【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浸漬ノズルの外周にシート状セラミックファイバーを接着する浸漬ノズル用接着剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼の連続鋳造に使用される浸漬ノズルの外周には、ノズル外表面からの熱放散により、予熱終了から鋳込み開始までの間に浸漬ノズルが冷却され、鋳込み初期の熱衝撃による亀裂が発生することや、鋳造時に溶鋼温度が低下し、ノズル孔面で溶鋼成分が凝固することを防止するため、断熱性の高いシート状セラミックファイバー（セラミックファイバーブランケット）を装着するのが一般的である。
従来、浸漬ノズルの外周にシート状セラミックファイバーを装着するための接着剤としては、ケイ酸塩、リン酸塩等の無機系接着剤が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のケイ酸塩、リン酸塩等の無機系接着剤を用いて浸漬ノズルの外周にシート状セラミックファイバーを接着した場合、浸漬ノズル使用前の予熱時に接着剤が溶融し、セラミックファイバーと反応することによりセラミックファイバーの硬化、収縮が進むため、断熱性の低下やセラミックファイバーの部分的な消失により断熱効果が損なわれる不具合がある。
【０００４】
そこで、本発明は、シート状セラミックファイバーの断熱効果を損なうことのない浸漬ノズル用接着剤を提供することを主課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の浸漬ノズル用接着剤は、浸漬ノズルの外周にシート状セラミックファイバーを接着する浸漬ノズル用接着剤であって、コロイダルシリカ４０〜８０ｗｔ％と、アルミナ、シリカ、ムライト及びジルコニアの少なくとも一種以上からなる粉末状バルクファイバー６０〜２０ｗｔ％とのペースト状の混合物から構成されていることを特徴とする。
【０００６】
【作用】
本発明の浸漬ノズル用接着剤においては、結合剤として機能するコロイダルシリカは、溶融温度が１７８０℃程度と高く、浸漬ノズルの予熱温度での溶融が少なくなり、又、粉末状バルクファイバーは、耐熱性が高く、かつ、熱伝導率が低く、それのなす層が断熱性を呈する。
【０００７】
コロイダルシリカの添加率が、４０ｗｔ％未満であると、接着性が低下する。一方、８０ｗｔ％を超えると、予熱時に硬化、収縮が大きくなり、断熱性が低下する。
コロイダルシリカの添加率は、５０〜７０ｗｔ％がより好ましい。
又、粉末状バルクファイバーの添加率が、６０ｗｔ％を超えると、混合物の粘性が高くなり、接着作業性が低下する。一方、２０ｗｔ％未満であると、それのなす層の十分な断熱作用が得られなくなる。
粉末状バルクファイバーの添加率は、３０〜５０ｗｔ％がより好ましい。
粉末状バルクファイバーは、コスト面でアルミナ−シリカが適当で、アルミナ成分の高い方が耐熱性の点で好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について具体的な実施例、比較例を参照して説明する。
但し、以下に示す実施例は、本発明の実施例を容易化あるいは促進化するために記載される一例であって、本発明を限定するために記載されるものではない。
【０００９】
実施例１，２、比較例１〜４
表１に示す組成の各種接着剤を用いて、アルミナ−黒鉛質の浸漬ノズルの外周に、厚さ３ｍｍのシート状セラミックファイバーを接着し、その際の接着作業性、予熱を想定した１２００℃の温度で２時間保持の条件で実施した加熱試験後のシート状セラミックファイバーの状態、及び加熱試験終了から所定時間経過後のシート状セラミックファイバーの表面温度を比較したところ、表１に示すようになった。
【００１０】
【表１】
【００１１】
表１から分かるように、実施例１，２の接着剤は、接着作業性が良好で、加熱試験後のシート状セラミックファイバーの硬化・収縮は極わずかであり、かつ、加熱試験終了から所定時間経過後の温度低下が約２００℃と小さいのに対し、コロイダルシリカの添加率が８５ｗｔ％と８０ｗｔ％を超える比較例１の接着剤は、接着作業性が良好であるものの、加熱試験後のシート状セラミックファイバーの硬化が中程度で、加熱試験終了から所定時間経過後の温度低下が約３００℃と大きく、又、粉末状バルクファイバーの添加率が７０ｗｔ％と６０ｗｔ％を超える比較例２の接着剤は、加熱試験後のシート状セラミックファイバーの状態、及び加熱試験終了から所定時間経過後の温度低下が実施例１，２の接着剤と同程度であるものの、粘性が高くて接着作業性に難点があり、接着性も不良であり、更に、結合成分としてケイ酸ソーダを用いた比較例３の接着剤は、接着作業性が良好であるものの、加熱試験後のシート状セラミックファイバーの硬化・収縮が大きく、加熱試験終了から所定時間経過後の温度低下が約３００℃と大きく、更に又、結合成分としてケイ酸ソーダのみを用いた比較例４の接着剤は、接着作業性が良好であるものの、加熱試験後のシート状セラミックファイバーの硬化・収縮が更に大きく、部分的に消失している状況が見られ、加熱試験終了から所定時間経過後の温度低下が約３００℃と大きい。
【００１２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の浸漬ノズル用接着剤によれば、結合剤として機能するコロイダルシリカは、溶融温度が１７８０℃程度と高く、浸漬ノズルの予熱温度での溶融が少なくなるので、浸漬ノズルの外周に接着されるシート状セラミックファイバーの硬化・収縮を従来の接着剤に比べて格段に低減することができ、ひいてはシート状セラミックファイバーの断熱効果を損なうことがない。
