本發(fā)明涉及含Ti亞包晶鋼的連續(xù)鑄造中使用的保護(hù)渣，及使用該保護(hù)渣的、含有0.1～1質(zhì)量％的Ti的亞包晶鋼的連續(xù)鑄造方法。

背景技術(shù)：

將C含有率為0.08～0.18質(zhì)量％的亞包晶鋼進(jìn)行連續(xù)鑄造時(shí)，鑄模內(nèi)鋼水凝固而形成的凝固殼的厚度容易變得不均勻。由此為起因，在鑄坯表面容易產(chǎn)生縱向裂紋。

為了使鑄模內(nèi)的凝固殼的厚度均勻，將凝固殼緩慢地進(jìn)行冷卻(以下，也稱(chēng)為“緩慢冷卻”。)是有效的，該緩慢冷卻中，利用保護(hù)渣是比較簡(jiǎn)便的。

保護(hù)渣被供給至鑄模內(nèi)的鋼水上，由于源自鋼水的熱供給而熔融。熔融狀態(tài)的保護(hù)渣通過(guò)沿鑄模流動(dòng)而流入鑄模與凝固殼的間隙，形成保護(hù)渣膜(以下，也稱(chēng)為“薄膜”)。該薄膜在鑄造開(kāi)始后，即刻由于源自鑄模的冷卻而凝固成玻璃狀，隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)從玻璃中析出晶體。促進(jìn)該薄膜的結(jié)晶化時(shí)，薄膜的鑄模側(cè)表面的粗糙度增大，因此鑄模與薄膜的界面的熱阻(以下，也稱(chēng)為“界面熱阻”)增大。另外，薄膜中的輻射傳熱也被抑制。由于這些作用，與薄膜接觸的鋼水及凝固殼被緩慢冷卻。

薄膜中析出的一般的晶體的組成為槍晶石(cuspidine：Ca₄Si₂O₇F₂)。

作為促進(jìn)薄膜的結(jié)晶化的手段，至今有以下各種方法。

控制保護(hù)渣的熔體物性的方法，具體而言，提高凝固點(diǎn)的方法對(duì)于薄膜的結(jié)晶化的促進(jìn)是有效的。關(guān)于該方法，專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載了將保護(hù)渣的凝固點(diǎn)提高至1150～1250℃，由此加強(qiáng)薄膜的結(jié)晶性。但是，將保護(hù)渣的凝固點(diǎn)提高至1250℃以上時(shí)，存在潤(rùn)滑性被阻礙而不能防止斷裂之類(lèi)的問(wèn)題。

控制保護(hù)渣中的成分的方法，具體而言，使CaO與SiO₂的含有率之比(以下，也稱(chēng)為“堿度”)上升的方法對(duì)于薄膜的結(jié)晶化的促進(jìn)也是有效的。另外，降低保護(hù)渣中的MgO含有率的方法對(duì)于薄膜的結(jié)晶化的促進(jìn)也是有效的。關(guān)于這些方法，專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)了使保護(hù)渣中堿度為1.2～1.6且使MgO含有率為1.5質(zhì)量％以下，其對(duì)于薄膜的結(jié)晶化是有效的。但是，該專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)的保護(hù)渣的晶體生成溫度最高才1150℃左右，不過(guò)是得到了與此對(duì)應(yīng)的緩慢冷卻效果而已。即，緩慢冷卻效果是不充分的。

另一方面，專(zhuān)利文獻(xiàn)3公開(kāi)了通過(guò)向保護(hù)渣中添加鐵或過(guò)渡金屬的氧化物，抑制薄膜中的輻射傳熱的方法。

但是，添加這些氧化物時(shí)，保護(hù)渣中的CaO、SiO₂及CaF₂被稀釋。尤其是，該專(zhuān)利文獻(xiàn)3中，為了充分得到輻射傳熱的抑制效果，如其實(shí)施例所示那樣，也必需將鐵或過(guò)渡金屬的氧化物以總計(jì)10質(zhì)量％以上進(jìn)行添加。此時(shí)，采用該文獻(xiàn)的實(shí)施例中示出的堿度1.0附近的組成，槍晶石變得難以析出、保護(hù)渣的凝固點(diǎn)降低。該文獻(xiàn)的實(shí)施例中示出的凝固點(diǎn)為1050℃左右，考慮到專(zhuān)利文獻(xiàn)1中提出的亞包晶鋼用保護(hù)渣的凝固點(diǎn)為1150～1250℃左右時(shí)，比其低了100℃以上。結(jié)果而言，薄膜的結(jié)晶化被阻礙，因此專(zhuān)利文獻(xiàn)3的技術(shù)由于伴隨結(jié)晶化的界面熱阻的增大等，因此緩慢冷卻效果受損。

