JP2004066251A - 鋼の連続鋳造耐火部材用耐火物、および、該耐火物を用いた鋼の連続鋳造用ノズル - Google Patents
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Abstract
【課題】パウダースラグに対する耐溶損性に優れた鋼の連続鋳造耐火部材用耐火物、および、該耐火物を用いた鋳造用ノズルを提供すること。
【解決手段】少なくともモールドパウダースラグと接する部分の耐火物が、０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下の粒子径の安定化または部分安定化ジルコニア原料を５〜７０質量％でかつジルコニア原料の総量で７０質量％以上９９質量％未満、カーボンを１質量％以上２０質量％未満、及び、炭化物の１種以上を合量で０．１〜１０質量％からなる鋼の連続鋳造耐火部材用耐火物及び該耐火物を用いた鋳造用ノズル。
【選択図】 なし
【解決手段】少なくともモールドパウダースラグと接する部分の耐火物が、０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下の粒子径の安定化または部分安定化ジルコニア原料を５〜７０質量％でかつジルコニア原料の総量で７０質量％以上９９質量％未満、カーボンを１質量％以上２０質量％未満、及び、炭化物の１種以上を合量で０．１〜１０質量％からなる鋼の連続鋳造耐火部材用耐火物及び該耐火物を用いた鋳造用ノズル。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼の連続鋳造耐火部材用耐火物、および、該耐火物を用いた鋼の連続鋳造用ノズルに関するものであり、更に詳しくは、鋼の連続鋳造に用いられる浸漬ノズル，セミノズル等の連続鋳造用ノズルの少なくともモールドパウダースラグと接する部位、すなわちパウダーライン部材に適用し、この部材の耐溶損性を高めることができる新規な鋼の連続鋳造耐火部材用耐火物、および、該耐火物を用いた鋼の連続鋳造用ノズルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋼の連続鋳造に用いられる浸漬ノズル，セミノズル等の連続鋳造用ノズルにおいて、該ノズルの少なくともモールドパウダースラグと接する部位、即ちパウダーライン部材には、従来より、ジルコニア−黒鉛質が広く用いられている。
【０００３】
パウダーライン部材は、モールドに投入されるモールドパウダーが溶融したパウダースラグによって浸蝕され、溶損するため、この部材の溶損が連々数を律速する一因となっている。そのため、このパウダーライン部材の耐溶損性を向上させることは、鋼の生産効率を向上させるために非常に重要である。
【０００４】
ジルコニア−黒鉛質は、アルミナ−黒鉛質やスピネル−カーボン質等の他の材質と比較して、パウダースラグに対する耐溶損性が優れており、そのため、このジルコニア−黒鉛質をベースとして種々改良が施されている。
例えば、特開平１−１７６２７１号公報には、「Ｙ２Ｏ３安定化ジルコニアとジルコンの合量が５０〜８０重量％、黒鉛１０〜２０重量％、炭化珪素０〜２０重量％、金属シリコン１〜１０重量％からなる耐火原料を使用した浸漬ノズル」が開示されている。
【０００５】
また、特開平５−３６１号公報には、「ジルコニアの“１２５μｍ超”“１２５〜４５μｍ”“４５μｍ未満”の各重量比を規定した粒度分布を有し、かつ、標準篩の４５〜３５５μｍ間におけるジルコニア粒子の各含有量をそれぞれ３重量％以上存在すると規定したジルコニアを７０〜９０重量％、粒径５００μ以下の鱗状黒鉛を１０〜３０重量％含有する耐火物からなり、この耐火物の外側表面に少なくとも２層のコーティング層を形成させた浸漬ノズル」が開示されている。これと同様な技術が特開平５−３６７号公報にも開示されている。
特開平５−１７８１２号公報には、「ジルコニア原料の１０μｍ以上を半安定化または安定化ジルコニアとし、１０μｍより小さい粒子を未安定化ジルコニアとし、この未安定化ジルコニアを５〜５０重量％配合したジルコニア質溶融金属用ノズル」が開示されている。
【０００６】
特開平９−２３９５０３号公報の請求項２には、「１００〜３００℃で軟化するピッチを表面にコートした粒径７４〜１０００μｍのジルコニア原料４０〜９０重量％を骨材とし、他にシリカ，黒鉛粉末，カルシアの１種以上を用いた連続鋳造用ノズル耐火物」が開示されている。
特開平１０−１３００５３号公報には、「安定化または部分安定化ジルコニア原料を３０〜７０重量％、平均粒径７５μｍ以下の未安定化ジルコニア原料を５〜３０重量％、黒鉛１０〜４０重量％に対し、外率で炭化硼素，炭化珪素，窒化珪素，金属シリコン等を１〜３０重量％添加した原料から製造された浸漬ノズル」が開示されている。
【０００７】
特開平１１−１３０５３０号公報には、「粒径５０μｍ以上の粒子を８０％以上含有するジルコニア：７２〜８５重量％、平均粒径５０〜３５５μｍの黒鉛：１〜２７．５重量％、平均粒径１μｍ以下の窒化硼素：０．５〜３重量％を少なくとも含有する、窒化硼素含有耐火物」が開示されている。
特許第３１５９４３２号明細書には、「粒径が１５０〜１０μｍの中間粒ジルコニアを４０〜８７重量％と、粒径が１０μｍ未満の微粉ジルコニアを１０〜５０重量％と、黒鉛を２〜１０重量％とからなるジルコニア−黒鉛質耐火物」が開示されている。
【０００８】
特開平１１−３０２０７３号公報には、「ジルコニア原料７０〜９５重量％及び黒鉛５〜３０重量％からなり、前記ジルコニアの粒度構成が、４５μｍ以下のジルコニア粒が７０％以上であるジルコニア−黒鉛質耐火物」が開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の各技術は、比較的小さな粒径のジルコニアを用いているか、または、比較的大きな粒径のジルコニアを用いている場合でも、カーボンの酸化を効率的に抑制できる炭化物の添加方法に注目していないため、パウダーライン部材の溶損抑制効果が顕著に発揮されない、という問題があった。
本発明は、上記問題点を解決するものであり、パウダースラグに対する耐溶損性を向上させ得る新規な連続鋳造耐火部材用耐火物、および、該耐火物を用いた鋼の連続鋳造用ノズルを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、鋭意研究を重ねた結果、比較的大きな粒径のジルコニア原料を積極的に配合した“ジルコニア−カーボン−炭化物系耐火物”を、鋼の連続鋳造耐火部材の少なくともパウダースラグと接触する部位に配設することで、耐溶損性に優れた連続鋳造耐火部材用耐火物を開発することに成功した。
【００１１】
