JP4010929B2

JP4010929B2 - 鋼の連続鋳造用鋳型添加剤

Info

Publication number: JP4010929B2
Application number: JP2002334892A
Authority: JP
Inventors: 敏之梶谷; 欣晃木村; 晶松尾; 利雄松山
Original assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel and Sumikin Metal Products Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Metal Products Co Ltd
Priority date: 2002-11-19
Filing date: 2002-11-19
Publication date: 2007-11-21
Anticipated expiration: 2022-11-19
Also published as: JP2004167527A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼の連続鋳造において鋳型内に添加する鋼の連続鋳造用鋳型添加剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋼の連続鋳造においては、鋳型内に注入された溶鋼表面上に鋳型添加剤を添加する。鋳型添加剤はモールドパウダーとも呼ばれ、高温の溶鋼に加熱されて溶融し、鋳型と凝固シェルの間に流入する。鋳型添加剤は主として、鋳型内溶鋼表面の保温および酸化防止、溶鋼中から浮上した非金属介在物の吸収、鋳型と凝固シェル間に流入するスラグフィルムによる潤滑作用、このフィルムによる鋳片よりの抜熱の制御を行うことを目的とする。これによって、優れた表面性状の鋳片を得るとともに、溶融した鋳型添加剤が溶鋼中に巻き込まれにくく、正常で良好な鋳片を製造する。
【０００３】
ところで、連続鋳造操業時には、操業条件の如何又はその変化による局所的な湯面変動に起因し、あるいは鋳型内に注入された溶鋼の注入流がメニスカス近傍で溶融した鋳型添加剤と溶鋼との界面を乱し、鋳型添加剤を溶鋼中に巻き込み、凝固シェルヘ付着したりする場合がある。特に高速連続鋳造においては注入流の流速が大きくなるので、鋳型添加剤を巻き込みやすくなる。巻き込まれた鋳型添加剤が鋳片に付着したままの状態で圧延を行うと、伸展されて冷延鋼板の表面欠陥の原因となるため、連続鋳造用鋳型添加剤には、鋳造中にパウダー巻き込みを起こさない性質を有することが要請される。
【０００４】
高粘性の鋳型添加剤を用いることにより、鋳型内溶鋼流動によるパウダーの巻き込みを防止することができ、パウダー巻き込みに起因する欠陥発生が低減されることが知られている。特に炭素濃度が０．０１質量％以下であるＩＦ鋼（Interstitial Free鋼）は、パウダー巻き込みに起因する鋳片及び冷延鋼板の表面欠陥が発生しやすい。極低炭素鋼は鋳造時の溶鋼表面付近に生成する凝固シェル先端の爪が長くなりやすく、この爪が原因でパウダー巻き込みが発生しやすいと考えられる。
【０００５】
特許文献１においては、極低炭素鋼用のモールドパウダー（鋳型添加剤）として、１３００℃におけるパウダーの粘度を３ｐｏｉｓｅ以上とすることで、高速鋳造においてもモールドパウダーの巻き込みを防止できる点が記載されている。ただし、粘度が１５ｐｏｉｓｅを超えると、鋳型と凝固シェル間隙への適切なパウダーの流入ができなくなり、鋳片と鋳型との潤滑不良を生じ、ブレークアウト等の重大の操業トラブルの原因となるとし、モールドパウダーの粘度上限を１５ｐｏｉｓｅとしている。
【０００６】
