JPS63174767A - 極低炭素鋼鋳造用パウダ− - Google Patents
極低炭素鋼鋳造用パウダ−Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
- B22D11/11—Treating the molten metal
- B22D11/111—Treating the molten metal by using protecting powders
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
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。
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〕
本発明は連続鋳造用のパウダーに関するもので、その目
的とするところは、鋳型内でパウダーが溶融する際に、
溶融速度調整剤として配合する炭素骨材を極めて低減し
、溶鋼及び初期凝固殻への浸炭を防止することにある。
的とするところは、鋳型内でパウダーが溶融する際に、
溶融速度調整剤として配合する炭素骨材を極めて低減し
、溶鋼及び初期凝固殻への浸炭を防止することにある。
連鋳パウダーは、鋳型と凝固殻間の潤滑、介在物の吸収
除去、溶鋼面の保温を主な機能としており、一般には、
例えば、Ｃａ０−Ａ Ｑ ＠ ０．−５ｉｎ２から成る
基材にアルカリ金属酸化物、アルカリ及びアルカリ土金
属弗化物などのフラックスを配合し、更にカーボンを３
〜５％添加している。上記パウダーは溶融点、粘度を操
業条件に合せ適度に調整する。形態は粉状、顆粒状があ
り、最近では、中空状のものもあり、環境対策から顆粒
状多用されるようになった。
除去、溶鋼面の保温を主な機能としており、一般には、
例えば、Ｃａ０−Ａ Ｑ ＠ ０．−５ｉｎ２から成る
基材にアルカリ金属酸化物、アルカリ及びアルカリ土金
属弗化物などのフラックスを配合し、更にカーボンを３
〜５％添加している。上記パウダーは溶融点、粘度を操
業条件に合せ適度に調整する。形態は粉状、顆粒状があ
り、最近では、中空状のものもあり、環境対策から顆粒
状多用されるようになった。
パウダーは、鋳型内に投入された後、溶鋼面上で適度な
溶融層厚を確保することが、溶鋼面の保温、介在物の吸
収除去、表面疵の発生防止の点から望ましく、薄すぎる
と潤滑不良に起因する表面疵を発生し、一層厚すぎると
過剰流入に起因した凝固殻の成長不良により、ブレーク
アウトの発生及び保温性低下による皮張りやディツケル
の発生を引起こし介在物の発生なども生じる。
溶融層厚を確保することが、溶鋼面の保温、介在物の吸
収除去、表面疵の発生防止の点から望ましく、薄すぎる
と潤滑不良に起因する表面疵を発生し、一層厚すぎると
過剰流入に起因した凝固殻の成長不良により、ブレーク
アウトの発生及び保温性低下による皮張りやディツケル
の発生を引起こし介在物の発生なども生じる。
上記トラブルを防ぐには、パウダーの溶融速度をコント
ロールし、溶融スラグ層厚を適度に確保してやる必要が
あるが、この手段として骨材カーボンを３〜５％添加し
ている。
ロールし、溶融スラグ層厚を適度に確保してやる必要が
あるが、この手段として骨材カーボンを３〜５％添加し
ている。
近年、鋼の高純度化が著るしく進歩を遂げているが、こ
れらの一つとして、最近、カーボン含有量が、 ２０ｐ
ｐｍ以下である加工性に優れた鋼材が研究されている。
れらの一つとして、最近、カーボン含有量が、 ２０ｐ
ｐｍ以下である加工性に優れた鋼材が研究されている。
この極低炭素鋼を製造するに際しての重要な技術課題と
して鋳型内でのパウダーからのカーボンピックアップが
ある。カーボンピックアップは、溶鋼表面の波立ちや鋳
型短辺部での溶鋼面の盛上り程度によっても異なるが、
２０〜３０ｐｐｍもある。
して鋳型内でのパウダーからのカーボンピックアップが
