(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-17
(45)【発行日】2022-10-25
(54)【発明の名称】モールドフラックス及びこれを用いた鋳造方法
(51)【国際特許分類】
B22D 11/108 20060101AFI20221018BHJP
【ＦＩ】
B22D11/108 F
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2021512412
(86)(22)【出願日】2020-05-19
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-12
(86)【国際出願番号】 KR2020006540
(87)【国際公開番号】W WO2021006476
(87)【国際公開日】2021-01-14
【審査請求日】2021-03-03
(31)【優先権主張番号】10-2019-0084018
(32)【優先日】2019-07-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】592000691
【氏名又は名称】ポスコ
【氏名又は名称原語表記】ＰＯＳＣＯ
(74)【代理人】
【識別番号】110000051
【氏名又は名称】弁理士法人共生国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】パク，ジュン ヨン
(72)【発明者】
【氏名】ジョン，テ イン
(72)【発明者】
【氏名】キム，ソン ヨン
【審査官】岡田 隆介
(56)【参考文献】
【文献】特開２０００－０００６４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０２４０７３０６（ＣＮ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０１９５４４６４（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２２Ｄ １１／１０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
鋳片の鋳造に用いられるモールドフラックスであって、全体の重量％に対して、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を３２重量％～３８重量％、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）を８重量％～１２重量％、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）を８重量％～１２重量％、フッ素（Ｆ）を８重量％～１２重量％、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を５重量％～８重量％、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を３重量％～５重量％及び不可避な不純物からなり、
酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含まないか、不可避な不純物としてのみ含むことを特徴とするモールドフラックス。
【請求項2】
前記モールドフラックスの融点は、１０００℃～１３００℃であることを特徴とする請求項１に記載のモールドフラックス。
【請求項3】
全体の重量％に対して、前記酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）が９重量％～１０重量％含まれることを特徴とする請求項１に記載のモールドフラックス。
【請求項4】
全体の重量％に対して、前記酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）が９重量％～１０重量％含まれることを特徴とする請求項１に記載のモールドフラックス。
【請求項5】
前記モールドフラックスは、酸化カルシウム（ＣａＯ）を含み、前記酸化カルシウム（ＣａＯ）は、塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）が０．４～０．６になるように含量が調節されたことを特徴とする請求項１に記載のモールドフラックス。
【請求項6】
前記酸化カルシウム（ＣａＯ）は、塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）が０．４５～０．５５になるように含量が調節されたことを特徴とする請求項５に記載のモールドフラックス。
【請求項7】
前記モールドフラックスは、５重量％以下の酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）を含むことを特徴とする請求項１に記載のモールドフラックス。
【請求項8】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載のモールドフラックスを用意する過程と、モールドに溶鋼を供給する過程と、
前記溶鋼の上部に前記モールドフラックスを投入して鋳片を鋳造する過程と、
を含むことを特徴とする鋳造方法。
【請求項9】
前記溶鋼は、溶鋼の全体の重量％に対して０．７重量％以上のアルミニウム（Ａｌ）を含むことを特徴とする請求項８に記載の鋳造方法。
【請求項10】
前記溶鋼の上部に投入されたモールドフラックスは、前記溶鋼の熱により溶融され、溶融されたモールドフラックスは、０．５ ｐｏｉｓｅ～３ ｐｏｉｓｅの粘度を有することを特徴とする請求項８に記載の鋳造方法。
【請求項11】
前記鋳片を鋳造する過程において、前記モールドフラックスは、前記溶鋼から形成される凝固シェルと前記モールドとの間に流れ込み、
前記凝固シェルとモールドとの間に流れ込んだモールドフラックスは、測定面積内において液状が占める面積の割合が７０％～８５％であることを特徴とする請求項８に記載の鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、モールドフラックス及びこれを用いた鋳造方法に係り、さらに詳しくは、鋳片の品質及び生産性を向上させることのできるモールドフラックス及びこれを用いた鋳造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
鋳造工程は、所定の形状の内部空間を有するモールド（鋳型）に溶鋼を注入し、モールド内において半凝固された鋳片を連続して引き抜いてスラブ、ブルーム、ビレット、ビームブランクなどの様々な形状の鋳片を製造する工程である。
このような鋳造工程に際して、モールド内の溶鋼の上部にモールドフラックスが投入され、投入されたモールドフラックスは、モールドと凝固シェルとの隙間の間に流れ込む。流れ込んだモールドフラックスは、モールドの内壁と凝固シェルまたは半凝固済みの鋳片との間で潤滑作用をする。なお、モールドフラックスは、潤滑作用の他にも、溶鋼から分離されて浮き上がる非金属介在物を吸収して溶解し、溶鋼の再酸化を防ぎ、かつ、大気への熱の放出を抑えて溶鋼を保温する役割を果たす。
このような鋳造工程に際して、モールド内の溶鋼の上部にモールドフラックスが投入され、投入されたモールドフラックスは、モールドと凝固シェルとの隙間の間に流れ込む。流れ込んだモールドフラックスは、モールドの内壁と凝固シェルまたは半凝固済みの鋳片との間で潤滑作用をする。なお、モールドフラックスは、潤滑作用の他にも、溶鋼から分離されて浮き上がる非金属介在物を吸収して溶解し、溶鋼の再酸化を防ぎ、かつ、大気への熱の放出を抑えて溶鋼を保温する役割を果たす。
【0003】
一方、電気鋼板は、電気エネルギーと磁気エネルギーの間の交換に際して熱として損失するエネルギーの量を示す鉄損を減らした鋼材であって、他の鋼材に比べて電磁気的な特性を良好にする軟質の磁性材料である。このような電気鋼板は、アルミニウム（Ａｌ）が高含量にて含有された鋼材であって、これを製造するために高含量のアルミニウム（Ａｌ）が含有された溶鋼が用いられる。
ところが、高含量のアルミニウム（Ａｌ）が含有された溶鋼を用いて鋳造するとき、モールドフラックスの主成分である酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と溶鋼中のアルミニウム（Ａｌ）とが反応して、モールドフラックス内の酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の含量が減り、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の含量が増えるといった成分の変化が起こる。成分が変化されたモールドフラックス内の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）は、前記モールドフラックス内の他の成分である酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）と反応してＣａ－Ａｌ－Ｏ、Ｃａ－Ｎａ－Ａｌ－Ｏ及びＮａ－Ａｌ－Ｓｉ－Ｏなどの高融点結晶相を生成する。
ところが、高含量のアルミニウム（Ａｌ）が含有された溶鋼を用いて鋳造するとき、モールドフラックスの主成分である酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と溶鋼中のアルミニウム（Ａｌ）とが反応して、モールドフラックス内の酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の含量が減り、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の含量が増えるといった成分の変化が起こる。成分が変化されたモールドフラックス内の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）は、前記モールドフラックス内の他の成分である酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）と反応してＣａ－Ａｌ－Ｏ、Ｃａ－Ｎａ－Ａｌ－Ｏ及びＮａ－Ａｌ－Ｓｉ－Ｏなどの高融点結晶相を生成する。
【0004】
そして、高融点結晶相によりモールドフラックスの融点及び粘度が急激に増加し、これにより、溶融されたモールドフラックスの液状の割合が低くなる。このため、モールドと凝固シェルとの間へのモールドフラックスの流れ込みが円滑ではないこと、あるいは、低い液状の割合のモールドフラックスにより潤滑能が足りないことに起因して、凝固シェルが破れたり引きちぎれたりするブレークアウト（ｂｒｅａｋ ｏｕｔ）が生じる虞がある。
したがって、高含量のアルミニウム（Ａｌ）を含有する溶鋼を用いて鋳造をする場合、溶鋼成分の厳しい制御、鋳片の連続生産量の制限及び鋳造速度の制御の少なくとも一つを行うことで、モールドフラックスの成分の変化を極力抑えていた。
したがって、高含量のアルミニウム（Ａｌ）を含有する溶鋼を用いて鋳造をする場合、溶鋼成分の厳しい制御、鋳片の連続生産量の制限及び鋳造速度の制御の少なくとも一つを行うことで、モールドフラックスの成分の変化を極力抑えていた。
【0005】
ところが、鋳片の連続生産量及び鋳造速度を制限する場合、生産量が減ってしまうという不都合がある。また、電気鋼板の場合、低い鉄損と高い磁束密度を確保するために、さらに高いアルミニウム（Ａｌ）の含量が求められるが、溶鋼中のアルミニウム（Ａｌ）の含量が高くなるにつれて、モールドフラックスの成分の変化の度合いが次第に大きくなるという不都合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】大韓民国公開特許第１０－２００２－００４４２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、鋳片の生産性を向上させることのできるモールドフラックス及びこれを用いた鋳造方法を提供する。
本発明は、潤滑能を確保することのできるモールドフラックス及びこれを用いた鋳造方法を提供する。
