JP2683217B2 - Nozzle for molten steel casting - Google Patents
Nozzle for molten steel castingInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、溶鋼の連続鋳造に使用
される取鍋ロングノズル及びタンディッシュ浸漬ノズル
等の溶鋼鋳造用ノズルに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a molten steel casting nozzle such as a ladle long nozzle and a tundish dipping nozzle used for continuous casting of molten steel.
【０００２】[0002]
【従来の技術】取鍋ロングノズル、タンディッシュ浸漬
ノズル等の溶鋼鋳造用ノズルには、従来からアルミナ−
黒鉛質のノズル耐火物が使用されるのが一般的である。
しかしながら、このアルミナ−黒鉛質のノズル耐火物は
溶鋼に対する耐食性には優れているものの、熱膨張率が
大きいため、耐熱スポーリング性には劣っており、使用
開始される初期の段階で、溶鋼から受ける熱応力のため
破損するトラブルがしばしば発生する。この問題を解決
するために、従来、アルミナ−黒鉛質のノズル耐火物に
は、ムライト、溶融石英、ジルコニア・ムライト等の低
熱膨張性の耐火性原料を適量配合し、全体として熱膨張
率を低減することにより、耐熱スポーリング性を向上さ
せることが一般に行われていた。しかしながら、ムライ
ト、溶融石英等の低熱膨張性原料はＳｉＯ2を含有して
いるため、その配合量の増加に伴い、耐熱スポーリング
性は向上するものの、一方で溶鋼に対する耐食性は劣化
してしまうという欠点を有していた。2. Description of the Related Art Nozzles for casting molten steel, such as long ladle nozzles and tundish dipping nozzles, have been conventionally used for alumina.
Graphite nozzle refractories are commonly used.
However, although this alumina-graphite nozzle refractory is excellent in corrosion resistance to molten steel, it has poor thermal spalling resistance due to its large coefficient of thermal expansion, and it is Trouble of breaking due to thermal stress is often generated. In order to solve this problem, conventionally, an alumina-graphite nozzle refractory is compounded with an appropriate amount of a low thermal expansion refractory raw material such as mullite, fused quartz, zirconia / mullite, etc. to reduce the thermal expansion coefficient as a whole. By doing so, it has been generally performed to improve the heat resistant spalling property. However, since low-thermal-expansion raw materials such as mullite and fused quartz contain SiO 2 , the thermal spalling resistance improves with the increase of the compounding amount, but the corrosion resistance against molten steel deteriorates. It had drawbacks.
【０００３】このような欠点に対し、例えば特公昭59−
19067号公報では、主たる鉱物相がムライト、バッデラ
イト、コランダムよりなり、Ａｌ2Ｏ3２５〜８５重量
％、ＺｒＯ2１０〜７０重量％、ＳｉＯ2５〜２５重量％
の化学組成を有する耐火物原料(ジルコニア・ムライト
原料)５〜８０重量％、黒鉛粉１０〜４０重量％、Ｓｉ
Ｃ、Ｓｉ3Ｎ4、メタリックシリコン及びフェロシリコン
のうち１種あるいは２種以上を０〜２０重量％、溶融シ
リカ０〜３０重量％、Ａｌ2Ｏ3を７０重量％以上含有す
るアルミナ粉０〜６０重量％からなる原料配合物を、樹
脂またはピッチで常温または加熱下で混合し、成形後、
非酸化性雰囲気で焼成してなることを特徴とする高耐用
性鋳造用ノズルが開示されているが、このジルコニア・
ムライト原料は元来ＳｉＯ2を含むため、耐食性には劣
っており、公報中に「溶鋼流の加熱によって高粘性のガ
ラスを確実に作り出し」と記載されているように、高温
下ではガラス化し液相となるために、激しい溶鋼摩耗の
条件下では耐食性が著しく低下するという欠点を有して
いる。For such a drawback, for example, Japanese Patent Publication No. 59-
In Japanese Patent No. 19067, the main mineral phase consists of mullite, badderite, and corundum, Al 2 O 3 25 to 85% by weight, ZrO 2 10 to 70% by weight, and SiO 2 5 to 25% by weight.
