JP2805449B2 - Nozzle for continuous casting of molten steel - Google Patents

Nozzle for continuous casting of molten steel

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JP2805449B2
JP2805449B2 JP7056454A JP5645495A JP2805449B2 JP 2805449 B2 JP2805449 B2 JP 2805449B2 JP 7056454 A JP7056454 A JP 7056454A JP 5645495 A JP5645495 A JP 5645495A JP 2805449 B2 JP2805449 B2 JP 2805449B2
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continuous casting
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和己 小栗
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はアルミニウムを含有する
アルミキルド鋼等の連続鋳造において溶鋼が通過するノ
ズルの狭さく、さらには閉塞を効果的に抑制することが
できる連続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 continuous casting nozzle capable of effectively suppressing the narrowness of a nozzle through which molten steel passes in continuous casting of aluminum-killed steel or the like containing aluminum, and effectively suppressing clogging.

【0002】[0002]

【従来の技術】溶鋼の連続鋳造用ノズルは、次のような
目的のために使用される。
2. Description of the Related Art A nozzle for continuous casting of molten steel is used for the following purposes.

【0003】溶鋼の連続鋳造に於いて連続鋳造用ノズル
はタンディッシュモールド間の溶鋼注入で溶鋼の空気と
の接触による酸化を防ぎ、又溶鋼の飛散防止を計り、さ
らには非金属介在物及びモールド面浮遊物の鋳片への巻
込み防止のための注湯の整流化などの目的で使用されて
いる。
[0003] In the continuous casting of molten steel, the continuous casting nozzle is used to prevent oxidation of the molten steel due to contact with air by injection of the molten steel between the tundish molds, to prevent the molten steel from being scattered, and to prevent non-metallic inclusions and molds. It is used for the purpose of rectification of pouring of molten metal to prevent surface floating substances from being caught in the slab.

【0004】従来溶鋼の連続鋳造用ノズル材質は、主と
して黒鉛,アルミナ,シリカ,シリコンカーバイド等で
構成されており、最近ではジルコニアを構成成分として
用いられる場合がある。しかしながらアルミキルド鋼等
を鋳造する場合は次のような問題点を有している。
Conventionally, the nozzle material for continuous casting of molten steel is mainly composed of graphite, alumina, silica, silicon carbide and the like, and recently zirconia is sometimes used as a constituent component. However, casting aluminum killed steel or the like has the following problems.

【0005】アルミキルド鋼等は脱酸剤として添加され
るアルミニウムが溶鋼中に存在する酸素と反応してα−
アルミナ等の非金属介在物が生成する。そのためアルミ
キルド鋼等を鋳造する際、連続鋳造用ノズルの内孔表面
に脱酸剤として添加されるアルミニウムの酸化により生
成されるα−アルミナ等の非金属介在物が付着し、そし
て堆積してその結果内孔が狭さくし最悪の場合、内孔を
閉塞してしまい安定的な鋳造を困難にする。あるいはこ
のようにして付着し堆積したα−アルミナ等の非金属介
在物が剥離或いは脱落して鋳片に巻込まれ鋳片の品質低
下を招く。
In aluminum-killed steel and the like, aluminum added as a deoxidizer reacts with oxygen present in molten steel to form α-killed steel.
Non-metallic inclusions such as alumina are formed. Therefore, when casting aluminum killed steel, etc., non-metallic inclusions such as α-alumina generated by oxidation of aluminum added as a deoxidizing agent adhere to the inner hole surface of the continuous casting nozzle, and are deposited and deposited. As a result, the inner hole is narrowed, and in the worst case, the inner hole is closed, which makes stable casting difficult. Alternatively, non-metallic inclusions such as α-alumina adhered and deposited in this manner are peeled off or fall off and are rolled up in the slab, resulting in deterioration of the quality of the slab.

【0006】上述したα−アルミナ等の非金属介在物に
よる内孔の狭さく及び閉塞を防止するために内孔を形成
する連続鋳造用ノズルの内面から前記内孔を通って流れ
る溶鋼に向かって不活性ガスを噴射させ、溶鋼中に存在
するα−アルミナ等の非金属介在物が連続鋳造用ノズル
内孔面に付着し堆積することを防止する方法が広く用い
られている。
In order to prevent the inner hole from being narrowed and clogged by the non-metallic inclusions such as α-alumina, the inner surface of the continuous casting nozzle for forming the inner hole is difficult to move toward the molten steel flowing through the inner hole. 2. Description of the Related Art A method of injecting an active gas to prevent non-metallic inclusions such as α-alumina present in molten steel from adhering and depositing on the inner surface of a continuous casting nozzle has been widely used.

【0007】しかしながら上述した内孔を形成する溶鋼
連続鋳造用ノズルの内面から不活性ガスを噴出させる方
法には次のような問題点がある。
[0007] However, the method of injecting the inert gas from the inner surface of the molten steel continuous casting nozzle forming the inner hole has the following problems.

