JP2964452B2 - 含a1溶鋼連続鋳造用フラックス及び連続鋳造方法 - Google Patents
含a1溶鋼連続鋳造用フラックス及び連続鋳造方法Info
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造に用いるためのフラックス及び連続鋳造方法に関し、
特に含Al溶鋼を連続鋳造した際に鋳片表面にデプレッ
ション等の欠陥が生じないようにすることができる連続
鋳造用フラックス及び連続鋳造方法に関する。
や鋳片の表面性状を良好にするために、溶融フラックス
を流入しながら操業されている。鋳型に流入されたフラ
ックスは溶融し鋳型内の溶鋼の表面上に滞留して層を形
成し、溶鋼の酸化を防止し、一部は溶鋼と鋳型の側面と
の間に入って冷却により降下しから形成されていく鋳片
と鋳型との間での潤滑作用を行う。このため、鋳型と鋳
片との潤滑性や鋳片の表面性状を良好にするようなフラ
ックスが使用されており、この種の連続鋳造用フラック
スとしては、従来CaO,SiO2 を主成分として含有
するものが使用されており、その組成としては、塩基度
(CaO/SiO2 )が0.8、融点が1000℃以
上、1300℃における粘性が1.5ポイズ以上の物性
をもつような組成を有するのが普通であるといわれてい
る。
した通常の連続鋳造用フラックスを使用して溶鋼の連続
鋳造を行う場合、鋳造中にフラックスの組成が変動する
などして、フラックスの物性の変動があると、連鋳操業
が不安定となり、色々な障害が起こる。例えば、鋳片表
面のデプレション(へこみ欠陥)、ノロカミ等や、鋳片
が拘束されてブレークアウトが起こることもある。ま
た、鋼の連続鋳造においては、その鋼の種類によって連
続鋳造が容易なものと、難しいものがある。その難鋳造
鋼種としては、Alを含有する鋼があり、これは代表的
なものである。この含Al溶鋼を前記フラックスを用い
て連続鋳造を行うと次のような問題が発生する。すなわ
ち、鋳型内でのスラブリムの肥大化が生じ、パウダー流
入不良を起こしてブレークアウト等の操業トラブル発生
の危険が大きくなり、鋳片表面も悪化する。特開昭63
−10052号では、この原因は、溶鋼中のAlとフラ
ックスとが反応してゲーレナイト(2CaO Al2 O
3 SiO2 )が析出することに起因するものと解析し
ている。
て、特開昭63−10052号公報では、CaO及びS
iO2 を主成分として含有する人工スラグ形成用パウダ
ーを用いて少なくとも0.10重量%のAlを含有する
溶鋼を連続鋳造する際に、溶鋼中のAlと該人工スラグ
との反応によりゲーレナイト(Gehlenite)
(2CaO Al2 O3 SiO2 )を鋳造中に析出さ
せないために、(a)塩基度(CaO/SiO2 )=
0.5〜0.8、(b)融点=800〜1000℃、
(c)1300℃における粘性=1.5ポイズ以下とい
う条件を満足するように調整したパウダーを使用するこ
とが提案されている。この方法は、前記の条件を設定す
ることにより、鋳造でAlがフラックスに溶けてきても
CaO/SiO2 があまり高くならず、ゲーレナイトの
領域に入らないようにしたものである。また、別の難鋳
造鋼種である含Zr鋼の連続鋳造に関しては、特開平3
−146245号公報においてフラックスにZrO2 を
含有させたものを使用する連続鋳造法が提案されてい
る。
63−10052号公報の連続鋳造法は、その技術手段
の内容が、含Al溶鋼との反応でAl2 O3 がフラック
スに入って来ることを前提に、塩基度(CaO/SiO
2 )の低いもの、言い換えればSiO2 の割合が高い組
成のフラックスを用いて、Al2 O3 が入って来ても、
組成が変化したものが融点の高いゲーレナイトの領域に
入らないようにしたものである。しかし、これはAl2
O3 が入って来ることを前提にしていて、組成のかなり
の変化があるものであるから、物性のある程度の変動は
避けられない。このため、連続鋳造中においてフラック
スを使用して形成されるスラグの物性の変動がより少な
くなるようなフラックスを開発することが必要である。
