JP2001105106A - 鋼の連続鋳造用浸漬ノズル - Google Patents
鋼の連続鋳造用浸漬ノズルInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルミキルド鋼の連続鋳造における浸漬ノズ
ル内孔でのアルミナ付着を防止することのできる連続鋳
造用浸漬ノズルを提供する。 【解決手段】 本発明の浸漬ノズル１は、少なくとも内
孔２の表層部が溶鋼との接触角を９０度以下とする耐火
物材料４であり、且つ、内孔表面が凹凸状の形状である
ことを特徴とする。そして、凹凸状の形状が、その山谷
の深さを０．５〜５ｍｍとし、凸部と凸部との間隔若し
くは凹部と凹部との間隔を１〜２０ｍｍとすること、前
記耐火物材料が塗布されたものであること、及び、前記
耐火物材料としては、Ａｌ2Ｏ3／ＣａＯの重量比を３〜
４とし、ＳｉＯ2を２０〜５０ｗｔ％含有するＣａＯ、
Ａｌ2Ｏ3、及びＳｉＯ2の粉体混合物、或いは、ＢＮ又
はＳｉ3Ｎ4、若しくはＢＮとＳｉ3Ｎ4との混合物とする
ことが好ましい。
ル内孔でのアルミナ付着を防止することのできる連続鋳
造用浸漬ノズルを提供する。 【解決手段】 本発明の浸漬ノズル１は、少なくとも内
孔２の表層部が溶鋼との接触角を９０度以下とする耐火
物材料４であり、且つ、内孔表面が凹凸状の形状である
ことを特徴とする。そして、凹凸状の形状が、その山谷
の深さを０．５〜５ｍｍとし、凸部と凸部との間隔若し
くは凹部と凹部との間隔を１〜２０ｍｍとすること、前
記耐火物材料が塗布されたものであること、及び、前記
耐火物材料としては、Ａｌ2Ｏ3／ＣａＯの重量比を３〜
４とし、ＳｉＯ2を２０〜５０ｗｔ％含有するＣａＯ、
Ａｌ2Ｏ3、及びＳｉＯ2の粉体混合物、或いは、ＢＮ又
はＳｉ3Ｎ4、若しくはＢＮとＳｉ3Ｎ4との混合物とする
ことが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミキルド鋼の
連続鋳造において溶鋼が通過するノズル内孔へのアルミ
ナ付着を防止して、ノズル閉塞を抑制することができる
浸漬ノズルに関するものである。
連続鋳造において溶鋼が通過するノズル内孔へのアルミ
ナ付着を防止して、ノズル閉塞を抑制することができる
浸漬ノズルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鋼の連続鋳造では、タンディッシュ内の
溶鋼はタンディッシュ底部に設けた浸漬ノズルを介して
鋳型に注入される。この浸漬ノズルはアルミナ−黒鉛
質、シリカ質、アルミナ−ジルコニア質等の耐火物で構
成されており、アルミキルド鋼の場合には一般にアルミ
ナ−黒鉛質の浸漬ノズルが用いられている。
溶鋼はタンディッシュ底部に設けた浸漬ノズルを介して
鋳型に注入される。この浸漬ノズルはアルミナ−黒鉛
質、シリカ質、アルミナ−ジルコニア質等の耐火物で構
成されており、アルミキルド鋼の場合には一般にアルミ
ナ−黒鉛質の浸漬ノズルが用いられている。
【０００３】アルミナ−黒鉛質の浸漬ノズルには、鋳造
開始時の熱衝撃対策として１０〜３５ｗｔ％のＳｉＯ2
が混入されている。そのため鋳造中に浸漬ノズルが加熱
されると耐火物内で、ＳｉＯ2（Ｓ）＋Ｃ（Ｓ）→Ｓｉ
Ｏ（ｇ）＋ＣＯ（ｇ）の反応が起こり、ＳｉＯとＣＯの
ガスが発生する。このガスが溶鋼への酸素の供給源とな
り、アルミキルド鋼を注入した場合には浸漬ノズル内孔
表面で溶鋼中のＡｌと反応してＡｌ2Ｏ3を生成し、この
Ａｌ2Ｏ3に溶鋼中に懸濁する脱酸生成物のＡｌ 2Ｏ3粒子
が衝突して堆積し、浸漬ノズル内孔へのアルミナ付着が
発生する。
開始時の熱衝撃対策として１０〜３５ｗｔ％のＳｉＯ2
が混入されている。そのため鋳造中に浸漬ノズルが加熱
されると耐火物内で、ＳｉＯ2（Ｓ）＋Ｃ（Ｓ）→Ｓｉ
Ｏ（ｇ）＋ＣＯ（ｇ）の反応が起こり、ＳｉＯとＣＯの
ガスが発生する。このガスが溶鋼への酸素の供給源とな
り、アルミキルド鋼を注入した場合には浸漬ノズル内孔
表面で溶鋼中のＡｌと反応してＡｌ2Ｏ3を生成し、この
Ａｌ2Ｏ3に溶鋼中に懸濁する脱酸生成物のＡｌ 2Ｏ3粒子
が衝突して堆積し、浸漬ノズル内孔へのアルミナ付着が
発生する。
【０００４】このアルミナ付着厚みは時間の経過と共に
増大し、最悪の場合にはノズル内孔を閉塞して鋳造停止
を余儀なくし、あるいは、付着・堆積して粗大化したＡ
ｌ2Ｏ3が剥離して溶鋼中に巻き込まれ、鋳片の品質低下
を招く。
増大し、最悪の場合にはノズル内孔を閉塞して鋳造停止
を余儀なくし、あるいは、付着・堆積して粗大化したＡ
ｌ2Ｏ3が剥離して溶鋼中に巻き込まれ、鋳片の品質低下
を招く。
【０００５】このアルミナ付着による浸漬ノズル内孔の
狭さく及び閉塞を防止するために、一般に、内孔内にＡ