本発明は、潤滑能を確保することのできるモールドフラックス及びこれを用いた鋳造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の実施形態に係るモールドフラックスは、全体の重量％に対して、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を３２重量％～３８重量％、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）を８重量％～１２重量％、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）を８重量％～１２重量％、フッ素（Ｆ）を８重量％～１２重量％、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を５重量％～８重量％、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を３重量％～５重量％及び不可避な不純物からなることを特徴とする。
【0009】
前記モールドフラックスは、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含まないことがよい。
前記モールドフラックスの融点は、１０００℃～１３００℃であることができる。
全体の重量％に対して、前記酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）が９重量％～１０重量％含まれることが好ましい。
前記モールドフラックスの融点は、１０００℃～１３００℃であることができる。
全体の重量％に対して、前記酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）が９重量％～１０重量％含まれることが好ましい。
【0010】
全体の重量％に対して、前記酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）が９重量％～１０重量％含まれることがよい。
前記モールドフラックスは、酸化カルシウム（ＣａＯ）を含み、前記酸化カルシウム（ＣａＯ）は、塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）が０．４～０．６になるように含量が調節されることが好ましい。
前記モールドフラックスは、酸化カルシウム（ＣａＯ）を含み、前記酸化カルシウム（ＣａＯ）は、塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）が０．４～０．６になるように含量が調節されることが好ましい。
【0011】
前記酸化カルシウム（ＣａＯ）は、塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）が０．４５～０．５５になるように含量が調節されることが好ましい。
前記モールドフラックスは、５重量％以下の酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）を含むことができる。
前記モールドフラックスは、５重量％以下の酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）を含むことができる。
【0012】
本発明の実施形態に係る鋳造方法は、モールドフラックスを用意する過程と、モールドに溶鋼を供給する過程と、前記溶鋼の上部に前記モールドフラックスを投入して鋳片を鋳造する過程と、を含むことを特徴とする。
【0013】
前記溶鋼は、溶鋼の全体の重量％に対して０．７重量％以上のアルミニウム（Ａｌ）を含むことがよい。
前記溶鋼の上部に投入されたモールドフラックスは、前記溶鋼の熱により溶融され、溶融されたモールドフラックスは、０．５ ｐｏｉｓｅ（ポアズ）～３ ｐｏｉｓｅの粘度を有することができる。
前記溶鋼の上部に投入されたモールドフラックスは、前記溶鋼の熱により溶融され、溶融されたモールドフラックスは、０．５ ｐｏｉｓｅ（ポアズ）～３ ｐｏｉｓｅの粘度を有することができる。
【0014】
前記鋳片を鋳造する過程において、前記モールドフラックスは、前記溶鋼から形成される凝固シェルと前記モールドとの間に流れ込み、前記凝固シェルとモールドとの間に流れ込んだモールドフラックスは、測定面積内において液状が占める面積の割合が７０％～８５％であることが好ましい。
【発明の効果】
【0015】
本発明の実施形態に係るモールドフラックスによれば、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化カルシウム（ＣａＯ）による成分の変化を従来に比べて抑止または防止することができる。
また、実施形態に係るモールドフラックスは、酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の含量を従来に比べて減らし、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）及び酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）を含むようにモールドフラックスを用意する。したがって、潤滑能を阻害する高融点結晶相の生成を抑止または防止することができ、モールドフラックスによる欠陥の発生を防ぐことができる他、ブレークアウト（ｂｒｅａｋ ｏｕｔ）などの操業事故を防いで安定的な操業を行うことができる。
さらに、成分の変化及び高融点結晶相の生成が抑止されることから、たとえ長時間にわたって用いるとしても、モールドフラックスは、その潤滑能を保持することができる。このため、実施形態に係るモールドフラックスを用いると、長時間にわたって安定的に連続鋳造を行うことができる。そして、鋳片の連続生産量及び鋳造速度を制限しなくても、モールドフラックスの成分の変化を抑止することができて、鋳片の生産量を向上させることができる。
また、実施形態に係るモールドフラックスは、酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の含量を従来に比べて減らし、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）及び酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）を含むようにモールドフラックスを用意する。したがって、潤滑能を阻害する高融点結晶相の生成を抑止または防止することができ、モールドフラックスによる欠陥の発生を防ぐことができる他、ブレークアウト（ｂｒｅａｋ ｏｕｔ）などの操業事故を防いで安定的な操業を行うことができる。
さらに、成分の変化及び高融点結晶相の生成が抑止されることから、たとえ長時間にわたって用いるとしても、モールドフラックスは、その潤滑能を保持することができる。このため、実施形態に係るモールドフラックスを用いると、長時間にわたって安定的に連続鋳造を行うことができる。そして、鋳片の連続生産量及び鋳造速度を制限しなくても、モールドフラックスの成分の変化を抑止することができて、鋳片の生産量を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】鋳造工程の間にモールドフラックスが流れ込む様子を示す図である。
【図2】鋳造した鋳片の写真及び一部を拡大して示す図であり、（ａ）は、表１の第２の比較例に係るモールドフラックスを用いて鋳造した鋳片、（ｂ）は、表１の第１の実施例に係るモールドフラックスを用いて鋳造した鋳片である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態をより詳しく説明する。しかしながら、本発明は以下に開示される実施形態に何ら限定されるものではなく、異なる様々な形態に具体化され、単にこれらの実施形態は本発明の開示を完全たるものにし、通常の知識を有する者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものである。本発明の実施形態を正確に説明するために図面は誇張されてもよく、図中、同じ符号は、同じ構成要素を指し示す。
【0018】
図１は、鋳造工程の間にモールドフラックスが流れ込む様子を示す図である。
図１に示したとおり、鋳造工程は、タンディッシュ（図示せず）内に受鋼されている溶鋼Ｍが浸漬ノズル１０を介してモールド２０に流れ込むと、冷却されているモールド２０内において溶鋼Ｍの凝固が行われ始めて中間製品である半凝固状態の鋳片が得られる工程である。
このような鋳造工程に際して、モールド２０内の溶鋼Ｍの上にはモールドフラックスＦが投入されて溶融され、溶融されたモールドフラックスＦは、モールド２０と凝固シェルＩとの隙間の間に流れ込む。モールド２０と凝固シェルＩとの隙間の間に流れ込んだモールドフラックスＦは、モールド２０の下側に引き抜かれる鋳片とともに連れて降りていきながら、鋳片を冷却させるために噴射される冷却水により洗い流されて消失する。
図１に示したとおり、鋳造工程は、タンディッシュ（図示せず）内に受鋼されている溶鋼Ｍが浸漬ノズル１０を介してモールド２０に流れ込むと、冷却されているモールド２０内において溶鋼Ｍの凝固が行われ始めて中間製品である半凝固状態の鋳片が得られる工程である。
このような鋳造工程に際して、モールド２０内の溶鋼Ｍの上にはモールドフラックスＦが投入されて溶融され、溶融されたモールドフラックスＦは、モールド２０と凝固シェルＩとの隙間の間に流れ込む。モールド２０と凝固シェルＩとの隙間の間に流れ込んだモールドフラックスＦは、モールド２０の下側に引き抜かれる鋳片とともに連れて降りていきながら、鋳片を冷却させるために噴射される冷却水により洗い流されて消失する。
【0019】
モールド２０に投入されるモールドフラックスＦは、粉末または顆粒の状態の固相であって、溶鋼Ｍの上部に投入されれば、溶鋼Ｍの熱により溶融される。そして、溶融されたモールドフラックスＦは、モールド２０と凝固シェルＩとの間の隙間に流れ込んで潤滑作用をする。
そして、モールドフラックスＦが適切な潤滑能を有するとき、凝固シェルＩが破れたり引きちぎれたりして、溶鋼Ｍが漏れ出るといったブレークアウト（ｂｒｅａｋ ｏｕｔ）の発生を防ぐことができる。なお、モールドフラックスＦが適切な潤滑能を有するとき、モールドフラックスが凝固シェルの内側、すなわち、溶鋼に浸透して鋳片の欠陥を生じさせるという不都合を防ぐことができる。
モールドフラックスＦの潤滑能は、モールドフラックスＦの融点、溶鋼に投入されたモールドフラックスの粘度及び液状の割合（または、液状率）に応じて決定される。ここで、モールドフラックスＦの液状の割合とは、測定面積内において液状物質が占める面積を比率にて示したものであってもよい。
そして、モールドフラックスＦが適切な潤滑能を有するとき、凝固シェルＩが破れたり引きちぎれたりして、溶鋼Ｍが漏れ出るといったブレークアウト（ｂｒｅａｋ ｏｕｔ）の発生を防ぐことができる。なお、モールドフラックスＦが適切な潤滑能を有するとき、モールドフラックスが凝固シェルの内側、すなわち、溶鋼に浸透して鋳片の欠陥を生じさせるという不都合を防ぐことができる。
モールドフラックスＦの潤滑能は、モールドフラックスＦの融点、溶鋼に投入されたモールドフラックスの粘度及び液状の割合（または、液状率）に応じて決定される。ここで、モールドフラックスＦの液状の割合とは、測定面積内において液状物質が占める面積を比率にて示したものであってもよい。
【0020】
本発明においては、ブレークアウト（ｂｒｅａｋ ｏｕｔ）及び鋳片の欠陥の発生が防止または抑止されるように潤滑能を確保することのできるモールドフラックスを提供する。このとき、本発明の実施形態においては、アルミニウム（Ａｌ）が０．７重量％以上、より好ましくは、１．０重量％以上である高含量アルミニウム（Ａｌ）含有溶鋼を用いて鋳片を鋳造するに当たって、潤滑能を確保することのできるモールドフラックスを提供する。
一方、モールドに装入される溶鋼及び溶鋼の湯面の温度は、約１３００℃～１３５０℃であり、冷却されているモールドの内壁と隣り合う部分における溶鋼の温度は、約１０００℃内外である。
一方、モールドに装入される溶鋼及び溶鋼の湯面の温度は、約１３００℃～１３５０℃であり、冷却されているモールドの内壁と隣り合う部分における溶鋼の温度は、約１０００℃内外である。
【0021】
粉末または顆粒の状態のモールドフラックスは、溶鋼の湯面に投入されて溶鋼の熱により溶融された後、モールドと凝固シェルとの間の隙間に流れ込む。このとき、溶鋼の湯面上において溶融されたモールドフラックスの粘度が確保されなければ、モールドと凝固シェルとの隙間に流れることができず、モールドと凝固シェルとの間に流れ込んだモールドフラックスの液体状態（液状ともいう）の割合が確保されなければ、モールドと凝固シェルとの間の潤滑性能を確保することができない。
