JPH04138858A - 連続鋳造用フラックス - Google Patents

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］ 本発明は鋼の連続鋳造において鋳型内の溶鋼湯面上に添
加される連続鋳造用フラックスに関し、特にその溶融特
性を改善してフラックスに起因する鋳造欠陥の減少に寄
与することができる連続鋳造用フラックスに関する。

口従来の技術］ 連続鋳造用フラックスは、鋳型内の溶鋼湯面上に投入さ
れて溶鋼の大気との接触による再酸化を防止すると共に
、溶鋼の湯面を保温する作用を有する。また、このフラ
ックス、が溶鋼の熱により溶融した後は、スラグを形成
し、このスラグが溶鋼場面に浮上してきたＡ　Ｉ　２０
３等の介在物を溶解吸収すると共に、鋳型と鋳片との間
に介在して鋳片に潤滑性を付与したり、鋳型による鋳片
の冷却を均一化させる作用を有する。

従来、これらの作用を発揮する連続鋳造用フラックスと
してはＣａＯＳ　ｉ　０２−Ａｉ２０３系酸化物を基本
成分とし、目的に応じて１１２０１Ｎａ２０及びに２０
等のアルカリ金属酸化物、ＭｇＯ及びＢａＯ等のアルカ
リ土類金属酸化物、又はアルカリ金属及びアルカリ土類
金属の弗化物が添加されたものが使用されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、近時、鉄鋼生産における生産性の向上及
び高品質化が推進される中で、連続鋳造においては、高
速鋳造のため、及び鋳型振動のハイサイクル化による表
面品質改善のために、鋳込み技術の開発が積極的に進め
られている。このような高速鋳造及び鋳型振動のハイサ
イクル化は、鋳型と鋳片との間の焼き付きによる鋳片の
拘束性ブレイクアウト等、致命的な操業トラブルを発生
しやすくする。このため、連続鋳造用フラックスとして
は、その溶融特性の改善が要望されているが、従来の連
続鋳造用フラックスは、このような要望を十分に満足さ
せるには至っていない。

また、このフラックスの溶融速度等の溶融特性は、吹き
込みアルゴンガス流量、鋳型内での溶鋼の流動に影響を
与える浸漬ノズル孔の吐出角度、又は磁気攪拌等の鋳造
条件によって著しい変動を受ける。

即ち、連続鋳造においては、浸漬ノズルの閉塞防止のた
めに、ノズルの上部からアルゴンガスを吹き込んでいる
が、このガスが鋳型内を上昇して溶鋼湯面から外部に放
出される際に、溶鋼場面上のフラックスに攪拌効果を及
ぼす。このため、ガス流量の多少により、フラックスの
溶融性が大きく影響を受ける。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
種々の鋳造条件下においても溶融特性のバラツキが少な
（、安定して優れた鋳片品質を得ることができる連続鋳
造用フラックスを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る連続鋳造用フラックスは、金属炭酸塩とし
て含有されるＣＯ２が２〜５重量％、１１０°Ｃから１
０００°Ｃまで加熱される過程で放出される水分が０．
５重量％以下であって、溶融点が９００乃至１２００°
Ｃであり、溶融収縮開始点に至る温度域での線収縮率が
０．５％以下であることを特徴とする。

［作用コ 本発明においては、ＣＯ２含有量及び水分量を所定の範
囲に規定すると共に、溶融温度及び軟化収縮特性を所定
の範囲に規定することにより、フラックスの溶融特性の
改善を図っている。

第１図は、フラックス中のＣ０２含有量と、吹き込みア
ルゴン（Ａｒ）ガス流量と、フラックス溶融速度との関
係を示す。この第１図に示すデータは、第２図に示すよ
うに、鋳型１内の溶鋼２の湯面上の一定区画を耐火物製
枠体３で囲み、表面のフラックスが完全に溶融してスラ
グ４になったところへ、所定量のフラックス５を散布し
、再び完全に溶融するまでの時間を測定して求めたもの
である。

このように、ＣＯ２含有量が２重量％未膚の場合は、ア
ルゴン流量により溶融速度が大きく異なり、ＣＯ２含有
量が２重量％以上になると、その差は小さくなり、溶融
速度が安定するのが分かる。

