Jack Xing著、技術営業ディレクター、YK Chanshine · 連続鋳造用耐火物 · 更新日：
タンディッシュのライニングは、3つのことを同時に左右します。取鍋から鋳型まで鋼をどれだけ清浄に保てるか。タンディッシュを台車から降ろすまでに、連続鋳造シーケンスをどれだけ長く続けられるか。そして、鋳造の合間に準備エリアで必要となるガス、労力、ターンアラウンド時間です。
連続鋳造工場の大半では、3種類のワーキングライニングシステムが使用されています。断熱ボード、吹き付け／こて塗りコーティング、または乾式振動施工材です。このガイドでは、それぞれの化学組成、操業上のトレードオフ、バインダーの選択、施工管理について、代表的なTDSの範囲と見積もり用チェックリストを交えて比較します。
このガイドの要点：
- 乾式振動施工材は、自由水をまったく持ち込まず、断熱性のある裏層を備えた高密度の高温面を形成するため、最長の連続鋳造寿命（20～60時間以上）と最も清浄な鋼を実現します。
- 断熱ボードは予熱設備が不要で、地金を容易に除去できますが、シリカボードはAlキルド鋼と反応し、介在物欠陥を引き起こすことがあります。
- 吹き付けコーティングは材料費では両者の中間ですが、水分を除去するために高温のガスによる長時間の焼成（800～1000 °C）が必要です。
- 超低炭素鋼種および水素に敏感な鋼種には、炭素と水素の取り込みをなくすため、無機バインダー（ポリリン酸塩、ケイ酸ナトリウム、またはホウ酸）が必要です。
ひと目でわかる：ボード、コーティング、乾式振動施工材の比較
| 項目 | ボード | 吹き付け／こて塗りコーティング | ドライ振動材 |
|---|---|---|---|
| システム内の水分 | なし | 高い | なし |
| 予熱 | 冷間スタート可能 | 800～1000 °C、2～6時間 | 200～300 °C、45～90分（または急速加熱） |
| 最大の強み | 剥がしが速く、簡単 | 施工コストが低く、断熱性に優れる | 長寿命、高密度の高温面、清浄な鋼 |
| 主なリスク | 種類によってはSi、H、または強度の問題 | 水による損傷、HとOの取り込み、剥離 | 型枠と厳密な施工管理が必要 |
| 標準的な寿命 | 短い連続鋳造シーケンス | ボードより長い | 20時間以上、60～70時間との報告あり |
タンディッシュのライニング：ゾーンと層
連続鋳造用タンディッシュには、それぞれ異なる役割を持つ複数の耐火物ゾーンがあります：
- 断熱層：鋼殻に接する層（ケイ酸カルシウムボードまたはセラミックファイバー）で、鋼殻の過熱を防ぎます。
- 永久（安全）ライニング：高アルミナれんがまたは低セメントキャスタブルで、数か月にわたってそのまま使用します。
- ワーキングライニング：溶鋼およびタンディッシュスラグに直接接触する交換可能な層（ボード、吹き付け材、ドライミックス）。
- 流量制御用耐火物：滞留時間と介在物の浮上を制御するインパクトパッド、堰、ダム、乱流抑制材。
断熱ボード
タンディッシュボードは、永久ライニングに押し付けるか、モルタルで固定する成形済みパネルです。冷間始動が可能で、残鋼除去も非常に速いため、短い連続鋳造を行う小型ビレット鋳造機で広く使われています。
| ボード | 最適な用途 | 性能 | 注意点 |
|---|---|---|---|
| シリカボード | 普通炭素鋼・鉄筋用鋼 | 低コストで施工が容易 | Alキルド鋼中でSiO₂が還元され、介在物が発生 |
| マグネシアボード | 清浄鋼・合金鋼 | 高塩基度、低反応性 | 水和を防ぐため、適切な保管が必要 |
| フォルステライトボード | 中級グレード | 熱膨張のバランスがよい | 純粋なMgOより耐火性が低い |
吹き付け・コテ塗り用コーティング材
コーティング材はロボット式スプレーアームまたはコテで施工します。ドライミックスより1トン当たりのコストは低いものの、15%～25%の水分を含むため、ガス加熱で完全に除去する必要があります：
| パラメーター | 標準範囲 | 鋳造機への影響 |
|---|---|---|
| 加水量 | 18～25%（吹き付け）／14～18%（コテ塗り） | 予熱時間を短縮すると水素リスクが高まる |
| ベークアウトサイクル | 800～1000 °Cで2～6時間 | 準備ベイで大量の燃料ガスを消費 |
| リバウンドロス | 施工時に5～12% | 吹き付け時の材料ロス |
ドライ振動材
ドライ振動材（MgO 80%～92%）は、高清浄鋼の製造と高生産性の連続鋳造における現在の標準です。加熱した型の周囲に完全乾式で施工するため、蒸発させる水分がありません。
| 結合材の種類 | 一般的な材料 | 利点 | 制約 |
|---|---|---|---|
| 有機 | フェノール樹脂、ノボラック、ピッチ | 200～250 °Cで焼き付け後、高い生強度 | 硬化中に煙／ガスが発生し、炭素と水素が混入する |
