JPH1058104A - 鋼の連続鋳造用モールドフラックス - Google Patents
鋼の連続鋳造用モールドフラックスInfo
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- JPH1058104A JPH1058104A JP23578596A JP23578596A JPH1058104A JP H1058104 A JPH1058104 A JP H1058104A JP 23578596 A JP23578596 A JP 23578596A JP 23578596 A JP23578596 A JP 23578596A JP H1058104 A JPH1058104 A JP H1058104A
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- mold flux
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 中炭素鋼およびＳＵＳ４２０、ＳＵＳ３０４
の連続鋳造において、表面割れのない表面性状の優れ
た、無欠陥鋳片を得るためのモールドフラックスを提供
する。 【解決手段】 特定されたモールドフラックス溶融試験
方法で得られた試料の縦断面において、該試料断面内で
の結晶粒子径が０．１〜９．０ｍｍであり、その粒子径
が試料全断面内で占める割合が７０％以上であること、
および前記試料断面状態を達成させるために、結晶粒を
微細化させる作用をもつ金属、またはその化合物の粉末
を適宜配合した鋼の連続鋳造用モールドフラックス。 【効果】 鋳型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ができモールド内
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。
の連続鋳造において、表面割れのない表面性状の優れ
た、無欠陥鋳片を得るためのモールドフラックスを提供
する。 【解決手段】 特定されたモールドフラックス溶融試験
方法で得られた試料の縦断面において、該試料断面内で
の結晶粒子径が０．１〜９．０ｍｍであり、その粒子径
が試料全断面内で占める割合が７０％以上であること、
および前記試料断面状態を達成させるために、結晶粒を
微細化させる作用をもつ金属、またはその化合物の粉末
を適宜配合した鋼の連続鋳造用モールドフラックス。 【効果】 鋳型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ができモールド内
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。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鋼、特に中炭素鋼お
よびＳＵＳ４２０，ＳＵＳ３０４の連続鋳造において、
表面割れ（横割れ、縦割れ）のない表面性状の優れた、
無欠陥鋳片を得るためのモールドフラックスに関するも
のである。
よびＳＵＳ４２０，ＳＵＳ３０４の連続鋳造において、
表面割れ（横割れ、縦割れ）のない表面性状の優れた、
無欠陥鋳片を得るためのモールドフラックスに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、鋼の連続鋳造時に鋳型内に添加
するモールドフラックスは種々の役割を担っている。す
なわち、鋳造される溶鋼表面を保温すること、鋳型
内溶鋼表面の酸化防止および浮上する介在物を迅速溶解
すること、鋳型と鋳片間の潤滑をつかさどること、
鋳片より最適な抜熱量をコントロールすることなどの働
きを課せられている。
するモールドフラックスは種々の役割を担っている。す
なわち、鋳造される溶鋼表面を保温すること、鋳型
内溶鋼表面の酸化防止および浮上する介在物を迅速溶解
すること、鋳型と鋳片間の潤滑をつかさどること、
鋳片より最適な抜熱量をコントロールすることなどの働
きを課せられている。
【０００３】モールドフラックスのこれらの作用によっ
て鋳片の表面欠陥をなくし、美麗な鋳肌を形成できる効
果を有し、特に連続鋳造操業の鋳込作業の安定性の確保
と鋳片鋳造歩留り向上を図るためには必要不可欠なもの
である。
て鋳片の表面欠陥をなくし、美麗な鋳肌を形成できる効
果を有し、特に連続鋳造操業の鋳込作業の安定性の確保
と鋳片鋳造歩留り向上を図るためには必要不可欠なもの
である。
【０００４】モールドフラックスは、通常粉体あるいは
顆粒状であり、その成分は一般にＣａＯ，ＳｉＯ2 を主
成分とし、他にＡｌ2 Ｏ3 、アルカリ土類金属およびア
ルカリ金属の化合物（酸化物、炭酸塩、弗化物等）を加
えてなるものであり、溶融温度、粘度等を調整し、さら
に、溶融速度を調整するためにカーボンを添加してフラ
ックス組成が構成されており、顆粒状の場合は、有機、
無機質のバインダー等が用いられ一定の形状を保持して
いる。
顆粒状であり、その成分は一般にＣａＯ，ＳｉＯ2 を主
