JPH0247926B2 - Yokokaizaibutsujokyoyosetsukaishitsufuirutaanoseizohoho - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は溶鋼中に含まれるSiO₂、Al₂O₃等の介
在物や、硫黄及び燐等を除去するためのフイルタ
ーの製造方法に関する。 従来技術 近年海洋構造物、化学工業容器、耐サワーガス
用パイプ等に用いられる鋼はより清浄な品質を要
求されるようになつてきている。この為、溶銑の
予備処理や溶鋼の脱ガスCa−Siインジエクシヨ
ンによる脱硫等の前処理や後処理が行われるよう
になつてきており鋼の品質は格段に向上してきて
いるが、前述の如く使用条件の厳しい用途におい
ては、さらに鋼の品質向上が求められている。従
つて製鋼の最終工程のタンデイツシユにおいても
介在物の減少の為に種々の検討が行われている。
すなわち、タンデイツシユの形状、フイルターの
構造、適正ライニング等により鋼中の介在物の減
少の試みがなされている。 特に最近では鋼中の介在物を除去しやすい石灰
質のライニングが検討されている。すなわち実開
昭57−76956号公報には、CaO90％以上の石灰質
耐火物で構成されているタンデイツシユあるいは
日本鉄鋼協会発行の「鉄と鋼」1983年第69巻第12
号にCaO耐火物のタンデイツシユへの適用技術の
開発または本発明者の一部の者が開発した特開昭
55−51763号公報には石灰石を用いたコーテイン
グ材等タンデイツシユに石灰質耐火物を使用した
報告がなされている。しかしタンデイツシユの内
張り材では、溶鋼との接触反応が多くは望めずこ
の為次のような石灰質のフイルターが検討されて
いる。すなわち特開昭58−193306号公報には石灰
クリンカー単独もしくは50重量％以上の石灰クリ
ンカーにドロマイト、マグネシアクリンカーを添
加した多数の溶鋼通過孔を有する石灰質フイルタ
ー、あるいは特開昭59−156556号公報にはフイル
ターとして石灰系の筒状耐火物を積み重ねる方法
がとられている。 しかし次の問題点があげられる。第１に石灰ク
リンカーを使用しているがこれは死焼した石灰で
あり、非常に緻密で反応性に劣る為、介在物の吸
収能力が低い。第２に多数の溶鋼通気過孔が設け
られているが、いずれも直線状の孔であるため空
孔率が低く溶鋼との接触反応が低い欠点があり、
溶鋼の介在物を十分吸収するにはなお不十分であ
る。 さらに服部信、山中昭司編「多孔性セラミツク
の開発応用」（1984年２月27日出版）の第102頁に
は、アルミナコージライト質の網目構造のセラミ
ツクフオームによる溶融金属の過が述べられて
いるが、これは物理的にのみ介在物を除去するも
のであつてAl₂O₃、SiO₂等の介在物や硫黄及び燐
等を化学的に吸収して除去する能力を有しないた
め、溶鋼の介在物等の除去能力がなお不十分であ
ると言える。また耐圧強度あるいは曲げ強度が低
く、溶鋼に対する構造的強度の不足があげられ
る。 発明が解決しようとする問題点 本発明は石灰石あるいは、および苦灰石より作
られた網目状構造を有する石灰フイルターであつ
て、なおこのフイルターは活性なCaOにより構成
されているため、鋼中の介在物と反応しやすい。
従つて構造上、材質上から非常に効率良く鋼中の
介在物を減少できるものである。 本発明者らは、石灰石あるいは苦灰石を原料に
して作られた多孔質構造の石灰フイルターを用い
ることによつてAl₂O₃、SiO₂等の溶鋼中の介在物
や硫黄及び燐等を効率良く除去出来ることを見い
出したものである。すなわち多孔質状の石灰多孔
体の中を溶鋼が通過することにより石灰と溶鋼と
の接触が非常に良く行われこのため鋼中の介在物
を効率良く除去出来るものである。 本発明は石灰石あるいは苦灰石の１種または２
種の100重量部とアルカリ金属の無機化合物また
は、あるいはハロゲン化合物の１種以上を0.1〜
20重量部添加してなる耐火物を泥漿にし発泡ウレ
タンビーズ、発泡スチロールビーズ、ポリエチレ
ンビーズ等の有機樹脂で出来た球表面が相互に接
触した有機集合体の空〓の中に流し込み乾燥後
1000℃以上で焼成し、有機樹脂を除去するととも
に石灰石、苦灰石のCO₂を解離させ、CaOフイル
ターとするものである。 本発明に用いる石灰石、苦灰石は特に限定する
ものでなく通常市販されているもので良い。粒度
は0.3mm以下であつて、望ましくは0.074mm以下が
望ましい。 結合剤として食塩、塩化カルシウム、塩化マグ
ネシウム等のハロゲン化合物または／およびヘキ
サメタリン酸ナトリウム、リン酸１カリウム、３
号珪酸ソーダ、珪酸リチウム、硼砂、アルミン酸
ソーダ等のアルカリ金属の無機化合物を0.1〜20
重量部添加すると石灰石の焼成収縮は０〜２％程
度でおさまりかつ活性なCaOの成形体が得られ
