JPH07323354A - 連続鋳造用モールドパウダー - Google Patents
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Abstract
富み、鋳型内における溶鋼の表面上に安定した溶融モー
ルド層を形成することができるモールドパウダーであっ
て、これによって品質の優れた鋳片を連続鋳造すること
ができる。 【構成】 CaO/SiO2が 0.6〜1.8 の範囲内で、2〜10w
t.%のフッ素、及びAl2O3を含有する珪酸カルシウムの製
造用原料と、アルカリ金属・アルカリ土類金属の炭酸塩
とを1200〜1700℃で溶融し、炭酸ガスを分解除去した
後、急冷、水砕して得られたモールドパウダー主原料が
70〜95wt.%の割合で配合され、そして、炭素分以外の原
料中から混入する炭酸等のイグニッションロスが7wt.%
以下である連続鋳造用モールドパウダー。
Description
鋳型内の溶鋼に添加される連続鋳造用モールドパウダー
に関するものであり、特に、連続鋳造操業が安定して行
われ、品質の優れた鋳片を連続鋳造することができる連
続鋳造用モールドパウダーに関するものである。
鋼に添加されるモールドパウダーは、鋳型内における溶
鋼表面の酸化防止、溶鋼の保温、浮上介在物の吸収等の
ほか、鋳型と鋳片との間に流入するスラグフィルムによ
る潤滑作用および抜熱制御作用を有している。
は、化学分析の換算値で例えば下記表1に示す通りであ
る。
(wt.%)
ドパウダーの原料としては、セメント、ケイ酸カルシウ
ム、珪藻土、物性調整剤としてのアルカリ金属の炭酸塩
およびフッ化物または他の金属酸化物としての合成物等
が使用され、必要に応じ、溶融速度調整剤として2〜10
wt.%の炭素粉末が上記組成物に添加される。
クアウトなどの鋳造事故が生ずることなく、表面性状の
優れた鋳片を安定して鋳造し得る連続鋳造用モールドパ
ウダーの研究開発が進められており、例えば、特公昭64
-6859 号公報には、迅速溶融および高潤滑特性を得るた
めに、CaO −Ba0 −SiO2−F 系組成物からなる基材と、
アルカリ金属・アルカリ土類金属の炭酸塩と、アルカリ
金属・アルカリ土類金属の弗化物とそして炭素とが各々
所定量配合された連続鋳造用モールドパウダー(以下、
先行技術1という)が開示されている。
(1986)には、溶鋼上に添加後、直ちに安定した均一プ
ールが形成され、溶融速度および粘度の適正設計によ
り、メニスカス部より均一フィルムとして鋳型と鋳片と
の間に流入し、鋳片の均一冷却に寄与し、健全な鋳片を
安定して製造し得る、溶融型連続鋳造用パウダー(以
下、先行技術2という)が開示されている。
迅速溶融および高潤滑特性を付与するための調整剤とし
て、Na2CO3およびLi2CO3等のような、加熱時に分解反応
を伴う炭酸塩系原料を、モールドパウダー中に多量に含
有させると、モールドパウダー中のイグニッションロス
が増加する。その結果、モールド内でのパウダー溶融時
に多量のガスが発生し、溶融状態が乱れて不均一になる
ため、保温性が低下し、且つ、不均一溶融による溶鋼表
面上のパウダー溶融層の厚さおよび成分の乱れに起因す
る鋳片欠陥が発生する問題がある。
おける溶融型原料の比率が極端に高いと、高速用パウダ
ーとしての必須要件である保温性と湯面追従性の良い粉
末形態の場合に嵩比重が大になり、拡がり性が悪く、ガ
