JP5599253B2 - Steel continuous casting method - Google Patents
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Description
本発明は、鋼の連続鋳造の連々鋳において、モールド中にモールドパウダーを投入してモールドパウダーの溶融層を生成してモールド中の溶鋼を外気から遮断し、かつモールド銅板と初期凝固シェルとの間の潤滑性を確保して行う連続鋳造方法に関し、特に連々鋳の開始時にモールド中にフロントパウダーであるモールドパウダーを投入し、続く連々鋳の定常状態時になると、開始時のフロントパウダーに代えて、鋼種ごとに最適な物性を有する定常状態用のモールドパウダー(以下、定常状態用のモールドパウダーを「本体パウダー」と称する。)を投入することによる連続鋳造方法に関する。 The present invention, in continuous casting of steel, cast mold powder into the mold to generate a molten layer of mold powder, to block the molten steel in the mold from the outside air, and between the mold copper plate and the initial solidified shell In particular, the continuous casting method is performed while ensuring the lubricity between the two, especially when the mold powder as the front powder is put into the mold at the start of continuous casting, and when the continuous casting is in a steady state, the front powder at the start is replaced. The present invention relates to a continuous casting method in which a steady-state mold powder having optimum properties for each steel type (hereinafter, the steady-state mold powder is referred to as “main body powder”).
従来の鋼の連続鋳造における連々鋳の技術では、定常状態において使用するモールドパウダーに対し、鋳造開始時には発熱特性を有する特別なモールドパウダーをフロントパウダーとして使用する方法が一般的である。しかし、この発熱特性を有するフロントパウダーを使用する方法では、フロントパウダーと定常状態における本体パウダーであるモールドパウダーとは、両者の組成(すなわち溶融状態での組成)が異なるため、フロントパウダーから本体パウダーに切り替わる途中である経過段階(すなわち遷移状態)では2種類の組成のパウダーによる混合状態となる。このような2種類のパウダーの混合状態では、鋼種ごとに決められたランニングパウダーとしての本体パウダーの組成から外れているために、遷移状態が終了して定常状態となるまではモールド内の初期凝固が不均一となってしまう。 In a continuous casting technique in conventional continuous casting of steel, a method is generally used in which a special mold powder having heat generation characteristics is used as a front powder at the start of casting, compared to a mold powder used in a steady state. However, in the method using the front powder having the heat generation characteristic, the composition of the front powder and the mold powder which is the main body powder in the steady state is different from each other (that is, the composition in the molten state). In the progress stage (that is, the transition state) in the middle of switching to the state, a mixed state is formed by powders of two types of compositions. In such a mixed state of two types of powders, since the composition of the main body powder as the running powder determined for each steel type is deviated, the initial solidification in the mold until the transition state ends and becomes a steady state. Becomes non-uniform.
ところで、連続鋳造用のモールドパウダーは、モールド内に添加されて溶鋼表面で滓化する。このようなモールドパウダーには、特に鋳造初期の段階で添加されるフロントパウダーがあり、溶鋼の温度の低下を防いで確実に溶鋼を保温してデッケルの発生を阻止して、得られた鋳片に表面きずの発生を防いでいる。このようなフロントパウダーは連続鋳造の一般的なモールドパウダーに発熱材としてCa−Si合金粉末やAl−Mg合金粉末などの金属粉末を含有している(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、このような発熱型モールドパウダーの場合、発熱材が急激な反応を起こし、発熱効果の持続性が無く、連続的な保温効果が得られず、鋳片表面品質の飛躍的な改善は望めず、また発熱型モールドパウダーに酸化源として含まれるFe2O3や酸化反応生成物であるAl2O3やSiO2等の酸化物が鋳片内部の品質を悪化させることが指摘されている(例えば、特許文献2参照。)。 By the way, the mold powder for continuous casting is added into the mold and hatched on the surface of the molten steel. In such mold powder, there is a front powder added particularly at the early stage of casting, and the resulting slab is obtained by preventing the temperature of the molten steel from being lowered and keeping the molten steel warm to prevent the occurrence of deckle. This prevents the generation of surface flaws. Such a front powder contains metal powder such as Ca—Si alloy powder or Al—Mg alloy powder as a heat generating material in a general mold powder for continuous casting (see, for example, Patent Document 1). However, in the case of such exothermic mold powder, the exothermic material reacts abruptly, there is no sustain of the exothermic effect, and the continuous heat insulation effect cannot be obtained, and a dramatic improvement in the slab surface quality can be expected. In addition, it has been pointed out that oxides such as Fe 2 O 3 contained in the exothermic mold powder as an oxidation source and oxidation reaction products such as Al 2 O 3 and SiO 2 deteriorate the quality inside the slab. (For example, refer to Patent Document 2).
