JPS6043219B2 - 鋼塊鋳造用鋳型塗料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鎮塊鋳造の際に鋳型に塗布される鋳型塗料に
関するもので、その目的はスプラッシュ付着疵、湯じわ
、二重肌などが少なく、鎮魂表面の非金属介在物や気泡
の少ない優良鋼塊を製造するとともに、鋳型寿命の延長
、円筒鉄板の省略化、鋼片手入の省略化、歩留向上など
を可能とする鋳・型塗料を提供することにある。

一般に鋳型へ溶鋼を注入し鎮塊を製造する際溶鋼のは
い上り（スプラッシュ・ボックス）や飛散（スプラッシ
ュ）に起因する付着物や巻込まれたスラブが鎮魂表面に
残存するため鎮魂表面は概し・て凹凸や疵が多く、均熱
、分捕圧延を経てスラブやブルーム等にされた後表面疵
研削が必要であることは常識となつている。

前記疵が大きく、かつ深いほど研削量が大きく歩留りが
悪くなる。

そのため前述のような凹凸や俗にワレ疵、ヘゲ疵とされ
る表面欠陥のない鋼塊を得ることを目的として、種々な
方法が工夫されている。そのうち実施が容易でコストが
安いため各種の鋳型塗料が開発され実用化されているが
、いずれも鋼塊の肌を美麗にし、歩留りを向上させるよ
うな鋳型塗料は見当らないのが現状である。すなわち、
従来鋳型塗料として無水タール、ピッチ、石炭、鉱物油
、動植物油、糖蜜等の炭素を多量に含む物質や弗化物、
例えば弗酸、弗化珪素酸あるいは弗化ホウ素酸やナトリ
ウム、カリウムおよびカルシウム塩や酸素供給剤、たと
えば硝酸、炭酸、過塩素酸等のアルカリ塩などを適当に
選び、それに粘結剤などを加えて調製したものが多く、
これらは高温度でＣＯ２ガスやハロゲンガスなどを発生
し、鋳型内壁へのスプラッシュの付着あるいは湯じわな
どの発生を防止すると考えられている。しかし前述のよ
うな鋳型塗料は溶鋼注入時に黒煙や刺激性ガスを発生す
るのみならず時として燃焼焔のため火災の危険さえあつ
て作業能率、職場環境上問題があり、更に使用効果につ
いても前述のように充分でなく、得られる鋼塊も肌の荒
れたものが多いという種々の欠点がある。本発明はこれ
ら従来の鋳型塗料のもつ種々の欠点を解決し、スプラッ
シュに起因する疵や湯じわ、二重肌あるいは巻込みスラ
グに原因する表面疵のない鋼塊を提供せんとするもので
あり、その要旨は水溶性樹脂のみからなる鋼塊鋳造用鋳
型塗料にある。以下本発明について詳細に説明する。

本発明に係る水溶性樹脂とは水に可溶性の樹脂類をいい
、その主なものに水溶性高分子がある。

この水溶性樹脂にはポリアクリル酸、ポリメタクリル酸
、ポリビニール酢酸、ポリクロトン酸、ポリイタコン酸
、ポリマレイン酸などの酸系ポリマポリアクリルアルコ
ール、ポリクロチルアルコール、ポリメチルブチノール
、ポリアリルカルビノール、ポリヒドロキシプロピルメ
タクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレ
ート、ポリビニルアルコールなどのアルコール系ポリマ
ー。ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリ
イソプロピルアクリルアミド、ポリアリルアミンなどの
アミド、またはアミン系ポリマー、ヒドロキシエチルセ
ルローズ、カルボキシメチルセルローズなどの変性セル
ローズ系の他、アルデヒド系ポリマー、エーテル系ポリ
マー、アルキッド系ポリマー、フェノール系ポリマー、
及びエステル系ポリマーなどがある。

更に水溶性コポリマー型のスチレン−アクリルアミド、
スチレンー無水マレイン酸、ポリビニルピロリドン−メ
チルビニルエーテル、ポリエチレンオキサイドも本発明
に含まれる。

また、酸系ポリマーのカルボキシル基にナトリウムやア
ルミニウム等の金属を結合させた、例えばポリアクリル
酸ソーダ、ポリアクリル酸アルミニウムも本発明にふく
まれる。

以上述べた水溶性樹脂を加熱溶融体、粉状体、もしくは
水溶体として、スプレィ、ハケ塗り、浸漬などの手段で
鋳型内壁に塗布し、乾燥後溶鋼を注入し、鋼塊を製造し
たところ、従来にない表面の美麗な鋼塊を得ることに成
功した。

しかして上述樹脂は約２００℃以上の温度から分解し始
め、約７００℃〜８００℃で完全燃焼し、適度のＣＯ２
ガスを発生し、スプラッシュ・ボックスの形成及びスプ
ラッシュの発生を防止するほか湯じわの防止および溶鋼
を清浄化する作用があるものと考えられる。

