JP5880615B2 - Steel continuous casting method - Google Patents
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- Continuous Casting (AREA)
Description
本発明は、鋼の連続鋳造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for continuous casting of steel.
鋼の連続鋳造プロセスにおいて、モールドパウダーは、モールド内溶鋼表面に添加され、溶融して溶融スラグとなり溶鋼の表面を覆う。この溶融スラグは、溶鋼と大気の接触を防止することで溶鋼の酸化を防止する。また、溶鋼中より浮上する介在物の吸収除去も行う。そして溶融スラグは、モールドと鋳片間に流れ込むことにより潤滑剤としての役割も果たす。従って、溶融スラグの供給が十分ではないと、鋳片品質の劣化やブレークアウト等の重大な操業トラブルを引き起こす。 In the continuous casting process of steel, mold powder is added to the molten steel surface in the mold and melts to form molten slag and covers the molten steel surface. This molten slag prevents oxidation of the molten steel by preventing contact between the molten steel and the atmosphere. In addition, the inclusions floating from the molten steel are absorbed and removed. The molten slag also serves as a lubricant by flowing between the mold and the slab. Therefore, if the supply of molten slag is not sufficient, serious operational troubles such as deterioration of slab quality and breakout are caused.
連続鋳造開始時は、モールドパウダーが速やかに溶融して、溶融スラグを供給することが望まれる。しかしながら、連続鋳造初期は、定常鋳造時よりもモールド内の熱容量が少ないために、モールドパウダーの溶融速度が遅くなり、十分な溶融スラグの供給が困難となる。そこで鋳造開始時に速やかに溶融スラグを供給するために、上記モールドパウダーより溶融速度の速いモールドパウダーがしばしば使用されている。本明細書においては、定常鋳造時用に使用されるモールドパウダーを「本体パウダー」と、鋳造開始時に使用されるモールドパウダーを「スタートパウダー」と称する。 At the start of continuous casting, it is desired that the mold powder is rapidly melted and molten slag is supplied. However, in the initial stage of continuous casting, the heat capacity in the mold is smaller than that in steady casting, so the melting rate of the mold powder becomes slow, and it becomes difficult to supply sufficient molten slag. Therefore, in order to supply the molten slag promptly at the start of casting, a mold powder having a faster melting rate than the mold powder is often used. In the present specification, mold powder used for steady casting is referred to as “main body powder”, and mold powder used at the start of casting is referred to as “start powder”.
スタートパウダーを使用する場合、モールドサイズや操業状況に応じて、通常１〜３０ｋｇ程度のスタートパウダーがモールド内に投入され、その後に本体パウダーが投入される。また、モールド内に溶鋼を残したまま鋳造を一時停止して、浸漬ノズルの交換や、タンディッシュを交換した後に再鋳造する時も、鋳造開始時と同様に、定常鋳造時と比較するとモールド内の溶鋼表面温度が低くなり、モールドパウダーが溶融し難くなるために、スタートパウダーが使用される場合もある。 When using the start powder, the start powder of about 1 to 30 kg is usually put into the mold, and then the main body powder is put into the mold, depending on the mold size and operating conditions. Also, when casting is temporarily stopped with the molten steel left in the mold, and when re-casting is performed after replacing the immersion nozzle or replacing the tundish, it is similar to that at the start of casting in the mold compared to the steady casting. Since the molten steel surface temperature becomes low and the mold powder is difficult to melt, start powder may be used.
スタートパウダーとして、例えば、特許文献１には、スラグ基材と、融剤、粘度調整剤、カーボンなどを含有した連続鋳造用パウダーに、フラックス分とＣａ−Ａｌ合金微粒子とを一体に焼結して粉状にしたＣａ−Ａｌ合金フラックス粉末、及びＣａ−Ｓｉ合金粉末やＡｌ−Ｍｇ合金粉末などの発熱性合金粉末を、それぞれ発熱剤として混合したことを特徴とする連続鋳造用フロントパウダー（請求項１）が開示されている。 また、特許文献２には、極低炭素鋼の連続鋳造に使用されるパウダーであって、Ｃａ−Ａｌ合金、Ａｌ−Ｍｇ合金、金属Ａｌ及びＡｌ−Ｃａ−Ｍｇ合金の群から選ばれる発熱剤の少なくとも１種を３〜２０重量％含有し、かつフラックスの成分比率が１０〜８０％であるＣａ−Ａｌ合金とフラックスとの混合組織を５〜４０重量％含有し、さらにトータルカーボン量が０．３％以下であることを特徴とする極低炭素鋼用発熱性スタートパウダーが開示されている。更に、特許文献３には、鋼の連続鋳造用モールドパウダーであって、全カーボン：０〜１．５質量％、炭酸塩：０〜５質量％並びに金属粉末発熱剤としてＣａ−Ｓｉ合金、金属Ｓｉ及びＳｉ合金の１種若しくは２種以上：３質量％以上を含有することを特徴とする、鋳造の開始を円滑に行うための連続鋳造開始用モールドパウダーが開示されている。また、特許文献４には、鋳造開始時に用いる連続鋳造用初期モールドパウダーであって、ＣａＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ及びＭｇＯを主成分とするプリメルト原料を６０〜９０質量％、金属発熱材としてＣａ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｍｇ及びＣａ−Ａｌ合金のうちの１種以上を５〜２０質量％、及び助燃材として酸化鉄を５〜２０質量％含有することを特徴とする連続鋳造用初期モールドパウダーが開示されている。更に、特許文献５には、ＣａＯ及びＳｉＯ２を主成分とし、ＣａＯ／ＳｉＯ２質量比が１．０〜１．９であり、質量％で、Ａｌ２Ｏ３含有率が２〜１８質量％、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ及びＦの合計含有率が２〜２５％であり、炭酸塩が炭素換算含有率２．５〜７．０％で、硝酸ソーダが含有率５．１〜８．０％で、炭素が含有率０〜５％で、Ｃａ−Ｓｉ合金及び／または金属Ｓｉが含有率７〜２０％でそれぞれ配合され、酸化鉄濃度がＦｅ２Ｏ３換算含有率で２．