JPH0596348A - 鋼の連続鋳造方法 - Google Patents
鋼の連続鋳造方法Info
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- JPH0596348A JPH0596348A JP28551791A JP28551791A JPH0596348A JP H0596348 A JPH0596348 A JP H0596348A JP 28551791 A JP28551791 A JP 28551791A JP 28551791 A JP28551791 A JP 28551791A JP H0596348 A JPH0596348 A JP H0596348A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 鋼の連続鋳造において浸漬ノズルの閉塞およ
び溶損を低減し、操業を安定化する。 【構成】 Ｔｉ：０．００５〜０．０２重量％で、Ａ
ｌ：０．００３重量％未満の溶鋼を連続鋳造する際に、
少なくともノズル内孔溶鋼接触面がＺｒＯ2：５０〜９
０重量％、黒鉛：５〜４０重量％、ＣａＯ：２〜１０重
量％とその他の耐火性原料よりなる浸漬ノズルを用いる
ことを特徴とする鋼の連続鋳造方法。
び溶損を低減し、操業を安定化する。 【構成】 Ｔｉ：０．００５〜０．０２重量％で、Ａ
ｌ：０．００３重量％未満の溶鋼を連続鋳造する際に、
少なくともノズル内孔溶鋼接触面がＺｒＯ2：５０〜９
０重量％、黒鉛：５〜４０重量％、ＣａＯ：２〜１０重
量％とその他の耐火性原料よりなる浸漬ノズルを用いる
ことを特徴とする鋼の連続鋳造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｔｉ脱酸鋼の連続鋳造
において、浸漬ノズルの閉塞、吐出口溶損を防止して、
安定な操業をおこなうための効率的かつ経済的な方法に
関するものである。
において、浸漬ノズルの閉塞、吐出口溶損を防止して、
安定な操業をおこなうための効率的かつ経済的な方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、鋼の連続鋳造の生産性向上、鋳片
品質向上を目的として、浸漬ノズルの閉塞防止技術の開
発が重要になってきている。従来広く使用されてきたア
ルミナ−グラファイト質（以下、ＡＧ質と略記する）浸
漬ノズルでは、鋳造中に溶鋼中のＡｌ2Ｏ3系介在物がノ
ズル内表面に付着し、連連鋳が阻害されたり、ノズル内
表面に付着した介在物が脱落することにより鋳片品質が
悪化するなどの問題があった。これらの問題は主にＡｌ
濃度が０．００３重量％以上のＡｌ脱酸鋼において顕著
であるが、Ｔｉ：０．００５〜０．０２重量％で、Ａｌ
が０．００３重量％以下のいわゆるＴｉ脱酸鋼において
もＴｉＯ2系介在物がノズル内表面に付着し、浸漬ノズ
ルが閉塞し、操業が著しく阻害されたり、ノズル内表面
に付着した介在物が脱落し鋳片の品質が悪化したりして
いた。
品質向上を目的として、浸漬ノズルの閉塞防止技術の開
発が重要になってきている。従来広く使用されてきたア
ルミナ−グラファイト質（以下、ＡＧ質と略記する）浸
漬ノズルでは、鋳造中に溶鋼中のＡｌ2Ｏ3系介在物がノ
ズル内表面に付着し、連連鋳が阻害されたり、ノズル内
表面に付着した介在物が脱落することにより鋳片品質が
悪化するなどの問題があった。これらの問題は主にＡｌ
濃度が０．００３重量％以上のＡｌ脱酸鋼において顕著
であるが、Ｔｉ：０．００５〜０．０２重量％で、Ａｌ
が０．００３重量％以下のいわゆるＴｉ脱酸鋼において
