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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023070304
(43)【公開日】2023-05-19
(54)【発明の名称】連続鋳造用モールドパウダー、および、鋼の連続鋳造方法
(51)【国際特許分類】
B22D 11/108 20060101AFI20230512BHJP
B22D 11/00 20060101ALI20230512BHJP
C22C 38/06 20060101ALI20230512BHJP
C22C 38/00 20060101ALI20230512BHJP
【ＦＩ】
B22D11/108 F
B22D11/00 A
C22C38/06
C22C38/00 301Z
C22C38/00 301S
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021182389
(22)【出願日】2021-11-09
(71)【出願人】
【識別番号】000006655
【氏名又は名称】日本製鉄株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106909
【弁理士】
【氏名又は名称】棚井 澄雄
(74)【代理人】
【識別番号】100175802
【弁理士】
【氏名又は名称】寺本 光生
(74)【代理人】
【識別番号】100134359
【弁理士】
【氏名又は名称】勝俣 智夫
(74)【代理人】
【識別番号】100188592
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 洋
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼平 信幸
(72)【発明者】
【氏名】小端 洋平
(72)【発明者】
【氏名】敷田 達哉
(72)【発明者】
【氏名】角野 祐貴
【テーマコード（参考）】
4E004
【Ｆターム（参考）】
4E004MB14
(57)【要約】
【課題】質量比で、Ｓｉを２．０％未満、Ａｌを０．２％以上含有する鋼を長時間鋳造しても、モールドパウダーの流入性や潤滑性が阻害されず、かつ、モールドパウダーの巻き込みを抑制でき、安定して高品質な鋳片を得ることが可能な連続鋳造用モールドパウダーを提供する。
【解決手段】ＣａＯとＳｉＯ２を主成分とし、ＣａＯの含有量〔ＣａＯ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕との質量比〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕である塩基度が０．９０未満とされ、Ｎａ２Ｏの含有量〔Ｎａ２Ｏ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕との質量比〔Ｎａ２Ｏ〕／〔ＳｉＯ２〕が０．４０以上０．８０未満とされており、質量比で、骨材としてのＣを除いた成分を１００％とした場合において、Ａｌ２Ｏ３の含有量が５．０％未満、ＭｇＯの含有量が５．０％未満、ＢａＯの含有量が５．０％未満、Ｌｉ２Ｏの含有量が５．０％未満、Ｆの含有量が１６．０％以上２５．０％未満、である。
【選択図】なし
【解決手段】ＣａＯとＳｉＯ２を主成分とし、ＣａＯの含有量〔ＣａＯ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕との質量比〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕である塩基度が０．９０未満とされ、Ｎａ２Ｏの含有量〔Ｎａ２Ｏ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕との質量比〔Ｎａ２Ｏ〕／〔ＳｉＯ２〕が０．４０以上０．８０未満とされており、質量比で、骨材としてのＣを除いた成分を１００％とした場合において、Ａｌ２Ｏ３の含有量が５．０％未満、ＭｇＯの含有量が５．０％未満、ＢａＯの含有量が５．０％未満、Ｌｉ２Ｏの含有量が５．０％未満、Ｆの含有量が１６．０％以上２５．０％未満、である。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
質量比で、Ｓｉを２．０％未満、Ａｌを０．２％以上含有する鋼を連続鋳造する際に鋳型内に供給される連続鋳造用モールドパウダーであって、
ＣａＯとＳｉＯ２を主成分とし、ＣａＯの含有量〔ＣａＯ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕との質量比〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕である塩基度が０．９０未満とされ、
Ｎａ２Ｏの含有量〔Ｎａ２Ｏ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕との質量比〔Ｎａ２Ｏ〕／〔ＳｉＯ２〕が０．４０以上０．８０未満とされており、
質量比で、骨材としてのＣを除いた成分を１００％とした場合において、
Ａｌ２Ｏ３の含有量が５．０％未満、
ＭｇＯの含有量が５．０％未満、
ＢａＯの含有量が５．０％未満、
Ｌｉ２Ｏの含有量が５．０％未満、
Ｆの含有量が１６．０％以上２５．０％未満、
であることを特徴とする連続鋳造用モールドパウダー。
ＣａＯとＳｉＯ２を主成分とし、ＣａＯの含有量〔ＣａＯ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕との質量比〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕である塩基度が０．９０未満とされ、
Ｎａ２Ｏの含有量〔Ｎａ２Ｏ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕との質量比〔Ｎａ２Ｏ〕／〔ＳｉＯ２〕が０．４０以上０．８０未満とされており、
質量比で、骨材としてのＣを除いた成分を１００％とした場合において、
Ａｌ２Ｏ３の含有量が５．０％未満、
ＭｇＯの含有量が５．０％未満、
ＢａＯの含有量が５．０％未満、
Ｌｉ２Ｏの含有量が５．０％未満、
Ｆの含有量が１６．０％以上２５．０％未満、
であることを特徴とする連続鋳造用モールドパウダー。
【請求項2】