Refractory raw material (zirconia / mullite raw material) having a chemical composition of 5 to 80% by weight, graphite powder 10 to 40% by weight, Si
Alumina powder 0 to 20% by weight of one or more of C, Si 3 N 4 , metallic silicon and ferrosilicon, 0 to 30% by weight of fused silica, and 70% by weight or more of Al 2 O 3 A raw material mixture consisting of 60% by weight is mixed with a resin or pitch at room temperature or under heating, and after molding,
A high durability casting nozzle characterized by being fired in a non-oxidizing atmosphere is disclosed.
Since the mullite raw material originally contains SiO 2 , it is inferior in corrosion resistance, and as described in the publication, "Highly viscous glass is reliably produced by heating molten steel flow", vitrified at high temperature. Therefore, it has a drawback that the corrosion resistance is significantly reduced under the condition of severe molten steel wear.
【０００４】また、特公昭61−2620号公報には、アルミ
ナ−カーボン質スライディングノズルプレートにおい
て、主たる鉱物相がコランダム、単斜型ジルコニアから
なり、Ａｌ2Ｏ3８０〜９８重量％、ＺｒＯ2２〜２０重
量％の化学組成を有する耐火性原料(以下、ＡＺ原料と
いう)を５〜９０重量％配合し、混練、成形、焼成する
ことを特徴とする高耐用性スライディングノズルプレー
トの製造法が開示されている。更に、特公昭60−50748
号公報には、カーボン含有連続鋳造用ノズルにおいて、
主たる鉱物相がコランダム、単斜型ジルコニアよりな
り、化学組成でＡｌ2Ｏ3８０〜９８重量％、ＺｒＯ2２
〜２０重量％を含むＡＺ原料を１０〜７０重量％配合
し、混練、成形、焼成することを特徴とする高耐食性連
続鋳造用ノズルの製造法が開示されている。しかし、こ
れらの公報に開示されているＡＺ原料のＡｌ2Ｏ3とＺｒ
Ｏ2の構成において、ＺｒＯ2量が２０重量％以下の原料
では、充分な低熱膨張性を有しているとは言えず、従っ
て、スライディングノズルプレートより更に高度な耐熱
スポーリング性を要求される溶鋼鋳造用ノズルには、Ａ
Ｚ原料を配合使用しても耐熱スポール性を充分には改善
し得ないという欠点を有している。Japanese Patent Publication No. 61-2620 discloses that in an alumina-carbonaceous sliding nozzle plate, the main mineral phase consists of corundum and monoclinic zirconia. Al 2 O 3 80-98 wt%, ZrO 2 2 Disclosed is a method for producing a highly durable sliding nozzle plate, which comprises blending 5 to 90% by weight of a refractory raw material (hereinafter referred to as AZ raw material) having a chemical composition of up to 20% by weight, and kneading, molding and firing. Has been done. Furthermore, Japanese Examined Japanese Patent Sho 60-50748
In the publication, in a carbon-containing continuous casting nozzle,
The main mineral phase consists of corundum and monoclinic zirconia, and the chemical composition is Al 2 O 3 80-98 wt%, ZrO 2 2
Disclosed is a method for producing a highly corrosion-resistant continuous casting nozzle, which comprises mixing 10 to 70% by weight of an AZ raw material containing 20 to 20% by weight, and kneading, molding and firing. However, the AZ raw materials Al 2 O 3 and Zr disclosed in these publications are used.
In the O 2 structure, a raw material having a ZrO 2 content of 20% by weight or less cannot be said to have a sufficiently low thermal expansion property, and therefore a higher heat-resistant spalling property is required than the sliding nozzle plate. A for molten steel casting nozzle
It has a drawback that the heat resistant spall cannot be sufficiently improved even if the Z raw material is blended and used.
