JP3141187B2 - 鋼の連続鋳造用パウダー - Google Patents
鋼の連続鋳造用パウダーInfo
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Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
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において、
鋳型内に添加し使用されるパウダーに関するものであ
る。
鋳型内に添加し使用されるパウダーに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】鋼の連続鋳造用パウダーにはいくつかの
タイプがあり、ＳｉＯ2、ＣａＯ源である珪石粉、消石
灰、炭酸カルシウム、ポルトランドセメント、合成珪酸
カルシウム、ウォラストナイト、等を主原料として、炭
酸ナトリウム、炭酸リチウム、弗化ナトリウム、弗化カ
ルシウム、弗化マグネシウム、弗化アルミニウム、酸化
マグネシウム、酸化アルミニウム、氷晶石、等のアルカ
リ金属またはアルカリ土類金属または金属アルミニウム
の酸化物、炭酸塩化合物、弗化物やホウ砂、酸化ジルコ
ニウム、等を物性調整原料として、更にはパウダーの消
費速度に合った溶融速度を保持させるために、溶融速度
調整剤としてコークス、カーボンブラック、天然黒鉛、
人造黒鉛、石炭等の炭素質原料を混合したもの（これを
原料混合タイプと称する）、炭素質原料を除く成分の一
部もしくは全部を予め溶解水砕したもの（これをプリメ
ルトタイプと称する）がある。
タイプがあり、ＳｉＯ2、ＣａＯ源である珪石粉、消石
灰、炭酸カルシウム、ポルトランドセメント、合成珪酸
カルシウム、ウォラストナイト、等を主原料として、炭
酸ナトリウム、炭酸リチウム、弗化ナトリウム、弗化カ
ルシウム、弗化マグネシウム、弗化アルミニウム、酸化
マグネシウム、酸化アルミニウム、氷晶石、等のアルカ
リ金属またはアルカリ土類金属または金属アルミニウム
の酸化物、炭酸塩化合物、弗化物やホウ砂、酸化ジルコ
ニウム、等を物性調整原料として、更にはパウダーの消
費速度に合った溶融速度を保持させるために、溶融速度
調整剤としてコークス、カーボンブラック、天然黒鉛、
人造黒鉛、石炭等の炭素質原料を混合したもの（これを
原料混合タイプと称する）、炭素質原料を除く成分の一
部もしくは全部を予め溶解水砕したもの（これをプリメ
ルトタイプと称する）がある。
【０００３】また形状的には、粉末原料を混合した粉末
タイプと更に種々の方法で造粒した顆粒タイプとがあ
る。
タイプと更に種々の方法で造粒した顆粒タイプとがあ
る。
【０００４】鋼の連続鋳造法におけるパウダーの役割と
要求される特性は、下記のとおりである。
要求される特性は、下記のとおりである。
【０００５】溶鋼面をパウダーの溶融したスラグ層と
その上の未溶融層とで完全に被覆して、大気による溶鋼
の酸化を防止するとともに、保温効果を持たせること。
その上の未溶融層とで完全に被覆して、大気による溶鋼
の酸化を防止するとともに、保温効果を持たせること。
【０００６】溶融したスラグは溶鋼中より浮上した非
金属酸化物を溶解、吸収することにより、非金属酸化物
が鋳片の表面ノロカミ、表皮下介在物、内部介在物とな
ることを防止すること。
金属酸化物を溶解、吸収することにより、非金属酸化物
が鋳片の表面ノロカミ、表皮下介在物、内部介在物とな
ることを防止すること。
【０００７】鋳型と鋳片間に流入したスラグフィルム
は、鋳型、鋳片間の潤滑作用を行うとともに、フィルム
を通して鋳片から鋳型への抜熱を均一化、緩冷却化する
ことにより鋳片の凝固シェルを均一に発達せしめ、表面
欠陥の無い鋳片を得ること。
は、鋳型、鋳片間の潤滑作用を行うとともに、フィルム
を通して鋳片から鋳型への抜熱を均一化、緩冷却化する
ことにより鋳片の凝固シェルを均一に発達せしめ、表面
欠陥の無い鋳片を得ること。
【０００８】一般的なパウダーの成分としては、ＳｉＯ
2：２０〜４５ｗｔ％、ＣａＯ：２０〜４５ｗｔ％、Ａ
ｌ2Ｏ3：１〜１０ｗｔ％、ＭｇＯ：０〜２０ｗｔ％、Ｎ
ａ2Ｏ：１〜２０ｗｔ％、Ｆ-：１〜２０ｗｔ％、Ｃ：１
０ｗｔ％以下、で構成されており、必要に応じてＴｉＯ
2、ＺｒＯ2、Ｂ2Ｏ3、ＳｒＯ、ＭｎＯ等も使用されてい
る。
2：２０〜４５ｗｔ％、ＣａＯ：２０〜４５ｗｔ％、Ａ
ｌ2Ｏ3：１〜１０ｗｔ％、ＭｇＯ：０〜２０ｗｔ％、Ｎ
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０ｗｔ％以下、で構成されており、必要に応じてＴｉＯ
