JPH01104452A

JPH01104452A - 鋼の連続鋳造用鋳型添加剤

Info

Publication number: JPH01104452A
Application number: JP26187987A
Authority: JP
Inventors: Kenji Ichikawa; 健治市川; Osamu Nomura; 修野村; Akihiro Morita; 明宏森田; Yoichiro Kawabe; 川辺　洋一郎; Hideaki Fujiwara; 秀明藤原; Hiromi Yanagawa; 柳川　浩洋
Original assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Current assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Priority date: 1987-10-19
Filing date: 1987-10-19
Publication date: 1989-04-21
Also published as: CA1324239C; GB2211178A; DE3835492C2; AU598398B2; GB2211178B; FR2621840B1; DE3835492A1; GB8823909D0; FR2621840A1; AU2368788A; JPH0227063B2

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】［産業上の利用分野］本発明は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、ウオラスト
ナイトなどを主原料とし、必要に応じてＳ　ｉ　Ｏを質
原料を加え、更にソーダ灰、硼砂、氷晶石、フッ化ソー
ダ、ホタル石などのフラックス原料、溶融速度調整剤と
しての炭素質原料よりなっている。

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、■鋳型と凝固シェルの潤滑、■溶鋼中から浮上す
る介在物の溶解、吸収、■溶鋼の保温が重要な役割であ
る。

我国における連続鋳造技術の進展は目覚ましく、）（Ｃ
Ｒ（ホットチャージ）、ＨＤＲ（ホットダイレクトロー
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。従って、鋳片品質や操業安定度°（こ影響す
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り、従来と大きく異な
った具備特性が必要となっている。そのため、パウダー
の軟化点、融点、粘度、表面張力、結晶化温度などの特
性を支配する化学組成はより広範囲となり、特に、これ
らの特性に重大な影響を与えるＣ　ａ　Ｏ／　Ｓ　１０
２重量比（以下、Ｃａｏ　／　Ｓ　ｉ　Ｏ２と略称する
）の調整は極めて重要である。

前述したパウダーの役割のうち、■及び■は軟化点、１
粘度などの特性を調整することが最重要であり、化学組
成の選定が重要である。一方、■の溶鋼保温については
、炭素質原料によっ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問題点］従来、パウダーの基材原料としてポルトランドセメント
、黄リンスラグ、合成スラグ、ウオラストナイトなどが
使用されているが、それぞれ一長一短を有しており、パ
ウダーの基材として完全とは言い難い。例えば、ポルト
ランドセメントは比較的化学成分が安定している特徴が
あり、更に、Ｃａｏ　／　Ｓ　ｉｏ　２が他の基材原料
よりも高いため、パーライト粉などの軽量５ｉｆ２質原
料との組み合わせにより低嵩比重で、保温性が良く且っ
ＣａＯ／　Ｓ　ｉｏ　ｚを広範囲に設定することが可能
である。

しかし、ポルトランドセメントは９〜１５重量％の４　
Ｃａｏ　ＨＡ　ｂｏ　ｓ　・Ｆ　ｅ２０３を含むため、
パウダーも通常２％重量％前後のＦｅ２Ｏ３を含有する
。

パウダー中のＦ　ｅ２０　、は鋼成分（例えばＡｌ）と
反応し、鋼を汚染する原因となると同時にパウダーの特
性を変化させるため、安定した潤滑性が得られない、更
に、ポルトランドセメントを基材とするパウダーは水和
反応があるため、通常採用されている加水−混練一押出
造粒法などによる顆粒化が困難である。

