JPH0344859B2

JPH0344859B2 -

Info

Publication number: JPH0344859B2
Application number: JP63034992A
Authority: JP
Inventors: Kenji Ichikawa; Osamu Nomura; Hideaki Fujiwara
Original assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Current assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Priority date: 1988-02-19
Filing date: 1988-02-19
Publication date: 1991-07-09
Also published as: JPH01212714A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］本発明は鋼の連続鋳造用添加剤用基材及び該基
材を使用する鋼の連続鋳造用鋳型添加剤に関す
る。［従来の技術］鋼の連続鋳造用鋳型添加剤（以下、パウダーと
略称する）はポルトランドセメント、黄リンスラ
グ、合成珪酸カルシウム、ウオラストナイトなど
を主原料とし、必要に応じてSiO₂質原料を加え、
更に、ソーダ灰、硼砂、水晶石、ホタル石などの
フラツクス原料、溶融速度調整剤としての炭素質
原料を含有してなる。パウダーは鋳型内へ注入された溶鋼表面上へ添
加され、種々の役割を果たしながら消費される。
特に、鋳型と凝固シエルの潤滑、溶鋼中から
浮上する介在物の溶解及び吸収、溶鋼の保温な
どがパウダーの主要な役割である。我国における連続鋳造用技術の進展は目覚し
く、HCR（ホツトチヤージ）、HDR（ホツトダイ
レクトローリング）比率の向上、高速鋳造化など
が積極的に進められている。従つて、鋳片品質や
操業安定度に影響するパウダーに対する要求も一
段と厳しいものがあり、求められるパウダーは多
種多様となつている。前述したパウダーの役割のうち及びはパウ
ダーの軟化点、粘度などの特性を調整することが
最重要であり、これにはパウダーの化学組成の選
定が肝要である。一方、の溶鋼保温については
炭素質原料によつて調整される溶融速度や嵩比
重、拡がり性などの粉体特性が重要である。［発明が解決しようとする課題］連続鋳造操業で重要な役割を有すパウダーに対
する要求は増々厳しくなつている。特にパウダー
の品質安定度は重要であり、品質の変化による鋳
片品質の低下、ブレイクアウト（以下、B.O.と
いう）に代表される操業トラブルは歩留り低下、
生産性低下の原因であり、パウダーは厳重な品質
管理はもとより、原料の選定に細心の注意を要す
る。従つて、最近では不純物（Fe₂O₃、Ｓなど）
が少なく、成分が安定している黄リンスラグや合
成珪酸カルシウムがパウダーの基材として使用さ
れている。しかし、これらの原料はガラス状であるため、
粉砕粒の密度が高く、パウダーの保温性が損なわ
れる欠点を有している。更に、粉砕効率が悪く、
第２図に示すように粉砕粒子は鋭利な角を有して
おり、人体に対する影響が懸念され、粉体として
も拡がり性が劣る。故に、パウダー基材原料とし
て問題がある。［課題を解決するための手段］本発明者らはこれらの従来の原料の欠点を改良
すべく種々検討した結果、原料粒子内に空〓を有
する結晶質合成珪酸カルシウムがパウダーの基材
原料として好ましいことを見出した。即ち、本発明はCaO／SiO₂重量比が1.1〜3.0の
結晶質合成珪酸カルシウムであつて、該結晶合成
珪酸カルシウム粒子内に空〓を生成せしめたこと
を特徴とする鋼の連続鋳造用鋳型添加剤用基材に
係る。更に、本発明はCaO／SiO₂重量比が1.1〜3.0の
結晶質合成珪酸カルシウムであつて、該結晶質合
成珪酸カルシウム粒子内に空〓を生成せしめた鋼
の連続鋳造用鋳型添加剤用基材を少なくとも50重
量％以上含有してなることを特徴とする鋼の連続
鋳造用添加剤に係る。［作用］一般に、黄リンスラグの如き基材原料は、粒子
内に空〓を含まず高い密度を有しており、また、
仮に空〓を有していてもいわゆる独立した密閉気
孔であるために優れた断熱効果は期待出来ない。
本発明者らはCaO／SiO₂重量比1.1〜3.0の珪酸カ
ルシウムを結晶化させることにより結晶粒界に間
〓を生成せしめ、高い断熱効果を有すパウダー基
材原料を得た。本発明による結晶質合成珪酸カルシウムは石灰
石、ドロマイト、珪石、粘土、ガラス粉、ホタル
石、ソーダ灰などを所定の化学組成になるよう配
合し、電気炉などで溶融後徐冷して結晶化するこ
とにより容易に得られる。また、溶融水砕品をト
ンネルキルン等で600〜1200℃で再加熱すること
によつても目的とする結晶質合成珪酸カルシウム
を得ることができる。なお、Fe₂O₃除去の目的でカーボン原料を添加
することもできる。本発明に係る基材は第１図に示すように粉砕粒
子内に空〓を有しており、それによつて断熱性
が良く；粉砕効率が良く；粉砕粒が丸見を帯
びており拡がり性が良く；従来の非晶質原料の
ように鋭利な角を有する粒が少なく人体に対する
影響が小さいなどの利点を有しており、パウダー
原料として好ましい。また、本発明に係る基材を少なくとも50％以上
含有するパウダーは該基材の特長である断熱性が
付与され、モールド溶鋼の温度低下を防止でき、
ノロカミ、ピンホールなどの鋳片欠陥が防止でき
る。また、自動供給装置で従来の非晶質原料系パ
