JPS6127150A - 鋼の連続鋳造方法 - 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、鋼の連続鋳造方法に関するものである。

（従来技術） 連続鋳造においては、鋳型潤滑剤として一般に粉粒状顆
粒状の所謂パウダーが広く使用されている。

このパウダーに要求される主な特性として次の４点が挙
げられる。

（１）凝固シェルと鋳型間の潤滑性が充分あること。

（２）鋳型内湯面の保温性が良いこと。

（３）浮上介在物の吸収能力が優れていること。

（４）凝固シェルと鋳型間に均一な厚さのパウダーフィ
ルムが流入形成されること。

そしてこの４点を考慮してパウダーは融点を溶湯鋳込温
度より約４００℃程度低い温度に設計するのが普通であ
る。しかも、このパウダーの融点はタンディツシュ内平
均溶鋼温度、即ち、定常鋳造期の鋳込温度を基準として
調整されており、このようにして融点調整をしたパウダ
ーを通称本体パウダーと称し、連続鋳造過程の全域に亘
って添加使用している。

しかしながら、連続鋳造過程において、鋳造初期に鋳型
に注入された溶湯の温度は、定常鋳造期のそれより約３
０〜５０℃程度低い。これは、鋳型自体が冷えているこ
と及びタンディツシュ注出部近傍の溶湯の温度がタンデ
ィツシュ底部であシ。

しかも注出部等からの抜熱により大きく低下しているた
め、該本体パウダーを添加するとその溶融に必要な熱を
溶湯から奪い、溶湯を介在物が充分浮上分離していない
状態で半凝固させ、その塊り（通称デツケノじと云う）
を多発させてしまう。

この結果、該デツケル自体がその生成過程でＡｌ２Ｏ３
等の析出介在物を多量（２０〜２５剣）に含んだまま凝
固シェルを形成するため介在物ピンホール等による表面
疵を多発せしめ、鋳片歩留を著しく低下さぜる。

この解決策として、従来は金属Ｃａ及び又は金属Ｓｉ　
　を２５〜５０％含有するパウダーを鋳造初期に添加し
、次いでこのパウダーより融点の高い定常鋳造用のパウ
ダーを添加する連続鋳造方法（％公昭５７−５６４２４
．）や、金属Ｃａと金属ｓ１が総量で１０〜２０　％−
且っ金属ｓ１が１３％以下となるように金属Ｃａ　−Ｓ
ｉ　　合金を配合し、更にＣを０５％以下に低減せしめ
た発熱還元性パウダーを鋳造初期に添加することを特徴
とする連続鋳造方法（：待公昭５７−７２１１）がある
。

これらの方法は、金属Ｃａあるいは金属ｓ１が酸化され
る時に発生する反応熱を利用して、前述の鋳造初期の問
題を解決しようとしたものである。金属Ｃａあるいは金
属Ｓｉの酸化は、大気中の酸素では不充分であり、従っ
て、パウダー中に酸素供給源としてＦｅ２Ｏ３を主成分
とするスケールを１０〜２ｏ％添加していることが特徴
である。

然るに、鋳造初期の部屋内攪拌が激しいために、スケー
ル中のＦ　ｅ２０３が金属Ｃａ、４るいは金属Ｓｉとの
反応のみならず、溶鋼中の成分であるＡεあるいはＳｉ
、、、Ｔｉと反応し−Ｍ２Ｏ３や５ｉ０２　ないしＴｉ
Ｏ２を生成するために、４？にＡｌキルド鋼や含Ｔ１鋼
などの鋳造初期の鋳片品質は、前述のＡｌ！２０３　’
＋　Ｓｉ０２、ＴｉＯ□　を主成分とする非金属介在物
による欠陥を防ぐことはできない問題があった。

（発明が解決しようとする問題） 本発明は、上記の問題ｒ惹起する原因を根本的に解決（
７た優れた連続鋳造方法の提供を目的とするものである
。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明は、上記の目的を達成するだめに次の如く構成す
ることを特徴としている。

