JPH11277199A - 鋼の連続鋳造方法 - Google Patents

鋼の連続鋳造方法

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JPH11277199A
JPH11277199A JP7949498A JP7949498A JPH11277199A JP H11277199 A JPH11277199 A JP H11277199A JP 7949498 A JP7949498 A JP 7949498A JP 7949498 A JP7949498 A JP 7949498A JP H11277199 A JPH11277199 A JP H11277199A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋳型内の溶鋼メニスカスから鋳片が完全凝固
する位置までのメタラジカルレングスが１５ｍ以下の条
件にて鋳造を行なう連続鋳造機において、鋳造終了後の
引き抜き時にCOガスが原因となる鋳片トップからの溶鋼
流出を防止するためのパウダー使用条件を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 １２００℃での液相率が２０％以下とな
る性質を有するパウダーを用いることにより、パウダー
溶融層から溶鋼側へのSiO2の供給を抑制する。その結
果、溶鋼中のＣとパウダー中のSiO2の反応による発生す
るCOガス量を低減し、鋳片トップからの溶鋼流出が大幅
に低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼の連続鋳造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】連続鋳造においては、鋳造終了後の引き
抜き時に鋳片尾端部（一般に鋳片トップという）からの
吹き出しや絞り出し等による溶鋼の流出が生じる場合が
ある。従来溶鋼の吹き出しは、鋳片の凝固促進のための
スプレー水が鋳片トップの溶鋼中に侵入した際の水蒸気
爆発などが原因になっていた。また、連続鋳造機のロー
ルからの鋳片の押し付けにより未凝固の溶鋼が絞り出さ
れる場合や、鋳片トップが連鋳機の湾曲部から水平部に
移行していく際に鋳片トップから未凝固溶鋼が垂れ出る
ことも溶鋼流出の原因とされてきた。
【０００３】このような鋳片トップからの溶鋼流出が発
生した場合には、機内に残留した地金の処理のために次
回の鋳造開始までの準備時間延長につながり生産性を著
しく損ねたり、連鋳機のロール等の設備破損に至るとい
った問題がある。
【０００４】この問題に対して、例えば鉄板を挿入し鋳
片トップの未凝固表面に凝固層を形成させて溶鋼の流出
を防止する方法が特開昭５９−７６６５２号公報に開示
されている。また、鋳造終了時に鋳片トップに赤熱した
耐火物を挿入し、凝固シェル上端と未凝固湯面の距離を
所定量確保することで、スプレー水の侵入を防止する方
法が特開平９−１０８９９号公報に示されている。しか
しながら、これらの技術はメタラジカルレングスが１５
ｍを超える場合であり、メタラジカルレングスが１５ｍ
以下の条件で鋳造を行う場合には鋳片トップからの溶鋼
流出が完全には防止出来ていなかった。
【０００５】連続鋳造においては周知のごとく、鋳型と
鋳片間の潤滑、溶鋼表面の断気・保温、非金属介在物の
吸収と系外への排出等の目的からパウダーを使用するこ
とが一般的である。連続鋳造用パウダーはCaO 、Al
2O3 、SiO2、Na2O、Ｆ等の成分から構成されており、鋳
型内の溶鋼湯面上に溶融層を形成するような成分組成と
することで、鋳型と鋳片間へ潤滑材として流入したり、
非金属介在物を吸収する機能が付与されている。
【０００６】溶鋼−パウダー界面における溶鋼成分と溶
融パウダー中の成分との反応の一つとして、溶鋼中のＣ
とパウダー中のSiO2の反応があり、COガスを発生する。
通常、キルド鋼においては発生するCOガスの量が操業や
品質を害する程の量ではなく、また、ガスがパウダーを
介して系外に抜けていくために鋳造中には問題にならな
い。
【０００７】しかしながら、鋳造終了後の引き抜き中に
おいては、パウダー溶融層が温度の低下とともに上部か
ら凝固して発生するガスの抜け性が低下し、次第にガス
が鋳片内に蓄積されていく。鋳片内のガス圧がある程度
高くなるとパウダーの凝固層もしくは半凝固層を破って
ガスが溶鋼を伴って流出する場合があり、この現象はメ
タラジカルレングスが１５ｍ以下の場合に特に発生し易
いことを本発明者らは新たに見出した。
【０００８】
【発明の解決しようとする課題】本発明は、前述の水蒸
気爆発やロール押し付け等の原因による溶鋼流出ではな
く、COガスが原因となる鋳片トップからの溶鋼流出を防
止するためのパウダー使用条件を提供することを目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、鋼の連続鋳造において、１２００℃における液相
率が２０％以下となる性質を有するパウダーを用いるこ
とである。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１に示すように、連続鋳造にお
いては、鋳型１、１a により溶鋼を冷却し外周に凝固層
２、その内側に未凝固溶鋼層３からなる鋳片を連続的に
引き抜き、次いでスプレー冷却水にて凝固を促進・完了
させるものである。鋳型１、１a と鋳片の間の潤滑、未
凝固溶鋼層３の断気・保温、非金属介在物の吸収と系外
への排出等の目的から連続鋳造においてはパウダーを使