一方、黄リンスラグ、黄リンスラグ類似組成の合成スラ
グは溶融−水砕物であるため、成分均一性に優れた非晶
質原料であり、顆粒化も容易である。しかし、比較的低
Ｃａｏ　／　Ｓ　ｉｏ　２（０，９〜１．１５）である
ため、比較的高ＣａＯ／５ｉＯｚのパウダーを製造する
場合、軽量の５ｉｎ２質原料の添加量が少なくなり、パ
ウダーの嵩比重が大きくなる欠点がある。また、ＣａＯ
／５ｉＯａｌ　、１５以上のパウダー組成が得られない
こともこの原料の欠点である。また、つオラストナイト
は更にＣａＯ／５ｉＯｚが低く、その使用範囲は非常に
狭く、また、成分の安定度にも問題がある。

黄リンスラグやウオラストナイトなどの比較的低Ｃａｏ
　／　Ｓ　ｉｏ　ｔの基材に石灰石やホタル石などを加
え、高ＣａＯ／５ｉＯｚのパウダーを得る方法も考えら
れるが、いずれの方法も品質の安定性に問題があり、好
ま−しいパウダーは得られない。

［問題点を解決するための手段］本発明者らはこのような従来のパウダー基材原料が有す
る欠点を解決すべく種々検討し、ＣａＯと５ｉ０２の合
計量が７０重量％以上、１２０２８重量％以下、Ｆ　ｅ
２０３１重量％以下、Ｆ１〜１０重景％で垂蓋ＣａＯ／
５ｉＯａが１．２０以上の合成珪酸カルシウムがパウダ
ー基材原料として好ましいことを見出した。

すなわち、本発明はＣａｏ　＋　Ｓ　ｉｏ　２７０重量
％以上、Ａ　１２０　ｓ　８重量％以下、Ｆ　ｅｘ　Ｏ
３１重量％以下及びＦ１〜１０重量％を含有してなり且
っＣａ　Ｏ／　Ｓ　ｉ　Ｏ２が１．２０以上である合成
珪酸カルシウムを基材原料として少なくとも５０重量％
以上含むことを特徴とする鋼の連続鋳造用鋳型添加剤を
提供するにある。

［作　用］本発明のパウダーの基材原料として使用する合成珪酸カ
ルシウムは比較的高ＣａＯ／５ｉＯｚであるため、パウ
ダーを製造する場合に、軽量のＳｉＯ２質原料を多量に
使用できる。従って、低嵩比重で、保温性の優れたパウ
ダーを得ることができ、また、５ｉｎｓ質原料の増減に
よりＣａＯ／５ｉＯａを広範囲に選定することが可能で
ある。更に、該合成珪酸カルシウムはＦｅ２Ｏ，の含有
量が少ないため、鋼中のＡｌとの反応によるＡ　１２０
　’ｓの生成が少なく、鋼の汚染を防止することができ
る。

また、Ａｌ２Ｏ３生成によるパウダー特性の変化が少な
く、安定した潤滑性が得られるため、特に厳しさを要求
されるパウダーの基材原料として好ましい特徴を有して
いる。

本発明に使用する合成珪酸カルシウムはＣａＣＯｓ、Ｃ
ａ（０、Ｈ）ｔ、ドロマイト、珪砂、珪石、粘土、ボー
キサイト、シャッモット、ガラス屑、ソーダ灰、炭酸リ
チウム、氷晶石、フッ化ソーダ、ホタル石及びコークス
粉などを所定の化学組成になるように混合し、電気炉な
どの加熱炉で１４００℃以上の高温下で溶融した後、水
砕急冷し、１００℃以上で乾燥し、ボールミルなどの慣
用の微粉砕機で１００メツシユ以下に粉砕することによ
り容易に得られる。

なお、コークス粉は溶融物中のＦｅ２Ｏ：＋を還元、除
去し、ガラス粉は溶融時間の短縮を目的として添加する
ものである。

このようにして得られる合成珪酸カルシウムは非晶質の
溶融水砕物であるため、成分が均一で、遊離のＣａＯや
３ＣａＯ−３ｉＯ□の如き水相性鉱物を含まないため、
加水−混練−押出造粒やスラリーのスプレー乾燥による
造粒が可能である。

