JPH0677792B2 - 極低炭素鋼鋳造用パウダ− - Google Patents
極低炭素鋼鋳造用パウダ−Info
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- JPH0677792B2 JPH0677792B2 JP62005013A JP501387A JPH0677792B2 JP H0677792 B2 JPH0677792 B2 JP H0677792B2 JP 62005013 A JP62005013 A JP 62005013A JP 501387 A JP501387 A JP 501387A JP H0677792 B2 JPH0677792 B2 JP H0677792B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
- B22D11/11—Treating the molten metal
- B22D11/111—Treating the molten metal by using protecting powders
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は連続鋳造用のパウダーに関するもので、その目
的とするところは、鋳型内でパウダーが溶融する際に、
溶融速度調整剤として配合する炭素骨材を極めて少なく
し、溶鋼及び初期凝固殻への浸炭を防止することにあ
る。
的とするところは、鋳型内でパウダーが溶融する際に、
溶融速度調整剤として配合する炭素骨材を極めて少なく
し、溶鋼及び初期凝固殻への浸炭を防止することにあ
る。
〔従来の技術〕 連鋳パウダーは、鋳型と凝固殻間の潤滑、介在物の吸収
除去、溶鋼面の保温を主な機能としており、一般には、
例えば、CaO−Al2O3-SiO2から成る基材にアルカリ金属
酸化物、アルカリ及びアルカリ土類金属弗化物などのフ
ラックスを配合し、更にカーボンを３〜５％添加してい
る。上記パウダーは溶融点、粘度を操業条件に合せ適度
に調整する。形態は粉状、顆粒状のものがあり、最近で
は、中空状のものもあり、環状対策から顆粒状のものが
多用されるようになった。
除去、溶鋼面の保温を主な機能としており、一般には、
例えば、CaO−Al2O3-SiO2から成る基材にアルカリ金属
酸化物、アルカリ及びアルカリ土類金属弗化物などのフ
ラックスを配合し、更にカーボンを３〜５％添加してい
る。上記パウダーは溶融点、粘度を操業条件に合せ適度
に調整する。形態は粉状、顆粒状のものがあり、最近で
は、中空状のものもあり、環状対策から顆粒状のものが
多用されるようになった。
パウダーは、鋳型内に投入された後、溶鋼面上で適度な
溶融層厚を確保することが、溶鋼面の保温、介在物の吸
収除去、表面疵の発生防止の点から望ましく、薄すぎる
と潤滑不良に起因する表面疵を発生し、一方厚すぎると
過剰流入に起因した凝固殻の成長不良により、ブレーク
アウトの発生及び保温性低下による皮張りやディッケル
の発生を引起こし介在物なども発生する。
溶融層厚を確保することが、溶鋼面の保温、介在物の吸
収除去、表面疵の発生防止の点から望ましく、薄すぎる
と潤滑不良に起因する表面疵を発生し、一方厚すぎると
過剰流入に起因した凝固殻の成長不良により、ブレーク
アウトの発生及び保温性低下による皮張りやディッケル
の発生を引起こし介在物なども発生する。
上記トラブルを防ぐには、パウダーの溶融速度をコント
ロールし、溶融スラグ層厚を適度に確保してやる必要が
あるが、この手段として骨材カーボンを３〜５％添加し
ている。
ロールし、溶融スラグ層厚を適度に確保してやる必要が
あるが、この手段として骨材カーボンを３〜５％添加し
ている。
近年、鋼の高純度化技術が著るしい進歩を遂げている
が、その一つとして、最近、カーボン含有量が、20ppm
以下である加工性に優れた鋼材の開発が研究されてい
る。この極低炭素鋼を製造するに際しての重要な技術課
題として鋳型内でのパウダーからのカーボンピックアッ
プがある。カーボンピックアップは、溶鋼表面の波立ち
や鋳型短辺部での溶鋼面の盛上り程度によっても異なる
が、20〜30ppmもある。
が、その一つとして、最近、カーボン含有量が、20ppm
以下である加工性に優れた鋼材の開発が研究されてい
る。この極低炭素鋼を製造するに際しての重要な技術課
題として鋳型内でのパウダーからのカーボンピックアッ
プがある。カーボンピックアップは、溶鋼表面の波立ち
や鋳型短辺部での溶鋼面の盛上り程度によっても異なる
が、20〜30ppmもある。
カーボンピックアップの防止には、これまで、特開昭56
−144853号公報に示されるように、添加カーボンを１〜
３％の範囲に抑える方法や、特開昭61−92765号公報に
示されるようにカーボンを含有しないパウダー溶融層を
４〜15mmの厚さで確保する方法がとられる。本発明者ら
