JP3395729B2 - 連続鋳造方法 - Google Patents
連続鋳造方法Info
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- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣおよびＭｎの含
有率が高く、スラブに比べて断面積の小さいブルームま
たはビレットの連続鋳造方法に関し、とくに、ブレーク
アウトの発生がなく、表層部にブローホール性欠陥の発
生がなく、良好な表面品質のブルームやビレットを得る
ことができる鋼の連続鋳造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、関連する設備の建設費および要員
の削減等の観点から、製品の厚みや形状により近い鋳片
を鋳造することが行われている。継目無鋼管の製造にお
いても、連続鋳造法によりブルームや断面形状が円形の
ビレットを鋳造し、分塊や鍛造などの工程を省略して、
これらブルームや円形のビレットを素材として、直接、
継目無鋼管が製造されている。 【０００３】継目無鋼管用の鋼として、Ｃ含有率が０．
２〜０．８重量％、および、Ｍｎ含有率が１．０〜２．
０重量％の鋼が用いられる場合がある。このような鋼
を、１辺または直径が１５０〜３５０ｍｍのブルームや
円形のビレットに、浸漬ノズルを用いて鋳造するとき、
ブルームや円形のビレットの表層部にブローホール性欠
陥である表面疵が発生しやすい。 【０００４】これらブルームや円形のビレットの表層部
に発生するブローホール性欠陥の生成機構については、
従来から次のように考えられている。すなわち、ブルー
ムや円形のビレットは、スラブに比べて断面積が小さ
く、また、鋳造速度が速いため、溶融パウダが鋳型内の
溶鋼中に巻き込まれやすい。 【０００５】さらに、溶鋼中のＭｎ含有率が高いため
に、溶鋼中または溶融パウダ中の酸素によって酸化さ
れ、生成したＭｎＯが、ＭｎＯ含有率が低い溶融パウダ
に移行しやすい。溶融パウダ中のＭｎＯ含有率が高くな
ると、溶融パウダの粘度や表面張力が低下するので、溶
融パウダが溶鋼中に巻き込まれやすくなる。 【０００６】このようにして、溶鋼中に巻き込まれた溶
融パウダ中のＭｎＯは溶鋼中のＣと反応し、溶鋼中にＣ
Ｏガスが発生する。このＣＯガスの気泡が、鋳型内の凝
固殻に捕捉されて、ブルームや円形のビレットの表層部
にブローホール性欠陥が発生する。溶融パウダが溶鋼中
に巻き込まれる場合に、鋳型近くのメニスカス部で巻き
込まれるときには、鋳片表面にブローホール性欠陥が発
生し、鋳型から離れた位置で溶鋼中に巻き込まれるとき
には、鋳片表面からやや内部に入った表層部にブローホ
ール性欠陥が発生する。極端な場合には、直径が２〜５
ｍｍの大きなブローホール性欠陥が鋳片表面に発生する
場合がある。このような大きなブローホール性欠陥が発
生したブルームや円形のビレットを素材とする継目無鋼
管の表面には、線状疵などの表面欠陥が発生する。 【０００７】特開平４−２２４０６３号公報には、Ｍｎ
含有率が１．０重量％以上の高マンガン鋼用のモールド
パウダとして、ＣａＯのＳｉＯ2 に対する重量％の比Ｃ
ａＯ／ＳｉＯ2 が１以上で、また、１３００℃における
粘度が２ｐｏｉｓｅ以上の高い粘度のパウダが提案され
ている。その実施例には、Ｍｎ含有率が１．５重量％の
鋼を、１辺が２５０ｍｍの正方形の鋳片に２ｍ／分の速
度で鋳造する際に、ＣａＯのＳｉＯ2 に対する重量％の
比ＣａＯ／ＳｉＯ2 が１〜１．２、１３００℃における
粘度が２〜２．２ｐｏｉｓｅのパウダが示されている。 【０００８】しかし、このパウダでは、鋳型の振動条件
が適正でない場合に、ブレークアウトが発生しやすく、
また、鋳片表層部においてブローホール性欠陥が発生し
やすくなる。さらに、上記実施例に示されたパウダで
は、鋳型内の溶鋼中に溶融スラグを巻き込みやすく、ま
た、溶鋼中または溶融パウダ中の酸素によって酸化する
ことによって生成したＭｎＯが、溶融パウダに移行しや
すい。そのため、鋳片表面にブローホール性欠陥が発生
しやすい。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、Ｃ含有率が
０．２〜０．８重量％およびＭｎ含有率が１．０〜２．
０重量％である鋼を、ブルームやビレット（以下、単に
