JP2000167658A

JP2000167658A - タンディッシュ用注入管

Info

Publication number: JP2000167658A
Application number: JP10346877A
Authority: JP
Inventors: Yuji Yoshimura; 裕次吉村; Haruki Okamoto; 春樹岡本; Hitoshi Kunii; 仁国井
Original assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Current assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Priority date: 1998-12-07
Filing date: 1998-12-07
Publication date: 2000-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】注入管本体内面への地金付着に対する抵抗性
及び対スポーリング性が高く、カーボンピックアップの
少ない、繰り返し使用できる耐用性の高いタンディッシ
ュ用注入管を提供すること。【解決手段】金雲母を粉砕し、接着剤としてシリコー
ンを使用して10mm厚のシート状とし、次いでそれを筒状
に成形した内面剥離材12を、図１に示すような注入管本
体11の内壁面に、耐熱性無機接着剤を用いて貼着した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タンディッシュ内
に溶鋼を無酸化注入する際に使用する注入管、特に、注
入管本体内面への地金付着に対する抵抗性及び耐用性の
高い雲母板から形成された内面剥離材を本体内面に装着
した注入管に関する。

【０００２】

【従来の技術】タンディッシュ用注入管としては、従来
より、アルミナ−黒鉛質、溶融シリカ又はアルミナキャ
スタブルからなるものが使用されてきた。ロングノズル
に比較して大径管であるため内面への地金付着が大き
く、その対策として、例えば、実公平7-44363号公報に
開示されている如く、注入管本体内面に剥離剤被覆を施
した内面被覆注入管も提案されている。

【０００３】また、特開平10-5943号公報には、ノズル
本体の内周面にセラミックペーパーを貼着して焼成する
ことによりノズル本体と一体化されたノンカーボン層を
具有することを特徴とする連続鋳造用ノズルが開示され
ている。また、セラミックペーパーを内面に貼着した注
入管を使用してある程度の地金付着抑制が得られてい
る。更に、実開平5-93646号公報には、黒鉛を含有しな
い耐火物の成形体をロングノズルの本体内面の一部に一
体配設し、カーボンピックアップを防止する方法が提案
されている。

【０００４】実公平7-44363号公報の注入管本体内面に
剥離剤被覆を施した内面被覆注入管は、使用中に付着し
た地金が冷却時に剥落することを意図したものであり、
長時間使用中に大きな地金が付着した場合には、地金の
落下時の衝撃で注入管に損傷を与えると共に剥離剤が地
金と共に脱落し、再施工しなければならないという問題
があった。また、溶鋼流が偏流して注入管本体内壁面に
直接湯があたった場合には容易にセラミックペーパーが
剥落、磨耗するという問題もあった。

【０００５】特開平10-5943号公報に記載されているよ
うな、付着そのものを少なくする目的でセラミックペー
パーを連続鋳造用ノズル内面に貼着するという発明を注
入管に適用した場合、注入管は、介在物や地金等が付着
し難く、また、カーボンピックアップに対し効果を有す
るものの、鋳造ノズルに比べて接する溶鋼の温度が高い
ため、加熱冷却の繰り返しや溶鋼の偏流に起因してスポ
ーリングが生じ易いという問題があった。

【０００６】実開平5-93646号公報に記載されているよ
うな、耐火物の成形体をロングノズルの本体内面に一体
配設するという発明をタンディッシュ用注入管に適用す
る場合には、工程が複雑で高価なものになりコスト的に
不利であるという問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであって、その目的とするところ
は、注入管本体内面への地金付着に対する抵抗性及び対
スポーリング性が高く、カーボンピックアップの少な
い、繰り返し使用できる耐用性の高い注入管を提供する
ことである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題点、特に、注入管本体内面への地金の付着に対する防
止策について調査・研究をしていたところ、セラミック
ペーパーに比較して耐磨耗性に優れかつ薄片状にへき開
する特性を持った雲母板から形成された内面剥離材を注
入管本体内面に装着することで地金付着に対する抵抗性
及び耐スポーリング性が大きく向上することを見いだ
し、本発明を完成したものである。

