described in detail.
本発明の実施形態に係るフラックスFは、酸化カルシウム(CaO)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化ボロン(B2O3)及び酸化ケイ素(SiO2)を含み、これらの他に、不可避な不純物が含まれてもよい。なお、フラックスは、酸化ナトリウム(Na2O)及びフッ化カルシウム(CaF2)のうちの少なくともどちらか一方をさらに含んでいてもよい。 The flux F according to the embodiment of the present invention contains calcium oxide (CaO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), boron oxide (B 2 O 3 ) and silicon oxide (SiO 2 ). may contain impurities. Note that the flux may further contain at least one of sodium oxide (Na 2 O) and calcium fluoride (CaF 2 ).
ここで、酸化ケイ素(SiO2)は、フラックスFの製造のために人為的に添加される成分ではない。フラックスFの製造のために混合される酸化アルミニウム(Al2O3)を含む原料及び酸化カルシウム(CaO)を含む原料のそれぞれに酸化ケイ素(SiO2)が含まれているため、フラックス内に酸化ケイ素(SiO2)が含まれることになる。 Here, silicon oxide (SiO 2 ) is not a component that is artificially added for manufacturing the flux F. Since silicon oxide (SiO 2 ) is contained in each of the raw material containing aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and the raw material containing calcium oxide (CaO), which are mixed for the production of flux F, oxidation occurs in the flux. Silicon (SiO 2 ) will be included.
上述したように、フラックスは、酸化ナトリウム(Na2O)及びフッ化カルシウム(CaF2)のうちの少なくともどちらか一方をさらに含んでいてもよいが、以下では、説明のしやすさのために、酸化ナトリウム(Na2O)及びフッ化カルシウム(CaF2)のそれぞれを含むか否かに応じて、互いに異なるフラックスに分けて説明する。 As noted above, the flux may further include at least one of sodium oxide (Na 2 O) and calcium fluoride (CaF 2 ); , sodium oxide (Na 2 O) and calcium fluoride (CaF 2 ).
すなわち、酸化ボロン(B2O3)を含み、酸化ナトリウム(Na2O)及びフッ化カルシウム(CaF2)を含まないフラックスを第1の実施形態に係るフラックス、酸化ボロン(B2O3)及び酸化ナトリウム(Na2O)を含み、フッ化カルシウム(CaF2)を含まないフラックスを第2の実施形態に係るフラックス、酸化ボロン(B2O3)及びフッ化カルシウム(CaF2)を含み、酸化ナトリウム(Na2O)を含まないフラックスを第3の実施形態に係るフラックス、酸化ボロン(B2O3)、酸化ナトリウム(Na2O)及びフッ化カルシウム(CaF2)をいずれも含むフラックスを第4の実施形態に係るフラックスと命名する。 That is, the flux containing boron oxide (B 2 O 3 ) and not containing sodium oxide (Na 2 O) and calcium fluoride (CaF 2 ) is the flux according to the first embodiment, boron oxide (B 2 O 3 ). and a flux containing sodium oxide (Na 2 O) and not containing calcium fluoride (CaF 2 ), a flux according to the second embodiment, a flux containing boron oxide (B 2 O 3 ) and calcium fluoride (CaF 2 ) , the flux containing no sodium oxide (Na 2 O), the flux according to the third embodiment, the flux containing boron oxide (B 2 O 3 ), sodium oxide (Na 2 O) and calcium fluoride (CaF 2 ) The flux is named the flux according to the fourth embodiment.
表1に基づいて再び説明すると、第1の実施形態に係るフラックスは、酸化カルシウム(CaO)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化ボロン(B2O3)及び酸化ケイ素(SiO2)を含み、第2の実施形態に係るフラックスは、酸化カルシウム(CaO)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化ボロン(B2O3)、酸化ケイ素(SiO2)及び酸化ナトリウム(Na2O)を含む。また、第3の実施形態に係るフラックスは、酸化カルシウム(CaO)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化ボロン(B2O3)、酸化ケイ素(SiO2)及びフッ化カルシウム(CaF2)を含み、第4の実施形態に係るフラックスは、酸化カルシウム(CaO)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化ボロン(B2O3)、酸化ケイ素(SiO2)、酸化ナトリウム(Na2O)及びフッ化カルシウム(CaF2)を含む。これらの実施形態に係るフラックスは、融点が1310℃以下、より具体的には、1250℃以上1310℃以下と低い。なお、フラックスを投入してから8分以内、より具体的には、6分~7.5分内に完全に溶融される。 To explain again based on Table 1, the flux according to the first embodiment contains calcium oxide (CaO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), boron oxide (B 2 O 3 ) and silicon oxide (SiO 2 ). The flux according to the second embodiment includes calcium oxide (CaO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), boron oxide (B 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ) and sodium oxide (Na 2 O) including. Further, the flux according to the third embodiment includes calcium oxide (CaO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), boron oxide (B 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ) and calcium fluoride (CaF 2 ). and the flux according to the fourth embodiment includes calcium oxide (CaO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), boron oxide (B 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ), sodium oxide (Na 2 O ) and calcium fluoride (CaF 2 ). The flux according to these embodiments has a melting point as low as 1310° C. or lower, more specifically 1250° C. or higher and 1310° C. or lower. The flux is completely melted within 8 minutes, more specifically within 6 to 7.5 minutes after the flux is added.
また、フラックスの融点は、1250℃以上1280℃以下であってもよい。そして、1400℃における粘度が7poise以下、より具体的には、2poise以上7poise以下と低い。さらに、フラックスの粘度は、2poise以上4poise以下であってもよい。なお、このようなフラックスプールの介在物の溶解度または除去効率が従来に比べて高い。 Moreover, the melting point of the flux may be 1250° C. or higher and 1280° C. or lower. And the viscosity at 1400° C. is as low as 7 poise or less, more specifically 2 poise or more and 7 poise or less. Furthermore, the viscosity of the flux may be 2 poise or more and 4 poise or less. In addition, the solubility or removal efficiency of such inclusions in the flux pool is higher than conventionally.
以下、第1の実施形態に係るフラックスについて詳しく説明する。成分の含量について説明するに当たって、「下限値~上限値」の形で説明されるが、これらは、「下限値以上、上限値以下」のことを意味する。 The flux according to the first embodiment will be described in detail below. When describing the content of the component, it is described in the form of "lower limit to upper limit", which means "more than the lower limit and less than the upper limit".
第1の実施形態に係るフラックスFは、フラックスFの全体の重量%に対して、40重量%~60重量%の酸化カルシウム(CaO)、25重量%~40重量%の酸化アルミニウム(Al2O3)、2重量%~10重量%の酸化ボロン(B2O3)及び5重量%~10重量%の酸化ケイ素(SiO2)を含む。フラックスFは、より好ましくは、フラックスFの全体の重量%に対して、酸化カルシウム(CaO)が50重量%~60重量%、酸化アルミニウム(Al2O3)が25重量%~34重量%、酸化ボロン(B2O3)が5重量%~10重量%、酸化ケイ素(SiO2)が6重量%~9重量%含まれてもよい。 The flux F according to the first embodiment contains 40% to 60% by weight of calcium oxide (CaO) and 25% to 40% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), containing 2% to 10% by weight of boron oxide (B 2 O 3 ) and 5% to 10% by weight of silicon oxide (SiO 2 ). Flux F more preferably contains 50% to 60% by weight of calcium oxide (CaO), 25% to 34% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and Boron oxide (B 2 O 3 ) may be contained in an amount of 5% to 10% by weight, and silicon oxide (SiO 2 ) in an amount of 6% to 9% by weight.
酸化カルシウム(CaO)及び酸化アルミニウム(Al2O3)は、タンディッシュフラックスを構成するベース物質であって、フラックスFの全体の重量%に対して酸化カルシウム(CaO)は40重量%~60重量%含まれ、酸化アルミニウム(Al2O3)は25重量%~40重量%含まれる。より好ましくは、酸化カルシウム(CaO)は50重量%~60重量%含まれ、酸化アルミニウム(Al2O3)は25重量%~34重量%含まれてもよい。 Calcium oxide (CaO) and aluminum oxide (Al 2 O 3 ) are the base materials that make up the tundish flux, and the amount of calcium oxide (CaO) is 40% to 60% by weight relative to the total weight of flux F. %, and aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is contained in an amount of 25 wt % to 40 wt %. More preferably, calcium oxide (CaO) may be contained in an amount of 50-60% by weight, and aluminum oxide (Al 2 O 3 ) may be contained in an amount of 25-34% by weight.