本発明は、少なくとも0.10%のAlを含有する含A
l溶鋼、特に含Alステンレス溶鋼の連続鋳造時におい
て、上記の問題を解決するための連続鋳造用フラックス
及び連続鋳造方法を提供することを目的とするものであ
る。
よりその課題を解決した。 (1)少なくとも0.10重量%のAlを含有する溶鋼
を連続鋳造するための連続鋳造用フラックスにおいて、
T.C.:1.0〜5.0%,SiO2 :10〜30
%,Al2 O3 :15〜35%,CaO:25〜40
%,Na2 O:5〜15%,F:5〜15%,Li
2 O:0〜5%,その他不可避的不純物としてFe2 O
3 ,MgO等を合計で5%以下を含むことを特徴とする
含Al溶鋼連続鋳造用フラックス。 (2)下記の条件を満足する組成に調整されていること
を特徴とする請求項1記載の含Al溶鋼連続鋳造用フラ
ックス。 CaO/(SiO2 +Al2 O3 )=0.7〜0.9 融点=1000〜1200℃ 1300℃における粘度=2.0ポアズ以下 (3)フラックスを用いて少なくとも0.10重量%の
Alを含有する溶鋼を連続鋳造する方法において、前記
(1)又は(2)項記載の含Al溶鋼連続鋳造用フラッ
クスを用いることを特徴とする含Al溶鋼連続鋳造方
法。
因であるとされる、溶鋼中のAlとパウダーとが反応し
てゲーレナイトが析出する機構を研究したところ、溶鋼
中のAlとフラックス中のSiO2 が反応してフラック
ス組成が変化することに起因することを見いだした。す
なわち、CaO及びSiO2 を主成分とするフラックス
を、少なくとも0.10重量%のAlを含有する溶鋼を
連続鋳造するに際し、溶鋼中のAlとフラックス中のS
iO2 が(1)式に示す反応を起こすことによって、フ
ラックスの組成が変化する。Alは、強力な酸化物(A
l2 O3 )形成元素である。このため、Alを含む溶鋼
と溶融した前記フラックスとが接触すると、鋼中のAl
とフラックス中のSiO2 とが下記の式によって反応す
る。なお、式中、( )内はスラグ中の成分、〔 〕内
は鋼中の成分を意味する。 3(SiO2 )+4〔Al〕=3〔Si〕+2(Al2 O3 )・・・(1) このような反応が起こると、溶融フラックス中のAl2
O3 が増加し、SiO2 が減少し、フラックスの粘度と
凝固温度が大きく変化する。
鋳片の表面品質の悪化及び連続鋳造の操業不良を起こす
ことが判明した。この時、多くのフラックスは、CaO
−SiO2−Al2O3三元系状態図中にて、シュード
ウラストナイト(Pseudowollastonit
e)(CaO・SiO2)相からゲーレナイト(2Ca
O−Al2O3・SiO2)相へ組成が変化する(図1
参照)。図1は、従来のフラックスの鋳造中における組
成変化の例をCaO−Al2O3−SiO2三元状態図
中に示したものである。図中で、Aは比較例8を、Bは
比較例12のフラックス(第2表)の組成変化を示して
いる。またCは、特開昭63−10052公報のフラッ
クスの組成変化を示している。この認識を前提として、
本発明では、連続鋳造用フラックスの物性変化を極力抑
えるために、あらかじめゲーレナイト相の組成までAl
2O3をフラックスに添加しておくことを着想した。こ
れはSiO2の割合を多くしてゲーレナイト相まで達し
ないようにするという前記の方法とは全く技術の方向を
異にしている。しかも、この場合、単に従来のフラック
スにAl2O3を添加するというだけでは、融点が上昇
してモールド壁に付着したパウダーリムの肥大化などが
起こるので、その適正添加量の範囲を定め、かつ他のフ
ラックス成分の添加により融点を下げ、それらの成分の
量の調整も同時に行う必要がある。これらの点を考慮し
て、連続鋳造の進行に伴ってフラックスの物性が変化せ
ず、かつ融点なども連続鋳造を行うに必要な低い融点が
維持されるような組成をもつ連続鋳造用フラックスを開
発した。
O2 系フラックスについて予めAl2 O3 が20%程度
添加されており、かつゲーレナイト(2CaO・Al2
O3・SiO2 )相の組成に含まれるように成分を調整
したフラックスとし、さらにLiO2 を数%添加するこ
