JP2005169452A - Method and apparatus for evaluating refractory for continuous casting - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、連続鋳造に使用される浸漬ノズルやロングノズルなどの耐火物製の構造体を評価する方法及び装置に関するものである。 The present invention relates to a method and an apparatus for evaluating a refractory structure such as an immersion nozzle or a long nozzle used for continuous casting.
連続鋳造では、取鍋からタンディッシュへの溶融金属の注入及びタンディッシュから鋳型への溶融金属の注入には、ロングノズル、浸漬ノズル、スライディングノズルなどと呼ばれる耐火物製のノズルが使用されている。これらのノズルは、溶融金属の空気による酸化の防止、鋳型への安定注入の確保などの目的で使用されており、そして、これらのノズルは、溶融金属に対する耐溶損性、耐摩耗性及び耐スポーリング性などに優れることからアルミナ−炭素質の耐火物で構成されることが多い。 In continuous casting, refractory nozzles such as long nozzles, immersion nozzles, and sliding nozzles are used to inject molten metal from the ladle into the tundish and from the tundish into the mold. . These nozzles are used for the purpose of preventing the molten metal from being oxidized by air, ensuring stable injection into the mold, etc., and these nozzles are resistant to erosion, abrasion and resistance to molten metal. In many cases, it is composed of an alumina-carbonaceous refractory because of its excellent poling property.
しかし、アルミナ−炭素質の耐火物には溶融金属中のアルミナが付着し易く、従って、アルミナ−炭素質の耐火物で構成されるノズルを用いた場合には、溶融金属の流路となるノズルの内壁にアルミナが付着・堆積して、ノズル閉塞による鋳造の中止、及び、溶融金属の鋳型内における流動の偏流化、更には、付着したアルミナの剥離・脱落による鋳片品質の劣化などの弊害を引き起こす場合が多々発生する。 However, alumina in the molten metal tends to adhere to the alumina-carbonaceous refractory. Therefore, when a nozzle composed of the alumina-carbonaceous refractory is used, the nozzle that becomes the flow path of the molten metal. Alumina adheres to and accumulates on the inner wall of the steel, causing casting to stop due to nozzle clogging, drifting of the flow of molten metal in the mold, and deterioration of slab quality due to peeling and dropping of the adhered alumina. Often occurs.
それ故、浸漬ノズルやロングノズルなどのノズルの品質改善の効果は大きく、例えばアルミナの付着し難い性質の耐火物(以下、「アルミナ難付着耐火物」と記す)の開発など、ノズルの品質改善が広く行われている。 Therefore, the effect of improving the quality of nozzles such as immersion nozzles and long nozzles is significant. For example, the development of refractories with the property that alumina is difficult to adhere (hereinafter referred to as "refractory material with difficult adhesion to alumina"), etc. Is widely practiced.
しかしながら、例えば炭素質を含有しない所謂ノンカーボン材質やスピネル材質などのアルミナ難付着耐火物は、アルミナ−炭素質の耐火物に比べて熱膨張率の大きい場合が多く、そのようなアルミナ難付着耐火物を使用する場合には、スポーリングが発生する恐れが極めて高い。そのため、耐スポーリング性に不安のある試験ノズルを実際の鋳造に供して試験を行う場合には、試験ノズルの破壊による鋳造中止、更には、ブレークアウトなどの重大な操業トラブルの発生を危惧しなければならない。 However, for example, so-called non-carbon materials and spinel materials that do not contain carbonaceous materials have a high coefficient of thermal expansion compared to alumina-carbonaceous refractory materials, and such alumina difficult-to-adhere refractory materials. When using an object, the risk of spalling is extremely high. Therefore, when a test nozzle with anxiety about spalling resistance is used for actual casting, the casting should be stopped due to the destruction of the test nozzle, and further serious operational troubles such as breakout should occur. I must.
