JPH04274852A - 高清浄度溶鋼鋳造用の連鋳タンディッシュ堰 - Google Patents
高清浄度溶鋼鋳造用の連鋳タンディッシュ堰Info
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- JPH04274852A JPH04274852A JP3055555A JP5555591A JPH04274852A JP H04274852 A JPH04274852 A JP H04274852A JP 3055555 A JP3055555 A JP 3055555A JP 5555591 A JP5555591 A JP 5555591A JP H04274852 A JPH04274852 A JP H04274852A
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高清浄度鋼鋳造用の耐
火物に関する物であって、 特にｓｏｌ．Ａｌ．０．０
０２％以下の伸線加工性、疲労強度、あるいは被削性を
要求されるＳｉ脱酸鋼鋳造用のタンディッシュ堰に関す
るものである。
火物に関する物であって、 特にｓｏｌ．Ａｌ．０．０
０２％以下の伸線加工性、疲労強度、あるいは被削性を
要求されるＳｉ脱酸鋼鋳造用のタンディッシュ堰に関す
るものである。
【０００２】
【従来技術】従来、連続鋳造用のタンディッシュ堰には
、Ａｌ２Ｏ３を４５〜７５％含有したアルミナ−シリカ
質の中アルミナおよび高アルミナ質耐火物が一般的に使
用されている。鋳造中の溶鋼やスラグによる磨耗が大き
いタンディッシュ堰耐火物としては、高耐食性、高耐磨
耗性、高耐スポーリング性が優れている高アルミナ質、
あるいは中アルミナ質が一般的に使用されている。
、Ａｌ２Ｏ３を４５〜７５％含有したアルミナ−シリカ
質の中アルミナおよび高アルミナ質耐火物が一般的に使
用されている。鋳造中の溶鋼やスラグによる磨耗が大き
いタンディッシュ堰耐火物としては、高耐食性、高耐磨
耗性、高耐スポーリング性が優れている高アルミナ質、
あるいは中アルミナ質が一般的に使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来から高清浄度Ｓｉ
キルド鋼を製造するに当たっては耐火物の非アルミナ化
（純Ａｌ２Ｏ３を用いない）が望ましいと言われてきた
。 その理由は■介在物組成制御用の溶鋼酸素活量およびｓ
ｏｌ．Ａｌ．の微量コントロール（小山等：学振１９委
員会第３分科会・神戸製鋼所資料；Ｓ６２．９．３０）
、■耐火物を構成する純Ａｌ２Ｏ３粒子の脱落防止（市
橋等；鉄と鋼Ｖｏｌ．７１ Ｎｏ．２・８５−Ａ２５）
であった。従って、従来技術で可能な取鍋内張り耐火物
の非アルミナ化、例えばジルコン系耐火物の使用、タン
ディッシュ内張り耐火物の非アルミナ化、例えばＭｇＯ
系耐火物の使用等、部分的には非アルミナ化が行なわれ
、それなりの改善効果も認められていた（斉藤等；神戸
製鋼技報Ｖｏｌ．３４ Ｎｏ．２ ｐ９６）が、実
害介在物を皆無にし、実用上のトラブルを防止できるレ
ベルには至っていない（斉藤等；神戸製鋼技報Ｖｏｌ．
３４ Ｎｏ．２ ｐ９６）。その理由は、溶鋼注入
系の耐火物を非アルミナ化することが技術的に困難であ
ったことと、部分的な非アルミナ化（純Ａｌ２Ｏ３粒子
を用いない）では、本発明者等が明らかにしたように溶
鋼中および耐火物中カーボンとの反応で耐火物中のＳｉ
Ｏ２成分が還元されてＡｌ２Ｏ３成分が濃化する結果、
後述する実害となるＡｌ２Ｏ３粒子相及びスピネル（Ｍ
ｇＯ・Ａｌ２Ｏ３）相が生成することを防止できないか
らである。したがって溶鋼と接触する耐火物は、実害を
及ぼさないレベルにアルミナレス化する必要がある。Ｓ
ｉキルド鋼を鋳造したアルミナ−シリカ質タンディッシ
ュ堰の稼動面は、反応付着生成物が少ないため、従来無
害であると考えられていたが、本発明者らの最近の調査
結果では、堰稼動面にＡｌ２Ｏ３が濃化して生成したア
ルミナ相、スピネル相が鋳造中に脱落し、鋳片にトラッ
プされて実害を生じる介在物になっていると推定される
。
キルド鋼を製造するに当たっては耐火物の非アルミナ化
（純Ａｌ２Ｏ３を用いない）が望ましいと言われてきた
。 その理由は■介在物組成制御用の溶鋼酸素活量およびｓ
ｏｌ．Ａｌ．の微量コントロール（小山等：学振１９委
員会第３分科会・神戸製鋼所資料；Ｓ６２．９．３０）
、■耐火物を構成する純Ａｌ２Ｏ３粒子の脱落防止（市
橋等；鉄と鋼Ｖｏｌ．７１ Ｎｏ．２・８５−Ａ２５）
であった。従って、従来技術で可能な取鍋内張り耐火物
の非アルミナ化、例えばジルコン系耐火物の使用、タン
ディッシュ内張り耐火物の非アルミナ化、例えばＭｇＯ
系耐火物の使用等、部分的には非アルミナ化が行なわれ
、それなりの改善効果も認められていた（斉藤等；神戸
製鋼技報Ｖｏｌ．３４ Ｎｏ．２ ｐ９６）が、実
害介在物を皆無にし、実用上のトラブルを防止できるレ
ベルには至っていない（斉藤等；神戸製鋼技報Ｖｏｌ．
３４ Ｎｏ．２ ｐ９６）。その理由は、溶鋼注入
系の耐火物を非アルミナ化することが技術的に困難であ
