JPH03184666A - 鋳型添加剤 - Google Patents
鋳型添加剤Info
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は鋳型添加剤に関する。
近年、鋳型に溶鋼を注入して鋼の鋳造を行うに際し、鋼
湯表面の保温及び鋳型と鋳片との潤滑作用を行い、且つ
溶鋼表面に浮上してくる非金属介在物の吸収を行うとと
もに、溶鋼表面をスラグで覆って鋼の酸化防止と徐冷と
を行うことにより、鋼塊表面の欠陥発生防止を行うこと
を目的として、鋳型添加剤を鋼湯表面に添加して鋳造す
る、所謂パウダーキャスティング法が採用されている。
湯表面の保温及び鋳型と鋳片との潤滑作用を行い、且つ
溶鋼表面に浮上してくる非金属介在物の吸収を行うとと
もに、溶鋼表面をスラグで覆って鋼の酸化防止と徐冷と
を行うことにより、鋼塊表面の欠陥発生防止を行うこと
を目的として、鋳型添加剤を鋼湯表面に添加して鋳造す
る、所謂パウダーキャスティング法が採用されている。
鋳型添加剤として、ＳｉＯ□、ＣａＯ等を主成分とし、
これに各種添加剤を添加して使用目的に応じた性状とし
たものが種々用いられている。しかしながらこのような
添加剤を用いて鋳造を行った場合でも、鋼中の炭素の含
有量が０．１０〜０．１４％の包晶領域において鋼塊表
面の割れが発生し易い傾向にある。これは包晶領域にお
いては溶鋼が凝固する際の凝固収縮率が大きいことに起
因して溶鋼が鋳型内面と接して冷却されて形成される凝
固シェル厚に凹凸が生じて不均一な厚みとなる。この部
分に応力が集中して割れを発生するものと考えられる。
これに各種添加剤を添加して使用目的に応じた性状とし
たものが種々用いられている。しかしながらこのような
添加剤を用いて鋳造を行った場合でも、鋼中の炭素の含
有量が０．１０〜０．１４％の包晶領域において鋼塊表
面の割れが発生し易い傾向にある。これは包晶領域にお
いては溶鋼が凝固する際の凝固収縮率が大きいことに起
因して溶鋼が鋳型内面と接して冷却されて形成される凝
固シェル厚に凹凸が生じて不均一な厚みとなる。この部
分に応力が集中して割れを発生するものと考えられる。
本発明者等は凝固シェルの凹凸発生と冷却速度との関係
について研究した結果、凝固シェルの凹凸は冷却速度が
大きい程、大きくなり、冷却速度が小さい程、凹凸は小
さくなって割れが生じ難くなること、低融点の鋳型添加
剤を用いると冷却速度が大きくなって凝固シェルの凹凸
が大きくなって割れ発生率が大となり、高融点の鋳型添
加剤を用いると溶鋼の冷却速度を小さくでき、凝固シェ
ル表面の割れ発生を最大限防止できることを見出した。
について研究した結果、凝固シェルの凹凸は冷却速度が
大きい程、大きくなり、冷却速度が小さい程、凹凸は小
さくなって割れが生じ難くなること、低融点の鋳型添加
剤を用いると冷却速度が大きくなって凝固シェルの凹凸
が大きくなって割れ発生率が大となり、高融点の鋳型添
加剤を用いると溶鋼の冷却速度を小さくでき、凝固シェ
ル表面の割れ発生を最大限防止できることを見出した。
しかしながら高融点の鋳型添加剤を用いると、溶鋼が鋳
型内壁と接する境界部付近に、−旦溶融した鋳型添加剤
が再び固化してスラグリムと称される環状の突起物の生
成が大きく、このスラグリムによってスラグ流路が遮断
されて凝固シェルと鋳型内壁との間へのスラグの流入が
阻害され、ステイキング、ブレークアウトが発生すると
いう問題があった。特に溶鋼中の硫黄分の多い場合には
顕著であった。
型内壁と接する境界部付近に、−旦溶融した鋳型添加剤
が再び固化してスラグリムと称される環状の突起物の生
成が大きく、このスラグリムによってスラグ流路が遮断