一方、酸化カルシウム(CaO)が40重量%~60重量%を外れるか、あるいは、酸化アルミニウム(Al2O3)が25重量%~40重量%の範囲を外れる場合、フラックスFの融点及びフラックスプールFPの粘度が高いという不都合がある。このため、タンディッシュ100に投入されたフラックスFの溶融速度が遅く、介在物の溶解度が低い他、溶鋼の湯面の全体にフラックスプールFPが均一に行き渡らないため、湯面が晒されてしまうという不都合が生じる虞がある。
On the other hand, when calcium oxide (CaO) is outside the range of 40% to 60% by weight or aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is outside the range of 25% to 40% by weight, the melting point of flux F and the flux pool There is a disadvantage that the viscosity of FP is high. For this reason, the melting speed of the flux F introduced into the
酸化ケイ素(SiO2)は、フラックス内に5重量%~10重量%にて含有されるが、これは、フラックスの製造のための酸化アルミニウム(Al2O3)を含む原料及び酸化カルシウム(CaO)を含む原料のそれぞれに酸化ケイ素(SiO2)が含まれているためである。すなわち、40重量%~60重量%の酸化カルシウム(CaO)、25重量%~40重量%の酸化アルミニウム(Al2O3)を含むフラックスの製造のために酸化アルミニウム(Al2O3)を含む原料及び酸化カルシウム(CaO)を含む原料を混合すれば、前記フラックスF内に5重量%~10重量%の酸化ケイ素(SiO2)が含まれることが可能になる。他の例を挙げると、50重量%~60重量%の酸化カルシウム(CaO)、25重量%~34重量%の酸化アルミニウム(Al2O3)を含むフラックスの製造のために酸化アルミニウム(Al2O3)を含む原料及び酸化カルシウム(CaO)を含む原料を混合すれば、前記フラックスF内に6重量%~9重量%の酸化ケイ素(SiO2)が含まれることが可能になる。 Silicon oxide (SiO 2 ) is contained in the flux at 5 wt % to 10 wt %, which is the raw material for the manufacture of the flux, including aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and calcium oxide (CaO ) contains silicon oxide (SiO 2 ). 40 wt% to 60 wt% calcium oxide (CaO), 25 wt% to 40 wt% aluminum oxide (Al 2 O 3 ) for the production of a flux containing aluminum oxide (Al 2 O 3 ). By mixing the raw material and the raw material containing calcium oxide (CaO), the flux F can contain 5 to 10% by weight of silicon oxide (SiO 2 ). As another example, aluminum oxide (Al 2 O 3 By mixing a raw material containing O 3 ) and a raw material containing calcium oxide (CaO), the flux F can contain 6 wt % to 9 wt % of silicon oxide (SiO 2 ).
酸化ボロン(B2O3)は、フラックスFの全体の重量%に対して2重量%~10重量%にて含まれる。より好ましくは、酸化ボロン(B2O3)が5重量%~10重量%にて含まれてもよい。酸化ボロン(B2O3)は、主として融点を低下させる機能をする。ところが、酸化ボロン(B2O3)が2重量%未満である場合、融点を低下させる効果があまり得られない。これにより、フラックスの融点が高いため、タンディッシュ100に投入されたフラックスFの溶融速度が遅いという不都合がある。
Boron oxide (B 2 O 3 ) is contained at 2 wt % to 10 wt % relative to the total wt % of the flux F. More preferably, boron oxide (B 2 O 3 ) may be included at 5 wt% to 10 wt%. Boron oxide (B 2 O 3 ) functions primarily to lower the melting point. However, when boron oxide (B 2 O 3 ) is less than 2% by weight, the effect of lowering the melting point is not so obtained. As a result, since the melting point of the flux is high, there is an inconvenience that the melting speed of the flux F introduced into the
一方、酸化ボロン(B2O3)の含量が増加すればするほど、フラックスの融点が下がる傾向にある。そして、融点が低ければ低いほど、フラックスが早く溶融されるので、鋳造の初期の介在物の除去、溶鋼の再酸化及び温度の低下を防ぐのに有利である。なお、一般に、タンディッシュに投入されるフラックスは、製造される鋼種によらずに同一の成分組成のフラックスを用いる。ところが、ほとんどの鋼種は、溶鋼中のボロン(B)の含量を特に制限しないが、肉厚の厚い厚板などの鋼種を製造する場合、ボロン(B)の含量を所定の含量以下に制限する。 On the other hand, as the content of boron oxide (B 2 O 3 ) increases, the melting point of the flux tends to decrease. The lower the melting point, the faster the flux melts, which is advantageous for removing inclusions in the early stages of casting, reoxidizing molten steel, and preventing temperature drop. In general, the flux charged into the tundish has the same chemical composition regardless of the type of steel to be manufactured. However, most types of steel do not particularly limit the content of boron (B) in molten steel, but when manufacturing steel types such as thick plates, the content of boron (B) is limited to a predetermined content or less. .
このため、酸化ボロン(B2O3)が多量含有されているフラックスは、厚板のようにボロン(B)の含量の制限が必要な鋼種の製造に際して用いることができない。これは、フラックス内のボロン(B)が溶鋼にピックアップされて溶鋼中のボロン(B)の含量を増加させるためである。なお、ボロン(B)の含量の制限が必要な鋼種の製造のためにフラックスを別途に用意する場合、それに伴うコストが追加される。 For this reason, a flux containing a large amount of boron oxide (B 2 O 3 ) cannot be used in the manufacture of steel grades such as thick plates that require a limited boron (B) content. This is because the boron (B) in the flux is picked up by the molten steel to increase the boron (B) content in the molten steel. In addition, when the flux is prepared separately for the production of steel grades that require the content of boron (B) to be restricted, the associated cost is added.
したがって、ボロン(B)の含量が制限されない鋼種とボロン(B)の含量が制限される鋼種を問わずに、汎用的に使用可能なフラックスを用意する必要がある。このため、実施形態においては、酸化ボロン(B2O3)がフラックスの全体の重量%に対して10重量%以下にて含まれるように用意する。一方、酸化ボロン(B2O3)が10重量%を超える場合、これは、ボロン(B)の含量の制御が必要な鋼種、例えば、厚板の製造に使用できなくなる虞がある。 Therefore, it is necessary to prepare a flux that can be used for general purposes regardless of the type of steel in which the content of boron (B) is not limited or the type of steel in which the content of boron (B) is limited. For this reason, in the embodiment, boron oxide (B 2 O 3 ) is prepared so that it is contained at 10% by weight or less with respect to the total weight of the flux. On the other hand, if the boron oxide (B 2 O 3 ) exceeds 10% by weight, it may become unusable for the production of steel grades requiring control of the boron (B) content, such as plate.
このようなフラックスFは、パウダーまたは顆粒の状態に用意されるが、その粒径が10mm以下になるように用意される。好ましくは、0.1mm~10mm、より好ましくは、0.1mm~7mmの粒径を有するように用意される。 Such flux F is prepared in the form of powder or granules with a particle size of 10 mm or less. Preferably, it is provided to have a particle size of 0.1 mm to 10 mm, more preferably 0.1 mm to 7 mm.
一方、フラックスFを構成する粒子の粒径が10mmを超える場合、フラックスの溶融速度が遅いため、十分な溶融速度を確保することができなくなる虞がある。なお、粒径が小さければ小さいほど、溶融速度が増加するが、粒径が過剰に小さ過ぎる場合、フラックスFをタンディッシュ100に投入したり、製造されたフラックスFを搬送したりするとき、粉塵が多量生じて操業に難点が生じる虞がある。したがって、0.1mm~10mmの粒径を有するようにフラックスを用意することが好ましい。 On the other hand, if the particle size of the particles constituting the flux F exceeds 10 mm, the melting speed of the flux is slow, so there is a possibility that a sufficient melting speed cannot be ensured. The smaller the particle size, the higher the melting rate. may be generated in large amounts, causing difficulties in operation. Therefore, it is preferable to prepare the flux so as to have a particle size of 0.1 mm to 10 mm.
上述したフラックスFは、酸化カルシウム(CaO)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化ボロン(B2O3)及び酸化ケイ素(SiO2)を含む。しかしながら、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、フラックスFは、酸化ナトリウム(Na2O)をさらに含んでいてもよい。 The flux F mentioned above contains calcium oxide (CaO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), boron oxide (B 2 O 3 ) and silicon oxide (SiO 2 ). However, the present invention is by no means limited to this, and the flux F may further contain sodium oxide (Na 2 O).
すなわち、第2の実施形態に係るフラックスは、酸化カルシウム(CaO)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化ボロン(B2O3)及び酸化ケイ素(SiO2)を含み、酸化ナトリウム(Na2O)をさらに含む。より具体的に、フラックスFは、フラックスの全体の重量%に対して、40重量%~60重量%の酸化カルシウム(CaO)、25重量%~40重量%の酸化アルミニウム(Al2O3)、2重量%~10重量%の酸化ボロン(B2O3)、5重量%~10重量%の酸化ケイ素(SiO2)及び2重量%~10重量%の酸化ナトリウム(Na2O)を含む。より好ましくは、フラックスは、酸化カルシウム(CaO)が50重量%~60重量%、酸化アルミニウム(Al2O3)が25重量%~34重量%、酸化ボロン(B2O3)が5重量%~10重量%、酸化ケイ素(SiO2)が6重量%~9重量%、酸化ナトリウム(Na2O)が2重量%~6重量%含まれてもよい。 That is, the flux according to the second embodiment contains calcium oxide (CaO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), boron oxide (B 2 O 3 ) and silicon oxide (SiO 2 ), and sodium oxide (Na 2 O). More specifically, flux F contains 40% to 60% by weight of calcium oxide (CaO), 25% to 40% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), 2 wt% to 10 wt% boron oxide (B 2 O 3 ), 5 wt% to 10 wt% silicon oxide (SiO 2 ) and 2 wt% to 10 wt% sodium oxide (Na 2 O). More preferably, the flux contains 50% to 60% by weight of calcium oxide (CaO), 25% to 34% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and 5% by weight of boron oxide (B 2 O 3 ). ˜10% by weight, 6% to 9% by weight of silicon oxide (SiO 2 ), and 2% to 6% by weight of sodium oxide (Na 2 O).
