JPS636306B2

JPS636306B2 -

Info

Publication number: JPS636306B2
Application number: JP58063531A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Kaneko
Original assignee: KANEKO SHOJI KK
Current assignee: KANEKO SHOJI KK
Priority date: 1983-04-13
Filing date: 1983-04-13
Publication date: 1988-02-09
Also published as: JPS59189035A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は溶解炉より取鍋に注入された溶鋼の表
面や、鋳型の押湯表面を被覆してその冷却あるい
は酸化を防止する溶鋼湯面被覆保温材に関するも
のである。現在製鋼工場において、製鋼炉より出湯された
溶鋼を取鍋に受け、約１時間かけて取鍋から連続
鋳造設備に注入し、ビレツトを生産している。一
方、鋳物工場においても、取鍋に受けた溶鋼を、
シユリンケージ防止用の押湯をつけた多数の鋳型
に、約１時間かけて注入している。これらの製鋼
や鋳造作業において、鋳込み初期と終期の溶鋼の
温度差を小さくすることおよび溶鋼の酸化を防止
することが、重要である。このため、溶鋼の表面
を被覆保温材で被覆することにより、溶鋼表面か
らの熱放散を防止して溶鋼の冷却スピードを小さ
くし、また、溶鋼表面と空気との接触を少なくし
て溶鋼の酸化を防止している。上記被覆保温材には従来大別して次の３種があ
る。第１に焼膨張鉱物を主成分とする鉱物系のも
の、第２にアルミ残灰等の発熱性物質を主成分と
するスラグ系のもの、第３にコークス、もみが
ら、木炭、有機質産業廃棄物の燻成物等の炭素系
のものである。第１の鉱物系のものは、嵩比重を小さくするこ
とができるが、発熱性がないため保温性が余り良
くないし、一般に価格が高いのが欠点である。また、第２のスラグ系のものは、発熱性がある
ため保温性に優れているが、嵩比重が大きいため
使用量が大となるとともに取鍋への投入時に均一
厚さに拡がらず人手によつて均一厚さにならさな
ければならない。また発塵して作業環境を悪くす
る欠点もある。近年、これら第１，第２の被覆保温材に代つ
て、炭素系の安価なもみがら、ワラ、鋸屑等が用
いられてきたが、保温効果が安定せず、また溶鋼
上で激しく燃焼し取鍋を吊つているワイヤを燃や
したり、多量の発塵をして作業環境を悪化させる
欠点がある。そこで、これら可燃性のものを燻炭
化したものを各種の他の原料と配合して使用する
方向に進んできた。最近は製紙工場で排出される多量のパルプ廃滓
を焼成、炭化したものを主原料として、これらに
従来の保温材料を配合して活用する保温材が普及
し、一般化しつつある。このパルプ廃滓利用の保
温材は嵩比重や粒度も良く、保温性や作業環境、
コスト面では所期の目的を達しているが、しかし
次のような重大な欠点がある。即ち、先にも述べ
たように最近の製鋼工程は連続鋳造設備を使用し
ており、取鍋内での溶鋼の保持時間が約１時間と
長く、従来の下注造塊法の約20分に比較して３倍
に延びている。このため取鍋表面を被覆した上記
炭素系の保温材を使用する場合、溶鋼が加炭され
るという欠点がある。特に、高品質鋼の場合は炉
内での除滓率を高めるため取鍋内での溶鋼が裸湯
に近い状況であり、これに上記の炭素系の保温材
を投入すると著るしく加炭される。この傾向はＣ
≦0.20％の低炭素鋼の場合は著しい。この現象を第１図によつて説明する。第１図
は、溶鋼を取鍋１０に受けるとともに被覆保温材
によつて被覆した状態を示す。取鍋１０内はＡ，
Ｂ，Ｃの３つのゾーンからなる。Ａゾーンの溶鋼
は、被覆保温材による加炭の影響を受けず炉内分
析値と同じである。Ｂゾーンは溶鋼を取鍋１０の
出口１０ａから連続鋳造設備へ約１時間注入する
過程で、被覆保温材中の炭素が溶鋼中に埋没する
ことによつて加炭される領域である。Ｃゾーンは
被覆保温材とスラグが混在する領域である。低炭
素鋼の場合、終湯（Ｂゾーン）は先湯（Ａゾー
ン）に比較して1.0×10^-2〜3.0×10^-2wt％加炭さ
れる。第１表は、固定炭素を42wt％含む市販の被覆
保温材を用いた場合の先湯と終湯の成分を比較し
て示す。