即ち、本発明に係る鋼の連続鋳造耐火部材用耐火物は、「少なくともモールドパウダースラグと接する部分の耐火物が、０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下の粒子径の安定化または部分安定化ジルコニア原料を５〜７０質量％でかつジルコニア原料の総量で７０質量％以上９９質量％未満、カーボンを１質量％以上２０質量％未満、及び、炭化物の１種以上を合量で０．１〜１０質量％からなる」ことを特徴とし（請求項１）、これにより、前記した目的とする“パウダースラグに対する耐溶損性を向上させ得る連続鋳造耐火部材用耐火物”を提供することができる。
【００１２】
また、本発明に係る鋼の連続鋳造用ノズルは、「少なくともモールドパウダースラグと接する部分の耐火物部材が、請求項１に記載の鋼の連続鋳造耐火部材用耐火物であること」を特徴とし（請求項２，３）、これにより、前記した目的とする“パウダースラグに対する耐溶損性を向上させ得る連続鋳造用ノズル”を提供することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を含めて、本発明について詳細に説明する。なお、本発明での粒度の区切りは、「標準フルイ規格（ＪＩＳ Ｚ８８０１）のフルイ目開き」を基準とした。
【００１４】
パウダーライン部に適用されている従来のジルコニア−カーボン質材料としては、０．５ｍｍ以下の粒度のジルコニアが広く使用されている。これは、０．５ｍｍを超える粒子径のものを使用すると、気孔径が大きくなることで耐酸化性が低下し、耐溶損性が低下するためである。
しかし、本発明者等は、０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下の粒子径のジルコニアを使用しても、少量の炭化物を併用することで耐酸化性を改良し、耐溶損性が格段に向上することを見出した。
【００１５】
即ち、本発明は、０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下の粒子径のジルコニアと炭化物との併用を特徴とする。そして、この０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下の粒子径のジルコニアは、５〜７０質量％（好ましくは１０〜５０質量％）である。５質量％以下では、耐溶損性に及ぼす効果が少なく、また、７０質量％を超えると、ノズルとしての強度が確保し難くなるので、好ましくない。
【００１６】
また、本発明において、０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下の粒子径のジルコニアとしては、安定化または部分安定化ジルコニア原料を使用することを特徴とする。安定化または部分安定化されていないジルコニア原料を使用すると、加熱により異常体積変化が生じ、ノズルの割れにつながることがあるので好ましくない。
安定化剤としては、イットリア，マグネシア，カルシア等の自明の安定化剤を任意に使用することができるが、価格と耐用の面を考慮すると、カルシア安定化品が好ましい。
【００１７】
本発明においては、上記した特定の粒子径以外のジルコニア、例えば、１．０ｍｍを超えるジルコニア粒子を配合することができる。但し、１．０ｍｍを超えるジルコニア粒子は、多量に配合すると強度が著しく低下するため好ましくないが、５重量％までは可能である。このジルコニアの粒度の上限値としては、３ｍｍ程度である。
０．５ｍｍ以下のジルコニア粒子も配合することができるが、この０．５ｍｍ以下のジルコニア粒子のみでは、耐溶損性に対して効果が少ない。また、「カーボン，炭化物および０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下の粒子径のジルコニア」のみでは、強度が低いため、０．１０６ｍｍ以下のジルコニア粒子を出来れば３０〜５５重量％程度は配合した方が好ましい。なお、この０．１０６ｍｍ以下のジルコニアとしては、未安定化ジルコニアの使用も可能である。
【００１８】
本発明において、“０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下の粒子径のジルコニア”を含めてジルコニア原料の総量としては、７０質量％以上９９質量％未満配合することを特徴とする。好ましくは７５〜９５質量％である。
ジルコニア原料の総量が７０質量％未満では、耐溶損性が劣り、逆に、９９質量以上では、カーボンの添加量が少なくなるため、耐スポーリング性に劣るという問題が生じる。
【００１９】
本発明において、カーボンの配合量としては、１質量％以上２０質量％未満を必要とする。１質量％未満では、耐スポーリング特性が劣り、また、２０質量％以上では、相対的にジルコニアの配合量が低下するため、耐溶損性が低下する。カーボンの配合量のより好ましい範囲は３〜１７質量％であり、更に好ましくは５〜１５質量％である。
カーボンとしては、黒鉛が好ましいが、黒鉛以外のカーボン原料、例えば、カーボンブラックや粉末レジン，液体レジン等も使用可能である。
【００２０】
本発明において、炭化物の１種以上を合量で０．１〜１０質量％配合することが必要である。炭化物としては、炭化珪素，炭化硼素などが挙げられる。
炭化物は、カーボン（黒鉛）の酸化を抑制するため、“ジルコニア−カーボン（黒鉛）材質中のカーボン（黒鉛）の消失によるジルコニア粒子のパウダースラグ中への離脱”を抑制することができ、つまり、溶損を抑制する効果を発揮する。
【００２１】
炭化物は、合量で０．１質量％未満では、溶損抑制効果が小さく、また、１０質量％を超えると、低融点物質が生成することにより、かえって溶損が大きくなる。従って、本発明では、炭化物の１種以上を合量で０．１〜１０質量％配合することが必要であるが、好ましくは０．３〜９質量％であり、更に好ましくは、０．５〜８質量％である。但し、この炭化物のうちの炭化硼素は、３重量％以下であるのが好ましい。炭化硼素を３重量％を超えて添加すると、焼結が進行し、実機使用時においてのスポーリングによる割れが懸念されるので好ましくない。
【００２２】
本発明に係る鋼の連続鋳造耐火部材用耐火物は、連続鋳造用ノズルの少なくともモールドパウダースラグと接する部分に配設される。
さらに、高速鋳造用等、パウダースラグがこのパウダーライン部より下部の、完全に溶鋼に浸漬している部位、すなわち浸漬部にまで浸入してくるような条件では、この浸漬部にまで延長して配設することが可能である。また、スラブ連鋳機用等、比較的パウダーライン部の水平断面の肉厚が厚い場合には、パウダーライン部材の内管側に本体材を薄く配設しても良い。逆に、ビレット連鋳機等、比較的パウダーライン部の水平断面の肉厚が薄い場合には、パウダーライン部の外周側から内管側まですべて、本発明の連続鋳造耐火部材用耐火物を配設することもでき、これらは、いずれも本発明に包含されるものである。
