JPH02205618A - 薄肉鋳片の連続鋳造方法 - Google Patents
薄肉鋳片の連続鋳造方法Info
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- JPH02205618A JPH02205618A JP2641089A JP2641089A JPH02205618A JP H02205618 A JPH02205618 A JP H02205618A JP 2641089 A JP2641089 A JP 2641089A JP 2641089 A JP2641089 A JP 2641089A JP H02205618 A JPH02205618 A JP H02205618A
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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、ツインドラム方式の連続鋳造機により割れの
無い薄肉鋳片を製造する方法に関する。
無い薄肉鋳片を製造する方法に関する。
近年、金属の連続鋳造の分野では、製造コストの切下げ
、新材質の創出等を目的として、最終形状に近い薄肉鋳
片を製造する技術の開発が強く望まれている。この要求
に対して、ツインドラム方式、単ドラム方式、ドラム−
ベルト方式、ｊｌベルト方式、ツインベルト方式等、各
種の方法が提案され、その一部は工業生産のレベルまで
達している。
、新材質の創出等を目的として、最終形状に近い薄肉鋳
片を製造する技術の開発が強く望まれている。この要求
に対して、ツインドラム方式、単ドラム方式、ドラム−
ベルト方式、ｊｌベルト方式、ツインベルト方式等、各
種の方法が提案され、その一部は工業生産のレベルまで
達している。
第２図は、これら連続鋳造方法の一つであるツインドラ
ム方式を説明するための慨略図である。
ム方式を説明するための慨略図である。
クンデイフシ５１等の中間容器から浸漬ノズル２を介し
て、一対の冷却ドラム３ａ、 ３ｂの間に形成された湯
溜り部４に溶融金属が供給される。湯溜り１１１ｓ４の
溶融金属は、冷却ドラム３ａ、 ３ｂを介して抜熱され
、冷却ドラム３ａ、 ３ｂの周面に凝固シェルを形成す
る。この凝固シェルは、冷却ドラム３ａ、 ３ｂの回転
に伴ってキッシングポイント５に送られる間に成長する
。そして、両方の冷却ドラム３ａ、 ３ｂ周面に形成さ
れた凝固シェルは、キッシングポイント５で一体化され
、薄肉鋳片６として送り出される。薄肉鋳片６は、ピン
チロール７等を経て次工程に搬送される。
て、一対の冷却ドラム３ａ、 ３ｂの間に形成された湯
溜り部４に溶融金属が供給される。湯溜り１１１ｓ４の
溶融金属は、冷却ドラム３ａ、 ３ｂを介して抜熱され
、冷却ドラム３ａ、 ３ｂの周面に凝固シェルを形成す
る。この凝固シェルは、冷却ドラム３ａ、 ３ｂの回転
に伴ってキッシングポイント５に送られる間に成長する
。そして、両方の冷却ドラム３ａ、 ３ｂ周面に形成さ
れた凝固シェルは、キッシングポイント５で一体化され
、薄肉鋳片６として送り出される。薄肉鋳片６は、ピン
チロール７等を経て次工程に搬送される。
この薄肉鋳片６鋳造過程で、冷却ドラム３ａ、 ３ｂの
周面を清浄状態に維持することが、凝固シェルの生成・
成長を安定化させる上で必要となる。そこで、クリーニ
ングブラシ８によって、冷却ドラム３ａ、 ３ｂの周面
を磨きながら鋳造する方法が特願昭６２−２９４４６４