そこで、実機を使用せずに、耐火物を評価する様々な方法が行われてきた。例えば、溶鋼中に小型の耐火物試験片を浸漬し、試験片の溶損などを測定する方法(例えば、特許文献1参照)や、実機で使用する浸漬ノズルを1400℃の炉中で所定時間保持した後、水に浸漬して浸漬ノズルの割れや亀裂の発生などを調査する方法(例えば、特許文献2参照)などが行われている。
しかしながら、特許文献1のような評価方法では、耐火物材質としての評価はできるものの、実機で使用される寸法のままの構造体としての評価ができないため、浸漬ノズルなどの構造体の評価方法としては不十分である。また、特許文献2のような評価方法では、浸漬ノズルの内壁面と外表面との双方が同時に加熱され冷却されるので、実機で受ける熱衝撃とは異なり、耐スポーリング性の評価としては十分とはいえない。 However, in the evaluation method such as Patent Document 1, although it can be evaluated as a refractory material, it cannot be evaluated as a structure with the dimensions used in the actual machine. Is insufficient. Further, in the evaluation method as in Patent Document 2, both the inner wall surface and the outer surface of the immersion nozzle are heated and cooled at the same time, so that it is sufficient as an evaluation of the spalling resistance unlike the thermal shock received by the actual machine. That's not true.
このように、従来の評価方法は、浸漬ノズルやロングノズルなどの構造体が実際の鋳造時に受ける熱的衝撃及び機械的衝撃を再現することができず、浸漬ノズルやロングノズルなどの耐火物製の構造体では、正確な評価は行われていなかったのが現状である。そのため、試験ノズルを用いた場合の操業トラブルも完全には防止されていなかった。 As described above, the conventional evaluation method cannot reproduce the thermal shock and mechanical shock that a structure such as an immersion nozzle or a long nozzle receives during actual casting, and is made of a refractory material such as an immersion nozzle or a long nozzle. In the present structure, an accurate evaluation has not been performed. Therefore, the operation trouble when using the test nozzle has not been completely prevented.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、操業トラブルを危惧することなく、浸漬ノズルやロングノズルなどの耐火物製の構造体を簡便且つ正確に評価することができる評価方法及び評価装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the object of the present invention is to simply and accurately evaluate a refractory structure such as an immersion nozzle or a long nozzle without fear of operation trouble. It is providing the evaluation method and evaluation apparatus which can be performed.
上記課題を解決するための第1の発明に係る連続鋳造用耐火物の評価方法は、耐火物製の構造体である、浸漬ノズル、ロングノズル、スライディングノズルの中から選ばれる1種以上の構造体の溶融金属流出孔に、溶解炉で溶解した溶融金属を注入し、当該構造体の冷却中及び冷却後に、構造体の割れ及び亀裂を調査して構造体のスポーリング性を評価することを特徴とするものである。 The method for evaluating a refractory for continuous casting according to the first aspect of the present invention for solving the above-mentioned problem is one or more structures selected from an immersion nozzle, a long nozzle, and a sliding nozzle, which are refractory structures. The molten metal melted in the melting furnace is injected into the molten metal outflow hole of the body, and the cracking and cracking of the structure are investigated during and after cooling the structure to evaluate the spalling property of the structure. It is a feature.
第2の発明に係る連続鋳造用耐火物の評価方法は、耐火物製の構造体である、浸漬ノズル、ロングノズル、スライディングノズルの中から選ばれる1種以上の構造体の溶融金属流出孔の流出側を塞いでおき、当該構造体の流入側の溶融金属流出孔に、溶解炉で溶解した溶融金属を注入して溶融金属流出孔内に溶融金属を充填させ、当該構造体の冷却中及び冷却後に、構造体の割れ及び亀裂を調査して構造体のスポーリング性を評価することを特徴とするものである。 The refractory evaluation method for continuous casting according to the second invention is a structure of a molten metal outflow hole of one or more structures selected from a submerged nozzle, a long nozzle, and a sliding nozzle, which is a refractory structure. The outflow side is closed, the molten metal melted in the melting furnace is injected into the molten metal outflow hole on the inflow side of the structure, and the molten metal outflow hole is filled with the molten metal, and the structure is cooled and After cooling, the structure is characterized by investigating cracks and cracks in the structure and evaluating the spalling property of the structure.
第3の発明に係る連続鋳造用耐火物の評価方法は、第1又は第2の発明において、前記溶融金属は、鉄、アルミニウム、銅、及び、それぞれこれら金属の合金の中から選ばれる1種であることを特徴とするものである。 The method for evaluating a refractory for continuous casting according to a third invention is the first or second invention, wherein the molten metal is one selected from iron, aluminum, copper, and alloys of these metals. It is characterized by being.