ウダーを使用すると金物の摩耗が大きいことが知
られているが、本発明に係る結晶質合成珪酸カル
シウム基材は摩耗による金物の損傷が非常に小さ
いことも特徴であり、拡がり性が良いため、自動
供給に適する。本発明に係る結晶質合成珪酸カルシウム基材の
もつ上述の特徴は結晶質であることと粒子内に存
在する空〓によるものであるが、この空〓は珪酸
カルシウム溶融物が急速に結晶化する際に固体／
液体間に密度差を生じるために生成すると考えら
れる。従つて、本発明に係る基材原料の組成とし
ては、CaO／SiO₂重量比を比較的高くし、結晶
化温度を下げたり、結晶化速度を遅らせる成分を
減じることが必要である。ここで本発明に使用する結晶質合成珪酸カルシ
ウムの組成について述べる。CaO／SiO₂重量比
は1.1以上とする。これはCaO／SiO₂重量比が1.1
未満では、充分に結晶化せず、目的とする含空〓
原料は得られないためである。また、CaO／
SiO₂重量比が3.0を超えると、溶解時間が長くな
り、作業性が悪化するためCaO／SiO₂重量比は
1.1〜3.0が好ましい。また、Al₂O₃は結晶化を阻
害する成分であり、８％以下、好ましくは５％以
下に制限する必要がある。更に、Fe₂O₃は鋼中成分と反応し、鋼の汚染原
因となるため、本発明に係る結晶質合成珪酸カル
シウム中のFe₂O₃含量は１％以下、好ましくは0.3
％以下に制限する必要がある。Ｆは溶融物製造時の粘度を調整し、作業性を改
善する目的及び結晶化促進のため添加するが、１
％以下では顕著な効果が少なく、また、過剰に添
加すると溶融容器の損傷が大きく、また、蒸発に
よる組成変化も大きくなる。従つて、結晶質珪酸
カルシウム中のＦ量は１〜13％、好ましくは２〜
11％が良い。 TiO₂やMgOを結晶化促進剤として添加するこ
とができるが、過剰に添加するとパウダーとした
時の溶融状態が悪化するため、TiOの添加量は５
％以下、MgOの添加量は20％以下に限定される。更に、作業性改善を目的とし、Na₂O、K₂O、
Li₂O、B₂O₃、MnOなどのフラツクス成分を添加
し、合成珪酸カルシウムを溶融する際の粘度、融
点を調整することもできるが、容器の損傷や蒸発
を考慮し、その合計量は15％以下とすることが好
ましい。本発明のパウダーは以下に示すような基材原
料、SiO₂質原料、フラツクス原料及び炭素質原
料より構成されている。基材原料：結晶質合成珪酸カルシウム。 SiO₂質原料：パーライト、フライアツシユ、珪
砂、ガラス粉、珪藻土など。フラツクス原料：ソーダ灰、Li₂CO₃、NaF、
Na₃AlF₆、ホタル石、BaCO₃、MgCO₃、
MgF₂、硼砂など。炭素質原料：コークス粉、カーボンブラツク、天
然黒鉛など。また、パウダーは鋳造速度、鋳型サイズ、鋼
種、鋳造温度などの鋳造条件に応じて軟化点、融
点、粘度、表面張力、結晶化温度、溶融速度など
の溶融特性を調整する必要がある。これらの特性
はパウダーの化学組成によつて支配されており、
上述のような各原料を所定の化学組成になるよう
に配合する必要がある。本発明の鋼の連続鋳造用鋳型添加剤（パウダ
ー）の化学組成は以下の通りである。 CaO＝25〜45重量％、SiO₂＝20〜50重量％、
CaO／SiO₂重量比＝0.7〜1.5、Al₂O₃＝０〜10重
量％、Fe₂O₃＝0.1〜2.0重量％、MgO＝０〜10重
量％、Na₂O＋K₂O＋Li₂O＝３〜25重量％、Ｆ＝
２〜15重量％、B₂O₃＝０〜10重量％、MnO＝０
〜５重量％、BaO＝０〜15重量％、Ｃ＝0.5〜10
重量％。上述の化学組成をもつ本発明によるパウダーは
結晶質合成珪酸カルシウム基材原料50重量％以
上、SiO₂質原料０〜30重量％、フラツクス原料
０〜30重量％及び炭素質原料0.5〜８重量％を配
合することにより構成することができる。結晶質合成珪酸カルシウムの添加配合量が50重
量％未満であると、合成珪酸カルシウムの特徴で
ある成分の均一性、安定性が損なわれるために好
ましくない。 SiO₂質原料はパウダーの嵩比重、CaO／SiO₂
を調整するために使用するものであり、SiO₂質
原料の添加配合量が30重量％を超えると嵩比重が
小さくなりすぎ、粉塵発生量が多くなり好ましく
ない。フラツクス原料は溶融特性を調整するために添
加配合する必要があるが、過剰に添加すると溶融
時の蒸発による組成変化があり、更に、溶鋼を鋳
型内へ注入する浸漬ノズルを激しく損傷するため
に、添加配合量の上限は30重量％程度が好まし
い。炭素質原料はパウダーの溶融速度を調整するた
めに添加するが、添加配合量が0.5重量％未満で
は実質的に添加効果がなく、８重量％を超えると
溶融速度が遅くなり過ぎるために好ましくない。本発明によるパウダーは上述のような化学組成
になるように各原料を配合した後、Ｖ型ミキサー
やナウタミキサーで均一に混合することにより得
られる（粉末パウダー）。また、原料混合物を加
水混練し、押出式造粒機によつて柱状体の顆粒を
得たり、混合物をスラリー化したのち、スプレー
造粒法により球状のパウダーを得ることもでき
る。［実施例］実施例結晶質合成珪酸カルシウム基材原料の製造以下の第１表に記載する配合をもつ原料混合物
を電気炉中で連続溶解により1650〜1700℃に加熱
することにより溶融し、得られた溶融物を徐冷
し、充分結晶化させボールミルで100メツシユ以
下に粉砕して結晶質合成珪酸カルシウム基材原料
を得た。また、溶融物を600〜1200℃で再結晶化
させることにより目的とする基材原料を得ること
もできる。得られた合成珪酸カルシウムの組成を第２表に
記載する。