ｒ等の不活性ガスを吹き込み、不活性ガスで内孔内を機
械的に洗浄してアルミナ付着を抑制する方法が広く行わ
れている。しかし、不活性ガス気泡が鋳片に巻き込まれ
るとピンポール等の気泡性欠陥が発生して品質欠陥の原
因となり、更に、不活性ガスの吹き込み量が多くなると
鋳型内溶鋼湯面が変動してモールドパウダーを巻き込ん
で品質を低下させる。逆に少なくなると洗浄効果が少な
くなる。又、ビレット鋳片のような小断面の連続鋳造で
は鋳型内の湯面変動が大きくなり、本来不活性ガスを吹
き込むことができない。このように、内孔への不活性ガ
ス吹き込みは、アルミナ付着を防止して多連鋳を可能に
する上では有効ではあるが、一方では品質劣化の原因に
もなっている。
狭さく及び閉塞を防止するために、一般に、内孔内にＡ
ｒ等の不活性ガスを吹き込み、不活性ガスで内孔内を機
械的に洗浄してアルミナ付着を抑制する方法が広く行わ
れている。しかし、不活性ガス気泡が鋳片に巻き込まれ
るとピンポール等の気泡性欠陥が発生して品質欠陥の原
因となり、更に、不活性ガスの吹き込み量が多くなると
鋳型内溶鋼湯面が変動してモールドパウダーを巻き込ん
で品質を低下させる。逆に少なくなると洗浄効果が少な
くなる。又、ビレット鋳片のような小断面の連続鋳造で
は鋳型内の湯面変動が大きくなり、本来不活性ガスを吹
き込むことができない。このように、内孔への不活性ガ
ス吹き込みは、アルミナ付着を防止して多連鋳を可能に
する上では有効ではあるが、一方では品質劣化の原因に
もなっている。
【０００６】そこで、不活性ガス吹き込みに頼ることな
く、浸漬ノズルの材質を変更することでアルミナ付着を
防止する方法が提案されている。
く、浸漬ノズルの材質を変更することでアルミナ付着を
防止する方法が提案されている。
【０００７】特開平７−１０１７７０号公報（以下「先
行技術１」と記す）には、熱衝撃対策としてＳｉＯ2の
代わりにＳｉＣを配合したアルミナ−黒鉛質耐火物が開
示されている。先行技術１によれば、ＳｉＣを配合する
ことで耐酸化性及び耐食性が向上すると共に、スラグと
の濡れ性も向上する、即ちアルミナ付着が起こり難いと
している。又、特開平８−２１５８１０号公報（以下
「先行技術２」と記す）には、ノズル内孔表層部がＣａ
Ｏ−ＺｒＯ2−ＳｉＯ2−黒鉛系の浸漬ノズルが開示され
ている。先行技術２によれば、脱酸生成物のＡｌ2 Ｏ3
粒子がノズル内孔表面に付着しても、ＣａＯと反応して
１２ＣａＯ・７Ａｌ2 Ｏ3 等の低融点化合物を生成して
溶失するので、堆積することなく閉塞防止に効果がある
としている。
行技術１」と記す）には、熱衝撃対策としてＳｉＯ2の
代わりにＳｉＣを配合したアルミナ−黒鉛質耐火物が開
示されている。先行技術１によれば、ＳｉＣを配合する
ことで耐酸化性及び耐食性が向上すると共に、スラグと
の濡れ性も向上する、即ちアルミナ付着が起こり難いと
している。又、特開平８−２１５８１０号公報（以下
「先行技術２」と記す）には、ノズル内孔表層部がＣａ
Ｏ−ＺｒＯ2−ＳｉＯ2−黒鉛系の浸漬ノズルが開示され
ている。先行技術２によれば、脱酸生成物のＡｌ2 Ｏ3
粒子がノズル内孔表面に付着しても、ＣａＯと反応して
１２ＣａＯ・７Ａｌ2 Ｏ3 等の低融点化合物を生成して
溶失するので、堆積することなく閉塞防止に効果がある
としている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先行技
術１及び先行技術２では浸漬ノズル内孔表面は通常固体
状態であり、溶鋼との濡れ性は改善されたとしても液体
状態の内孔表面に較べると悪い。そのため、浸漬ノズル
内孔表面と溶鋼との間には空隙が発生し易い状況にあ
る。又、溶鋼と脱酸生成物であるＡｌ2 Ｏ3粒子との濡
れ性も悪いため、Ａｌ2 Ｏ3粒子は溶鋼から浸漬ノズル
内孔表面側に弾き出され、溶鋼から弾き出されたＡｌ2
Ｏ3粒子は浸漬ノズル内孔表面に付着する。これが繰り
返し発生してＡｌ2 Ｏ3が堆積し、浸漬ノズル内孔の狭
さくが発生する。即ち、先行技術１及び先行技術２はア
ルミナ付着に対して有効な手段ではあるが、アルミナ付
着を完全には防止できていない。
術１及び先行技術２では浸漬ノズル内孔表面は通常固体
状態であり、溶鋼との濡れ性は改善されたとしても液体
状態の内孔表面に較べると悪い。そのため、浸漬ノズル
内孔表面と溶鋼との間には空隙が発生し易い状況にあ
る。又、溶鋼と脱酸生成物であるＡｌ2 Ｏ3粒子との濡
れ性も悪いため、Ａｌ2 Ｏ3粒子は溶鋼から浸漬ノズル
内孔表面側に弾き出され、溶鋼から弾き出されたＡｌ2
Ｏ3粒子は浸漬ノズル内孔表面に付着する。これが繰り
返し発生してＡｌ2 Ｏ3が堆積し、浸漬ノズル内孔の狭
さくが発生する。即ち、先行技術１及び先行技術２はア
ルミナ付着に対して有効な手段ではあるが、アルミナ付