このため、モールド内の溶鋼の湯面の温度である１３００℃～１３５０℃におけるモールドフラックスの粘度、モールドの内壁と隣り合う溶鋼の温度である１０００℃における液体状態（液状）の割合が確保されたモールドフラックスを用意する必要がある。
このため、モールド内の溶鋼の湯面の温度である１３００℃～１３５０℃におけるモールドフラックスの粘度、モールドの内壁と隣り合う溶鋼の温度である１０００℃における液体状態（液状）の割合が確保されたモールドフラックスを用意する必要がある。
【0022】
本発明の実施形態においては、１３００℃における粘度が０．５ ｐｏｉｓｅ～３ ｐｏｉｓｅであり、かつ、１０００℃における液状の割合が７０％～８５％であるモールドフラックスを提供する。また、モールドフラックスの粘度及び液状の割合は、その融点に応じて異なるため、本発明の実施形態においては、融点が１０００℃～１３００℃であるモールドフラックスを提供する。
ここで、「０．５ ｐｏｉｓｅ～３ ｐｏｉｓｅ」とは、「０．５ ｐｏｉｓｅ以上、かつ、３ ｐｏｉｓｅ以下」であることを意味する。そして、後述するモールドフラックスの粘度、モールドフラックスの成分の含量、温度、液状の割合などについて説明するに当たって、「下限値～上限値」の形で説明されるが、これらは、「下限値以上、かつ、上限値以下」を意味する。
ここで、「０．５ ｐｏｉｓｅ～３ ｐｏｉｓｅ」とは、「０．５ ｐｏｉｓｅ以上、かつ、３ ｐｏｉｓｅ以下」であることを意味する。そして、後述するモールドフラックスの粘度、モールドフラックスの成分の含量、温度、液状の割合などについて説明するに当たって、「下限値～上限値」の形で説明されるが、これらは、「下限値以上、かつ、上限値以下」を意味する。
【0023】
一方、モールドフラックスの融点が１０００℃未満である、粘度が０．５ ｐｏｉｓｅ未満である、あるいは、液状の割合が８５％を超える場合、モールドフラックスの潤滑能が高過ぎて 、モールドと凝固シェルとの隙間にモールドフラックスが過剰に流れ込んでしまう虞がある。この場合、モールドフラックスが凝固シェルの内側、すなわち、溶鋼に浸透してしまう虞があり、これにより、鋳片の欠陥が生じてしまう虞がある。
【0024】
そして、溶鋼は、冷却されているモールドにより凝固されるが、このとき、モールドの温度がモールドフラックスを経て凝固シェル及び溶鋼に伝達される。ところが、モールドフラックスの液状の割合が８５％を超える場合、モールドフラックスから凝固シェルまたは溶鋼への熱の伝達が過剰に行われて、モールド内において凝固シェルの厚さが厚くなり過ぎてしまう虞がある。この場合、半凝固済みの鋳片がモールドの外部に引き抜かれて曲げられる（ｂｅｎｄｉｎｇ）とき、過度なストレスを受けて品質が低下してしまう虞がある。
【0025】
また、モールドフラックスの融点が１３００℃を超える、粘度が３ ｐｏｉｓｅを超える、あるいは、液状の割合が７０％未満である場合、モールドと凝固シェルとの隙間へのモールドフラックスの流れ込みが足りないか、あるいは、流れ込んだモールドフラックスの潤滑能が足りなくなる虞がある。このように潤滑能が足りないと、凝固シェルが破れたり引きちぎれたりして溶鋼が漏れ出るといったブレークアウト（ｂｒｅａｋ ｏｕｔ）が生じてしまう虞があり、これにより、モールドの下側に溶鋼が降り注がれるという不都合が生じる虞がある。
したがって、本発明の実施形態においては、融点が１０００℃～１３００℃であり、１３００℃における粘度が０．５ ｐｏｉｓｅ～３ ｐｏｉｓｅであり、かつ、１０００℃における液状の割合が７０％～８５％であるモールドフラックスを用意する。より好ましくは、融点が１１００℃～１２５０℃であり、１３００℃における粘度が０．７ ｐｏｉｓｅ～１．５ ｐｏｉｓｅであり、かつ、１０００℃における液状の割合が７５重量％～８０重量％であるモールドフラックスを用意する。
したがって、本発明の実施形態においては、融点が１０００℃～１３００℃であり、１３００℃における粘度が０．５ ｐｏｉｓｅ～３ ｐｏｉｓｅであり、かつ、１０００℃における液状の割合が７０％～８５％であるモールドフラックスを用意する。より好ましくは、融点が１１００℃～１２５０℃であり、１３００℃における粘度が０．７ ｐｏｉｓｅ～１．５ ｐｏｉｓｅであり、かつ、１０００℃における液状の割合が７５重量％～８０重量％であるモールドフラックスを用意する。
【0026】
以下では、本発明の実施形態に係るモールドフラックスの成分について詳しく説明する。
本発明の実施形態に係るモールドフラックスは、溶鋼内のアルミニウム（Ａｌ）との反応主体物質である酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含まず、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、フッ素（Ｆ）、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）及び酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を含み、これらの他に不可避な不純物が含まれてもよい。また、モールドフラックスは、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）及び酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含んでもよい。ここで、モールドフラックスは、不可避な不純物を含んでもよい。すなわち、意図しない様々な成分が含まれてもよい。ここで、微量の酸化ケイ素（ＳｉＯ２）が含まれた状態を排除しない。
本発明の実施形態に係るモールドフラックスは、溶鋼内のアルミニウム（Ａｌ）との反応主体物質である酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含まず、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、フッ素（Ｆ）、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）及び酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を含み、これらの他に不可避な不純物が含まれてもよい。また、モールドフラックスは、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）及び酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含んでもよい。ここで、モールドフラックスは、不可避な不純物を含んでもよい。すなわち、意図しない様々な成分が含まれてもよい。ここで、微量の酸化ケイ素（ＳｉＯ２）が含まれた状態を排除しない。
【0027】
より具体的に、実施形態に係るモールドフラックスは、全体の重量％に対して、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を３２重量％～３８重量％、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）を８重量％～１２重量％、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）を８重量％～１２重量％を含む。また、モールドフラックスは、全体の重量％に対して、フッ素（Ｆ）を８重量％～１２重量％、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を５重量％～８重量％及び酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を３重量％～５重量％含む。
より好ましく、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）及び酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）のそれぞれは、９重量％～１０重量％で含まれてもよい。
より好ましく、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）及び酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）のそれぞれは、９重量％～１０重量％で含まれてもよい。
【0028】
そして、酸化カルシウム（ＣａＯ）は、モールドフラックスの塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）を調節する役割を果たすが、塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）が０．４～０．６になるように投入される。ここで、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の含量が３２重量％～３８重量％であるため、０．４～０．６の塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）を有するために、酸化カルシウム（ＣａＯ）は、１２．８重量％～２２．８重量％の含量を有するように用意されてもよい。より好ましくは、塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）が０．４５～０．５５になるように酸化カルシウム（ＣａＯ）の含量が調節されてもよい。
そして、モールドフラックスは、５重量％以下の酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、２重量％以下の酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含んでもよい。また、モールドフラックスは、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）及び酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の少なくとも一方を含まなくても良い（０重量％）。
そして、モールドフラックスは、５重量％以下の酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、２重量％以下の酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含んでもよい。また、モールドフラックスは、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）及び酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の少なくとも一方を含まなくても良い（０重量％）。
【0029】
このような実施形態に係るモールドフラックスは、融点が１０００℃～１３００℃であり、１３００℃における粘度が０．５ ｐｏｉｓｅ～３ ｐｏｉｓｅであり、１０００℃における液状の割合が７０％～８５％となる。
酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）は、中性酸化物であって、全体的なモールドフラックスの組成に応じて塩基性もしくは酸性として作用することができる。当該組成においては、ＳｉＯ２成分がないため、主として酸性酸化物として作用してモールドスラグ内のガラス質構造の主体となって、溶鋼の上に投入されたモールドフラックスを非晶質またはガラス質の状態にする役割を果たす。
このような酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）は、モールドフラックスの全体の重量％に対して３２重量％以上、３８重量％以下で含まれてもよい。
酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）は、中性酸化物であって、全体的なモールドフラックスの組成に応じて塩基性もしくは酸性として作用することができる。当該組成においては、ＳｉＯ２成分がないため、主として酸性酸化物として作用してモールドスラグ内のガラス質構造の主体となって、溶鋼の上に投入されたモールドフラックスを非晶質またはガラス質の状態にする役割を果たす。
このような酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）は、モールドフラックスの全体の重量％に対して３２重量％以上、３８重量％以下で含まれてもよい。
