JPH01180764A

JPH01180764A - 高清浄鋼の連続鋳造方法

Info

Publication number: JPH01180764A
Application number: JP62329624A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Kusano; 昭彦草野; Mayumi Okimori; 沖森　麻佑巳; Akira Imamura; 晃今村; Shigeru Imamura; 茂今村
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1987-12-28
Filing date: 1987-12-28
Publication date: 1989-07-18

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溶鋼中介在物の除去方法に関する。

従来の技術連続鋳造で鋳造される溶鋼は、一般に転炉ψ電気炉等の
精錬炉で溶製された後に、取鍋に出湯され、脱酸、成分
調整されるが、この溶鋼内にはかなりの非金属介在物が
混入している。

この非金属介在物は、鋳造の際に一部取鍋、タンデイツ
シュ及び鋳型内で浮上分離するが、大部分は、スラブ・
ブルーム等の鋳片内に捕捉され凝固して、鋼材の品質を
著しく阻害することが知られている。

この溶鋼中の非金属介在物の鋳片内捕捉による鋼材品質
阻害を防止する手段の一例として、連続鋳造の際にタン
デイツシュ内で該非金属介在物を分離除去することが行
われており、その除去手段も数多く提案されている。

この分離除去方法としては、例えば特開昭５８−８８４
５８号公報に示す如く、タンデイツシュ底部に通気性耐
火物を埋設して、溶鋼流と直角方向に不活性ガスを吹込
み介在物を除去するか、或いは実開昭５８−７８８６３
号公報、実開昭５８−４８４７号公報等に示す様に、軸
内部にガス通路を形成して、該軸先端部に攪拌羽根、或
いは、水平定盤を設けたフラキシングガスの微細気泡を
吹込む装置等を用いて清炸化を図っている。

しかしながら、これ等従来の介在物の除去方法は以下に
述べる理由から十分とは言い難い。

まず、タンデイツシュにおけるポーラスプラグによるガ
ス吹込み方法は、均一な微細気泡の供給を安定して得る
事が出来ない、加えて、溶鋼浴面下に敷設するポーラス
プラグの長手、或いは巾方向の不活性ガス流及び発生気
泡径も不均一となり易く、これに伴う攪拌の強弱が表層
面の介在物の巻込み等を誘発する。特に浮遊フラックス
不使用時は、上記巻込み等の誘発のみならず、溶鋼湯面
裸湯化に伴う溶鋼の空気酸化が顕著となる０以上の理由
で、ポーラスプラグ法は介在物除去方法として不十分で
ある。

一方回転羽根による吹込みでは、タンデイツシュの溶鋼
浴面上から回転羽根を浸漬して回動させるために、浴面
の揺動が発生して、逆に浮遊したスラグ又はフラックス
を巻込み、あるいは−度浮上した介在物の再巻込みを生
じる。また、浴面の揺動により、浮遊スラグ・フラック
スが押しのけられて、裸湯化に伴う空気酸化が生じる結
果となり、鋼中の介在物の増加を招く。

また、回転羽根による浴面の揺動の影響と浴表面の放熱
を防止するためにＣａＯ系のフラックスを添加する方法
も提案されている。しかし、このフラックスはタンデイ
ツシュの保温と浮上介在物の吸収を図るために該フラッ
クス自体の溶解を促進できる組成とすることが必須とな
っていた。このために前記の浮上介在物を吸着しても結
果として再巻込みを生じ、特に連々鋳比率の高い現状で
はその現象が顕著になり実用化し難い欠点を有している
。

発明が解決しようとする問題点本発明は前述した如き従来法の欠点を解決するもので、
均一、且つ安定した微細気泡と浴の攪拌による介在物の
浮上を図るとともに、該浮上介在物の巻込みを十分に抑
制でき、しかも長期間にわたり浮上介在物の吸着能を向
上せしめることにより、高清浄の鋼を得ることのできる
連続鋳造方法を提供することにある。

問題点を解決するための手段本発明は溶融金属容器内に羽根を配設した回転子を浸漬
せしめ、且つ該羽根間に不活性ガスを供給して攪拌と微
細気泡により介在物を浮ト除去するにあたり、該溶融金
属表面にＳｉＯ２≦５％、　ＣａＯ３０〜９８％と、Ｃ
ａＦ２、Ａｌ１２０３、ＭｇＯ（１）一種若しくは二種
具−ヒからなる溶融粘性調整剤を含有した低ＳｉＯ２、
高ＣａＯフラックスを添加することを特徴とした高清浄
鋼の連続鋳造法である。