また、発熱型のフロントパウダーを用いる代わりに、酸化物系原料の繊維および金属カルシウムと金属シリコンを混合して成形した不織布をモールドの周囲に貼付することで、モールドと溶鋼の凝固シェル間の潤滑性を向上させて鋳造開始時から鋳片表面の割れや凹みなどの疵を低減する方法が提案されている(例えば、特許文献3参照。)。 Also, instead of using exothermic front powder, a non-woven fabric formed by mixing fibers of metal oxide and metal calcium and metal silicon is stuck around the mold, and lubrication between the mold and the solidified shell of molten steel There has been proposed a method for reducing the wrinkles such as cracks and dents on the surface of the slab from the start of casting by improving the properties (see, for example, Patent Document 3).
さらに、連続鋳造における鋳込み開始の少し前からモールドに液状潤滑材を滴下し、増速中にはモールドと鋳片間の潤滑にモールドパウダーと液状潤滑材を付与してモールドと鋳片との間を潤滑してブレークアウトの発生を抑制する方法が開発されている(例えば、特許文献4参照。)。 Furthermore, liquid lubricant is dripped into the mold shortly before the start of casting in continuous casting, and during the speed increase, mold powder and liquid lubricant are applied for lubrication between the mold and the slab. A method for suppressing the occurrence of breakout has been developed (see, for example, Patent Document 4).
さらに、凝固温度の異なるモールドパウダーを使い分けることで、鋳片表面の縦割れを防止した鋳片を得る方法が提案されている(例えば、特許文献5参照。)。この方法は異なるモールドパウダーの混合による不安定化を生じ、このことが鋳片疵の発生の原因の一つとなっている。 Furthermore, there has been proposed a method for obtaining a slab in which vertical cracks on the surface of the slab are prevented by using different mold powders having different solidification temperatures (see, for example, Patent Document 5). This method causes instability due to mixing of different mold powders, and this is one of the causes of the occurrence of slab defects.
本発明が解決しようとする課題は、鋼の連続鋳造における連々鋳の鋳込開始時に用いるモールドパウダーとして、組成に工夫を凝らしたフロントパウダーを用いることにより連々鋳初期材の表面疵の発生を防止する連続鋳造方法を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to prevent the occurrence of surface flaws in the initial casting material by using a front powder with a specially designed composition as the mold powder used at the start of continuous casting in continuous casting of steel. It is to provide a continuous casting method.
Ca−Si合金などの金属発熱材やKMnO4やFe2O3などの低級酸化物酸化剤5をパウダー基材3に添加した従来技術におけるフロントパウダー6を、図2に模式的に示す。従来技術におけるフロントパウダーである発熱型パウダーのフロントパウダー6は溶鋼汚染などの問題がある。そこで、本願の発明の手段では、この図2に示すような金属発熱材や低級酸化物酸化剤5を添加したモールドパウダーは連々鋳の鋳込み開始時のフロントパウダーとしては使用しないものとし、また、定常状態となった鋳込み時におけるモールドパウダー(以下、「本体パウダー」という。)としても使用しないものとする。
FIG. 2 schematically shows a conventional front powder 6 in which a metal heating material such as a Ca—Si alloy and a lower oxide oxidizing
さらに、本願の発明の手段では、フロントパウダーと定常状態で用いる本体パウダーの混合状態による組成変動を無くすため、連々鋳の鋳込み開始時に使用するフロントパウダーを構成するパウダー基材は、定常状態時の本体パウダーを構成するパウダー基材と組成を同一とするが、これらのフロントパウダーと本体パウダーは、図1の(a)に模式的に示すフロントパウダー1および(b)に模式的に示す本体パウダー4として模式的に示すように、フリーカーボン(F.C.)2の含有量だけが異なるモールドパウダーとして使用する。
Furthermore, in the means of the invention of the present application, in order to eliminate the composition fluctuation due to the mixed state of the main powder used in the steady state with the front powder, the powder base material constituting the front powder used at the start of continuous casting is a steady state in the steady state. Although the composition is the same as the powder base material constituting the main body powder, the front powder and the main body powder are the