【表】

【表】上述のようにして得られた結晶質合成珪酸カル
シウムを基材原料とし、以下の第３表に記載する
配合をもつ原料混合物をＶ型ミキサーで配合する
ことにより本発明品のパウダー及び比較品のパウ
ダーを製造した。なお、得られたパウダーの組成及び諸特性を第
３表に併記する。

【表】［発明の効果］本発明のパウダーに使用する合成珪酸カルシウ
ム基材原料は結晶質で粉砕粒子内に空〓を有して
いるため、断熱性に優れ、また、粉砕効率がよく
粉砕粒は比較的丸みを帯びているため、拡がり性
が良くさらに人体に対する影響が小さい。従つ
て、該基材原料を少なくとも50％以上含む本発明
のパウダーは以下のような特徴を有する。保温性にすぐれ、ノロカミ、ピンホールが少
ない。拡がり性が良く、スラグベアーやB.O.が少
ない。 Fe₂O₃量が少なく安定した潤滑性を有する。金物の摩耗が少なく拡がり性が良いため自動
供給に適している。成分を均一にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る結晶質合成珪酸カルシウ
ム基材粉砕品の模式図であり、第２図は従来の基
材粉砕品の模式図である。

Claims

【特許請求の範囲】１ CaO／SiO₂重量比が1.1〜3.0の結晶質合成珪
酸カルシウムであつて、該結晶質合成珪酸カルシ
ウム粒子内に空〓を生成せしめたことを特徴とす
る鋼の連続鋳造用鋳型添加剤用基材。２ CaO／SiO₂重量比が1.1〜3.0の結晶質合成珪
酸カルシウムであつて、該結晶質合成珪酸カルシ
ウム粒子内に空〓を生成せしめてなる鋼の連続鋳
造用鋳型添加剤用基材を少なくとも50重量％以上
含有してなることを特徴とする鋼の連続鋳造用添
加剤。