【0030】
ここで、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の含量が３２重量％未満である場合、溶鋼に投入されたモールドフラックスが非晶質化しなかったり足りなかったりして粘度が上昇し、このため、求められる潤滑能が得られ難い虞がある。
一方、モールドフラックス内の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）は、前記モールドフラックス内の酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の少なくとも一方と反応してＣａ－Ａｌ－Ｏ系及びＣａ－Ｎａ－Ａｌ－Ｏ系の少なくとも一方の高融点結晶相を生成し、このため、モールドフラックスの融点が急激に上昇する。そして、モールドフラックスは、モールド内の溶鋼に投入されて溶融されるが、モールドフラックス内の高融点結晶相の含量が多くなるにつれて、その粘度が次第に増加するという不都合がある。
したがって、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の含量が３８重量％を超えると、モールドフラックス内の酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の少なくとも一方と酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）との間の反応量が多いため、多量の高融点結晶相が生成される虞がある。そして、これにより、モールドフラックスの融点が上がり、粘度が増加して、潤滑能が低下する虞がある。
一方、モールドフラックス内の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）は、前記モールドフラックス内の酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の少なくとも一方と反応してＣａ－Ａｌ－Ｏ系及びＣａ－Ｎａ－Ａｌ－Ｏ系の少なくとも一方の高融点結晶相を生成し、このため、モールドフラックスの融点が急激に上昇する。そして、モールドフラックスは、モールド内の溶鋼に投入されて溶融されるが、モールドフラックス内の高融点結晶相の含量が多くなるにつれて、その粘度が次第に増加するという不都合がある。
したがって、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の含量が３８重量％を超えると、モールドフラックス内の酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の少なくとも一方と酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）との間の反応量が多いため、多量の高融点結晶相が生成される虞がある。そして、これにより、モールドフラックスの融点が上がり、粘度が増加して、潤滑能が低下する虞がある。
【0031】
酸化カルシウム（ＣａＯ）は、モールドフラックスが０．４以上、かつ、０．６以下の塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）を有するようにその含量が制御されてもよい。モールドフラックスの塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）が０．４未満であれば、モールドフラックスの粘度が増加して凝固シェルとモールドとの間へのモールドフラックスの流れ込みが低減され、これにより、拘束性ブレークアウト（Ｂｒｅａｋ Ｏｕｔ）などの操業事故が起こる虞がある。また、モールドフラックスの塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）が０．６を超えると、モールドフラックスの融点が高くなって、潤滑能が阻害される。
【0032】
フッ素（Ｆ）は、モールドフラックスの全体の重量％に対して８重量％以上、かつ、１２重量％以下で含まれてもよい。一方、フッ素（Ｆ）の含量が８重量％未満である場合、モールドフラックスの粘度が増加して潤滑能が低下する虞がある。逆に、フッ素（Ｆ）の含量が１２重量％を超える場合、粘度が低過ぎて潤滑能を確保することができなくなる。なお、フッ素（Ｆ）が１２重量％を超える場合、冷却媒体として水を用いる鋳造操業の間に水（Ｈ２Ｏ）と反応して多量のフッ化水素（ＨＦ）を生成する虞があり、これにより、連続鋳造設備の腐食を引き起こす虞がある。
【0033】
酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）は、モールドフラックスの全体の重量％に対して５重量％以上、かつ、８重量％以下で含まれてもよい。酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）は、高融点結晶相の生成を抑える効果がある物質である。ところが、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）が５重量％未満である場合、結晶相の生成を抑える効果が微小であり、これにより、モールドフラックスの融点が上昇し、液状の割合が減少して十分な潤滑能を確保することが困難である。また、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）が８重量％を超えると、液状の割合及び潤滑能が過剰に増加する。このため、モールドと凝固シェルとの隙間にモールドフラックスが過剰に流れ込んでしまう虞がある。この場合、モールドフラックスが凝固シェルの内側、すなわち、溶鋼に浸透してしまい、これにより、鋳片の欠陥が生じてしまう虞がある。そして、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）が８重量％を超える場合、モールド内の上部領域においてモールドの内壁と隣り合う付近にモールドフラックスが凝固されて固着されるスラグリム（ｓｌａｇ ｒｉｍ）が形成される虞がある。そして、このようなスラグリムにより、モールドと凝固シェルとの間にモールドフラックスが流れ込む隙間が狭くなるという不都合が生じる。
【0034】
酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）は、十分な液状の割合の確保のために添加される成分であって、モールドフラックスの全体の重量％に対して３重量％以上、かつ、５重量％以下で含まれてもよい。酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）が３重量％未満であれば、モールドフラックスの融点が１５００℃以上と高いため、１３００℃の温度においても溶融されず、このため、１０００℃において液状がないか、あるいは、液状の割合が非常に低いため、潤滑能の確保が不可能である。なお、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）が５重量％を超える場合、３重量％未満であるときに比べて融点及び粘度が低下し、液状の割合が増加するが、融点が１３００℃を超え、かつ、粘度が３ ｐｏｉｓｅを超えて潤滑能の確保が困難である。
【0035】
酸化マグネシウム（ＭｇＯ）は、モールドフラックスの全体の重量％に対して２重量％以下で含まれてもよい。好ましくは、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が含有されなくてもよい（０重量％）。一方、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と反応してマグネシウム（Ｍｇ）とアルミニウム（Ａｌ）を含む高融点のスピネル（ｓｐｉｎｅｌ）相を形成することもある。このため、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が２重量％を超える場合、高融点のスピネル（ｓｐｉｎｅｌ）相が多量生成され、このため、モールドフラックスの融点及び粘度が上昇するという不都合がある。したがって、モールドフラックスの全体の重量％に対して酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が２重量％以下で含まれるようにする。
【0036】
一方、高含量のアルミニウム（Ａｌ）が含有された溶鋼を用いて鋳片を鋳造するとき、従来のモールドフラックスを用いると、モールドフラックス内の酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と溶鋼中のアルミニウム（Ａｌ）とが反応して、モールドフラックス内の酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の含量が減り、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の含量が増えるといった成分の変化が起こる（反応式を参照されたい）。
［反応式］
ＳｉＯ２（モールドフラックス）＋Ａｌ（溶鋼）→Ｓｉ（溶鋼）＋Ａｌ２Ｏ３（モールドフラックス）
［反応式］
ＳｉＯ２（モールドフラックス）＋Ａｌ（溶鋼）→Ｓｉ（溶鋼）＋Ａｌ２Ｏ３（モールドフラックス）
【0037】
これに対し、実施形態に係るモールドフラックスは、溶鋼中のアルミニウム（Ａｌ）との反応主体である酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含まないように用意される。このため、モールドフラックスの成分の変化を従来に比べて抑止または防止することができる。
そして、従来のモールドフラックスは、酸化カルシウム（ＣａＯ）が２４重量％以上、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）が６重量％以上で含有されている。そして、上記のとおり、モールドフラックス内の酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と反応して、Ｃａ－Ａｌ－Ｏ及びＣａ－Ｎａ－Ａｌ－Ｏのような高融点結晶相を生成する。
そして、従来のモールドフラックスは、酸化カルシウム（ＣａＯ）が２４重量％以上、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）が６重量％以上で含有されている。そして、上記のとおり、モールドフラックス内の酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と反応して、Ｃａ－Ａｌ－Ｏ及びＣａ－Ｎａ－Ａｌ－Ｏのような高融点結晶相を生成する。
【0038】
ところが、モールドフラックス内の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が高含量で含有されれば、モールドフラックス内の酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の少なくとも一方と酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）との間の反応による高融点結晶相が形成される虞がある。そして、これに起因して、モールドフラックスの融点及び粘度が上昇し、液状の割合が減少して潤滑能が低下するという不都合が生じる虞がある。
したがって、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が高含量で含有されるモールドフラックスを製造するに当たって、前記酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と反応して高融点結晶相を生成する酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の含量を制限する必要がある。
したがって、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が高含量で含有されるモールドフラックスを製造するに当たって、前記酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と反応して高融点結晶相を生成する酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の含量を制限する必要がある。
【0039】