又鋳型への溶鋼及び鋼塊の溶着を防止し、更に鋳型の脱
炭防止をはかれるものと考えられる。一方円筒鉄板の省
略化も可能になる。次に本発明の鋳型塗料を塗布する要
領について詳述する。本発明に係る樹脂を水によつて溶
解し水溶体となしスプレィ、ハケ塗り、ローラー塗布、
浸漬などの塗布手段を用いて塗布する場合はそれらの塗
布手段に応じた適当な粘度が存在するので、いずれの塗
布手段を採用するかによつて、それに適する粘度に調整
することが好ましい。また本発明では粉状体とし、粉体
塗装してもよいし、軟化点以上で溶解されたもの即ち加
熱溶融体を塗布してもよい。さて本発明の鋳型塗料の塗
布量は乾燥後の固形物として２０〜１０００ｙ／ｗｌの
範囲で使用すると良い結果が得られる。２０ｙ／イ以下
では塗布量が少なく鋳型壁に均一塗布するのが困難とな
り、又鋳造した鋼塊の表面肌がやや劣り、１０００ｆ／
イ以上の塗布ては塗布及び乾燥の作業性が悪く、効果も
飽和し、経済性も劣る。

又一般に銑鋼一貫工場のような多量生産プロセスでは鋳
型は繰返し使用されるため比較的高温状態を持続してお
り、溶鋼注入前における鋳型塗料塗布時においても約３
００℃程度の温度状態を保つていることがある。鋳型温
度が５０〜３００℃であれば溶液で塗布する場合比較的
短時間で塗膜が乾燥するので、鋳型の予熱又は塗料を塗
布後の乾燥を、他の手段例えばガス加熱、電気加熱、赤
外線加熱などの加熱手段で昇温させる必要がなく、より
経済的に作業を行うことができる。しかし鋳型が常温近
く迄冷却された場合や新しい鋳型を使用する場合は鋳型
又は鋳型塗料を予熱するか塗料を塗布後乾燥する必要が
ある。いずれにせよ、塗膜の乾燥は十分行なつておくこ
とが好ましい。次に本発明の実施例について詳述する。
実施例１ １００ｋｇ鋼塊用鋳型内壁をガスバーナーを用いて塗布
面を約１００℃〜２００℃に加熱したのち鋳型塗料の塗
布量を変えてハケ塗りで塗布し、乾燥後３００ｋ９大気
溶解炉で溶解した低炭素鋼の溶鋼を前記鋳型に注入し、
凝固後鋼塊を型抜きし、鋼塊肌を目視判定でスプラッシ
ュに起因する表面疵や湯じわなどを測定した結果を第１
表に示す。

第１表において鋳型塗料を用いすに製造したつまり無塗
布の場合と市販の鋳型塗料を用いて製造した鋼塊はいず
れも鋼塊表面にスプラッシュに起因する表面疵や湯じわ
が多数存在している。これらに比べ本発明の鋳型塗料を
用いた場合、鋼塊表面肌は極めて良好である。実施例２ １６０トン純酸素上吹転炉で低炭素リムド鋼を溶製し、
市販の鋳型塗料及び本発明の鋳型塗料を鋳型内面温度が
５０℃〜２５０℃で１００及び１５０ｙ／ボ（固形分）
をスプレィて塗布した鋳型に注入し、１０トン及び１６
トンの鋼塊を製造後分塊圧延工程を経て熱片手入をせず
冷却後、ヘゲ疵による手入面積率を求めた結果を第２表
に示す。

第２表において本発明の鋳型塗料は実鋼塊の表面肌を美
麗にし、ヘゲ疵を減少でき、疵手入面積を大幅に低下さ
せ、歩留りを向上できる。

更に分塊圧延後加熱することなく、直接熱間圧延するい
わゆる直送圧延する場合の熱間疵手入量を大幅に低下で
きることも確認している。実施例３ １００ｋ９鋼塊用鋳型内壁をガスバーナーで１０００Ｃ
〜２００′Ｃに加熱後内面の１１２に鋳型塗料なし又は
市販の鋳型塗料を塗布し、他の１１個に本発明の鋳型塗
料をハケ塗りで塗布し乾燥後３００ｋ９大気溶解炉で溶
解した溶鋼を前記鋳型に少量注入後直ちに注入を止め、
凝固した後溶鋼の鋳型壁でのはい上り高さ、すなわちス
プラッシュ・ボックス高さを調査した結果を第３表に示
す。

第３表において本発明の鋳型塗料は無塗布及び市販の鋳
型塗料を塗布した場合に比ベスプラツシユ・ボックス高
さが極めて小さく、スプラッシュ・ボックスを殆んど形
成しないため二重肌の形成が殆んどなく表面欠陥も生じ
難いことがわかる。

