JPH10249500A - 鋼の連続鋳造用パウダー及びそれを用いた鋼の連続鋳造方法 - Google Patents

鋼の連続鋳造用パウダー及びそれを用いた鋼の連続鋳造方法

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JPH10249500A
JPH10249500A JP5590897A JP5590897A JPH10249500A JP H10249500 A JPH10249500 A JP H10249500A JP 5590897 A JP5590897 A JP 5590897A JP 5590897 A JP5590897 A JP 5590897A JP H10249500 A JPH10249500 A JP H10249500A
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JP
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powder
continuous casting
cryolite
solidified shell
mold
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JP5590897A
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Katsuhiro Sasai
勝浩 笹井
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、凝固シェルの緩冷却化効果を十分
に有するために鋳片表面の縦割れ疵をの発生を防止し、
且つ鋳型と凝固シェル間の十分な潤滑性が得られるため
ひきつれ疵や拘束性ブレークアウトの発生を防止するこ
とができる鋼の連続鋳造用パウダーと連続鋳造方法を提
供する。 【解決手段】 凝固温度が800〜1200℃、CaO
/SiO2 が0.8〜1.6で、且つ氷晶石を1〜15
%含有した連続鋳造用パウダー、及びこの連続鋳造用パ
ウダーを用いる連続鋳造方法。実質的に氷晶石を含有し
ない汎用の連続鋳造用パウダーに氷晶石を混合すること
により氷晶石含有率を1〜15%に調整することもでき
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼の連続鋳造用パ
ウダーと、この連続鋳造用パウダーを用いる鋼の連続鋳
造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】鋼の連続鋳造においては、溶鋼の保温及
び酸化防止、鋳型と凝固シェル間の伝熱制御媒体とし
て、連続鋳造用パウダーが用いられている。連続鋳造用
パウダーの物性は、鋳片の品質を決定する重要な要因で
あり、特に鋳片表面の縦割れ疵の発生を防止するという
観点からは、以下の知見が既に得られている。すなわ
ち、連続鋳造用パウダーの凝固温度を高くし、鋳型表面
に伝熱抵抗の大きい連続鋳造用パウダーの固着層を厚く
形成させると、初期凝固シェルの成長は緩やかになり、
鋳片表面における縦割れ疵の発生を防止できる。しか
し、凝固温度の高い連続鋳造用パウダーは流動性が不十
分なために、鋳型と凝固シェルの隙間への流入が不均一
となり、特に高速鋳造の場合に鋳型と凝固シェル間の不
十分な潤滑に起因するひきつれ疵が発生し易く、激しい
場合には拘束性ブレークアウトの原因となる。
【0003】一方、特開昭60−33861号公報に
は、軟化点が900℃以下の連続鋳造用パウダーを用い
ることにより、鋳型と凝固シェルの隙間に均一に連続鋳
造用パウダーを流入させて、鋳型と凝固シェル間の潤滑
を円滑にし、ブレークアウトを防止することが記載され
ている。しかしながら、この連続鋳造用パウダーでは固
着層が薄く伝熱抑制の効果が小さいために、鋳片表面に
縦割れ疵が発生する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】即ち、従来の連続鋳造
用パウダーでは、鋳型と凝固シェル間の潤滑性は連続鋳
造用パウダーの凝固温度を下げることにより、凝固シェ
ルの緩冷却化は連続鋳造用パウダーの凝固温度を上げる
ことにより制御してきた。しかし、鋳型と凝固シェル間
の潤滑性と凝固シェルの緩冷却化の機能は、連続鋳造用
パウダーの凝固温度から見て相反する方向であり、縦割
れ疵の発生を防止するものはブレークアウトが発生し易
く、ブレークアウトの発生を防止するものは縦割れ疵が
発生し易いという問題がある。