とにより、融点、粘度を調整し、安定した鋳造をするこ
とができるものである。その他Fなども添加して融点な
どの調整をする。本発明のフラックスは、その目的とす
る特性を得るために、その組成が、T.C.:1.0〜
5.0%,SiO2 :10〜30%,Al2 O3 :15
〜35%,CaO:25〜40%,Na2 O:5〜15
%,F:5〜15%,Li2 O:0〜5%,その他不可
避的不純物としてFe2 O3 ,MgO等を合計で5%以
下を含むものである。
組成が、T.C.:2.0〜4.0%,SiO2 :18
〜22%,Al2 O3 :17〜21%,CaO:22〜
36%,Na2 O:6〜10%,F:7〜11%,Li
2 O:2〜4%,その他不可避的不純物としてFe2 O
3 ,MgO等を合計で5%以下を含むものであり、より
好ましくは、その組成が、T.C.:3.0〜4.0
%,SiO2 :19〜21%,Al2 O3 :18〜20
%,CaO:31〜35%,Na2 O:7〜9%,F:
8〜10%,Li2 O:2〜4%,その他不可避的不純
物としてFe2 O3 ,MgO等を合計で5%以下を含む
ものである。
CaO/(SiO2 +Al2 O3 )=0.7〜0.9、
15〜35%のAl2 O3 を含有し、1300℃におけ
る粘度が2.0ポアズ以下になるよう、他のフラックス
成分で調整されているものであることが望ましい。そし
て、連続鋳造を行うことから、融点が1000〜120
0℃の範囲にあることが必要である。本発明のフラック
スを用いた場合における鋳造中のその組成の変化を図1
でみると、Dは実施例の「発明例No.6」の場合に該
当するものであって、その融点の変化が小さいことがわ
かる。
て、各成分の作用効果と含有量の範囲の限定理由を説明
する。 (T.C.)C(炭素)は、フラックスの骨材として、
すなわち溶融速度をコントロールする機能を有する。
1.0%未満であると、溶融速度が早くなりすぎ、鋳型
−鋳片間への流入量が過多となる。5.0%超であると
溶融速度が遅くなり、流入量が過少となる。
フラックスは、CaO,SiO2 が主成分であるが、本
発明のフラックスの最大の特徴は、予めAl2 O3 が添
加されていることである。このように予め添加するAl
2 O3 の量が適当であれば、前記(1)の反応が殆ど起
こらず、溶融フラックスの組成の変化が少ない。ここで
添加されるAl2 O3 の量は、CaO−SiO2 −Al
2 O3 三元系状態図により決定される。通常の多くのフ
ラックスは、Al含有量が多いほど(1)の反応によっ
てシュードウラストナイト相からゲーレナイト相へと組
成が変化する。この時、共晶線上を通過するためフラッ
クスの物性の変化が大きい。従って、予めゲーレナイト
相の組成までAl2 O3 を添加して、フラックスの相変
化、すなわち物性変化を起こさせないのである。
めの指標としてフラックスのCaO/SiO2 を1.0
未満とするのは公知の事実であるが、本発明のフラック
スのようにAl2 O3 が多量に存在する場合はCaO/
SiO2 の比によって決まるものではなく、これは指標
とならない。 そこで、本発明ではその指標としてCa
O/(SiO2 +Al2 O3 )を用い、これを1.0未
満となるように配合するのである。なお、SiO2 の含
有量は10〜30%、Al2 O3 は15〜35%、Ca
Oは25〜40%、そしてCaO/(SiO2 +Al2
O3 )は0.7〜0.9程度にするのが望ましい。
みでは、高融点、高粘度になりすぎ、鋳型−鋳片(ない
しはフラックスが凝固して形成する殻)間のフラックス
の流入を阻害する。そこでこれらのフラックス成分を添
加することにより、融点及び粘度を調整する。この場合
Na2 Oは5〜15%,Li2 Oは0〜5%,Fは5〜
15%程度にあることが望ましい。 (不可避的不純物)このようなフラックスにはFe2 O
3 やMgOなどの不純物が不可避的に混入してくる。こ
れらの不純物は少ない程よいが、合計で5%以下に抑え
るようにする。
る。ただし、本発明はこれらに限定されるものではな