【0008】即ち、噴出させる不活性ガス量が多いと不
活性ガスによってできた気泡が鋳片のなかに巻き込まれ
ピンホールに基づく欠陥が生じる。逆に噴出させる不活
性ガス量が少ないとα−アルミナ等の非金属介在物が連
続鋳造用ノズルの内孔面に付着し堆積して内孔の狭さ
く、さらには最悪の場合閉塞する。
That is, if the amount of the inert gas to be jetted is large, bubbles formed by the inert gas are caught in the slab, causing defects due to pinholes. Conversely, if the amount of the inert gas to be ejected is small, non-metallic inclusions such as α-alumina adhere to and accumulate on the inner surface of the continuous casting nozzle, and the inner hole becomes narrower and, in the worst case, clogs.

【0009】また連続鋳造用ノズルの内面から前記内孔
を通って流れる溶鋼に向かって不活性ガスを均一に吹き
込むことは構造的に不可能であり、また長時間鋳造する
際は連続鋳造用ノズル材質の組織劣化及び構造劣化する
に伴い噴出させる不活性ガスのコントロールが不安定と
なり、さらには不活性ガスを連続鋳造用ノズル内孔面に
均一に噴出させることが困難となり、その結果、α−ア
ルミナ等の非金属介在物が連続鋳造用ノズルの内孔面に
付着し、そして堆積して内孔の狭さく、さらには閉塞し
てしまう。
Further, it is structurally impossible to blow an inert gas uniformly from the inner surface of the continuous casting nozzle toward the molten steel flowing through the inner hole. The control of the inert gas to be ejected becomes unstable due to the deterioration of the structure and the structure of the material, and it becomes difficult to evenly eject the inert gas onto the inner surface of the continuous casting nozzle. As a result, α- Non-metallic inclusions such as alumina adhere to the inner surface of the continuous casting nozzle and accumulate to make the inner hole narrower and even clogged.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】そこで不活性ガスの噴
出のような機械的手段を用いないで上述した問題点を解
決するために溶鋼連続鋳造用ノズルの材質的対策として
次のような方法が用いられていた。
In order to solve the above-mentioned problems without using a mechanical means such as injection of an inert gas, the following method has been proposed as a material measure for a nozzle for continuous casting of molten steel. Was used.

【0011】黒鉛とカルシアを主成分とする下記溶鋼
連続鋳造用ノズルが特開昭57−71860号公報に開
示されている。即ち本質的に下記からなる耐火物で形成
された溶鋼連続鋳造用ノズルである。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-71860 discloses the following nozzle for continuous casting of molten steel containing graphite and calcia as main components. That is, it is a nozzle for continuous casting of molten steel formed of a refractory essentially consisting of:

【0012】黒鉛を10〜50重量%,カルシアを20
〜75重量%及び残部を金属アルミニウム,シリコンカ
ーバイド等で形成する。
10 to 50% by weight of graphite and 20 of calcia
Approximately 75% by weight and the remainder are formed of metal aluminum, silicon carbide or the like.

【0013】しかしながら上述の溶鋼連続鋳造用ノズル
は次の問題点がある。カルシアはα−アルミナ等の非金
属介在物と速やかに反応して低融点化合物を生成する。
その結果、α−アルミナ等の非金属介在物が連続鋳造用
ノズル内孔表面に付着し堆積することを防止する作用が
ある。しかしカルシアは単独で存在すると常温において
も水又は空気中の水分と激しく反応してCa(OH)2
なり、崩壊し粉化してしまうためノズルを製造する場合
特別な注意が必要であり、防湿処理を施さなければ使用
は出来ない。さらにカルシアは熱膨張率が大きいので不
均一な温度分布が生じるような加熱を受ける場合にはノ
ズル内部に大きな熱応力が生じるため耐熱スポーリンク
性が大巾に低下する。
However, the above-mentioned nozzle for continuous casting of molten steel has the following problems. Calcia reacts quickly with non-metallic inclusions such as α-alumina to produce low melting point compounds.
As a result, there is an effect of preventing non-metallic inclusions such as α-alumina from adhering and depositing on the inner surface of the continuous casting nozzle inner hole. However, if calcia is present alone, it reacts violently with water or moisture in the air to form Ca (OH) 2 even at room temperature, and collapses and powders. It cannot be used unless it is applied. Furthermore, since calcia has a large coefficient of thermal expansion, if it is heated so as to generate a non-uniform temperature distribution, a large thermal stress is generated inside the nozzle, so that the heat-resistant sprinkling property is greatly reduced.

【0014】上述の問題があるためカルシアを単独で含
有させた連続鋳造用ノズルを実使用化することは困難で
ある。
[0014] Due to the above-mentioned problems, it is difficult to actually use a continuous casting nozzle containing calcia alone.

【0015】又、特開昭64−40154号では黒鉛
−カルシウムジルコネイト質が開示されている。これは
付着物質であるAl23とカルシウムジルコネイトから
来るCaOを反応させ低融性化合物に変化させ溶失する
ようにしたものである。[CaO23%(40モル%)
〜36%(55モル%)含有カルシウムジルコネイト]
CaO・ZrO2は溶鋼温度でアルミナと接した場合分解
してCaOを放出する(特公昭59−19075号公報
参照)知見にもとづくものであるが、鋳造条件によって
はその放出速度が遅く十分に機能しない場合が有ること
が判明した。
JP-A-64-40154 discloses graphite-calcium zirconate. In this method, Al 2 O 3 as an adhering substance reacts with CaO coming from calcium zirconate to change to a low-melting compound and to be lost. [CaO 23% (40 mol%)
~ 36% (55 mol%) containing calcium zirconate]
CaO · ZrO 2 emits CaO decompose when in contact with alumina at molten steel temperatures but are based on (Kokoku see JP 59-19075) findings, the release rate is slow enough functionality by casting conditions It turns out that there are times when it does not.

