JP2924034B2 - 酸化膜防止剤およびそれを使用した鋼の鋳造方法 - Google Patents
酸化膜防止剤およびそれを使用した鋼の鋳造方法Info
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- JP2924034B2 JP2924034B2 JP34336989A JP34336989A JP2924034B2 JP 2924034 B2 JP2924034 B2 JP 2924034B2 JP 34336989 A JP34336989 A JP 34336989A JP 34336989 A JP34336989 A JP 34336989A JP 2924034 B2 JP2924034 B2 JP 2924034B2
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Description
本発明は、鋼とくに高Al鋼の鋳造に使用する酸化膜防
止剤の改良に関し、この酸化膜防止剤を使用した高Al鋼
の鋳造方法にも関する。
止剤の改良に関し、この酸化膜防止剤を使用した高Al鋼
の鋳造方法にも関する。
鋼の鋳造に当っては、たとえばインゴット鋳造の場合
はインゴットケース中に、「パクダー」とよばれる酸化
膜防止剤の粉末を配置しておき、下注ぎ法により注入さ
れた溶鋼の表面を、それに接して溶融したパウダーで被
覆して、空気との接触を防ぎながらケース内に溶鋼を満
たすという方法がとられている。 この酸化膜防止剤は、一般に「フロントパウダー」と
いう、初期に溶融する比較的低融点、低粘度のものと、
「本体パウダー」という、フロントパウダーの溶融後に
使用するものとがあるが、主成分はいずれも15〜55％の
SiO2、10〜45％のAl2O3、５〜30％のCaOおよび０〜５％
のFe2O3であって、低融点のものはCaF2やNa2O、K2Oを適
量加えた組成を有する。 酸化膜防止剤に期待されるはたらきは、薄く均一な厚
さの溶融物層で溶鋼湯面を覆い、溶鋼中に巻き込まれた
りすることなく溶鋼がインゴットケースを充満するに至
り、平滑な鋳肌を与えることである。ところが、比較的
Al含有量が高い鋼、たとえば0.1％以上のAlを含有する
鋼を鋳造したときには、鋳肌が荒れたりパウダーが鋳塊
中に巻き込まれたりすることがあり、この傾向はAl量が
高まるほど著しい。 出願人は、高Al鋼のインゴット鋳造において、鋳塊の
押湯枠部分に生じやすい外観不良の原因を追求した結
果、溶鋼中のAlと押湯枠成分中のSiO2を代表とする金属
酸化物の反応によりAl2O3が生成することをつきとめ、
対策として低SiO2量の押湯枠を開発して改善効果をあげ
た（特願平１−266039号）。
はインゴットケース中に、「パクダー」とよばれる酸化
膜防止剤の粉末を配置しておき、下注ぎ法により注入さ
れた溶鋼の表面を、それに接して溶融したパウダーで被
覆して、空気との接触を防ぎながらケース内に溶鋼を満
たすという方法がとられている。 この酸化膜防止剤は、一般に「フロントパウダー」と
いう、初期に溶融する比較的低融点、低粘度のものと、
「本体パウダー」という、フロントパウダーの溶融後に
使用するものとがあるが、主成分はいずれも15〜55％の
SiO2、10〜45％のAl2O3、５〜30％のCaOおよび０〜５％
のFe2O3であって、低融点のものはCaF2やNa2O、K2Oを適
量加えた組成を有する。 酸化膜防止剤に期待されるはたらきは、薄く均一な厚
さの溶融物層で溶鋼湯面を覆い、溶鋼中に巻き込まれた
りすることなく溶鋼がインゴットケースを充満するに至
り、平滑な鋳肌を与えることである。ところが、比較的
Al含有量が高い鋼、たとえば0.1％以上のAlを含有する
鋼を鋳造したときには、鋳肌が荒れたりパウダーが鋳塊
中に巻き込まれたりすることがあり、この傾向はAl量が
高まるほど著しい。 出願人は、高Al鋼のインゴット鋳造において、鋳塊の
押湯枠部分に生じやすい外観不良の原因を追求した結
果、溶鋼中のAlと押湯枠成分中のSiO2を代表とする金属
酸化物の反応によりAl2O3が生成することをつきとめ、
対策として低SiO2量の押湯枠を開発して改善効果をあげ
た（特願平１−266039号）。
本発明の目的は、上記した新知見を利用し、平滑な鋳
肌を与え、鋳塊中に巻き込まれたりすることのないパウ
ダーを提供し、それを使用して高Al鋼の鋳造を行ない、
圧延に適した鋳塊または鋳片を得る方法を提供すること
にある。
肌を与え、鋳塊中に巻き込まれたりすることのないパウ
ダーを提供し、それを使用して高Al鋼の鋳造を行ない、
圧延に適した鋳塊または鋳片を得る方法を提供すること
にある。
