JPH03191017A

JPH03191017A - 溶鋼の清浄化方法

Info

Publication number: JPH03191017A
Application number: JP1328172A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Yamamura; 英明山村; Takafumi Matsuzaki; 松崎　孝文; Seiji Aso; 誠二麻生; Taizo Tamehiro; 為廣　泰造; Tsuneo Yamaguchi; 山口　恒雄
Original assignee: Harima Ceramic Co Ltd; Nippon Steel Corp
Current assignee: Harima Ceramic Co Ltd; Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-12-20
Filing date: 1989-12-20
Publication date: 1991-08-21

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、タンディツシュ内の溶鋼を清浄化する方法に
関するものである。

〔従来の技術〕

鋼の連続鋳造において、取鍋内の溶鍋中にスラグ、脱酸
生成物、耐火物に起因する非金属介在物が懸濁している
と、その一部はタンディツシュで浮上できずに浸漬ノズ
ル内に流入してノズル閉塞の原因となったり、鋳型内に
流入して鋳片の表面欠陥や白欠陥の原因となったりする
。

このため、非金属介在物の低減を目的とし、タンディツ
シュにおいて内張りに石灰質のコーテイング材を塗布す
ること、タンディツシュ内に石灰質の堰を設けることな
どが行われている。例えば実開昭５７−７６９５６号公
報に見られるとおりである。

石灰質のコーテイング材および堰は、その石灰質成分に
よって溶鋼から析出したアルミナを吸着し、溶鋼を清浄
化する効果がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

最近、鋼の品質向上の要求がさらに強まり、非金属介在
物の除去において、石灰質のコーテイング材、堰などの
石灰質耐火物の使用だけでは十分な効果が得られなくな
っている。

また、注入初期や取鍋交換時といった非定常部には非金
属介在物が増加して、品質が悪化しており、この部分の
溶鋼を定常部と同様の品質にする必要があるが、従来の
石灰質耐火物ではこの非定常部にだけ高い介在物吸収効
果を得ることはできなかった。

石灰質耐大物の非金属介在物の除去効果を高めようとす
るとＣａＯ含有量を高めていくことが有効であるが、Ｃ
ａＯ含有量が高くなると消化速度が早くなり、製造上お
よび使用上の問題が起こる。また、コストも高くなって
くる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、以上の従来の問題を解決するためのものであ
って、ＣａＯ３０〜９３重量％、ＭｇＯ７〜７０重量％
、その他５重量％以下よりなる化学組成を有し、かつ、
粒子表面にＣａＣＯ３層を形成した非破砕の石灰質クリ
ンカー３０〜９５重量％と、残部がマグネシアクリンカ
ー、石灰石、ドロマイトクリンカ−スピネルクリンカ−
より選ばれる一種または二種以上を主材とした配合物よ
りなる　５〜１００ｍ径の石灰質塊状物を、タンディツ
シュ内の溶鋼に投入、浸漬または浮遊させることを特徴
とする、溶鋼の清浄化方法である。

また、ＣａＯ３０〜９３重量％、ＭｇＯ７〜７０重量％
、その他５重量％以下よりなる化学組成を有し、かつ、
粒子表面にＣａＣＯ３層を形成した非破砕の石灰質クリ
ンカー３０〜９５重量％と、残部がマグネシアクリンカ
ー、石灰石、ドロマイトクリンカ−、スピネルクリンカ
−より選ばれる一種または二種以上を主材とした配合物
よりなる石灰質板状物を、タンディツシュ内の溶鋼表面
に浮遊させることを特徴とする、溶鋼の清浄化方法の発
明である。

石灰質耐火物の耐消化性を向上させるためには、それに
配合する石灰質クリンカーの割合を減らし、その分、マ
グネシアクリンカ−などに置き換えることが考えられる
。しかし、例えば石灰質クリンカーを１０重量％以下に
すると消化性の問題は解消されるが、石灰質クリンカー
の割合が少ないために溶鋼清浄化の効果が得られない。

石灰質クリンカーのＣａＯ含有量を減らした場合でも同
様である０通常の石灰質クリンカーの場合、十分な耐消
化性を得るにはＣａＯ含有量を相当減らさないと効果が
ない、　ＣａＯ含有量が例えば１０重量％以下の石灰質
クリンカーを用いると溶鋼清浄化の効果が得られない。