されて凝固シェルと鋳型内壁との間へのスラグの流入が
阻害され、ステイキング、ブレークアウトが発生すると
いう問題があった。特に溶鋼中の硫黄分の多い場合には
顕著であった。
本発明者等は上記従来の欠点を解決すべく鋭意研究した
結果、■粉末状の鋳型添加剤の場合、微粉末化して嵩比
重を小さくすることにより保温性を向上させる、■発熱
剤を添加して発熱性を付与する、方法により上記従来の
欠点を解消できることを見出した。しかしながら■の方
法は粉末状の鋳型添加剤にしか適用できないとともに、
溶鋼温度が低下した場合には効果が小さくなるという問
題があった。一方、■の方法では溶鋼温度が低下しても
効果が小さくなる虞れがないとともに、粉末状、粒状の
いずれの鋳型添加剤にも適用できることが判明した。
結果、■粉末状の鋳型添加剤の場合、微粉末化して嵩比
重を小さくすることにより保温性を向上させる、■発熱
剤を添加して発熱性を付与する、方法により上記従来の
欠点を解消できることを見出した。しかしながら■の方
法は粉末状の鋳型添加剤にしか適用できないとともに、
溶鋼温度が低下した場合には効果が小さくなるという問
題があった。一方、■の方法では溶鋼温度が低下しても
効果が小さくなる虞れがないとともに、粉末状、粒状の
いずれの鋳型添加剤にも適用できることが判明した。
本発明は発熱剤を添加して従来の鋳型添加剤に発熱性を
付与することにより、従来の鋳型添加剤の欠点を解消し
たものであり、本発明の要旨は、還元剤を１〜２０％、
酸化剤を０〜２５％、助燃剤を２〜１０％含有すること
を特徴とする鋳型添加剤にある。
付与することにより、従来の鋳型添加剤の欠点を解消し
たものであり、本発明の要旨は、還元剤を１〜２０％、
酸化剤を０〜２５％、助燃剤を２〜１０％含有すること
を特徴とする鋳型添加剤にある。
本発明の鋳型添加剤は、従来の鋳型添加剤同様にＳｉｎ
ｇ、ＣａＯ等の母材、炭素等の骨材、Ｎａ、ＣＯ，、Ｋ
２ＣＯ：ｌ 、Ｎａ：＋ＡｌＦ６、ＮａｚＳｉＦ６ 、
ＮａＦ或いはＣａＦｚ等のフラックスを含有し、この他
に還元剤、酸化剤及び助燃剤を含有する。上記母材、骨
材、フラックスの鋳型添加剤中における含有量は、各々
３０〜９０％、０．５〜７％、３〜４０％が好ましい。
ｇ、ＣａＯ等の母材、炭素等の骨材、Ｎａ、ＣＯ，、Ｋ
２ＣＯ：ｌ 、Ｎａ：＋ＡｌＦ６、ＮａｚＳｉＦ６ 、
ＮａＦ或いはＣａＦｚ等のフラックスを含有し、この他
に還元剤、酸化剤及び助燃剤を含有する。上記母材、骨
材、フラックスの鋳型添加剤中における含有量は、各々
３０〜９０％、０．５〜７％、３〜４０％が好ましい。
また還元剤、酸化剤及び助燃剤の鋳型添加剤中における
含有量は、各々１〜２０％、０〜２５％、２〜１０％、
特に好ましくは１〜１０％、０〜１％、２〜４％である
。本発明の添加剤中における酸化剤の量は、還元剤の含
有量が少ない場合は少なく（例えば還元剤が金属で１％
の時は酸化剤は１．５％）、多い場合−こは多く（例え
ば還元剤が２０％の時は酸化剤は２５％）なるように添
加するが、助燃剤の添加量は２〜１０％の範囲において
任意に選定することができる。還元剤の含有量が１％未
満の場合、還元剤が金属のときに酸化剤の量が１．５％
未満の場合には発熱量が少なく、本発明の目的とする発
熱効果が顕著に得られず、還元剤の量が２０％を超える
場合や酸化剤の量が２５％を超える場合には短時間に全
てが反応しきれずに未反応分が残存し、逆にノロカミ等
の欠陥の発生原因となる。また助燃剤の量が２％未満の
場合にも発熱不足となって充分な効果が得られず、助燃
剤の量が逆に１０％を超えると、助燃剤の溶融により鋳
型添加剤の溶融コントロールが難しくなる。