ある。カーボンピックアップは、溶鋼表面の波立ちや鋳
型短辺部での溶鋼面の盛上り程度によっても異なるが、
２０〜３０ｐｐｍもある。
カーボンピックアップの防止には、これまで、特開昭５
６−１４４８５３に示されるように、添加カーボンを１
〜３％の範囲に抑える方法や、特開昭６１−９２７５６
に示されるようにカーボンを含有しないパウダー溶融層
を４〜１５ｍ＋ｉを確保する方法がとられる。本発明者
らの経験によれば、特開昭５６−１４４８５３のような
パウダー添加カーボンが１〜３％の範囲の場合、鋼中カ
ーボンが３０ｐｐｍ程度の低炭素鋼の鋳造は可能である
が、２０ｐｐｍ未満を目標とする極低炭素鋼では、若干
のピックアップも許容されず、またカーボン含有スラグ
ベアによる表面浸炭が起ることから、未だ改善の必要が
ある。一方、特開昭６１−９２７６５に示される方法で
は、鋳型振動や浸漬ノズル吐出溶鋼流による波立ち、さ
らに溶鋼面のレベル変動などの影響で、溶鋼と連鋳パウ
ダーの粉体層やカーボン含有スラグベアと直接接触し、
カーボンをピックアップする懸念が多分にあるものであ
る。
６−１４４８５３に示されるように、添加カーボンを１
〜３％の範囲に抑える方法や、特開昭６１−９２７５６
に示されるようにカーボンを含有しないパウダー溶融層
を４〜１５ｍ＋ｉを確保する方法がとられる。本発明者
らの経験によれば、特開昭５６−１４４８５３のような
パウダー添加カーボンが１〜３％の範囲の場合、鋼中カ
ーボンが３０ｐｐｍ程度の低炭素鋼の鋳造は可能である
が、２０ｐｐｍ未満を目標とする極低炭素鋼では、若干
のピックアップも許容されず、またカーボン含有スラグ
ベアによる表面浸炭が起ることから、未だ改善の必要が
ある。一方、特開昭６１−９２７６５に示される方法で
は、鋳型振動や浸漬ノズル吐出溶鋼流による波立ち、さ
らに溶鋼面のレベル変動などの影響で、溶鋼と連鋳パウ
ダーの粉体層やカーボン含有スラグベアと直接接触し、
カーボンをピックアップする懸念が多分にあるものであ
る。
以上の事から、カーボン２０ｐｐｍ以下を目標とする極
低炭素鋼の製造においては、従来技術は不満足なもので
ありパウダー中に含まれるカーボンを従来にない低炭素
レベルにすることが必要となった。
低炭素鋼の製造においては、従来技術は不満足なもので
ありパウダー中に含まれるカーボンを従来にない低炭素
レベルにすることが必要となった。
パウダー中のカーボンは、鋳型自溶鋼面上で。
パウダーが溶融する過程で、溶融液滴間の凝集・合体を
抑制し、溶融速度を制御する機能を有する。
抑制し、溶融速度を制御する機能を有する。
従ってカーボンピックアップを防止するために。
カーボンを低減すると鋳型内パウダーの溶融が過大とな
り、パウダーの過剰流入による凝固殻の成長不良でブレ
ークアウトを起したり、また溶融層厚が鋳造経過時間と
共に増加するため、保温機能を担うべき、溶融層直上の
粉体層が減少し、保温性が低下する。その結果、ディツ
ケル及び皮張りの発生、さらに粉体層が消費され尽くし
たりすると、熱輻射による鋳型内レベルセンサーの作動
不良や鋳込作業環境の悪化をもたらす。
り、パウダーの過剰流入による凝固殻の成長不良でブレ
ークアウトを起したり、また溶融層厚が鋳造経過時間と
共に増加するため、保温機能を担うべき、溶融層直上の
粉体層が減少し、保温性が低下する。その結果、ディツ
ケル及び皮張りの発生、さらに粉体層が消費され尽くし
たりすると、熱輻射による鋳型内レベルセンサーの作動
不良や鋳込作業環境の悪化をもたらす。
本発明の連続鋳造用パウダーはカーボンピックアップ防
止のためのカーボンレス化に伴う、上記問題点を解決し
、極低炭素鋼の鋳造に際し、鋳型内でのパウダーに起因
するカーボンピックアップを防ぐことにある。
止のためのカーボンレス化に伴う、上記問題点を解決し
、極低炭素鋼の鋳造に際し、鋳型内でのパウダーに起因
するカーボンピックアップを防ぐことにある。
本発明のパウダーは、低炭素パウダー中に、吸熱物質と
してアルカリ及び又はアルカリ土金属の炭酸塩を配合し
