JPH0377753A

JPH0377753A - 高アルミニウム含有鋼の鋳造用パウダー及び鋳造法

Info

Publication number: JPH0377753A
Application number: JP20989489A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Furuta; 仁司古田; Akira Matsuo; 晶松尾; Yasuo Minagawa; 皆川　安生
Original assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Metal Products Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Metal Products Co Ltd
Priority date: 1989-08-14
Filing date: 1989-08-14
Publication date: 1991-04-03
Anticipated expiration: 2015-01-31
Also published as: JP3004657B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、高アルミニウム含有鋼の連続鋳造法およびそ
の鋳造パウダーに関する。

〔従来の技術〕

従来から、溶鋼の連続鋳造に際しては、溶鋼の酸化防止
と鋳型と鋳造シェルとの間の潤滑のために、Ｃａｂ、　
５ｉＯｚ　を主成分とする母剤と粘度及び融点を調整す
るＮａ、０．に、０．＾１．０．．　Ｎａｐ、　ＫＦ、
＾ＩＦ。

などの溶媒剤とからなるものが゛使用されている。

ところが、これらを用いて高アルミニウム含有鋼を連続
鋳造すると、溶鋼中のＡＩが＾ＬＯｓとなって溶融パウ
ダーに吸収され、鋳造中にパウダーが変質して高融点の
２ＣａＯ・ＡＩｚＯｓ・５ｉｎ２が析出し、鋳片表面性
状が著しく劣化し、ひいてはパウダーの潤滑不良による
ブレークアウトなどの鋳造事故が発生する。また、鋳造
中は鋳型内パウダーよりＮａＦ、）ｉａ２ｃＯｓによる
白煙が激しく発生し、湯面監視など鋳造作業が不可とな
る場合もある。

この高アルミニウム含有鋼の鋳造に際しての問題点を解
決するために、特公昭６３−５６０１９号には高アルミ
ニウム含有鋼におけるＡＩの酸化による汚染を防止する
ために、ＳｉＯ２を７．０重量％以下に規制することが
開示されている。しかしながら、上記公報に開示されて
いるパウダーでは、＾１，０．の生成を抑制することは
できるが、パウダーの粘性が極めて不安定であり、パウ
ダーの均一流入が不良となる。

また、特開昭６１−１８６１５６号公報には、同じく高
アルミニウム含有鋼の連続鋳造におけるパウダーによる
潤滑性能を改善するために、ＢａＯを８〜４０重量％含
み、ＣａＯ＋５ｉ０２＋ＢａＯの含有量が６０〜８０重
量％であり、ＣａＯ／５ｉｆｔが０．３〜０．６　、融
点８００〜９００℃として、パウダー中のＳｉＯ２を多
くしてＡｌ２Ｏ。

吸収時の物性を安定化させること、さらに、これにＬｉ
Ｏをｌ〜１０重量％含有せしめたものが開示されている
。ところが、このパウダーは、パウダー中に５ｉｎ２が
多く含まれているため、鋼中のＡＩの酸化消耗が大きく
、また塩基度ＣａＯ／Ｓ＋Ｏｚが低いため、脱酸生成物
によるＡｌ２Ｏ，の吸収能が小さい。さらには、パウダ
ー中の５ｉｎ２と鋼中のＡｌとの反応により、溶融パウ
ダー中のＡｌ２Ｏ，が増加し、鋳造中にパウダーが変質
して鋳片表面性状を劣化させると共に、ひいては潤滑不
良に伴うブレークアウトなどの鋳込事故が発生する。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明において解決すべき課題は、上記従来の高アルミ
ニウム鋼の鋳造に際しての問題点を解消し、鋳造用パウ
ダーとしての溶湯の酸化と、溶鋼変質と、さらに鋳造で
のパウダー潤滑機能の低下による鋳造事故および表面欠
損を防止する鋳造法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、Ａｌ含有量が２重量％以上の高アルミニウム
含有鋼の鋳造に際して、５ｉｎ２を１０〜２０重量％と
Ａｌ．０．を１５重量％以下含有するパウダーを鋳型内
に供給するに当たって、前記パウダー中の５ｉ０２含有
量（Ｓ＋０．　）を溶鋼中のＡｌ含有量〔Ａｌ〕との関
係において、（Ｓｉｎ、　）重量％≦９０／〔Ａｌ〕重量％の条件を
充足するように調整すると共に、浸漬ノズルの吐出口の
角度を水平に対し下向きにすることによって上記課題を
解決した。