【0016】CaO・ZrO2の分解によりその放出・
表面への移動凝集を容易にする手段としてシリカ(Si
2),マグネシア(MgO)などの添加が有効であり、
特公平3−14540号で開示されている。
Decomposition of CaO.ZrO 2 releases it.
Silica (Si
O 2 ) and magnesia (MgO) are effective,
This is disclosed in Japanese Patent Publication No. 14540/1991.

【0017】CaO・ZrO2の分解によりCaOの放出
・表面への移動凝集を容易にする手段及びCaO成分増
量材としての性質を併せ持つCaO・SiO2(CaO40
〜54%)の添加が有効であり、特開平3−22124
9号で開示されている。
[0017] CaO, CaO-SiO 2 having both properties as means and CaO component extender to facilitate movement aggregation into release-surface of CaO by the decomposition of ZrO 2 (CaO40
-54%) is effective.
No. 9.

【0018】CaO・ZrO2の分解によりCaOの放出
・表面への移動凝集を容易にする手段及びCaO成分増
量材としての性質を併せ持つCaO・SiO2,2CaO・
SiO2及び3CaO・SiO2(その総計が1〜35重量
%)を併用添加が有効であり、特開平4−73409
号,特開平4−73410号で開示されている。
[0018] CaO-SiO 2 having both properties as means and CaO component extender to facilitate movement aggregation into release-surface of CaO by decomposition of CaO-ZrO 2, 2CaO ·
It is effective to use a combination of SiO 2 and 3CaO.SiO 2 (total amount is 1 to 35% by weight).
And JP-A-4-73410.

【0019】,の場合では、CaO・ZrO2及びCa
O・SiO2,2CaO・SiO2,3CaO・SiO2(1〜
35%)の材質ではAl23と反応して低融点鉱物を生
成した後の稼動面組織が凹凸状態となり、凹部に非金属
介在物が堆積し、そして蓄積され、長時間使用が困難と
なる。特に鋼中のα−Al23が多い場合α−Al23
が急速に堆積し、使用困難となる。
In the case of Ca, ZrO 2 and CaO,
O · SiO 2, 2CaO · SiO 2, 3CaO · SiO 2 (1~
(35%), the operating surface structure after the reaction with Al 2 O 3 to produce a low melting point mineral becomes uneven, non-metallic inclusions accumulate and accumulate in the recesses, making it difficult to use for a long time. Become. Especially if there are many α-Al 2 O 3 in the steel α-Al 2 O 3
Rapidly accumulates and becomes difficult to use.

【0020】以上のことから、不活性ガスを噴出させる
等の機械的な方法を用いることなく経済的にかつ比較的
安易に、さらに長時間にわたって内孔の狭さく、さらに
は閉塞を防止する溶鋼連続鋳造用ノズルの開発が強く望
まれているが、かかる溶鋼連続鋳造用ノズルはまだ提案
されていないのが現状である。
From the above, it is economical and relatively easy without using a mechanical method such as blowing out an inert gas. Although development of a casting nozzle is strongly desired, such a nozzle for continuous casting of molten steel has not yet been proposed.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するためになされたものであって、本発明の目的は不
活性ガスを噴出する等の機械的な方法を用いることな
く、経済的にかつ長時間にわたって内孔の狭さく、さら
には閉塞または組織の劣化を生じることのない溶鋼連続
鋳造用ノズルを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to provide an economical method without using a mechanical method such as jetting an inert gas. It is an object of the present invention to provide a nozzle for continuous casting of molten steel which does not cause a narrow inner hole for a long time and further does not cause blockage or structural deterioration.

【0022】本発明は本質的に下記からなる耐火物で形
成され、溶鋼連続鋳造用ノズルの内孔の少なくとも図1
の内孔1部に配設し構成されている。
The present invention consists of a refractory essentially consisting of:
Are arranged in one inner hole.

【0023】鉱物組成としてCaO・ZrO2を主成分と
するカルシウムジルコネート40〜65重量%,黒鉛1
0〜35重量%,鉱物組成としてCaO・SiO2を主成
分とするカルシウムシリケートと鉱物組成として2Ca
O・SiO2及び3CaO・SiO2を主成分とする結晶安
定化カルシウムシリケートを併用使用し、その総計が1
〜25重量%,鉱物種として石英,セリサイトを主成分
とする陶石5〜25重量%。
As a mineral composition, 40 to 65% by weight of calcium zirconate containing CaO.ZrO 2 as a main component, graphite 1
0 to 35% by weight, calcium silicate mainly composed of CaO.SiO 2 as mineral composition and 2Ca as mineral composition
A crystal-stabilized calcium silicate containing O.SiO 2 and 3CaO.SiO 2 as main components is used together, and the total is 1
-25% by weight, 5-25% by weight of pottery stone mainly composed of quartz and sericite as mineral species.