成分とし、他にＡｌ2 Ｏ3 、アルカリ土類金属およびア
ルカリ金属の化合物（酸化物、炭酸塩、弗化物等）を加
えてなるものであり、溶融温度、粘度等を調整し、さら
に、溶融速度を調整するためにカーボンを添加してフラ
ックス組成が構成されており、顆粒状の場合は、有機、
無機質のバインダー等が用いられ一定の形状を保持して
いる。
【０００５】特に最近では、の作用において、鋼の炭
素含有量が０．１重量％程度（一般には、０．０６〜
０．２０％）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
縮が起り、鋳片がモールドより離れ局部的な凝固遅れを
生じ、表面割れ等の欠陥の原因となることが明らかとな
っており、これを防ぐためモールドの抜熱量をコントロ
ールして、熱流束を低下させ、緩冷却化させることが好
ましいとされている。
素含有量が０．１重量％程度（一般には、０．０６〜
０．２０％）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
縮が起り、鋳片がモールドより離れ局部的な凝固遅れを
生じ、表面割れ等の欠陥の原因となることが明らかとな
っており、これを防ぐためモールドの抜熱量をコントロ
ールして、熱流束を低下させ、緩冷却化させることが好
ましいとされている。
【０００６】これ等緩冷却をする手段として、特開平７
−２１４２６３に於ては、ＺｒＯ2，ＴｉＯ2 ，ＣｅＯ2
を添加して、ＣａＯ／ＳｉＯ2 を低めに設定すること
により、結晶化度を過度に高めず制御することや、特開
平７−１６４１２０のように、Ｃｒ金属ないしその化合
物の粉末を添加することにより、モールドフラックスの
凝固時の結晶析出開始温度を高く、かつ結晶析出開始温
度を冷却速度に拘らず一定にできる（固体スラグフィル
ムの厚さが一定であれば一定の抜熱となる）ことがで
き、緩冷却にして均一冷却が可能となり、表面割れが防
止できるとしている。
−２１４２６３に於ては、ＺｒＯ2，ＴｉＯ2 ，ＣｅＯ2
を添加して、ＣａＯ／ＳｉＯ2 を低めに設定すること
により、結晶化度を過度に高めず制御することや、特開
平７−１６４１２０のように、Ｃｒ金属ないしその化合
物の粉末を添加することにより、モールドフラックスの
凝固時の結晶析出開始温度を高く、かつ結晶析出開始温
度を冷却速度に拘らず一定にできる（固体スラグフィル
ムの厚さが一定であれば一定の抜熱となる）ことがで
き、緩冷却にして均一冷却が可能となり、表面割れが防
止できるとしている。
【０００７】しかしながら、包晶域の炭素鋼に於ては、
上記公知の対策をしたとしても、特開平７−２１４２６
３では、一定の結晶化率を得ることは、冷却速度が一定
とはならないので非常に困難であり、操業変動によって
は表面割れを完全に防止することはできない。
上記公知の対策をしたとしても、特開平７−２１４２６
３では、一定の結晶化率を得ることは、冷却速度が一定
とはならないので非常に困難であり、操業変動によって
は表面割れを完全に防止することはできない。
【０００８】また、特開平７−１６４１２０を試みてみ
たが、結晶度合が高く均一な冷却速度の機能は得られた
が、結晶開始温度が高くなることでモールド内面全体の
潤滑性が低下し、充分なるシェル発達が遅れ拘束を起
し、ブレークアウト発生に到る危険性が残っており、こ
れらにより問題点を完全に解決したものとは言い難い。
たが、結晶度合が高く均一な冷却速度の機能は得られた
が、結晶開始温度が高くなることでモールド内面全体の
潤滑性が低下し、充分なるシェル発達が遅れ拘束を起
し、ブレークアウト発生に到る危険性が残っており、こ
れらにより問題点を完全に解決したものとは言い難い。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、モール
ドフラックスの溶融スラグから、結晶凝固を起すときの
結晶の発生およびその成長について種々の要因の中で、
数多くの添加物の影響、特に結晶析出開始温度および結
晶核発生量およびその大きさ、さらにはマトリックスと
なるガラス相の残量についての調査を行うと共に、鋳造
評価も合せて行った。
ドフラックスの溶融スラグから、結晶凝固を起すときの
結晶の発生およびその成長について種々の要因の中で、
数多くの添加物の影響、特に結晶析出開始温度および結
晶核発生量およびその大きさ、さらにはマトリックスと
なるガラス相の残量についての調査を行うと共に、鋳造
評価も合せて行った。
【００１０】その結果、従来のモールドフラックス（例
えば、特開平７−１６４１２０、特開平７−２１４２６
３）では、確かに鋳片の縦割れ発生の防止は認められる
が、モールド内に設置した熱電対からの温度情報によれ
ば、若干の湯面変動やスラグベアの発達の場合、温度の
乱れがあり、鋳片に均一な凝固シェルを形成していると
は言い難く、この様な理由でブレークアウトの警報が発
生したり、ついには鋳片表面の凝固シェルの破断により
ブレークアウトに到る惧れがある。
えば、特開平７−１６４１２０、特開平７−２１４２６