もＴｉＯ2系介在物がノズル内表面に付着し、浸漬ノズ
ルが閉塞し、操業が著しく阻害されたり、ノズル内表面
に付着した介在物が脱落し鋳片の品質が悪化したりして
いた。
【０００３】この問題を解決するために低炭素Ａｌ脱酸
鋼の連続鋳造においては、ジルコニア−ライム−グラフ
ァイト質（以下、ＺＣＧ質と略記する）の浸漬ノズルが
開発されてきた。たとえば、特開昭６４−４０１５４号
公報に開示されているような、モル比でＣａＯを４０〜
５５％含有するカルシウムジルコネートを６０〜９０重
量％、黒鉛１０〜４０重量％からなることを特徴とする
連続鋳造用浸漬ノズルが開発されている。この場合、以
下に述べるような機構により、介在物の付着が防止され
ることが解明されている。鋳造初期に溶鋼中のＡｌ2Ｏ3
系介在物がＺＣＧ質ノズルの表面に付着し、ＺＣＧ質ノ
ズルからＡｌ2Ｏ3系介在物にＣａが拡散し、ノズル表面
でＺｒＯ2−Ａｌ2Ｏ3−ＣａＯ系の低融点化合物を生成
する。ノズル表面に一旦低融点層が形成されると、溶鋼
中のＡｌ2Ｏ3系介在物とノズルとの間に働く表面張力に
よる吸引力が非常に小さくなること、ノズル表面に衝突
したＡｌ2Ｏ3系介在物が低融点層に吸収されることによ
って、Ａｌ2Ｏ3系介在物のノズル内表面への付着堆積が
抑制され、ノズル閉塞が防止される。このノズルは、低
炭素Ａｌ脱酸鋼以外に、Ｔｉ脱酸鋼にも適用することが
でき、同様の効果が得られることが確認されている。
鋼の連続鋳造においては、ジルコニア−ライム−グラフ
ァイト質（以下、ＺＣＧ質と略記する）の浸漬ノズルが
開発されてきた。たとえば、特開昭６４−４０１５４号
公報に開示されているような、モル比でＣａＯを４０〜
５５％含有するカルシウムジルコネートを６０〜９０重
量％、黒鉛１０〜４０重量％からなることを特徴とする
連続鋳造用浸漬ノズルが開発されている。この場合、以
下に述べるような機構により、介在物の付着が防止され
ることが解明されている。鋳造初期に溶鋼中のＡｌ2Ｏ3
系介在物がＺＣＧ質ノズルの表面に付着し、ＺＣＧ質ノ
ズルからＡｌ2Ｏ3系介在物にＣａが拡散し、ノズル表面
でＺｒＯ2−Ａｌ2Ｏ3−ＣａＯ系の低融点化合物を生成
する。ノズル表面に一旦低融点層が形成されると、溶鋼
中のＡｌ2Ｏ3系介在物とノズルとの間に働く表面張力に
よる吸引力が非常に小さくなること、ノズル表面に衝突
したＡｌ2Ｏ3系介在物が低融点層に吸収されることによ
って、Ａｌ2Ｏ3系介在物のノズル内表面への付着堆積が
抑制され、ノズル閉塞が防止される。このノズルは、低
炭素Ａｌ脱酸鋼以外に、Ｔｉ脱酸鋼にも適用することが
でき、同様の効果が得られることが確認されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＣａＯ
を５０モル％含有するＣａＺｒＯ3を用いたＺＣＧ質浸
漬ノズルをＴｉ脱酸鋼に適用した場合、ノズル内表面が
低融点化の度合いが大きく、ノズル内面が大きく溶損さ
れるようになり、長時間の安定した連続鋳造が困難であ
る。
を５０モル％含有するＣａＺｒＯ3を用いたＺＣＧ質浸
漬ノズルをＴｉ脱酸鋼に適用した場合、ノズル内表面が
低融点化の度合いが大きく、ノズル内面が大きく溶損さ
れるようになり、長時間の安定した連続鋳造が困難であ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、本発明者らは、Ｔｉ：０．００５〜０．０２重
量％で、Ａｌ：０．００３重量％未満の溶鋼を連続鋳造
する際に、少なくともノズル内孔溶鋼接触面がＺｒ
Ｏ2：５０〜９０重量％、黒鉛：５〜４０重量％、Ｃａ
Ｏ：２〜１０重量％とその他の耐火性原料よりなる浸漬
