JP3091925B2 - 高清浄度溶鋼の製造方法 - Google Patents

高清浄度溶鋼の製造方法

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JP3091925B2 JP03289503A JP28950391A JP3091925B2 JP 3091925 B2 JP3091925 B2 JP 3091925B2 JP 03289503 A JP03289503 A JP 03289503A JP 28950391 A JP28950391 A JP 28950391A JP 3091925 B2 JP3091925 B2 JP 3091925B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼の連続鋳造法におい
て、タンディシュ内における溶鋼の汚染を防止しさらに
タンディシュ溶鋼表面に浮上した介在物を有効に吸着す
る事により高清浄な溶鋼を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、鋼の連続鋳造においては
鋳型内に供給する溶鋼は予めタンディシュに供給した
後、浸漬ノズルにより鋳型内に供給する方法を用いてい
る。
【0003】この場合タンディシュの役割は多数の鋳型
に供給する溶鋼を一次的に保持することにより連々鋳を
可能にする他に、タンディシュ内で介在物を浮上分離さ
せる事により溶鋼の清浄性を向上させる事を目的として
いる。
【0004】しかしながら、現状のタンディシュでは介
在物を浮上分離させる反面、溶鋼表面と空気の接触やス
ラグ中の酸化物の中で溶鋼中に含まれるアルミなどの溶
鋼成分よりも酸素との親和力の小さいSiO2 などの酸
化物と溶鋼とが反応することによる介在物の生成が起こ
っている。
【0005】このタンディシュ溶鋼の汚染を抑制し、高
い清浄性を有する溶鋼を製造するために種々の提案がな
されている。例えば、特開昭55―141514号公報
に開示されているように溶鋼の表面にMgを主成分とし
てNa2O、CaF2 などの溶融助材を混合した滓を添
加して溶鋼表面を覆う方法や、特開昭53―10091
9号公報に開示されているように稲モミガラの炭化物を
溶鋼表面に添加して溶鋼を保温させる方法が開示されて
いる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の溶鋼の保温材は溶鋼の保温性を主目的としているため
に、溶鋼と保温材との反応による介在物の生成が生じ
る。
【0007】即ち、溶鋼表面にMg系の保温剤を添加す
る方法では、溶鋼の保温性は向上する反面、溶融助材と
して添加したNa2Oと溶鋼中のアルミとが反応するこ
とによるアルミナ系介在物の生成や、CaF2 を含んで
いることによるタンディシュ耐火物を溶損することによ
る溶鋼中への耐火物性の介在物の増加などが生じてしま
う。その結果、溶鋼の清浄性を低下させてしまう。
【0008】同様に、稲モミガラからなる保温剤を添加
する方法では、溶鋼の空気酸化は防止できるものの稲モ
ミガラの主成分であるSiO2 が溶鋼中のアルミと反応
することによる溶鋼の酸化が生じてしまう。
【0009】本発明は前記従来法の問題点の抜本的な解
決を図り、タンディシュ内における溶鋼ならびに低級酸
化物からの溶鋼の汚染を防止して清浄性の優れた溶鋼を
製造し得る鋼の製造法を提供するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
め、本発明は27〜60%CaO、36〜70%Al2
3 、5〜25%MgOを主成分とした保温剤をタンデ
ィシュに添加し、前記保温剤組成でタンディシュ内に溶
融したスラグを生成させ、さらに溶融スラグ中のSiO
2 量を7%以下とすることを特徴とする。
【0011】
【作用】以下作用とともに本発明を詳述する。
【0012】図1は通常の操業時のタンディシュ内の状
態を表わした図である。タンディシュ(1)中央部には
ロングノズル(2)が挿入されており、これにより溶鋼
鍋(7)からの溶鋼が供給されている。通常、鋳造時に
はタンディシュ内の溶鋼を保温するためにMgOを主成
分とする保温剤(3)を溶鋼表面に添加して溶鋼を保温
している。
【0013】通常、この状態で操業を行なうと、タンデ
ィシュ内に供給された溶鋼中の介在物(5)は溶鋼がロ