の経験によれば、特開昭56−144853号公報のようにパウ
ダー添加カーボンが１〜３％の範囲の場合、鋼中カーボ
ンが30ppm程度の低炭素鋼の鋳造は可能であるが、20ppm
以下を目標とする極低炭素鋼では、若干のピックアップ
も許容されず、またカーボン含有スラグベアによる表面
浸炭が起ることから、改善の必要がある。一方、特開昭
61−92765号公報に示される方法では、鋳型振動や浸漬
ノズル吐出溶鋼流による波立ち、さらに溶鋼面のレベル
変動などの影響で、溶鋼と連鋳パウダーの粉体層やカー
ボン含有スラグベアとが直接接触し、カーボンをピック
アップする懸念が多分にある。
−144853号公報に示されるように、添加カーボンを１〜
３％の範囲に抑える方法や、特開昭61−92765号公報に
示されるようにカーボンを含有しないパウダー溶融層を
４〜15mmの厚さで確保する方法がとられる。本発明者ら
の経験によれば、特開昭56−144853号公報のようにパウ
ダー添加カーボンが１〜３％の範囲の場合、鋼中カーボ
ンが30ppm程度の低炭素鋼の鋳造は可能であるが、20ppm
以下を目標とする極低炭素鋼では、若干のピックアップ
も許容されず、またカーボン含有スラグベアによる表面
浸炭が起ることから、改善の必要がある。一方、特開昭
61−92765号公報に示される方法では、鋳型振動や浸漬
ノズル吐出溶鋼流による波立ち、さらに溶鋼面のレベル
変動などの影響で、溶鋼と連鋳パウダーの粉体層やカー
ボン含有スラグベアとが直接接触し、カーボンをピック
アップする懸念が多分にある。
以上の事から、カーボン20ppm以下を目標とする極低炭
素鋼の製造においては、従来技術は不満足なものであり
パウダー中に含まれるカーボンを従来にない低炭素レベ
ルにすることが必要となった。
素鋼の製造においては、従来技術は不満足なものであり
パウダー中に含まれるカーボンを従来にない低炭素レベ
ルにすることが必要となった。
パウダー中のカーボンは、鋳型内溶鋼面上で、パウダー
が溶融する過程で、溶融液滴間の凝集・合体を抑制し、
溶融速度を制御する機能を有する。従ってカーボンピッ
クアップを防止するために、パウダー中のカーボンを低
減すると鋳型内でのパウダーの溶融が過大となり、パウ
ダーの過剰流入による凝固殻の成長不良でブレークアウ
トを起したり、また溶融層厚が鋳造経過時間と共に増加
するため、保温機能を担うべき、溶融層直上の粉体層が
減少し、保温性が低下する。その結果、ディッケル及び
皮張りの発生、さらに粉体層が消費され尽くしたりする
と、熱輻射による鋳型内レベルセンサーの作動不良や鋳
込作業環境の悪化をもたらす。
が溶融する過程で、溶融液滴間の凝集・合体を抑制し、
溶融速度を制御する機能を有する。従ってカーボンピッ
クアップを防止するために、パウダー中のカーボンを低
減すると鋳型内でのパウダーの溶融が過大となり、パウ
ダーの過剰流入による凝固殻の成長不良でブレークアウ
トを起したり、また溶融層厚が鋳造経過時間と共に増加
するため、保温機能を担うべき、溶融層直上の粉体層が
減少し、保温性が低下する。その結果、ディッケル及び
皮張りの発生、さらに粉体層が消費され尽くしたりする
と、熱輻射による鋳型内レベルセンサーの作動不良や鋳
込作業環境の悪化をもたらす。
本発明の連続鋳造用パウダーはカーボンピックアップ防
止のためのカーボンレス化に伴う、上記問題点を解決
し、極低炭素鋼の鋳造に際し、鋳型内でのパウダーに起
因するカーボンピックアップを防ぐことにある。
止のためのカーボンレス化に伴う、上記問題点を解決
し、極低炭素鋼の鋳造に際し、鋳型内でのパウダーに起
因するカーボンピックアップを防ぐことにある。
本発明のパウダーは、低炭素パウダー中に、吸熱物質と
してアルカリ及び又はアルカリ土類金属の炭酸塩を配合
し、これが鋳型内の溶鋼熱で分解するときの吸熱反応を
利用し、パウダーの溶融を制御しようとするものであ
る。これによりカーボンレスパウダーでも鋳型内の溶鋼
面上でのパウダー溶融層の厚みを制御でき、鋳型と凝固
殻間への溶融パウダーの過剰流入や、溶融層厚の経時的
増加の防止も達成できる。しかし、依然として保温性の
低下に伴う課題は残り、本発明ではこの対策としてパウ
ダーを中空顆粒化して、熱伝導率を小さくし、保温性の
向上を図るものである。この空中パウダーに関しては、
特公昭56−14387号公報、特公昭57−20069号公報に基づ
き製造する。以下、本発明の内容について詳述する。
してアルカリ及び又はアルカリ土類金属の炭酸塩を配合
し、これが鋳型内の溶鋼熱で分解するときの吸熱反応を
利用し、パウダーの溶融を制御しようとするものであ
る。これによりカーボンレスパウダーでも鋳型内の溶鋼
面上でのパウダー溶融層の厚みを制御でき、鋳型と凝固
殻間への溶融パウダーの過剰流入や、溶融層厚の経時的
増加の防止も達成できる。しかし、依然として保温性の