０％未満及び酸化マンガン濃度がＭｎＯ換算含有率で３．０％未満であり、凝固温度が１０５０〜１２５０℃であり、そして１３００℃における粘度が０．０４〜１．５Ｐａ・ｓである連続鋳造用モールドパウダーを用いた鋼の連続鋳造方法であって、上記連続鋳造用モールドパウダーを、鋼の鋳造開始時に鋳型横断面積１００ｃｍ２あたり０．１〜２ｋｇ添加し、鋳造開始時に添加した上記モールドパウダーの未溶融層が鋳型内湯面上に残留している間に、引き続いてＣａ−Ｓｉ合金及び金属Ｓｉのうち少なくとも一方の含有量が６％以下か、またはＣａ−Ｓｉ合金及び金属Ｓｉのいずれも含有しない定常鋳造用のモールドパウダーを添加することを特徴とする鋼の連続鋳造方法（請求項１）が開示されている。上記特許文献１〜５に開示されているスタートパウダーは、鋳造初期の品質を向上させるために、Ｃａ−Ｓｉ、Ｃａ−Ａｌ、Ａｌ−Ｍｇ、Ｓｉ、Ａｌ等の合金や金属の酸化反応を用いて熱を供給するタイプのものである。更に、特許文献４及び５のように、適切な発熱性や溶融特性を得るために本体パウダーとは異なる原料を使用する場合もある。 As a start powder, for example, in Patent Document 1, a continuous casting powder containing a slag base material, a flux, a viscosity modifier, carbon, and the like is integrally sintered with a flux and Ca—Al alloy fine particles. Ca-Al alloy flux powder powdered and exothermic alloy powders such as Ca-Si alloy powder and Al-Mg alloy powder are mixed as a heat generating agent, respectively. Item 1) is disclosed. Patent Document 2 discloses a powder used for continuous casting of ultra-low carbon steel, and a heat generating agent selected from the group of Ca—Al alloy, Al—Mg alloy, metal Al, and Al—Ca—Mg alloy. 5 to 40% by weight of a mixed structure of a Ca—Al alloy and a flux containing 10 to 80% of the flux component ratio, and further having a total carbon amount of 0 An exothermic start powder for ultra-low carbon steel, characterized by being 3% or less, is disclosed. Further, Patent Document 3 discloses a mold powder for continuous casting of steel, in which total carbon: 0 to 1.5 mass%, carbonate: 0 to 5 mass%, and a Ca—Si alloy, metal as a metal powder heating agent. One or more of Si and Si alloys: 3% by mass or more is disclosed. A mold powder for starting continuous casting for smoothly starting casting is disclosed. Patent Document 4 discloses an initial mold powder for continuous casting used at the start of casting, and a premelt raw material mainly composed of CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 , Na 2 O and MgO is 60 to 90% by mass. Further, it contains 5 to 20% by mass of one or more of Ca—Si, Al—Mg, and Ca—Al alloy as the metal heating material, and 5 to 20% by mass of iron oxide as the auxiliary combustion material. An initial mold powder for casting is disclosed. Furthermore, in Patent Document 5, CaO and SiO 2 are the main components, the CaO / SiO 2 mass ratio is 1.0 to 1.9, the mass%, and the Al 2 O 3 content is 2 to 18 mass%. The total content of Na 2 O, Li 2 O and F is 2 to 25%, the carbonate content is 2.5 to 7.0%, and the sodium nitrate content is 5.1 to 8. 0%, carbon at 0-5% content, Ca-Si alloy and / or metal Si are blended respectively at a content 7-20%, of iron oxide concentration in terms of Fe 2 O 3 content of 2.0 For continuous casting in which the manganese oxide concentration is less than 3.0% in terms of MnO, the solidification temperature is 1050 to 1250 ° C., and the viscosity at 1300 ° C. is 0.04 to 1.5 Pa · s. A continuous casting method for steel using mold powder, wherein the continuous casting mode is The Powder, while the added template cross-sectional area 100 cm 2 per 0.1~2kg at the start of casting of steel, non-fused layer of the mold powder added at the start of casting remaining on the mold molten steel surface, followed by Continuation of steel characterized in that the content of at least one of Ca-Si alloy and metal Si is 6% or less, or mold powder for steady casting not containing any of Ca-Si alloy and metal Si is added. A casting method (claim 1) is disclosed. The start powders disclosed in the above Patent Documents 1 to 5 use alloys such as Ca—Si, Ca—Al, Al—Mg, Si, and Al or oxidation reactions of metals in order to improve the quality at the initial stage of casting. This is a type that supplies heat. Furthermore, as in Patent Documents 4 and 5, in order to obtain appropriate heat generation and melting characteristics, a raw material different from the main body powder may be used.