ったことと、部分的な非アルミナ化（純Ａｌ２Ｏ３粒子
を用いない）では、本発明者等が明らかにしたように溶
鋼中および耐火物中カーボンとの反応で耐火物中のＳｉ
Ｏ２成分が還元されてＡｌ２Ｏ３成分が濃化する結果、
後述する実害となるＡｌ２Ｏ３粒子相及びスピネル（Ｍ
ｇＯ・Ａｌ２Ｏ３）相が生成することを防止できないか
らである。したがって溶鋼と接触する耐火物は、実害を
及ぼさないレベルにアルミナレス化する必要がある。Ｓ
ｉキルド鋼を鋳造したアルミナ−シリカ質タンディッシ
ュ堰の稼動面は、反応付着生成物が少ないため、従来無
害であると考えられていたが、本発明者らの最近の調査
結果では、堰稼動面にＡｌ２Ｏ３が濃化して生成したア
ルミナ相、スピネル相が鋳造中に脱落し、鋳片にトラッ
プされて実害を生じる介在物になっていると推定される
。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は従来技術の課題
を有利に解決するものであって、 （１）ｓｏｌ．Ａｌ．０．００２％以下のＳｉ脱酸溶鋼
を鋳造する連鋳タンディッシュ堰において、溶鋼と接触
する部分のＡｌ２Ｏ３含有量を４重量％以下とし、望ま
しくはＭｇＯ：９０重量％以上、ＳｉＯ２：３〜７重量
％、およびその他の耐火成分：０〜５重量％からなるこ
とを特徴とする高清浄度鋼鋳造用のタンディッシュ堰。 （２）ｓｏｌ．Ａｌ．０．００２％以下のＳｉ脱酸溶鋼
を鋳造する連鋳タンデイッシュ堰において、溶鋼と接触
する部分のＡｌ２Ｏ３含有量を４重量％以下とし、望ま
しくはジルコン原料７０重量％（ＺｒＯ２量として４５
重量％）以上を含有し、さらにＳｉＯ２：１０〜２５重
量％含有することを特徴とするセミジルコン質の高清浄
度鋼鋳造用のタンディッシュ堰である。
を有利に解決するものであって、 （１）ｓｏｌ．Ａｌ．０．００２％以下のＳｉ脱酸溶鋼
を鋳造する連鋳タンディッシュ堰において、溶鋼と接触
する部分のＡｌ２Ｏ３含有量を４重量％以下とし、望ま
しくはＭｇＯ：９０重量％以上、ＳｉＯ２：３〜７重量
％、およびその他の耐火成分：０〜５重量％からなるこ
とを特徴とする高清浄度鋼鋳造用のタンディッシュ堰。 （２）ｓｏｌ．Ａｌ．０．００２％以下のＳｉ脱酸溶鋼
を鋳造する連鋳タンデイッシュ堰において、溶鋼と接触
する部分のＡｌ２Ｏ３含有量を４重量％以下とし、望ま
しくはジルコン原料７０重量％（ＺｒＯ２量として４５
重量％）以上を含有し、さらにＳｉＯ２：１０〜２５重
量％含有することを特徴とするセミジルコン質の高清浄
度鋼鋳造用のタンディッシュ堰である。
【０００５】以下本発明を図表を用いて説明する。表１
は本発明に適用する鋼種であって、特に低Ａｌに特徴が
ある。Ａｌは強脱酸元素で脱酸・酸素コントロール用に
有用であるが、ｓｏｌ．Ａｌ．が、０．００２％以上に
なると非延性硬質のＡｌ２Ｏ３系介在物を生じて、疲労
特性、伸線加工特性および被削性等を害するので、低Ａ
ｌとする必要がある。Ｃは材質強度コントロールに必要
であり、用途によって必然的にその成分範囲が決定され
るが、０．０５％未満では後述する本発明で問題にして
いる耐火物稼動面のアルミナ成分濃化も問題とならない
。 ＳｉはＣと共に脱酸・酸素コントロール上必要であり、
また靱性をあまり低下せずに強度を増加させる効果が有
り、 ０．０３〜２．５０％が実用化されている。
Ｍｎは、強度を増加させる効果があり、また介在物の軟
質化にも効果が有り０．１５〜２．００％程度が実用化
されている。Ｐ，Ｓは偏析を悪化させ、材料特性を悪化
させるので０．０３％以下が望ましい。Ｏは介在物組成
コントロール上重要な成分であり、Ｃ，Ｓｉ含有量に対
して適当な範囲が有るが安定して鋳造できるのは８０ｐ
ｐｍ以下である。これ以上では鋳片にブローホールが発
生したりして鋳造が不安定になる。その他Ｃｒ，Ｎｂ，
Ｖ等材質特性上有効で脱酸および介在物組成にあまり影
響を及ぼさない元素は含有してもかまわない。
は本発明に適用する鋼種であって、特に低Ａｌに特徴が
ある。Ａｌは強脱酸元素で脱酸・酸素コントロール用に
有用であるが、ｓｏｌ．Ａｌ．が、０．００２％以上に
なると非延性硬質のＡｌ２Ｏ３系介在物を生じて、疲労
特性、伸線加工特性および被削性等を害するので、低Ａ
ｌとする必要がある。Ｃは材質強度コントロールに必要
であり、用途によって必然的にその成分範囲が決定され
るが、０．０５％未満では後述する本発明で問題にして
いる耐火物稼動面のアルミナ成分濃化も問題とならない
。 ＳｉはＣと共に脱酸・酸素コントロール上必要であり、
また靱性をあまり低下せずに強度を増加させる効果が有
り、 ０．０３〜２．５０％が実用化されている。
Ｍｎは、強度を増加させる効果があり、また介在物の軟
質化にも効果が有り０．１５〜２．００％程度が実用化
されている。Ｐ，Ｓは偏析を悪化させ、材料特性を悪化
させるので０．０３％以下が望ましい。Ｏは介在物組成
コントロール上重要な成分であり、Ｃ，Ｓｉ含有量に対
して適当な範囲が有るが安定して鋳造できるのは８０ｐ
ｐｍ以下である。これ以上では鋳片にブローホールが発