【表】第１表から、終湯は先湯に比べて1.8×10^-2wt
％加炭され、さらにMnについても2.3×10^-2wt％
復マンガンしていることがわかる。本発明はこのような事情にもとづきなされたも
ので、その目的となるところは加炭の弊害を解決
し、保温効果が良く、発塵等の環境問題をも解決
した低コストの溶鋼湯面被覆保温材を提供するこ
とにある。上記目的を達成するため、本発明の溶鋼湯面被
覆保温材にあつては、製紙工程から排出されるド
ライベースで固定炭素35wt％以上のパルプ廃滓
58〜89wt％と、ミルスケール粉末５〜20wt％と、
焼成膨張鉱物５〜20wt％と、バインダー１〜2wt
％とを混練してロータリーキルンで炭化焼成する
ことにより、含有成分中固定炭素とFeOの比が
2.5〜3.5：１で嵩比重0.3以下、粒径２〜25mmに形
成される。主原料であるパルプ廃滓としては、固定炭素の
比率が高いクラフトパルプ廃滓（ドライベースで
固定炭素含有率約40％）が最も適しているが、そ
の他のパルプ廃滓でも固定炭素がドライベースで
35wt％あれば利用できる。パルプ廃滓はスクリ
ユープレス等で脱水処理されたケーキ状のものが
使用される。ミルスケールはFeOを主成分として含有し、溶
鋼に対して強い脱炭作用があり、パルプ廃滓の固
定炭素による加炭作用を相殺する役割を担う。本
発明の重要な点は、この相殺効果により溶鋼中の
炭素含有率をほぼ一定に保つことにある。そのた
めには、被覆保温材において、パルプ廃滓の固定
炭素とミルスケールのFeOの比を2.5〜3.5：１、
最も好ましくは約３：１とすればよいことが実験
の結果明らかとなつた。ミルスケールの配合率
は、パルプ廃滓中の固定炭素の含有率に応じて変
化し、最終製品である被覆保温材中の固定炭素と
FeOの比が上述の値になるように調整される。ミ
ルスケールの配合率は実際には５〜20wt％の範
囲で決定される。ミルスケールの粒度は後述する
ロータリーキルン内でパルプ廃滓と分離しないよ
うに65メツシユ以下とするのが望ましい。ロータ
リーキルン内では炭化焼成で環元雰囲気となつて
おり、ミルスケール成分のFeOが酸化されること
はなく、活性の高い成分のまま維持される。焼成膨張鉱物としてはパーライト等が用いられ
る。焼成膨張鉱物は、ミルスケールの嵩比重が
2.0と大きいため、製品としての被覆保温材の嵩
比重を低くするため配合されるものであり、製品
嵩比重を0.3以下とするよう配合する。実際の必
要配合率は５〜20wt％で通常10wt％前後である。バインダーとしてはCMCやでんぷん等が使用
される。バインダーは上述の原料を均一に配合し
かつ製品を粒状化するためのもので、その製品粒
度を２〜25mm、望ましくは５〜15mmに調整するた
めに１〜2wt％添加する。上述のパルプ廃滓、ミルスケール、焼成膨張鉱
物、バインダーを少量の水とともに混練し、ロー
タリーキルンによつて脱水燻炭化、焼結する。焼
成条件として、焼成帯温度600〜800℃で30〜80分
間加熱する。上述の焼成により製造された被覆保温材により
溶鋼湯面を被覆すると、ミルスケール中のFeOに
よる脱炭作用とパルプ廃滓中の固定炭素による加
炭作用が相殺して溶鋼中の炭素含有量を長期に亘
つてほぼ一定に維持できる。また、上記脱炭作用
は発熱反応であるため、パルプ廃滓による良好な
保温性に加えてさらに保温性を向上できる。ま
た、被覆保温材の嵩比重が0.3以下と低いため、
取鍋へ投入時にほぼ均一厚さに拡がり、人手によ
つて均一厚さにならす手間が省ける。また、少な
い使用量で被覆厚さを大とすることができ、所定
の保温性を得ることができる。さらに、粒状化に
より、発塵等の環境悪化を防止できる。また、パ
ルプ廃滓中の有機物は完全に炭化されているか
ら、使用時に煙、臭気、有害物等の発生を防止で
きる。実験例原料となるパルプ廃滓、パーライト原石、ミル
スケールの成分比、配合量は第２表に示すとおり
である。パルプ廃滓としてクラフトパルプ廃滓を
使用し、ミルスケールとして条鋼圧延工場産のも
の、パーライト原石として秋田県産のものをそれ
ぞれ使用した。

【表】上述の原料100Kgに対してCMCを２Kgを添加し
て混練してロータリーキルンで焼成することによ
り、固定炭素38wt％、FeO14.0wt％を含有する
80％通過サイズ12mm、嵩比重0.23の被覆保温材84
Kgを生産した。この被覆保温材により、取鍋内の溶鋼湯面に50
mmの厚さ（1.2Kg／鋼ton）で被覆して使用したと
ころ、第３表の結果を得た。

【表】第３表から明らかなように先湯と終湯との間に
溶鋼中の炭素含有量の変動はほとんどなく、加炭
の弊害が防止されている。また、SiおよびMnは
ミルスケール中のFeOにより多少滓化されて低目
となつているが、製品の品質に影響を及ぼす程で
はない。第２図は、取鍋からの出湯温度の変化を被覆保
温材を使用しなかつた場合Ｄ、固定炭素42wt％
の従来市販の被覆保温材を使用した場合Ｅ、第２
表に示す原料により製造した被覆保温材を使用し
た場合Ｆについて測定した結果を示す。第２図か
ら、本発明の被覆保温材の保温効果が優れている
ことが明らかである。これは、従来品が加炭吸熱
反応をするのに比較して、本発明品では、脱炭発
熱反応および滓化発熱反応も生ずるためであると
考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の被覆保温材を使用した場合に
おける取鍋内の状態を示す図、第２図は、取鍋か
らの出湯温度の変化を、被覆保温材を使用しない
場合、従来の被覆保温材を使用する場合、本発明
の被覆保温材を使用する場合について測定した結
果を示す図である。１０……取鍋、１０ａ……出口。

Claims

【特許請求の範囲】１ (イ) 製紙工程から排出されるドライベースで
固定炭素35wt％以上のパルプ廃滓58〜89wt％
と、 (ロ) ミルスケール粉末５〜20wt％と、 (ハ) 焼成膨張鉱物５〜20wt％と、 (ニ) バインダー１〜2wt％とを混練してロータリーキルンで炭化焼成するこ
とにより、含有成分中固定炭素とFeOの比が2.5
〜3.5：１で、嵩比重0.3以下、粒径２〜25mmに形
成されることを特徴とする溶鋼湯面被覆保温材。