ノズルを用いることを特徴とする鋼の連続鋳造方法を発
明した。
るため、本発明者らは、Ｔｉ：０．００５〜０．０２重
量％で、Ａｌ：０．００３重量％未満の溶鋼を連続鋳造
する際に、少なくともノズル内孔溶鋼接触面がＺｒ
Ｏ2：５０〜９０重量％、黒鉛：５〜４０重量％、Ｃａ
Ｏ：２〜１０重量％とその他の耐火性原料よりなる浸漬
ノズルを用いることを特徴とする鋼の連続鋳造方法を発
明した。
【０００６】
【作用】本発明の方法で用いるノズルは、ＣａＯ濃度を
低くすることによって、耐溶損性を向上させたものであ
る。カルシウムジルコネート中のＣａＯ量を少なくでき
るため、耐食性が増し、吐出口近傍の溶損が減少するこ
とにより、モールド内の溶鋼流動の制御の精度が向上
し、品質の良好なる鋳片を得ることができる。図１に、
ノズル中の黒鉛の濃度を２５重量％一定としたときの、
ノズル内表面溶損速度、付着速度とノズル中のＣａＯ濃
度との関係を示す。ここで、溶損速度、付着速度は、連
続鋳造終了後、ノズル内面の溶損量あるいは介在物付着
量を測定し、その値を鋳造時間で除して求めた。鋳造し
た溶鋼は、表２に示す本発明２の組成のものである。Ｃ
ａＯ濃度が２〜１０重量％の範囲では、溶損速度、付着
速度ともに１ｍｍ／ｈｒ以下である。
低くすることによって、耐溶損性を向上させたものであ
る。カルシウムジルコネート中のＣａＯ量を少なくでき
るため、耐食性が増し、吐出口近傍の溶損が減少するこ
とにより、モールド内の溶鋼流動の制御の精度が向上
し、品質の良好なる鋳片を得ることができる。図１に、
ノズル中の黒鉛の濃度を２５重量％一定としたときの、
ノズル内表面溶損速度、付着速度とノズル中のＣａＯ濃
度との関係を示す。ここで、溶損速度、付着速度は、連
続鋳造終了後、ノズル内面の溶損量あるいは介在物付着
量を測定し、その値を鋳造時間で除して求めた。鋳造し
た溶鋼は、表２に示す本発明２の組成のものである。Ｃ
ａＯ濃度が２〜１０重量％の範囲では、溶損速度、付着
速度ともに１ｍｍ／ｈｒ以下である。
【０００７】図２に、ＣａＺｒＯ3配合率とＺｒＯ2−Ｃ
ａＯ二元系換算のノズル中ＣａＯ濃度との関係を示す。
ここで、ＣａＺｒＯ3配合率は（１）式で定義される。 CaZrO3配合率＝（CaZrO3クリンカー使用量）×100／
｛(ZrO2クリンカー使用量)＋(CaZｒO3クリンカー使用
量)｝ ・・・(1) なお、ＺｒＯ2クリンカーには、ＣａＯが不可避的に４
重量％含有されている。ノズル中のＣａＯ濃度が少ない
ほどノズル原料に用いるカルシウムジルコネートはＣａ
Ｏが５０モル％含有する高価なＣａＺｒＯ3の配合率を
少なくすることができ、ノズル単価が安くなる。
ａＯ二元系換算のノズル中ＣａＯ濃度との関係を示す。
ここで、ＣａＺｒＯ3配合率は（１）式で定義される。 CaZrO3配合率＝（CaZrO3クリンカー使用量）×100／
｛(ZrO2クリンカー使用量)＋(CaZｒO3クリンカー使用
量)｝ ・・・(1) なお、ＺｒＯ2クリンカーには、ＣａＯが不可避的に４
重量％含有されている。ノズル中のＣａＯ濃度が少ない
ほどノズル原料に用いるカルシウムジルコネートはＣａ
Ｏが５０モル％含有する高価なＣａＺｒＯ3の配合率を
少なくすることができ、ノズル単価が安くなる。
【０００８】本発明の方法を適用するＴｉ脱酸鋼の成分
限定理由について説明する。Ｔｉは、０．００５重量％
未満では、介在物がＴｉＯ2よりもさらに融点の低い介
在物が生成し、ノズル内表面の低融点化の度合いが大き
いため、ノズルが溶損される。０．０２重量％超では、
用いる鋼材の材質に起因する条件を越えている。したが
