JPS6345901B2 - - Google Patents

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JPS6345901B2
JPS6345901B2 JP55071011A JP7101180A JPS6345901B2 JP S6345901 B2 JPS6345901 B2 JP S6345901B2 JP 55071011 A JP55071011 A JP 55071011A JP 7101180 A JP7101180 A JP 7101180A JP S6345901 B2 JPS6345901 B2 JP S6345901B2
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JP
Japan
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steel
molten steel
tundish
ladle
continuous casting
Prior art date
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Expired
Application number
JP55071011A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS56168941A (en
Inventor
Noboru Hirota
Yasushige Myagawa
Naonori Morya
Hiroaki Shinagawa
Jun Kadoi
Hirofumi Furukawa
Yasuo Fujikawa
Koichi Tamura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Nisshin Steel Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd, Nisshin Steel Co Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP7101180A priority Critical patent/JPS56168941A/ja
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Publication of JPS6345901B2 publication Critical patent/JPS6345901B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10Supplying or treating molten metal
    • B22D11/11Treating the molten metal
    • B22D11/113Treating the molten metal by vacuum treating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はブローホールおよび非金属介在物の少
ない連鋳スラブの製造法に関する。
鋼の連続鋳造法は、造塊−分塊法に比べて歩留
が良く工程も省略できるので近年の鋼製造工程の
主流となりつつあり、その製造可能範囲も拡大し
てきた。
一方、製鋼工程における脱酸型式には、未脱酸
方式(リムド鋼)、弱脱酸方式(セミキルド鋼)
および強脱酸方式(キルド鋼)の3型式があり、
弱および強脱酸方式では、製鋼炉からの出鋼中も
しくは真空脱ガス処理中に、Al、Siその他の脱
酸剤を添加して溶鋼中の溶存酸素を除去する。こ
の脱酸型式の相異による得失は、大略次のようで
ある。すなわち、未脱酸鋼は、Al、Si等の添加
がないので原価面で有利であるだけでなく造塊法
で製造する場合は表面品質も優れているが、その
反面内部の均質性に問題がある。これに対して強
脱酸方式は、内部の均質性は改善されるものの原
価の不利と非金属介在物の問題が不可避である。
弱脱酸方式は両者の中間的存在といえる。
連続鋳造法は造塊法に比べて内部の均質な鋼片
を製造するのに適した方法であるので、未脱酸鋼
の連続鋳造法が可能になれば原価面でも品質面で
も非常な利益を生じる。しかしながら、連続鋳造
法の最近の発展によつて鋼種的には低炭素鋼から
高炭素鋼、合金鋼までの製造が可能になり、材料
面では薄板から厚板、高張力鋼などの製造が可能
となつているにもかかわらず、脱酸型式について
はいまだ未脱酸鋼の連続鋳造化が営業生産的水準
で可能となつていない。
連続鋳造法で未脱酸鋼の製造が困難である理由
は、大略次のとおりである。すなわち、未脱酸状
態の溶鋼では凝固に際して溶鋼中の溶存酸素と炭
素が反応してCOガスを生成するが、連続鋳造法
では、凝固殻の生長が速いのでCOガス気泡が凝
固殻表面に捕捉されて鋳片にピンホール状の欠陥
を生じ、圧延工程で製品とするに耐えない線状の