１３００℃における粘度が０．０５Ｐａ・ｓ以上０．３５Ｐａ・ｓ未満であることを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造用モールドパウダー。
【請求項3】
質量比で、Ｓｉを２．０％未満、Ａｌを質量比で０．２％以上含有する鋼を連続鋳造する鋼の連続鋳造方法であって、
請求項１または請求項２に記載の連続鋳造用モールドパウダーを鋳型内に供給することを特徴とする鋼の連続鋳造方法。
請求項１または請求項２に記載の連続鋳造用モールドパウダーを鋳型内に供給することを特徴とする鋼の連続鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、質量比で、Ｓｉを２．０％未満、Ａｌを０．２％以上含有する鋼を連続鋳造する際に、鋳型内に供給される連続鋳造用モールドパウダーおよびこの連続鋳造用モールドパウダーを用いた鋼の連続鋳造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
鋼の連続鋳造を行う際には、鋳型内の溶鋼湯面上に連続鋳造用モールドパウダー（以下、「モールドパウダー」と記載する場合がある）が添加される。このモールドパウダーは、鋳型内の溶鋼表面において溶融して溶融層を形成し、鋳型壁では鋳型壁と凝固殻との間に流入する。そして、モールドパウダーは、鋳型壁と凝固殻との間で一部は冷却されてパウダーフィルムを形成し、また、残りは融体のまま鋳型壁と凝固殻の間で潤滑剤として作用する。
【0003】
ここで、連続鋳造時に、鋳片中にモールドパウダーが巻き込まれた場合には、その後の圧延工程等において表面疵等の欠陥の原因となる。このため、モールドパウダーの巻き込みを抑制する必要がある。
また、モールドパウダーの鋳型と凝固殻間への流入が阻害され、潤滑作用が損なわれた場合には、鋳型と凝固殻が焼き付き、鋳造後に鋳片表面の手入れが必要となる品質不良や最悪の場合にはブレークアウトの発生を招くおそれがあった。このため、モールドパウダーを鋳型壁と凝固殻の間に確実に流入させて、鋳型内において鋳片の凝固均一性を高めて、鋳型内での抜熱を安定的に制御することは非常に重要である。
また、モールドパウダーの鋳型と凝固殻間への流入が阻害され、潤滑作用が損なわれた場合には、鋳型と凝固殻が焼き付き、鋳造後に鋳片表面の手入れが必要となる品質不良や最悪の場合にはブレークアウトの発生を招くおそれがあった。このため、モールドパウダーを鋳型壁と凝固殻の間に確実に流入させて、鋳型内において鋳片の凝固均一性を高めて、鋳型内での抜熱を安定的に制御することは非常に重要である。
【0004】
また、モールドパウダーの主成分の１つにＳｉＯ２があり、Ａｌを含む鋼を連続鋳造する場合には、溶鋼中のＡｌによってモールドパウダーの溶融層中のＳｉＯ２が還元され、溶融層中のＡｌ２Ｏ３の比率が増加するとともにＳｉＯ２の比率が減少し、鋳造中にモールドパウダーの粘度等の特性が変化してしまい、安定して鋳造を行うことができないといった問題があった。
さらに、モールドパウダー中のＡｌ２Ｏ３の比率が増加するとともにＳｉＯ２の比率が減少することにより、高融点の結晶であるゲーレナイト（Ｃａ２Ａｌ２ＳｉＯ７）が生成しやすかった。溶融層内で結晶が生成すると鋳型にその凝固物が付着してスラグリムが粗大化して溶融したモールドパウダーの鋳型と凝固殻との間への流入を妨害し潤滑性が阻害される。また、溶融したモールドパウダーが鋳型と凝固殻との間へ流入して形成されたパウダーフィルム内に高融点の結晶が生成して潤滑性が阻害される。これらの結果として、抜熱が不安定となり、鋳片の割れが発生するおそれがあった。
そこで、例えば特許文献１－３に示すように、Ａｌ含有鋼を対象とした各種モールドパウダーが提案されている。
さらに、モールドパウダー中のＡｌ２Ｏ３の比率が増加するとともにＳｉＯ２の比率が減少することにより、高融点の結晶であるゲーレナイト（Ｃａ２Ａｌ２ＳｉＯ７）が生成しやすかった。溶融層内で結晶が生成すると鋳型にその凝固物が付着してスラグリムが粗大化して溶融したモールドパウダーの鋳型と凝固殻との間への流入を妨害し潤滑性が阻害される。また、溶融したモールドパウダーが鋳型と凝固殻との間へ流入して形成されたパウダーフィルム内に高融点の結晶が生成して潤滑性が阻害される。これらの結果として、抜熱が不安定となり、鋳片の割れが発生するおそれがあった。
そこで、例えば特許文献１－３に示すように、Ａｌ含有鋼を対象とした各種モールドパウダーが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００９－０３９７４５号公報
【特許文献2】特開２０１５－１８６８１３号公報
【特許文献3】特開２０１７－０１８９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、最近では、生産性向上の観点から、鋳造速度の高速化、および、連々鋳回数増加による鋳造時間の長時間化が図られており、モールドパウダーの流入性を確保し、凝固殻と鋳型との潤滑性を維持することが求められている。
ここで、特許文献１に開示されたモールドパウダーにおいては、ＬｉＯ２を７～１３％含んでおり、溶融層中のＡｌ２Ｏ３濃度が上昇すると、ＬｉＡｌＯ２やＬｉＡｌ５Ｏ８などの高融点の結晶が生成するおそれがあった。
また、特許文献２に開示されたモールドパウダーにおいては、高融点の酸化物であるＭｇＯを５～１５％含んでおり、鋳造時におけるスラグリムを肥大化させるおそれがあった。さらに、溶融層中のＡｌ２Ｏ３濃度が上昇すると、ＭｇＡｌ２Ｏ４の高融点の結晶が生成するおそれがあった。
さらに、特許文献３に開示されたモールドパウダーにおいては、ＣａＯの含有量〔ＣａＯ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕との質量比〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕である塩基度が１．０～１．８とされており、溶融層中のＡｌ２Ｏ３濃度が上昇すると、ゲーレナイトの生成を十分に抑制できないおそれがあった。
ここで、特許文献１に開示されたモールドパウダーにおいては、ＬｉＯ２を７～１３％含んでおり、溶融層中のＡｌ２Ｏ３濃度が上昇すると、ＬｉＡｌＯ２やＬｉＡｌ５Ｏ８などの高融点の結晶が生成するおそれがあった。