生したりして鋳造が不安定になる。その他Ｃｒ，Ｎｂ，
Ｖ等材質特性上有効で脱酸および介在物組成にあまり影
響を及ぼさない元素は含有してもかまわない。
【０００６】
【表１】
【０００７】〈耐火物をアルミナレス化する必要性〉伸
線加工中の破断面、および疲労破面に認められる実害と
なる介在物は、殆どが純アルミナ、およびスピネル（Ａ
ｌ２Ｏ３・ＭｇＯ）である。Ｓｉキルド鋼を鋳造した高
アルミナ質タンデイッシュ堰稼動面には堰基材の高アル
ミナ質粒子とは形態が異なる数十μｍ〜１５０μｍサイ
ズのアルミナ相、およびスピネル相が析出していること
が検鏡調査、ＥＰＭＡ分析で確認された。堰稼動面にア
ルミナ相が生成する機構を、高アルミナ質耐火物（５２
％Ａｌ２Ｏ３，４８％ＳｉＯ２）の場合を例にして述べ
る。 高アルミナ質堰稼動面の約１ｍｍ厚みに純アルミナ相の
析出が認められ、約１５０ミクロン以下のアルミナ相が
多数生成析出している。その模式図を図１に示す。図で
Ａは溶鋼と反応生成したアルミナ相であり、Ｂは（Ａｌ
，Ｓｉ，Ｍｎ）Ｏ系のマトリックスである。Ｃは耐火物
基材であり、ほぼ５２％Ａｌ２Ｏ３−４８％ＳｉＯ２で
ある。カーボンを含まない高アルミナ質耐火物にアルミ
ナ相が生成する機構について、溶鋼と耐火物との反応を
熱力学的に検討した。その結果を表２に示す（熱力学デ
ータは学振・製鋼第１９委員会「製鋼反応の推奨平衡値
」を使用した）。１５００℃の溶鋼５０Ｔと耐火物１Ｋ
ｇが平衡に達するまで反応した結果を反応後の欄に示し
てある。溶鋼５０Ｔはタンディッシュ内の溶鋼、耐火物
１ｋｇは堰表面の反応層の量を想定している。表で水準
■は高炭素鋼との反応の例である。耐火物中のＳｉＯ２
が還元されて消失し、アルミナが１００％つまり純アル
ミナ相が生成することを示している。さらにアルミナの
一部も還元されてｓｏｌ．Ａｌ．として溶鋼に入ってい
ることがわかる。水準■は溶鋼中カーボンが０．２％の
場合であるが、この場合でも純アルミナ相が生成する。 水準■および■は溶鋼中Ｍｎ含有量を変更した場合であ
るが、あまり変化は認められない。この結果から、耐火
物中のＳｉＯ２成分は溶鋼中のカーボンで還元されて、
Ａｌ２Ｏ３成分が濃化し純アルミナ相が生成することが
分かる。 従来溶鋼中のＭｎでＳｉＯ２が還元されると
言う文献が多く見られる（成田：耐火物，３０〔１４〕
，ｐ１４（１９７８）等）が、本発明の場合にはカーボ
ンの方が還元力が大きい事が分かる。 この全体の反応
をムライト組成の例で示すと（３）式で表わされる。 〈３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２〉 ＋ ４〔Ｃ〕 ＝
３Ａｌ２Ｏ３ ＋ ２〔Ｓｉ〕 ＋ ４｛ＣＯ｝
（３）この場合、耐火物中のＡｌ２Ｏ３成分が濃化
してアルミナ相が生成するので、アルミナ相の生成を防
止するためには、Ａｌ２Ｏ３成分を極力含有しない耐火
物を使用する必要がある。以上述べた理由により、タン
デイッシュ堰等の耐火物と溶鋼が接触する界面に実害と
なるアルミナ相、スピネル相の生成を防止するためには
、タンディッシュ堰およびその他耐火物の溶鋼と接触す
る部分のアルミナ成分の低減を行なう必要がある。
線加工中の破断面、および疲労破面に認められる実害と
なる介在物は、殆どが純アルミナ、およびスピネル（Ａ
ｌ２Ｏ３・ＭｇＯ）である。Ｓｉキルド鋼を鋳造した高
アルミナ質タンデイッシュ堰稼動面には堰基材の高アル
ミナ質粒子とは形態が異なる数十μｍ〜１５０μｍサイ
ズのアルミナ相、およびスピネル相が析出していること
が検鏡調査、ＥＰＭＡ分析で確認された。堰稼動面にア
ルミナ相が生成する機構を、高アルミナ質耐火物（５２
％Ａｌ２Ｏ３，４８％ＳｉＯ２）の場合を例にして述べ
る。 高アルミナ質堰稼動面の約１ｍｍ厚みに純アルミナ相の
析出が認められ、約１５０ミクロン以下のアルミナ相が
多数生成析出している。その模式図を図１に示す。図で
Ａは溶鋼と反応生成したアルミナ相であり、Ｂは（Ａｌ
，Ｓｉ，Ｍｎ）Ｏ系のマトリックスである。Ｃは耐火物
基材であり、ほぼ５２％Ａｌ２Ｏ３−４８％ＳｉＯ２で
ある。カーボンを含まない高アルミナ質耐火物にアルミ
ナ相が生成する機構について、溶鋼と耐火物との反応を
熱力学的に検討した。その結果を表２に示す（熱力学デ
ータは学振・製鋼第１９委員会「製鋼反応の推奨平衡値
」を使用した）。１５００℃の溶鋼５０Ｔと耐火物１Ｋ
ｇが平衡に達するまで反応した結果を反応後の欄に示し
てある。溶鋼５０Ｔはタンディッシュ内の溶鋼、耐火物
１ｋｇは堰表面の反応層の量を想定している。表で水準
■は高炭素鋼との反応の例である。耐火物中のＳｉＯ２
が還元されて消失し、アルミナが１００％つまり純アル
ミナ相が生成することを示している。さらにアルミナの
一部も還元されてｓｏｌ．Ａｌ．として溶鋼に入ってい
ることがわかる。水準■は溶鋼中カーボンが０．２％の
場合であるが、この場合でも純アルミナ相が生成する。 水準■および■は溶鋼中Ｍｎ含有量を変更した場合であ
るが、あまり変化は認められない。この結果から、耐火
物中のＳｉＯ２成分は溶鋼中のカーボンで還元されて、
