JPS60141355A - 連続鋳造用湯面保護剤 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、鋼の連続鋳造において、添加剤の粉末又は、
顆粒品を鋳型自溶鋼表面に添加して鋳型自溶鋼表面を保
温しながら、溶鋼表面の凝固（デツケル）発生を防ぎ、
かつ溶鋼表面に浮上した非金属介在物を溶解吸収しなが
ら鋳型と凝固／エル間に流入したスラグフィルムによっ
てｆｌＮｊ滑作用全作用し、清浄で良好なる鋳片を得る
だめの連続鋳造用湯面保護剤に関するものである。

（従来技術） 通常鋼の連続鋳造においては、鋳型内溶鋼表面上に、金
属酸化物とフッ化物及び炭素質成分よりなる粉末又は顆
粒を鋳型添加剤（湯面保護剤）として添加することによ
って溶鋼の空気酸化防止、保温を図ると共に、溶鋼表面
上に浮上してきた非金属介在物の溶解吸収と、鋳型と凝
固シェルとの間隙に流れ込んだスラグフィルムにより沿
″」全作用を行っている。

このような機能を有する鋳型添加物は ■　溶鋼面を完全に被薇することにより、溶鋼の空気酸
化を防止し、溶鋼面を保温することにより、ディケルの
発生を防止するとともに、メニスカス部の凝固シェルの
保温効果を向上し均一凝固シェルを形成させること。

■　溶融スラグは鋳型と切片との間に入ってＩｌＸ′］
滑消費されていくだめ、常に適当量を供給される必要か
ある。このため、消費速度に合った適切なる溶融速度を
有すること。

■　溶融したスラグ層が鋼中より浮上した非金属介在物
（時にＡ４０ｇ　）を迅速に溶解吸収し、かつそのスラ
グの溶解特性を大きく変化させないこと。

■　溶鋼メニスカスの凝固温度で均一に溶解し、溶融ス
ラグは鋳型と凝固シェル間隙に流れ込み、均一なスラグ
フィルムを形成するために、適切なる融点、粘性である
こと。

■　流れ込みスラグフィルムは鋳型と凝固シェルの潤滑
作用を完全に行なわせしめるために連続していること。

　゛ 以上の■〜■の性質を備えている必要がある。

従来の鋼の湯面保護剤の多くはＣａＯ−５ｉ０２−Ａ１
２０３＝元系の共晶点付近の低融点組成をスラグ成分の
基本とし、その他物性（例えば、粘性、軟化溶融温度、
表面張力、界面張力）調整剤として、Ｎａ　、に、　Ｃ
ａ　、Ｍｇ　、Ｂａなどの化合物のフラックス成分と溶
融速度調整剤としての炭素粉を添加したものが用いられ
ており、例えば、特公昭５０−１９２５号公報のように
、ＣａＯ／　５ｉＯ２−０，８１，０、Ａ１２０３＝　
３−１１　％、ＭｇＯ０，２−１２％、ＣａＦ２１〜４
％、ＮａＦ　２〜１３チのパウダーがある。しかしこれ
らのパウダーはＡｌ２Ｏ３吸収時における粘性。

溶融温度の上昇は、第１図、第２図に示されるごとく大
きく、特に初期の粘性が高い場合の粘性及び溶融温度の
上昇が著しい。従って鋼の鋳造時にｋｌ１２０３が浮上
吸収濃化するにつれて、溶融スラグの溶融物性が変化し
、適正範囲を外れてし捷い、不均一な流れ込みにより、
不均一なスラグフィルムを形成し、鋼の凝固シェル表面
の均一な冷却を阻害し、鋳片表面の性状を悪化させるこ
とになる。

又、このように適正範囲を外れることにより、消費原単
位が低下し、適切なる潤滑をすることができなくなり、
ブレークアウトの発生を引き起こす等の欠点を有してい
る。

（発明の目的） 本発明は、上述のよシな観点から、鋼の連続鋳造におい
て湯面保護剤を鋳型自溶鋼表面に添加して、哨型内溶鋼
表面を保温し、溶鋼表面の凝固を防ぎ、かつ溶鋼表面に
浮上した非金属介在物を溶解吸収しながら、鋳型ど凝固
シェル間に流入したスラグフィルムによって潤滑作用を
果たし、良好な鋳片を得るべ（、特にＡｌ２Ｏ３吸収に
よる溶融スラグの特性の変化について種々の調査を行っ
た。