また、特許文献２に開示されたモールドパウダーにおいては、高融点の酸化物であるＭｇＯを５～１５％含んでおり、鋳造時におけるスラグリムを肥大化させるおそれがあった。さらに、溶融層中のＡｌ２Ｏ３濃度が上昇すると、ＭｇＡｌ２Ｏ４の高融点の結晶が生成するおそれがあった。
さらに、特許文献３に開示されたモールドパウダーにおいては、ＣａＯの含有量〔ＣａＯ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕との質量比〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕である塩基度が１．０～１．８とされており、溶融層中のＡｌ２Ｏ３濃度が上昇すると、ゲーレナイトの生成を十分に抑制できないおそれがあった。
【0007】
本発明は、前述した状況に鑑みてなされたものであって、質量比で、Ｓｉを２．０％未満、Ａｌを０．２％以上含有する鋼を長時間鋳造する場合であっても、モールドパウダーの流入性や潤滑性が阻害されず、かつ、モールドパウダーの巻き込みを抑制でき、安定して高品質な鋳片を得ることが可能な連続鋳造用モールドパウダー、および、鋼の連続鋳造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために、本発明に係る連続鋳造用モールドパウダーは、質量比で、Ｓｉを２．０％未満、Ａｌを０．２％以上含有する鋼を連続鋳造する際に鋳型内に供給される連続鋳造用モールドパウダーであって、ＣａＯとＳｉＯ２を主成分とし、ＣａＯの含有量〔ＣａＯ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕との質量比〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕である塩基度が０．９０未満とされ、Ｎａ２Ｏの含有量〔Ｎａ２Ｏ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕との質量比〔Ｎａ２Ｏ〕／〔ＳｉＯ２〕が０．４０以上０．８０未満とされており、質量比で、骨材としてのＣを除いた成分を１００％とした場合において、Ａｌ２Ｏ３の含有量が５．０％未満、ＭｇＯの含有量が５．０％未満、ＢａＯの含有量が５．０％未満、Ｌｉ２Ｏの含有量が５．０％未満、Ｆの含有量が１６．０％以上２５．０％未満、であることを特徴としている。
【0009】
ここで、各成分の含有量は、モールドパウダー中の金属元素の濃度から、その金属元素は全て酸化物として存在するとして酸化物に換算し、Ｆについては、モールドパウダー中のＦの濃度の値をそのまま用い、これらの金属元素の酸化物への換算値とＦの値との合計を１００％とした濃度である。例えば、Ｓｉ、Ｃａ、Ａｌ、Ｏ、Ｆから成るモールドパウダーの場合、モールドパウダーの中のＳｉ、Ｃａ、Ａｌ、Ｆのそれぞれの濃度をそれぞれ％Ｓｉ、％Ｃａ、％Ａｌ、％Ｆとし、ＷＳｉＯ２、ＷＣａＯ、ＷＡｌ２Ｏ３、ＷＦを以下とすると、
ＷＳｉＯ２＝％Ｓｉ×ＭＳｉＯ２／ＭＳｉ
ＷＣａＯ＝％Ｃａ×ＭＣａＯ／ＭＣａ
ＷＡｌ２Ｏ３＝％Ａｌ×ＭＡｌ２Ｏ３／（ＭＡｌ×２）
ＷＦ＝％Ｆ
ＳｉＯ２の含有量は、ＷＳｉＯ２／（ＷＳｉＯ２＋ＷＣａＯ＋ＷＡｌ２Ｏ３＋ＷＦ）×１００で表される。
ＣａＯの含有量は、ＷＣａＯ／（ＷＳｉＯ２＋ＷＣａＯ＋ＷＡｌ２Ｏ３＋ＷＦ）×１００で表される。
Ａｌ２Ｏ３の含有量は、ＷＡｌ２Ｏ３／（ＷＳｉＯ２＋ＷＣａＯ＋ＷＡｌ２Ｏ３＋ＷＦ）×１００で表される。
Ｆの含有量は、ＷＦ／（ＷＳｉＯ２＋ＷＣａＯ＋ＷＡｌ２Ｏ３＋ＷＦ）×１００で表される。
ここで、ＭＳｉＯ２、ＭＣａＯ、ＭＡｌ２Ｏ３は、それぞれ、ＳｉＯ２、ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３の分子量、ＭＳｉ、ＭＣａ、ＭＡｌは、それぞれ、Ｓｉ、Ｃａ、Ａｌの原子量である。
ＷＳｉＯ２＝％Ｓｉ×ＭＳｉＯ２／ＭＳｉ
ＷＣａＯ＝％Ｃａ×ＭＣａＯ／ＭＣａ
ＷＡｌ２Ｏ３＝％Ａｌ×ＭＡｌ２Ｏ３／（ＭＡｌ×２）
ＷＦ＝％Ｆ
ＳｉＯ２の含有量は、ＷＳｉＯ２／（ＷＳｉＯ２＋ＷＣａＯ＋ＷＡｌ２Ｏ３＋ＷＦ）×１００で表される。
ＣａＯの含有量は、ＷＣａＯ／（ＷＳｉＯ２＋ＷＣａＯ＋ＷＡｌ２Ｏ３＋ＷＦ）×１００で表される。
Ａｌ２Ｏ３の含有量は、ＷＡｌ２Ｏ３／（ＷＳｉＯ２＋ＷＣａＯ＋ＷＡｌ２Ｏ３＋ＷＦ）×１００で表される。
Ｆの含有量は、ＷＦ／（ＷＳｉＯ２＋ＷＣａＯ＋ＷＡｌ２Ｏ３＋ＷＦ）×１００で表される。
ここで、ＭＳｉＯ２、ＭＣａＯ、ＭＡｌ２Ｏ３は、それぞれ、ＳｉＯ２、ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３の分子量、ＭＳｉ、ＭＣａ、ＭＡｌは、それぞれ、Ｓｉ、Ｃａ、Ａｌの原子量である。
【0010】
本発明の連続鋳造用モールドパウダーにおいては、ＣａＯの含有量〔ＣａＯ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕の質量比〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕である塩基度が０．９０未満とされ、質量比で、骨材としてのＣを除いた成分を１００％とした場合において、Ａｌ２Ｏ３の含有量が５．０％未満とされているので、長時間鋳造して、モールドパウダー中のＡｌ２Ｏ３の比率が増加するとともにＳｉＯ２の比率が減少した場合であっても、塩基度が大きく上昇することを抑制でき、ゲーレナイトの生成を抑制することができる。
【0011】
また、高融点酸化物であるＭｇＯの含有量が５．０％未満に制限されているので、鋳造時におけるスラグリムの発生を抑制することができる。さらに、溶融層中のＡｌ２Ｏ３濃度が上昇しても高融点のＭｇＡｌ２Ｏ４の生成を抑制することができる。
さらに、Ｎａ２Ｏの含有量〔Ｎａ２Ｏ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕との質量比〔Ｎａ２Ｏ〕／〔ＳｉＯ２〕が０．４０以上０．８０未満とされており、高融点のネフェリンやゲーレナイトの生成を抑制し、白煙も発生しない。
さらに、Ｎａ２Ｏの含有量〔Ｎａ２Ｏ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕との質量比〔Ｎａ２Ｏ〕／〔ＳｉＯ２〕が０．４０以上０．８０未満とされており、高融点のネフェリンやゲーレナイトの生成を抑制し、白煙も発生しない。
【0012】