2、ＺｒＯ2、Ｂ2Ｏ3、ＳｒＯ、ＭｎＯ等も使用されてい
る。
【０００９】分析上弗化物は、酸化物とＦ-に、炭酸塩
化合物は酸化物とＣとして表記されている。
化合物は酸化物とＣとして表記されている。
【００１０】また物性としては、１３００℃の粘度で
０．５〜８ｐｏｉｓｅ、凝固温度（溶融状態から徐々に
温度を低下させる過程において粘度が著しく増大する温
度で、結晶化温度にほぼ等しいと考えられる）で８００
〜１２６０℃のものが使用されている。
０．５〜８ｐｏｉｓｅ、凝固温度（溶融状態から徐々に
温度を低下させる過程において粘度が著しく増大する温
度で、結晶化温度にほぼ等しいと考えられる）で８００
〜１２６０℃のものが使用されている。
【００１１】ところで近年、省エネルギーや省資源、歩
留りや原単位の向上によるコストダウンの要請が一段と
高まる傾向にある。
留りや原単位の向上によるコストダウンの要請が一段と
高まる傾向にある。
【００１２】そのため連続鋳造の高速化さらには高速連
続鋳造で製造された鋳片を冷却、再加熱することなく直
接圧延工程に送り込む直送圧延方式が、積極的に採用さ
れるようになっている。
続鋳造で製造された鋳片を冷却、再加熱することなく直
接圧延工程に送り込む直送圧延方式が、積極的に採用さ
れるようになっている。
【００１３】該直送圧延を実施するためには、鋳造され
る鋳片の欠陥（割れ、凹み、ピンホール、介在物）を皆
無にするか、直送圧延に支障のない程度に極めて少なく
しなければならない。
る鋳片の欠陥（割れ、凹み、ピンホール、介在物）を皆
無にするか、直送圧延に支障のない程度に極めて少なく
しなければならない。
【００１４】しかしながら直送圧延のため種々の鋳片欠
陥防止対策がとられているにもかかわらず、中炭素鋼や
包晶組成の鋼では縦割れや凹みが発生し易いという大き
な問題が現在も解決されていない。
陥防止対策がとられているにもかかわらず、中炭素鋼や
包晶組成の鋼では縦割れや凹みが発生し易いという大き
な問題が現在も解決されていない。
【００１５】また中炭素鋼だけではなく、鋳造速度が大
きい場合には低炭素鋼においても縦割れが発生する傾向
にある。
きい場合には低炭素鋼においても縦割れが発生する傾向
にある。
【００１６】縦割れや凹みの発生は鋳片歩留りの著しい
低下をもたらすとともに、直送圧延を実施するうえで大
きな問題となっている。
低下をもたらすとともに、直送圧延を実施するうえで大
きな問題となっている。
【００１７】これに対し縦割れや凹みの発生を低減する
方法として、パウダーの塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2）や
凝固温度を高く設定することによりパウダー凝固時の結
晶性を強め、鋳片から鋳型への抜熱抵抗を大きくする方
法が採られている（ＣＡＭＰ―ＩＳＩＪ Ｖｏｌ４，１
２５３（１９９１）、ＣＡＭＰ―ＩＳＩＪ Ｖｏｌ６，
２８７（１９９３）参照）。
方法として、パウダーの塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2）や
凝固温度を高く設定することによりパウダー凝固時の結
晶性を強め、鋳片から鋳型への抜熱抵抗を大きくする方
法が採られている（ＣＡＭＰ―ＩＳＩＪ Ｖｏｌ４，１
２５３（１９９１）、ＣＡＭＰ―ＩＳＩＪ Ｖｏｌ６，
２８７（１９９３）参照）。
【００１８】抜熱抵抗の増大により鋳片は緩冷却され、
縦割れや凹みは減少する傾向にある。
縦割れや凹みは減少する傾向にある。
【００１９】しかしながらパウダーの結晶性を強くする
だけでは鋳片から鋳型への抜熱を充分には均一化でき
ず、したがって縦割れや凹みの発生を完全には防止でき
ない。
だけでは鋳片から鋳型への抜熱を充分には均一化でき
ず、したがって縦割れや凹みの発生を完全には防止でき
ない。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術で解決できなかった鋳型内抜熱の不均一を解消し、か
つ凝固時の結晶化を促進して、鋳片を緩冷却かつ均一冷
却し縦割れや凹みの発生を著しく低減することができる
パウダーを提供するものである。
術で解決できなかった鋳型内抜熱の不均一を解消し、か
つ凝固時の結晶化を促進して、鋳片を緩冷却かつ均一冷
却し縦割れや凹みの発生を著しく低減することができる
パウダーを提供するものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、パウダー
溶融スラグの結晶析出開始温度におよぼす冷却速度の影