３）では、確かに鋳片の縦割れ発生の防止は認められる
が、モールド内に設置した熱電対からの温度情報によれ
ば、若干の湯面変動やスラグベアの発達の場合、温度の
乱れがあり、鋳片に均一な凝固シェルを形成していると
は言い難く、この様な理由でブレークアウトの警報が発
生したり、ついには鋳片表面の凝固シェルの破断により
ブレークアウトに到る惧れがある。
【００１１】この発明は上記問題点を検討し、縦割れ感
受性の高い包晶域の中炭素鋼やＳＵＳ４２０，ＳＵＳ３
０４の安定した鋳造操業が可能となる様に、かつ鋳片の
表面割れ欠陥を防止できる連続鋳造用モールドフラック
スを提供することを目的としている。
受性の高い包晶域の中炭素鋼やＳＵＳ４２０，ＳＵＳ３
０４の安定した鋳造操業が可能となる様に、かつ鋳片の
表面割れ欠陥を防止できる連続鋳造用モールドフラック
スを提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記に示した目的を達成
するために、本発明の鋼の連続鋳造用モールドフラック
スは、下記手段を採るものである。 （１）特定されたモールドフラックス溶融試験方法で得
られた試料の縦断面において、該試料断面内での結晶粒
子径が０．１〜９．０ｍｍであり、その粒子径が試料全
断面内で占める割合が７０％以上であることを特徴とす
る鋼の連続鋳造用モールドフラックス。 （２）（１）記載の試料断面状態を達成させるために、
結晶粒を微細化させる作用をもつ金属、またはその化合
物の粉末を適宜配合したことを特徴とする鋼の連続鋳造
用モールドフラックス。
するために、本発明の鋼の連続鋳造用モールドフラック
スは、下記手段を採るものである。 （１）特定されたモールドフラックス溶融試験方法で得
られた試料の縦断面において、該試料断面内での結晶粒
子径が０．１〜９．０ｍｍであり、その粒子径が試料全
断面内で占める割合が７０％以上であることを特徴とす
る鋼の連続鋳造用モールドフラックス。 （２）（１）記載の試料断面状態を達成させるために、
結晶粒を微細化させる作用をもつ金属、またはその化合
物の粉末を適宜配合したことを特徴とする鋼の連続鋳造
用モールドフラックス。
【００１３】（３）結晶粒を微細化させるためにモール
ドフラックス中に配合する金属、またはその化合物の粉
末配合割合は０．２〜５．０重量％であることを特徴と
する（２）記載の鋼の連続鋳造用モールドフラックス。 （４）結晶粒を微細化させるためにモールドフラックス
中に配合する金属、またはその化合物の粉末粒子径は１
００μｍ以下であることを特徴とする（２）記載の鋼の
連続鋳造用モールドフラックス。 （５）結晶粒を微細化させるためにモールドフラックス
中に配合する金属、またはその化合物はＭｎまたはＭｎ
化合物であることを特徴とする（２）記載の鋼の連続鋳
造用モールドフラックス。
ドフラックス中に配合する金属、またはその化合物の粉
末配合割合は０．２〜５．０重量％であることを特徴と
する（２）記載の鋼の連続鋳造用モールドフラックス。 （４）結晶粒を微細化させるためにモールドフラックス
中に配合する金属、またはその化合物の粉末粒子径は１
００μｍ以下であることを特徴とする（２）記載の鋼の
連続鋳造用モールドフラックス。 （５）結晶粒を微細化させるためにモールドフラックス
中に配合する金属、またはその化合物はＭｎまたはＭｎ
化合物であることを特徴とする（２）記載の鋼の連続鋳
造用モールドフラックス。
【００１４】
【発明の実施の形態】上記に示した構成を有する本発明
のモールドフラックスは、鋳型内に添加することにより
鋳型と鋳片間に流入し、鋳型からは常に冷却を受ける。
このために、流入したモールドフラックスは鋳型側では
凝固して、固体状態のフィルム状となって鋳型に接して
おり、また鋳片側では、高温凝固シェルにより、溶融し
た液体状態のフィルム状となっている。
のモールドフラックスは、鋳型内に添加することにより
鋳型と鋳片間に流入し、鋳型からは常に冷却を受ける。
このために、流入したモールドフラックスは鋳型側では
凝固して、固体状態のフィルム状となって鋳型に接して
おり、また鋳片側では、高温凝固シェルにより、溶融し
た液体状態のフィルム状となっている。
【００１５】鋳片の縦割れ発生の主原因は、この固体フ
ィルムと溶融フィルム厚みのバラツキに起因し、その結
果、鋳片から鋳型への抜熱不均一によるものと考えら
れ、特に、抜熱が大きくなった局部に凝固収縮が集中
し、鋳型内のメニスカス下部でモールドより離れてしま
い、その部分が逆に凝固遅れを起すためそこに応力が集
中し、鋳型より離れた部分が凹みを伴い縦割れの発生原
因となると言われている。
ィルムと溶融フィルム厚みのバラツキに起因し、その結
果、鋳片から鋳型への抜熱不均一によるものと考えら
れ、特に、抜熱が大きくなった局部に凝固収縮が集中
し、鋳型内のメニスカス下部でモールドより離れてしま
い、その部分が逆に凝固遅れを起すためそこに応力が集
中し、鋳型より離れた部分が凹みを伴い縦割れの発生原
因となると言われている。