次に、合成珪酸カルシウム基材原料の組成について記載
する。　Ｃａｏ　／　Ｓ　ｉ　Ｏ２は１．２０以上とす
る。これはＣａ　Ｏ／　Ｓ　ｉ　Ｏ２が１．２０以上で
あると、パウダーのＣａｏ　／　Ｓ　ｉ　０２組成範囲
をより広くすることができ、また、軽量の５ｉｎ２を多
量に使用すれば、低嵩比重で保温性の良いパウダーを得
ることができるためである。このような観点からすると
、合成珪酸カルシウムのＣａｂ／Ｓｉｎ、はできるだけ
高い方が良いが、ＣａＯ／ＳｉＯ□の上昇に伴い、溶融
物の凝固点、結晶化温度が上がり、溶融物製造時の作業
性が著しく悪化し、目的とする非晶質原料を安定に得る
ことは困難である。

従って、本発明に使用する合成珪酸カルシウムのＣａｏ
　／　Ｓ　ｉｏ　２は１．２〜２．３、好ましくは１．
２〜１．９が良い。

パウダーは溶融中から浮上してくるＡ　１２０３を多量
に吸収することがあり、パウダースラグはＡｌ２Ｏ３が
１５重量％以上になると、ゲーレナイ）　（２Ｃａｏ−
ＡｂＯｘ　・Ｓ’　ｉｏ　２）などの高融点鉱物を析出
己、潤滑性が低下する。従って、本発明に使用する合成
珪酸カルシウム中のＡｌ２Ｏ，含量は８重量％以下、好
ましくは５重量％以下である。

Ｆｅｔｕｓは鋼中成分と反応し、鋼の汚染原因となり、
また、スラグの特性変化の原因となるため、合成珪酸カ
ルシウム中のＦ　ｅ２０　ｓ含量は１重量％以下、好ま
しくは０．３重量％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
的で添加するが、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が認められる。また
、Ｆの添加量が過少の場合には、粘度低下の効果が少な
い、従って、合成珪酸カルシウム中のＦ含量は１〜１０
重量％、好ましくは２〜７重量％が良い。

更に、Ｆと同様の目的でＮａ２Ｏ，Ｌｉ２Ｏ、Ｂ２０．
などのフラックス成分を添加し、合成珪酸カルシウムを
製造する際の溶融物の融点、粘度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重
量％以下とすることが好ましい。

本発明のパウダーは下に示すような基材原料、５ｉｆ２
質原料、フラックス原料及び炭素質原料より構成されて
いる。

基材原料二合成珪酸カルシウム。

５ｉｎ２質原料：パーライト、フライアッシュ、珪砂、
ガラス粉、珪藻土など。

フラックス原料：ソーダ灰、Ｌ　ｉ、ＣＯ、、ＮａＦ、
Ｎａ＊Ａｊ！Ｆｓ、ホタル石、Ｂ　ａ　ＣＯ３、Ｍ　ｇ
　ＣＯｓ、Ｍ　ｇＦ　２、硼砂など。

炭素質原料：コークス粉、カーボンブラック、天然黒鉛
など。

また、パウダーは鋳造温度、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って
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。

Ｃａ０＝２０〜４５重量％、Ｓ　！　０２　＝　２０〜
５０重量％、Ｃａｏ　／　Ｓ　ｉ　Ｏ２重量比＝０．７
〜１．５、Ａｌ２Ｏ，＝０〜１０重景％、垂蓋２０３＝
０．１〜２．０重量％、ＭＦＩＯ＝０〜１０重量％、Ｎ
ａ２Ｏ＋Ｋ　２０　＋　Ｌ　ｉ　２０　＝　３〜２５重
量％、Ｆ＝２〜１５重址％、Ｂ２０．＝０〜１０重量％
、Ｍｎ０＝０〜５重量％、Ｂａ０＝０〜１５重量％、Ｃ
＝０．５〜１０重景％垂蓋述の化学組成をもつ本発明によるパウダーは合成珪酸
カルシウム基材原・料５０重量％以上、Ｓ　ｉＯ２質原
料２〜３０重量％、フラックス原料３〜３０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。