響、結晶析出開始温度におよぼす種々の添加物の影響、
実際の鋳造機の鋳型壁に付着した固体スラグフィルムの
状態、の調査を行い、以下の知見を得た。
溶融スラグの結晶析出開始温度におよぼす冷却速度の影
響、結晶析出開始温度におよぼす種々の添加物の影響、
実際の鋳造機の鋳型壁に付着した固体スラグフィルムの
状態、の調査を行い、以下の知見を得た。
【００２２】鋳型壁に付着した固体スラグフィルムの
厚みのバラツキは大きく、また鋳型内の位置によっても
厚みは大きく異なっている。
厚みのバラツキは大きく、また鋳型内の位置によっても
厚みは大きく異なっている。
【００２３】溶融スラグの冷却過程における結晶析出
開始温度（凝固開始温度にほぼ等しい）は、冷却速度が
大である程低下し、ある冷却速度以上では結晶を析出す
ること無く凝固する。
開始温度（凝固開始温度にほぼ等しい）は、冷却速度が
大である程低下し、ある冷却速度以上では結晶を析出す
ること無く凝固する。
【００２４】塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2）や凝固温度
を高く設定しスラグの結晶性を強めた場合、冷却速度が
小さい場合の結晶析出開始温度は高くなるが、冷却速度
が大きい場合には結晶析出開始温度が著しく低下する。
を高く設定しスラグの結晶性を強めた場合、冷却速度が
小さい場合の結晶析出開始温度は高くなるが、冷却速度
が大きい場合には結晶析出開始温度が著しく低下する。
【００２５】スラグにＣｒ2Ｏ3を微量添加することに
より、冷却速度が大きい場合にも結晶析出開始温度を高
くすることができ、かつ結晶析出開始温度を冷却速度に
よらずほぼ一定にすることが可能である。
より、冷却速度が大きい場合にも結晶析出開始温度を高
くすることができ、かつ結晶析出開始温度を冷却速度に
よらずほぼ一定にすることが可能である。
【００２６】本発明は、これ等の知見をもとになされた
ものであって、原料を単に混合したもの、またはこの原
料混合物のうち炭素質原料を除いた部分の一部または全
部を溶融処理したものから得られる粉末状ないしは顆粒
状の鋼の連続鋳造用パウダーであって、ＳｉＯ2、Ｃａ
Ｏを含有し、ＣａＯ／ＳｉＯ2（重量％比）が０．５〜
１．６の範囲で、少なくともアルカリ金属またはアルカ
リ土類金属または金属アルミニウムの酸化物、炭酸塩化
合物、もしくは弗化物のうちの１種を含み、更に溶融速
度調整剤として炭素を含有するパウダー母材に、酸化Ｃ
ｒ、ホウ化Ｃｒ、珪化Ｃｒ、金属Ｃｒ、または金属Ｃｒ
の合金のうちの１種または２種以上をＣｒ2Ｏ3換算でＣ
ｒが全体の０．１ｗｔ％〜７ｗｔ％となるように配合し
たことを特徴とする鋼の連続鋳造用パウダーである。
ものであって、原料を単に混合したもの、またはこの原
料混合物のうち炭素質原料を除いた部分の一部または全
部を溶融処理したものから得られる粉末状ないしは顆粒
状の鋼の連続鋳造用パウダーであって、ＳｉＯ2、Ｃａ
Ｏを含有し、ＣａＯ／ＳｉＯ2（重量％比）が０．５〜
１．６の範囲で、少なくともアルカリ金属またはアルカ
リ土類金属または金属アルミニウムの酸化物、炭酸塩化
合物、もしくは弗化物のうちの１種を含み、更に溶融速
度調整剤として炭素を含有するパウダー母材に、酸化Ｃ
ｒ、ホウ化Ｃｒ、珪化Ｃｒ、金属Ｃｒ、または金属Ｃｒ
の合金のうちの１種または２種以上をＣｒ2Ｏ3換算でＣ
ｒが全体の０．１ｗｔ％〜７ｗｔ％となるように配合し
たことを特徴とする鋼の連続鋳造用パウダーである。
【００２７】
【作用】以下に本発明の詳細を作用とともに具体的に述
べる。
べる。
【００２８】鋳型内で溶鋼は冷却され凝固するが、同様
に鋳型と鋳片間に流入したパウダー溶融スラグも鋳型か
ら常に冷却を受けている。このため流入した溶融スラグ
は鋳型側では凝固し固体状態のフィルムとなって鋳型壁
に接しており、鋳片側では溶融した液体状態のフィルム
になっている。
に鋳型と鋳片間に流入したパウダー溶融スラグも鋳型か
ら常に冷却を受けている。このため流入した溶融スラグ
は鋳型側では凝固し固体状態のフィルムとなって鋳型壁
に接しており、鋳片側では溶融した液体状態のフィルム
になっている。
【００２９】この固体スラグフィルムの存在は、パウダ
ーへのトレーサー添加および鋳造中の固体フィルムの採
取、調査によって確認されている。
ーへのトレーサー添加および鋳造中の固体フィルムの採
取、調査によって確認されている。
【００３０】縦割れ発生の主原因は、この固体フィルム
厚みのバラツキに起因する鋳片から鋳型への抜熱不均一
にあるものと考えられた。
厚みのバラツキに起因する鋳片から鋳型への抜熱不均一