【００２３】
本発明に係る鋼の連続鋳造耐火部材用耐火物は、少なくともパウダースラグと接する部分に配設するが、浸漬ノズルの内管に鋼中のアルミナ等が付着して、内管閉塞を生じるような条件では、内管部に、内管専用材質であるアルミナノンカーボン材質等のノンカーボン材質と組合せて配設することも可能である。更に、内管を流下する溶鋼が、偏流を生じるような条件では、内管に段差部を設けることもできる。
つまり、本発明に係る鋼の連続鋳造耐火部材用耐火物を、少なくともモールドパウダースラグと接する部分に配設する場合、このパウダーライン部以外の部材は、どのような耐火物・形状でも良く、限定されるものではない。
【００２４】
次に、本発明に係る鋼の連続鋳造用ノズルについて説明すると、連続鋳造用ノズルとしては、浸漬ノズル，セミノズルが好ましいが、本発明は、このノズルに特に限定されるものではない。以下、本発明に係る鋼の連続鋳造用ノズルの実施形態（本発明の耐火物のノズルへの適用例）について、図１〜４を参照しながら説明する。
【００２５】
図１は、浸漬ノズルのパウダーライン部（２）に本発明の耐火物を適用した例である。図２は、図１と同様、本発明の耐火物を浸漬ノズルのパウダーライン部（２）に適用した例であるが、（３）で示す内管部にノンカーボン材質を配設し、これと組み合わせた例である。なお、図１，２中の（１）は、本体部である。
図３は、セミノズルのパウダーライン部（２）に本発明の耐火物を適用した例である。図４は、図３と同様、本発明の耐火物をセミノズルのパウダーライン部（２）に適用した例であるが、（３）で示す内管部にノンカーボン材質を配設し、これと組み合わせた例である。なお、図３，４中の（１）は、本体部である。
【００２６】
次に、本発明のノズルを使用した鋼の連続鋳造法を図５，図６に示す。
図５は、前記図１に示す浸漬ノズルを使用した鋼の連続鋳造法を示す概念図であり、図６は、前記図３に示すセミノズルを使用した鋼の連続鋳造法を示す概念図である。図中、（１）は本体部、（２）はパウダーライン部、（４）は溶鋼、（５）はモールドパウダー、（６）はモールドである。
溶鋼（８）は、図５，図６に示すように、ノズルを通ってモールド（６）内に連続注入される。
【００２７】
ここで、前記“従来の技術”の項で挙げた先行技術と本発明とを対比することで、本発明を更に詳細に説明する。
【００２８】
本発明に関連する、パウダーライン部材の溶損を抑制する技術としては、前掲の特開平１−１７６２７１号公報があり、「Ｙ２Ｏ３安定化ジルコニアとジルコンの合量が５０〜８０重量％、黒鉛１０〜２０重量％、炭化珪素０〜２０重量％、金属シリコン１〜１０重量％からなる耐火原料を使用した浸漬ノズル」が開示されている。
しかし、これは、ジルコニアの粒度に着目した発明ではなく、一般的な耐火物業界の見地からみれば、パウダーライン部材にジルコンを配合することが特徴的であり、また、金属シリコンは必須であるが、炭化物である炭化珪素は０〜２０重量％と、必ずしも必須ではないことから、本発明とは異なるものである。
【００２９】
前掲の特開平５−３６１号公報には、「ジルコニアの“１２５μｍ超”“１２５〜４５μｍ”“４５μｍ未満”の各重量比を規定した粒度分布を有し、かつ、標準篩の４５〜３５５μｍ間におけるジルコニア粒子の各含有量をそれぞれ３重量％以上存在すると規定したジルコニアを７０〜９０重量％、粒径５００μ以下の鱗状黒鉛を１０〜３０重量％含有する耐火物からなり、この耐火物の外側表面に少なくとも２層のコーティング層を形成させた浸漬ノズル」が開示されている。
ここでは、ジルコニアの１２５μｍを超える粒子が３０〜６５重量％とあるが、粒径の上限についての記載がなく、例えば、ノズルの肉厚が一般的な４０ｍｍの場合、その肉厚を超える粒径のジルコニアを使用している筈がない。上限値が記載されていない不備のため、あえて明細書から上限値を読み取ると、実施例表中の番号４と８に「３５５↑」（つまり、０．３５５ｍｍ↑）の記載がある。「３５５↑」の粒度が最も多く使用されている番号８でも、「３５５↑」がジルコニアのうちの６％である。黒鉛の配合量も含めた全体からみた「３５５↑」の配合量は“４．８％”となる。「３５５↑」が仮にすべて本発明が規定した“０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下”の範囲に入るとしても、本発明は“５〜７０質量％”の範囲であり、“４．８％”は対象外である。また、「３５５↑」というあいまいな粒度を使用している番号４と８には、炭化物を使用していないことからも、本発明とは異なるものである。なお、同様なことは、前掲の特開平５−３６７号公報についてもいえる。
【００３０】
前掲の特開平５−１７８１２号公報には、「ジルコニア原料の１０μｍ以上を半安定化または安定化ジルコニアとし、１０μｍより小さい粒子を未安定化ジルコニアとし、この未安定化ジルコニアを５〜５０重量％配合したジルコニア質溶融金属用ノズル」が開示されている。これは、実施例の表から、炭化物を配合しない材質、つまり、ジルコニアとバインダーからのみなる材質であることが読み取れ、本発明とは異なるものである。
【００３１】
前掲の特開平９−２３９５０３号公報の請求項２には、「１００〜３００℃で軟化するピッチを表面にコートした粒径７４〜１０００μｍのジルコニア原料４０〜９０重量％を骨材とし、他にシリカ，黒鉛粉末，カルシアの１種以上を用いた連続鋳造用ノズル耐火物」が開示されている。しかしながら、炭化物の添加を必須としていないことから、本発明とは異なるものである。
【００３２】
前掲の特開平１０−１３００５３号公報には、「安定化または部分安定化ジルコニア原料を３０〜７０重量％、平均粒径７５μｍ以下の未安定化ジルコニア原料を５〜３０重量％、黒鉛１０〜４０重量％に対し、外率で炭化硼素，炭化珪素，窒化珪素，金属シリコン等を１〜３０重量％添加した原料から製造された浸漬ノズル」が開示されている。
しかしながら、安定化または部分安定化ジルコニアの粒度については規定されておらず、本発明が、安定化または部分安定化ジルコニアとして“０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下を５〜７０質量％使用すること”が耐蝕性向上のため重要であるとした点と異なるものである。なお、実施例からも、部分安定化ジルコニアは、最大平均粒径が２００μｍまでのものしか使用されておらず、通常の原料粒度から考えると、０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下の安定化または部分安定化ジルコニア原料を５〜７０質量％含んでいるとは考え難い。
【００３３】