ス抜けも不良になって、連続鋳造用モールドパウダーと
しての機能が劣化する問題が生ずる。
を解決し、溶融過程でのガス発生量が少なく、保温性に
富み、鋳型内における溶鋼の表面上に、安定した溶融モ
ールドパウダー層を形成することができて、連続鋳造操
業が安定化し、品質の優れた鋳片を連続鋳造することが
できる連続鋳造用モールドパウダーを提供することにあ
る。
続鋳造の操業を安定化し、品質の優れた鋳片を製造する
ことができる、連続鋳造用モールドパウダーを開発すべ
く鋭意研究を重ねた。その結果、次の知見を得た。即
ち、モールドパウダー主原料を、CaO/SiO2が 0.6〜1.8
の範囲内であり、2〜10wt.%のフッ素、および、Al2O3
を含有する珪酸カルシウムの製造時に、アルカリ金属・
アルカリ土類金属の炭酸塩を溶解させることによって調
製する。
調製されたモールドパウダー主原料が、70〜95wt.%の割
合で配合され、且つ、溶融調整剤として、0.5 〜5wt.%
の量の炭素分以外の原料例えばフッ化物、金属酸化物、
アルカリ金属炭酸塩、アルカリ土類金属炭酸塩等から混
入する炭酸等のイグニッションロスの量を7wt.%以下に
抑制した構成にすれば、分解ガスによる発泡や、炭酸塩
等の低融点原料および珪酸カルシウムのような高融点原
料の融解反応による溶融の遅れがなく、パウダーの融解
を円滑に行うことができる。
基づいてなされたものであって、この発明の連続鋳造用
モールドパウダーは、CaO/SiO2が 0.6〜1.8 の範囲内で
あり、2〜10wt.%のフッ素、および、Al2O3 を含有する
珪酸カルシウムの製造用原料と、アルカリ金属・アルカ
リ土類金属の炭酸塩とを、1200〜1700℃の範囲内の温度
で溶融し、炭酸ガスを分解除去した後、急冷し水砕しそ
して粉砕することによって得られたモールドパウダー主
原料が、70〜95wt.%の割合で配合され、そして、炭素分
以外の原料中から混入する炭酸等のイグニッションロス
を7wt.%以下となしたことに特徴を有するものである。
上述したように、CaO/SiO2が 0.6〜1.8 の範囲内であ
り、2〜10wt.%のフッ素、および、Al2O3 を含有する珪
酸カルシウムの製造用原料と、Na, Li, Ba, Mg, Sr, Ca
等のアルカリ金属・アルカリ土類金属の炭酸塩とを、12
00〜1700℃の範囲内の温度で溶融し、炭酸ガスを分解除
去した後、急冷し水砕しそして粉砕することによって調
製される。
は、例えば、珪石、石灰、蛍石、ボ−キサイト等が使用
される。このような珪酸カルシウムの塩基度即ちCaO/Si
O2は、0.6〜1.8 の範囲内に限定すべきである。即ち、C
aO/SiO2が 0.6未満では、珪酸カルシウムの粘性が高く
なり、一方、CaO/SiO2が1.8 を超えると、珪酸カルシウ
ムが結晶しやすくなって、何れの場合も、珪酸カルシウ
ムの流動性が悪化する結果、パウダーの製造が困難にな
る。
2〜10wt.%の範囲内に限定すべきである。フッ素含有量
が2wt.%未満では、モールドパウダーの粘性や融点等の
物性を調整する効果が得られない。一方、フッ素含有量
が10wt.%を超えると、浸漬ノズル等の耐火物の溶損が激
しくなる。
としては、例えば、炭酸ナトリウム(NaCO3),炭酸リチウ
ム(Li2CO3)等が使用される。このようなアルカリ金属・
アルカリ土類金属の炭酸塩および珪酸カルシウム製造用
原料の、電気炉における溶融温度は、1200〜1700℃の範