低下に伴う課題は残り、本発明ではこの対策としてパウ
ダーを中空顆粒化して、熱伝導率を小さくし、保温性の
向上を図るものである。この空中パウダーに関しては、
特公昭56−14387号公報、特公昭57−20069号公報に基づ
き製造する。以下、本発明の内容について詳述する。
本発明は炭素含有量20ppm以下の極低炭素鋼連続鋳造用
の中空パウダーであって、炭素0.5wt％以下、アルカリ
及び又はアルカリ土類金属の炭酸塩を７〜20wt％含むこ
とを特徴とする炭素ピックアップレスパウダーに関する
ものである。
の中空パウダーであって、炭素0.5wt％以下、アルカリ
及び又はアルカリ土類金属の炭酸塩を７〜20wt％含むこ
とを特徴とする炭素ピックアップレスパウダーに関する
ものである。
本発明で対象とするパウダーは、Al2O3２〜16wt％，SiO
232〜55wt％、CaO32〜45wt％を主要成分として含む基本
系に、溶融点及び粘度を調整するフラックス、即ちアル
カリ化合物及び弗素化合物を配合し、中空状に造粒、乾
燥、仮焼してなるものである。この場合、基本系とフラ
ックスの好ましい比率は、60:40〜80:20の範囲であり、
この配合比率により、連鋳操業条件に見合った溶融点、
粘度に調整する。基本系の材料はウォラストナイト、ダ
イカルシウムシリケートなどのCaO−SiO2-Al2O3系の組
成物であり、またフラックスとしては弗化ナトリウム、
弗化カルシウム、氷晶石などが使用される。
232〜55wt％、CaO32〜45wt％を主要成分として含む基本
系に、溶融点及び粘度を調整するフラックス、即ちアル
カリ化合物及び弗素化合物を配合し、中空状に造粒、乾
燥、仮焼してなるものである。この場合、基本系とフラ
ックスの好ましい比率は、60:40〜80:20の範囲であり、
この配合比率により、連鋳操業条件に見合った溶融点、
粘度に調整する。基本系の材料はウォラストナイト、ダ
イカルシウムシリケートなどのCaO−SiO2-Al2O3系の組
成物であり、またフラックスとしては弗化ナトリウム、
弗化カルシウム、氷晶石などが使用される。
上記パウダーの組成系は、一般的なものであるが、本発
明の特徴であるカーボンレス化の技術について以下に述
べる。第１に本発明では、パウダーをカーボンレス化す
るに際し、特に問題となる鋳型内でパウダーの溶融速度
が過大となることによる課題を、アルカリ及び又はアル
カリ土類金属の炭酸塩の熱分解に基づく吸熱反応で遅延
させ溶融速度をコントロールすることで解決している。
本発明の炭酸塩としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネ
シウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウムなどがあり、単
独あるいは併用しても構わない。またこれらのうちアル
カリ土類金属炭酸塩に属するものは、鋳型内の溶鋼熱で
分解した後、基本系の成分の一つとして作用し、またア
ルカリ金属炭酸塩に属するものは、フラックス成分の一
つとして作用する。この炭酸塩の含有量は７〜20wt％に
限定する。７％未満のときは吸熱量が小さく、パウダー
の溶融を遅延させる効果はない。20wt％を超えると吸熱
量は過大となり、溶融不良を起こし、この結果、溶鋼表
面が冷却され、ディッケルや皮張りが起こる。７〜20wt
％の範囲では、溶融速度調整剤であるカーボンの代替と
して、溶融速度調整機能を有し、またパウダーを中空状
にすることで保温性を確保できる。
明の特徴であるカーボンレス化の技術について以下に述
べる。第１に本発明では、パウダーをカーボンレス化す
るに際し、特に問題となる鋳型内でパウダーの溶融速度
が過大となることによる課題を、アルカリ及び又はアル
カリ土類金属の炭酸塩の熱分解に基づく吸熱反応で遅延
させ溶融速度をコントロールすることで解決している。
本発明の炭酸塩としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネ
シウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウムなどがあり、単
独あるいは併用しても構わない。またこれらのうちアル
カリ土類金属炭酸塩に属するものは、鋳型内の溶鋼熱で
分解した後、基本系の成分の一つとして作用し、またア
ルカリ金属炭酸塩に属するものは、フラックス成分の一
つとして作用する。この炭酸塩の含有量は７〜20wt％に
限定する。７％未満のときは吸熱量が小さく、パウダー
の溶融を遅延させる効果はない。20wt％を超えると吸熱
量は過大となり、溶融不良を起こし、この結果、溶鋼表
面が冷却され、ディッケルや皮張りが起こる。７〜20wt
％の範囲では、溶融速度調整剤であるカーボンの代替と
して、溶融速度調整機能を有し、またパウダーを中空状
にすることで保温性を確保できる。