また、特許文献６には、鋳造開始初期のモールドパウダーの滓化性を向上させるために、モールドパウダーの全カーボン量を連続鋳造の定常時の本体鋳造用の高粘度のモールドパウダーのカーボン量に比して低減し、カーボン以外の成分は高粘度のモールドパウダーと同等にしたことを特徴とする鋼の連続鋳造用モールドパウダー（請求項１）；全カーボン量を連続鋳造の定常時の本体鋳造用の高粘度のモールドパウダーのカーボン量に比して低減したモールドパウダーのカーボン量は２〜５％とすると共に粘度を１．５Ｐａ・ｓ以上としたことを特徴とする前記モールドパウダー（請求項２）が開示されている。更に、特許文献７には、炭素含有量が、質量％で、０．１〜１．５％である鋼を連続鋳造する際の連々鋳の開始時の鋳造初期に使用するフロントパウダーとしてのモールドパウダーで、このフロントパウダーはパウダー基材及びフリーカーボンの混合体からなり、金属発熱材や低級酸化物酸化剤を一切使用しないことを特徴とする鋼の連続鋳造における連々鋳用フロントパウダー（請求項１）；パウダー基材及びフリーカーボンの混合体は、パウダー基材がＳｉ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｌｉの酸化物系化合物及び総Ｆ濃度を有する化合物からなり、該酸化物系化合物及び総Ｆ濃度を有する該化合物のＦ分の総質量の合計からなるパウダー基材の質量を１００％としたとき、このパウダー基材の質量に対するフリーカーボンの質量は２〜８％であり、このパウダー基材及びフリーカーボンの混合体からなるフロントパウダーは１３００℃における粘度が０．１〜５．０Ｐａ・ｓである前記フロントパウダー（請求項２）が開示されている。上記特許文献６及び７に開示されているモールドパウダーは、鋳造初期の溶融層厚み確保のためにカーボン量を低減させたタイプのものである。 Further, in Patent Document 6, in order to improve the hatchability of the mold powder at the beginning of casting, the total carbon amount of the mold powder is changed to the carbon amount of the high-viscosity mold powder for main body casting at the time of continuous casting. Compared to high-viscosity mold powder, the mold powder for continuous casting of steel is characterized in that the components other than carbon are equivalent to those of high-viscosity mold powder (Claim 1); The mold powder is characterized in that the amount of carbon in the mold powder reduced relative to the amount of carbon in the high-viscosity mold powder for use is 2 to 5% and the viscosity is 1.5 Pa · s or more (claim). 2) is disclosed. Furthermore, Patent Document 7 discloses a mold as a front powder used at the beginning of continuous casting when continuously casting steel having a carbon content of 0.1 to 1.5% by mass. Front powder for continuous casting in continuous casting of steel, characterized in that it consists of a powder base and a mixture of free carbon and does not use any metal heating material or lower oxide oxidizer (claim) 1); The powder base material and the mixture of free carbon are composed of an oxide compound of Si, Al, Ca, Mg, Na, Li and a compound having a total F concentration. When the mass of the powder base material composed of the total mass of the F component of the compound having the total F concentration is 100%, the mass of free carbon relative to the mass of the powder base material is 2-8. , And the said front powder front powder viscosity at 1300 ° C. is 0.1~5.0Pa · s (claim 2) is disclosed consisting of a mixture of this powder base and free carbon. The mold powders disclosed in Patent Documents 6 and 7 are of a type in which the amount of carbon is reduced in order to ensure the thickness of the molten layer at the beginning of casting.
更に、特許文献８には、溶融状態からシェル−モールド鋼板間に流入して鋼板に固着する過程で結晶を晶出する連続鋳造用モールドパウダー（Ａ）にて連続鋳造を開始し、モールドパウダー（Ａ）にてモールドと鋳片の界面に固着フィルム層を形成後、連続鋳造鋳型内での冷却条件による冷却過程では結晶を晶出しない連続鋳造用モールドパウダー（Ｂ）に切り替えて鋳造を継続することを特徴とする連続鋳造方法（請求項１）；前記モールドパウダー（Ａ）は、溶融スラグの化学組成のうち、総Ｃａ量をＣａＯ量に換算したＴ・ＣａＯ質量％とＳｉＯ２質量％の比（Ｔ・ＣａＯ）／（ＳｉＯ２）の値が０．８〜２．０、フッ素含有量が３．５〜１０質量％、１３００℃における粘度が０．４〜３Ｐａ・ｓであり、前記モールドパウダー（Ｂ）は、溶融スラグの化学組成のうち、（Ｔ・ＣａＯ）／（ＳｉＯ２）の値が０．２５〜０．８、１３００℃における粘度が０．２〜１．５Ｐａ・ｓである前記連続鋳造方法（請求項２）が開示されている。また、特許文献９には、質量％で、全カーボン量が５％以下であるモールドパウダーを鋳込み初期にモールド内に散布し、鋳込み開始後の１ヒート以内に全カーボン量が５％を超え１５％以下であるモールドパウダーをモールド内に追加散布して、Ａｌ含有量が０．７０％以上である鋼を連続鋳造することを特徴とする高Ａｌ含有鋼の連続鋳造方法（請求項１）；質量％で、鋳込み初期にモールド内に散布するモールドパウダーは全カーボン量≦５％、４５％≦ＳｉＯ２≦５５％、Ａｌ２Ｏ３≦１０％、１５≦ＣａＯ≦３０％、Ｎａ２Ｏ≦１５％、Ｆ≦１０％、ＭｇＯ≦１０％、Ｌｉ２Ｏ≦５％からなる組成（Ａ）であり、鋳込み開始後１ヒート以内にモールド内に追加散布するモールドパウダーは５％＜全カーボン量≦１５％、４５％≦ＳｉＯ２≦５５％、Ａｌ２Ｏ３≦１０％、１５≦ＣａＯ≦３０％、Ｎａ２Ｏ≦１５％、Ｆ≦１０％、ＭｇＯ≦１０％、Ｌｉ２Ｏ≦５％からなる組成（Ｂ）であることを特徴とする前記連続鋳造方法（請求項２）が開示されている。上記特許文献８及び９に開示されている連続鋳造方法は、鋳片疵を抑制させるため鋳造初期のパウダースラグフィルムの特性を調整したタイプのモールドパウダーを使用するものである。 