囲内に限定すべきである。上記溶融温度が1200℃未満で
は未溶解物が残存し、一方、上記溶融温度が1700℃を超
えると、アルカリ成分の歩留りが低下する。
イグニッションロスの量は7wt.%以下に限定すべきであ
る。イグニッションロスの量が7wt.%を超えると、モー
ルド内における溶融時に多量のガスが発生して溶融状態
が乱れ、不均一になる結果、保温性が低下し、更に、不
均一溶融による溶鋼表面上のパウダー層の厚さおよび成
分の乱れのために、鋳片に欠陥が発生しやすくなる。
属・アルカリ土類金属の炭酸塩とを溶融することによっ
て調製されたモールドパウダー主原料の、全原料中にお
ける配合割合は、70〜95wt.%の範囲内に限定すべきであ
る。モールドパウダー主原料の配合割合が70wt.%未満で
は、上記イグニッションロス量を7wt.%以下にすること
が困難になり、更に、連続鋳造時における溶融スラグの
成分が不均一になって、鋳片幅方向の粘度および初晶晶
出温度が変動し、均一な潤滑および抜熱作用が発揮され
ない。一方、モールドパウダー主原料の配合割合が95w
t.%を超えると、モールドパウダーの嵩比重が0.95超に
なり、保温性の低下、散布時の拡がり性の低下および溶
鋼中に吹き込まれているアルゴンガスのガス抜け不良等
が発生する。
60〜0.95の範囲内であることが好ましい。上記嵩比重が
0.60未満では溶融速度が遅くなり、一方、上記嵩比重が
0.95を超えると、保温性の低下、散布時の拡がり性の低
下および溶鋼中に吹き込まれるアルゴンガスのガス抜け
不良等が発生する。従って、モールドパウダーの嵩比重
を上記範囲内に調整するために、比重の低い珪藻土、金
属酸化物、および、アルカリ金属・アルカリ土類金属の
炭酸塩の添加が必要になる。よって、この観点からも、
モールドパウダー主原料の配合割合は、95wt.%以下にす
べきである。
比しながら説明する。珪石、石灰、蛍石およびボ−キサ
イト等のフッ素を含有する珪酸カルシウムの製造用原料
と、アルカリ金属・アルカリ土類金属の炭酸塩としての
炭酸ナトリウム(NaCO3) および炭酸リチウム(Li2CO3)と
を、電気炉において、1400〜1500℃の温度で溶融し、炭
酸ガスを分解除去した後、急冷し水砕しそして粉砕する
ことによって、表2に示す成分組成のモールドパウダー
主原料を調製した。
原料と、表3に示す種類および品位の副原料とを、本発
明範囲内の割合で配合し、そして、イグニッションロス
が本発明の範囲内に抑制されたモールドパウダーの供試
体(以下、本発明供試体という)No. 1および2を調製
した。比較のために、イグニッションロスまたはイグニ
ッションロスおよびモールドパウダー主原料の配合割合
が本発明の範囲外であるモールドパウダーの供試体(以
下、比較用供試体という)No. 1〜3を調製した。
較用供試体No. 1〜3の化学成分組成、イグニッション
ロス、融点、粘性、結晶化温度等を示す。表4におい
て、本発明供試体No. 1は、モールドパウダー主原料が
75wt.%配合され且つイグニッションロスが3.5wt.% に抑
制され、フッ化物および珪藻土で成分の微調整と粉体の
物性調整が行われた中炭素鋼用のモールドパウダーであ
る。本発明供試体No. 2は本発明供試体No. 1とほぼ同
じ主原料が配合され、化学成分組成および物性において
若干炭酸塩の配合が多く、イグニッションロスが6.2wt.