【００１６】このため一般的に鋳片の緩冷却を行うため
にモールドフラックスの凝固温度を高くし、凝固フィル
ム厚を厚くすることにより目的を達そうとしたり、モー
ルドフラックスをプリメルト処理をすることにより均質
化をはかり、鋳片の縦割れ発生の防止を行っている。
にモールドフラックスの凝固温度を高くし、凝固フィル
ム厚を厚くすることにより目的を達そうとしたり、モー
ルドフラックスをプリメルト処理をすることにより均質
化をはかり、鋳片の縦割れ発生の防止を行っている。
【００１７】しかしながら、このようにモールドフラッ
クスの凝固温度を高くすることにより、鋳型に接した溶
鋼湯面上でモールドフラックスが凝固したベアの発達が
過大となり、操業性の悪化、さらには湯面変動により、
この大きなスラグベアのためメニスカスで厚いスラグフ
ィルムを形成し、その部分が過緩冷却となり、充分な凝
固シェルの発達がおさえられて、モールド直下で溶鋼の
静圧にたえられず、ブレークアウトの発生に到ることが
あり、ブレークアウト発生の原因の一つと考えられてい
る。
クスの凝固温度を高くすることにより、鋳型に接した溶
鋼湯面上でモールドフラックスが凝固したベアの発達が
過大となり、操業性の悪化、さらには湯面変動により、
この大きなスラグベアのためメニスカスで厚いスラグフ
ィルムを形成し、その部分が過緩冷却となり、充分な凝
固シェルの発達がおさえられて、モールド直下で溶鋼の
静圧にたえられず、ブレークアウトの発生に到ることが
あり、ブレークアウト発生の原因の一つと考えられてい
る。
【００１８】そこで本発明者らは、溶融したモールドフ
ラックスの凝固時の結晶析出温度と、結晶の発生する数
と大きさについて、図１に示すような鉄製鋳型に溶融フ
ラックスを流し込み、その凝固組織を調査し検討を行っ
た。モールドフラックスの溶融方法としては図２に示す
ように一般的なマッフル炉を用い、その操作を図３
（ａ）と（ｂ）に示した。
ラックスの凝固時の結晶析出温度と、結晶の発生する数
と大きさについて、図１に示すような鉄製鋳型に溶融フ
ラックスを流し込み、その凝固組織を調査し検討を行っ
た。モールドフラックスの溶融方法としては図２に示す
ように一般的なマッフル炉を用い、その操作を図３
（ａ）と（ｂ）に示した。
【００１９】定量のモールドフラックス１（Ｉｇ．ｌｏ
ｓｓを除いたフラックス成分）を上部黒鉛ルツボ２の上
方から装入する。この時上部黒鉛ルツボ２は下降した状
態にあり、下部黒鉛ルツボ３の中心部に位置するストッ
パー５は閉じており、装入されたフラックス１は上部黒
鉛ルツボ２が加熱状態にあるため、その一部は溶解され
ながら下部ルツボ３に流下し（図３−ａ）、ルツボ３内
のフラックスを均等に溶融する。なお、下部黒鉛ルツボ
３にはその外周に該ルツボを加熱するための発熱体９が
設置されている。
ｓｓを除いたフラックス成分）を上部黒鉛ルツボ２の上
方から装入する。この時上部黒鉛ルツボ２は下降した状
態にあり、下部黒鉛ルツボ３の中心部に位置するストッ
パー５は閉じており、装入されたフラックス１は上部黒
鉛ルツボ２が加熱状態にあるため、その一部は溶解され
ながら下部ルツボ３に流下し（図３−ａ）、ルツボ３内
のフラックスを均等に溶融する。なお、下部黒鉛ルツボ
３にはその外周に該ルツボを加熱するための発熱体９が
設置されている。
【００２０】モールドフラックス１は一定の均一溶融保
持時間を経た後、上部ルツボ２を上昇することによりス
トッパー５も同時に上昇し、瞬時に下部黒鉛ルツボ３の
抽出口４より流出させ（図３−ｂ）、中間ノズル６を介
して下方に位置する鋳型７に一定条件下で正確に注入さ
れるようになっており、鋳型に注入された溶融フラック
スは冷却され、モールドフラックスの凝固試料となる。
冷却凝固したモールドフラックスは鋳型７より取り出さ
れ、該試料を縦方向に切断し、その切断面を肉眼により
その組織を観察する。
持時間を経た後、上部ルツボ２を上昇することによりス
トッパー５も同時に上昇し、瞬時に下部黒鉛ルツボ３の
抽出口４より流出させ（図３−ｂ）、中間ノズル６を介
して下方に位置する鋳型７に一定条件下で正確に注入さ
れるようになっており、鋳型に注入された溶融フラック
スは冷却され、モールドフラックスの凝固試料となる。
冷却凝固したモールドフラックスは鋳型７より取り出さ
れ、該試料を縦方向に切断し、その切断面を肉眼により
その組織を観察する。
【００２１】
【表１】
【００２２】表１に試験を行ったモールドフラックスの
組成と物性を示し、これらを図２に示した要領で溶解
し、図１に示した鋳型に注入してその切断面の凝固組織
をスケッチし、その概要を図４に示した。なお、図４に
示される（ａ）〜（ｆ）は表１のモールドフラックスＡ
〜Ｆと対応している。
組成と物性を示し、これらを図２に示した要領で溶解
し、図１に示した鋳型に注入してその切断面の凝固組織
をスケッチし、その概要を図４に示した。なお、図４に
示される（ａ）〜（ｆ）は表１のモールドフラックスＡ
〜Ｆと対応している。
【００２３】図４に示したように、（ａ）（ｂ）のもの