本発明において使用するパウダー中のＳｉｎ、含有量は
第１図のＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄの範囲内に規定することによっ
て、高＾１含有鋼の鋳造を可能にする。

また、パウダーのＳｉｎ、を１０〜２０重量％、ＣａＯ
を２０〜４０重量％、Ａｌ、０．を１５重量％以下で、
且つＮａ、０を５〜ＩＯ重量％、Ｆ（−）を５〜１５重
量％、ＭｇＯを１０重量％以下、しかもＢａｎ、　Ｔｉ
０ｚ、　ＭｎＯ，ＳｒＯ，Ｂｔｕｓ。

Ｌｉ、Ｏの一種以上を添加することによって、溶融温度
が８００〜１２５０℃の範囲内にあり、且つ１３００℃
における粘度が１．５ポアズ以下にあるように調整し、
より安定な鋳造操業を実現するものである。

〔作用〕

パウダーの潤滑機能を維持し、鋳造事故を防止するため
には、その溶融温度を１２５０℃以下にする必要がある
。

本発明においては、Ｓｉｎ、含有量（ＳｉＯ□）を１０
〜２０重量％の範囲内とすることによって、パウダーの
溶融温度を１２５０℃以下に維持でき潤滑性が保たれる
。鋳造中にパウダー中のＡｌ２Ｏ，の含有量が上昇した
のちも溶融温度を低く維持できるので、鋳造事故及び表
面性状の劣化を防止できる。１０重量％未満では、鋳造
時の５ｉｎ２の還元によりスラグの潤滑性が維持されず
、２０重量％を越えるとＳｉｎ。

の還元量が多くなり鋼の汚染が大きくなる。

溶融パウダーの変質は溶鋼中のＡｌと溶融パウダー中の
Ｓｉｎ、が３　（Ｓ１０２）　＋　４　（Ａｌ〕→２（＾１＊Ｏｉ
）　＋３　Ｃｓ１）の反応のために生じ、溶融パウダー
中のＡｌ２Ｏ，が増加し、高融点の２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ
５’５Ｉ０２が析出して溶融温度が著しく高くなり潤滑
機能を失う。

第２図は、第１表に示す組成を有するパウダー中のＡｌ
、０．の含有量を変化せしめたときの溶融温度を示す。

第１表＊：その他成分とは８ａＯ，Ｔｉｎ、、　Ｍｎ口＋　Ｂ
ｔＯｓ、’Ｌｉ２Ｏの一種以上の総重量％同図を参照し
て、＾１，０．の含有量の増加とともにパウダーの溶融
温度は上がり、その含有量が略２９重量％において、鋳
造シェルのブレークアウトを発生する溶融温度である１
２５０℃に達する。

したがって、溶融パウダー中のＡｌ、０．の含有量は３
０重量％以下に抑える必要があるが、この溶融パウダー
中のＡｌ、０．の含有量の中、脱酸生成過程でパウダー
中に吸収されるＡｌ２０．の量は１０〜１５重量％ある
ため、初期のＡｌ、０．の含有量は略１５重量％辺下に
抑える必要がある。

そして、上記の反応式において還元に供される溶融パウ
ダー中のＳｉｎ、の量は、鋼中に含有されるＡｌの含有
量との関係では、第３図に示す通りであって、初期パウ
ダー中のＳｉｎ、の含有量（Ｓ１０２）は、溶鋼中のＡ
ｌの含有量（Ａｌ）との関連で、（Ｓ＋Ｏｚ　）　重量
％≦９０／〔Ａｌ３重量％の式を満たす必要がある。

また、ＣａＯ　はパウダーの所定物性を付与するために
、２０〜４０重量％配合できる。２０重量％未満ではパ
ウダー物性のうち、とくに所定の粘度を得ることができ
なくなり、４０重量％を超えるとパウダーのガラス性を
維持することができず潤滑不良となり好ましくない。

Ｎａ２Ｏはパウダーの溶融温度および粘度などの物性を
調整するために５重量％以上配合が必要である。

しかし、パウダーの鋳造中の添加の際の白煙発生はパウ
ダー中のＮａ、０に起因するものであり、その含有量を
１０重量％以下に規定することで、パウダーによる鋳造
操業性が改善でき白煙の発生は防止される。

Ｆ（−）はパウダーの物性調整のために弗化物として５
〜１５重置％配合される。しかしながら、１５重量％を
超えると弗化物のガス化、および浸漬ノズルなどの耐火
物の溶損が大きくなる。

