JPH0550194A - 鋼の連続鋳造用タンデイツシユ - Google Patents

鋼の連続鋳造用タンデイツシユ

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JPH0550194A
JPH0550194A JP20674791A JP20674791A JPH0550194A JP H0550194 A JPH0550194 A JP H0550194A JP 20674791 A JP20674791 A JP 20674791A JP 20674791 A JP20674791 A JP 20674791A JP H0550194 A JPH0550194 A JP H0550194A
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JP
Japan
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lining material
molten steel
tundish
steel
tio
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Pending
Application number
JP20674791A
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English (en)
Inventor
Mikio Suzuki
幹雄 鈴木
Shinobu Miyahara
忍 宮原
Yuichi Yamaoka
祐一 山岡
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 特別な構造にすることなく、Al2 3 系介
在物を低減させることができる。 【構成】 内面を被覆するライニング材中に酸化チタン
(TiO2 )が2〜10重量%の範囲で配合されてい
る。このTiO2 が溶鋼中に懸濁しているAl2 3
介在物と接触すると、TiO2 を核とするAl2 3
TiO2の焼結体ができ、これがライニング材表面にA
2 3 が付着蓄積する。又、TiO2 は溶鋼中の溶解
Alとも反応してAl2 3 を生成させ、更に、ライニ
ング材表面のAl2 3 と溶鋼中のAl2 3 との焼結
も起こり、こられのAl2 3 もライニング材表面に付
着蓄積する。このようにして、鋼中のAl2 3 はライ
ニング材に捕捉されて除去される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼の連続鋳造用タンデ
ィッシュに関する。
【0002】
【従来の技術】鋼の精錬においては、鋼中に溶解してい
る酸素を除去するために、酸素との親和力が強いアルミ
ニウム(Al)を添加してアルミナ(Al23 )を生
成させ、酸素を除去している。鋳造する鋼中に介在物で
あるAl2 3 が存在していると、得られた鋳片から製
造した圧延製品に表面疵が発生したり、又、介在物が製
品内部に存在した場合には、延性等の特性が低下した
り、或いは強度不足になったりする。
【0003】このため、精錬の過程においては、浮上分
離等による介在物の除去が行われている。又、更に連続
鋳造時においても、タンディッシュの容量を大きくして
溶鋼の滞留時間を長くすることによって介在物粒子の浮
上分離をよくしたり、再酸化を防止して介在物が増加し
ないような処置がなされている。
【0004】しかし、上記の手段だけでは介在物の除去
は十分に行われない。そこで、タンディッシュ内で溶鋼
を清浄化する技術が種々開発されている。例えば、取鍋
から注入される溶鋼を整流させる構造にし、介在物の浮
上を容易にすることを図ったタンディッシュがある(実
開平1−118848号公報)。このタンディッシュ
は、取鍋から注入される溶鋼を受け入れ区画を設けるた
めの堰の内側に導壁を備え、受け入れた溶鋼を蛇行させ
て注入時に乱れた溶鋼の流れを整流させることを図って
いる。
【0005】又、溶鋼の流路に多孔質の耐火物(介在物
フィルター)を備えたタンディッシュもある(鉄と鋼、
Vol.72(1986)S−1071)。このタンデ
ィッシュは通常のろ過操作と同じ原理によって介在物の
粒子を瀘し分け、これを除去する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
にそれぞれ問題点がある。堰を設けた区画内に導壁を備
え、溶鋼の整流を図ったタンディッシュにおいては、A
2 3 の介在物は、精錬工程で生成した時点では非常
に微細なものであるため、タンディッシュ内の鋼中にお
いても非常に小さいものが懸濁している。このため、タ
ンディッシュ内で溶鋼を整流した程度では、微細な介在
物までを浮上分離させることは期待できない。
【0007】溶鋼の流路に介在物フィルターを備えたタ
