JP2001179406A

JP2001179406A - 連続鋳造用ノズルおよび連続鋳造方法

Info

Publication number: JP2001179406A
Application number: JP36951899A
Authority: JP
Inventors: Kensuke Okazawa; 健介岡澤; Tadashi Ikemoto; 正池本
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2001-07-03

Abstract

(57)【要約】【課題】鋼の連続鋳造時、アルミナを主成分とする非
金属介在物がノズル内壁に付着することにより発生する
詰まりを防止する。【解決手段】組成がＡｌ₂Ｏ₃；２０〜８０重量％、
黒鉛；１０〜４５重量％、ＳｉＯ₂；１〜２０重量％、
ＣａＯ；０．１〜３重量％未満である耐火物を全体ある
いは浸漬ノズルの溶鋼が通過する部分に使用して連続鋳
造ノズルを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼の製造工程であ
る連続鋳造において使用するノズルおよび連続鋳造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続鋳造での浸漬ノズルの材質にはＡｌ
₂Ｏ₃；２０〜８０重量％、黒鉛；１０〜４５重量％、
ＳｉＯ₂；１〜２０重量％（以後ＡＧと記述する）が一
般的に使用されている。しかし、アルミナを主成分とす
る非金属介在物がノズル内壁に付着し、詰まるという課
題があった。この詰まりを防止するために多くの連続鋳
造用ノズルおよび連続鋳造方法が提案されている。

【０００３】例えば、ＺｒＯ₂およびＣａＯを主成分と
した材質の連続鋳造用ノズルが特開平８−１２９３号公
報に提案されている。ＣａＯは介在物付着を防止し、Ｚ
ｒＯ ₂はＣａＯによる成形性の低下を防止する役目をし
ている。一方、主成分がＡＧでＣａＯを加えた材質を使
用する連続鋳造用ノズルが特開昭５３−９２２６号公報
に提案されている。この提案はスラグパウダーとの反応
によるノズル外壁の溶損を防止することが目的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＺｒＯ
₂を主成分の一つとした材質は、ＡＧよりも原料費が高
い。一方、ＡＧを主成分としてＣａＯを加える提案は、
原料費が安いという利点はあるものの、前述したように
スラグパウダーとの反応による溶損防止が主目的であ
り、詰まり防止については全く考慮していない。いずれ
にせよ、従来の連続鋳造用ノズルでは、安価な原料費で
詰まりを防止することができない。本発明は、このよう
な点に鑑みなされたもので、安価に製作が可能で、詰ま
りを効果的に防止することができる連続鋳造用ノズルお
よびそれを使用した連続鋳造方法を提供することを課題
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたもので、その要旨は（１）組成がＡ
ｌ₂Ｏ₃；２０〜８０重量％、黒鉛；１０〜４５重量
％、ＳｉＯ ₂；１〜２０重量％、ＣａＯ；０．１〜３重
量％未満である耐火物を全体あるいは部分的に使用した
ことを特徴とする連続鋳造用ノズル、（２）組成がＡｌ
₂Ｏ₃；２０〜８０重量％、黒鉛；１０〜４５重量％、
ＳｉＯ ₂；１〜２０重量％、Ｃａ以外のIIａ族元素の酸
化物；０．１〜５重量％である耐火物を全体あるいは部
分的に使用したことを特徴とする連続鋳造用ノズル、
（３）（１）又は（２）記載の連続鋳造用ノズルを用い
て連続鋳造を行うことを特徴とする連続鋳造方法、であ
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明は、連続鋳造に用いるノズ
ル材質を、ＡＧを主成分としてＣａＯを０．１〜３重量
％未満とする。図１に示すように、ＣａＯが入らないＡ
Ｇのみの材質１では、ＳｉＯ₂２がＳｉＯガス３として
溶鋼４に吸収され、ノズル本体からＳｉの濃度勾配５を
形成する。濃度差により界面張力６も差を生じるので、
アルミナを主成分とする非金属介在物７はノズルへ近づ
く向きに力８を受け、ノズルに付着し、詰まりの原因と
なる。しかし図２に示すように、ＣａＯの組成が０．１
〜３重量％未満のノズル材質（本発明の材質９）であれ
ば、ＣａＯはＳｉＯ₂と高温沸点の複合酸化物１０を生
成し、ＳｉＯガス３の発生を十分に阻止することができ
る。よって、非金属介在物７がノズルに付着せず、詰ま
ることがない。また、ＣａＯを用いたノズルは非常に安
価であり、経済的に大きな効果がある。

