JPH02268949A - 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】 （イ）産業上の利用分舒 本発明は、鋳型内のメニスカス部の湯面の保温、介在物
吸着およびパウダ巻込み防止、湯面安定化等を図った連
続鋳造方法に関するものである。

（ロ）従来技術 従来の連続鋳造方法においては、鋳型上端からオイルを
鋳型壁にそって流入させ、鋳型の内面と鋳片との潤滑を
行っていた。最近でもビレット等の小断面サイズの連続
鋳造には、このオイル・キャスティング法が実施されて
いる。しかし、鋳片サイズが大断面サイズ例えば厚み２
７　ＯｌｌｆｆｌＸ幅２０００Ｉｎ＋のスラブの連続鋳
造においては、湯面の凝固の問題から、オープン給湯、
オイル潤滑は不適切であり、浸漬ノズル・パウダ潤滑が
主流となってきた。また、ビンホテルや介在物の問題か
らも、パウダ潤滑が主体を占めているのが現状である。

つまり、パウダによる湯面の保温や介在物の吸収効果が
、現状スラブの鋳造に適しており、一般的となっている
。

一方、近年高速鋳造化が指向されるに至ってパウダ潤滑
による弊害、すなわち、パウダの巻込みによるスラブ表
面欠陥の増加が現れている。高速鋳造化により、浸漬ノ
ズル吐出流速が増加し、鋳型短辺近傍の湧流れにより、
パウダを巻き込んだり、浸漬ノズル近傍の渦発生により
パウダを巻き込むＦ！率が高くなるからである。高速鋳
造時のパウダ巻込みを防止する方法として、浸漬ノズル
・吐出角度を適正化する方法や、電磁ブレーキを用いて
吐出流を制御する方法（特開昭６３−１１９９５９号公
報）がとられてきた。

しかし、この方法は鋳造速度の変化等への追従が困難で
あり、完全にパウダ巻込みを防止するには至っていない
。

丈な、タンデイツシュの湯面上に保温板を配置する連続
鋳造方法が提案されている（特開昭６３−５６３４０号
公報）、シかし、この方法は上述した鋳型内で生じる特
有の問題を解決していない。

要するに、鋼を高速で連続鋳造するさいに、パウダを用
いる場合は、高速になればなるほどパウダ巻込みに起因
する表面欠陥の増加が問題となってくる。また、介在物
吸収によるパウダの組成が鋳片幅方向に興なり、鋳片幅
方向の潤滑の不均一が発生しやすくなり、鋼種によって
縦割れ等の表面欠陥となることが多くなってくる。

（ハ）発明が解決しようとした課題 本発明が解決しようとした課題は、連続鋳造の鋳込みの
さいに、パウダを使用せず、しかも鋳型・鋳片間の潤滑
を確保し、満面の安定保温を図り、介在物を吸収する方
法を得ることにある。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明の連続鋳造方法は、鋳型内のメニスカス部に複数
に分割した耐火性材料からなる保温板を浮かせて該メニ
スカス部を実質的に覆うこと、鋳型内壁からオイルを流
出させて鋳片と鋳型内面との潤滑を行うことからなる手
段によって、上記課題を解決している。

前記保温板の裏面に無数の細孔を設けることが好ましい
。

前記保温板の耐火材料をＣａＯを主成分とした耐火物か
ら構成することが好ましい。

（ホ）作用 連続鋳造におけるパウダのもつ３つの機能、すなわち、
■鋳型・鋳片間の潤滑、■湯面の保温、■介在物の吸収
の機能を保温板とオイルとによってそれぞれ分担して受
は持たせることにより、各機能を十分発揮させることが
できるとともに、パウダ使用による弊害を少なくするこ
とができる。

耐火保温板をメニスカスに浮がせることにより。

上記■、■の機能を維持でき、また、パウダの巻込み等
の弊害もない。

■の機能保持に対しては従来からの方法でオイルを用い
る。重速鋳造の場合、従来のオイル潤滑では膜切れ等の
トラブルが発生するどきには、本出願人が既に提案して
いる方法等によればよい。

鋳型内のメニスカス上に保温板を浮かせることによる作
用は、次のとおりである。

■　メニスカスの保温 湯面皮張りによる表面欠陥発生を防止する。

■　介在物の吸着 タンデイツシュと鋳型との間での２次酸化等で生成した
介在物が鋳型内で浮上してくるが、これを表面で吸着し
て、鋳片内部へのトラップを防止する。これは、鋳型上
に使用して始めて得られる効果である。