は、ガラス化度が高く、高潤滑性を持つモールドフラッ
クスであり、凝固温度が高くても低くてもガラス化し易
い。また、（ｃ）（ｄ）は結晶性の高く、緩冷却となる
もので品質は優れているが、その結晶性（柱状晶）が高
いが由に、潤滑不良となって拘束性のブレークアウト警
報を発生する場合が多く、かつその結晶性が大きく、ス
ラグベアの発生も大きくなり、操業性不良によるトラブ
ルの発生する場合が多い。
は、ガラス化度が高く、高潤滑性を持つモールドフラッ
クスであり、凝固温度が高くても低くてもガラス化し易
い。また、（ｃ）（ｄ）は結晶性の高く、緩冷却となる
もので品質は優れているが、その結晶性（柱状晶）が高
いが由に、潤滑不良となって拘束性のブレークアウト警
報を発生する場合が多く、かつその結晶性が大きく、ス
ラグベアの発生も大きくなり、操業性不良によるトラブ
ルの発生する場合が多い。
【００２４】さらに（ｅ）（ｆ）は、前記（ａ）〜
（ｄ）のもつ欠点を改善したもので、その作用は（ｃ）
（ｄ）に見られる柱状晶結晶、または、粒状晶の肥大を
防止し、溶融したモールドフラックスが凝固する時に結
晶を大きく成長させず、微細化させることにより、結晶
化による抜熱低下および高潤滑性を得ることができるも
のである。前記したモールドフラックスの溶融凝固試料
の切断面観察結果から図４における（ａ）、（ｂ）の如
き断面状況を呈するモールドフラックスは、一般的に割
れ感受性の少い低炭素アルミキルド鋼や、包晶域外の高
炭素鋼またはＳＵＳ４３０等に適用していた。
（ｄ）のもつ欠点を改善したもので、その作用は（ｃ）
（ｄ）に見られる柱状晶結晶、または、粒状晶の肥大を
防止し、溶融したモールドフラックスが凝固する時に結
晶を大きく成長させず、微細化させることにより、結晶
化による抜熱低下および高潤滑性を得ることができるも
のである。前記したモールドフラックスの溶融凝固試料
の切断面観察結果から図４における（ａ）、（ｂ）の如
き断面状況を呈するモールドフラックスは、一般的に割
れ感受性の少い低炭素アルミキルド鋼や、包晶域外の高
炭素鋼またはＳＵＳ４３０等に適用していた。
【００２５】また、同図４（ｃ）、（ｄ）の如き断面状
況のものは従来から一般に中炭素鋼（いわゆる包晶域）
やＳＵＳ４２０、凝固収縮の大きいＳＵＳ３０４等に用
いられていたが前述のような問題点の発生がみられた、
同図４（ｅ）、（ｆ）に示される如き等軸結晶粒を有
し、かつ微細化された特定される断面状況を呈するもの
が中炭素鋼等には最適であることが判明した。そこで、
この結果に基づき中炭素鋼等の連続鋳造用モールドフラ
ックスとしては、前記（ｅ）、（ｆ）の如き状況を呈す
るものを用いるとよいことが確認された。
況のものは従来から一般に中炭素鋼（いわゆる包晶域）
やＳＵＳ４２０、凝固収縮の大きいＳＵＳ３０４等に用
いられていたが前述のような問題点の発生がみられた、
同図４（ｅ）、（ｆ）に示される如き等軸結晶粒を有
し、かつ微細化された特定される断面状況を呈するもの
が中炭素鋼等には最適であることが判明した。そこで、
この結果に基づき中炭素鋼等の連続鋳造用モールドフラ
ックスとしては、前記（ｅ）、（ｆ）の如き状況を呈す
るものを用いるとよいことが確認された。
【００２６】本発明においては、モールドフラックスの
溶融試験において、特定された条件のもとに冷却凝固し
た試料の断面観察を行ってモールドフラックスの良否を
判断するものであるからモールドフラックスの溶融から
鋳型への注入、また鋳型の特定等溶融試験において再現
性ある結果が得られなければならない。そこで、特定さ
れる条件としては溶融モールドフラックスの溶解する時
間と注入時の温度であるが、これは例えば図２に示した
ような溶解装置により、溶解を１５分以内に行い、鋳型
注入時の温度は１４００〜１４５０℃の範囲内で、２秒
以内に注入を完了させる。また鋳型については図１に示
したような寸法を有する鋳型であって、鋳型の材質とし
ては高熱伝導率の性質をもち、鋳型高さ全体に亘っての
健全な試料が得られるよう考慮する。試料の冷却は通常
の空冷で特別の処置を施す必要はない。
溶融試験において、特定された条件のもとに冷却凝固し
た試料の断面観察を行ってモールドフラックスの良否を
判断するものであるからモールドフラックスの溶融から
鋳型への注入、また鋳型の特定等溶融試験において再現
性ある結果が得られなければならない。そこで、特定さ
れる条件としては溶融モールドフラックスの溶解する時
間と注入時の温度であるが、これは例えば図２に示した
ような溶解装置により、溶解を１５分以内に行い、鋳型
注入時の温度は１４００〜１４５０℃の範囲内で、２秒
以内に注入を完了させる。また鋳型については図１に示
したような寸法を有する鋳型であって、鋳型の材質とし
ては高熱伝導率の性質をもち、鋳型高さ全体に亘っての
健全な試料が得られるよう考慮する。試料の冷却は通常
の空冷で特別の処置を施す必要はない。
【００２７】このようにして作成された試料を長手方向
中央部を縦断して、その切断面を観察する。その観察結