その調査結果、第１．２，３．４図に示されるようにＣ
ａＯ−５ｉ０２−　Ａｌ２Ｏ３−Ｆ系に、ＭｇＯ又はＭ
ｇＦ２又はＡ＃Ｆ３及びこれ等の混合フラックスを添加
し、初期の粘性を合せ、適切なる溶融温度となるように
調整した後、この成分系スラグにＡｌ２Ｏ３を添加して
いくと、ｈｌＪ２ｏ３の添加量が多くなるにしたがい、
粘性の上昇は従来のスラグ系のものと比較すると本発明
によるスラグ成分系のものは、第１図に示されるごと＜
　Ａｌ□ｏ３１０　％添加時に従来品との粘性アップ差
は、６〜５　ｐｏｉｓｅも発生し、著しく粘性の上昇を
おさえることを見いだした。

また溶融部にのＡ１２０３添加量に対する変化も第２．
４に示す図のごと〈従来の成分系と比較すると融点上昇
も少く、かつ第２図はｈｌ１２ｏ３を１０チまで溶解す
ることにより溶融温度は大きく低下し、第４図において
は、Ａ、ｌ、０．１５％溶解で差が大きくなるため、Ａ
４０３溶解能にとって有利であるという知見を得た。更
に成分系にＮａ＋を含有しないことにより、大気中の水
分との水和反応がなく、全く吸湿しないことが第５図よ
り明らかになった。

（発明の構成・作用） ＣａＯ５ｉｏ２−　Ａｌ２Ｏ３Ｆ−系にＭｇＯ又はＭｇ
Ｆ２又はｈｌｌｐ３を添加した場合の粘性、溶融温度の
変化を第６図に示したが、この図より鋳造速度０５〜２
　ｍ　／　ｒｎｉｎの連続鋳造用パウダーとして、必要
とされる数値は、粘性０５〜１０　ｐｏｉｓｅ、溶融温
度は９００〜１１８０℃であシ、第６図より明らかなご
とく、各成分が少くとも５％以上６０％以下が最適であ
ることがわかる。尚、５％より少ないと、溶融温度は、
１１８０℃以上と高くなり、また、６０チより多いと、
粘性が０．５　ｐｏｉｓｅ以下となり、現状の鋳造条件
では、トラブルを発生する欠点をイｊする。

本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、ス
ラグ組成は、５ｉｏ２：　２０〜４０％、Ｃａ０２０−
４０％、Ａ、１Ｊ２０ｓ　０．１〜１　０％、Ｆ−０，
１−２０％の成分系でかつＣａＯ／　５ｉ０２二〇６〜
１１　の範囲である。

母料成分の塩基ｇ　（ＣａＯ／　５ｉ０２）は、０．６
−１．１の範囲が必要である。１１を越えると、ガラス
性がなくなると共に、凝固時再結晶を起こし、フィルム
組成が不均一となって、鋳片の抜熱が不均一となり、鋳
片に表面欠陥を生じる。又０６以下になると、物性特に
粘度の調整が困難になシ、必要粘度１０　ｐｏｉｓｅ以
下が得られない。従って塩基度（ＣａＯ／　ＳｉＯ□）
は０．６−１．１の範囲が必要である。

したがって塩基度０６〜１１を満足し、他の成分との関
係を考慮するとＣａＯ２０−４０’ｗｔ％、５Ｉ０２２
０〜４０　ｗｔ％となる。ｈ４ｏ３ば、酸化物あるいは
弗化物の形で物性ＫＶ用として添加され、Ａ、４ｏ３換
算で１０ｗｔ％を超えると粘度及び溶融温度が極端に高
くなシ鋳造条件に合致しなくなるとともに、使用時ゲー
レナイトの析出が起り、鋳造時トラブルを起しやすくな
る。又０．１ｗｔ％以下になると湯面保護剤の、カラス
性がなくなるため、０１〜１０ｗ＋％の範囲で使用する
ことが望ましい。Ｊどは、従来０５湯面保穫剤の必須成
分として使用されており、各種弗化物の形で添加されて
いる。」パ−が２０　ｗｔ％を超えると、母材成分との
反応により、弗化物のガス化が起こり、鋳片にピンホー
ル系の欠陥を発生さぜるため、Ｆ−は２０ｗｔ％以丁で
なければ々らない。又０．１ｗｃ％未満では、必要とす
る物性が得られず、Ｆ−とじては０１〜２０ｗ１％が必
要である。

