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公開番号2025155333
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-14
出願番号2024059118
出願日2024-04-01
発明の名称鋼の連続鋳造用モールドフラックス及び連続鋳造方法
出願人日本製鉄株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類B22D 11/108 20060101AFI20251006BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】鋼の連続鋳造時にリムの肥大化を低減可能なモールドフラックスを開示する。
【解決手段】本開示のモールドフラックスを構成する基材は、SiO₂濃度W_SiO2が、20.0質量%以上45.0質量%以下、CaO濃度W_CaOが、30.0質量%以上55.0質量%以下、Li₂O濃度W_Li2Oが、2.0質量%未満、Na₂O濃度W_Na2Oが、4.0質量%以上10.0質量%以下、K₂O濃度W_K2Oが、1.0質量%以下、W_Li2O、W_Na2O及びW_K2Oの総和が、4.0質量%以上10.0質量%以下、MnO濃度W_MnOが、2.0質量%以下、F濃度W_Fが、5.0質量%以上15.0質量%以下、その他の成分の合計濃度が、10.0質量%以下とされ、かつ、1.6≦W_CaO/W_SiO2<1.8を満足する。基材に占めるプリメルト基材の割合は、30質量%未満、又は、70質量%以上である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
鋼の連続鋳造用モールドフラックスであって、
前記モールドフラックスは、基材を含み、
前記基材は、
ＳｉＯ
２
濃度Ｗ
ＳｉＯ２
が、２０．０質量％以上４５．０質量％以下、
ＣａＯ濃度Ｗ
ＣａＯ
が、３０．０質量％以上５５．０質量％以下、
Ｌｉ
２
Ｏ濃度Ｗ
Ｌｉ２Ｏ
が、２．０質量％未満、
Ｎａ
２
Ｏ濃度Ｗ
Ｎａ２Ｏ
が、４．０質量％以上１０．０質量％以下、
Ｋ
２
Ｏ濃度Ｗ
Ｋ２Ｏ
が、１．０質量％以下、
Ｗ
Ｌｉ２Ｏ
、Ｗ
Ｎａ２Ｏ
及びＷ
Ｋ２Ｏ
の総和が、４．０質量％以上１０．０質量％以下、
ＭｎＯ濃度Ｗ
ＭｎＯ
が、２．０質量％以下、
Ｆ濃度Ｗ
Ｆ
が、５．０質量％以上１５．０質量％以下、
その他の成分の合計濃度が、１０．０質量％以下、
とされ、かつ
下記（１）式：
１．６≦Ｗ
ＣａＯ
／Ｗ
ＳｉＯ２
＜１．８・・・（１）
を満足するものであり、
前記基材に占めるプリメルト基材の割合が、３０質量％未満、又は、７０質量％以上である、
鋼の連続鋳造用モールドフラックス。
続きを表示（約 370 文字）【請求項２】
前記基材の前記ＭｎＯ濃度Ｗ
ＭｎＯ
が、０．５質量％以上２．０質量％以下とされている、
請求項１に記載の鋼の連続鋳造用モールドフラックス。
【請求項３】
前記モールドフラックスが、前記基材と骨材炭素粉とを含み、
前記骨材炭素粉が、膨張性黒鉛を含み、
前記骨材炭素粉の割合が、１００質量％の前記基材に対して、０．５質量％以上１０．０質量％以下であり、
前記膨張性黒鉛の割合が、１００質量％の前記基材に対して、０．５質量％以上５．０質量％以下である、
請求項１に記載の鋼の連続鋳造用モールドフラックス。
【請求項４】
請求項１～３のいずれか１項に記載のモールドフラックスを鋳型内に供給すること、