特許文献２においては、パウダー（鋳型添加剤）の粘性が増大することによる問題点として、パウダー消費量が減少し、鋳型の抜熱のばらつきが大きくなりかつ、スラグベアが出来やすいこと、パウダー流入が不均一となり、割れやブレークアウトが発生し易くなる等の欠点があり、鋳造速度に制限を設ける必要がある等の点を挙げている。同文献によると、鋳型内のメニスカス付近には溶鋼流速が遅い淀み部が存在し、パウダー流入不良が起きるのはこの淀み部であるとしている。そして、鋳型内の溶鋼に電磁力により外力を加えて流動を付与することにより淀み部を解消し、パウダーが高粘性であっても安定して鋳造可能であるとし、粘度が３〜２５ｐｏｉｓｅのパウダーを用いて電磁攪拌で流速８〜３０ｃｍ／ｓの流動を与えながら鋳造する方法が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−２６３７６７号公報
【特許文献２】
特開２０００−２８００５１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
昨今の鋼板に対する品質要求レベルはますます高くなってきており、薄板の表面疵を防止するために、特許文献１に記載の鋳型添加剤を超える良好な品質の薄板を製造することのできる鋳型添加剤が要請されている。
【０００９】
鋳型内電磁攪拌や電磁ブレーキを適用した鋳造を行うためには設備投資が必要であり、場合によっては設備制約によってこれら設備を設置できない場合もある。従って、鋳型内電磁攪拌や電磁ブレーキを適用しなくても使用可能な高粘性の鋳型添加剤が提供できれば、現状設備のままでパウダー巻き込みを防止することが可能となり、好ましい。
【００１０】
鋳型内で電磁攪拌を行うことによって溶鋼流動の淀み部は解消できるものの、高粘性鋳型添加剤使用時のパウダー流入不良は淀み部以外でも発生しており、粘度が１０ｐｏｉｓｅを超える鋳型添加剤を使用する場合には、電磁攪拌適用時といえどもパウダー流入不良による問題を完全に解決するには至っていない。また、パウダー流入不良を起こさない程度の粘性を有するパウダーを使用した場合、電磁攪拌による溶鋼流速の増加によってかえってパウダー巻き込みが増加することが生じた。
【００１１】
本発明は上述したような問題点を解消するものであって、流入性を確保しつつパウダー巻き込みが小さく、且つ、表面性状に優れた鋼材を製造するための鋼の連続鋳造用鋳型添加剤を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の要旨とするところは以下のとおりである。
（１）ＣａＯ／ＳｉＯ₂が０．４〜０．７５の範囲にあり、ＣａＯを１０〜３５質量％、ＳｉＯ₂を３０〜６０質量％、ＡｌをＡｌ₂Ｏ₃換算で４〜１０質量％、Ｆを３〜７質量％、Ｌｉ ₂ Ｏを０．５〜４質量％、Ｎａ ₂ Ｏを２〜５質量％含有し、ＭｇＯが２％以下であり、１３００℃における粘度（η）が１０ｐｏｉｓｅ超５０ｐｏｉｓｅ以下であり、凝固温度（℃）が粘度（η（ｐｏｉｓｅ））の関数として下記式で表される範囲内にあり、溶融温度が１２００℃以下であり、かつ１４００℃で溶融したのち冷却後の結晶化率が１０％以下であることを特徴とする鋼の連続鋳造用鋳型添加剤。
１０５０（℃）−２×η≦凝固温度（℃）≦１２２０（℃）−２×η
（２）Ｌｉ ₂ ＯとＮａ ₂ Ｏの総計が４．５質量％以下であり、Ｋ ₂ Ｏを実質的に含有しないことを特徴とする上記（１）に記載の鋼の連続鋳造用鋳型添加剤。
（３）ＡｌＦ₃：１〜６質量％を含有することを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の鋼の連続鋳造用鋳型添加剤。
（４）溶融速度調整剤として炭素分を０．４〜３質量％添加してなることを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の鋼の連続鋳造用鋳型添加剤。
