JPH04200962A - 連続鋳造用発熱型モールドパウダー - 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！ｌ！ＴＩ 本発明は、鋼の連続シ、造田発熱型モールＩ・パウダー
、特に、浸炭か少なく、且つ介在物、ピンホール等の表
面欠陥を低減できるモール１〜パウターに関する。

ｊ−７ノ’ｔ’ｌｔＭ　技１４１１　’１鋼の連続鋳造
用モールドパウダーには、ポルｌ−ラン１へセメント、
黄リンスラグ、ウオラストナイ１〜、合成珪酸カルシウ
ムなとを主原料基材として、必要に応して塩基度や嵩比
重等の粉体特性調整のためシリカ質原料を加え、更に、
炭酸すトリウム、硼砂、氷晶石、ホタル石等軟化点、粘
度等の溶融特性調整料としてのフラックス原料、溶融速
度調整材としての炭素質原料からなる混合タイプや、炭
素質原料を除く成分の全部を予め溶解水砕したプリヌル
１〜タイプ、一部を予め溶解水砕し、たセミプリメルト
タイプ等がある。また、形状的には、粉末原料を混合し
た粉末タイプと、更に種々の方法で造粒した顆粒タイプ
かある。

モールドパウダーはモールＦ内へ注入された？容鋼表面
」二へ添加され、溶鋼からの受熱により溶鋼表面より溶
融スラグ層、焼結層及び未溶融の原パウター層の層状ｕ
・１造を形成し、漸次種々の役割を果たしなから消費さ
れる。主な役割としては、■モールドと凝固シェル間の
潤滑作用、■溶鋼中から浮上する介在物の溶解、吸収作
用、■溶鋼の保温作用が挙げられる。

近年、鋼の連続鋳造技術の進歩は目覚ましく、鋳片品質
や操業安定度に影響するモールドパウダーに対する要求
も一段と厳しいも力があり、モール１パウダーは各種鋼
成分、各種ｖｊ造条件に適合するように品質設３１かな
されている。

上述のパウダーの役割の′）り、■及υ・■は軟イＩ−
点、粘度なとの特性を調整することか最重要であり、化
パ？組成の選定か重Σｊである。

一方、■の溶鋼め保温については、炭素質原料によ−）
で調整される溶融速度や嵩比重、拡かり性などの粉体特
性か重要である。

更に最近、■を一歩進めてモールＩ・内メニスカス位置
ての溶鋼温度を確保し、銃片品質を改善するなめに、Ｃ
ａ−８ｉ、Δ１等の金属発熱材をパウダー中に含有させ
、モールド内で酸化による発熱反応を１ユしさせて溶鋼
に熱を（１（給し、反応後はずみやかに熔融し、溶融後
は通常のパウダーと同じ挙動を示し、且つ溶鋼への浸炭
を生じない発熱型パウダーが望まれている。

しかしながら、発熱型パウダーは単に発熱反応による熱
が得られるたりてなく、発熱反応後は上述のパウダー本
来の役割を果たす必要かあるため品質設計工種〕！の問
題か残っており、加えて浸炭の問題もないような実用的
な完成品はないのが現状である。

［発明か解決しようとする課題］ 近年、生産量か増大しつつある炭素濃度の低い、いわゆ
る極低炭素鋼は溶鋼粘度が高いため、モールド内メニス
カスへの熱供給か不七分になり易く、不健全な凝固シェ
ルの形成により溶鋼中から浮上する介在物やガスか捕捉
され易い。捕捉された介在物や力スはピンポール、フロ
ーポール、ノロカミ等の鋳片欠陥として残るなめ、スカ
ーフインクが必要となり、ＩＩｏＬ　Ｃｈａｒｇｅ　ｌ
ｏｌ　ｌ　ｉＢ（以下、ＨＣＲと略す）、ＩＩｏＬ　Ｄ
ｉｒｅｃｌＰｏｌｌｉｎ）ｉ（以下、ＨＤ　Ｒと略す）
が難しいた（うてなく、後工程の塑性加工の際の障害と
なる。