果で０．１〜９．０ｍｍの結晶粒径を有するものが全断
面積中７０％以上占めているものが本発明に該当するモ
ールドフラックスとして採用できる。
中央部を縦断して、その切断面を観察する。その観察結
果で０．１〜９．０ｍｍの結晶粒径を有するものが全断
面積中７０％以上占めているものが本発明に該当するモ
ールドフラックスとして採用できる。
【００２８】前記した凝固断面粒子径を満足させるため
には、モールドフラックス組成としては通常含有してい
る種々の組成の外に断面結晶粒を微細化させる作用をも
つ金属、またはその化合物の粉末を適宜配合させる必要
がある。その金属としては、例えばＭｎが考えられ、そ
の化合物も有効である。また、その添加量はその効果を
発揮させるためには最少限０．２ｗｔ％を必要とし、ま
た上限は５．０ｗｔ％で充分である。配合するに際して
は、その粒子径が大きいと混合が不均一となり易いこと
と完全溶解が難しく、溶融状態での均一な結晶を得るこ
とができず、不均一冷却や潤滑不良が起るので１００μ
ｍ以下にする必要がある。
には、モールドフラックス組成としては通常含有してい
る種々の組成の外に断面結晶粒を微細化させる作用をも
つ金属、またはその化合物の粉末を適宜配合させる必要
がある。その金属としては、例えばＭｎが考えられ、そ
の化合物も有効である。また、その添加量はその効果を
発揮させるためには最少限０．２ｗｔ％を必要とし、ま
た上限は５．０ｗｔ％で充分である。配合するに際して
は、その粒子径が大きいと混合が不均一となり易いこと
と完全溶解が難しく、溶融状態での均一な結晶を得るこ
とができず、不均一冷却や潤滑不良が起るので１００μ
ｍ以下にする必要がある。
【００２９】また、これ等の添加物を添加することは、
モールドフラックス中のＳを固定することになり、特開
昭６３−６１１０８のようなＳの規制も必要なくなるた
めに、低コストのモールドフラックスが提供できる。こ
れは、従来技術から見ると驚くべき発明である。しかも
その添加量は僅かな量で充分にその特性を得ることがで
き、さらにどのような形状（粉末、押出顆粒、球形）で
も問題はないが、スラグベアを最少限にするには、中空
顆粒にすることが望ましい。
モールドフラックス中のＳを固定することになり、特開
昭６３−６１１０８のようなＳの規制も必要なくなるた
めに、低コストのモールドフラックスが提供できる。こ
れは、従来技術から見ると驚くべき発明である。しかも
その添加量は僅かな量で充分にその特性を得ることがで
き、さらにどのような形状（粉末、押出顆粒、球形）で
も問題はないが、スラグベアを最少限にするには、中空
顆粒にすることが望ましい。
【００３０】
【実施例】以下、本発明のモールドフラックスの効果を
確認するために実施例と比較例について連続鋳造機で鋳
片の鋳造試験を行った。表２および表３には使用したモ
ールドフラックスの化学成分値と物性値を実施例、比較
例共に示し、表４および表５には同様にそのフラックス
を用いた連続鋳造での操業条件と使用時の操業性、鋳片
の表面性状および使用結果の総合評価を示した。
確認するために実施例と比較例について連続鋳造機で鋳
片の鋳造試験を行った。表２および表３には使用したモ
ールドフラックスの化学成分値と物性値を実施例、比較
例共に示し、表４および表５には同様にそのフラックス
を用いた連続鋳造での操業条件と使用時の操業性、鋳片
の表面性状および使用結果の総合評価を示した。
【００３１】
【表２】
【００３２】
【表３】
【００３３】モールドフラックスとしては実施例１〜１
９が本発明範囲内に入るもので、比較例２０〜２３が本
発明外のものである。原料は種々の形態のものを用い
た。すなわち、表２，３の原料タイプの欄に示すように
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４タイプを示したが、その区別は次の
通りである。
９が本発明範囲内に入るもので、比較例２０〜２３が本
発明外のものである。原料は種々の形態のものを用い
た。すなわち、表２，３の原料タイプの欄に示すように
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４タイプを示したが、その区別は次の
通りである。
【００３４】Ａ：プリメル原料 粉末原料を溶解した（プリメルト）原料のみを使用す
る。 Ｂ：珪カル 人工珪酸カルシウム原料。フラックスを含有していない
ため、後添加でフラックス添加量が多くなる。しかし、
安価に原料を入手することができるが、含有Ｓが高い傾
向にある。このため、中炭素鋼への適用は避けられてき
た。今回の特許では、有害なＳをＭｎＳのかたちで固定
することにより、この原料も使用可能とすることができ
る。 Ｃ：一部プリメル原料＋フラックス 粉末原料を溶解した原料とフラックスとを混合したタイ
プ Ｄ：珪灰石（ケイカイセキ）＋フラックス 天然に産出するＣａＯ・ＳｉＯ2 源を中炭系のパウダー
原料として使用可能とするもの。
る。 Ｂ：珪カル 人工珪酸カルシウム原料。フラックスを含有していない