本発明の酸化膜防止剤は、基本的には、乾燥重量基準
で、Si酸化物、Mn酸化物およびFe酸化物の合計量が10％
以下であって、残部が実質的にAl2O3およびCaOからなる
組成を有する。 前記したフロントパウダーのように、低融点であるこ
とを要求されるものは、適量のCaF2、Na2OおよびK2Oか
らえらんだ成分を１種または２種以上添加する。 本発明の高Al鋼の鋳造方法は、上記した酸化膜防止剤
を使用して、0.1％以上のAlを含有する鋼を鋳造するこ
とからなる。Al含有量がとくに高い鋼はインゴット鋳造
することが多いが、本発明を連続鋳造にも適用できるこ
とはもちろんである。 Si酸化物、Mn酸化物およびFe酸化物の合計量に対する
制限は、鋼中のAl含有量が高いものはどきびしくなる。
おおよそのめやすとして、Al量が0.1％まで、つまりAl
キルド鋼程度は酸化物量の合計が10％以下でよいが、１
％内外になると上記酸化物を３％以下にし、たとえば電
熱線のようにAlが２％を超える高い含有量のものは、上
記酸化物を１％を目標に低減することが好ましい。
で、Si酸化物、Mn酸化物およびFe酸化物の合計量が10％
以下であって、残部が実質的にAl2O3およびCaOからなる
組成を有する。 前記したフロントパウダーのように、低融点であるこ
とを要求されるものは、適量のCaF2、Na2OおよびK2Oか
らえらんだ成分を１種または２種以上添加する。 本発明の高Al鋼の鋳造方法は、上記した酸化膜防止剤
を使用して、0.1％以上のAlを含有する鋼を鋳造するこ
とからなる。Al含有量がとくに高い鋼はインゴット鋳造
することが多いが、本発明を連続鋳造にも適用できるこ
とはもちろんである。 Si酸化物、Mn酸化物およびFe酸化物の合計量に対する
制限は、鋼中のAl含有量が高いものはどきびしくなる。
おおよそのめやすとして、Al量が0.1％まで、つまりAl
キルド鋼程度は酸化物量の合計が10％以下でよいが、１
％内外になると上記酸化物を３％以下にし、たとえば電
熱線のようにAlが２％を超える高い含有量のものは、上
記酸化物を１％を目標に低減することが好ましい。
Si酸化物、Mn酸化物およびFe酸化物の中ではSiの酸化
物が最も重要であり、かつ量的にも多いので、以下はSi
O2を中心に説明する。 パウダー溶融物中のSiO2と溶鋼中のAlとの反応による
Al2O3の生成を考えると、 ３SiO2（Ｓ）＋４Al ＝２Al2O3（Ｓ）＋３Si Ｋ＝37640/T−5.98 Al2O3の活量を一定としaAl2O3＝１とおくと、 aSi＝fSi〔％Si〕 Si＝4.75 aSi＝4.75×0.61＝2.90 aAl＝fAl〔％Al〕 aAl＝1.54 aAl＝1.54×3.48＝5.35 これからaAlとaSiO2の関係を求め、鋼の鋳込み温度16
05℃、凝固温度1495℃とすると、 となって、第１図のグラフおよびが得られる。SiO2
の活量aSiO2が10-5のオーダーを超えると、溶鋼中Alと
の反応によりAl2O3が生成しやすい反応域にあり、それ
以下なら生成しにくい未反応域にある。第１図のグラフ
から、現行のパウダー類（SiO2量が少なくとも15％）を
使用した場合は、鋳込時から凝固に至るまでの間、Al2O
3生成反応が起っていることになる。 このような機構で溶鋼とパウダー溶融物との界面にお
いてAl2O3が生成すると、その一部は溶鋼中にとり込ま
れるが、大部分は溶融物中に拡散して行くと考えられ
る。後者は溶融物の組成を変化させ、融点を高め粘度を
増す結果となる。 鋳込み進行中の定常状態では、第２図に示すように、
インゴットケース（３）中で溶鋼（１）上にパウダー溶
融物の層（2c）があって、その上には半溶融状態の層
（2b）、さらに未溶融のパウダー（2a）と重なってい
て、2a→2b→2cの変化が起ってパウダー溶融が進むとと
もに、溶融物（2c）は溶鋼面の上昇につれてインゴット
ケース（３）との間に膜をつくるのに消費されて行く。 パウダー溶融物の融点が上り粘度が高くなると、溶融
層（2c）が薄くなって、溶鋼メニスカスが乱れ、鋳肌の
平滑さが失われたり、巻き込みが起ったりする。これ
が、高Al鋼の鋳造において生じていた問題の原因であ
る。
物が最も重要であり、かつ量的にも多いので、以下はSi
O2を中心に説明する。 パウダー溶融物中のSiO2と溶鋼中のAlとの反応による
Al2O3の生成を考えると、 ３SiO2（Ｓ）＋４Al ＝２Al2O3（Ｓ）＋３Si Ｋ＝37640/T−5.98 Al2O3の活量を一定としaAl2O3＝１とおくと、 aSi＝fSi〔％Si〕 Si＝4.75 aSi＝4.75×0.61＝2.90 aAl＝fAl〔％Al〕 aAl＝1.54 aAl＝1.54×3.48＝5.35 これからaAlとaSiO2の関係を求め、鋼の鋳込み温度16