従って、介在物を捕捉しない健全な初期凝固シェルを形
成させるためにはモールド内、メニスカスの温度低下抑
制が必要不可欠であり、モールＩ−’パウターの保温作
用は従来の低次アルミキルト鋼以上に重要となる。

更に、極低炭素鋼では、ＲＨ処理以降のプロセスにおい
て、浸１、；コを抑、とることが必要であり、パウダー
による浸炭も極ｊＪ抑える必要かある。従・１て、パウ
ダーとしては炭素隆イｊ鼠か少ないことか望ましいが、
単純に炭素禽有量を低下さぜたたけては多くの問題を引
き起こす。炭素質原料はパウダーの滓化溶融速度調整材
として、溶融スラグ層厚をコントロールするだげでなく
、未溶融の原パウター層においては、種々の原料相互の
焼結抑制材と［２て′訂ｊｊシ、低熱伝導の層を維持す
ると共に酸１ヒ時の発熱反応により保温性に果たす役割
大である３、よ・）で、崖純に炭零含有甲を低減さ法れ
ば、浸炭抑制には′訂りするｌ）れとも、保温性か低下
し、Ｓｊｉ　）’：晶貫を劣［にさせるたりてなく、滓
化溶融速度の調整か困青ｔとなり、溶融スラグ層Ｊ”２
７）か過大となり、操業１〜ラフルの原因となる場合か
ある。

１゛Ｊ、−］の々１］＜、極低炭素鋼用パウダーとして
は、浸炭を起こさず、且つ保温性に優れることか必要不
可欠である。しかしなから、実用的な完成品はまだない
のが現状である。

例えは、特開昭６４−６６０５６号公報には、炭素含有
量を１２３１未満にするために金属等の強還元物質を使
用することか開示されている１、シかしなから、添加す
る強還元′吻質の酸化発熱反応か大気酸（ヒに依存し、
且つそれによって滓化速度を調整しているため、連続鋳
造用耐火物かへのカス吹きか常識化した現在ては、アル
コンガスがモールド内に侵入し、浮」−するため、強還
元物質の酸化速度が安定し難い。従−）て、発熱反応が
安定して得られず、また、未反応の添加物が残存して溶
融パウタースラク中や溶鋼中Ｉ＼巻き込まれ易く、バウ
タースラクフィルｊ＼の潤滑性を阻害したり、未反応物
質の鋼中ｌ＼の汚染を／１Ｌ５たり、介在物の起源とな
る當、鋳片晶質劣化の原因となるｌ：め実用的でない。

［課題を解決するなめの手段］ 本発明行らは上記課題を解消するために種／Ｚ検討を重
ねた結果、」一連の如き従来のモールドバウターの欠点
を全て克服てきることを見出した。

ずなわぢ、本発明は基材原料３０〜９０重量％、８１０
２含有量５０重量％以上のシリカＯへ一１５重景％、フ
ラックス原料０〜２０重ｉ　％、アルカリ金属炭酸塩、
炭酸水素塩及び硝酸塩３１：りなる群が、＋、、　ｉπ
択さノした１種：ｉ／ご（３２種１゛Ｊ、十の発熱材２
−３０型部０ｊ１、還元材どして炭Ｚそ質原料０．５−
’５重旺％及びシリコンまたはシリコン合金またはそれ
１゛２両行１−＝、　２０重量％を含イＪしてなること
を１、ν徴と止る連続鋳造用発熱型モールＩ・パウダー
に係る１゜ １１乍−用］ 本発明で（」、添加金属原料及び炭素質原料の酸［ヒ遠
疫を制御づ−ることにより、’ｔ””　ｆヒを円泪に進
めるとＩ＋、に浸炭を生し雉くするために、断たに発熱
ミ・ス）１ムを見出した。