ンディッシュにおいては、このようなフィルターを鋼の
介在部除去に供した場合には、フィルターの目詰まりが
激しく長時間の使用ができないので、実操業のタンディ
ッシュとして採用するのは極めて困難である。
【0008】本発明は、特別な構造にすることなく、A
2 3系介在物を低減させることができる鋼の連続鋳
造用タンディッシュを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、堰で区画された区画内に取鍋からの溶
鋼を受入れ、この溶鋼を連続鋳造用鋳型に鋳込むための
タンディッシュにおいて、その内面にマグネシアを主体
にしたライニング材を被覆したものである。そして、こ
のライニング材中には酸化チタン(TiO2 )が2〜1
0重量%の範囲で配合されている。
【0010】内面にマグネシアを主体にした上記ライニ
ング材が被覆されたタンディッシュとしては、その被覆
箇所が特定の区画の内面だけであってもよい。即ち、上
記ライニング材が被覆される箇所が、溶鋼注入区画の内
面だけであってもよく、或いは溶鋼受入れ区画の内面だ
けであってもよい。
【0011】
【作用】溶鋼中に懸濁しているAl2 3 系介在物がラ
イニング材中のTiO2 と接触すると、TiO2 が焼結
材の役目をなして固相間の拡散反応が起こり、図7に示
すように、TiO2 を核とするAl2 3 とTiO2
焼結体ができる。そして、この焼結体のユニットが多数
連結してライニング材表面にAl2 3 が付着蓄積す
る。又、TiO2 は、(1)式のように、溶鋼中の溶解
Alとも反応してAl2 3 を生成させ、このAl2
3 もライニング材表面に付着蓄積する。 3TiO2 +4Al=2Al2 3 +3Ti …(1)
【0012】更に、このライニング材表面に付着蓄積し
たAl2 3 に溶鋼中に懸濁しているAl2 3 が接触
してもAl2 3 同士の焼結が起こり、このAl2 3
もライニング材表面に付着蓄積する。このようにして、
鋼中のAl2 3 はライニング材に捕捉されて除去され
る。
【0013】付着蓄積したAl2 3 の量が増すと、ラ
イニング材表面にAl2 3 を主とする層ができる。こ
のような状態になると、上記の層がライニング材から剥
離することも起こるが、その剥離物は粗大であるので、
タンディッシュ内で容易に浮上し除去される。又、Ti
2 とAl2 3 の焼結体は融点が非常に高く(最も低
い場合でも1705℃)、タンディッシュ内の溶鋼(1
600℃以下)中では固体の状態であるので、溶鋼中に
混入することはない。
【0014】そして、タンディッシュ内面には、その全
面に亘ってTiO2を含むライニング材の被覆を施すの
が望ましいが、そのライニング材が何れかの区画に被覆
してあれば、Al2 3 を捕捉する効果をもたらす。
【0015】
【実施例】
(実施例1)従来から使用されているライニング材であ
るマグネシアセメントに、TiO2 を0〜20重量%の
範囲で配合し、表1に示すような各種組成のライニング
材を調製した。表中、試料番号1はTiO2 無添加の従
来のライニング材である。これらのライニング材をそれ
ぞれ図6に示した実験装置のタンディッシュ20の内張
り材21として使用し、鋳造実験を行った。
【0016】
【表1】
【0017】まず、Arガス雰囲気に調整された高周波
誘導溶解炉で低炭素鋼(C=0.05wt%)100k
gを溶解して、固体電解質を用いた酸素メーターで溶鋼
中の溶解酸素を測定しながらSiとMnで脱酸し、溶鋼
中の溶解酸素を200ppmまで下げた。次いで、この
溶鋼にAlを100g添加した後、直ちにライニング材
21を内張りしたタンディッシュ20に注湯し、実験用
鋳型22に鋳込んだ。この鋳造の際、実験条件をできる
だけ一定に揃えるために、成分調整時の温度は1580
±10℃に調節し、Alを添加した溶鋼をタンディッシ
ュ20へ注入するまでの時間は5秒とした。又、溶鋼の
注入終了までの時間は約1分間にした。
【0018】そして、Al添加後の溶鋼及び凝固後の鋼
塊から分析試料を採取し、それぞれの試料について、全
酸素(T・O)、溶解Al及びTiの分析を行った。こ
の結果は図1及び図2に示す。
【0019】図1はライニング材中のTiO2 含有率と
溶鋼から鋼塊になる間における全酸素の濃度低下との関
係を示した図である。又、図2はライニング材中のTi
2 含有率と溶鋼から鋼塊になる間における溶解Alの
濃度低下との関係を示した図である。
【0020】図1及び図2において、ΔT・O及びΔA
lは次の(2)式、(3)式に示すように、ΔT・Oは
タンディッシュへ注入前の溶鋼中のT・O濃度と鋼塊中
のT・O濃度の差を表し(値が大きいほど鋼塊中のT・
O濃度が低下していることを示す)、又、ΔAlはタン
ディッシュへ注入前の溶鋼中の溶解Al濃度と鋼塊中の
