JPS60180655A - 鋼の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、−の連続飼造用鋳型添加剤に関するものであ
る。すなわち、本発明は、鋼の連続鋳造において、添加
剤の粉末又は、顆粒品を鋳型内浴鋼表面に添加して、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、鋳型と凝固シェル間に流入１−＃Ｐスラグフィルム
によって潤滑作用を果たし、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。

（従来技術） 通常鋼の連続鋳造においては、鋳型自溶鋼表面上に金属
酸化物とフッ化物及び炭素質成分よりなる粉末又は、顆
粒品を＠種添加剤（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
と凝固かくとの間隙に流れ込んだスラグフィルムにより
潤滑作用を行っている。

このような機能を有する添加剤は、 ■　溶鋼面を完全に被覆することによ・す、溶鋼の空気
による酸化を防止し、溶鋼面を保温することにより、凝
固浮遊塊の発生を防止するとともに、メニスカス部の凝
固かくの保温効果を向上し、均一な凝固かくを形成させ
る。こと。

■　溶融スラグは、鋳型と鋳片との間に入って、潤滑消
費されていくため、常に適当量を供給される必要がある
。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
（特にＡｅ２＋ｏ３）を迅速に溶解吸収し、かつそのス
ラグの溶融特性を大きく変化させ安いこと。

■　溶鋼メニスカスの凝固温度で均一に溶解し、溶１触
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■〜■の性質を備える必要がある。

鋼の連続鋳造に使用される従来の湯面保護剤は、その浴
融時の化学組成で、５ｉ０２２　’５〜４０　ｗｔ、％
、十 〇、ＬＯ２５−４０ｗｔ％、ＡＱ２０３　］〜１０　ｗ
ｔ％、Ｎａ　十に＋３〜３０　ｗｔ％Ｆ２〜２０−ｗｔ
％からなっており、その原料としては、主原料として、
ポルトランドセメント、石灰石、硅カル、珪操土、砕石
粉等、物性禰整剤として螢石、アルカリ金属の炭酸塩又
は弗化物、又は、他の金属酸化物との溶融状態での酸化
物（例えばガラス粉末等）等が使用されている。実際の
湯面保護剤は上記原料に溶融速度調整剤として、炭素粉
末１〜ｌ　Ｏｗ’ｔ％　が添加混合されるのが普通であ
る。

しかしながらこの様な湯面保護剤は、１１造速度０、８
−２　ｍ／ｍ　ｉ　ｎ　’、Ｃおいて、ＡＱ−Ｋ　鋼を
鋳造した場合、消費原単位が０．３〜０．６　Ｋｇ７Ｔ
−ｓｔｅｅｌ　であり、通常溶鋼中のＡＡ２０３浮上吸
収が３〜１０チとなる。この様なスラグ組成であれば、
Ａｇ２Ｏ，を吸収することにより、粘性は著しく上昇す
る。その上昇程度は、１ｍ／ｍｉｎ崎造速度に適する湯
面保護剤の粘性約３ｐｏｉｓｅ　ａｔ　１３００℃であ
り、この場合の鋳造中における粘性上昇は、Ａｌ５Ｏ１
２％吸収した点で、５　ｐｏｔｓｅと上列する溶鋼の再
ｖ裟化等により、溶鋼中のＡ９が酸化されＡＱ２０３の
浮上が多量に発生した場１１は、浴；泗スラグ中に吸収
されるＭ２Ｏ，は１０％を超える。このような操業の場
合は、粘性が上昇し、潤滑性を失い、ブレークアウトを
発生する原因となる。この様に、鋳造操業の変動により
、溶融スラグの物性が安定せず、その結果として、鋳片
表面品位（たとえば、ピンホール、ノロカミ、表面キズ
、縦割れ、横割れ）が安定せず、品質確保が困難である
。

（発明の目的） 本発明者らは、かかる湯面保護剤の課題を解決すべく神
々の検討を行い、湯面保護剤の１１造中における浴融ス
ラグの安定化に関し次の知見を得た。

即ち湯面保護剤の金属酸化物及び弗化物等の組成に大き
く関与していることを見いだしたのである。

添加時の物性例えば粘性、ｇ融温閘の変化を訓育した。

本発明は、上記のごとく種々の合成スラグの調査結果に
もとすき、湯面保護剤の鋳造中における浴融スラグの物
性の安定化つまり、介在物としてのＡＣ２０，を溶解し
ても物性変動の少い成分系を見い出したものである。

