JPH01212714A

JPH01212714A - 鋼の連続鋳造用鋳型添加剤用基材及び添加剤

Info

Publication number: JPH01212714A
Application number: JP63034992A
Authority: JP
Inventors: Kenji Ichikawa; 健治市川; Osamu Nomura; 修野村; Hideaki Fujiwara; 秀明藤原
Original assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Current assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Priority date: 1988-02-19
Filing date: 1988-02-19
Publication date: 1989-08-25
Also published as: JPH0344859B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は鋼の連続鋳造用添加剤用基材及び該基材を使用
する鋼の連続鋳造用鋳型添加剤に関する。

［従来の技術］鋼の連続鋳造用鋳型添加剤（以下、パウダーと略称する
）はポルトランドセメント、黄リンスラグ、合成珪酸カ
ルシウム、ウオラストナイトなどを主原料とし、必要に
応じてＳｉＯ２質原料を加え、更に、ソーダ灰、硼砂、
水晶石、ホタル石などのフラックス原料、溶融速度調整
剤としての炭素賞原料を含有してなる。

パウダーは鋳型内へ注入された溶鋼表面上へ添加され、
種々の役割を果たしながら消費される。

特に、■鋳型と凝固シェルの潤滑、■溶鋼中から浮上す
る介在物の溶解及び吸収、■溶鋼の保温などがパウダー
の主要な役割である。

我国における連続鋳造用技術の進展は目覚しく、ＨＣＲ
（ホットチャージ）、ＨＤＲ（ホットダイレクトローリ
ング）比率の向上、高速鋳造化などが積極的に進められ
ている。従って、鋳片品質や操業安定度に影響するパウ
ダーに対する要求も一段と厳しいものがあり、求められ
るパウダーは多種多様となっている。

前述したパウダーの役割のうち■及び■はパウダーの軟
化点、粘度などの特性を調整することが最重要であり、
これにはパウダーの化学組成の選定が肝要である。一方
、■の溶鋼保温については炭素質原料によって調整され
る溶融速度や嵩比重、拡がり性などの粉体特性が重要で
ある。

［発明が解決しようとする課題］連続鋳造操業で重要な役割を有すパウダーに対する要求
は増々厳しくなっている。特にパウダーの品質安定度は
重要であり、品質の変化による鋳片品質の低下、ブレイ
クアウト（以下、Ｂ、Ｏ，という）に代表される操業ト
ラブルは歩留り低下、生産性低下の原因であり、パウダ
ーは厳重な品質管理はもとより、原料の選定に細心の注
意を要する。従って、最近では不純物（ＦｅｚＯｉ、Ｓ
など）が少なく、成分が安定している黄リンスラグや合
成珪酸カルシウムがパウダーの基材として使用されてい
る。

しかし、これらの原料はガラス状であるため、粉砕粒の
密度が高く、パウダーの保温性が損なわれる欠点を有し
ている。更に、粉砕効率が悪く、第２図に示すように粉
砕粒子は鋭利な角を有しており、人体に対する影響が懸
念され、粉体としても拡がり性が劣る。故に、パウダー
基材原料として問題がある。

［課題を解決するための手段］本発明者らはこれらの従来の原石の欠点を改良すべく種
々検討した結果、原料粒子内に空隙を有する結晶質合成
珪酸カルシウムがパウダーの基材原料として好ましいこ
とを見出した。

即ち、本発明はＣａＯ／ＳｉＯ２重量比が１．１〜３．
０の結晶質合成珪酸カルシウムであって、該結晶質合成
珪酸カルシウム粒子内に空隙を生成せしめたことを特徴
とする鋼の連続鋳造用鋳型添加剤用基材に係る。

更に、本発明はＣａＯ／ＳｉＯ□重量比が１．１〜３．
０の結晶質合成珪酸カルシウムであって、該結晶質合成
珪酸カルシウム粒子内に空隙を生成せしめた鋼の連続鋳
造用鋳型添加剤用基材を少なくとも５０重量％以上含有
してなることを特徴とする鋼の連続鋳造用添加剤に係る
。

［作　用］ −ｉに、黄リンスラグの如き基材原料は、粒子内に空隙
を含まず高い密度を有しており、また、仮に空隙を有し
ていてもいわゆる独立した密閉気孔であるために優れた
断熱効果は期待出来ない。

本発明者らはＣａ　Ｏ／　Ｓ　ｉ　０２重量比１．１〜
３．０の珪酸カルシウムを結晶化させることにより結晶
粒界に間隙を生成せしめ、高い断熱効果を有すパウダー
基材原料を得た。

本発明による結晶質合成珪酸カルシウムは石灰石、ドロ
マイト、珪石、粘土、ガラス粉、ホタル石、ソーダ灰な
どを所定の化学組成になるよう配合し、電気炉などで溶
融接徐冷して結晶化することにより容易に得られる。ま
た、溶融水砕品をトンネルキルン等で６００〜１２００
℃で再加熱することによっても目的とする結晶質合成珪
酸カルシウムを得ることができる。

