高速連続鋳造用モールドフラックスの化学状態に及ぼすNa添加の影響

摘要

高速連続鋳造では操業上事故と表面欠陥の防止のため鋳片と鋳型問の潤滑と緩冷却が要求され，これらはCaO-SiO_2－CaF_2系を主成分とするモールドフラックスにより制御される。 鋳片と鋳型間に流入したフラックス中に形成される液層とガラス層からCuspidine（3CaO·2SiO_2·CaF_2）が結晶化すると輻射伝熱が低減し，またエアギャップの生成により鋳型表面熱抵抗が増大する[1]ため，緩冷却を達成することができる。 このため，高速連続鋳造用モールドフラックスの設計では，Cuspidine の結晶化を制御することが必要不可欠になる。 これまでに，Watanabe ら［2，3］は主成分であるCaO－SiO_2－CaF_2系状態図におけるCuspidineの安定領楓およびCaO-SiO_2－CaF_2系スラグ中の構造を調べることによりCuspidine の結晶化機構を明らかにした。 しかしながら，CaO-SiO_2－CaF_2系におけるCuspidine安定領域の融点は非常に高いため，実際に使用するフラックスではNa（NaF，Na_2O）を第4成分として添加することにより融点を調節する。 このため、Na添加が緩冷却機能と潤滑機能に及ぼす影響を調べる必要があるが，Naを添加した系については未だほとんど研究されていない。 そこで本研究室では，Naを添加した場合のスラグ中のFの化学状態，および液相中から晶出するCuspidineと液相の平衡領域などを調べ，それぞれ講演大会で発表した。 本発表では，これらの全ての知見から得られる緩冷却機能と潤滑機能に及ぼすNa添加の影響についての結論を報告する。