JPH02169152A - 溶融金属表面保温剤 - Google Patents

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〕 本発明は溶融金属表面保温剤に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の溶融金属表面保温剤は、主原料として、発熱性物
質、断熱性物質の単体又は、混合物が使用され、補助原
料として、熱膨張性物質、結合材、水等を加え転勤造粒
、又は押し出し成型、圧縮成型等により成型乾燥又は焼
煎されたものが主に使用されている。

主原料の１つである発熱性物πは、その燃焼反応等によ
る発熱を利用し溶融金属表面を高温被覆することによっ
て保温するとともに酸素の侵入を防ぎ酸化を防止するも
のであり、穀物の茎、皮殻、木粉、製紙廃滓又は、それ
らの炭化物、或は石炭、コークス、木炭、および酸化発
熱性金属などが単独又は２種以上混合されて使用されて
いる。

主原料の他の１つである断熱性物質は、熱の伝導、拡散
性の低い不燃性又は、難燃性物質により、溶融金属表面
を被覆して保温するとともに、燃焼性原料と併用する場
合は、その燃焼時間を調整する燃焼抑制原料として利用
されるものであり、珪砂、シリカ、石炭灰、黒曜石等が
単独又は、２種以上の混合物として使用されている。

補助原料である熱膨張性物質は、保温剤が溶融金属表面
に於いて加熱させることによって、保温剤粒塊の嵩密度
を減少させ、断熱性を向上させるため、若しくは、保温
剤粒塊の嵩密度を減少させ、断熱性を向上させるため、
若しくは保温剤を適度な粒度に崩壊拡散させ溶融金属表
面を渦層なく被覆するために付加されるものであり、真
珠石、膨張黒曜石および、バーミキュライト等が単独又
は、２種以上の混合物として使用されている・また、こ
れらの配合原料の結合剤としては、植物性有機結合剤（
例えば、小麦粉、澱粉、米粉等）あるいは、無機結合剤
（例えば、水ガラス、セメント等）が使用されている。

前記従来技術の例として特公昭５２−１６８５号、特公
昭５２−１６０４４号、特公昭５２−２０４２０号があ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

これらの原料の中で、断熱性物質、熱膨張性物質及び無
機質結合剤の多種配合は保温剤粒塊の嵩密度化を招き、
単位重量当たりの保温効率を減殺し、原単位を悪化させ
るばかりでなく、ノロの発生量を増大させ、鉄鋼鋳造に
於ける取鍋、鋳造用鋳型やタンプッシュ、注入ノズル等
に付着残留することによる操業上のトラブルを誘発する
ことが多い。又、発熱性物質や結合剤に植物性物質（例
えば、穀物の茎、皮殻、又はその炭化物、小麦粉、澱粉
等）を使用すれば嵩密度の小さい良好な保温剤を得易い
反面、燃焼による発煙、発塵が起き易く、又、炭素の含
有量が多くなることから、低炭素、鋼等、浸炭をきらう
鋼種に於いては使用上好ましくない。

更に炭素含有率を低くするためにこれらの植物性物質（
例えば製紙屑、もみがら等）を焼却、灰化したものを用
いる方法もあるが、炭素含有量を減少させると無機質原
料に近い性質となり嵩密度の増加、鉄鋼鋳造に於ける取
り鍋、鋳造用鋳型や、タンプッシュ、注入ノズル等に再
び溶着固化現象がおき易くなり、操業上のトラブルを誘
発する。

即ち嵩密度が低く、保温特性が良い植物性物質の炭化物
を原料とした保温剤は、取り鍋、鋳造用鋳型やタンプッ
シュ、注入ノズル等に溶着固化現象による操業上のトラ
ブルが少ない利点があるが、反面発煙発塵や、炭素含有
量が少なくできないだめの浸炭現象を低くおさえること
が難しい欠点があった。

なお溶融金属表面保温剤の融着固化現象は単に保温剤の
耐火度の高い高融点物質を使用することでは解決しない
。それは溶融金属表面に介在する溶融スラグと高温で表
面親和性の高い物質は固体の表面に溶融スラグが付着し
同様に融着固化現象を起こすためで、例えば融点の高い
アルミナや二酸化ケイ素類は融点が高いにかかわらず同
様の融着固化現象を起こす。

そこで本発明は融着固化現象を防止し得る溶融金属表面
保温剤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〕

上記問題点は、本発明によれば各種原料を配合して成る
、溶融金属表面保温剤において、カーボンブラックを添
加することにより容易に解決される。

即ち、本発明の一つのポイントは、取り鍋、注入ノズル
等の保温剤の融着固化現象を防止するには含有する炭素
の形態が支配的影響を与えることを見出したことにある
。

〔作　用〕

炭素の含有量が高いと融着現象が起こりにくくなること
は一般に知られているがこの保温剤は溶融鋼表面を保温
する目的から溶融鋼の品質、特に浸炭現象が起こらない
ことが望ましく、炭素の含有量をむやみに高くすること
は出来ない。本発明は注入ノズル等への保温剤の融着固
化現象を防止するための炭素含有物質としてカーボンブ
ラックを添加すると極めて微小な添加量でも融着固化現
象を防止し得ることを見い出したことにある。