ングノズル(2)部から浸漬ノズル(4)部に移動する
際に溶鋼表面に浮上する。
【0014】一方、タンディシュ溶鋼表面を保温するM
gO保温剤は融点が2000℃以上と非常に高く溶鋼表
面では粉末あるいは焼結状で存在している。そのために
空気の遮断効果はほとんど無く、保温剤を通過して空気
(6)が溶鋼中に侵入してしまう。
【0015】さらに、保温剤が溶鋼表面で固体で存在す
るために介在物の吸着能はほとんど無く、溶鋼表面部に
浮上した介在物は溶鋼流に乗って再び巻き込まれてしま
う。また、連々鋳操業時にはタンディシュ内には鍋のス
ライディングノズル(8)部の閉塞を防止するための詰
め物や鍋スラグ(9)が流入するが、その際にSiO2
のような溶鋼中のアルミよりも酸素との親和力の小さい
酸化物が多量にタンディシュ内に流入するために、この
酸化物による溶鋼の汚染が発生する。そのために、タン
ディシュ内では介在物が浮上分離する以上に溶鋼の汚染
が生じてしまう。
【0016】そこで、上記の問題を解決するために本発
明に基づく溶融性保温剤をタンディシュ内溶鋼表面部に
添加する。ここで、保温材をCaO、Al23 、Mg
Oを主成分とする理由は、これら成分は溶鋼中に含まれ
るアルミなどの成分よりも酸素との親和力が大きい成分
であり、タンディシュ内において成分が変化しない安定
な成分であるためである。
【0017】さらに、保温材中のCaOを27〜60%
にする理由はCaOが27%以下あるいは60%以上の
場合にはタンディシュ内溶鋼温度において溶融性を確保
できなくなるからである。
【0018】同様に、Al23を36〜70%にする理
由も前述したようにタンディシュ内における溶融性を確
保するためである。さらに、MgOを5〜25%にする
理由は、タンディシュ内面の塗布されている耐火物はM
gO系であるために、フラックス中のMgOが5%以下
の場合には耐火物の溶損が発生するからである
【0019】そのため予めフラックス中のMgO濃度を
5%にして保温剤による耐火物の溶損を防止するため
である。また、MgOが25%以上の場合には保温剤の
融点が高くなり溶鋼表面における溶融性を確保できなく
なるためである。
【0020】前述したように、この溶融性の保温剤をタ
ンディシュ内に添加することにより溶鋼の空気による汚
染を防止できるが、通常、連々鋳時には溶鋼鍋のスライ
ディングノズルの閉塞を防止するためにSiO2 を主成
分とする詰め物や鍋スラグがタンディシュ内に流入す
る。
【0021】一方、アルミキルド鋼の場合には鍋スラグ
は出鋼時のアルミの投入やスラグの改質により酸素源と
なる成分元素はほぼ無くなっているために流入したスラ
グは溶鋼の酸化源にはならない。
【0022】一方、鍋詰め物中のSiO2 は溶鋼の汚染
源となり、さらに連々鋳を重ねるたびに流入する。
【0023】しかしながら、その流入量は鍋のスライデ
ィングノズル部に詰め物として添加した量として、把握
できる。そこで、連々鋳時に本発明の保温剤をタンディ
シュ内に添加してスラグ中のSiO2 濃度が7%以下に
なるようにSiO2 を希釈して溶鋼の汚染を防止する。
【0024】ここでスラグ中のSiO2 濃度を7%以下
にする理由は、7%以下ではスラグ中のSiO2 の活量
が低いためにSiOからの溶鋼の汚染はほぼ抑制でき
るが、7%を越えると溶鋼の汚染が大きくなるためであ
る。
【0025】以上の方法により、タンディシュ内におけ
る溶鋼の汚染を防止して清浄性の高い溶鋼を製造するこ
とが可能になる。
【0026】
【実施例】前記した図1に基づいて説明すると、本実験
例ではタンディシュ(1)内溶鋼表面部に保温材(3)
を添加して3chの連々鋳で鋳造を行い、同一タイミン
グでタンディシュ内ロングノズル(2)近傍と浸漬ノズ
ル(4)近傍の溶鋼を採取した。
【0027】本実験の操業条件は、鋳片サイズが幅98
0mm、厚み250mm、鋳造速度1.0m/分で低炭
アルミキルド鋼を連続鋳造するものである。さらに、添
加する保温材の種類と添加量を5種類変化させて実験を
行なった。保温材の添加条件は
【0028】操業で使用するMgOを主成分とする保
。50%Ca−50%Al23の保温
%Ca−65%Al23−8%MgOを使用し、さ
らにタンディシュ内におけるスラグ組成が24%Ca
−59%Al23−5%MgO−12%SiO2になる