（５）ＩＦ鋼の連続鋳造用であることを特徴とする上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の鋼の連続鋳造用鋳型添加剤。
【００１３】
【発明の実施の形態】
溶鋼中へのパウダー巻き込み防止のためには、１３００℃におけるパウダー粘度が高いほど好ましい。一方、鋳型と凝固シェルの間の空間へのパウダー流入においては、水冷銅鋳型に熱を奪われるため、パウダーの温度は急速に低下する。パウダーの流入を促進するためには、パウダー温度が低下しても必要な流動性を保持している必要がある。本発明において、高粘性の鋳型潤滑剤を用いたときのパウダー流入性確保のためには、鋳型添加剤の凝固温度を低下させることが重要であることを明らかにした。一方、従来のパウダーにおいては、１３００℃における粘度が高いパウダーはその組成によっては凝固温度が非常に高くなり、鋳型と凝固シェル間への流入性が悪化する。従来、高粘性の鋳型添加剤において流入性が低下していた原因はこの点にあることが明らかになった。本発明においては、鋳型添加剤の粘度を高粘度とすると同時に、凝固温度を低下させて所定の適正凝固温度とすることにより、溶鋼中へのパウダー巻き込みを防止して鋳片表面品質を向上するとともに、流入特性を向上してブレークアウト等のトラブル発生を防止することを可能にした。
【００１４】
本発明の鋳型添加剤において、１３００℃における粘度を１０ｐｏｉｓｅ超５０ｐｏｉｓｅ以下とする。図１（ａ）に示すように、粘度を１０ｐｏｉｓｅ超とすることにより、パウダー巻き込みの少ない鋳造を行うことが可能になる。特に、ＩＦ鋼に代表されるようなＣ≦０．０１質量％の極低炭素鋼においては、凝固シェル先端の爪が長いため、粘度を１０ｐｏｉｓｅ超とすることによってはじめて良好な効果を得ることができる。また、このような極低炭素鋼は凝固シェル先端の爪が長いことにより、溶融パウダーが鋳型と凝固シェルの間に流れ込みやすく、従って高粘性の鋳型添加剤であっても良好な流入性が確保しやすい。１３００℃での粘度は１５ｐｏｉｓｅ超とするとより好ましい。一方、１３００℃での粘度が５０ｐｏｉｓｅを超えると、潤滑性が不良となるとともに、図１（ｂ）に示すように溶鋼中に吹き込んだＡｒガス等の気泡の抜け性が悪くなってピンホール等の欠陥が多くなることがあるので、上限を５０ｐｏｉｓｅとする。より好ましくは、１３００℃における粘度を１５ｐｏｉｓｅ超３０ｐｏｉｓｅ以下とする。
【００１５】
鋳型添加剤の粘度測定方法として、回転円筒法を用いると好ましい。測定対象の鋳型添加剤を７００℃にて６０分間脱炭処理した試料を黒鉛坩堝に挿入し１４００℃にて１０〜１５分間予備溶解した後鉄坩堝に移し、縦型管状炉（エレマ炉）に入れ、Ｅ型粘度計のローターをスラグ中に浸漬し、１３００℃で３０分間安定させた後、ローターを回転させ粘性抵抗によるトルクを測定し、粘度を求める。なおＥ型粘度計は事前に標準粘度液にて較正しておく。
【００１６】
本発明の鋳型添加剤の凝固温度（℃）を、粘度（η（ｐｏｉｓｅ））の関数として下記式で表される範囲内とする。
１０５０（℃）−２×η≦凝固温度（℃）≦１２２０（℃）−２×η
【００１７】
図２は、鋳型添加剤の粘度を横軸に、凝固温度を縦軸に取ったグラフである。上記式で表される上限および下限を、図中では右下がりの傾斜を有する２本の直線によって表示している。図中のプロットは鋳造実績を示すものであり、●は鋳造結果が良好であったもの、▲は鋳造中にブレークアウト予知信号が発せられたもの、×は鋳片に割れが発生したものである。図から明らかなように、凝固温度を上記式の上限以下とすることにより、パウダーの流入性を確保し、パウダー流入不良に起因するブレークアウトの発生を防止することができるようになる。一方、凝固温度を上記式の下限以上とすることにより、鋳片の表面欠陥、特に割れの発生を防止することができる。ここで、ブレークアウト予知信号とは、連続鋳造鋳型内に埋め込んだ温度測定用の熱電対の検出結果に基づくものであり、拘束性ブレークアウトの芽が発生したときに発せられる予知信号である。予知信号が発生すると、鋳造速度を急減速することによってブレークアウトの発生を防止している。