着を完全には防止できていない。
【０００９】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、アルミキルド鋼の連続鋳造に
おいて浸漬ノズル内孔表面と溶鋼との濡れ性を改善し、
浸漬ノズル内孔でのアルミナ付着を防止して、鋳造可能
時間を飛躍的に延長させることのできる連続鋳造用浸漬
ノズルを提供することである。
その目的とするところは、アルミキルド鋼の連続鋳造に
おいて浸漬ノズル内孔表面と溶鋼との濡れ性を改善し、
浸漬ノズル内孔でのアルミナ付着を防止して、鋳造可能
時間を飛躍的に延長させることのできる連続鋳造用浸漬
ノズルを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１の発明による鋼の連
続鋳造用浸漬ノズルは、少なくとも内孔表層部が溶鋼と
の接触角を９０度以下とする耐火物材料であり、且つ、
内孔表面が凹凸状の形状であることを特徴とするもので
ある。
続鋳造用浸漬ノズルは、少なくとも内孔表層部が溶鋼と
の接触角を９０度以下とする耐火物材料であり、且つ、
内孔表面が凹凸状の形状であることを特徴とするもので
ある。
【００１１】第２の発明による鋼の連続鋳造用浸漬ノズ
ルは、第１の発明において、凹凸状の形状が、その山谷
の深さを０．５〜５ｍｍとし、凸部と凸部との間隔若し
くは凹部と凹部との間隔を１〜２０ｍｍとすることを特
徴とするものである。
ルは、第１の発明において、凹凸状の形状が、その山谷
の深さを０．５〜５ｍｍとし、凸部と凸部との間隔若し
くは凹部と凹部との間隔を１〜２０ｍｍとすることを特
徴とするものである。
【００１２】第３の発明による鋼の連続鋳造用浸漬ノズ
ルは、第１の発明又は第２の発明において、溶鋼との接
触角を９０度以下とする耐火物材料が、塗布されたもの
であることを特徴とするものである。
ルは、第１の発明又は第２の発明において、溶鋼との接
触角を９０度以下とする耐火物材料が、塗布されたもの
であることを特徴とするものである。
【００１３】第４の発明による鋼の連続鋳造用浸漬ノズ
ルは、第１の発明乃至第３の発明の何れかにおいて、溶
鋼との接触角を９０度以下とする耐火物材料が、Ａｌ2
Ｏ3／ＣａＯの重量比を３〜４とし、ＳｉＯ2を２０〜５
０ｗｔ％含有するＣａＯ、Ａｌ2 Ｏ3、及びＳｉＯ2を主
成分とする粉体であることを特徴とするものである。
ルは、第１の発明乃至第３の発明の何れかにおいて、溶
鋼との接触角を９０度以下とする耐火物材料が、Ａｌ2
Ｏ3／ＣａＯの重量比を３〜４とし、ＳｉＯ2を２０〜５
０ｗｔ％含有するＣａＯ、Ａｌ2 Ｏ3、及びＳｉＯ2を主
成分とする粉体であることを特徴とするものである。
【００１４】第５の発明による鋼の連続鋳造用浸漬ノズ
ルは、第１の発明乃至第３の発明の何れかにおいて、溶
鋼との接触角を９０度以下とする耐火物材料が、ＢＮ若
しくはＳｉ3Ｎ4、又はＢＮとＳｉ3Ｎ4との混合物である
ことを特徴とするものである。
ルは、第１の発明乃至第３の発明の何れかにおいて、溶
鋼との接触角を９０度以下とする耐火物材料が、ＢＮ若
しくはＳｉ3Ｎ4、又はＢＮとＳｉ3Ｎ4との混合物である
ことを特徴とするものである。
【００１５】溶鋼と耐火物との接触面が液体／液体界面
であれば、溶鋼の濡れ性は飛躍的に向上する。従って、
溶鋼と浸漬ノズル内孔表面との濡れ性を良くするために
は、その接触界面を液体／液体界面とすれば良い。とこ
ろで、溶鋼の耐火物との濡れ性を評価する接触角を調べ
ると、液体／固体界面の場合には接触角はほとんどの場
合９０度以上であるが、液体／液体界面の場合の接触角
は９０度以下となる。
であれば、溶鋼の濡れ性は飛躍的に向上する。従って、
溶鋼と浸漬ノズル内孔表面との濡れ性を良くするために
は、その接触界面を液体／液体界面とすれば良い。とこ
ろで、溶鋼の耐火物との濡れ性を評価する接触角を調べ
ると、液体／固体界面の場合には接触角はほとんどの場
合９０度以上であるが、液体／液体界面の場合の接触角
は９０度以下となる。
【００１６】本発明の浸漬ノズルは、少なくともその内
孔表層部が溶鋼との接触角を９０度以下とする耐火物材
料で構成されているので、浸漬ノズル内孔表面は溶鋼に
よって良く濡れ、内孔表面は溶鋼で被覆される。その
上、内孔表面が凹凸状の形状であるので、平滑面に比較
して接触面積が増加して、溶鋼は浸漬ノズル内孔表面に
強固に密着する。従って、溶鋼中に懸濁している脱酸生
成物のＡｌ2 Ｏ3粒子が浸漬ノズル内孔表面に近接して
も、溶鋼が内孔表面を濡らしており、Ａｌ2 Ｏ3粒子と
浸漬ノズル内孔表面との間に溶鋼が介在するためにＡｌ
2 Ｏ3粒子は内孔表面に接触できない。このため、Ａｌ
2 Ｏ3粒子は浸漬ノズル内孔表面に付着・堆積できず、