ように、タンディシュ内に混入してきた鍋詰め物量に対
して少量の保温を添加した。本発明による保温
27%Ca−65%Al23−8%MgOを使用し、
さらにタンディシュ内におけるスラグ組成が26%Ca
−62%Al23−7%MgO−5%SiO2になる
ように、多量の保温を添加した
【0029】図2(a)は本実験例により得られたタン
ディシュ内のロングノズルと浸漬ノズル近傍の溶鋼中介
在物の増加量を示す。また、図2(b)(c)は前述し
たサンプルより測定した溶鋼中の[N]濃度差と[S
i]濃度差を示したものである。
【0030】図2(a)に示されるように、条件のM
gO系の保温剤を使用する場合と、条件の50%C
a0―50%Al23の保温材を使用する場合と条件
の本発明による保温剤を使用するが添加量が少なくタン
ディシュ内のスラグ組成におけるSiO2濃度が10%
になった場合にはタンディシュ内において介在物量が増
加しているが、本発明による保温剤を使用しさらにタン
ディシュ内におけるSiO2濃度が5%になった条件で
はタンディシュ内における介在物生成は起こっておら
ず、さらに介在物の浮上分離が進行するために介在物量
は減少している。
【0031】さらに図2(b)より条件のMgO系保
温剤を用いた場合には溶鋼中の[N]濃度が高くなって
おりMgO系保温剤を使用する場合には溶鋼の空気酸化
が生じている。
【0032】また、図2(c)より、本発明の保温剤を
使用しても鍋詰め物からのSiO2の混入量に対して添
加量が少なくタンディシュ内のスラグ中のSiO2濃度
が高い場合には、溶鋼中の[Si]濃度が高くなってい
ることから溶鋼中のアルミとスラグ中のSiO2が反応
して介在物を生成した事がわかる。
【0033】また、図2(a)において、条件の5
0%Ca0―50%Al23の保温材を使用する場合に
も空気酸化やスラグからの汚染は生じていないが、反
面、この保温剤を使用する場合にはタンディシュ耐火物
の溶損が進行していた。そのために、溶鋼中に耐火物性
の介在物を混入してしまい溶鋼介在物が増加してしまっ
た。
【0034】一方、本発明に従った範囲の保温剤を添加
し、さらにタンディシュ内のSiO2濃度を適性範囲に
コントロールする事により溶鋼介在物の少ない清浄精度
の高い鋳片の製造が可能になった。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の実施によ
り溶鋼介在物の少ない清浄精度の高い鋳片の製造が可能
になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の連続鋳造におけるタンディシュ内の状態
を説明する図である。
【図2】本発明に従って鋳造を実施することにより溶鋼
の空気酸化やスラグからの汚染を抑制して介在物の少な
い溶鋼を製造できることを説明する図である。
【符号の説明】
1 タンディシュ 2 ロングノズル 3 保温材 4 浸漬ノズル 5 介在物 6 侵入空気 7 溶鋼鍋 8 スライディングノズル 9 鍋スラグ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 11/108 B22D 11/10 310 B22D 11/11 B22D 43/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 27〜60%CaO、36〜70%Al
    23、5〜25%MgOを主成分とした保温剤をタンデ
    ィシュに添加し、前記保温剤組成でタンディシュ内に溶
    融したスラグを生成させ、さらに溶融スラグ中のSiO
    2量を7%以下とすることを特徴とする高清浄度鋼の
    製造方法。
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JP4828052B2 (ja) * 2001-08-07 2011-11-30 新日本製鐵株式会社 薄板用鋼板の製造方法
JP4571994B2 (ja) 2008-07-15 2010-10-27 新日本製鐵株式会社 低炭素鋼の連続鋳造方法
JP5712574B2 (ja) * 2010-11-26 2015-05-07 Jfeスチール株式会社 高清浄度鋼の連続鋳造方法

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