にあるものと考えられた。
【００３１】そこで中炭素鋼鋳造時の固体フィルム厚の
調査を行った結果、鋳型長辺中央部では固体フィルムの
厚みは厚く短辺に近いほど厚みは薄くなること、またほ
ぼ同一の鋳型内位置でも厚みのバラツキは予想以上に大
きいことが判明した。
調査を行った結果、鋳型長辺中央部では固体フィルムの
厚みは厚く短辺に近いほど厚みは薄くなること、またほ
ぼ同一の鋳型内位置でも厚みのバラツキは予想以上に大
きいことが判明した。
【００３２】固体フィルム厚みのバラツキの原因は、鋳
型内の位置によって冷却速度が異なること、および冷却
速度が同一でも溶融スラグの凝固開始温度が種々の要因
で変動することにあると考えられる。
型内の位置によって冷却速度が異なること、および冷却
速度が同一でも溶融スラグの凝固開始温度が種々の要因
で変動することにあると考えられる。
【００３３】またスラグの固体と液体の境界は、溶融ス
ラグの凝固する温度すなわち鋳型と鋳片間の冷却速度に
対応する結晶析出温度によって決まり、結晶析出温度が
高いほど鋳型に接する固体スラグ厚みが厚くなり、抜熱
抵抗が大きくなるものと考えられる。
ラグの凝固する温度すなわち鋳型と鋳片間の冷却速度に
対応する結晶析出温度によって決まり、結晶析出温度が
高いほど鋳型に接する固体スラグ厚みが厚くなり、抜熱
抵抗が大きくなるものと考えられる。
【００３４】そこで本発明者等は、溶融スラグ凝固時の
結晶析出温度に及ぼす冷却速度の影響について、図１に
示す断面がＶ字型の鉄ブロックに溶融パウダーを流し込
むことにより調査した。
結晶析出温度に及ぼす冷却速度の影響について、図１に
示す断面がＶ字型の鉄ブロックに溶融パウダーを流し込
むことにより調査した。
【００３５】鉄ブロック１には端部の片側側壁２から５
本の熱電対３を中心まで差し込んでいるため、ブロック
内部の各熱電対先端位置の溶融スラグの温度測定が可能
である。また鉄ブロックはＶ字型をしているためＶ字の
先端すなわち下部ほど冷却速度が大きく、上部ほど冷却
速度が小さい。
本の熱電対３を中心まで差し込んでいるため、ブロック
内部の各熱電対先端位置の溶融スラグの温度測定が可能
である。また鉄ブロックはＶ字型をしているためＶ字の
先端すなわち下部ほど冷却速度が大きく、上部ほど冷却
速度が小さい。
【００３６】測定手順としては、先ずパウダー１２０ｇ
を黒鉛ルツボに入れ１４００℃のマッフル炉内に１５分
間装入しパウダーを溶融する。
を黒鉛ルツボに入れ１４００℃のマッフル炉内に１５分
間装入しパウダーを溶融する。
【００３７】この溶融スラグを鉄ブロック内に流し込ん
だ後大気中で冷却し、鉄ブロック内に取り付けた熱電対
で溶融スラグ内部の温度変化を測定する。
だ後大気中で冷却し、鉄ブロック内に取り付けた熱電対
で溶融スラグ内部の温度変化を測定する。
【００３８】溶融スラグは結晶となり凝固する際には潜
熱を放出（すなわち発熱）するため、冷却により下降し
ていた溶融スラグ内の温度は図２に示すような一時的な
温度の停滞もしくは若干の温度の上昇が観察される。
熱を放出（すなわち発熱）するため、冷却により下降し
ていた溶融スラグ内の温度は図２に示すような一時的な
温度の停滞もしくは若干の温度の上昇が観察される。
【００３９】溶融スラグの凝固は結晶析出開始温度（発
熱開始温度）で始まり結晶析出終了温度（発熱終了温
度）で完了するが、発熱終了温度は鉄ブロック内に流し
込む溶融スラグ量の多少によって変動すること、また発
熱開始温度と発熱終了温度の差が小さいことから、便宜
上溶融スラグの凝固温度は結晶析出開始温度にほぼ等し
いと判断した。
熱開始温度）で始まり結晶析出終了温度（発熱終了温
度）で完了するが、発熱終了温度は鉄ブロック内に流し
込む溶融スラグ量の多少によって変動すること、また発
熱開始温度と発熱終了温度の差が小さいことから、便宜
上溶融スラグの凝固温度は結晶析出開始温度にほぼ等し
いと判断した。
【００４０】５本の熱電対先端位置の同様の温度経時変
化から、１回の測定で５水準の冷却速度と結晶析出開始
温度との関係を知ることができる。
化から、１回の測定で５水準の冷却速度と結晶析出開始
温度との関係を知ることができる。
【００４１】実際の中炭素鋼の鋳造に使用されているＣ
ａＯ／ＳｉＯ2、凝固温度が異なるＪ、Ｋ、Ｌ、３種類
のパウダーについて、測定によって得られた冷却速度と
結晶析出開始温度との関係を図３に示す。
ａＯ／ＳｉＯ2、凝固温度が異なるＪ、Ｋ、Ｌ、３種類
のパウダーについて、測定によって得られた冷却速度と
結晶析出開始温度との関係を図３に示す。
【００４２】いずれのパウダーの場合も冷却速度が大き