溶解Al濃度の差を表したものである(値が大きいほど
鋼塊中の溶解Al濃度が低下していることを示す)。 ΔT・O=溶鋼中のT・O(wt%)−鋼塊中のT・O(wt%)…(2) ΔAl =溶鋼中のAl(wt%)−鋼塊中のAl(wt%) …(3)
【0021】図1において、ライニング材中のTiO2
含有率とΔT・Oの関係についてみると、TiO2 の含
有率が増すほどΔT・Oは増加するが、TiO2 の含有
率が約10%付近からΔT・Oの増加率は小さくなる。
【0022】図2において、ライニング材中のTiO2
含有率と、ΔAl及び鋼塊中のTi濃度との関係につい
てみると、TiO2 の含有率が増すほどΔAlは増加す
るが、TiO2 の含有率が約10%付近から鋼塊中にT
iが検出され、Tiの溶解が起こり始めている。
【0023】図1及び図2の結果のように、Alで脱酸
した後のAl2 3 はTiO2 を含んだライニング材を
内張りしたタンディッシュを経由してくる間に除去され
ることが明らかになった。この場合のライニング材中の
TiO2 の含有率は、10wt%以下であるのがよい。
又、TiO2 が僅かでも含有していると、Al2 3
捕捉効果があるが、その下限は2%程度である。
【0024】(実施例2)次に、実機の連続鋳造装置で
試験した結果について説明する。連続鋳造装置は図5に
示す2ストランドのものを使用した。図5において、1
はタンディッシュ、2は取鍋、3はロングノズル、4は
連続鋳造用鋳型であり、7は溶鋼、8はスラグ、9は凝
固シェルを示す。このタンディッシュ1には2枚の堰
5,5が設けられて溶鋼受入れ区画6a、注入区画6
b、注入区画6cの3箇所に分かれている。この連続鋳
造装置の使用に際し、タンディッシュの注入区画6bの
内面(堰5の内側も含む)だけに表1に記載した試料番
号4(TiO2 8wt%)のライニング材を内張りし、
その他のタンディッシュ内面には試料番号1の従来のラ
イニング材(TiO2 無添加)を内張りした。
【0025】鋳造条件は、鋼種を0.04%〜0.05
%CのAlキルド鋼にし、鋳片断面寸法を1200mm
×22mm、鋳片引抜き速度を2.2m/分にした。タ
ンディッシュ1の内容量は65トンであり、タンディッ
シュ1内の溶鋼過熱度は30℃以上にした。この条件
で、1ヒート300トンの溶鋼を6ヒート連続して鋳造
した。
【0026】そして、各ヒートでの鋳造条件が定常にな
った状態において、注入区画6b側ストランド及び注入
区画6c側ストランド双方の鋳片から試料を採取し、
又、取鍋2中の溶鋼の試料も採取した。これらの試料に
ついて、T・O、溶解Al及びTiの分析を行った。こ
の結果は図3に示す。
【0027】図3によって、注入区画6b側ストランド
(ライニング材にTiO2 を含む)と注入区画6c側ス
トランド(ライニング材にTiO2 無添加)について、
取鍋2から注入した溶鋼成分と鋳片成分との差を比較し
てみると、ΔT・O、ΔAlは注入区画6b側ストラン
ドの方が大きく、TiO2 を含むライニング材を使用し
た場合には、タンディッシュ内でAl2 3 が捕捉され
ていることが明らかになった。なお、Tiの分析結果で
は、何れの場合にもトレースであった。
【0028】(実施例3)実施例2の場合と同じ連続鋳
造装置を使用し、TiO2 を含むライニング材の内張り
箇所を変えて鋳造した。TiO2を含むライニング材
は、実施例2の場合と同じ表1の試料番号4の組成のも
のを使用した。又、鋳造条件は実施例2と同じにした。
【0029】 溶鋼受入れ区画6aの内面(堰5の内
側も含む)だけにTiO2 を含むライニング材を内張り
した場合、 注入区画6b,6cの内面(堰5の内側も含む)だ
けにTiO2 を含むライニング材を内張りした場合、 タンディッシュの全内面(溶鋼受入れ区画6a及び
注入区画6b,6cの内面)にTiO2 を含むライニン
グ材を内張りした場合、 なお、比較のために、タンディッシュ1の何れの区画に
も従来のライニング材を内張りしたタンディッシュも使
用した鋳造も行った。
【0030】これらの鋳造における結果は図4に示す。
図4で明らかなように、TiO2 を含むライニング材を
使用した場合には、何れの箇所に被覆しても従来のライ
ニング材を使用した場合よりもΔT・O、ΔAlが大き
く、タンディッシュ内でのAl2 3 の捕捉が行われて
いることが分かる。
【0031】上記の結果を更に詳細に検討してみると、
上記のタンディッシュの全内面にTiO2 を含むライ
ニング材を内張りした場合の効果が最も大きい。しか
し、上記の溶鋼受入れ区画6aの内面だけにTiO2
を含むライニング材を内張りした場合が上記(タンデ
ィッシュの全内面)に次いでよい結果が得られている。
この理由は、溶鋼受入れ区画6aは取鍋2から溶鋼7が
注入される区画であり、溶鋼7が最も激しく攪拌される
箇所であるので、ライニング材中のTiO2 とAl2