第4の発明に係る連続鋳造用耐火物の評価装置は、金属を溶解するための溶解炉と、当該溶解炉で溶解され、溶解炉から排出される溶融金属を受けると共に、受けた溶融金属を、耐火物製の構造体である、浸漬ノズル、ロングノズル、スライディングノズルの中から選ばれる1種以上の構造体の溶融金属流出孔の流入側の溶融金属流出孔に注入するための中間樋と、前記構造体を支持するための支持冶具と、を備えたことを特徴とするものである。 An apparatus for evaluating a refractory for continuous casting according to a fourth aspect of the present invention is a melting furnace for melting a metal, a molten metal melted in the melting furnace and discharged from the melting furnace, and the received molten metal An intermediate soot for injecting into the molten metal outflow hole on the inflow side of the molten metal outflow hole of one or more kinds of structures selected from a submerged nozzle, a long nozzle, and a sliding nozzle, which is a refractory structure; And a support jig for supporting the structure.
第5の発明に係る連続鋳造用耐火物の評価装置は、第4の発明において、更に、前記構造体の溶融金属流出孔の流出側を塞ぐための閉塞用冶具を備えていることを特徴とするものである。 The continuous casting refractory evaluation apparatus according to the fifth invention is characterized in that, in the fourth invention, further comprises a closing jig for closing the outflow side of the molten metal outflow hole of the structure. To do.
本発明によれば、実際の鋳造工程をほぼ再現可能であるので、試験する耐火物製の構造体に実際の鋳造とほぼ同等の熱的衝撃及び機械的衝撃を与えることができ、そのため、前記構造体に対して実際に鋳造した場合とほぼ同等の正確な評価が可能になる。又、簡便な評価装置であるので、試験する耐火物製の構造体にスポーリングが発生したとしても、その影響を危惧する必要がなく、余分なコストを費やさずに評価することができる。その結果、浸漬ノズルなどの耐火物製構造体の開発が迅速化され、それにより、省資源及び省エネルギーなどの工業上有益な効果がもたらされる。 According to the present invention, since the actual casting process can be substantially reproduced, it is possible to apply a thermal shock and a mechanical shock substantially equal to those of the actual casting to the refractory structure to be tested. An accurate evaluation almost equivalent to the case where the structure is actually cast becomes possible. Moreover, since it is a simple evaluation apparatus, even if spalling occurs in the refractory structure to be tested, it is not necessary to worry about the influence, and evaluation can be performed without spending extra cost. As a result, the development of a refractory structure such as a submerged nozzle is expedited, thereby providing industrially beneficial effects such as resource saving and energy saving.
以下、添付図面を参照して本発明を具体的に説明する。図1は、本発明の実施の形態を示す図であって、本発明に係る連続鋳造用耐火物の評価装置の概略図である。尚、図1は耐火物製の構造体として鋳型に溶融金属を注入するための浸漬ノズル7の例を示しているが、ロングノズルやスライディングノズルであっても評価することができる。また、評価対象とするこれらの耐火物製の構造体は、原則的に、実機の連続鋳造機で使用するものと同一寸法とする。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and is a schematic diagram of a continuous casting refractory evaluation apparatus according to the present invention. FIG. 1 shows an example of the immersion nozzle 7 for injecting molten metal into the mold as a refractory structure, but even a long nozzle or a sliding nozzle can be evaluated. In addition, these refractory structures to be evaluated are basically the same dimensions as those used in an actual continuous casting machine.