Ａｌ２Ｏ３成分が濃化し純アルミナ相が生成することが
分かる。 従来溶鋼中のＭｎでＳｉＯ２が還元されると
言う文献が多く見られる（成田：耐火物，３０〔１４〕
，ｐ１４（１９７８）等）が、本発明の場合にはカーボ
ンの方が還元力が大きい事が分かる。 この全体の反応
をムライト組成の例で示すと（３）式で表わされる。 〈３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２〉 ＋ ４〔Ｃ〕 ＝
３Ａｌ２Ｏ３ ＋ ２〔Ｓｉ〕 ＋ ４｛ＣＯ｝
（３）この場合、耐火物中のＡｌ２Ｏ３成分が濃化
してアルミナ相が生成するので、アルミナ相の生成を防
止するためには、Ａｌ２Ｏ３成分を極力含有しない耐火
物を使用する必要がある。以上述べた理由により、タン
デイッシュ堰等の耐火物と溶鋼が接触する界面に実害と
なるアルミナ相、スピネル相の生成を防止するためには
、タンディッシュ堰およびその他耐火物の溶鋼と接触す
る部分のアルミナ成分の低減を行なう必要がある。
【０００８】
【表２】
【０００９】一方、耐火物中にカーボンを含有した耐火
物の場合も、例えばＳｉキルド鋼を鋳造したアルミナ−
黒鉛質の浸漬ノズル稼動面には、ノズル基材に用いられ
ているアルミナ粒子とは形態が異なる数十〜数百μｍサ
イズのアルミナ相、およびスピネル相が生成しているこ
とが検鏡調査・ＥＰＭＡ分析で確認された。耐火物を構
成する純アルミナ粒子が脱落して硬質の実害介在物にな
るのは当然として、アルミナ相およびＡｌ２Ｏ３成分を
含有し、かつカーボンを含有する浸漬ノズル等の耐火物
稼動面にＡｌ２Ｏ３相及びスピネル（ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ
３）相が生成するのは次の機構によると考えられる。ア
ルミナ−黒鉛質の浸漬ノズルの様に耐火物中にカーボン
を含有する場合は、浸漬ノズル内のＡｌ２Ｏ３およびＳ
ｉＯ２成分がＣおよびＣＯガスで還元されてＡｌ２Ｏガ
ス、ＳｉＯガスとして稼動面に移動してＡｌ２Ｏガスは
溶鋼側から酸素を得てＡｌ２Ｏ３として析出し、ＳｉＯ
はさらにカーボン，およびＣＯガスで還元されてＳｉと
してメタル中へ移行する（福田等：鉄と鋼’８６−Ｓ２
８０等）。 全体の反応式は次の様に表わされる。 〈Ａｌ２Ｏ３〉 ＋ ４〔Ｃ〕 ＋ ２〈ＳｉＯ２
〉→ （Ａｌ２Ｏ３） ＋ ２〔Ｓｉ〕 ＋ ４｛ＣＯ
｝ （１） ＳｉＯ２を含まないカーボン含有耐火物の反応式も
同様に（２）式（Ｈａｕｃｋら：Ｅｉｓｅｎｈｕｔｔｅ
ｎｗｅｓ，５３（１９８２）Ｎｒ，４Ａｐｒｉｌ，Ｐ１
２７）で表わされる。 ３〈Ａｌ２Ｏ３〉 ＋ ６〔Ｃ〕 → ４〔Ａｌ〕
＋ （Ａｌ２Ｏ３） ＋ ６｛ＣＯ｝
（２）従ってＳｉＯ２を含まない場合でもカーボ
ンを含有していれば稼動面にＡｌ２Ｏ３が生成すること
になる。稼動面にアルミナ相の生成を防止するには、Ａ
ｌ２Ｏ３成分を極力含有しない耐火物、すなわちアルミ
ナレス耐火物とする必要がある。また、稼動面にスピネ
ル（ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３）相の生成がしばしば認められ
るのは、タンデイッシュコーティング材等のＭｇＯ系耐
火物成分や脱酸生成物、およびスラグ中のＭｇＯ成分と
耐火物稼動面のＡｌ２Ｏ３が反応してスピネルが生成す
るためであると推定される。
物の場合も、例えばＳｉキルド鋼を鋳造したアルミナ−
黒鉛質の浸漬ノズル稼動面には、ノズル基材に用いられ
ているアルミナ粒子とは形態が異なる数十〜数百μｍサ
イズのアルミナ相、およびスピネル相が生成しているこ
とが検鏡調査・ＥＰＭＡ分析で確認された。耐火物を構
成する純アルミナ粒子が脱落して硬質の実害介在物にな
るのは当然として、アルミナ相およびＡｌ２Ｏ３成分を
含有し、かつカーボンを含有する浸漬ノズル等の耐火物
稼動面にＡｌ２Ｏ３相及びスピネル（ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ
３）相が生成するのは次の機構によると考えられる。ア
ルミナ−黒鉛質の浸漬ノズルの様に耐火物中にカーボン
を含有する場合は、浸漬ノズル内のＡｌ２Ｏ３およびＳ
ｉＯ２成分がＣおよびＣＯガスで還元されてＡｌ２Ｏガ
ス、ＳｉＯガスとして稼動面に移動してＡｌ２Ｏガスは
溶鋼側から酸素を得てＡｌ２Ｏ３として析出し、ＳｉＯ
はさらにカーボン，およびＣＯガスで還元されてＳｉと
してメタル中へ移行する（福田等：鉄と鋼’８６−Ｓ２
８０等）。 全体の反応式は次の様に表わされる。 〈Ａｌ２Ｏ３〉 ＋ ４〔Ｃ〕 ＋ ２〈ＳｉＯ２
〉→ （Ａｌ２Ｏ３） ＋ ２〔Ｓｉ〕 ＋ ４｛ＣＯ
｝ （１） ＳｉＯ２を含まないカーボン含有耐火物の反応式も
同様に（２）式（Ｈａｕｃｋら：Ｅｉｓｅｎｈｕｔｔｅ
ｎｗｅｓ，５３（１９８２）Ｎｒ，４Ａｐｒｉｌ，Ｐ１
２７）で表わされる。 ３〈Ａｌ２Ｏ３〉 ＋ ６〔Ｃ〕 → ４〔Ａｌ〕
＋ （Ａｌ２Ｏ３） ＋ ６｛ＣＯ｝
（２）従ってＳｉＯ２を含まない場合でもカーボ
ンを含有していれば稼動面にＡｌ２Ｏ３が生成すること