以下詳細に説明する。

作用本発明者等は溶融金属容器内の溶鋼中に混在する介在物
の浮上除去に際して種々の検討と実験をかさねた結果以
下の知見を得た。

■まず気泡と機械攪拌による介在物の浮上は、他の手段
に対して浮上促進と衝突による粗大化作用から除去が極
めて良好であり、しかも、該気泡はより微細化した程好
ましいこと。

■浮上せしめた介在物は必ずしも除去されず、吹込まれ
る気泡形成用のガス、あるいは機械攪拌流によって再巻
込みを生じ、これを防止するために弱攪拌にすると急激
に介在物自体の浮上効果が低下すること。

■介在物の浮上に好ましい浴の強攪拌を持続しつつ且つ
、高粘性フラックスと介在物の高吸収能フラックスで覆
うことにより、浴表面の溶融界面において従来得られな
かった高粘化、高吸着作用が発現される等である。

而して１本発明は前述の知見をもとに浴の機械攪拌と該
攪拌を誘起するインペラ間に吹込まれた不活性ガスの寸
断微細気泡による介在物浮上（以下中に無機強攪拌と称
する）を行ないつつ、該浴面に含有ＳｉＯ２分を低減せ
しめたＣａＯ高含有の高粘性フラックスを添加すること
にある。

この低ＳｉＯ２、高ＣａＯ含有フラックスの添加と無機
強攪拌との組合せによって、従来では行ない得ない極め
て浮化不良域のフラックスを高粘状態で溶解しＡｌ１２
０３系介在物の捕捉吸着を可能とした。

しかも、高い吸着能と高粘性化を多連鋳間の長期間にわ
たり維持できた。

このように本願発明は無機撹拌により大形介在物はもち
ろんのこと微小介在物を衝突、接触作用により凝集化せ
しめて、機械攪拌流と微細気泡の捕捉浮り効果により除
去する。

一方、この強攪拌によって浴表面が激しく揺動する。こ
の浴面の揺動は該表面を覆った低５ｉｎ２、高ＣａＯフ
ラックスの一部の溶解を促進し、該フラックスの下層域
に高粘性で、且つＡｂら系介在物の吸着能の極めて高い
溶融層を形成する。浴表層に形成されたフラックスの溶
融層は浴面の揺動によって浮上する介在物が高粘性であ
るにもかかわらず速やかに吸着される。しかも高粘度の
溶融層内に捕捉且つ保持されるために前記の浴面の乱動
によって浴内に巻込まＫることはない。

また、フラックスは無機攪拌によって極少量が順次溶解
されて溶融層を形成するためＡ（１２０３系介在物の吸
着源を常時高位安定化させるとともに、長期間にわたり
高粘性状態の溶融層を維持できる。

この高粘性化フラックスとしてのＳｉＯ２は５％以下と
し、浮上する介在物中の＾９２ｏ３、及び耐火物の溶損
によるＡＱ、０３分との反応による低粘化を防止し、更
に鋼中Ａ９との反応によるＡｕ２０３の生成を防止する
。ＳｉＯ２含有量が５％超となると上記反応により急激
に低粘化し、浮上介在物の攪拌による再巻込みを生ずる
。更に鋼中Ｍと接触する事によりＡ１．が酸化されＡｑ
２０３となり、溶鋼を汚染する。

また、Ｍ浴面をフラックスで覆って空気酸化を抑制する
が、ＰＩ造期間中の滓化の促進と低粘化から攪拌により
該被覆層が局部的に剥離され被覆効果が阻害される。こ
の理由からＳｉＯ２ｆｌとしては５％以下とすることに
より極めて安定した吸着と融点のに昇に伴う高粘性化及
び溶鋼汚染防止及び浴面の被覆効果が得られる。

次に、　ＣａＯを高含有量とするためにＣａＯを３０〜
９８％とする。　　ＣａＯ含有量が３０％より少ないと
前記と同様の問題を生じるとともに、Ａｕ２０３の吸着
能が低下する。またＣａＯ含有量が８８％より多いと溶
解反応が完全に抑制されて無機攪拌（強攪拌）を行なっ
ても高粘性化フラックスが生成されず、結果としてＡｔ
２０３の吸着が阻害される。

また、溶解あるいは粘性調整剤として添加されるＣａＦ
２は０〜３５％とする。これより多くても前述同様の問
題を生じるとともに、あまり少ないと該フラックスが焼
結化する。一方ＣａＦ２含有量の増加に伴なって耐火物
の損耗が急激に増加することから、　ＣａＦ２≦２０％
がより好ましい。