專(zhuān)利文獻(xiàn)4公開(kāi)了CaO-SiO₂-CaF₂-NaF的四元系的保護(hù)渣中槍晶石易于析出的組成范圍。該組成范圍與之后非專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載的槍晶石的初晶區(qū)域?qū)嵸|(zhì)上是一致的。根據(jù)這樣的專(zhuān)利文獻(xiàn)4所述的保護(hù)渣，將亞包晶鋼以高速進(jìn)行鑄造的情況下，能夠得到鑄坯表面不產(chǎn)生縱向裂紋、表面品質(zhì)良好的鑄坯。

專(zhuān)利文獻(xiàn)5公開(kāi)了相對(duì)于調(diào)整為專(zhuān)利文獻(xiàn)4的范圍內(nèi)的基本組成，通過(guò)添加過(guò)渡金屬的氧化物，使凝固點(diǎn)降低而無(wú)損緩慢冷卻效果的方法。該專(zhuān)利文獻(xiàn)5以下述問(wèn)題作為對(duì)象：鋼水中的Mn含有率高的情況下，由于其氧化反應(yīng)而薄膜中的MnO含有率變高，因此槍晶石的結(jié)晶化被阻礙、得不到充分的緩慢冷卻效果。對(duì)于該問(wèn)題，將MnO以必需的含有率預(yù)先進(jìn)行配混，抑制其氧化反應(yīng)，并且預(yù)先將凝固點(diǎn)提高至期望的水平。由此，能夠防止Mn含有率高的高強(qiáng)度鋼的縱向裂紋。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)平8-197214號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)平8-141713號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)3：日本特開(kāi)平7-185755號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)4：日本特開(kāi)2001-179408號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)5：日本特開(kāi)2006-289383號(hào)公報(bào)

非專(zhuān)利文獻(xiàn)

非專(zhuān)利文獻(xiàn)1：ISIJ International、Vol.42(2002)、p489～497

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問(wèn)題

亞包晶鋼的連續(xù)鑄造中，如前所述在鑄坯表面容易產(chǎn)生縱向裂紋。對(duì)于該縱向裂紋的防止，使凝固殼緩慢冷卻是有效的，該緩慢冷卻中可以利用保護(hù)渣。

但是，前述的專(zhuān)利文獻(xiàn)1～3所述的保護(hù)渣有阻礙潤(rùn)滑性、不能防止斷裂的問(wèn)題，緩慢冷卻效果不充分之類(lèi)的問(wèn)題。

另一方面，根據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)4所述的保護(hù)渣，將亞包晶鋼以高速鑄造的情況下，能夠得到在鑄坯表面不產(chǎn)生縱向裂紋、表面品質(zhì)良好的鑄坯。另外，根據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)5所述的保護(hù)渣，能夠防止Mn含有率高的高強(qiáng)度鋼的縱向裂紋。

然而，亞包晶鋼存在Ti含有率例如為0.1質(zhì)量％以上的鋼種。該含Ti亞包晶鋼的鑄造中，受到鋼水中的Ti的氧化反應(yīng)的影響，熔融狀態(tài)的保護(hù)渣中產(chǎn)生TiO₂。該TiO₂在凝固的薄膜中不只是單純地稀釋槍晶石，還新形成鈣鈦礦(perovskite：CaTiO₃)之類(lèi)的其它晶相。因此，該鈣鈦礦在薄膜中優(yōu)先生長(zhǎng)，有損潤(rùn)滑所需的玻璃相(槍晶石)。其結(jié)果，出現(xiàn)穩(wěn)定的鑄造變困難、鑄坯表面產(chǎn)生縱向裂紋之類(lèi)的問(wèn)題。

因此，含Ti亞包晶鋼的鑄造中，即使使用專(zhuān)利文獻(xiàn)4及5所述的保護(hù)渣，受保護(hù)渣中產(chǎn)生的TiO₂的影響，也存在在鑄坯表面產(chǎn)生縱向裂紋的情況。

本發(fā)明是鑒于這樣的問(wèn)題作出的，目的在于提供：含Ti亞包晶鋼的連續(xù)鑄造中，能夠防止鑄坯表面產(chǎn)生縱向裂紋的保護(hù)渣，及使用該保護(hù)渣的含有0.1～1質(zhì)量％的Ti的亞包晶鋼的連續(xù)鑄造方法。

用于解決問(wèn)題的方案

本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)在含Ti亞包晶鋼的連續(xù)鑄造中，伴隨著鋼水中的Ti的氧化反應(yīng)，熔融狀態(tài)的保護(hù)渣的組成發(fā)生變化。具體而言，發(fā)現(xiàn)了：初期組成中MnO及TiO₂的含有率不足0.1質(zhì)量％的保護(hù)渣在熔融狀態(tài)下MnO及TiO₂的含有率增加。

