JPS6114055A - 表面欠陥及び内質欠陥の少ない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、鋼の連続鋳造法の湯面保護剤に関するもので
ある。すなわち本発明は、鋼の連続鋳造において、粉末
又は、顆粒品を鋳型自溶鋼表面、に添加して、鋳型自溶
鋼表面を保温し彦から、溶鋼表面の一凝固を防ぎ、かつ
溶鋼表面に浮上してきた非金属介在物を溶解吸収する。

又、鋳型と凝固シェル間に流入するスラグフィルムによ
って温情作用を果たし、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ものである。

（従来技術） 廐鋼の連続鋳造に使用される従来の湯面保護剤は、■溶
鋼面を完全に被覆することにより、空気による溶鋼再酸
化を防止する■溶鋼湯面を被覆することにより、溶鋼湯
面の温度低下を防ぎディケルの発生を防止する。■溶融
スラグは、鋳型と鋳片との間に入って、潤滑剤になるた
め、常に消費速度に合いかつ適正スラグプール厚を保持
する溶融速度を有すること。■溶融したスラグ層が鋼中
よシ浮上した非金属介在物を迅速に吸収し、かつそのス
ラグの溶融特性（物性例えば、融点、粘性等、）を大き
く変化させないこと。■溶鋼メニスカスの温度で均一に
溶解し、溶融スラグは、鋳型と凝固シエル間隙に流れ込
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。■流れ込んだスラグフィルムは
、鋳型と凝固シェルの潤滑作用を十分に行なわせしめる
こと。■吸湿を少くし、吸湿水分によるピンホールやブ
ローホールの発生を防止する等の性質を備える必要が、
ある。

従来のパウダーは、特開昭５０−２２７１．５．５０−
１９２５のごとく成分物性により割れ防止の効果のみを
目的として、湯面保護剤中の水分含有量によるピンホー
ル、ブローホール等を含めた欠陥については含まれてお
らず、充分なものとは認めがたい。

鋼の連続鋳造に使用される従来の湯面保護剤は、化学分
析の換算値で、ＳｉＯ２２０〜４０　ｗｔ％、Ｃ，０２
０〜４０　ｗｔ％、ＡＡ２０３１〜１０　ｖｒｔ％、Ｎ
−＋に＋３〜３０ｗｔ、％、Ｆ−２〜２　ｏ　ｖｔ、％
からなつ薔おシ、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、硅藻土、砕石粉
等、物性調整剤として、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）が使用されている。必要
に応じて、湯面保護剤は、上記組成に溶融速度調整剤と
して炭素粉末２〜８ｗｔ、％が添加され、ビニール袋や
紙袋等に入れて吸湿を防止しているのが現状である。

しかしながらこのように袋詰めされた湯面保護剤は、運
搬時の破損や、自動投入機での使用時あるいは、開袋時
の時間経過等により大気に接すると、大気中よシ吸湿し
、湯面保護剤中の水分量が増加する。この吸湿した湯面
保護剤を使用すると、鋳片表面にピンホールやブローホ
ールを多発させ、更に鋳片に付着又は巻込まれた溶融あ
るいは、未溶融の湯面保護剤が、圧延後の製品の表面欠
陥を発生させる。

（発明の目的） 本発明者等２は、かかる湯面保護剤の課題を解決すべく
、種々の検討を行い、湯面保護剤の吸湿！ＫＭＬ・＊ｏ
＊″ｉｔｉ＊・”Ｉ］　Ｓ　１１４　Ｗ　ａ　ｉ＃　＊
Ｊ　＋　（７）　　　ｓ、。

アルカリ金属の炭酸塩、酸化物、弗化物等の金属イオン
が吸湿に大きく関与していることを見出したものである
。

一方アルカリ金属イオンは、従来の湯面保護剤では必須
の成分であシ、炭酸塩や弗化物の形で原料として使用さ
れ、湯面保護剤の物性調整剤として大きな役割をはたし
ている。従ってアルカリ金属イオンを除くには、これに
代る物性調整剤が必要であるが、一方で吸湿性に影響を
およほさない最小限のアルカリ金属量を決定する必要が
ある。

本発明は＼上記知見に、もとすき、アルカリ金属を最小
限に含有し、これに代る物性調専剤を含む、湯面保護剤
を、従来と異なる成分系において見い出したものである
。

（発明の構成と作用） 本発明は原料混合、焼成、溶融又は、これ等の混合より
なる粉末又は顆粒で、塩基度（ＣｅＬＯＺＳ１０２）０
．６〜１．３、ＣａＯ２５〜４０　ｖｒｔ％、８ｉ０２
２５Ｎａｏｗｔ％、Ｆ−３〜１５ｗｔ％、Ａｌ５Ｏ１２
，１〜１０ｗｔ、％、Ｍｇｏ　１．０　Ｎａ　ｏ　ｗｔ
、％、Ｎａ”　５％未満の範囲においてｕＦ、ｆｆ、、
　Ｂ＋の１種又は２種の組合せで、０．１〜２０％を含
有し、かつ溶融速度調整剤としての炭素粉１０％以下か
らなる湯面保護剤で吸湿性も小さく、湯面保護剤中のＡ
ｉ！、、ｏ３　　が濃化しても物性変化が小さく、かつ
Ｍ２Ｏ３の吸°収能も高いことを特徴とする表面欠陥及
び内質欠陥の少ない鋼の連続鋳造用湯面保護剤である。