さらにまたこれら以外に添加される粘性調整剤としては
、若干のＡｔ２０３、ＭｇＯ等を含めても良く、特にＡ
ｔ、０３は添加量によっては浮上する介在物の吸着を低
下させることから１５％以下とすることが好ましい。

また低ＳｉＯ２、高ＣａＯフラックスとして用いる際に
該フラックスを平均粒径０．５〜１０ｍ腸の粒状にする
と浴面に添加した際に該フラックスの焼結化が防止でき
るとともに、高粘化溶融層の形成が安定する。

この理由から該フラックスを球形状にするとその作用が
顕著となる０球状化の方法としてはペレタイジング等の
通常の手段を用いる。

実施例次に溶鋼の連続鋳造時のタンデイツシュ内に本発明によ
る高清浄鋼の製造法を用いた場合について述べる。第１
図は本発明による高清浄鋼の製造法をタンプッシュに用
いた際の断面図を示し、第２図は第１図における羽根部
のｘ−ｘ　′断面矢視図を示す。

まず、タンデイツシュＡの上部に架設した固定台ｌに例
えばモーター及びギアの組合せからなる駆動装置２が載
置してあり、この駆動装置２にケーシング３を介して回
転子４を一帯に設けた回転体６が連設しである。

この回転子４には外部から不活性ガスを供給する不活性
ガス人口８が設けてあり、該回転子４の中心軸９を介し
て先端の不活性ガス吹込部１０より溶鋼ｌｌ内に吹込む
ようにしである。この吹込まれたガスは羽根部１７によ
り微細に寸断される。また、中管１３、外管１５及び冷
却エアー人口１２を介して回転子４は冷却されている。

この回転子４を表−１に示す条件と鋼種及び鋳造条件で
、しかも、低！９ｉ０２、高ＣａＯフラックスとしては
表−２に示す組成と形状のものを用いた場合と比較材と
して単にボトムバブリングのみの場合との両方について
実施した。

その結果を第３図に示すが明らかに末法を用いることに
より介在物の浮上促進が図れるとともに、フラックスに
よる吸着、及び再巻込みが抑制され、結果として介在物
に起因する表面欠陥、内部欠陥とも大幅に改善され、ス
ラブの品質いわゆる高清浄化が達成されていることがわ
かる。

なお、第３図は表−２に示す実施例の全平均で表示した
。

また、末法はタンデイツシュに限るものでなく取鍋にお
いても同様の清浄化を図ることができる。

（以下余白）表−１表−２発明の効果以Ｉ：述べた如く１本発明による高清浄鋼の製造法を用
いることにより介在物の浮上促進とそれを確実に吸着せ
しめ、且つ再巻込み、更には空気酸化等による品質阻害
を防止することが可能となり高清浄の鋼を得ることがで
きる。この高清浄化によって高級鋼の溶製を実現すると
ともに溶製品種の無欠陥化による歩留向上が図れる等１
本発明は極めて優れた鋳造方法である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法をタンデイツシュ２に適用した例の
断面図を示す。第２図は第１図における羽根部のｘ−ｘ　’断面矢視図
を示す。第３図は末法と従来法の内部割れと表面疵の比較を示す
図である。 ■・・・固定台、２・・・駆動装置、３・・・ケーシン
グ、４・・・回転子、５・・・ベアリング、６・・・回
転体、７・拳番ロータリージヨイント、８・・・不活性
ガス入口、９・・・中心軸、１０・・・不活性ガス吹込
部、１１・・・溶鋼、１２・・・冷却エアー人口、１３
０番・中管、１４・・・羽根、１５・・・外管、ｔｅ−
・Φ回転子本体軸部、１７・・・羽根部、１Ｂ・・・ス
ラグライン部、１８・・・湯面、２０−・・フラックス
。

Claims

【特許請求の範囲】

溶融金属容器内に羽根を配設した回転子を浸漬せしめ、
且つ該羽根間に不活性ガスを供給して攪拌と微細気泡に
より介在物を浮上除去するにあたり、該溶融金属表面に
ＳｉＯ＿２≦５％、ＣａＯ３０〜９８％と、ＣａＦ＿２
、Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＭｇＯの一種若しくは二種以上から
なる溶融粘性調整剤を含有した低ＳｉＯ＿２、高ＣａＯ
フラックスを添加することを特徴とした高清浄鋼の連続
鋳造法。