を含む、鋼の連続鋳造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願は鋼の連続鋳造用モールドフラックス及び連続鋳造方法を開示する。
続きを表示（約 3,600 文字）【背景技術】
【０００２】
鋼の連続鋳造においては、鋳型内にモールドフラックスが供給される。鋳型内で溶融したモールドフラックスは、メニスカスから鋳型と凝固殻との間へと流入してフィルムを形成する等して、潤滑機能等の種々の機能を発揮する。このような鋼の連続鋳造用モールドフラックスとして、種々の組成を有するものが知られている（特許文献１～７等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００１－１７９４０８号公報
特表２０１６－５０７３８２号公報
特開２００４－１３６３６０号公報
特開２００２－３４６７０８号公報
特開平７－１６４１２０号公報
特開２０００－０５１９９８号公報
特開平１０－２５８３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
塩基度（ＣａＯとＳｉＯ
２
との質量濃度比ＣａＯ／ＳｉＯ
２
）が高く、凝固点が高いモールドフラックスを用いて連続鋳造を行った場合、鋳型内で鋳型壁面に沿って焼結部（リム）が肥大し、モールドフラックスの流入を阻害して潤滑性が損なわれ易い。また、肥大したリムが鋳型振動とともに上下に振動して、凝固殻先端を押さえつけることにより、凝固殻先端が局部的に変形し、鋳片表面の縦割れの原因になる。この点、鋼の連続鋳造時にリムの肥大化を低減可能な新たな技術が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願は、上記課題を解決するための手段として、以下の複数の態様を開示する。
＜態様１＞
鋼の連続鋳造用モールドフラックスであって、
前記モールドフラックスは、基材を含み、
前記基材は、
ＳｉＯ
２
濃度Ｗ
ＳｉＯ２
が、２０．０質量％以上４５．０質量％以下、
ＣａＯ濃度Ｗ
ＣａＯ
が、３０．０質量％以上５５．０質量％以下、
Ｌｉ
２
Ｏ濃度Ｗ
Ｌｉ２Ｏ
が、２．０質量％未満、
Ｎａ
２
Ｏ濃度Ｗ
Ｎａ２Ｏ
が、４．０質量％以上１０．０質量％以下、
Ｋ
２
Ｏ濃度Ｗ
Ｋ２Ｏ
が、１．０質量％以下、
Ｗ
Ｌｉ２Ｏ
、Ｗ
Ｎａ２Ｏ
及びＷ
Ｋ２Ｏ
の総和が、４．０質量％以上１０．０質量％以下、
ＭｎＯ濃度Ｗ
ＭｎＯ
が、２．０質量％以下、
Ｆ濃度Ｗ
Ｆ
が、５．０質量％以上１５．０質量％以下、
その他の成分の合計濃度が、１０．０質量％以下、
とされ、かつ
下記（１）式：
１．６≦Ｗ
ＣａＯ
／Ｗ
ＳｉＯ２
＜１．８・・・（１）
を満足するものであり、
前記基材に占めるプリメルト基材の割合が、３０質量％未満、又は、７０質量％以上である、
鋼の連続鋳造用モールドフラックス。
＜態様２＞
前記基材の前記ＭｎＯ濃度Ｗ
ＭｎＯ
が、０．５質量％以上２．０質量％以下とされている、
態様１の鋼の連続鋳造用モールドフラックス。
＜態様３＞
前記モールドフラックスが、前記基材と骨材炭素粉とを含み、
前記骨材炭素粉が、膨張性黒鉛を含み、
前記骨材炭素粉の割合が、１００質量％の前記基材に対して、０．５質量％以上１０．０質量％以下であり、
前記膨張性黒鉛の割合が、１００質量％の前記基材に対して、０．５質量％以上５．０質量％以下である、
態様１又は２の鋼の連続鋳造用モールドフラックス。
＜態様４＞
態様１～３のいずれかのモールドフラックスを鋳型内に供給すること、
を含む、鋼の連続鋳造方法。
