JPS6043220B2 - 圧延用鋼塊の鋳造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鎮塊特に圧延用鎮魂の鋳造方法に関するもの
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
る鋳造方法を提供することにある。

一般に鋳型へ溶鋼を注入し鎮魂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、
分塊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
る表面欠陥のない鎮魂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を用いる鋳造方法が開発され実
用化されているが、いずれも鎮魂の肌を美産にし、歩留
りを向上させるような鋳造方法は見当らないのが現状で
ある。 すなわち、従来鋳型塗料を用いる鋳造方法とし
ては無水タール、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鋳型塗料を利用する鋳造方法
が多く、これらは高温度でＣＯ。

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ので
有効な技術と考えられてきた。 しカル前述のような鋳
造方法で用いられる鋳型塗料は溶鋼注入時に黒煙や剌激
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造方法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鋳造する
方法を提供せんとするものである。

本発明の要旨は水溶性樹脂；もしくは水溶性樹脂に水乳
化性樹脂又は水分散型樹脂のいずれか又は両者を混合添
加したものの加熱溶融体又は粉状体もしくは水溶体から
なる鋳型塗料を鋳型内壁面に乾燥後の固形物として２０
〜１０００Ｖ／７Ｔ１となるように塗布し、被膜形成後
上注ぎもしくは下注ぎ法により鋼塊を鋳造することを特
徴とする圧延用鋼塊の鋳造方法にある。

以下本発明について詳細に説明する。

本発明に係る鋳造方法において用いられる水溶性樹脂と
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ー、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、アルキッド型及びフェノール型などがある。
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。

又水乳化性樹脂とは水に溶解しない微粉末状樹脂を界面
活性剤で包んで、水に乳化させた樹脂類をいう。この水
乳化性樹脂は乳化重合で得られた合成エマルジョンと合
成ラテックスとに大別され、前者は酢酸ビニル樹脂エマ
ルジョン、アクリル系樹脂エマルジョンがあり、後者に
はスチレン−ブタジエン乳化共重合体の水分散系がある
。更に水分散型樹脂とは水に溶解しない固形の樹脂を切
断し、水に懸濁させた樹脂をいい、前述樹脂等を機械的
、強制的に樹脂の粒子径を数μから数１０μにし水に分
散し、例えば白色乳液状にしたものなどをいう。次に水
溶性樹脂に水乳化性樹脂あるいは水分散型樹脂を混合添
加する理由について説明する。水乳化性樹脂あるいは水
分散型樹脂は固形樹脂を水中に乳化又は分散させたもの
で、これらは水溶性樹脂に比べ鋳型への塗布時、及び溶
鋼注入時の耐熱性にすぐれ、又鋳型への接着性の良いも
のもある。従つて水溶性樹脂を単独で使用する場合で、
その樹脂の鋳型への塗装性、乾燥性などの各性能の内劣
つているものがあれば、その性能の優れた水乳化性樹脂
あるいは水分散型樹脂を混合添加して全性能を許容でき
る限界以上に向上させることができる。そしてこれらの
樹脂を混合添加した水溶性樹脂を使用した場合、水溶性
樹脂を単独て使用したものに比べて疵の少ない鋼塊が製
造できる。本発明は前述のように水溶性樹脂又は該水溶
性樹脂に水乳化性樹脂もしくは水分散型樹脂を加えるか
又は両者を混合添加したものの加熱溶融体又は粉状体も
しくは水溶体からなる鋳型塗料をスプレィ法、ハケ塗り
法、ローラー法、浸漬法などの手段により鋳型内壁に塗
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もので
ある。

前記樹脂は約２００℃以上の温度から分解し始め、約７
００℃〜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。次に本発明の方法における鋳型塗料
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Ｌよつて溶液となしスプレィ、
ハケ塗り、ローラー塗布、浸漬法などの塗布手段で塗布
する場合はそれ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。本発明者等は前記塗料を
加熱溶融体又は粉状体として鋳型内壁面に塗布して効果
をおさめたが、水溶体として塗布する方法がもつとも作
業性が良く、製造後の鋳型処理や残留物の清掃、塗布装
置の保守整備、操作などすべてやり易く効果的であつた
。

さて本発明の方法に用いられる鋳型塗料の塗布量は乾燥
後の固形物として２０〜１０００′／イの範囲で使用す
ると良い結果が得られる。２０ｙ／Ｒｔ以下ては塗布量
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、１０００ｙ／イ以上の塗
布で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てきる。しかし鋳型が常温近
ャ１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
く必要がある。前記の鋳型としてはフラット、コルゲー
トおよびフルート鋳型などがあり、いずれの鋳型も用い
ることができる。

次に本発明の実施例について詳述する。

実施例１ １００ｋ９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ず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造方法を
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、
市販の鋳型塗料及ひ本発明に係る鋳型塗料を鋳型内面温
度が５００Ｃ〜２５０℃で１００及び１５０ｙ／ォイ（
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表において本発明に係る鋳型塗料は実鋼塊の表面肌
を美麗にし、ヘゲ疵を減少てき、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楊合の熱間疵手入量を大巾に低下で
きることも確認している。実施例３ １００ｋ９Ｗ４塊用鋳型内壁をガスバーナーで１００℃
〜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１１２面に本発明に係る
ｌ鋳型塗料をハケ塗りで塗布し乾燥後３００ｋ９大気溶
解炉て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方法は無塗布及び市販品の鋳型
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
。以上詳細に説明した通り本発明の方法は鋼塊鋳造の際
極めて優良な肌を有する鋼塊の製造を可能とするもので
、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で本発明方法は実用効果は極め
て著しい。

本発明の方法は普通圧延鋼塊の鋳造のみならす特殊鋼の
鋳造や非鉄金属鋳造に利用し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〜第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１００ｆ／イ（固形分）
塗布した場合の１００ｋ９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１００Ｉ１／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。又本発明においては鋳型塗
料のＰＨが５．８〜８．６の値になるようにＰＨ調整剤
を適量添加してもよい。鋳型塗料が酸性の場合はＰＨ調
整剤に水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カル
シウム、修酸カルシウム、酒石酸ナトリウム塩、酒石酸
カリウム塩およびポリアクリル酸ソーダ等のアルカリ系
ポリマー等のアルカリ性物質を添加し、一方鋳型塗料が
アルカリ性の場合はＰＨ調整剤にアクリル酸、メタクリ
ル酸、マレイン酸、フマール酸等のカルボン酸又はポリ
カルボン酸を前記酸系ポリマー等の酸性物質を添加する
とよい。即ち、本発明においては目的を逸脱しない範囲
において前述のような添加剤等をごく小量添加すること
は許される。

【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
方法に係る鋳型塗料（従来品）を用いて鋳造された鋼塊
の表面説明図、第３図は本発明に係る鋳型塗料を用いて
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)

【特許請求の範囲】
1. １ 水溶性樹脂；もしくは水溶性樹脂に水乳化性樹脂又
   は水分散型樹脂のいずれか又両者を混合添加したものの
   加熱溶融体又は粉状体もしくは水溶体からなる鋳型塗料
   を鋳型内壁面に乾燥後の固形物として２０〜１０００ｇ
   ／ｍ＾２となるように塗布し、被膜形成後溶鋼を注入し
   鋼塊を鋳造することを特徴とする圧延用鋼塊の製造方法
   。