号で提案されている。また、ドラムコータ９によってセ
ラミックスを冷却ドラム３ａ。
周面を清浄状態に維持することが、凝固シェルの生成・
成長を安定化させる上で必要となる。そこで、クリーニ
ングブラシ８によって、冷却ドラム３ａ、 ３ｂの周面
を磨きながら鋳造する方法が特願昭６２−２９４４６４
号で提案されている。また、ドラムコータ９によってセ
ラミックスを冷却ドラム３ａ。
３ｂの周面に吹き付け、緩冷却条件下で凝固シェルを生
成・成長させる方法も、特願昭６２−３４８４号で提案
されている。
成・成長させる方法も、特願昭６２−３４８４号で提案
されている。
キッシングポイント５から送り出された薄肉鋳片６は、
従来の連続鋳造に比較して溶融金属を急冷・凝固させて
鋳造したものであり、しかも薄肉であるため、表面に多
数の割れが発生し易い。薄肉鋳片６に割れを発生させる
原因としては、冷却ドラム３ａ、 ３ｂ周面での不均一
凝固、凝固シェル収縮時の局部的な応力集中、冷却ドラ
ム３ａ、 ３ｂ周面に付着した異物等がある。そのため
、これら割れ発生原因を取り除き、品質の優れた薄肉鋳
片６を製造するため、これまでに種々の提案がされてい
る。
従来の連続鋳造に比較して溶融金属を急冷・凝固させて
鋳造したものであり、しかも薄肉であるため、表面に多
数の割れが発生し易い。薄肉鋳片６に割れを発生させる
原因としては、冷却ドラム３ａ、 ３ｂ周面での不均一
凝固、凝固シェル収縮時の局部的な応力集中、冷却ドラ
ム３ａ、 ３ｂ周面に付着した異物等がある。そのため
、これら割れ発生原因を取り除き、品質の優れた薄肉鋳
片６を製造するため、これまでに種々の提案がされてい
る。
しかし、薄肉鋳片に割れが発生する原因としては、前述
した鋳造条件の他に、鋳造される溶融金属自体に起因す
るものがあることを本発明者等は見出した。たとえば、
溶鋼に硫化物系の非金属介在物があるとき、この非金属
介在物が割れの起点となって、鋳造された薄肉鋳片に多
数の微少割れを誘発させる。この傾向は、特にステンレ
ス溶鋼の場合に顕著に見られる。
した鋳造条件の他に、鋳造される溶融金属自体に起因す
るものがあることを本発明者等は見出した。たとえば、
溶鋼に硫化物系の非金属介在物があるとき、この非金属
介在物が割れの起点となって、鋳造された薄肉鋳片に多
数の微少割れを誘発させる。この傾向は、特にステンレ
ス溶鋼の場合に顕著に見られる。
そこで、本発明は、注湯されるステンレス溶鋼に対して
特定された調整を施すことにより、不純物を除去或いは
無害化し、溶融状態から凝固する際に割れ発生の起点と
なる核を減少させ、割れのない薄肉鋳片を製造すること
を目的とする。
特定された調整を施すことにより、不純物を除去或いは
無害化し、溶融状態から凝固する際に割れ発生の起点と
なる核を減少させ、割れのない薄肉鋳片を製造すること
を目的とする。
本発明の連続鋳造方法は、その目的を達成するため、Ｓ
ｉ及び／又はＭｎで脱酸・溶製したステンレス溶鋼をタ
ンデイツシュに注湯した後、溶存酸素濃度が１５９ｐｐ
ｍ以下になるまでＡｌ、 Ｔｉ、 Ｚｒ□）一種又
は二種以上を添加し、次いでＣａＳｉ合金。
ｉ及び／又はＭｎで脱酸・溶製したステンレス溶鋼をタ
ンデイツシュに注湯した後、溶存酸素濃度が１５９ｐｐ
ｍ以下になるまでＡｌ、 Ｔｉ、 Ｚｒ□）一種又
は二種以上を添加し、次いでＣａＳｉ合金。
ＣａＮｉ合金、ＣａＭｇ合金、 Ｃａ−希土類系合金の
一種又は二種以上を添加して溶鋼のＣａ濃度を５〜８０
ｐｐｍ とし、調整されたステンレス溶鋼をツィンドラ
