JPH03169467A - 連続鋳造用フロントパウダ - 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】 ［産業上の利用分野」 この発明は、主として鋼の連続鋳造において、その鋳造
初期段階でモールド内に添加される連続鋳造用フロント
パウダに関するものである。

［従来の技術］ 連続鋳造用パウダは、モールド内に添加されると溶鋼表
面でスラグ化し、■モールド内溶鋼表面の酸化防止、■
モールド内溶鋼表面の保温、■モールドと鋳片間の潤滑
、■浮上介在物の迅速溶解、などの働きをする。バウダ
のこのような動きによって、鋳片表面欠陥の防止や安定
した操業が図られる。

従来、一般的な（定常鋳造期用）パウダは、主成分とし
てのＣａＯ、Ｓｉｆ２、Ａｌｓ０３などの金属酸化物か
らなるスラグ基材のほか、Ｎａ．Ｏ、フ，ツ化物などの
融削、Ｂ，０，などの粘度調整剤、カーボン（溶融速度
調整剤）などから構戒されている。

上記パウダは、メインバウダと呼ばれる保温型パウダで
あるが、そのほか、特に鋳造初期段階で添加されるフロ
ントバウダとして、発熱型フロントパウダがある。この
発熱型フロントパウダは、上記パウダに、発熱剤として
Ｃａ−Ｓｉ合金粉末やＡｌ−Ｍｇ合金粉末などの金属粉
末を混合したものである。

［発明が解決しようとする課題］ 鋳造開始時にモールド内に溶鋼を注入した場合、溶鋼が
モールドおよびダミーパーなどと接触して、溶鋼の温度
が定常鋳造期の温度よりも３０〜５０℃程度低下する。

したがって、その鋳造初期段階で上記した保温型バウダ
を添加した場合、パウダが溶解するために必要な熱量を
定常鋳造期よりも温度が低下している溶鋼から奪うので
、さらに溶鋼の温度を低下させることになる。このため
、ａ）モールド内壁面と鋳片外面の潤滑に必要なパウダ
溶解層（スラグブール層ともいう）が、十分に確保され
ず、鋳片の潤滑が悪くなり、縦割れ、横割れ、ブレーク
アウトが発生し易くなる。ｂ）介在物が溶鋼の表面に十
分に浮上して分離するまでに、溶鋼の一部が半凝固して
塊状化物（デッケル）が生じるので、介在物などにより
鋳片に表面疵ができる。これらの結果、鋳片の歩留まり
が著しく低下する。

一方、後者の発熱型フロントパウダを鋳造初期段階で添
加した場合、添加とほぼ同時に発熱剤（金属粉末）が燃
焼（酸化）して発熱するので、溶鋼の温度を低下させる
ことなくスラグプール層が速やかに生成される。しかし
、発熱剤の燃焼が急激過ぎて、発熱作用が持続しないた
め、一旦生成されたスラグプール層が固化したり、デッ
ケルが生じたりし、結果的には、前者のパウダと同様に
、鋳片の歩留まりが低下するなどの問題がある。

この発明は上述の点に鑑みなされたもので、溶鋼がモー
ルド内に注入された直後の鋳造初期段階において、溶鋼
の温度を低下させることなくパウダが溶解し十分なスラ
グプール層を生成すると共に、溶鋼を確実に保温してデ
ッケルの発生を確実に阻止することにより、表面疵のな
い初期鋳片が得られる連続鋳造用フロントパウダを提供
することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記した目的を達成するためのこの発明の連続鋳造用フ
ロントバウダは、スラグ基材と、融剤、粘度調整剤、カ
ーボンなどを含有した連続鋳造用パウダに、フラックス
分とＣａ−Ａｌ合金微粒子とを一体に焼結して粉状にし
たＣａ−Ａ　Ｉ合金フラックス粉末、およびＣａ−Ｓｉ
合金粉末やＡｔ−ｆｉｇ合金粉末などの発熱性合金粉末
を、それぞれ発熱剤として混合している。なお、上記フ
ラックス分とは、金属酸化物（例えば、ＣａｂＳＡ１ｔ
０３）と金属フッ化物（例えば、ＣａＦ　２　）との溶
融体ないし焼結体をいう。

また請求項２に記載のように、前記発熱剤の総発熱量を
２５０〜１０００　ｃａｌ／ｇにすると共に、その総発
熱量のうち前記Ｃａ−Ａｌ合金フラックス粉末による発
熱量を１００〜５００ｃａｌ／ｇにし、また前記カーボ
ンの含有量をフロントバウダ全体の０．５重ｑ％以下に
抑えることが好ましい。

