高チタン鋼の連続鋳造過程におけるTiN介在物による結魚問題に対処するため、5種類の潜在的な高チタン鋼保護スラグを設計した。現場観察、回転円柱法、および熱力学計算を組み合わせた方法により、各種保護スラグのTiN吸収挙動を研究し、その吸収機構を解明した。現場観察の結果、5種類の保護スラグはいずれもTiNと反応して気泡を生成し、CaO-SiO₂-Al₂O₃（CSA）系保護スラグの反応が最も激しく、次いでCaO-SiO₂-Al₂O₃-BaO（CSAB）系保護スラグであった。回転円柱実験の結果、各保護スラグのTiN吸収速度はすべて遅く、1520 ℃においてCSA保護スラグの吸収速度が最速で3.00×10^-3 mm/分、次いでCSABスラグで2.46×10^-3 mm/分であった。これは現場観察の規則と一致する。反応界面の電子顕微鏡観察、熱力学計算、および吸収前後の成分変化は、保護スラグによるTiN吸収速度が反応境界層の厚さと負の相関関係にあることを示している。TiNは主にスラグ中の酸化性成分Na₂Oと反応し、Na₂Oの活性が最も高いCSAがTiN吸収能力が最も高い。吸収機構は、TiNがスラグ中の酸化性成分と反応してTiO₂を生成し、TiO₂が拡散溶解して保護スラグに取り込まれることである。したがって、保護スラグ中の酸化性成分の活性を高めることで、TiNを酸化して吸収除去できる。

高チタン鋼;TiN介在物;保護スラグ;吸収挙動