（発明の構成１作用） 鋼の連続鋳造において、鋳造速度は一般に０．５〜２　
ｍ　／　ｍ　１ｎ　であり、その時用いられる湯面保護
剤の要求される物性は粘１ｚ　０．５〜１５　ｐｏｉｓ
ｅ　、溶融温間９００〜１２５０℃で返る。鋳造速度差
によるその物性の犬ま力λな区分は、低速側では、高粘
度、高溶融温度であり、高速側では、低粘度、低溶融温
度である。−に、介在物としての、Ａ、ｅ２０３　の発
生浮上の大きい、ＶＫｖｉ４においては、溶融スラグに
Ａｇ２Ｏ３が吸収されることにより、粘性が大きく上昇
し、上記０５〜ｌ　５　ｐｏｉｓｅの粘性は上昇し、通
常、潤滑される時点での粘性は、１〜２０　ｐｏｌｓｅ
となる。

従来、ａｊ造速匣に適合されているといわれる粘性、溶
融温度の物性値（特に粘性）は、鋳造速度０、５７７１
／　ｍｉｎでは、ｌ　Ｏ〜ｌ　５　ｐｏｉｓｅ　ａｔ　
１３００℃、ｌ　ｍ　／　ｍ　ｉ　ｎでは２〜５　ｐｏ
ｉｓｅ　ａｔ　１３００℃、１．５　ｍ／ｍｉｎでは、
　１．０−２．０　ｐｏｉｓｅ　ａｔ　１３００℃、２
　ｍ　／ｍｉｎでは０．５〜’１．８　ｐｏｉｓｅ　ａ
ｔ　１３００℃であるといわれている。上記のごとく、
一般の成分系であれば、Ｍ−Ｋ　鋼における潤滑するス
ラグの粘性は、これ等適合されているといわれている粘
性よシ高くなるのが通常である。更に、鋳造作業により
、Ａｅ、ｏ３　の上昇度は、一定せず、これによシ溶融
スラグの物性特に粘性変動が犬となる。

本発明は、従来の成分系５１０２、ＯａＯ、Ｆ’−１Ｎ
（、、Ｋ　、　Ｌｌ　、　Ｍｎ０１Ｍ７０、へｅ２０３
の配合成分系の中より、成分を限定することにより、Ａ
ｌ２Ｏ３を吸収しても粘性変動が少い湯面保護剤に関す
るものでめる。

母材成分の塩基ｆＪｌ−（Ｃａｂ／８１０２　）　は、
０．６−１．１の範囲が必要である。１．１を超えると
、ガラス性がなくなると共に、溶融スラグｌＪ渭フィル
ム）の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
生ずる。又、０．６以下になると、物性特に、粘度の調
整が困難となり、上限必粘度１５　ｐｏｉｓｅ以下が得
られない。従って塩基度（ｃ、ｏ／８１０２　）は、　
０．６〜１．１の範囲が必要である。

したがって、塩基度０．６〜１．１を満足し、他の成分
との関係を考慮中Ａ）−ａ在０２５〜４０ｗｔ％、５ｉ
０２２５〜４０　ｗｔ％となる。

Ｍ２Ｏ，は、−化物あろい１は、弗化物の形で物性調整
用（特に溶融温度であり、少曖添加することに・より溶
融温度の低下が大きい）として添加され、Ａｌ１２０３
　換算で２％を超えると、溶鋼中よりの浮上したＡｌ２
Ｏ３を吸収する速度及び吸収能が低下すると共に、粘性
変動が大きくなる。このため鋳造時のトラブルたとえば
、前述したごとくピンホール、ノロカミ等を起しやすく
なる。このためＭ２Ｏ，は２チ未満が望ましい。

Ｆ−は従来から湯面保護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。

Ｆ−が３チ以下であれば必要物性１５　ｐｏｉｓｅ以下
及び、１２５０℃は確保できず、Ｆ−が１５チを超える
と、母材成分との反応により弗化物のガス化が起り断片
にピンホール等の欠陥を発生させるためＦ−の含有量は
３〜１５ｗ贈が望ましい。

