JP2000042696A - 連続鋳造用ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋳造中に稼働表面の平滑性を維持して、アル
ミナの付着を抑制できる連続鋳造用ノズルを提供する。 【解決手段】 連続鋳造用ノズル１は、ノズル本体２の
軸方向中心に内孔３が形成されている。内孔３の下端に
は、ノズル本体２の側面に開口する吐出孔４が形成され
ている。内孔３及び吐出孔４の表層部３ａ及び４ａは、
スピネル（ＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3）９０〜１００重量％、Ｍ
ｇＯ若しくはＡｌ2Ｏ3が０〜１０重量％の組成の耐火物
によって形成されている。これにより、稼働表面の平滑
性が維持されるとともに、酸素供給源としてのアルミナ
生成を抑制することができる。表層部３ａ，４ａの鉱物
組成の主成分にスピネルを用いることにより、高温・還
元雰囲気下でのアルミナ粉との凝結性を抑制することが
でき、アルミナ付着によるノズル内孔３及び吐出孔４の
狭さく若しくは閉塞を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造用ノズル
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】浸漬ノズルの材質中には、熱衝撃抵抗性
を確保するために低熱膨張性骨材として１０〜３０％の
溶融シリカが添加される。しかし、シリカは溶鋼と濡れ
易くＦｅＯ，ＭｎＯ等の鋼中成分との間で低融点化合物
を生成し、カーボンの溶鋼中への溶失と相俟って、骨材
部分の溶出を引き起こし溶損を著しく助長する。また、
使用耐火物中の以下の反応により ２Ｃ（Ｓ）＋Ｏ2（ｇ）→ ２ＣＯ（ｇ） ＳｉＣ（Ｓ）＋２ＣＯ（ｇ）→ＳｉＯ2（Ｓ）＋３Ｃ ＳｉＯ2（Ｓ）＋Ｃ（Ｓ）→ ＳｉＯ（ｇ）＋ＣＯ
（ｇ） ＳｉＯ（ｇ）が揮散し、浸漬ノズルの表面に空孔を生じ
て組織を脆弱化するとともに、面荒れを助長して表面の
平滑性が失われ、物理的に付着物が堆積する。

【０００３】さらに、生成物ＳｉＯ（ｇ），ＣＯ（ｇ）
は、鋼中の以下の反応により ３ＳｉＯ（ｇ）＋２Ａｌ→Ａｌ2Ｏ3（Ｓ）＋３Ｓｉ ３ＣＯ（ｇ）＋２Ａｌ→ Ａｌ2Ｏ3（Ｓ）＋３Ｃ アルミナの析出・生成の原因ともなり、浸漬ノズル表面
へのアルミナ付着が進行する。このように、シリカ成分
は高級清浄鋼の鋳造に於いては好ましくない成分であ
り、浸漬ノズルの材料構成としては低シリカ・無シリカ
の方向で材質改善が図られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シリカ
レスタイプの浸漬ノズルを低炭アルミキルド鋼の鋳造に
適用した結果、鋳造時間の経過とともにアルミナ付着量
が増加する傾向は改善されなかった。このため、シリカ
レスタイプの浸漬ノズルのアルミナ付着発生原因を電子
顕微鏡により調査したところ、稼働面の表面性状は黒鉛
の酸化・骨材の脱落等により凸凹が大きくなっているこ
とが確認された。次に付着物中の地金の成分を定量分析
したところ、地金中のＳｉ量が稼働面近傍で大きくなっ
ており、シリカの含有量によりその程度に差が見られる
ことが分かった。これは材質中のシリカが炭素と反応し
て、ＳｉＯ（ｇ）となって溶鋼中に供給された結果であ
ると考えられる。このことから、アルミナの付着を抑制
する方策として、材質中のシリカ量を低減することに加
え、浸漬ノズルの稼働表面の平滑性を鋳造中に於いても
維持することが重要であることが分かった。本発明は、
上記した点に鑑みてなされたものであり、鋳造中に稼働
表面の平滑性を維持して、アルミナの付着を抑制できる
連続鋳造用ノズルを提供することを目的とするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の連続鋳造用ノズルは、溶鋼と接触する内孔
表層部の鉱物組成が、スピネル（ＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3）９
０〜１００重量％、ＭｇＯ若しくはＡｌ2Ｏ3が０〜１０
重量％からなり、結合剤を添加するとともに、混練、成
形して非酸化性雰囲気で焼成したことを特徴とする。

