JPH03193672A - タンディッシュ用のコーティング材および堰 - 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） 本願発明は、耐消化性に優れた石灰質のタンディツシュ
用コーティング材およびタンディツシュ周基に関するも
のである。

（従来の技術） 鋼の連続鋳造設備のタンディツシュにおいて。

内張り耐火物の保護あるいは地金除去を目的として、内
張りに不定形耐火物をコーティングすることが行われて
いる。また、溶鋼流の調整で溶鋼中の介在物の浮上分離
、あるいは溶鋼をろ過させるために、タンディツシュ内
に堰が設けられている。

ここで使用されるコーティング材および堰の材質は、溶
鋼の清浄化の面からマグネシア質が主流であるが、最近
、溶鋼の清浄化にさらに優れた石灰質が提案されている
（例えば実開昭５７−７６９５６号公報）。

石灰質は溶出しても溶鋼を汚染しないことに加え、溶鋼
から析出するアルミナを吸着し、溶銅の清浄化にきわめ
て効果的である。しかしその反面、石灰質は施工水分と
反応し、消化（ＣａＯ＋　Ｈ，Ｏ−＋　Ｃａ（ｏ＋ｔ）
、）Ｌ、て組織がぜい弱化する問題があり、実用化に至
っていないのが現状である。

そこで、骨材に使用する石灰質クリンカーとして、表面
にＣａＣＯ３薄層を形成した耐消化性の石灰質クリンカ
ーを使用することが知られている（例えば特開昭６１−
２１９８１号公報、特開昭６１−３６１７８号公報）。

（発明が解決しようとする課題） しかし、施工水分を多量に添加して施工されるタンディ
ツシュ用のコーティング材および堰の場合、表面にＣａ
ＣＯ３薄層を形成した石灰質タリンカーを使用しても十
分な耐消化性が得られず、タンディツシュの使用前に行
う加熱乾燥時において、消化による組織のぜい弱化が著
しい。

本発明は耐消化性の問題を解決し、石灰質がもつ溶鋼清
浄化の効果をいかんなく発揮できるタンディツシュ用の
コーティング材および堰を提供することを目的としてい
る。

（課題を解決するための手段） 本願発明は、ＣａＯ３０〜８５重量％、ＭｇＯ１５〜７
０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１００重量％に、結合剤および繊維物質を適当
量添加したタンディツシュ用コーティング材である。

また、Ｃａ０３０〜８５重量％、ＭｇＯ１５〜７０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１００重量％に。

結合剤を適当量添加して成形されたタンディツシュ用層
の発明である。

石灰質のコーティング材および堰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が、例えば石灰質クリンカーが１０
重量％以下のコーチ５イング材または堰では消化性の問
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。

また、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。すなわち１通常の石灰質タリンカーで
は、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コーティング材
または堰の耐消化性は解消されるが、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１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１５〜
７０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、石灰質耐大物において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％、マグネシアクリン
カ−３０重量％、結合剤外掛け５重量％よりなる配合物
を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、ＣＯ２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（非破砕品）、転勤造粒品そのままを
篩いて粒度調整し、その後、Ｃ０２ガ入処理で表面にＣ
ａＣＯ３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〇を使用し
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。

この現象は次ぎの理由によるものと思われる。

すなりち、表面にＣａＣＯ３層を形成した石灰質クリン
カーは、石灰質タ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、石灰質クリンカーにＭｇＯを特定の
割合で含有させると、　ＭｇＯの補強作用によってＣａ
ＣＯ３層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クリンカーのＣａＯ含有量は、
３０重量％未満ではアルミナ吸着機能が不十分である。

８５重量％を超えるとその分、ＭｇＯの割合が少なくな
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１５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Ａｌｌ　
。

０、　、　Ｓｉｎ、　、　Ｆｅ、０．などのその他成分
は溶鋼汚染源となるので１合量で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
ｒｔ　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”Ｃとす
る。

粒子表面への（：ａＣＯ，層の形成は従来方法（例えば
特開昭６１−２５６９６１号公報・特開昭６４−６１３
３７号公報・特開昭６４−７２９５９号公報）と特に変
わりなく、石灰質タリンカーをＣＯ２ガス雰囲気下で加
熱することで行われる。その加熱温度は、４００〜７０
０℃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
特性を保たせる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、耐火物
の粒度構成中、粗粒部分あるいは中粒部分に使用するの
が好ましい。

耐火物の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、９
５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１石灰質クリ
ンカーのようにアルミナ吸着作用はないが、溶失しても
溶鋼汚染源とならない。

結合剤および繊維物質の種類・添加割合は特に限定され
るものではなく、従来材質に使用されるものと同様でも
よい、結合剤としては、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１石灰質クリンカーの表面のＣａＣ０□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。

繊維物質は、例えば木綿・化繊・パルプ・紙などの有機
短繊維、セラミックファイバー・石綿・セビオライトな
どの無機短繊維、鉄・ステンレス・アルミニウムなどの
金属短繊維から選ばれる一種または二種以上を用いる。