又、粉末状バルクファイバーは、耐熱性が高く、熱伝導率が低く、それのなす層が断熱性を呈するので、接着剤層に断熱性を付与することができ、ひいては外周にシート状セラミックファイバーを装着した浸漬ノズルの断熱性を一層高めることができる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an adhesive for a submerged nozzle for bonding a sheet-like ceramic fiber to an outer periphery of a submerged nozzle.
[0002]
[Prior art]
On the outer periphery of the immersion nozzle used for continuous casting of steel, the immersion nozzle is cooled from the end of preheating to the start of casting due to heat dissipation from the outer surface of the nozzle, and cracks occur due to thermal shock at the beginning of casting In addition, in order to prevent the molten steel temperature from lowering during casting and to prevent the molten steel component from solidifying on the nozzle hole surface, a sheet-like ceramic fiber (ceramic fiber blanket) having high heat insulating property is generally mounted.
Conventionally, inorganic adhesives such as silicates and phosphates have been known as adhesives for attaching the sheet-shaped ceramic fibers to the outer periphery of an immersion nozzle.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the sheet-like ceramic fiber is bonded to the outer periphery of the immersion nozzle using a conventional inorganic adhesive such as silicate or phosphate, the adhesive melts during preheating before using the immersion nozzle, and the ceramic fiber and The reaction causes the hardening and shrinkage of the ceramic fiber to proceed, so that there is a problem that the heat insulating effect is impaired due to a decrease in the heat insulating property or partial disappearance of the ceramic fiber.
[0004]
Therefore, an object of the present invention is to provide an immersion nozzle adhesive that does not impair the heat insulating effect of the sheet-like ceramic fiber.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the adhesive for immersion nozzles of the present invention is an adhesive for immersion nozzles that adheres a sheet-like ceramic fiber to the outer periphery of an immersion nozzle, and includes 40 to 80 wt% of colloidal silica, alumina, silica, It is characterized in that it is composed of a paste-like mixture with 60 to 20% by weight of powdery bulk fibers composed of at least one of mullite and zirconia.
[0006]
[Action]
In the adhesive for immersion nozzles of the present invention, the colloidal silica functioning as a binder has a melting temperature as high as about 1780 ° C., and the melting at the preheating temperature of the immersion nozzle is reduced. The layer has high heat conductivity and low thermal conductivity, and the layer formed by the layer exhibits heat insulation.
