JPH08257706A - 棒線材向け溶鋼の安定連続鋳造方法 - Google Patents

棒線材向け溶鋼の安定連続鋳造方法

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JPH08257706A
JPH08257706A JP9003795A JP9003795A JPH08257706A JP H08257706 A JPH08257706 A JP H08257706A JP 9003795 A JP9003795 A JP 9003795A JP 9003795 A JP9003795 A JP 9003795A JP H08257706 A JPH08257706 A JP H08257706A
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JP
Japan
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casting
molten steel
steel
killed steel
killed
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Withdrawn
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JP9003795A
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English (en)
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Yuji Kawachi
雄二 河内
Yoshiaki Kusano
祥昌 草野
Hiroaki Hayashi
浩明 林
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は棒線材向け溶鋼を対象として、同一
タンディッシュを用いてSiキルド鋼とAl・Siキル
ド鋼を続けて鋳造するに際し、ノズル詰りのない安定し
た連続鋳造操業を達成するための方法を提供するもので
ある。 【構成】 棒線材溶鋼からビレット連鋳機にて鋳片を製
造するに際し、同一タンディッシュを用いて2チャージ
以上連続して鋳造するに当たり、連続して行う組合わせ
が前チャージSiキルド鋼、後チャージAl・Siキル
ド鋼を鋳造する場合に、Siキルド鋼全鋳造量の14/
15相当量以上の鋳造末期に対応するタンディッシュ内
溶鋼にCa源を添加し、続いてAl・Siキルド鋼を鋳
造することによりAl・Siキルド鋼鋳造開始時に発生
するノズル詰りを回避する。Ca源として粒状Ca−S
i合金、粒状Fe−Ca合金を1種類以上用いる。また
添加方法としては内部にCa源を充填した鉄製ワイヤー
を溶鋼中に浸漬供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、AlとSを含有する溶
鋼からビレット連鋳機にて鋳片を製造するに際し、同一
タンディッシュを用いて2チャージ以上連続して鋳造す
るに当たり、ノズル詰りのない安定した連続鋳造操業を
達成するための方法に関する。
【0002】
【従来の技術】棒線材を対象としたブルーム・ビレット
連鋳においては、スラブ連鋳にくらべ小断面サイズであ
るため、鋳型内への浸漬ノズルの設置スペースに制約が
あること、および注入溶鋼量制御性向上の面から小径の
浸漬ノズルを用いての鋳造が行われてきた。最近では連
続鋳造の後工程である分塊工程省略によるコストダウン
を狙い、さらなる小断面サイズ、小径浸漬ノズルを採用
したビレット連鋳が開発されるに至っている。
【0003】棒線材向けの溶鋼は一般にAlにより脱酸
する必要があるが、この場合には脱酸生成物Al2 O3
が不可避的に存在し、鋳造中に浸漬ノズル内壁に付着成
長(巨大化)するため、ノズル詰りを引起こし安定鋳造
の阻害要因になると共に、浸漬ノズル内壁から剥離した
巨大Al2 O3 系介在物が鋳片内に混入し、製品での介
在物性欠陥となることもあった。このような傾向は小断
面鋳造ほど著しく、ビレット連鋳技術確立のためには、
小径浸漬ノズルの詰り防止が極めて重要な課題となって
きている。