なお、上記のように本体パウダー4とフリーカーボン2の含有量だけが異なるモールドパウダーをフロントパウダー1として使用する可否の評価は、スラグ化率試験によって行う。このスラグ化率試験によって滓化性を評価することにより、フロントパウダー1として適正な滓化性を有するフロントパウダーを設計するものとする。
In addition, evaluation of the possibility of using the mold powder which differs only in content of the main body powder 4 and the
そこで、上記の課題を解決するための本発明の手段は、請求項1の発明では、炭素含有量が、質量%で、0.1〜1.5%の鋼を連続鋳造する方法において、Si、Al、Ca、Mg、Na、Liの酸化物系化合物および総F濃度を有する化合物からなり、該酸化物系化合物の質量および総F濃度を有する該化合物のF分の総質量の合計からなるパウダー基材3の質量を100%としたときの、パウダー基材3の質量に対するフリーカーボン2の質量は2〜8%、望ましくは3〜6%である、パウダー基材3およびフリーカーボン2の混合物からなり、かつ、1300℃における粘度が0.1〜5.0Pa・sであるフロントパウダー1を使用して連々鋳の鋳込み開始時の鋳込みを行う方法を特徴とする鋼の連々鋳による連続鋳造方法である。
Therefore, the means of the present invention for solving the above-described problems is that, in the invention of
上記の方法において1300℃における粘度が0.1Pa・s未満では、粘度が低すぎて鋳造開始時にフロントパウダー1の溶融層がモールドと溶鋼の凝固層の間に潤滑膜を均一に生成し難く、モールドと凝固層間の潤滑性が不十分となる。1300℃における粘度が5.0Pa・sよりも高すぎるとフロントパウダー1の溶融層の流動性が低く、鋳造開始時のモールドと凝固層間の潤滑性が不十分となる。
In the above method, if the viscosity at 1300 ° C. is less than 0.1 Pa · s, the viscosity is too low and it is difficult for the molten layer of the
請求項2の発明では、フロントパウダー1を使用して連々鋳の鋳込み開始時の鋳込みを行う方法は、1300℃に5分間保持した場合における粘度0.1〜5.0Pa・sであるフロントパウダー1をモールド内に投入する際、下記の(1)式に示すスラグ化率40%〜90%、望ましくは50〜80%のフロントパウダー1を使用して鋳込みを行う方法であることを特徴とする請求項1の手段の鋼の連々鋳による連続鋳造方法である。
スラグ化率(%)={(滓化したフロントパウダーの質量)/(滓化したフロントパウダーと未滓化のフロントパウダーとの混合物の質量)}×100・・・(1)
In the invention of
Slag rate (%) = {(mass of hatched front powder) / (mass of mixture of hatched front powder and unhatched front powder)} × 100 (1)
請求項3の発明では、請求項1または2の手段におけるフロントパウダー1を使用して行う連々鋳の鋳込み開始時の鋳込み行う方法に続いて、連々鋳の鋳込み開始時に使用のフロントパウダー1と、酸化物系化合物および総F濃度を有する化合物のパウダー基材3と組成が同一で、該パウダー基材3の質量に対するフリーカーボン2の質量の割合だけが相違する混合物からなる本体パウダー4を使用して、連々鋳の定常状態時の鋳込みを行う方法からなることを特徴とする鋼の連々鋳による連続鋳造方法である。
In the invention of
本発明は、上記の手段の連々鋳の開始時のフロントパウダーの使用および連々鋳の定常状態時の本体パウダーの使用による連続鋳造方法であるので、連々鋳の定常状態時の鋳片と同様に表面性状の優れた連々鋳初期鋳片を得ることができ、これに続く定常状態時の鋳片においても表面性状の優れた鋳片を得ることができ、連々鋳の開始時から無駄の無い鋳片の製造が得られた。なお、本発明における連々鋳初期鋳片とは、フロントパウダーから本体パウダーに切り替わるまでの鋳造初期から途中段階を経て定常状態に至るまでに鋳造された鋳片を意味する。 Since the present invention is a continuous casting method using the front powder at the start of continuous casting of the above means and the main body powder at the continuous state of continuous casting, it is the same as the slab at the continuous state of continuous casting. Continuous cast initial slabs with excellent surface properties can be obtained, and slabs with excellent surface properties can be obtained even in the subsequent slabs in steady state, and there is no waste from the beginning of continuous casting. The production of the piece was obtained. In addition, the continuous casting initial slab in the present invention means a slab cast from the initial stage of casting until it switches from the front powder to the main body powder until it reaches a steady state through an intermediate stage.