、鋳型内の溶鋼熱で分解するときの吸熱反応を利用し、
パウダーの溶融を制御しようとするものである。この際
、これによりカーボンレスパウダーでも鋳型内の溶鋼面
上でのパウダー溶融層の厚み制御は達成でき、鋳型と凝
固殻間への溶融パウダーの過剰流入や、溶融層厚の経時
的増加の防止は達成できるものである。しかし。
してアルカリ及び又はアルカリ土金属の炭酸塩を配合し
、鋳型内の溶鋼熱で分解するときの吸熱反応を利用し、
パウダーの溶融を制御しようとするものである。この際
、これによりカーボンレスパウダーでも鋳型内の溶鋼面
上でのパウダー溶融層の厚み制御は達成でき、鋳型と凝
固殻間への溶融パウダーの過剰流入や、溶融層厚の経時
的増加の防止は達成できるものである。しかし。
依然として保温性の低下に伴う課題は残り１本発明では
この対策としてパウダーを中空顆粒化し。
この対策としてパウダーを中空顆粒化し。
熱伝導率を小さくし、保温性の向上を図るものである。
この中空パウダーに関しては、特公昭５６−１４３８７
、特公昭５７−２００６９で製造する。以下１本発明の
内容について詳述する。
、特公昭５７−２００６９で製造する。以下１本発明の
内容について詳述する。
本発明は連続鋳造用の中空パウダーにおいて炭素含有量
が０，５ｗｔ％以下、アルカリ及び又はアルカリ土金属
の炭酸塩が７〜２０ｗｔ％を含むことを特徴とする炭素
ピックアップレスパウダーに関するものである。
が０，５ｗｔ％以下、アルカリ及び又はアルカリ土金属
の炭酸塩が７〜２０ｗｔ％を含むことを特徴とする炭素
ピックアップレスパウダーに関するものである。
本発明で対象とするパウダーは、例えばＡＱ２０゜２〜
１６ｔｌＩｔ％、５ｉｎ２３２〜５５ｗｔ％、Ｃａ０３
２〜４５ｗｔ％を主要成分として含む基本系に、溶融点
及び粘度を調整するフラックス、即ちアルカリ化合物及
び弗素化合物を配合し、中空状に造粒、乾燥、仮焼して
なるものである。この場合、基本系とフラックスの好ま
しい比率は、６０ ： ４０〜８０ ： ２０の範囲で
あり、これらの配合比率により、連鋳操業条件に見合っ
た溶融点、粘度に調整する。基本系の材料はウオラスト
ナイト、ダイカルシウムシリケートなどのＣａＯ−５ｉ
Ｏ２−Ａ Ｑ ｚＯ，系の組成物であり、またフラック
スとしては弗化ナトリウム、弗化カルシウム、氷晶石な
どが使用される。
１６ｔｌＩｔ％、５ｉｎ２３２〜５５ｗｔ％、Ｃａ０３
２〜４５ｗｔ％を主要成分として含む基本系に、溶融点
及び粘度を調整するフラックス、即ちアルカリ化合物及
び弗素化合物を配合し、中空状に造粒、乾燥、仮焼して
なるものである。この場合、基本系とフラックスの好ま
しい比率は、６０ ： ４０〜８０ ： ２０の範囲で
あり、これらの配合比率により、連鋳操業条件に見合っ
た溶融点、粘度に調整する。基本系の材料はウオラスト
ナイト、ダイカルシウムシリケートなどのＣａＯ−５ｉ
Ｏ２−Ａ Ｑ ｚＯ，系の組成物であり、またフラック
スとしては弗化ナトリウム、弗化カルシウム、氷晶石な
どが使用される。
上記パウダーの組成系については、一般的なものである
が、本発明の特徴であるカーボンレス化の技術について
以下に述べる。第１に本発明では。
が、本発明の特徴であるカーボンレス化の技術について
以下に述べる。第１に本発明では。
パウダーをカーボンレス化するに際し、特に問題となる
鋳型内でパウダーの溶融速度が過大となることによる課
題を、アルカリ及びアルカリ土金属炭酸塩の熱分解に基
づく吸熱反応で遅延させ溶融速度をコントロールするこ
とである。本発明の炭酸塩は、炭酸カルシウム、炭酸マ
グネシウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウムなどがあり
、単独あるいは併用しても構わない。またこれらのうち
アルカリ土金属炭酸塩に属するものは、鋳型内の溶鋼熱
で分解した後、基本系の成分の一つとして作用し、また
アルカリ金属炭酸塩に属するものは、フラックス成分の