【0024】上述の耐火物で構成された溶鋼の連続鋳造
用ノズルは、その成分のカルシア(CaO)が水又は空
気中の水分と激しく反応することを抑制し、CaO・Si
2を主成分とするカルシウムシリケートと2CaO・S
iO2及び3CaO・SiO2を主成分とする結晶安定化カ
ルシウムシリケートの両者ともに温度変化に対する結晶
変態がないため異状膨張収縮がないので、ノズルの組織
劣化を防止するとともに、溶鋼の連続鋳造用ノズル内孔
表面に於いて脱酸剤として添加されるアルミニウムが溶
鋼中に存在する酸素と反応して生成されるα−アルミナ
等の非金属介在物と反応して低融点化合物を生成するこ
とにより、溶融の連続鋳造用ノズル内孔表面にα−アル
ミナ等の非金属介在物が付着しさらには堆積することを
防止することがでる。
The nozzle for continuous casting of molten steel composed of the above-described refractory material suppresses calcia (CaO) as a component thereof from reacting violently with water or moisture in the air, and produces CaO.Si.
Calcium silicate mainly composed of O 2 and 2CaO · S
Both of the crystal-stabilized calcium silicate containing SiO 2 and 3CaO.SiO 2 as a main component have no crystal transformation with respect to temperature change and thus do not have abnormal expansion and contraction. By reacting aluminum added as a deoxidizing agent on the inner hole surface with non-metallic inclusions such as α-alumina generated by reacting with oxygen present in the molten steel to form a low melting point compound, It is possible to prevent non-metallic inclusions such as α-alumina from adhering and further depositing on the inner surface of the molten continuous casting nozzle.

【0025】当該材質の原理・作用効果は、高CaO含
有物質の使用と低融点をもつ陶石を併用したことにあ
り、種々の原料について検討を加えた結果、低融点ガラ
スを生成する陶石によりノズル内孔表面が平滑にされ、
非金属介在物が付着し易い、凹凸部を減少せしめること
が判明した。更にCaO・SiO2及び2CaO・SiO2
び3CaO・SiO2を主成分とする結晶化カルシウムシ
リケートにより付着するα−Al23と反応してα−A
23の低融点化を計ることができるものである。
The principle, action and effect of the material are that the use of a high CaO-containing material and the use of pottery stone having a low melting point are used together. This smoothes the nozzle inner surface,
It has been found that non-metallic inclusions are liable to adhere, and that the irregularities are reduced. Further reacted with α-Al 2 O 3 adhered by crystallization of calcium silicate mainly comprising CaO · SiO 2 and 2CaO · SiO 2 and 3CaO · SiO 2 α-A
It can reduce the melting point of l 2 O 3 .

【0026】CaO成分はAl23と反応してCaO・A
23,3CaO・Al23,最終的には12CaO・7
Al23等の溶融温度以下の低融点物質となり溶失する
ので堆積することなく閉塞防止に効果がある。
The CaO component reacts with Al 2 O 3 to produce CaO.A
l 2 O 3 , 3CaO.Al 2 O 3 , and finally 12CaO.7
Since it becomes a low-melting substance having a melting point lower than the melting temperature such as Al 2 O 3 and is lost, it is effective in preventing clogging without deposition.

【0027】さらに詳述すると、鉱物組成としてCaO
・ZrO2を主成分とするカルシウムジルコネートは、C
aOが最大36重量%未満の範囲で含有し、1600℃
以上の高温で溶融し調整されたものである。これは安定
化ジルコニアと同様な熱膨張特性を有し、かつカルシア
が単独で存在しないためカルシアが水または空気中の水
分と激しく反応することが無く、ノズルの組織劣化を防
止する。
More specifically, the mineral composition is CaO
・ Calcium zirconate containing ZrO 2 as a main component is C
aO is contained in a range of up to less than 36% by weight,
It was melted and adjusted at the above high temperature. This has the same thermal expansion characteristics as stabilized zirconia, and since calcia does not exist alone, calcia does not react violently with water or moisture in the air, thereby preventing deterioration of the structure of the nozzle.

【0028】40〜89重量%の範囲内の上述したカル
シウムジルコネートは、CaO・SiO2を主成分とした
カルシウムシリケートと2CaO・SiO2及び3CaO・
SiO2を主成分とする結晶安定化カルシウムシリケート
と共存するとカルシウムジルコネート中に固溶されたカ
ルシア(CaO)がカルシウムジルコネートの粒子表面
に移動し易くなる。 CaO SiO2 CaO・SiO2 48.3% 51.7% 2CaO・SiO2 65.1% 34.9% 3CaO・SiO2 73.7% 26.3%
The above-mentioned calcium zirconate in the range of 40 to 89% by weight is composed of calcium silicate containing CaO.SiO 2 as a main component and 2CaO.SiO 2 and 3CaO.
When coexisting with a crystal-stabilized calcium silicate containing SiO 2 as a main component, calcia (CaO) dissolved in calcium zirconate easily moves to the surface of calcium zirconate particles. CaO SiO 2 CaO.SiO 2 48.3% 51.7% 2CaO.SiO 2 65.1% 34.9% 3CaO.SiO 2 73.7% 26.3%