進(jìn)而發(fā)現(xiàn)，即使由保護(hù)渣的初期組成算出的后述的f(1)、f(2)及f(3)分別滿(mǎn)足同為后述的(1)式、(2)式及(3)式，鑄造中的熔融狀態(tài)的保護(hù)渣的TiO₂含有率超過(guò)20質(zhì)量％時(shí)，熔融狀態(tài)的保護(hù)渣的組成變化變大。熔融狀態(tài)的保護(hù)渣的組成變化變大時(shí)，將對(duì)鑄造結(jié)束后的凝固狀態(tài)的保護(hù)渣的薄膜粉碎而得到的粉末供于X射線(xiàn)衍射試驗(yàn)，由此得到的鈣鈦礦的第1峰的強(qiáng)度相對(duì)于槍晶石的第1峰的強(qiáng)度之比(以下，也僅稱(chēng)為“強(qiáng)度比”)變?yōu)榇笥?.0的值而阻礙槍晶石的形成，連續(xù)鑄造及縱向裂紋的評(píng)價(jià)為“不良”。因此，含Ti亞包晶鋼的連續(xù)鑄造中，為了防止鑄坯表面的縱向裂紋產(chǎn)生，使鑄造中的熔融狀態(tài)的保護(hù)渣的TiO₂含有率不足20質(zhì)量％、且使上述強(qiáng)度比為1.0以下是重要的。本發(fā)明是基于這些見(jiàn)解而完成的。本發(fā)明的要旨如下所示。

本發(fā)明的第1方式為含Ti亞包晶鋼的連續(xù)鑄造用保護(hù)渣，其特征在于，在含Ti亞包晶鋼的連續(xù)鑄造中，將CaO、SiO₂、堿金屬的氧化物及氟化合物作為主要成分，且向鑄模內(nèi)供給前的化學(xué)組成滿(mǎn)足下述(1)式、(2)式及(3)式，且鑄造中的熔融狀態(tài)的保護(hù)渣的TiO₂含有率為20質(zhì)量％以下，且鑄造結(jié)束后的凝固狀態(tài)的保護(hù)渣的薄膜的強(qiáng)度比為1.0以下。

1.1-0.5×T≤f(1)≤1.9-0.5×T…(1)

0.05≤f(2)≤0.40…(2)

0≤f(3)≤0.40…(3)

上述(1)式～(3)式中，

f(1)＝(CaO)_h/(SiO₂)_h…(A)

f(2)＝(CaF₂)_h/{(CaO)_h+(SiO₂)_h+(CaF₂)_h}…(B)

f(3)＝{(堿金屬的氟化物)_h}/{(CaO)_h+(SiO₂)_h+(堿金屬的氟化物)_h)}…(C)。

上述(A)～(C)式中，

(CaO)_h＝W_CaO-(CaF₂)_h×0.718…(D)

(SiO₂)_h＝W_SiO2…(E)

(CaF₂)_h＝(W_F-W_Li2O×1.27-W_Na2O×0.613-W_K2O×0.403)×2.05…(F)

(堿金屬的氟化物)_h＝W_Li2O×1.74+W_Na2O×1.35+W_K2O×1.23…(G)。

此處，T為鋼水中的Ti含有率，W_CaO為保護(hù)渣中的CaO含有率，W_SiO2為保護(hù)渣中的SiO₂含有率，W_F為保護(hù)渣中的F含有率，W_Li2O、W_Na2O及W_K2O分別表示作為堿金屬的氧化物的Li₂O、Na₂O及K₂O在保護(hù)渣中的含有率，均以質(zhì)量％表示。

另外，此處，薄膜的強(qiáng)度比是指，將對(duì)保護(hù)渣膜粉碎而得到的粉末供于X射線(xiàn)衍射試驗(yàn)，由此得到的鈣鈦礦的第1峰的強(qiáng)度(將Co作為射線(xiàn)源時(shí)的布拉格角的2倍角度(33.2°)時(shí)的強(qiáng)度X2)相對(duì)于槍晶石的第1峰的強(qiáng)度(將Co作為射線(xiàn)源時(shí)的布拉格角的2倍角度(29.2°)時(shí)的強(qiáng)度X1)之比(X2/X1)。

本發(fā)明的第2方式為含Ti亞包晶鋼的連續(xù)鑄造方法，其是使用上述本發(fā)明的第1方式的保護(hù)渣，連續(xù)鑄造含有0.1～1質(zhì)量％的Ti的亞包晶鋼。

本發(fā)明中，“將CaO、SiO₂、堿金屬的氧化物及氟化合物作為主要成分”是指作為對(duì)象的各成分的含有率分別為5質(zhì)量％以上、且它們的總含有率為70質(zhì)量％以上。