【０００９】即ち、マイカの主成分は、SiO₂であり、Si
-O間の結合は、共有結合で非常に強固である。マイカの
結晶は、Siと４個のＯとで形成される正四面体が六角網
目状に連なり板状体を形成し、この板状体が２枚で一組
となっている。また、その板状体間は、八面体位をとる
イオン（例えば、Al³⁺，Mg²⁺）で結合をしている。これ
をタブレットといい、これが層をなして積み重なってお
り、タブレット間にアルカリ土類金属イオンが、イオン
結合でつながっている。この層間の結合が弱く、マイカ
は板状に剥がれ易くなっている。そこで、マイカを粉砕
又は10〜30μｍの厚さに剥がしたものを接着剤で貼り合
わせしてシート状に加工した“雲母板から形成された内
面剥離材”は、セラミックペーパーに比較し耐磨耗性に
優れかつ薄片状にへき開する特性を持っており、注入管
本体内面に装着した場合、地金付着に対する抵抗性及び
耐スポーリング性が大きく向上するものと思われる。

【００１０】本発明に係る注入管は、「タンディッシュ
内に溶鋼を無酸化注入する際に使用する注入管におい
て、注入管本体内面へ雲母板から形成された内面剥離材
を装着したことを特徴とする注入管。」（請求項１）を
要旨（発明を特定する事項）とし、特に、・前記注入管本体内面へ装着される内面剥離材の厚み
が、0.1mm〜10.0mmであること（請求項２）、・前記注入管本体内面へ装着される内面剥離材が、フレ
キシブルマイカから形成されていること（請求項３）、・前記注入管本体内面への内面剥離材の装着が、注入管
内径より若干寸法の小さい円筒状の雲母板から形成され
た内面剥離材を注入管本体内面に接するように上部から
つり下げた状態でなされていること（請求項４）、を
特徴とするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は、注入管本体内面へ雲母
板から形成された内面剥離材を装着したことを特徴とす
るである。即ち、本発明に係る注入管は、薄片状マイカ
類鉱物を接着剤で貼り合わせしてシート状に加工するこ
とによって得られた雲母板から形成された内面剥離材
を、その本体内面に装着したものである。

【００１２】以下において、本発明を、図面を参照して
詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の態様を示す
注入管の断面図であり、図２は、本発明の他の実施の態
様を示す注入管の断面図であり、図３は、本発明の更に
他の実施の態様である、筒状に成形した雲母板から形成
された内面剥離材を装着した注入管の断面図である。図
４(a) は、図３において用いらている筒状の内面剥離材
を吊り下げるための吊り下げ用治具の斜視図であり、図
４(b)，(C)は、吊り下げ用治具の吊り具部の斜視図であ
る。

【００１３】本発明に係る注入管は、取鍋からタンディ
ッシュに溶鋼を無酸化注入する際に使用されるもので、
注入管本体11とその内側に装着されている雲母板から形
成された内面剥離材12とからなる。注入管本体11は、注
入管を構成する本体で、公知の材料である、アルミナ−
黒鉛質、溶融シリカ質又はアルミナキャスタブル耐火物
からなる大径管状のものである。そして、注入管本体11
は、図１に示されているように、直管状のものでも良け
れば、図２に示されているように、テーパ型下広形状の
ものでも良い。そのテーパ型下広形状は、注入管本体21
の内面形状が、該注入管本体21の軸線に対して、内面テ
ーパ角度が０〜５度外側に傾斜している形状である。