酸化ナトリウム(Na2O)は、融点及び粘度を下げる効果がある物質であって、フラックスの全体の重量%に対して2重量%~10重量%、より好ましくは、2重量%~6重量%含まれる。ところが、酸化ナトリウム(Na2O)が2重量%未満である場合、酸化ナトリウム(Na2O)の添加により融点及び粘度を低下させる効果があまり得られない虞がある。 Sodium oxide (Na 2 O) is a substance that has the effect of lowering the melting point and viscosity, and is 2 wt% to 10 wt%, more preferably 2 wt% to 6 wt%, based on the total weight of the flux. included. However, if sodium oxide (Na 2 O) is less than 2% by weight, the addition of sodium oxide (Na 2 O) may not have the effect of lowering the melting point and viscosity.
一方、酸化ナトリウム(Na2O)は、フラックス中の酸化アルミニウム(Al2O3)と反応してNa2O-Al2O3の形態の高融点結晶相を生成することができる。そして、高融点結晶相が生成されるか、あるいは、その生成量が多ければ多いほど、フラックスFの融点が上がる。また、フラックスF内の高融点結晶相の含量が多ければ多いほど、フラックスプールFPの粘度が高い。したがって、酸化ナトリウム(Na2O)による高融点結晶相の生成を抑えるために、酸化ナトリウム(Na2O)の含量を10重量%以下に調節する。 On the other hand, sodium oxide (Na 2 O) can react with aluminum oxide (Al 2 O 3 ) in the flux to produce a refractory crystal phase in the form of Na 2 O—Al 2 O 3 . The melting point of the flux F increases as the high-melting-point crystal phase is generated or the amount of the generated phase increases. Also, the higher the content of the high melting point crystal phase in the flux F, the higher the viscosity of the flux pool FP. Therefore, the content of sodium oxide (Na 2 O) is adjusted to 10% by weight or less in order to suppress the formation of a high melting point crystal phase due to sodium oxide (Na 2 O).
一方、酸化ナトリウム(Na2O)が10重量%を超える場合、酸化ナトリウム(Na2O)と酸化アルミニウム(Al2O3)との間の反応量が多いため、多量の高融点結晶相が生成される虞がある。そして、これにより、フラックスの融点が上がり、粘度が増加する虞がある。 On the other hand, when sodium oxide (Na 2 O) exceeds 10% by weight, the amount of reaction between sodium oxide (Na 2 O) and aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is large, resulting in a large amount of high-melting crystal phase. There is a risk that it will be generated. As a result, the melting point of the flux may increase, and the viscosity may increase.
上述した第2の実施形態に係るフラックスFは、酸化カルシウム(CaO)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化ボロン(B2O3)、酸化ケイ素(SiO2)及び酸化ナトリウム(Na2O)を含む。しかしながら、本発明はこれに何ら限定されず、フラックスFは酸化ナトリウム(Na2O)を含まず、フッ化カルシウム(CaF2)をさらに含む。 The flux F according to the second embodiment described above includes calcium oxide (CaO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), boron oxide (B 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ) and sodium oxide (Na 2 O )including. However, the present invention is by no means limited to this, and flux F does not contain sodium oxide (Na 2 O) and further contains calcium fluoride (CaF 2 ).
すなわち、第3の実施形態に係るフラックスFは、酸化カルシウム(CaO)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化ボロン(B2O3)及び酸化ケイ素(SiO2)を含み、フッ化カルシウム(CaF2)をさらに含んでいてもよい。より具体的に、フラックスFは、フラックスの全体の重量%に対して、40重量%~60重量%の酸化カルシウム(CaO)、25重量%~40重量%の酸化アルミニウム(Al2O3)、2重量%~10重量%の酸化ボロン(B2O3)、5重量%~10重量%の酸化ケイ素(SiO2)及び2重量%~10重量%のフッ化カルシウム(CaF2)を含む。より好ましくは、フラックスは、酸化カルシウム(CaO)が50重量%~60重量%、酸化アルミニウム(Al2O3)が25重量%~34重量%、酸化ボロン(B2O3)が5重量%~10重量%、酸化ケイ素(SiO2)が6重量%~9重量%、フッ化カルシウム(CaF2)が2重量%~6重量%含まれてもよい。 That is, the flux F according to the third embodiment contains calcium oxide (CaO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), boron oxide (B 2 O 3 ) and silicon oxide (SiO 2 ), and contains calcium fluoride ( CaF 2 ) may be further included. More specifically, flux F contains 40% to 60% by weight of calcium oxide (CaO), 25% to 40% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), 2 wt% to 10 wt% boron oxide (B 2 O 3 ), 5 wt% to 10 wt% silicon oxide (SiO 2 ), and 2 wt% to 10 wt% calcium fluoride (CaF 2 ). More preferably, the flux contains 50% to 60% by weight of calcium oxide (CaO), 25% to 34% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and 5% by weight of boron oxide (B 2 O 3 ). ˜10% by weight, 6% to 9% by weight of silicon oxide (SiO 2 ), and 2% to 6% by weight of calcium fluoride (CaF 2 ).
フッ化カルシウム(CaF2)は、融点及び粘度を下げる効果がある物質であって、フラックスの全体の重量%に対して2重量%~10重量%、より好ましくは、2重量%~6重量%含まれる。ところが、フッ化カルシウム(CaF2)が2重量%未満である場合、フッ化カルシウム(CaF2)の添加により融点及び粘度を低下させる効果があまり得られない虞がある。 Calcium fluoride (CaF 2 ) is a substance that has the effect of lowering the melting point and viscosity, and is 2 wt% to 10 wt%, more preferably 2 wt% to 6 wt%, based on the total weight of the flux. included. However, if the content of calcium fluoride (CaF 2 ) is less than 2% by weight, the addition of calcium fluoride (CaF 2 ) may not have the effect of lowering the melting point and viscosity.
一方、フッ化カルシウム(CaF2)は、酸化アルミニウム(Al2O3)と反応してCaO-Al2O3の形態の高融点結晶相を生成する虞があり、この高融点結晶相は、フラックスの融点及びフラックスプールの粘度を増加させる要因となる。したがって、フッ化カルシウム(CaF2)による高融点結晶相の生成を抑えるために、フッ化カルシウム(CaF2)の含量を10重量%以下に調節する。 On the other hand, calcium fluoride (CaF 2 ) may react with aluminum oxide (Al 2 O 3 ) to produce a high melting point crystal phase in the form of CaO—Al 2 O 3 , and this high melting point crystal phase is It is a factor that increases the melting point of the flux and the viscosity of the flux pool. Therefore, the content of calcium fluoride (CaF 2 ) is adjusted to 10% by weight or less in order to suppress the formation of a high melting point crystal phase due to calcium fluoride (CaF 2 ).
しかしながら、フッ化カルシウム(CaF2)が10重量%を超える場合、フッ化カルシウム(CaF2)と酸化アルミニウム(Al2O3)との間の反応量が多いため、多量の高融点結晶相が生成する虞がある。そして、これにより、フラックスの融点が上がり、粘度が増加する虞がある。 However, when calcium fluoride (CaF 2 ) exceeds 10% by weight, the amount of reaction between calcium fluoride (CaF 2 ) and aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is large, resulting in a large amount of high-melting crystal phase. There is a risk of generation. As a result, the melting point of the flux may increase, and the viscosity may increase.
上述した第2及び第3の実施形態に係るフラックスFには、酸化ナトリウム(Na2O)及びフッ化カルシウム(CaF2)のうちのどちらか一方が含まれる。しかしながら、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、フラックスFは、酸化ナトリウム(Na2O)及びフッ化カルシウム(CaF2)を両方とも含んでいてもよい。 The flux F according to the second and third embodiments described above contains either one of sodium oxide (Na 2 O) and calcium fluoride (CaF 2 ). However, the present invention is by no means limited to this, and the flux F may contain both sodium oxide (Na 2 O) and calcium fluoride (CaF 2 ).