また、Ｌｉ２Ｏの含有量が５．０％未満に制限されているので、溶融層中のＡｌ２Ｏ３濃度が上昇してもＬｉＡｌＯ２やＬｉＡｌ５Ｏ８など高融点の生成を抑制することができる。
さらに、ＢａＯの含有量が５．０％未満に制限されているので、鋳造時のモールドパウダーの巻き込みを抑制することができる。
また、Ｆの含有量が１６．０％以上２５．０％未満の範囲内とされているので、結晶としてＣａＦ２を晶出させることで凝固殻から鋳型への輻射熱を低減することができるとともに、粘度を適正に制御することができ、鋳造時のモールドパウダーの巻き込みを抑制することができる。
さらに、ＢａＯの含有量が５．０％未満に制限されているので、鋳造時のモールドパウダーの巻き込みを抑制することができる。
また、Ｆの含有量が１６．０％以上２５．０％未満の範囲内とされているので、結晶としてＣａＦ２を晶出させることで凝固殻から鋳型への輻射熱を低減することができるとともに、粘度を適正に制御することができ、鋳造時のモールドパウダーの巻き込みを抑制することができる。
【0013】
さらに、本発明の連続鋳造用モールドパウダーにおいては、１３００℃における粘度が０．０５Ｐａ・ｓ以上０．３５Ｐａ・ｓ未満であることが好ましい。
この場合、連続鋳造用モールドパウダーの１３００℃における粘度が０．０５Ｐａ・ｓ以上とされているので、鋳型内の溶鋼湯面とモールドパウダーの溶融層との界面でモールドパウダーの巻き込みによる鋳片欠陥の発生をさらに抑制することができる。
一方、連続鋳造用モールドパウダーの１３００℃における粘度が０．３５Ｐａ・ｓ以下とされているので、潤滑性を確保することができ、鋳造をさらに安定して実施することができる。
この場合、連続鋳造用モールドパウダーの１３００℃における粘度が０．０５Ｐａ・ｓ以上とされているので、鋳型内の溶鋼湯面とモールドパウダーの溶融層との界面でモールドパウダーの巻き込みによる鋳片欠陥の発生をさらに抑制することができる。
一方、連続鋳造用モールドパウダーの１３００℃における粘度が０．３５Ｐａ・ｓ以下とされているので、潤滑性を確保することができ、鋳造をさらに安定して実施することができる。
【0014】
本発明に係る鋼の連続鋳造方法は、質量比で、Ｓｉを２．０％未満、Ａｌを質量比で０．２％以上含有する鋼を連続鋳造する鋼の連続鋳造方法であって、上述の連続鋳造用モールドパウダーを鋳型内に供給することを特徴としている。
この構成の鋼の連続鋳造方法においては、上述の連続鋳造用モールドパウダーを鋳型内に供給しているので、長時間鋳造してモールドパウダー中のＳｉＯ２量が減少し、Ａｌ２Ｏ３量が増加した場合であっても、ゲーレナイトやその他の結晶が生成することを抑制でき、モールドパウダーの流入性や潤滑性が阻害されず、長時間安定して鋳造を行うことができる。
この構成の鋼の連続鋳造方法においては、上述の連続鋳造用モールドパウダーを鋳型内に供給しているので、長時間鋳造してモールドパウダー中のＳｉＯ２量が減少し、Ａｌ２Ｏ３量が増加した場合であっても、ゲーレナイトやその他の結晶が生成することを抑制でき、モールドパウダーの流入性や潤滑性が阻害されず、長時間安定して鋳造を行うことができる。
【発明の効果】
【0015】
上述のように、本発明によれば、質量比で、Ｓｉを２．０％未満、Ａｌを０．２％以上含有する鋼を長時間鋳造する場合であっても、モールドパウダーの流入性や潤滑性が阻害されず、かつ、モールドパウダーの巻き込みを抑制でき、安定して高品質な鋳片を得ることが可能な連続鋳造用モールドパウダー、および、鋼の連続鋳造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】ＣａＯ－ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３の３元状態図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下に、本発明の実施形態である連続鋳造用モールドパウダー、および、鋼の連続鋳造方法について説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【0018】
本実施形態である連続鋳造用モールドパウダーは、ＣａＯとＳｉＯ２を主成分とし、質量比で、骨材としてのＣを除いた成分を１００％とした場合において、Ａｌ２Ｏ３の含有量が５．０％未満、ＭｇＯの含有量が５．０％未満、Ｌｉ２Ｏの含有量が５．０％未満、ＢａＯの含有量が５．０％未満、とされている。また、本実施形態である連続鋳造用モールドパウダーにおいては、粘度の調整とパウダーフィルム内にＣａＦ２を晶出させるためにＦを１６．０％以上２５．０％未満の範囲で含有している。
なお、本実施形態においては、ＣａＯとＳｉＯ２の合計含有量が、質量比で、骨材としてのＣを除いた成分を１００％とした場合において、４０．０％以上とされている。
また、不可避不純物としてＳやＦｅＯ等を含むことがある。これら不可避不純物は質量比で１．５％以下に制限することが好ましい。
なお、本実施形態においては、ＣａＯとＳｉＯ２の合計含有量が、質量比で、骨材としてのＣを除いた成分を１００％とした場合において、４０．０％以上とされている。
また、不可避不純物としてＳやＦｅＯ等を含むことがある。これら不可避不純物は質量比で１．５％以下に制限することが好ましい。
【0019】
また、本実施形態である連続鋳造用モールドパウダーにおいては、ＣａＯの含有量〔ＣａＯ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕の質量比〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕である塩基度が０．９０未満とされている。
そして、本実施形態である連続鋳造用モールドパウダーにおいては、Ｎａ２Ｏの含有量〔Ｎａ２Ｏ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕の質量比〔Ｎａ２Ｏ〕／〔ＳｉＯ２〕が０．４０以上０．８０未満とされている。
そして、本実施形態である連続鋳造用モールドパウダーにおいては、Ｎａ２Ｏの含有量〔Ｎａ２Ｏ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕の質量比〔Ｎａ２Ｏ〕／〔ＳｉＯ２〕が０．４０以上０．８０未満とされている。
【0020】
ここで、本実施形態である連続鋳造用モールドパウダーにおいては、凝固点が９００℃以上１２００℃未満であることが好ましい。
