JPH10251744A - 連続鋳造鋳片の加熱方法 - Google Patents

連続鋳造鋳片の加熱方法

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JPH10251744A
JPH10251744A JP5899897A JP5899897A JPH10251744A JP H10251744 A JPH10251744 A JP H10251744A JP 5899897 A JP5899897 A JP 5899897A JP 5899897 A JP5899897 A JP 5899897A JP H10251744 A JPH10251744 A JP H10251744A
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誓司 糸山
Hiromitsu Shibata
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Abstract

(57)【要約】 【課題】連続鋳造鋳片の表面に酸化膜を有利に形成する
方法を提案すること。 【解決手段】連続鋳造された鋼鋳片を加熱炉に装入する
前工程において、酸化スケールを除去していない鋳片表
面上に、CaO とSiO2とを含有し、さらにMgO, Na2O, Al2
O3,B2O3, Fe2O3, Fe3O4, BaO, Li2O および MnOのう
ち、少なくとも1種以上添加してなる酸化スケール生成
促進剤をスプレー塗布する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造鋳片の加
熱方法に関し、とくにステンレス鋼や高クロム合金鋼な
どの連鋳鋳片の表面性状を簡便な手法にて改善するため
の加熱前処理方法についての提案である。
【0002】
【従来の技術】近年、金属の連続鋳造、とくに、鋼の連
続鋳造の分野においては、省エネルギーの観点から、ホ
ットチャージ圧延 (以下、「HCR」という)あるいは
直接圧延 (以下、「DHCR」という)検討されてい
る。上記のHCRやDHCRを実施する際に必要な条件
は、連続鋳造により得られた鋳片の表面やその表皮下
に、割れ、非金属介在物、偏析あるいはノロ噛み等の欠
陥がないことである。そのため、従来は、鋳造速度の上
限を規制したり、鋳型潤滑剤の改良を図ったり、二次冷
却条件の最適化、鋳型内における溶鋼の流動を制御する
ための電磁ブレーキ設備を設置したり、あるいは鋳型内
溶鋼の湯面制御などの各種の対策を試みてきた。
【0003】しかしながら、このような対策を施しても
実際のところは鋳片の表面欠陥を完全に無くすまでには
至っておらず、これに起因した製品品質の不良を招くこ
とがしばしばであった。このため、このような品質不良
が発生する恐れがある場合には、HCRやDHCRの適
用を避け、常法に従って高温の鋳片をいったん冷却する
か、あるいは高温のままでその表面をスカーフィングし
て予め鋳片表面の欠陥を取り除く方法に変更していた。
しかし、このような対策では、鋳片の温度低下、スカー
フィング工程の追加、歩留り (良片歩留り) の低下が避
けられないという既存の問題点がそのまま残った。しか
も、こうした対策については、HCRやDHCRの本来
の目的である省エネルギーの効果が十分に達成できない
という不具合があった。
【0004】かかる不具合を解消する手段として従来、
特開平8−49018 号公報では、18wt%以上のクロム含有
高合金鋼を対象に、加熱炉に装入する前に、スラブ表面
にアルカリ金属もしくは、アルカリ土類金属の酸化物、
無機酸塩または有機酸塩の1種類または2種類以上を 1
00 g/m2 以上塗布し、酸化雰囲気中において1200℃以上
の温度で30分以上加熱することによって、鋳片表面の酸
化を促進し、表面欠陥をスケールと共に剥離する方法を
提案している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来技術の場合、以下のような問題点が挙げられる。 a.酸化促進剤として使う、アルカリ金属もしくはアル
カリ土類金属の酸化物、無機酸塩または有機酸塩という
のは、酸化腐食能が極めて高く、鋼と反応すると低融点
酸化物を形成しやすい。そのため、このような低融点酸
化物が加熱炉内において鋳片の支持金具と反応し、この
支持金具の寿命を短くすること、 b.鋳片の表裏面に塗布した酸化防止剤は、鋼との反応
によって加熱炉温度よりも低い低融点酸化物を形成す
る。この低融点酸化物のうち、とくに鋳片下面に形成さ
れたものは、鋼を十分に酸化させる前に重力により落下
しやすいため、鋳片下面においては上面に比べてスケー
ル厚みが薄くなる。従って、下面側に当たる圧延製品表
面での欠陥発生が防止できないという問題点があった。 c.アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の化合物
は、酸化性が強く、酸化しやすい他の鋼種に適用する場
合、条件によっては粒界酸化を促進し、逆に製品表面に
ヘゲを発生するという問題点がある。