【0004】ノズル詰り防止策としては、溶鋼中Al
2 O3 の除去技術、Al2 O3 改質によるノズル付着
性軽減技術等が検討されている。このうちに関しては
昭和63年11月、日本鉄鋼協会発行の第126・12
7回西山記念技術講座「高清浄鋼」第11〜15頁に記
載されているが、現状ではAl2 O3 の除去機能を十分
具備した技術はほとんどない。これはAl2 O3 の挙動
が複雑であり、十分に解明されていないことによる。
【0005】一方、に関しては昭和56年4月、丸善
株式会社から発行された「カルシウム鋼」第81〜83
頁に詳細に記載されている。それによると改質技術の主
流は溶鋼へのCa添加であり、これによりAl2 O3 を
低融点の12CaO・7Al2 O3 に改質しノズル内壁
への付着を防止するものである。しかし、棒線材の場合
にはこの方法が期待通り達成されないことが多い。その
理由は棒線材溶鋼がSを0.01重量%以上含有してお
り、このためCa添加によりAl2 O3 の改質と競合し
てCaSが生成し、CaSがノズル内壁に付着し、ノズ
ル詰りを誘発するためである。この対策として特開昭6
3−7322号も提案されているが充分ではない。さら
にノズル内壁から剥離したCaS複合介在物は製品介在
物欠陥となることも多い。
【0006】本発明者らはこのような問題に対処するた
め種々の検討を行い、特開平3−165952号、およ
び特公平6−45816号にてCaS生成の効率的抑制
方法を提案した。特開平3−165952号の方法は、
溶鋼中の全Ca濃度/全Al濃度の比を全O濃度に応じ
て適正にコントロールするものである。また特公平6−
45816号では反応過程でのCaS生成を抑制するた
め、溶鋼中C濃度に応じてCa供給速度を適正にコント
ロールする方法を提示した。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記対
策を実施しながら小断面ビレット鋳造を行っても、以下
の如き場合には、ノズル詰りが発生しやすく、安定操業
が困難になることが明らかとなった。すなわち、同一タ
ンディッシュを用いて棒線材溶鋼を2チャージ以上連続
して鋳造するに当たり、連続して行う組合わせが、前チ
ャージにAl:0.010重量%以下、Si:0.3重
量%以上のSiキルド鋼、後チャージにAl:0.10
0重量%以下、Si:0.1重量%以上のAl・Siキ
ルド鋼を鋳造するケースにおいて、Al・Siキルド鋼
鋳造開始時にノズル詰りが極めて発生しやすい状況にあ
ることがわかった。本発明はこの対策に関するものであ
って、ノズル詰り原因を究明することにより、当該ケー
スでの簡便で効率的なノズル詰り防止法を確立した。さ
らに前後チャージの継ぎ目部に相当する非定常部鋳片の
介在物欠陥をも大幅に軽減させることが可能となった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは以下の通りである。基本成分がAl:0.100重
量%以下、S:0.150重量%以下を含有する溶鋼で
あって、当該溶鋼からビレット連鋳機にて鋳片を製造す
るに際し、同一タンディッシュを用いて2チャージ以上
連続して鋳造するに当たり、連続して行う組合わせが前
チャージがAl:0.010重量%以下、Si:0.1
5重量%以上のSiキルド鋼、後チャージがAl:0.
100重量%以下、Si:0.1重量%以上のAl・S
iキルド鋼を鋳造する場合に、前記Siキルド鋼チャー
ジの全鋳造量の14/15相当量以上の鋳造末期に対応
するタンディッシュ内溶鋼にCa源を添加し、続いてA
l・Siキルド鋼を鋳造することによりAl・Siキル
ド鋼鋳造開始時に発生するノズル詰りを回避することを
特徴とする棒線材溶鋼の安定連続鋳造方法を提示する。
Ca源として粒状Ca−Si合金、粒状Fe−Ca合金
を1種類以上用いる。また、添加方法としては内部に当
該Ca源を充填した鉄製ワイヤーを溶鋼中に浸漬・供給
する方式を採用する。
【0009】
【作用】以下に本発明の詳細について述べる。まず、同
一タンディッシュを用いて棒線材溶鋼を2チャージ以上
連続して鋳造するに当たり、連続して行う組合わせが、
前チャージにAl:0.010重量%以下、Si:0.
3重量%以上のSiキルド鋼、後チャージにAl:0.
