JPH07214263A - 連続鋳造用モールドパウダー - Google Patents

連続鋳造用モールドパウダー

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JPH07214263A
JPH07214263A JP1053394A JP1053394A JPH07214263A JP H07214263 A JPH07214263 A JP H07214263A JP 1053394 A JP1053394 A JP 1053394A JP 1053394 A JP1053394 A JP 1053394A JP H07214263 A JPH07214263 A JP H07214263A
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mold
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mold powder
cao
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Yuichi Tsukaguchi
友一 塚口
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Nippon Steel Corp
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 パウダーフィルムの結晶化が原因となる操業
・品質上の問題を解決し、モールド内緩冷却化とモール
ド内熱流束の変動幅を減少すること。 【構成】 CaOとSiO2 との成分比率〔CaO/S
iO2 (重量比)〕が0.6〜0.9の範囲内で、かつ
ZrO2 ,TiO2 ,CeO2 の濃度和が1重量%以下
であり、しかも凝固温度が1150℃以上である連続鋳
造用モールドパウダー。 【効果】 モールドと鋳片間に流入したモールドパウダ
ーが凝固する際の結晶化率を高くすることなくモールド
内の緩冷却化と局部的熱流束の変動低下を実現し、高品
質の鋼を安定して連続鋳造すること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、連続鋳造時、浸漬ノズ
ルを介してモールド内に供給される溶鋼表面上に添加す
るモールドパウダーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】モールドパウダーは粉体あるいは顆粒状
であり、一般にCaO,SiO2 を主成分とし、他にAl
2O3 ,MgO等の金属化合物、Na2CO3等の炭酸塩、フッ
化物、カーボンから構成されている。そして、その役割
としては、モールド内溶鋼表面の酸化防止、モール
ド内溶鋼表面の保温、モールドと鋳片間の潤滑、浮
上介在物の溶かし込み、の4点が従来からよく知られて
いる。
【0003】しかし、最近では上記した基本的な役割に
加えてモールドと鋳片間に介在するパウダーフィルム層
の総括熱伝達係数を変化させることにより、モールド内
熱流束を制御する試みがなされるようになってきてい
る。これは、炭素含有量が0.1重量%程度(一般には
0.08〜0.17重量%)のいわゆる亜包晶鋼の連続
鋳造時には、凝固途中で包晶反応を含むδ→γ変態に伴
う急激な凝固収縮が起こり鋳片をモールドよりかい離さ
せて局部的な凝固遅れを生じさせ、縦割れ等の欠陥の原
因となるからである。従って、このδ→γ変態に伴う凝
固収縮を緩和させるべくモールド内熱流束を低下させて
緩冷却化するのである。
【0004】従来、前記パウダーフィルム層の総括熱伝
達係数を低減させる手段として、CaOとSiO2 との
成分比率〔CaO/SiO2 〕(以下、「塩基度」とい
う)と凝固温度を共に高めるとともに、ZrO2 を添加
するものや〔CAMP−ISIJ Vol.6(1993)-28
3〕、ZrO2 やCeO2 を添加するもの〔特開平3−
198961号公報〕等がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、塩基度
が0.9を超えた場合には、図1に○印で示すように、