ところが、ＣａＣＯ３層を形成した石灰質クリンカーを
使用した場合、石灰質クリンカーを非破砕の状態で粒度
調整すると同時に、そのクリンカー中のＭｇＯを７〜７
０重量％にすると、溶鋼清浄化の効果を損なうことなく
、耐消化性が格段に向上することがわかった。これは、
ＣａＣＯ３層を有していない通常の石灰質クリンカーを
使用した場合では得ることのできない特有の現象である
。

第１図は、石灰質耐火物において１石灰質クリンカー中
のＭｇＯの割合と、耐消化性との関係を示したグラフで
ある。石灰質クリンカー７０重量％。

残部マグネシアクリンカ−よりなる配合物に結合剤を外
掛け５重量％添加して鋳込み成形した石灰質耐火物にお
いて、石灰質クリンカーとして下記のＡ−Ｃの石灰質ク
リンカーを使用した。

Ａ：粉砕によって粒度調整し、表面処理を施さない石灰
質クリンカーを使用。

Ｂ：粉砕によって粒度調整後、ＣＯ□ガス処理で表面に
ＣａＣＯ３層を形成した石灰質クリンカーを使用。

Ｃ：粉砕を行わず（非破砕）、転勤造粒品そのままを篩
で粒度調整し、その後、ＣＯ□ガス処理で表面にＣａＣ
Ｏ３層を形成した石灰質クリンカーを使用。

なお、同図において耐消化性の試験は、後述の実施例の
欄で示した方法と同様、消化による線変化率を測定した
。

グラフの結果からも明らかなように、非破砕品で、しか
もＣａＣＯ３層を形成した石灰質クリンカーを使用した
耐火物が、石灰質クリンカー中のＭｇＯの割合の増加と
共に耐消化性が著しく向上する。

この現象は次の理由によるものと思われる。

すなわち、表面にＣａＣＯ３層を形成した石灰質クリン
カーは、石灰質クリンカー製造後の運搬過程や耐火物の
成形時において、クリンカー同士の接触で表面のＣａＣ
Ｏ３層の一部が磨滅あるいは剥離し、耐消化性が損なわ
れる。これに対し１石灰質クリンカーにＭｇＯを特定の
割合で含有させると、ＮｇＯの補強作用によってＣａＣ
Ｏ３／ｌ！Ｆが磨滅あるいは剥離し難くなるためと思わ
れる。また、この石灰質クリンカーが非破砕品であるこ
とで角ぼっていないことも、ＣａＣＯ３層の磨滅あるい
は剥離をし難くしている。

本発明で使用する石灰質タリン力−の化学組成は、３０
重量％未満ではアルミナ吸着機能が不十分である。Ｃａ
Ｏが９３重量％を超えるとその分、ＭｇＯ割合が少なく
なり、ＣａＣＯ３層の強度が低下して耐消化性に劣る。

石灰質クリンカー中のＭｇＯは、前記もしたようにクリ
ンカー表面のＣａＣＯ３層を補強する役割をもつ。Ｍｇ
Ｏが７重量％未満では補強の効果がない。

７０重量％を超えるとその分、ＣａＯの割合が少なくな
って石灰質クリンカーのもつアルミナ吸着の効果がない
。前記のＣａｂ、　ＭｇＯ以外の、例えばＡ１□０．。

ＳｉＯ□などのその他成分は溶鋼汚染源となるので、含
量で５重量％以下、さらに好ましくは３重量％以下とす
る。

以上の石灰質クリンカーの製造は、例えば焼成後にＣａ
ｂ、　ＭｇＯおよびその他の成分が本発明で限定した範
囲になるように調整した水酸化カルシウムと、水酸化マ
グネシウムとの混合物を、造粒後、焼成することで行う
。造粒機としては、焼成処理を同時に行なうことができ
るロータリーキルンが好ましいが、その他、パン型、波
型振動コンベアー型、水平振動盤型などを用いることが
できる。

焼成温度は、例えば１８００〜２０００℃とする。

粒子表面へのＣａＣＯ３層の形成は従来方法（例えば特
開昭６１−２５６９６１号公報・特開昭６４−６１３３
７号公報・特開昭６４−７２９５８号公報）と特に変わ
りなく、石灰質クリンカーを００２ガス雰囲気下で加熱
することで行うことができる。その加熱温度は、４００
〜７００℃が好ましい。