図1に示すように、本発明に係る連続鋳造用耐火物の評価装置は、金属を溶解して溶融金属10を得るための溶解炉1と、溶解炉1から排出される溶融金属10を受けると共に、受けた溶融金属10を浸漬ノズル7の溶融金属流出孔8の流入側に注入するための中間樋2と、浸漬ノズル7を中間樋2の下方の所定位置で支持するための支持冶具4と、溶融金属流出孔8の流出側である吐出孔9を塞ぐための閉塞用冶具6と、を備えている。中間樋2には、その底部に溶融金属10を排出するための流出孔3を備えている。図1では、浸漬ノズル7は、収納容器5の内部に配置されており、支持冶具4は収納容器5に固定された構造である。ここで、収納容器5は、溶融金属10が浸漬ノズル7から漏洩した場合にそれを受けるための容器であり、内壁側には適宜耐火物などが施工されている。 As shown in FIG. 1, the continuous casting refractory evaluation apparatus according to the present invention receives a melting furnace 1 for melting a metal to obtain a molten metal 10 and a molten metal 10 discharged from the melting furnace 1. At the same time, an intermediate rod 2 for injecting the received molten metal 10 into the inflow side of the molten metal outlet hole 8 of the immersion nozzle 7 and a support jig 4 for supporting the immersion nozzle 7 at a predetermined position below the intermediate rod 2. And a closing jig 6 for closing the discharge hole 9 which is the outflow side of the molten metal outflow hole 8. The intermediate rod 2 is provided with an outflow hole 3 for discharging the molten metal 10 at the bottom. In FIG. 1, the immersion nozzle 7 is disposed inside the storage container 5, and the support jig 4 is fixed to the storage container 5. Here, the storage container 5 is a container for receiving when the molten metal 10 leaks from the immersion nozzle 7, and a refractory or the like is appropriately constructed on the inner wall side.
閉塞用冶具6は、例えば図2に示すような耐火物製または金属製の2分割構造とすることができる。図2は、閉塞用冶具6の1例を示す斜視図である。浸漬ノズル7の吐出孔9の設置された位置の外周を覆うように、分割した閉塞用冶具6を配置し、分割した2つの閉塞用冶具6が組み合うように、ボルト及びナットなどを用いて浸漬ノズル7を挟んで締めて固定すればよい。尚、図2に示す閉塞用冶具6は、組合せ面6aが凹凸状になっているが、平滑面であっても構わず、また、3分割以上としてもよい。 The closing jig 6 may have a two-part structure made of refractory or metal as shown in FIG. 2, for example. FIG. 2 is a perspective view showing an example of the closing jig 6. The divided closing jig 6 is arranged so as to cover the outer periphery of the position where the discharge hole 9 of the immersion nozzle 7 is installed, and immersed using bolts and nuts so that the two divided closing jigs 6 are combined. The nozzle 7 may be clamped and fixed. In the closing jig 6 shown in FIG. 2, the combination surface 6 a is uneven, but it may be a smooth surface or may be divided into three or more parts.
このような構成の連続鋳造用耐火物の評価装置を用い、浸漬ノズル7を以下のようにして評価する。先ず、溶解炉1で鉄、アルミニウム、銅、及び、それぞれこれら金属の合金などを溶解し、溶融金属10を生成する。次いで、無予熱または予め所定の温度及び時間で予熱した浸漬ノズル7の吐出孔9の部位を閉塞用冶具6によって塞ぎ、支持冶具4によって収納容器5内に固定する。 The immersion nozzle 7 is evaluated as follows using the continuous casting refractory evaluation apparatus having such a configuration. First, iron, aluminum, copper, and alloys of these metals are melted in the melting furnace 1 to generate a molten metal 10. Next, the portion of the discharge hole 9 of the immersion nozzle 7 that has been preheated or preheated at a predetermined temperature and time is closed by the closing jig 6 and fixed in the storage container 5 by the supporting jig 4.
収納容器5内に固定された浸漬ノズル7の溶融金属流出孔8の上端開口部が、中間樋2の流出孔3の鉛直方向直下位置となるように、中間樋2又は収納容器5の位置を調整した後、溶解炉1を傾動させて溶融金属10を中間樋2に注入する。中間樋2内に注入された溶融金属10は、流出孔3を通って溶融金属流出孔8内に落下し、吐出孔9が閉塞用冶具6によって塞がれているため、溶融金属流出孔8内に滞留する。そして、溶融金属10が溶融金属流出孔8内をほぼ充填するまで注入する。 The position of the intermediate tub 2 or the storage container 5 is set so that the upper end opening of the molten metal outflow hole 8 of the immersion nozzle 7 fixed in the storage container 5 is positioned directly below the outflow hole 3 of the intermediate tub 2 in the vertical direction. After the adjustment, the melting furnace 1 is tilted to inject the molten metal 10 into the intermediate rod 2. The molten metal 10 injected into the intermediate rod 2 passes through the outflow hole 3 and falls into the molten metal outflow hole 8, and the discharge hole 9 is blocked by the closing jig 6. Stays inside. Then, the molten metal 10 is poured until the molten metal outflow hole 8 is almost filled.