用することが一般的であり、鋳型内で未溶融層４及び溶
融パウダー層５を形成する。溶鋼成分であるＣと溶融パ
ウダー成分であるSiO2は次式に示す反応によりCOガスを
発生する。
【数１】２Ｃ＋(SiO2)→Ｓｉ＋２CO↑ 但し、 は溶鋼中の成分、( ) はパウダー中の成分であ
ることを表す。
【００１１】しかして、前記のごとく、鋳造終了後の引
き抜き中においては、パウダー溶融層が温度の低下とと
もに上部から凝固していき、発生するガスの抜け性が低
下し次第にガスが鋳片内に蓄積されていく。鋳片内のガ
ス圧がある程度高くなるとパウダーの凝固層もしくは半
凝固層を破ってガスが溶鋼を伴って流出する場合がある
ことを本発明者らは見出した。
【００１２】かくして、SiO2を含有しないパウダーを使
用すれば数１の反応を防止することが可能であるが、パ
ウダーとしての溶融特性を満足するためにはSiO2を含有
させるのが重要である。そこで、パウダー溶融層から溶
鋼側へのSiO2の供給を抑制することで数１によるCOガス
発生量を鋳片トップからの溶鋼流出が生じない程度に低
減することが望ましい。すなわち、温度低下に伴いパウ
ダー溶融層はしだいに固液共存相、固相に変化していく
が、引き抜き時におけるパウダーの液相率が低いほど、
溶鋼側へのSiO2の供給を抑制でき、鋳片トップからの溶
鋼流出の防止に有利である。
【００１３】まず、本発明者らは実験において坩堝中で
溶解した溶鋼上に表１に挙げたパウダーを乗せた後放冷
し、発生するＣＯガス量を調査した。その結果、図２に
示すごとく１２００℃におけるパウダーの液相率が小さ
いほど発生したＣＯガス量が少ない。特に液相率が２０
％以下であればＣＯガスの発生量が少なく溶鋼流出の抑
制に有利であることを見出し、本発明法を完成した。
【００１４】なお、パウダーの液相率の算出方法として
は、例えば4th International Conference on Molten S
lags,p103-108,(1992),Sendai,ISIJにより晶出相の平衡
計算を行う方法や所定の高温で一定時間保持したあと急
冷して組織観察から液相率を求める実験方法等が挙げら
れる。また、1100〜1300℃程度の範囲においては、一般
的にパウダーの液相率が大きく変化しないことから、12
00℃における液相率を代表的な指標と扱うことが出来
る。
【００１５】
【表１】
【００１６】また、引き抜き時には鋳片内部の凝固に伴
う体積収縮により、未凝固の溶鋼湯面が下がっていき、
最終的に凝固完了時に凝固した湯面は鋳片トップからあ
る程度の距離を有する（以下、この距離を湯引き量とい
う）。メタラジカルレングスが短いほど鋳造終了時の鋳
片内の溶鋼未凝固長さが短いため、引き抜き中の凝固に
伴う体積収縮量が小さい。このため、メタラジカルレン
グスの短い連鋳機ほど湯引き量が小さく、溶鋼の吹き出
しが生じた時に溶鋼流出が発生し易くなる。特にメタラ
ジカルレングスが１５ｍ以下の連続鋳造機においてはCO
ガスに起因する溶鋼流出頻度が高くなり、本発明の効果
が期待できる。
【００１７】
【実施例】厚み２５０ｍｍで巾１０００〜２０００ｍｍ
の炭素鋼の鋳片をメタラジカルレングスの異なる連続鋳
造機で鋳造した後の引き抜き時において、ＣＯガスに起
因する鋳片トップからの溶鋼流出発生頻度の調査を行っ
た。９、１５、２６、４８ｍのメタラジカルレングス
で、それぞれ0.42、0.70、1.20、2.25 m/minの速度で引
き抜きを行い、引き抜き回数に対する溶鋼流出の発生頻
度を指数化した。その結果、図３に示す如く１２００℃
におけるパウダーの液相率が小さいほど少なく、液相率
が２０％以下で溶鋼流出を低減できることが明らかにな
った。
【００１８】またメタラジカルレングスの違いに着目し
た場合、メタラジカルレングスが短いほど溶鋼流出の発
生頻度が高く、特にメタラジカルレングスが15ｍ以下の
場合にその発生頻度が大きくなっており、本発明法であ
る1200℃における液相率が20％以下のパウダーを使用
し、引き抜き時の鋳片トップからの溶鋼流出を防止する
ことが望ましい。
【００１９】
【本発明の効果】本発明によれば、引き抜き時のＣＯガ
スの発生量を抑制すると同時に湯引き量をより大きく確
保することができるため、鋳片トップからの溶鋼流出を
防止でき、鋳造準備時間の延長や設備破損等の防止効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】連続鋳造鋳型における鋳造方法を示す縦断面図
である。
【図２】実験により求めたパウダーの液相率とＣＯガス
の発生量の関係を表す図面である。
【図３】実連鋳機でのパウダー液相率と溶鋼流出頻度の
関係を表す図面である。
【符号の説明】
１ 連続鋳造鋳型 ２ 凝固シェル ３ 未凝固溶鋼 ４ パウダー ５ 溶融パウダー層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】鋳型内の溶鋼メニスカスから鋳片が完全凝
    固する位置までのメタラジカルレングスが１５ｍ以下の
    条件にて鋳造を行なう連続鋳造機において、１２００℃
    での液相率が２０％以下となる性質を有するパウダーを
    用いることを特徴とする鋼の連続鋳造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011016142A (ja) * 2009-07-08 2011-01-27 Nippon Steel Corp 連続鋳造におけるブリード防止方法

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