浸漬ノズル内孔表面でのアルミナ付着が防止される。
孔表層部が溶鋼との接触角を９０度以下とする耐火物材
料で構成されているので、浸漬ノズル内孔表面は溶鋼に
よって良く濡れ、内孔表面は溶鋼で被覆される。その
上、内孔表面が凹凸状の形状であるので、平滑面に比較
して接触面積が増加して、溶鋼は浸漬ノズル内孔表面に
強固に密着する。従って、溶鋼中に懸濁している脱酸生
成物のＡｌ2 Ｏ3粒子が浸漬ノズル内孔表面に近接して
も、溶鋼が内孔表面を濡らしており、Ａｌ2 Ｏ3粒子と
浸漬ノズル内孔表面との間に溶鋼が介在するためにＡｌ
2 Ｏ3粒子は内孔表面に接触できない。このため、Ａｌ
2 Ｏ3粒子は浸漬ノズル内孔表面に付着・堆積できず、
浸漬ノズル内孔表面でのアルミナ付着が防止される。
【００１７】その際に、浸漬ノズルの内孔表面の凹凸状
形状を、その山谷の深さを０．５〜５ｍｍとし、凸部と
凸部との間隔若しくは凹部と凹部との間隔を１〜２０ｍ
ｍとすることが好ましい。凹凸状形状の山谷の深さが
０．５ｍｍ未満では前述した凹凸状形状の効果が少な
く、溶鋼の浸漬ノズル内孔表面への密着力が低下して、
Ａｌ2 Ｏ3粒子の浸漬ノズル内孔表面への付着阻止効果
が低下する。又、山谷の深さが５ｍｍを越えると浸漬ノ
ズル内径差が場所により大きくなり、通常使用されてい
る複数の吐出孔を有する浸漬ノズルでは鋳型への溶鋼の
吐出流のバランスが崩れて鋳型内の偏流を発生させ、モ
ールドパウダーの巻き込み等の品質低下を発生させる虞
がある。凸部と凸部との間隔若しくは凹部と凹部との間
隔が１ｍｍ未満では前述した凹凸状形状の効果が少な
く、又、凸部と凸部との間隔若しくは凹部と凹部との間
隔が２０ｍｍを越えるを凹凸が緩やか過ぎて、同様に凹
凸状形状の効果が少なくなる。
形状を、その山谷の深さを０．５〜５ｍｍとし、凸部と
凸部との間隔若しくは凹部と凹部との間隔を１〜２０ｍ
ｍとすることが好ましい。凹凸状形状の山谷の深さが
０．５ｍｍ未満では前述した凹凸状形状の効果が少な
く、溶鋼の浸漬ノズル内孔表面への密着力が低下して、
Ａｌ2 Ｏ3粒子の浸漬ノズル内孔表面への付着阻止効果
が低下する。又、山谷の深さが５ｍｍを越えると浸漬ノ
ズル内径差が場所により大きくなり、通常使用されてい
る複数の吐出孔を有する浸漬ノズルでは鋳型への溶鋼の
吐出流のバランスが崩れて鋳型内の偏流を発生させ、モ
ールドパウダーの巻き込み等の品質低下を発生させる虞
がある。凸部と凸部との間隔若しくは凹部と凹部との間
隔が１ｍｍ未満では前述した凹凸状形状の効果が少な
く、又、凸部と凸部との間隔若しくは凹部と凹部との間
隔が２０ｍｍを越えるを凹凸が緩やか過ぎて、同様に凹
凸状形状の効果が少なくなる。
【００１８】そして、容易に目的とする浸漬ノズルを作
成することができるので、溶鋼との接触角を９０度以下
とする耐火物材料を浸漬ノズル内孔表面に塗布して作成
することが好ましい。又、溶鋼との接触角を９０度以下
とする耐火物材料としては、Ａｌ2 Ｏ3／ＣａＯの重量
比を３〜４とし、ＳｉＯ2を２０〜５０ｗｔ％含有する
ＣａＯ、Ａｌ2 Ｏ3、及びＳｉＯ2を主成分とする粉体、
或いは、ＢＮ若しくはＳｉ3Ｎ4、又はＢＮとＳｉ3Ｎ4と
の混合物とすることが好ましい。これらの耐火物材料は
溶鋼の液相線温度付近で液相が形成され、且つ、比較的
容易に入手することができる。尚、主成分とするとは、
工業的に使用する原料中の不純物を許容することを意味
する。
成することができるので、溶鋼との接触角を９０度以下
とする耐火物材料を浸漬ノズル内孔表面に塗布して作成
することが好ましい。又、溶鋼との接触角を９０度以下
とする耐火物材料としては、Ａｌ2 Ｏ3／ＣａＯの重量
比を３〜４とし、ＳｉＯ2を２０〜５０ｗｔ％含有する
ＣａＯ、Ａｌ2 Ｏ3、及びＳｉＯ2を主成分とする粉体、
或いは、ＢＮ若しくはＳｉ3Ｎ4、又はＢＮとＳｉ3Ｎ4と
の混合物とすることが好ましい。これらの耐火物材料は
溶鋼の液相線温度付近で液相が形成され、且つ、比較的
容易に入手することができる。尚、主成分とするとは、
工業的に使用する原料中の不純物を許容することを意味
する。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照して説
明する。図１は本発明の実施の形態の例を示す図であっ
て、浸漬ノズルの縦断面図、図２は図１のＡ部詳細図で
ある。
明する。図１は本発明の実施の形態の例を示す図であっ
て、浸漬ノズルの縦断面図、図２は図１のＡ部詳細図で
ある。
【００２０】図１及び図２において、その内部に溶鋼の
通る内孔２を有し、その下部には溶鋼の鋳型内への注入
口となる吐出孔３を有する連続鋳造用浸漬ノズル１は、
その本体部５をアルミナ−黒鉛質の耐火物で構成され、
そして、内孔２の表層部及び吐出孔３の表層部を塗布部