【０００５】また、特公昭64−11590号公報には、酸性
及び中性耐火原料のうち一種または二種以上に、溶融ア
ルミナ・ジルコニア・チタニア質原料(以下、ＡＺＴ原
料と記載する)を配合し、全耐火物原料の粗粒、中粒を
３０〜６０重量％とし、しかもＡＺＴ原料はアルミナ４
２〜７７.５重量％、ジルコニア２０〜４０重量％、チ
タニア０.５〜１６重量％、不可避成分２重量％以下の
化学組成を有し、該ＡＺＴ原料の粗粒及び／または中粒
を２〜５０重量％含有させたものであり、これに耐火材
料微粉、カーボン及び金属粉を配合しこれを結合剤と共
に混練、成形後還元焼成することを特徴とするスライデ
ィングノズルプレートの製造方法が開示されているが、
この発明において必須成分となっているチタニアは該公
報にも記載されている通り、原料製造工程で溶融する際
にジルコニアの一部を単斜晶ではなく、正方晶として残
存させ、原料粒子の抗破砕性を向上し、スライディング
ノズルプレートの耐摩耗性の改善と、粒子内破壊による
亀裂の進展を防止しようとするものである。しかし、溶
鋼鋳造用ノズルでは、原料粒子の抗破砕性は特に問題で
はなく、また、スライディングノズルプレートのような
摺動摩耗に対する耐摩耗性も必要としないので、粒子強
度の向上については特に言及されるものではない。更
に、溶鋼鋳造用ノズルにおいては、チタニアの含有は先
に記載したようにジルコニアの一部を正方晶として残存
させるため、ジルコニアの単斜晶→正方晶への結晶転移
を利用するという観点からはむしろ好ましくない。ま
た、チタニアの含有はチタン酸ジルコニウムの生成から
耐食性が劣化し好ましくないものである。Further, in Japanese Patent Publication No. 64-11590, a fused alumina / zirconia / titania raw material (hereinafter referred to as AZT raw material) is blended with one or more of acidic and neutral refractory raw materials. All the refractory raw materials are coarse particles and medium particles of 30 to 60% by weight, and the AZT raw material is alumina 4
2 to 77.5% by weight, zirconia 20 to 40% by weight, titania 0.5 to 16% by weight, and unavoidable components of 2% by weight or less in chemical composition, and the coarse particles and / or medium particles of the AZT raw material are 2 Disclosed is a method of manufacturing a sliding nozzle plate, characterized in that a fine powder of refractory material, carbon and a metal powder are mixed with the binder, the mixture is kneaded with a binder, and the mixture is molded and then reduction-fired. However,
As described in the publication, titania, which is an essential component in the present invention, causes a part of zirconia to remain as a tetragonal crystal instead of a monoclinic crystal when melted in a raw material manufacturing process, and thus the raw material particles have an It is intended to improve the crushability, improve the wear resistance of the sliding nozzle plate, and prevent the development of cracks due to intra-particle fracture. However, in the molten steel casting nozzle, the crush resistance of the raw material particles is not a particular problem, and the abrasion resistance against sliding wear such as in the sliding nozzle plate is not required, so the improvement of the particle strength is particularly mentioned. Not something. Further, in the molten steel casting nozzle, since the content of titania causes a part of zirconia to remain as a tetragonal crystal as described above, from the viewpoint of utilizing the crystal transition of zirconia from monoclinic to tetragonal. Rather unfavorable. Further, the inclusion of titania is not preferable because the corrosion resistance deteriorates due to the formation of zirconium titanate.
【０００６】更に、特公平１−30784号公報には、Ａｌ2
Ｏ3３５〜９０重量％、ＺｒＯ2１０〜５０重量％、Ｓｉ
Ｏ2２５重量％以下の化学組成からなる電融アルミナ・
ジルコニア質原料５〜５０重量％、残部アルミナ原料及
び／または高アルミナ質原料を混練・成形・焼成した
後、ピッチ、タール、フェノール系樹脂、フラン系樹脂
から選ばれる一種または二種以上を含浸し、更に加熱処
理することを特徴とするスライディングノズルプレート
の製造方法が開示されている。しかしながら、溶鋼鋳造
用ノズルとして使用される耐火物では、スライディング
ノズルプレートと比較して更に高度な耐熱スポール性が
要求されるため、上記電融アルミナ・ジルコニア質原料
のみでは不充分であり、高い熱伝導率と比較的低い熱膨
張を有する黒鉛原料の併用が不可欠である。また、上記
電融アルミナ・ジルコニア質原料中のＳｉＯ2成分は原
料粒子の耐食性を著しく低下させるために鋳造用ノズル
に使用する場合は不可避的に混入するＳｉＯ2成分以外
は極力排除することが好ましい。Furthermore, Japanese Patent Publication No. 1-30784 discloses Al 2
O 3 35 to 90 wt%, ZrO 2 10 to 50 wt%, Si
Fused alumina composed of chemical composition of O 2 25 wt% or less
After kneading, molding, and firing the zirconia-based raw material in an amount of 5 to 50% by weight and the balance alumina raw material and / or high-alumina raw material, one or more selected from pitch, tar, phenol-based resin, and furan-based resin are impregnated. , A method of manufacturing a sliding nozzle plate, which is characterized by further performing heat treatment. However, refractories used as molten steel casting nozzles require higher heat resistance spall resistance compared to sliding nozzle plates, so the above fused alumina / zirconia-based raw materials alone are insufficient, and high heat It is indispensable to use a graphite raw material having both conductivity and relatively low thermal expansion. Further, since the SiO 2 component in the above-mentioned fused alumina / zirconia raw material remarkably deteriorates the corrosion resistance of the raw material particles, it is preferable to eliminate as much as possible except the SiO 2 component which is inevitably mixed when used in the casting nozzle. .