一つとして作用する。この炭酸塩の含有量は７〜２０ｗ
ｔ％に限定する。７％未満のときは吸熱量が小さく、パ
ウダーの溶融を遅延させる効果はない。２０νｔ％を超
えると吸熱量は過大となり、溶融不良を起こし、この結
果、溶鋼表面が冷却され、ディツケルや皮張りが起こる
。７〜２０ｗｔ％の範囲では、溶融速度調整剤であるカ
ーボンの代替として、溶融速度調整機能を有し、また中
空状にすることで保温性を確保できる。
鋳型内でパウダーの溶融速度が過大となることによる課
題を、アルカリ及びアルカリ土金属炭酸塩の熱分解に基
づく吸熱反応で遅延させ溶融速度をコントロールするこ
とである。本発明の炭酸塩は、炭酸カルシウム、炭酸マ
グネシウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウムなどがあり
、単独あるいは併用しても構わない。またこれらのうち
アルカリ土金属炭酸塩に属するものは、鋳型内の溶鋼熱
で分解した後、基本系の成分の一つとして作用し、また
アルカリ金属炭酸塩に属するものは、フラックス成分の
一つとして作用する。この炭酸塩の含有量は７〜２０ｗ
ｔ％に限定する。７％未満のときは吸熱量が小さく、パ
ウダーの溶融を遅延させる効果はない。２０νｔ％を超
えると吸熱量は過大となり、溶融不良を起こし、この結
果、溶鋼表面が冷却され、ディツケルや皮張りが起こる
。７〜２０ｗｔ％の範囲では、溶融速度調整剤であるカ
ーボンの代替として、溶融速度調整機能を有し、また中
空状にすることで保温性を確保できる。
本パウダーでは、粒子径が１ 、５＋ｕｉφ〜０．Ｉｎ
＋ｍφの範囲が望ましい。その理由は１ 、５ｍｍφを
超える粒径では、保温性を具備すべき粉体層の空隙率が
増大し、保温性が低下する。一方、０．１ｉｌ＋ｍφ
未満の粒径では粉塵が発生し、作業環境上の問題がある
。 。
＋ｍφの範囲が望ましい。その理由は１ 、５ｍｍφを
超える粒径では、保温性を具備すべき粉体層の空隙率が
増大し、保温性が低下する。一方、０．１ｉｌ＋ｍφ
未満の粒径では粉塵が発生し、作業環境上の問題がある
。 。
本発明の実施例について述べる。アルカリ金属、アルカ
リ土金属の炭酸化物の作用確認を行うため。
リ土金属の炭酸化物の作用確認を行うため。
高周波誘導溶解炉で鋼を溶解し、その溶鋼面上に中空顆
粒で、粒径１ 、２ｍ＋ｉφ〜０．３■φの範囲のパウ
ダーを装入し、溶融速度を調査した。溶融速度は装入し
たパウダーの上面が時間の経過と共に赤熱する際の溶融
面積率として評価した。第４図にその方法を示す。第４
図は溶融速度評価方法の説明図を示し、パウダーサンプ
ルは粉体層１、溶融スラグ層２よりなり３は溶鋼を示し
、４はるつぼである。
粒で、粒径１ 、２ｍ＋ｉφ〜０．３■φの範囲のパウ
ダーを装入し、溶融速度を調査した。溶融速度は装入し
たパウダーの上面が時間の経過と共に赤熱する際の溶融
面積率として評価した。第４図にその方法を示す。第４
図は溶融速度評価方法の説明図を示し、パウダーサンプ
ルは粉体層１、溶融スラグ層２よりなり３は溶鋼を示し
、４はるつぼである。
第１表に示す９種類のパウダーを使用して、第４図の方
法でテストを行った結果、第２図のような結果を得た。
法でテストを行った結果、第２図のような結果を得た。
第１表例１，２．３については、炭酸塩含有量の少い例
４，５及び含有しない例８に比較し、溶融の制御が良好
で、過剰溶融が認められなかった。炭酸塩が２０％を超
えた例６，７では溶融が過少で、溶融層の確保が困難で
、潤滑不良が懸念された。例９は従来のカーボン含有量
（ウダーである。
４，５及び含有しない例８に比較し、溶融の制御が良好
で、過剰溶融が認められなかった。炭酸塩が２０％を超
えた例６，７では溶融が過少で、溶融層の確保が困難で
、潤滑不良が懸念された。例９は従来のカーボン含有量
（ウダーである。
第１表の９種類のパウダーをＣ＝１０〜２０ｐｐｍの極
低炭素鋼のスラグ連鋳に使用した。鋳造速度０．８ｍ／