４で構成されている。塗布部４の表面は凹凸状の形状と
なっている。
通る内孔２を有し、その下部には溶鋼の鋳型内への注入
口となる吐出孔３を有する連続鋳造用浸漬ノズル１は、
その本体部５をアルミナ−黒鉛質の耐火物で構成され、
そして、内孔２の表層部及び吐出孔３の表層部を塗布部
４で構成されている。塗布部４の表面は凹凸状の形状と
なっている。
【００２１】塗布部４は、溶鋼との接触角を９０度以下
とする耐火物材料、即ち溶鋼の液相線温度（１５００℃
近傍）で液相を形成する耐火物材料を塗布したものであ
り、従って溶鋼の液相線温度で液相を形成する耐火物材
料であればどのようなものでも良いが、特に、Ａｌ2 Ｏ
3／ＣａＯの重量比を３〜４とし、ＳｉＯ2を２０〜５０
ｗｔ％含有するＣａＯ、Ａｌ2 Ｏ3、ＳｉＯ2を主成分と
する粉体、或いは、ＢＮ若しくはＳｉ3Ｎ4、又はＢＮと
Ｓｉ3Ｎ4との混合物とすることが好ましい。
とする耐火物材料、即ち溶鋼の液相線温度（１５００℃
近傍）で液相を形成する耐火物材料を塗布したものであ
り、従って溶鋼の液相線温度で液相を形成する耐火物材
料であればどのようなものでも良いが、特に、Ａｌ2 Ｏ
3／ＣａＯの重量比を３〜４とし、ＳｉＯ2を２０〜５０
ｗｔ％含有するＣａＯ、Ａｌ2 Ｏ3、ＳｉＯ2を主成分と
する粉体、或いは、ＢＮ若しくはＳｉ3Ｎ4、又はＢＮと
Ｓｉ3Ｎ4との混合物とすることが好ましい。
【００２２】その他、単体の耐火物材料で溶鋼との接触
角が小さい材料としてＴｉＯ2、Ｃｒ2 Ｏ3、ＳｉＣがあ
り、これらを塗布部４に使用することもできる。又、Ｂ
Ｎは単体では溶鋼との濡れ性が良くないが、浸漬ノズル
の予熱時、酸化性雰囲気で加熱すると表面に低融点のＢ
2 Ｏ3が生成し、これが溶鋼との濡れ性を良好にするの
で、ＢＮを塗布部４に使用することもできる。
角が小さい材料としてＴｉＯ2、Ｃｒ2 Ｏ3、ＳｉＣがあ
り、これらを塗布部４に使用することもできる。又、Ｂ
Ｎは単体では溶鋼との濡れ性が良くないが、浸漬ノズル
の予熱時、酸化性雰囲気で加熱すると表面に低融点のＢ
2 Ｏ3が生成し、これが溶鋼との濡れ性を良好にするの
で、ＢＮを塗布部４に使用することもできる。
【００２３】尚、図１は溶鋼との接触角が９０度以下の
耐火物材料を内孔２に塗布した場合を示す図であるが、
本発明はこれに限るものではなく、内孔２の表面を溶鋼
との接触角が９０度以下の耐火物材料として、内孔２の
表層部から本体部５側に向かって材料成分が次第に変化
する所謂傾斜材料としても良い。
耐火物材料を内孔２に塗布した場合を示す図であるが、
本発明はこれに限るものではなく、内孔２の表面を溶鋼
との接触角が９０度以下の耐火物材料として、内孔２の
表層部から本体部５側に向かって材料成分が次第に変化
する所謂傾斜材料としても良い。
【００２４】塗布部４の表面は凹凸状となっており、そ
の山谷の深さ（ｄ）を０．５〜５ｍｍとし、凸部と凸部
との間隔（ｌ）若しくは凹部と凹部との間隔を１〜２０
ｍｍとすることが好ましい。凹凸状の形状を作成する方
法として、塗布部４を塗布する際に塗布厚みを変えて凹
凸形状とする方法と、塗布部４を塗布後に塗布部４の表
面を研削して凹凸形状とする方法があり、どちらの方法
で作成しても良い。
の山谷の深さ（ｄ）を０．５〜５ｍｍとし、凸部と凸部
との間隔（ｌ）若しくは凹部と凹部との間隔を１〜２０
ｍｍとすることが好ましい。凹凸状の形状を作成する方
法として、塗布部４を塗布する際に塗布厚みを変えて凹
凸形状とする方法と、塗布部４を塗布後に塗布部４の表
面を研削して凹凸形状とする方法があり、どちらの方法
で作成しても良い。
【００２５】尚、図１では塗布部４の厚みが変化してそ
の表面が凹凸状となった場合を示しているが、内孔２側
の本体部５を凹凸状として、その上に塗布部４を塗布し
て凹凸形状としても良い。又、吐出孔３の表層部を塗布
部４で構成しているが、この部分には塗布部４は必ずし
も必要ではなく、従って、本体部５と同一材質としても
良い。
の表面が凹凸状となった場合を示しているが、内孔２側
の本体部５を凹凸状として、その上に塗布部４を塗布し
て凹凸形状としても良い。又、吐出孔３の表層部を塗布
部４で構成しているが、この部分には塗布部４は必ずし
も必要ではなく、従って、本体部５と同一材質としても
良い。
【００２６】この浸漬ノズル１を用いて溶鋼を鋳造する
ことにより、脱酸生成物であるＡｌ 2 Ｏ3粒子の内孔２
への付着を防止することが可能となり、鋳造可能時間を
飛躍的に延長させることができる。同時に、浸漬ノズル
内孔でのＡｌ2 Ｏ3粒子の付着・堆積による粗大化を防
止することができるので、粗大化したＡｌ2 Ｏ3の剥離
に起因する鋳片の大型介在物を大幅に削減することがで
きる。