一方、ＣＯ２含有量が５重量％を超える場合には、分解
ガスによりフラックスが激しく吹き上げられ、渦流式レ
ベルセンサーが加熱されてその機能を失ったり、粉塵が
多量に発生したりして、操業上着しい不具合を生じるた
め、好ましくない。また、フラックス及びスラグ層を激
しく攪拌することとなり、スラグ及び未溶融フラックス
等の溶鋼への巻き込みが生じ、介在物系の欠陥発生を助
長させる。このため、ＣＯ２含有量の上限は５重量％と
した。

また、同様にフラックス中の水分、特に１１０〜１００
０℃に加熱されるときに放出される所謂結晶水は、フラ
ックスの昇温時に蒸発にともなう顕熱を奪うため、その
含有量が多いと溶融が遅れる。このように、水分含有量
により溶融速度のバラツキが増大し、安定した良好な鋳
造が維持できなくなる。また、水分含有量は、多すぎる
場合は、ピンボール発生の原因となり、鋳片品質にも多
大な悪影響を及ぼすことが分かった。

即ち、フラックス中に含まれる水分量については、第３
図に示すようにこの水分が多量に含有される場合には、
急激な加熱を受けると溶融速度が遅くなる。また、この
フラックス中の水分は鋳造中の湯面変動等によって、溶
鋼と直接接触してピンホールの原因となる。このため、
水分量の上限を０．５重量％とじた。

次に、フラックスの溶融温度（溶融点）及び加熱過程の
焼結現象に伴うフラックスの収縮特性について説明する
。

Ｌ敗区 先ず、フラックスの溶融性を高めるためにはフラックス
の溶融点が低いことが必要である。即ち、溶融点が１２
００℃を超えると、フラックスの溶融性が劣化し、特に
高速鋳造等のよう高溶融速度を要求される場合には、フ
ラックスの滓化不良によるブレイクアウトが発生しやす
い。一方、溶融点が低すぎると、フラックスの溶融速度
が速くなりすぎ、溶鋼湯面上に粉末状態で存在するフラ
ックス量が減少するため、溶鋼に対する保温性が低下し
てしまう。溶融速度はフラックス中に添加されるカーボ
ンの量によっても調整できるが、溶融点が９００℃未満
である場合には、カーボンを添加してもフラックスの溶
融速度を調整することができなくなる。従って、フラッ
クスの溶融点を９００乃至１２００℃とする。

１収監監 次に、例えば４００℃から、溶融収縮開始点に達するま
でのフラックスの昇温過程において、フラックスが軟化
収縮しにくいことがスラグベアの発生を防止する上で必
要である。このため、この軟化収縮時における線収縮率
を０．５％以下と限定する。この線収縮率が０．５％を
超える場合には、スラグベアが発生し、良好な滓化性を
示さない。

但し、このフラックスの軟化収縮特性は大気雰囲気中に
おいて２０℃／分の昇温速度にてフラックスを加熱し、
その膨張及び収縮挙動を経時的に測定することにより求
めたものである。

なお、４００℃からの昇温過程としたのは、それ未満の
低温では焼結現象が認められないためである。

［実施例］ 次に、本実施例及び比較例に係る種々の組成の連続鋳造
用フラックスを製造し、各フラックスの熱特性を測定す
ると共に、各フラックスを使用して連続鋳造を行った場
合の焼結体の発生等のフラックスの溶融状況及び鋳片の
品質を調査した結果について説明する。

フラックスは、先ず、珪石、石灰、珪灰石、蛍石、炭酸
ソーダ、弗化ソーダ、マグネシアクリンカ−１炭酸リチ
ウム、炭酸バリウム、アルミナ、珪酸カルシウム系ガラ
ス等からなる原料粉末混合物を７００〜８００℃で加熱
焼成し、溶融点及び軟化収縮特性を改善した後、これを
主原料として５０％以上使用し、更に成分調整用として
珪石、石灰、蛍石、ポルトランドセメント、アルミナ、
マグネシアクリンカ−等を加えると共に、カーボンブラ
ック等の単体のカーボンを溶融調整剤として添加し、下
記第１表に示す成分となるように製造した。

第１表には、これらフラックスの組成と共に示差熱分析
及び熱機械分析（以下、ＴＭＡという）を使用して測定
した熱特性値も示した。

なお、溶融点は示差熱分析によるフラックスの溶融吸熱
ピーク温度として測定した。また、ＴＭＡでは、溶融に
ともない、収縮開始温度（以下、溶融収縮開始温度とい
う）に至る過程で生じる収縮挙動をとらえ、この線収縮
率を測定した。