■　パウダ巻込みの皆無 パウダを使用しないから、巻込みによる鋳片内質の劣下
がない、これも、鋳型上に使用したことによる効果であ
る。

■　湯面変動抑制（消波効果） 比重０．３程度の耐火物をメニスカスに浮かべることに
より、パウダ使用時よりも、湯面変動が抑制される。こ
れは、湯面上に耐火保温板を浮かせることによる副次的
効果である。

メニスカスに浮かべる耐火保温材として要求される条件
は次のとおりである。

■　溶鋼温度よりも高い融点を有すること。

■　溶鋼と直接に反応しないこと。

■　溶鋼より低い密度を有し、溶鋼表面上に浮くこと。

■　溶鋼表面の保温ができる程度の熱伝導率を有するこ
と。

■　溶鋼へ浸入して、介在物とならないこと。

■　介在物の吸収能力があること。

以上の条件を勘案すると、ＣａＯを主成分とした耐火物
（例えば、Ｃａ　Ｏ＋Ａ第２０３またはＣａ　Ｏ＋Ｓｉ
　０２等）が最適である。

溶鋼の温度は、通常１５５０℃程度であるから、少なく
とも融点は１６００℃以上のものが必要である。

融点が１６００℃以上であれば溶鋼に溶は出すことがな
い、Ｃａ　Ｏの融点は２５７０℃であり、溶鋼の表面温
度では、安定な固体として存在する。したがって、上記
■の条件を満たす、しかし、添加成分が増加すると、融
点が下がるので、ＣａＯの純度は９０質量％以上である
必要がある。

ＣａＯは熱的に安定であり、溶鋼に侵食されることは極
めて少ない、したがって、■の条件を満たす。

ＣａＯは単結晶状態（空隙がない）においても、３．２
５ｋｇ／ｍであり、溶鋼より密度が高くなることはない
、したがって、■の条件を満たす。

ＣａＯは単結晶状態においてら、約０．５ｋｃａｌ／ｗ
ｈｒ’ｃであり、さらに多結晶質、多孔質にすることに
よって、さらに保温性を上げることが可能である６した
がって、■の条件を満たす。

ＣａＯは溶鋼中に侵入することは稀であるが、たとえ侵
入しても、ＣａＯは強塩基性成分であり、シリケートや
、アルミネートのような綱目構造とならないので、大型
介在物となることがない、したがって、■の要件を満た
す、しかし、ＣａＯに不純物が多量に含まれると、介在
物となって、有害となる可能性があるので、ＣａＯは９
０質量％以上である必要がある。

ＣａＯは高塩基性酸化物であり、固体状態においても、
介在物の吸収（吸着）能力があることが知られている。

したがって、■の条件、を満たす。

また、この吸着能をさらに上げるために、保温板の裏面
に細孔を設ければよい。

以上のことに加えて、保温板を鋳込初期に十分高温にし
ておけば、湯面を冷却することなく保温し続けることが
できる。湯面は浸漬ノズル部を除いてほぼ全面を覆い尽
せばよい、介在物の吸収も界面での吸着により行えるが
、パウダのように更新されないので、吸着能力は低下す
る。しかし、まったくなくなることはない、鋼の清浄性
確保で対処可能である。また、耐火保温板の隙間を通し
ての二次酸１ヒについては、湯面をアルゴン・シールす
るなどの方法で対処できる。鋳型と鋳片間との潤滑に対
しては、鋳型上部から壁にそってオイルを供給する方法
で十分可能である。

（へ）実施例 第１図から第７図までを参照して、本発明の連続鋳造方
法の実施例について説明する。

第１図および°第２図に示すように、本発明の連続鋳造
方法は、鋳型１内のメニスカス部２に複数に分割した耐
火性材料からなる保温板３を浮かせてメニスカス部２を
実質的に覆うこと、鋳型１の内壁１１からオイル４を流
出させて鋳片５と鋳型１の内面１２との潤滑を行うこと
からなっている６ 溶鋼はタンデイツシュ（図示せず）から浸漬ノズル６を
かいして保温板３の下部の鋳型５の溶融部に注入される
。