ことにより、脱酸生成物であるＡｌ 2 Ｏ3粒子の内孔２
への付着を防止することが可能となり、鋳造可能時間を
飛躍的に延長させることができる。同時に、浸漬ノズル
内孔でのＡｌ2 Ｏ3粒子の付着・堆積による粗大化を防
止することができるので、粗大化したＡｌ2 Ｏ3の剥離
に起因する鋳片の大型介在物を大幅に削減することがで
きる。
【００２７】尚、上記説明では本体部５をアルミナ−黒
鉛質の耐火物としたが、本体部５はその他の耐火物、例
えばアルミナ−ジルコニア質耐火物としても良い。
鉛質の耐火物としたが、本体部５はその他の耐火物、例
えばアルミナ−ジルコニア質耐火物としても良い。
【００２８】
【実施例】［実施例１］連続鋳造用浸漬ノズルの本体部
材料であるアルミナ−黒鉛質耐火物（Ａｌ2 Ｏ 3：３０
ｗｔ％、ＳｉＯ2：３５ｗｔ％、黒鉛：２５ｗｔ％）か
ら円柱棒を切り出し、その表面に凹凸を付けてＣａＯ、
Ａｌ2 Ｏ3、ＳｉＯ2の粉体混合物を約１ｍｍの厚みで塗
布し、この塗布部が十分乾燥した後に１０００℃以上に
加熱して試験片を作成した。そして、この試験片をＡｌ
で脱酸した溶鋼に浸漬してＡｌ2 Ｏ 3粒子の付着量を調
査した。その際に、前記粉体混合物のＡｌ2 Ｏ3／Ｃａ
Ｏの重量比を２〜５とし、又、粉体混合物のＳｉＯ2
量を１０ｗｔ％、２０ｗｔ％、４０ｗｔ％、５４ｗｔ
％、６３ｗｔ％に変更して、その影響を調査した。
材料であるアルミナ−黒鉛質耐火物（Ａｌ2 Ｏ 3：３０
ｗｔ％、ＳｉＯ2：３５ｗｔ％、黒鉛：２５ｗｔ％）か
ら円柱棒を切り出し、その表面に凹凸を付けてＣａＯ、
Ａｌ2 Ｏ3、ＳｉＯ2の粉体混合物を約１ｍｍの厚みで塗
布し、この塗布部が十分乾燥した後に１０００℃以上に
加熱して試験片を作成した。そして、この試験片をＡｌ
で脱酸した溶鋼に浸漬してＡｌ2 Ｏ 3粒子の付着量を調
査した。その際に、前記粉体混合物のＡｌ2 Ｏ3／Ｃａ
Ｏの重量比を２〜５とし、又、粉体混合物のＳｉＯ2
量を１０ｗｔ％、２０ｗｔ％、４０ｗｔ％、５４ｗｔ
％、６３ｗｔ％に変更して、その影響を調査した。
【００２９】溶鋼成分を０．０２ｗｔ％Ｃ、０．１ｗｔ
％Ｓｉ、０．２ｗｔ％Ｍｎ、０．０１ｗｔ％Ｐ、０．０
１ｗｔ％Ｓ、０．１ｗｔ％Ａｌに調整し、温度を１５８
０±１０℃に制御した溶鋼に試験片を２時間浸漬した
後、引き上げて試験片表面のアルミナ付着厚みを測定し
た。
％Ｓｉ、０．２ｗｔ％Ｍｎ、０．０１ｗｔ％Ｐ、０．０
１ｗｔ％Ｓ、０．１ｗｔ％Ａｌに調整し、温度を１５８
０±１０℃に制御した溶鋼に試験片を２時間浸漬した
後、引き上げて試験片表面のアルミナ付着厚みを測定し
た。
【００３０】前記粉体混合物のＡｌ2 Ｏ3／ＣａＯの重
量比が３〜４の範囲では溶鋼との接触界面は液体／液体
界面となるが、この範囲を外れると液相が生成しない。
図３に粉体混合物のＡｌ2 Ｏ3／ＣａＯの重量比が３〜
４の場合のアルミナ付着厚みと粉体混合物中ＳｉＯ2濃
度との関係を示す。図３に示すように、粉体混合物中の
ＳｉＯ2濃度が２０〜５４ｗｔ％の場合には、アルミナ
付着厚みを削減することが可能であったが、ＳｉＯ2濃
度が５４ｗｔ％を越えると塗布部の溶損が激しく、塗布
部が溶解してしまうために塗布部の効果が見られなかっ
た。ＳｉＯ2濃度が１０ｗｔ％の塗布部ではアルミナ付
着防止の効果が見られなかった。
量比が３〜４の範囲では溶鋼との接触界面は液体／液体
界面となるが、この範囲を外れると液相が生成しない。
図３に粉体混合物のＡｌ2 Ｏ3／ＣａＯの重量比が３〜
４の場合のアルミナ付着厚みと粉体混合物中ＳｉＯ2濃
度との関係を示す。図３に示すように、粉体混合物中の
ＳｉＯ2濃度が２０〜５４ｗｔ％の場合には、アルミナ
付着厚みを削減することが可能であったが、ＳｉＯ2濃
度が５４ｗｔ％を越えると塗布部の溶損が激しく、塗布
部が溶解してしまうために塗布部の効果が見られなかっ
た。ＳｉＯ2濃度が１０ｗｔ％の塗布部ではアルミナ付
着防止の効果が見られなかった。
【００３１】この結果に基づき、予め内孔表面に凹凸を
付けた、実機用アルミナ−黒鉛質（Ａｌ2 Ｏ3：３０ｗ
ｔ％、ＳｉＯ2：３５ｗｔ％、黒鉛：２５ｗｔ％）の浸
漬ノズル内孔にＡｌ2 Ｏ3／ＣａＯの重量比が３で、Ｓ
ｉＯ2濃度が２０ｗｔ％のＣａＯ、Ａｌ2 Ｏ3、ＳｉＯ2
の粉体混合物を約１ｍｍ厚みで塗布して極低炭素鋼
（０．００２ｗｔ％Ｃ、０．０１ｗｔ％Ｓｉ、０．２ｗ
ｔ％Ｍｎ、０．０１２ｗｔ％Ｐ、０．０１０ｗｔ％Ｓ、
０．０３４ｗｔ％Ａｌ）を約１２０分間鋳造した。用い
た連続鋳造機は２ストランド型のスラブ連続鋳造機であ
り、他方のストランドには従来のアルミナ−黒鉛質浸漬
ノズルを設置して鋳造し、両者を比較した。この時両方
の浸漬ノズル内には５Ｎｌ／ｍｉｎのＡｒを吹き込み、
厚みが２５０ｍｍで幅が１６００ｍｍの鋳片を１．６ｍ
