JPH0647502A

JPH0647502A - 高Ｃｒ−Ａｌ鋼急冷薄帯の製造方法

Info

Publication number: JPH0647502A
Application number: JP20520592A
Authority: JP
Inventors: Michiharu Ozawa; 三千晴小沢; Hiroshi Yamane; 浩志山根; Masao Yukimoto; 正雄行本; Seiji Okabe; 誠司岡部; Nobuisa Shiga; 信勇志賀
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1992-07-31
Filing date: 1992-07-31
Publication date: 1994-02-22

Abstract

(57)【要約】【目的】多量のCrに加えAlを含有する組成の鋼から、
急冷薄帯を製造する方法について提案する。【構成】 Cr：15〜30wt％およびAl：３〜12wt％を含有
する溶鋼を収容した保持容器から、該溶鋼をタンディッ
シュ内に注湯し、このタンディッシュ底部に設けた注湯
ノズルのスリット状開口から、溶鋼を回転する冷却体上
に供給して急冷凝固を強いて薄帯を製造する方法におい
て、該保持容器内の溶鋼温度を1580℃以上に保持し、さ
らに溶鋼中〔％Ｎ〕について、保持容器内とタンデッシ
ュ内との差が0.015 wt％以下となる、溶鋼の温度制御を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、溶鋼から直接薄帯を
得る、急冷薄帯の製造方法に関し、特に多量のCrに加え
Alを含有する組成の鋼から、急冷薄帯を製造しようとす
るものである。

【０００２】

【従来の技術】急冷金属薄帯の製造方法において、特に
0.1mm 厚以下の製品を得るには、単ロールを冷却体と
し、このロール面にスリット幅が２mm以下のノズルか
ら、ノズルとロール表面間のギャップを２mm以下として
注湯し、ロール面上で急冷凝固させる方法が、一般的で
ある。この場合、非常に細いノズルスリットを経由して
注湯するため、ノズル内で溶融金属が凝固する、いわゆ
るノズル詰まりを生ずることが多い。とくにAlを含有す
るCr鋼は、溶鋼内でAlN が生成し、そのAlN がノズルス
リット内で堆積してノズル詰まりを助長する。

【０００３】このノズル詰まりに対しては、例えば特開
昭６２−２２０２５２号公報では、ノズル外周をヒータ
ーによって800 ℃に加熱することが提案されている。し
かし、この方法は溶鋼の温度低下に起因したノズル詰ま
りには有効な場合があるが、AlN のような介在物起因の
ノズル詰まりに対しては十分とは言えない。

【０００４】一方、スラブ等を製造する連続鋳造におい
ては、介在物起因のノズル詰まりに対して例えば特開平
２−３７９４８号公報に、Arガスをノズル内溶鋼に吹き
込むことによって解決する方法が、開示されている。し
かしながらこの方法は、開口幅が２mm以下のスリットノ
ズルに対しては、その適用が技術的に困難である上、溶
鋼温度が低下し易く、ノズル詰まりを助長することにな
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこでこの発明は、Cr
含有率が高くかつAlを含む溶鋼を、スリットノズルを介
して注湯して、急速凝固させるに当たって、ノズル閉塞
が無く、しかも溶鋼を安定して冷却体に供給し得る、急
冷薄帯の製造方法について、提案することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】発明者らは、Cr：15〜30
wt％（以下、単に％と示す）およびAl：３〜12％を含有
する溶鋼から急冷薄帯を製造する際の、注湯時のノズル
詰まりの問題を解決するため、数多くの実験と検討を重
ねた結果、保持容器内の溶鋼温度を所定温度以上に保持
し、さらに保持容器内とタンディッシュ内の有効Ｎ量に
基いて、溶鋼温度を制御することによって、ノズル詰ま
りが無くかつノズルスリット全幅で均一に注湯が実現で
きるとの知見を得た。

【０００７】この発明は、上記知見に由来するものであ
る。すなわちこの発明は、Cr：15〜30％およびAl：３〜
12％を含有する溶鋼を収容した保持容器から、該溶鋼を
タンディッシュ内に注湯し、このタンディッシュ底部に
設けた注湯ノズルのスリット状開口から、溶鋼を回転す
る冷却体上に供給して急冷凝固を強いて薄帯を製造する
方法において、該保持容器内の溶鋼温度を1580℃以上に
保持し、さらに下記(1) 式で表される溶鋼中〔％Ｎ〕に
ついて、保持容器内とタンデッシュ内との差が0.015 ％
以下となる、溶鋼の温度制御を行うことを特徴とする、
高Cr−Al鋼急冷薄帯の製造方法である。

【数２】

【０００８】次に、この発明を完成するに到った経緯を
説明する。まず、ノズル詰まりを生じたノズル内残鋼の
凝固後の状態を図１に示すように、ノズルスリット内に
多数の介在物が堆積しており、これがノズル詰まりの原
因となっていることが良く分かる。そして、この介在物
は電子顕微鏡（ＥＰＭＡ）による分析の結果、AlN であ
ることが判明した。

【０００９】一方、溶鋼内のＮ量、すなわち

【外１】は温度と顕著な相関があり、これは図２に示す、

【外２】の平衡関係で説明できる。なお

【外３】の平衡関係は以下のようにして求めたものである。各反
応の自由エネルギーは、

【数３】

【００１０】

【数４】

【００１１】そして、上記(8) 式の右辺に-0.3の補正を
加えると、上述の(1) 式が得られ、図２に示した実測値
と一致した値が得られる。この図２から、溶鋼中の溶解