なお、Ｆｅ２Ｏ，除去の目的でカーボン原料を添加する
こともできる。

本発明に係る基材は第１図に示すように粉砕粒子内に空
隙を有しており、それによって■断熱性が良く；■粉砕
効率が良く；■粉砕粒が丸見を帯びており拡がり性が良
く；■従来の非晶質原料のように鋭利な角を有する粒が
少なく人体に対する影響が小さいなどの利点を有してお
り、パウダー原料として好ましい。

また、本発明に係る基材を少なくとも５０％以上含有す
るパウダーは該基材の特長である断熱性が付与され、モ
ールド溶鋼の温度低下を防止でき、ノロカミ、ピンホー
ルなどの鋳片欠陥が防止できる。また、自動供給装置で
従来の非晶質原料系パウダーを使用すると金物の摩耗が
大きいことが知られているが、本発明に係る結晶質合成
珪酸カルシウム基材は摩耗による金物の損傷が非常に小
さいことも特徴であり、拡がり性が良いため、自動供給
に適する。

本発明に係る結晶質合成珪酸カルシウム基材のもつ上述
の特徴は結晶質であることと粒子内に存在する空隙によ
るものであるが、この空隙は珪酸カルシウム溶融物が急
速に結晶化する際に固体／液体間に密度差を生じるため
に生成すると考えられる。従って、本発明に係る基材原
料の組成としては、Ｃａｂ／５ｉ０２重量比を比較的高
くし、結晶化温度を下げたり、結晶化速度を遅らせる成
分を減じることが必要である。

ここで本発明に使用する結晶質合成珪酸カルシウムの組
成について述べる。Ｃａｂ／５ｉ０２重量比は１８１以
上とする。これはＣａ○／　Ｓ　ｉ　Ｏｘ重量比が１．
１未満では、充分に結晶化せず、目的とする含空隙原料
は得られないためである。また、Ｃａｏ　／　Ｓ　ｉ　
０２重量比が３．０を超えると、溶解時間が長くなり、
作業性が悪化するためＣａｂ／ＳｉＯ２重菫比は１．１
〜３．０が好ましい。また、Ａ　（１２０＊は結晶化を
阻害する成分であり、８％以「、好ましくは５％以下に
制限する必要がある。

更に、Ｆ　ｅ２０　、は鋼中成分と反応し、鋼の汚染原
因となるため、本発明に係る結晶質合成珪酸カルシウム
中のＦｅ２０ｘ含量は１％以下、好ましくは０．３％以
下に制限する必要がある。

Ｆは溶融物製造時の粘度を調整し、作業性を改善する目
的及び結晶化促進のため添加するが、１％以下では顕著
な効果が少なく、また、過剰に添加すると溶融容器の損
傷が大きく、また、蒸発による組成変化も大きくなる。

従って、結晶質珪酸カルシウム中のＦＭは１〜１３％、
好ましくは２〜１１％が良い。

Ｔ　ｉ　Ｏ２やＭｇＯを結晶化促進剤として添加するこ
とができるが、過剰に添加するとパウダーとした時の溶
融状態が悪化するため、ＴｉＯの添加量は５％以下、Ｍ
２Ｏの添加量は２０％以下に限定される。

更に、作業性改善を目的とし、Ｎ　ａ　２０、Ｋ　、○
、Ｌ　ｉ２０　、　Ｂ　２０３、ＭｎＯなどのフラック
ス成分を添加し、合成珪酸カルシウムを溶融する際の粘
度、融点を調整することもできるが、容器の損傷や蒸発
を考慮し、その合計量は１５％以下とすることが好まし
い。

本発明のパウダーは以下に示すような基材原料、ＳｉＯ
□質原料、フラックス原料及び炭素質原料より構成され
ている。

基材原料：結晶質合成珪酸カルシウム。

ＳｉＯ２貫原料：パーライト、フライアッシュ、珪砂、
ガラス粉、珪藻土など。

フラックス原料：ソーダ灰、Ｌ　ｉ２ｃ　Ｏ、、ＮａＦ
、Ｎ　ａ３　Ａ　Ｉ　Ｆ　ｓ、ホタル石、Ｂ　ａ　ＣＯ
：ｌ、ＭｆＩＣＯ３、ＩＪＦ　２、硼砂など。

炭素質原料：コークス粉、カーボンブラック、天然黒鉛
など。

また、パウダーは鋳造速度、鋳型サイズ、鋼種、鋳造温
度などの鋳造条件に応じて軟化点、融点、粘度、表面張
力、結晶化温度、溶融速度などの溶融特性を調整する必
要がある。これらの特性はパウダーの化学組成によって
支配されており、上述のような各原料を所定の化学組成
になるように配合する必要がある。

本発明の鋼の連続鋳造用鋳型添加剤（パウダー）の化学
組成は以下の通りである。

Ｃａ０＝２５〜４５重量％、５ｉＯｚ＝２０〜５０重量
％、ＣａＯ／５ｉＯｚ重量比＝０．７〜１．５、Ａｌ２
Ｏ，−０〜１０重量％、Ｆ　ｅ２０　、＝　０　、１〜
２．０重量％、Ｍｇ０＝Ｏ〜１０重量％、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ
　２０　＋Ｌ　；２０−３〜２５重量％、Ｆ＝２〜１５
重量％、Ｂ２０．−０〜１０重量％、Ｍｎ０−０〜５重
量％、Ｂａ０＝０〜１５重量％、Ｃ−０，５〜１０重量
％。