浸漬ノズル7の内壁面は注入された溶融金属10によって加熱され、外表面との温度差が生じて浸漬ノズル7の内部には温後勾配が生ずる。これにより、連続鋳造の鋳造開始時における温度勾配と同等の現象を模擬することができる。また、溶解炉1から中間樋2への溶融金属10の注入速度、或いは流出孔3の口径を調整することにより、連続鋳造の鋳造開始時における浸漬ノズル7へ対する物理的衝撃をも模擬することが可能である。 The inner wall surface of the immersion nozzle 7 is heated by the injected molten metal 10, and a temperature difference from the outer surface is generated, so that a warm post-gradient is generated inside the immersion nozzle 7. Thereby, a phenomenon equivalent to a temperature gradient at the start of casting in continuous casting can be simulated. In addition, by adjusting the injection speed of the molten metal 10 from the melting furnace 1 to the intermediate rod 2 or the diameter of the outflow hole 3, a physical impact on the immersion nozzle 7 at the start of continuous casting is also simulated. Is possible.
溶融金属流出孔8内の溶融金属10の熱により、浸漬ノズル7が加熱され始めたなら、目視観察などによる浸漬ノズル7の表面検査を開始する。溶融金属流出孔8内の溶融金属10が凝固し、浸漬ノズル7の表面温度が低下する場合も表面検査を継続する。更に、溶融金属流出孔8内の溶融金属10が凝固完了し、浸漬ノズル7が冷却した後も、浸漬ノズル7の表面を目視検査する、或いは、浸漬ノズル7を切断して耐火物組成を観察する、または、浸漬ノズル7の非破壊X線検査を行うなどして、浸漬ノズル7の内部及び表面の割れや亀裂を調査する。このようにすることで、浸漬ノズル7の耐スポーリング性を評価することができ、実際の連続鋳造機での耐用性を判定することが可能となる。 When the immersion nozzle 7 starts to be heated by the heat of the molten metal 10 in the molten metal outflow hole 8, the surface inspection of the immersion nozzle 7 by visual observation or the like is started. The surface inspection is continued even when the molten metal 10 in the molten metal outflow hole 8 is solidified and the surface temperature of the immersion nozzle 7 is lowered. Further, after the molten metal 10 in the molten metal outflow hole 8 is solidified and the immersion nozzle 7 is cooled, the surface of the immersion nozzle 7 is visually inspected, or the immersion nozzle 7 is cut and the refractory composition is observed. The crack or crack of the inside and the surface of the immersion nozzle 7 is investigated by performing non-destructive X-ray inspection of the immersion nozzle 7 or the like. By doing in this way, the spalling resistance of the immersion nozzle 7 can be evaluated, and it becomes possible to determine the durability in an actual continuous casting machine.
この場合、閉塞用冶具6によって溶融金属10を溶融金属流出孔8内に滞留させず、一定量の溶融金属10を注入し続ける方法でも、浸漬ノズル7の耐スポーリング性を評価することができる。但し、この場合には、溶融金属10を溶融金属流出孔8内で滞留させる方法に比べると、必要とする溶融金属10の質量が増えるので、その点を考慮する必要がある。また、吐出孔9から流出する溶融金属10の処理を簡素化するために、吐出孔9から流出する溶融金属10を受けるための容器を別途設置することが好ましい。 In this case, the spalling resistance of the immersion nozzle 7 can be evaluated by a method in which the molten metal 10 is not retained in the molten metal outflow hole 8 by the closing jig 6 and a constant amount of the molten metal 10 is continuously injected. . However, in this case, compared with the method in which the molten metal 10 is retained in the molten metal outflow hole 8, the required mass of the molten metal 10 increases. Further, in order to simplify the processing of the molten metal 10 flowing out from the discharge hole 9, it is preferable to separately install a container for receiving the molten metal 10 flowing out from the discharge hole 9.