い。第1〜2表に示す組成のAl溶鋼を、同じく第1〜
2表に示す組成のフラックスを使用して連続鋳造用の鋳
型を用いて連続鋳造した。鋳造温度は1500〜155
0℃であった。本発明による例が発明例1〜7であり、
比較として比較例8〜12を行った(便宜上試料番号N
o.1〜12に対応した続き番号とする)。発明例1〜
7においてはいずれも鋳造中にトラブルがなく、安定操
業が行えたが、比較例8〜12では鋳造速度が低下する
などがみられた。各例における鋳造結果及びスラブの表
面研磨量indexを第1表及び第2表に示した。
いては、20分毎にフラックスをサンプリングし、それ
を分析した。図2に発明例1のフラックスの組成変化を
示し、図3に比較例8のフラックスの組成変化を示す。
発明例1では組成変化が非常に小さくて良好な結果であ
ったのに対し、比較例8では著しい組成変化が認められ
る。さらに、鋳造して得られるスラブについては、その
表面に疵が有る場合にはその疵を無くすために、その表
面を削って疵を取る加工がなされるが、発明例1及び比
較例8について行った疵取り量を図4に示す。発明例1
の場合比較例8のスラブに比べて約1/7の疵取り量で
あり、良好な結果が得られた。
において、フラックス組成の変化がすくなくなり、安定
な操業が可能となった。連続鋳造により得られるスラブ
は表面性状が良好なものが得られるので、疵取量の減少
に伴って生産コストが低減した。
変化を表わしたCaO−SiO2 −Al2 O3 三元系状
態図を示す。
う組成変化を表わすグラフを示す。
化を表わすグラフを示す。
表面の疵取り量の差を表した図を示す。
Claims (3)
- 【請求項1】 少なくとも0.10重量%のAlを含有
する溶鋼を連続鋳造するための連続鋳造用フラックスに
おいて、T.C.:1.0〜5.0%,SiO2 :10
〜30%,Al2 O3 :15〜35%,CaO:25〜
40%,Na2 O:5〜15%,F:5〜15%,Li
2 O:0〜5%,その他不可避的不純物としてFe2 O
3 ,MgO等を合計で5%以下を含むことを特徴とする
含Al溶鋼連続鋳造用フラックス。 - 【請求項2】 下記の条件を満足する組成に調整されて
いることを特徴とする請求項1記載の含Al溶鋼連続鋳
造用フラックス。 CaO/(SiO2 +Al2 O3 )=0.7〜0.9 融点=1000〜1200℃ 1300℃における粘度=2.0ポアズ以下 - 【請求項3】 フラックスを用いて少なくとも0.10
重量%のAlを含有する溶鋼を連続鋳造する方法におい
て、請求項1又は2記載の含Al溶鋼連続鋳造用フラッ
クスを用いることを特徴とする含Al溶鋼連続鋳造方
法。
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---|---|---|---|
JP26091295A JP2964452B2 (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 含a1溶鋼連続鋳造用フラックス及び連続鋳造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0976049A JPH0976049A (ja) | 1997-03-25 |
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JP26091295A Expired - Lifetime JP2964452B2 (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 含a1溶鋼連続鋳造用フラックス及び連続鋳造方法 |
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-
1995
- 1995-09-14 JP JP26091295A patent/JP2964452B2/ja not_active Expired - Lifetime
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