本発明は、従来必須成分とされていたアルカリ金属イオ
ンを最小限にとどめ、湯面保護剤の吸湿性を大巾に低減
させ、アルカリ金属イオンの替りに、湯面保護剤の物性
調整剤として、ｌ＃ｏ　％　ｕＦ３、Ｂ２Ｏ３を配合し
た湯面保護剤に関するものである。

鋼の連続鋳造において、鋳造速度は、一般に、０．２〜
２．０　ｍ／ｍｉｎであシ、その時用いられる湯面保護
剤の要求される物性は、粘度０５〜ｌ　Ｏｐｏｉｓｅ。

溶融温度９００〜１２５０℃である。鋳造速度差　′に
よるその物性の大まかな区分は、低速度側では、高粘度
、高溶融温度であシ高速度側では、低粘度、低溶融温度
である。このため母材成分の塩基度（ＣｃＬＯ／８ｉ０
ａ）は、０．６〜’１．１の範囲であるが、請求範囲で
述べたようｉ＜、Ｂ”ｏ、１％以上含有することによシ
高塩基度１．３までは、ガラス性を保有することが可能
となる。つまシ、請求範囲内においては塩基度１３を超
えると、ガラス性がなくなると共に、凝固時再結晶を起
し、溶融フィルム組成が不均一となって、その結果鋳片
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り
、必要粘度１０　ｐｏｉｓｅ以下が得られない。従って
、塩基度（ｃ、ｏ／５ｉｏ２）は、０６〜１３の範囲が
必要である。

塩基度０６〜１３を満足し、他の成分との関係を考慮す
ると、Ｃ，ＬＯ２５−４０ｗｔ％、５ｉｎ２２５〜４０
　ｗｔ％となる。Ｍ２Ｏ３は、酸化物の形で母材成分と
して添加されるが、１０％を超えると、粘度及び溶融温
度が極端に高くなり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、不純物として０．１％以上他の原
料より必然的に混入してくるため、Ａｌ１０３　　の量
としては、Ｏ１〜１０　ｗｔ％　の範囲で使用すること
が望ましい。

Ｆ−は、従来から湯面保護剤の必須成分とじて使用され
ており、ＣαＦ２、ＭｇＦ２、等の各種弗化物の形で添
加されている。Ｆ−が１５ｗｔ％を超えると、母材成分
との反応によシ、弗化物のガス化が起り、鋳片にピンホ
ール等の欠陥を発生させるため、Ｆ−は１．５　ｗｔ％
以下でなければならない。又３　ｗｔ％　未満では、必
要とする物性が得られず、Ｆ−としては、３〜ｌ　５　
ｗｔ％　が必要である。

ＭｇＯは酸化物、炭酸塩又は、弗化物の形で添加される
。ＭｇＯ換算で２ｏｗｔ％　　を超えると、ガラス性が
なくなると共に、高融点となり、湯面保護剤としての機
能が々くなるため、２０チ以下とすることか望ましく、
１％以下であれば、他の物質では、物性調整が困難にな
るため、１〜２０　ｗｔ％の範囲で使用する必要がある
。

Ｎα２０　　は酸化物、炭酸塩、弗化物の形で含有され
る。Ｎ−で５％を超えると、湯面保護剤中の吸湿が増加
し、ピンホール、プローホールが発生する。

５チ未満であればＮａ２０　　に起因するビンホールプ
。−＄、−Ａ／い、カラゆ。うわ、。ア、ヶやエ　　　
パの安定鋳造を考慮すればＨａ　　は５チ未満で使用す
ることか望ましい。特に、Ｎ−は、Ｎα２ｃｏ３　　で
添加すれば、湯面保護剤を鋳型に添加すると、ＣＯ２分
解ガスが添加剤の粉体層を攪拌することによシ、添加剤
の使用中におけるゴワツキ等が解決し、安定した鋳造性
が得られることも判明し、粉体での添加剤の場合は、Ｎ
α２ＣＯ８で添加することが望ましい。