【０００６】

【発明の作用効果】上記連続鋳造用ノズルによれば、溶
鋼と接触する内孔表層部の鉱物組成にカーボン及びシリ
カを含んでいないから、鋼中の反応でＳｉＯ（ｇ）やＣ
Ｏ（ｇ）が生成されることがない。従って、稼働表面の
平滑性が維持されるとともに、酸素供給源としてのアル
ミナ生成を抑制することができる。また、内孔表層部の
鉱物組成の主成分にスピネルを用いることにより、高温
・還元雰囲気下でのアルミナ粉との凝結性を抑制するこ
とができる。従って、アルミナ付着によるノズル内孔の
狭さく若しくは閉塞を防止できるとともに、極低炭素鋼
を鋳造する際のカーボンピックアップを防止できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の１実施形態を以下に説明
する。図１は本発明に係る連続鋳造用ノズル１の概略を
示した断面図である。この連続鋳造用ノズル１は、タン
ディッシュとモールドとの間に配置されて浸漬ノズルと
して使用される。ノズル本体２の軸方向中心に内孔３が
形成されている。内孔３の下端には、ノズル本体２の側
面に開口する吐出孔４が形成されている。内孔３及び吐
出孔４の表層部３ａ及び４ａは、スピネル（ＭｇＯ・Ａ
ｌ2Ｏ3）９０〜１００重量％、ＭｇＯ若しくはＡｌ2Ｏ3
が０〜１０重量％の組成の耐火物によって形成されてい
る。

【０００８】上記連続鋳造用ノズル１の内孔３及び吐出
孔４の表層部３ａ及び４ａを形成する耐火物の組成を調
整して形成したサンプルにより、アルミナ付着試験及び
試験後各サンプルの稼働面を電子顕微鏡により観察し
た。アルミナ付着試験は、２０×２０×２３０の寸法に
形成した各サンプルを、それぞれ０．２〜０．０５重量
％のアルミニウムを含有する１５５０℃の溶鋼中に２４
０分間浸漬した後、各サンプルの内孔３及び吐出孔４の
表層部３ａ及び４ａに付着したアルミナ層の厚みを測定
したものである。また、表面粗度計により、稼働面の表
面粗度を測定した。表１にその結果を示す。

【０００９】

【表１】

【００１０】表１に示すように、アルミナ付着量はサン
プルＮｏ．１及びＮｏ．２の本発明のものが、０．１〜
０．２ｍｍで、比較サンプルＮｏ．３〜Ｎｏ．５のもの
に比して極めて少なかった。また、稼働面の表面粗度
は、比較サンプルＮｏ．５のものが４０μｍ以上に比し
て、本発明のサンプルＮｏ．１及びＮｏ．２のものは、
２５μｍ以下であった。スピネル（ＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3）
の組成が９０重量％未満の比較サンプルＮｏ．３及びＮ
ｏ．４のものは、２５μｍ以上であった。

【００１１】溶鋼と接触する内孔３及び吐出孔４の表層
部３ａ及び４ａの鉱物組成にカーボン及びシリカを含ん
でいない本発明サンプルＮｏ．１及びＮｏ．２は、稼働
表面の平滑性が維持されるとともに、酸素供給源として
のアルミナ生成を抑制することができる。また、表層部
３ａ，４ａの鉱物組成の主成分にスピネルを用いること
により、高温・還元雰囲気下でのアルミナ粉との凝結性
を抑制することができる。従って、アルミナ付着による
ノズル内孔３及び吐出孔４の狭さく若しくは閉塞を防止
できる。尚、図２に示す連続鋳造用ノズル１１とするこ
ともできる。該連続鋳造用ノズル１１は、内孔１３の表
層部１３ａ及びノズル下部の溶鋼浸漬部１５に、本発明
の組成の耐火物を形成したものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】連続鋳造用ノズル１の断面図である。

【図２】連続鋳造用ノズル１１の断面図である。

【符号の説明】

１，１１...連続鋳造用ノズル ２...ノズル本体 ３，１３...内孔 ４...吐出孔 ３ａ，４ａ，１３ａ...表層部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶鋼と接触する内孔表層部の鉱物組成
   が、スピネル（ＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3）９０〜１００重量
   ％、ＭｇＯ若しくはＡｌ2Ｏ3が０〜１０重量％からな
   り、結合剤を添加するとともに、混練、成形して非酸化
   性雰囲気で焼成したことを特徴とする連続鋳造用のノズ
   ル。