JPS5930050A - 連続鋳造用添加組成物の検査法 - Google Patents

連続鋳造用添加組成物の検査法

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JPS5930050A
JPS5930050A JP14070082A JP14070082A JPS5930050A JP S5930050 A JPS5930050 A JP S5930050A JP 14070082 A JP14070082 A JP 14070082A JP 14070082 A JP14070082 A JP 14070082A JP S5930050 A JPS5930050 A JP S5930050A
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JP
Japan
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continuous casting
additive composition
time
carbon
carbon monoxide
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Pending
Application number
JP14070082A
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English (en)
Inventor
Kenichiro Suzuki
健一郎 鈴木
Kyoji Nakanishi
中西 恭二
Shoji Miyagawa
宮川 昌治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N31/00Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
    • G01N31/005Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods investigating the presence of an element by oxidation

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  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は連続鋳造におけるfiJ4iJl内の湯面に
添加されるパウダ状の組成物の溶融特性を検査する方法
に関するものである。
周知のように連続鋳造用添加物は、鋳型内に添加されれ
ば、溶鋼表面でスラグ化して、大気による鋳型的溶鋼表
面の酸化時1ヒ、鋳型内面と鋳片との間の肋滑、溶鋼表
面に浮上した介在物の捕捉による鋼の清浄化、鋳型的溶
鋼表面の保温等の役割を果たす。したがって鋳片の表面
欠陥の発生防止や操業の安定維持のためには、適切な添
加組成物を使用することが必要不可欠である。
ところで連続鋳造用添加組成物の各種の特性のうち、重
要なものは溶融速度、粘性、融点、およびアルミナ吸収
能であり、またこれらのうちでも特に重要なものは溶融
速度であシ、この溶融速度は鋳片の表面欠陥の発生やブ
レークアウト事故の発生に極めて大きな影響を及ぼす。
すなわち、溶融速度が大き過ぎる場合には、添加組成物
の消費が大となシ、添加組成物の膜厚が大きくなって溶
鋼から鋳型への伝熱量が変化し、操業の不安定要因とな
り、また添加組成物の膜厚が単に大きくなるだけではな
くその膜厚が不均一となって鋳造スラブに縦割れを生じ
る。逆に添加組成物の溶融速度が小さ過ぎる場合には、
添加組成物の膜厚が小さくなって鋳型と鋳片との焼付を
生じ、焼付欠陥の発生やブレークアウト事故発生の原因
トナル。
このような連続鋳造用組成物の溶融速度等の特性はその
組成物の組成や粒度等によって左右されるから、表面欠
陥のない鋳片を安定して得るためには、添加組成物の組
成や粒度を日常的に管理することが極めて重要である。
しかしながら実際に連続鋳造現場に搬入される連続鋳造
用添加組成物は、組成や粒度がばらついていることが多
く、これらを常に正しく管理することは極めて困難であ
った。そこで実際に使用される連続鋳造用添加組成物の
溶融特性等を直接測定することが考えられる。しかしな
がら従来の測定方法は実験室的な意味では有効であって
も、実際の操業現場に適用することは困難な場合が多い
。例えば溶融特性を調べるだめの代表的方法として、ゼ
ーゲルコーンによる試験方法があるが、この方法では標
準試料との比較を必要とするため試験作業に長時間を要
し、また準備や判定に熟練を要するほか、特性値を自動
的に数値化して出力できない等の欠点があるだめ、実際
の操業現場で試験するには不適当であった。
この発明は以−ヒの事情に鑑みてなされたもので、連続
鋳造用添加組成物の特性、特に溶融特性を極めて簡単に
かつ短時間に把握し得るようにした検査方法を提供する
ことを目的とするものである。