前掲の特開平１１−１３０５３０号公報には、「粒径５０μｍ以上の粒子を８０％以上含有するジルコニア：７２〜８５重量％、平均粒径５０〜３５５μｍの黒鉛：１〜２７．５重量％、平均粒径１μｍ以下の窒化硼素：０．５〜３重量％を少なくとも含有する、窒化硼素含有耐火物」が開示されている。これは、窒化硼素を必須とした発明であり、本発明とは異なるものである。また、明細書中でも、５０〜２００μｍの粒子を多用することが好ましいとあるため、“０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下を５〜７０質量％使用すること”に着目しているとは考え難い。
【００３４】
前掲の特許第３１５９４３２号明細書には、「粒径が１５０〜１０μｍの中間粒ジルコニアを４０〜８７重量％と、粒径が１０μｍ未満の微粉ジルコニアを１０〜５０重量％と、黒鉛を２〜１０重量％とからなるジルコニア−黒鉛質耐火物」が請求項１で開示されている。また、これに加えて請求項２には「粒径が１５０〜５００μｍの粗粒ジルコニアを１〜３０重量％配合すること」が開示されているが、実施例を見ても５００μｍ以上のジルコニアの記載はなく、これらのことから、この特許第３１５９４３２号発明では、５００μｍ以上のジルコニアの効果には着目していないと考えられる。
【００３５】
前掲の特開平１１−３０２０７３号公報には、「ジルコニア原料７０〜９５重量％及び黒鉛５〜３０重量％からなり、前記ジルコニアの粒度構成が、４５μｍ以下のジルコニア粒が７０％以上であるジルコニア−黒鉛質耐火物」が開示されている。しかし、これは、微粉ジルコニアの配合量を増加させることで、耐火物の溶損を抑制しようとしており、実施例でも１５０μｍより大きな粒は使用していない。また、比較例でも５００μｍまでの使用であり、５００μｍより大きなジルコニア粒の使用は考慮されていないものと考えられる。
【００３６】
つまり、従来の技術では、０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下の粒子径のジルコニアの配合量を適正範囲にすることで、パウダーライン部材の耐溶損性を顕著に向上させたものはない。また、一部０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下のジルコニアが含まれる配合であっても、この０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下のジルコニアとカーボン（黒鉛）と炭化物の複合効果についての知見はないため、ここに本発明の新規性がある。
【００３７】
【実施例】
以下、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１〜１０によって限定されるものではない。
【００３８】
（実施例１〜１０，比較例１〜１０）
表１，表２に示す配合割合を有する耐火原料配合物に、バインダーとして、フェノール樹脂を外掛けで４重量％添加し、混練後、２００℃で１０時間乾燥し、２０×２０×２００ｍｍの形状に成形した。成形後、還元雰囲気中１１００℃で３時間焼成することにより、実施例１〜１０及び比較例１〜１０のサンプルを得た。なお、表１，表２に示す「０．５超〜１．０ｍｍのジルコニア」は、ＣａＯ部分安定化ジルコニアである。
【００３９】
得られた各サンプルについて、耐溶損性を測定した。測定方法としては、高周波誘導炉にて溶解した鋼の上にモールドパウダーを散布し、そこへ前記サンプルを浸漬した。そして、２時間経った後、サンプルを回収して溶損量を測定し、溶損指数を計算した。溶損指数は、比較例６を１００として表示した。なお、溶損指数は、少ない方が耐溶損性に優れていることを示す。
また、「評価」の基準としては、溶損指数が２割以上改善されたものを“◎”、２割まではいかないが、比較例６より良好な溶損指数のものを“○”、比較例６より悪化したものを“×”として示した。
【００４０】
表１に、実施例１〜１０の耐火物の組成，溶損指数，評価結果を示し、表２に、比較例１〜１０の耐火物の組成，溶損指数，評価結果を示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】
【表２】
【００４３】
表１から、本発明の範囲内の耐火物組成からなる実施例１〜１０では、耐溶損性に優れ、評価も“◎”または“○”であることが理解できる。
一方、表２から、本発明の範囲外の耐火物組成からなる比較例１〜１０、すなわち、「黒鉛の配合量が本発明の範囲外である比較例１，２」「０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下の粒子径を有する部分安定化ジルコニア原料の配合量が本発明の範囲外である比較例３，４，９」「黒鉛の配合量が本発明の範囲外であり、上記部分安定化ジルコニア原料を配合しない比較例５」「上記部分安定化ジルコニア原料を配合しない比較例６」「炭化物の配合量が本発明の範囲外である比較例７，８」「炭化物を配合しない比較例１０」では、いずれも耐溶損指数が“１００以上”であって耐溶損性が劣り、評価もすべて“×”であった。
【００４４】
【発明の効果】
本発明に係る鋼の連続鋳造耐火部材用耐火物および連続鋳造用ノズルは、以上詳記したとおり、「０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下の粒子径の安定化または部分安定化ジルコニア原料を５〜７０質量％でかつジルコニア原料の総量で７０質量％以上９９質量％未満、カーボンを１質量％以上２０質量％未満、及び、炭化物の１種以上を合量で０．１〜１０質量％からなること」を特徴とする。
これにより、パウダースラグに対する耐溶損性に優れた耐火物を提供することができ、また、この耐火物を鋼の連続鋳造用ノズル（浸漬ノズル，セミノズル）のパウダーライン部に配設することにより、パウダーライン部材の耐溶損性を向上させ、連々数の増加や生産効率の向上に寄与する鋼の連続鋳造用ノズルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の耐火物を浸漬ノズルのパウダーライン部に適用した例である。
【図２】本発明の耐火物を浸漬ノズルのパウダーライン部に適用し、内管材にノンカーボン材質を組み合わせた例である。
【図３】本発明の耐火物をセミノズルのパウダーライン部に適用した例である。
【図４】本発明の耐火物をセミノズルのパウダーライン部に適用し、内管材にノンカーボン材質を組み合わせた例である。
【図５】浸漬ノズルを使用した鋼の連続鋳造の概念図である。
【図６】セミノズルを使用した鋼の連続鋳造の概念図である。
【符号の説明】
（１） 本体部
（２） パウダーライン部
（３） 内管部
（４） 溶鋼
（５） モールドパウダー
（６） モールド