【００１８】
凝固温度上限・下限の式が粘度（η）の関数になっており、粘度が大きくなるほど凝固温度上限、下限ともに低温側に移動する。高粘度化に伴い潤滑特性が悪化してくるので、粘度の上昇に対応して凝固温度を低下させることにより、潤滑特性を良好に保つことができるからである。
【００１９】
凝固温度の測定方法としては、前述の粘度測定用縦型管状炉において、１３００℃の粘度を測定後、炉の温度を１℃／ｍｉｎで冷却させながらローターを回転し、トルクを測定する。このときのトルクは、温度降下に従って漸次大きくなっていく。このトルクが急激に大きくなる温度を凝固温度とする。
【００２０】
本発明の鋳型添加剤の溶融温度を１２００℃以下とする。実機での連続鋳造を進めていく中で、溶融温度が１２００℃を超える鋳型添加剤を用いると、溶融特性が悪くブレークアウト予知信号の発生頻度が高くなることが確認された。また、溶融温度が１２００℃を超える鋳型添加剤では鋳造速度が変動する非定常部におけるブレークアウト予知信号の発生頻度が高くなることも確認できた。鋳型添加剤の溶融温度が１２００℃を超える温度の場合には、鋳型内湯面において鋳型添加剤がスムーズに溶解せず、その結果鋳型添加剤の流入不良となって鋳片拘束が発生するためであると推定される。鋳型添加剤の溶融温度は、より好ましくは１１６０℃以下とする。
【００２１】
溶融温度の測定方法としては、試料を粉砕し水を添加し混合後、型枠にて円柱状（１０ｍｍφ×１０ｍｍＨ）に成型し乾燥したものを箱形電気炉にセットし、炉温度を７００℃から１０℃／ｍｉｎの速度で昇温させたとき、円柱の高さが初期高さの１／２になる温度を溶融温度とする。
【００２２】
本発明の鋳型添加剤は、１４００℃で溶融したのち冷却後の結晶化率を１０％以下とする。本発明の鋳型添加剤は、高粘度であるにもかかわらず鋳型と凝固シェルとの間での潤滑性を確保するため、前述の通り、溶融温度の低下を図っている。さらに、冷却時における結晶の生成を抑制し、冷却後の結晶化率を１０％以下とすることにより、より一層のガラス性を確保することができ、潤滑性を向上することができる。冷却後の結晶化率は、６％以下とするとより好ましい。
【００２３】
鋳型添加剤の結晶化率を測定する方法として、図３に示す測定装置を用いた方法を採用することができる。図３（ａ）において、脱炭した試料１１０ｇを第１の黒鉛ルツボ１から投入して第２の黒鉛ルツボ２に入れる。次いでマッフル炉３を用いて１４００℃で１０分間保持し、試料を溶解する。第１の黒鉛ルツボ１を上方に上げることによって溶解した試料を第２の黒鉛ルツボ２からＶ字型枠４に鋳込む。空冷後、Ｖ字型枠４から型抜きしたサンプル５を図３（ｂ）（ｃ）に示すように中央部で切断し結晶化率を評価する。結晶化率の評価にあたっては、図３（ｄ）に示すようにサンプル５の結晶部６の厚さＬｃを測定し、Ｌｃをサンプル５の高さｈで割った値を％表示した値を結晶化率とする。サンプル高さｈは６０ｍｍとすると好ましい。
【００２４】
本発明の鋳型添加剤の組成としては、ＣａＯ／ＳｉＯ₂（塩基度）を０．３〜０．８の範囲とする。塩基度０．８以下という低塩基度の組成を採用することにより、１３００℃での粘度１０ｐｏｉｓｅ以上を確保することが可能になる。塩基度が０．８を超えると、たとえＡｌ₂Ｏ₃を添加しても粘度を１０ｐｏｉｓｅ以上にすることが困難になる。一方、塩基度０．３未満では粘度が５０ｐｏｉｓｅを超えてしまうので、下限を０．３とする。上記塩基度範囲を採用して低塩基度化することにより、１３００℃での粘度を上昇すると同時に凝固温度を下げることにも寄与している。塩基度の範囲を上記範囲とした上で、鋳型添加剤中のＣａＯ含有量を１０〜３５％、ＳｉＯ₂含有量を３０〜６０％の範囲とするとより好ましい。塩基度の範囲はより好ましくは０．４〜０．７５とする。