鋳片と記す場合がある）に鋳造する際に、ブレークアウ
トの発生がなく、鋳片表層部にブローホール性欠陥の発
生を防止でき、良好な表面品質の鋳片を得ることができ
る鋼の連続鋳造方法を提供することを目的とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、１３０
０℃における粘度が２〜１０ｐｏｉｓｅ、ＣａＯのＳｉ
Ｏ2 に対する重量％の比ＣａＯ／ＳｉＯ2 が１．３〜
１．６のモールドパウダを用い、鋳型の振動ストローク
が３〜５ｍｍの条件で、Ｃ含有率が０．２〜０．８重量
％、Ｍｎ含有率が１．０〜２．０重量％のブルームまた
はビレットを連続鋳造する鋼の連続鋳造方法にある。 【００１１】本発明者らは、前述の本発明の課題を、次
のようにして解決した。 溶融時のパウダの粘度を高くする。具体的には、１３
００℃における粘度が２〜１０ｐｏｉｓｅとする。これ
によって、溶融パウダが溶鋼中に巻き込まれにくくな
る。 【００１２】鋳型の振動ストロークを３〜５ｍｍと小
さくする。これによって、鋳型内の凝固殻と鋳型内壁と
の隙間への溶融パウダの流入量を確保し、溶融パウダに
よる潤滑性を確保しつつ、鋳型内の溶鋼中への溶融パウ
ダの巻き込みを防止できる。したがって、ブレークアウ
トが発生しにくく、鋳片表層部におけるブローホール性
欠陥の発生を防止できる。 【００１３】さらに、ＣａＯのＳｉＯ2 に対する重量
％の比ＣａＯ／ＳｉＯ2 を１．３〜１．６とする。そう
すると、溶融パウダ中のＭｎＯ含有率を低目に抑えるこ
とができるので、溶融パウダの一部が、たとえ、溶鋼中
に巻き込まれても、溶鋼中にＣＯガスが発生しにくく、
そのために、鋳片表層部にブローホール性欠陥が発生し
にくい。 【００１４】溶融パウダ中のＣａＯ／ＳｉＯ2 が高い場
合に溶融パウダ中のＭｎＯが低く抑えられるのは、溶鋼
中のＭｎ含有率［Ｍｎ］に対する溶融パウダ中のＭｎ含
有率（Ｍｎ）の比（Ｍｎ）／［Ｍｎ］（重量％の比）で
表されるＭｎの平衡分配値が小さくなるからである。Ｍ
ｎの平衡分配値が小さいので、溶融パウダ中のＭｎＯ含
有率は高くならない。したがって、たとえ、溶鋼中に巻
き込まれても、溶融パウダ中のＭｎＯ含有率は低いの
で、溶鋼中にＣＯガスが発生しにくい。さらに、溶融パ
ウダの粘度が下がらないので、溶融パウダが溶鋼中に巻
き込まれにくい。上記〜の条件の組み合わせ効果に
よって、高炭素高マンガン鋼の連続鋳造の場合であって
も、鋳片表層部にブローホール性欠陥の発生を抑制でき
る。 【００１５】 【発明の実施の形態】本発明の方法で対象とする鋼は、
Ｃ含有率が０．２〜０．８重量％で、Ｍｎ含有率が１．
０〜２．０重量％の高炭素高マンガン鋼である。前述の
ように、Ｍｎ含有率とともに、Ｃ含有率が高い鋼では、
溶融パウダが溶鋼中に巻き込まれた場合に、鋳片表層部
にブローホール性欠陥が発生しやすい。 【００１６】本発明の方法で対象とする鋳片はブルーム
やビレットであり、その横断面形状は、１辺または直径
が１５０〜３５０ｍｍの矩形または円形のいずれでもよ
い。このような鋳片は、スラブに比べて断面積が小さ
く、また、鋳造速度が速いため、溶融パウダが溶鋼中に
巻き込まれやすい傾向がある。 【００１７】本発明の方法では、１３００℃における粘
度が２〜１０ｐｏｉｓｅのモールドパウダを用いる。 【００１８】１３００℃における粘度を２〜１０ｐｏｉ
ｓｅと高くし、溶融パウダが溶鋼中に巻き込まれにくく
する。２ｐｏｉｓｅ未満では、溶融パウダの粘度が低す
ぎるため、溶融パウダは溶鋼中に巻き込まれやすい。ま
た、１０ｐｏｉｓｅを超えると、鋳型内壁と凝固殻との
隙間に流れ込む溶融パウダの量が少なくなるため、鋳型
内壁に凝固殻が焼き付きやすくなる。したがって、溶融
パウダの１３００℃における粘度は２〜１０ｐｏｉｓｅ
とする。 【００１９】ＣａＯのＳｉＯ2 に対する重量％の比Ｃａ
Ｏ／ＳｉＯ2 は１．３〜１．６とする。 【００２０】ＣａＯ／ＳｉＯ2 が１．３未満の場合に
は、前述のＭｎの平衡分配値が大きくなるので、溶融パ
ウダ中のＭｎＯ含有率が高くなり、溶融パウダが溶鋼中
に巻き込まれた場合に、溶鋼中にＣＯガスが発生しやす
く、鋳片表層部にブローホール性欠陥が発生しやすい。
さらに、溶融パウダ中のＭｎＯ含有率が高くなると、溶
融パウダの粘度が低下する。したがって、溶融パウダが