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼の連続鋳造耐火部材用耐火物、および、該耐火物を用いた鋼の連続鋳造用ノズルに関するものであり、更に詳しくは、鋼の連続鋳造に用いられる浸漬ノズル，セミノズル等の連続鋳造用ノズルの少なくともモールドパウダースラグと接する部位、すなわちパウダーライン部材に適用し、この部材の耐溶損性を高めることができる新規な鋼の連続鋳造耐火部材用耐火物、および、該耐火物を用いた鋼の連続鋳造用ノズルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋼の連続鋳造に用いられる浸漬ノズル，セミノズル等の連続鋳造用ノズルにおいて、該ノズルの少なくともモールドパウダースラグと接する部位、即ちパウダーライン部材には、従来より、ジルコニア−黒鉛質が広く用いられている。
【０００３】
パウダーライン部材は、モールドに投入されるモールドパウダーが溶融したパウダースラグによって浸蝕され、溶損するため、この部材の溶損が連々数を律速する一因となっている。そのため、このパウダーライン部材の耐溶損性を向上させることは、鋼の生産効率を向上させるために非常に重要である。
【０００４】
ジルコニア−黒鉛質は、アルミナ−黒鉛質やスピネル−カーボン質等の他の材質と比較して、パウダースラグに対する耐溶損性が優れており、そのため、このジルコニア−黒鉛質をベースとして種々改良が施されている。
例えば、特開平１−１７６２７１号公報には、「Ｙ２Ｏ３安定化ジルコニアとジルコンの合量が５０〜８０重量％、黒鉛１０〜２０重量％、炭化珪素０〜２０重量％、金属シリコン１〜１０重量％からなる耐火原料を使用した浸漬ノズル」が開示されている。
【０００５】
また、特開平５−３６１号公報には、「ジルコニアの“１２５μｍ超”“１２５〜４５μｍ”“４５μｍ未満”の各重量比を規定した粒度分布を有し、かつ、標準篩の４５〜３５５μｍ間におけるジルコニア粒子の各含有量をそれぞれ３重量％以上存在すると規定したジルコニアを７０〜９０重量％、粒径５００μ以下の鱗状黒鉛を１０〜３０重量％含有する耐火物からなり、この耐火物の外側表面に少なくとも２層のコーティング層を形成させた浸漬ノズル」が開示されている。これと同様な技術が特開平５−３６７号公報にも開示されている。
特開平５−１７８１２号公報には、「ジルコニア原料の１０μｍ以上を半安定化または安定化ジルコニアとし、１０μｍより小さい粒子を未安定化ジルコニアとし、この未安定化ジルコニアを５〜５０重量％配合したジルコニア質溶融金属用ノズル」が開示されている。
【０００６】
特開平９−２３９５０３号公報の請求項２には、「１００〜３００℃で軟化するピッチを表面にコートした粒径７４〜１０００μｍのジルコニア原料４０〜９０重量％を骨材とし、他にシリカ，黒鉛粉末，カルシアの１種以上を用いた連続鋳造用ノズル耐火物」が開示されている。
特開平１０−１３００５３号公報には、「安定化または部分安定化ジルコニア原料を３０〜７０重量％、平均粒径７５μｍ以下の未安定化ジルコニア原料を５〜３０重量％、黒鉛１０〜４０重量％に対し、外率で炭化硼素，炭化珪素，窒化珪素，金属シリコン等を１〜３０重量％添加した原料から製造された浸漬ノズル」が開示されている。
【０００７】
特開平１１−１３０５３０号公報には、「粒径５０μｍ以上の粒子を８０％以上含有するジルコニア：７２〜８５重量％、平均粒径５０〜３５５μｍの黒鉛：１〜２７．５重量％、平均粒径１μｍ以下の窒化硼素：０．５〜３重量％を少なくとも含有する、窒化硼素含有耐火物」が開示されている。
特許第３１５９４３２号明細書には、「粒径が１５０〜１０μｍの中間粒ジルコニアを４０〜８７重量％と、粒径が１０μｍ未満の微粉ジルコニアを１０〜５０重量％と、黒鉛を２〜１０重量％とからなるジルコニア−黒鉛質耐火物」が開示されている。
【０００８】
特開平１１−３０２０７３号公報には、「ジルコニア原料７０〜９５重量％及び黒鉛５〜３０重量％からなり、前記ジルコニアの粒度構成が、４５μｍ以下のジルコニア粒が７０％以上であるジルコニア−黒鉛質耐火物」が開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の各技術は、比較的小さな粒径のジルコニアを用いているか、または、比較的大きな粒径のジルコニアを用いている場合でも、カーボンの酸化を効率的に抑制できる炭化物の添加方法に注目していないため、パウダーライン部材の溶損抑制効果が顕著に発揮されない、という問題があった。
本発明は、上記問題点を解決するものであり、パウダースラグに対する耐溶損性を向上させ得る新規な連続鋳造耐火部材用耐火物、および、該耐火物を用いた鋼の連続鋳造用ノズルを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、鋭意研究を重ねた結果、比較的大きな粒径のジルコニア原料を積極的に配合した“ジルコニア−カーボン−炭化物系耐火物”を、鋼の連続鋳造耐火部材の少なくともパウダースラグと接触する部位に配設することで、耐溶損性に優れた連続鋳造耐火部材用耐火物を開発することに成功した。
【００１１】
即ち、本発明に係る鋼の連続鋳造耐火部材用耐火物は、「少なくともモールドパウダースラグと接する部分の耐火物が、０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下の粒子径の安定化または部分安定化ジルコニア原料を５〜７０質量％でかつジルコニア原料の総量で７０質量％以上９９質量％未満、カーボンを１質量％以上２０質量％未満、及び、炭化物の１種以上を合量で０．１〜１０質量％からなる」ことを特徴とし（請求項１）、これにより、前記した目的とする“パウダースラグに対する耐溶損性を向上させ得る連続鋳造耐火部材用耐火物”を提供することができる。
【００１２】
また、本発明に係る鋼の連続鋳造用ノズルは、「少なくともモールドパウダースラグと接する部分の耐火物部材が、請求項１に記載の鋼の連続鋳造耐火部材用耐火物であること」を特徴とし（請求項２，３）、これにより、前記した目的とする“パウダースラグに対する耐溶損性を向上させ得る連続鋳造用ノズル”を提供することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を含めて、本発明について詳細に説明する。なお、本発明での粒度の区切りは、「標準フルイ規格（ＪＩＳ Ｚ８８０１）のフルイ目開き」を基準とした。
【００１４】
パウダーライン部に適用されている従来のジルコニア−カーボン質材料としては、０．５ｍｍ以下の粒度のジルコニアが広く使用されている。これは、０．５ｍｍを超える粒子径のものを使用すると、気孔径が大きくなることで耐酸化性が低下し、耐溶損性が低下するためである。
