JPH0230710A - 溶湯処理用フラックス入りワイヤ - 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］ 本発明は溶湯処理用フラックス入りワイヤに関する。

［従来の技術］ 従来、鋼等の金属の製造においては、不純物を減少させ
る方法として、例えば、脱酸、脱硫、あるいは合金元素
の添加等を行なっており、このため、溶融金属（溶湯゛
）には脱酸剤、脱硫剤、金属粉その他の溶剤が供給され
る。

その供給方法の１つにフラックス入りワイヤによる供給
方法がある。

この方法は、必要な溶剤（フラックス）をフープ材（金
属製外皮材）で包み込んでワイヤに成形したものを、溶
湯中に供給するものであり、この方法によれば、溶湯中
に連続してフラックスを供給することができ、また、溶
湯底部にもフラックスを供給できるため、溶湯との比重
差から浮上し易いフラックスも、溶湯底部からの反応が
可能となり、その結果、鋼等の歩留りが向上する等の利
点が得られる。従って、この方法は従来から良く用いら
れている。

第８図にフラックス入りワイヤによる供給方法の概略図
を示す。また、第９図（ａ）、（ｂ）。

（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に従来のフラックス入りワイヤ
の断面形状を示す。

第８図において７０はフラックス入りワイヤであり、こ
のフラックス入りワイヤはボビン７１から送給装置７２
を経て、取鍋７３へと供給される。

ところで、送給装置７２から取鍋７３までのワイヤ送給
系は、一般に送給装置と取鍋の設置場所とに応じて物理
的配置や距離を適宜変更しつる。

この際、従来のワイヤでは、送給系が単純で、かつ、距
離が短い時は溶湯に対してスムーズに供給でき、安定し
た作業が行なえるが、送給系が複雑となったり（例えば
、曲率が大きくなったり、曲率部が多数となったとぎ）
、あるいは長距離となった時には、ワイヤを溶湯に垂直
に供給できなくなったり（直進性の悪化）、あるいはワ
イヤが溶湯に抗しぎれずに溶湯内にスムーズに供給する
ことができなくなる（送給性の悪化）ことがあった。

このため鍋底近くまでワイヤが到達できす、鍋底付近で
のフラックスと溶湯との反応が十分でなかったり、ある
いは溶湯表面が波立って湯が不安定となり溶湯が周囲に
飛散して安定した作業が困難となるなどの課題があった
。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は以上説明したような従来技術の課題を解決して
、ワイヤの送給系の如何にかかわらず直進性及び送給性
が良好で、溶湯への供給をスムーズにし、作業の安定と
歩留の向上が図れる溶湯処理用フラックス入りワイヤを
提供するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、フラックスと、当該フラックスを包囲した金
属製外皮とによりなる溶湯処理用フラックス入りワイヤ
において、 当該ワイヤの長手方向に直交する部分の断面形状が偏平
形状であり、 かつ、当該ワイヤの機械的性質を、 ねじりモーメント：５０〜１８０ｋｇ−ｃｍ曲げ荷重：
５０〜１５０ｋｇ 破断荷重＋６５０〜９００ｋｇ たわみ量＝２０〜７０ｍｍ の範囲内としたことを特徴とする溶湯処理用フラックス
入りワイヤに要旨が存在する。

［作用］ 従来、パイプの中を通してワイヤを送給する時、直進性
乃至送給性を悪化せしめる要因は何であるかは必ずしも
解明されていなかった。ただ、送給系の構成が要因とな
っていることは解明されていたため、従来は専ら送給系
の改善にのみ終始していた。

本発明者は視点を変え、ワイヤ自身にも要因があるので
はないかとの発想を抱いた。

そこで、本発明者は、その要因を鋭意探究したところ、
ワイヤの機械的性質が直進性乃至送給性に大きな影響を
及ぼすのではないかとの着想を得た。

しかし、機械的性質というも各種あり、各種ある機械的
性質のうちのどれが直進性乃至送給性に大きな影響を及
ぼすのかという点、また、直進性及び送給性を改良する
ための機械的性質の適正範囲はどの範囲にあるかという
点については全く未知であった。

そこで、本発明者は、製品ワイヤとしての直進性や送給
性を十分に満足させ得るような機械的性質を明確にしよ
うとして数々検討を行なった。

その結果、ワイヤの機械的性質が、 ねじりモーメント：　５０〜１８０ｋｇ−ｃｍ曲げ荷重
＋５０〜１５０ｋｇ 破断荷重：６５０〜９００ｋｇ たわみ量＝２０〜７０ｍｍ の範囲に入るものは送給系の如何にかかわらず上記の要
求を満足せしめることがわかった。

すなわち、 ねじりモーメント＜　５０　ｋ　ｇ　−ｃ　ｍ曲げ荷重
＜５０ｋｇ 破断荷重＜６５０ｋｇ たわみ量＞７０ｍｍ のワイヤでは、ボビン７１からワイヤ７０を引き出した
時、ワイヤ７０がねじれて螺旋状になりやすいため、送
給装置の送給ローラにねじれて詰まる、あるいはガイド
バイブの内面との摩擦による送給抵抗のためにワイヤが
湾曲して直進性が低下する、また、送給路の途中で座屈
現象を起こして送給不能に陥る、等の送給不良が生じる
。