ここで、酸化カルシウム（ＣａＯ）は、モールドフラックスの塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）を０．４以上、かつ、０．６以下に調節するためにモールドフラックス内に含まれなければならない。ところが、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）との反応を通じた高融点結晶相の生成を抑制または減少させなければならないため、酸化カルシウム（ＣａＯ）の含量を従来に比べて減らす。
このとき、酸化カルシウム（ＣａＯ）の含量は、モールドフラックスの塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）が０．４以上、かつ、０．６以下になるように調節されるので、実施形態に係る酸化カルシウム（ＣａＯ）の含量は、１２．８重量％～２２．８重量％であってもよく、これは、従来に比べて低含量である。
このとき、酸化カルシウム（ＣａＯ）の含量は、モールドフラックスの塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）が０．４以上、かつ、０．６以下になるように調節されるので、実施形態に係る酸化カルシウム（ＣａＯ）の含量は、１２．８重量％～２２．８重量％であってもよく、これは、従来に比べて低含量である。
【0040】
酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）は、上記のとおり、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と反応して高融点結晶相を生成する成分であって、実施形態においては、従来に比べてその含量を減らして、モールドフラックスの全体の重量％に対して５重量％以下で含まれるように、あるいは、含まれないように製造する。酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の含量が５重量％を超えると、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）との反応を通じた高融点結晶相が多量生成されて融点及び粘度を上昇させ、これにより、潤滑能を確保することができないという不都合がある。
このように、酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の含量が減るように、あるいは、含有されないようにモールドフラックスを用意することにより、モールドフラックス内の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）との反応が抑制または低減されることが可能になる。したがって、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の含量が高くても、酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の少なくとも一方と酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）との間の反応を通じた高融点結晶相の生成を抑制することができる。
このように、酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の含量が減るように、あるいは、含有されないようにモールドフラックスを用意することにより、モールドフラックス内の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）との反応が抑制または低減されることが可能になる。したがって、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の含量が高くても、酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の少なくとも一方と酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）との間の反応を通じた高融点結晶相の生成を抑制することができる。
【0041】
このように、酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の含量を減らすため、前記酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の代替材料が必要である。このとき、酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）に比べて酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）との反応性が低く、融点及び粘度の低下させる機能を有する代替材料が必要である。
実施形態に係るモールドフラックスは、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）及び酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）を含むが、これらが酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）と略同じ機能をする代替材料であってもよい。より具体的に、酸化カルシウム（ＣａＯ）の代替材料として酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）を用い、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の代替材料として酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）を用いてもよい。これを通じて、Ｃａ－Ａｌ－Ｏ及びＣａ－Ｎａ－Ａｌ－Ｏのような高融点結晶相の生成を抑止することができる。
実施形態に係るモールドフラックスは、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）及び酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）を含むが、これらが酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）と略同じ機能をする代替材料であってもよい。より具体的に、酸化カルシウム（ＣａＯ）の代替材料として酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）を用い、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の代替材料として酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）を用いてもよい。これを通じて、Ｃａ－Ａｌ－Ｏ及びＣａ－Ｎａ－Ａｌ－Ｏのような高融点結晶相の生成を抑止することができる。
【0042】
ここで、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）は、上記のとおり、酸化カルシウム（ＣａＯ）の代替材料として投入される成分であって、酸化カルシウム（ＣａＯ）に比べてモールドフラックス内の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）との反応性が低い。例えば、モールドフラックス内に同じ含量の酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）及び酸化カルシウム（ＣａＯ）が含有されているとき、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）と酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）との間の反応による高融点結晶相の生成量の方が、酸化カルシウム（ＣａＯ）と酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）との間の反応による高融点結晶相の生成量に比べて少ない。このため、従来に比べて酸化カルシウム（ＣａＯ）の含量を減らし、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）を含めることにより、従来に比べて高融点結晶相の生成量を減らすことができる。
【0043】
また、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）は、上記のとおり、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の代替材料として投入される成分であって、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）に比べてモールドフラックス内の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）との反応性が低い。例えば、モールドフラックス内に同じ含量の酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）があるとき、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）と酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）との間の反応による高融点結晶相の生成量の方が、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）と酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）との間の反応による高融点結晶相の生成量に比べて少ない。このため、従来に比べて酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の含量を減らし、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）を含めることにより、従来に比べて高融点結晶相の生成量を減らすことができる。
【0044】
酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）は、モールドフラックスの全体の重量％に対して８重量％以上、かつ、１２重量％以下で含まれてもよい。一方、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）の含量が８重量％未満である場合、酸化カルシウム（ＣａＯ）の代替材料としての投入効果が微少である。すなわち、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）は、酸化カルシウム（ＣａＯ）の代替材料として投入される成分であって、融点及び粘度を低下させ、液状の割合を増加させる。ところが、従来に比べて酸化カルシウム（ＣａＯ）の含量を減らした状態で、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）の含量が８重量％未満と小さな場合、モールドフラックスの融点及び粘度が高くなるという問題がある。そして、このように高い融点及び粘度によりモールドフラックスの液状の割合が低くなり、これにより、適切な潤滑能が確保できなくなる虞がある。なお、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）の含量が１２重量％を超える場合、モールドフラックスの融点が１５００℃以上と高いため、たとえモールドフラックスが溶鋼の上部に投入されるとしても、溶融されないという不都合がある。
【0045】
酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）は、モールドフラックスの全体の重量％に対して８重量％以上、かつ、１２重量％以下で含まれてもよい。ところが、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）の含量が８重量％未満である場合、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）の投入効果が微少である虞がある。より具体的に説明すれば、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）は、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の代替材料として投入される成分であって、融点及び粘度を低下させる機能を有する。ところが、従来に比べて酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の含量を減らした状態で、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）の含量が８重量％未満と小さな場合、モールドフラックスの融点及び粘度が高くなるという不都合がある。そして、このように高い融点及び粘度によりモールドフラックスの液状の割合が低いため、潤滑能が低下し、その結果、適切な潤滑能が確保できなくなる虞がある。
逆に、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）の含量が１２重量％を超える場合、融点が１５００℃以上と高いため、たとえモールドフラックスが溶鋼の上部に投入されるとしても、溶融されないという不都合がある。これは、カリウム（Ｋ）及びアルミニウム（Ａｌ）を含む高融点結晶相が多量生成されるためであると推察される。
逆に、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）の含量が１２重量％を超える場合、融点が１５００℃以上と高いため、たとえモールドフラックスが溶鋼の上部に投入されるとしても、溶融されないという不都合がある。これは、カリウム（Ｋ）及びアルミニウム（Ａｌ）を含む高融点結晶相が多量生成されるためであると推察される。
【0046】
以下では、図１に基づいて、本発明の実施形態に係る鋳造方法について詳しく説明する。ここで、本発明の実施形態に係るモールドフラックスと関連して上記した内容と重複する説明は省略する。
本発明の実施形態に係る鋳造方法は、上記のモールドフラックスを用意する過程と、モールド２０に溶鋼Ｍを注入する過程及び前記溶鋼Ｍの上部にモールドフラックスＦを投入して鋳片を鋳造する過程を含む。
まず、モールドフラックスを用意する過程は、モールドフラックスの全体の重量％に対して、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を３２重量％～３８重量％、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）を８重量％～１２重量％、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）を８重量％～１２重量％、フッ素（Ｆ）を８重量％～１２重量％、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を５重量％～８重量％及び酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を３重量％～５重量％含むように用意する。
本発明の実施形態に係る鋳造方法は、上記のモールドフラックスを用意する過程と、モールド２０に溶鋼Ｍを注入する過程及び前記溶鋼Ｍの上部にモールドフラックスＦを投入して鋳片を鋳造する過程を含む。
まず、モールドフラックスを用意する過程は、モールドフラックスの全体の重量％に対して、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を３２重量％～３８重量％、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）を８重量％～１２重量％、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）を８重量％～１２重量％、フッ素（Ｆ）を８重量％～１２重量％、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を５重量％～８重量％及び酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を３重量％～５重量％含むように用意する。
【0047】
そして、モールドフラックスは、その塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）が０．４～０．６になるように酸化カルシウム（ＣａＯ）の含量が調節され、０重量％以上、かつ、５重量％以下の酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、０重量％以上、かつ、２重量％以下の酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含んでもよく、これらの他に不可避な不純物が含まれてもよい。
溶鋼を用意する過程においては、転炉精錬などの精錬過程を通じて溶鋼の全体の重量％に対してアルミニウム（Ａｌ）が０．７重量％以上、より好ましくは、１．０重量％以上で多量含有された溶鋼を用意してもよい。そして、溶鋼は、電気鋼板の製造のための溶鋼であってもよい。
溶鋼を用意する過程においては、転炉精錬などの精錬過程を通じて溶鋼の全体の重量％に対してアルミニウム（Ａｌ）が０．７重量％以上、より好ましくは、１．０重量％以上で多量含有された溶鋼を用意してもよい。そして、溶鋼は、電気鋼板の製造のための溶鋼であってもよい。
【0048】
モールドフラックスを用意する過程と溶鋼を用意する過程は、時系列的な関係ではなく、モールドフラックスと溶鋼のどちらか一方を先に用意してもよく、あるいは、モールドフラックスと溶鋼を同時に用意してもよいことはいうまでもない。
モールドフラックスと溶鋼が用意されれば、取鍋とタンディッシュを経て浸漬ノズル１０を用いてモールド２０に溶鋼Ｍを注入する。そして、モールド２０に溶鋼Ｍが注入されれば、溶鋼Ｍの上部にモールドフラックスＦを供給して鋳片を鋳造する。
モールドフラックスと溶鋼が用意されれば、取鍋とタンディッシュを経て浸漬ノズル１０を用いてモールド２０に溶鋼Ｍを注入する。そして、モールド２０に溶鋼Ｍが注入されれば、溶鋼Ｍの上部にモールドフラックスＦを供給して鋳片を鋳造する。
【0049】
溶鋼Ｍの上部に供給されたモールドフラックスＦは、少なくとも一部が溶融され、これは、モールド２０と凝固シェルＩとの間の隙間に流れ込んで、表面のみが凝固（凝固シェル）された鋳片とモールド２０との間において潤滑作用を行いながら鋳片が鋳造される。
このとき、本発明の実施形態に係る鋳造方法においては、酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の含量を従来に比べて減らし、代わりに酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）及び酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）を含有するモールドフラックスを用いる。このため、モールドフラックス内の酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の少なくとも一方と酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）との間の反応を通じたモールドフラックスの成分の変化を効果的に抑止することができる。
また、Ｃａ－Ａｌ－Ｏ系及びＣａ－Ｎａ－Ａｌ－Ｏ系のような高融点結晶相の生成を抑制または低減することができる。これにより、モールドフラックスの融点及び粘度の上昇、液状の割合の低下を抑えて潤滑能を確保することができる。
このとき、本発明の実施形態に係る鋳造方法においては、酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の含量を従来に比べて減らし、代わりに酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）及び酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）を含有するモールドフラックスを用いる。このため、モールドフラックス内の酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の少なくとも一方と酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）との間の反応を通じたモールドフラックスの成分の変化を効果的に抑止することができる。
また、Ｃａ－Ａｌ－Ｏ系及びＣａ－Ｎａ－Ａｌ－Ｏ系のような高融点結晶相の生成を抑制または低減することができる。これにより、モールドフラックスの融点及び粘度の上昇、液状の割合の低下を抑えて潤滑能を確保することができる。
【0050】
以下では、比較例及び本発明の実施形態に係る鋳造方法により鋳片を鋳造する実験例について説明する。
表１から表４は、比較例及び実施例に係るモールドフラックスにおいて、粘度、融点（℃）及び液状の割合（％）を示した表である。ここで、比較例及び実施例に係るモールドフラックスは、いずれも酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が３０重量％以上の高濃度で含有されている。
実験のために、比較例及び実施例に係るモールドフラックスを用意し、これらの融点、粘度及び液状の割合を測定した。
ここで、融点は、比較例及び実施例に係るモールドフラックスのそれぞれに対して加熱顕微鏡（ｈｅａｔｉｎｇ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて測定した。
そして、粘度は、比較例及び実施例に係るモールドフラックスのそれぞれを１３００℃の温度に加熱し、１３００℃の温度条件下で、一般的な粘度測定器で測定したものである。
表１から表４は、比較例及び実施例に係るモールドフラックスにおいて、粘度、融点（℃）及び液状の割合（％）を示した表である。ここで、比較例及び実施例に係るモールドフラックスは、いずれも酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が３０重量％以上の高濃度で含有されている。
実験のために、比較例及び実施例に係るモールドフラックスを用意し、これらの融点、粘度及び液状の割合を測定した。
ここで、融点は、比較例及び実施例に係るモールドフラックスのそれぞれに対して加熱顕微鏡（ｈｅａｔｉｎｇ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて測定した。
そして、粘度は、比較例及び実施例に係るモールドフラックスのそれぞれを１３００℃の温度に加熱し、１３００℃の温度条件下で、一般的な粘度測定器で測定したものである。
【0051】
また、比較例及び実施例に係るモールドフラックスの液状の割合は、共焦点レーザー走査型顕微鏡（Ｃｏｎｆｏｃａｌ ｌａｓｅｒ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）で測定した。より具体的に説明すれば、坩堝にモールドフラックスを装入し、１５００℃に加熱した後、１００℃／ｍｉｎの速度で冷却させる条件で、リアルタイムにてモールドフラックスの溶融及び凝固の過程を録画した。そして、１０００℃に達したとき、録画された映像内において液状が占める面積の割合を計算して導き出した。
その他の成分の含量（重量％）は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化鉄（Ｆ２Ｏ３）、酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化リン（Ｐ２Ｏ５）、酸化チタン（ＴｉＯ２）の含量を合算した値である。
その他の成分の含量（重量％）は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化鉄（Ｆ２Ｏ３）、酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化リン（Ｐ２Ｏ５）、酸化チタン（ＴｉＯ２）の含量を合算した値である。
【0052】
表１は、第１の実施例及び第１乃至第７の比較例に係るモールドフラックスにおいて、粘度、融点及び液状の割合を示した表である。ここで、表１は、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）の含有の有無に応じたモールドフラックスの特性を比較するための表である。
