JPS6358886B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、鋼材、特に鋼片スラブの表面に塗布
して酸化防止を図り、また加熱炉中の高温酸化雰
囲気でのスケール発生を防止せしめそして圧延前
に容易に剥離でき、スケールが発生した場合には
デスケーリングを容易にする鋼材用高温酸化防止
塗料に関する。 周知のごとく鋼片スラブは加熱炉又は均熱炉に
て1050〜1200℃の温度で加熱され、圧延されて製
品となる。しかし加熱炉において、普通鋼レベル
の鋼材の場合にはスケールの発生も少なく且つデ
スケーリングも比較的容易であるが、高級鋼レベ
ルの品質の場合には在炉時間、温度の影響で酸化
スケールが多く発生し、デスケーリングも困難な
ため歩留低下による生産性省資源並びに製品仕上
げの観点から問題となつている。 従来、高温のもとでの鋼片スラブの酸化および
スケール発生を防止する為に多くの高温酸化防止
塗料が研究、開発されている。多くの塗料は、シ
リカ系−、マグネシア系耐火物、低融点の金属又
は無機塩を含有するものであるが、Cu，Ni，Cr
等の含有スラブの鋼種や連続式またはバツチ式加
熱炉という操業方法の差異により、酸化−および
スケール発生防止並びに剥離性が不充分である等
の欠点がある。それ故に現在では、高級鋼スラブ
に薄鉄板製保護カバーで鋼材表面をおゝつて加熱
炉に送入し、鋼材表面に酸化雰囲気が出来るだけ
生じない様にしてスラブスケール発生を防止して
いる。しかしこの薄鉄板保護カバーは、鋼材への
取付に多大な労力を必要とするのと共に、間接加
熱になるため加熱炉燃料の原単位の悪化要因とも
成つている。 高温酸化防止塗料は、酸化防止およびスケール
発生防止とともに、容易に剥離すること並びにス
ケールが発生した場合でもそのスケールが塗料と
共に圧延前に高圧水によつて容易に剥離するこ
と、要するにデスケーリングが容易であることが
要求される。もしスケールおよび塗料が圧延時に
残存したならば、製品の表面にキズが生じてしま
う。 従つて本発明の課題は、鋼材酸化およびスケー
ル発生を防止しそして剥離性がよく、スケールが
発生した場合でも一般的な高圧水によるデスケー
リング工程においてスケールと共にそれ自体も剥
離される高温酸化防止塗料を開発することであ
る。 この課題は、研究の結果、以下の組成の鋼材用
高温酸化防止塗料によつて解決し得る： ａ 20％50重量％の、セラミツク基材としての炭
化珪素、窒化珪素、アルミナ、安定化ジルコ
ン、雲母の群の内の少なくとも１種、 ｂ 10〜40重量％の、バインダーとしての中性リ
ン酸アルミニウム、コロイダルシリカ、アルミ
ナゾルの群の内の少なくとも１種、 ｃ ５〜10重量％のFe−，Cu−，Ni−およびCr
粉の群の内の少なくとも１種および ｄ ５〜30重量％のセラミツク焼結促進剤として
の炭酸ナトリウム。 但し、ａ）〜ｂ）成分の合計は100重量％であ
る。 本発明の組成物を鋼材上に塗布するに当つて追
加的に約10〜15重量％（組成物全体量に対して）
の水を該当組成物に混入した場合に塗装作業性が
向上することが判つた。 ａ 成分の基材としてのセラミツクは耐熱性が高
く（例えば炭化珪素は2200℃）、その使用量は、
成分ａ），ｂ），ｃ）およびｄ）（以下全成分と
略す）の合計の20〜50重量％の範囲にある必要
がある。20重量％より少い場合には、ち密な塗
膜の形成が得られず、鋼材に酸化雰囲気ガスの
接触が多くなり所望の酸化防止効果が得られな
い。50重量％より多いと熱伝導性が低下し、加
熱エネルギーの消費が増しエネルギーロスとな
る。 ｂ 成分のバインダーは前記ａ）成分のセラミツ
ク基材の結合を安定化せしめるとともに鋼材と
の密着性を高めるもので、その使用量は全成分
の10〜40重量％の範囲にある必要がある。この
バインダーは10重量％以下では混合練成物が固
く鋼材面への密着力が得られない。40重量％以
上にしてもバインダー効果は不変である。 ｃ 成分の金属粉は加熱炉中に於ける酸化雰囲気
（一般的に排ガス中のO₂：１〜２％）が鋼材表
面に接触することを避け或は最少限にくいとめ
るために還元雰囲気を保持するものである。５
重量％は鋼材表面部が酸化雰囲気となる最低限
であり又10重量％以上になると鋼材と高温にお
いて反応或いは溶着することから鋼材表面所謂
製品表面の性質を変化せしめ、悪影響をもたら
すことになる。 ｄ 成分のセラミツク焼結促進材は、300〜800℃
において焼結するセラミツク基材並びにバイン
ダーの焼結促進を行なわせしめるもので、塗料
の混合練成場が固く且つ鋼材表面への密着強度