すな、Ｉ）ら、この発熱システムは発熱材としてアルカ
リ金属炭酸塩、炭酸水素塩、硝酸塩よりなる群から選択
され／ｊ　１種または２種以上を、還元材として炭素と
シリ：１ンまたはシリコン合金」；たはそれら両者を使
用するものである。

連続鋳造用発熱型モールＩ・パウダーをモールＩ・内に
投入したときに、」二記発熱材は」１記還元材と速やか
に反応して還元材の酸化による発熱反応熱かｔＩられる
のに加え、発熱（Ａの還元によりアルカリ金属カスを生
成さＵ゛、更に、このアルカリ金属カスを大気中の酸素
と反応さけ−て速やかに大きな１然グ尭熱を得ることか
できる。

ここて、炭素質原料も還元材として作用し、発熱材と反
応し、酸化する一方で、原パウター層、力゛Ｌ粘結層酸
素分圧を下ける役割を果たす。すなわち、原パウター層
、焼結層の酸素分圧か低いことによりシリニア〉・ｊ−
たはシリコン合金含の酸（ヒ過程において、表面にＳｉ
Ｏ２の酸化層か形成されず、Ｓ１０カスを生成するため
　常に表面に新ｊ鮮な金属面を露出し、酸（ヒ反応か円
泪に、速やかに進む。

以」−の如く、本発明のモールドパウダーの発熱システ
ムでは、発熱材と還冗拐との反応か著しく速く、また、
アルカリ金属カスの酸（ヒ反応か気体対気体反応である
ん−め、反応速度か速く且つ安定・して得ｌ゛、れるた
め、滓化が円滑に進行する。また、炭素質原料か還元材
として速やかに反応してガス化するため、溶鋼と固体接
触を起こさず、浸炭が１１常に、鴎こり難くなる。

発熱（］の添加（１１は２　＝　３０重量２゜ｈ＜望ま
しい。

添加１１カ・２重重５゛１１未満ては反応熱が小さく、
効宋かない。まｔ−２３０重量２．１を超えると発熱量
が大きくなり過き、火炎発生が大きく、好まし・くない
。

」：た、発熱Ａ］としては、アルカリ金属炭酸塩である
炭酸す１ヘリウム、炭酸リヂウノ＼、炭酸カリウノ＼、
アルカリ金属炭酸水素塩である炭酸水素すＩ・リウム、
炭酸水素カリウノ＼、アルカリ金属硝酸塩である硝酸す
Ｉ・リウノ＼、硝酸カリウノ＼がｆＪΣ用可能である。

まノ１、発熱材は発熱反応完了後は溶融フラックスどし
ての役割を眼たす。

ｊ冨冗＋（の）ぢ、シ・リコンまた６」シ・リコシ′音
令また（Ｊそれら両者の添加量−１；ｌ　Ｉ　−２０重
量？１；が望まし、い。添加セ１”か１重量λ１未満て
は反応熱は小さく効果かない。また、２０重量？、；を
超えると火炎が人きくなｆ′、Ｊ、し−・で毎い。

還元材のうち、炭素質原料の添加量は０．５〜５重量％
か望ましい。０．５重量％未満ては、未溶融層、焼結層
の酸素分圧か低下ぜす、シリコン、シリコン合金の酸化
が円滑に進み難しく、好ましくない。５重量％を超える
と炭素過剰となり、未反応の固体状炭素が焼結層、溶融
スラグ層界面に残り易くなり、浸炭の原因となる可能性
があるために好ましくない、１ 本発明のモールドパウダーは鋳造条件等の使用条件に応
して上述の発熱材と還元材からなる発熱システムに加え
、基材原料、シリカ原料、フラックス原料、その他の組
み合わせにより構成される。

基材原料としては、ポルＩ・ラントセメンＩ・、つ謁う
スＩ〜ナイＩ・、黄すンスラク、高炉スラグ、合成珪酸
カルシウム、石灰石、苦灰石、マクネシア、アルミナ、
ヂタニア等が使用可能であり、特に石灰石、苦灰石の如
きＣ○２カスを含むために分解時の吸熱反応により従来
余り使用されなかった原料も使用可能である。