【００２５】
本発明の鋳型添加剤の組成として、Ａｌ含有量をＡｌ₂Ｏ₃換算で４〜１０質量％とすると好ましい。Ａｌ₂Ｏ₃換算８％以下の範囲でＡｌの含有量を増大すると、鋳型添加剤の１３００℃粘度を上昇させ、同時に凝固温度と溶融温度を低下させる。高粘度化して凝固温度と溶融温度を十分に低下させるため、Ａｌ₂Ｏ₃換算含有量下限は４％とする。一方、Ａｌ₂Ｏ₃換算含有量が１０％を超えると凝固温度と溶融温度が逆に高くなるので、上限を１０％とする。Ａｌ含有量は、より好ましくはＡｌ₂Ｏ₃換算で４〜８質量％とする。
【００２６】
本発明の鋳型添加剤の組成として、Ｆ含有量を３〜７質量％とすると好ましい。本発明の鋳型添加剤にＦを含有させると、鋳型添加剤の凝固温度の下がりすぎを防止することができる。Ｆ含有量を３％以上とすることにより、凝固温度の下がりすぎを防止して最適な凝固温度を実現することができる。なお、Ｆが化合物としてどのような形態をとっている場合であってもよく、上記Ｆ含有量は全Ｆ含有量を示す。Ｆの添加によって凝固温度の下がりすぎを防止できる理由は、鋳型添加剤中に含まれるＦがカスピダイン（３ＣａＯ・２ＳｉＯ₂・ＣａＦ₂）という結晶を生成し、凝固温度を上昇させるからである。一方、Ｆ含有量の上限を７％とすることにより、粘度の低下しすぎを防止することができる。Ｆ含有量はより好ましくは３〜５％とする。
【００２７】
本発明の鋳型添加剤はさらに、ＡｌＦ₃：１〜６質量％を含有することとすると好ましい。Ｆを含有することによって生成する上記カスピダインは、凝固温度の下がりすぎを防止する一方、冷却時に生成する結晶の生成量を増大させることにもなる。前述の通り、パウダーの潤滑性を確保するためにはパウダーのガラス性の確保が必要であり、そのためには結晶の生成量を適正化する必要がある。本発明においては、鋳型添加剤のＦ源としてＡｌＦ₃：１〜６質量％を含有することにより、ＣａＦ₂の生成を抑制しパウダーの冷却過程で一般的に生成されるカスピダインの生成量を抑制することができ、１４００℃で溶融したのち冷却後の結晶化率が１０％以下とする上において好適である。ＡｌＦ₃含有量を１％以上とするのは、結晶化率を１０％以下と低位にするためであり、６％以下とするのは最低限のカスピダインの生成を確保し凝固温度を下げすぎないようにするためである。
【００２８】
本発明の鋳型添加剤は、さらにＬｉ₂Ｏを０．５〜４質量％含有するとより好ましい。Ｌｉ₂Ｏを０．５％以上添加することにより、凝固温度を下げずに溶融温度を低下させることが可能になる。一方、Ｌｉ₂Ｏ含有量が４％を超えると凝固温度が低下しすぎるので上限を４％とした。Ｌｉ₂Ｏ含有量はさらに好ましくは０．５〜３％とする。
【００２９】
本発明の鋳型添加剤は、さらにＮａ₂Ｏを２〜５質量％含有するとより好ましい。Ｎａ₂Ｏを２％以上添加すると、鋳型添加剤と溶鋼との濡れ性が良好となり、流入の均一化を図ることができる。一方、Ｎａ₂Ｏ添加量が５％以下であれば、Ｎａ₂Ｏ系の結晶、例えばＮａＡｌＳｉＯ₄（Nepheline）の生成を防ぐことができ、結晶化特性を均一化することができる。Ｎａ₂Ｏ含有量はさらに好ましくは２〜４％とする。
【００３０】
本発明の鋳型添加剤において、ＭｇＯ含有量は２質量％以下とすると好ましい。ＭｇＯは不可避不純物として鋳型添加剤中に含まれている。ＭｇＯは鋳型添加剤のガラス性を増大させる成分であり、ＭｇＯ含有量が増えると凝固温度が低下しすぎるので、上限を２％とすると好ましい。
【００３１】
本発明の鋳型添加剤において、溶融速度調整剤として炭素分を０．４〜３質量％添加すると好ましい。本発明の鋳型添加剤が最も効果を発揮するのはＩＦ鋼の連続鋳造に用いた場合であり、ＩＦ鋼は極低炭素鋼であって鋳型添加剤からの浸炭も問題となるので、上限を３％以下とする。一方、炭素分添加量が０．４％以上であれば鋳型添加剤の溶融特性調整が十分に行われるので、下限を０．４％とする。