發(fā)明的效果

本發(fā)明的含Ti亞包晶鋼的連續(xù)鑄造用保護(hù)渣(以下，也稱(chēng)為“本發(fā)明的保護(hù)渣”)，使由向鑄模內(nèi)供給前的化學(xué)組成(以下，也稱(chēng)為“初期的化學(xué)組成”)算出的各指標(biāo)(f(1)、f(2)及f(3))調(diào)整為特定的范圍內(nèi)。進(jìn)而，鑄造中的熔融狀態(tài)時(shí)的TiO₂含有率為20質(zhì)量％以下，且鑄造結(jié)束后的凝固狀態(tài)的薄膜的強(qiáng)度比為1.0以下。由此，伴隨鋼水中的Ti的氧化反應(yīng)、熔融狀態(tài)的保護(hù)渣的組成發(fā)生變化的情況下，薄膜中的晶相中槍晶石也穩(wěn)定、能夠維持槍晶石比鈣鈦礦占優(yōu)勢(shì)的狀態(tài)。其結(jié)果，鑄模內(nèi)的潤(rùn)滑及緩慢冷卻的效果穩(wěn)定、能夠防止鑄坯表面的縱向裂紋的產(chǎn)生。

本發(fā)明的含Ti亞包晶鋼的連續(xù)鑄造方法(以下，也稱(chēng)為“本發(fā)明的連續(xù)鑄造方法”)使用上述的本發(fā)明的保護(hù)渣。由此，鑄模內(nèi)形成的薄膜中的晶相中，槍晶石穩(wěn)定、能夠維持槍晶石比鈣鈦礦占優(yōu)勢(shì)的狀態(tài)。其結(jié)果，鑄模內(nèi)的潤(rùn)滑及緩慢冷卻的效果穩(wěn)定、能夠防止鑄坯表面的縱向裂紋的產(chǎn)生。

附圖說(shuō)明

圖1為說(shuō)明本發(fā)明的保護(hù)渣及連續(xù)鑄造方法的圖。

圖2為將圖1的一部分?jǐn)U大示出的截面圖。

具體實(shí)施方式

圖1為說(shuō)明本發(fā)明的圖，圖2為將虛線(xiàn)圈出的圖1的一部分?jǐn)U大示出的截面圖。邊適宜參照?qǐng)D1及圖2，邊對(duì)本發(fā)明進(jìn)行以下說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，X～Y是指“X以上且Y以下”，除非有特別限定。

如圖1所示，本發(fā)明的保護(hù)渣1供給于介由浸漬噴嘴2向鑄模3注入的鋼水4的表面。如此供給的本發(fā)明的保護(hù)渣1由于源自鋼水4的熱供給而熔融。之后，如圖2所示，沿鑄模3流入鑄模3與凝固殼5的間隙而形成薄膜8。從被未圖示的冷卻手段冷卻的鑄模3側(cè)進(jìn)行冷卻，對(duì)于由此形成的凝固殼5，使用輥6向鑄模3的下方抽出，通過(guò)冷卻水7進(jìn)行冷卻。本發(fā)明的連續(xù)鑄造方法中，如此連續(xù)鑄造含有0.1～1質(zhì)量％的Ti的亞包晶鋼。

以下，針對(duì)本發(fā)明的保護(hù)渣及連續(xù)鑄造方法，對(duì)上述那樣規(guī)定的理由及優(yōu)選的方式進(jìn)行說(shuō)明。

本發(fā)明的保護(hù)渣將CaO、SiO₂、堿金屬的氧化物及氟化合物作為主要成分。CaO、SiO₂及氟化合物作為擔(dān)負(fù)結(jié)晶化的槍晶石的必需構(gòu)成成分含有。另外，堿金屬的氧化物作為用于比較容易調(diào)節(jié)保護(hù)渣的凝固點(diǎn)的成分而含有。

如前所述含有0.1～1質(zhì)量％的Ti的亞包晶鋼的連續(xù)鑄造中，在鑄模內(nèi)，伴隨著鋼水中的Ti的氧化反應(yīng)，保護(hù)渣的化學(xué)組成發(fā)生變化。因此，對(duì)于本發(fā)明的保護(hù)渣，將由初期的化學(xué)組成算出的各指標(biāo)(f(1)、f(2)及f(3)。以下相同。)調(diào)節(jié)為特定的范圍內(nèi)。此處，“初期的化學(xué)組成”是指連續(xù)鑄造的向鑄模內(nèi)供給前的組成，為了排除伴隨著鋼水中的Ti的氧化反應(yīng)的保護(hù)渣的組成變化。

通過(guò)調(diào)節(jié)各指標(biāo)，伴隨鋼水中的Ti的氧化反應(yīng)，熔融狀態(tài)的保護(hù)渣(以下，也稱(chēng)為“熔融保護(hù)渣”。)的組成發(fā)生變化時(shí)，薄膜中的晶相中槍晶石穩(wěn)定，因此變得容易維持槍晶石比新生成的鈣鈦礦占優(yōu)勢(shì)的狀態(tài)。其結(jié)果，能使鑄模內(nèi)的潤(rùn)滑及緩慢冷卻的效果穩(wěn)定，能夠防止鑄坯表面的縱向裂紋的產(chǎn)生。