基材原料の添加量は３０〜９０重足２６の範囲内である
。この添加量が３０重呈％未満であると、相対的に他の
原料の添加１トか多くなり過ぎ、潤滑作用、介在物の吸
収作用等モール）−パラター本来の役割を宋たずことが
てきないために好まし、くない。にた、つＯ重量０６を
超えるど相対的に他の原料の添加量が少な・くなり、発
熱性が小さくなる他、嵩比重、拡かり牲等の粉体’ＪＩ
ｊ　４！ｌが調整し難くなるｌ二めに好ましくない。

シリカ原料はモールＩ・パウダーの嵩比重、酸化物換算
でのパウダーのＣａ　Ｏ／　Ｓ　ｉ○３重量比を調整す
るために使用するものであり、パーライト、フライ７′
ソシ、Ｌ、珪砂、長石、珪石粉、珪藻上、珪酸ソーダ、
珪酸カリウム、ガラス扮、シリカフラワー等が１吏川で
さ、る、１なお、シリカ環ｉ＝１の添加量は通常０〜１
５重量％の範囲内である。

フラックス環１”ｌはモ・−ル１でパウダーの溶融特性
を調整するために使用するものてあり、フッ化すＩ・リ
ウム、氷晶石、ポクル石、炭酸バリウノ＼、硼酸、硼砂
、コレマナイト、フッ化マグネシウム、フッ１ヒリチウ
ノ＼、フッ１ヒアルミニウム、マンガン酸１ヒ物等通常
のモールＦパウダーに使用されるフラックス原料が使用
可能である。

フラックス原料の添加量は０〜２０重量％の範囲内であ
る。この添加量か２０重量％を超えると、溶融時に蒸発
による組成変化を生じたり、溶鋼をモールド内に注入す
る浸漬ノスルを’ｔ２に、　Ｌ　＜損傷するために女工
ましくない。

また、本発明の連続鋳造用発熱型モールＦバウターは前
述の粉末原料を混合した粉末状または押出造粒、撹拌造
粒、流動造粒、転勤造粒、噴霧造粒等の方法て造粒しま
た題粒状にて使用することができる。

［実　施　例］ 以下に実施例を挙げて本発明の連続鋳造用発熱型モール
ドパウダーを更に説明する。

実施例 以下の第１表に本発明品及び比較品の配＆及び実機での
使用結果を記載する。第１表中、本発明品Ｎｏ、３は４
５）末原料混合物を加水混練し、押出造粒機によって柱
状に造粒した顆粒品であり、その１（！！は粉末配合物
を■型ミＡザーにて混合した粉末品である。

［発明の効果］ 本発明の連続鋳造用発熱型モールドパウダーは発熱材と
してアルカリ金属炭酸塩、炭酸水素塩及び硝酸塩よりな
る群からｉＷ択された１種または２種以上を、また、還
元材として炭素質原利並ひにシリコンまたはシリコン合
金またはそられ両者を添加　記音してなるものであり、
それによ−）て浸炭を起こさず、保温性に優れ、且つ未
反応物質による鋼の汚染等を生ずることのないモールド
パウダーを提供することかできる。

特許出願人　品川自煉瓦株式会社 手続補正書 平成３年１１月２９日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基材原料３０〜９０重量％、ＳｉＯ＿２含有量５０重量
   ％以上のシリカ０〜１５重量％、フラックス原料０〜２
   ０重量％、アルカリ金属炭酸塩、炭酸水素塩及び硝酸塩
   よりなる群から選択された１種または２種以上の発熱材
   ２〜３０重量％、還元材として炭素質原料０．５〜５重
   量％及びシリコンまたはシリコン合金またはそれら両者
   １〜２０重量％を含有してなることを特徴とする連続鋳
   造用発熱型モールドパウダー。