また、本実施形態である連続鋳造用モールドパウダーにおいては、１３００℃における粘度が０．０５Ｐａ・ｓ以上０．２５Ｐａ・ｓ未満の範囲内とされていることが好ましい。
また、本実施形態である連続鋳造用モールドパウダーにおいては、１３００℃における粘度が０．０５Ｐａ・ｓ以上０．２５Ｐａ・ｓ未満の範囲内とされていることが好ましい。
【0021】
以下に、本実施形態である連続鋳造用モールドパウダーの組成、特性等について、上述のように規定した理由について説明する。
【0022】
＜〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕＞
本実施形態の連続鋳造用モールドパウダーにおいては、ＣａＯの含有量〔ＣａＯ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕の質量比〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕である塩基度を０．９０未満に設定している。
ここで、図１に示す三元状態図において、〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕を０．７０未満とすることで、ＳｉＯ２量が減少してＡｌ２Ｏ３量が増加した場合であっても、高融点のゲーレナイト（図１においてＣ２ＡＳ）が生成することを抑制することが可能となる。ゲーレナイトの質量比〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕は１．８９であり、これは溶鋼中のＡｌと反応する前のモールドフラックスの塩基度〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕に換算すると０．７５程度に相当する。ただし、本実施形態では、ＳｉＯ２の活量を下げやすい成分の一つであるＮａ２Ｏが比較的多く含有されているので、ＣａＯの含有量〔ＣａＯ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕の質量比〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕である塩基度が０．９０未満であれば、ゲーレナイトの生成を抑制することができる。なお、塩基度：〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕は０．８０未満とすることがより好ましく、０．６０未満とすることがさらに好ましい。
また、ＣａＯの含有量〔ＣａＯ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕の質量比〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕が低いことはＳｉＯ２の含有量が多いことを意味しており、粘度が高くなり過ぎる懸念がある。そこで、本実施形態においては、〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕を０．４０以上に設定しており、０．４５以上とすることがより好ましい。
本実施形態の連続鋳造用モールドパウダーにおいては、ＣａＯの含有量〔ＣａＯ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕の質量比〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕である塩基度を０．９０未満に設定している。
ここで、図１に示す三元状態図において、〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕を０．７０未満とすることで、ＳｉＯ２量が減少してＡｌ２Ｏ３量が増加した場合であっても、高融点のゲーレナイト（図１においてＣ２ＡＳ）が生成することを抑制することが可能となる。ゲーレナイトの質量比〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕は１．８９であり、これは溶鋼中のＡｌと反応する前のモールドフラックスの塩基度〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕に換算すると０．７５程度に相当する。ただし、本実施形態では、ＳｉＯ２の活量を下げやすい成分の一つであるＮａ２Ｏが比較的多く含有されているので、ＣａＯの含有量〔ＣａＯ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕の質量比〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕である塩基度が０．９０未満であれば、ゲーレナイトの生成を抑制することができる。なお、塩基度：〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕は０．８０未満とすることがより好ましく、０．６０未満とすることがさらに好ましい。
また、ＣａＯの含有量〔ＣａＯ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕の質量比〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕が低いことはＳｉＯ２の含有量が多いことを意味しており、粘度が高くなり過ぎる懸念がある。そこで、本実施形態においては、〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕を０．４０以上に設定しており、０．４５以上とすることがより好ましい。
【0023】
＜〔Ｎａ２Ｏ〕／〔ＳｉＯ２〕＞
本実施形態の連続鋳造用モールドパウダーにおいて、Ｎａ２Ｏの含有量〔Ｎａ２Ｏ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕の質量比〔Ｎａ２Ｏ〕／〔ＳｉＯ２〕が０．４０未満とされ、Ｎａ２Ｏが十分に含有されていない場合には、粘度が高くなりすぎて潤滑性に懸念が生じる。また、ネフェリン（ＮａＡｌＳｉＯ４）が形成されやすくなり、モールドパウダーの流入性や潤滑性が低下するおそれがある。
一方、質量比〔Ｎａ２Ｏ〕／〔ＳｉＯ２〕が０．８０以上とされ、Ｎａ２Ｏの含有量が高すぎる場合には、モールドパウダーと溶鋼との界面張力を下げて鋳造の欠陥を生じるおそれや、鋳造中にＮａ２Ｏの蒸発に伴う白煙が発生して鋳造を継続できなくなるおそれがある。