石灰質クリンカーは、粒子形状が角ぼっていないという
特性を保つために篩などを用いて粒度調整した非破砕品
とする。非破砕品は微粉が得られ難いので、粒度構成中
、粗粒部分あるいは中粒部分に使用するのが好ましい。

配合物中に占める石灰質クリンカーの割合は、３０重量
％未満では溶鋼の清浄化の効果が得られず、９５重量％
を超えると耐消化性に劣る。残部はマグネシアクリンカ
ー、石灰石、ドロマイトクリンカ、スピネルクリンカ−
より選ばれる一種または二種以上を主材とする。これら
のマグネシアクリンカー、石灰石、ドロマイトクリンカ
−、スピネルクリンカ−などはアルミナ吸着作用に劣る
が、溶失しても溶鋼汚染源とならない。

本発明で使用する石灰質塊状物または石灰質板状物は、
以上の配合物より製造される。その成形に使用する結合
剤は特に限定されるものではなく、例えばケイ酸塩、リ
ン酸塩、塩化物、水硬性セメント、天然・合成のりなど
から選ばれる一種または二種以上である。その割合は、
配合物全体に対して外掛けで２〜１５重量％が好ましい
。

本発明では結合剤の種類を特に水ガラスに限定すると、
耐消化性がさらに向上する効果がある。

これは、石灰質クリンカーの表面のＣａＣＯ３層の一部
が磨滅あるいは剥離しても、水ガラスの成分である珪酸
アルカリ塩が粒子表面を覆うことで、施工水分とＣａＯ
成分との直接の接触を阻止するためと思われる。ただし
、粉末珪酸アルカリ塩のように粉末状のものは施工水分
に十分溶解されないためか、同じ珪酸アルカリ塩であっ
ても水ガラスがもつ前記効果は得られない。

さらに、本発明の効果を阻害しない範囲であれば有機短
繊維、無機短接維、消化防止剤、金属粉、起泡剤、粘土
、消石灰、前記以外の耐火性原料などを添加してもよい
。

次に、アルミナ吸着性と耐消化性の試験を示す。

第１表は、この試験で使用した原料の化学組成である。

第２表は、配合組成とその試験結果である。

試験方法は次のとおりである。

アルミナ吸着性　；第２図に示すように、容器形状〔外
径７０×内径３０Ｘ高さ７０Ｘ深さ３０ｍ〕に鋳込成形
した試験片（１）に、粒径０．０７５ｍ＋以下でＡ１□
０３純度９９重量％のアルミナ粉（２）　１０ｇ投入し
たものを、抵抗発熱式の電気炉中で１５５０℃ＸＩＯ分
間加熱した後、試験片のＡ１□０３浸透部分（３）を切
り出し、Ａ１□０．浸透部分中のＡ１□０３含有率を化
学分析によって求めた。

なお、同図においてＡは加熱前、Ｂは加熱後を示す。

耐消　化　性；４０Ｘ４０Ｘ長さ１６０１に鋳込成形した
試験片を、電気炉中で１１０℃×２４時間加熱した後、
消化による膨張を線変化率によって求めた。

第２表の結果が示すとおり、本発明で使用する石灰質塊
状物または石灰質板状物に相当する材質は、アルミナ吸
収の作用を損うことなく耐消化性に優れている。また、
結合剤に水ガラスを使用した実施例は、−段と耐消化性
に優れている。

以上からなる配合物を塊状物に成形した場合は、比表面
積がきわめて大きいので、アルミナ吸着効果が大きい。

しかし、その径が５１以下では溶鋼流に巻き込まれて介
在物源となる。１００■より大きいと比表面積が小さく
なってアルミナ吸着効果に劣る。

一方、板状に成形した場合は溶鋼流に巻き込まれるとい
う問題が全くなく、シかも溶鋼に対する保温効果および
断気効果が得られる。その厚みは２０ｎｎ＋以上とし、
これより薄いと保温効果が不十分であり、また強度不足
となる。

なお、本発明は石灰質コーテイング材や石灰質堰と併用
すれば溶鋼の清浄化にさらに好ましいことはいうまでも
ない。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例および比較例を示す。