100重量%以下、Si:0.1重量%以上のAl・S
iキルド鋼を鋳造するケースにおいて、Al・Siキル
ド鋼鋳造開始時にノズル詰りが極めて発生しやすい原因
について述べる。
【0010】この原因について本発明者らは詳細な調査
を行った。その結果、前チャージの鋳造末期に溶鋼中に
含有されている酸化物系介在物が、後チャージ鋳造開始
時に後チャージ溶鋼中に混入し、これが後チャージ溶鋼
中のAlを酸化しアルミナを生成するためにノズル詰り
が発生することが明らかになった。すなわち、前チャー
ジのSiキルド溶鋼中の酸化物系介在物は、SiO2 あ
るいはSiO2 を50%以上含むSiO2 系酸化物であ
り、この酸化物が下記式で表わされるように後チャージ
溶鋼中のAlと反応しアルミナを生成する。 1.5(SiO2 )+2Al=Al2 O3 +1.5Si 結果的にこのアルミナがノズル内壁に付着し詰りを誘発
する。ここに、問題となる前チャージの溶鋼は全鋳造量
の14/15相当量以上の鋳造末期に対応する溶鋼であ
り、この部分の溶鋼が後チャージの溶鋼と混合し、下記
反応によるアルミナを生成する。すなわちヒートサイズ
が120トンである場合は120×(14/15)=1
12トン以上120トンまでの8トンの溶鋼が該当す
る。
【0011】この対策として、本発明ではCaを添加し
酸化物組成をAl2 O3 からCaO−Al2 O3 2元系
として低融点化を図り、ノズル内壁への付着を防止する
ことにある。この場合、CaO−Al2 O3 2元系では
12CaO・7Al2 O3 が最も低融点(約1400
℃)であり、この組成に制御することが望ましい。制御
方法は特定するものではなく、前チャージ溶鋼の酸化物
量や後チャージ溶鋼の成分等を勘案して適正量のCaを
添加すればよい。
【0012】次にCa源の限定した理由について述べ
る。本発明の如きタンディッシュへCaを添加する場合
には、Ca添加によって生じる溶鋼飛散、発煙を極力抑
制し、操業を安全かつ円滑に進める必要がある。そのた
めには、比較的反応性が穏やかなCa源を用いるべきで
あり、具体的にはCa−Si合金、Ca−Fe合金が最
適である。これら合金を用いて、かつ合金中のCa濃度
を重量%にて50%未満とすることにより、溶鋼飛散、
発煙を操業上問題のない範囲に抑制できる。なお、Ca
−Si合金およびCa−Fe合金の形状は後述するCa
添加方法との関連から粒状品が望ましい。
【0013】一方、Ca源の添加方法は以下に述べる理
由からワイヤー添加法が好ましい。Caは溶鋼中に供給
され、溶鋼中でアルミナと反応し低融点CaO・Al2
O3を生成させるために添加されるものであるから、反
応効率が高くなる添加法を採用する必要がある。ワイヤ
ー添加法は、ある程度溶鋼がたまり溶鋼深さ150mm
以上で添加するとCa添加歩留りを向上させることがで
きる。鉄製ワイヤーの形状、寸法は特に限定するもので
はない。なお、本発明においては、タンディッシュでの
Ca添加に先立ち、取鍋溶鋼へのCa添加を行うことを
前提とする。
【0014】次に本発明における溶鋼成分の限定理由を
述べる。Alは、鋼の結晶粒度調整用に必要であるが、
0.100重量%を越えて添加しても結晶粒度調整作用
が飽和するので上限を0.100重量%とした。Sは機
械構造用鋼あるいは冷間鍛造用鋼などに用いられる棒鋼
線材製品への被削性付与の面から必要であるが、0.1
50重量%を越えて含有されると、むしろ機械的性質が
劣化するので上限を0.150重量%に限定する。
【0015】
【実施例】以下に本発明の実施例を述べ、本発明の効果
について記載する。 (実施例)120トン転炉から出鋼された棒線材向け粗
溶鋼に対して、RH脱ガス設備を用いて成分調整ならび
に脱水素を行った。次に取鍋内溶鋼にCa−Si合金を
充填した鉄被覆ワイヤーにてCaを添加した。このよう
な処理を6チャージ連続で行ったが、第2チャージ目に
はC:0.10〜0.25%、Si:0.20〜0.6
3%、Mn:0.50〜0.87%、P:0.008〜
0.025%、S:0.010〜0.025%、Al:
0.005%以下、T.O:0.0017〜0.005
5%、T.Ca:0.0010〜0.0065%のSi
キルド鋼、第3チャージ目にはC:0.30〜0.55
%、Si:0.15〜0.43%、Mn:0.35〜
1.15%、P:0.008〜0.027%、S:0.
008〜0.027%、Al:0.0015〜0.00
50%、T.O:0.0007〜0.0018%、T.