溶鋼中に巻き込まれやすくなり、鋳片表層部にブローホ
ール性欠陥が発生しやすくなる。 【００２１】ＣａＯ／ＳｉＯ2 が１．６を超えると、モ
ールドパウダの粘度が高くなりすぎて、鋳型内壁と凝固
殻との隙間に流れ込む溶融パウダの量が少なくなる。そ
のため、ブレークアウトが発生しやすくなる。したがっ
て、比ＣａＯ／ＳｉＯ2 は１．３〜１．６とする。 【００２２】モールドパウダのＣａＯ含有率は、４０〜
５５重量％であることが望ましく、また、ＳｉＯ2 含有
率は、２５〜４０重量％が望ましい。Ｎａ2 Ｏ含有率５
重量％以下、Ｆ含有率２〜１０重量％が望ましい。 【００２３】ＣａＯ含有率を４０〜５５重量％、ＳｉＯ
2 含有率を２５〜４０重量％とし、ＣａＯのＳｉＯ2 に
対する重量％の比ＣａＯ／ＳｉＯ2 を１．３〜１．６と
し、Ｎａ2 Ｏ含有率やＦ含有率を調整することにより、
１３００℃における粘度を２〜１０ｐｏｉｓｅに調整で
きる。 【００２４】鋳型の振動ストロークは３〜５ｍｍとす
る。 【００２５】１３００℃における粘度が２〜１０ｐｏｉ
ｓｅのモールドパウダを用いるとき、鋳型の振動ストロ
ークが５ｍｍを超えると、溶融パウダが溶鋼中に巻き込
まれやすくなり、鋳片表層部にブローホール性欠陥が発
生しやすい。また、３ｍｍ未満では、鋳型内の凝固殻と
鋳型内壁との隙間に溶融パウダが流入しにくくなり、潤
滑不良が発生し、凝固殻が鋳型内壁に焼き付きやすくな
り、ブレークアウトが発生しやすくなる。したがって、
鋳型の振動ストロークは３〜５ｍｍとする。 【００２６】 【実施例】湾曲半径が１０ｍの湾曲型連続鋳造機を用
い、直径２２５ｍｍの円形のビレットを鋳造した。各試
験では、３ヒートの連々鋳を行った。１ヒートは１６０
ｔｏｎである。用いた鋼イ、ロおよびハの化学組成を表
１に示す。 【００２７】 【表１】 【００２８】２．５ｍ／分の高速で鋳造を行った。試験
に用いたモールドパウダの組成、粘度および凝固点を表
２に示す。 【００２９】 【表２】【００３０】モールドパウダの種類ａ〜ｃは、本発明の
方法で規定する条件の範囲内のパウダである。また、モ
ールドパウダの種類ｄ〜ｆは、本発明の方法で規定する
条件を外れたパウダである。 【００３１】ブローホール性欠陥は、前述するように、
鋳片表面および表層部に存在するが、鋳片表面で代表で
きるので、得られた鋳片の表面を目視で観察し、ブロー
ホール性欠陥の発生状況を観察した。また、凝固殻が鋳
型内壁に焼き付いた跡を観察した。ブローホール性欠陥
の発生したビレットの本数を、それぞれ３ヒートのビレ
ットの総数で除した値をブローホール性欠陥発生率
（％）とした。１ヒートの製管用のビレットの本数は約
５００本である。また、鋳造中にブレークアウトの発生
状況を観察した。表３に各試験条件および試験結果を示
す。 【００３２】 【表３】 【００３３】本発明例の試験Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３では、
Ｃ含有率が０．４９〜０．５２重量％、Ｍｎ含有率が
１．４８〜１．５１重量％の鋼ロを、本発明の方法で規
定する１３００℃での粘度およびＣａＯのＳｉＯ2 に対
する重量％の比ＣａＯ／ＳｉＯ2 の条件の範囲内のモー
ルドパウダａ、ｂおよびｃをそれぞれ用い、本発明の方
法で規定する条件の範囲内の鋳型の振動ストローク４ｍ
ｍで鋳造した。これらの試験では、鋳片表層部のブロー
ホール性欠陥発生率は０〜０．０５％と低く、また、凝
固殻が鋳型内壁に焼き付いた跡は見られず、表面品質の
良好な鋳片が得られた。それぞれの試験でブレークアウ
トは発生しなかった。 【００３４】本発明例の試験Ｎｏ．４およびＮｏ．５で
は、本発明の方法で規定する１３００℃での粘度および
比ＣａＯ／ＳｉＯ2 の条件の範囲内のモールドパウダａ
を用い、Ｃ含有率が０．２３〜０．２６重量％、Ｍｎ含
有率が１．９２〜１．９８重量％の鋼イおよびＣ含有率
が０．７２〜０．７８重量％、Ｍｎ含有率が１．４９〜
１．５２重量％の鋼ハを用いて試験した。鋳型の振動ス
トロークは、本発明の方法で規定する条件の範囲内の４
ｍｍとした。これらの試験では、鋳片表層部のブローホ
ール性欠陥発生率は０．０１〜０．０９％と低く、ま
た、凝固殻が鋳型内壁に焼き付いた跡は見られず、表面
品質の良好な鋳片が得られた。それぞれの試験でブレー
クアウトは発生しなかった。比較例の試験Ｎｏ．６〜Ｎ