上述の化学組成をもつ本発明によるパウダーは結晶質合
成珪酸カルシウム基材原料５０重量％以上、ＳｉＯ２質
原料０〜３０重量％、フラックス原料０〜３０重量％及
び炭素質原料０．５〜８重量％を配合することにより構
成することができる。

結晶質合成珪酸カルシウムの添加配合量が５０重重景未
満であると、合成珪酸カルシウムの特徴である成分の均
一性、安定性が損なわれるために好ましくない。

５ｉＯａ質原料はパウダーの嵩比重、ＣａＯ／５ｉＯｚ
を調整するために使用するものであり、ＳｉＯ，質原料
の添加配合量が３０重量％を超えると嵩比重が小さくな
りすぎ、粉塵発生量が多くなり好ましくない。

フラックス原料は溶融特性を調整するために添加配合す
る必要があるが、過剰に添加すると溶融時の蒸発による
組成変化があり、更に、溶鋼を鋳型内へ注入する浸漬ノ
ズルを激しく損傷するために、添加配合量の上限は３０
重量％程度が好ましい。

炭素質原料はパウダーの溶融速度を調整するために添加
するが、添加配合量が０．５重量％未満では実質的に添
加効果がなく、８重量％を超えると溶融速度が遅くなり
過ぎるために好ましくない。

本発明によるパウダーは上述のような化学組成になるよ
うに各原料を配合した後、Ｖ型ミキサーやナウタミキサ
ーで均一に混合することにより得られる（粉末パウダー
）。また、原料混合物を加水混練し、押出式造粒機によ
って柱状体の顆粒を得たり、混合物をスラリー化したの
ち、スプレー造ｉｈ法により球状のパウダーを得ること
もできる。

「実　施　例」以下の第１表に記載する配合をもつ原料混合物を電気炉
中で連続溶解により１６５０〜１７００°Ｃに加熱する
ことにより溶融し、得られた溶融物を徐冷し、充分結晶
化させボールミルで１００メツシユ以下に粉砕して結晶
質合成珪酸カルシウム基材原料を得た。また、溶融物を
６００〜１２００℃で再結晶化させることにより目的と
する基材原料を得ることもできる。

得られた合成珪酸カルシウムの組成を第２表に記載する
。

、−７２ ”　−−、’！（一゛５メ；第一一１−一六一　　　（重量％）合成珪酸カルシウム石灰石　　　　　　　　５０．５　　５２．０　　５６
．５ガラス屑　　　　　　　　７．５　　　Ｂ、０　　
６．５シヤモツト　　　　　　　１０．５　　５．０　
　−−珪石　　　　　　　　　１６．０　　１８．０　
　１７．０ドロマイト　　　　　　　７．５　　９．５
　　１４．０ホタル石　　　　　　　　６．５　　８．
０　　４．０ソーダ灰　　　　　　　　１．５　　１．
５　　２．０コークス粉（外掛）　　　　　３．０　　
３．０　　３．０上述のようにして得られた結晶質合成
珪酸カルシウムを基材原料とし、以下の第３表に記載す
る配合をもつ原料混合物をＶ型ミキサーで配合すること
により本発明品のパウダー及び比較品のパウダーを製造
した。

なお、得られたパウダーの組成及び諸特性を第３表に併
記する。

［発明の効果］本発明のパウダーに使用する合成珪酸カルシウム基材原
料は結晶質で粉砕粒子内に空隙を有しているため、断熱
性に優れ、また、粉砕効率がよく粉砕粒は比較的丸みを
帯びているため、拡がり性が良くさらに人体に対する影
響が小さい、従って、該基材原料を少なくとも５０％以
上含む本発明のパウダーは以下のような特徴を有する。

■保温性にすぐれ、ノロカミ、ピンホールが少ない。

■拡がり性が良く、スラグベアーやＢ、Ｏ，が少ない。

■Ｆ　ｅ、０　、量が少なく安定した潤滑性を有する。

■金物の摩耗が少なく拡がり性が良いため自動供給に適
している。

■成分を均一にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る結晶質合成珪酸カルシウム基材粉
砕品の模式図であり、第２図は従来の基材粉砕品の模式
図である。７６一

Claims

【特許請求の範囲】１、ＣａＯ／ＳｉＯ＿２重量比が１．１〜３．０の結晶
質合成珪酸カルシウムであって、該結晶質合成珪酸カル
シウム粒子内に空隙を生成せしめたことを特徴とする鋼
の連続鋳造用鋳型添加剤用基材。２、ＣａＯ／ＳｉＯ＿２重量比が１．１〜３．０の結晶
質合成珪酸カルシウムであって、該結晶質合成珪酸カル
シウム粒子内に空隙を生成せしめてなる鋼の連続鋳造用
鋳型添加剤用基材を少なくとも５０重量％以上含有して
なることを特徴とする鋼の連続鋳造用添加剤。