JP2888155B2 - Ti含有極低炭素鋼の連続鋳造方法 - Google Patents

Ti含有極低炭素鋼の連続鋳造方法

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JP2888155B2 JP32966794A JP32966794A JP2888155B2 JP 2888155 B2 JP2888155 B2 JP 2888155B2 JP 32966794 A JP32966794 A JP 32966794A JP 32966794 A JP32966794 A JP 32966794A JP 2888155 B2 JP2888155 B2 JP 2888155B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、Tiを含有する極低
炭素鋼を湾曲型スラブ連続鋳造機によりタンディッシュ
の上ノズル、スライディングゲートの固定盤および浸漬
ノズルからのアルゴンガス吹き込みを実施しないで連続
鋳造するTi含有極低炭素鋼の連続鋳造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】通常、連続鋳造においては、溶鋼を酸化
させることなくタンディッシュから鋳型内に供給するた
めに、浸漬ノズルが使用されている。この浸漬ノズル
は、鋳造時間の経過と共に鋼中析出物であるAl23
ノズル内壁に付着し、激しい場合にはノズル閉塞を引き
起し、鋳造を停止しなければならない場合もある。この
連続鋳造における浸漬ノズルの閉塞を解消する手段とし
ては、タンディッシュ内に堰を設けてこれら非金属介在
物を除去する方法、浸漬ノズルの上部にガススリーブあ
るいはポーラスノズル等を配設し、ここからアルゴンガ
ス等の不活性ガスを吹き込むことによって、非金属介在
物の浮上を促進して浸漬ノズル内に非金属介在物が析出
するのを防止する方法、あるいは、浸漬ノズル内孔と同
心円となる多孔質の筒状耐火物を浸漬ノズル本体に内挿
し、この多孔質耐火物内壁からアルゴンガス等の不活性
ガスを吹き込む方法(特公昭58−3467号公報)等
が知られている。
【0003】しかしながら、上記タンディッシュ内に堰
を設けて非金属介在物を除去する方法は、浸漬ノズルの
閉塞を防止する点では不十分である。また、上記浸漬ノ
ズルの上部に設けたガススリーブあるいはポーラスノズ
ルや、浸漬ノズルに内挿した多孔質耐火物内壁から吹き
込まれたアルゴンガス等の不活性ガスは、図4(b)に
示す垂直型連続鋳造機では、溶鋼41中に混入したガス
の気泡42は凝固するまでには鋳型43内の表面に浮上
するが、図4(a)に示す湾曲型スラブ連続鋳造機で
は、溶鋼41中に混入したガスの気泡42は浮上中に凝
固シェル44界面に捕捉され、そのまま気泡として鋳片
内に残留する。この鋳片内に残留した気泡は、大きなも
の程熱間圧延、冷間圧延後も圧着されず、鋼板表面にふ
くれ欠陥として現れる。
【0004】このふくれ欠陥とは、熱間圧延、冷間圧延
後の鋼板表面に現れる欠陥で、幅1〜4mm、長さ数m
mに隆起した、あるいはこれら数mmの隆起が点状に連
続し300mmにも渡って連なったものをいう。このふ
くれ欠陥は、鋼板中の炭素濃度を低下させた、例えば、
炭素濃度が50ppm以下の極低炭素鋼において、製品
中の固溶炭素を析出物として固定させるためにTiを添
加した鋼種に取りわけ多く発生し、製品歩留の大幅な低
下を招いている。このため、垂直型連続鋳造機に比較し
てふくれ欠陥の発生し易い湾曲型スラブ連続鋳造機にお
いては、Tiを添加した極低炭素鋼のふくれ欠陥低減の
ために、鋳造速度を低下させてアルゴンガスの浮上促進
を図っているが、ふくれ欠陥を大幅に低減することはで
きていない。特にスラブ幅が1600mmを超える場合
には、ふくれ欠陥の発生が顕著となってくる。
【0005】また、アルゴンガス等の不活性ガスの吹き
込みについては、浸漬ノズル閉塞防止、Al23性欠陥
およびパウダー性欠陥の低減を目的として、大なり小な