【0029】即ち、内孔表面に付着する非金属介在物の
主成分であるα−Al23と反応させるためのカルシア
(CaO)がカルシウムジルコネート粒子表面へ移動凝
集し、粒界のカルシア(CaO)濃度を高める。又それ
ぞれのカルシウムシリケートを併用することにより、カ
ルシウムシリケート中のシリカ(CaO)との反応を促
進させる触媒的な機能を発揮する。
That is, calcia (CaO) for reacting with α-Al 2 O 3 , which is the main component of the nonmetallic inclusions adhering to the inner pore surface, moves and aggregates on the surface of the calcium zirconate particles, and calcia at the grain boundaries (CaO) concentration is increased. Further, by using each of the calcium silicates together, a catalytic function of accelerating the reaction with the silica (CaO) in the calcium silicate is exhibited.

【0030】前記の各々のカルシウムシリケートについ
て述べると、まずCaO・SiO2を主成分とするカルシ
ウムシリケートはCaOとSiO2のモル比が1:1の鉱
物であれば水和反応の発生はなく温度上昇による結晶変
態は発生しない。又2CaO・SiO2及び3CaO・Si
2を主成分とする結晶安定化カルシウムシリケートは
CaOとSiO2のモル比が2〜3:1であり、1〜5重
量%の結晶安定化剤の機能をもつB23と共に合成され
たものも水和反応の発生はなく、温度上昇によるγ相へ
の結晶変態は起こらないのでノズルの組織劣化は発生し
ない。
Calcium silicate containing CaO.SiO 2 as a main component does not cause a hydration reaction if the molar ratio of CaO to SiO 2 is 1: 1. No crystal transformation occurs due to the rise. Also, 2CaO.SiO 2 and 3CaO.Si
The crystal-stabilized calcium silicate containing O 2 as a main component has a molar ratio of CaO to SiO 2 of 2-3: 1 and is synthesized together with B 2 O 3 having a function of a crystal stabilizer of 1 to 5% by weight. Also, no hydration reaction occurs, and no crystal transformation to the γ phase occurs due to a rise in temperature, so that the structure of the nozzle does not deteriorate.

【0031】CaO・SiO2を主成分とするカルシウム
シリケートはCaO40〜54重量%が好ましく、又2
CaO・SiO2及び3CaO・SiO2を主成分とする結晶
安定化カルシウムシリケートはCaO62〜73重量%
を含有することが好ましい。
The calcium silicate containing CaO · SiO 2 as a main component is preferably 40 to 54% by weight of CaO.
Crystal-stabilized calcium silicate mainly composed of CaO.SiO 2 and 3CaO.SiO 2 is 62 to 73% by weight of CaO.
Is preferable.

【0032】更に稼動面表面性状を平滑にする手段とし
て種々検討した結果、CaO・ZrO2の分解・放出そし
て粒表面への移動,凝集を容易にする作用を併せ持つ添
加物として陶石,微粉の添加が有効であることが判明し
た。
Furthermore, as a result of various investigations as a means for smoothing the surface properties of the working surface, it was found that as an additive having both functions of decomposing and releasing CaO and ZrO 2 , and moving and aggregating to the particle surface, pottery stone and fine powder were used. The addition proved to be effective.

【0033】鉱物種として石英,セリサイトを主成分と
する陶石は5〜25重量%が好ましく、更に表面平滑性
を有するためには融点が1300〜1500℃であるこ
とが望ましい。
As a mineral seed, the porcelain stone mainly composed of quartz and sericite is preferably 5 to 25% by weight, and in order to have a surface smoothness, it is desirable that the melting point is 1300 to 1500 ° C.

【0034】上記のことからカルシアの短所を克服しカ
ルシアとα−アルミナとの反応を長時間にわたって持続
させて低融点化合物を生成し、かくしてα−アルミナ等
の非金属介在物の内孔表面への付着を効果的に長時間抑
制することができる溶鋼連続鋳造用ノズルを提供するも
のである。
From the above, the disadvantages of calcia are overcome and the reaction between calcia and α-alumina is continued for a long time to produce a low melting point compound, and thus to the surface of the inner hole of non-metallic inclusions such as α-alumina. It is an object of the present invention to provide a nozzle for continuous casting of molten steel capable of effectively suppressing adhesion of molten steel for a long time.

【0035】なお耐スポーリング性,耐酸化性を向上さ
せる目的で、SiCを添加することも出来る。
For the purpose of improving the spalling resistance and the oxidation resistance, SiC can be added.