ｍｉｎで溶鋼温度１５５０℃〜１５６５℃で鋳造した結
果を第１図に示す。例１，２．３ （本発明例）しこつ
いてはパウダー溶融層が１５ｍｍと安定しディツケル、
皮張りもなく、良好な鋳造性を示しカーボンピックアッ
プも全くなかった、また例４，５．８ （比較例）につ
いては、過剰溶融を示し、さらに取鍋交換時には溶融厚
みが一層増加し１例８では過剰流入によるブレークアウ
トを発生し、例４，５では皮張りを発生した。例６，７
では溶融層が薄く、その結果、潤滑不良を生じ表面割
れが多発した。
低炭素鋼のスラグ連鋳に使用した。鋳造速度０．８ｍ／
ｍｉｎで溶鋼温度１５５０℃〜１５６５℃で鋳造した結
果を第１図に示す。例１，２．３ （本発明例）しこつ
いてはパウダー溶融層が１５ｍｍと安定しディツケル、
皮張りもなく、良好な鋳造性を示しカーボンピックアッ
プも全くなかった、また例４，５．８ （比較例）につ
いては、過剰溶融を示し、さらに取鍋交換時には溶融厚
みが一層増加し１例８では過剰流入によるブレークアウ
トを発生し、例４，５では皮張りを発生した。例６，７
では溶融層が薄く、その結果、潤滑不良を生じ表面割
れが多発した。
例９はカーボン含有の従来パウダーであり、溶融層厚、
ａ８造性は良いが、カーボンピックアップが多い。第３
図は９種類パウダーのカーボンピックアップを示す。
ａ８造性は良いが、カーボンピックアップが多い。第３
図は９種類パウダーのカーボンピックアップを示す。
以上のことから、アルカリ金属及びアルカリ土金属炭酸
化物を配合し且つ、中空状のパウダーはカーボンレス化
しても過剰溶融することなく適度な溶融層を確保でき、
溶鋼へのカーボンピックアップも防止できた。
化物を配合し且つ、中空状のパウダーはカーボンレス化
しても過剰溶融することなく適度な溶融層を確保でき、
溶鋼へのカーボンピックアップも防止できた。
以上の如く本発明によれば、カーボンのピックアップの
ない連続鋳造用パウダーが得られるものであり、極低炭
素鋼の製造に大きく寄与したものである。
ない連続鋳造用パウダーが得られるものであり、極低炭
素鋼の製造に大きく寄与したものである。
第１図は実操業に於ける鋳造経過時間と溶融層厚との関
係を示すグラフ。 第２図は第１図の実験方法の結果の一例を示すグラフ。 第３図はカーボンピックアップの状況を示すグラフ。 第４図はパウダーの溶融速度の実験方法の説明図である
。 第１図 鋳造経通一時間（ｍｉｎ） 第４図 第２図 経ａ時間（分）
係を示すグラフ。 第２図は第１図の実験方法の結果の一例を示すグラフ。 第３図はカーボンピックアップの状況を示すグラフ。 第４図はパウダーの溶融速度の実験方法の説明図である
。 第１図 鋳造経通一時間（ｍｉｎ） 第４図 第２図 経ａ時間（分）
Claims (1)
- 連続鋳造用の中空パウダーにおいて、炭素含有量を０．
５ｗｔ％以下、アルカリ及び又はアルカリ土金属炭酸塩
含有量を７〜２０ｗｔ％含むことを特徴とする極低炭素
鋼鋳造用パウダー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62005013A JPH0677792B2 (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | 極低炭素鋼鋳造用パウダ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62005013A JPH0677792B2 (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | 極低炭素鋼鋳造用パウダ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63174767A true JPS63174767A (ja) | 1988-07-19 |