05℃、凝固温度1495℃とすると、 となって、第１図のグラフおよびが得られる。SiO2
の活量aSiO2が10-5のオーダーを超えると、溶鋼中Alと
の反応によりAl2O3が生成しやすい反応域にあり、それ
以下なら生成しにくい未反応域にある。第１図のグラフ
から、現行のパウダー類（SiO2量が少なくとも15％）を
使用した場合は、鋳込時から凝固に至るまでの間、Al2O
3生成反応が起っていることになる。 このような機構で溶鋼とパウダー溶融物との界面にお
いてAl2O3が生成すると、その一部は溶鋼中にとり込ま
れるが、大部分は溶融物中に拡散して行くと考えられ
る。後者は溶融物の組成を変化させ、融点を高め粘度を
増す結果となる。 鋳込み進行中の定常状態では、第２図に示すように、
インゴットケース（３）中で溶鋼（１）上にパウダー溶
融物の層（2c）があって、その上には半溶融状態の層
（2b）、さらに未溶融のパウダー（2a）と重なってい
て、2a→2b→2cの変化が起ってパウダー溶融が進むとと
もに、溶融物（2c）は溶鋼面の上昇につれてインゴット
ケース（３）との間に膜をつくるのに消費されて行く。 パウダー溶融物の融点が上り粘度が高くなると、溶融
層（2c）が薄くなって、溶鋼メニスカスが乱れ、鋳肌の
平滑さが失われたり、巻き込みが起ったりする。これ
が、高Al鋼の鋳造において生じていた問題の原因であ
る。
前述のAl2O3生成機構の当否を確認するため、高Al鋼
の代表であるFCH2鋼（Al:2〜４％）20Kgを高周波誘導炉
で溶解し、溶鋼上に種々のSiO2含有量のパウダー600gを
のせ、Arガス雰囲気下に1540〜1600℃保持した。炉の内
張りはMgOである。 パウダーをのせて２分後、10分後および20分後に、溶
融したパウダーを採取して、その中のSiO2量の変化をし
らべた。その結果は第３図のグラフに示すとおりであっ
て、多量のSiO2を含んでいたパウダーほど、時間の経過
につれてSiO2の割合が減少していて、Alとの反応による
減量が明らかである。（最少の0.5％SiO2の場合は逆に
増加しているが、これは溶鋼中のSiの酸化に起因すると
考えられる。
の代表であるFCH2鋼（Al:2〜４％）20Kgを高周波誘導炉
で溶解し、溶鋼上に種々のSiO2含有量のパウダー600gを
のせ、Arガス雰囲気下に1540〜1600℃保持した。炉の内
張りはMgOである。 パウダーをのせて２分後、10分後および20分後に、溶
融したパウダーを採取して、その中のSiO2量の変化をし
らべた。その結果は第３図のグラフに示すとおりであっ
て、多量のSiO2を含んでいたパウダーほど、時間の経過
につれてSiO2の割合が減少していて、Alとの反応による
減量が明らかである。（最少の0.5％SiO2の場合は逆に
増加しているが、これは溶鋼中のSiの酸化に起因すると
考えられる。
下記の組成（重量％）のパウダーを用意し、FCH2鋼の
インゴット鋳造に使用した。 鋳塊の表面疵をマークして、在来のパウダーを使用し
て鋳造した場合と、インゴット１個あたりのマーク率を
比較した。結果はつぎのとおりである。 従来技術 本発明 疵マーク率 70〜80 10〜30
インゴット鋳造に使用した。 鋳塊の表面疵をマークして、在来のパウダーを使用し
て鋳造した場合と、インゴット１個あたりのマーク率を
比較した。結果はつぎのとおりである。 従来技術 本発明 疵マーク率 70〜80 10〜30
本発明の酸化膜防止剤を使用すれば、高Al鋼の鋳造に
おいて、溶鋼表面を覆う溶融物の融点上昇や粘度の増大
をひき起すことなく鋳造を進めることができ、その結果
として、鋳塊または鋳片の外観不良や表層下の防止剤巻
き込みが著しく低減した、圧延に好適な鋳造材が得られ
る。
おいて、溶鋼表面を覆う溶融物の融点上昇や粘度の増大
をひき起すことなく鋳造を進めることができ、その結果
として、鋳塊または鋳片の外観不良や表層下の防止剤巻
き込みが著しく低減した、圧延に好適な鋳造材が得られ
る。
【図面の簡単な説明】 第１図は、溶鋼中のAlとSiO2との反応によりAl2O3が生
成する可能性を検討して得たグラフである。 第２図は、鋼塊鋳造時の上昇しつつある溶鋼面とその上
の酸化膜防止剤との関係を、模式的に示した断面図であ
る。 第３図は、第１図に関して行なった推論を確認するため
の実験のデータであって、高Al含有量の溶鋼上にある溶
融物SiO2減少量をあらわしたグラフである。 １…溶鋼 ２…酸化膜防止剤（パウダー） 2a…未溶融粉末、2b…半溶融物の層 2c…溶融物の層 ３…インゴットケース