ＭｇＯはパウダーの物性を調整するために１０重量％辺
下配合できる。しかしながら、その配合量が１０重量％
を超えると、鋳造中にＡｌ２０．の濃化により高融点物
質のスピネルＭｇＯ・Ａｌ２０コが多量に生皮し、スラ
グのｆＲ滑性が低下する。

その他、パウダー物性を調整するために、Ｂａｄ。

ＴｉＯ２，ＭｎＯ，ＳｒＯ，Ｂ、０３．　Ｌｉ２Ｏを適
量添加することも可能である。

さらに、上記パウダーの使用に際しては、浸漬ノズルを
水平に対し下向きにすることによって、上記の作用を顕
著にすることができる。

すなわち、この角度が水平に対して上向きになる（水平
を含む）と、該ノズル吐出孔からの溶鋼は、下向き流と
上向き流のうち上向き流が強くなり、この上向き流がメ
ニスカス部でパウダー中のＳｉＯ２により該鋼中のＡＩ
を多量消失し介在物も増える。

また、この上向き流が強いとパウダー中のＮａ、０と反
応し白煙が多量発生するが、浸漬ノズルの吐出口の指向
角度を水平位置に対して下向きとして下向き流を強化す
ることによって、白煙の発生は相当に低減できる。この
吐出口の指向角度を大にすると介在物の鋳片内への巻込
みを生じるが、対象溶鋼がＡｌ含有量の高い完全キルド
鋼であるために、この問題は発生しない。これらのこと
から、浸漬ノズルの吐出孔の下向き角度は１５°以上と
することが好ましい。

〔実施例〕

Ａｌを５重量％含有するステンレス調の２５０　　ＸＩ
Ｏ３０ｍｍのスラブを第２表に示す配合組成を有するパ
ウダー物性いて、１５００℃において連続鋳造した。

比較のために、同表の比較例の配合組成を有するパウダ
ーを使用に供した。

本発明パウダーを用いると白煙の発生はなく、またスラ
グの凝集もなく操業でき、表面性状も改善され、従来の
ものと比べて歩留も著しく向上した。

〈以下、この頁余白）第２表＊：その他成分とは、Ｂａｄ、　Ｔｉｅ、、　ＭｎＯ，
Ｂ、０．、　Ｌｉ、０の一種以上の総重量％〔発明の効
果〕本発明によって以下の効果を奏することができる。

（１）　　パウダー変質に伴う鋳片表面欠陥がなく冶金
的欠陥の少ない表面状態に優れた鋳造物が得られる。

（２）　　ｌｌ’！滑不良に起因するブレークアウトが
発生しない。

（３）高アルミニウム含有鋼が連続鋳造法で製造される
ことによって生産性が向上する。

（４）パウダーと溶鋼との接触による＾１□０．系介在
物の生成を抑制し、生成したＡｌ２Ｏ３をパウダーが吸
収するためＡｌ２Ｏ３系介在物に起因する地底の発生を
なくすことができる。

などによって鋳片手入歩留が改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における組成範囲を示す。第２図及び第
３図は本発明の組成範囲による作用を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】１、Ａｌ含有量が２重量％以上の高アルミニウム含有鋼
の鋳造に際して、ＳｉＯ＿２を１０〜２０重量％とＡｌ
＿２Ｏ＿３を１５重量％以下含有するパウダーを鋳型内
に供給するに当たって、前記パウダー中のＳｉＯ＿２含
有量（ＳｉＯ＿２）を溶鋼中のＡｌ含有量〔Ａｌ〕との
関係において、（ＳｉＯ＿２）重量％≦９０／〔Ａｌ〕重量％の条件を
充足するように調整すると共に、浸漬ノズルの吐出口の
角度を水平に対し下向きにすることを特徴とする高アル
ミニウム含有鋼の鋳造法。２、Ａｌ含有量が２重量％以上の高アルミニウム含有鋼
の鋳造に際して、ＳｉＯ＿２を１０〜２０重量％とＡｌ
＿２Ｏ＿３を１５重量％以下含有し、ＣａＯを２０〜４
０重量％、Ｎａ＿２Ｏを５〜１０重量％、Ｆ＾（＾−＾
）を５〜１５重量％、およびＭｇＯを１０重量％以下含
有し、且つＢａＯ、ＴｉＯ＿２、ＭｎＯ、ＳｒＯ、Ｂ＿
２Ｏ＿３、Ｌｉ＿２Ｏの一種以上を適量添加してなる高
アルミニウム含有鋼鋳造用パウダー。