Ｍｇｏの含有量は、５チ以下であれば、粘性、浴融温厩
の低下の効果が薄く、意味がない。６ｗｔ％以上であれ
ば、粘性、溶融温度の降下の度合がすきく、かつＭｆＯ
を添加することによシ、Ｍ２Ｏ３吸収した場合の粘性変
化は非常に少く、−例として、Ｍｌｌｏ　１０　％添加
されて、上記請求範囲を満足する条件内でＡｇ２Ｏ３を
５％添加しても、粘性３．０　ｐｏｉｓｅａｔ１３００
℃が３；　１　ｐｏｉｓｅ　ａｔ　１３００℃とほとん
ど上昇は認められなかった。しかしながら２０’ｗｔ％
を超えると、母材成分と高融点の化合物ケ生成し、流入
が不均一となす、鋳片表面欠陥が増大する。このためＪ
Ｏの範囲は、６〜２０％であることが望ましい。

Ｎα２０は、物性調整剤として用いられるが、必要とさ
れる物性、０．５〜ｌ　５　ｐｏｉｓｅ　ａｔ　１３０
０℃、９００〜１２５０℃を確保するだめであるが、こ
の範囲を満足するだめには、０．１〜２０％必要である
が、高粘性、高融点の場合は、あえて配合する８贋はな
く、他の原料中から必然的に混入するのみに限定するが
、低粘性、低融点の場合は、その配合量は、２０％で充
分であった。これにより、Ｎ、２０　の範囲は、０．１
〜２ｏチである。

なお本発明が上述した化学成分による換算値の化学組成
を得るだめの原料は、その範囲を満足すれば、金属イオ
ンの酸化物あるいは弗化物を自由に使用することができ
る。例えば、Ｏａ”１．．２＋源としてＣ，０、Ｏ，Ｆ
２．及びＪＯ１ＭｆＦ２　等夫々目的に応じて使用でき
る。また吸湿性の防止及び均一溶融の点から原料はその
一部又は全部を焼成あるいは、溶：触処理を施したほう
が望ましい。

以下実施例によシ本発明の効果を更に具体的に説明する
。

（実施例、効果） 表−１に原料の溶融処理を施した従来品（ａ）、（ｂ）
、と同じく溶融処理を施した本発明品（Ａ）〜（Ｃ）の
化学組成及び物性、更にＡｌ２Ｏ３を添加した場合の物
性値を示し、これ等の湯面保護剤を使用したときの鋳造
条件及び鋳造中の溶触スラグ物性と鋳片の品質評価を示
す。

従来品（、）は、塩基度ＯａＯ／　５ｉ０２　＝　ｌで
Ａ１２０３６ｗ１％、Ｎａ２０　’　１０　Ｗ　ｔ％、
Ｆ−１０ｗｔ％組成のもので鋳造結果粘性、溶融温度の
上昇が大きく、鋳片表面疵発生指数が篩かった。従来品
（ｂ）は塩基度０．０／ｓｌｏ、　：　’１．０で、　
Ａ９．２０３２　ｗｔ％、Ｍ、ｆＯ５ｖ４　、　Ｎａ２
０９　ｗｔチ、Ｆ”　５　ｗｔチの組成のもので、鋳造
値果粘性はやや上昇し、溶融温度は低下した。この結果
鋳片表面疵発生指数は改善されたが満足すべきものでは
なかった。本発明品は、（Ａ）、（ｂ）、（０）は共に
、鋳造結果、浴融スラグは、Ａ１．２０３　を吸収する
ことにより溶融温度は低下し、かつ粘性の変動はみられ
ず、鋳片表面疵発生指数が著しく小さくなった。

以上述べ／こように本発明品は、品質の良好な鋳片を得
るための）斌めて有用な鋼の連続側【造田湯面保獲剤で
ある。

以上述べた如く、本発明の湯面保護剤を用いることによ
って、該保護剤の物性を良好に保持して鋳片表面欠陥で
あるピンホール、ノロカミ、割れおよび不均一冷却によ
るブレークアウト等の鋳造事故をも効果的に防止できる
優れた湯面保護剤である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 塩基朋（Ｃａｂ／　ｓｉｏり　０．６〜１．１で、ｃａ
   ｏ　２５〜４０　ｗｔ％、　８ｉ０２２５〜４０　ｗｔ
   ％、Ｆ−３〜１５ｗｔ％、Ａｇ２ｏ３２　ｗｔ％未満、
   Ｍ７０６〜２０　ｗｔ％、Ｎ、、ＯＯ，１〜２０　ｗｔ
   チ　でかつ溶融速度Ｄ４整剤としての炭素粉２　ｏ、ｗ
   ｔ％以下からなり鋳造中にへ〇２０８等鋼中介在物を吸
   収しても物性変動の少ないことを特徴とする鋼の連続鋳
   造用湯面保護剤。