り吹き込んでいる。例えば、特開平2−37947号公
報や特開平2−37948号公報には、Al23性欠陥
およびパウダー性欠陥の低減には、溶鋼の鋳造速度に応
じてアルゴンガス吹き込み量に適正な領域のあることが
示されている。上記のとおり、Tiを添加した極低炭素
鋼においては、アルゴンガス吹込みを全く実施しないと
いう例は提案されていない。
【0006】さらに、特開平5−154629号公報に
は、ふくれ欠陥防止の観点からアルゴンガス吹込み量を
大幅に低減するか、あるいはアルゴンガス吹込み量を全
く実施しない状態でもノズル閉塞を生じない浸漬ノズル
として、溶鋼と接触するノズル内壁をシリカ含有率5%
以下、チタン酸アルミニウム含有率10〜90%の材質
で構成し、かつ浸漬ノズル本体にはチタン酸アルミニウ
ムを含有しないものが開示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平5−154
629号公報に開示の浸漬ノズルは、ふくれ欠陥防止の
観点からアルゴンガス吹込み量を大幅に低減するか、あ
るいはアルゴンガス吹込み量を全く実施しない状態にお
いても、ノズル閉塞を生じないという利点を有し、しか
も、アルゴンガス吹込みを全く実施しないことによりふ
くれ欠陥の発生を防止できるが、アルゴンガス吹込み停
止により鋳型内で非金属介在物の浮上が抑制され、非金
属介在物が凝固界面に捕捉され、Al23性欠陥の発生
が増加するという欠点がある。特に、湾曲型スラブ連続
鋳造機においては、非金属介在物が鋳型内で浮上中に凝
固界面に捕捉され易く、Al23性欠陥の発生が顕著と
なり、製品の格落ち率が上昇するという欠点を有してい
る。
【0008】この発明の目的は、上記従来技術の欠点を
解消し、湾曲型スラブ連続鋳造機において、スラブ幅の
大小にかかわらず、ふくれ欠陥の発生を顕著に抑制で
き、かつAl23性欠陥の発生を抑制し、しかも生産性
を向上できるTi含有極低炭素鋼の連続鋳造方法を提供
することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべくふくれ欠陥の発生機構について鋭意試験研
究を行った。その結果、ふくれ欠陥は、溶鋼中に吹き込
まれたアルゴンガスが一部鋳型内での浮上中に凝固界面
に捕捉され、気泡として鋳片内に残留したものが原因で
あるため、アルゴンレス連続鋳造が有効であることを見
い出した。しかし、アルゴンレス連続鋳造においては、
アルゴンガスによる非金属介在物の浮上促進効果がなく
Al23性欠陥が増加するが、鋳造速度を1.2m/m
in以上とすることによって、ふくれ欠陥の発生抑制と
Al23性欠陥の発生を抑制できることを究明し、この
発明に到達した。
【0010】すなわちこの発明は、Tiを含有する極低
炭素鋼を湾曲型スラブ連続鋳造機により連続鋳造する方
法において、タンディッシュの上ノズル、スライディン
グゲートの固定盤および浸漬ノズルからのアルゴンガス
吹込み量をなくし、鋳造速度を1.2m/min以上と
することを特徴とするTi含有極低炭素鋼の連続鋳造方
法である。
【0011】
【作用】この発明においては、Tiを含有する極低炭素
鋼を湾曲型スラブ連続鋳造機により連続鋳造するに際
し、タンディッシュの上ノズル、スライディングゲート
の固定盤および浸漬ノズルからのアルゴンガス吹込みを
なくし、鋳造速度を1.2m/min以上とすることに
よって、アルゴンガス吹き込み停止によってふくれ欠陥
の発生を防止できると共に、図5(a)に示すとおり、
鋳造速度を上昇させたことによって浸漬ノズルからの溶
鋼吹出し量が増加し、鋳型51内溶鋼上面まで高温の溶
鋼52が吹き上がり、上面での凝固シェル53の生成が
減じてAl2354が凝固シェル53内面に捕捉される
ことなく浮上し、アルゴンガス吹き込みを全く行わなく
ても、Al23性欠陥の発生を防止することができる。
【0012】この発明において鋳造速度を1.2m/m
in以上としたのは、鋳造速度が1.2m/min未満
では、アルゴンガス吹き込みを全く行わない場合、図5