しかし、本発明者等は、０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下の粒子径のジルコニアを使用しても、少量の炭化物を併用することで耐酸化性を改良し、耐溶損性が格段に向上することを見出した。
【００１５】
即ち、本発明は、０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下の粒子径のジルコニアと炭化物との併用を特徴とする。そして、この０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下の粒子径のジルコニアは、５〜７０質量％（好ましくは１０〜５０質量％）である。５質量％以下では、耐溶損性に及ぼす効果が少なく、また、７０質量％を超えると、ノズルとしての強度が確保し難くなるので、好ましくない。
【００１６】
また、本発明において、０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下の粒子径のジルコニアとしては、安定化または部分安定化ジルコニア原料を使用することを特徴とする。安定化または部分安定化されていないジルコニア原料を使用すると、加熱により異常体積変化が生じ、ノズルの割れにつながることがあるので好ましくない。
安定化剤としては、イットリア，マグネシア，カルシア等の自明の安定化剤を任意に使用することができるが、価格と耐用の面を考慮すると、カルシア安定化品が好ましい。
【００１７】
本発明においては、上記した特定の粒子径以外のジルコニア、例えば、１．０ｍｍを超えるジルコニア粒子を配合することができる。但し、１．０ｍｍを超えるジルコニア粒子は、多量に配合すると強度が著しく低下するため好ましくないが、５重量％までは可能である。このジルコニアの粒度の上限値としては、３ｍｍ程度である。
０．５ｍｍ以下のジルコニア粒子も配合することができるが、この０．５ｍｍ以下のジルコニア粒子のみでは、耐溶損性に対して効果が少ない。また、「カーボン，炭化物および０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下の粒子径のジルコニア」のみでは、強度が低いため、０．１０６ｍｍ以下のジルコニア粒子を出来れば３０〜５５重量％程度は配合した方が好ましい。なお、この０．１０６ｍｍ以下のジルコニアとしては、未安定化ジルコニアの使用も可能である。
【００１８】
本発明において、“０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下の粒子径のジルコニア”を含めてジルコニア原料の総量としては、７０質量％以上９９質量％未満配合することを特徴とする。好ましくは７５〜９５質量％である。
ジルコニア原料の総量が７０質量％未満では、耐溶損性が劣り、逆に、９９質量以上では、カーボンの添加量が少なくなるため、耐スポーリング性に劣るという問題が生じる。
【００１９】
本発明において、カーボンの配合量としては、１質量％以上２０質量％未満を必要とする。１質量％未満では、耐スポーリング特性が劣り、また、２０質量％以上では、相対的にジルコニアの配合量が低下するため、耐溶損性が低下する。カーボンの配合量のより好ましい範囲は３〜１７質量％であり、更に好ましくは５〜１５質量％である。
カーボンとしては、黒鉛が好ましいが、黒鉛以外のカーボン原料、例えば、カーボンブラックや粉末レジン，液体レジン等も使用可能である。
【００２０】
本発明において、炭化物の１種以上を合量で０．１〜１０質量％配合することが必要である。炭化物としては、炭化珪素，炭化硼素などが挙げられる。
炭化物は、カーボン（黒鉛）の酸化を抑制するため、“ジルコニア−カーボン（黒鉛）材質中のカーボン（黒鉛）の消失によるジルコニア粒子のパウダースラグ中への離脱”を抑制することができ、つまり、溶損を抑制する効果を発揮する。
【００２１】
炭化物は、合量で０．１質量％未満では、溶損抑制効果が小さく、また、１０質量％を超えると、低融点物質が生成することにより、かえって溶損が大きくなる。従って、本発明では、炭化物の１種以上を合量で０．１〜１０質量％配合することが必要であるが、好ましくは０．３〜９質量％であり、更に好ましくは、０．５〜８質量％である。但し、この炭化物のうちの炭化硼素は、３重量％以下であるのが好ましい。炭化硼素を３重量％を超えて添加すると、焼結が進行し、実機使用時においてのスポーリングによる割れが懸念されるので好ましくない。
【００２２】
本発明に係る鋼の連続鋳造耐火部材用耐火物は、連続鋳造用ノズルの少なくともモールドパウダースラグと接する部分に配設される。
さらに、高速鋳造用等、パウダースラグがこのパウダーライン部より下部の、完全に溶鋼に浸漬している部位、すなわち浸漬部にまで浸入してくるような条件では、この浸漬部にまで延長して配設することが可能である。また、スラブ連鋳機用等、比較的パウダーライン部の水平断面の肉厚が厚い場合には、パウダーライン部材の内管側に本体材を薄く配設しても良い。逆に、ビレット連鋳機等、比較的パウダーライン部の水平断面の肉厚が薄い場合には、パウダーライン部の外周側から内管側まですべて、本発明の連続鋳造耐火部材用耐火物を配設することもでき、これらは、いずれも本発明に包含されるものである。
【００２３】
本発明に係る鋼の連続鋳造耐火部材用耐火物は、少なくともパウダースラグと接する部分に配設するが、浸漬ノズルの内管に鋼中のアルミナ等が付着して、内管閉塞を生じるような条件では、内管部に、内管専用材質であるアルミナノンカーボン材質等のノンカーボン材質と組合せて配設することも可能である。更に、内管を流下する溶鋼が、偏流を生じるような条件では、内管に段差部を設けることもできる。
つまり、本発明に係る鋼の連続鋳造耐火部材用耐火物を、少なくともモールドパウダースラグと接する部分に配設する場合、このパウダーライン部以外の部材は、どのような耐火物・形状でも良く、限定されるものではない。
【００２４】
次に、本発明に係る鋼の連続鋳造用ノズルについて説明すると、連続鋳造用ノズルとしては、浸漬ノズル，セミノズルが好ましいが、本発明は、このノズルに特に限定されるものではない。以下、本発明に係る鋼の連続鋳造用ノズルの実施形態（本発明の耐火物のノズルへの適用例）について、図１〜４を参照しながら説明する。
【００２５】
図１は、浸漬ノズルのパウダーライン部（２）に本発明の耐火物を適用した例である。図２は、図１と同様、本発明の耐火物を浸漬ノズルのパウダーライン部（２）に適用した例であるが、（３）で示す内管部にノンカーボン材質を配設し、これと組み合わせた例である。なお、図１，２中の（１）は、本体部である。