Ca:0.0008〜0.0055%のAl・Siキル
ド鋼を組合わせた。さらに第2チャージ目の溶鋼112
〜120トンの鋳造末期にタンディッシュ溶鋼にCa源
を添加した。Ca源としては粒径0.05〜2.0mm
の粒状Ca−Si合金あるいは粒状Fe−Ca合金を用
いた。
【0016】この結果、第2チャージ目全溶鋼量の14
/15以降の溶鋼のCa濃度は15〜80ppmとなっ
た。第2チャージ目と第3チャージ目を続けて鋳造し鋳
片サイズが162mm×162mmの湾曲型ビレット連
鋳機に供し、それぞれSiキルド鋼およびAl・Siキ
ルド鋼相当の棒線材向けビレットを製造したが、第2チ
ャージ目と第3チャージ目の継ぎ目部においても、ノズ
ル詰りは全く発生しなかったために6チャージ連続して
安定鋳造が可能であった。またタンディッシュでのCa
添加に伴う溶鋼飛散、発煙も僅少であった。また、第2
チャージ目の鋳造末期の鋳片の介在物を観察するといず
れも20μ以下と小型であり、製品介在物欠陥に発展す
る危険性がほとんどなかった。このような6チャージ連
続の操業を15回繰り返したが、Siキルド鋼とAl・
Siキルド鋼の継ぎ目部においてノズル詰りは全く発生
せず、すべて安定鋳造が可能であった。
【0017】(比較例)実施例と同様に120トン転炉
から出鋼された棒線材向け粗溶鋼に対して、RH脱ガス
設備を用いて成分調整ならびに脱水素を行った。次に取
鍋内溶鋼にCa−Si合金を充填した鉄被覆ワイヤーに
てCaを添加した。このような処理を6チャージ連続で
行い実施例と同様に第2チャージ目にはSiキルド鋼、
第3チャージ目にはAl・Siキルド鋼として、連続し
て同一タンディッシュを用いての鋳造を試みたが、第2
チャージ目の鋳造末期時には本発明のごときCa添加処
理は施さなかった。
【0018】この後、鋳片サイズが162mm×162
mmの湾曲型ビレット連鋳機に供し、棒線材向けビレッ
トを製造したが、第2チャージ目と第3チャージ目の継
ぎ目部においてノズル詰りが発生したため、続けて残り
のチャージを鋳造することができなかった。このような
6チャージ連続の操業を15回繰り返したが、ノズル詰
りが発生し続けて残りのチャージを鋳造することができ
なかったケースは12回もあり、3回のみ6チャージ連
続して鋳造できたに留った。連続して鋳造できた場合の
第2チャージ目の鋳造末期の鋳片の介在物を観察すると
いずれも5〜60μとかなり大型であり、製品介在物欠
陥に発展する危険性も認められた。
【0019】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明法により、
AlとSを含有する棒線材向け溶鋼を対象として、同一
タンディッシュを用い2チャージ以上連続して鋳造する
場合であり、かつSiキルド鋼とAl・Siキルド鋼を
続けて鋳造するに際し、発生するノズル詰りを完全に防
止することが可能となった。これによりビレット連鋳の
コストを大幅に削減すると共に、非定常部鋳片の介在物
欠陥をも大幅に軽減させることが可能となり、鉄鋼業に
とって有益な発明である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B22D 11/16 B22D 11/16 Z

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基本成分がAl:0.100重量%以
    下、S:0.150重量%以下を含有する溶鋼であっ
    て、当該溶鋼からビレット連鋳機にて鋳片を製造するに
    際し、同一タンディッシュを用いて2チャージ以上連続
    して鋳造するに当たり、連続して行う組合わせが前チャ
    ージがAl:0.010重量%以下、Si:0.15重
    量%以上のSiキルド鋼、後チャージがAl:0.10
    0重量%以下、Si:0.1重量%以上のAl・Siキ
    ルド鋼を鋳造する場合に、前記Siキルド鋼チャージの
    全鋳造量の14/15相当量以上の鋳造末期に対応する
    タンディッシュ内溶鋼にCa源を添加し、続いてAl・
    Siキルド鋼を鋳造することによりAl・Siキルド鋼
    鋳造開始時に発生するノズル詰りを回避することを特徴
    とする棒線材向け溶鋼の安定連続鋳造方法。
  2. 【請求項2】 Ca源として粒状Ca−Si合金、粒状
    Fe−Ca合金を1種類以上用いる、請求項1記載の連
    続鋳造方法。
  3. 【請求項3】 内部にCa源を充填した鉄製ワイヤーを
    溶鋼中に供給する請求項1および2記載の連続鋳造方
    法。
JP9003795A 1995-03-24 1995-03-24 棒線材向け溶鋼の安定連続鋳造方法 Withdrawn JPH08257706A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106957942A (zh) * 2017-03-06 2017-07-18 河钢股份有限公司邯郸分公司 一种提高低碳低硅铝镇静钢直接起步开浇成功率的方法

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CN106957942A (zh) * 2017-03-06 2017-07-18 河钢股份有限公司邯郸分公司 一种提高低碳低硅铝镇静钢直接起步开浇成功率的方法

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