製品選定ガイド

Product Selection Guide

鋳造材料の選定は「高いものほど良い」ではなく、鋳物材質・溶解設備・造型工法・原砂条件に合わせることが重要です。同じ加炭剤でも、1トン中周波誘導炉と3トンキュポラでは吸収率が10ポイント違うことがあります。同じ銘柄の球状化剤でも、低硫黄溶湯と高硫黄溶湯では効果が全く異なります。本ガイドは「材質 → 工法 → 材料」の順に選定手順と参考添加量を示し、調達部門と技術部門の照合にご利用いただくものです。表中のデータは標準的な操業条件での経験値であり、実際は試験鋳造による検証を優先してください。

① 鋳物材質・工法別選定総括表

鋳物の種類／代表銘柄	溶解・溶湯処理	造型／中子材料	注湯と後処理
ねずみ鋳鉄 HT200 ~ HT300	加炭剤（黒鉛化または石油コークス）、除滓剤、接種剤（Ba／Sr）、フェロマンガン、フェロシリコン	生型ライン：水洗ケイ砂；樹脂砂ライン：擦洗砂＋フラン樹脂	鋳型塗型剤、セラミックフィルター、押湯スリーブ
球状黒鉛鋳鉄 QT400 ~ QT700	球状化剤（希土類Mgフェロシリコン）、接種剤（Ba／希土類）、低硫黄加炭剤、除滓剤	擦洗砂＋フラン樹脂自硬性；複雑な中子はレジンコーテッドサンド	セラミックフィルター、押湯スリーブ、鋳型塗型剤
炭素鋼／低合金鋼 ZG230-450 など	加炭剤、アルミまたはカルシウムシリコンによる脱酸、フェロクロム／フェロモリブデン／ニッケル板を銘柄に応じて配合	セラミック砂またはクロマイトサンドの面砂＋エステル硬化アルカリフェノール樹脂	鋳鋼用塗型剤、断熱押湯、セラミックフィルター
高マンガン鋼 ZGMn13 シリーズ	高炭素フェロマンガン、加炭剤、脱酸剤	フォステライト砂（SiO₂ と MnO の反応による焼着きを回避）	アルカリ性または中性塗型剤、押湯
高クロム／耐熱合金鋳鉄	フェロクロム、フェロモリブデン、銅、加炭剤	クロマイトサンドの面砂、レジンコーテッドサンド中子	高耐火度塗型剤、フィルター
消失模型鋳造	加炭剤、球状化剤／接種剤（対応材質に準ずる）	EPS模型＋消失模型専用塗型剤（強度と通気性の両立）	減圧注湯、専用塗型剤
樹脂自硬性砂ライン	—	擦洗砂＋フラン樹脂＋スルホン酸系硬化剤	アルコール系／水系塗型剤
シェル型／シェル中子ライン	—	レジンコーテッドサンド（熱法フェノール樹脂コーティング）	塗型剤、押湯スリーブ

＊表中は標準的な構成であり、実際は溶湯の硫黄・リン含有量、鋳物の肉厚、生産タクトに応じて調整が必要です。当社は操業条件に応じて具体的な銘柄提案を作成します。

② 溶解工程の材料選定要点

▍加炭剤：まず硫黄、次に吸収率

✓黒鉛化加炭剤：固定炭素 ≥98%、硫黄 ≤0.05%、吸収率 85%〜95%。球状黒鉛鋳鉄、高品質ねずみ鋳鉄、硫黄に敏感な材質に適します
✓石油コークス系加炭剤：固定炭素 95%〜98%、硫黄 0.3%〜0.5%、吸収率 75%〜85%。コストパフォーマンスが高く一般のねずみ鋳鉄に使用。球状黒鉛鋳鉄で使用する場合は持ち込まれる硫黄量を計算してください
✓粒度選定：中周波誘導炉では1〜5mmが一般的。取鍋内またはインストリーム加炭には0.5〜3mmの細粒が溶解が早く適します
✓使用要点：炉材が完全に溶解した後に添加し、出湯温度を ≥1450℃ に保ち十分に攪拌。一度に投入するより分割添加のほうが吸収率が高くなります

▍球状化剤：銘柄は溶湯の硫黄含有量で決まる

✓標準的な希土類Mgフェロシリコン：Mg 5%〜8%、Re 1%〜3%。多くの中周波炉でのねずみ鋳鉄から球状黒鉛鋳鉄への転換条件に適します
✓低希土類銘柄：溶湯の硫黄 ≤0.02%、処理温度が高い場合に選定。希土類介在物とスラグ巻き込み欠陥を低減できます
✓処理工法：サンドイッチ法（吸収が安定、Mgライトが少ない）、取鍋投入法（操作が簡単）、ワイヤーインジェクション法（パッケージワイヤーを使用、自動ラインに適合）
✓添加量：通常は溶湯量の 1.0%〜1.6%。元湯の硫黄が高く温度が低い場合は増量が必要。処理後は8〜12分以内に注湯を完了し、球状化衰退を防止してください