即ち一連続鋳造過程において、金属Ｃａ及び又は金属Ｓ
ｉを１０〜２５％含有し、且つ金属Ｓｉが１３多以下と
なるように配合しその酸化源として炭酸ナトリウムを１
０〜３０チ含有するパウダーを鋳造初期に添加し５次い
でこのパウダーより融点の高い定常鋳造用のパウダーを
添加する連続鋳造方法にある。

（作用） 第１図に示す如く、連続鋳造過程における鋳造初期Ｃ１
の溶鋼の鋳込温度（曲線Ｔ、　）が定常鋳造期Ｃ２の鋳
込温度即ち基準鋳込温度（曲線Ｔ２）に比し低い場合、
定常鋳造期Ｃ２に使用する本体パウダーを該鋳造初期Ｃ
１に用いると１本体パウダーの奪熱溶融によって鋳込温
度が点線Ｔ１′　　の如く更に低下し、デソケル発生危
険領域Ｚ１に入り、しかもこの鋳込温度低下によって＋
　Ａｌ２Ｏ３、５ｉｎ２　等の析出浮上量が更に多くな
り、これらが溶融パウダー内に吸収され増加し、その融
点が点線Ｍ；　の如く上昇変化し、スラグベアが発生す
る危険領域Ｚ２　　に入るため、本発明は鋳造初期Ｃ１
における添加ノくウダーとして前記発熱性パウダーを用
いるものである。

そこでこの発熱性パウダーは、鋳造初期Ｃ３において低
温鋳込溶湯から奪熱し、更に降温させ、Ｚ１内に入りデ
ツケルを発生せしめることのない声うに、低温鋳込溶湯
との接触により発熱溶融する発熱量を有し、且つスラグ
ベアの発生と鋳型−凝固シェル間への溶融パウダー過剰
流入をおこさないように鋳込温度が２．内に降下するこ
となく且つ溶融パウダー融点がＺ２とパウダー過剰流入
危険領域Ｚ４との間の所定範囲Ｚ３内に維持できる低融
点のノくウダーにすると共に、鋳造初期０１当初の溶融
ノくウダー融点が金属Ｃａ−８ｉ合金の発熱生成物や溶
湯からの析出浮上介在物の吸収又は金属Ｃａ　−３ｉ　
合金のパウダー組成変化により、徐々に上昇しても初期
鋳込速度の上昇変化に沿って該ｚ３内でＭｌ　　の如く
変化し、上限Ｍ、が定常鋳造期Ｃ２のパウダー融点範囲
Ｚ３内における本体パウダーの融点ＰＴに一致するよう
に、発熱剤の配合割合を鋳造初期当初の鋳込温度Ｔ、Ｓ
と定常鋳造期の鋳込温度７７間の温度差Δ’ｒａ〜Δｌ
ｐ　ｃ、及び発熱性パウダーの初期融点Ｍｓと本体パウ
ダー融点ＰＴ　との差ΔＴに応じて。

予じめｌＯ〜２５係の範囲内で決定し、その添加方法は
例えば第２図イ・〜ハに示す如く該発熱性パウダーαを
添加した後、その上に定常鋳造期の鋳込温度Ｔ２に基い
て設計した非発熱性の本体パウダーｂを添加するもので
あ７＞。

前記鋳造初期Ｃ，に添加する発熱性パウダーは。

発熱剤として発熱後の発熱生成物と捕捉介在物によって
定常鋳造期Ｃ２の適正溶融パウダー融点を越える融点上
昇変化を避けるため、金属Ｃａ及び又は金属Ｓｉにする
とともに金属Ｃａ及び金属ｓ１の酸化源として炭酸すＩ
−’Ｊウムを添加し、他の組成物の中には他の目的に配
合する原料内に不可避的に含まれるものを除き、金属Ａ
Ａ及びスケールを配合しないものとするものである。

金属Ｃａ又は金属Ｓｉ合金の酸化は、まず炭酸ナトリウ
ムが１ｏｏｏ℃以上では（１）式の反応によりＣＯ２を
分解し、とのＣＯ２が（２）あるいは（２）７式の反応
により金属Ｃａあるいは金属Ｓｉを酸化した酸化反応熱
を発するものである。このとき生じたＣＯは大気中の酸
素ｏ２と反応し、（３）式によりＣＯ２となり。