【0036】[0036]

【作用】鉱物組成としてCaO・ZrO2を主成分とする
ジルコニアクリンカーの含有量は40〜65重量%であ
ることが望ましい。含有量が40重量%未満であると非
金属介在物の主成分であるα−アルミナと反応するに必
要なカルシア含有量が乏しくか溶鋼に対する耐蝕性が劣
り、図1に示すようなノズル内孔表層部に配設する場合
その部分が短時間で消失してしまう可能性が有り十分な
効果は期待出来ない。
[Action] The content of zirconia clinker composed mainly of CaO · ZrO 2 as mineral composition is desirably 40 to 65 wt%. If the content is less than 40% by weight, the calcia content required to react with α-alumina, which is the main component of the nonmetallic inclusions, is poor or the corrosion resistance to molten steel is poor, and the nozzle bore as shown in FIG. In the case of disposing it on the surface layer, there is a possibility that the part disappears in a short time, and a sufficient effect cannot be expected.

【0037】又65重量%を超えると熱膨張率が高くな
り、耐スポーリング特性が劣化する。黒鉛の含有量は1
0〜35重量%が望ましい、又熱伝導率及び耐酸化性を
考慮すれば天然黒鉛を適用することが望ましい。なお黒
鉛の含有量が10重量%未満であると耐熱スポーリング
性が劣り、一方35重量%を超えると耐蝕性が低下す
る。
If it exceeds 65% by weight, the coefficient of thermal expansion increases, and the spalling resistance deteriorates. The graphite content is 1
The content is preferably 0 to 35% by weight. In consideration of thermal conductivity and oxidation resistance, it is desirable to use natural graphite. If the graphite content is less than 10% by weight, the heat-resistant spalling property is inferior, while if it exceeds 35% by weight, the corrosion resistance decreases.

【0038】鉱物組成としてCaO・SiO2を主成分と
するカルシウムシリケート中のCaO含有量は最大54
重量%が好ましく、それ以上であると鉱物組成上不安定
となり、カルシア(CaO)の水和反応が発生し易くな
り、組織劣化を引き起こす可能性がある。又、鉱物組成
として2CaO・SiO2及び3CaO・SiO2を主成分と
する結晶安定化カルシウムシリケート中のCaO含有量
は62〜73重量%、SiO2含有量は26〜34重量
%、そして結晶安定化剤であるB23含有量は1〜5重
量%の範囲の組成で、この3者の合計が95重量%以上
が好ましく、それ以外であるとγ相への結晶変態を生じ
易く、又カルシア(CaO)の水和反応が発生し易くな
り組織劣化を引き起こす可能性がある。
The CaO content in calcium silicate whose main component is CaO.SiO 2 is at most 54.
If the content is more than 10% by weight, the mineral composition becomes unstable, and the hydration reaction of calcia (CaO) is likely to occur, which may cause structural deterioration. Further, CaO content in the crystal stabilized calcium silicate as a main component 2CaO · SiO 2 and 3CaO · SiO 2 as the mineral composition 62-73 wt%, SiO 2 content of 26 to 34 wt%, and stable crystalline The content of B 2 O 3 as an agent is in the range of 1 to 5% by weight, and the total of the three is preferably 95% by weight or more. Otherwise, the crystal transformation to the γ phase is likely to occur, In addition, the hydration reaction of calcia (CaO) is likely to occur, which may cause tissue deterioration.

【0039】上述の両者のカルシウムシリケートは併用
使用されその合計含有量は1〜25重量%が望ましい。
The above two calcium silicates are used in combination, and the total content thereof is desirably 1 to 25% by weight.

【0040】両者のカルシウムシリケートの含有量が1
重量%未満であるとカルシウムジルコネート中のカルシ
ア(CaO)を粒子表面に移動・凝集する効果が得られ
ず、25重量%を超えると耐火物の組織が劣化し易く
又、耐蝕性が低下すると共に耐熱スポール性も大巾に低
下する。
The content of both calcium silicates is 1
If the amount is less than 25% by weight, the effect of moving and agglomerating calcia (CaO) in the calcium zirconate to the particle surface cannot be obtained. If the amount exceeds 25% by weight, the refractory structure is easily deteriorated and the corrosion resistance is reduced. At the same time, the heat spalling property is greatly reduced.