本発明の実施の形態について、以下に説明する。この実施の形態では、連続鋳造における連々鋳によって、炭素含有量が質量%で0.1〜1.5%である種々の鋼を製造するに当たって、それらの溶鋼の連々鋳の開始時の鋳造初期にフロントパウダー1をモールド内の溶鋼上に投入し、溶鋼上にフロントパウダー1の溶融層を生成した。この生成したフロントパウダー1の溶融層によりモールド内の溶鋼を外気から遮断し、また、モールドと溶鋼の凝固シェルとの間の潤滑性を確保し、さらに、連々鋳の開始時の鋳造初期に得られた鋳片の表面性状の悪化を防止し、連々鋳の定常状態時の鋳片の表面性状と変わらない表面性状の優れたものとした。使用したフロントパウダー1はパウダー基材3およびフリーカーボン2の混合体からなるモールドパウダーである。
Embodiments of the present invention will be described below. In this embodiment, in the production of various steels having a carbon content of 0.1 to 1.5% by mass% by continuous casting in continuous casting, the initial casting at the start of continuous casting of these molten steels. The
このフロントパウダー1が形成されているパウダー基材3およびフリーカーボン2の混合体について説明すると、パウダー基材3はSi、Al、Ca、Mg、Na、Liの酸化物系化合物およびフッ化物系化合物(以後、フッ化物系化合物を「F化合物」という。)からなり、このパウダー基材3を質量%で100%とするとき、パウダー基材3の2〜8%望ましくは3〜6%に相当する質量のフリーカーボン2を、このパウダー基材3に対して加えた混合体からフロントパウダー1はなっている。このフロントパウダー1は、1300℃における粘度が0.1〜5.0Pa・sを有するものである。また、Si、Al、Ca、Mg、Na、Liの酸化物系化合物としては、SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Na2O+Li2Oであり、F化合物としては、スラグ融剤であるCaF2からなる螢石またはNaFからなるフッ化ソーダなどである。これら化合物の配合比率は特に限定するものではないが、代表的な化合物の配合比率はおよそSiO2:35〜60%、Al2O3:2〜15%、CaO:25〜35%、MgO:≦10%、Na2O+Li2O:2〜20%であり、F化合物としてはCaF2:5〜15%、NaF:≦10%で構成される。
The mixture of the
ところで、フロントパウダー1の1300℃における粘度が0.1Pa・s未満では、粘度が低すぎて連々鋳の鋳造開始時に溶融パウダーがモールドと溶鋼の凝固層との間に潤滑膜を均一に生成しにくく、このために潤滑性が不十分となる。一方、1300℃における粘度が5.0Pa・sよりも高くなると流動性が低くなりすぎ、連々鋳の鋳造開始時の潤滑性が十分に得られないこととなる。
By the way, when the viscosity at 1300 ° C. of the
さらに、この鋼の連々鋳用のフロントパウダー1では、1300℃に加熱して5分間保持して冷却することによって得られる下記の(1)式に示すスラグ化率は40〜90%であり、望ましいスラグ化率は50〜80%である。
Furthermore, in the
スラグ化率(%)={(滓化したフロントパウダーの質量)/(滓化したフロントパウダーと未滓化のフロントパウダーの混合物の質量)}×100・・・(1) Slag rate (%) = {(mass of hatched front powder) / (mass of mixture of hatched front powder and unhatched front powder)} × 100 (1)
すなわち、上記の(1)式に示すスラグ化率(%)は、1300℃に加熱し5分間保持して冷却することによって得た滓化したフロントパウダーと未滓化のフロントパウダーの混合物の質量中に占める滓化したフロントパウダーの質量の比率を百分率で示した値である。 That is, the slag conversion rate (%) shown in the above formula (1) is the mass of the mixture of the hatched front powder and the unhatched front powder obtained by heating to 1300 ° C., holding for 5 minutes and cooling. It is the value which showed the ratio of the mass of the hatched front powder which occupies in the percentage.