ｏ．１０では、Ｃ含有率が０．４９〜０．５２重量％、
Ｍｎ含有率が１．４８〜１．５１重量％の鋼ロを全て用
いた。 【００３５】その内、試験Ｎｏ．６〜Ｎｏ．８では、本
発明の方法で規定する１３００℃での粘度またはＣａＯ
のＳｉＯ2 に対する重量％の比ＣａＯ／ＳｉＯ2 の条件
の外れたモールドパウダｄ、ｅまたはｆを用い、また、
本発明の方法で規定する条件の範囲内の鋳型の振動スト
ローク４ｍｍで鋳造した。 【００３６】試験Ｎｏ．６では、モールドパウダの比Ｃ
ａＯ／ＳｉＯ2 が１．２と低いため、溶融パウダ中のＭ
ｎＯ含有率が増加し、そのために、鋳片表層部のブロー
ホール性欠陥発生率が２．２％と高く、表面品質の悪い
鋳片であった。ただし、凝固殻が鋳型内壁に焼き付いた
跡は見られなかった。ブレークアウトも発生しなかっ
た。 【００３７】試験Ｎｏ．７では、１３００℃での粘度が
１．８ｐｏｉｓｅである粘度の低いモールドパウダを用
いたため、溶融パウダが溶鋼中に巻き込まれ、鋳片表層
部のブローホール性欠陥発生率が２．８％と高く、表面
品質の悪い鋳片であった。ただし、凝固殻が鋳型内壁に
焼き付いた跡は見られなかった。ブレークアウトも発生
しなかった。 【００３８】試験Ｎｏ．８では、１３００℃での粘度が
１１．２ｐｏｉｓｅである粘度の高いモールドパウダを
用いたため、ブローホール性欠陥発生率は０．０８％と
低かったが、鋳型内壁と凝固殻との隙間に流れ込む溶融
パウダの量が少なくなり、鋳片表面に鋳型内壁との焼き
付き跡が多く発生した。ただし、ブレークアウトは発生
しなかった。 【００３９】試験Ｎｏ．９では、本発明の方法で規定す
る１３００℃での粘度および比ＣａＯ／ＳｉＯ2 の条件
の範囲内のモールドパウダａを用い、本発明の方法で規
定する条件の下限未満の鋳型の振動ストローク２ｍｍで
鋳造した。鋳型の振動ストロークが２ｍｍと小さいため
に、鋳型内壁と凝固殻との隙間に流れ込む溶融パウダの
量が少なくなり、鋳片表面に鋳型内壁との焼き付き跡が
多く発生した。さらに、３ヒート目の鋳造中にブレーク
アウトが発生した。 【００４０】試験Ｎｏ．１０では、本発明の方法で規定
する１３００℃での粘度および比ＣａＯ／ＳｉＯ2 の条
件の範囲内のモールドパウダａを用い、本発明の方法で
規定する条件の上限を超えて、鋳型の振動ストローク６
ｍｍで鋳造した。鋳型の振動ストロークが６ｍｍと大き
いために、溶融パウダの巻き込みが多く発生し、ブロー
ホール性欠陥発生率が１．２％と高くなった。 【００４１】 【発明の効果】本発明の方法の適用により、Ｃ含有率が
０．２〜０．８重量％で、Ｍｎ含有率が１．０〜２．０
重量％である高炭素高マンガン鋼のブルームやビレット
を、２ｍ／分以上の高速鋳造であっても、ブレークアウ
トの発生がなく、鋳片表層部にブローホール性欠陥の発
生のない、表面品質の良好な鋳片を得ることができる。
有率が高く、スラブに比べて断面積の小さいブルームま
たはビレットの連続鋳造方法に関し、とくに、ブレーク
アウトの発生がなく、表層部にブローホール性欠陥の発
生がなく、良好な表面品質のブルームやビレットを得る
ことができる鋼の連続鋳造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、関連する設備の建設費および要員
の削減等の観点から、製品の厚みや形状により近い鋳片
を鋳造することが行われている。継目無鋼管の製造にお
いても、連続鋳造法によりブルームや断面形状が円形の
ビレットを鋳造し、分塊や鍛造などの工程を省略して、
これらブルームや円形のビレットを素材として、直接、
継目無鋼管が製造されている。 【０００３】継目無鋼管用の鋼として、Ｃ含有率が０．
２〜０．８重量％、および、Ｍｎ含有率が１．０〜２．
０重量％の鋼が用いられる場合がある。このような鋼
を、１辺または直径が１５０〜３５０ｍｍのブルームや
円形のビレットに、浸漬ノズルを用いて鋳造するとき、
ブルームや円形のビレットの表層部にブローホール性欠
陥である表面疵が発生しやすい。 【０００４】これらブルームや円形のビレットの表層部
に発生するブローホール性欠陥の生成機構については、
従来から次のように考えられている。すなわち、ブルー
ムや円形のビレットは、スラブに比べて断面積が小さ
く、また、鋳造速度が速いため、溶融パウダが鋳型内の
溶鋼中に巻き込まれやすい。 【０００５】さらに、溶鋼中のＭｎ含有率が高いため