そこで、本実施形態では、モールドパウダー中のＮａ２Ｏの含有量〔Ｎａ２Ｏ〕はＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕との質量比〔Ｎａ２Ｏ〕／〔ＳｉＯ２〕で０．４０以上０．８０未満に設定している。好ましくは０．４５以上０．７５未満である。
なお、Ｎａ２Ｏの含有量としては、質量比で、１５．０％以上２５．０％未満が好ましく、１７．０％以上２３．０％未満とすることがより好ましい。
本実施形態の連続鋳造用モールドパウダーにおいて、Ｎａ２Ｏの含有量〔Ｎａ２Ｏ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕の質量比〔Ｎａ２Ｏ〕／〔ＳｉＯ２〕が０．４０未満とされ、Ｎａ２Ｏが十分に含有されていない場合には、粘度が高くなりすぎて潤滑性に懸念が生じる。また、ネフェリン（ＮａＡｌＳｉＯ４）が形成されやすくなり、モールドパウダーの流入性や潤滑性が低下するおそれがある。
一方、質量比〔Ｎａ２Ｏ〕／〔ＳｉＯ２〕が０．８０以上とされ、Ｎａ２Ｏの含有量が高すぎる場合には、モールドパウダーと溶鋼との界面張力を下げて鋳造の欠陥を生じるおそれや、鋳造中にＮａ２Ｏの蒸発に伴う白煙が発生して鋳造を継続できなくなるおそれがある。
そこで、本実施形態では、モールドパウダー中のＮａ２Ｏの含有量〔Ｎａ２Ｏ〕はＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕との質量比〔Ｎａ２Ｏ〕／〔ＳｉＯ２〕で０．４０以上０．８０未満に設定している。好ましくは０．４５以上０．７５未満である。
なお、Ｎａ２Ｏの含有量としては、質量比で、１５．０％以上２５．０％未満が好ましく、１７．０％以上２３．０％未満とすることがより好ましい。
【0024】
＜Ａｌ２Ｏ３の含有量＞
Ａｌ含有鋼を鋳造する場合、モールドパウダー中のＡｌ２Ｏ３の含有量が増加することになる。そこで、本実施形態では、鋳造時に供給するモールドパウダー中のＡｌ２Ｏ３の含有量を、質量比で５．０％未満とすることにより、鋳造時におけるモールドパウダー内のＡｌ２Ｏ３の含有量が必要以上に上昇することを抑制している。
なお、Ａｌ２Ｏ３の含有量は、質量比で３．０％未満とすることが好ましい。
Ａｌ含有鋼を鋳造する場合、モールドパウダー中のＡｌ２Ｏ３の含有量が増加することになる。そこで、本実施形態では、鋳造時に供給するモールドパウダー中のＡｌ２Ｏ３の含有量を、質量比で５．０％未満とすることにより、鋳造時におけるモールドパウダー内のＡｌ２Ｏ３の含有量が必要以上に上昇することを抑制している。
なお、Ａｌ２Ｏ３の含有量は、質量比で３．０％未満とすることが好ましい。
【0025】
＜ＭｇＯの含有量＞
本実施形態の連続鋳造用モールドパウダーにおいて、高融点の酸化物であるＭｇＯの含有量が多くなるとスラグリムや高融点のＭｇＡｌ２Ｏ４の発生しやすくなり、モールドパウダーの流入や潤滑が阻害されるおそれがある。
そこで、本実施形態では、モールドパウダー中のＭｇＯの含有量を、質量比で５．０％未満に設定している。
なお、ＭｇＯの含有量は、質量比で３．０％未満とすることが好ましい。ＭｇＯの含有量の下限に特に制限はないが、ＭｇＯの含有量は、質量比で０．１％以上とすることが好ましい。
本実施形態の連続鋳造用モールドパウダーにおいて、高融点の酸化物であるＭｇＯの含有量が多くなるとスラグリムや高融点のＭｇＡｌ２Ｏ４の発生しやすくなり、モールドパウダーの流入や潤滑が阻害されるおそれがある。
そこで、本実施形態では、モールドパウダー中のＭｇＯの含有量を、質量比で５．０％未満に設定している。
なお、ＭｇＯの含有量は、質量比で３．０％未満とすることが好ましい。ＭｇＯの含有量の下限に特に制限はないが、ＭｇＯの含有量は、質量比で０．１％以上とすることが好ましい。
【0026】
＜Ｌｉ２Ｏの含有量＞
本実施形態の連続鋳造用モールドパウダーにおいて、Ｌｉ２Ｏは高融点のＬｉＡｌＯ２やＬｉＡｌ５Ｏ８などを生成するおそれがある。
そこで、本実施形態では、モールドパウダー中のＬｉ２Ｏの含有量を、質量比で５．０％未満に設定している。
なお、Ｌｉ２Ｏの含有量は、質量比で３．０％未満とすることが好ましい。Ｌｉ２Ｏの含有量の下限に特に制限はないが、粘度の調整のためＬｉ２Ｏの含有量は、質量比で１．０％以上とすることが好ましい。
本実施形態の連続鋳造用モールドパウダーにおいて、Ｌｉ２Ｏは高融点のＬｉＡｌＯ２やＬｉＡｌ５Ｏ８などを生成するおそれがある。
そこで、本実施形態では、モールドパウダー中のＬｉ２Ｏの含有量を、質量比で５．０％未満に設定している。
なお、Ｌｉ２Ｏの含有量は、質量比で３．０％未満とすることが好ましい。Ｌｉ２Ｏの含有量の下限に特に制限はないが、粘度の調整のためＬｉ２Ｏの含有量は、質量比で１．０％以上とすることが好ましい。
【0027】
＜Ｆの含有量＞
本実施形態の連続鋳造用モールドパウダーにおいて、Ｆを添加することにより、粘度を調整することと凝固殻から鋳型への輻射熱を低減するための結晶としてＣａＦ２を晶出させることが可能となる。Ｆの含有量が多すぎると、溶融パウダーの粘度が低下し過ぎて、パウダーが溶鋼中に巻き込まれ、鋳片の欠陥となる場合がある。
そこで、本実施形態では、モールドパウダー中のＦの含有量を、質量比で１６．０％以上２５．０％未満に設定している。なお、Ｆの含有量は、質量比で１８．０％以上２３．０％未満とすることが好ましい。
本実施形態の連続鋳造用モールドパウダーにおいて、Ｆを添加することにより、粘度を調整することと凝固殻から鋳型への輻射熱を低減するための結晶としてＣａＦ２を晶出させることが可能となる。Ｆの含有量が多すぎると、溶融パウダーの粘度が低下し過ぎて、パウダーが溶鋼中に巻き込まれ、鋳片の欠陥となる場合がある。
そこで、本実施形態では、モールドパウダー中のＦの含有量を、質量比で１６．０％以上２５．０％未満に設定している。なお、Ｆの含有量は、質量比で１８．０％以上２３．０％未満とすることが好ましい。
【0028】
＜ＢａＯの含有量＞
本実施形態の連続鋳造用モールドパウダーにおいて、密度の高いＢａＯの含有量が多いと、溶融したモールドパウダーの密度も高くなり、溶鋼湯面とモールドパウダーの溶融層との界面でのモールドパウダーの巻き込みが生じるおそれがある。
そこで、本実施形態では、モールドパウダー中のＢａＯの含有量を、質量比で５．０％未満に設定している。