一方、 ねじりモーメント＞１８０ｋｇ−ｃｍ 曲げ荷重＞１５０ｋｇ 破断荷重＞９００ｋｇ たわみ量＜２０ｍｍ のワイヤは、剛性が強いため送給系に曲率が大なる部分
がある時はこれに沿うことができず送給不能となり、あ
るいは送給抵抗に抗して送給されたワイヤは送給路の出
口において内部に蓄積した応力を一度に開放するためワ
イヤの直進性は極端に悪化する。

しかし、 ねじりモーメント：　５０〜１８０ｋｇ−ｃｍ曲げ荷重
＝５０〜１５０ｋｇ 破断荷重：６５０〜９００ｋｇ たわみ量：２０〜７０ｍｍ の範囲内に機械的性質があるワイヤであれば送給時に相
当の送給抵抗のかかった場合でもワイヤが湾曲したり座
屈するようなおそれがなく、また、曲率が大なる部分が
あってもこれに沿って送給でき、優れた直進性と送給性
が保障される。

なお、ワイヤの機械的性質を上記範囲内に納めるための
手段は特に限定されず、 ■外皮フープの材質及び寸法や焼鈍条件の調整、 ■成型、圧延、伸線等の加工条件の調整などの方法が用
いられる。

本発明でいう偏平形状とは、ワイヤの長手方向に直交す
る部分の断面において、長辺Ｘと短辺Ｙ（第９図参照）
との比がＸ／Ｙ＞１．２のものをいう。

この形状は完全な長方形である必要はなく、台形のもの
、あるいはＹ方向の辺（短辺）が凸又は凹となっている
ものも含まれる。

［実施例］ 以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。

フープ７材として、ＪＩＳＳＰＣＣ−ＳＤよりなる、肉
厚が０．２ｍｍｔ、０．４ｍｍｔ。

０．６ｍｍｔ、０．９ｍｍｔのものを用い、フラックス
９としてＪＩＳＧ２３１４のカルシウムシリコンを使用
して第１図及び第２図に示す成型工程にしたがってワイ
ヤ８の成型を行なった。

なお、本例で成型したワイヤ８の具体的寸法を第３図に
示す。また、第３図に例示したワイヤに設けられている
溝のピッチや溝の深さは例示の値に限られることなく、
ワイヤの成型、圧延工程等の都合により任意の値を採用
すればよいことを確認している。なお、本発明において
はワイヤの形状には限定されず、第３図に示すものはも
ちろん、第９図に示す形状のものであってもよい。

本例ではフラッフラス率を４０〜６０％としてｍ成約性
質の異なる多数のワイヤを製造し、それぞれについて送
給時の直進性を調査した。

なお、フラックス率は次の式により定義される。

フラックス率（％） （フラックス重量）ｘｉｏ。

（フラックス重量＋フープ重量） 送給時の直進性テストは２種類行ない、直進性テスト１
は、第４図に示すように下記の方法により実施した。す
なわち、直進性テスト１はワイヤ４１を送給装置４２を
用いて、ガイドバイブ４３の先端から１．５ｍの距離ま
で送給しストップさせた時のワイヤ先端の位置を計測し
、この作業を多数回くり返すことにより直進性の良好な
ワイヤでは先端の位置が一点に集中し、直進性の劣るワ
イヤでは先端の位置が分散することから、この分散の度
合によりワイヤの直進性を判定した。

本実施例では、各供試ワイヤについて、それぞれ３００
点ずつワイヤ先端の位置を計測して直進性の判定を行な
った。

判定の基準は第５図に示すように３００点の位置をプロ
ットした時、座標の原点から最も離れた点迄の距１１ｉ
Ｒが下記の範囲であるとき、特に良好◎、良好Ｏ１やや
良好△を合格とし、不良は×として不合格とした。

すなわち、 ０＜Ｒ５３０ｍｍ・・・◎ ３０くＲ≦５０　ｍ　ｍ　・・・０ ５０くＲ５１００ｍｍ・・・Δ Ｒ＞　１００　ｍｍ・ｘ と定めた。

直進性テスト２は、ガイドパイプ４３を第６図に示すよ
うに変更して他は直進性テスト１と同じ方法で実施した
。

また、それぞれのワイヤについて、ワイヤを溶湯（本例
では溶鋼）へ供給した時の供給性についても調査した。

各供試ワイヤの溶鋼への供給性の判定は次のように行な
った。

判定基準は、各ワイヤを２５０ｍ／分のスピードで溶鋼
中に供給した時、溶鋼に抗して直進性が良好で、また渇
の飛散等が無く、スムーズに供給できるワイヤを◎とし
、１５０ｍ／分のスピードで溶鋼中に供給した時、飛散
等が無く、スムーズに供給できたワイヤを○とし、ｍＷ
ｔＡに抗しきれずスムーズに供給することがやや困難で
あったワイヤを△とした。◎、Ｏ１△はいずれも合格と
した。また、溶鋼に抗しきれずにスムーズに供給するこ
とができなかったワイヤを×とし不合格とした。