に、溶鋼中または溶融パウダ中の酸素によって酸化さ
れ、生成したＭｎＯが、ＭｎＯ含有率が低い溶融パウダ
に移行しやすい。溶融パウダ中のＭｎＯ含有率が高くな
ると、溶融パウダの粘度や表面張力が低下するので、溶
融パウダが溶鋼中に巻き込まれやすくなる。 【０００６】このようにして、溶鋼中に巻き込まれた溶
融パウダ中のＭｎＯは溶鋼中のＣと反応し、溶鋼中にＣ
Ｏガスが発生する。このＣＯガスの気泡が、鋳型内の凝
固殻に捕捉されて、ブルームや円形のビレットの表層部
にブローホール性欠陥が発生する。溶融パウダが溶鋼中
に巻き込まれる場合に、鋳型近くのメニスカス部で巻き
込まれるときには、鋳片表面にブローホール性欠陥が発
生し、鋳型から離れた位置で溶鋼中に巻き込まれるとき
には、鋳片表面からやや内部に入った表層部にブローホ
ール性欠陥が発生する。極端な場合には、直径が２〜５
ｍｍの大きなブローホール性欠陥が鋳片表面に発生する
場合がある。このような大きなブローホール性欠陥が発
生したブルームや円形のビレットを素材とする継目無鋼
管の表面には、線状疵などの表面欠陥が発生する。 【０００７】特開平４−２２４０６３号公報には、Ｍｎ
含有率が１．０重量％以上の高マンガン鋼用のモールド
パウダとして、ＣａＯのＳｉＯ2 に対する重量％の比Ｃ
ａＯ／ＳｉＯ2 が１以上で、また、１３００℃における
粘度が２ｐｏｉｓｅ以上の高い粘度のパウダが提案され
ている。その実施例には、Ｍｎ含有率が１．５重量％の
鋼を、１辺が２５０ｍｍの正方形の鋳片に２ｍ／分の速
度で鋳造する際に、ＣａＯのＳｉＯ2 に対する重量％の
比ＣａＯ／ＳｉＯ2 が１〜１．２、１３００℃における
粘度が２〜２．２ｐｏｉｓｅのパウダが示されている。 【０００８】しかし、このパウダでは、鋳型の振動条件
が適正でない場合に、ブレークアウトが発生しやすく、
また、鋳片表層部においてブローホール性欠陥が発生し
やすくなる。さらに、上記実施例に示されたパウダで
は、鋳型内の溶鋼中に溶融スラグを巻き込みやすく、ま
た、溶鋼中または溶融パウダ中の酸素によって酸化する
ことによって生成したＭｎＯが、溶融パウダに移行しや
すい。そのため、鋳片表面にブローホール性欠陥が発生
しやすい。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、Ｃ含有率が
０．２〜０．８重量％およびＭｎ含有率が１．０〜２．
０重量％である鋼を、ブルームやビレット（以下、単に
鋳片と記す場合がある）に鋳造する際に、ブレークアウ
トの発生がなく、鋳片表層部にブローホール性欠陥の発
生を防止でき、良好な表面品質の鋳片を得ることができ
る鋼の連続鋳造方法を提供することを目的とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、１３０
０℃における粘度が２〜１０ｐｏｉｓｅ、ＣａＯのＳｉ
Ｏ2 に対する重量％の比ＣａＯ／ＳｉＯ2 が１．３〜
１．６のモールドパウダを用い、鋳型の振動ストローク
が３〜５ｍｍの条件で、Ｃ含有率が０．２〜０．８重量
％、Ｍｎ含有率が１．０〜２．０重量％のブルームまた
はビレットを連続鋳造する鋼の連続鋳造方法にある。 【００１１】本発明者らは、前述の本発明の課題を、次
のようにして解決した。 溶融時のパウダの粘度を高くする。具体的には、１３
００℃における粘度が２〜１０ｐｏｉｓｅとする。これ
によって、溶融パウダが溶鋼中に巻き込まれにくくな
る。 【００１２】鋳型の振動ストロークを３〜５ｍｍと小
さくする。これによって、鋳型内の凝固殻と鋳型内壁と
の隙間への溶融パウダの流入量を確保し、溶融パウダに
よる潤滑性を確保しつつ、鋳型内の溶鋼中への溶融パウ
ダの巻き込みを防止できる。したがって、ブレークアウ
トが発生しにくく、鋳片表層部におけるブローホール性
欠陥の発生を防止できる。 【００１３】さらに、ＣａＯのＳｉＯ2 に対する重量
％の比ＣａＯ／ＳｉＯ2 を１．３〜１．６とする。そう
すると、溶融パウダ中のＭｎＯ含有率を低目に抑えるこ
とができるので、溶融パウダの一部が、たとえ、溶鋼中
に巻き込まれても、溶鋼中にＣＯガスが発生しにくく、
そのために、鋳片表層部にブローホール性欠陥が発生し
にくい。 【００１４】溶融パウダ中のＣａＯ／ＳｉＯ2 が高い場
合に溶融パウダ中のＭｎＯが低く抑えられるのは、溶鋼