含有量は、各々１〜２０％、０〜２５％、２〜１０％、
特に好ましくは１〜１０％、０〜１％、２〜４％である
。本発明の添加剤中における酸化剤の量は、還元剤の含
有量が少ない場合は少なく（例えば還元剤が金属で１％
の時は酸化剤は１．５％）、多い場合−こは多く（例え
ば還元剤が２０％の時は酸化剤は２５％）なるように添
加するが、助燃剤の添加量は２〜１０％の範囲において
任意に選定することができる。還元剤の含有量が１％未
満の場合、還元剤が金属のときに酸化剤の量が１．５％
未満の場合には発熱量が少なく、本発明の目的とする発
熱効果が顕著に得られず、還元剤の量が２０％を超える
場合や酸化剤の量が２５％を超える場合には短時間に全
てが反応しきれずに未反応分が残存し、逆にノロカミ等
の欠陥の発生原因となる。また助燃剤の量が２％未満の
場合にも発熱不足となって充分な効果が得られず、助燃
剤の量が逆に１０％を超えると、助燃剤の溶融により鋳
型添加剤の溶融コントロールが難しくなる。
上記還元剤としてはＣａ−３ｉ、ＡＩ等の金属や固形油
脂の脂肪酸が挙げられるが、金属の場合には特にＣａ−
３ｉが好ましく、固形油脂の脂肪酸としてはステアリン
酸が好ましい。
脂の脂肪酸が挙げられるが、金属の場合には特にＣａ−
３ｉが好ましく、固形油脂の脂肪酸としてはステアリン
酸が好ましい。
酸化剤としてはＦｅ０１Ｆｅ、ＪＯ４、Ｆｅ２Ｏ３等が
挙げられる。また助燃剤としてはＫＮＯ３、ＮａＮＯ３
等が挙げられる。これら還元剤、酸化剤、助燃剤は粒径
０、 ＯＯ１〜２肺のものが好ましい。
挙げられる。また助燃剤としてはＫＮＯ３、ＮａＮＯ３
等が挙げられる。これら還元剤、酸化剤、助燃剤は粒径
０、 ＯＯ１〜２肺のものが好ましい。
以下、実施例を挙げて本発明の更に詳細に説明する。
実施例
第１表に示す組成の鋳型添加剤から選んだ鋳型添加剤を
用い、Ｃ： ０．０８〜０．９０％、Ｓｉ ： ０．１
〜０．３％、Ｍｎ：０．３５〜１．１０％、Ｎｉ：０−
１３％、Ｃｒ：０〜２０％、Ｓ ： ０．００１〜０．
３％を含有する各種溶鋼を連続鋳造法により鋳造した。
用い、Ｃ： ０．０８〜０．９０％、Ｓｉ ： ０．１
〜０．３％、Ｍｎ：０．３５〜１．１０％、Ｎｉ：０−
１３％、Ｃｒ：０〜２０％、Ｓ ： ０．００１〜０．
３％を含有する各種溶鋼を連続鋳造法により鋳造した。
尚、第１表における組成中、５ｉＯｚ、Ａｌ２Ｏ２、Ｆ
ｅｚＯ＋、ＣａＯ、ＭｇＯの値は実際に鋳型添加剤中に
添加した化合物の添加量を示すものではなく、蛍光Ｘ線
分析装置で含有される元素について分析した結果から、
対応する酸化物の量に換算して示したものである。また
第１表に示した各鋳型添加剤において、酸化剤としては
ξルスケールを、助燃剤としては硝酸ナトリウムを用い
た。また還元剤としては鋳型添加剤工〜４にはＣａ−５
ｉを、鋳型添加剤５〜６にはステアリン酸を用いた。こ
れら酸化剤、還元剤、助燃剤の実際の添加量もあわせて
第１表に示した。
ｅｚＯ＋、ＣａＯ、ＭｇＯの値は実際に鋳型添加剤中に
添加した化合物の添加量を示すものではなく、蛍光Ｘ線
分析装置で含有される元素について分析した結果から、
対応する酸化物の量に換算して示したものである。また
第１表に示した各鋳型添加剤において、酸化剤としては
ξルスケールを、助燃剤としては硝酸ナトリウムを用い
た。また還元剤としては鋳型添加剤工〜４にはＣａ−５
ｉを、鋳型添加剤５〜６にはステアリン酸を用いた。こ
れら酸化剤、還元剤、助燃剤の実際の添加量もあわせて
第１表に示した。
実験１
第１表に示す鋳型添加剤１と、この鋳型添加剤から発熱
成分を除いた鋳型添加剤とを用いて連続鋳造を行って得
た銅塊の縦割れ発生率を比較したところ、鋳型添加剤１
