JP2977992B2 - 連続鋳造用ノズル - Google Patents
連続鋳造用ノズルInfo
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- JP2977992B2 JP2977992B2 JP4094925A JP9492592A JP2977992B2 JP 2977992 B2 JP2977992 B2 JP 2977992B2 JP 4094925 A JP4094925 A JP 4094925A JP 9492592 A JP9492592 A JP 9492592A JP 2977992 B2 JP2977992 B2 JP 2977992B2
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- Japan
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- continuous casting
- carbon
- casting
- zro
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼の連続鋳造に用いる
ノズルに関し、さらに詳しくは、ノズルの閉塞と酸化に
よる異常溶損を防止する連続鋳造用ノズルに関するもの
である。
ノズルに関し、さらに詳しくは、ノズルの閉塞と酸化に
よる異常溶損を防止する連続鋳造用ノズルに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】近年、鋼材品質の厳格化と生産性向上の
要求から、連続鋳造用ノズルの閉塞が大きな問題となっ
ている。従来広く使用されているAl2O3−C質、Zr
O2−C質ノズルには、使用中に内面あるいは吐出口付
近に多量のAl2O3が付着し、鋳造中止に追い込まれる
こともめずらしくない。この問題を解決するために、従
来から多くの努力が払われてきた。
要求から、連続鋳造用ノズルの閉塞が大きな問題となっ
ている。従来広く使用されているAl2O3−C質、Zr
O2−C質ノズルには、使用中に内面あるいは吐出口付
近に多量のAl2O3が付着し、鋳造中止に追い込まれる
こともめずらしくない。この問題を解決するために、従
来から多くの努力が払われてきた。
【0003】しかし、同材質における閉塞現象は解決さ
れていない。ノズル交換が可能な部位であれば、ノズル
を交換して操業を継続するが、ノズル交換が不可能な部
位に閉塞が発生した場合には操業を中止せざるを得ず、
同時にタンディッシュ本体も交換することになり、鋳造
単価が上昇するという問題がある。
れていない。ノズル交換が可能な部位であれば、ノズル
を交換して操業を継続するが、ノズル交換が不可能な部
位に閉塞が発生した場合には操業を中止せざるを得ず、
同時にタンディッシュ本体も交換することになり、鋳造
単価が上昇するという問題がある。
【0004】この問題を解決するために、最近CaZr
O3を含有したノズル材質が開発され(特開昭57−7
1860号公報)、試用されるようになってきた。Ca
ZrO3はAl2O3と反応して低融点物質を生成する。
この物質は表面にとどまらずに溶流するため、Al2O3
の付着が生じず、ノズル閉塞を防止できる。
O3を含有したノズル材質が開発され(特開昭57−7
1860号公報)、試用されるようになってきた。Ca
ZrO3はAl2O3と反応して低融点物質を生成する。
この物質は表面にとどまらずに溶流するため、Al2O3
の付着が生じず、ノズル閉塞を防止できる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、CaZrO3
は高価な材料であるということと、ノズル内面に塗布し
た酸化防止剤が鋳造前の予熱時に垂れ落ち、黒鉛が酸化
され、鋳造中にノズルが異常溶損するという問題点があ
る。本発明は、アルミナ付着や炭素の酸化による異常溶
損を防止することが可能な鋳造用ノズルを提供すること
を目的とする。
は高価な材料であるということと、ノズル内面に塗布し
た酸化防止剤が鋳造前の予熱時に垂れ落ち、黒鉛が酸化
され、鋳造中にノズルが異常溶損するという問題点があ
る。本発明は、アルミナ付着や炭素の酸化による異常溶
損を防止することが可能な鋳造用ノズルを提供すること
を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は主成分が炭素5
〜30重量%、アルミナ40〜90重量%、及び耐火物
原料用の酸化物粉末、金属粉末、非酸化物粉末のうち1
種または2種以上を5〜30重量%含有する耐火物を3
CaO−2SiO2−ZrO2アルコキシドで含浸処理し
たことを特徴とする。
〜30重量%、アルミナ40〜90重量%、及び耐火物
原料用の酸化物粉末、金属粉末、非酸化物粉末のうち1
種または2種以上を5〜30重量%含有する耐火物を3