保温板３は第２図に示すように、６分割程度にすること
が好ましい、保温板３は鋳込初期に、手作業によ２て鋳
型１内に投入される。

オイル４は、従来の方法によって鋳型１の内壁１１から
流出される。

保温板３の裏面に無数の細孔を設けることによって、介
在物の吸着効果を高めることができる。

この細孔は、例えば直径が１０μｍ程度、のらのが好ま
しい。

保温板の耐火材料はＣａＯを主成分とした耐火物から構
成することが好ましい。

本発明の方法の具体的実施例について説明する。

湾曲半径１０ｍの１点矯正連続鋳造機において、スラブ
寸法が厚み１００ＯＩＩＩＸ幅１８００ｎｍのスラブを
鋳造速度が７ｍ／分の高速鋳造を実施した。

鋼種は第１表に示すアルミキルト鋼で、順１ストランド
は従来法のパウダ・キャスティング、第２ストランドで
は、本発明による場面に耐火保温板３を浮かせてレプシ
ード・オイルによる潤滑を実施した。その結果を第３図
に示す０本発明によるＮｏ、　２ストランドでは湯面皮
張りや潤滑不良によるブレークアウト等のトラブルはな
く　３００　ｔｏｎの溶鋼を連鋳した。

第 表 従来法のオイル・キャスティングのみと本発明法とを比
較すると、湯面皮張りによるピンホール発生率は第４図
のようになる。これは、表面の保温性の向上によるピン
ホールの減少を示す。

第３図に示すように、本発明法による恥、２ストランド
では、表面欠陥がほとんど皆無になった。

？ＩＯ，１ストランドからの製品の表面欠陥のほとんど
がパウダによるものであるから本発明法めパウダ巻き込
み防止に対する効果は非常に大きいことがわかる。

このように、湯面に耐火保温板を浮かせて、オイルキャ
スティングにより潤滑をする本発明法は、高速鋳造時に
おいて潤滑不良もなく、パウダの巻込みら生じないで、
高品質のスラブを高速鋳造することが可能となる。

本発明法による湯面変動抑制の効果を第５図に示す、第
５図は従来法のパウダ・キャスティングと本発明法とを
比較した結果である。湯面変動減少によって、ν・ベル
制御がよくなり、変動が少なくなって、鋳片表面性状が
良好になった。

また、本発明法によるＣａｏ系材料の保温板と通常のＡ
ｌｌ　２０３　　Ｓ　！　０２系保温板との比較試験結
果を第６図に示す０図示するように、ＣａＯ系の材料が
総酸素量にて表わされる介在物指数を低下させている。

このことは、Ｃａｏ系保温板が高い介在物吸収機能を示
すことを表している。

ＣａＯ系の材料の保温板の優位性が明らかとなった。

第７図に、保温板の保温効果を表すパラメータである鋳
込み長に対するメニスカス温度を示しな。

本図においては保温効果が高いほど、初期の温度上昇が
速くなるように表示される。同図より明らかなように、
液体と焼結相よりなｐパウダよりも、意図的に空隙を形
成させることができる固体酸化物は保温性に富んでいる
。同じ空隙率（さ５０％）テハ、ＣａＯ系の場合にはＳ
ｉ　０２−Ａｌ　２ｏ３系よりもわずかに保温性は低い
が、パウダー法の場合に比較すれば、格段に良好であり
、介在物吸収能力を考慮すれば、総合的にはＣａＯ系の
保温板が最も有効であることが明らかである。

また、保温板の表面に細孔ないしは、溝を設けたり、保
温板の空隙率を増大させる等の方法により、Ｓ　ｉ　０
２　　Ａｌ　２０ｓ系の場合と同等の保温性能を得るこ
とも容易である。

（ト）効果 本発明の方法によれば、パウダを使用せずに、表面欠陥
のない、介在物巻込みのない高品質の鋳片を安定して得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の連続鋳造方法の概略説明図。 第２図は第１図の平面図、第３図から第７図までは本発
明の方法の各種効果を示すグラフ。 １　： 鋳型 ２　： メニスカス部 ：保温板 ４ニオイル ５　： 鋳片 ：浸漬ノズル １１：内壁 １２：内面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鋳型内のメニスカス部に複数に分割した耐火性材料
   からなる保温板を浮かせて該メニスカス部を実質的に覆
   うこと、鋳型内壁からオイルを流出させて鋳片と鋳型内
   面との潤滑を行うことからなる連続鋳造方法。 ２、前記保温板の裏面に無数の細孔を設けたことを特徴
   とした請求項１記載の方法。 ３、前記保温板の耐火材料をＣａＯを主成分とした耐火
   物から構成することを特徴とした請求項１記載の方法。