具體而言，初期的化學(xué)組成滿(mǎn)足下述(1)式、(2)式及(3)式。即，由初期的化學(xué)組成使用下述(A)～(H)式算出的各指標(biāo)(f(1)、f(2)及f(3))滿(mǎn)足下述(1)式、(2)式及(3)式。

1.1-0.5×T≤f(1)≤1.9-0.5×T…(1)

0.05≤f(2)≤0.40…(2)

0≤f(3)≤0.40…(3)

f(1)～f(3)由下述(A)式～(G)式規(guī)定。

f(1)＝(CaO)_h/(SiO₂)_h…(A)

f(2)＝(CaF₂)_h/{(CaO)_h+(SiO₂)_h+(CaF₂)_h}…(B)

f(3)＝{(堿金屬的氟化物)_h}/{(CaO)_h+(SiO₂)_h+(堿金屬的氟化物)_h)}…(C)

(CaO)_h＝W_CaO-(CaF₂)_h×0.718…(D)

(SiO₂)_h＝W_SiO2…(E)

(CaF₂)_h＝(W_F-W_Li2O×1.27-W_Na2O×0.613-W_K2O×0.403)×2.05…(F)

(堿金屬的氟化物)_h＝W_Li2O×1.74+W_Na2O×1.35+W_K2O×1.23…(G)

此處，T為鋼水中的Ti含有率，W_CaO為保護(hù)渣中的CaO含有率，W_SiO2為保護(hù)渣中的SiO₂含有率，W_F為保護(hù)渣中的F含有率，W_Li2O、W_Na2O及W_K2O分別為堿金屬的氧化物L(fēng)i₂O、Na₂O及K₂O的保護(hù)渣中的含有率，均以質(zhì)量％表示。

使用前述(A)式算出的f(1)為考慮了CaF₂的CaO的含有率與SiO₂含有率的比，為用于促進(jìn)槍晶石的結(jié)晶化的重要指標(biāo)。

此處，Ti含有率不足0.1質(zhì)量％的亞包晶鋼的情況下，為了將熔融保護(hù)渣的組成維持在槍晶石的初晶的組成范圍，f(1)的值必需為1.1～1.9。

含有0.1～1質(zhì)量％的Ti的亞包晶鋼的情況下，在鑄模內(nèi)，通過(guò)與鋼水中的Ti反應(yīng)，熔融保護(hù)渣中的SiO₂被還原。因此，即使初期的化學(xué)組成的f(1)為上述的范圍內(nèi)(1.1～1.9)，也會(huì)發(fā)生由熔融保護(hù)渣的組成得到的f(1)的值大幅偏離恰當(dāng)狀態(tài)的情況。因此，根據(jù)鋼水的Ti含有率以降低由初期的化學(xué)組成得到的f(1)的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，由此使由熔融保護(hù)渣的組成得到的f(1)的值為上述的范圍內(nèi)(1.1～1.9)。其結(jié)果，通過(guò)鑄模內(nèi)的反應(yīng)，由熔融保護(hù)渣的組成得到的f(1)的值上升，能夠?qū)⑷廴诒Ｗo(hù)渣的組成維持在槍晶石的初晶的組成范圍。

具體而言，本發(fā)明的保護(hù)渣，需要將f(1)設(shè)為(1.1-0.5×T)～(1.9-0.5×T)。從使槍晶石的結(jié)晶化更穩(wěn)定這樣的觀點(diǎn)出發(fā)，f(1)的優(yōu)選上限為(1.7-0.5×T)、更優(yōu)選上限為(1.5-0.5×T)。另一方面，從相同觀點(diǎn)出發(fā)，f(1)的優(yōu)選下限為(1.2-0.5×T)、更優(yōu)選下限為(1.3-0.5×T)。

使用前述(B)式算出的f(2)表示CaF₂相對(duì)于CaO、SiO₂及CaF₂的總含有率所占的比率，為用于促進(jìn)槍晶石的結(jié)晶化的重要指標(biāo)。通過(guò)使f(2)為0.05～0.40，能夠?qū)⑷廴诒Ｗo(hù)渣的組成維持在槍晶石的初晶的組成范圍。從使槍晶石的結(jié)晶化更穩(wěn)定這樣的觀點(diǎn)出發(fā)，f(2)的優(yōu)選上限為0.3、更優(yōu)選上限為0.25。另一方面，從相同的觀點(diǎn)出發(fā)，f(2)的優(yōu)選下限為0.1、更優(yōu)選下限為0.15。

使用前述(C)式算出的f(3)表示對(duì)槍晶石起到溶劑作用的成分的比率。通過(guò)使f(3)為0.4以下，能夠維持槍晶石結(jié)晶化的穩(wěn)定性。f(3)的下限根據(jù)前述(C)式的定義為0(零)。從使槍晶石的結(jié)晶化更穩(wěn)定這樣的觀點(diǎn)出發(fā)，f(3)的優(yōu)選上限為0.20、更優(yōu)選上限為0.15。另一方面，從相同的觀點(diǎn)出發(fā)，f(3)的優(yōu)選下限為0.05、更優(yōu)選下限為0.10。