を高め、ち密な塗膜をもたらす役目を果す。 適正な焼結速度を保持するには５重量％が下限
である。これ以下であると焼結状態が悪く（弱
く）、混合練成物内の塗膜間強度が低下し酸化雰
囲気の侵食域となつて鋼材表面が悪化する。しか
し30重量％以上ではセラミツク基材のち密な塗膜
が形成されず初期の目的から逸脱してしまう。 本発明の塗料は、上述の如くセラミツクを基材
とした塗膜間強度、金属材表面への密着強度を高
めるとともに、中性で且つ薄い塗膜で熱伝導率が
低下しないことから省資源・作業性・省エネルギ
ー・環境雰囲気改善等多くの成果を達成する。 ここで塗膜厚さについて説明すると50μ未満で
は加熱炉内での加熱に対して鋼材の酸化によるス
ケール発生防止および抑制の効果は低く、特殊高
級鋼材（Cu，Ni，Cr入り）に於いては、非常に
剥離性の悪い強固に付着したスケールが発生す
る。一方、200μを越えると加熱々伝達が悪化し、
炉操業のヒートパターンを変更し、加熱時間延長
もやむなしの悪影響を生むことになり好ましくな
い。そうしたことから100〜150μが好ましい範囲
である。 以下の実施例によつて本発明を更に詳細に説明
する。 実施例 １ 以下の成分 炭化珪素 30重量％ アルミナ 18重量％ 中性リン酸アルミニウム 20重量％ Fe粉 ７重量％ 炭酸ナトリウム 25重量％ 水 適当量 を混合する。 この塗料を、無加熱状態の厚板用鋼材の超高張
力鋼、高張力鋼および普通鋼のそれぞれに50μ〜
〜250μの塗膜厚さで塗布し、24時間自然乾燥し
た後に、その鋼材を後記の第１表に示す在炉時間
および炉温のもとで加熱しそして圧延する。 スケールの発生状況および酸化防止塗料のスケ
ールとの剥離性について、測定結果を第１表に示
す。 実施例 ２ 以下の成分を用いる他は、実施例１を繰り返え
す： 炭化珪素 45重量％ 中性リン酸アルミニウム 15重量％ コロイダルシリカ 12重量％ Fe粉 ５重量％ Cu粉 ３重量％ 炭酸ナトリウム 20重量％ 水 適当量 結果を第１表に示す。 実施例 ３ 以下の成分を用いる他は、実施例１を繰り返え
す： 炭化水素 14重量％ 窒化珪素 30重量％ 中性リン酸アルミニウム 20重量％ アルミナゾル 15重量％ Fe粉 ３重量％ Ni粉 ３重量％ 炭酸ナトリウム 15重量％ 水 適当量 結果を第１表に示す。 実施例 ４ 以下の成分を用いる他は、実施例１を繰り返え
す： 窒化珪素 20重量％ アルミナ 15重量％ 雲母 ８重量％ 中性リン酸アルミニウム 15重量％ コロイダルシリカ 18重量％ Fe粉 ３重量％ Ni粉 ２重量％ Cr粉 ２重量％ 炭酸ナトリウム 17重量％ 水 適当量 結果を第１表に示す。 実施例 ５ 以下の成分を用いる他は、実施例１を繰り返え
す。 炭化珪素 10重量％ アルミナ 10重量％ 安定化ジルコン ５重量％ コロイダルシリカ 20重量％ アルミナゾル 18重量％ Fe粉 ３重量％ Cu粉 ４重量％ Ni粉 ２重量％ 炭酸ナトリウム 28重量％ 水 適当量 結果は第１表に示す。 比較例 従来技術の高温酸化防止塗料として神東塗料(株)
製スケールガード（商標）#1000を用いて、実施
例１を繰り返えす。結果を第１表に示す。

【表】 第１表から判る様に、100μ以上の塗膜厚さで
は、比較例のものと異なり、本発明の場合には鋼
材の種類および炉の種類に関係なく、スケールの
発生がいずれの場合にも認められない。しかも本
発明の塗料はこの塗膜厚さでも高圧水でのデスケ
ール処理で完全に剥離するが、比較例の塗膜は剥
離し難い。結果として、比較例のものを用いた場
合には圧延後、鋼板にキズがあつたが、本発明の
塗料の場合にはキズが全く生じなかつた。 塗膜厚さが50μとか80μの場合について、本発
明の塗料と比較例のものとを比較してみると、本
発明の塗料を用いた試験の内の若干の場合にもス
ケールの発生が認められるが、いずれにしても酸
化防止塗料の剥離性を含めて本発明の塗料の方が
明らかに優れている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ａ 20〜50重量％の、セラミツク基材として
   の炭化珪素、窒化珪素、アルミナ、安定化ジル
   コン、雲母の群の内の少なくとも１種、 ｂ 10〜40重量％の、バインダーとしての中性リ
   ン酸アルミニウム、コロイダルシリカ、アルミ
   ナゾルの群の内の少なくとも１種、 ｃ ５〜10重量％のFe−，Cu−，Ni−およびCr
   粉の群の内の少なくとも１種および ｄ ５〜30重量％のセラミツク焼結促進剤として
   の炭酸ナトリウム より組成され、但しａ）〜ｄ）成分の合計が100
   重量％である鋼材用高温酸化防止用塗料。