% に抑制されたモールドパウダーである。
1とほぼ同じ割合で主原料が配合されているが、化学成
分組成および物性において本発明供試体No. 2よりも炭
酸塩の配合量が多く、イグニッションロスが8.1wt.% で
あって本発明の範囲を超えて多い。比較用供試体No. 2
は、主原料の配合割合が57wt.%であって本発明の範囲を
外れて少なく、そして、イグニッションロスが11.0wt.%
であって本発明の範囲を超えて多い中炭素鋼用のモール
ドパウダーである。そして、比較用供試体No.3は、比
較用供試体No. 2と同様に、主原料の配合割合が50wt.%
であって本発明の範囲を外れて少なく、そして、イグニ
ッションロスが12.0wt.%であって本発明の範囲を超えて
多い低炭素鋼用のモールドパウダーである。
に比較用供試体No. 1〜3の各々を使用し、鋳造速度を
1.6m/minまたは1.8m/minとして、割れ感受性の大きい中
炭素鋼を連続鋳造したときの、鋼中炭素濃度、モールド
パウダー消費量、鋳片の縦割れ発生指数および作業性を
調べ、その結果を表5に示した。
料の配合割合は本発明の範囲内であるが、イグニッショ
ンロスが本発明の範囲を超えて多い比較用供試体No. 1
は、鋳片の縦割れ指数および作業性が悪かった。主原料
の配合割合が本発明の範囲を外れて少なく、且つ、イグ
ニッションロスが本発明の範囲を超えて多い比較用供試
体No. 2は、粉末層全体が赤熱し、鋳造状況の確認が困
難であって、断熱性も悪く、鋳造操業を継続して行うこ
とが困難であった。そして、主原料の配合割合が本発明
の範囲を外れて少なくそしてイグニッションロスが本発
明の範囲を超えて多い比較用供試体No. 3は、縦割れ指
数が著しく悪かった。
2は、縦割れ発生指数が非常に低く、作業性が良好であ
り、従来困難であった中炭素鋼の高速鋳造を容易に行う
ことができた。
るために、本発明供試体No. 1および比較用供試体No.
2および3について、そのパウダー成形体の加熱温度に
対する高さの変化を測定した。図2は、上記測定のため
のパウダー均一溶融性の評価概念図である。図2の(a)
に示すように、断面長方形で高さHのパウダー圧縮成形
体1を調製し、電気炉内において、5℃/分の炉温上昇
速度でこれを加熱し、温度に対する成形体1の高さ変化
を、同図(b) のH1 、同図(c) のH2 、同図(d) のH3
のように連続的に測定し、その測定結果をグラフ化して
図1に示した。
るグラフであって、縦軸はパウダー成形体の高さ変化
(%) であり、横軸は温度である。図1から明らかなよう
に、主原料の配合割合が本発明の範囲を外れて少なく、
且つ、イグニッションロスが本発明の範囲を超えて多い
比較用供試体No. 2および3は、加熱の途中において溶
融遅滞部や発泡部が発生した。これに対し、本発明供試
体No. 1は、極めて円滑な溶融状態を示した。
溶融過程でのガス発生量が少なく、保温性に富み、鋳型
内における溶鋼の表面上に、安定した溶融モールドパウ
ダー層を形成することができて、連続鋳造操業が安定化
し、品質の優れた鋳片を連続鋳造することができる、工
業上有用な効果がもたらされる。
ある。
Claims (1)
- 【請求項1】 CaO/SiO2が 0.6〜1.8 の範囲内であり、
2〜10wt.%のフッ素、および、Al2O3 を含有する珪酸カ
ルシウムの製造用原料と、アルカリ金属・アルカリ土類
金属の炭酸塩とを、1200〜1700℃の範囲内の温度で溶融
し、炭酸ガスを分解除去した後、急冷し水砕しそして粉
砕することによって調製されたモールドパウダー主原料
が、70〜95wt.%の割合で配合され、そして、炭素分以外
の原料中から混入する炭酸等のイグニッションロスの量
が7wt.%以下に限定されていることを特徴とする連続鋳
造用モールドパウダー。
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---|---|---|---|
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---|---|---|---|---|
JP2007229803A (ja) * | 2006-02-01 | 2007-09-13 | Nippon Steel Corp | 連続鋳造用パウダー及び鋼の連続鋳造方法 |
JP2010042425A (ja) * | 2008-08-12 | 2010-02-25 | Nippon Steel & Sumikin Metal Products Co Ltd | 鋼の連続鋳造用パウダー |
JP2010227972A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Shinagawa Refractories Co Ltd | 鋼の連続鋳造用モールドパウダー |
CN106493321A (zh) * | 2016-11-08 | 2017-03-15 | 凯诺斯(中国)铝酸盐技术有限公司 | 炼钢用中间包覆盖剂及其制备方法 |
-
1994
- 1994-05-31 JP JP06140858A patent/JP3119999B2/ja not_active Expired - Fee Related
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