Ａｊ＋Ｆ３及びＢ　は、アルカリ金属イオンの代りに、
物性調整剤として添加される。Ｂ＋　は、０１％以下で
は、物性調整剤としで働くことは困難であシ、少くとも
０１％以上は必要であるが、最大２０％添加すると、ガ
ラス性を失い物性調整剤として、使用困難となる。つま
シ、Ｂ＋　は０１〜２０　ｗｔ％以内で使用する必要が
ある。ＡＡＦ３は最大２０　ｗｔ％添加すれば、ＡＱ＋
の量が多くなシ、鋼中のＡ！、２０３の吸収能力の低下
をおこし、鋼の表面品位の低下をもたらし、その使用量
は最大２０ｗｔ％である。

更に０．　ｌ　ｗｔ％　以下では、物性調整剤として働
くことは困難である。このため、ＡＡＦ３　　の使用量
は、０．１〜２０　ｖｒｔ％とする必要がある。又Ａ９
．Ｆ３、Ｂ＋は２種の組合せで用いれば、上記物性は更
に行い易い。

なお、本発明が上述した化学分析による換算値の化学組
成を得るための原料は、その範囲を満足すれば、金属イ
オンの酸化物、弗化物及び炭酸塩を自由に使用すること
ができる。例えば、Ｃα２＋、Ｍｙ　　　源として、Ｃ
ａＯ、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３及びＭ、２０゜ＭｇＦ２、
ＭｙＣ０３等を夫々目的に応じて使用できる。

また吸湿性の点及び均一性の点から原料は、焼成あるい
は、溶融処理あるいは、これ等の混合物、あるいは、母
材成分を熱処理（焼成あるいは溶融）して、ｊＶｔＦ３
及びＢ＋、Ｎα２ＣＯ３等を後添加をしたほうが望まし
い。また、必要に応じて、溶融速度調整剤として炭素粉
末１ｏｗｔ、％以下使用する。

添加剤の形態は、粉末又は顆粒である。

以下実施例により本発明の効果を更に具体的に説明する
。

（実施例及びその効果） 第１表に原料の溶融処理を流上た従来品（ａ）、原料混
合品（ｂ）、本発明品で母材成分ＳｉＯ２、Ｃα０、Ｍ
ｇＯ１Ｆを溶融処理して、ＭＦ３　、’Ｎａ２Ｃｏ３　
　を後添加した本発明品を（Ｃ）、Ｃと同様母材成分を
溶融し、ＭＦ、、Ｂ＋、Ｎα２Ｃ０３を後添加した本発
明品を（ｄ）に、ＳｉＯ２、ＣａＯ１Ｍｇ０１Ｆ−１Ｎ
ａ２０を溶融処理し、Ａｌ！Ｆ３　、鹸　を後添加した
本発明品（、）に示した。。・これ等（、）〜（ｄ）の
物性、化学組成と、吸湿針による吸湿指数及び鋳造条件
とその評価を示す。従来品（、）は、アルカリ金属イオ
ン（Ｎ−＋）を８．９　ｗｔ％　含むもので、その吸湿
性は溶融処理を施したにもかかわらず吸、湿指数は非常
に高く、その評価は、ピンホールを多発し、製品表面疵
発生指数も高かった。従来品（ｂ）は、（ａ）と同じア
ルカリ金属（Ｎ６勺を含有するものであるが、その評価
は、（ａ）と比較すると吸湿指数が高く、更に、表面疵
発生指数も高かった。

それに対して、本発明品（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）共に吸
湿性が著しく小さく、ピンホールの発生が少く、製品表
面疵発生指数が著しく小さくなった。更に、本発明品は
、Ｍ−Ｋ　　で鋳造し夫々約５％Ｍ２Ｏ３のアップが認
められたにもかかわらず、従来品と比較すると、鋳造中
の粘性アップが認められず、操業の変化時の′鋳造速度
の変化に対して、充分に追従し得るものと認められ、そ
の効果が非常に優れているものである。

以上述べたように、本発明品は品質の良好な鋳片を得る
ために極めて有用な溶鋼の連続鋳造用湯面保護剤である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原料混合、焼成、溶融又は、これ等の混合よりなる粉末
   又は顆粒で、塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ＿２）０．６〜１
   ．３、ＣａＯ２５〜４０ｗｔ％、ＳｉＯ＿２２５〜４０
   ｗｔ％、Ｆ＾−３〜１５ｗｔ％、Ａｌ＿２Ｏ＿３０．１
   〜１０ｗｔ％、ＭｇＯ１．０〜２０ｗｔ％、Ｎａ＾＋５
   ％未満の範囲において、ＡｌＦ＿３、Ｂ＾＋の１種又は
   ２種の組合せで、０．１〜２０％を含有し、かつ溶融速
   度調整剤としての炭素粉１０％以下からなる湯面保護剤
   で吸湿性も小さく、湯面保護剤中のＡｌ＿２Ｏ＿３が濃
   化しても物性変化が小さく、かつＡｌ＿２Ｏ＿３の吸収
   能も高いことを特徴とする表面欠陥及び内質欠陥の少な
   い鋼の連続鋳造用湯面保護剤。