3 との反応率がよいためであると思われる。
【0032】
【発明の効果】本発明は、内面を被覆するライニング材
中に酸化チタンが2〜10重量%の範囲で配合されてい
るので、TiO2 が溶鋼中に懸濁しているAl2 3
介在物と接触すると、TiO2 を核とするAl2 3
TiO2 の焼結体ができ、これがライニング材表面にA
2 3 が付着蓄積する。又、TiO2 は溶鋼中の溶解
Alとも反応してAl2 3 を生成させ、更に、ライニ
ング材表面のAl2 3 と溶鋼中のAl2 3 との焼結
も起こり、こられのAl2 3 もライニング材表面に付
着蓄積する。このようにして、鋼中のAl2 3 はライ
ニング材に捕捉されて除去される。
【0033】そして、堰で区画されたタンディッシュの
場合には、取鍋から溶鋼を受入れる区画の内面だけでも
上記ライニング材を被覆してあれば、Al23 を捕捉
する効果をもたらす。従って、ライニング材の組成を変
えるだけで、Al2 3 系介在物を大幅に低減させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ライニング材中のTiO2 含有率と溶鋼から鋼
塊になる間における全酸素の濃度低下との関係を示した
図である。
【図2】ライニング材中のTiO2 含有率と溶鋼から鋼
塊になる間における溶解Alの濃度低下との関係を示し
た図である。
【図3】TiO2 を含むライニング材を使用した場合と
TiO2無添加のライニング材を使用した場合につい
て、実機の連続鋳造装置を使用した際の全酸素、溶解A
l、Tiの結果を比較した図である。
【図4】ライニング材の内張り箇所を変えた場合につい
て、実機の連続鋳造装置を使用した際の全酸素、溶解A
l、Tiの結果を比較した図である。
【図5】鋳造試験を行った実機の連続鋳造装置を示す図
である。
【図6】鋳造実験装置を示す図である。
【図7】ライニング材中のTiO2 を核としてAl2
3 とTiO2 の焼結体ができる状態を示す模式図であ
る。
【符号の説明】
1 タンディッシュ 2 取鍋 3 ロングノズル 4 連続鋳造用鋳型 5 堰 6a 溶鋼受入れ区画 6b,6c 注入区画 7 溶鋼 8 スラグ 9 凝固シェル 20 実験装置のタンディッシュ 21 ライニング材 22 実験用鋳型

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 堰で区画された区画内に取鍋からの溶鋼
    を受入れ、この溶鋼を連続鋳造用鋳型に鋳込むためのタ
    ンディッシュにおいて、前記タンディッシュの内面がマ
    グネシアを主体にしたライニング材で被覆され、このラ
    イニング材中に酸化チタンが2〜10重量%の範囲で配
    合されていることを特徴とする鋼の連続鋳造用タンディ
    ッシュ。
  2. 【請求項2】 堰で区画された区画内に取鍋からの溶鋼
    を受入れ、この溶鋼を連続鋳造用鋳型に鋳込むためのタ
    ンディッシュにおいて、溶鋼注入区画の内面がマグネシ
    アを主体にしたライニング材で被覆され、このライニン
    グ材中に酸化チタンが2〜10重量%の範囲で配合され
    ていることを特徴とする鋼の連続鋳造用タンディッシ
    ュ。
  3. 【請求項3】 堰で区画された区画内に取鍋からの溶鋼
    を受入れ、この溶鋼を連続鋳造用鋳型に鋳込むためのタ
    ンディッシュにおいて、溶鋼受入れ区画の内面がマグネ
    シアを主体にしたライニング材で被覆され、このライニ
    ング材中に酸化チタンが2〜10重量%の範囲で配合さ
    れていることを特徴とする鋼の連続鋳造用タンディッシ
    ュ。
JP20674791A 1991-08-19 1991-08-19 鋼の連続鋳造用タンデイツシユ Pending JPH0550194A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018517562A (ja) * 2015-03-24 2018-07-05 ベスビウス クルーシブル カンパニー 構成された穿孔構造でライニングされた冶金容器
US10799944B2 (en) 2016-06-27 2020-10-13 Hitachi Metals, Ltd. Equipment and method for manufacturing copper alloy material

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JP2018517562A (ja) * 2015-03-24 2018-07-05 ベスビウス クルーシブル カンパニー 構成された穿孔構造でライニングされた冶金容器
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