なお、前記Ｃａ−Ａｌ合金フラックス粉末におけるフラ
ックス分とＣａ−Ａｌ合金粒子との組成比率については
特に限定しないが、フラックス分を４５〜７５重量％（
いいかえればＣａ−Ａｌ合金微粒子を２５〜５５重量％
）にすることが望ましい。理由は、フラックス分が４５
重量％未満になると、ＣａＡｌ合金微粒子の燃焼抑制が
十分でなく、また７５重量％を超えると、Ｃａ−Ａｌ合
金微粒子の組戊比率が少なくなり過ぎて、充分な発熱量
を得られないというおそれがあるからである。

［作用］ 上記した本発明の連続鋳造用フロントバウダによれば、
溶鋼内に添加した直後、Ｃａ−Ｓｉ合金粉末やＡ　Ｉ−
Ｍｇ合金粉末などの発熱性合金粉末が溶鋼と接触して酸
化され、発熱する。この発熱作用によって溶鋼の温度を
低下させることなくパウダが溶解され、デッケルの発生
が抑止されると共に、スラグブール層が瞬時に且つ十分
に生成されるので、モールドと鋳片との潤滑も十分に行
われる。そして、前記発熱ａ合金粉末が酸化されて発熱
した後、Ｃａ−Ａｌ合金フラックス粉末のフラックス分
が徐々に溶解され、その合金フラックス粉末中のＣａ−
Ａ　Ｉ合金微粒子が酸化されて発熱し、溶綱が温度低下
するのを防止する。この間、前記合金フラックス粉末、
フラックス分およびパウダが溶解され、スラグブール層
が生威され、モールドと鋳片との潤滑作用をする。また
溶鋼の表面に浮上状態で溜まっているパウダが、溶鋼の
放熱を抑えることにより、溶鋼の温度低下を防止する。

この結果、表面疵のない初期鋳片が形成される。

なお、上記のような初期鋳造段階が終了後、従来の保温
型バウダを添加することにより、定常鋳造が行われる。

また本発明のフロントパウダを添加後、保温型パウダを
添加するまでの時間は、通常、３０秒〜２分程度である
。

また請求項２に記載のフロントバウダは、総発熱量を２
５０ｃａｌ／ｇ以上にしたことで、デッケル抑止に十分
な熱量が得られると共に、同発熱量を１０００ｃａｌ／
ｇ以下にしたことで、燃焼過剰によってモールド内で白
煙が発生したリパウダが炎上したりするトラブルの発生
が確実に防止されると共に、バウダが過度に速く溶解す
ることが防止される。また、前記合金フラックス粉末の
発熱量をｌｏＯｃａｌ／ｇ以上としたことで、前記発熱
性合金粉末による発熱後に必要な最低熱量が確保され、
燃焼の持続性が満たされると共に、同発熱量を５００ｃ
ａｌ／ｇ以下としたことで、フラックス分中のＡｔ，Ｏ
が過剰になって粘性が上昇するなどのトラブルが防止さ
れる。さらに、パウダの溶融速度調整作用をもつカーボ
ンの含有量をフロントパウダ全体の０．５重量％以下に
したことで、前記発熱性合金粉末および合金フラックス
粉末と溶鋼との接触が阻害されず、スラグブール層が速
やかに生成されると共に、カーボンの含有量が多過ぎて
鋳片表面にカーボンが侵入することによって鋳片の品質
を低下させるというトラブルが防止される。

［実施例」 以下、この発明の連続鋳造用フロントバウダの実施例を
示す。

実施例Ｉ ａ）発熱剤 Ｃａ−Ａ　Ｉ合金フラックス粉末※’：　ｉｏ重ｉ％？
ａ−Ｓｉ合金粉末※２：５重量％ Ａｔ−Ｍｇ合金粉末※３：３重量％ ｂ）フラックス分 スラグ基材［グイカルシウム（２ＣａＯ−ＳｉＯｔ）お
よびガラス粉（ＮａｔＯ・ｎＳｉｏｔ）］’　＋　４８
．８重量％スラグ融剤［蛍石（Ｃａｒｔ）およびフッ化
ソーダ（ＮａＦ）］・酸化剤［ヘマタイト（ｐｅｔｏ３
）および二酸化マンガン（ＭｎＯｔ）コ：３３重量％カ
ーボン二０．２重量％ ※１金属成分：　Ｃａ＝１６重量％、Ａ１＝２５重量％
、ｓｉ＝１．５重量％ ※１フラックス分：　ＣａＯ■３３重量％、＾１，０３
＝１７重量％、ＣａＦｔ・６重量％ 前記Ｃａ−Ａｌフラックス合金粉末は、金属酸化物（好
ましくはＣａＯを主体）に若干のＣａＦ，を加え、これ
らに金属還元剤（好ましくはＡｌを主体）を加えて粉末
にする。そしてこの粉末物に若干のバインダーを添加し
てブラケットに戚形した後、８５０〜ｌ３５０℃の不活
性雰囲気下で反応させる。例えばＣａＯ、Ａ１を原料に
用いた場合の反応式は、　　３　ＣａＯ＋　２　Ａｌ　
→３　Ｃａ＋　ＡＬＯ３となり、ＣａはＡｌと結合して
合金になると共に、Ａｌ＝０３はＣａＯと結合してフラ
ックス分になる。これを、粉砕して粉径５０μ前後のＣ
ａ−Ａｌフラヅクス合金粉末とする。添付の図面は顕微
鏡により拡大したフラックス合金粉末を示すもので、ｌ
はＣａ−Ａｌ合金微粒子、２はフラックス分である。