では縦割れ発生率が０．３１であったのに対し、発熱成
分を含まない鋳型添加剤を用いた場合には縦割れ発生率
は２．３７％であった。
成分を除いた鋳型添加剤とを用いて連続鋳造を行って得
た銅塊の縦割れ発生率を比較したところ、鋳型添加剤１
では縦割れ発生率が０．３１であったのに対し、発熱成
分を含まない鋳型添加剤を用いた場合には縦割れ発生率
は２．３７％であった。
実験２
第１表に示す鋳型添加剤２と、この鋳型添加剤から発熱
成分を除いた鋳型添加剤とを用いて連続鋳造を行って得
た鋼塊１本の表面のピンホール発生個数を測定した。鋳
型添加剤１を用いて鋳造した鋼塊ではピンホール発生が
皆無であったのに対し、発熱成分を含まない鋳型添加剤
を用いて鋳造した鋼塊では１００個のピンホールが見つ
かった。
成分を除いた鋳型添加剤とを用いて連続鋳造を行って得
た鋼塊１本の表面のピンホール発生個数を測定した。鋳
型添加剤１を用いて鋳造した鋼塊ではピンホール発生が
皆無であったのに対し、発熱成分を含まない鋳型添加剤
を用いて鋳造した鋼塊では１００個のピンホールが見つ
かった。
実験３
第１表に示す鋳型添加剤３と、この添加剤から発熱成分
を除いた鋳型添加剤とを用いて連続鋳造を行ったところ
、鋳型添加剤３を用いたものは完全鋳造されたが、発熱
成分を含まない鋳型添加剤を用いたものではブレークア
ウトが発生した。
を除いた鋳型添加剤とを用いて連続鋳造を行ったところ
、鋳型添加剤３を用いたものは完全鋳造されたが、発熱
成分を含まない鋳型添加剤を用いたものではブレークア
ウトが発生した。
実験４
鋳型添加剤４と、この添加剤から発熱成分を除いた鋳型
添加剤（従来品）とを用いて連続鋳造し、溶鋼を鋳型に
流し込む際の溶鋼温度と鋼の融点との温度差（Δ丁）と
、ピンホール発生率との関係をＨＥ８５とＡＪ７３の２
種の鋼について調べた。
添加剤（従来品）とを用いて連続鋳造し、溶鋼を鋳型に
流し込む際の溶鋼温度と鋼の融点との温度差（Δ丁）と
、ピンホール発生率との関係をＨＥ８５とＡＪ７３の２
種の鋼について調べた。
結果を第２表に示す。この結果、従来品の鋳型添加剤を
用いた場合にはピンホール発生率が高く、しかもΔＴが
小さくなるとピンホール発生率が大幅に増大したが、本
発明の鋳型添加剤を用いた場合には、ΔＴが小さくなる
ほどピンホール発生率はやや増大したが、全体的にピン
ホール発生率は低い値であることが認められた。
用いた場合にはピンホール発生率が高く、しかもΔＴが
小さくなるとピンホール発生率が大幅に増大したが、本
発明の鋳型添加剤を用いた場合には、ΔＴが小さくなる
ほどピンホール発生率はやや増大したが、全体的にピン
ホール発生率は低い値であることが認められた。
実験５
実験４で使用した２種の鋳型添加剤を用いて、ＨＥ８５
とＡＪ７３の２種の鋼の連続鋳造を行って得た鋼塊を、
鋳造開始端部から所定長さ毎に鋼塊を鋳込み方向に対し
て直交する方向に切断し、各鋳片ごとに鋳片表面に発生
した縦割れの長さを測定した。結果を第３表に示す。こ
の結果、鋳造初期に発生する縦割れが減少し、鋳造経過
時間による縦割れ発生率減少も認められた。尚、第３表
中の縦割れ長さは、発生している全ての縦割れの長さの
総和を検査した鋳片面数で割った値である。
とＡＪ７３の２種の鋼の連続鋳造を行って得た鋼塊を、
鋳造開始端部から所定長さ毎に鋼塊を鋳込み方向に対し
て直交する方向に切断し、各鋳片ごとに鋳片表面に発生
した縦割れの長さを測定した。結果を第３表に示す。こ
の結果、鋳造初期に発生する縦割れが減少し、鋳造経過
時間による縦割れ発生率減少も認められた。尚、第３表
中の縦割れ長さは、発生している全ての縦割れの長さの