ノ、大連続鋳造機の湯溜り部に注入することを特徴とす
る。
一種又は二種以上を添加して溶鋼のＣａ濃度を５〜８０
ｐｐｍ とし、調整されたステンレス溶鋼をツィンドラ
ノ、大連続鋳造機の湯溜り部に注入することを特徴とす
る。
旧来の連続鋳造に比較して、溶融金属から薄肉鋳片を直
接製造するツインドラム方式等の連続鋳造方法において
は、溶融金属の降温が急激に行われる。そのため、溶融
金属に含まれている不純物は、溶融金属が冷却ドラムを
介して抜熱される際に、多数の微細粒子として析出する
。たとえば、Ｓ、Ｐ等は、Ｆｅ、 Ｃｒ、 Ｎｉ、
Ｍｎ、 Ｏ等と反応して非金属介在物となる。こ
の非金属介在物は、マトリックスと物性が異なり、凝固
シェルの生成・成長及び冷却・収縮が行われるとき、析
出した非金属介在物の周囲に応力が集中し易くなる。こ
の応力集中が、鋳造された薄肉鋳片に微少な割れを発生
させる原因であると考えられる。
接製造するツインドラム方式等の連続鋳造方法において
は、溶融金属の降温が急激に行われる。そのため、溶融
金属に含まれている不純物は、溶融金属が冷却ドラムを
介して抜熱される際に、多数の微細粒子として析出する
。たとえば、Ｓ、Ｐ等は、Ｆｅ、 Ｃｒ、 Ｎｉ、
Ｍｎ、 Ｏ等と反応して非金属介在物となる。こ
の非金属介在物は、マトリックスと物性が異なり、凝固
シェルの生成・成長及び冷却・収縮が行われるとき、析
出した非金属介在物の周囲に応力が集中し易くなる。こ
の応力集中が、鋳造された薄肉鋳片に微少な割れを発生
させる原因であると考えられる。
この微少割れを解消するためには、非金属介在物の析出
を抑制すること、及び析出した場合にあっても無害な形
態にすることが必要である。この点から、本発明におい
ては、ステンレス溶鋼の調整条件を調査した。
を抑制すること、及び析出した場合にあっても無害な形
態にすることが必要である。この点から、本発明におい
ては、ステンレス溶鋼の調整条件を調査した。
通常のステンレス溶鋼は、溶存酸素７００〜１５００ｐ
ｐｍ、 溶存水素３〜１３ｐｐｍ、 ３３０〜１５
０ｐｐｍ、 Ｐ１００〜４００ｐｐｍ程度の不純物元
素を含有している。そこで、前段階として、転炉、取鍋
等においてステンレス溶鋼を脱酸・溶製し、溶存酸素１
５０〜３００ｐｐｍ。
ｐｍ、 溶存水素３〜１３ｐｐｍ、 ３３０〜１５
０ｐｐｍ、 Ｐ１００〜４００ｐｐｍ程度の不純物元
素を含有している。そこで、前段階として、転炉、取鍋
等においてステンレス溶鋼を脱酸・溶製し、溶存酸素１
５０〜３００ｐｐｍ。
溶存水素３〜１３ｐｐｍ、 ５３０〜１５０ｐｐｍ、
Ｐｌｏｏ 〜４００ｐｐｍ にｉ１１整する。この
ときの脱酸・溶製条件は、後続するタンデイツシュでの
脱酸やカルシウム系合金の添加を考慮して、前述した範
囲に定められる。
Ｐｌｏｏ 〜４００ｐｐｍ にｉ１１整する。この
ときの脱酸・溶製条件は、後続するタンデイツシュでの
脱酸やカルシウム系合金の添加を考慮して、前述した範
囲に定められる。
脱酸・溶製されたステンレス溶鋼は、タンデイツシュに
注湯された後、Ａｌ、 Ｔｉ、 Ｚｒ等の添加によ
り溶存酸素濃度１５０ｐｐｍ以下に脱酸される。たとえ
ば、Ａｌを添加したとき、溶存酸素は、Ａｊ２と反応し
、Ａｊ’２０ｓとなって溶鋼から浮上分離する。ところ
で、ステンレス溶鋼においては、溶存酸素が１５０ｐｐ
ｍ超となると、次に添加するＣａ系添加剤中のＣａが酸
素と反応してＣａＯを形成してしまい、ＳやＰとの反応
が促進しなくなるため、Ｃａ系添加剤の添加前には溶存