ため、後添加でフラックス添加量が多くなる。しかし、
安価に原料を入手することができるが、含有Ｓが高い傾
向にある。このため、中炭素鋼への適用は避けられてき
た。今回の特許では、有害なＳをＭｎＳのかたちで固定
することにより、この原料も使用可能とすることができ
る。 Ｃ：一部プリメル原料＋フラックス 粉末原料を溶解した原料とフラックスとを混合したタイ
プ Ｄ：珪灰石（ケイカイセキ）＋フラックス 天然に産出するＣａＯ・ＳｉＯ2 源を中炭系のパウダー
原料として使用可能とするもの。
【００３５】連続鋳造に供した鋼は、実施例１〜５およ
び９〜１９は中炭素鋼（Ｃ：０．１％）を、実施例６．
７はＳＵＳ３０４、実施例８はＳＵＳ４２０を用いた。
一方、比較例の２０〜２３は何れも中炭素鋼を用いた。
び９〜１９は中炭素鋼（Ｃ：０．１％）を、実施例６．
７はＳＵＳ３０４、実施例８はＳＵＳ４２０を用いた。
一方、比較例の２０〜２３は何れも中炭素鋼を用いた。
【００３６】
【表４】
【００３７】
【表５】
【００３８】モールドフラックスの適正については表４
および表５の評価結果から明らかなように、本発明モー
ルドフラックスによるものは操業性が良好で得られた鋳
片には割れの発生は見られなく、またＳが高くともなん
ら支障なく優れた結果が得られた。これに対し、比較例
２０〜２３ではモールドフラックスの試料断面性状が本
発明のごとく結晶粒が微細化されていないため、何れの
結果においても鋳片の表面性状が悪く、割れの発生もみ
られ、不良品が多発し鋳片の手入れ、割れ発生部の切断
等の処理を必要とした。
および表５の評価結果から明らかなように、本発明モー
ルドフラックスによるものは操業性が良好で得られた鋳
片には割れの発生は見られなく、またＳが高くともなん
ら支障なく優れた結果が得られた。これに対し、比較例
２０〜２３ではモールドフラックスの試料断面性状が本
発明のごとく結晶粒が微細化されていないため、何れの
結果においても鋳片の表面性状が悪く、割れの発生もみ
られ、不良品が多発し鋳片の手入れ、割れ発生部の切断
等の処理を必要とした。
【００３９】
【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、鋳型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
とができ、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
とが可能となった。
用モールドパウダーによれば、鋳型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
とができ、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
とが可能となった。
【図１】本発明のモールドフラックスの評価に用いた鋳
型の形状と寸法を示した斜視図
型の形状と寸法を示した斜視図
【図２】本発明のモールドフラックスの溶融試験法の概
要を示した図
要を示した図
【図３】溶融試験炉の操作状況を示す図
【図４】溶融試験によって得た試料の凝固組織の概要図
１ モールドフラックス ２ 上部黒鉛ルツボ ３ 下部黒鉛ルツボ ４ 抽出口 ５ ストッパー ６ 中間ノズル ７ 鋳型 ９ 発熱体
Claims (5)
- 【請求項１】 特定されたモールドフラックス溶融試験
方法で得られた試料の縦断面において、該試料断面内で
の結晶粒子径が０．１〜９．０ｍｍであり、その粒子径
が試料全断面内で占める割合が７０％以上であることを
特徴とする鋼の連続鋳造用モールドフラックス。 - 【請求項２】 請求項１記載の試料断面状態を達成させ
るために、結晶粒を微細化させる作用をもつ金属、また
はその化合物の粉末を適宜配合したことを特徴とする鋼
の連続鋳造用モールドフラックス。 - 【請求項３】 結晶粒を微細化させるためにモールドフ
ラックス中に配合する金属、またはその化合物の粉末配
合割合は０．２〜５．０重量％であることを特徴とする
請求項２記載の鋼の連続鋳造用モールドフラックス。 - 【請求項４】 結晶粒を微細化させるためにモールドフ
ラックス中に配合する金属、またはその化合物の粉末粒
子径は１００μｍ以下であることを特徴とする請求項２
記載の鋼の連続鋳造用モールドフラックス。 - 【請求項５】 結晶粒を微細化させるためにモールドフ
ラックス中に配合する金属、またはその化合物はＭｎま
たはＭｎ化合物であることを特徴とする請求項２記載の
鋼の連続鋳造用モールドフラックス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23578596A JP3256147B2 (ja) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | 鋼の連続鋳造用モールドフラックス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23578596A JP3256147B2 (ja) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | 鋼の連続鋳造用モールドフラックス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1058104A true JPH1058104A (ja) | 1998-03-03 |