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。

Ｓ　ｉ　Ｏ２質原料はパウダーの嵩比重、ＣａＯ／Ｓｉ
Ｏ２を調整するために使用するものであり、５ｉｎ２質
原料の添加配合量が２重量％未満であるとパーライトな
どの軽量ＳｉＯ□質原料でも嵩比重を充分に低下させる
ことができず、更に保温性が悪化するために好ましくな
く、また、Ｓ　ｉ　Ｏｘ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。

フラックス原料は溶融特性を調整するために３重量％以
上を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
っ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＾成畦　　ルシウム基　原４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
中で連続鋳造により１６５０〜１７００℃に加熱するこ
とにより溶融し、得られた溶融物を水砕急冷し、粉砕品
を１９０℃で乾燥し、最後にボールミルで１００メツシ
ユ以下に粉砕して合成珪酸カルシウム基材原料を得た。

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
。

なお、第２表には比較品パウダーを製造するために使用
する黄リンスラグ、合成スラグ、ポルトランドセメント
の組成も併記する。

第一−１−一退一　　（重量％）合成珪酸カルシウム石灰石　　　　　　　　５０．５　５２．０　５６．５
ガラス屑　　　　　　　　７．５　６．０　６．５シヤ
モツト　　　　　　　ｔｏ、ｓ　　ｓ、ｏ　　−−珪石
　　　　　　　　　　１６．０　１８．０　１フ、０ド
ロマイト　　　　　　　　フ、５　９．５　１４．０ホ
タル石　　　　　　　　６．５　８．０　４．Ｑソーダ
灰　　　　　　　　１．５　１．５　２．０コークス粉
（外掛”）　　　　　３．０　３．０　３．０上述のよ
うにして得られた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。

注：第３表中：ＳｉＯ□質原料：バーライト粉、ガラス粉の合計；フラ
ックス原料：ソーダ灰、フッ化ソーダの合計；軟化点：
ゼーゲルコーンによる。昇温速度５℃／分；粘度：白金線引上法；嵩比重＝１１容器、自然充填；保温性：鋳型的観察による；表面欠陥二ノロカミ、ピンホール、タテワレなど；潤滑
安定度：モールド銅板測定結果；品質安定度ニブレークアウト及び表面欠陥発生頻度。

［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
料はポルトランドセメントの長所と黄リンスラグの長所
を同時に有しているため、該基材原料を少なくとも５０
重呈％含む本発明のパウダーは以下のような特徴を有す
る： ■軽量のＳｉｎ、質原料の添加により低嵩比重で且つ保
温性が良好である； ■Ｓ　ｉ　Ｏ２質原料の添加量を増減することにより低
ＣａＯ／Ｓｉｏ２〜高Ｃａ　Ｏ／　Ｓ　ｉ　Ｏ２の組成
を有するパウダーを製造することかで°きる； ■Ｆ　ｅ２０３−ｂＬが少なく、安定した潤滑性を有す
る；■遊離のＣａＯ１３ＣａＯ−５ｉｏｔを含まないた
めに、加水造粒が可能である； ■成分を均一にすることができる。

特許出願人　品川白煉瓦株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

ＣａＯ＋ＳｉＯ＿２７０重量％以上、Ａｌ＿２Ｏ＿３８
重量％以下、Ｆｅ＿２Ｏ＿３１重量％以下及びＦ１〜１
０重量％を含有してなり且つＣａＯ／ＳｉＯ＿２重量比
が１．２０以上である合成珪酸カルシウムを基材原料と
して少なくとも５０重量％以上含むことを特徴とする鋼
の連続鋳造用鋳型添加剤。