對(duì)于本發(fā)明的保護(hù)渣，由初期的化學(xué)組成得到的f(1)、f(2)及f(3)分別滿(mǎn)足前述(1)式、(2)式及(3)式。由此，即使因與鋼水的反應(yīng)而組成發(fā)生變化，薄膜中的晶相中槍晶石也穩(wěn)定，因此能夠維持槍晶石比鈣鈦礦占優(yōu)勢(shì)的狀態(tài)。

對(duì)于本發(fā)明的保護(hù)渣，進(jìn)而，鑄造中的熔融狀態(tài)的保護(hù)渣的TiO₂含有率為20質(zhì)量％以下，且鑄造結(jié)束后的凝固狀態(tài)的保護(hù)渣的薄膜的強(qiáng)度比為1.0以下。熔融保護(hù)渣的TiO₂含有率為20質(zhì)量％以下，由此能夠抑制熔融保護(hù)渣的組成變化，因此薄膜中的晶相中，槍晶石穩(wěn)定，能夠維持槍晶石比起鈣鈦礦占優(yōu)勢(shì)的狀態(tài)。另外，鑄造結(jié)束后的凝固狀態(tài)的保護(hù)渣的薄膜的強(qiáng)度比為1.0以下，由此能不阻礙槍晶石的形成。滿(mǎn)足前述(1)式、(2)式及(3)式，并且熔融保護(hù)渣的TiO₂含有率為20質(zhì)量％以下，且鑄造結(jié)束后的凝固狀態(tài)的保護(hù)渣的薄膜的強(qiáng)度比為1.0以下，由此能夠防止鑄坯表面產(chǎn)生縱向裂紋。

保護(hù)渣的凝固點(diǎn)優(yōu)選為1150～1400℃。凝固點(diǎn)不足1150℃時(shí)，槍晶石的結(jié)晶化有可能不良。另外，凝固點(diǎn)如超過(guò)1400℃，從技術(shù)上的觀點(diǎn)出發(fā)是困難的。通過(guò)使凝固點(diǎn)為1150～1400℃，薄膜帶來(lái)的緩慢冷卻效果提高，因此能夠更有效地防止縱向裂紋的產(chǎn)生。

保護(hù)渣的粘度優(yōu)選的是1300℃下粘度為2poise(＝0.2Pa·s)以下。粘度高于2poise時(shí)，結(jié)晶化速度有降低之虞，粘度為2poise以下時(shí)，薄膜帶來(lái)的緩慢冷卻效果提高，能夠更有效地防止縱向裂紋的產(chǎn)生。另一方面，關(guān)于粘度的下限，由于粘度低，因此無(wú)問(wèn)題發(fā)生。但是，對(duì)于通常使用的保護(hù)渣，使粘度不足0.1poise(＝0.01Pa·s)是困難的，因此優(yōu)選為0.1poise以上。

亞包晶鋼的Ti含有率為0.1質(zhì)量％以上時(shí)，受到鋼中的Ti的氧化反應(yīng)的影響，鑄坯表面產(chǎn)生縱向裂紋之類(lèi)的問(wèn)題變得顯著。另一方面，亞包晶鋼的Ti含有率超過(guò)1質(zhì)量％時(shí)，因鋼水中的Ti的氧化反應(yīng)的影響而鑄模內(nèi)的熔融保護(hù)渣的組成變化變大。其結(jié)果，難以將熔融保護(hù)渣的組成維持在槍晶石的初晶的組成范圍。因此，使用本發(fā)明的保護(hù)渣而連續(xù)鑄造出的亞包晶鋼為含有0.1～1質(zhì)量％的Ti的亞包晶鋼。

本發(fā)明中，作為堿金屬的氧化物，例如可以使用Li₂O、Na₂O及K₂O之中的1種或2種以上。另外，作為氟化合物，例如可以使用CaF₂作為主要成分的螢石、或NaF。

此外，為了調(diào)節(jié)凝固點(diǎn)、粘度等物性，本發(fā)明中可以在保護(hù)渣中含有Al₂O₃。Al₂O₃具有降低凝固點(diǎn)并且提高粘度的作用。但是，為了促進(jìn)槍晶石的析晶，優(yōu)選降低Al₂O₃的含有率，Al₂O₃的含有率優(yōu)選為5質(zhì)量％以下。另一方面，使用通常的保護(hù)渣用原料的情況下，保護(hù)渣中不可避地含有0.5質(zhì)量％左右以上的Al₂O₃。通過(guò)使用預(yù)熔融基材等人工原料，還能夠使Al₂O₃的含有率不足0.5質(zhì)量％，但有原料成本上升之虞。因此，Al₂O₃的含有率優(yōu)選為0.5質(zhì)量％以上。