すなわち、第4の実施形態に係るフラックスFは、酸化カルシウム(CaO)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化ボロン(B2O3)及び酸化ケイ素(SiO2)を含み、酸化ナトリウム(Na2O)及びフッ化カルシウム(CaF2)をさらに含む。より具体的に、フラックスFは、フラックスの全体の重量%に対して、40重量%~60重量%の酸化カルシウム(CaO)、25重量%~40重量%の酸化アルミニウム(Al2O3)、2重量%~10重量%の酸化ボロン(B2O3)、5重量%~10重量%の酸化ケイ素(SiO2)、2重量%~10重量%の酸化ナトリウム(Na2O)及び2重量%~10重量%のフッ化カルシウム(CaF2)を含む。より好ましくは、フラックスは、酸化カルシウム(CaO)が50重量%~60重量%、酸化アルミニウム(Al2O3)が25重量%~34重量%、酸化ボロン(B2O3)が5重量%~10重量%、酸化ケイ素(SiO2)が6重量%~9重量%、酸化ナトリウム(Na2O)が2重量%~6重量%、フッ化カルシウム(CaF2)が2重量%~6重量%含まれてもよい。 That is, the flux F according to the fourth embodiment contains calcium oxide (CaO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), boron oxide (B 2 O 3 ) and silicon oxide (SiO 2 ), and contains sodium oxide (Na 2 O) and calcium fluoride (CaF 2 ). More specifically, flux F contains 40% to 60% by weight of calcium oxide (CaO), 25% to 40% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), 2 wt% to 10 wt% boron oxide (B 2 O 3 ), 5 wt% to 10 wt% silicon oxide (SiO 2 ), 2 wt% to 10 wt% sodium oxide (Na 2 O) and 2 wt% % to 10% by weight calcium fluoride (CaF 2 ). More preferably, the flux contains 50% to 60% by weight of calcium oxide (CaO), 25% to 34% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and 5% by weight of boron oxide (B 2 O 3 ). ˜10 wt %, 6 wt % to 9 wt % silicon oxide (SiO 2 ), 2 wt % to 6 wt % sodium oxide (Na 2 O), 2 wt % to 6 wt % calcium fluoride (CaF 2 ). % may be included.
上述したような第1乃至第4の実施形態に係るフラックスは、融点が1310℃以下と低く、1400℃における粘度が7poise以下と低い。なお、従来のフラックスに比べて介在物の溶解度が高いため、介在物の吸収率または除去率が高い。 The flux according to the first to fourth embodiments as described above has a low melting point of 1310° C. or less and a viscosity at 1400° C. of 7 poise or less. In addition, since the solubility of the inclusions is higher than that of the conventional flux, the absorption or removal rate of the inclusions is high.
表1は、第1乃至第5の実験例によるフラックスの成分組成、融点、粘度及び浸食率を示す表である。図2は、第1乃至第5の実験例によるフラックスを用いた実験時における試片の浸食速度を示すグラフである。図3は、実験装置を示す図である。 Table 1 shows the component composition, melting point, viscosity and corrosion rate of the flux according to the first to fifth experimental examples. FIG. 2 is a graph showing the erosion rate of the test piece during the experiment using the flux according to the first to fifth experimental examples. FIG. 3 is a diagram showing an experimental apparatus.
第1の実験例は、従来のフラックスであって、酸化カルシウム(CaO)、酸化アルミニウム(Al2O3)及び酸化ケイ素(SiO2)を含み、酸化ボロン(B2O3)、酸化ナトリウム(Na2O)及びフッ化カルシウム(CaF2)を含まない。そして、第2乃至第5の実験例によるフラックスは、酸化カルシウム(CaO)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化ケイ素(SiO2)及び酸化ボロン(B2O3)を含む。なお、第3乃至第5の実験例によるフラックスは、酸化ナトリウム(Na2O)及びフッ化カルシウム(CaF2)のうちの少なくともどちらか一方をさらに含む。 The first experimental example is a conventional flux containing calcium oxide (CaO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and silicon oxide (SiO 2 ), boron oxide (B 2 O 3 ), sodium oxide ( Na 2 O) and calcium fluoride (CaF 2 ). Fluxes according to the second to fifth experimental examples contain calcium oxide (CaO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ) and boron oxide (B 2 O 3 ). Note that the fluxes according to the third to fifth experimental examples further contain at least one of sodium oxide (Na 2 O) and calcium fluoride (CaF 2 ).
第1乃至第5の実験例は、いずれも酸化カルシウム(CaO)が40重量%~60重量%、酸化アルミニウム(Al2O3)が25重量%~40重量%、酸化ケイ素(SiO2)が5重量%~10重量%にて含まれている。そして、第2乃至第5の実験例は、いずれも酸化ボロン(B2O3)が2重量%~10重量%にて含まれている。また、第3及び第5の実験例は、酸化ナトリウム(Na2O)が2重量%~10重量%にて含まれ、第4及び第5の実験例は、フッ化カルシウム(CaF2)が2重量%~10重量%にて含まれている。 In the first to fifth experimental examples, calcium oxide (CaO) is 40% to 60% by weight, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is 25% to 40% by weight, and silicon oxide (SiO 2 ) is It is contained at 5% to 10% by weight. In the second to fifth experimental examples, boron oxide (B 2 O 3 ) is contained at 2 wt % to 10 wt %. In addition, the third and fifth experimental examples contained sodium oxide (Na 2 O) at 2% to 10% by weight, and the fourth and fifth experimental examples contained calcium fluoride (CaF 2 ). It is contained at 2% to 10% by weight.
このため、第2の実験例は第1の実施形態に係るフラックス、第3の実験例は第2の実施形態に係るフラックス、第4の実験例は第3の実施形態に係るフラックス、第5の実験例は第4の実施形態に係るフラックスであると説明され得る。 Therefore, the second experimental example is the flux according to the first embodiment, the third experimental example is the flux according to the second embodiment, the fourth experimental example is the flux according to the third embodiment, and the fifth experimental example is the flux according to the third embodiment. can be described as the flux according to the fourth embodiment.
粘度は、第1乃至第5の実験例によるフラックスのそれぞれを1400℃の温度に加熱し、1400℃の温度において粘度測定器により測定したものである。なお、浸食率は、図3に示された実験装置を用いて実験して得た結果である。まず、図3に基づいて、実験装置について説明する。 The viscosity was measured by heating each of the fluxes according to the first to fifth experimental examples to a temperature of 1400°C and using a viscosity measuring instrument at a temperature of 1400°C. The erosion rate is the result of an experiment using the experimental apparatus shown in FIG. First, based on FIG. 3, the experimental device will be described.
図3を参照すると、実験装置10は、内部空間を有するチューブ11と、チューブ11の内部に配設され、フラックスFが収容可能なルツボ12と、ルツボ12を加熱するヒーター13と、試片Sの下部がルツボ12の内部に嵌入できるように前記試片Sを支持し、回転可能な回転体14と、ルツボ12の温度を測定可能な測温器15と、を備える。
Referring to FIG. 3, the
チューブ11は、クォーツ(quartz)を含む材料から作製されてもよい。ヒーター13は、チューブ11の外側において前記チューブ11の外周面を取り囲むように配設されてもよい。ここで、ヒーター13は、抵抗加熱方式によりヒーティングされる発熱線を備える手段であってもよい。測温器15は、ルツボの下部に位置するように少なくとも一部がチューブ11の内部に位置するように配設されてもよい。このような測温器15は、例えば、熱電対(thermo couple)であってもよい。
試片Sは、溶鋼中の介在物と同じ成分から作製され、本実験のために用いられた試片Sは、酸化アルミニウム(Al2O3)からなる。 The specimen S is made of the same composition as inclusions in molten steel, and the specimen S used for this experiment is made of aluminum oxide (Al 2 O 3 ).
実験のために、ルツボ12内にフラックスFを装入し、ヒーターを動作させてフラックスを溶融させる。このため、ルツボ内にフラックスプールFPが用意される。フラックスプールFPが形成されれば、回転体14を下降させて試片Sの下部をフラックスプールFPに沈積させる。そして、回転体14を用いて試片Sを所定の時間の間に回転させる。
For the experiment, the flux F is charged into the
このような実験は、第1乃至第5の実験例によるフラックスのそれぞれを用いて別途に行われる。そして、実験時ごとにルツボ12に投入されるフラックスの量、試片SがフラックスプールFPに沈積される深さ、沈積させる時間、回転時間、回転速度をいずれも同一にした。なお、実験時ごとに用いられる試片Sは、その組成、大きさ及び質量が同じである。
Such experiments are separately performed using each of the fluxes according to the first to fifth experimental examples. The amount of flux charged into the
浸食率は、フラックスプールFPに沈積される前に試片Sの重さ(試片の最初の重さ)と実験が終わった後の試片Sの重さとの間の差分を用いて算出することができる。より具体的に説明すれば、実験を始める前に試片Sの重さ(試片の最初の重さ)を測定し、実験が終わった後に試片Sの重さを測定する。そして、試片Sの最初の重さと実験終了後の試片のS重さとの間の差分を算出する。ここで、算出された重さがフラックスプールFPに溶解されて減少した重さ(以下、減少重さ)である。 The erosion rate is calculated using the difference between the weight of the specimen S before being deposited in the flux pool FP (the initial weight of the specimen) and the weight of the specimen S after the experiment is over. be able to. More specifically, the weight of the specimen S (initial weight of the specimen) is measured before starting the experiment, and the weight of the specimen S is measured after the experiment is over. Then, the difference between the initial weight of the specimen S and the S weight of the specimen after the end of the experiment is calculated. Here, the calculated weight is the weight that has been reduced by being dissolved in the flux pool FP (hereinafter referred to as reduced weight).