【表1】
【0053】
表１を参照すると、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）を含む第１の実施例、第４乃至第７の比較例の場合、融点が１３００℃以下であり、液状の割合が７０％以上である。しかしながら、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）を含まない第１乃至第３の比較例の場合、融点が１３００℃を超えるように高く、液状の割合が６０重量％以下と低い。これは、第１乃至第３の比較例の場合、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）を含まず、酸化カルシウム（ＣａＯ）の含量が２４重量％以上と高いため、モールドフラックス内において酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）との反応による高融点結晶相が多量生成されるためである。これに対し、第１の実施例、第４乃至第７の比較例の場合、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）を含むように製造され、酸化カルシウム（ＣａＯ）が２３．２重量％以下であって、第１乃至第３の比較例に比べて相対的に低い。このため、第１の実施例、第４乃至第７の比較例は、第１乃至第３の比較例に比べて、モールドフラックス内における酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）との反応による高融点結晶相の生成量が相対的に少ないため、融点が低く、しかも、液状の割合が高い。
【0054】
酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）を含む第１の実施例、第４乃至第７の比較例を比較すれば、たとえ酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）を含むとしても、塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）、各成分の含量に応じて、粘度、融点及び液状の割合のそれぞれが目標粘度（０．５ ｐｏｉｓｅ～３ ｐｏｉｓｅ）、融点（１０００℃～１３００℃）及び液状の割合（７０％～８５％）を満たす場合もあれば、満たさない場合もある。
第１の実施例に係るモールドフラックスの組成をみると、塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）が０．４～０．６、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が３２重量％～３８重量％、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）が５重量％以下、フッ素（Ｆ）が８重量％～１２重量％以下、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）が３重量％～５重量％、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）が５重量％～８重量％、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）が８重量％～１２重量％、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）が８重量％～１２重量％を満たし、ＳｉＯ２を含まない（０重量％）。このため、第１の実施例の場合、粘度が０．７４ ｐｏｉｓｅであって、０．５ ｐｏｉｓｅ～３ ｐｏｉｓｅ以下の範囲を満たし、融点が１２３７℃であって、１０００℃～１３００℃の範囲を満たし、液状の割合が７９重量％であって、７０％～８５％の範囲を満たす。
第１の実施例に係るモールドフラックスの組成をみると、塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）が０．４～０．６、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が３２重量％～３８重量％、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）が５重量％以下、フッ素（Ｆ）が８重量％～１２重量％以下、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）が３重量％～５重量％、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）が５重量％～８重量％、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）が８重量％～１２重量％、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）が８重量％～１２重量％を満たし、ＳｉＯ２を含まない（０重量％）。このため、第１の実施例の場合、粘度が０．７４ ｐｏｉｓｅであって、０．５ ｐｏｉｓｅ～３ ｐｏｉｓｅ以下の範囲を満たし、融点が１２３７℃であって、１０００℃～１３００℃の範囲を満たし、液状の割合が７９重量％であって、７０％～８５％の範囲を満たす。
【0055】
したがって、第１の実施例に係るモールドフラックスをモールド内の溶鋼の上に投入して鋳片を鋳造する場合、モールドフラックスの適切な潤滑能を確保することができる。このため、モールドフラックスの潤滑能の不足によるブレークアウトのような操業事故、潤滑能の過剰による鋳片の欠陥の発生を防ぐことができる。
一方、第５の比較例の場合、塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）が０．６を超え、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含み、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）及び酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）のそれぞれの含量が８重量％未満と低い。このため、第５の比較例に係るモールドフラックスは、液状の割合が８５％を超えて高い。
また、第４及び第６の比較例の場合、塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）が０．４～０．６を満たすが、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含み、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）及び酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）のそれぞれの含量が８重量％未満と低い。このため、第４及び第６の比較例は、両方とも粘度が３ ｐｏｉｓｅを超え、第６の比較例は、液状の割合が８５％を超える。
一方、第５の比較例の場合、塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）が０．６を超え、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含み、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）及び酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）のそれぞれの含量が８重量％未満と低い。このため、第５の比較例に係るモールドフラックスは、液状の割合が８５％を超えて高い。
また、第４及び第６の比較例の場合、塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）が０．４～０．６を満たすが、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含み、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）及び酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）のそれぞれの含量が８重量％未満と低い。このため、第４及び第６の比較例は、両方とも粘度が３ ｐｏｉｓｅを超え、第６の比較例は、液状の割合が８５％を超える。
【0056】
そして、第７の比較例は、第１の実施例と同様に、塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、フッ素（Ｆ）、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）のそれぞれが目標範囲を満たすが、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含んでいる。このため、第７の比較例の液状の割合が８７重量％であって、８５％を超える。そして、第７の比較例は、２．８重量％の酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含むが、これは、モールドフラックスの製造の際に意図的に追加したものである。
【0057】
上記の第４乃至第７の比較例に係るモールドフラックスをモールド内の溶鋼の上に投入して鋳片を鋳造する場合、モールドフラックスによる適切な潤滑能を確保することができない。すなわち、モールドと凝固シェルとの間へのモールドフラックスの流れ込みが少ないか、あるいは、流れ込んだモールドフラックスの液状の割合が小さなため、潤滑能が足りない虞がある。この場合、凝固シェルが破れたり引きちぎれたりするブレークアウト（ｂｒｅａｋ ｏｕｔ）などの操業事故が起こる虞がある。また、モールドと凝固シェルとの間に過剰な量のモールドフラックスが流れ込んだり、流れ込んだモールドフラックスの液状の割合が大き過ぎたりして、モールドフラックスが凝固シェルの内側の溶鋼に流入して鋳片の欠陥を生じさせる虞がある。
【0058】
図２の（ａ）は、表１の第２の比較例に係るモールドフラックスを用いて鋳造した鋳片の写真及び一部を拡大して示す図であり、図２の（ｂ）は、表１の第１の実施例に係るモールドフラックスを用いて鋳造した鋳片の写真及び一部を拡大して示す図である。
モールドに溶鋼を供給して鋳片を鋳造するとき、モールドを振動させ、これにより、鋳片の表面にオシレーションマーク（ＯＳＭ；Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ Ｍａｒｋ）が形成される。
モールドに溶鋼を供給して鋳片を鋳造するとき、モールドを振動させ、これにより、鋳片の表面にオシレーションマーク（ＯＳＭ；Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ Ｍａｒｋ）が形成される。
【0059】
ところが、第２の比較例に係るモールドフラックスを用いて製造された鋳片（図２の（ａ））の場合、その間隔またはその高さが揃っていないオシレーションマーク（ＯＳＭ；Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ Ｍａｒｋ）が形成された。また、オシレーションマークが連続して形成されていない面積が大きい。これは、第２の比較例に係るモールドフラックスの場合、モールドと凝固シェルとの間に流れ込んだモールドフラックスの潤滑能がよくないためである。これに対し、第１の実施例に係るモールドフラックスを用いて製造された鋳片（図２の（ｂ））の場合、その間隔またはその高さが揃っているオシレーションマーク（ＯＳＭ；Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ Ｍａｒｋ）が形成された。そして、オシレーションマークが連続して形成されていない面積が図２の（ａ）に比べて小さい。これは、第１の実施例に係るモールドフラックスの場合、モールドと凝固シェルとの間に流れ込んだモールドフラックスの潤滑能が優れているためである。
【0060】
表２は、第２の実施例及び第８乃至第１１の比較例に係るモールドフラックスの粘度、融点及び液状の割合を示した表である。ここで、表２は、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）及びフッ素（Ｆ）の含量に応じたモールドフラックスの特性を比較するための表である。