／ｍｉｎの引き抜き速度で鋳造した。
付けた、実機用アルミナ−黒鉛質（Ａｌ2 Ｏ3：３０ｗ
ｔ％、ＳｉＯ2：３５ｗｔ％、黒鉛：２５ｗｔ％）の浸
漬ノズル内孔にＡｌ2 Ｏ3／ＣａＯの重量比が３で、Ｓ
ｉＯ2濃度が２０ｗｔ％のＣａＯ、Ａｌ2 Ｏ3、ＳｉＯ2
の粉体混合物を約１ｍｍ厚みで塗布して極低炭素鋼
（０．００２ｗｔ％Ｃ、０．０１ｗｔ％Ｓｉ、０．２ｗ
ｔ％Ｍｎ、０．０１２ｗｔ％Ｐ、０．０１０ｗｔ％Ｓ、
０．０３４ｗｔ％Ａｌ）を約１２０分間鋳造した。用い
た連続鋳造機は２ストランド型のスラブ連続鋳造機であ
り、他方のストランドには従来のアルミナ−黒鉛質浸漬
ノズルを設置して鋳造し、両者を比較した。この時両方
の浸漬ノズル内には５Ｎｌ／ｍｉｎのＡｒを吹き込み、
厚みが２５０ｍｍで幅が１６００ｍｍの鋳片を１．６ｍ
／ｍｉｎの引き抜き速度で鋳造した。
【００３２】鋳造終了後、浸漬ノズルを切断してアルミ
ナ付着厚みを調査した。図４に調査結果を示す。従来の
浸漬ノズルを用いた従来例ではアルミナ付着厚みは１５
ｍｍ程度であったが、本発明の浸漬ノズルを用いた実施
例ではアルミナ付着厚みは５ｍｍ程度と少なく、Ａｌ2
Ｏ3粒子の付着防止効果が認められた。
ナ付着厚みを調査した。図４に調査結果を示す。従来の
浸漬ノズルを用いた従来例ではアルミナ付着厚みは１５
ｍｍ程度であったが、本発明の浸漬ノズルを用いた実施
例ではアルミナ付着厚みは５ｍｍ程度と少なく、Ａｌ2
Ｏ3粒子の付着防止効果が認められた。
【００３３】［実施例２］実施例１と同一連続鋳造機及
び同一鋼種を用いて、予め内孔表面に凹凸を付けた、ア
ルミナ−黒鉛質（Ａｌ2 Ｏ3：３０ｗｔ％、ＳｉＯ2：３
５ｗｔ％、黒鉛：２５ｗｔ％）の浸漬ノズル内孔にそれ
ぞれＢＮ微粉、Ｓｉ3Ｎ4 微粉、及びＢＮとＳｉ3Ｎ4
の混合微粉を噴霧塗布した後、乾燥・予熱して鋳造し
た。鋳造時間は約１２０分で、鋳片サイズ、引き抜き速
度は実施例１と同一である。他方のストランドには従来
のアルミナ−黒鉛質浸漬ノズルを設置して鋳造し、両者
を比較した。この時両方の浸漬ノズル内には５Ｎｌ／ｍ
ｉｎのＡｒを吹き込んだ。
び同一鋼種を用いて、予め内孔表面に凹凸を付けた、ア
ルミナ−黒鉛質（Ａｌ2 Ｏ3：３０ｗｔ％、ＳｉＯ2：３
５ｗｔ％、黒鉛：２５ｗｔ％）の浸漬ノズル内孔にそれ
ぞれＢＮ微粉、Ｓｉ3Ｎ4 微粉、及びＢＮとＳｉ3Ｎ4
の混合微粉を噴霧塗布した後、乾燥・予熱して鋳造し
た。鋳造時間は約１２０分で、鋳片サイズ、引き抜き速
度は実施例１と同一である。他方のストランドには従来
のアルミナ−黒鉛質浸漬ノズルを設置して鋳造し、両者
を比較した。この時両方の浸漬ノズル内には５Ｎｌ／ｍ
ｉｎのＡｒを吹き込んだ。
【００３４】鋳造終了後、浸漬ノズルを切断してアルミ
ナ付着厚みを調査した。従来の浸漬ノズルではアルミナ
付着厚みは１４〜１５ｍｍ程度であったが、これらの窒
化物を塗布した浸漬ノズルでは、アルミナ付着はほとん
どないことが確認できた。
ナ付着厚みを調査した。従来の浸漬ノズルではアルミナ
付着厚みは１４〜１５ｍｍ程度であったが、これらの窒
化物を塗布した浸漬ノズルでは、アルミナ付着はほとん
どないことが確認できた。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、浸漬ノズル内孔へのＡ
ｒの吹き込み量が５Ｎｌ／ｍｉｎ以下の低流量でも浸漬
ノズル内孔へのアルミナ付着を防止することができ、長
時間の安定鋳造が可能となる。又、浸漬ノズル内孔での
Ａｌ2 Ｏ3粒子の付着・堆積による粗大化を防止するこ
とができるので、粗大化したＡｌ2 Ｏ3の剥離に起因す
る鋳片の大型介在物を大幅に削減することができると共
に、Ａｒの吹き込み量を少なくすることができるので気
泡性欠陥も低減することができる。
ｒの吹き込み量が５Ｎｌ／ｍｉｎ以下の低流量でも浸漬
ノズル内孔へのアルミナ付着を防止することができ、長
時間の安定鋳造が可能となる。又、浸漬ノズル内孔での
Ａｌ2 Ｏ3粒子の付着・堆積による粗大化を防止するこ
とができるので、粗大化したＡｌ2 Ｏ3の剥離に起因す
る鋳片の大型介在物を大幅に削減することができると共
に、Ａｒの吹き込み量を少なくすることができるので気
泡性欠陥も低減することができる。
【図１】本発明の実施の形態の例を示す図であって、浸
漬ノズルの縦断面図である。
漬ノズルの縦断面図である。
【図２】図１のＡ部詳細図である。
【図３】アルミナ付着厚みと塗布部中のＳｉＯ2濃度と
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【図４】実施例と従来例とでアルミナ付着厚みを対比し
て示す図である。
て示す図である。
１ 浸漬ノズル ２ 内孔 ３ 吐出孔 ４ 塗布部 ５ 本体部