各側は、いずれも６０ｔタンプツシユシユ４において低
炭素アルミキルド鋼の清浄化を行ったものである。

なお、後述する清浄度指数において、分母は従来技術で
の値１分子は実施例による値を示す。

実施例１第２表の符号１の配合物５を２０〜５０ｎｎ径に成形し
た石灰質塊状物２００ｋｇを投入し、第３図のように溶
鋼上に浮遊させた。

この実施例により処理された鋼の清浄度指数は２０／３
１に低減した。

実施例２直径５０＋＋ｎ導入口を３０個有する堰６．２枚を１０
０１１１１１離してタンディツシュ内に設置し、第２表
の符号２の配合物を７０〜Ｌｏｏｍ径に成形した石灰質
塊状物５０ｋｇを第４図のように前記の堰の間に投入し
た。

この実施例により処理された鋼の清浄度指数は１６／３
１に低減した。

実施例３第２表の符号３の配合物をｉｏ〜５０＋＋ａ径に成形し
た石灰質塊状物５，２００ｋｇを第５図のように予めタ
ンディツシュに投入しておき、タンディツシュとともに
予熱した後、溶鋼の注入を開始した。

この実施例により処理された鋼の清浄度指数は５０／１
１０に低減した。

実施例４取鍋交換時に、両組終了後ロングノズル下端を溶鋼に浸
漬し、このロングノズル７内に第２表の符号４の配合物
を２０〜２５＋ｏ＋＋＋径に成形した石灰質塊状物２０
ｋｇを第６図のように投入後、次鍋の溶鋼注入を開始し
た。

この実施例により処理された鋼の清浄度指数は３７／６
５に低減した。

実施例５第２表の符号５の配合物を５００　Ｘ　３００　Ｘ厚さ
４０ｍｎの板状に成形した石灰質板状物８を、第７図の
ようにタンディツシュの溶鋼表面に浮遊させた。

この実施例により処理された鋼の清浄度指数は２３／３
０に低減した。

比較例第２表の符号６の配合物を２０〜５０ｍｍ径に成形した
が、消化が著しいため塊状を保つことができず。

粉末のために溶鋼中への介在が懸念され、タンディツシ
ュへの投入ができなかった。

これに対し実施例１〜５は、いずれも耐消化性に優れ、
溶鋼の清浄化に優れた効果を発揮した。

〔発明の効果〕

本発明の方法は、石灰質の塊状物または板状物が耐消化
性に優れることで、溶鋼との接触による溶鋼の清浄化を
いかんなく発揮することができる。

コーテイング材、堰などでは新規なものと交換する場合
、相当な時間を要するが１本発明の方法によると新規な
ものとの交換が容易であり、アルミナ吸着が飽和状態に
なれば新規なものと随時交換することができ、溶鋼の清
浄化効果がきわめて大きい。

鋼の連続鋳造において、最近、鋼の清浄化傾向はますま
す強くなっており、本発明のもつ効果はきわめて大きい
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、石灰質耐火物において、石灰質クリンカー中
のＭｇＯの割合と、耐消化性との関係を示したグラフで
ある。第２図は、アルミナ吸着性を試験片によって測定する方
法を示す縦断面図である。第３〜７図は本発明の詳細な説明したものである。４タンディツシュ本発明に使用する石灰質の塊状物堰０ングノズル本発明に使用する石灰質の板状物

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＣａＯ３０〜９３重量％、ＭｇＯ７〜７０重量％
、その他５重量％以下よりなる化学組成を有し、かつ、
粒子表面にＣａＣＯ＿３層を形成した非破砕の石灰質ク
リンカー３０〜９５重量％と、残部がマグネシアクリン
カー、石灰石、ドロマイトクリンカー、スピネルクリン
カーより選ばれる一種または二種以上を主材とした配合
物よりなる５〜１００ｍｍ径の石灰質塊状物を、タンデ
ィッシュ内の溶鋼に投入、浸漬または浮遊させることを
特徴とする溶鋼の清浄化方法。
（２）ＣａＯ３０〜９３重量％、ＭｇＯ７〜７０重量％
、その他５重量％以下よりなる化学組成を有し、かつ、
粒子表面にＣａＣＯ＿３層を形成した非破砕の石灰質ク
リンカー３０〜９５重量％と、残部がマグネシアクリン
カー、石灰石、ドロマイトクリンカー、スピネルクリン
カーより選ばれる一種または二種以上を主材とした配合
物よりなる石灰質板状物を、タンディッシュ内の溶鋼表
面に浮遊させることを特徴とする溶鋼の清浄化方法。