【0006】本発明の主たる目的は、従来技術が抱えて
いる上述した問題点を解決し、連続鋳造鋳片の表面酸化
膜を有利に形成するための方法を提案することにある。
本発明の他の目的は、低融点酸化物の形成や不均一酸化
膜の形成、あるいは粒界酸化を助長させないための鋳片
の加熱前処理方法を提案することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上掲の目的を実現するた
めの鋳片の加熱方法, とくに加熱前処理の方法として本
発明は、連続鋳造鋳片を加熱炉にて加熱するに当たり、
その加熱炉へ装入する前の、無手入れ状態の該鋳片表面
に、主成分としてCaO とSiO2を含み、かつMgO,Na2O, Al
2O3, B2O3, Fe2O3, Fe3O4, BaO, Li2O および MnOのう
ちから選ばれる少なくとも1種以上の酸化物を含有する
酸化促進剤を塗布し、その後加熱炉に装入して加熱する
ことを特徴とする連続鋳造鋳片の加熱方法を提案する。
本発明においては、酸化促進剤の塗布量を固形分で50〜
300 g/m2とすることが好ましい。また、本発明において
は、塗布前の鋳片表面温度を 200〜900 ℃に保持するこ
とが好ましい。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明は、特に、HCRやDHC
Rの本来の目的である無手入れ圧延や省エネルギーの効
果を十分に発揮することを本来の目標とする技術であ
る。従って、本発明において重要なことは、連続鋳造さ
れた鋼鋳片を加熱炉に装入するまえに、無手入れ状態の
まま、即ち酸化スケールを除去していない鋳片表面上
に、酸化スケールの生成を促進する複数の酸化物を含有
する酸化促進剤を、鋳片の上下面にスプレー塗布し、そ
の後加熱炉に装入して加熱することである。
【0009】本発明で使用する酸化促進剤の化学成分に
つき、主成分をCaO とSiO2をベースとして用いる理由
は、酸化促進剤の反応性を制御しやすいからである。こ
れらCaO , SiO2は各々5〜80mass%, 合計では20〜85ma
ss%以上含有させることが好ましい。この理由は、少な
すぎると低融点化しすぎたり、あるいはスケール生成促
進効果が乏しく、一方、多すぎると多寡融点化し、スケ
ール生成促進効果が乏しくなるためである。
【0010】上記の主成分に対しては、さらにMgO, Na2
O, Al2O3, B2O3, Fe2O3, Fe3O4, BaO, Li2O, MnOのうち
から選ばれる少なくとも1種以上の酸化物を各々5〜30
mass%の範囲内で添加含有させることが好ましい。この
範囲が好ましい理由は、鋳片表面に生成した酸化スケー
ルとの低融点酸化物を生成させ、地鉄と酸化促進剤の境
界での酸素イオンおよび鉄イオンなどの酸化に寄与する
元素イオンの拡散移動速度および/または拡散移動量を
増し、酸化スケール生成速度を高めるためである。従っ
て、少なすぎたり多すぎたりすると、鋳片表面に生成し
た酸化スケールとの低融点酸化物を生成し難くなるから
である。なお、上記添加酸化物のMgO, Na2O, Al2O3, Li
2O, BaO, Fe3O4, MnO またはFe 2O3 については、5〜20
mass%の範囲内で含有させるのが一層好適である。
【0011】また、発明者らは、鋳片表面に存在する酸
化スケールとその表面に塗布した上記酸化促進剤との関
係について調査した。その結果によると、鋳片表面から
予め酸化スケールを除去せずその上に酸化促進剤を塗布
したほうが、予め酸化スケールを除去してから酸化促進
剤を塗布した場合よりも酸化スケールがより厚く、例え
ば極低炭素鋼, SPCC, SUS 304, SUS 430では 5〜15%増
加することがわかった。従って、本発明方法について
は、鋳片表面の酸化スケールを除去しないで、無手入れ
のまま酸化促進剤を塗布することが望ましい。
【0012】なお、本発明においては、鋳片表面に塗布
する酸化促進剤の塗布量は、塗布剤の酸化スケール促進
効果の程度と加熱温度、雰囲気条件に従って増減すれば
よく、固形分換算で50〜300 g/m2とする。その理由は、
この塗布量が50 g/cm2未満ではスケール生成が不均一に
なり、一方 300 g/m2 を超えるとスケール生成促進効果
が飽和するためである。
【0013】酸化促進剤を塗布する鋳片は、200 〜900
℃程度の熱鋳片の表面に均一にかつムラなく効率的に塗
布する。鋳片の温度は高すぎても低すぎても好ましくな
い。すなわち、900 ℃超ではムラが発生しやすくなり、
また、200 ℃未満では塗料の乾燥が不十分で、時として
塗料がダレ落ちる。また、該酸化促進剤は水溶液に調整
するが、上記の成分に加えてさらに分散剤や増粘剤を添
加してもよい。また、塗布の方法としては、スプレー塗
布法が好ましい。これは、高温鋳片への塗布の場合、刷
毛やどぶ付け法では均一にムラなく塗布できないためで
ある。
【0014】
【実施例】表1に示す成分組成を有する2種の鋼をそれ
ぞれ、連続鋳造設備 (機長38.6m)を用いて、鋳造速度1.