フロントページの続き (72)発明者 川島 健 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 4E014 DA03 DB03 4G030 AA08 AA36 AA37 AA50 AA52 BA30
Claims (5)
- 【請求項１】 少なくとも内孔表層部が溶鋼との接触角
を９０度以下とする耐火物材料であり、且つ、内孔表面
が凹凸状の形状であることを特徴とする鋼の連続鋳造用
浸漬ノズル。 - 【請求項２】 前記凹凸状の形状が、その山谷の深さを
０．５〜５ｍｍとし、凸部と凸部との間隔若しくは凹部
と凹部との間隔を１〜２０ｍｍとすることを特徴とする
請求項１に記載の鋼の連続鋳造用浸漬ノズル。 - 【請求項３】 溶鋼との接触角を９０度以下とする前記
耐火物材料が、塗布されたものであることを特徴とする
請求項１又は請求項２に記載の鋼の連続鋳造用浸漬ノズ
ル。 - 【請求項４】 溶鋼との接触角を９０度以下とする前記
耐火物材料が、Ａｌ 2Ｏ3／ＣａＯの重量比を３〜４と
し、ＳｉＯ2を２０〜５０ｗｔ％含有するＣａＯ、Ａｌ2
Ｏ3、及びＳｉＯ2を主成分とする粉体であることを特徴
とする請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載の鋼の
連続鋳造用浸漬ノズル。 - 【請求項５】 溶鋼との接触角を９０度以下とする前記
耐火物材料が、ＢＮ若しくはＳｉ3Ｎ4、又はＢＮとＳｉ
3Ｎ4との混合物であることを特徴とする請求項１乃至請
求項３の何れか１つに記載の鋼の連続鋳造用浸漬ノズ
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28370099A JP2001105106A (ja) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | 鋼の連続鋳造用浸漬ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28370099A JP2001105106A (ja) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | 鋼の連続鋳造用浸漬ノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001105106A true JP2001105106A (ja) | 2001-04-17 |
Family
ID=17668956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28370099A Pending JP2001105106A (ja) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | 鋼の連続鋳造用浸漬ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001105106A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004011175A1 (ja) * | 2002-07-31 | 2004-02-05 | Shinagawa Refractories Co., Ltd. | 鋳造用ノズル |
-
1999
- 1999-10-05 JP JP28370099A patent/JP2001105106A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004011175A1 (ja) * | 2002-07-31 | 2004-02-05 | Shinagawa Refractories Co., Ltd. | 鋳造用ノズル |
| CN1327989C (zh) * | 2002-07-31 | 2007-07-25 | 品川白炼瓦株式会社 | 铸造喷嘴 |
| AU2003254783B2 (en) * | 2002-07-31 | 2008-10-16 | Shinagawa Refractories Co., Ltd. | Casting nozzle |
| KR100992207B1 (ko) | 2002-07-31 | 2010-11-04 | 시나가와 리프랙토리스 컴퍼니, 리미티드 | 주조용 노즐 |
| US7905432B2 (en) | 2002-07-31 | 2011-03-15 | Shinagawa Refractories Co., Ltd. | Casting nozzle |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20060920 |