なお、ＢａＯの含有量は、質量比で３．０％未満とすることが好ましい。
本実施形態の連続鋳造用モールドパウダーにおいて、密度の高いＢａＯの含有量が多いと、溶融したモールドパウダーの密度も高くなり、溶鋼湯面とモールドパウダーの溶融層との界面でのモールドパウダーの巻き込みが生じるおそれがある。
そこで、本実施形態では、モールドパウダー中のＢａＯの含有量を、質量比で５．０％未満に設定している。
なお、ＢａＯの含有量は、質量比で３．０％未満とすることが好ましい。
【0029】
＜凝固点＞
本実施形態の連続鋳造用モールドパウダーにおいては、凝固点が１２００℃未満となることより、パウダーフィルム中の結晶層が厚くなることを抑制でき、潤滑性を十分に確保することができる。一方、凝固点が９００℃以上となるため、凝固殻から鋳型への輻射伝熱が少なくなり、鋳造初期の凝固殻の不均一凝固による鋳片に縦割れ等の欠陥の発生を抑制することができる。
なお、モールドパウダーの凝固点を９４０℃以上１０３０℃未満とすることが好ましく、９５０℃以上１０３０℃未満とすることがより好ましい。
本実施形態の連続鋳造用モールドパウダーにおいては、凝固点が１２００℃未満となることより、パウダーフィルム中の結晶層が厚くなることを抑制でき、潤滑性を十分に確保することができる。一方、凝固点が９００℃以上となるため、凝固殻から鋳型への輻射伝熱が少なくなり、鋳造初期の凝固殻の不均一凝固による鋳片に縦割れ等の欠陥の発生を抑制することができる。
なお、モールドパウダーの凝固点を９４０℃以上１０３０℃未満とすることが好ましく、９５０℃以上１０３０℃未満とすることがより好ましい。
【0030】
＜粘度＞
本実施形態の連続鋳造用モールドパウダーにおいて、１３００℃における粘度を０．３５Ｐａ・ｓ未満とすることにより、潤滑性を十分に確保することができる。一方、１３００℃における粘度を０．０５Ｐａ・ｓ以上とすることにより、鋳型内の溶鋼湯面とモールドパウダーの溶融層との界面でモールドパウダーの巻き込みによる鋳片欠陥の発生をさらに抑制することができる。
そこで、本実施形態では、モールドパウダーの１３００℃における粘度を０．０５Ｐａ・ｓ以上０．３５Ｐａ・ｓ未満に設定している。
なお、モールドパウダーの１３００℃における粘度を０．０５Ｐａ・ｓ以上０．２５Ｐａ・ｓ未満とすることが好ましく、０．０６Ｐａ・ｓ以上０．２０Ｐａ・ｓ未満とすることがより好ましい。
本実施形態の連続鋳造用モールドパウダーにおいて、１３００℃における粘度を０．３５Ｐａ・ｓ未満とすることにより、潤滑性を十分に確保することができる。一方、１３００℃における粘度を０．０５Ｐａ・ｓ以上とすることにより、鋳型内の溶鋼湯面とモールドパウダーの溶融層との界面でモールドパウダーの巻き込みによる鋳片欠陥の発生をさらに抑制することができる。
そこで、本実施形態では、モールドパウダーの１３００℃における粘度を０．０５Ｐａ・ｓ以上０．３５Ｐａ・ｓ未満に設定している。
なお、モールドパウダーの１３００℃における粘度を０．０５Ｐａ・ｓ以上０．２５Ｐａ・ｓ未満とすることが好ましく、０．０６Ｐａ・ｓ以上０．２０Ｐａ・ｓ未満とすることがより好ましい。
【0031】
本実施形態である鋼の連続鋳造方法においては、質量比で、Ｓｉを２．０％未満、Ａｌを質量比で０．２％以上含有する鋼を対象とし、上述した本実施形態である連続鋳造用モールドパウダーを鋳型内に供給する。
このとき、鋳型内の溶鋼の上に形成されるモールドパウダーの溶融層厚さが３ｍｍ以上２５ｍｍ未満の範囲内となるように、本実施形態である連続鋳造用モールドパウダーを添加することが好ましく、５ｍｍ以上２０ｍｍ未満とすることがより好ましい。
このとき、鋳型内の溶鋼の上に形成されるモールドパウダーの溶融層厚さが３ｍｍ以上２５ｍｍ未満の範囲内となるように、本実施形態である連続鋳造用モールドパウダーを添加することが好ましく、５ｍｍ以上２０ｍｍ未満とすることがより好ましい。
【0032】
以上のような構成とされた本実施形態である連続鋳造用モールドパウダーおよび鋼の連続鋳造方法によれば、ＣａＯの含有量〔ＣａＯ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕の質量比〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕である塩基度が０．９０未満、Ｎａ２Ｏの含有量〔Ｎａ２Ｏ〕とＳｉＯ２の含有量〔ＳｉＯ２〕の質量比〔Ｎａ２Ｏ〕／〔ＳｉＯ２〕が０．４０以上０．８０未満とされており、質量比で、骨材としてのＣを除いた成分を１００％とした場合において、Ａｌ２Ｏ３の含有量が５．０％未満、とされているので、長時間鋳造して、モールドパウダー中のＳｉＯ２量が減少し、Ａｌ２Ｏ３量が増加した場合であっても、高融点のゲーレナイトやネフェリンが生じることを抑制でき、流入性および潤滑性が確保され、安定して鋳造を行うことができる。
【0033】
また、高融点酸化物であるＭｇＯの含有量が５．０％未満に制限されているので、鋳造時におけるスラグリムの発生やＭｇＡｌ２Ｏ４の生成を抑制することができる。
さらに、Ｌｉ２Ｏの含有量が５．０％未満に制限されているので、ＬｉＡｌＯ２やＬｉＡｌ５Ｏ８の生成を抑制することができる。
また、Ｆの含有量を１６．０％以上２５．０％未満の範囲内としているので、粘度を調整することと凝固殻から鋳型への輻射熱を低減するための結晶としてＣａＦ２を晶出させることが可能となる。
さらに、Ｌｉ２Ｏの含有量が５．０％未満に制限されているので、ＬｉＡｌＯ２やＬｉＡｌ５Ｏ８の生成を抑制することができる。
また、Ｆの含有量を１６．０％以上２５．０％未満の範囲内としているので、粘度を調整することと凝固殻から鋳型への輻射熱を低減するための結晶としてＣａＦ２を晶出させることが可能となる。
【0034】
本実施形態において、連続鋳造用モールドパウダーの凝固点が９００℃以上１２００℃未満である場合には、潤滑性を十分に確保することができるとともに、縦割れ等の欠陥の発生をさらに抑制することができる。
【0035】
本実施形態において、連続鋳造用モールドパウダーの１３００℃における粘度が０．０５Ｐａ・ｓ以上０．３５Ｐａ・ｓ未満である場合には、潤滑性を十分に確保することができるとともに、モールドパウダーの巻き込みによる鋳片欠陥の発生をさらに抑制することができる。
【0036】