連続鋳造用添加組成物は、一般にS + 02およびC
aOを主体とし、そのほかNa2Oやツク化物として添
加したFを含有し、さらに溶融調整剤として添加した炭
素粉末や黒鉛粉末によるCを含有するのが通常である。
本発明者等はこのようにCを含有する連続鋳造用添加組
成物について炭素分析法により分析したところ、発生す
る一酸化炭素(CO)の積分値と時間との関係が添加組
成物によって異なることを見出し、さらに実験を進めた
ところ、その発生COガス積分値と時間との関係が溶融
特性に密接′ケ関連していること、換言すればその発生
COガス積分値と時間との関係曲線の態様によって溶融
特性を把握することができ、その関係曲線を指標として
最適な溶融特性を有する連続鋳造用添加組成物を選択し
得ることを知見して、この発明をなすに至ったのである
具体的にはこの発明の連続鋳造用添加組成物の検査法は
、その連続鋳造用添加組成物を加熱炉内に挿入して加熱
炉内に酸素もしくは酸素含有気体例えば空気を送込み、
前記添加組成物中の炭素の酸化により生じる一酸化炭素
計を経時的に測定し、その−酸化炭素1斤の積分値と時
間との関係から前記添加組成物の連続鋳造使用時におけ
る溶融特性を特定することを特徴とするものである。
以下この発明の検査法をさらに詳細に説明する。
第1図はこの発明の検査法を実施する装置の全体構成の
一例を略解的に示すものであって、加熱炉1の反応管2
は、検査対象となる連続鋳造用添加組成物3を収容した
試料ボート4を挿入し得るよう構成されている。この反
応管2の一端側には空気圧送装置5が一酸化炭素および
二酸化炭素除去装置6と水分除去装置7とを介して接続
され、また反応管2の他端側には一酸化炭素分析器8′
が接続される。
」二連のような装置を用いてこの発明の検査法を実施す
るにあたっては、加熱炉1の反応管2内に、検査すべき
所定量の連続鋳造用添加組成物3を収容しだ試オニ1ボ
ート4を挿入し、反応管20両端の接続部を気密に保っ
た状態で前記−酸化炭素および二酸化炭素除去装置6、
水分除去装置7によって清浄化された空気を反応管2の
一端側から一定流量で送9込む。送り込まれた空気中の
酸素は試料ボート4内の添加組成物3中の炭素と反応し
、−酸化炭素を生成する。この−酸化炭素は管内を流れ
る残余の空気、すなわち窒素を主体とする気体とともに
管外へ流出して一酸化炭素分析器8に導かれ、前d己反
応で生じた一酸化炭素計が経時的に測定される。
ここで連続鋳造用添加組成物の加熱温度は、1000℃
〜1500℃程度とすることが望ましい。その理由は、
溶融特性試験終了時までに、連続鋳造用添加組成物を必
ず溶融せしめることにある。これは、溶融過程での連続
鋳造用添加組成物粒子内外に分散させた炭素微粒子の反
応界面への移動をも、あわせて検査対象とするためであ
る。
但しいずれの連続鋳造用添加組成物を検査する際にも比
較の正確化のために同一の温度に加熱する必要があるこ
とはもちろんである。
このようにして測定した一酸化炭素址(積分値)Vco
ど、試料ボート4を反応管2に装入して空気の送込みを
開始してから、あるいは加熱を開始してからの経過時間
tとの関係の一例を第2図の符号100曲線で示す。第
2図において、時刻11は加熱開始後、連続鋳造用添加
組成物中の炭素と反応管内を流れる酸素との反応が開始
された時点を示し、また時刻t2はその反応が終了した
時点を示す。時刻1+からt!までに発生した一酸化炭
素f(Vco)t2によって試料とした連続鋳造用添加
組成物中の炭素量が求まる。但しこの発明の特徴は、炭
素針を求めるところにあるのヤはなく、第1図に示され
るようなりco −を曲線から連続鋳造用添加組成物の
溶融特性を検査、判定するところにある。
すなわち、連続鋳造用添加組成物の溶融特性によって、
第1図の曲線10.11で示すように勾配が異なるVc
o −t lll1線が得られ、また第1図の曲線12
で示すように滑らかではないVCO+ を曲線がイ!1
られることもある。これらのVCO−を曲線と溶融特性
の関係について説明すると、添加組成物の溶融速度が遅
い場合には、その添加組成物中の炭素と管内気流中の酸
素との反応の進行が遅れるため、vco −1曲線の勾
配が小さくなり、逆に溶融速度が速い場合には前記反応
が急速に進行して、VCO−を曲線の勾配が大きくなる
。一方連続鋳造用添加組成物の高温時の粘性の観点から
見れば、高温時の粘性が大であればそれに伴って前記反
応の進行が遅れ、VCO−を曲線の勾配が小さくなり、
逆に高温時の粘性が小であれば前記反応が急速に進行す
るため、vcO−を曲線の勾配が大きくなる。このよう
に連続鋳造添加組成物の溶融速度および高温時の粘性は
VCO+ を曲線の勾配と密接に関係し、しかも溶融速
度および高温時の粘性は連続鋳造添加組成物の溶融特性
の主体をなすものであって、鋳片の表面欠陥の発生等に
密接な影響を及ぼす。したがってVCO+ を曲線の勾
配によってその連続鋳造添加組成物の溶融特性を判定し
、鋳片の表面欠陥を発生するおそれが少ない適切な組成