(b)に示すとおり、鋳造速度が遅いため溶鋼の供給が
少なく、凝固シェル53が鋳型51内溶鋼上面まで生成
し、浮上するAl2354等が凝固シェル53下面に捕
捉され、Al23性欠陥の発生を完全に防止できないか
らである。また、鋳造速度の上限は、使用する湾曲型連
続鋳造機により定まるブレークアウトの発生しない上限
速度である。この発明におけるTiを含有する極低炭素
鋼とは、Ti含有率200〜300ppm、C含有率
0.005%以下の極低炭素鋼をいう。
【0013】
【実施例】表1に示す代表化学成分のTi含有極低炭素
鋼を溶製し、湾曲半径15000mmの湾曲型スラブ連
続鋳造機を使用し、厚さ210mm、幅1700〜19
00mmのスラブを、0.7m/min、1.0m/m
in、1.2m/minの鋳造速度で、かつ、アルゴン
ガス吹込み量を0〜7l/minに変化させて、図3に
示すとおり、タンディッシュ1の上ノズル2、上固定盤
3および浸漬ノズル4から吹き込みながらそれぞれ連続
鋳造し、得られた各鋳片を熱間圧延したのち、冷間圧延
して薄鋼板とし、ふくれ欠陥による製品格落指数および
Al23性欠陥による製品格落指数を求めた。その結果
を図1および図2に示す。
【0014】
【表1】
【0015】ふくれ欠陥は、図1に示すとおり、アルゴ
ンガス吹込み量を低減することにより低下しているが、
アルゴンガス吹き込みを全く実施しない場合では、鋳造
速度(Vc)を1.2m/minとした場合でも全く発
生していない。また、Al23性欠陥は、図2に示すと
おり、アルゴンガス吹込み量を低減することにより増加
し、鋳造速度0.7m/minでは特に顕著に増加して
いるが、鋳造速度(Vc)が1.2m/minでは、ア
ルゴンガス吹き込みを全く実施しない場合であっても、
Al23性欠陥を低く保つことができる。
【0016】
【発明の効果】以上述べたとおり、この発明方法によれ
ば、Ti含有極低炭素鋼を湾曲型スラブ連続鋳造機によ
り連続鋳造するに際し、アルゴンガス吹き込みを全く実
施しないで、鋳造速度を1.2m/min以上とするこ
とによって、ふくれ欠陥の発生を大幅に低減できると共
に、Al23性欠陥を皆無ないしは低く抑制することが
でき、製品歩留が大幅に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例における鋳造速度別のアルゴンガス吹込
み量とふくれ欠陥による製品格落指数との関係を示すグ
ラフである。
【図2】実施例における鋳造速度別のアルゴンガス吹込
み量とAl23性欠陥による製品格落指数との関係を示
すグラフである。
【図3】この発明方法を実施する際のタンディッシュの
上ノズルを含む浸漬ノズルの説明のための断面概略図で
ある。
【図4】鋳型内でのフクレ欠陥発生の説明のための模式
図で、(a)図は湾曲型スラブ連続鋳造機の場合、
(b)図は垂直型連続鋳造機の場合である。
【図5】鋳造速度とAl23性欠陥発生の説明のための
模式図で、(a)図は鋳造速度が早い場合、(b)図は
鋳造速度が遅い場合を示す。
【符号の説明】
1 タンディッシュ 2 上ノズル 3 上固定盤 4 浸漬ノズル 41、52 溶鋼 42 気泡 43、51 鋳型 44、53 凝固シェル 54 Al23
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B22D 11/20 B22D 11/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Tiを含有する極低炭素鋼を湾曲型スラ
    ブ連続鋳造機により連続鋳造する方法において、タンデ
    ィッシュの上ノズル、スライディングゲートの固定盤お
    よび浸漬ノズルからのアルゴンガス吹込みをなくし、鋳
    造速度を1.2m/min以上とすることを特徴とする
    Ti含有極低炭素鋼の連続鋳造方法。
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