【００１４】本発明で使用する雲母板から形成された内
面剥離材は、マイカ類鉱物を積層させペーパー状に成形
したものである。即ち、雲母板から形成された内面剥離
材は、マイカを粉砕又は10〜30μｍの厚さに剥がしたも
のを接着剤で貼り合わせして積層させ、0.1mm〜10.0mm
の厚さのペーパー状に成形したものである。接着剤とし
ては、エポキシ樹脂、シリコーン、無機接着剤等が使用
でき、硬化度合いをコントロールすることによりシート
の柔軟性を調整することが出来る。雲母板から形成され
た内面剥離材としては、特に、フレキシブルマイカ（M6
0BS 岡部マイカ工業所製）から形成されているものが好
ましい。それは、フレキシブルマイカは、可撓性があり
内面貼付するのに好適だからである。雲母板から形成さ
れた内面剥離材は、セラミックファイバーからなるセラ
ミックペーパーに比較し表面性状が平滑でありかつ硬度
も高いため地金が付着し難く、磨耗、剥落し難くなっ
た。また、一旦地金が付着しても雲母板の表層が部分的
に剥離して地金と共に剥落するため地金離れが良いとい
う特徴がある。

【００１５】本発明において使用することが可能である
マイカ類鉱物の代表的なものの特性を表１に示す。

【００１６】

【表１】

【００１７】注入管本体の内面に上記の雲母板から形成
された内面剥離材を装着する方法としては、図１，２に
示されているように、注入管本体11，21の内壁面に接着
剤で貼り付ける方法と、図３に示されているように、筒
状に成形した内面剥離材32を注入管本体31の上部よりそ
の内面に吊り下げ用治具34等を使用してで吊り下げる方
法とがある。

【００１８】接着剤を使用して装着する場合は、予め注
入管本体の内壁面にフィットするような外形の筒状に成
形した内面剥離材を、注入管本体の内壁面に接着剤で貼
り付けるか、または、数枚から数十枚のシート状の内面
剥離材を、注入管本体の内壁面全体に渡って接着剤で貼
り付けることにより行なわれる。その際、接着剤として
は、エポキシ樹脂、シリコーン、無機接着剤等が使用で
き、また、雲母板の硬さは、柔軟なもの（例えば、フレ
キシブルマイカ M60BS岡部マイカ工業所製）が適して
いる。

【００１９】筒状に成形した雲母板から形成された内面
剥離材を注入管本体の上部より吊り下げる場合は、例え
ば、図４(a) に示すような吊り下げ用治具43を使用して
吊り下げる。吊り下げ用治具の吊り具部44は、図４(b)
に示すように、針金で形成されていても良いし、図４
(c) に示すように、金属板で形成されていても良く、そ
の数は、等間隔に４〜10個程度設けるのが好ましく、溶
接等によりリング状の基体に一体化される。吊り下げ用
治具の筒状に成形した雲母板への取り付けは、接着、ボ
ルト止め、埋め込み等により取り付けても良い。一方、
治具を用いず吊り具部を直接雲母板に取り付けても良
い。吊り下げによる装着の場合には、雲母板は硬めのも
のでも使用できる。この方法の場合には、最初に装着し
た内面剥離材が損傷した場合に、新たに新品の雲母板か
ら形成された内面剥離材を注入管本体の上部よりその内
面に装着することも可能である。

【００２０】雲母板から形成された内面剥離材の厚さ
は、0.1 mm未満では十分な強度が得られず、装着時の作
業が困難であり、溶鋼流により容易に損傷してしまう。
また、10mmを超えると柔軟性が損なわれて装着の作業が
困難になる。

【００２１】本発明においては、セラミックペーパーに
比較して耐磨耗性に優れかつ薄片状にへき開する特性を
持った雲母板から形成された内面剥離材を、注入管本体
内壁面に装着することで地金付着に対する抵抗性及び耐
スポーリング性が大きく向上した。その結果、例えば、
従来セラミックペーパー使用時には５ｃｈごとに地金落
としを実施しなければならなかったものが、10ｃｈまで
地金落としを実施せずに継続使用することができた。ま
た、表面にカーボンを含まない層が形成されたことによ
り、アルミナ−黒鉛質注入管の場合に発生していたカー
ボンピックアップが減少しており、カーボンピックアッ
プ防止にも有効である等の優れた効果を奏するものであ
る。