【0041】鉱物主として石英,セリサイトを主成分と
する陶石は平均粒径が44μm以下で、含有量が5重量
未満であると陶石によるカルシアを粒子表面に移動凝
集する効果が得られず、25重量%を超えると耐火物自
体の融点が低下し、耐蝕性に問題が発生する可能性があ
る。また陶石の融点が、1300℃以下でも同様の状態
が発生することが有る。次に本発明の溶鋼連続鋳造用ノ
ズルを図面を参照しながら説明する。
Mineral Ceramics mainly composed of quartz and sericite have an average particle size of 44 μm or less and a content of 5 % by weight.
If the amount is less than 25%, the effect of moving and aggregating calcia from the pottery stone to the particle surface cannot be obtained. Further, even when the melting point of the pottery stone is 1300 ° C. or lower, a similar state may occur. Next, the nozzle for continuous casting of molten steel of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0042】図1は、本発明の浸漬ノズルとしての溶鋼
連続鋳造用ノズルの実施態様を示す概略垂直断面の一例
である。実施態様の溶鋼連続鋳造用ノズル3は、タンデ
ィッシュとモールドとの間に配置されている浸漬ノズル
として使用される。図1に示すようにそれを通って溶鋼
が流れる内孔1をその軸線に沿って有する浸漬ノズルと
しての溶鋼連続鋳造用ノズル3において、前記内孔1を
形成する前記溶鋼連続鋳造用ノズル3の部分2は、上述
した化学成分組成を有する耐火物によって形成されてい
る。実施態様の浸漬ノズルとしての溶鋼連続鋳造用ノズ
ル3によると内孔1を形成する溶鋼連続鋳造用ノズル3
の部分2に溶鋼中に存在するα−アルミナ等の非金属介
在物が付着しそして堆積することは、長時間にわたり抑
制される。
FIG. 1 is an example of a schematic vertical cross section showing an embodiment of a molten steel continuous casting nozzle as an immersion nozzle of the present invention. The nozzle 3 for continuous casting of molten steel of the embodiment is used as an immersion nozzle disposed between a tundish and a mold. As shown in FIG. 1, in a continuous casting nozzle 3 for molten steel as an immersion nozzle having an inner hole 1 along the axis thereof through which molten steel flows, the nozzle 3 for the continuous casting of molten steel forming the inner hole 1. The part 2 is formed of a refractory having the above-mentioned chemical composition. According to the nozzle 3 for continuous casting of molten steel as the immersion nozzle of the embodiment, the nozzle 3 for continuous casting of molten steel forming the inner hole 1
Adhesion and deposition of non-metallic inclusions such as α-alumina existing in the molten steel in the portion 2 of the molten steel are suppressed for a long time.

【0043】[0043]

【発明の効果】次に実施例を挙げ、この発明の効果を述
べる。
Next, the effects of the present invention will be described with reference to examples.

【0044】[0044]

【実施例】表1に示す本発明の範囲内の化学成分組成を
有する配合物1から5(以下“本発明のサンプル”とい
う)及び本発明の範囲外の化学成分組成を有する配合物
6〜10(以下“比較サンプル”という)の各々に5か
ら10重量%の範囲内の粉末及び溶液のフェノール樹脂
を添加しそれらを混合及び混練して得られた原料坏土に
よって、α−アルミナ等の非金属介在物の付着量及び溶
液に対する耐蝕性を試験するための30mm×30mm
×230mmの寸法を有する成形体及び耐スポーリング
性を試験するための外径100mm内径60mm及び長
さ250mmの寸法を有する成形体を形成しそして得ら
れた成形体の各々を1000℃から1200℃の範囲内
の温度で還元焼成して耐火物1から10を調整した。
EXAMPLES Formulations 1 to 5 (hereinafter referred to as "samples of the present invention") having a chemical composition within the scope of the present invention shown in Table 1 and formulations 6 to 6 having a chemical composition outside the scope of the present invention. 10 (hereinafter referred to as “comparative sample”), a powder and solution of phenolic resin in the range of 5 to 10% by weight were added, and the mixture was kneaded and kneaded. 30 mm x 30 mm for testing the amount of nonmetallic inclusions and corrosion resistance to solution
A molded body having a size of × 230 mm and a molded body having a diameter of 100 mm, an inner diameter of 60 mm and a length of 250 mm for testing spalling resistance were formed, and each of the obtained molded bodies was subjected to a temperature of 1000 ° C. to 1200 ° C. The refractories 1 to 10 were prepared by reducing and firing at a temperature within the range described above.

【0045】 [0045]

【0046】上述した本発明のサンプル1から5及び比
較用サンプル6から10のそれぞれにおける物理特性値
(気孔率及び嵩比重)を表1に示す。
Table 1 shows the physical property values (porosity and bulk specific gravity) of each of the above-mentioned samples 1 to 5 of the present invention and comparative samples 6 to 10.

【0047】ついで上述した外径100mm,内径60
mm及び長さ250mmの寸法を有する本発明サンプル
1から5及び比較用サンプル6から10のそれぞれを電
気炉において1500℃の温度で30分間加熱しそして
水によって急冷して耐スポーリング性を調査した。その
結果を表1に示す。
Next, the outer diameter 100 mm and the inner diameter 60
Inventive Samples 1 to 5 and Comparative Samples 6 to 10 each having dimensions of mm and 250 mm in length were heated in an electric furnace at a temperature of 1500 ° C. for 30 minutes and quenched with water to investigate spalling resistance. . Table 1 shows the results.

【0048】ついで上述した30mm×30mm×23
0mmの寸法を有する本発明のサンプル1から5及び比
較用サンプル6から10それぞれ0.3から0.05重
量%の範囲のアルミニウムを含有する、1550℃の温
度の溶鋼中に180分間浸漬して溶損率(%)およびα
−アルミナ等の非金属介在物の付着量を調査した。その
結果を表1に示す。
Next, the aforementioned 30 mm × 30 mm × 23
Samples 1 to 5 of the present invention having dimensions of 0 mm and Comparative Samples 6 to 10 were immersed in molten steel at a temperature of 1550 ° C. for 180 minutes containing aluminum in the range of 0.3 to 0.05% by weight respectively. Melting rate (%) and α
-The adhesion amount of nonmetallic inclusions such as alumina was investigated. Table 1 shows the results.