図３は、セミノズルのパウダーライン部（２）に本発明の耐火物を適用した例である。図４は、図３と同様、本発明の耐火物をセミノズルのパウダーライン部（２）に適用した例であるが、（３）で示す内管部にノンカーボン材質を配設し、これと組み合わせた例である。なお、図３，４中の（１）は、本体部である。
【００２６】
次に、本発明のノズルを使用した鋼の連続鋳造法を図５，図６に示す。
図５は、前記図１に示す浸漬ノズルを使用した鋼の連続鋳造法を示す概念図であり、図６は、前記図３に示すセミノズルを使用した鋼の連続鋳造法を示す概念図である。図中、（１）は本体部、（２）はパウダーライン部、（４）は溶鋼、（５）はモールドパウダー、（６）はモールドである。
溶鋼（８）は、図５，図６に示すように、ノズルを通ってモールド（６）内に連続注入される。
【００２７】
ここで、前記“従来の技術”の項で挙げた先行技術と本発明とを対比することで、本発明を更に詳細に説明する。
【００２８】
本発明に関連する、パウダーライン部材の溶損を抑制する技術としては、前掲の特開平１−１７６２７１号公報があり、「Ｙ２Ｏ３安定化ジルコニアとジルコンの合量が５０〜８０重量％、黒鉛１０〜２０重量％、炭化珪素０〜２０重量％、金属シリコン１〜１０重量％からなる耐火原料を使用した浸漬ノズル」が開示されている。
しかし、これは、ジルコニアの粒度に着目した発明ではなく、一般的な耐火物業界の見地からみれば、パウダーライン部材にジルコンを配合することが特徴的であり、また、金属シリコンは必須であるが、炭化物である炭化珪素は０〜２０重量％と、必ずしも必須ではないことから、本発明とは異なるものである。
【００２９】
前掲の特開平５−３６１号公報には、「ジルコニアの“１２５μｍ超”“１２５〜４５μｍ”“４５μｍ未満”の各重量比を規定した粒度分布を有し、かつ、標準篩の４５〜３５５μｍ間におけるジルコニア粒子の各含有量をそれぞれ３重量％以上存在すると規定したジルコニアを７０〜９０重量％、粒径５００μ以下の鱗状黒鉛を１０〜３０重量％含有する耐火物からなり、この耐火物の外側表面に少なくとも２層のコーティング層を形成させた浸漬ノズル」が開示されている。
ここでは、ジルコニアの１２５μｍを超える粒子が３０〜６５重量％とあるが、粒径の上限についての記載がなく、例えば、ノズルの肉厚が一般的な４０ｍｍの場合、その肉厚を超える粒径のジルコニアを使用している筈がない。上限値が記載されていない不備のため、あえて明細書から上限値を読み取ると、実施例表中の番号４と８に「３５５↑」（つまり、０．３５５ｍｍ↑）の記載がある。「３５５↑」の粒度が最も多く使用されている番号８でも、「３５５↑」がジルコニアのうちの６％である。黒鉛の配合量も含めた全体からみた「３５５↑」の配合量は“４．８％”となる。「３５５↑」が仮にすべて本発明が規定した“０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下”の範囲に入るとしても、本発明は“５〜７０質量％”の範囲であり、“４．８％”は対象外である。また、「３５５↑」というあいまいな粒度を使用している番号４と８には、炭化物を使用していないことからも、本発明とは異なるものである。なお、同様なことは、前掲の特開平５−３６７号公報についてもいえる。
【００３０】
前掲の特開平５−１７８１２号公報には、「ジルコニア原料の１０μｍ以上を半安定化または安定化ジルコニアとし、１０μｍより小さい粒子を未安定化ジルコニアとし、この未安定化ジルコニアを５〜５０重量％配合したジルコニア質溶融金属用ノズル」が開示されている。これは、実施例の表から、炭化物を配合しない材質、つまり、ジルコニアとバインダーからのみなる材質であることが読み取れ、本発明とは異なるものである。
【００３１】
前掲の特開平９−２３９５０３号公報の請求項２には、「１００〜３００℃で軟化するピッチを表面にコートした粒径７４〜１０００μｍのジルコニア原料４０〜９０重量％を骨材とし、他にシリカ，黒鉛粉末，カルシアの１種以上を用いた連続鋳造用ノズル耐火物」が開示されている。しかしながら、炭化物の添加を必須としていないことから、本発明とは異なるものである。
【００３２】
前掲の特開平１０−１３００５３号公報には、「安定化または部分安定化ジルコニア原料を３０〜７０重量％、平均粒径７５μｍ以下の未安定化ジルコニア原料を５〜３０重量％、黒鉛１０〜４０重量％に対し、外率で炭化硼素，炭化珪素，窒化珪素，金属シリコン等を１〜３０重量％添加した原料から製造された浸漬ノズル」が開示されている。
しかしながら、安定化または部分安定化ジルコニアの粒度については規定されておらず、本発明が、安定化または部分安定化ジルコニアとして“０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下を５〜７０質量％使用すること”が耐蝕性向上のため重要であるとした点と異なるものである。なお、実施例からも、部分安定化ジルコニアは、最大平均粒径が２００μｍまでのものしか使用されておらず、通常の原料粒度から考えると、０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下の安定化または部分安定化ジルコニア原料を５〜７０質量％含んでいるとは考え難い。
【００３３】
前掲の特開平１１−１３０５３０号公報には、「粒径５０μｍ以上の粒子を８０％以上含有するジルコニア：７２〜８５重量％、平均粒径５０〜３５５μｍの黒鉛：１〜２７．５重量％、平均粒径１μｍ以下の窒化硼素：０．５〜３重量％を少なくとも含有する、窒化硼素含有耐火物」が開示されている。これは、窒化硼素を必須とした発明であり、本発明とは異なるものである。また、明細書中でも、５０〜２００μｍの粒子を多用することが好ましいとあるため、“０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下を５〜７０質量％使用すること”に着目しているとは考え難い。
【００３４】
前掲の特許第３１５９４３２号明細書には、「粒径が１５０〜１０μｍの中間粒ジルコニアを４０〜８７重量％と、粒径が１０μｍ未満の微粉ジルコニアを１０〜５０重量％と、黒鉛を２〜１０重量％とからなるジルコニア−黒鉛質耐火物」が請求項１で開示されている。また、これに加えて請求項２には「粒径が１５０〜５００μｍの粗粒ジルコニアを１〜３０重量％配合すること」が開示されているが、実施例を見ても５００μｍ以上のジルコニアの記載はなく、これらのことから、この特許第３１５９４３２号発明では、５００μｍ以上のジルコニアの効果には着目していないと考えられる。
【００３５】