2 〜2.0 m/min のもとで連続鋳造し、得られた長さ10
m,幅 900〜1560mm, 厚さ 260mmの連鋳鋳片を、DHC
R (加熱炉への装入時の鋳片表面温度:710 〜830 ℃、
加熱炉内温度1150℃、在炉時間 110〜130 分) し、これ
を最終的に 0.4〜1.5 mm厚に冷間圧延した。こうして得
られた冷延鋼板について、その表面欠陥 (ヘゲ、スリー
バー) の発生率[= (欠陥発生長さ/コイル長さ) ×10
0 ]を調査した。
【0015】また、この実施例では、図1に示すよう
に、二次冷却帯1を出た任意の長さに切断された高温の
連鋳鋳片2を、加熱炉3の入り側において、空気圧力:
3.5 kgf/cm2 , ノズル本数10本/片面、ノズル間隔:15
0 mm、空気流量:36 Nl/min/本、ノズルチップ先端から
鋳片までの距離:200 mm、鋳片幅方向に対する垂直方向
となすノズルからのスプレー噴射角度:0度、スプレー
噴射開き角度:20度、ノズル振り角度:15度、のスプレ
ーヘッダー4を用いてスプレー塗布を実施した。なお、
図示の5は酸化促進剤用タンクである。塗布前の鋳片表
面温度は 750〜860 ℃であった。酸化促進剤の塗布量
(水分抜き) については、鋳片搬送速度を調整すること
によって極低炭素鋼で 100〜150g/m2、低炭素鋼で50〜8
0g/m2に調整した。そして、鋳片への塗布は、排気・集
塵設備を備えた塗布用チャンバー内を通過させながら実
施した。なお、スプレー塗布は、切断した値への長さ半
分のみとし、残りの半分は比較例とするため塗布しない
条件で実施した。表2は酸化促進剤の組成を示し、ま
た、表3には冷延板表面欠陥発生率を示す。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】
【表3】
【0019】表3に示す結果から明らかなように、発明
例では比較例に比べ冷延板欠陥率が激減しており、この
発明によれば、連続鋳造における特有の表面欠陥をほぼ
完全に回避できることが確認できた。
【0020】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
連続鋳造において発生する鋳片表面欠陥を、余分な鋳片
表面手入れ工程を付加することなしにほぼ100 %回避で
き、スケール生成, 除去できる程度の表面欠陥の存在す
る鋳片をHCR,DHCRし、無欠陥製品が製造できる
という格段の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】連続鋳造設備から加熱炉までの構成図である。
【符号の説明】
1 2次冷却帯 2 連鋳鋳片 3 加熱炉 4 スプレーヘッダー 5 酸化促進剤用タンク

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 連続鋳造鋳片を加熱炉にて加熱するに当
    たり、その加熱炉へ装入する前の、無手入れ状態の該鋳
    片表面に、主成分としてCaO とSiO2を含み、かつMgO, N
    a2O, Al2O3, B2O3, Fe2O3, Fe3O4, BaO, Li2O および M
    nOのうちから選ばれる少なくとも1種以上の酸化物を含
    有する酸化促進剤を塗布し、その後加熱炉に装入して加
    熱することを特徴とする連続鋳造鋳片の加熱方法。
  2. 【請求項2】 酸化促進剤の塗布量を固形分で50〜300
    g/m2とすることを特徴とする請求項1に記載の加熱方
    法。
  3. 【請求項3】 塗布前の鋳片表面温度を 200〜900 ℃に
    保持することを特徴とする請求項1に記載の加熱方法。
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