| JPH0677792B2 JPH0677792B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=11599653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62005013A Expired - Fee Related JPH0677792B2 (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | 極低炭素鋼鋳造用パウダ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0677792B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01148444A (ja) * | 1987-12-04 | 1989-06-09 | Kawasaki Steel Corp | 高酸素鋼のブローホール減少方法 |
| JPH02284749A (ja) * | 1989-04-24 | 1990-11-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼の連続鋳造方法 |
| JPH06170506A (ja) * | 1992-12-02 | 1994-06-21 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 連続鋳造用モールドパウダ |
| US5436188A (en) * | 1994-04-26 | 1995-07-25 | Industrial Technology Research Institute | Dram cell process having elk horn shaped capacitor |
| CN107282903A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-10-24 | 西峡龙成冶金材料有限公司 | 一种超低碳钢用连铸结晶器保护渣 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59179258A (ja) * | 1983-03-30 | 1984-10-11 | Nippon Steel Corp | 連続鋳造用パウダ− |
| JPS6072653A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-24 | Kawasaki Steel Corp | 連続鋳造用モ−ルドパウダ− |
| JPS6127150A (ja) * | 1984-07-17 | 1986-02-06 | Nippon Steel Corp | 鋼の連続鋳造方法 |
-
1987
- 1987-01-14 JP JP62005013A patent/JPH0677792B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH055577B2 (ja) * | 1987-12-04 | 1993-01-22 | Kawasaki Steel Co | |
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| CN107282903A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-10-24 | 西峡龙成冶金材料有限公司 | 一种超低碳钢用连铸结晶器保护渣 |
| CN107282903B (zh) * | 2016-12-30 | 2019-04-05 | 西峡龙成冶金材料有限公司 | 一种超低碳钢用连铸结晶器保护渣 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0677792B2 (ja) | 1994-10-05 |
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