CaO−2SiO2−ZrO2アルコキシドで含浸処理し
たことを特徴とする。
【0007】
【作用】炭素を含有した連続鋳造用ノズルに含浸した3
CaO−2SiO2−ZrO2アルコキシドは以下のよう
な反応により、非アルミナ付着性、耐酸化性、耐食性の
向上をもたらす。3CaO−2SiO2−ZrO2アルコ
キシドは炭素材料に対して非常に濡れ易く、耐火物の気
孔を介して容易に耐火物内部に侵入する。耐火物内部に
侵入した3CaO−2SiO2−ZrO2アルコキシド
は、炭素と濡れ易いことから、耐火物内部に均一に分布
するとともに、熱処理によって3CaO−2SiO2−
ZrO2を生成する。
CaO−2SiO2−ZrO2アルコキシドは以下のよう
な反応により、非アルミナ付着性、耐酸化性、耐食性の
向上をもたらす。3CaO−2SiO2−ZrO2アルコ
キシドは炭素材料に対して非常に濡れ易く、耐火物の気
孔を介して容易に耐火物内部に侵入する。耐火物内部に
侵入した3CaO−2SiO2−ZrO2アルコキシド
は、炭素と濡れ易いことから、耐火物内部に均一に分布
するとともに、熱処理によって3CaO−2SiO2−
ZrO2を生成する。
【0008】この3CaO−2SiO2−ZrO2が鋼中
の懸濁アルミナと反応してAl2O3−CaO系低融物を
生成する。このAl2O3−CaO系低融物は融点が14
50〜1500℃と溶鋼温度下(1560℃)では液体
となるため、ノズル内面に付着することなくノズル外へ
流失し付着を防止する。
の懸濁アルミナと反応してAl2O3−CaO系低融物を
生成する。このAl2O3−CaO系低融物は融点が14
50〜1500℃と溶鋼温度下(1560℃)では液体
となるため、ノズル内面に付着することなくノズル外へ
流失し付着を防止する。
【0009】また、この3CaO−2SiO2−ZrO2
は非常に微細な結晶からなっており、耐火物内部の気孔
を充填するとともに、炭素粒子の表面をコーティングす
る。気孔内部を充填した3CaO−2SiO2−ZrO2
は組織を緻密化することによって、耐火物内部への酸化
性ガス及びスラグの侵入を抑制し、耐酸化性を向上す
る。さらに、3CaO−2SiO2−ZrO2が炭素粒子
をコーティングすることから、酸化性ガスと炭素の接触
を遮断し、耐酸化性の飛躍的な向上をもたらすため、長
時間の予熱にさらされ、酸化防止剤が垂れ落ちても耐火
物は脱炭されず、鋳造時に異常溶損は起きない。
は非常に微細な結晶からなっており、耐火物内部の気孔
を充填するとともに、炭素粒子の表面をコーティングす
る。気孔内部を充填した3CaO−2SiO2−ZrO2
は組織を緻密化することによって、耐火物内部への酸化
性ガス及びスラグの侵入を抑制し、耐酸化性を向上す
る。さらに、3CaO−2SiO2−ZrO2が炭素粒子
をコーティングすることから、酸化性ガスと炭素の接触
を遮断し、耐酸化性の飛躍的な向上をもたらすため、長
時間の予熱にさらされ、酸化防止剤が垂れ落ちても耐火
物は脱炭されず、鋳造時に異常溶損は起きない。
【0010】本発明において、炭素配合量を5〜30重
量%としたのは、耐熱衝撃性、耐スラグ浸潤性、及び耐
酸化性に優れるためである。一方、炭素が5重量%未満
では、耐熱衝撃性、耐スラグ浸潤性に劣り、30重量%
を超えると耐酸化性が著しく低下するためである。炭素
源は天然または人造黒鉛、メソフェーズカーボン、コー
クス、カーボンブラック等を指し、80%以上の高純度
のものが望ましい。
量%としたのは、耐熱衝撃性、耐スラグ浸潤性、及び耐
酸化性に優れるためである。一方、炭素が5重量%未満
では、耐熱衝撃性、耐スラグ浸潤性に劣り、30重量%
を超えると耐酸化性が著しく低下するためである。炭素
源は天然または人造黒鉛、メソフェーズカーボン、コー
クス、カーボンブラック等を指し、80%以上の高純度
のものが望ましい。
【0011】アルミナの配合量を40〜90重量%とし
たのは、耐食性、耐スラグ浸潤性に優れるためである。
一方、アルミナが40重量%未満では耐食性に劣り、9
0重量%を超えると、炭素や耐火物原料用の酸化物粉末
等の配合量が減り、耐酸化性、耐スポール性に劣るため
である。アルミナは80%以上のできるだけ高純度であ
ることが望ましく、電融品、焼結品などが使用可能であ
るが、結晶サイズは、通常の耐火物原料として用いられ
る、200μm以下のものが望ましい。
たのは、耐食性、耐スラグ浸潤性に優れるためである。
一方、アルミナが40重量%未満では耐食性に劣り、9
0重量%を超えると、炭素や耐火物原料用の酸化物粉末
等の配合量が減り、耐酸化性、耐スポール性に劣るため
である。アルミナは80%以上のできるだけ高純度であ
ることが望ましく、電融品、焼結品などが使用可能であ
るが、結晶サイズは、通常の耐火物原料として用いられ
る、200μm以下のものが望ましい。
【0012】耐火物原料用の酸化物粉末としては、耐食