って、本発明の方法を適用する溶鋼中のＴｉ濃度は０．
００５〜０．０２重量％とする。Ａｌは、０．００３重
量％以上では、Ａｌ2Ｏ3を主成分とする高融点の介在物
が生成し、ＺＣＧ質浸漬ノズル中のＣａＯ濃度を低減す
るとＡｌ2Ｏ3系介在物の付着が多くなり、ノズル中のＣ
ａＯ含有量を減じることはできない。したがって、溶鋼
中のＡｌ濃度は、０．００３重量％以下とする。
限定理由について説明する。Ｔｉは、０．００５重量％
未満では、介在物がＴｉＯ2よりもさらに融点の低い介
在物が生成し、ノズル内表面の低融点化の度合いが大き
いため、ノズルが溶損される。０．０２重量％超では、
用いる鋼材の材質に起因する条件を越えている。したが
って、本発明の方法を適用する溶鋼中のＴｉ濃度は０．
００５〜０．０２重量％とする。Ａｌは、０．００３重
量％以上では、Ａｌ2Ｏ3を主成分とする高融点の介在物
が生成し、ＺＣＧ質浸漬ノズル中のＣａＯ濃度を低減す
るとＡｌ2Ｏ3系介在物の付着が多くなり、ノズル中のＣ
ａＯ含有量を減じることはできない。したがって、溶鋼
中のＡｌ濃度は、０．００３重量％以下とする。
【０００９】つぎに、浸漬ノズル成分限定理由について
述べる。ＺｒＯ2は、５０重量％未満では、耐食性に劣
り、９０重量％超では、耐スポール性に劣る。したがっ
て、ＺｒＯ2の濃度範囲は、５０重量％以上９０重量％
以下とする。黒鉛は、５重量％未満では、耐スポール性
に劣り、４０重量％超では、耐食性に劣る。したがっ
て、黒鉛の濃度範囲は、５重量％以上４０重量％以下と
する。ＣａＯは、２重量％未満では、介在物付着防止効
果が小さく、１０重量％以上では、耐食性が劣る。した
がって、ＣａＯの濃度範囲は、２重量％以上１０重量％
以下とする。
述べる。ＺｒＯ2は、５０重量％未満では、耐食性に劣
り、９０重量％超では、耐スポール性に劣る。したがっ
て、ＺｒＯ2の濃度範囲は、５０重量％以上９０重量％
以下とする。黒鉛は、５重量％未満では、耐スポール性
に劣り、４０重量％超では、耐食性に劣る。したがっ
て、黒鉛の濃度範囲は、５重量％以上４０重量％以下と
する。ＣａＯは、２重量％未満では、介在物付着防止効
果が小さく、１０重量％以上では、耐食性が劣る。した
がって、ＣａＯの濃度範囲は、２重量％以上１０重量％
以下とする。
【００１０】
実施例１ 重量％で、Ｃ：０．０４〜０．１、Ｓｉ：０．０５〜
０．２、Ｍｎ：１．３〜１．５、Ｔｉ：０．０１〜０．
０２で、その他の微量合金元素と不可避的不純物とから
なる溶鋼をタンディッシュに移湯し、表１の本発明１の
浸漬ノズルを設置したストランドと比較例１の浸漬ノズ
ルを設置したストランドとに分注し、連続鋳造をおこな
った。鋳造終了後、浸漬ノズルを回収し、ノズル内面の
介在物付着厚みあるいは溶損厚みを測定した。それらの
測定値を鋳造時間で除して、介在物付着速度を算出した
結果を表１に併示した。ここで、介在物付着速度が負の
場合は、ノズルが溶損されたことを示す。比較例１に示
す浸漬ノズルを用いた場合、ノズルは３ｍｍ／ｈｒで溶
損されるのに対して、本発明１に示す浸漬ノズルを用い
た場合、ノズルの溶損はおこらず、介在物付着速度は
０．５ｍｍ／ｈｒと非常に小さい。さらに、図１に示す
ように、本発明１の方法で使用する浸漬ノズルは、高価
なＣａＺｒＯ3の使用量を比較例１に比べて１／３に削
減することができる。
０．２、Ｍｎ：１．３〜１．５、Ｔｉ：０．０１〜０．
０２で、その他の微量合金元素と不可避的不純物とから
なる溶鋼をタンディッシュに移湯し、表１の本発明１の
浸漬ノズルを設置したストランドと比較例１の浸漬ノズ
ルを設置したストランドとに分注し、連続鋳造をおこな