| JP3256147B2 JP3256147B2 (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=16991222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23578596A Expired - Fee Related JP3256147B2 (ja) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | 鋼の連続鋳造用モールドフラックス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3256147B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006205222A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Jfe Steel Kk | 連続鋳造用モールドパウダー |
| JP2010036193A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Nippon Steel & Sumikin Metal Products Co Ltd | 鋼の連続鋳造用パウダー |
| CN102009146A (zh) * | 2010-12-08 | 2011-04-13 | 西峡龙成冶金材料有限公司 | ￠700～800mm圆坯中碳钢连铸保护渣 |
| JP2013078797A (ja) * | 2011-09-21 | 2013-05-02 | Jfe Steel Corp | 中炭素鋼の連続鋳造方法 |
| JP2015213943A (ja) * | 2014-05-09 | 2015-12-03 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼の連続鋳造パウダー及び連続鋳造方法 |
| JP2019155438A (ja) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 日鉄建材株式会社 | モールドパウダー |
| JP2020011247A (ja) * | 2018-07-13 | 2020-01-23 | 日本製鉄株式会社 | モールドパウダー及びそれを用いた連続鋳造方法 |
-
1996
- 1996-08-20 JP JP23578596A patent/JP3256147B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006205222A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Jfe Steel Kk | 連続鋳造用モールドパウダー |
| JP2010036193A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Nippon Steel & Sumikin Metal Products Co Ltd | 鋼の連続鋳造用パウダー |
| CN102009146A (zh) * | 2010-12-08 | 2011-04-13 | 西峡龙成冶金材料有限公司 | ￠700～800mm圆坯中碳钢连铸保护渣 |
| JP2013078797A (ja) * | 2011-09-21 | 2013-05-02 | Jfe Steel Corp | 中炭素鋼の連続鋳造方法 |
| JP2015213943A (ja) * | 2014-05-09 | 2015-12-03 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼の連続鋳造パウダー及び連続鋳造方法 |
| JP2019155438A (ja) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 日鉄建材株式会社 | モールドパウダー |
| JP2020011247A (ja) * | 2018-07-13 | 2020-01-23 | 日本製鉄株式会社 | モールドパウダー及びそれを用いた連続鋳造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3256147B2 (ja) | 2002-02-12 |
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