※２金属成分：　Ｃａ＝３０重量％、Ｓｉ＝６０重量％
※３金属成分；Ａｌ・５０重量％、Ｍ　ｇ　＝　５　０
重量％Ｃ）前記発熱剤の発熱量 Ｃａ−Ａｌ合金フラックス粉末：　２５２ｃａｌ／ｇＣ
ａ−Ｓｉ合金扮末：　２ｇ９ｃａｌ／ｇＡｌ−Ｍｇ合金
粉末：　１９９ｃａｌ／ｇ総発熱量：　７４０ｃａｌ／
ｇ 次に、上記実施例■の他、実施例■および■、比較例Ｉ
・■および従来例Ｉ・■にかかるパウダに関してそれら
の組戊配合剤や配合比率、発熱量などと共に、鋳造初期
段階でモールド内に添加して、モールド内の状況や形成
された初期鋳片などを比較した結果を表に示す。

実施例１−１１１：デッケルなどの発生がなく、表面疵
のない初期鋳片が得られた。

比較例Ｉ；発熱量が大きいので、溶鋼表面にデッケルは
発生しなかったが、モールド内でのバウダの炎上・白煙
が生じ、作業環境が著しく悪いため、実際には使用不可
能である。

比較例Ｕ　：　Ｃａ−Ａｌ合金フラックス粉末の使用量
が少なすぎるため、燃焼の持続性を欠き、デッケルが発
生し、また鋳片の表面状態が悪かった。

従来例Ｉ・■：合金粉末の燃焼が急激で、持続しなかっ
たため、一旦生成されたスラグブール層が固化したりデ
ッケルが発生したりし、鋳片表面状態が非常に悪かった
。

［発明の効果］ 以上説明したことから明らかなように、この発明の連続
鋳造用フロントパウダは下記の効果がある。

（１）溶鋼と接触して急激に燃焼する発熱性合金粉末と
、溶鋼と接触後に漸次燃焼する合金微粒子とを発熱剤と
して含有しているので、鋳造初期段階にモールド内に添
加することにより、溶鋼を速やかに上昇させ且つ十分に
保温して溶鋼の温度低下を防止し、またスラグブール層
を十分に生成し、デッケルの発生を確実に阻止すること
により、表面疵のない高品質の初期鋳片が得られる。

（２）請求項２記載のフロントパウダは、上記（１）の
効果に加えて、モールド内で白煙の発生やパウダの炎上
が確実に防止され、また、発熱性合金粉末の酸化による
発熱後に必要な最低熱量が確保され、燃焼の持続性が満
たされると共に、合金フラックス粉末のフラックス分中
のＡｌｆｆｉＯが過剰になって粘性が上昇するなどのト
ラブルが確実に防止される。さらに、カーボンの含有率
が従来のパウダに比べて低いので、スラグブール層が速
やかに生成されると共に、鋳片表面にカーボンが侵入し
て鋳片の品質を低下させるというトラブルも確実に防止
される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の連続鋳造用フロントバウダに混合される
Ｃａ−Ａｌ合金フラッグス粉末を示す顕微鏡による拡大
図である。 １・・・Ｃａ−Ａ　Ｉ合金粒子、２・・・フラックス分
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スラグ基材と、融剤、粘度調整剤、カーボンなどを
   含有した連続鋳造用パウダに、 フラックス分とＣａ−Ａｌ合金微粒子とを一体に焼結し
   て粉状にしたＣａ−Ａｌ合金フラックス粉末、およびＣ
   ａ−Ｓｉ合金粉末やＡｌ−Ｍｇ合金粉末などの発熱性合
   金粉末を、それぞれ発熱剤として混合したことを特徴と
   する連続鋳造用フロントパウダ。 ２、前記発熱剤の総発熱量が２５０〜１０００ｃａｌ／
   ｇで、そのうち前記Ｃａ−Ａｌ合金フラックス粉末の発
   熱量が１００〜５００ｃａｌ／ｇであり、また前記カー
   ボンの含有量がフロントパウダ全体の０．５重量％以下
   である請求項１記載の連続鋳造用フロントパウダ。