そして、減少重さを試片Sの最初の重さで割ると(減少重さ/試片の最初の重さ)、重さ減少率が算出される。また、算出された重さ減少率に100%を乗算して%単位の重さ減少率(%)を算出することもできる。次いで、算出された重さ減少率(%)を試片SがフラックスプールFPに沈積された全体の時間(min)で割ると、時間当たり、例えば、分(min)当たりの重さ減少率(%/min)が算出され、これを浸食率(%/min)と定義する。 Then, by dividing the reduced weight by the initial weight of the specimen S (weight reduced/initial weight of the specimen), the weight reduction rate is calculated. Alternatively, the calculated weight reduction rate can be multiplied by 100% to calculate the weight reduction rate (%) in % units. Then, dividing the calculated weight loss rate (%) by the total time (min) that the specimen S was deposited in the flux pool FP gives the weight loss rate per hour, e.g., per minute (min) ( %/min) is calculated and defined as the erosion rate (%/min).
表1を参照すると、酸化ボロン(B2O3)が含まれている第2乃至第5の実験例が酸化ボロン(B2O3)が含まれていない第1の実験例に比べて融点及び粘度が低く、浸食率が高い。すなわち、第1の実験例は、融点が1360℃以上と高く、粘度は23poise以上と高い。これに対し、第2乃至第5の実験例は、融点が1310℃以下と低く、粘度は7poise以下と低い。 Referring to Table 1, the melting points of the second to fifth experimental examples containing boron oxide (B 2 O 3 ) are lower than those of the first experimental example not containing boron oxide (B 2 O 3 ). and low viscosity, high erosion rate. That is, in the first experimental example, the melting point is as high as 1360° C. or higher and the viscosity is as high as 23 poise or higher. On the other hand, in the second to fifth experimental examples, the melting point is as low as 1310° C. or lower and the viscosity is as low as 7 poise or lower.
また、浸食率を比較すると、第1の実験例は0.6以下と低いものの、第2乃至第5の実験例は0.8以上と高い。 Further, when the corrosion rate is compared, it is as low as 0.6 or less in the first experimental example, but as high as 0.8 or higher in the second to fifth experimental examples.
ここで、試片Sは、介在物と同じ物質からなり、試片Sがルツボ内のフラックスプールFPに溶融されて前記試片の重さが減少するわけであるため、算出された浸食率が高ければ高いほど、フラックスプールが介在物への溶解度または介在物の除去効率が高いと解釈することができる。したがって、第2乃至第5の実験例によるフラックスにより生成されたフラックスプールが第1の実験例に比べて介在物の溶解度及び介在物の除去効率が高いということが分かる。 Here, the specimen S is made of the same material as the inclusions, and since the weight of the specimen S is reduced by being melted by the flux pool FP in the crucible, the calculated erosion rate is It can be interpreted that the higher the flux pool, the higher the solubility of the inclusions or the higher the removal efficiency of the inclusions. Therefore, it can be seen that the flux pools generated by the fluxes according to the second to fifth experimental examples have higher inclusion solubility and inclusion removal efficiency than the first experimental example.
図2は、上述したように、フラックスに沈積された時間に伴う試片の重さ減少率を示すものである。すなわち、フラックスに沈積された時間の経過に伴い、試片の減少重さを累積計算し、これを試片の最初の重さで割って比率化して示せば、図2の通りである。 FIG. 2 shows the rate of weight loss of the coupons with time immersed in the flux, as described above. That is, the reduced weight of the test piece is cumulatively calculated with the passage of time when the flux is deposited, and is divided by the initial weight of the test piece and expressed as a ratio, as shown in FIG.
図2において、第1の実験例を例にとって説明すると、試片がフラックスに沈積された時間が10分となったとき、試片の最初の重さの約6%が減少した状態である。また、試片がフラックスに沈積された時間が20分となったとき、試片の最初の重さの約9%が減少した状態である。そして、このように時間に伴う重さ減少率の変化を用いて、重さ減少速度を知ることができる。ここで、試片の重さ減少は、試片がフラックスプールに溶解、すなわち、浸食されて起こるわけであるため、図2の重さ減少速度は、試片の浸食速度であると解釈することができる。 Referring to FIG. 2, taking the first experimental example as an example, when the sample was deposited in the flux for 10 minutes, the initial weight of the sample decreased by about 6%. Also, when the time the coupon was deposited in the flux was 20 minutes, the coupon lost about 9% of its initial weight. Then, the change in the weight reduction rate over time can be used to know the weight reduction rate. Here, the weight reduction of the specimen occurs when the specimen melts into the flux pool, that is, it is eroded, so the weight reduction rate in FIG. 2 can be interpreted as the erosion rate of the specimen. can be done.
図2を参照すると、第2乃至第5の実験例は、第1の実験例に比べて浸食速度が速い。これは、第2乃至第5の実験例によるフラックスにより形成されたフラックスプールが第1の実験例に比べて介在物の溶解速度が速いということを意味する。 Referring to FIG. 2, the erosion speed of the second to fifth experimental examples is faster than that of the first experimental example. This means that the inclusion dissolution rate is faster in the flux pools formed by the fluxes according to the second to fifth experimental examples than in the first experimental example.
このように、第2乃至第5の実験例によるフラックスは、第1の実験例に比べて粘度が低く、浸食率及び浸食速度が高い。したがって、第1の実験例に比べて、第2乃至第5の実験例によるフラックスを用いて鋳造するとき、溶鋼の介在物を溶解させて除去する介在物の除去効率が向上する。したがって、介在物による欠陥の発生が抑制もしくは防止された鋳片を製造することができ、鋳片の品質を向上させることができる。 Thus, the fluxes according to the second to fifth experimental examples have lower viscosities and higher erosion rates and erosion speeds than those of the first experimental example. Therefore, compared to the first experimental example, when casting using the fluxes according to the second to fifth experimental examples, the efficiency of removing inclusions by dissolving inclusions in molten steel is improved. Therefore, it is possible to manufacture a slab in which the occurrence of defects due to inclusions is suppressed or prevented, and the quality of the slab can be improved.
また、第2乃至第5の実験例によるフラックスの融点が第1の実験例に比べて低い。したがって、第1の実験例に比べて、第2乃至第5の実験例によるフラックスの溶融速度が速い。このため、第1の実験例に比べて第2乃至第5の実験例によるフラックスを用いる場合、短い時間内に相対的に多い量または肉厚の厚いフラックスプールを生成することができる。したがって、鋳造の初期に十分な量及び厚さのフラックスプールFPが形成されることにより、鋳造の初期の再酸化及び温度の低下をより有効に防ぐことができる。 Also, the melting points of the fluxes according to the second to fifth experimental examples are lower than those of the first experimental example. Therefore, the melting speed of the flux in the second to fifth experimental examples is faster than that in the first experimental example. Therefore, when using the flux according to the second to fifth experimental examples, it is possible to generate a relatively large amount or a thick flux pool within a short time compared to the first experimental example. Therefore, by forming a sufficient amount and thickness of the flux pool FP at the initial stage of casting, it is possible to more effectively prevent reoxidation and temperature drop at the initial stage of casting.
表1及び図2に戻り、第2乃至第5の実験例を比較すると、第3及び第5の実験例の浸食率は1.4以上であって、第2及び第4の実験例(1以下)に比べて高く、第3及び第5の実験例の浸食速度が第2及び第4の実験例に比べて高い。このことから、第2及び第4の実験例に比べて、第3及び第5の実験例によるフラックスにより形成されたフラックスプールが介在物の溶解度または介在物の除去効率が高いということが分かる。 Returning to Table 1 and FIG. 2 and comparing the second to fifth experimental examples, the erosion rate of the third and fifth experimental examples is 1.4 or more, and the second and fourth experimental examples (1 below), and the erosion rates of the third and fifth experimental examples are higher than those of the second and fourth experimental examples. From this, it can be seen that the flux pools formed by the fluxes according to the third and fifth experimental examples have higher inclusion solubility or inclusion removal efficiency than the second and fourth experimental examples.