このスラグ化率を求める試験に当たっては、滓化のためにフロントパウダー1を加熱するが、この加熱条件は1300℃へ加熱し、この温度に5分間保持する1条件である。さらに、上述の条件でフロントパウダー1を加熱すると滓化して融液となり、この融液が冷却後に塊となるので篩の上に残ることとなる。一方、試験後も未滓化のパウダーは粒径が変わらないので、篩を通過する。この現象を利用して、JIS Z 8801の呼び寸法600μmの篩にて滓化したフロントパウダーと未滓化のフロントパウダーを篩別することにより、滓化したフロントパウダーを篩上とし、滓化しなかったすなわち未滓化のフロントパウダーを篩下とし、それらの質量をそれぞれ測定して求め、これらの求めた質量を上記のスラグ化率の(1)式に適用することによりスラグ化率が得られる。
In the test for determining the slag conversion rate, the
スラグ化率が40%未満のフロントパウダー1では、フロントパウダーとしての滓化性が不十分で溶融しにくい。スラグ化率が90%を超えるフロントパウダー1では、フリーカーボンによるフロントパウダー粒子の被覆が不十分であるために、焼結するなどの不具合が生じる恐れがある。
In the case of the
フロントパウダー1のスラグ化率の試験方法は、本出願人の他の出願に係る特開2008−246500号公報に記載の方法と同様の方法により実施できる。
The test method of the slag conversion rate of the
その方法は、先ず、厚さ1mmの鉄板を加工して、幅80mm、長さ150mm、深さ25mmである鉄製の容器を作製する。この鉄製の容器にフロントパウダーを150g秤量して装入する。これを平らにして溶解させる炉としてマッフル炉を使用し、上記のフロントパウダーを装入した鉄製の容器を1573Kに設定したマッフル炉中に装入し、5分間保持し、フロントパウダーを溶解させた後、鉄製の容器ごと取り出して自然冷却する。 First, an iron plate having a thickness of 1 mm is processed to produce an iron container having a width of 80 mm, a length of 150 mm, and a depth of 25 mm. In this iron container, 150 g of the front powder is weighed and charged. A muffle furnace was used as a furnace for flattening and melting this, and the iron container charged with the above-mentioned front powder was charged into a muffle furnace set at 1573K and held for 5 minutes to dissolve the front powder. Then, the whole iron container is taken out and naturally cooled.
冷却した鉄製の容器からフロントパウダーを全て取り出し、滓化分と未滓化分とを分離するためにボールミルで10分間粉砕する。粉砕後、滓化したフロントパウダーと未滓化のフロントパウダーの混合物をJIS Z 8801の呼び寸法600μmの網目の篩にて篩別する。この篩別により網目上に残った篩上を滓化したフロントパウダーとし、その質量を測定する。一方、網目を通過した篩下を滓化していないすなわち未滓化のフロントパウダーとし、その質量を測定する。 All the front powder is taken out from the cooled iron container and pulverized with a ball mill for 10 minutes in order to separate the hatched portion and the unhatched portion. After pulverization, the mixture of the hatched front powder and the unhatched front powder is sieved with a mesh sieve having a nominal size of 600 μm of JIS Z8801. A sieved front powder is formed on the screen remaining on the mesh by this sieving, and its mass is measured. On the other hand, the sieve under the mesh is used as an unhatched front powder, that is, an unhatched front powder, and its mass is measured.
これらの測定により得られたそれぞれの質量を次のスラグ化率の(1)式に適用して、滓化したフロントパウダーの質量を、滓化したフロントパウダーと未滓化のフロントパウダーの全質量で除することによって、すなわち加熱に用いた元のフロントパウダーの全質量で除することによって、スラグ化率を算出する。 Applying the respective masses obtained by these measurements to the following formula (1) of the slag formation rate, the mass of the hatched front powder is the total mass of the hatched front powder and the unhatched front powder. By dividing by, that is, by dividing by the total mass of the original front powder used for heating, the slag conversion rate is calculated.
スラグ化率(%)={(滓化したフロントパウダーの質量)/(滓化したフロントパウダーと未滓化のフロントパウダーの混合物の全量)}×100……(1)
すなわち、スラグ化率(%)={(滓化したフロントパウダーの質量)/(元のフロントパウダーの全質量)}×100……(1)
Slag rate (%) = {(mass of hatched front powder) / (total amount of hatched front powder and unhatched front powder)} × 100 (1)
That is, slag conversion rate (%) = {(mass of hatched front powder) / (total mass of original front powder)} × 100 (1)
ここで、本発明の実施の形態である発明例1と比較例1〜4についての上記のスラグ化率の試験結果に基づく、それぞれのフロントパウダーの組成、並びに、1300℃で5分間保持した場合における粘度、スラグ化率、凝固温度、および連々鋳の開始時の鋳造初期の鋳片の表面性状を表1に示す。さらに、連々鋳の定常状態時に用いるモールドパウダーである本体パウダー4の組成、1300℃の粘度、凝固温度およびスラグ化率を本体パウダーとして表1に示す。また、表1において、F.C.はフリーカーボンを示し、連々鋳の開始初期の鋳片すなわち連々初期鋳片の表面性状における、◎は操業異常なく鋳片の表面性状が優秀であること、○は鋳片の表面性状が良好であること、△および×は鋳片表面に欠陥を発生することをそれぞれに示している。この場合、表1において、パウダー基材は滓化後のパウダー融液組成が100%となるように示している。一方、パウダー組成におけるF.C.は燃焼して消失し、パウダー基材の滓化後のパウダー融液組成に影響しない。そこで、パウダー基材の滓化後のパウダー融液組成を質量で100%とするとき、この滓化後のパウダーの融液組成に対して混合するF.C.の質量を%で示している。表1の下部に記載するように、表1におけるFはパウダー基材におけるF化合物、例えばCaF2、NaF、AlF3などに含まれるフッ素分の総F濃度である。 