【表2】
【0061】
表２を参照すると、第８及び第９の比較例の粘度は、両方とも３ ｐｏｉｓｅを超えるが、これらを比較して、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）に伴う粘度の落ち込みの効果を推察することができる。すなわち、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）を含み、かつ、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）を含まない第８の比較例に比べて、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）を含まず、かつ、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）を含む第９の比較例の融点及び粘度の方がさらに低く、液状の割合が高いことが分かる。換言すれば、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）を含めず、かつ、これを酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）に取って代えた第９の比較例の方が、そうではない第８の比較例に比べて融点及び粘度が減少し、液状の割合が増加することを確認することができる。これを通じて、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）が融点及び粘度の落ち込み、液状の割合の増加の効果があることが分かる。
【0062】
そして、第２の実施例は、粘度（０．８４ ｐｏｉｓｅ）が０．５ ｐｏｉｓｅ～３ ｐｏｉｓｅの範囲、融点（１２１６℃）が１０００℃～１３００℃の範囲、液状の割合が７０％～８５％を満たす。第２の実施例に係るモールドフラックスの成分の組成をみると、塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）が０．４～０．６の範囲を満たし、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含まず、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、フッ素（Ｆ）、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）がそれぞれの範囲を満たす。
【0063】
しかしながら、第１０の比較例は、粘度が３ ｐｏｉｓｅを超え、融点は１３００℃を超える。そして、第１１の比較例は、粘度が０．５ ｐｏｉｓｅ未満であり、液状の割合が８５％を超える。これらの第１０及び第１１の比較例に係るモールドフラックスの成分の組成をみると、塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）が０．４～０．６の範囲を満たし、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含まず、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）がそれぞれの範囲を満たす。しかしながら、第１０の比較例は、フッ素（Ｆ）が８重量％未満であり、第１１の比較例は、フッ素が１２重量％を超える。したがって、第１０及び第１１の比較例は、その粘度が０．５ ｐｏｉｓｅ未満と低いか、あるいは、３ ｐｏｉｓｅを超えて高い。
【0064】
表３は、第３の実施例、第１２及び第１３の比較例に係るモールドフラックスの粘度、融点及び液状の割合を示した表である。ここで、表３は、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）の含量に応じたモールドフラックスの特性を比較するための表である。
【表3】
【0065】
第３の実施例は、粘度（２ ｐｏｉｓｅ）が０．５ ｐｏｉｓｅ～３ ｐｏｉｓｅの範囲、融点（１２３４℃）が１０００℃～１３００℃の範囲、液状の割合（８３％）が７０％～８５％の範囲を満たす。そして、第３の実施例に係るモールドフラックスは、塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）が０．４～０．６の範囲を満たし、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含まず、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、フッ素（Ｆ）、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）がそれぞれの範囲を満たす。
【0066】
しかしながら、第１２の比較例は、融点が１３００℃を超え、液状の割合が７０％未満である。また、第１３の比較例は、液状の割合が８５％を超える。これらの第１２及び第１３の比較例に係るモールドフラックスの成分の組成をみると、塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）が０．４～０．６の範囲を満たし、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含まず、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、フッ素（Ｆ）、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）がそれぞれの範囲を満たす。しかしながら、第１２の比較例は、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）が５重量％未満であり、第１３の比較例は、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）が８重量％を超える。したがって、第１２の比較例は、液状の割合が７０％未満である６７％と低く、このため、潤滑能が足りない。なお、第１３の比較例は、液状の割合が８５％を超える９０％であって、潤滑能が高過ぎるという不都合がある。
【0067】
表４は、第４の実施例、第１４及び第１５の比較例に係るモールドフラックスの粘度、融点及び液状の割合を示した表である。ここで、表４は、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）の含量に応じたモールドフラックスの特性を比較するための表である。
【表4】
【0068】
表４を参照すると、第４の実施例は、粘度（２．７５ ｐｏｉｓｅ）が０．５ ｐｏｉｓｅ～３ ｐｏｉｓｅの範囲、融点（１２８３℃）が１０００℃～１３００℃の範囲、液状の割合（７０％）が７０％～８５％の範囲を満たす。そして、第４の実施例に係るモールドフラックスは、塩基度（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３）が０．４～０．６の範囲を満たし、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含まず、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、フッ素（Ｆ）、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）がそれぞれの範囲を満たす。
一方、第１４の比較例は、融点が１５００℃以上であり、このため、１３００℃において粘度の測定が不可能であり、１０００℃における液状の割合が０％である。そして、第１５の比較例は、液状の割合は７０％～８５％の範囲を満たすが、融点が１３００℃を超え、粘度が３ ｐｏｉｓｅを超える。これは、第１４の比較例の場合、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）が３重量％未満であり、第１５の比較例の場合、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）が５重量％を超えるためであると推察される。
一方、第１４の比較例は、融点が１５００℃以上であり、このため、１３００℃において粘度の測定が不可能であり、１０００℃における液状の割合が０％である。そして、第１５の比較例は、液状の割合は７０％～８５％の範囲を満たすが、融点が１３００℃を超え、粘度が３ ｐｏｉｓｅを超える。これは、第１４の比較例の場合、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）が３重量％未満であり、第１５の比較例の場合、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）が５重量％を超えるためであると推察される。
【0069】
このように、本発明の実施形態に係るモールドフラックスによれば、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化カルシウム（ＣａＯ）による成分の変化を従来に比べて抑止または防止することができる。また、実施形態に係るモールドフラックスは、酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の含量を従来に比べて減らし、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）及び酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）を含むようにモールドフラックスを用意する。
したがって、潤滑能を阻害する高融点結晶相の生成を抑止または防止することができ、モールドフラックスによる欠陥の発生を防ぐことができる他、ブレークアウト（ｂｒｅａｋ ｏｕｔ）などの操業事故を防いで安定的な操業を行うことができる。
また、成分の変化及び高融点結晶相の生成が抑止されるので、たとえ長時間にわたって用いるとしても、その潤滑能を保持することができる。このため、実施形態に係るモールドフラックスを用いると、長時間にわたって安定的に連続鋳造を行うことができる。そして、鋳造速度及び鋳片の連続生産量を制限しなくても、モールドフラックスの成分の変化を抑止することができて、鋳片の生産量を向上させることができる。
したがって、潤滑能を阻害する高融点結晶相の生成を抑止または防止することができ、モールドフラックスによる欠陥の発生を防ぐことができる他、ブレークアウト（ｂｒｅａｋ ｏｕｔ）などの操業事故を防いで安定的な操業を行うことができる。
また、成分の変化及び高融点結晶相の生成が抑止されるので、たとえ長時間にわたって用いるとしても、その潤滑能を保持することができる。このため、実施形態に係るモールドフラックスを用いると、長時間にわたって安定的に連続鋳造を行うことができる。そして、鋳造速度及び鋳片の連続生産量を制限しなくても、モールドフラックスの成分の変化を抑止することができて、鋳片の生産量を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【0070】
本発明の実施形態に係るモールドフラックスによれば、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化カルシウム（ＣａＯ）による成分の変化を従来に比べて抑止または防止することができる。また、実施形態に係るモールドフラックスは、酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の含量を従来に比べて減らし、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）及び酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）を含むようにモールドフラックスを用意する。したがって、潤滑能を阻害する高融点結晶相の生成を抑止または防止することができ、モールドフラックスによる欠陥の発生を防ぐことができる他、ブレークアウト（ｂｒｅａｋ ｏｕｔ）などの操業事故を防いで安定的な操業を行うことができる。
【符号の説明】
【0071】
１０ 浸漬ノズル
２０ モールド
Ｆ モールドフラックス
Ｉ 凝固シェル
Ｍ 溶鋼
２０ モールド
Ｆ モールドフラックス
Ｉ 凝固シェル
Ｍ 溶鋼
【図1】
【図2】