った。鋳造終了後、浸漬ノズルを回収し、ノズル内面の
介在物付着厚みあるいは溶損厚みを測定した。それらの
測定値を鋳造時間で除して、介在物付着速度を算出した
結果を表１に併示した。ここで、介在物付着速度が負の
場合は、ノズルが溶損されたことを示す。比較例１に示
す浸漬ノズルを用いた場合、ノズルは３ｍｍ／ｈｒで溶
損されるのに対して、本発明１に示す浸漬ノズルを用い
た場合、ノズルの溶損はおこらず、介在物付着速度は
０．５ｍｍ／ｈｒと非常に小さい。さらに、図１に示す
ように、本発明１の方法で使用する浸漬ノズルは、高価
なＣａＺｒＯ3の使用量を比較例１に比べて１／３に削
減することができる。
【００１１】
【表１】
【００１２】比較例２、比較例３、比較例４も比較例１
と同様の比較試験を実施したノズルの組成である。いず
れも本発明が限定するノズル組成範囲外のものである。
比較例２の方法で使用したノズルはＣａＯ濃度が低いた
め、介在物の付着速度が大きく、鋳造途中でノズルが完
全に閉塞し、連続鋳造を中止せざるを得なかった。比較
例３の方法で使用したノズルはＣ濃度が低いため、耐ス
ポール性が低く、ノズル予熱中に亀裂が生じ、鋳造する
ことができなかった。比較例４の方法で使用したノズル
は黒鉛濃度が高いため、ノズル内表面が大きく溶損さ
れ、連続鋳造を中止せざるを得なかった。
と同様の比較試験を実施したノズルの組成である。いず
れも本発明が限定するノズル組成範囲外のものである。
比較例２の方法で使用したノズルはＣａＯ濃度が低いた
め、介在物の付着速度が大きく、鋳造途中でノズルが完
全に閉塞し、連続鋳造を中止せざるを得なかった。比較
例３の方法で使用したノズルはＣ濃度が低いため、耐ス
ポール性が低く、ノズル予熱中に亀裂が生じ、鋳造する
ことができなかった。比較例４の方法で使用したノズル
は黒鉛濃度が高いため、ノズル内表面が大きく溶損さ
れ、連続鋳造を中止せざるを得なかった。
【００１３】実施例２ Ｃ：０．０２〜０．０５重量％、Ｓｉ：０．２〜０．３
重量％、Ｍｎ：１〜２重量％、表２で示される濃度のＴ
ｉとＡｌ、および、鉄、その他の微量添加元素、不可避
的不純物元素からなる溶鋼をタンディッシュに移湯し、
表１の本発明１の浸漬ノズルを用いて、連続鋳造をおこ
なった。鋳造終了後、浸漬ノズルを回収し、ノズル内面
の介在物付着厚みを測定した。それらの測定値を鋳造時
間で除して算出した介在物付着速度を表２に併記した。
なお、負の値で表示された付着速度は溶損速度を表わ
す。
重量％、Ｍｎ：１〜２重量％、表２で示される濃度のＴ
ｉとＡｌ、および、鉄、その他の微量添加元素、不可避
的不純物元素からなる溶鋼をタンディッシュに移湯し、
表１の本発明１の浸漬ノズルを用いて、連続鋳造をおこ
なった。鋳造終了後、浸漬ノズルを回収し、ノズル内面
の介在物付着厚みを測定した。それらの測定値を鋳造時
間で除して算出した介在物付着速度を表２に併記した。
なお、負の値で表示された付着速度は溶損速度を表わ
す。
【００１４】
【表２】 比較例５では、溶鋼中のＴｉ濃度が本発明の範囲よりも
高く、介在物の融点が低くなりすぎ、ノズルの溶損が大
きい。比較例６では、溶鋼中のＴｉ濃度が本発明の範囲
よりも低く、介在物が低融点化されておらず、付着速度
が大きい。比較例７では、溶鋼中のＡｌ濃度が本発明の
範囲よりも高く、介在物の低融点化が不十分で介在物の
付着を防止できない。
高く、介在物の融点が低くなりすぎ、ノズルの溶損が大
きい。比較例６では、溶鋼中のＴｉ濃度が本発明の範囲
よりも低く、介在物が低融点化されておらず、付着速度
が大きい。比較例７では、溶鋼中のＡｌ濃度が本発明の