Furthermore, Patent Document 8 discloses that continuous casting is started with a mold powder (A) for continuous casting that crystallizes crystals in the process of flowing between a shell and a molded steel sheet from the molten state and fixing to the steel sheet. After forming a fixed film layer at the interface between the mold and the slab in A), the casting is continued by switching to a continuous casting mold powder (B) that does not crystallize in the cooling process under the cooling conditions in the continuous casting mold. A continuous casting method characterized in that (Claim 1): The mold powder (A) is composed of T · CaO mass% and SiO 2 mass% in which the total Ca content is converted to CaO content in the chemical composition of the molten slag. The ratio (T · CaO) / (SiO 2 ) is 0.8 to 2.0, the fluorine content is 3.5 to 10% by mass, and the viscosity at 1300 ° C. is 0.4 to 3 Pa · s, Mold powder ( ), The continuous among the chemical composition of the molten slag, the viscosity value at 0.25～0.8,1300 ° C. of (T · CaO) / (SiO 2) is 0.2~1.5Pa · s A casting method (claim 2) is disclosed. Further, in Patent Document 9, a mold powder having a mass% and a total carbon amount of 5% or less is sprayed into the mold at the beginning of casting, and the total carbon amount exceeds 5% within one heat after casting starts. A continuous casting method of high Al-containing steel, characterized in that a steel having an Al content of 0.70% or more is continuously cast by additionally spraying a mold powder of not more than% into the mold (Claim 1); The mold powder to be dispersed in the mold at the initial stage of casting is 5% by mass, and the total carbon amount ≦ 5%, 45% ≦ SiO 2 ≦ 55%, Al 2 O 3 ≦ 10%, 15 ≦ CaO ≦ 30%, Na 2 O ≦ The composition (A) is 15%, F ≦ 10%, MgO ≦ 10%, Li 2 O ≦ 5%, and the mold powder additionally sprayed into the mold within 1 heat after casting starts is 5% <total carbon content ≦ 15%, 45 % ≦ SiO 2 ≦ 55%, Al 2 O 3 ≦ 10%, 15 ≦ CaO ≦ 30%, Na 2 O ≦ 15%, F ≦ 10%, MgO ≦ 10%, Li 2 O ≦ 5% ( The continuous casting method (Claim 2) characterized in that it is B). The continuous casting methods disclosed in Patent Documents 8 and 9 use mold powder of a type in which the characteristics of the powder slag film at the initial casting are adjusted in order to suppress slab defects.
上述のような様々なスタートパウダーやそれを使用した連続鋳造方法が開示されているが、スタートパウダーを使用する場合には、スタートパウダーを投入した後に本体パウダーが投入される。鋳造開始時にはモールドが冷えていることや、鋳造速度も遅いことから、モールド内の熱容量が少なく、その後にモールド温度が上昇して、鋳造速度も速くなることから、除々にモールド内の熱容量が増加していく。このような状況下では、スタートパウダーから本体パウダーへの切り替え時にしばしば鋳造トラブルが発生する。例えば、本体パウダーへの切り替え時期が早すぎる場合には、モールド内の熱容量が定常鋳造時よりも少なく、このような状態でスタートパウダーよりも溶融速度の遅い本体パウダーをモールド内に投入しても溶融が遅れてしまい、適切な溶融スラグを溶鋼上に供給することができずに、鋳片欠陥や操業トラブルを引き起こすことがあった。 Various start powders as described above and a continuous casting method using the same are disclosed. However, when using start powder, the main body powder is charged after the start powder is charged. Since the mold is cold at the start of casting and the casting speed is slow, the heat capacity in the mold is low, and then the mold temperature rises and the casting speed increases, so the heat capacity in the mold gradually increases. I will do it. Under such circumstances, casting trouble often occurs when switching from the start powder to the main body powder. For example, if the timing of switching to the main body powder is too early, the heat capacity in the mold is less than that during steady casting, and even in this state, the main body powder having a slower melting rate than the start powder can be put into the mold. Melting was delayed, and appropriate molten slag could not be supplied onto the molten steel, causing slab defects and operational troubles.