以上から従来スプラッシュ・ボックスの形成を防止する
ため使用している円筒鉄板の省略化が可能と考えられる
。本発明は従来高温の金属鋳造において単独で使用する
ことが全く考えられたことのない水溶性樹脂からなる鋳
型塗料であつて、コスト、使用の容易さ、安全さからみ
て、非常に優れた効果を奏し、本発明の技術分野におい
て極めて新規なものである。

特に水溶体として用いれば、塗布、乾燥など容易である
ほか環境上も好ましく、産業上の利用度が向上する。

以上詳細に説明した通り本発明の鋳型塗料は鋼塊鋳造の
際極めて優良な肌を有する鋼塊の製造を可能とするもの
て、前記優良な肌を有する鋼塊は疵のないところから歩
留りが良く、また欠陥のない最終製品すなわち優良なス
トリップ鋼板や条鋼類の製造を可能とし、更に円筒鉄板
の省略化も可能とするものて本発明塗料は実用効果は極
めて著しい。

本発明の鋳型塗料は普通鋼塊の鋳造のみならす特殊鋼の
鋳造や非鉄金属鋳造においても優秀な成績が期待できる
ものである。なお本発明に係る鋼塊の表面説明図を第１
〜３図に示す。

第１図は第１表における鋳型塗料を用いずに製造した、
つまり無塗布の場合の１００ｋ９鋼塊表面説明図でスプ
ラッシュに起因する表面疵１や湯じわ２が多数存在して
いる。第２図は同じく従来品を１００ｙ／ｄ（固形分）
塗布した場合の１００ｋｇ鋼塊表面説明図で無塗布の場
合より優れているがスプラッシュに起因する表面疵１や
湯じわ２がかなり見うけられる。第３図は本発明に係わ
るポリアクリル酸を固形分で１００ダ／ｄ塗布した場合
の鋼塊表面説明図で従来この種の鋳造鋼塊では得られた
ことがない美麗でスプラッシュに起因する疵や湯じわな
どのない肌を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は無塗布鋳造鋼塊の表面説明図、第２図は周知の
鋳型塗料（従来品）を用いて鋳造された鋼塊の表面説明
図、第３図は本発明の鋳型塗料を用いて鋳造された鋼塊
の表面説明図である。 １・・・・・・表面疵、２・・・・・・湯じわ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水溶性樹脂のみからなることを特徴とする鋼塊鋳造
   用鋳型塗料。 ２ 水溶性樹脂が加熱溶融体である特許請求の範囲第１
   項記載の鋼塊鋳造用鋳型塗料。 ３ 水溶性樹脂が粉状体である特許請求の範囲第１項記
   載の鋼塊鋳造用鋳型塗料。 ４ 水溶性樹脂を水溶体としてなる特許請求の範囲第１
   項記載の鋼塊鋳造用鋳型塗料。 ５ 水溶性樹脂が酸性ポリマーである特許請求の範囲第
   １項記載の鋼塊鋳造用鋳型塗料。 ６ 水溶性樹脂がアルコール系ポリマーである特許請求
   の範囲第１項記載の鋼塊鋳造用鋳型塗料。 ７ 水溶性樹脂がアミド系ポリマーである特許請求の範
   囲第１項記載の鋼塊鋳造用鋳型塗料。 ８ 水溶性樹脂がアミン系ポリマーである特許請求の範
   囲第１項記載の鋼塊鋳造用鋳型塗料。 ９ 水溶性樹脂が変性セルローズ系ポリマーである特許
   請求の範囲第１項記載の鋼塊鋳造用鋳型塗料。 １０ 水溶性樹脂がアルデヒド系ポリマーである特許請
   求の範囲第１項記載の鋼塊鋳造用鋳型塗料。 １１ 水溶性樹脂がエーテル系ポリマーである特許請求
   の範囲第１項記載の鋼塊鋳造用鋳型塗料。 １２ 水溶性樹脂がアルキッド系ポリマーである特許請
   求の範囲第１項記載の鋼塊鋳造用鋳型塗料。 １３ 水溶性樹脂がフェノール系ポリマーである特許請
   求の範囲第１項記載の鋼塊鋳造用鋳型塗料。 １４ 水溶性樹脂がエステル系ポリマーである特許請求
   の範囲第１項記載の鋼塊鋳造用鋳型塗料。 １５ 水溶性樹脂がコポリマーである特許請求の範囲第
   １項記載の鋼塊鋳造用鋳型塗料。 １６ 水溶性樹脂がポリアクリル酸又はその金属塩であ
   る特許請求の範囲第１項記載の鋼塊鋳造用鋳型塗料。