範囲よりも高く、介在物の低融点化が不十分で介在物の
付着を防止できない。
【００１５】
【発明の効果】本発明の方法により、浸漬ノズルの閉塞
を生じさせずに、また、浸漬ノズル内表面の溶損を抑制
して、Ｔｉ脱酸鋼の連続鋳造を安価におこなうことがで
きる。
を生じさせずに、また、浸漬ノズル内表面の溶損を抑制
して、Ｔｉ脱酸鋼の連続鋳造を安価におこなうことがで
きる。
【図１】ノズル内表面溶損速度、付着速度とノズル中の
ＣａＯ濃度との関係を示す図、
ＣａＯ濃度との関係を示す図、
【図２】ＣａＺｒＯ3クリンカー配合率とＣａＯ濃度と
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水越 大二郎 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 石井 章生 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｔｉ：０．００５〜０．０２重量％で、
Ａｌ：０．００３重量％未満の溶鋼を連続鋳造する際
に、少なくともノズル内孔溶鋼接触面がＺｒＯ2：５０
〜９０重量％、黒鉛：５〜４０重量％、ＣａＯ：２〜１
０重量％とその他の耐火性原料よりなる浸漬ノズルを用
いることを特徴とする鋼の連続鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28551791A JPH0596348A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 鋼の連続鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28551791A JPH0596348A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 鋼の連続鋳造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0596348A true JPH0596348A (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=17692560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28551791A Withdrawn JPH0596348A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 鋼の連続鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0596348A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014208361A (ja) * | 2013-04-16 | 2014-11-06 | 新日鐵住金株式会社 | Ｔｉ脱酸鋼鋳片の製造方法およびＴｉ脱酸鋼薄鋼板の製造方法 |
-
1991
- 1991-10-07 JP JP28551791A patent/JPH0596348A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014208361A (ja) * | 2013-04-16 | 2014-11-06 | 新日鐵住金株式会社 | Ｔｉ脱酸鋼鋳片の製造方法およびＴｉ脱酸鋼薄鋼板の製造方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990107 |