▍接種剤：鋳物の肉厚と欠陥タイプで選ぶ

✓Ba接種剤：衰退抵抗が強く、厚肉品と球状黒鉛鋳鉄に適し、接種効果の持続時間が長い
✓Sr接種剤：チルを抑制し黒鉛形状を改善。薄肉のねずみ鋳鉄品（シリンダーブロック、ブレーキディスクなど）に適します
✓希土類接種剤：球状黒鉛鋳鉄の二次接種に使用し、球状化衰退と黒鉛の異常を効果的に抑制します
✓添加量：炉前接種 0.3%〜0.6%、インストリーム接種 0.1%〜0.2%。総接種量が多すぎると収縮が増大するため注意してください

▍除滓剤とフェロアロイ

✓除滓剤：ベントナイト系またはパーライト系。添加量 0.3%〜0.8%。散布後に皮膜を形成してスラグを凝集し、まとめて除去できスラグ巻き込みを低減します
✓フェロアロイ：フェロマンガン、フェロシリコン、フェロクロム、フェロモリブデン、ニッケル板、銅などを目標銘柄に応じて配合。歩留まりの目安 —— Mn 80%〜90%、Cr 90%〜95%、Si 85%〜95%。実際の炉況に応じて補正が必要です

③ 造型・中子材料の選定

工法ライン	推奨砂種と粒度	結合／付属材料	選定要点
生型砂（湿態）	水洗ケイ砂 50/100、70/140 メッシュ	ベントナイト、石炭粉、デンプン	コスト優先。含泥量 ≤0.5%、粒形が丸く流動性が良い
樹脂自硬性砂	擦洗砂 30/50、40/70 メッシュ（含泥 ≤0.3%）	フラン樹脂 1.2%〜1.8%、スルホン酸硬化剤	含泥量が0.1%下がるごとに樹脂量を5%〜10%削減可能
レジンコーテッドサンドシェル中子	レジンコーテッドサンド 70/140、100/200 メッシュ	熱法フェノール樹脂コーティング砂	複雑な中子（ウォータージャケット、ガス通路）を優先。ガス発生量と強度に注目
大型鋳鋼品	セラミック砂またはクロマイトサンドの面砂	エステル硬化アルカリフェノール樹脂、アルカリ性塗型剤	焼着き防止とチル効果を両立。セラミック砂は再利用可能で総合コストはクロマイトサンドより低い
高マンガン鋼品	フォステライト砂	中性／アルカリ性塗型剤	SiO₂ と MnO が反応して低融点化合物を生成し焼着きを起こすのを回避

④ よくある欠陥 → 材料対策対照表

欠陥現象	よくある原因	材料対策
ガス穴、ピンホール	生砂と樹脂のガス発生量が多い、原砂の含泥・水分が高い、塗型剤の通気性が不適合	低ガス発生のレジンコーテッドサンドまたは樹脂に変更。樹脂添加量を管理。原砂を乾燥。通気性と塗膜厚が適合する塗型剤を選定
引け巣、微細引け	押湯の補給能力不足、押湯位置が不適切	モジュラスに応じて押湯または発熱押湯スリーブを選定し、押湯の補給効率を向上
球状化不良、球状化衰退	球状化剤の銘柄と添加量の不一致、処理温度が低い、元湯の硫黄が高い、注湯までの待ち時間が長い	球状化剤の Mg／Re と添加量を調整。ワイヤーインジェクション法に変更し吸収の安定性を向上。処理後から注湯までの時間を短縮
チル、まだらチル	接種不足、薄肉部の冷却速度が速すぎる、Mn／Cr 含有量が高い	Sr系またはBa系接種剤を選定しインストリーム接種を採用。Mn、Cr の配合量を再確認
焼着き（化学的／機械的）	砂の耐火度不足、塗型剤の被覆が不十分、溶湯の浸透	クロマイトサンド、フォステライト砂またはセラミック砂の面砂に変更。塗型剤の塗布厚と耐火度を向上
スラグ巻き込み、介在物	除滓が不十分、注湯過程での二次酸化	除滓剤の添加量と散布タイミングを標準化。注湯システムにセラミックフォームフィルターを設置
中子強度不足、折損	樹脂添加量が少ない、原砂の含泥量が高い、硬化時間が不足	水洗砂を擦洗砂に置換。樹脂と硬化剤の配合を最適化。型抜き時間を調整
加炭が不安定、吸収率が低い	加炭剤の粒度と添加タイミングが不適切、出湯温度が低い、一度の投入量が多すぎる	粒度と添加方法を調整。出湯温度を上げる。分割添加し十分に攪拌