酸素濃度を１５０ｐｐｍ以下に抑える必要がある。
注湯された後、Ａｌ、 Ｔｉ、 Ｚｒ等の添加によ
り溶存酸素濃度１５０ｐｐｍ以下に脱酸される。たとえ
ば、Ａｌを添加したとき、溶存酸素は、Ａｊ２と反応し
、Ａｊ’２０ｓとなって溶鋼から浮上分離する。ところ
で、ステンレス溶鋼においては、溶存酸素が１５０ｐｐ
ｍ超となると、次に添加するＣａ系添加剤中のＣａが酸
素と反応してＣａＯを形成してしまい、ＳやＰとの反応
が促進しなくなるため、Ｃａ系添加剤の添加前には溶存
酸素濃度を１５０ｐｐｍ以下に抑える必要がある。
このように、溶存酸素濃度１５０ｐＩｌ１ｍ以下に調整
されたステンレス溶鋼に、Ｃａ Ｓ ｉ、 Ｃａ Ｎ
ｉ、 Ｃａ Ｍｇ。
されたステンレス溶鋼に、Ｃａ Ｓ ｉ、 Ｃａ Ｎ
ｉ、 Ｃａ Ｍｇ。
Ｃａ−希土類等の合金を添加する。このＣａ系添加剤は
、ステンレス溶鋼に依然として残存する酸素をカルシウ
ムアルミネートとして固定する。また、ＳはＣａＳとし
て固定され、ＭｎＳの析出が無くなるために、割れに対
して有害な硫化物であるＭｎＳの影響が無くなる。さら
に、Ｐも僅かではあるがＣａＰとして固定され、有害な
（Ｆｅ、 Ｍｎ） Ｐの生成が抑えられる。
、ステンレス溶鋼に依然として残存する酸素をカルシウ
ムアルミネートとして固定する。また、ＳはＣａＳとし
て固定され、ＭｎＳの析出が無くなるために、割れに対
して有害な硫化物であるＭｎＳの影響が無くなる。さら
に、Ｐも僅かではあるがＣａＰとして固定され、有害な
（Ｆｅ、 Ｍｎ） Ｐの生成が抑えられる。
このＯ，Ｓ、Ｐ等の悪影響を抑えるためには、Ｃａ系添
加斉りで処理した後のステンレス溶鋼に含まれるＣａを
１０〜３０ｐｐｍにすることが必要である。
加斉りで処理した後のステンレス溶鋼に含まれるＣａを
１０〜３０ｐｐｍにすることが必要である。
ここで、ＣａをｌＯ〜３０ｐｐｍ溶鋼中に残留させる理
由は、ＭｎＳや（Ｆｅ、 Ｍｎ） Ｐの生成温度が、前
者では１４００℃程度、後者では１２００℃程度とステ
ンレス鋼の凝固温度よりも低く、それに比べてＣａＳ
の生成温度は１５００℃以上と溶鋼中ですでに生成し
ているためである。すなわち、ＣａＳ を生成させ浮上
させても、なお平衡的に溶存するＳがあるため、凝固後
に生じる析出物を固定するには溶存Ｃａ が必要である
。なお、Ｐは、一部Ｃａで固定されているが、全てＣａ
で固定されているとは考えにくく、一部の固定でも割
れ防止には効果が出ていると考えられる。
由は、ＭｎＳや（Ｆｅ、 Ｍｎ） Ｐの生成温度が、前
者では１４００℃程度、後者では１２００℃程度とステ
ンレス鋼の凝固温度よりも低く、それに比べてＣａＳ
の生成温度は１５００℃以上と溶鋼中ですでに生成し
ているためである。すなわち、ＣａＳ を生成させ浮上
させても、なお平衡的に溶存するＳがあるため、凝固後
に生じる析出物を固定するには溶存Ｃａ が必要である
。なお、Ｐは、一部Ｃａで固定されているが、全てＣａ
で固定されているとは考えにくく、一部の固定でも割
れ防止には効果が出ていると考えられる。
このように、本発明に従って調整されたステンレス溶鋼
は、応力集中が起こり易い核の析出が抑えられる。その
結果、鋳造された薄肉鋳片は、微細割れのない優れた品
質の製品となる。
は、応力集中が起こり易い核の析出が抑えられる。その
結果、鋳造された薄肉鋳片は、微細割れのない優れた品
質の製品となる。
５ＵＳ３０４組成をもつ温度１４９０℃のステンレス溶
鋼から、第２図に示したツインドラム方式の連続鋳造機