【発明の効果】
【０００６】
本開示のモールドフラックスを用いて鋼の連続鋳造を行った場合、リムの肥大化を低減することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
１．鋼の連続鋳造用モールドフラックス
実施形態に係る鋼の連続鋳造用モールドフラックスは、基材を含む。本実施形態において、前記基材は、
ＳｉＯ
２
濃度Ｗ
ＳｉＯ２
が、２０．０質量％以上４５．０質量％以下、
ＣａＯ濃度Ｗ
ＣａＯ
が、３０．０質量％以上５５．０質量％以下、
Ｌｉ
２
Ｏ濃度Ｗ
Ｌｉ２Ｏ
が、２．０質量％未満、
Ｎａ
２
Ｏ濃度Ｗ
Ｎａ２Ｏ
が、４．０質量％以上１０．０質量％以下、
Ｋ
２
Ｏ濃度Ｗ
Ｋ２Ｏ
が、１．０質量％以下、
Ｗ
Ｌｉ２Ｏ
、Ｗ
Ｎａ２Ｏ
及びＷ
Ｋ２Ｏ
の総和が、４．０質量％以上１０．０質量％以下、
ＭｎＯ濃度Ｗ
ＭｎＯ
が、２．０質量％以下、
Ｆ濃度Ｗ
Ｆ
が、５．０質量％以上１５．０質量％以下、
その他の成分の合計濃度が、１０．０質量％以下、
とされ、かつ
下記（１）式：
１．６≦Ｗ
ＣａＯ
／Ｗ
ＳｉＯ２
＜１．８・・・（１）
を満足するものである。また、本実施形態において、前記基材に占めるプリメルト基材の割合は、３０質量％未満、又は、７０質量％以上である。
【０００８】
１．１基材
本実施形態において、モールドフラックスを構成する基材は、ＳｉＯ
２
、ＣａＯ、Ｎａ
２
Ｏ及びＦを含み、任意にＬｉ
２
Ｏ、Ｋ
２
Ｏ、ＭｎＯ及びその他の成分を含む。ここで、ＳｉＯ
２
、ＣａＯ、Ｎａ
２
Ｏ、Ｌｉ
２
Ｏ、Ｋ
２
Ｏ及びＭｎＯは、モールドフラックスに含まれるＳｉ、Ｃａ、Ｎａ、Ｌｉ、Ｋ及びＭｎを左記の酸化物として換算したものである。モールドフラックスにおける各成分の濃度は、元素分析等によって容易に特定できる。
【０００９】
１．１．１ＳｉＯ
２
濃度
基材のＳｉＯ
２
濃度Ｗ
ＳｉＯ２
は、２０．０質量％以上４５．０質量％以下である。Ｗ
ＳｉＯ２
は、後述の塩基度が満たされるように、ＣａＯ濃度Ｗ
ＣａＯ
に応じて適宜調整され得る。Ｗ
ＳｉＯ２
は、２２．０質量％以上、２４．０質量％以上、２６．０質量％以上又は２８．０質量％以上であってもよく、４２．０質量％以下、３９．０質量％以下、３６．０質量％以下又は３２．０質量％以下であってもよい。モールドフラックスにおいて、酸化物換算でＳｉＯ
２
となり得る材料としては、ＳｉＯ
２
そのもののほか、Ｓｉと他の元素との複合酸化物やプリメルト等が挙げられる。より具体的には、珪砂、珪藻土、珪灰石及びポルトランドセメント等が挙げられる。
【００１０】
１．１．２ＣａＯ濃度
基材のＣａＯ濃度Ｗ
ＣａＯ
は、３０．０質量％以上５５．０質量％以下である。Ｗ
ＣａＯ
は、後述の塩基度が満たされるように、上述のＳｉＯ
２
濃度Ｗ
ＳｉＯ２
に応じて適宜調整され得る。Ｗ
ＣａＯ
は、３５質量％以上、４０質量％以上又は４５質量％以上であってもよく、５４．０質量％以下、５３．０質量％以下、５２．０質量％以下又は５１．０質量％以下であってもよい。モールドフラックスにおいて、酸化物換算でＣａＯとなり得る材料としては、ＣａＯそのもののほか、ＣａＣＯ
３
、ＣａＦ
２
、Ｃａと他の元素との複合酸化物及びプリメルト等が挙げられる。また、上述した珪灰石やポルトランドセメントも酸化物換算でＣａＯとなり得る材料に該当する。
（【００１１】以降は省略されています）

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