総和を検査した鋳片面数で割った値である。
実験６
実験４で使用した２種の鋳型添加剤を用いて連続鋳造（
ＡＪ７３を使用）し、一定の長さを鋳造した後の鋳型内
の溶鋼表面から所定の深さ（鋳込長）における溶鋼の温
度を測定した結果を第４表に示す。この結果、本発明の
鋳型添加剤を用いた場合、溶鋼表面からの深さが同じ場
合には従来の鋳型添加剤を用いた場合よりも温度低下が
小さく、しかも本発明の鋳型添加剤を用いた場合には、
溶鋼表面から１５ｍｍの深さの温度であるにもかかわら
ず、従来の鋳型添加剤を用いた場合の溶鋼表面から６０
ｍｍの深さの温度とあまり変わらないことが認められた
。
ＡＪ７３を使用）し、一定の長さを鋳造した後の鋳型内
の溶鋼表面から所定の深さ（鋳込長）における溶鋼の温
度を測定した結果を第４表に示す。この結果、本発明の
鋳型添加剤を用いた場合、溶鋼表面からの深さが同じ場
合には従来の鋳型添加剤を用いた場合よりも温度低下が
小さく、しかも本発明の鋳型添加剤を用いた場合には、
溶鋼表面から１５ｍｍの深さの温度であるにもかかわら
ず、従来の鋳型添加剤を用いた場合の溶鋼表面から６０
ｍｍの深さの温度とあまり変わらないことが認められた
。
実験７
鋳型添加剤５と、この鋳型添加剤から発熱成分を除いた
ものとを使用して連続鋳造を行い、得られた鋼塊の縦割
れ発生率を比較した。この結果、鋳型添加剤５を使用し
た鋼塊では縦割れ発生率が０％であったのに対し、従来
の鋳型添加剤を使用した鋼塊では縦割れ発生率が２．５
％と高いことが認められた。
ものとを使用して連続鋳造を行い、得られた鋼塊の縦割
れ発生率を比較した。この結果、鋳型添加剤５を使用し
た鋼塊では縦割れ発生率が０％であったのに対し、従来
の鋳型添加剤を使用した鋼塊では縦割れ発生率が２．５
％と高いことが認められた。
実験８
鋳型添加剤６と、この添加剤から発熱成分を除いたもの
とを使用して連続鋳造を行い、スラグリムの発生の有無
を調べた。この結果、鋳型添加剤６を使用した鋼塊では
スラグリムの発生はなかったが、従来の鋳型添加剤を使
用した鋼塊ではスラグリムの発生が認められた。
とを使用して連続鋳造を行い、スラグリムの発生の有無
を調べた。この結果、鋳型添加剤６を使用した鋼塊では
スラグリムの発生はなかったが、従来の鋳型添加剤を使
用した鋼塊ではスラグリムの発生が認められた。
以上説明したように本発明の鋳型添加剤は、還元剤を１
〜２０％、酸化剤を０〜２５％、助燃剤を２〜１０％含
有するため発熱性を有し、このため鋳型内冷鋼表面温度
が低下せず、鋼塊表面のピンホールや割れの発生が防止
される。また硫黄含有量の多い溶鋼の場合でも大きなス
ラグリムが生じ難く、スラグリムの発生によって凝固シ
ェルと鋳型内壁との間へのスラグの流れ込みが妨げられ
てステイキング、ブレークアウトが発生し、操業が不可
能となる虞れもない。而して本発明の鋳型添加剤を鋳造
に用いることにより、得られる鋳塊の表面手入れを削減
でき、製品歩留向上を図ることができる。
〜２０％、酸化剤を０〜２５％、助燃剤を２〜１０％含
有するため発熱性を有し、このため鋳型内冷鋼表面温度
が低下せず、鋼塊表面のピンホールや割れの発生が防止
される。また硫黄含有量の多い溶鋼の場合でも大きなス
ラグリムが生じ難く、スラグリムの発生によって凝固シ
ェルと鋳型内壁との間へのスラグの流れ込みが妨げられ
てステイキング、ブレークアウトが発生し、操業が不可
能となる虞れもない。而して本発明の鋳型添加剤を鋳造
に用いることにより、得られる鋳塊の表面手入れを削減
でき、製品歩留向上を図ることができる。
Claims (1)
- 還元剤を１〜２０％、酸化剤を０〜２５％、助燃剤を２