くなるにともない結晶析出開始温度は低下することが判
明した。すなわち図３は、鋳型内の位置により冷却速度
が異なる場合、パウダー固体フィルム厚も一定ではなく
位置により異なり、冷却速度が大きい所ほど固体フィル
ム厚みが薄くなることを示唆している。
くなるにともない結晶析出開始温度は低下することが判
明した。すなわち図３は、鋳型内の位置により冷却速度
が異なる場合、パウダー固体フィルム厚も一定ではなく
位置により異なり、冷却速度が大きい所ほど固体フィル
ム厚みが薄くなることを示唆している。
【００４３】また図３の結果から固体フィルム厚みを鋳
型全周にわたって一定とするためには、冷却速度によら
ず結晶析出開始温度をほぼ一定にすれば良く、冷却速度
と結晶析出開始温度との関係を図３に示すＺのパターン
のようにすればよいと考えられた。
型全周にわたって一定とするためには、冷却速度によら
ず結晶析出開始温度をほぼ一定にすれば良く、冷却速度
と結晶析出開始温度との関係を図３に示すＺのパターン
のようにすればよいと考えられた。
【００４４】そこでパウダーＫをベースに種々の酸化物
粉末を添加し、冷却速度と結晶析出開始温度との関係を
調査した結果、Ｃｒ2Ｏ3の添加により冷却速度の大小に
かかわらず結晶析出開始温度を８００〜１０００℃の温
度範囲にすることが可能であることを見いだした。
粉末を添加し、冷却速度と結晶析出開始温度との関係を
調査した結果、Ｃｒ2Ｏ3の添加により冷却速度の大小に
かかわらず結晶析出開始温度を８００〜１０００℃の温
度範囲にすることが可能であることを見いだした。
【００４５】またＣｒ2Ｏ3添加の効果は、図４に示すよ
うにＣｒ2Ｏ3の添加に特有な現象ではなく、添加物がホ
ウ化Ｃｒ、珪化Ｃｒ、金属Ｃｒ、Ｃｒ−Ｎｉ合金のよう
な形態であっても同様の効果を有する。
うにＣｒ2Ｏ3の添加に特有な現象ではなく、添加物がホ
ウ化Ｃｒ、珪化Ｃｒ、金属Ｃｒ、Ｃｒ−Ｎｉ合金のよう
な形態であっても同様の効果を有する。
【００４６】これはパウダーが昇温から溶融に至る過程
で添加物が分解および酸化され、結果としてＣｒ2Ｏ3を
添加することと同じ効果があるためと考えられる。
で添加物が分解および酸化され、結果としてＣｒ2Ｏ3を
添加することと同じ効果があるためと考えられる。
【００４７】さらに図５に示すように、Ｃｒ2Ｏ3の結晶
析出開始温度に及ぼす影響は著しく大きく、Ｃｒ2Ｏ3
０．１ｗｔ％の添加でも結晶析出効果を有する。Ｃｒ2
Ｏ3の添加でスラグの結晶化が促進される原因は、Ｃｒ2
Ｏ3がパウダー溶融スラグにはほとんど固溶されず溶融
スラグ内に分散、懸濁して存在し、溶融スラグが凝固す
る際にＣｒ2Ｏ3の粒子が結晶の生成核となり結晶化が促
進されるためであると考えられる。
析出開始温度に及ぼす影響は著しく大きく、Ｃｒ2Ｏ3
０．１ｗｔ％の添加でも結晶析出効果を有する。Ｃｒ2
Ｏ3の添加でスラグの結晶化が促進される原因は、Ｃｒ2
Ｏ3がパウダー溶融スラグにはほとんど固溶されず溶融
スラグ内に分散、懸濁して存在し、溶融スラグが凝固す
る際にＣｒ2Ｏ3の粒子が結晶の生成核となり結晶化が促
進されるためであると考えられる。
【００４８】次にその範囲の限定について述ベる。パウ
ダースラグの基本的な特性を左右するＣａＯ／ＳｉＯ2
（重量％比）は、０．５〜１．６の範囲に規定する。Ｃ
ａＯ／ＳｉＯ2が０．５以下である場合、溶融スラグの
ガラス性が強くなるため粘度が著しく高くなり、極めて
多量の粘度調整剤が必要となり実用的ではない。
ダースラグの基本的な特性を左右するＣａＯ／ＳｉＯ2
（重量％比）は、０．５〜１．６の範囲に規定する。Ｃ
ａＯ／ＳｉＯ2が０．５以下である場合、溶融スラグの
ガラス性が強くなるため粘度が著しく高くなり、極めて
多量の粘度調整剤が必要となり実用的ではない。
【００４９】粘度が適正でない場合には、鋳型と鋳片間
の潤滑が不良となり鋳片の破断（ブレークアウト）とい
う重大な操業トラブルを引き起こす。
の潤滑が不良となり鋳片の破断（ブレークアウト）とい
う重大な操業トラブルを引き起こす。
【００５０】またＣａＯ／ＳｉＯ2が１．６以上である
場合には融点が著しく高くなるため、極めて多量の融点
調整剤が必要となりやはり実用的ではない。
場合には融点が著しく高くなるため、極めて多量の融点
調整剤が必要となりやはり実用的ではない。
【００５１】融点が高すぎる場合には、溶鋼湯面に添加
されたパウダーの溶融状態が悪くなり、潤滑に必要な溶
融スラグを充分に供給できなくなる。
されたパウダーの溶融状態が悪くなり、潤滑に必要な溶
融スラグを充分に供給できなくなる。
【００５２】溶融スラグの粘度や融点、凝固温度といっ
た物性を適正な値に調整するために、少なくともアルカ
リ金属またはアルカリ土類金属または金属アルミニウム
の酸化物、炭酸塩化合物、もしくは弗化物のうちの１種
を物性調整剤として添加する。
た物性を適正な値に調整するために、少なくともアルカ
リ金属またはアルカリ土類金属または金属アルミニウム
の酸化物、炭酸塩化合物、もしくは弗化物のうちの１種
を物性調整剤として添加する。
【００５３】これらの物性調整剤はいずれも少量の添加
でスラグ物性を変化させることができ、また酸化物、炭
酸塩化合物、弗化物の形態で使用する理由は熱的な安定
性や鋼品質への影響を考慮したためであり、この点で塩
化物や硫化物は使用できない。
でスラグ物性を変化させることができ、また酸化物、炭
酸塩化合物、弗化物の形態で使用する理由は熱的な安定
性や鋼品質への影響を考慮したためであり、この点で塩
化物や硫化物は使用できない。
【００５４】またＣｒ添加量をＣｒ2Ｏ3換算で０．１ｗ
ｔ％以上としたのは、０．１ｗｔ％未満でもＣｒ含有添
加物の粒度が充分に小さいならば結晶化促進効果を有す
ると考えられるが、添加物粒度は小さければ小さい程粉
砕に要するコストがアップすることから（現在汎用的に
市販されている酸化Ｃｒ、金属Ｃｒ、等の平均粒子径は
１μｍ以上）、コストおよび結晶化促進効果の点からＣ
ｒ添加量はＣｒ2Ｏ3換算で０．１ｗｔ％以上とすること
が適切である。
ｔ％以上としたのは、０．１ｗｔ％未満でもＣｒ含有添
加物の粒度が充分に小さいならば結晶化促進効果を有す
ると考えられるが、添加物粒度は小さければ小さい程粉
砕に要するコストがアップすることから（現在汎用的に
市販されている酸化Ｃｒ、金属Ｃｒ、等の平均粒子径は
１μｍ以上）、コストおよび結晶化促進効果の点からＣ
ｒ添加量はＣｒ2Ｏ3換算で０．１ｗｔ％以上とすること
が適切である。
【００５５】またＣｒ添加量がＣｒ2Ｏ3換算で７ｗｔ％
を超えた場合、結晶化促進効果は充分得られるもののス
ラグ中に分散しているＣｒ2Ｏ3粒子数が多くなり過ぎる
ため溶融スラグの粘度が著しく増大するとともに、粘度
のバラツキが大となり連続鋳造用パウダーの物性として
は不適当となる。
を超えた場合、結晶化促進効果は充分得られるもののス
ラグ中に分散しているＣｒ2Ｏ3粒子数が多くなり過ぎる
ため溶融スラグの粘度が著しく増大するとともに、粘度
のバラツキが大となり連続鋳造用パウダーの物性として
は不適当となる。
【００５６】図６はイニシャル粘度１．１ｐｏｉｓｅ
（ａｔ１３００℃）のパウダーにＣｒ2Ｏ3を添加した場
合の粘度変化を示したもので、Ｃｒ2Ｏ3添加量の増加に
ともない粘度は上昇する。
（ａｔ１３００℃）のパウダーにＣｒ2Ｏ3を添加した場
合の粘度変化を示したもので、Ｃｒ2Ｏ3添加量の増加に
ともない粘度は上昇する。
【００５７】現在の連続鋳造において高速鋳造条件下で
使用されているパウダーの粘度が最大８ｐｏｉｓｅ（ａ
ｔ１３００℃）程度であること、粘度調整剤を添加して
粘度を低下させても粘度のバラツキは解消できないこと
から、Ｃｒ2Ｏ3添加量は最大７ｗｔ％程度が限度である
と考えられる。
使用されているパウダーの粘度が最大８ｐｏｉｓｅ（ａ
ｔ１３００℃）程度であること、粘度調整剤を添加して
粘度を低下させても粘度のバラツキは解消できないこと
から、Ｃｒ2Ｏ3添加量は最大７ｗｔ％程度が限度である
と考えられる。
【００５８】以上の理由からＣｒ添加量は、Ｃｒ2Ｏ3換
算で０．１〜７ｗｔ％が実用範囲であり、Ｃｒ2Ｏ3添加
の効果、効果の安定性の点からは０．５〜３ｗｔ％の添
加が望ましい。
算で０．１〜７ｗｔ％が実用範囲であり、Ｃｒ2Ｏ3添加
の効果、効果の安定性の点からは０．５〜３ｗｔ％の添
加が望ましい。
【００５９】
【実施例】第１表に示す成分、物性のパウダーを試作
し、スラブ連鋳機にて鋳造を実施した。鋳造条件は、鋳
型サイズ２５０×１８３０ｍｍ、鋼種は中炭素鋼、鋳造
速度は１．３ｍ／ｍｉｎである。
し、スラブ連鋳機にて鋳造を実施した。鋳造条件は、鋳
型サイズ２５０×１８３０ｍｍ、鋼種は中炭素鋼、鋳造
速度は１．３ｍ／ｍｉｎである。
【００６０】中炭素鋼の鋳造では鋳片の割れや凹みの発
生を抑えるため鋳片の緩冷却が最も重要であることか
ら、パウダーのＣａＯ／ＳｉＯ2はスラグ凝固時の結晶
性を強め熱抵抗を増大させるため１．０〜１．３の範囲
とした。
生を抑えるため鋳片の緩冷却が最も重要であることか
ら、パウダーのＣａＯ／ＳｉＯ2はスラグ凝固時の結晶
性を強め熱抵抗を増大させるため１．０〜１．３の範囲
とした。
【００６１】なお低炭素鋼および高炭素鋼の鋳造ではブ
レークアウトの発生が問題であり、鋳型と鋳片間の潤滑
性の向上が最も重要であることから、ＣａＯ／ＳｉＯ2
はスラグのガラス性を強めるため０．５〜１．１の範囲
が好ましい。
レークアウトの発生が問題であり、鋳型と鋳片間の潤滑
性の向上が最も重要であることから、ＣａＯ／ＳｉＯ2
はスラグのガラス性を強めるため０．５〜１．１の範囲
が好ましい。
【００６２】鋳片品質（縦割れ、凹みの発生）の評価を
第１表に併記した。Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈが本発明で
ある。このように本発明であるパウダーを使用して鋳造
した結果、鋳片品質は非常に良好であった。
第１表に併記した。Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈが本発明で
ある。このように本発明であるパウダーを使用して鋳造
した結果、鋳片品質は非常に良好であった。
【００６３】
【表１】
【００６４】
【表２】
【００６５】
【発明の効果】本発明は、Ｃｒ2Ｏ3を添加したパウダー
を使用することにより鋳型壁に接する固体スラグ厚みを
均一にかつ厚く生成させることができ、鋳片を緩冷却な
らびに均一冷却することができる。
を使用することにより鋳型壁に接する固体スラグ厚みを
均一にかつ厚く生成させることができ、鋳片を緩冷却な
らびに均一冷却することができる。
【００６６】これにより鋳片の縦割れや凹みの発生を著
しく低下させることができ、直送圧延の比率を大きく向
上させるとともに歩留りの高い鋳片の製造が可能とな
る。
しく低下させることができ、直送圧延の比率を大きく向
上させるとともに歩留りの高い鋳片の製造が可能とな
る。
【図１】溶融スラグ凝固時の冷却速度と結晶析出開始温
度の関係を測定する装置の概略図。
度の関係を測定する装置の概略図。
【図２】図１に示すＶ字型の鉄ブロックに溶融パウダー
を流し込んだ場合の溶融スラグの温度経時変化を示す模
式図。
を流し込んだ場合の溶融スラグの温度経時変化を示す模
式図。
【図３】実用パウダーの冷却速度と結晶析出開始温度の
関係を示すグラフ。
関係を示すグラフ。
【図４】実用パウダーＫをベースに、酸化Ｃｒ、ホウ化
Ｃｒ、珪化Ｃｒ、金属Ｃｒ、Ｃｒ−Ｎｉ合金を添加した
場合の冷却速度と結晶析出開始温度の関係を示すグラ
フ。
Ｃｒ、珪化Ｃｒ、金属Ｃｒ、Ｃｒ−Ｎｉ合金を添加した
場合の冷却速度と結晶析出開始温度の関係を示すグラ
フ。
【図５】実用パウダーＫをベースにＣｒ2Ｏ3を添加した
場合の冷却速度と結晶析出開始温度の関係を示すグラ
フ。
場合の冷却速度と結晶析出開始温度の関係を示すグラ
フ。
【図６】イニシャル粘度１．１ｐｏｉｓｅ（ａｔ１３０
０℃）のパウダーにＣｒ2Ｏ3を添加した場合の粘度変化
を示すグラフ。
０℃）のパウダーにＣｒ2Ｏ3を添加した場合の粘度変化
を示すグラフ。
１ 鉄ブロック ２ 片側側壁 ３ 熱電対
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 益尾 典良 東京都中央区銀座七丁目16番３号 日鐵 建材工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−128526（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−63713（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22D 11/108
Claims (1)
- 【請求項１】 原料を単に混合したもの、またはこの原
料混合物のうち炭素質原料を除いた部分の一部または全
部を溶融処理したものから得られる粉末状ないしは顆粒
状の鋼の連続鋳造用パウダーであって、ＳｉＯ2、Ｃａ
Ｏを含有し、ＣａＯ／ＳｉＯ2（重量％比）が０．５〜
１．６の範囲で、少なくともアルカリ金属またはアルカ
リ土類金属または金属アルミニウムの酸化物、炭酸塩化
合物、もしくは弗化物のうちの１種を含み、更に溶融速
度調整剤として炭素を含有するパウダー母材に、酸化Ｃ
ｒ、ホウ化Ｃｒ、珪化Ｃｒ、金属Ｃｒ、または金属Ｃｒ
の合金のうちの１種または２種以上をＣｒ2Ｏ3換算でＣ
ｒが全体の０．１ｗｔ％〜７ｗｔ％となるように配合し
たことを特徴とする鋼の連続鋳造用パウダー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05342004A JP3141187B2 (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | 鋼の連続鋳造用パウダー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05342004A JP3141187B2 (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | 鋼の連続鋳造用パウダー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07164120A JPH07164120A (ja) | 1995-06-27 |
| JP3141187B2 true JP3141187B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=18350437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05342004A Expired - Fee Related JP3141187B2 (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | 鋼の連続鋳造用パウダー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3141187B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011127485A3 (en) * | 2010-04-08 | 2012-04-05 | Mydeation, Llc | Universal portable workstation |
| USD735492S1 (en) | 2014-01-24 | 2015-08-04 | Mydeation, Llc | Portable tabletop |
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|---|---|---|---|---|
| JP4881203B2 (ja) * | 2007-03-27 | 2012-02-22 | 新日本製鐵株式会社 | 連続鋳造用パウダー |
| JP5454131B2 (ja) * | 2009-03-23 | 2014-03-26 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼の連続鋳造用モールドパウダー及び鋼の連続鋳造方法 |
| CN103801666B (zh) * | 2014-02-24 | 2015-12-02 | 江苏苏南重工机械科技有限公司 | 一种宽厚板坯用高性能保温覆盖剂及其制备方法 |
| CN104353796A (zh) * | 2014-11-13 | 2015-02-18 | 武汉钢铁(集团)公司 | 含多种玻璃着色剂的包晶钢保护渣 |
| KR101834421B1 (ko) * | 2016-04-29 | 2018-03-05 | 주식회사 포스코 | 몰드 플럭스 및 이를 이용한 주조방법 |
| CN114472824B (zh) * | 2022-01-27 | 2023-09-05 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | 一种含钛钢用连铸结晶器保护渣及其制备方法和应用 |
-
1993
- 1993-12-14 JP JP05342004A patent/JP3141187B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011127485A3 (en) * | 2010-04-08 | 2012-04-05 | Mydeation, Llc | Universal portable workstation |
| US8651030B2 (en) | 2010-04-08 | 2014-02-18 | Mydeation, Llc | Universal portable workstation |
| USD735492S1 (en) | 2014-01-24 | 2015-08-04 | Mydeation, Llc | Portable tabletop |
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|---|---|
| JPH07164120A (ja) | 1995-06-27 |
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