る。 このような構成の石灰質の耐火物に水を添加し
泥漿状態にし後述の如き方法にて作られた有機集
合体の空〓の中に流し込む。すなわち、有機集合
体は発泡ウレタンビーズ、発泡スチロールビー
ズ、ポリエチレンビーズ等の有機樹脂でできたも
のであり、その有機ビーズの球表面が相互に接触
していることが重要である。この接触は点接触で
なく使用する有機ビーズ球の最大断面積の1/2〜
１／２０の接触面積を有する面接触であることが好ま
しい。1/2を超えると多孔体の強度が低下しまた
１／２０未満では十分な溶鋼通過性が得られない。有
機ビーズは接着剤を用いて、有機集合体とする。
有機ビーズの直径は0.1〜80mmが好ましい。有機
ビーズの面接触部は焼成により消失するとすなわ
ち開口部となる。開口部が0.1mm未満では溶鋼の
通過性が非常に低下するため好ましくない。ま
た、80mmを超えると溶鋼との接触度合が低下する
ため好ましくない。このため有機ビーズの直径を
限定するものである。 石灰質の耐火物の泥漿の粘度は10〜500ポイズ
の範囲にあることが望ましく500ポイズを超える
と泥漿の含滲が困難であり、10ポイズ未満では溶
液と粉体の固液分離が生ずるため好ましくない。
石灰質耐火物と水の比率は９：１〜１：10の範囲
にする必要がある。 石灰質の耐火物を流し込んだ後乾燥後1000℃以
上の温度で焼成する。すなわち、前述の有機集合
体を消失させるとともに石灰石あるいは苦灰石の
炭酸ガスを解離させ、多孔でかつ活性なCaOを形
成するために必要である。このようにして出来た
CaO質の骨格は10μ以下の微細な気孔を多数有し
かつ結晶径も10μ以下と小さい。このため介在物
の化学的な吸着能が非常にすぐれた特徴が得ら
れ、多孔質構造による物理的な介在物除去能力と
合せてすぐれたフイルター効果が得られるもので
ある。 このようにして出来た石灰質のフイルターの空
孔は連続したものとなり、空孔率は50〜90％とな
る。この連続した多孔質状の空孔を溶鋼が通るた
め溶鋼とCaOとの接触反応がきわめて大きくな
り、物理的に鋼中のSiO₂、Al₂O₃といつた非金属
介在物を除去出来るとともに化学的にも活性な
CaOによつてSiO₂、Al₂O₃等の非金属介在物ある
いは硫黄及び燐等を吸収出来るものである。 このフイルターは溶鋼中のSiO₂、Al₂O₃といつ
た介在物や硫黄及び燐等の除去に用いられるだけ
でなく、溶銑中の硫黄及び燐等の除去あるいは非
鉄金属中の不純物の除去等にも用いることが出来
る。 実施例 本発明のフイルター品質を表１に示す。 表１に示した各種有機ビーズの表面に自硬性エ
ポキシ樹脂を塗布した後プレス成型しビーズ径の
最大断面積に対するビーズの接触面積を1/2〜1/1
０に調整した有機集合体を形成した。有機集合体
が完全に硬化したのち、石灰石あるいは石灰石と
苦灰石からなる粉体を泥漿にして振動で流し込
み、乾燥を行つて1500℃、２時間の焼成を実施し
た。この結果表１に示す３種類の本発明品が得ら
れ、Ａ社35トンタンデイツシユにおいて実炉テス
トにより鋼の非金属介在物やS.Pの除去の検討を
行つた。

【表】 〓 骨格比重 〓
※２：比較品を１とした場合の割合で示す。
比較のため従来の石灰れんがによる堰を用い
た。この堰は500mm×500mm×50mmであり、これに
20φの溶鋼通過孔を256ケ有している。空孔率は
32％と低い。これに対し、本発明品の形状は500
mm×500mm×50mmと同一の形とした。 発明の効果 本発明方法で製造された石灰質フイルターはす
ぐれた空孔率が得られ、溶鋼中のSiO₂、Al₂O₃と
言つた非金属介在物や、硫黄及び燐等を極めて効
率良く吸収することができ、所望の超清浄鋼の生
産が容易となる効果が達成し得た。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の有機ビーズを泥漿で含滲し
た状態を示す断面図、第２図は、有機樹脂を焼成
して除去した後の空孔を有する石灰質フイルター
の構造を示す断面図であり、 図中、１……石灰質耐火物の泥漿、２……有機
ビーズ、３……石灰質耐火物、４……空孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 石灰石、苦灰石の１種又は２種の100重量部
   に食塩、塩化カルシウム、塩化マグネシウム等の
   ハロゲン化合物または／およびヘキサメタリン酸
   ナトリウム、リン酸１カリウム、３号珪酸ソー
   ダ、珪酸リチウム、硼砂、アルミン酸ソーダ等の
   アルカル金属の無機化合物の１種以上を0.1〜20
   重量部添加してなる耐火物の泥漿体を、球表面が
   相互に接触した有機樹脂集合体の空〓中に流し込
   み乾燥固化後1000℃以上で焼成してなる溶鋼の介
   在物除去用石灰質フイルターの製造方法。