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、溶鋼に対する耐食性を劣化させることなく、高度な
耐熱スポール性を有した溶鋼鋳造用ノズルを提供するこ
とにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a molten steel casting nozzle having a high degree of heat resistant spall resistance without deteriorating the corrosion resistance to molten steel.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の溶鋼鋳造
用ノズルは、Ａｌ2Ｏ3５０〜８０重量％、ＺｒＯ2２０
〜５０重量％及び不可避不純物３重量％以下からなる組
成を有し、主たる鉱物相がコランダム及び単斜晶型ジル
コニアからなる耐火性原料を３〜６０重量％、アルミナ
を３０〜８７重量％及び黒鉛を１０〜３５重量％含有し
てなることを特徴とする。[Means for Solving the Problems] That is, the molten steel casting nozzle of the present invention comprises Al 2 O 3 of 50 to 80% by weight and ZrO 2 20.
˜50 wt% and unavoidable impurities of 3 wt% or less , 3 to 60 wt% of refractory raw material whose main mineral phase is corundum and monoclinic zirconia, 30 to 87 wt% of alumina, and graphite 10 to 35% by weight is contained.
【０００９】[0009]
【作用】以下、本発明による溶鋼鋳造用ノズルについて
詳細に説明する。本発明におけるＡｌ2Ｏ3５０〜８０重
量％及びＺｒＯ2２０〜５０重量％からなる化学組成を
有し、主たる鉱物相がコランダム及び単斜晶型ジルコニ
アからなる耐火性原料(以下、コランダム・ジルコニア
原料と記載する)とは、コランダム及び単斜晶型ジルコ
ニアの結晶粒子が１つの粒子の中で均一に分散した組織
を呈する耐火性原料である。単斜晶型ジルコニアは、加
熱過程において約１０００〜１１００℃で単斜晶から立
方晶への結晶転移に伴い収縮することは周知の事実であ
る。しかして、この単斜晶型ジルコニアとコランダムを
均一に分散した組織を有するコランダム・ジルコニア原
料は、このジルコニアの結晶転移に伴う体積変化の影響
により通常のコランダム原料と比較すると著しく低い熱
膨張を有する。更に、このコランダム・ジルコニア原料
は従来の低熱膨張性原料であるムライト、溶融石英、ジ
ルコニア・ムライト等がいずれもＳｉＯ2を主成分とす
るか、または含有するものであるのに対して実質的にＳ
ｉＯ2を含有しておらず、なおかつ溶鋼に対して優れた
耐食性を有するコランダムとバデライトのみから構成さ
れているため、耐食性においても通常のコランダム原料
と同等が、それ以上の優れた特性を有する。The nozzle for casting molten steel according to the present invention will be described in detail below. A refractory raw material (hereinafter, corundum zirconia) having a chemical composition of 50 to 80% by weight of Al 2 O 3 and 20 to 50% by weight of ZrO 2 in the present invention and a main mineral phase consisting of corundum and monoclinic zirconia. (Referred to as a raw material) is a refractory raw material having a structure in which crystal particles of corundum and monoclinic zirconia are uniformly dispersed in one particle. It is a well-known fact that monoclinic zirconia shrinks along with the crystal transition from monoclinic to cubic at about 1000 to 1100 ° C. during the heating process. However, the corundum-zirconia raw material having a structure in which the monoclinic zirconia and corundum are uniformly dispersed has a remarkably low thermal expansion as compared with the normal corundum raw material due to the effect of the volume change accompanying the crystal transition of the zirconia. . Further, as for this corundum / zirconia raw material, mullite, fused quartz, zirconia / mullite, etc., which are conventional low thermal expansion raw materials, all have SiO 2 as a main component or substantially contain them. S
Since it is composed only of corundum and baddelite that do not contain iO 2 and have excellent corrosion resistance against molten steel, it has the same excellent corrosion resistance as the ordinary corundum raw material.