史に、水利反応を防止するため故意にＮａ＋配合させず
、不純物混入にとどめ、その代替店して、ＭｇＯ又はＭ
ｇｌ”２又はＡｌＦ３の１種又は、２種以上の組合せで
５〜６０％を含有し、かつ溶融速度調整剤としての炭素
粉１０％以下からなりその形態は原料混合、又は焼成又
は溶融又はこれ等の混合よりなる鋼の連続鋳造用湯面保
護剤を提供するものである。

次に上述したスラグ組成及び各調整剤の原料にりいて説
明する。スラグ成分原料は、Ｃａｂ、　５ｉ０２、Ａ１
２０３ｆ１．とじて、ポルトランドセメント、石灰、消
石灰、珪石粉、硅操土α−ｈｌ１２ｏ３シャモット粉で
あり、Ｆ−踪としては、ＣａＦ２、ＡｌＦ３、ＭｇＦ２
、Ｍｇｏ　源としてはＭｇＯ微粉又はドロマイト等であ
る。前述した組成範囲に飽加配合又は焼成、又は溶融処
理又はこれ等の混合物よりなり、粉末又は顆粒の場合が
ある。溶融速度調整剤としての炭素は、人造黒鉛、コー
クス粉末、生状黒鉛、カーボンブラックのうち１種以上
を用いる。

本発明品の特性を第１表に示す。

従来品ａ、ｂ、ｃｔｄ、公知の組成よりなり、Ｎａ＋、
１”−の量の変化により、粘性、溶融温度水桑の異なる
ものである。

本発明品ＡばＦ　ａｒｐ、をＭｇＦ２とし、Ｂ、ＣはＣ
ａＦ２とＭｇＦ２、Ａ＃３との組合せであり、Ｄ、Ｅは
Ｍｇ　＋イオンをＭｇＯにめてＰ−として、Ｃａ　Ｆ２
を配合、しだもので、必要な粘性、融点をめた。

（実施例） 次に実施例にて説明する。

本発明による鋼の連続鋳造用湯面保護剤の化学成分物性
を、第１表だ、又、これら本発明（による湯面保護剤を
低次Ａ、ｌ　−Ｋ鋼の鋳造に用いた場合の表面キズ、ピ
ンホール、消費原単位の観察結果を従来の成分系の湯面
保護剤と比較して第２表に示す。

第２表から明らかなように、本発明Ａ、Ｂ、Ｃはいずれ
も従来品ａ、ｂ、ｃに比べ、鋳造性もよく、鋳片表面状
態は非常に良くなっている。従って本発明品の使用結果
より、Ａｌ２Ｏ３が濃化しても、対応のとれる湯面保護
剤を製造することができ、極めて表面性状が優れた鋳片
を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図はＡｌ２Ｏ３添加量と溶融スラグの粘性の関係、
第２図は、Ａｌ２Ｏ３添加蚤とスラグの溶融温度の関係
、第６図はＡｌ２Ｏ３添加時の粘性変化、第４図はＡｌ
２Ｏ３添加時の融点変化、第５図はパウダー吸湿量の経
時変化、第６図（ａｌはＣａＯ５ｉＯ２１−ＩＪ２０３
−１？系における粘性変化、（ｂｌはＣａＯ５ｉ０２　
Ａ１２０３−Ｆ系における。容融変化を示す。 第　１　図 θ　５　＃＋　１５ ４ｔ２θ３１加＠ｔｔａ） 第３図 Ａｌ２Ｏ３ゐ１六ｙｉ（ｗｔ％） 第２　図 第４　図 Ａ１Ａｌ２０３Ａ　（ｗｔ％） 第１頁の続き

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ５ｉ０２：　２０−４０　％、ＣａＯ２０−４０％、Ａ
   、４０３０１〜１０％、ＴＦｏ、１〜２０係の成分系で
   かつＣａＯ／　５ｉ０２　＝　０．６−　ｉ、　１の範
   囲においてＭｇＯ又はＭｇＦ２又はＡｌＦ３の１種又は
   ２種以上の組合せで５〜６０チを含有し、かつ溶融速度
   調整剤としての炭素粉１０％以下からなり、その形態は
   、原料混合又は焼成、又は溶融、又はこれ等の混合より
   なり、これ等の溶融スラグはｈ４ｏ３が濃化しても粘性
   、溶融温度の変化が少ないことを特徴とする、連続鋳造
   用湯面保護剤。