を使用し、板幅８００ｍａ＋、 肉厚２ｍｌ１１の薄
肉鋳片を鋳造速度８０ｍ／分で鋳造した。第１表は、各
段階におけるステンレス溶鋼の清浄度及び鋳造された薄
肉鋳片に発生した微細割れを示す。なお、微細割れは、
鋳片を酸洗した後、１０ｍごとに１ｍの鋳片をサンプリ
ングし目視で観察し、その総長が０．５ｍ／ｍ″以上発
生しているものをＸ、０．１〜０．５ｍ／ｍ’発生して
いるものを△、 ０．０１−０．１ｍ／ｍ″発生してい
るものを○、微細割れが０．０１ ｍ ／ ｍ’以下の
ものを◎で評価した。また、脱酸剤としてはＡＪを使用
したが、Ｔｉ、 Ｚｒ系脱酸剤を使用した場合にも同
様な結果が得られた。
鋼から、第２図に示したツインドラム方式の連続鋳造機
を使用し、板幅８００ｍａ＋、 肉厚２ｍｌ１１の薄
肉鋳片を鋳造速度８０ｍ／分で鋳造した。第１表は、各
段階におけるステンレス溶鋼の清浄度及び鋳造された薄
肉鋳片に発生した微細割れを示す。なお、微細割れは、
鋳片を酸洗した後、１０ｍごとに１ｍの鋳片をサンプリ
ングし目視で観察し、その総長が０．５ｍ／ｍ″以上発
生しているものをＸ、０．１〜０．５ｍ／ｍ’発生して
いるものを△、 ０．０１−０．１ｍ／ｍ″発生してい
るものを○、微細割れが０．０１ ｍ ／ ｍ’以下の
ものを◎で評価した。また、脱酸剤としてはＡＪを使用
したが、Ｔｉ、 Ｚｒ系脱酸剤を使用した場合にも同
様な結果が得られた。
第１表から明らかなように、本実施例においては、鋳造
された薄肉鋳片に含まれているｏ、ｓが微量で、かつＰ
濃度も低下しており、微細割れが極めて少なくなってい
ることが判る。これに対して、比較的多量のｏ、ｓ、ｐ
を含む鋳片にあっては、大きな非金属介在物が析出し、
その周囲に微細割れが発生していた。
された薄肉鋳片に含まれているｏ、ｓが微量で、かつＰ
濃度も低下しており、微細割れが極めて少なくなってい
ることが判る。これに対して、比較的多量のｏ、ｓ、ｐ
を含む鋳片にあっては、大きな非金属介在物が析出し、
その周囲に微細割れが発生していた。
また、鋳造された薄肉鋳片に含まれているＣａ含有量と
割れとの関係を調べたところ、第１図に示すような関係
にあることが判った。なお、第１図において、割れ発生
指数は、薄肉鋳片１ ｍｌ当りの割れ長さ（ｍ）で示し
ている。第１図から明らかなように、Ｃａ処理による効
果は、Ｃａ含有量が５ｐｐｍを超えると顕著に現れる。
割れとの関係を調べたところ、第１図に示すような関係
にあることが判った。なお、第１図において、割れ発生
指数は、薄肉鋳片１ ｍｌ当りの割れ長さ（ｍ）で示し
ている。第１図から明らかなように、Ｃａ処理による効
果は、Ｃａ含有量が５ｐｐｍを超えると顕著に現れる。
しかし、鋳片に多量のＣａを含有させることは、高価な
Ｃａ系添加剤を消費するばかりか、ＣａＯ系のスラグが
鋳片をドラムの間に巻き込み、却って割れ発生を助長さ
せることになる。この点から、Ｃａ処理された後のステ
ンレス溶鋼におけるＣａ含有量を５〜８０ｐｐｍと規定
した。
Ｃａ系添加剤を消費するばかりか、ＣａＯ系のスラグが
鋳片をドラムの間に巻き込み、却って割れ発生を助長さ
せることになる。この点から、Ｃａ処理された後のステ
ンレス溶鋼におけるＣａ含有量を５〜８０ｐｐｍと規定
した。
以上に説明したように、本発明においては、湯溜り部に
注湯される前のステンレス溶鋼に対して特定された条件
下で脱酸等の処理を行うことにより、溶鋼から凝固シェ
ルが生成・成長するときに割れ発生の核となる酸化物、
硫化物等の析出を抑えている。これによって、割れの少