そのため、本体パウダーへの切り替え時期が遅くして、スタートパウダーの使用量を増やすことが考えられるが、スタートパウダーの溶融速度は非常に速いものが多いために、溶鋼上のもパウダーが全て溶融してしまい、未溶融のモールドパウダーが溶融スラグ上に残存しなくなる。ここで、未溶融のモールドパウダーは、溶鋼の保温に寄与するので、未溶融パウダーが溶融スラグ上に不在の状況では、溶鋼表面の熱が奪われてモールド内の溶鋼表面が凝固してしまい、鋳片品質の劣化や、ブレークアウト等の操業トラブルを引き起こしてしまうこともあった。また、スタートパウダーから本体パウダーへの適切な切り替え時期が存在せず、適切な切り替えを行うことができないために、不安定な鋳込み期間を回避できないこともしばしば発生していた。 For this reason, it is conceivable that the timing of switching to the main body powder is delayed and the amount of start powder used is increased, but since the melting speed of start powder is very fast, the powder on the molten steel is completely melted. As a result, unmelted mold powder does not remain on the molten slag. Here, since the unmelted mold powder contributes to the heat insulation of the molten steel, in the situation where the unmelted powder is not present on the molten slag, the molten steel surface is deprived of heat and the molten steel surface in the mold is solidified. In some cases, the quality of the slab was deteriorated and operation troubles such as breakout were caused. In addition, since there is no appropriate switching time from the start powder to the main body powder and proper switching cannot be performed, an unstable casting period cannot often be avoided.
上記のように従来のスタートパウダーと本体パウダーのみを用いた従来の連続鋳造方法では、鋳造初期において操業の安定と鋳片品質確保に課題があった。また、前述のようにスタートパウダーには金属を含有するものや、カーボン量を調整した様々な種類があるものの、何れのスタートパウダーでも、刻々と変わるモールド内の状況に追従するには限界があった。 As described above, in the conventional continuous casting method using only the conventional start powder and main body powder, there are problems in stable operation and slab quality assurance in the early stage of casting. In addition, as mentioned above, there are various types of start powder containing metal and various types of carbon with adjusted carbon content, but any start powder has a limit to follow the changing conditions in the mold. It was.
従って、本発明が解決しようとする課題は、鋼の連続鋳造における連続鋳造開始時や、モールド内に溶鋼を残したまま鋳造を一時停止して、浸漬ノズルやタンディッシュを交換した後の再鋳造開始時に発生するブレークアウト等の操業トラブル並びに鋳片品質の劣化を解消することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is that recasting is performed at the start of continuous casting in continuous casting of steel, or after temporarily suspending casting while leaving the molten steel in the mold and replacing the immersion nozzle and tundish. The purpose is to eliminate operational troubles such as breakout that occur at the start and deterioration of slab quality.
本発明者らは、上記課題に鑑み、スタートパウダーから本体パウダーへの切り替えではなく、スタートパウダーと本体パウダーの中継ぎの役目をする、スタートパウダーや本体パウダーとは異なるモールドパウダーをスタートパウダーと本体パウダーの間に用いることによって、連続鋳造開始時や再鋳造開始時に、所望の量の溶融スラグを溶鋼上に供給でき、操業トラブルや鋳片品質の劣化を防止できることを見出し、本発明を完成するに至った。ここで、本明細書において、中継ぎの役目をするモールドパウダーを「中継ぎパウダー」と呼称するものとする。 In view of the above-mentioned problems, the present inventors do not switch from the start powder to the main body powder, but serve as a relay between the start powder and the main body powder. In order to complete the present invention, it is found that a desired amount of molten slag can be supplied onto the molten steel at the start of continuous casting or recasting, and operation troubles and deterioration of slab quality can be prevented. It came. Here, in this specification, the mold powder that plays the role of the relay is referred to as “joint powder”.
即ち、本発明は、鋼の連続鋳造における連続鋳造開始時、またはモールド内に溶鋼を残したまま鋳造を一時停止して、浸漬ノズルまたはタンディッシュを交換した後の再鋳造開始時に、まず、スタートパウダーを投入し、次いで、本体パウダーを投入して定常鋳造することからなる鋼の連続鋳造方法において、スタートパウダーを投入した後で本体パウダーを投入する前に、（スタートパウダーのトータルカーボン量）≦（中継ぎパウダーのトータルカーボン量）＜（本体パウダーのトータルカーボン量）の関係にある（ただし、スタートパウダー、中継ぎパウダー及び本体パウダーのトータルカーボン量は、各パウダーを構成する成分の合計量からトータルカーボン量を除いた量を１００質量％とした時の外掛け量とする）中継ぎパウダーを投入することを特徴とする鋼の連続鋳造方法にある。 That is, the present invention starts at the start of continuous casting in continuous casting of steel, or at the start of recasting after replacing the immersion nozzle or tundish while temporarily stopping the casting while leaving the molten steel in the mold. In the continuous casting method of steel, which consists of throwing powder and then casting the main body powder and performing steady casting, before throwing the main powder after throwing the start powder (total carbon content of the start powder) ≦ There is a relationship of (total carbon amount of relay powder) <(total carbon amount of main body powder) (however, the total carbon amount of start powder, relay powder and main body powder is calculated from the total amount of components constituting each powder. (External amount when the amount excluding the amount is 100% by mass) In the continuous casting method of steel, characterized by on.