になる。稼動面にアルミナ相の生成を防止するには、Ａ
ｌ２Ｏ３成分を極力含有しない耐火物、すなわちアルミ
ナレス耐火物とする必要がある。また、稼動面にスピネ
ル（ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３）相の生成がしばしば認められ
るのは、タンデイッシュコーティング材等のＭｇＯ系耐
火物成分や脱酸生成物、およびスラグ中のＭｇＯ成分と
耐火物稼動面のＡｌ２Ｏ３が反応してスピネルが生成す
るためであると推定される。
【００１０】本発明によるタンディッシュ堰は（１）溶
鋼と接触する部分のＡｌ２Ｏ３含有量が４重量％以下と
し、望ましくはＭｇＯ：９０重量％以上、ＳｉＯ２：３
〜７重量％、およびその他の耐火成分：０〜５重量％か
らなるため、また（２）溶鋼と接触する部分のＡｌ２Ｏ
３含有量を４重量％以下とし、望ましくはジルコン原料
７０重量％（ＺｒＯ２量として４５重量％）以上を含有
し、さらにＳｉＯ２：１０〜２５重量％含有するセミジ
ルコン質からなるために、溶鋼との反応で耐火物稼動面
に実害となるアルミナ相やスピネル相が生成することが
ない。ＭｇＯ系堰は耐食性、耐スラグ性が良好であるが
耐スポーリング性を向上させるためにＳｉＯ２を添加す
る。ＳｉＯ２が多くなると耐食性が劣化するので７重量
％以下が望ましい。その他の耐火原料については、不可
避不純物以外のアルミナを含有しない原料が使用可能で
あるが添加量が多くなると耐食性が劣化する事になるの
で添加量は５重量％以下にすべきである。ジルコン系の
堰の場合には多連鋳実施時の耐食性を向上させるために
、ジルコン原料は７０％以上が必要であり、添加ＳｉＯ
２は、多くなると耐食性が劣化するので２５％以下にす
べきであり、少なすぎると剥離、亀裂の発生を抑制でき
ないので１０％以上必要である。以上述べたように、本
発明によるタンディッシュ堰は、耐食性や、耐スポーリ
ング性の点で従来の耐火物と同等以上の耐用性があり、
しかもＳｉキルド鋼の鋳造に於いてアルミナ相やスピネ
ル相等の実害となる高融点・硬質介在物を生成しないた
め、鋼材品質向上の上で大きな利点がある。
鋼と接触する部分のＡｌ２Ｏ３含有量が４重量％以下と
し、望ましくはＭｇＯ：９０重量％以上、ＳｉＯ２：３
〜７重量％、およびその他の耐火成分：０〜５重量％か
らなるため、また（２）溶鋼と接触する部分のＡｌ２Ｏ
３含有量を４重量％以下とし、望ましくはジルコン原料
７０重量％（ＺｒＯ２量として４５重量％）以上を含有
し、さらにＳｉＯ２：１０〜２５重量％含有するセミジ
ルコン質からなるために、溶鋼との反応で耐火物稼動面
に実害となるアルミナ相やスピネル相が生成することが
ない。ＭｇＯ系堰は耐食性、耐スラグ性が良好であるが
耐スポーリング性を向上させるためにＳｉＯ２を添加す
る。ＳｉＯ２が多くなると耐食性が劣化するので７重量
％以下が望ましい。その他の耐火原料については、不可
避不純物以外のアルミナを含有しない原料が使用可能で
あるが添加量が多くなると耐食性が劣化する事になるの
で添加量は５重量％以下にすべきである。ジルコン系の
堰の場合には多連鋳実施時の耐食性を向上させるために
、ジルコン原料は７０％以上が必要であり、添加ＳｉＯ
２は、多くなると耐食性が劣化するので２５％以下にす
べきであり、少なすぎると剥離、亀裂の発生を抑制でき
ないので１０％以上必要である。以上述べたように、本
発明によるタンディッシュ堰は、耐食性や、耐スポーリ
ング性の点で従来の耐火物と同等以上の耐用性があり、
しかもＳｉキルド鋼の鋳造に於いてアルミナ相やスピネ
ル相等の実害となる高融点・硬質介在物を生成しないた
め、鋼材品質向上の上で大きな利点がある。
【００１１】
【実施例】以下、本発明例を実施例に基ずいて説明する
。表３に示す組成の原料を、流し込み成形により堰ブロ
ックを製造し、実機での鋳造試験を行なった。実操業で
の使用状況、 および稼動面へのアルミナ相、スピネル
相生成の有無は、本発明で対象にしている成分のＳｉキ
ルド鋼を浸漬ノズル当たり約４００ｔ鋳造した結果を示
している。実施例■，■は本発明範囲であり、稼動面へ
のアルミナ相、スピネル相等の有害相の生成が認められ
ず、また溶損も少なく、 耐スポーリング性にも優れて
いる。比較例■は従来から使用されている高アルミナ質
の浸漬ノズルの例である。耐溶損性、耐スポーリング性
は十分であるが、溶鋼と接している稼動面に有害なアル
ミナ相やスピネル相が生成しており、品質上問題がある
。比較例■はＭｇＯが本発明範囲より少なく、ＳｉＯ２
，Ａｌ２Ｏ３が本発明範囲より多い場合であるが、耐溶
損性に問題があり、スラグライン部に溶損が認められた
。■は添加ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３ が本発明範囲より多
く、ジルコン原料（ＺｒＯ２）が少ない例であるが、や
はり耐溶損性に問題があり、スラグライン部の溶損が大
きめであった。■はジルコン原料（ＺｒＯ２），Ａｌ２
Ｏ３が本発明範囲より多くＳｉＯ２が少ない例であるが
、使用中に亀裂発生および地金差し、欠落が有り安定し