Here, the composition of each front powder based on the test results of the above slag rate for Invention Example 1 and Comparative Examples 1 to 4 which are embodiments of the present invention, and when held at 1300 ° C. for 5 minutes viscosity, slag Karitsu, solidification temperature, and the surface properties of the continuous people cast at the start of the cast initial slab are shown in Table 1 in. Further, Table 1 shows the composition of the main body powder 4 which is a mold powder used in the steady state of continuous casting, the viscosity at 1300 ° C., the solidification temperature and the slagging rate as the main body powder. In Table 1, F.R. C. Indicates free carbon, and the surface properties of the cast slabs at the beginning of continuous casting, that is, the initial slabs, ◎ indicates that the surface properties of the slab are excellent without any abnormal operation, and ○ indicates that the surface properties of the slab are good. Being present, Δ and × indicate that defects are generated on the surface of the slab. In this case, in Table 1, the powder base material is shown such that the powder melt composition after hatching is 100%. On the other hand, F. C. Burns away and does not affect the powder melt composition after hatching of the powder substrate. Therefore, when the 100% by mass of powder melt composition after slag formation powder base, mixed with respect to the melt composition powder after the slag formation F. C. The mass of is shown in%. As described in the lower part of Table 1, F in Table 1 is the total F concentration of fluorine contained in F compounds such as CaF 2 , NaF, and AlF 3 in the powder base material.
さらに、本発明の実施の形態である発明例2と比較例5〜8により、フロントパウダーの組成、並びに、1300℃で5分間保持した場合における粘度、スラグ化率、凝固温度、および連々鋳の開始時の鋳造初期の鋳片の表面性状を表2に示す。さらに、連々鋳の定常状態時に用いるモールドパウダーである本体パウダーの組成、1300℃の粘度、凝固温度およびスラグ化率を本体パウダーとして表2に示す。また、表2において、F.C.はフリーカーボンを示し、連々鋳の開始初期の鋳片すなわち連々初期鋳片の表面性状における、◎は操業異常なく鋳片の表面性状が優秀であること、○は鋳片の表面性状が良好であること、△および×は鋳片表面に欠陥を発生することをそれぞれ示している。この場合、表2において、パウダー基材は滓化後のパウダー融液組成が100%となるように示している。一方、パウダー組成におけるF.C.は燃焼して消失し、パウダー基材の滓化後のパウダー融液組成に影響しない。そこで、パウダー基材の滓化後のパウダー融液組成を質量で100%するとき、この滓化後のパウダー融液組成に対して混合するF.C.の質量を%を示している。表2の下部に記載するように、表2におけるFはパウダー基材におけるF化合物、例えばCaF2、NaF、AlF3などに含まれるフッ素分の総F濃度である。 Further, according to Invention Example 2 and Comparative Examples 5 to 8 which are embodiments of the present invention, the composition of the front powder, the viscosity when held at 1300 ° C. for 5 minutes, the slagging rate, the solidification temperature, and the continuous casting Table 2 shows the surface properties of the slab at the beginning of casting. Furthermore, Table 2 shows the composition of the main body powder, which is a mold powder used in the steady state of continuous casting, the viscosity at 1300 ° C., the solidification temperature, and the slagging rate as the main body powder. In Table 2, F.I. C. Indicates free carbon, and the surface properties of the cast slabs at the beginning of continuous casting, that is, the initial slabs, ◎ indicates that the surface properties of the slab are excellent without any abnormal operation, and ○ indicates that the surface properties of the slab are good. Being present, Δ and × indicate that a defect is generated on the surface of the slab. In this case, in Table 2, the powder base material is shown such that the powder melt composition after hatching is 100%. On the other hand, F. C. Burns away and does not affect the powder melt composition after hatching of the powder substrate. Therefore, when the powder melt composition after hatching of the powder base material is 100% by mass, the powder melt composition after mixing is mixed with the powder melt composition after hatching. C. The mass is shown in%. As described in the lower part of Table 2, F in Table 2 represents the total F concentration of fluorine contained in F compounds such as CaF 2 , NaF, and AlF 3 in the powder base material.