| 無機 | ポリリン酸塩、固体ケイ酸ナトリウム、ホウ酸 | 煙の発生ゼロ、炭素／水素の混入ゼロ | 型枠温度の厳密な管理が必要 |
乾式振動施工材の代表的なTDS仕様
| パラメーター | 標準グレード（ビレット） | 高純度グレード（スラブ／高清浄鋼） |
|---|---|---|
| MgO含有量（%） | 82.0–85.0% | 88.0–92.0% |
| SiO₂含有量（%） | ≤ 5.5% | ≤ 3.0% |
| CaO含有量（%） | ≤ 3.0% | ≤ 2.2% |
| かさ密度（g/cm³） | 2.10–2.25 | 2.25–2.40 |
| 冷間圧縮強度（250 °Cで硬化後） | ≥ 4.0 MPa | ≥ 5.0 MPa |
| 冷間圧縮強度（1500 °Cで焼成後） | ≥ 18.0 MPa | ≥ 25.0 MPa |
タンディッシュの構造物と流動調整材
プレキャストダム、堰、ターボストップは乾式振動施工材と連携し、流体の流れを最適化して滞留時間を延ばし、計量ノズルへの短絡流を防ぎます。
| 形状 | 位置 | 主な機能 |
|---|---|---|
| ターボストップ／インパクトパッド | 取鍋シュラウドの真下 | 流れの運動エネルギーを消散し、スラグの渦巻きを防止 |
| 堰 | 注湯ゾーンと鋳造ゾーンの間 | 鋼流を下向きに導き、トップスラグを保持 |
| ダム | ストランドノズルの手前 | 鋼流を上向きに導き、介在物の浮上分離を促進 |
選択ガイド：鋳造機に適したライニングを選ぶ
| 鋳造機の種類 | 鋼種 | 推奨作業ライニング |
|---|---|---|
| 小型ビレット鋳造機（短連続鋳造 < 4回の溶解） | 鉄筋、一般棒鋼 | シリカまたは低MgO断熱ボード |
| 中型ビレット／ブルーム鋳造機（4～12回の溶解） | 構造用鋼、SBQ炭素鋼 | MgOスプレーコーティングまたはMgO 82%乾式施工材 |
| 高生産性スラブ鋳造機（10～30回以上の溶解） | 深絞り用鋼、IF鋼、APIラインパイプ | 高純度MgO乾式振動施工材（MgO 88～92%） |
| 超低炭素鋼／軸受鋼用鋳造機 | 100Cr6、タイヤコード、ULC | 無機結合高純度MgO乾式施工材 |
よくある質問（FAQ）：タンディッシュ作業ライニングシステム
タンディッシュの乾式振動施工材とコーティングの違いは何ですか？
コーティング材は水と混合して湿式で施工するため、800～1000 °Cで長時間焼成する必要があります。乾式振動施工材は乾燥した状態で型枠の周囲に充填・振動施工し、200～300 °Cで養生するだけなので、ライニング内に自由水を持ち込みません。
タンディッシュ用乾式振動施工材の寿命はどれくらいですか？
通常は20鋳造時間以上です。高級品では60～70時間の実績も報告されています。実際の寿命は、鋼種、スラグ、温度、施工品質によって異なります。
Alキルド鋼にシリカボードを使用できますか？
推奨しません。鋼中のAlとMnがボード中のSiO₂を還元し、Al₂O₃と2MnO·SiO₂を生成して酸化物介在物を増加させます。
超低炭素鋼には、どのバインダーが最適ですか？
ポリリン酸塩、固体ケイ酸ナトリウム、ホウ酸などの無機バインダーを使用します。炭素や水素を含まず、養生中に刺激性のガスも発生しません。
タンディッシュ用乾式混合材は何℃で養生すればよいですか？
型枠を200～300 °Cで1～2時間加熱して脱型し、使用前に1000 °Cを超える温度で約1時間焼成します。必ずサプライヤー独自の手順に従ってください。
タンディッシュのダムや堰にマグネシアが使われるのはなぜですか？
マグネシアは溶鋼中でも強度を保ち、アルミナ・マグネシアより安価で、Al₂O₃介在物を吸収してスピネル層を形成します。また、高アルミナ質のタンディッシュ用資材と比べ、鋼中への酸素の持ち込みを約80%低減すると報告されています。
ダム用キャスタブルにα-Al₂O₃とシリカ微粉を加えるのはなぜですか？
アルミナ微粉はMgOと反応して約8%膨張するスピネルを生成し、マトリックスを緻密化します。シリカ微粉は水和と亀裂を抑えますが、低融点相を生成するため、配合量は約2%以下に抑えます。
タンディッシュライニングの見積もりを依頼するには、何を送ればよいですか？
処理能力、ストランド数、鋼種、連続鋳造長さ、スラグデータ、現在のライニングと損傷形態、バインダーの制約、数量、仕向地をお知らせください。推奨グレードとTDSをご案内します。
連続鋳造機の仕様と目標連続鋳造長さをお知らせください
連続鋳造の時間を延ばしたい、段取り替えによる停止時間を短縮したい、または高清浄鋼への水素・酸素の混入を防ぎたいとお考えですか？鋳造機の形式（ビレット／ブルーム／スラブ）、鋼種、連続鋳造長さ、現在のライニング寿命をお知らせください。用途に合わせた乾式混合材／ボードの推奨、TDS、コスト比較を24～48時間以内にご提供します。