【００３２】
本発明の鋳型添加剤は、その５０％以上がプリメルト基材より形成すると好ましい。プリメルト基材とは、鋳型添加剤の原料として一部の成分を前もって高温で溶融処理したものである。通常は１０００〜１４００℃に熱して溶融する。プリメルト基材は、ＣａＯ−Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂をベースにＮａ₂Ｏ、Ｆ、Ｌｉ₂Ｏなどを混合したものを上記温度で溶融し、凝固したものである。５０％以上をプリメルト基材とするのは、鋳型内溶鋼湯面上において鋳型添加剤を均一に溶融させるためである。本発明の鋳型添加剤の形態は、粉末であってもあるいは顆粒状であっても良いが、好ましくは、環境及び溶鋼の保温性と被覆性に優れる中空顆粒状であることがより好ましい。
【００３３】
本発明の鋳型添加剤は、ＩＦ鋼の連続鋳造用として用いると特に好ましい。ＩＦ鋼とは、Ｃ≦０．０１質量％の極低炭素鋼であり、さらにＴｉを添加してＣをＴｉＣとして固定している。そのため固溶Ｃが少ないので、ｒ値が高く深絞り性に優れ、また加工時のストレッチャーストレインによる表面欠陥の発生を防いだ薄鋼板用の鋼である。ＩＦ鋼は炭素濃度が低いので凝固シェル先端の爪が長く伸びやすく、そのためパウダー巻き込みによる品質欠陥が発生しやすいという特性を有している。従って、本発明の高粘性・適正凝固温度の鋳型添加剤を用いることによってパウダー巻き込みを低減することができ、品質改善効果が特に高いからである。また、凝固シェル先端の爪が長いため、溶融パウダーが鋳型と凝固シェルとの間に流入しやすく、高粘度の鋳型添加剤であっても流入性を良好に保持しやすいからである。
【００３４】
また、Ａｌキルド鋼の連続鋳造の場合、鋳造中に溶鋼中のＡｌと鋳型添加剤との反応により添加剤中のＡｌ₂Ｏ₃濃度が増加して粘度の不均一な上昇を招くのに対して、ＩＦ鋼の場合にはＡｌ₂Ｏ₃と共にＴｉＯ₂が増加するため、比較的添加剤の粘度変化が少ないことも鋳造の安定に寄与している。
【００３５】
【実施例】
転炉にて溶製した溶鋼３００ｔｏｎを、ＲＨにて所定の成分濃度に調整した極低炭素鋼の溶鋼を、タンディッシュ、浸漬ノズルを介して垂直曲げ型の連続鋳造機で、厚み２５０ｍｍ、幅１６００ｍｍの鋳片に鋳造した。溶鋼成分範囲を表１に示す。
【００３６】
【表１】

【００３７】
表２に示す成分・特性を有する鋳型添加剤を準備し、連続鋳造において鋳型内に添加した。鋳造速度は表２中に示す。鋳型添加剤の溶融温度、１３００℃における粘度、凝固温度、結晶化率については、前述の方法を用いて測定を行った。
【００３８】
巻き込みの発生状況については、鋳片の介在物集積帯にあたる部位（表面から４０〜５０ｍｍ）から鋳片（１ｋｇ）を切り出して、スライム溶解法によって鉄を溶解し、介在物を抽出して評価した。介在物の個数測定にあたってはアルミナクラスターは無視し、球形のパウダー系介在物のみをカウントし、介在物個数（個／ｋｇ）を巻き込み指数とした。巻き込み指数の少なかったものが製品での表面疵発生率も低位であった。
【００３９】
ピンホールについては、冷却後の鋳片の表面を観察し、ピンホールの発生個数（個／ｍ²）をもってピンホール指数とした。縦割れについては、鋳片の表面を観察し、縦割れの有無を評価した。
【００４０】
ブレークアウト発生状況については、鋳型内に埋め込んだ温度測定用の熱電対を用いたブレークアウト予知を行い、ブレークアウト予知信号が鋳造時に一度も発生しなかったものを○、一度でも発生したら×とした。
【００４１】
【表２】

【００４２】
