JP4609119B2 - 鋼の連続鋳造方法 - Google Patents
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Description
まず、本発明に至った経緯について説明する。
上述したように、鋼の連続鋳造において、モールド内で緩冷却化することにより、鋳片表面割れ(縦割れ)抑制に効果があり、従来はこのような緩冷却化のためにモールドパウダーのCaO/SiO2質量比(塩基度)を調整して結晶化温度を上昇させていた。この際の鋳造速度とモールド抜熱との関係を図1に示す。このように、従来パウダーよりも塩基度を高くして結晶温度を上昇させ、緩冷却化したモールドパウダー(緩冷却パウダー)を用いることにより、220mm以上(鋳片厚)の厚板材を1.6m/分以上の高速で鋳造する場合においても鋳片表面割れ(縦割れ)を生じ難くすることができる。しかし、このような塩基度の高い緩冷却パウダーを用いる場合には、モールド以降でブレークアウトが発生しやすくなる。
従来は、モールド内で緩冷却するために、パウダーの塩基度を増加させて結晶化を促進させることが一般的であったが、本発明ではメニスカス部のみを局所的に緩冷却化するとともに、緩冷却化をさらに促進させ、鋳片表面割れを有効に防止する。そのために、パウダーの塩基度、すなわちCaO/SiO2質量比を1.5〜2.5の範囲まで高めてカスピダインを晶出しやすい組成とし、均一な結晶の析出を確保した上で、さらに溶融パウダーがモールドと凝固シェルとの間に流入してから結晶層が生成されるまでの時間を短縮させる必要があると考え、結晶化速度の測定を実施した。
メニスカス部より下方部分においては、抜熱速度を増加させて凝固シェル厚を確保する必要がある。そのためには、メニスカス部で生成した緻密な結晶層の成長を抑制することが有効であると考え、そのために結晶化温度の低減を図った。ここでは、モールドパウダーのベース組成をCaO:42.9質量%、SiO2:23.2質量%、Al2O3:4.0質量%、MgO:0.8質量%、Na2O:0.2質量%、F:9.8質量%、T.C:10.5質量%とし、Li2Oの添加量を変化させて結晶化温度を測定した。その結果を図6に示す。図6に示すように、Li2Oを添加することで結晶化温度の低減が可能であることがわかった。そして、Li2Oの添加量が増加するに従って結晶化温度が低下する。したがって、モールドパウダー中のLi2O含有量を調整することにより結晶化温度を制御することが好ましい。なお、この際のモールド抜熱量については、鋳造速度1.6m/分において、1.3Gcal/m2・hr以上であることが好ましい。
A値=軟化点(℃)/(CaO/SiO2質量比+Na2O/Li2O質量比)
A値が上記範囲を満足しない場合には、スケール生成量が低下し、かつ連続鋳造設備での2次冷却によるスケールの剥離性が悪化するため好ましくない。なお、軟化点が1110℃を超えた場合もスケールの生成量が低下し、かつその剥離性も悪化する。
表1に示す組成のモールドパウダーを用いて、鋳造実験を行った。表1のNo.1は、モールド内のメニスカス部において超緩冷却となり、メニスカス部の下方部分では強冷却となるように設計したもの、No.2はメニスカス部における緩冷却化を図っていない従来のもの、No.3はメニスカス部における緩冷却化のみを図ったものである。なお、No.1のモールドパウダーは、パウダーの溶融速度調整のためにT.Cを増量した。
Claims (6)
- CaO、SiO 2 、Al 2 O 3 、MgO、Na 2 O、Li 2 O、Fおよび不可避的不純物からなり、CaO/SiO 2 質量比を1.5〜2.5にしたモールドパウダーであって、Na 2 Oの含有量を2質量%未満に調整することによる結晶化速度の調整により、モールド内のメニスカス部における冷却性を、鋳片の表面割れが抑制される程度の緩冷却に制御し、Li 2 Oの含有量を1質量%以上に調整することによる結晶化温度の調整により、メニスカス部の下方部分おいて、結晶層の成長を抑制し、その部分の冷却性を、鋳片のブレークアウトが生じないような凝固シェル厚が確保できる程度の強冷却に制御するモールドパウダーを用いて、鋼の連続鋳造を行うことを特徴とする鋼の連続鋳造方法。
- 前記モールドパウダーは、さらに、BaO、SrO、MnO、B 2 O 3 、ZrO 2 、TiO 2 のうち1種または2種以上を合計で6質量%未満含有することを特徴とする請求項1に記載の鋼の連続鋳造方法。
- 鋳片の厚さが220mm以上であり、鋳造速度が1.6m/分以上であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の鋼の連続鋳造方法。
- 前記モールドパウダーは、1〜18質量%のCを含むことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の鋼の連続鋳造方法。
- モールドパウダーの結晶化温度が1100℃以下であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の鋼の連続鋳造方法。
- モールド直下位置における凝固シェルの厚さを12mm以上とすることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の鋼の連続鋳造方法。
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