[0007]
If the addition rate of the colloidal silica is less than 40% by weight, the adhesiveness decreases. On the other hand, if it exceeds 80% by weight, curing and shrinkage during preheating increase, and the heat insulating property decreases.
The addition rate of colloidal silica is more preferably 50 to 70 wt%.
On the other hand, when the addition ratio of the powdery bulk fiber exceeds 60% by weight, the viscosity of the mixture increases, and the workability in bonding decreases. On the other hand, if it is less than 20 wt%, a sufficient heat insulating effect of the layer formed by the layer cannot be obtained.
The addition rate of the powdery bulk fiber is more preferably 30 to 50 wt%.
As the powdery bulk fiber, alumina-silica is suitable in terms of cost, and a higher alumina component is preferable in terms of heat resistance.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to specific examples and comparative examples.
However, the following embodiments are examples described for facilitating or accelerating the embodiments of the present invention, and are not described for limiting the present invention.
[0009]
Examples 1 and 2, Comparative Examples 1 to 4
Using a variety of adhesives having the compositions shown in Table 1, a 3 mm-thick sheet-like ceramic fiber was bonded to the outer periphery of an alumina-graphite-based immersion nozzle. Table 1 shows a comparison between the state of the sheet-like ceramic fiber after the heating test performed under the condition of holding at the temperature for 2 hours and the surface temperature of the sheet-like ceramic fiber after the lapse of a predetermined time from the end of the heating test. Was.
[0010]
[Table 1]
As can be seen from Table 1, the adhesives of Examples 1 and 2 had good bonding workability, the curing and shrinkage of the sheet-like ceramic fiber after the heating test was very slight, and a predetermined time after the completion of the heating test. The adhesive of Comparative Example 1 in which the addition rate of colloidal silica exceeds 85% by weight and the addition rate of colloidal silica is as small as about 200 ° C. after the elapse of the temperature is about 200 ° C., but the sheet after the heat test is good. Of the comparative example 2 in which the hardening of the ceramic fibers is moderate, the temperature drop after a lapse of a predetermined time from the end of the heating test is as large as about 300 ° C., and the addition ratio of the powdery bulk fibers exceeds 70 wt% and 60 wt%. The agent had the same state as the adhesive of Examples 1 and 2, although the state of the sheet-like ceramic fiber after the heating test and the temperature drop after a predetermined time from the end of the heating test were similar to those of the adhesives of Examples 1 and 2. However, the adhesive of Comparative Example 3 using sodium silicate as a binding component has good adhesive workability, and has a poor adhesive workability. The hardening and shrinkage of the ceramic fiber was large, the temperature drop after a predetermined time from the end of the heating test was as large as about 300 ° C., and the adhesive of Comparative Example 4 using only sodium silicate as the binding component was bonded. Although the workability is good, the hardening and shrinkage of the sheet-like ceramic fiber after the heating test is further increased, and it is seen that the ceramic fiber partially disappears. It is as large as ° C.
[0012]
【The invention's effect】
As described above, according to the adhesive for an immersion nozzle of the present invention, the colloidal silica that functions as a binder has a high melting temperature of about 1780 ° C., and the melting at the preheating temperature of the immersion nozzle is reduced. The hardening and shrinkage of the sheet-like ceramic fiber adhered to the outer periphery of the nozzle can be significantly reduced as compared with the conventional adhesive, and the heat insulating effect of the sheet-like ceramic fiber is not impaired.
In addition, powdery bulk fiber has high heat resistance, low thermal conductivity, and its layer exhibits heat insulation, so that heat insulation can be imparted to the adhesive layer, and furthermore, sheet-like ceramic fiber is provided on the outer periphery. Can further enhance the heat insulation of the immersion nozzle provided with the immersion nozzle.