以上のテスト結果を第１表に示す。

なお、本発明でいうねじりモーメントは長平方向にワイ
ヤを５００ｍｍの長さに採り、一端を固定し、一端を固
定したまま他端をトルクレンチでねじり、ワイヤが塑性
変形する時のワイヤに加えたねじりモーメントを示す。

また、曲げ加重は、長平方向にワイヤ３００ｍｍの長さ
に採り、この採取したワイヤの長平方向の中央部を半径
５０ｍｍの押し型で型曲げした際、ワイヤが曲がり始め
る時の加重を示す。

破断荷重は、ワイヤを引張試験機で引っ張った時、ワイ
ヤが破断した時の加重を示す。

たわみ量は、ワイヤを５００ｍｍの長さに採り、一端を
固定し・、他端にＷ（＝２．０ｋｇ）の重りを吊り下げ
た時のワイヤが垂れ下がった距離を示す（第７図参照）
。

第１表に示すように、 ねじりモーメント：５０〜１８０ｋｇ−ｃｍ曲げ荷重：
５０〜１５０ｋｇ 破断荷重二６５０〜９００ｋｇ たわみ量：２０〜７０ｍｍ の範囲に収めたワイヤ（Ｎｏ、６〜Ｎｏ、１０）は直進
性及び供給性ともに特に良好であった。

しかしながら、 ねじりモーメント＞１８０ｋｇ−ｃｍ 曲げ荷重＞１５０ｋｇ 破断荷重＞９００ｋｇ たわみ量＜２０ｍｍ のワイヤ（Ｎｏ、１３〜Ｎｏ、１５）、ねじりモーメン
ト＜５０ｋｇ−ｃｍ 曲げ荷重＜５０ｋｇ 破断荷重＜６５０ｋｇ たわみ量）７０ｍｍ のワイヤ（Ｎｏ、１〜Ｎｏ、３）は直進性、供給性とも
に問題があり、特に供給性については全て不良であり使
用に耐え得ないものであった。

ちなみに、Ｎｏ、４〜Ｎ００５のワイヤは現在市販され
ているワイヤの機械的性質を調査した結果であり、送給
系によっては直進性と供給性に関して不都合を生じる可
能性を有していることがわかる。

なお、Ｎｏ、ｔ〜Ｎｏ、４のワイヤはフープ厚０．２ｍ
ｍｔ、Ｎｏ、５〜Ｎｏ、８のワイヤはフープ厚０．４ｍ
ｍｔ、Ｎｏ、９〜Ｎｏ、１２のワイヤはフープ厚０．６
ｍｍｔ、Ｎｏ、１３〜Ｎｏ、１５のワイヤはフープ厚０
．９ｍｍのものを用いた。

また、その化成型工程の圧延条件を調整しながら、ワイ
ヤの機械的性質を変化させた。

以上の実験結果に示すように、本発明のワイヤは直進性
及び送給性に優れ、送給系の如何にかかわりなく溶湯へ
の供給を安定してスムーズに行ない得ることができるこ
とが確認された。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、ワイヤの供給性及
び直進性の良好な溶湯処理用フラックス入りワイヤを提
供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はワイヤの製造装置の概略図であり、第２図は、
第１図に示した■乃至■工程におけるフープまたはワイ
ヤの断面形状を示す図である。 第３図は実施例に係るワイヤの斜視図である。 第４図は直進性テスト装置の概略側面図である。 第５図は直進性テストの結果を示すプロット図である。 第６図は他の直進性テスト装置の概略側面図である。第
７図はたわみ量の測定方法を示す概略側面図である。第
８図はワイヤ送給装置の概略側面図であり、第９図は従
来のワイヤを示す斜視図である。 １・・・フープの巻かれたロール、２・・・フラックス
供給ノズル、３・・・ワイヤ巻き取り機、４・・・成型
縦ロール、５・・・サイドロール、６・・・ローレット
ロール、７・・・フープ、８・・・ワイヤ、９・・・フ
ラックス、４１・・・ワイヤ、４２・・・送給装置、４
３・・・ガイドバイブ、７０・・・ワイヤ、７１・・・
ボビン、７２・・・送給装置、７３・・・取鍋。 シ１ 図 ■ ■ ■ ■ ■ ｍｍ 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）フラックスと、当該フラックスを包囲した金属製
   外皮とによりなる溶湯処理用フラックス入りワイヤにお
   いて、 当該ワイヤの長手方向に直交する部分の断面形状が偏平
   形状であり、 かつ、当該ワイヤの機械的性質を、 ねじりモーメント：５０〜１８０ｋｇ−ｃｍ曲げ荷重：
   ５０〜１５０ｋｇ 破断荷重：６５０〜９００ｋｇ たわみ量：２０〜７０ｍｍ の範囲内としたことを特徴とする溶湯処理用フラックス
   入りワイヤ。