た鋳造が出来なかった。
。表３に示す組成の原料を、流し込み成形により堰ブロ
ックを製造し、実機での鋳造試験を行なった。実操業で
の使用状況、 および稼動面へのアルミナ相、スピネル
相生成の有無は、本発明で対象にしている成分のＳｉキ
ルド鋼を浸漬ノズル当たり約４００ｔ鋳造した結果を示
している。実施例■，■は本発明範囲であり、稼動面へ
のアルミナ相、スピネル相等の有害相の生成が認められ
ず、また溶損も少なく、 耐スポーリング性にも優れて
いる。比較例■は従来から使用されている高アルミナ質
の浸漬ノズルの例である。耐溶損性、耐スポーリング性
は十分であるが、溶鋼と接している稼動面に有害なアル
ミナ相やスピネル相が生成しており、品質上問題がある
。比較例■はＭｇＯが本発明範囲より少なく、ＳｉＯ２
，Ａｌ２Ｏ３が本発明範囲より多い場合であるが、耐溶
損性に問題があり、スラグライン部に溶損が認められた
。■は添加ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３ が本発明範囲より多
く、ジルコン原料（ＺｒＯ２）が少ない例であるが、や
はり耐溶損性に問題があり、スラグライン部の溶損が大
きめであった。■はジルコン原料（ＺｒＯ２），Ａｌ２
Ｏ３が本発明範囲より多くＳｉＯ２が少ない例であるが
、使用中に亀裂発生および地金差し、欠落が有り安定し
た鋳造が出来なかった。
【００１２】
【表３】
【００１３】図２は耐火物改善前後における、５３ミク
ロン以上の鋳片スライム電解抽出介在物について、「抽
出介在物中にアルミナ及びスピネルの析出相が認められ
る介在物」の出現率を示した図である。スライム抽出法
においては約１ｋｇ程度の鋳片を電解して介在物を抽出
した。ここで比較例１は鍋および鍋注入系ノズル、ロン
グノズル、タンディッシュ内壁、タンディッシュ上ノズ
ル、ストッパー、浸漬ノズル、タンディッシュカバー等
の耐火物をＡｌ２Ｏ３含有量１０％以下に少なくし、タ
ンディッシュ堰のみを従来の高アルミナ質の物を用いた
場合であるが、アルミナ、スピネル相を含有する実害介
在物が認められる。 特に実害介在物出現指数が８認め
られたキャストでは注入溶鋼流に偏流が生じたために堰
の溶損が生じたものであり、堰の稼動面に生成したアル
ミナ、スピネル相が溶損脱落して鋳片に補足されたこと
を示している。 本発明１は、本発明の堰を従来品に
替えて使用した例である。その他は従来耐火物であるが
若干の改善効果が認められる。本発明２は、本発明の堰
以外に取鍋から連鋳耐火物までの溶鋼に接触する耐火物
、すなわち■取鍋側壁（スラグライン部含む）および底
面、■取鍋上ノズル、ＳＮプレート、下部ノズルの溶鋼
接触部、■取鍋タンディッシュ間ロングノズルの溶鋼接
触部、■タンディッシュの内張り耐火物およびタンディ
ッシュカバー耐火物、■タンディッシュ上ノズル、スト
ッパー、■浸漬ノズルをＡｌ２Ｏ３含有量１０％以下に
した例である。この場合は鋳片の実害介在物は見つかっ
ていない。この結果は耐火物中のＡｌ２Ｏ３含有量を十
分に低減すれば、溶鋼と耐火物との反応でアルミナ、ス
ピネル相が生じないことを示している。
ロン以上の鋳片スライム電解抽出介在物について、「抽
出介在物中にアルミナ及びスピネルの析出相が認められ
る介在物」の出現率を示した図である。スライム抽出法
においては約１ｋｇ程度の鋳片を電解して介在物を抽出
した。ここで比較例１は鍋および鍋注入系ノズル、ロン
グノズル、タンディッシュ内壁、タンディッシュ上ノズ
ル、ストッパー、浸漬ノズル、タンディッシュカバー等
の耐火物をＡｌ２Ｏ３含有量１０％以下に少なくし、タ
ンディッシュ堰のみを従来の高アルミナ質の物を用いた
場合であるが、アルミナ、スピネル相を含有する実害介
在物が認められる。 特に実害介在物出現指数が８認め
られたキャストでは注入溶鋼流に偏流が生じたために堰
の溶損が生じたものであり、堰の稼動面に生成したアル
ミナ、スピネル相が溶損脱落して鋳片に補足されたこと
を示している。 本発明１は、本発明の堰を従来品に
替えて使用した例である。その他は従来耐火物であるが
若干の改善効果が認められる。本発明２は、本発明の堰
以外に取鍋から連鋳耐火物までの溶鋼に接触する耐火物
、すなわち■取鍋側壁（スラグライン部含む）および底
面、■取鍋上ノズル、ＳＮプレート、下部ノズルの溶鋼
接触部、■取鍋タンディッシュ間ロングノズルの溶鋼接
触部、■タンディッシュの内張り耐火物およびタンディ
ッシュカバー耐火物、■タンディッシュ上ノズル、スト
ッパー、■浸漬ノズルをＡｌ２Ｏ３含有量１０％以下に
した例である。この場合は鋳片の実害介在物は見つかっ
ていない。この結果は耐火物中のＡｌ２Ｏ３含有量を十
分に低減すれば、溶鋼と耐火物との反応でアルミナ、ス
ピネル相が生じないことを示している。
【００１４】図３は、耐火物の改善経過と線材の介在物
インデックスの関係を示したものである。介在物インデ
ックス線材の顕微鏡観察における介在物の圧延方向長さ
Ｌと厚みＤの関係がＬ／Ｄ＜３の非延性介在物の評点化
したものである。線材介在物インデックスは耐火物を変