本發(fā)明的連續(xù)鑄造方法將含有0.1～1質(zhì)量％的Ti的亞包晶鋼作為對(duì)象。并且，使用上述的本發(fā)明的保護(hù)渣作為保護(hù)渣。由此，在澆鑄中維持鑄模內(nèi)形成的薄膜中的晶相組成。即，薄膜中的晶相中，在澆鑄中維持槍晶石與鈣鈦礦相比占優(yōu)勢(shì)的狀態(tài)。因此，能夠使鑄模內(nèi)的潤(rùn)滑及緩慢冷卻的效果穩(wěn)定，能夠防止鑄坯表面的縱向裂紋。

針對(duì)本發(fā)明的連續(xù)鑄造方法的保護(hù)渣以外的鑄造條件，沒(méi)有特別限制。即，與以往的連續(xù)鑄造方法同樣地能夠適宜設(shè)定。

實(shí)施例

為了確認(rèn)本發(fā)明的保護(hù)渣及連續(xù)鑄造方法的效果，進(jìn)行連續(xù)鑄造試驗(yàn)、評(píng)價(jià)其結(jié)果。

本試驗(yàn)中，從鋼水2.5噸出發(fā)，邊向鑄模內(nèi)的鋼水上供給保護(hù)渣邊連續(xù)鑄造板坯。此時(shí)，拉伸速度為1.0m/分鐘，板坯的尺寸為寬度500mm、厚度84mm、長(zhǎng)度7000mm。

表1針對(duì)本試驗(yàn)中使用的保護(hù)渣，示出種類(lèi)(符號(hào))、初期的化學(xué)組成(質(zhì)量％)、堿度、凝固點(diǎn)(℃)、及1300℃下的粘度(poise、泊)。另外，表2針對(duì)本試驗(yàn)中使用的鋼水，示出化學(xué)組成(質(zhì)量％)。

[表1]

[表2]

本試驗(yàn)中，設(shè)定試驗(yàn)編號(hào)1～7，使各試驗(yàn)中的保護(hù)渣的種類(lèi)、鋼水的化學(xué)組成變化。表3示出各試驗(yàn)中使用的保護(hù)渣的種類(lèi)，鋼水中的Ti含有率(質(zhì)量％)，使用初期的化學(xué)組成(以下，也稱(chēng)為“初期組成”)算出的f(1)、f(2)及f(3)的值，及試驗(yàn)劃分。

[表3]

本試驗(yàn)中，從鑄造中的鑄模內(nèi)采取熔融狀態(tài)的保護(hù)渣，分析其成分。表4示出熔融狀態(tài)的保護(hù)渣的化學(xué)組成及使用熔融狀態(tài)的組成算出的f(1)、f(2)及f(3)的值。

[表4]

鑄造結(jié)束時(shí)從鑄模內(nèi)采取凝固狀態(tài)的薄膜，通過(guò)對(duì)該薄膜實(shí)施粉碎處理而得到粉末。將所得粉末供于X射線(xiàn)衍射試驗(yàn)。從其衍射試驗(yàn)的結(jié)果出發(fā)，求出槍晶石的強(qiáng)度及鈣鈦礦的強(qiáng)度，算出鈣鈦礦的強(qiáng)度(X2)相對(duì)于槍晶石的強(qiáng)度(X1)之比(X2/X1)。此時(shí)，槍晶石的強(qiáng)度取第一峰的強(qiáng)度，具體而言，將Co作為射線(xiàn)源時(shí)的布拉格角的2倍角度(29.2°)的強(qiáng)度。另外，鈣鈦礦的強(qiáng)度取第一峰的強(qiáng)度，具體而言，將Co作為射線(xiàn)源時(shí)的布拉格角的2倍角度(33.2°)的強(qiáng)度。

另外，針對(duì)鑄坯(板坯)表面的縱向裂紋進(jìn)行調(diào)查，該調(diào)查中，對(duì)鑄造的板坯的表面以目視進(jìn)行觀察，計(jì)測(cè)觀察到的縱向的裂紋長(zhǎng)度。此時(shí)，檢測(cè)出長(zhǎng)度10mm以上的裂紋的情況下判定為有縱向裂紋的產(chǎn)生。并且，在連續(xù)鑄造時(shí)測(cè)定鑄模的銅板的溫度，觀察其溫度變化。由此，針對(duì)各試驗(yàn)進(jìn)行連續(xù)鑄造及縱向裂紋的評(píng)價(jià)。

表5的“連續(xù)鑄造及縱向裂紋的評(píng)價(jià)”欄的符號(hào)的含義如下所示。

○：表示連續(xù)鑄造時(shí)鑄模銅板的溫度穩(wěn)定，能夠完成連續(xù)鑄造，且經(jīng)鑄造的板坯的表面無(wú)縱向裂紋。即，表現(xiàn)優(yōu)良。