【００１０】次に、コランダム・ジルコニア原料の化学
組成について説明すると、ＺｒＯ2含有量が２０重量％
未満ではジルコニアの結晶転移の影響が小さいため充分
な低熱膨張性が得られず、また、５０重量％を超えると
逆にジルコニアの結晶転移の影響が大きすぎるため、加
熱中に原料粒子の崩壊をきたし好ましくない。従って、
Ａｌ2Ｏ3の含有量は必然的に５０〜８０重量％となる
が、この際不可避的に混入するＳｉＯ2、ＣａＯ、Ｍｇ
Ｏ、ＴｉＯ2、ＨｆＯ2等の総量が３重量％を超えると原
料粒子の耐食性低下をきたすと共に単斜晶型ジルコニア
の一部がこれらの成分により正方晶もしくは立方晶とし
て安定化されるため単斜晶→正方晶の結晶転移による効
果が減殺され、好ましくない。また、コランダム・ジル
コニア原料の製造法としては電融法、焼結法等が考えら
れるが、基本的にコランダム及び単斜晶型ジルコニアが
均一に分散、共存しておれば良く、本発明において特に
限定されるものではない。Next, the chemical composition of the corundum zirconia raw material will be described. The ZrO 2 content is 20% by weight.
If it is less than 50% by weight, the effect of the crystal transition of zirconia is small, so that a sufficiently low thermal expansion cannot be obtained. If it exceeds 50% by weight, on the contrary, the effect of the crystal transition of zirconia is too large, so that the collapse of the raw material particles may occur during heating. It's bad and bad. Therefore,
The content of Al 2 O 3 is inevitably 50 to 80% by weight, but SiO 2 , CaO, and Mg which are unavoidably mixed in this case.
If the total amount of O, TiO 2 , HfO 2, etc. exceeds 3% by weight, the corrosion resistance of the raw material particles is deteriorated and a part of the monoclinic zirconia is stabilized as tetragonal or cubic crystal by these components. The effect due to the crystal transition from orthorhombic to tetragonal is diminished, which is not preferable. Further, as a method for producing the corundum / zirconia raw material, an electrofusion method, a sintering method, etc. can be considered, but basically, corundum and monoclinic zirconia are uniformly dispersed and coexistent, particularly in the present invention. It is not limited.
【００１１】次に、本発明による溶鋼鋳造用ノズルの配
合比率について述べる。まず、コランダム・ジルコニア
原料の配合割合は、３〜６０重量％である。コランダム
・ジルコニア原料の配合割合が３重量％未満であれば、
前述した原料特性の効果が不充分であるために好ましく
なく、また、６０重量％を超えるとその他の不可欠な成
分であるアルミナ及び黒鉛の量が不足するために好まし
くない。特に、コスト等も考慮すると５〜３０重量％の
範囲がより好ましい。Next, the compounding ratio of the molten steel casting nozzle according to the present invention will be described. First, the mixing ratio of the corundum / zirconia raw material is 3 to 60% by weight. If the blending ratio of the corundum / zirconia raw material is less than 3% by weight,
It is not preferable because the effect of the above-mentioned raw material characteristics is insufficient, and when it exceeds 60% by weight, the amounts of alumina and graphite which are other indispensable components are insufficient, which is not preferable. Particularly, considering the cost and the like, the range of 5 to 30% by weight is more preferable.
【００１２】添加配合するアルミナは純度９０％以上と
し、その配合割合は３０〜８７重量％、好ましくは４０
〜７５重量％の範囲内である。アルミナの配合割合が３
０重量％未満であれば溶鋼に対する充分な耐食性が得ら
れないために好ましくなく、また、該配合割合が８７重
量％を超えると耐熱スポール性の低下が著しく好ましく
ない。Alumina to be added and blended has a purity of 90% or more, and the blending ratio thereof is 30 to 87% by weight, preferably 40.