更してもほとんど変わらない。介在物インデックスのよ
うに顕微鏡的な介在物評価方法では、存在量が非常に少
ない実害介在物を評価できず、脱酸生成物起因等の多数
存在している代表的介在物を評価しているものと考えら
れる。一方、耐火物を変更しても介在物インデックスが
変わらないということは、耐火物の変更により脱酸生成
物起因等の多数存在している介在物に対しては、影響を
及ぼしていないことを示している。
インデックスの関係を示したものである。介在物インデ
ックス線材の顕微鏡観察における介在物の圧延方向長さ
Ｌと厚みＤの関係がＬ／Ｄ＜３の非延性介在物の評点化
したものである。線材介在物インデックスは耐火物を変
更してもほとんど変わらない。介在物インデックスのよ
うに顕微鏡的な介在物評価方法では、存在量が非常に少
ない実害介在物を評価できず、脱酸生成物起因等の多数
存在している代表的介在物を評価しているものと考えら
れる。一方、耐火物を変更しても介在物インデックスが
変わらないということは、耐火物の変更により脱酸生成
物起因等の多数存在している介在物に対しては、影響を
及ぼしていないことを示している。
【００１５】図４は、約２００ミクロン径まで伸線加工
をしたときの介在物性断線指数と耐火物改善経過との関
連を調査した結果を示す。 比較例１は鍋および鍋注入
系ノズル、ロングノズル、タンディッシュ内壁、タンデ
ィッシュ上ノズル、ストッパー、浸漬ノズル、タンディ
ッシュカバー等の耐火物をＡｌ２Ｏ３含有量１０％以下
に少なくし、タンディッシュ堰のみを従来の高アルミナ
質の物を用いた場合である。断線指数が２３認められた
ものは堰の溶損が生じたものであり、堰の稼動面に生成
したアルミナ、スピネル相が溶損脱落して断線を生じた
実害介在物になったことを示している。本発明１は、本
発明の堰を従来品に替えて使用した例である。その他は
従来耐火物であるが若干の改善効果が認められる。 従
来品に比べて、本発明の考えを発展させた本発明２では
大幅に改善されている。これは溶鋼と耐火物の反応で生
じるアルミナ、スピネルの実害介在物を無くする事が出
来たからである。本発明２でも極僅かに介在物性の断線
が認められるが、これは脱酸生成物系、及びスラグ系の
大型介在物起因によるものである。このレベルになると
表面欠陥起因、及び中心偏析起因の断線の方が圧倒的に
多く、従来問題となっていた介在物性起因の断線トラブ
ルは殆ど生じなくなった。同様に、硬質介在物が大幅に
減少した結果疲労限が向上し、また硬質介在物に起因す
る伸線時のダイスの寿命が延長し、切削時の工具刃先の
傷みが減少した結果、被削性も向上した。なお、図５に
取鍋およびタンディッシュ耐火物の構造例を示す。
をしたときの介在物性断線指数と耐火物改善経過との関
連を調査した結果を示す。 比較例１は鍋および鍋注入
系ノズル、ロングノズル、タンディッシュ内壁、タンデ
ィッシュ上ノズル、ストッパー、浸漬ノズル、タンディ
ッシュカバー等の耐火物をＡｌ２Ｏ３含有量１０％以下
に少なくし、タンディッシュ堰のみを従来の高アルミナ
質の物を用いた場合である。断線指数が２３認められた
ものは堰の溶損が生じたものであり、堰の稼動面に生成
したアルミナ、スピネル相が溶損脱落して断線を生じた
実害介在物になったことを示している。本発明１は、本
発明の堰を従来品に替えて使用した例である。その他は
従来耐火物であるが若干の改善効果が認められる。 従
来品に比べて、本発明の考えを発展させた本発明２では
大幅に改善されている。これは溶鋼と耐火物の反応で生
じるアルミナ、スピネルの実害介在物を無くする事が出
来たからである。本発明２でも極僅かに介在物性の断線
が認められるが、これは脱酸生成物系、及びスラグ系の
大型介在物起因によるものである。このレベルになると
表面欠陥起因、及び中心偏析起因の断線の方が圧倒的に
多く、従来問題となっていた介在物性起因の断線トラブ
ルは殆ど生じなくなった。同様に、硬質介在物が大幅に
減少した結果疲労限が向上し、また硬質介在物に起因す
る伸線時のダイスの寿命が延長し、切削時の工具刃先の
傷みが減少した結果、被削性も向上した。なお、図５に
取鍋およびタンディッシュ耐火物の構造例を示す。
【００１６】
【発明の効果】本発明によって、タンディッシュ堰稼動
面に実害を及ぼす硬質のアルミナ相やスピネル相が生成
しなくなり、鋳片内の硬質介在物が減少した結果、伸線
加工中の断線トラブルが減少し、また疲労限が向上し、
さらに被削性も向上させることが出来た。
面に実害を及ぼす硬質のアルミナ相やスピネル相が生成
しなくなり、鋳片内の硬質介在物が減少した結果、伸線
加工中の断線トラブルが減少し、また疲労限が向上し、
さらに被削性も向上させることが出来た。
【００１７】
【図１】高アルミナ質堰稼動面における断面模式図、
【
図２】本発明比較例での実害介在物出現率を示す図、
図２】本発明比較例での実害介在物出現率を示す図、
【
図３】本発明と比較例との線材の介在物インデックスの
関係を示す図、
図３】本発明と比較例との線材の介在物インデックスの
関係を示す図、
