モールドフラックスにおける熱伝達と結晶化度

摘要

鋼の連続鋳造プロセスの生産性を向上させるため、鋳造速度の更なる高速化が試みられている。 その際、縦割れ等の鋳片表面の品質悪化が特に問題となっている。 それを抑制するためには、モールドフラックス中の熱伝達を正確に解析する必要がある。 熱伝達は格子振動による熱伝導と輻射によって行われるため、その解析には、熱伝導度、屈折率および吸収孫数などの熱物性値と光学定数が必要不可欠となる。 実際のモールドフラックスは、鋳片/鋳型間の温度分布に応じて、液相、ガラス柏および部分的に結晶化した相を形成し、これらが混在した複雑な系となっている。 液体状態のフラックスの熱伝導度については、いくつか報告例があるが、凝固したフラックスについては、研究例自体が非常に少ないというのが現状である。 また、熱伝導度は物質の構造に依存する値であるため、そのような混合相の熱伝導度を測定する場合には、混合相中の各絡め割合淡なねち結晶化度と結晶粒の存在形態を把握しておくことが必要である。 本研究では、その第一段階として、フラックス中に析出する主な結晶であるcuspidineの析出量で結晶化度を定義して、モールドフラックスの熱伝導度と結晶化度の関係を明らがにすることを目的とする。 さらに、結晶化度の異なるモールドフラックスについて屈折率と吸収係数の測定を行うことにより、輻射をこよる熱伝導度を算出し、結晶化が梅射伝熱に及ぼす影響についても考察する。