モールドと鋳片間に流入したモールドパウダーが凝固す
る際の結晶化率が高くなってしまう。結晶化は体積収縮
を伴うので、結晶化率が高くなると凝固時に体積が収縮
し、モールドと鋳片間に空隙が発生する。この空隙発生
部位は熱流束が著しく低下するので、局部的な凝固遅れ
やそれに伴う縦割れが発生したり、ブレークアウト予知
検出用の熱電対の指示温度が変動したりして操業阻害の
原因となる。
【0006】また、塩基度が0.9以下であっても、ガ
ラスの結晶化剤であるZrO2 やTiO2 ,CeO2
添加した場合には、結晶化率が高くなって上記と同様の
問題が生じる〔図1参照〕。
【0007】これらの問題はモールド内緩冷却化のため
の高凝固温度化が同時に結晶化率を過度に高めることに
なって生じるものであるから、モールドパウダーが凝固
する際の結晶化を抑制することによってのみ解決できる
ものである。
【0008】本発明は上記した問題点に鑑みてなされた
ものであり、パウダーフィルムの過度の結晶化が原因と
なる操業・品質上の問題を解決し、モールド内緩冷却化
とモールド内熱流束の変動幅を減少して高品質の鋼を安
定して製造できる連続鋳造用モールドパウダーを提供す
ることを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の連続鋳造用モールドパウダーは、塩基
度が0.6〜0.9の範囲内で、かつZrO2 ,TiO
2 ,CeO2 の濃度和が1重量%以下であり、しかも凝
固温度が1150℃以上となるようにしているのであ
る。
【0010】本発明の連続鋳造用モールドパウダーにお
いて、塩基度を0.6〜0.9の範囲内としたのは、
0.6未満では、パウダーフィルムの結晶化率が完全に
ゼロとなり〔図1参照〕、モールド内緩冷却効果が失わ
れるからである。また0.9を超えると、モールドと鋳
片間に流入したモールドパウダーの凝固時における結晶
化率が高くなるからである〔図1参照〕。
【0011】また、本発明の連続鋳造用モールドパウダ
ーにおいて、ZrO2 ,TiO2 ,CeO2 の濃度和を
1重量%以下としたのは、本発明者の実験結果によれば
ガラスの結晶化剤であるZrO2 やTiO2 ,CeO2
の濃度和が1重量%を超えた場合には、モールドと鋳片
間に流入したモールドパウダーの凝固時における結晶化
率が高くなって縦割れ性ブレークアウトが発生するから
である〔表3のf,h,i参照〕。
【0012】また、本発明の連続鋳造用モールドパウダ
ーにおいて、凝固温度を1150℃以上となるようにし
たのは、凝固温度が1150℃未満の場合には縦割れ疵
の発生率が急激に増加するからである〔図2参照〕。
【0013】なお、本発明の連続鋳造用モールドパウダ
ーは塩基度,ガラスの結晶化剤であるZrO2 やTiO
2 ,CeO2 の濃度和及び凝固温度が上記した値を満足
するものであれば他の化学成分系はどのようなものであ
っても構わない。
【0014】
【作用】本発明の連続鋳造用モールドパウダーは凝固温
度が1150℃以上と高いので、モールド内緩冷却効果
〔図3参照〕によって亜包晶鋼鋳造時においても縦割れ
疵の発生率が減少する。また、塩基度を0.6〜0.9
の範囲内とし、かつZrO2 ,TiO2 ,CeO2 の濃
度和を1重量%以下としたので、パウダーフィルムの結
晶化率が低く、モールド内熱流束の局部変動が少なくな
る〔図4,図5参照〕。
【0015】なお、図5(a)は塩基度が1.25で凝
固温度が1180℃のモールドパウダー(比較例)を、
(b)は塩基度が0.85で凝固温度が1200℃のモ
ールドパウダー(本発明例)を使用し、それぞれ溶鋼中
の炭素濃度〔C〕が0.14重量%の溶鋼を2.0m/
分の速度で連続鋳造した場合の結果を示す図である。
【0016】
【実施例】以下、本発明の連続鋳造用モールドパウダー
の実施例について説明する。図6は溶鋼中の炭素濃度
〔C〕が0.18重量%の溶鋼を2.0m/分の鋳造速
度で連続鋳造する際に、モールド内の溶鋼表面上に下記
表1に示す化学組成及び凝固温度のモールドパウダー添
加した場合のモールド銅板温度指数をメニスカスからの
距離毎に測定した結果を示したものである。
【0017】
【表1】 (単位:重量%)