【図４】本発明と比較例との介在物性の断線指数を示す
図、
図、
【図５】取鍋およびタンディッシュ耐火物の構造を示す
図である。
図である。
１ 取鍋側壁
２ 取鍋上ノズル
３ ＳＮプレート
４ 取鍋下部ノズル
５ ロングノズル
６ タンディッシュ
７ タンディッシュ堰
８ タンディッシュ・カバー
９ タンディッシュ内張り耐火物
１０ タンディッシュ・ストッパー
１１ タンディッシュ上ノズル
１２ 浸漬ノズル
１３ 連鋳鋳型
１４ 溶鋼
Claims (2)
- 【請求項１】 ｓｏｌ．Ａｌ．０．００２％以下のＳ
ｉ脱酸溶鋼を鋳造する連鋳タンディッシュ堰において、
溶鋼と接触する部分のＡｌ２Ｏ３含有量を４重量％以下
とし、望ましくはＭｇＯ：９０重量％以上、ＳｉＯ２：
３〜７重量％、およびその他の耐火成分：０〜５重量％
からなることを特徴とする高清浄度鋼鋳造用のタンディ
ッシュ堰。 - 【請求項２】 ｓｏｌ．Ａｌ．０．００２％以下のＳ
ｉ脱酸溶鋼を鋳造する連鋳タンディッシュ堰において、
溶鋼と接触する部分のＡｌ２Ｏ３含有量を４重量％以
下とし、 望ましくはジルコン原料７０重量％（ＺｒＯ
２量として４５重量％）以上を含有し、さらにＳｉＯ２
：１０〜２５重量％含有することを特徴とするセミジル
コン質の高清浄度鋼鋳造用のタンディッシュ堰。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3055555A JPH04274852A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 高清浄度溶鋼鋳造用の連鋳タンディッシュ堰 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3055555A JPH04274852A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 高清浄度溶鋼鋳造用の連鋳タンディッシュ堰 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04274852A true JPH04274852A (ja) | 1992-09-30 |
Family
ID=13001948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3055555A Pending JPH04274852A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 高清浄度溶鋼鋳造用の連鋳タンディッシュ堰 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04274852A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016019982A (ja) * | 2014-07-11 | 2016-02-04 | 株式会社神戸製鋼所 | タンディッシュ堰の製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5039090A (ja) * | 1973-06-28 | 1975-04-10 | ||
| JPS5124524A (en) * | 1974-06-28 | 1976-02-27 | Secr Defence Brit | Kinzokuseibutsupinnoseizohohooyobi sorenimochiirusochi |
| JPS62203647A (ja) * | 1986-03-03 | 1987-09-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高炭素鋼線材の製造方法 |
-
1991
- 1991-02-28 JP JP3055555A patent/JPH04274852A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5039090A (ja) * | 1973-06-28 | 1975-04-10 | ||
| JPS5124524A (en) * | 1974-06-28 | 1976-02-27 | Secr Defence Brit | Kinzokuseibutsupinnoseizohohooyobi sorenimochiirusochi |
| JPS62203647A (ja) * | 1986-03-03 | 1987-09-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高炭素鋼線材の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016019982A (ja) * | 2014-07-11 | 2016-02-04 | 株式会社神戸製鋼所 | タンディッシュ堰の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970624 |