また。本発明の鋼の連続鋳造方法は、スタートパウダーのＡｌ２Ｏ３＋ＭｇＯ含有量（質量％）、Ｎａ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｆ含有量（質量％）及びＣａＯ／ＳｉＯ２（質量比）のいずれか１つ以上が、本体パウダーのＡｌ２Ｏ３＋ＭｇＯ含有量（質量％）、Ｎａ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｆ含有量（質量％）及びＣａＯ／ＳｉＯ２（質量比）と異なることを特徴とする。 Also. The continuous casting method of steel of the present invention includes any one of the Al 2 O 3 + MgO content (mass%), Na 2 O + Li 2 O + F content (mass%) and CaO / SiO 2 (mass ratio) of the start powder. The above is different from the Al 2 O 3 + MgO content (mass%), Na 2 O + Li 2 O + F content (mass%) and CaO / SiO 2 (mass ratio) of the main body powder.
更に、本発明の鋼の連続鋳造方法は、中継ぎパウダーのトータルカーボン量が、本体パウダーのトータルカーボン量より０．３質量％以上少ないことを特徴とする。 Furthermore, the continuous casting method of steel of the present invention is characterized in that the total carbon content of the intermediate powder is 0.3 mass% or less less than the total carbon content of the main body powder.
また、本発明の鋼の連続鋳造方法は、中継ぎパウダーのトータルカーボン量が１．０〜２０．０質量％の範囲内にあることを特徴とする。 The continuous casting method for steel according to the present invention is characterized in that the total carbon content of the intermediate powder is in the range of 1.0 to 20.0 mass%.
本発明の鋼の連続鋳造方法によれば、鋼の連続鋳造開始時、またはモールド内に溶鋼を残したまま鋳造を一時停止して、浸漬ノズルを交換や、タンディッシュを交換した後の再鋳造開始時のような鋳造初期に発生する、ブレークアウトや溶鋼表面凝固等の操業トラブルと、鋳片品質の劣化を防止することができる。 According to the continuous casting method of the steel of the present invention, the casting is temporarily stopped at the start of continuous casting of the steel or while leaving the molten steel in the mold, and the recasting after replacing the immersion nozzle or replacing the tundish It is possible to prevent operational troubles such as breakout and molten steel surface solidification that occur at the beginning of casting such as at the start and deterioration of slab quality.
本発明の鋼の連続鋳造方法では、鋳造開始時または再鋳造開始時に、まず、スタートパウダーを使用した後に、本体パウダーよりもトータルカーボン量が低い中継ぎパウダーを使用することにより、鋳造開始時から適切な溶融スラグを供給することが可能となり、モールドと鋳片間へ適正な溶融スラグが流れ込むことによるモールドと鋳片間の潤滑性を確保することで、ブレークアウト等の操業トラブルを防止することができる。また、溶鋼上の溶融スラグは、溶鋼中より浮上する介在物の吸収、除去することで、鋳片品質が向上させることができ、更に、溶融スラグ上にも未溶融パウダーの層を維持可能で、これにより溶鋼表面を保温して、溶鋼表面の凝固を防止することで操業トラブルを防止することができるものである。 In the steel continuous casting method of the present invention, at the start of casting or re-casting, first, after using the start powder, by using a relay powder having a total carbon amount lower than the main body powder, it is appropriate from the start of casting. New molten slag can be supplied, and lubrication between the mold and the slab is ensured by the appropriate molten slag flowing between the mold and the slab, thereby preventing operational troubles such as breakout. it can. Also, the molten slag on the molten steel can improve the slab quality by absorbing and removing inclusions that float from the molten steel, and can maintain an unmelted powder layer on the molten slag. Thus, it is possible to prevent operation troubles by keeping the molten steel surface warm and preventing solidification of the molten steel surface.
ここで、本明細書に記載するスタートパウダー、中継ぎパウダー及び本体パウダーの「トータルカーボン量」は、各パウダーを構成する成分の合計量からトータルカーボン量を除いた量を１００質量％とした時の外掛け量として表示するものとする。 Here, the “total carbon amount” of the start powder, the relay powder, and the main body powder described in the present specification is the amount obtained by subtracting the total carbon amount from the total amount of the components constituting each powder as 100% by mass. It shall be displayed as the amount of overhang.
本発明の鋼の連続鋳造方法は、連続鋳造開始時、またはモールド内に溶鋼を残したまま鋳造を一時停止して、浸漬ノズルやタンディッシュを交換した後の再鋳造開始する時に、スタートパウダーをモールド内に投入した後に、スタートパウダーのトータルカーボン量≦中継ぎパウダーのトータルカーボン量＜本体パウダーのトータルカーボン量の関係にある中継ぎパウダーを投入し、その後本体パウダーを投入して定常鋳造を行うものである。 The continuous casting method of the steel of the present invention is such that the start powder is added at the start of continuous casting, or when recasting is started after replacing the dipping nozzle or tundish while the molten steel remains in the mold. After throwing into the mold, start casting the total amount of carbon in the start powder ≤ total amount of carbon in the splicing powder <total carbon amount in the main body powder, and then injecting the main body powder to perform steady casting. is there.