△：表示連續(xù)鑄造時(shí)雖鑄模銅板的溫度改變，但能完成連續(xù)鑄造、且經(jīng)鑄造的板坯的表面產(chǎn)生縱向裂紋。即，表現(xiàn)不良。

×：表示連續(xù)鑄造時(shí)鑄模銅板的溫度顯著改變，連續(xù)鑄造中途中止。即，表現(xiàn)不良。

表5示出試驗(yàn)編號(hào)、保護(hù)渣的種類(lèi)、鋼水中的Ti含有率(質(zhì)量％)、鈣鈦礦的強(qiáng)度相對(duì)于槍晶石的強(qiáng)度的比(強(qiáng)度比)、連續(xù)鑄造及縱向裂紋的評(píng)價(jià)。

[表5]

根據(jù)表1～5，試驗(yàn)編號(hào)1～7中，保護(hù)渣的初期組成中MnO及TiO₂的含有率均不足0.1質(zhì)量％。另一方面，熔融狀態(tài)下的MnO及TiO₂的含有率增加。由此，能確認(rèn)在含Ti亞包晶鋼的連續(xù)鑄造中，伴隨著鋼水中的Ti的氧化反應(yīng)，熔融狀態(tài)的保護(hù)渣的組成發(fā)生變化。

對(duì)于試驗(yàn)編號(hào)5中使用的保護(hù)渣，由初期組成算出的f(2)未滿(mǎn)足前述(2)式。另外，對(duì)于試驗(yàn)編號(hào)6～7中使用的保護(hù)渣，由初期的化學(xué)組成算出的f(1)及f(2)分別未滿(mǎn)足前述(1)式及前述(2)式。其結(jié)果，試驗(yàn)編號(hào)5～7中，薄膜的強(qiáng)度比為大于1.0的值，即槍晶石的形成被阻礙。因此，連續(xù)鑄造及縱向裂紋的評(píng)價(jià)不良。

另一方面，對(duì)于試驗(yàn)編號(hào)1～3中使用的保護(hù)渣，由初期組成算出的f(1)、f(2)及f(3)分別滿(mǎn)足前述(1)式、前述(2)式及前述(3)，且熔融保護(hù)渣的TiO₂含有率為20質(zhì)量％以下，且薄膜的強(qiáng)度比為1.0以下。其結(jié)果，試驗(yàn)編號(hào)1～3中，在澆鑄中維持了槍晶石比鈣鈦礦占優(yōu)勢(shì)的狀態(tài)。因此，連續(xù)鑄造及縱向裂紋的評(píng)價(jià)是良好的。

另外，對(duì)于試驗(yàn)編號(hào)4中使用的保護(hù)渣，由初期組成算出的f(1)、f(2)及f(3)分別滿(mǎn)足前述(1)式、前述(2)式及前述(3)。但是，試驗(yàn)編號(hào)4中，鋼水的Ti含有率超過(guò)1.0質(zhì)量％，因此熔融保護(hù)渣的TiO₂含有率超過(guò)20質(zhì)量％、熔融保護(hù)渣的組成變化變大。其結(jié)果，薄膜的強(qiáng)度比變?yōu)榇笥?.0的值，即槍晶石的形成被阻礙。因此，連續(xù)鑄造及縱向裂紋的評(píng)價(jià)不良。

由此可知，通過(guò)本發(fā)明的保護(hù)渣及連續(xù)鑄造方法，薄膜中的晶相中，能夠維持槍晶石比鈣鈦礦占優(yōu)勢(shì)的狀態(tài)，能夠防止鑄坯表面的縱向裂紋。

以上，聯(lián)系了被認(rèn)為是現(xiàn)在最具實(shí)踐、且優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)于本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，本發(fā)明不限定于本申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的實(shí)施方式，可以在不違反從權(quán)利要求書(shū)及說(shuō)明書(shū)全體讀取的發(fā)明主旨或思想的范圍內(nèi)適宜進(jìn)行變更，伴隨著這樣的變更的含Ti亞包晶鋼的連續(xù)鑄造用保護(hù)渣及連續(xù)鑄造方法也應(yīng)被理解為包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

對(duì)于本發(fā)明的保護(hù)渣及連續(xù)鑄造方法，鑄模內(nèi)的潤(rùn)滑及緩慢冷卻的效果穩(wěn)定，能夠防止鑄坯表面的縱向裂紋的產(chǎn)生。因此，可有效地用于含有0.1～1質(zhì)量％的Ti的亞包晶鋼的連續(xù)鑄造。

符號(hào)的說(shuō)明

1…含Ti亞包晶鋼的連續(xù)鑄造用保護(hù)渣

2…浸漬噴嘴

3…鑄模

4…鋼水

5…凝固殼

6…輥

7…冷卻水

8…薄膜