取鍋からタンディッシュへ溶融金属を注入するためのロングノズルや、タンディッシュから鋳型へ溶融金属を注入するためのスライディングノズルでも、上記に沿って本発明方法を適用することができる。但し、ロングノズル及びスライディングノズルでは、浸漬ノズル7の吐出孔9に相当するものはなく、溶融金属流出孔8の上下に単に開口した孔があるのみのため、溶融金属流出孔8を塞ぐための閉塞用冶具の形状を上記説明とは変える必要がある。例えば、ロングノズル及びスライディングノズルの外表面に取り付け金物を設置し、この取り付け金物に固着して下方に伸びるボルトを設け、このボルトを平坦状の金属板に通し、この金属板を前記ボルトに嵌合するナットによって溶融金属流出孔8に押し当てるようにすればよい。また、スライディングノズルは、固定板、摺動板、整流ノズルなどから構成されており、これらを組み立てて評価試験材としても、或いは個別のまま評価試験してもどちらでもよい。 The method of the present invention can also be applied to a long nozzle for injecting molten metal from a ladle into a tundish and a sliding nozzle for injecting molten metal from a tundish into a mold. However, in the long nozzle and the sliding nozzle, there is nothing corresponding to the discharge hole 9 of the immersion nozzle 7, and there are merely opened holes above and below the molten metal outflow hole 8, so that the molten metal outflow hole 8 is blocked. It is necessary to change the shape of the closing jig from the above description. For example, mounting hardware is installed on the outer surface of the long nozzle and sliding nozzle, a bolt is attached to the mounting hardware and extends downward, the bolt is passed through a flat metal plate, and the metal plate is fitted to the bolt. What is necessary is just to make it press on the molten metal outflow hole 8 with the nut to match. The sliding nozzle is composed of a fixed plate, a sliding plate, a rectifying nozzle, and the like, and these may be assembled and used as an evaluation test material, or may be evaluated individually.
尚、本発明は上記に説明した形態のものに限るものではなく、種々の変更が可能である。例えば、溶解炉1から中間樋2に溶融金属10を注入しているが、保持炉を設け、溶解炉1で溶解した溶融金属10を一旦保持炉に注入し、保持炉から中間樋2に注入するようにしてもよい。また、中間樋2の流出孔3に、溶融金属10の流量を調整するためのストッパーなどを配置してもよい。更に、支持冶具4の構造も上記の構造に限るものではなく、浸漬ノズル7をはじめとする連続鋳造用の耐火物製の構造体を支持可能な構造であるならば、どのような構造であっても構わない。 In addition, this invention is not restricted to the thing of the form demonstrated above, A various change is possible. For example, the molten metal 10 is injected from the melting furnace 1 into the intermediate furnace 2, but a holding furnace is provided, and the molten metal 10 melted in the melting furnace 1 is once injected into the holding furnace and then injected into the intermediate furnace 2 from the holding furnace. You may make it do. Further, a stopper or the like for adjusting the flow rate of the molten metal 10 may be disposed in the outflow hole 3 of the intermediate rod 2. Further, the structure of the support jig 4 is not limited to the above structure, and any structure can be used as long as it can support a refractory structure for continuous casting including the immersion nozzle 7. It doesn't matter.
図1に示す連続鋳造用耐火物の評価装置を用い、従来から使用中の浸漬ノズル(以下、「ノズルA」と記す)、試作した浸漬ノズルB(以下、「ノズルB」と記す)、試作した浸漬ノズルC(以下、「ノズルC」と記す)の3種類の浸漬ノズルの評価試験を行った。これらの浸漬ノズルの寸法は、全て実機で使用する浸漬ノズルの寸法と同一である。 Using the refractory evaluation apparatus for continuous casting shown in FIG. 1, the immersion nozzle (hereinafter referred to as “nozzle A”) that has been used in the past, the prototype immersion nozzle B (hereinafter referred to as “nozzle B”), and the prototype An evaluation test of three types of immersion nozzles of the immersion nozzle C (hereinafter referred to as “nozzle C”) was performed. The dimensions of these immersion nozzles are all the same as the dimensions of the immersion nozzle used in the actual machine.