ない薄肉鋳片を製造することが可能となる。
注湯される前のステンレス溶鋼に対して特定された条件
下で脱酸等の処理を行うことにより、溶鋼から凝固シェ
ルが生成・成長するときに割れ発生の核となる酸化物、
硫化物等の析出を抑えている。これによって、割れの少
ない薄肉鋳片を製造することが可能となる。
第１図は薄肉鋳片のＣａ含有量と割れ発生の関係を表し
たグラフ、第２図はツインドラム方式の連続鋳造装置を
示す概略図である。 １：タンデイツシュ ２：浸漬ノズル３ａ、 ３ｂ
：冷却ドラム ４：湯溜り部５：キッシングポイン
ト ６：薄肉鋳片７：ピンチロール ８：クリー
ニングブラシ９ニドラムコータ
たグラフ、第２図はツインドラム方式の連続鋳造装置を
示す概略図である。 １：タンデイツシュ ２：浸漬ノズル３ａ、 ３ｂ
：冷却ドラム ４：湯溜り部５：キッシングポイン
ト ６：薄肉鋳片７：ピンチロール ８：クリー
ニングブラシ９ニドラムコータ
Claims (1)
- １、Ｓｉ及び／又はＭｎで脱酸・溶製したステンレス溶
鋼をタンディッシュに注湯した後、溶存酸素濃度が１５
０ｐｐｍ以下になるまでＡｌ、Ｔｉ、Ｚｒの一種又は二
種以上を添加し、次いでＣａＳｉ合金、ＣａＮｉ合金、
ＣａＭｇ合金、Ｃａ−希土類系合金の一種又は二種以上
を添加して溶鋼のＣａ濃度を５〜８０ｐｐｍとし、調整
されたステンレス溶鋼をツインドラム式連続鋳造機の湯
溜り部に注入することを特徴とする薄肉鋳片の連続鋳造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1026410A JP2795871B2 (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | 薄肉鋳片の連続鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1026410A JP2795871B2 (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | 薄肉鋳片の連続鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02205618A true JPH02205618A (ja) | 1990-08-15 |
| JP2795871B2 JP2795871B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=12192782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1026410A Expired - Fee Related JP2795871B2 (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | 薄肉鋳片の連続鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2795871B2 (ja) |
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-
1989
- 1989-02-03 JP JP1026410A patent/JP2795871B2/ja not_active Expired - Fee Related
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