【外４】は温度低下とともに減少することが、明らかである。す
なわち、同図に示す組成の溶鋼において、保持炉内溶鋼
温度が1700℃の場合、溶鋼中に存在する390ppmの

【外５】は、タンディッシュ内溶鋼温度が1600℃に低下すると17
0ppmとなり、その差220ppmの

【外６】と反応しAlN となる。そして、生成したAlN はスリット
ノズル入口部に堆積し、ノズル詰まりの原因となるので
ある。

【００１２】次に、ノズル詰まりの発生と温度との関係
を図３に示す。溶鋼の保持容器内温度が1700℃以上の場
合と1580℃以下の場合は必ず詰まる現象が見られるが、
その間の温度域においては、タンディッシュ温度と保持
容器温度との差が、概ね70℃以内であればノズル詰まり
は無い。

【００１３】また、図３におけるデータを上述の(1) 式
によって溶解〔％Ｎ〕の差、すなわち析出するＮ量で整
理した結果を、図４に示す。同図に示すように、保持容
器温度が1580℃未満の実験を除いては、温度低下によっ
て介在物を生成するＮ量が150ppm以下であれば、詰まり
が生じないことが明らかである。なお、保持容器内の溶
鋼温度が1580℃未満の場合は、タンディッシュ内温度が
1540℃以下となり、介在物起因ではなく温度低下が原因
でノズルが詰まるのである。

【００１４】また成分組成に関しては、急冷薄帯製造に
有利な範囲として、Crが15％以上およびAlが３％以上と
する。この範囲に満たないと、急冷薄帯にする必要はな
く、従来工程での製造に何ら問題がないからである。一
方Crが30％をこえるか、またはAlが12％をこえる場合
は、薄帯の靭性がなく、実質的に薄帯の利用が困難なの
で、上限はCr：30％、Al：12％とする。

【００１５】なお、この発明の方法には、例えば図５に
示す、急冷金属薄帯製造装置が有利に適合する。図中、
番号１は溶鋼の保持容器、２はタンディッシュ、３はス
リット状開口を有するノズル、４は予熱用バーナー、５
は冷却ロールおよび６は急冷薄帯である。この装置にお
いて、溶鋼は保持容器１からタンディッシュ２に供給さ
れ、次いでノズル３のスリット状開口からロール５表面
に注入され、ここで急冷凝固して急冷金属薄帯６とな
る。ここに、タンディッシュ２上部の予熱用バーナー４
は、タンディッシュ２内へ供給した溶鋼を1580℃以上に
保持するため、タンディッシュを予熱しておくためのも
のである。

【００１６】

【実施例】表１に示す含有量のCrおよびAlを含み、残部
実質的にFeの組成になる溶鋼から、図５に示すところに
従って、幅：100mm および厚さ：0.05mmの急冷薄帯を製
造するに当り、表１に示す各条件で操業を行った。各操
業におけるノズル詰まりについて調査した結果を、表１
に併記する。なお、製造装置における、ロール周速は20
m ／ｓおよびノズルスリット開口幅は1.3mm （実験No.
１のみ1.0mm ）である。

【００１７】

【表１】

【００１８】表１から、保持容器内の溶鋼温度が1580℃
以上で、温度低下によって介在物を生成するＮ量が150p
pm以下であれば、詰まりが生じないことがわかる。ちな
みに、20％Cr- ５％Al溶鋼で保持容器温度1661℃、タン
ディッシュ温度1598℃でＮの計算析出量が116ppmであ
る、実験No. ７におけるノズル内残鋼の状態を図６に示
すように、介在物の堆積が全く認められないことがわか
る。すなわち、図６と図１（実験No. １）とを比較する
と、溶鋼温度制御により介在物堆積が制御できることが
良くわかる。

【００１９】

【発明の効果】かくしてこの発明によれば、注湯ノズル
から冷却体に対し、ノズル詰まりのトラブルを生じるこ
となしに、安定して溶鋼を注湯することができ、従って
急冷薄帯の安定供給を実現し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ノズルスリット開口における、AlN の堆積状態
を示す模式図である。

【図２】Ｎと溶鋼温度との関係を示すグラフである。

【図３】ノズル詰まりに及ぼす、保持容器およびタンデ
ィッシュ間の温度低下の影響を示すグラフである。

【図４】ノズル詰まりに及ぼす、溶解Ｎ量の影響を示す
グラフである。

【図５】急冷薄帯製造装置の模式図である。

【図６】ノズルスリット開口における、残鋼の堆積状態
を示す模式図である。

【符号の説明】

1 保持容器 2 タンディッシュ 3 ノズル 4 予熱用バーナー 5 冷却ロール 6 急冷薄帯

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者行本正雄千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者岡部誠司千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者志賀信勇千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社技術研究本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 Cr：15〜30wt％およびAl：３〜12wt％を
含有する溶鋼を収容した保持容器から、該溶鋼をタンデ
ィッシュ内に注湯し、このタンディッシュ底部に設けた
注湯ノズルのスリット状開口から、溶鋼を回転する冷却
体上に供給して急冷凝固を強いて薄帯を製造する方法に
おいて、該保持容器内の溶鋼温度を1580℃以上に保持
し、さらに下記(1) 式で表される溶鋼中〔％Ｎ〕につい
て、保持容器内とタンデッシュ内との差が0.015 wt％以
下となる、溶鋼の温度制御を行うことを特徴とする、高
Cr−Al鋼急冷薄帯の製造方法。【数１】