これを別の言い方で説明すれば、酸化ボロン(B2O3)、酸化ナトリウム(Na2O)及びフッ化カルシウム(CaF2)のうち、酸化ボロン(B2O3)を含むフラックス(第2の実験例)、酸化ボロン(B2O3)及びフッ化カルシウム(CaF2)を含むフラックス(第4の実験例)を用いるときに比べて、酸化ボロン(B2O3)及び酸化ナトリウム(Na2O)を含むフラックス(第3の実験例)、酸化ボロン(B2O3)、酸化ナトリウム(Na2O)及びフッ化カルシウム(CaF2)をいずれも含むフラックス(第5の実験例)を用いるときに、溶鋼中の介在物の除去効率が向上するということが分かる。 To explain this in another way, among boron oxide (B 2 O 3 ), sodium oxide (Na 2 O) and calcium fluoride (CaF 2 ), flux containing boron oxide (B 2 O 3 ) (No. 2 Experimental Example), boron oxide (B 2 O 3 ) and sodium oxide (B 2 O 3 ) compared with the flux containing boron oxide (B 2 O 3 ) and calcium fluoride (CaF 2 ) (fourth Experimental Example). Flux containing (Na 2 O) (third experimental example), flux containing boron oxide (B 2 O 3 ), sodium oxide (Na 2 O) and calcium fluoride (CaF 2 ) (fifth experimental example) Example) improves the removal efficiency of inclusions in molten steel.
また、第3の実験例と第5の実験例とを比較すると、酸化ボロン(B2O3)及び酸化ナトリウム(Na2O)を含むフラックス(第3の実験例)を用いるときに比べて、酸化ボロン(B2O3)、酸化ナトリウム(Na2O)及びフッ化カルシウム(CaF2)をいずれも含むフラックス(第5の実験例)を用いるときに、溶鋼中の介在物の除去効率が向上するということが分かる。 Further, when comparing the third experimental example and the fifth experimental example, compared to the case of using the flux containing boron oxide (B 2 O 3 ) and sodium oxide (Na 2 O) (third experimental example), , boron oxide (B 2 O 3 ), sodium oxide (Na 2 O) and calcium fluoride (CaF 2 ) when using a flux (fifth experimental example), inclusion removal efficiency in molten steel is found to improve.
図4は、表1の第1の実験例によるフラックス及び第3の実験例によるフラックスをタンディッシュに投入したとき、時間に伴うフラックスの溶融状態を撮った写真である。図5は、第1の実験例によるフラックス及び第3の実験例によるフラックスのそれぞれを用いて七回のチャージを連続して行う鋳造を行うとき、各チャージごとに鋳型内の溶鋼中の酸素含量(ppm)を測定した結果である。 FIG. 4 is a photograph of the melting state of the flux over time when the flux according to the first experimental example and the flux according to the third experimental example in Table 1 are put into a tundish. FIG. 5 shows the oxygen content in the molten steel in the mold for each charge when casting is continuously performed seven times using the flux according to the first experimental example and the flux according to the third experimental example. (ppm) is the result of measurement.
実験のために、図1に示したような実際の鋳造設備のタンディッシュ100に第1及び第3の実験例によるフラックスを投入した。すなわち、タンディッシュ100の中央領域111a及び第1の外側領域111bに第1の実験例によるフラックスを投入し、第2の外側領域111cに第3の実験例によるフラックスを投入した。
For the experiments, fluxes according to the first and third experimental examples were introduced into the
タンディッシュ100内に総70トン(ton)の溶鋼を供給するが、タンディッシュ内に溶鋼が30トン(ton)となる時点で第1及び第3の実験例によるフラックスを投入した。このとき、中央領域111a、第1の外側領域111b及び第2の外側領域111cに投入されるフラックスの量を130kgと同一にした。
A total of 70 tons of molten steel was supplied into the
タンディッシュ100の内部は、第1及び第2の上堰120a、120bにより画成されているため、中央領域111a、第1及び第2の外側領域111b、111cのそれぞれに投入されたフラックスは互いに混合されない。
Since the inside of the
タンディッシュ100へのフラックスの投入が完了した後、第1の実験例によるフラックスが投入された第1の外側領域111bの上側及び第3の実験例によるフラックスが投入された第2の外側領域111cの上側のそれぞれにおいて写真を撮影した。より具体的に、カバー部材140にサンプリングのために設けられた孔を用いて撮影した。このとき、時間の経過に伴い写真を撮影し、これをまとめて図4のように示した。
After the introduction of the flux into the
また、上述したように、タンディッシュ100の中央領域111a及び第1の外側領域111bに第1の実験例によるフラックス、第2の外側領域111cに第3の実験例によるフラックスを投入して七回のチャージの鋳造を連続して行うとき、各チャージ時ごとに鋳型300内の溶鋼中の酸素の含量(ppm)を測定した。すなわち、各チャージ時ごとに第1の鋳型300a内の溶鋼M及び第2の鋳型300b内の溶鋼Mのそれぞれをサンプリングして酸素の含量を測定し、これをまとめて図5のように示した。
Further, as described above, the flux according to the first experimental example was applied to the
ここで、第1の鋳型300a内の溶鋼は、タンディッシュ100内において第1の実験例によるフラックスによりカバーされていた溶鋼であり、第2の鋳型300b内の溶鋼は、タンディッシュ100内において第3の実験例によるフラックスによりカバーされていた溶鋼である。
Here, the molten steel in the
図4を参照すると、第1の外側領域111bに投入されたフラックス(第1の実験例)は、投入されてから約14分となる時点で完全に溶融された。これに対し、第2の外側領域111cに投入されたフラックス(第3の実験例)は、投入されてから約6.9分で完全に溶融されたということが分かる。このことから、第3の実験例によるフラックスが第1の実験例によるフラックスに比べて融点が低く、溶融速度が約2倍速いということが分かる。
Referring to FIG. 4, the flux introduced into the first
さらに、図5を参照すると、チャージの順番が増加するにつれて、溶鋼中の酸素(O)の含量が減少する傾向にあるが、第3の実験例が第1の実験例に比べて酸素(O)の含量が低いということが分かる。 Furthermore, referring to FIG. 5, the content of oxygen (O) in the molten steel tends to decrease as the order of charging increases. ) content is low.
一方、溶鋼中の介在物は、金属酸化物の形態で存在するため、溶鋼中の酸素(O)の含量を用いて、溶鋼中の介在物の含量を相対的に知ることができる。すなわち、溶鋼中の酸素(O)の含量が低いときに、高いときに比べて、溶鋼中の介在物の含量が相対的に低いと解釈することができる。このため、図5から、第1の実験例に比べて第3の実験例によるフラックスを用いるときに溶鋼中の介在物の除去効率が高いということが分かる。 On the other hand, since inclusions in molten steel exist in the form of metal oxides, it is possible to relatively know the content of inclusions in molten steel using the content of oxygen (O) in molten steel. That is, it can be interpreted that when the oxygen (O) content in the molten steel is low, the content of inclusions in the molten steel is relatively low compared to when the oxygen (O) content is high. Therefore, it can be seen from FIG. 5 that the removal efficiency of inclusions in molten steel is higher when using the flux according to the third experimental example than in the first experimental example.
図6は、第1の実験例によるフラックス及び第3の実験例によるフラックスのそれぞれを用いて六回のチャージ(charge)の鋳造を連続して行うとき、タンディッシュ内のフラックスの状態をチャージが進むにつれて撮影して示す写真である。図7は、第1の実験例によるフラックス及び第3の実験例によるフラックスのそれぞれを用いて六回のチャージ(charge)の鋳造を連続して行うとき、2回目、4回目、6回目のチャージ時にタンディッシュ内のフラックスの融点を測定した結果である。図8は、第1の実験例によるフラックス及び第3の実験例によるフラックスのそれぞれを用いて六回のチャージの鋳造を連続して行うとき、チャージごとに鋳型内の溶鋼中の酸素の含量(ppm)を測定した結果である。 FIG. 6 shows the state of the flux in the tundish when six charge castings are continuously performed using the flux according to the first experimental example and the flux according to the third experimental example. It is a photograph taken and shown as it progresses. FIG. 7 shows the 2nd, 4th, and 6th charges when six charges are continuously cast using the flux according to the first experimental example and the flux according to the third experimental example, respectively. This is the result of sometimes measuring the melting point of the flux in the tundish. FIG. 8 shows the oxygen content ( ppm) is measured.
実験のために、図1に示したような実際の鋳造設備のタンディッシュ100にフラックスを投入して、六回のチャージの鋳造を連続して行った。このとき、タンディッシュ100の中央領域111a、第1及び第2の外側領域111b、111cのすべてに第1の実験例によるフラックスを投入して六回のチャージの鋳造を連続して行った。また、同様に、タンディッシュの中央領域111a、第1及び第2の外側領域111b、111cのすべてに第3の実験例によるフラックスを投入して六回のチャージの鋳造を連続して行った。
For the experiment, flux was introduced into the
タンディッシュ内に総70トン(ton)の溶鋼を供給するが、タンディッシュ内に溶鋼が30トン(ton)となる時点でフラックスを投入した。なお、第1及び第3の実験例によるフラックスの投入量を130kgと同一にした。 A total of 70 tons of molten steel was supplied into the tundish, and flux was introduced when the amount of molten steel in the tundish reached 30 tons. The amount of flux introduced in the first and third experimental examples was the same as 130 kg.