まず、本発明の鋼の連続鋳造方法に使用するスタートパウダー及び本体パウダーは、（スタートパウダーのトータルカーボン量）＜（本体パウダーのトータルカーボン量）の関係を満足し、且つスタートパウダーのＡｌ２Ｏ３＋ＭｇＯ（質量％）、Ｎａ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｆ（質量％）及びＣａＯ／ＳｉＯ２（質量比）のいずれか１つ以上が、本体パウダーのそれらと異なるものである。即ち、スタートパウダーのトータルカーボン量を本体パウダーのトータルカーボン量より少なくすることにより、スタートパウダーの溶融速度を本体パウダーの有用速度よりも速くすることができ、それによって、連続鋳造開始時または再鋳造開始時により速やかに溶融スラグを溶鋼上に供給できる。 First, the start powder and the main body powder used in the steel continuous casting method of the present invention satisfy the relationship of (total carbon amount of start powder) <(total carbon amount of main body powder), and Al 2 O of the start powder. Any one or more of 3 + MgO (mass%), Na 2 O + Li 2 O + F (mass%) and CaO / SiO 2 (mass ratio) are different from those of the main body powder. That is, by making the total carbon amount of the start powder smaller than the total carbon amount of the main body powder, the melting rate of the start powder can be made faster than the useful speed of the main body powder, and accordingly, at the start of continuous casting or recasting Molten slag can be supplied onto the molten steel more quickly at the start.
本発明の鋼の連続鋳造方法の特徴は、上述のようにスタートパウダーを投入した後で本体パウダーを投入する前に、中継ぎパウダーを投入するところにある。
ここで、中継ぎパウダーのトータルカーボン量は、（スタートパウダーのトータルカーボン量）≦（中継ぎパウダーのトータルカーボン量）＜（本体パウダーのトータルカーボン量）の関係を満たすことが必要である。中継ぎパウダーとして本体パウダーのトータルカーボン量より少ないトータルカーボン量のパウダーを使用することにより、本体パウダーより速い溶融速度を確保することができる。
The feature of the continuous casting method of the steel of the present invention is that the intermediate powder is introduced after the start powder is introduced and before the main body powder is introduced as described above.
Here, the total carbon amount of the relay powder needs to satisfy the relationship of (total carbon amount of start powder) ≦ (total carbon amount of relay powder) <(total carbon amount of main body powder). By using a powder with a total carbon amount smaller than the total carbon amount of the main body powder as the intermediate powder, a faster melting rate than the main body powder can be secured.
なお、中継ぎパウダーのトータルカーボン量は、本体パウダーのトータルカーボン量より０．３質量％以上、好ましくは０．５質量％以上少ないことが好ましい。これによって、中継ぎパウダーと、本体パウダーの溶融速度を好適に調整することができ、その後の定常鋳造における操業トラブルの低減や鋳片品質の向上に有効である。 The total carbon amount of the intermediate powder is preferably 0.3% by mass or more, preferably 0.5% by mass or less, less than the total carbon amount of the main body powder. As a result, the melting rate of the intermediate powder and the main body powder can be suitably adjusted, which is effective in reducing operational troubles and improving the slab quality in the subsequent steady casting.
また、中継ぎパウダーのトータルカーボン量は、１．０〜２０．０質量％、好ましくは１．２〜１８．０質量％の範囲内が好ましい。ここで、中継ぎパウダーのトータルカーボン量が１．０質量％未満であると、溶融速度が速くなりすぎてしまい、適正な未溶融パウダー層を溶融スラグ上に形成できなくなるために好ましくない。一方、中継ぎパウダーのトータルカーボン量が２０．０質量％を超えると溶融速度が遅くなり過ぎてしまい、適切な溶融スラグの供給が困難となるために好ましくない。 The total carbon content of the intermediate powder is preferably in the range of 1.0 to 20.0% by mass, and preferably 1.2 to 18.0% by mass. Here, if the total carbon content of the intermediate powder is less than 1.0% by mass, the melting rate becomes too fast, and an appropriate unmelted powder layer cannot be formed on the molten slag. On the other hand, if the total carbon content of the intermediate powder exceeds 20.0% by mass, the melting rate becomes too slow, which makes it difficult to supply an appropriate molten slag, which is not preferable.
中継ぎパウダーの投入方法は、スタートパウダーを投入後、スタートパウダーの溶融が確認された後に速やかに投入することが好ましい。なお、中継ぎパウダーの投入量は、モールドサイズ、鋳込み速度、定常の鋳造状態になるまでの時間、注入開始時の溶鋼温度等に応じて適宜選択することができ、特に限定されるものではないが、５〜４０ｋｇ、好ましくは１０〜３０ｋｇの範囲内で投入することができる。 As for the method of charging the intermediate powder, it is preferable that the start powder is charged immediately after the start powder is charged and after the melting of the start powder is confirmed. The amount of the intermediate powder to be charged can be appropriately selected according to the mold size, the casting speed, the time until a steady casting state is reached, the molten steel temperature at the start of pouring, etc., but is not particularly limited. 5 to 40 kg, preferably 10 to 30 kg.
なお、本発明の鋼の連続鋳造方法に用いられるスタートパウダー、中継ぎパウダー及び本体パウダーの形状等は、何ら限定されるものではなく、例えば、原料混合粉末や押し出し造粒法、中空スプレー造粒法、攪拌造粒法で製造された顆粒等、目的に応じた形状にて使用できる。 The shapes of the start powder, the intermediate powder, and the main body powder used in the steel continuous casting method of the present invention are not limited in any way. For example, raw material mixed powder, extrusion granulation method, hollow spray granulation method, etc. Further, it can be used in a shape according to the purpose, such as a granule produced by a stirring granulation method.