〜１０％含有することを特徴とする鋳型添加剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32331789A JPH03184666A (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 鋳型添加剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32331789A JPH03184666A (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 鋳型添加剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03184666A true JPH03184666A (ja) | 1991-08-12 |
Family
ID=18153442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32331789A Pending JPH03184666A (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 鋳型添加剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03184666A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008264817A (ja) * | 2007-04-19 | 2008-11-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼の連続鋳造用モールドパウダーおよび連続鋳造方法 |
| JP2016078035A (ja) * | 2014-10-10 | 2016-05-16 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼の連続鋳造用モールドフラックス |
| CN108393449A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-08-14 | 江苏新亿源环保科技有限公司 | 一种低碳钢用连铸保护渣及其制备方法 |
-
1989
- 1989-12-13 JP JP32331789A patent/JPH03184666A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008264817A (ja) * | 2007-04-19 | 2008-11-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼の連続鋳造用モールドパウダーおよび連続鋳造方法 |
| JP4650452B2 (ja) * | 2007-04-19 | 2011-03-16 | 住友金属工業株式会社 | 鋼の連続鋳造方法 |
| JP2016078035A (ja) * | 2014-10-10 | 2016-05-16 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼の連続鋳造用モールドフラックス |
| CN108393449A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-08-14 | 江苏新亿源环保科技有限公司 | 一种低碳钢用连铸保护渣及其制备方法 |
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