第４図は横軸に時間をとり、縦軸に膨張量及び温度をと
って、フラックスの温度に対する軟化収縮特性の一例を
示すグラフ図である。この図に示すように、２０°Ｃ／
分の昇温温度でフラックスを加熱したときに、例えば、
５６３℃で軟化収縮を開始し、Δしたけ収縮した後膨張
に転じ、その後８６５℃で溶融に伴う大きな収縮挙動が
認められる。

第１表に示す線収縮率は、融解時の収縮とは異なる軟化
時の収縮における収縮量ΔＬを初期の試料の高さり。に
対する比で表したものである。

第１表に示すフラックスを使用して、１５０Ｘ　Ｉ５０
關サイズのビレット連鋳の場合は鋳造速度１．Ｅｉ〜２
．２ｍ　／分で、また、２５０　Ｘ　（９００〜１５０
０）　ｖｒｍサイズのスラブ連鋳の場合は鋳造速度１．
０〜２．０ｍ　／分で鋳造テストを実施した。

第１表に示す実施例Ａ−Ｃのフラックスは、ビレット連
鋳に使用し、いずれもフラックス消費量が０．３〜ｏＪ
ｋｇ／ｎ？であり、ブレークアウト等の操業トラブルも
なく、またフラックスの著しい焼結体も発生せず、溶融
性が良好で、且つ鋳片の品質も良好なものであった。

実施例り、Ｅのフラックスは、スラグ連鋳に適用した。

いずれも、フラックス消費量が０．３〜０．５ｋｇ／♂
と適正であり、スラグベアの発生もほとんどな（、溶融
性が良好であり、操業上何ら問題はなかった。また、鋳
片品質に関しても、連続鋳造から圧延へ鋳片を直送する
ＨＣＲ操業の実施上、何ら支障はなく、製品も良好であ
った。

比較例ＦはＣＯ２含有量が少ない場合の例であるが、ビ
レット連鋳に適用し、特にアルゴンガスを吹き込まない
鋳造において、フラックスの溶融状況が若干悪いのが観
察された。

比較例ＧはＣＯ２含有量が逆に多すぎる場合の例である
。ビレット連鋳にてテストしたところ、フラックスの吹
き上げが激しく作業性が好ましくなかった。また、鋳片
にフラックス系の介在物欠陥の発生が認められた。

比較例Ｈは、水分含有量が０．５％を超える場合の例で
あり、スラブ連鋳に適用したところ、フラックスの溶融
か不規則きなるのが認められた。

比較例Ｉは、ＣＯ２量が下限値を満足せず、且つ水分量
も上限値を超える例である。スラブ連鋳に適用したとこ
ろ、フラックス消費量が０．２４ｋｇ／♂と減少し、溶
融状況もフラックスが団子状となるなど好ましくなかっ
た。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、フラックスが加熱
される際に生じる焼結現象が抑制されるためにフラック
スの溶融性が極めて優れている。

また、フラックスに含有される熱分解ガスとしてのＣＯ
Ｑ量及び水分量を規定しているために、実際の鋳造時に
発生する種々の条件下で、フラックスの溶融性がより安
定的に良好なものとなり、本発明は操業の安定及び優れ
た品質の鋳片製造に多大なる効果をもたらすものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図はフラックス中のＣＯ２含有量、Ａｒ流量及び溶
融速度指数の関係を示すグラフ図、第２図はフラックス
の溶融試験方法を示す模式図であって、第２図（ａ）は
平面図、第２図（ｂ）はそのＢ−Ｂ線による断面図、第
３図はフラックス中の水分量と溶融速度指数との関係を
示すグラフ図、第４図は線収縮率の測定方法を示すグラ
フ図である。 １：鋳型、２；溶鋼、３；枠体、４；スラグ、５；フラ
ックス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属炭酸塩として含有されるＣＯ＿２が２〜５重
   量％、１１０℃から１０００℃まで加熱される過程で放
   出される水分が０．５重量％以下であって、溶融点が９
   ００乃至１２００℃であり、溶融収縮開始点に至る温度
   域での線収縮率が０．５％以下であることを特徴とする
   連続鋳造用フラックス。