さらに、本発明の実施の形態である発明例3と比較例9〜12により、フロントパウダーの組成、並びに、1300℃で5分間保持した場合における粘度、スラグ化率、凝固温度、および連々鋳の開始時の鋳造初期の鋳片の表面性状を表3に示す。さらに、連々鋳の定常状態時に用いるモールドパウダーである本体パウダーの組成、1300℃の粘度、凝固温度およびスラグ化率を本体パウダー3として表3に示す。また、表3において、F.C.はフリーカーボンを示し、連々鋳の開始初期の鋳片すなわち連々初期鋳片の表面性状における、◎は操業異常なく鋳片の表面性状が優秀であること、○は鋳片の表面性状が良好であること、△および×は鋳片表面に欠陥を発生することをそれぞれ示している。この場合、表3において、パウダー基材は滓化後のパウダー融液組成が100%となるように示している。一方、パウダー組成におけるF.C.は燃焼して消失し、パウダー基材の滓化後のパウダー融液組成に影響しない。そこで、パウダー基材の滓化後のパウダー融液組成を質量で100%するとき、この滓化後のパウダー融液組成に対して混合するF.C.の質量を%を示している。表3の下部に記載するように、表3におけるFはパウダー基材におけるF化合物、例えばCaF2、NaF、AlF3などに含まれるフッ素分の総F濃度である。
Further, according to Invention Example 3 and Comparative Examples 9 to 12 which are embodiments of the present invention, the composition of the front powder, the viscosity when held at 1300 ° C. for 5 minutes, the slagging rate, the solidification temperature, and the continuous casting Table 3 shows the surface properties of the slab at the beginning of casting. Furthermore, Table 3 shows the composition of the main body powder, which is a mold powder used in the continuous casting state, the viscosity at 1300 ° C., the solidification temperature, and the slagging rate as the
JISに規定するSUJ2鋼の連々鋳の開始時の鋳造初期に、図1に模式的に示すフリーカーボン2とパウダー基材3の混合物であるフロントパウダー1、すなわち表1の発明例1に示すフロントパウダー(Fで示すF化合物:6.0%と、SiO2:46.4%、Al2O3:11.2%、CaO:27.9%、MgO:5.3%、Na2O+Li2O:3.1%の酸化物からなるパウダー基材と、質量%でパウダー基材100%に対して混合するF.C.2.5%との混合物からなり、粘度1.1Pa・s、凝固温度1030℃、スラグ化率60%)8kgをモールドに投入して鋳造を開始した。この発明例1のフロントパウダーは、スラグ化率が60%であるのでフロントパウダーに必要な滓化性を有するための条件であるスラグ化率40〜90%を満足しており、また、質量%でパウダー基材100%と混合するF.C.が2.5%であるのでフロントパウダーに必要な燃焼発熱による保温性を有するための条件であるF.C.2〜8%を満足しており、さらに、粘度が1.1Pa・sであるのでフロントパウダーに必要な潤滑性を有するための条件である粘度0.1〜5.0Pa・sを満足している。上記の発明例1の連々鋳の開始の後、連々鋳が定常化すると、本発明におけるフロントパウダーに代えて、SUJ2鋼用の定常時用のモールドパウダーである本体パウダー4(Fで示すF化合物:6.0%、と、SiO2:46.4%、Al2O3:11.2%、CaO:27.9%、MgO:5.3%、Na2O+Li2O:3.1%の酸化物からなるパウダー基材と、質量%でパウダー基材100%に対して混合するF.C.:5.4%、粘度1.1Pa・s、凝固温度1030℃、スラグ化率33%)を用いて鋳造を継続し、鋳片を得た。これらの鋳片は連々鋳初期の鋳片においても表面性状は◎で優れたもので、連々鋳が定常化してから得られた鋳片と変わることの無い表面性状の優れたものであった。なお、表1において、鋳片表面性状は、鋳造後放出して冷塊とした鋳片を対象に、磁粉探傷およびグラインダー研削によって鋳片疵の程度を評価した。
At the beginning of continuous casting of SUJ2 steel specified in JIS,