また、実際の鋳造の操業に際して複数のチャージの鋳造を連続して行うとき、タンディッシュ内の溶鋼Mの保温のために灰化もみ殻が投入される。このため、実験に際しても取鍋200が取り替えられる度に、または新たなチャージが始まる度にタンディッシュ100に灰化もみ殻を投入した。
Also, when casting a plurality of charges in succession in the actual casting operation, ashed rice husks are thrown in to keep the molten steel M in the tundish warm. For this reason, during the experiment, the incinerated rice husks were put into the
このようにして投入された第1及び第3の実験例によるフラックスを用いて、六回のチャージの鋳造を連続して行う。このとき、2回目のチャージから6回目のチャージまで各チャージごとにタンディッシュ100の中央領域111aの上側から写真を撮影し、これをまとめて図6のように示した。
Six charges are continuously cast using the fluxes of the first and third experimental examples thus introduced. At this time, photographs were taken from the upper side of the
なお、六回のチャージの連続鋳造を行いながら、2回目、4回目、6回目のチャージ時にタンディッシュ内のフラックスをサンプリングして融点を測定し、これをまとめて示したものが図7である。 In addition, while continuous casting was performed for six charges, the flux in the tundish was sampled at the second, fourth, and sixth charges, and the melting point was measured. .
また、六回のチャージの連続鋳造を行いながら、2回目のチャージから6回目のチャージまで各チャージごとに鋳型内の溶鋼中の酸素の含量(ppm)を測定し、これをまとめて示したものが図8である。 In addition, while performing continuous casting of six charges, the oxygen content (ppm) in the molten steel in the mold was measured for each charge from the second charge to the sixth charge, and the results were summarized. is shown in FIG.
図6の第1の実験例の3回目のチャージの写真を見ると、相対的に彩度が高い、または暗い部分があるが、この部分が、フラックスプールが固化された部分である。なお、3回目のチャージに比べて、4回目のチャージ、5回目のチャージ、6回目のチャージにおいて全体的に彩度が高いか、あるいは、暗い。これは、3回目のチャージに比べて、4回目のチャージ、5回目のチャージ、6回目のチャージにおけるフラックスプールの固化面積が広くなる(または、増加する)ためである。 Looking at the photograph of the third charge of the first experimental example in FIG. 6, there is a relatively highly saturated or dark portion, and this portion is the portion where the flux pool is solidified. In addition, compared to the third charge, the fourth charge, the fifth charge, and the sixth charge are generally higher in saturation or darker. This is because the solidified area of the flux pool is wider (or increased) in the fourth charge, the fifth charge, and the sixth charge than in the third charge.
さらに、フラックスの固化は、上述したような彩度または明暗だけではなく、写真ではない目視にて表面の粗さを把握して知ることもできる。第1の実験例の3回目のチャージを例に取って説明すれば、部分的に固化された部分はその表面がまるで石のように粗いものの、残りの領域はそうではない。このため、目視にて表面粗さを把握してフラックスプールの固化の有無または固化面積を知ることができる。 Further, the solidification of the flux can be known not only by the saturation or brightness as described above, but also by grasping the roughness of the surface visually, not by photographing. Taking the third charging of the first experimental example as an example, the surface of the partially solidified area is as rough as stone, but the rest of the area is not. Therefore, the presence or absence of solidification of the flux pool or the solidified area can be known by visually grasping the surface roughness.
第1の実験例の場合、3回目のチャージにおいてフラックスの固化の現象が起こり始める。そして、4回目のチャージからは固化された面積が増加する。フラックスの固化は、取鍋の取り替え時ごとに取鍋のフィラー(filler)及び灰化もみ殻が投入されて、タンディッシュ内のフラックスの融点が高くなるためである。 In the case of the first experimental example, the phenomenon of flux solidification begins to occur in the third charge. From the fourth charge onwards, the solidified area increases. The solidification of the flux is due to the fact that the melting point of the flux in the tundish rises due to the addition of ladle filler and ashed rice husks each time the ladle is replaced.
これに対し、第3の実験例の場合、6回目のチャージまでも固化が起こっていない。これは、第3の実験例によるフラックスが第1の実験例に比べて融点が低いため、固化の現象が第1の実験例に比べて緩和されるためである。したがって、第3の実験例によるフラックスは、第1の実験例に比べて固化が遅く起こり始めるか、あるいは、固化されない。このため、フラックスの使用チャージ回数または使用時間を増やすことができる。 On the other hand, in the case of the third experimental example, solidification did not occur until the sixth charge. This is because the melting point of the flux according to the third experimental example is lower than that of the first experimental example, so that the phenomenon of solidification is alleviated compared to the first experimental example. Therefore, the flux according to the third experimental example either begins to solidify later than the flux according to the first experimental example, or does not solidify. Therefore, it is possible to increase the number of times the flux is used and charged or the usage time.
上述したような第1及び第3の実験例のそれぞれの固化の有無及び固化面積は、図6の写真上における彩度または明暗をもって把握したり、作業者が目視にて表面粗さを把握したりして判断したものである。 The presence or absence of solidification and the solidified area in each of the first and third experimental examples as described above can be grasped by the saturation or brightness on the photograph of FIG. It was a decision made on a whim.
フラックスが固化されるか、あるいは、固化された量が増えると、タンディッシュに投入されたフラックスの融点が上がる。図7を参照すると、第1の実験例は、4回目のチャージ時に融点が1400℃を超えるのに対し、第3の実験例は、6回目のチャージ(最後のチャージ)までも融点が1350℃を超えず、1400℃以下である。 As the flux is solidified or the amount of solidified increases, the melting point of the flux charged into the tundish rises. Referring to FIG. 7, the melting point of the first experimental example exceeds 1400° C. at the time of the fourth charge, whereas the melting point of the third experimental example exceeds 1350° C. even after the sixth charge (last charge). not exceeding and 1400° C. or less.
このことから、たとえ取鍋の取り替え時ごとに同じ量にて取鍋フィラー及び灰化もみ殻が投入されるとしても、第3の実施形態に係るフラックスを用いる第1の実施形態に比べて、タンディッシュ内のフラックスの融点を低く保つことができるということが分かる。 From this, even if the same amount of ladle filler and ashed rice husks are added each time the ladle is replaced, compared to the first embodiment using the flux according to the third embodiment, It can be seen that the melting point of the flux in the tundish can be kept low.
また、図8を参照して、各チャージに応じた鋳型内の溶鋼中の酸素(O)の含量(ppm)を比較すると、第3の実験例が第1の実験例に比べて低い。そして、第3の実験例の場合、1回目のチャージから最後のチャージの鋳造まで鋳型内の溶鋼の酸素の含量が20ppm以下である。これを通じて、第1の実験例に比べて、第3の実験例によるフラックスを用いたときに介在物の除去効率が高いということが分かる。 Also, referring to FIG. 8, comparing the content (ppm) of oxygen (O) in the molten steel in the mold according to each charge, the third experimental example is lower than the first experimental example. Further, in the case of the third experimental example, the oxygen content of the molten steel in the mold from the first charge to the last charge is 20 ppm or less. From this, it can be seen that the removal efficiency of inclusions is higher when using the flux according to the third experimental example than in the first experimental example.
本発明の実施形態に係るフラックスまたは前記フラックスにより形成されたフラックスプールは、介在物の溶解度または介在物の除去効率が従来に比べて高い。これにより、従来に比べて介在物による欠陥の発生が抑制もしくは防止された鋳片を製造することができ、鋳片の品質を向上させることができる。 The flux according to the embodiment of the present invention or the flux pool formed by the flux has higher inclusion solubility or inclusion removal efficiency than conventional ones. As a result, it is possible to manufacture a slab in which the occurrence of defects due to inclusions is suppressed or prevented as compared with the conventional method, and the quality of the slab can be improved.
また、実施形態に係るフラックスの融点が従来に比べて低いので、溶融速度が速い。このため、実施形態に係るフラックスを用いる場合、従来に比べて短い時間内に多い量のフラックスを溶融することができる。これにより、鋳造の初期に十分な量及び厚さのフラックスプールが形成されることにより、鋳造の初期の再酸化及び温度の低下をより有効に防ぐことができる。 Moreover, since the melting point of the flux according to the embodiment is lower than that of the conventional flux, the melting speed is high. Therefore, when the flux according to the embodiment is used, a large amount of flux can be melted within a short period of time as compared with conventional methods. As a result, a sufficient amount and thickness of the flux pool is formed at the initial stage of casting, thereby more effectively preventing reoxidation and temperature drop at the initial stage of casting.
さらに、フラックスの融点が低いので、たとえ複数のチャージの鋳造を連続して行うとしても、フラックスの固化を抑制もしくは防止することができる。したがって、連続鋳造の初期から末期まで介在物による欠陥の発生が抑制もしくは防止された鋳片を製造することができ、鋳片の品質を向上させることができる。 Furthermore, since the melting point of the flux is low, solidification of the flux can be suppressed or prevented even if multiple charges are cast in succession. Therefore, it is possible to manufacture a slab in which the occurrence of defects due to inclusions is suppressed or prevented from the beginning to the end of continuous casting, and the quality of the slab can be improved.