中のＭｎ含有率［Ｍｎ］に対する溶融パウダ中のＭｎ含
有率（Ｍｎ）の比（Ｍｎ）／［Ｍｎ］（重量％の比）で
表されるＭｎの平衡分配値が小さくなるからである。Ｍ
ｎの平衡分配値が小さいので、溶融パウダ中のＭｎＯ含
有率は高くならない。したがって、たとえ、溶鋼中に巻
き込まれても、溶融パウダ中のＭｎＯ含有率は低いの
で、溶鋼中にＣＯガスが発生しにくい。さらに、溶融パ
ウダの粘度が下がらないので、溶融パウダが溶鋼中に巻
き込まれにくい。上記〜の条件の組み合わせ効果に
よって、高炭素高マンガン鋼の連続鋳造の場合であって
も、鋳片表層部にブローホール性欠陥の発生を抑制でき
る。 【００１５】 【発明の実施の形態】本発明の方法で対象とする鋼は、
Ｃ含有率が０．２〜０．８重量％で、Ｍｎ含有率が１．
０〜２．０重量％の高炭素高マンガン鋼である。前述の
ように、Ｍｎ含有率とともに、Ｃ含有率が高い鋼では、
溶融パウダが溶鋼中に巻き込まれた場合に、鋳片表層部
にブローホール性欠陥が発生しやすい。 【００１６】本発明の方法で対象とする鋳片はブルーム
やビレットであり、その横断面形状は、１辺または直径
が１５０〜３５０ｍｍの矩形または円形のいずれでもよ
い。このような鋳片は、スラブに比べて断面積が小さ
く、また、鋳造速度が速いため、溶融パウダが溶鋼中に
巻き込まれやすい傾向がある。 【００１７】本発明の方法では、１３００℃における粘
度が２〜１０ｐｏｉｓｅのモールドパウダを用いる。 【００１８】１３００℃における粘度を２〜１０ｐｏｉ
ｓｅと高くし、溶融パウダが溶鋼中に巻き込まれにくく
する。２ｐｏｉｓｅ未満では、溶融パウダの粘度が低す
ぎるため、溶融パウダは溶鋼中に巻き込まれやすい。ま
た、１０ｐｏｉｓｅを超えると、鋳型内壁と凝固殻との
隙間に流れ込む溶融パウダの量が少なくなるため、鋳型
内壁に凝固殻が焼き付きやすくなる。したがって、溶融
パウダの１３００℃における粘度は２〜１０ｐｏｉｓｅ
とする。 【００１９】ＣａＯのＳｉＯ2 に対する重量％の比Ｃａ
Ｏ／ＳｉＯ2 は１．３〜１．６とする。 【００２０】ＣａＯ／ＳｉＯ2 が１．３未満の場合に
は、前述のＭｎの平衡分配値が大きくなるので、溶融パ
ウダ中のＭｎＯ含有率が高くなり、溶融パウダが溶鋼中
に巻き込まれた場合に、溶鋼中にＣＯガスが発生しやす
く、鋳片表層部にブローホール性欠陥が発生しやすい。
さらに、溶融パウダ中のＭｎＯ含有率が高くなると、溶
融パウダの粘度が低下する。したがって、溶融パウダが
溶鋼中に巻き込まれやすくなり、鋳片表層部にブローホ
ール性欠陥が発生しやすくなる。 【００２１】ＣａＯ／ＳｉＯ2 が１．６を超えると、モ
ールドパウダの粘度が高くなりすぎて、鋳型内壁と凝固
殻との隙間に流れ込む溶融パウダの量が少なくなる。そ
のため、ブレークアウトが発生しやすくなる。したがっ
て、比ＣａＯ／ＳｉＯ2 は１．３〜１．６とする。 【００２２】モールドパウダのＣａＯ含有率は、４０〜
５５重量％であることが望ましく、また、ＳｉＯ2 含有
率は、２５〜４０重量％が望ましい。Ｎａ2 Ｏ含有率５
重量％以下、Ｆ含有率２〜１０重量％が望ましい。 【００２３】ＣａＯ含有率を４０〜５５重量％、ＳｉＯ
2 含有率を２５〜４０重量％とし、ＣａＯのＳｉＯ2 に
対する重量％の比ＣａＯ／ＳｉＯ2 を１．３〜１．６と
し、Ｎａ2 Ｏ含有率やＦ含有率を調整することにより、
１３００℃における粘度を２〜１０ｐｏｉｓｅに調整で
きる。 【００２４】鋳型の振動ストロークは３〜５ｍｍとす
る。 【００２５】１３００℃における粘度が２〜１０ｐｏｉ
ｓｅのモールドパウダを用いるとき、鋳型の振動ストロ
ークが５ｍｍを超えると、溶融パウダが溶鋼中に巻き込
まれやすくなり、鋳片表層部にブローホール性欠陥が発
生しやすい。また、３ｍｍ未満では、鋳型内の凝固殻と
鋳型内壁との隙間に溶融パウダが流入しにくくなり、潤
滑不良が発生し、凝固殻が鋳型内壁に焼き付きやすくな
り、ブレークアウトが発生しやすくなる。したがって、
鋳型の振動ストロークは３〜５ｍｍとする。 【００２６】 【実施例】湾曲半径が１０ｍの湾曲型連続鋳造機を用
い、直径２２５ｍｍの円形のビレットを鋳造した。各試
験では、３ヒートの連々鋳を行った。１ヒートは１６０
ｔｏｎである。用いた鋼イ、ロおよびハの化学組成を表
１に示す。 【００２７】 【表１】 【００２８】２．５ｍ／分の高速で鋳造を行った。試験
に用いたモールドパウダの組成、粘度および凝固点を表
２に示す。 【００２９】 【表２】【００３０】モールドパウダの種類ａ〜ｃは、本発明の
方法で規定する条件の範囲内のパウダである。また、モ
ールドパウダの種類ｄ〜ｆは、本発明の方法で規定する
条件を外れたパウダである。 【００３１】ブローホール性欠陥は、前述するように、
鋳片表面および表層部に存在するが、鋳片表面で代表で
きるので、得られた鋳片の表面を目視で観察し、ブロー
ホール性欠陥の発生状況を観察した。また、凝固殻が鋳
型内壁に焼き付いた跡を観察した。ブローホール性欠陥
の発生したビレットの本数を、それぞれ３ヒートのビレ
ットの総数で除した値をブローホール性欠陥発生率
（％）とした。１ヒートの製管用のビレットの本数は約
５００本である。また、鋳造中にブレークアウトの発生
状況を観察した。表３に各試験条件および試験結果を示
す。 【００３２】 【表３】 【００３３】本発明例の試験Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３では、
Ｃ含有率が０．４９〜０．５２重量％、Ｍｎ含有率が
１．４８〜１．５１重量％の鋼ロを、本発明の方法で規
定する１３００℃での粘度およびＣａＯのＳｉＯ2 に対
する重量％の比ＣａＯ／ＳｉＯ2 の条件の範囲内のモー
ルドパウダａ、ｂおよびｃをそれぞれ用い、本発明の方
法で規定する条件の範囲内の鋳型の振動ストローク４ｍ
ｍで鋳造した。これらの試験では、鋳片表層部のブロー
ホール性欠陥発生率は０〜０．０５％と低く、また、凝
固殻が鋳型内壁に焼き付いた跡は見られず、表面品質の
良好な鋳片が得られた。それぞれの試験でブレークアウ
トは発生しなかった。 【００３４】本発明例の試験Ｎｏ．４およびＮｏ．５で
は、本発明の方法で規定する１３００℃での粘度および
比ＣａＯ／ＳｉＯ2 の条件の範囲内のモールドパウダａ
を用い、Ｃ含有率が０．２３〜０．２６重量％、Ｍｎ含
有率が１．９２〜１．９８重量％の鋼イおよびＣ含有率
が０．７２〜０．７８重量％、Ｍｎ含有率が１．４９〜
１．５２重量％の鋼ハを用いて試験した。鋳型の振動ス
トロークは、本発明の方法で規定する条件の範囲内の４
ｍｍとした。これらの試験では、鋳片表層部のブローホ
ール性欠陥発生率は０．０１〜０．０９％と低く、ま
た、凝固殻が鋳型内壁に焼き付いた跡は見られず、表面
品質の良好な鋳片が得られた。それぞれの試験でブレー
クアウトは発生しなかった。比較例の試験Ｎｏ．６〜Ｎ
ｏ．１０では、Ｃ含有率が０．４９〜０．５２重量％、
Ｍｎ含有率が１．４８〜１．５１重量％の鋼ロを全て用
いた。 【００３５】その内、試験Ｎｏ．６〜Ｎｏ．８では、本
発明の方法で規定する１３００℃での粘度またはＣａＯ
のＳｉＯ2 に対する重量％の比ＣａＯ／ＳｉＯ2 の条件
の外れたモールドパウダｄ、ｅまたはｆを用い、また、
本発明の方法で規定する条件の範囲内の鋳型の振動スト
ローク４ｍｍで鋳造した。 【００３６】試験Ｎｏ．６では、モールドパウダの比Ｃ
ａＯ／ＳｉＯ2 が１．２と低いため、溶融パウダ中のＭ
ｎＯ含有率が増加し、そのために、鋳片表層部のブロー
ホール性欠陥発生率が２．２％と高く、表面品質の悪い
鋳片であった。ただし、凝固殻が鋳型内壁に焼き付いた
跡は見られなかった。ブレークアウトも発生しなかっ
た。 【００３７】試験Ｎｏ．７では、１３００℃での粘度が
１．８ｐｏｉｓｅである粘度の低いモールドパウダを用
いたため、溶融パウダが溶鋼中に巻き込まれ、鋳片表層
部のブローホール性欠陥発生率が２．８％と高く、表面
品質の悪い鋳片であった。ただし、凝固殻が鋳型内壁に
焼き付いた跡は見られなかった。ブレークアウトも発生
しなかった。 【００３８】試験Ｎｏ．８では、１３００℃での粘度が
１１．２ｐｏｉｓｅである粘度の高いモールドパウダを
用いたため、ブローホール性欠陥発生率は０．０８％と
低かったが、鋳型内壁と凝固殻との隙間に流れ込む溶融
パウダの量が少なくなり、鋳片表面に鋳型内壁との焼き
付き跡が多く発生した。ただし、ブレークアウトは発生
しなかった。 【００３９】試験Ｎｏ．９では、本発明の方法で規定す
る１３００℃での粘度および比ＣａＯ／ＳｉＯ2 の条件
の範囲内のモールドパウダａを用い、本発明の方法で規
定する条件の下限未満の鋳型の振動ストローク２ｍｍで
鋳造した。鋳型の振動ストロークが２ｍｍと小さいため
に、鋳型内壁と凝固殻との隙間に流れ込む溶融パウダの
量が少なくなり、鋳片表面に鋳型内壁との焼き付き跡が
多く発生した。さらに、３ヒート目の鋳造中にブレーク
アウトが発生した。 【００４０】試験Ｎｏ．１０では、本発明の方法で規定
する１３００℃での粘度および比ＣａＯ／ＳｉＯ2 の条
件の範囲内のモールドパウダａを用い、本発明の方法で
規定する条件の上限を超えて、鋳型の振動ストローク６
ｍｍで鋳造した。鋳型の振動ストロークが６ｍｍと大き
いために、溶融パウダの巻き込みが多く発生し、ブロー
ホール性欠陥発生率が１．２％と高くなった。 【００４１】 【発明の効果】本発明の方法の適用により、Ｃ含有率が
０．２〜０．８重量％で、Ｍｎ含有率が１．０〜２．０
重量％である高炭素高マンガン鋼のブルームやビレット
を、２ｍ／分以上の高速鋳造であっても、ブレークアウ
トの発生がなく、鋳片表層部にブローホール性欠陥の発
生のない、表面品質の良好な鋳片を得ることができる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 林 浩史
大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号
住友金属工業株式会社内
(56)参考文献 特開 平７−214266（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−141710（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−7911（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−187550（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−150454（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−309498（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−191547（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−266945（ＪＰ，Ａ)
特開2000−218348（ＪＰ，Ａ)
特開2000−167650（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−254109（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−224063（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−258343（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−300123（ＪＰ，Ａ)
国際公開00／33992（ＷＯ，Ａ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B22D 11/16 105
B22D 11/108
C21D 7/076
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】１３００℃における粘度が２〜１０ｐｏｉ
ｓｅ、ＣａＯのＳｉＯ2 に対する重量％の比ＣａＯ／Ｓ
ｉＯ2 が１．３〜１．６のモールドパウダを用い、鋳型
の振動ストロークが３〜５ｍｍの条件で、Ｃ含有率が
０．２〜０．８重量％、Ｍｎ含有率が１．０〜２．０重
量％のブルームまたはビレットを連続鋳造することを特
徴とする鋼の連続鋳造方法。
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| JP27528199A JP3395729B2 (ja) | 1999-09-28 | 1999-09-28 | 連続鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP27528199A JP3395729B2 (ja) | 1999-09-28 | 1999-09-28 | 連続鋳造方法 |
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