前掲の特開平１１−３０２０７３号公報には、「ジルコニア原料７０〜９５重量％及び黒鉛５〜３０重量％からなり、前記ジルコニアの粒度構成が、４５μｍ以下のジルコニア粒が７０％以上であるジルコニア−黒鉛質耐火物」が開示されている。しかし、これは、微粉ジルコニアの配合量を増加させることで、耐火物の溶損を抑制しようとしており、実施例でも１５０μｍより大きな粒は使用していない。また、比較例でも５００μｍまでの使用であり、５００μｍより大きなジルコニア粒の使用は考慮されていないものと考えられる。
【００３６】
つまり、従来の技術では、０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下の粒子径のジルコニアの配合量を適正範囲にすることで、パウダーライン部材の耐溶損性を顕著に向上させたものはない。また、一部０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下のジルコニアが含まれる配合であっても、この０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下のジルコニアとカーボン（黒鉛）と炭化物の複合効果についての知見はないため、ここに本発明の新規性がある。
【００３７】
【実施例】
以下、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１〜１０によって限定されるものではない。
【００３８】
（実施例１〜１０，比較例１〜１０）
表１，表２に示す配合割合を有する耐火原料配合物に、バインダーとして、フェノール樹脂を外掛けで４重量％添加し、混練後、２００℃で１０時間乾燥し、２０×２０×２００ｍｍの形状に成形した。成形後、還元雰囲気中１１００℃で３時間焼成することにより、実施例１〜１０及び比較例１〜１０のサンプルを得た。なお、表１，表２に示す「０．５超〜１．０ｍｍのジルコニア」は、ＣａＯ部分安定化ジルコニアである。
【００３９】
得られた各サンプルについて、耐溶損性を測定した。測定方法としては、高周波誘導炉にて溶解した鋼の上にモールドパウダーを散布し、そこへ前記サンプルを浸漬した。そして、２時間経った後、サンプルを回収して溶損量を測定し、溶損指数を計算した。溶損指数は、比較例６を１００として表示した。なお、溶損指数は、少ない方が耐溶損性に優れていることを示す。
また、「評価」の基準としては、溶損指数が２割以上改善されたものを“◎”、２割まではいかないが、比較例６より良好な溶損指数のものを“○”、比較例６より悪化したものを“×”として示した。
【００４０】
表１に、実施例１〜１０の耐火物の組成，溶損指数，評価結果を示し、表２に、比較例１〜１０の耐火物の組成，溶損指数，評価結果を示す。
【００４１】
【表１】
【表２】
表１から、本発明の範囲内の耐火物組成からなる実施例１〜１０では、耐溶損性に優れ、評価も“◎”または“○”であることが理解できる。
一方、表２から、本発明の範囲外の耐火物組成からなる比較例１〜１０、すなわち、「黒鉛の配合量が本発明の範囲外である比較例１，２」「０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下の粒子径を有する部分安定化ジルコニア原料の配合量が本発明の範囲外である比較例３，４，９」「黒鉛の配合量が本発明の範囲外であり、上記部分安定化ジルコニア原料を配合しない比較例５」「上記部分安定化ジルコニア原料を配合しない比較例６」「炭化物の配合量が本発明の範囲外である比較例７，８」「炭化物を配合しない比較例１０」では、いずれも耐溶損指数が“１００以上”であって耐溶損性が劣り、評価もすべて“×”であった。
【００４４】
【発明の効果】
本発明に係る鋼の連続鋳造耐火部材用耐火物および連続鋳造用ノズルは、以上詳記したとおり、「０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下の粒子径の安定化または部分安定化ジルコニア原料を５〜７０質量％でかつジルコニア原料の総量で７０質量％以上９９質量％未満、カーボンを１質量％以上２０質量％未満、及び、炭化物の１種以上を合量で０．１〜１０質量％からなること」を特徴とする。
これにより、パウダースラグに対する耐溶損性に優れた耐火物を提供することができ、また、この耐火物を鋼の連続鋳造用ノズル（浸漬ノズル，セミノズル）のパウダーライン部に配設することにより、パウダーライン部材の耐溶損性を向上させ、連々数の増加や生産効率の向上に寄与する鋼の連続鋳造用ノズルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の耐火物を浸漬ノズルのパウダーライン部に適用した例である。
【図２】本発明の耐火物を浸漬ノズルのパウダーライン部に適用し、内管材にノンカーボン材質を組み合わせた例である。
【図３】本発明の耐火物をセミノズルのパウダーライン部に適用した例である。
【図４】本発明の耐火物をセミノズルのパウダーライン部に適用し、内管材にノンカーボン材質を組み合わせた例である。
【図５】浸漬ノズルを使用した鋼の連続鋳造の概念図である。
【図６】セミノズルを使用した鋼の連続鋳造の概念図である。
【符号の説明】
（１） 本体部
（２） パウダーライン部
（３） 内管部
（４） 溶鋼
（５） モールドパウダー
（６） モールド
Claims (3)
- 少なくともモールドパウダースラグと接する部分の耐火物が、０．５ｍｍを超え１．０ｍｍ以下の粒子径の安定化または部分安定化ジルコニア原料を５〜７０質量％でかつジルコニア原料の総量で７０質量％以上９９質量％未満、カーボンを１質量％以上２０質量％未満、及び、炭化物の１種以上を合量で０．１〜１０質量％からなることを特徴とする鋼の連続鋳造耐火部材用耐火物。
- 少なくともモールドパウダースラグと接する部分の耐火物部材が、請求項１に記載の鋼の連続鋳造耐火部材用耐火物であることを特徴とする鋼の連続鋳造用ノズル。
- 前記鋼の連続鋳造用ノズルが、浸漬ノズルまたはセミノズルであることを特徴とする請求項２に記載の鋼の連続鋳造用ノズル。
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| JP2023019586A (ja) * | 2021-07-29 | 2023-02-09 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | ジルコニア－カーボン質耐火材料、浸漬ノズル、およびジルコニア－カーボン質耐火材料の製造方法 |
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2002
- 2002-08-01 JP JP2002224736A patent/JP2004066251A/ja active Pending
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