本発明の実施形態に係るフラックスによれば、介在物の溶解度または介在物の除去効率が従来に比べて高い。これにより、従来に比べて介在物による欠陥の発生が抑制もしくは防止された鋳片を製造することができ、鋳片の品質を向上させることができる。 According to the flux according to the embodiment of the present invention, the solubility of inclusions or the removal efficiency of inclusions is higher than conventional ones. As a result, it is possible to manufacture a slab in which the occurrence of defects due to inclusions is suppressed or prevented as compared with the conventional method, and the quality of the slab can be improved.
また、実施形態に係るフラックスの融点が従来に比べて低いので、溶融速度が速い。このため、実施形態に係るフラックスを用いる場合、従来に比べて短い時間内に多い量のフラックスを溶融することができる。これにより、鋳造の初期に十分な量及び厚さのフラックスプールが形成されることにより、鋳造の初期の再酸化及び温度の低下をより有効に防ぐことができる。 Moreover, since the melting point of the flux according to the embodiment is lower than that of the conventional flux, the melting speed is high. Therefore, when the flux according to the embodiment is used, a large amount of flux can be melted within a short period of time as compared with conventional methods. As a result, a sufficient amount and thickness of the flux pool is formed at the initial stage of casting, thereby more effectively preventing reoxidation and temperature drop at the initial stage of casting.
Claims (14)
全体の重量%に対して、酸化カルシウム(CaO)を40重量%~60重量%、酸化アルミニウム(Al2O3)を25重量%~40重量%、酸化ケイ素(SiO2)を5重量%~10重量%、酸化ボロン(B2O3)を2重量%~10重量%を含み、残りは不可避な不純物からなることを特徴とするタンディッシュフラックス。 A tundish flux that is put into the tundish during casting,
Calcium oxide (CaO) is 40% to 60% by weight, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is 25% to 40% by weight, and silicon oxide (SiO 2 ) is 5% to 5% by weight, relative to the total weight%. A tundish flux comprising 10% by weight, 2% to 10% by weight of boron oxide (B 2 O 3 ), and the remainder consisting of unavoidable impurities.
タンディッシュに溶鋼を供給する過程と、
前記タンディッシュ内に前記タンディッシュフラックスを投入して、前記タンディッシュ内の溶鋼の湯面の上にフラックスプールを形成する過程と、
前記タンディッシュの溶鋼を鋳型に供給し、前記鋳型において溶鋼を凝固させて鋳片を鋳造する過程と、
を含むことを特徴とする鋳造方法。 A step of providing a tundish flux according to any one of claims 1 to 5;
a process of supplying molten steel to a tundish;
a step of charging the tundish flux into the tundish to form a flux pool on the surface of the molten steel in the tundish;
a step of supplying the molten steel of the tundish to a mold and solidifying the molten steel in the mold to cast a slab;
A casting method comprising:
前記複数のチャージの鋳造のうち、1回目の取鍋の溶鋼をタンディッシュに供給する1回目のチャージの鋳造において、前記タンディッシュに前記タンディッシュフラックスを投入し、
前記複数のチャージの鋳造のうち、最後のチャージの鋳造時に前記タンディッシュ内のフラックスプールの融点が1400℃以下であることを特徴とする請求項10に記載の鋳造方法。 A ladle containing molten steel is replaced and connected to the tundish multiple times to cast a plurality of charges that continuously supply molten steel to the tundish,
In the casting of the first charge of supplying the molten steel in the first ladle to the tundish among the plurality of charge castings, the tundish flux is introduced into the tundish,
11. The casting method according to claim 10, wherein the melting point of the flux pool in the tundish is 1400[deg.] C. or lower during the casting of the last charge among the casting of the plurality of charges.
12. The casting method according to claim 11, wherein the oxygen content of the molten steel in the mold is 20 ppm or less from the first charge to the last charge casting among the plurality of charge castings.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2020-0033221 | 2020-03-18 | ||
KR1020200033221A KR102288415B1 (en) | 2020-03-18 | 2020-03-18 | Tundish flux and casting method using the same |
PCT/KR2021/001152 WO2021187749A1 (en) | 2020-03-18 | 2021-01-28 | Tundish flux and casting method using same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023518735A true JP2023518735A (en) | 2023-05-08 |
JP7420963B2 JP7420963B2 (en) | 2024-01-23 |
Family
ID=77316310
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022555841A Active JP7420963B2 (en) | 2020-03-18 | 2021-01-28 | Tundish flux and casting method using the same |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7420963B2 (en) |
KR (1) | KR102288415B1 (en) |
CN (1) | CN115279514A (en) |
WO (1) | WO2021187749A1 (en) |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3383630B2 (en) * | 1999-12-28 | 2003-03-04 | 日本冶金工業株式会社 | Powder for continuous casting of B-containing steel and continuous casting method |
KR100944407B1 (en) * | 2009-01-06 | 2010-02-25 | 스톨베르그 앤드 삼일 주식회사 | Mold flux for continuous casting of high al steel grade |
CN101502871B (en) * | 2009-02-27 | 2012-05-23 | 济南钢铁股份有限公司 | Cogged ingot continuous casting crystallizer protecting slag and preparation method thereof |
KR20150033733A (en) * | 2010-01-21 | 2015-04-01 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | Mould powder for continuous casting of steel |
KR101233836B1 (en) | 2010-11-26 | 2013-02-15 | 주식회사 포스코 | Tundish flux composite and Method of manufacturing the same |
CN102764866B (en) * | 2012-07-20 | 2014-01-29 | 钢铁研究总院 | High-Al2O3 content high-aluminum steel continuous casting slag powder |
RU2632367C2 (en) * | 2013-01-25 | 2017-10-04 | Баошань Айрон Энд Стил Ко., Лтд. | Flux without continuous casting machine crystalliser fluorine of ultra-low-carbon steel |
CN105436446A (en) * | 2014-09-28 | 2016-03-30 | 宝钢特钢有限公司 | Continuous casting mold flux for high-manganese and high-aluminum steel and preparation method thereof |
CN104439133A (en) * | 2014-12-16 | 2015-03-25 | 中南大学 | Novel casting powder and application thereof |
CN104874755B (en) | 2015-05-25 | 2017-07-11 | 中南大学 | A kind of chrome-bearing steel tundish covering flux and its application |
KR20170011712A (en) * | 2015-07-24 | 2017-02-02 | 손일 | Mold flux for continuous casting of high carbon steel |
KR101818157B1 (en) * | 2016-08-08 | 2018-01-12 | 주식회사 포스코 | Input material and casting method using the same |
KR101828185B1 (en) * | 2016-12-22 | 2018-03-29 | 연세대학교 산학협력단 | Mold flux for continuous casting and method of continuous casting steel using the same |
-
2020
- 2020-03-18 KR KR1020200033221A patent/KR102288415B1/en active IP Right Grant
-
2021
- 2021-01-28 JP JP2022555841A patent/JP7420963B2/en active Active
- 2021-01-28 CN CN202180021169.3A patent/CN115279514A/en active Pending
- 2021-01-28 WO PCT/KR2021/001152 patent/WO2021187749A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021187749A1 (en) | 2021-09-23 |
KR102288415B1 (en) | 2021-08-10 |
JP7420963B2 (en) | 2024-01-23 |
CN115279514A (en) | 2022-11-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4248630A (en) | Method of adding alloy additions in melting aluminum base alloys for ingot casting | |
EP2141263A2 (en) | Alloy castings having protective layers and methods of making the same | |
US3845809A (en) | Means for the continuous casting of steel | |
JP7420963B2 (en) | Tundish flux and casting method using the same | |
JP3317258B2 (en) | Mold powder for continuous casting of high Mn round section slabs | |
CN107695311B (en) | Input material and casting method using same | |
JP5387497B2 (en) | Manufacturing method of high alloy steel by continuous casting | |
JP4521879B2 (en) | Continuous casting method of lead-containing steel | |
JP7284397B2 (en) | Mold powder for continuous casting | |
WO2022034864A1 (en) | Method for continuously casting steel and test solidification device for steel | |
JP6720453B2 (en) | How to control the tare weight of a ladle | |
US3836359A (en) | Method of producing leaded steel | |
JPS6050129A (en) | Production of metallic alloy by thermit method | |
JP5437945B2 (en) | Method for suppressing deposits in hot repeated tundish | |
JPH08150455A (en) | Low viscosity flux for centrifugal casting | |
SU1020441A1 (en) | Method for casting ferro-alloys | |
JPH04228247A (en) | Method for starting pouring of molten steel into tundish from ladle | |
JP3546137B2 (en) | Steel continuous casting method | |
RU2058397C1 (en) | Method for production of complex modifier in coreless induction furnace with quartzite lining | |
KR20240044256A (en) | Tundish flux for high manganese steel casting and high manganese steel casting method using the same | |
JPS6353902B2 (en) | ||
SU1696492A1 (en) | Method of producing continuously cast bearing steel | |
KR20230160068A (en) | Heat insulating material and casting method using the same | |
US1918011A (en) | Making or remelting alloys of aluminium and iron | |
JPH07195162A (en) | Molding powder for continuous casting |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220915 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230823 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230829 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231127 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231212 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240111 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7420963 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |