JPH04220147A - 溶融金属用断熱保温材 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属精錬や連続鋳造過程
において用いられる保温材に関わり、特に取鍋、タンデ
イッシュに使用される高清浄度溶融金属用保温材に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】金属精錬あるいは連続鋳造過程に於ては
、取鍋あるいはタンディッシュに保持された溶融金属の
放熱による温度低下を防止するため保温材が使用される
。保温材としては、従来、保温性に優れ、しかもコスト
的に安価な籾殻を焼成したいわゆる焼籾殻が良く知られ
ている（特開昭６３‐２３８９６０）。しかし、通常の
焼籾殻では、その代表組成を表１に示すように炭素含有
量が約５０％と高いため溶融金属への加炭が起こり、炭
素ピックアップが問題となる金属では使用できない等の
弊害があった。しかし、最近、この問題点を解決するた
め、籾殻の焼成（燃焼）を十分に実施することによって
、炭素含有量を０．５％以下に調整した極低炭素含有量
タイプの焼籾殻保温材が製造、市販され、炭素ピックア
ップの問題は解消されるようになった。

【表１】

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、籾殻を
原料に長時間焼成によって炭素含有量を０．５％以下に
調整した極低炭素含有量タイプの焼籾殻保温材をそのま
ま用いた場合、新たな問題として、表２に示すように保
温材に多量に存在するＳｉＯ２が、溶融金属中に含まれ
るＡｌ，Ｔｉなどによって還元される現象（下記反応）
が生じた。

【表２】

【化１】 　　　　　　　　　　３ＳｉＯ２＋４Ａｌ→３Ｓｉ＋２
Ａｌ２Ｏ３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　｝　　　　　　（１）　　　　　　　　　　
　　ＳｉＯ２＋　　Ｔｉ→　　Ｓｉ＋　　ＴｉＯ２　　
上記反応により生成したアルミあるいはチタンなどの高
融点酸化物は、溶融金属中に残存し、最終製品でスリバ
ー疵などの介在物起因による表面欠陥を引き起こす。更
に、ＳｉピックアップによってＳｉ含有量が０．１％以
上に増大して、製品の成分的中歩留を著しく低下させた
。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するためのもので、極低炭素含有量タイプの焼籾殻保
温材と溶融金属との反応特性を基礎実験・熱力学解析に
よって究明したところ、保温性に優れ、コストが他の保
温材（例えば、製紙パルプ副生品、耐火物系材料）に比
べて安価で、しかも炭素ピックアップの極めて小さい該
保温材の特性を保持したまゝＳｉＯ２の還元反応を防止
するには、ＣａＯなどのＳｉＯ２を安定化する酸化物を
添加することが最も有効な手段であることが明らかとな
った。すなわち、本発明は籾殻を長時間焼成して炭素含
有量を極めて低減した極低炭素含有量タイプの焼籾殻保
温材において、保温材に含まれるＳｉＯ２などの酸化物
質を塩基性酸化物で安定化させることにより、　溶融金
属中のＡｌ，Ｔｉ等によるＳｉＯ２の還元を防止してＡ
ｌ，Ｔｉの高融点酸化物の生成を防止し更にＳｉのピッ
クアップを０．１％以下に抑制することを特徴とする金
属用保温材である。

【０００５】

【作用】籾殻を原料に長時間焼成した極低炭素含有量タ
イプの焼籾殻保温材は高温の溶湯、例えば極低炭素鋼の
場合には約１６００℃、と接触するため、　前述した（
１）式の反応が起こり、溶湯の高融点介在物あるいはピ
ックアップＳｉによる汚染は避けられない。この保温材
に含まれるＳｉＯ２と溶湯との反応を防止するため、こ
のＳｉＯ２含有量に応じて、該保温材にＣａＯ，Ｎａ２
Ｏ，ＢａＯ，Ｋ２Ｏ，Ｌｉ２Ｏなどの塩基性酸化物を添
加して安定させることが極めて有効である。この塩基性
酸化物添加効果を図１，図２に示す。図１および図２は
、溶湯として１５７０℃の極低炭素鋼を、　又、保温材
として前述した表１の組成を有する市販の極低炭素含有
量タイプ焼籾殻保温材にＣａＯ，Ｎａ２Ｏ及びＢａＯを
添加したものを用いた場合の溶湯のＳｉピックアップ量
ならびに清浄度を示したものである。これによれば、外
掛で２．５〜１５％程度の塩基性酸化物をＣ１％以下の
極低炭素含有量タイプ焼籾殻保温材に添加すれば溶湯の
汚染が著しく低下することがわかる。

【０００６】

【実施例】温度１５７０℃の通常組成の極低炭素鋼を取
鍋から７０トン規模のタンディッシュに注入して連続鋳
造する際、取鍋内湯面上に保温材として、表２の極低炭
素含有量タイプの焼籾殻に１８％のＣａＣＯ３（１０％
ＣａＯ添加相当）および５％のＮａ２Ｏをそれぞれ添加
・混合したものを投入して保温しながらタンディッシュ
に注入し彎曲型連鋳機で鋳造し、２５０ｍｍ厚のスラブ
鋳片を製造した。注入開始後、３０分毎にタンディッシ
ュ内溶鋼のサンプルを採取してＳｉ濃度の経時変化を調
べた。その結果、表２の極低炭素含有量タイプ焼籾殻を
そのまま使用した場合には、約０．０１％／ｍｉｎの割
合でＳｉ濃度の増加が認められるのに対して、ＣａＯあ
るいはＮａ２Ｏ添加した保温材の使用では、ほとんどＳ
ｉピックアップが認められなかった。更に、それら塩基
性酸化物を添加した保温材を使用して得た鋳片から得ら
れた製品には、介在物起因による表面欠陥発生率が極め
て低いことが実証された。

【０００７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明は保温性に
すぐれ、しかも安価な通常の極低炭素含有タイプ焼籾殻
保温材にＣａＯ，Ｎａ２Ｏなどの塩基性酸化物を添加す
ることにより、保温材に多量に含まれるＳｉＯ２を安定
化するため溶湯との反応性が抑制され、これにより溶湯
の汚染が防止されるので、長時間、安定した連続鋳造作
業を行うことができるので、その工業的効果極めて大き
い。

【０００８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で得られた保温材への塩基性酸化物添加
量と溶湯へのＳｉピックアップ量（保温材添加６０分経
過後のサンプル値）の関係を示した図である。

【図２】保温材への塩基性酸化物添加量と溶湯の介在物
指数（保温材添加６０分経過後のサンプル値）の関係を
示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　籾殻を主原料とした溶融金属用保温材
   に塩基性酸化物を添加したことを特徴する溶融金属用保
   温材。