【0018】図6に示すように、低塩基度・低凝固温度
のモールドパウダーA(従来例)に対して高凝固温度の
モールドパウダーB(比較例),モールドパウダーC
(本発明例)はともにメニスカスより120mm下の点
におけるモールド銅板温度の平均値は同等に低下してお
り、メニスカス近傍における緩冷却効果は明らかであ
る。
【0019】しかしながら、モールドパウダーBを添加
して連続鋳造した場合にはモールド銅板温度のばらつき
が大きく、さらにメニスカスから下方にゆくほどモール
ド銅板温度の低下が大きくなる。これはモールドパウダ
ーBが高塩基度であるためにパウダーフィルムの結晶化
率(体積収縮)が大きくモールドと鋳片間に空隙が発生
したこと、およびこの空隙がモールドの下部にゆくほど
大きくなっていることから生じたものである。
【0020】これらのモールド内抜熱特性により、モー
ルドパウダーAを添加して連続鋳造した場合には縦割れ
及び縦割れ性ブレークアウトが発生し、またモールドパ
ウダーBを添加して連続鋳造した場合には縦割れは発生
しなかったが、縦割れ性ブレークアウトが発生した。こ
れに対して、本発明のモールドパウダーCを添加して連
続鋳造した場合には縦割れ及び縦割れ性ブレークアウト
はともに全く発生しなかった。
【0021】また本発明の他の実施例として、モールド
内の溶鋼表面上に表2に示す化学組成及び凝固温度のモ
ールドパウダーを添加して溶鋼中の炭素濃度〔C〕が
0.18重量%の溶鋼を3.0m/分の鋳造速度で連続
鋳造した場合の縦割れ及び縦割れ性ブレークアウトの発
生の有無を調べた結果を同じく表2に示すが、この表2
より明らかなように本発明のモールドパウダーを添加し
た場合にはいずれも縦割れ及び縦割れ性ブレークアウト
は全く発生しなかった。
【0022】
【表2】 (単位:重量%)
【0023】なお、モールド内の溶鋼表面上に本発明の
範囲を外れた表3に示す化学組成及び凝固温度のモール
ドパウダーを添加して溶鋼中の炭素濃度〔C〕が0.1
8重量%の溶鋼を3.0m/分の鋳造速度で連続鋳造し
た場合の縦割れ及び縦割れ性ブレークアウトの発生の有
無を調べた結果を同じく表3に示すが、この表3より明
らかなように比較モールドパウダーを添加した場合には
いずれも縦割れあるいは縦割れ性ブレークアウトが発生
した。
【0024】
【表3】 (単位:重量%)
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の連続鋳造
用モールドパウダーによれば、モールドと鋳片間に流入
したモールドパウダーが凝固する際の結晶化率を高くす
ることなくモールド内の緩冷却化と局部的熱流束の変動
低下を実現でき、高品質の鋼を安定して連続鋳造するこ
とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】モールドパウダーの塩基度の変化に伴うパウダ
ーフィルム結晶化率の変化を示す図面である。
【図2】モールドパウダーの凝固温度の変化に伴う縦割
れ疵発生率の変化を示す図面である。
【図3】本発明例と比較例における鋳造速度と抜熱量と
の関係を示す図面である。
【図4】モールドパウダーの塩基度の変化に伴うモール
ド内熱流束局部変動指数の変化を示す図面である。
【図5】本発明例と比較例における抜熱量の変動量を示
す図面である。
【図6】本発明例と比較例及び従来例におけるメニスカ
スからの距離とモールド銅板温度指数の関係を示す図面
である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CaOとSiO2 との成分比率〔CaO
    /SiO2 (重量比)〕が0.6〜0.9の範囲内で、
    かつZrO2 ,TiO2 ,CeO2 の濃度和が1重量%
    以下であり、しかも凝固温度が1150℃以上であるこ
    とを特徴とする連続鋳造用モールドパウダー。
JP1053394A 1994-02-01 1994-02-01 連続鋳造用モールドパウダー Expired - Lifetime JP2848231B2 (ja)

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