【0005】本発明は従来の連続鋳造用パウダーにおけ
るこれらの問題点を解決するもので、即ち鋳型と凝固シ
ェル間の伝熱を抑制し、凝固シェルの緩冷却化効果を十
分に有するために鋳片表面の縦割れ疵の発生を防止し、
かつ鋳型と凝固シェルの隙間に均一に流入し、鋳型と凝
固シェル間の十分な潤滑性が得られるために拘束性ブレ
ークアウトの発生を防止することができる鋼の連続鋳造
用パウダーと鋼の連続鋳造方法の提供を課題としてい
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋳型と凝
固シェル間の潤滑性と凝固シェルの緩冷却化の機能を同
時に満足させるために、凝固シェルの緩冷却化機能を連
続鋳造用パウダーの凝固温度以外の物性で変更する方法
について詳細な検討を行ってきた。その結果、連続鋳造
用パウダーが鋳型と凝固シェル間に流入し凝固する際
に、鋳型側の連続鋳造用パウダーの組織を積極的に結晶
化し、鋳型側の連続鋳造用パウダー表面に凹凸を形成さ
せ、鋳型と連続鋳造用パウダー間の伝熱抵抗を大きくす
ることにより、凝固シェルを緩冷却化できる新たな連続
鋳造用パウダーを発明した。
【0007】即ち、本発明の要旨は、 (1)凝固温度が800〜1200℃、CaO/SiO
2 が0.8〜1.6で、且つ氷晶石を1〜15%含有し
た鋼の連続鋳造用パウダー。 (2)実質的に氷晶石を含有しない汎用の連続鋳造用パ
ウダーに氷晶石を混合することにより氷晶石含有率を1
〜15%にした、前記(1)記載の連続鋳造用パウダ
ー。 (3)前記(1)または(2)記載の連続鋳造用パウダ
ーを用いる鋼の連続鋳造方法。 ここで、連続鋳造用パウダーの凝固温度とは粘度が急激
に増大する温度、また氷晶石とはNa3 AlF6 を90
%以上含有するものとする。
【0008】
【発明の実施の形態】連続鋳造用パウダーを積極的に結
晶化し、凝固シェルの緩冷却化を促進するために必要な
氷晶石の添加量を調査するために、成分5%T.C−3
3%SiO2−8%Al2 3 −33%CaO−8%N
2 O−10%F- (CaO/SiO2 =1.0)、粘
度1.2poise 、凝固温度1100℃の低凝固温度を有
する連続鋳造用パウダーに氷晶石を0〜20%の範囲で
添加した各種の試験用連続鋳造用パウダーを作成した。
溶解炉で炭素濃度0.1%の中炭素鋼成分の溶鋼200
kgを1570℃で溶解し、湯面上に先に準備した氷晶石
を含有した試験用連続鋳造用パウダーを添加した。凝固
シェルの冷却速度を測定するために、鋳型中央部で鋳型
表面から5mm外側の位置に熱電対を設置した横80×縦
120×厚み20mmの銅鋳型を溶鋼中に5秒間浸漬さ
せ、凝固シェルを形成させた。この凝固シェルが付着し
た鋳型を、熱電対設置位置を含む縦断面で切断し、鋳型
と凝固シェル間に流入した連続鋳造用パウダーの凝固組
織及び鋳型側表面の凹凸を電子顕微鏡で調査した。な
お、鋳型と凝固シェル間に流入した連続鋳造用パウダー
の全厚は2mmであった。また、氷晶石を添加した試験用
連続鋳造用パウダーについて、凝固温度の測定も実施し
た。
【0009】熱電対の温度変化から凝固シェルの冷却速
度を求め、その時のパウダーの結晶化率(結晶化層の厚
みを連続鋳造用パウダーの全厚で除した値)との関係を
整理して、図1に示す。なお、冷却速度は、結晶化層が
生成しない氷晶石0%の連続鋳造用パウダーで得られた
冷却速度を用いて無次元化した。電子顕微鏡写真から測
定した鋳型側における連続鋳造用パウダー表面の粗度と
連続鋳造用パウダーの結晶化率との関係も図1に併記し
た。連続鋳造用パウダーの結晶化率が高くなるにつれ
て、凝固シェルの冷却速度は低下し、特に連続鋳造用パ
ウダーの全厚が結晶化すると凝固シェルの冷却速度を2
0%程度低減できる。また、鋳型側における連続鋳造用
パウダー表面の粗度は連続鋳造用パウダーの結晶化率が
高くなるにつれて大きくなっている。以上の結果から、
連続鋳造用パウダーを結晶化することにより、鋳型側の
パウダー表面に凹凸が形成され、鋳型−連続鋳造用パウ
ダー間の伝熱抵抗が増大する結果、凝固シェルが緩冷却
化できることを見いだした。
【0010】図2に、連続鋳造用パウダーの結晶化率と
連続鋳造用パウダーの凝固温度に及ぼす氷晶石含有率の
影響を示す。従来の低凝固温度の連続鋳造用パウダーで
は結晶化層は生成しないが、氷晶石を含有させると結晶
化率は高くなり、氷晶石の含有率が1%以上になると連
続鋳造用パウダーの全厚が結晶化する。氷晶石の添加で
連続鋳造用パウダーの結晶化が促進される原因は、氷晶