【０００７】なお、本発明のノズル材質において、Ｃａ
Ｏが０．１重量％未満のときは、量が少なくＳｉＯガス
の発生を十分に阻止することができない。また、ＣａＯ
の組成が３重量％以上の場合、溶鋼に対する耐食性が低
下する。いずれにせよ、ＣａＯの組成が０．１重量％未
満や３重量％以上では、十分なアルミナ付着防止効果を
得ることができない。

【０００８】IIａ族元素はＣａと化学的に同じ性質を有
しており、ここでＣａ以外のIIａ族元素の元素記号をＸ
としたならば、ＸＯは上記に記載した内容と同様な作用
によりＳｉＯガスの発生を阻止することができる。ま
た、ＡＧを主成分としてＸＯを０．１〜５重量％とする
材質のノズルは、非金属介在物がノズルに付着せず、詰
まることがないことを見い出した。さらに好ましくは、
ＡＧを主成分としてＸＯを０．１〜３重量％とする材質
のノズルは、非金属介在物がノズルに付着しない効果が
より大きいことを見い出した。

【０００９】また、詰まりは溶鋼の通過する部分におい
て、非金属介在物が付着することが主原因である。よっ
て本発明の材質は、ノズル全体に使用してもよいが、溶
鋼の通過する部分のみに使用しても有効である。たとえ
ば図３に示すように、溶鋼湯面１１より少し上に疑似メ
ニスカス１２が形成されるので、疑似メニスカス１２か
ら下方は通過する溶鋼４が最もノズル１３に接触しやす
く、この部分のみに本発明の材質９を使用することが考
えられる。

【００１０】上述した本発明に係る連続鋳造用ノズルを
用いて連続鋳造を行うと、非金属介在物が付着すること
がないので、ノズルが詰まることがなく、安定した鋳造
が実現できる。

【００１１】

【実施例】Ａｌ₂Ｏ₃；５７重量％、黒鉛；２５重量
％、ＳｉＯ₂；１８重量％を原料とした材質の従来ノズ
ル（従来方式）、Ａｌ₂Ｏ₃；５５重量％、黒鉛；２５
重量％、ＳｉＯ₂；１８重量％、ＣａＯ；２重量％を原
料とした材質の本発明ノズル（新方式１）、Ａｌ
₂Ｏ₃；５５重量％、黒鉛；２５重量％、ＳｉＯ₂；１
８重量％、ＢａＯ；２重量％を原料とした材質の本発明
ノズル（新方式２）それぞれを用いて、同様の鋼の連続
鋳造を行った。ノズル形状はいずれも２孔、内径は９０
mm、吐出孔上部までの浸漬深さは１１０mmであった。１
チャージ３００トンを連続８チャージ行った後、各ノズ
ルを取り外して、ノズル内壁に付着した非金属介在物の
厚みを測定した。

【００１２】表１に示した様に、従来方式に比べ、本発
明を適用した新方式１，新方式２の付着厚みは格段に小
さい。新方式１と新方式２では、若干の差はあるがとも
に厚みが小さくほとんど差が認められなかった。

【００１３】

【表１】

【００１４】

【発明の効果】本発明のノズルを使うことにより、非金
属介在物のノズルへの付着量を低減させ、詰まりの防止
が可能になった。また、ノズル原料費は従来の詰まり防
止ノズルに比べて安価であり経済的効果も大きくなっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来ノズルの非金属介在物の付着の原理を表し
た図。

【図２】本発明ノズルの非金属介在物の付着防止の原理
を表した図。

【図３】本発明の材質のノズルへの適用部分を説明した
図。

【符号の説明】

１ＡＧのみの材質２ＳｉＯ₂ ３ＳｉＯガス４溶鋼５Ｓｉの濃度勾配６界面張力７非金属介在物８ノズルへ近づく向きの力９本発明の材質１０高温沸点の複合酸化物１１溶鋼湯面１２疑似メニスカス１３ノズル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】組成がＡｌ₂Ｏ₃；２０〜８０重量％、
黒鉛；１０〜４５重量％、ＳｉＯ₂；１〜２０重量％、
ＣａＯ；０．１〜３重量％未満である耐火物を全体また
は部分的に使用したことを特徴とする連続鋳造用ノズ
ル。
【請求項２】組成がＡｌ₂Ｏ₃；２０〜８０重量％、
黒鉛；１０〜４５重量％、ＳｉＯ₂；１〜２０重量％、
Ｃａ以外のIIａ族元素の酸化物；０．１〜５重量％であ
る耐火物を全体または部分的に使用したことを特徴とす
る連続鋳造用ノズル。
【請求項３】請求項１または２記載の連続鋳造用ノズ
ルを用いて連続鋳造を行うことを特徴とする連続鋳造方
法。