その割合は従来材質と特に変わりなく、比重の関係から
有機短繊維では例えば０．０１〜５重量％、無機短繊維
では例えば０．１〜５重量％、金属短繊維では例えば１
〜１０重量％とする。有機短繊維あるいは無機短繊維は
、連続通気孔の形成で乾燥性向上の役割をもつ。金属短
繊維は施工体の機械的強度を付与する効果をもつ。この
繊維物質は、コーティング材には添加するが、堰には必
ずしも添加の必要がない。

本発明のコーティング材および堰の材質は、本発明の効
果を阻害しない範囲であれば、さらに消化防止剤、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。

コーティング材として使用する場合は、適量の施工水分
を添加し、タンディツシュの内張り表面にコテ塗りまた
は吹き付けによってコーティングする。その厚さは、例
えば５〜４０ｍとする。

堰の場合は、適量の施工水分を添加したものを、例えば
型枠を使用した鋳込み成形で行う。堰の形状は単なる板
状でもよいが、アルミナ吸着効果を大きくさせるために
、例えば実開昭６１−１１７３６０号公報のとおり透孔
を設け、溶鋼との接触面積を拡大することが好ましい。

また、溶鋼と接触しない部分を石灰質以外の材質で構成
させてもよい。

（実施例） 以下、本発明の実施例とその比較例を示す。

第１表は、各側で使用した石灰質クリンカーおよびマグ
ネシアクリンカ−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
次ぎのとおりである。

アルミナ吸着性；第２図に示すように、容器形状〔外径
７０Ｘ内径３０×高さ７０× 深さ３０＋ｍ＋）に鋳込成形した試験片（１）に、粗径
０．０７５ｍ以下で１１，１０３純度９９重量％のアル
ミナ粉（２）１０　ｇ投入したものを、抵抗発熱式の電
気炉 中で１５５０℃×１０分間加熱した後、試験片のＡＱ、
Ｏ，浸透部分（３）を切り出し、Ａ４．０．浸透部分中
のＡＱ、Ｏ，含有率を化学分析によって求めた。

同図において、Ａは加熱前、Ｂは加 熱後である。

耐　消　化　性；４０Ｘ４０Ｘ長さ１６０１１１１ニ鋳
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 による膨脹を線変化率によって求めた。

コーティング材としての実機試験；表面温度が約４０℃
の残熱を有する６０ｔタンデ イツシユの内張りに対し、乾式ガンを もって２０〜３０１ｍ＋の厚さに吹き付けたものを試験
した。骨材の粒度は、十 分な付着性・充填性が得られるように、いずれも３〜１
ｍが３０重量％、１■ 以下が６０重量％、　０．１５ｍｍ以下が１０重量％に
した。

表中、空欄は試験しなかったもので ある。

（１）耐食性；タンディツシュを１キヤスト使用後、残
存寸法を測定した。数値は実施例１の残存寸法を１．０
０　とした指数である。

数値が小さいものほど耐食性に優れている。

（２）溶鋼の清浄化度；鋳造鋼の清浄度指数を調査した
。

堰としての実機試験；厚さ７０ｍに施工し、６０ｔタン
デイツシユの堰として使用した。゛骨材粒度は充填性を
考慮して、５〜１１Ｉｌｌを５０重量％、１ｍ以下を２
０重量％、　０．１５−以下を３０重量％とじた。

表中、空欄は試験しなかったものである。

（１）耐食性；タンディツシュを１キヤスト使用後、残
存寸法を測定した。数値は実施例６の残存寸法を１．０
０　とした指数である。

数値が小さいものほど耐食性に優れている。

（２）溶鋼の清浄化度；鋳造鋼中の清浄度指数を調査し
た。

第２表の試験結果のとおり１本発明実施例で得られた石
灰質コーティング材および堰はアルミナ吸着の作用を損
うことなく耐消化性に優れている。

この結果は、実機試験においても同様である。

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。

第１表 耐火骨材の化学成分Ｉ量％） （発明の効果） 以上の実施例の試験結果が示すとおり、本発明のタンデ
ィツシュ用のコーティング材および堰は、石灰質である
にもかかわらず耐消化性に優れていることにより、石灰
質がもつ溶鋼清浄化の効果をいかんなく発揮することが
できる。

鋼の連続鋳造において、最近、鋼の清浄化の要求傾向は
ますます強くなっており、本発明の産業的価値はきわめ
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、耐消化性との関係番示したグラフで
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 図 石灰質クリンカ 中＃Ｉ　ｇ　Ｏ含有！（ｗｔＸ） 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＣａＯ３０〜８５重量％、ＭｇＯ１５〜７０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１００重量％に、結合剤および繊維物質を適当量添
   加したタンデイッシュ用コーティング材。
2. （２）ＣａＯ３０〜８５重量％、ＭｇＯ１５〜７０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１００重量％に、結合剤を適当量添加して成形され
   たタンデイッシュ用堰。
3. （３）結合剤が水ガラスである請求項１記載のコーティ
   ング材または請求項２記載の堰。