疵となるためである。
このようなことから、連続鋳造に際しては、気
泡発生を防ぐためにキルド化することがこれまで
一般的であり、しかも脱酸コントロールが厳密に
できないために安全側を狂つてSi、Al等の脱酸
剤を過剰に使用してきた。このため、コスト的に
高くなるだけでなく、脱酸生成物が鋳片に捕捉さ
れて起こる製品表面疵の問題、脱酸剤の過剰使用
による材質劣化の問題が顕在化していた。また、
脱酸生成物(主としてAl2O3)により、取鍋、タ
ンデイシユ等の出口のノズル閉塞が起こり、連続
鋳造を困難にすることがあつた。
このため、例えば、米国特許第3412781号明細
書に見られるように冷間圧延用鋼板を連続鋳造に
よつて安定かつ多量に生産することを目的として
鋼成分のバランスを図つた技術が紹介され、ま
た、特公昭47−47209号、特公昭51−4935号公報
等に見られるように鋳造作業の高能率化高速鋳造
化をはかるとともに表面性状を狙つた技術が紹介
された。しかしながらこれらの技術によつて得た
鋼板は汎用性に乏しくかつ製造工程においても
種々の問題を有するものであつた。
そこで、本発明者等は各種調査研究を行なつた
結果、上記いずれの技術も脱酸剤としてAlとSi
を併用しているため、鋼中Siの存在により材質的
にリムド鋼より硬く、またこの方法による脱酸型
式においては生成する非金属介在物はAl2O3
SiO2−MnO系の比較的低融点生成物であり熱延
薄鋼板として使用する場合の加工性は必ずしも満
足できるものではないことを解明した。
このようにSi脱酸することによるSi含有量の高
い(Si0.03%)鋼による欠点は、Siが固溶Siま
たはシリケート介在物として直接的または間接的
に影響を及ぼしているものである。ここにSi−
freeによる連続鋳造用弱脱酸鋼が要望される経緯
がある。Si−free鋼としては特開昭50−8713号、
特開昭53−73422号に見られるが、溶製時の脱酸
制御が困難であり、また、連続鋳造時の高速引抜
が必須としている。
本発明に目的は、このような従来の連続鋳造法
の各種の問題を解決することであり、ブロホール
および非金属介在物の少ない健全な連鋳スラブを
経済的および操業的有利に製造することである。
この目的において本発明法の連鋳スラブの製造
法は、取鍋に受鋼した炭素量が0.15%以下の未脱
酸溶鋼をこの取鍋内で真空脱ガス処理すると共に
Alによる脱酸を行ない、得られた弱脱酸溶鋼を
連続鋳造機のタンデイシユに注入し、このタンデ
イシユ内の溶鋼を再度真空脱ガス処理してから鋳
型に注入することを特徴とする。
本発明法の実施にあたり、取鍋内の真空脱ガス
処理は取鍋全体を真空容器中にセツトする取鍋真
空脱ガス装置、あるいは取鍋内溶鋼を真空室に還
流させるRHまたはDH装置などの公知の装置を
用いて行なうことができる。また、タンデイシユ
内の溶鋼の真空脱ガス処理は例えば特公昭53−
4483号公報に記載された連続真空脱ガス装置を用
いて好適に実施し得る。
第1図は本発明法の実施に好適に使用すること
ができる装置を示すもので、取鍋脱ガス後のタン
デイシユ脱ガス工程の例を示している。第1図に
おいて、1は連鋳用鋳型、2はこの鋳型1に流す
溶鋼を保持するためのタンデイシユ、3はこのタ
ンデイシユ2に溶鋼を注入する取鍋であり、タン
デイシユ2には溶鋼を真空処理するための真空容
器4を備えている。この真空容器4は、頂部に排
気孔5、底部に吸込管6および吐出管7を有し、
排気孔5は排気装置(図示しない)に連結され
る。吸込管6は吐出管7よりも若干短く、吐出管
7の端部がタンデイシユノズル8に連結するよう
にこの真空容器4をタンデイシユ2内にセツト
し、この状態で吸込管6の端部はタンデイシユ2
の底よりも上方に位置する関係になつている。し
たがつて、排気装置の駆動によつて容器内が減圧
されると、タンデイシユ2内の溶鋼は吸込管6よ
り容器内に吸上げられ、吐出管7からタンデイシ
ユノズル8に吐出される。タンデイシユノズル8
には浸漬ノズル9が取付けてあり、鋳型1内に滞
留する溶鋼内に浸漬されたこの浸漬ノズル9を経
て溶鋼は鋳型1に連続供給される。このようにし
て、タンデイシユ内溶鋼が鋳型1に注入される前
に連続真空脱ガス処理されるが、これだけでは本
発明の目的は十分に達成できない。このタンデイ
シユ2に注入された溶鋼自体も溶存酸素を所定値
以下にまで低下させておく必要がある。このた
め、取鍋3の溶鋼10も真空脱ガス処理されると
共にAl脱酸された弱脱酸鋼を使用し、この取鍋
3からタンデイシユ2への注入もシール用ノズル
11を使用し、また鋳型1には人工の溶融スラグ
層12を形成させておく。
以下に本発明法の好ましい実施の態様を説明す
る。
転炉工程で、炭素含有量が0.15%以下の溶鋼、
例えばC=0.10%の炭素含有量の溶鋼を溶製する
と、溶存酸素は300〜500ppm程度である。これを
取鍋に出鋼し、この出鋼中に鋼の調質を目的とし
てMn源を添加する。これにより取鍋内受鋼は
200〜300ppmまで溶存酸素が低下するが、この