物であるか否かを判定することができる。
例えば本発明者等は低次素人eキルド鋼および40kg
級低Ag鋼のスラブの連続鋳造に際し、鋳型内に添加す
る組成物の成分や粒度を種々変化させ、かつ各組成物に
つきこの発明の検査法にしたがってVco −を曲線を
調べてその勾配(IV(0/(1(を求め、併せてスラ
ブの表面欠陥発生頻度を調べたところ、第3図に示す結
果が得られた。但しこの結果はvco −を曲線が滑ら
かな場合についてのみ示す。
なお鋳造条件は、鋳造スラブ寸法24Qm+nX1、0
50 +nm、鋳造速度1.2〜1.7 m/1nin
程度、鋳型内への注入溶鋼温度は低炭素キルド鋼の場合
1515〜1540℃程度、40X7級低局鋼材の場合
1510〜1535℃程度とした。一方連続鋳造用添加
組成物の検査におけるその組成物の加熱温度は1300
℃、清浄化空気の流量は試料型hFによるが、例えば試
料1 kgの場合10〜3ON−gAn i nでそれ
ぞれ一定とした。第3図から明らかなように、低炭素k
eキルド鋼、40k17級低Ag鋼のいずれの鋼種にお
いても表面欠陥発生頻度が最小どなる(lVc61dt
値が存在することが明らかであり、また鋼種によって表
面欠陥発生頻度が最小となるdVco/d’値が異なる
ことが認められる。これらの結果から、鋼種によって使
用すべき最適な添加組成物が異なり、またその選択のだ
めの検査法としてこの発明の方法が有効であることが明
らかである。
一方、第1図の曲#+112で示すように、vco−を
曲線が滑らかではなく、Vco値の上昇に停滞が見られ
ることがある。このような現象は、連続鋳造用添加組成
物の組成や粒度の均一性が悪いこと等に起因して添加組
成物の溶は込み速度が一定とならない場合に生じる。し
たがってVCO値の上昇に停滞が生じるような添加組成
物を連続鋳造の実操業で用いた場合、添加組成物の溶は
込み速度が一定とならないため凝固シェルと鋳型表面と
の間の膜厚に不均一が生じ、凝固シェルと鋳型表面との
間の熱伝導の不均一により鋳片表面に縦割れを生じる。
例えば本発明者等が前記同様な連続鋳造実験においてV
co値の上昇に停滞がみられた場合のぞの停?’:j時
間′1゛dの能才11ΣTdと鋳片の縦割れ発生頻度と
の関係をXI’!1べたところ、第4図に示す結果が得
られ/C,。第4図から、停滞時間総和ΣTdが長い程
縦割れ発生頻度が大きくなることが明らかであり、特に
停滞時間総和ΣTdがおる臨界値Pを越えた場合に縦割
れ発生頻度が急に大きくなることが明らかである。した
がって連続鋳造用添加組成物を実操業に使用する場合に
は、停滞時間総和ΣTdの可及的に小さいもの、すなわ
ちvco −を直線が可及的に滑らかなものを使用する
ことが望ましい。
以」二のように連続鋳造イ添加組成物の溶融特性は、こ
の本発明の検査法によって得られた一酸化炭素発生聞(
積分値) VCOと時間tとの関係曲線の頌きやその滑
らかさによって判定することができ、したがってこの発
明の検査法によれば前記関係曲線を指標として連続鋳造
用添加組成物の溶融IF!j 4’J・を杷握して鋳造
鋼種等に応じた最適な連続鋳造用添加組成物を選択する
ことができる。そして特にこの発明の検査法は従来のゼ
ーゲルコーンによる判定法と比較して格段に簡単かつ短
時間で検査することができるから、実操業の現場に適用
することが充分に可能であり、しだがって実操業の現場
にて連続鋳造用添加組成物の管理を日常的に行なって、
常に表面欠陥の少ない鋳片を得ることができると同時に
常に安定した操業を期待し得る等、各種の効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の検査法を実施する装置の一例を示す
略解図、第2図はこの発明の検査法による一酸化炭素発
生址(積分値) VCOと時間tとの関係曲線の例を示
すグラフ、第3図は前記関係曲線の勾配dvco/dt
と鋳片の表面欠陥発生頻度との関係を示すa開園、第4
図は前記関係曲線におけるVCO値の上昇の停滞時間の
総和ΣTdと鋳片の縦割れ発生頻度との関係を示す相関
図である。 l・・・加熱炉、3・・・連続鋳造用添加組成物、8・
・・−酸化炭素分析器。 ] □□□□□□−二 晴間 ↑ 256− 第3図 1己  dVco/dt 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 連続鋳造用添加組成やを加熱炉内゛に挿入して加熱炉内
    に酸素もしくは酸素含有気体を送り込み、前記組成物中
    の炭素の酸化により生じる一酸化炭素歇を経時的に測定
    し、その−酸化炭素量の積分値と時間との関係から前記
    組成物の連続鋳造使用時における溶融特性を判定するこ
    とを特徴とする連続鋳造用添加組成物の検査法。
JP14070082A 1982-08-13 1982-08-13 連続鋳造用添加組成物の検査法 Pending JPS5930050A (ja)

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