図3、図4、図5に、それぞれノズルA,ノズルB、ノズルCの構造を示す。これらの図に示すように、ノズルAは、アルミナ−黒鉛質の耐火物11からなる1相構造の浸漬ノズル、ノズルBは、溶融金属流出孔8を形成する内壁側にアルミナ−黒鉛質の耐火物よりも熱膨張率の大きい耐火物12を配置し、その外側にアルミナ−黒鉛質の耐火物11を配置した2相構造の浸漬ノズル、ノズルCは、溶融金属流出孔8を形成する内壁側に、ノズルBの内壁側に配置した耐火物12よりも更に熱膨張率の大きい耐火物13を配置し、その外側にアルミナ−黒鉛質の耐火物11を配置した2相構造の浸漬ノズルである。 3, 4, and 5 show the structures of nozzle A, nozzle B, and nozzle C, respectively. As shown in these drawings, the nozzle A is an immersion nozzle having a one-phase structure made of an alumina-graphite refractory 11, and the nozzle B is an alumina-graphite refractory on the inner wall side where the molten metal outflow hole 8 is formed. Nozzle C having a two-phase structure in which a refractory 12 having a higher coefficient of thermal expansion than that of the product is disposed and an alumina-graphitic refractory 11 is disposed on the outer side of the refractory 12 is provided on the inner wall side where the molten metal outlet hole 8 is formed. 2 is a submerged nozzle having a two-phase structure in which a refractory 13 having a thermal expansion coefficient larger than that of the refractory 12 disposed on the inner wall side of the nozzle B is disposed, and an alumina-graphite refractory 11 is disposed on the outside thereof. .
[C]:0.07質量%、[Si]:0.01質量%、[Mn]:0.25質量%、[P]:0.01質量%、[S]:0.015質量%の溶鋼を溶解炉で溶解し、約1700℃まで加熱した。予め評価対象となるノズルをガスバーナーで昇熱した後、耐火物で作成した閉塞用冶具で浸漬ノズルの吐出孔を塞ぎ、溶融金属流出孔8内に溶鋼を注入した。中間樋から流出する溶鋼の温度は1550℃であった。 [C]: 0.07 mass%, [Si]: 0.01 mass%, [Mn]: 0.25 mass%, [P]: 0.01 mass%, [S]: 0.015 mass% Molten steel was melted in a melting furnace and heated to about 1700 ° C. After the nozzle to be evaluated was heated with a gas burner in advance, the discharge hole of the immersion nozzle was closed with a closing tool made of refractory, and molten steel was injected into the molten metal outflow hole 8. The temperature of the molten steel flowing out from the intermediate punch was 1550 ° C.
溶鋼を注入した直後の浸漬ノズルの表面を目視観察した結果、ノズルA及びノズルBには、割れ・亀裂の発生は見られなかったが、ノズルCには、長さが10〜30mm程度の微細な亀裂が数個観察された。また、注入した溶鋼が凝固完了した後、浸漬ノズルを切り出し、非破壊X線検査及び耐火物組織の観察を行った結果、ノズルA及びノズルBには、浸漬ノズルの内部にも割れや亀裂は見られなかったが、ノズルCでは、長さが10〜30mm程度の微細な亀裂が浸漬ノズルの内部にも数個観察された。 As a result of visual observation of the surface of the immersion nozzle immediately after pouring the molten steel, no cracks or cracks were found in the nozzle A and the nozzle B, but the nozzle C had a fine length of about 10 to 30 mm. Several cracks were observed. In addition, after the injected molten steel was solidified, the immersion nozzle was cut out, and as a result of non-destructive X-ray inspection and observation of the refractory structure, the nozzle A and nozzle B had cracks and cracks inside the immersion nozzle. Although not seen, in the nozzle C, several fine cracks having a length of about 10 to 30 mm were observed inside the immersion nozzle.
これらの結果から、ノズルA及びノズルBは耐スポーリング性が高く、一方、ノズルCは耐スポーリング性が低いという評価になった。 From these results, it was evaluated that nozzle A and nozzle B have high spalling resistance, while nozzle C has low spalling resistance.
これらの結果を踏まえ、ノズルA、ノズルB及びノズルCを用いて実機の連続鋳造機で溶鋼を鋳造した。鋳造を実施した連続鋳造機、鋳造条件は、3つのノズルで全て同一条件とした。 Based on these results, molten steel was cast using an actual continuous casting machine using nozzle A, nozzle B, and nozzle C. The continuous casting machine in which casting was performed and the casting conditions were the same for all three nozzles.