【００２２】

【実施例】次に、本発明の実施例を比較例と共に挙げ、
本発明を具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例
によって限定されるものではない。（実施例１）表１に示した金雲母を粉砕し、接着剤とし
てシリコーンを使用して10mm厚のシート状とし、次いで
それを筒状に成形した内面剥離材12を、図１に示すよう
な注入管本体11の内壁面に、耐熱性無機接着剤（品川白
煉瓦製「パイロボンド」）を用いて貼着した。

【００２３】（実施例２）実施例１と同様にして得られ
た10mm厚の筒状内面剥離材32を、図３に示すような注入
管本体31の内壁面に、図４(a)に示すような吊り下げ用
治具33,43を使用して吊り下げた。

【００２４】（比較例）実施例１における筒状の内面剥
離材12の代わりに、セラミックペーパーを用いた10mm厚
の筒状内面剥離材12を使用した以外は、実施例１と同様
である。

【００２５】上記の実施例１，２及び比較例のタンディ
ッシュ用注入管を使用して、以下のような試験を行なっ
た。得られた結果は次のとおりであった。 ○試験実施例１，２及び比較例のタンディッシュ用注入管を使
用して、250t取鍋から80tタンディシュにＣ＝0.01％の
極低炭素鋼を注入する際に使用した。 ○試験結果

【００２６】

【表２】

【００２７】上記の試験結果（10回平均）から、実施例
１，２のタンディッシュ用注入管は、比較例のタンディ
ッシュ用注入管に比べて、ライフが向上し、カーボンピ
ックアップ［（鋳片中のカーボン濃度）−（鋳造前溶鋼
中のカーボン濃度）］ガ減少するという優れた効果を奏
することが明らかである。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、以上詳記したとおり、雲母板
から形成された内面剥離材を注入管本体内面に装着する
ことにより、剥落、磨耗することが減少し、かつ、地金
付着防止効果が長時間持続するようになった。そのこと
により、地金落としの回数が減少し、地金落とし時の衝
撃による注入管の損傷が減少し、注入管の平均ライフが
向上すると共に、作業者の熱間負荷作業が軽減された。
また、表面にカーボンを含まない層が形成されたことに
より、アルミナ−黒鉛質注入管の場合に発生していたカ
ーボンピックアップが減少しており、カーボンピックア
ップ防止にも有効である等の優れた効果を奏するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施の態様を示す注入管の
断面図である。

【図２】図２は、本発明の他の実施の態様を示す注入管
の断面図でありる。

【図３】図３は、本発明の更に他の実施の態様を示す注
入管の一部断面図である。

【図４】図４(a)は、図３で示されている「吊り下げ用
治具」の斜視図であり、図４(b)，(c)は、「吊り下げ用
治具」の「吊り具部」の斜視図である。

【符号の説明】

１１，２１，３１注入管本体２１，２２，３２内面剥離材３３，４３吊り下げ用治具３４，４４吊り具部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者国井仁東京都千代田区大手町二丁目２番１号品川白煉瓦株式会社内Ｆターム(参考） 4E004 FA10 4E014 DA01 DA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】タンディッシュ内に溶鋼を無酸化注入す
る際に使用する注入管において、注入管本体内面へ雲母
板から形成された内面剥離材を装着したことを特徴とす
る注入管。
【請求項２】前記注入管本体内面へ装着される内面剥
離材の厚みが、0.1mm〜10.0mmであることを特徴とする
請求項１に記載の注入管。
【請求項３】前記注入管本体内面へ装着される内面剥
離材が、フレキシブルマイカから形成されていることを
特徴とする請求項１又は２に記載の注入管。
【請求項４】前記注入管本体内面への内面剥離材の装
着が、注入管内径より若干寸法の小さい円筒状の雲母板
から形成された内面剥離材を注入管本体内面に接するよ
うに上部からつり下げた状態でなされていることを特徴
とする請求項１〜３のいずれかに記載の注入管。