本発明例Ｎｏ．１〜７が本発明の鋳型添加剤を用いた実施例である。いずれの鋳型添加剤も本発明範囲内の特性を有し、鋳型添加剤の成分も本発明の好ましい成分範囲を有するものである。巻き込み指数、ピンホール指数は良好であり、縦割れの発生もなく、良好な鋳片品質を実現することができた。また、鋳造中にブレークアウト予知信号が発せられることもなく、鋳型と凝固シェルとの間へのパウダー流入は良好であった。また巻き込み指数が低かったため、パウダーに起因した製品での表面スリバー疵は極めて低位であった。
【００４３】
比較例Ｎｏ．８〜１５は、鋳型添加剤の特性が本発明の範囲から外れるものである。比較例Ｎｏ．８、１１は凝固温度、溶融温度が本発明範囲より高く、Ｎｏ．１０は凝固温度、溶融温度、結晶化率が本発明範囲より高く、パウダー流入性が不十分なためにブレークアウト予知信号が発せられた。比較例Ｎｏ．１３は凝固温度が本発明範囲より高く、結晶化率が本発明範囲より高く、パウダー流入性が不十分なためにブレークアウト予知信号が発せられるとともに、粘度が本発明範囲より低く、巻き込みが多かった。比較例Ｎｏ．９、１２は粘度が本発明範囲より高く、ピンホールの発生が見られた。比較例Ｎｏ．１４は、凝固温度が本発明範囲より低く縦割れの発生が見られるとともに、粘度が本発明範囲より低くパウダー巻き込みが多かった。比較例Ｎｏ．１５は凝固温度が本発明範囲より低く、縦割れの発生が見られた。
【００４４】
【発明の効果】
本発明は、鋼の連続鋳造において鋳型内に添加する鋼の連続鋳造用鋳型添加剤に関し、１３００℃における粘度を１０〜５０ｐｏｉｓｅとし、凝固温度、溶融温度、結晶化率を適正化することにより、流入性を確保しつつパウダー巻き込みが小さく、且つ、表面性状に優れた鋼材を製造することができる。
【００４５】
同様の巻き込みメカニズムで発生するパウダー系の内部欠陥、例えばプレス割れについても、本発明を適用することで大幅に改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】鋳型添加剤の粘度とパウダー巻き込み欠陥（ａ）、ピンホール欠陥（ｂ）の発生挙動との関係を示す図である。
【図２】鋳型添加剤の粘度と凝固温度がＩＦ鋼の鋳造結果に及ぼす影響について示す図である。
【図３】鋳型添加剤の結晶化率を測定する方法を示す図であり、（ａ）はマッフル炉を用いた溶解状況を示す図、（ｂ）（ｃ）は型抜きしたサンプルを切断する状況を示す図、（ｄ）はサンプルの結晶部の厚さＬｃを測定する状況を示す図である。
【符号の説明】
１第１の黒鉛ルツボ
２第２の黒鉛ルツボ
３マッフル炉
４Ｖ字型枠
５サンプル
６結晶部

Claims

ＣａＯ／ＳｉＯ₂が０．４〜０．７５の範囲にあり、ＣａＯを１０〜３５質量％、ＳｉＯ₂を３０〜６０質量％、ＡｌをＡｌ₂Ｏ₃換算で４〜１０質量％、Ｆを３〜７質量％、Ｌｉ ₂ Ｏを０．５〜４質量％、Ｎａ ₂ Ｏを２〜５質量％含有し、ＭｇＯが２％以下であり、１３００℃における粘度（η）が１０ｐｏｉｓｅ超５０ｐｏｉｓｅ以下であり、凝固温度（℃）が粘度（η（ｐｏｉｓｅ））の関数として下記式で表される範囲内にあり、溶融温度が１２００℃以下であり、かつ１４００℃で溶融したのち冷却後の結晶化率が１０％以下であることを特徴とする鋼の連続鋳造用鋳型添加剤。
１０５０（℃）−２×η≦凝固温度（℃）≦１２２０（℃）−２×η
Ｌｉ ₂ ＯとＮａ ₂ Ｏの総計が４．５質量％以下であり、Ｋ ₂ Ｏを実質的に含有しないことを特徴とする請求項１に記載の鋼の連続鋳造用鋳型添加剤。
ＡｌＦ₃：１〜６質量％を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼の連続鋳造用鋳型添加剤。
溶融速度調整剤として炭素分を０．４〜３質量％添加してなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の鋼の連続鋳造用鋳型添加剤。
ＩＦ鋼の連続鋳造用であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の鋼の連続鋳造用鋳型添加剤。