本パウダーでは、粒子径を1.5mmφ〜0.1mmφの範囲とす
るのが望ましい。その理由は1.5mmφを超える粒径で
は、保温性を具備すべき粉体層の空隙率が増大し、保温
性が低下する。一方、0.1mmφ未満の粒径では粒塵が発
生し、作業環境上の問題が生じる。
るのが望ましい。その理由は1.5mmφを超える粒径で
は、保温性を具備すべき粉体層の空隙率が増大し、保温
性が低下する。一方、0.1mmφ未満の粒径では粒塵が発
生し、作業環境上の問題が生じる。
本発明の実施例について述べる。
アルカリ金属、アルカリ土類金属の炭酸塩の作用確認を
行うため、高周波誘導溶解炉で鋼を溶解し、この溶鋼面
上に中空顆粒で、粒径1.2mmφ〜0.3mmφの範囲のパウダ
ーを装入し、溶融速度を調査した。溶融速度は装入した
パウダーの上面が時間の経過と共に赤熱する際の溶融面
積率として評価した。第４図は溶融速度評価方法の説明
図であり、パウダーサンプルは粉体層１、溶融スラグ層
２よりなり、３は溶鋼、４はるつぼである。
行うため、高周波誘導溶解炉で鋼を溶解し、この溶鋼面
上に中空顆粒で、粒径1.2mmφ〜0.3mmφの範囲のパウダ
ーを装入し、溶融速度を調査した。溶融速度は装入した
パウダーの上面が時間の経過と共に赤熱する際の溶融面
積率として評価した。第４図は溶融速度評価方法の説明
図であり、パウダーサンプルは粉体層１、溶融スラグ層
２よりなり、３は溶鋼、４はるつぼである。
第１表に示す９種類のパウダーを使用して、第４図の方
法でテストを行った結果、第２図のような結果を得た。
第１表例1,2,3については、炭酸塩含有量の少ない例4,5
及び含有しない例８に比較し、溶融の制御が良好で、過
剰溶融が認められなかった。炭酸塩が20％を超えた例6,
7では溶融が過少で、溶融層の確保が困難なため、潤滑
不良が懸念された。例９は従来のカーボン含有パウダー
である。
法でテストを行った結果、第２図のような結果を得た。
第１表例1,2,3については、炭酸塩含有量の少ない例4,5
及び含有しない例８に比較し、溶融の制御が良好で、過
剰溶融が認められなかった。炭酸塩が20％を超えた例6,
7では溶融が過少で、溶融層の確保が困難なため、潤滑
不良が懸念された。例９は従来のカーボン含有パウダー
である。
第１表の９種類のパウダーをＣ＝10〜20ppmの極低炭素
鋼のスラブ連鋳に使用した。鋳造速度0.8m/min、溶鋼温
度1550℃〜1565℃で鋳造した結果を第１図に示す。例1,
2,3（本発明例）についてはパウダー溶融層が15mmと安
定しディッケル、皮張りもなく、良好な鋳造性を示しカ
ーボンピックアップも全くなかった。また例4,5,8（比
較例）については、過剰溶融を示し、さらに取鍋交換時
には溶融層厚みが一層増加して、例８では過剰流入によ
るブレークアウトが発生し、例4,5では皮張りが発生し
た。例6,7では溶融層が薄く、その結果、潤滑不良を生
じ表面割れが多発した。
鋼のスラブ連鋳に使用した。鋳造速度0.8m/min、溶鋼温
度1550℃〜1565℃で鋳造した結果を第１図に示す。例1,
2,3（本発明例）についてはパウダー溶融層が15mmと安
定しディッケル、皮張りもなく、良好な鋳造性を示しカ
ーボンピックアップも全くなかった。また例4,5,8（比
較例）については、過剰溶融を示し、さらに取鍋交換時
には溶融層厚みが一層増加して、例８では過剰流入によ
るブレークアウトが発生し、例4,5では皮張りが発生し
た。例6,7では溶融層が薄く、その結果、潤滑不良を生
じ表面割れが多発した。
例９は従来のカーボン含有パウダーであり、溶融層厚、
鋳造性は良いが、カーボンピックアップが多い。第３図
は９種類のパウダーのカーボンピックアップを示す。
鋳造性は良いが、カーボンピックアップが多い。第３図
は９種類のパウダーのカーボンピックアップを示す。
以上のことから、アルカリ金属及びアルカリ土類金属炭
酸塩を配合し且つ、中空状のパウダーはカーボンレス化
しても過剰溶融することなく適度な溶融層を確保でき、
溶鋼へのカーボンピックアップも防止できた。
酸塩を配合し且つ、中空状のパウダーはカーボンレス化
しても過剰溶融することなく適度な溶融層を確保でき、
溶鋼へのカーボンピックアップも防止できた。
〔発明の効果〕 以上の如く本発明によれば、カーボンのピックアップの
ない連続鋳造用パウダーが得られ、極低炭素鋼の製造に
大きく寄与する。
ない連続鋳造用パウダーが得られ、極低炭素鋼の製造に
大きく寄与する。
第１図は実操業に於ける鋳造経過時間と溶融層厚との関
係を示すグラフ。 第２図は第４図の実験方法で求めた結果の一例を示すグ
ラフ。 第３図はカーボンピックアップの状況を示すグラフ。 第４図はパウダーの溶融速度の実験方法の説明図であ
る。
係を示すグラフ。 第２図は第４図の実験方法で求めた結果の一例を示すグ