Mn添加はAlやSiなどのように脱酸を目的とする
のではなく、取鍋内には未脱酸状態の溶鋼が収容
される。次いで、この取鍋を真空容器内にセツト
して真空脱ガス処理し、C+O=COの反応を進
行させると同時にAl添加による脱酸を行ない鋼
中炭素0.08%以下、溶存酸素100ppm以下にまで
低下させる。この鋼中炭素と酸素は必ずしも化学
量論的に減少しない。これは転炉スラグまたは出
鋼中での大気中からの酸素の供給が不可避である
からである。この取鍋脱ガス処理を終えた溶鋼は
次に第1図に示すようにタンデイシユに注入し、
鋳型1への注入前に連続真空処理され、再度C+
O=COの反応によつて、C=0.05%程度、0<
50ppmまで脱炭脱酸される。この溶存酸素が
50ppm以下にまで脱酸された溶鋼は浸漬ノズルお
よび人工スラグによつて大気と遮断された状態で
鋳型に注入でき、鋳型内では凝固にさいしても
COガスの発生は軽微となつてブローホール疵の
ない健全な連鋳スラブが得られる。
本発明法は前記のように取鍋に受鋼した未脱酸
溶鋼をSi脱酸剤の添加なしで、取鍋内とタンデイ
シユ内の2段階からなる真空脱ガス処理によつて
鋼中炭素と酸素との反応により脱酸を行なうこと
を特徴とするものである。この2段階からなる真
空脱ガス処理に代えて、いづれか1方のみの1段
階でこれを実施することは、特別な操業または鋼
種を除いて、実操業上面で有利とはならない。例
えば、取鍋内脱ガス処理のみ(Alの添加を含む)
によつて減圧下におけるCO平衡値の10ppm程度
まで酸素を除去してこれを鋳造しようとしても、
この真空処理剤溶鋼の取鍋移送中や鋳造期間中に
取鍋内またはタンデイシユ内において大気圧下の
平衡状態に長時間保持されるから、この間に溶鋼
中の酸素が増加して、鋳片表面にピンホールが発
生する条件となることが避けられない。また、タ
ンデイシユ内での真空脱ガス処理のみによつて
は、その真空脱ガス装置の形状並びに処理量に自
づと限界があり、鋳型以降の溶鋼処理量1〜
8T/分の如き通常の鋳造条件に対して、反応速
度論的に十分な脱ガス能力を有するような大型装
置を設計することが実際上困難である。例えば転
炉で溶製された溶鋼は炭素含有量が低くなるにつ
れて溶存酸素量は増加する傾向があるが、特に炭
素含有量が0.15%以下にまで脱炭された転炉溶製
鋼に対しては、タンデイシユ内での真空脱ガス処
理だけで十分な脱ガスを行なうことは実質上困難
である。
本発明にあつては、取鍋内溶鋼の真空脱ガス処
理に加えてタンデイシユ内溶鋼の真空脱ガス処理
を併用することによつて、従来の連続鋳造法の大
きな課題であつた弱脱酸鋼の連続鋳造を実現した
ものであり、Si脱酸剤添加に基づくSiO2−Al2O3
−MnO系介在物の熱間加工性に及ぼす悪影響な
どを未然に回避しながら、リミングアクシヨンに
よるブローホールの発生を防止して健全な連鋳ス
ラブを経済的かつ操業的に有利に製造可能とした
ものである。そして、本発明によると、従来の弱
脱酸鋼の連続鋳造にあつてはピンホール発生防止
対策として必須とされている高速引抜きは必ずし
も必要としない。
第2図に既述の実施態様に従つて製造した本発
明法のスラブの断面写真を示す。この写真に見ら
れるように本発明法によると弱脱酸溶鋼からブロ
ーホールが低減した連鋳片が得られる。第3図の
写真は弱脱酸溶鋼の従来法によるスラブの断面写
真であり、従来法ではこの第3図の写真に見られ
る程度のブローホールが存在したのが普通であつ
た。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明法の実施に使用する装置の要部
断面図、第2図は本発明法によつて得られた連鋳
スラブの狭断面の金属組織を示すマクロエツチ真
真、第3図は従来法の未脱酸溶鋼の連鋳スラブの
狭断面の金属組織を示すマクロエツチ写真であ
る。 1……鋳型、2……タンデイシユ、3……取
鍋、4……真空容器、9……浸漬ノズル、11…
…シール用ノズル、12……人工スラグ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 取鍋に受鋼した炭素量が0.15%以下の未脱酸
    溶鋼をこの取鍋内で真空脱ガス処理すると共に
    Alによる脱酸を行ない、得られた弱脱酸溶鋼を
    連続鋳造機のタンデイシユに注入し、このタンデ
    イシユ内の溶鋼を再度真空脱ガス処理してから鋳
    型に注入することからなるブローホールおよび非
    金属介在物の少ない連鋳スラブの製造法。
JP7101180A 1980-05-28 1980-05-28 Manufacture of continuous casting slab with few blowholes and little nonmetallic inclusion Granted JPS56168941A (en)

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