成する可能性を検討して得たグラフである。 第２図は、鋼塊鋳造時の上昇しつつある溶鋼面とその上
の酸化膜防止剤との関係を、模式的に示した断面図であ
る。 第３図は、第１図に関して行なった推論を確認するため
の実験のデータであって、高Al含有量の溶鋼上にある溶
融物SiO2減少量をあらわしたグラフである。 １…溶鋼 ２…酸化膜防止剤（パウダー） 2a…未溶融粉末、2b…半溶融物の層 2c…溶融物の層 ３…インゴットケース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22D 7/10 101 B22D 11/10 370 B22D 27/18
Claims (5)
- 【請求項１】乾燥重量基準で、Si酸化物、Mn酸化物およ
びFe酸化物の合計量が10％以下であって、残部が実質的
にAl2O3およびCaOからなる組成を有する、鋼の鋳造に使
用する酸化膜防止剤。 - 【請求項２】さらに５〜15％のCaF2、５〜15％のNa2Oま
たはK2Oからえらんだ１種または２種以上の含有により
融点を低下させた請求項１の酸化膜防止剤。 - 【請求項３】Si酸化物、Mn酸化物およびFe酸化物の合計
量が３％以下である、高Al鋼の鋳造に使用する請求項１
または２の酸化膜防止剤。 - 【請求項４】請求項１または２の酸化酸化膜防止剤を使
用して、0.1％以上のAlを含有する鋼を鋳造することか
らなる鋼の鋳造方法。 - 【請求項５】請求項３の酸化防止剤を使用して、１％以
上のAlを含有する鋼を鋳造することからなる鋼の鋳造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34336989A JP2924034B2 (ja) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | 酸化膜防止剤およびそれを使用した鋼の鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34336989A JP2924034B2 (ja) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | 酸化膜防止剤およびそれを使用した鋼の鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03204143A JPH03204143A (ja) | 1991-09-05 |
| JP2924034B2 true JP2924034B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=18360984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34336989A Expired - Fee Related JP2924034B2 (ja) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | 酸化膜防止剤およびそれを使用した鋼の鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2924034B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012016715A (ja) * | 2010-07-07 | 2012-01-26 | Kobe Steel Ltd | 下注ぎ造塊方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105562641B (zh) * | 2016-01-27 | 2018-01-09 | 重庆大学 | 一种高锰高铝钢连铸用结晶器保护渣及其制备方法 |
| KR101818157B1 (ko) * | 2016-08-08 | 2018-01-12 | 주식회사 포스코 | 투입재 및 이를 이용한 주조방법 |
-
1989
- 1989-12-29 JP JP34336989A patent/JP2924034B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012016715A (ja) * | 2010-07-07 | 2012-01-26 | Kobe Steel Ltd | 下注ぎ造塊方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03204143A (ja) | 1991-09-05 |
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