Is in the range of ~ 75% by weight. Mixing ratio of alumina is 3
If it is less than 0% by weight, sufficient corrosion resistance to molten steel cannot be obtained, and if it is more than 87% by weight, the heat spall resistance is significantly deteriorated, which is not preferable.
【００１３】黒鉛の配合割合は１０〜３５重量％範囲内
である。黒鉛の配合割合が１０重量％未満では、その熱
伝導率を上げ、耐熱スポール性を向上させる効果及び溶
鋼やスラグの浸潤を防止する効果が減殺されるために好
ましくなく、また、該配合割合が３５重量％を超えると
耐食性及び機械的強度の低下をきたすために好ましくな
い。なお、耐食性、耐熱スポール性、機械的強度のバラ
ンスを考慮すると１５〜３０重量％の範囲がより好まし
い。黒鉛源としては、天然鱗状黒鉛、土状黒鉛、人造黒
鉛、キッシュ黒鉛等が挙げられるが、純度８５重量％以
上の鱗状黒鉛が好ましい。The blending ratio of graphite is in the range of 10 to 35% by weight. If the blending ratio of graphite is less than 10% by weight, the effect of increasing the thermal conductivity, improving the heat resistant spalling property and the effect of preventing the infiltration of molten steel or slag are unfavorable. If it exceeds 35% by weight, corrosion resistance and mechanical strength are deteriorated, which is not preferable. The range of 15 to 30% by weight is more preferable in consideration of the balance of corrosion resistance, heat resistant spall resistance, and mechanical strength. Examples of the graphite source include natural scaly graphite, earthy graphite, artificial graphite, quiche graphite and the like, and scaly graphite having a purity of 85% by weight or more is preferable.
【００１４】また、本発明の溶鋼鋳造用ノズルにおいて
は、ジルコニア、マグネシア、ムライト、溶融石英、ジ
ルコニア・ムライト、ＳｉＣ等の耐火性原料のうち、１
種または２種以上を添加配合して併用することができる
が、ムライト、溶融石英等のＳｉＯ2を含有した原料は
耐食性の低下をきたすためＳｉＯ2換算でＳｉＯ2の総量
が１５重量％以下、好ましくは１０重量％以下であるこ
とが望ましい。また、ＳｉＯ2を含有しない耐火性原料
にあっては、２０重量％程度まで、好ましくは１０重量
％程度まで配合することができる。In the molten steel casting nozzle of the present invention, one of refractory raw materials such as zirconia, magnesia, mullite, fused quartz, zirconia mullite, and SiC is used.
One kind or two or more kinds may be added and used in combination. However, since a raw material containing SiO 2 such as mullite and fused quartz causes deterioration in corrosion resistance, the total amount of SiO 2 in terms of SiO 2 is 15% by weight or less, It is preferably 10% by weight or less. Further, in a refractory raw material containing no SiO 2 , it is possible to add up to about 20% by weight, preferably about 10% by weight.
【００１５】本発明による溶鋼鋳造用ノズルにおいて、
その製造方法は特に限定されるものではないが、従来か
ら行われているように配合物にバインダーとしてピッチ
あるいは樹脂を添加し、常温もしくは加熱下で混練した
後、混練物をラバープレスにて成形し、しかる後非酸化
性雰囲気で焼成してバインダーを炭化する工程を経て製
造するのが一般的である。バインダーとしてピッチを使
用する場合には、固定炭素量の多い高軟化点ピッチが好
ましく、また、樹脂を使用する場合は固定炭素量の点か
らフェノール樹脂あるいはフラン樹脂が好ましい。In the molten steel casting nozzle according to the present invention,
The production method is not particularly limited, but as is conventionally done, pitch or resin is added as a binder to the compound, and the mixture is kneaded at room temperature or under heating, and then the kneaded product is molded by a rubber press. Then, it is generally manufactured through a process of firing in a non-oxidizing atmosphere and carbonizing the binder. When a pitch is used as the binder, a high softening point pitch having a large fixed carbon amount is preferable, and when a resin is used, a phenol resin or a furan resin is preferable from the viewpoint of the fixed carbon amount.