石が連続鋳造用パウダー中に微細に分散して存在し、凝
固する際にこの氷晶石の粒子が結晶の生成核となり、結
晶化が促進されるためだと推定される。また、連続鋳造
用パウダーの凝固温度は、氷晶石の含有率が10%以下
であれば殆ど変化しないが、10%を超えると徐々に増
加する傾向を示す。連続鋳造用パウダーの凝固温度が1
200℃より高くなると鋳型と凝固シェル間の潤滑性が
低下することを考慮した上で、連続鋳造用パウダーの全
厚を結晶化させ凝固シェルの緩冷却化効果を十分に享受
するためには、連続鋳造用パウダー中の氷晶石含有率を
1〜15%にする必要がある。
【0011】連続鋳造用パウダーの基本的な特性を左右
するCaO/SiO2 は、0.8〜1.6の範囲にする
必要がある。これは、CaO/SiO2 が0.8未満で
は連続鋳造用パウダーが結晶化し難く、氷晶石添加の効
果が十分に得られなくなるため、CaO/SiO2
1.6超では凝固温度が高くなり連続鋳造用パウダーの
流動性が低下するためである。また、連続鋳造用パウダ
ーの凝固温度は800〜1200℃の範囲にすることが
好ましく、800℃未満では連続鋳造用パウダーのガラ
ス性が強くなり過ぎ氷晶石の結晶化効果が得られないた
め、1200℃超では連続鋳造用パウダーの流動性が低
下するため高速鋳造時に潤滑性が確保できなくなるため
である。
【0012】
【実施例】以下に、実施例及び比較例を挙げて、本発明
について説明する。本発明者らは、表1に示す成分、物
性の連続鋳造用パウダーを試作し、これを用いて鋳片サ
イズ250mm(厚み)×1830mm(幅)、炭素含有率
0.1%の中炭素鋼鋳片を鋳造速度1.8m/min で鋳造
した。鋳片品質については、鋳造後の鋳片を検査ライン
で目視観察し、1スラブ当たりに発生した縦割れ疵及び
ひきつれ疵の発生個数を評価した。その結果を表1に併
記した。
【0013】表1に示す如く、実施例では、凝固温度が
800〜1200℃、CaO/SiO2 が0.8〜1.
6で、且つ氷晶石を1〜15%含有した連続鋳造用パウ
ダーを用いて鋳造することにより、鋳型と凝固シェル間
に連続鋳造用パウダーが均一に流入し、且つ凝固シェル
が緩冷却化されたため、ひきつれ疵と縦割れ疵の発生を
同時に防止することができた。
【0014】これに対し、比較例1は、CaO/SiO
2 が1.0、凝固温度が1100℃の従来の低凝固温度
の連続鋳造用パウダーであるため、ひきつれ疵は発生し
なかったが、氷晶石を含有しなかったため、凝固シェル
の緩冷却化効果が得られず、縦割れ疵が発生した。比較
例2は、CaO/SiO2 が1.35、凝固温度が12
20℃の従来の高凝固温度の連続鋳造用パウダーを使用
したため、縦割れ疵は発生しなかったが、鋳型と凝固シ
ェル間に連続鋳造用パウダーが均一に流入せずひきつれ
疵が発生した。
【0015】
【表1】
【0016】
【発明の効果】本発明によると、鋼の通常の連続鋳造に
おいても、また高速の連続鋳造においても、鋳片表面の
ひきつれ疵の発生や拘束性ブレークアウトの発生を防止
するとともに、鋳片表面の縦割れ疵の発生を防止するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】凝固シェルの冷却速度と連続鋳造用パウダー表
面の粗度に及ぼすパウダー結晶化率の影響を示す図であ
る。
【図2】連続鋳造用パウダーの結晶化率と凝固温度に及
ぼす氷晶石含有率の影響を示す図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 凝固温度が800〜1200℃、CaO
    /SiO2 が0.8〜1.6で、且つ氷晶石を1〜15
    %含有したことを特徴とする鋼の連続鋳造用パウダー。
  2. 【請求項2】 実質的に氷晶石を含有しない汎用の連続
    鋳造用パウダーに、氷晶石を混合することにより氷晶石
    含有率を1〜15%に調整して得たことを特徴とする、
    請求項1記載の連続鋳造用パウダー。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2記載の連続鋳造
    用パウダーを用いて連続鋳造を行うことを特徴とする鋼
    の連続鋳造方法。
JP5590897A 1997-03-11 1997-03-11 鋼の連続鋳造用パウダー及びそれを用いた鋼の連続鋳造方法 Withdrawn JPH10249500A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Effective date: 20040511