以上、本発明の実施形態である連続鋳造用モールドパウダーおよび鋼の連続鋳造方法について具体的に説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【実施例0037】
以下に、本発明の効果を確認すべく、実施した実験結果について説明する。
連続鋳造設備を用いて、表１に示す組成の鋼の連続鋳造を行った。なお、鋳造条件としては、鋳片厚さ２５０ｍｍ、鋳片幅１２００ｍｍ、定常鋳造速度を１．０ｍ／ｍｉｎとした。
このとき、鋳型内に添加する連続鋳造用モールドパウダーとして、表２に記載されたモールドパウダーを用いた。なお、本実施例では、表２に示す組成のモールドパウダー１００％に対して、溶解速度調整用の骨材カーボンを質量比で３．０％添加した。
連続鋳造設備を用いて、表１に示す組成の鋼の連続鋳造を行った。なお、鋳造条件としては、鋳片厚さ２５０ｍｍ、鋳片幅１２００ｍｍ、定常鋳造速度を１．０ｍ／ｍｉｎとした。
このとき、鋳型内に添加する連続鋳造用モールドパウダーとして、表２に記載されたモールドパウダーを用いた。なお、本実施例では、表２に示す組成のモールドパウダー１００％に対して、溶解速度調整用の骨材カーボンを質量比で３．０％添加した。
【0038】
鋳造を最長２時間実施し、鋳片の表面欠陥の有無を目視で確認した。評価結果を表２に示す。なお、表２においては、表面欠陥が確認されなかったものを「無し」、表面欠陥が確認されたがスカーフで除去可能な場合を「微小」、表面欠陥が確認されたがスカーフで除去できない場合を「有り」と標記した。「鋳造中断」はスラグリムの粗大化や白煙発生のため鋳造を中断したもので、鋳片の表面欠陥の調査をおこなっていないことを表す。
【0039】
また、鋳造して得られた鋳片の内、表面欠陥の評価結果が、「無し」、または、「微小」の鋳片については、常法にて熱延・酸洗・冷延・焼鈍して自動車用薄板とし、プレス加工を行ってプレス割れの発生を検査し、その発生率によってモールドパウダーの巻き込み性を評価した。プレス割れの発生率が０．１％以下を合格品とした。
【0040】
なお、各種連続鋳造用モールドパウダーの凝固点および１３００℃での粘度は、以下のように測定した。連続鋳造用モールドパウダーの１３００℃での粘度は、回転円筒法を用いて測定した。まず、測定対象の連続鋳造用モールドパウダーを坩堝に装入し１４００℃にて１０～１５分間予備溶解した後に、坩堝を室温下に取り出して室温まで空冷した。次に、その予備溶解したモールドフラックスを縦型管状炉（発熱体はＳｉＣ）に入れ、Ｅ型粘度計のローターを溶融パウダー中に浸漬し、１３００℃で３０分間安定させた後、ローターを回転させ粘性抵抗によるトルクを測定し粘度を求める。なおＥ型粘度計は事前に標準粘度液にて校正しておくことが重要である。
また、連続鋳造用モールドパウダー凝固点は、回転粘度計にてパウダーを溶融した後の冷却過程で、５℃おきに粘度を測定し、粘度が大きく上昇した温度とした。
また、連続鋳造用モールドパウダー凝固点は、回転粘度計にてパウダーを溶融した後の冷却過程で、５℃おきに粘度を測定し、粘度が大きく上昇した温度とした。
【0041】
【表1】
【0042】
【表2】
【0043】
比較例１においては、質量比〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕が１．３５、質量比〔Ｎａ２Ｏ〕／〔ＳｉＯ２〕が０．２９、Ｌｉ２Ｏの含有量が７．３％とされており、スカーフで除去できない表面欠陥が確認された。
【0044】
比較例２においては、質量比〔Ｎａ２Ｏ〕／〔ＳｉＯ２〕が０．３０、ＭｇＯの含有量が５．５％、Ｌｉ２Ｏの含有量が５．０％、Ｆの含有量が１１．５％とされており、スカーフで除去できない表面欠陥が確認された。
【0045】
比較例３においては、質量比〔Ｎａ２Ｏ〕／〔ＳｉＯ２〕が０．３４、Ａｌ２Ｏ３の含有量が５．０％、ＭｇＯの含有量が８．０％、Ｆの含有量が７．５％とされており、スカーフで除去できない表面欠陥が確認された。
【0046】
比較例４においては、質量比〔Ｎａ２Ｏ〕／〔ＳｉＯ２〕が０．２７、Ａｌ２Ｏ３の含有量が６．２％、ＭｇＯの含有量が８．０％、ＢａＯの含有量が５．５％、Ｌｉ２Ｏの含有量が１２．０％、Ｆの含有量が１２．２％とされており、スラグリムが粗大化したため鋳造を中断した。
【0047】
比較例５においては、質量比〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕が１．２０、ＭｇＯの含有量が８．０％、ＢａＯの含有量が８．０％、Ｆの含有量が１２．３％とされており、スラグリムが粗大化したため鋳造を中断した。
【0048】
比較例６においては、質量比〔Ｎａ２Ｏ〕／〔ＳｉＯ２〕が０．２９、ＢａＯの含有量が１０．０％、Ｌｉ２Ｏの含有量が７．０％、Ｆの含有量が１４．６％とされており、鋳片へのモールドパウダーの巻き込みが発生し、プレス割れの発生率が０．４％となった。
【0049】
比較例７においては、質量比〔Ｎａ２Ｏ〕／〔ＳｉＯ２〕が０．９０とされており、白煙の発生が激しかったため鋳造を中断した。
【0050】
比較例８においては、Ｆの含有量が２８．０％とされており、鋳片へのモールドパウダーの巻き込みが発生し、プレス割れの発生率が０．３％となった。
【0051】
これに対して、質量比〔ＣａＯ〕／〔ＳｉＯ２〕が０．９０未満、質量比〔Ｎａ２Ｏ〕／〔ＳｉＯ２〕が０．４０以上０．８０未満とされ、各成分の含有量が本発明の範囲内とされた本発明例１－７においては、表面欠陥の発生が抑制されており、安定して鋳造を行うことができた。また、プレス割れの発生率を低く抑えることができた。
特に、ＢａＯの含有量を３％未満とした本発明例１－３、５－７においては、プレス割れの発生率を０％とすることができた。ＢａＯの含有量をさらに制限したことで、モールドパウダーの巻き込みをさらに抑制できたためと推測される。
特に、ＢａＯの含有量を３％未満とした本発明例１－３、５－７においては、プレス割れの発生率を０％とすることができた。ＢａＯの含有量をさらに制限したことで、モールドパウダーの巻き込みをさらに抑制できたためと推測される。
【0052】
以上のことから、本発明例によれば、質量比で、Ｓｉを２．０％未満、Ａｌを０．２％以上含有する鋼を長時間鋳造する場合であっても、モールドパウダーの流入性や潤滑性が阻害されず、かつ、モールドパウダーの巻き込みを抑制でき、安定して高品質な鋳片を得ることが可能な連続鋳造用モールドパウダーおよび鋼の連続鋳造方法を提供可能であることが確認された。
【図1】