JPS6344465B2

JPS6344465B2 -

Info

Publication number: JPS6344465B2
Application number: JP59132036A
Authority: JP
Inventors: Norio Sato; Akihiko Kusano; Masahiro Sato; Yasuo Minagawa
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1984-06-28
Filing date: 1984-06-28
Publication date: 1988-09-05
Also published as: JPS6114055A

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、顆粒品を鋳型内溶鋼表面に
添加して、鋳型内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てきた
非金属介在物を溶解吸収する。又、鋳型と凝固シ
エル間に流入するスラグフイルムによつて潤滑作
用を果たし、清浄で良好なる鋳片を得るための、
連続鋳造用湯面保護剤に関するものである。（従来技術）溶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イケ
ルの発生を防止する。溶融スラグは、鋳型と鋳
片との間に入つて、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
より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、均一なスラグフイ
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イルムは、鋳型と
凝固シエ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50−22715、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、SiO₂20〜40wt％、
CaO20〜40wt％、Al₂O₃1〜10wt％、Na⁺＋K⁺3
〜30wt％、F^-2〜20wt％からなつており、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、硅藻土、硅石粉等、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、大気中より吸湿し、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、湯面保護剤の吸湿性
に関し、次の知見を得た。即ち湯面保護剤中のア
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り、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。従つてアルカリ金
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ぼさない
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、上記知見にもとずき、アルカリ金属
を最小限に含有し、これに代る物性調整剤を含
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（CaO／
SiO₂）0.6〜1.3、CaO25〜40wt％、SiO₂25〜
40wt％、F^-3〜15wt％、Al₂O₃0.1〜10wt％、
MgO1.0〜20wt％、Na⁺5％未満の範囲において
AlF₃、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Al₂O₃が濃化しても物性変化が小さ
く、かつAl₂O₃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、MgO、
AlF₃、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、
0.2〜2.0ｍ／min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、粘度0.5〜10poise、
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、高溶融温度であり高速度側では、低粘度、低
溶融温度である。このため母材成分の塩基度
（CaO／SiO₂）は、0.6〜1.1の範囲であるが、請
求範囲で述べたように、B⁺0.1％以上含有するこ
とにより高塩基度1.3までは、ガラス性を保有す
ることが可能となる。つまり、請求範囲内におい
ては塩基度1.3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、溶融フイルム組成
が不均一となつて、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、0.6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10poise以下が得られない。従つて、塩
基度（CaO／SiO₂）は、0.6〜1.3の範囲が必要で
ある。塩基度0.6〜1.3を満足し、他の成分との関係を
考慮すると、CaO25〜40wt％、SiO₂25〜40wt％
となる。Al₂O₃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、Al₂O₃の量としては、0.1〜10wt％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して
使用されており、CaF₂、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り、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15wt％以下でなければならない。又
3wt％未満では、必要とする物性が得られず、F^-
としては、３〜15wt％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20wt％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
剤としての機能がなくなるため、20％以下とする
ことが望ましく、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、１〜20wt％の
範囲で使用する必要がある。 Na₂Oは酸化物、炭酸塩、弗化物の形で含有さ
れる。Na⁺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、ブローホールが発生す
る。５％未満であればNa₂Oに起因するピンホー
ルブローホールは、大巾に改善されるので、実操
業時の安定鋳造を考慮すればNa⁺は５％未満で使
用することが望ましい。特に、Na⁺は、Na₂CO₃
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撹拌することに
より、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、Na₂CO₃で添加すること
が望ましい。 AlF₃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、0.1％以下
では、物性調整剤として働くことは困難であり、
少くとも0.1％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。つまり、B⁺は0.1〜20wt％以内で
使用する必要がある。AlF₃は最大20wt％添加す
れば、Al⁺の量が多くなり、鋼中のAl₂O₃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
0.1wt％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、AlF₃の使用量は、0.1〜
20wt％とする必要がある。又AlF₃、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、Ca²⁺、
Mg²⁺源として、CaO、CaF₂、CaCO₃及びMgO、
MgF₂、MgCO₃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、AlF₃及びB⁺、Na₂CO₃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10wt％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施した従来品(a)、原
料混合品(b)、本発明品で母材成分SiO₂、CaO、

【表】

【表】 MgO、Ｆを溶融処理して、AlF₃、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、AlF₃、B⁺、Na₂O₃を後添加した本発明品を
(d)に、SiO₂、CaO、MgO、F^-、Na₂Oを溶融処
理し、AlF₃、B⁺を後添加した本発明品(e)に示し
た。これ等(a)〜(d)の物性、化学組成と、吸湿計に
よる吸湿指数及び鋳造条件とその評価を示す。従
来品(a)は、アルカリ金属イオン（Na⁺）を8.9wt
％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
高かつた。従来品(b)は、(a)と同じアルカリ金属
（Na⁺）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
生指数も高かつた。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
なつた。更に、本発明品は、Al−Ｋで鋳造し
夫々約５％Al₂O₃のアツプが認められたにもかか
わらず、従来品と比較すると、鋳造中の粘性アツ
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

【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／SiO₂）
0.6〜1.3、CaO25〜40wt％、SiO₂25〜40wt％、
F^-3〜15wt％、Al₂O₃0.1〜10wt％、MgO1.0〜
20wt％、Na⁺5％未満の範囲において、AlF₃、
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Al₂O₃が濃化しても物性変化が小さく、か
つAl₂O₃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。