【0049】表1からも明らかなように本発明のサンプ
ルは耐スポーリング性に優れており、溶損率の低いにも
かかわらずα−アルミナ等の非金属介在物が付着せず、
したがって溶鋼連続鋳造用ノズルの内孔狭さく、さらに
は閉塞を効果的に抑制できる。
As is clear from Table 1, the sample of the present invention is excellent in spalling resistance and does not adhere non-metallic inclusions such as α-alumina despite the low erosion rate.
Therefore, the inner hole of the nozzle for continuous casting of molten steel can be made narrower, and the clogging can be effectively suppressed.

【0050】一方比較用のサンプル6に於いてはジルコ
ニアクリンカーの含有量が多いことに起因して耐スポー
リング性は著しく劣り、カルシウムシリケートを含有し
ていないこと起因してα−アルミナ等の非金属介在物の
付着量が多いことがあきらかである。
On the other hand, in Comparative Sample 6, the spalling resistance was remarkably poor due to the large content of the zirconia clinker, and non-alumina such as α-alumina was not generated due to the absence of calcium silicate. It is clear that the amount of metal inclusions is large.

【0051】又、比較用サンプル7に於いてはカルシウ
ムシリケートの含有量が多いことに起因して溶鋼に対す
る耐蝕性が著しく劣り、さらに比較用サンプル8に於い
ては黒鉛含有量が多いことに起因して比較用サンプル7
と同様溶鋼に対する耐蝕性が著しく劣ることが各々明ら
かである。
In Comparative Sample 7, the corrosion resistance to molten steel was remarkably poor due to the large content of calcium silicate, and in Comparative Sample 8, the graphite content was large. Sample 7 for comparison
It is clear that the corrosion resistance to molten steel is remarkably inferior as in the above.

【0052】従って、本発明の溶鋼連続鋳造用ノズルに
よると耐火物の組織を劣化を生じることなく、α−アル
ミナ等の非金属介在物による内孔の狭さく、さらに閉塞
を長時間安定して抑制することができる。
Therefore, according to the nozzle for continuous casting of molten steel of the present invention, the structure of the refractory is not deteriorated, the inner hole is narrowed by non-metallic inclusions such as α-alumina, and the clogging is stably suppressed for a long time. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】溶鋼に接触する内孔表層部に本発明の組成材料
を設けた場合の縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view in a case where a composition material of the present invention is provided on a surface layer of an inner hole in contact with molten steel.

【図2】内孔表層部及び溶鋼連続鋳造用ノズル下部(溶
鋼浸漬部)に本発明の組成材料を設けた場合の縦断面図
である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view in a case where the composition material of the present invention is provided in a surface layer portion of an inner hole and a lower portion (a molten steel immersion portion) of a molten steel continuous casting nozzle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 内孔 2 部分 3 溶鋼連続鋳造用ノズル 1 inner hole 2 part 3 nozzle for continuous casting of molten steel

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 少なくとも溶鋼と接触する内孔表層部が
鉱物組成としてCaO・ZrOを主成分とするカルシ
ウム・ジルコネイト40〜65重量%,黒鉛10〜35
重量%鉱物組成としてCaO・SiOを主成分とす
るカルシウムシリケートと、鉱物組成として2CaO・
SiO及び3CaO・SiOを主成分とする結晶
化カルシウムシリケートを併用し、その併用両者の合
計含有量が1〜25重量%,鉱物種として石英,セリサ
イトを主成分とする陶石5〜25重量%から成り、有機
物バインダーを添加,混練,成形し、非酸化性雰囲気で
焼成したものであることを特徴とする溶鋼の連続鋳造用
ノズル。
1. A least calcium bore surface portion in contact with molten steel is composed mainly of CaO-ZrO 2 as mineral composition, Jirukoneito 40-65 wt%, graphite 10 to 35
% By weight , a calcium silicate mainly composed of CaO.SiO 2 as a mineral composition, and 2CaO.multidot.
Crystal depreciation mainly composed of SiO 2 and 3CaO · SiO 2
A combination of a constant reduction of calcium silicates, if the combination both
The total content is 1 to 25% by weight, the mineral type is 5 to 25% by weight of pottery stone mainly composed of quartz and sericite, and an organic binder is added, kneaded, molded and fired in a non-oxidizing atmosphere. A nozzle for continuous casting of molten steel, characterized in that:
【請求項2】 結晶安定化カルシウムシリケートは、C
aO62〜73重量%,SiO226〜34重量%,安定
化剤B231〜5重量%の範囲組成で、この3者の合計
が95重量%以上、鉱物種として石英,セリサイトを主
成分とする陶石の粒度が44μm以下であることを特徴
とする請求項1記載の溶鋼の連続鋳造用ノズル。
2. The crystal-stabilized calcium silicate comprises C
aO62~73 wt%, SiO 2 26 to 34 wt%, with stabilizer B 2 O 3 1 to 5 wt% of the range the composition, the three parties of the total 95% by weight or more, quartz as mineral species, sericite 2. The nozzle for continuous casting of molten steel according to claim 1, wherein the particle size of the pottery stone as a main component is 44 μm or less.
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