その結果、ノズルAは通常使用している従来使用品であるため、何ら問題なく連続鋳造操業を行うことが可能であった。ノズルBは、内壁側にアルミナ−黒鉛質の耐火物よりも熱膨張率の大きい耐火物12を配置したノズルであるが、ノズルに割れなどを発生することなく、鋳造を完了することができた。 As a result, since the nozzle A is a conventionally used product that is normally used, the continuous casting operation can be performed without any problem. The nozzle B is a nozzle in which the refractory 12 having a higher thermal expansion coefficient than the alumina-graphite refractory is disposed on the inner wall side, but the casting could be completed without causing cracks in the nozzle. .
これに対して、耐火物12よりも更に熱膨張率の大きい耐火物13を配置したノズルCでは、鋳造開始直後から鋳型内の溶鋼湯面で大量の気泡が発生し、鋳造開始から10分経過した時点でノズルCが破損し、鋳造の停止を余儀なくされた。これは、鋳造開始時の物理的、熱的衝撃により、鋳造開始時点でノズルCに割れが発生し、その割れが伸展してノズルの破損に至ったためである。鋳造開始時に鋳型内の溶鋼湯面から発生した気泡は、浸漬ノズルへのアルミナ付着防止のために浸漬ノズルの内部に吹き込んでいるArガスが浸漬ノズルの割れ部分から流出したものであった。 On the other hand, in the nozzle C in which the refractory 13 having a higher thermal expansion coefficient than the refractory 12 is arranged, a large amount of bubbles are generated on the molten steel surface in the mold immediately after the start of casting, and 10 minutes have elapsed since the start of casting. At that time, the nozzle C was broken and forced to stop casting. This is because a crack occurred in the nozzle C at the start of casting due to a physical and thermal impact at the start of casting, and the crack extended and led to breakage of the nozzle. The bubbles generated from the molten steel surface in the mold at the start of casting were those in which Ar gas blown into the immersion nozzle flowed out from the cracked portion of the immersion nozzle in order to prevent alumina adhesion to the immersion nozzle.
実機における鋳造の結果と、本発明による連続鋳造用耐火物の評価装置での評価結果とは同様の傾向を示し、本発明により簡便且つ正確に連続鋳造用の耐火物製構造体を評価することが可能であることが確認できた。 The result of casting in the actual machine and the result of evaluation by the continuous casting refractory evaluation apparatus according to the present invention show the same tendency, and the refractory structure for continuous casting is simply and accurately evaluated by the present invention. It was confirmed that it was possible.
1 溶解炉
2 中間樋
3 流出孔
4 支持冶具
5 収納容器
6 閉塞用冶具
7 浸漬ノズル
8 溶融金属流出孔
9 吐出孔
10 溶融金属
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Melting furnace 2 Intermediate iron 3 Outflow hole 4 Support jig 5 Storage container 6 Closure jig 7 Immersion nozzle 8 Molten metal outflow hole 9 Discharge hole 10 Molten metal
Claims (5)
当該溶解炉で溶解され、溶解炉から排出される溶融金属を受けると共に、受けた溶融金属を、耐火物製の構造体である、浸漬ノズル、ロングノズル、スライディングノズルの中から選ばれる1種以上の構造体の溶融金属流出孔の流入側の溶融金属流出孔に注入するための中間樋と、
前記構造体を支持するための支持冶具と、
を備えたことを特徴とする、連続鋳造用耐火物の評価装置。 A melting furnace for melting metal;
At least one selected from a submerged nozzle, a long nozzle, and a sliding nozzle, which is a structure made of a refractory, and receives the molten metal melted in the melting furnace and discharged from the melting furnace. An intermediate punch for injecting into the molten metal outlet hole on the inflow side of the molten metal outlet hole of the structure of
A support jig for supporting the structure;
An apparatus for evaluating a refractory for continuous casting, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003412911A JP2005169452A (en) | 2003-12-11 | 2003-12-11 | Method and apparatus for evaluating refractory for continuous casting |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003412911A JP2005169452A (en) | 2003-12-11 | 2003-12-11 | Method and apparatus for evaluating refractory for continuous casting |
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JP2005169452A true JP2005169452A (en) | 2005-06-30 |
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ID=34733189
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016022516A (en) * | 2014-07-23 | 2016-02-08 | 明智セラミックス株式会社 | Preheater of continuous casting nozzle |
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2003
- 2003-12-11 JP JP2003412911A patent/JP2005169452A/en active Pending
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