ラフ。 第３図はカーボンピックアップの状況を示すグラフ。 第４図はパウダーの溶融速度の実験方法の説明図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−27150（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−72653（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−179258（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】Al2O3２〜16wt％，SiO232〜55wt％,CaO32
〜45wt％を主成分とし、炭素含有量20ppm以下の極低炭
素鋼を連続鋳造する際に用いる中空パウダーであって、
炭素を0.5wt％以下、アルカリ及び又はアルカリ土類金
属の炭酸塩を７〜20wt％含むことを特徴とする極低炭素
鋼鋳造用パウダー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62005013A JPH0677792B2 (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | 極低炭素鋼鋳造用パウダ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62005013A JPH0677792B2 (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | 極低炭素鋼鋳造用パウダ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63174767A JPS63174767A (ja) | 1988-07-19 |
| JPH0677792B2 true JPH0677792B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=11599653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62005013A Expired - Fee Related JPH0677792B2 (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | 極低炭素鋼鋳造用パウダ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0677792B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01148444A (ja) * | 1987-12-04 | 1989-06-09 | Kawasaki Steel Corp | 高酸素鋼のブローホール減少方法 |
| JPH0763817B2 (ja) * | 1989-04-24 | 1995-07-12 | 住友金属工業株式会社 | 鋼の連続鋳造方法 |
| JP2914060B2 (ja) * | 1992-12-02 | 1999-06-28 | 住友金属工業株式会社 | 連続鋳造用モールドパウダ |
| US5436188A (en) * | 1994-04-26 | 1995-07-25 | Industrial Technology Research Institute | Dram cell process having elk horn shaped capacitor |
| CN107282903B (zh) * | 2016-12-30 | 2019-04-05 | 西峡龙成冶金材料有限公司 | 一种超低碳钢用连铸结晶器保护渣 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59179258A (ja) * | 1983-03-30 | 1984-10-11 | Nippon Steel Corp | 連続鋳造用パウダ− |
| JPS6072653A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-24 | Kawasaki Steel Corp | 連続鋳造用モ−ルドパウダ− |
| JPS6127150A (ja) * | 1984-07-17 | 1986-02-06 | Nippon Steel Corp | 鋼の連続鋳造方法 |
-
1987
- 1987-01-14 JP JP62005013A patent/JPH0677792B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63174767A (ja) | 1988-07-19 |
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