更に、本発明の鋼の連続鋳造方法は、モールド形状や鋳造条件に限定されるものではなく、慣用、公知のすべての鋼の連続鋳造に適用可能である。 Furthermore, the continuous casting method for steel of the present invention is not limited to the mold shape and casting conditions, and can be applied to all conventional and known continuous castings of steel.
以下、本発明例と比較例を挙げて本発明の鋼の連続鋳造方法を更に説明をする。
以下の表に示す化学組成を有するスタートパウダー、中継ぎパウダー及び本体パウダーを使用して表に記載する鋳造条件にて連続鋳造を行った。
なお、表中のＡｌ２Ｏ３＋ＭｇＯ（質量％）及びＮａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ＋Ｆ（質量％）は、各パウダーを構成する成分の合計量からトータルカーボン量を除いた成分の合計を１００質量％とした時の各成分比率（質量％）を表すものである。
なお、表中の鋳片品質については、鋳造初期の鋳片検査、若しくは鋳片圧延後の欠陥調査において、欠陥が認められなかったものを５、欠陥が認められたものはその欠陥の度合いにより２〜４、製品として適合しない程の欠陥が発生したものを１とした。
更に、操業性については、鋳造において異常がないものは○、鋳造時に適正な溶融スラグ層が形成されない場合（溶融スラグ層厚みが５ｍｍ未満）や、モールド内の溶鋼表面に凝固が認められた場合は△、ブレークアウト等の重篤な操業トラブルが発生した場合は×として評価した。
Hereinafter, the steel casting method of the present invention will be further described with reference to examples of the present invention and comparative examples.
Continuous casting was performed under the casting conditions described in the table using start powder, intermediate powder and main body powder having the chemical composition shown in the following table.
Incidentally, Al 2 O 3 + MgO in Table (wt%) and Na 2 O, Li 2 O + F ( % by mass), total 100 weight of components except for the total amount of carbon from the total amount of the components constituting each powder Each component ratio (% by mass) is expressed as%.
Regarding the slab quality in the table, in the slab inspection at the initial stage of casting, or in the defect investigation after slab rolling, 5 was found no defect, and the one with the defect was determined by the degree of the defect. 2 to 4 and 1 in which defects that did not fit as a product occurred.
Furthermore, with regard to operability, there is no abnormality in casting, when a proper molten slag layer is not formed during casting (the molten slag layer thickness is less than 5 mm), or when solidification is observed on the molten steel surface in the mold Was evaluated as x when serious operational troubles such as Δ and breakout occurred.
スタートパウダー、中継ぎパウダー及び本体パウダーを用いる本発明例１に対して比較例１−１は中継ぎパウダーを使用しない例であるが、溶鋼表面の凝固が認められ、鋳片品質も悪化した。比較例１−２は、中継ぎパウダーを使用せずに、スタートパウダーの投入量のみを増加した例であるが、スタートパウダーは全て溶融して、溶鋼上に溶融スラグだけの状態が長く続いたために、溶鋼表面の熱が奪われて、鋳造を継続することが困難な程に溶鋼表面の凝固が発生した。 Comparative Example 1-1 is an example in which no splicing powder is used in contrast to Invention Example 1 in which the start powder, the splicing powder and the main body powder are used. However, solidification of the molten steel surface was observed and the slab quality was also deteriorated. Comparative Example 1-2 is an example in which only the amount of start powder added is increased without using a splicing powder, but all of the start powder has melted and the state of only molten slag on the molten steel has continued for a long time. The molten steel surface was solidified to the extent that it was difficult to continue casting because the surface of the molten steel was deprived of heat.
本発明例２−１、 ２−２、３−１及び３−２は、スタートパウダー、中継ぎパウダー及び本体パウダーを用いる連続鋳造方法であり、何れも中継ぎパウダーを使用することにより、鋳片品質、操業性共に向上が認められた。
比較例２−１は、トータルカーボン量が２１．５質量％である中継ぎパウダーを使用した例であり、また、比較例３−１は、トータルカーボン量が０．７質量％である中継ぎパウダーを使用した例であるが、いずれの場合も中継ぎパウダーを使用しない比較例２−２３−２と同様に鋳片品質、操業性共に劣る結果となった。
Inventive Examples 2-1, 2-2, 3-1, and 3-2 are continuous casting methods using start powder, intermediate powder, and main body powder. Improvement in operability was observed.
Comparative Example 2-1 is an example in which a relay powder having a total carbon amount of 21.5% by mass is used, and Comparative Example 3-1 is a relay powder having a total carbon amount of 0.7% by mass. Although it was an example used, in both cases, the slab quality and operability were inferior in the same manner as Comparative Example 2-23-2 in which no intermediate powder was used.
本発明例４−１は、本体パウダーよりも中継ぎパウダーのトータルカーボン量が０．５質量％少ない中継ぎパウダーを使用した例であり、本発明例４−２は、本体パウダーよりも中継ぎパウダーのトータルカーボン量が０．４質量％少ない中継ぎパウダーを使用した例であるが、本発明例４−１の方が鋳片品質が良好であった。 Invention Example 4-1 is an example using a relay powder in which the total carbon amount of the relay powder is 0.5 mass% less than that of the main body powder, and the present invention example 4-2 is a total of the relay powder rather than the main body powder. In this example, the intermediate powder having a carbon content of 0.4 mass% is used, but the slab quality is better in the inventive example 4-1.
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