一般に保温剤の炭素の含有量は５〜３０％の範囲でそれ
以ドでは融着固化現象を防止することは難しい。

しかしカーボンブラック特に微細な構造を持つゴム添加
用ハードカーボンが０，１〜５％の添加テ極めて効果的
にこの融着固化現象を防止することを見い出したもので
ある。

これは実質的には炭素含有量０％の石炭灰、珪砂、製紙
灰等の無機性断熱物質にカーボンブラックをわずか０．
１〜５．０％添加することにより浸炭を防止できる良好
な低炭素含有保温剤が製造できることを示す。

特に５％を超えたカーボンブラックの添加はコスト高を
招くばかりでなく溶鋼表面への浸炭現象を起し易くなり
、又０．１％未満では融着固化現象を防止できない。

第１図は各種炭素含有物質及びその配合による融着固化
現象の大小の関係を示すもので、たて軸に融着固化現象
の強弱を示す指数、横軸に融着固化を防止する添加剤の
配合％をとっている。

この融着固化現象の強弱を示す指数の測定法は次のよう
である。

７０ｕφの小型黒鉛坩堝に粉末試料１０ｇを入れ、試料
の表面を平らに、ならしてから１１００℃に維持した電
気炉に挿入し、１時間灼熱した後、取り出して放冷し坩
堝の内容物の融着固化状態を観察する。

もし全体的に融着固化していれば坩堝の内容物を取り出
し、ポリ袋に入れて１ｍの高さからコンクリート床面に
繰り返し１０回落下させ、７メツシ：Ｌ篩以下に砕けた
量を秤量し、次式により融着強度指数を算出する。

融着強度指数− Ｃ１，００−（砕けた量ｇ／試料ｇ）　）　ｘｌｏｏな
お試料が粒状物の場合は９メツシユ篩以下に粉砕して試
験に供する。

第１図で解るように融着固化を防止する同じ炭素でもそ
の種類によって融着固化現象を防止する効果に極めて大
きい差があることが解る。

なお融着固化現象が起こり難いとされる、焼きもみがら
や製紙スラグで焼却灰など植物性物質の炭化灰化物を完
全灰化して炭素含有量を３％以下としたものは同様に融
着固化現象が起こって来る。

これは第３図にその関係を示す。

測定条件は第１図と全く同様である。

即ち融着固化現象が起こり難いとされる焼きもみがらや
植物性繊維の炭化灰化物でも炭素含有量が少なくなると
融着固化現象は防げないことが解る。

これに対して本発明によれば炭素含有率を極めて低くし
ても融着固化現象を防止できる。

本発明によるカーボンブラックの種類による融着固化現
象の防止効果比較を第２図に各カーボンブラックの性状
を第１表に示す。

第１表 カーボンブラックの品種と性状 実施例−ｌ サンドアッシュ（石炭灰化物で粒径が５０〜１００μの
もの）９２０ｋｇに澱粉粕（粘結剤）７０ｋｇとカーボ
ンブラック１０ｋｇを配合水を加えて混練した後、押出
成型機で４　［ＤＩＢφの柱状に押出成型乾燥したもの
約１０００ｋｇを保温剤として得る。

この保温剤は嵩密度０．４０融着強度指数０、炭素含有
量３．８％で取鍋中の鋼上に使用したところ保温特性溶
鋼上の分散被覆性が良好でノズル等への融着固化現象は
一切起こらなかった。

この実施例−１の条件でカーボンブラックを添加しない
成型保温剤は嵩密度０．４０で保温特性は変わらないが
融着強度指数は９４で溶鋼上での分散性、被覆性が悪く
ノズル等へのスラグの融着現象が見られた。

なお使用したカーボンブラックはゴト添加用ハードカー
ボンＨＡＴ相当品である。

実施例−２ フライアッシｘ（石炭炭化物で粒径が１〜５０μのもの
）６９５ｋｇに排水処理から発生ずる活性汚泥の余剰脱
水物（水分８５％）３ｏｏｋｇとカーボンブラック（ゴ
ム添加用ハードカーボンＨＡ　Ｔ相当品）５ｋｇを配合
実施例−１と同様混練後押出成型機で４間中の柱状に押
出成型乾燥したちの約７３０ｋｇの保温剤を得る。

この保温剤は嵩密度０．６２で融着強度指数Ｏ１炭素含
有量１．２％取り鍋中の溶鋼上に使用したところ分散被
覆性が良好でスラグのノズル等への融着固化現象も起こ
らなかった。

この実施例−２の条件でカーボンブラックを添加しない
成型保温剤は嵩密度０．６２融着強度指数９２であった
。

〔発明の効果〕

以上の説明から解るように、本発明による保温剤は従来
品に比べて溶融スラグの融着固化現象を防止できると共
に溶鋼への浸炭を防止できる優れた保温剤である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、各種炭素含有物質及び、その配合による融着
固化現象の大小の関係を示す図であり、第２図は、各種
カーボンブラックの添加による融着固化現象の変化を示
す図であり、 第３図は、融着固化現象を起こし難い物質でも完全灰化
すると融着固化現象が起こる関係を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、各種原料を配合して成る溶融金属表面保温剤におい
   て、カーボンブラックを添加することを特徴とする溶融
   金属表面保温剤。