一部は再び金属Ｃａ又は金属Ｓｉの酸化に、一部は大気
放散される。

Ｃａ　（Ｓ）　＋ｃｏ２（１り　＋−）　Ｃａ０（３）
　＋　Ｃｏ（＃）　　　（２）Ｓｉ　　（ＳＪ　　＋　
　２ＣＯ□（＃）　　−＊　　５ｉ０２　（］＋２ＣＯ
（ｆ）　　　　（２ン′Ｃｏ　（Ｐ）　＋−Ｑ２（ｆ）
　→ＣＯ２（ｙ）　　　　　　　（３）ここで、パウダ
ー中の金属Ｃａと金属Ｓｉの総量が１０〜２５％とした
理由は、１．０％未満にすると。

添加と同時にそのパウダーのベース成分を充分溶仔虫さ
せる発熱量が得られず、このためデッケルやスラグベ′
アーが発生し、パウダーの溶融被膜層の形成に時間がか
かり好ましくないためであり、また、パウダー中の金属
Ｃａと金属ｓ１の総量が２５係を越えると発熱量が過剰
となり、湯面上での炎上現象を伴なうため、これ、らの
問題点を解消するためである。

また、パウダー中の金属Ｓｉ分を１３％以下とした理由
は、溶鋼流に多量の金属Ｃａ又は金属ｓ１が巻き込まれ
、その金属Ｓｉ分が鋼中に溶解吸収され鋼中Ｓｉ量が規
格以上に大きく増加することを防止するためである。

また、炭酸ナトリウム量を１０−３０％としたのは、１
０％以下では金属Ｃａ−８ｊ合金の酸化が不充分であり
、３０％以上ではパウダー中のＮａ２０分が高くなりす
ぎ、パウダーの溶融点が低くなりすぎ第１図のＺ、パウ
ダー過料流入危険域となることを防止するためである。

このようにして、本発明の連続鋳造に２ける鋳造初期に
添加する発熱還元性パウダーは、スケール量の低減と金
属Ｃａ−８ｊ　　合金とによる相乗効果によって鋳造初
期に得られる鋳片を表面疵、内質ともに良好な品質のも
のとし、その歩留を高位に安定させるとともに１円滑な
連続鋳造操業を確立せしめるものである。

（実施例及び発明の効果） 本発明の実施例及び効果を第１〜２表及び第３図に比較
例とともに示す。実施例■が本発明による発熱還元性パ
ウダーを鋳造初期に使用した例であり、比較例■は炭酸
ナトリウムを１０％以下としだ例、比較例■は従来のス
ケールを用いた発熱パウダーを使用した例、比較例■は
金属Ｃａ−８ｊ合金を２５％以上とした例、比較例■は
金属Ｃａ−８ｊ合金を１０％以下とした例である。比較
例■、■では発熱量不足のためデツケルあるいはスラグ
ベアの発生が認められ、比較例■金属Ｃａ−８ｉ合金が
多いため鋳型内でパウダーの炎上が起こった。比較例■
ではデツケル、スラグベアの発生はなかったが、スケー
ルを利用しているため溶鋼中のＡ、ｇが酸化されＭ２Ｏ
３を生成し、鋼板の表面疵発生が多い問題７壱があった
。（第３図） 一方１本発明による発熱還元性パウダーを使用した例で
は、鋳造初期の鋼板の表面疵が大幅に減少し、良好な品
質の鋳造、初期部片を得ることができた。（第３図）

【図面の簡単な説明】

第１図は鋳造初期に発熱用パウダーを使用する基本的な
思想の説明用グラフであり、第２図は鋳造初期の発熱用
パウダーと本体パウダーの添加パターンを示す説明図で
ある。第３図は本発明による鋳造実施時の鋼板の表面疵
に対すする品質効果説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋼の連続鋳造過程において、パウダー中の金属Ｃａと金
   属Ｓｉが総量で１０〜２５％、且つ金属Ｓｉが１３％以
   下となるように金属Ｃａ−Ｓｉ合金を配合し、炭酸ナト
   リウムを１０〜３０％添加し、Ｆｅ＿２Ｏ＿３分を３％
   以下とした発熱還元性パウダーを鋳造初期に添加するこ
   とを特徴とする鋼の連続鋳造方法。