【００１６】[0016]
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を更に説明す
る。表１に示すＡ、Ｂ２種のコランダム・ジルコニア原
料を電融法により製造した。このコランダム・ジルコニ
ア原料を用いて表２に示す配合物を調製し、バインダー
としてフェノール樹脂を添加して混練した。混練物をゴ
ム枠型に充填し、ラバープレスを使用して静水圧にて成
形した。成形体は１５０℃で加熱処理し、フェノール樹
脂を硬化させた後、非酸化性雰囲気中で約１０００℃で
焼成することによりコーキング処理を施した。得られた
溶鋼鋳造用ノズルの品質特性と、その溶鋼に対する耐食
性及び耐熱スポーリング性を併せて表２に記載する。Next, the present invention will be further described with reference to examples. Corundum / zirconia raw materials of A and B2 types shown in Table 1 were manufactured by an electrofusion method. Compounds shown in Table 2 were prepared using this corundum / zirconia raw material, and a phenol resin was added as a binder and kneaded. The kneaded product was filled in a rubber frame mold and was molded under hydrostatic pressure using a rubber press. The molded body was heat-treated at 150 ° C. to cure the phenol resin and then calcined at about 1000 ° C. in a non-oxidizing atmosphere. Table 2 shows the quality characteristics of the obtained molten steel casting nozzle and the corrosion resistance and heat resistant spalling resistance to the molten steel.
【００１７】[0017]
【表１】 表１中、熱膨張率は各原料を３２５メッシュ以下に粉砕
し、アラビアゴムを用いて混練、成形して得られた試料
を用いて測定したものである。[Table 1] In Table 1, the coefficient of thermal expansion is measured using a sample obtained by crushing each raw material to 325 mesh or less, kneading and molding with gum arabic.
【００１８】[0018]
【表２】 [Table 2]
【００１９】注１：高周波誘導炉内での溶鋼による侵食
テストの結果より比較例１の侵食量を１００として指数
付けした(数字が小さいほど耐食性良好)。 注２：１６５０℃の溶鋼中へ１０分浸漬後、水冷３分を
５回繰り返し、亀裂の発生状況で判定した。 注３：使用したＺＲＭ−１及び２、ＡＺ並びにＡＺＴの
化学組成は下記の通りである。Note 1: From the results of the erosion test with molten steel in the high frequency induction furnace, the erosion amount of Comparative Example 1 was set as 100 (index is small, the corrosion resistance is good). Note 2: After immersion in molten steel at 1650 ° C. for 10 minutes, water cooling was repeated for 3 minutes 5 times, and the state of crack generation was evaluated. Note 3: The chemical composition of ZRM-1 and 2, AZ and AZT used is as follows.
【００２０】[0020]
【表３】 [Table 3]
【００２１】表２に示した通り、コランダム・ジルコニ
ア原料を使用した実施例１〜３は、従来品である比較例
１と比べて耐熱スポーリング性は同等であるが、溶鋼に
対する耐食性が大巾に改善されており、同じく従来品で
ある比較例３及び４と比べて耐食性は同等レベルである
が、耐熱スポーリング性は改善されている。また、実施
例４〜６は従来品である比較例２と比べて溶鋼に対する
耐食性は同等レベルであるが、耐熱スポーリング性が大
巾に改良されており、同じく比較例３、４、５及び６と
比べると耐熱スポーリング性は同等のレベルであるが、
耐食性が改善されている。また、実施例５と比較例６の
比較において、耐スポール性はいずれも「良」で、ほぼ
同等であるが、耐食性では比較例６の指数が７５である
のに対して実施例５は指数が６２であり、改善されてい
る。これは実施例５で使用しているコランダム・ジルコ
ニア原料Ｂが実質的にＳｉＯ2を含有していないのに対
し、比較例６で使用しているＺＲＭ−２原料はＳｉＯ2
を４重量％含有していることによる差異である。As shown in Table 2, Examples 1 to 3 using the corundum zirconia raw material have the same heat spalling resistance as Comparative Example 1 which is a conventional product, but have a great corrosion resistance to molten steel. In comparison with Comparative Examples 3 and 4, which are also conventional products, the corrosion resistance is at the same level, but the heat resistant spalling property is improved. Further, Examples 4 to 6 have the same level of corrosion resistance to molten steel as Comparative Example 2 which is a conventional product, but the heat resistance spalling property is greatly improved, and Comparative Examples 3, 4, 5 and Compared with 6, the heat-resistant spalling property is at the same level,
Corrosion resistance is improved. In addition, in the comparison between Example 5 and Comparative Example 6, the spall resistance is “good” and is almost the same, but the index of Comparative Example 6 is 75, while the index of Example 5 is Is 62, which is an improvement. This is because the corundum / zirconia raw material B used in Example 5 does not substantially contain SiO 2 , whereas the ZRM-2 raw material used in Comparative Example 6 is SiO 2.