JISに規定するS15C鋼の連々鋳の開始時の鋳造初期に、図1に模式的に示すフリーカーボン2とパウダー基材3の混合物であるフロントパウダー1、すなわち表2の発明例2に示すフロントパウダー(Fで示すF化合物:7.8%と、SiO2:42.9%、Al2O3:6.0%、CaO:29.3%、MgO:3.5%、Na2O+Li2O:10.4%の酸化物からなるパウダー基材と、質量%でパウダー基材100%に対して混合するF.C.3.0%との混合物からなり、粘度0.4Pa・s、凝固温度1110℃、スラグ化率70%)8kgをモールドに投入して鋳造を開始した。この発明例2のフロントパウダーは、スラグ化率が70%であるのでフロントパウダーに必要な滓化性を有するための条件であるスラグ化率40〜90%を満足しており、また、質量%でパウダー基材100%と混合するF.C.が3.0%であるのでフロントパウダーに必要な燃焼発熱による保温性を有するための条件であるF.C.2〜8%を満足しており、さらに、粘度が0.4Pa・sであるのでフロントパウダーに必要な潤滑性を有するための条件である粘度0.1〜5.0Pa・sを満足している。上記の発明例2の連々鋳の開始の後、連々鋳が定常化すると、本発明におけるフロントパウダーに代えて、S15C鋼用の定常時用のモールドパウダーである本体パウダー4(Fで示すF化合物:7.8%と、SiO2:42.9%、Al2O3:6.0%、CaO:29.3%、MgO:3.5%、Na2O+Li2O:10.4%の酸化物からなるパウダー基材と、質量%でパウダー基材100%に対して混合するF.C.:5.0%、粘度0.4Pa・s、凝固温度1110℃、スラグ化率32%)を用いて鋳造を継続し、鋳片を得た。これらの鋳片は連々鋳初期の鋳片においても表面性状は◎で優れたもので、連々鋳が定常化してから得られた鋳片と変わることの無い表面性状の優れたものであった。なお、表2において、鋳片表面性状は、鋳造後放出して冷塊とした鋳片を対象に、磁粉探傷およびグラインダー研削によって鋳片疵の程度を評価した。
At the beginning of continuous casting of S15C steel specified in JIS,
JISに規定するSCr420鋼の連々鋳の開始時の鋳造初期に、図1に模式的に示すフリーカーボン2とパウダー基材3の混合物であるフロントパウダー1、すなわち表3の発明例3に示すフロントパウダー(Fで示すF化合物:3.3%と、SiO2:48.6%、Al2O3:13.2%、CaO:28.6%、MgO:1.2%、Na2O+Li2O:5.1%の酸化物からなるパウダー基材と、質量%でパウダー基材100%に対して混合するF.C.3.5%との混合物からなり、粘度2.3Pa・s、凝固温度1100℃、スラグ化率76%)8kgをモールドに投入して鋳造を開始した。この発明例3のフロントパウダーは、スラグ化率が76%であるのでフロントパウダーに必要な滓化性を有するための条件であるスラグ化率40〜90%を満足しており、また、質量%でパウダー基材100%と混合するF.C.が3.5%であるのでフロントパウダーに必要な燃焼発熱による保温性を有するための条件であるF.C.2〜8%を満足しており、さらに、粘度が2.3Pa・sであるので、フロントパウダーに必要な潤滑性を有するための条件である粘度0.1〜5.0Pa・sを満足している。上記の発明例3の連々鋳の開始の後、連々鋳が定常化すると、本発明におけるフロントパウダーに代えて、SCr420鋼用の定常時用のモールドパウダーである本体パウダー4(Fで示すF化合物:3.3%、と、SiO2:48.6%、Al2O3:13.2%、CaO:28.0%、MgO:1.2%、Na2O+Li2O:5.1%の酸化物からなるパウダー基材と、質量%でパウダー基材100%に対して混合するF.C.:7.0%、粘度2.3Pa・s、凝固温度1100℃、スラグ化率15%)を用いて鋳造を継続し、鋳片を得た。これらの鋳片は連々鋳初期の鋳片においても表面性状は◎で優れたもので、連々鋳が定常化してから得られた鋳片と変ることの無い表面性状の優れたものであった。なお、表3において、鋳片表面性状は、鋳造後放出して冷塊とした鋳片を対象に、磁粉探傷およびグラインダー研削によって鋳片疵の程度を評価した。
At the beginning of continuous casting of the SCr420 steel specified in JIS, the
1 フロントパウダー
2 フリーカーボン
3 パウダー基材
4 本体パウダー
5 金属発熱材や低級酸化物酸化剤
6 従来技術におけるフロントパウダー
DESCRIPTION OF
Claims (3)
スラグ化率(%)={(滓化したフロントパウダーの質量)/(滓化したフロントパウダーと未滓化のフロントパウダーとの混合物の質量)}×100・・・(1) The casting method at the start of continuous casting by using the front powder is as follows when the front powder having a viscosity of 0.1 to 5.0 Pa · s when held at 1300 ° C. for 5 minutes is put into the mold: The continuous casting method by continuous casting of steel according to claim 1, wherein the casting method uses a front powder having a slag conversion rate of 40% to 90% represented by the formula (1).
Slag conversion rate (%) = {(mass of hatched front powder) / ( mass of mixture of hatched front powder and unhatched front powder)} × 100 (1)
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