Is due to the inclusion of 4% by weight.
【００２２】実施例１及び２をＡ製鉄所の取鍋用ロング
ノズルに使用したところ、従来使用していた比較例１の
ロングノズルに対して耐食性が大巾に向上し、約２０〜
２５％の耐用向上が可能となった。また、Ｂ製鉄所では
酸素含有量の高い溶損鋼種の連続鋳造に際して耐食性の
優れた比較例２の材質を浸漬ノズルとして使用していた
が、比較例２は耐熱スポーリング性に劣っているため、
使用初期に熱応力による亀裂が発生する場合があった。
そこで実施例４を同用途に使用したところ従来の浸漬ノ
ズルと同等の耐溶損性を示し、かつ熱応力により亀裂が
発生するトラブルは皆無となった。When Examples 1 and 2 were used as a long nozzle for a ladle at the A Works, the corrosion resistance was greatly improved over that of the long nozzle of Comparative Example 1 which was conventionally used.
It has become possible to improve durability by 25%. Further, at Steel Works B, the material of Comparative Example 2 having excellent corrosion resistance was used as a dipping nozzle in continuous casting of a melted steel type having a high oxygen content, but Comparative Example 2 is inferior in heat resistant spalling property. ,
Cracks due to thermal stress may occur in the initial stage of use.
Then, when Example 4 was used for the same purpose, it showed the same erosion resistance as the conventional immersion nozzle, and there was no trouble in which cracks were generated by thermal stress.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によるコ
ランダム・ジルコニア原料を使用した溶鋼鋳造用ノズル
は良好な耐食性と共に耐熱スポーリング性を大巾に改善
し得ることは明白である。As described above, it is apparent that the molten steel casting nozzle using the corundum zirconia raw material according to the present invention can greatly improve the heat corrosion spalling property as well as the good corrosion resistance.
Claims (2)
０〜５０重量％及び不可避不純物３重量％以下からなる
組成を有し、主たる鉱物相がコランダム及び単斜晶型ジ
ルコニアからなる耐火性原料を３〜６０重量％、アルミ
ナを３０〜８７重量％及び黒鉛を１０〜３５重量％含有
してなることを特徴とする溶鋼鋳造用ノズル。1. Al 2 O 3 50 to 80% by weight , ZrO 2 2
It has a composition of 0 to 50% by weight and inevitable impurities of 3% by weight or less , and the main mineral phase is 3 to 60% by weight of a refractory raw material composed of corundum and monoclinic zirconia, 30 to 87% by weight of alumina, and A molten steel casting nozzle comprising 10 to 35% by weight of graphite.
融石英、ジルコニア・ムライト及びＳｉＣよりなる群か
ら選択された１種または２種以上の他の耐火性原料を２
０重量％以下、ただしＳｉを含有するものにあってはＳ
ｉＯ 2 換算量で１５重量％以下の量で含有してなる請求
項１記載の溶鋼鋳造用ノズル。2. A zirconia, magnesia, mullite, fused quartz, one selected from the group consisting of zirconia-mullite and SiC or more other refractory material 2
0% by weight or less, but in the case of containing Si, S
The molten steel casting nozzle according to claim 1, wherein the nozzle is contained in an amount of 15% by weight or less in terms of iO 2 .
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP6098675A JP2683217B2 (en) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | Nozzle for molten steel casting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6098675A JP2683217B2 (en) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | Nozzle for molten steel casting |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07303958A JPH07303958A (en) | 1995-11-21 |
| JP2683217B2 true JP2683217B2 (en) | 1997-11-26 |
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-
1994
- 1994-05-12 JP JP6098675A patent/JP2683217B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH07303958A (en) | 1995-11-21 |
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