性や耐酸化性が高いSiO2、ZrO2、MgO、TiO
2、ZrSiO4等があげられ電融品、焼結品などがある
が80%以上の純度の高いものが望ましい。また粒径は
通常の耐火物原料として用いられる、100μm以下が
望ましい。
性や耐酸化性が高いSiO2、ZrO2、MgO、TiO
2、ZrSiO4等があげられ電融品、焼結品などがある
が80%以上の純度の高いものが望ましい。また粒径は
通常の耐火物原料として用いられる、100μm以下が
望ましい。
【0013】金属粉末としては、耐酸化性が高いAl、
Si、Ti、Mg、Cr等があげられ90%以上の純度
の高いものが望ましく、粒径は通常の耐火物原料として
用いられる、100μm以下が望ましい。
Si、Ti、Mg、Cr等があげられ90%以上の純度
の高いものが望ましく、粒径は通常の耐火物原料として
用いられる、100μm以下が望ましい。
【0014】非酸化物粉末としては、耐酸化性のあるB
N、SiC、B4C、Si3N4、CaB6、ZrB2、T
iC、TiN、AlN等があげられ90%以上の純度の
高いものが望ましく、粒径は通常の耐火物原料として用
いられる、100μm以下が望ましい。
N、SiC、B4C、Si3N4、CaB6、ZrB2、T
iC、TiN、AlN等があげられ90%以上の純度の
高いものが望ましく、粒径は通常の耐火物原料として用
いられる、100μm以下が望ましい。
【0015】アルコキシドの含浸処理方法は、3CaO
−2SiO2−ZrO2アルコキシドは耐火物に侵入しや
すいため、30分以内の短時間処理で、充分耐火物内部
に浸透する。含浸方法は、ドブ漬け(浸漬処理)、スプ
レー塗布、ハケ塗り、などいずれでも良く、長時間鋳造
等の目的に応じて、含浸処理時間を適宜選択すれば良
い。
−2SiO2−ZrO2アルコキシドは耐火物に侵入しや
すいため、30分以内の短時間処理で、充分耐火物内部
に浸透する。含浸方法は、ドブ漬け(浸漬処理)、スプ
レー塗布、ハケ塗り、などいずれでも良く、長時間鋳造
等の目的に応じて、含浸処理時間を適宜選択すれば良
い。
【0016】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明について説明
する。本発明の連続鋳造用ノズルを2ストランド型連続
鋳造設備に適用し、効果を確認した。
する。本発明の連続鋳造用ノズルを2ストランド型連続
鋳造設備に適用し、効果を確認した。
【0017】浸漬ノズルは、中間ノズル〜モールドに溶
鋼を注入するもので、大きさは、全長690mm、内径
φ85mm、外径φ150mmである。上ノズルは、タ
ンディッシュ〜SNプレートに溶鋼を注入するもので、
大きさは、外径φ235mm、内径φ58mm、全長2
70mmである。
鋼を注入するもので、大きさは、全長690mm、内径
φ85mm、外径φ150mmである。上ノズルは、タ
ンディッシュ〜SNプレートに溶鋼を注入するもので、
大きさは、外径φ235mm、内径φ58mm、全長2
70mmである。
【0018】SNプレートは、上ノズルと浸漬ノズルの
間にあり溶鋼流量を制御するもので、大きさは、孔径φ
80mm、324mm×204mm×30mmである。
中間ノズルは、SNプレートと浸漬ノズルの間にあり、
大きさは全長130mm、外径φ140mm、内径φ9
0mmである。
間にあり溶鋼流量を制御するもので、大きさは、孔径φ
80mm、324mm×204mm×30mmである。
中間ノズルは、SNプレートと浸漬ノズルの間にあり、
大きさは全長130mm、外径φ140mm、内径φ9
0mmである。
【0019】ロングノズルは、取鍋〜タンディッシュに
溶鋼を注入するもので、大きさは、全長1495.2m
m、最大外径φ285mm、最小外径180mm、最大
内径220mm、最小内径110mmである。試用した
ノズルの品質を表1に示す。
溶鋼を注入するもので、大きさは、全長1495.2m
m、最大外径φ285mm、最小外径180mm、最大
内径220mm、最小内径110mmである。試用した
ノズルの品質を表1に示す。
【0020】
【表1】
【0021】このまま鋳造すると、ノズル予熱時、鋳造
時にノズル内孔体が酸化し異常溶損や、ノズル折損がお
きるため、これを表2に示す組成の酸化防止剤で内孔体
表面を被覆し、連続鋳造機に装着し、予熱用バーナーで
予熱し、その後にただちに連続鋳造を開始した。
時にノズル内孔体が酸化し異常溶損や、ノズル折損がお
きるため、これを表2に示す組成の酸化防止剤で内孔体
表面を被覆し、連続鋳造機に装着し、予熱用バーナーで
予熱し、その後にただちに連続鋳造を開始した。
【0022】
【表2】
【0023】鋼種は低炭アルミキルド鋼、4〜8連鋳で
あった。鋳造終了後にノズルを回収し、Al2O3の最大
付着厚みを計測し、連続鋳造チャージ数で除して、1チ
ャージ当りの付着厚みを算出した。また鋳造後のノズル
内孔体の最大酸化層厚みを測定した。表1の評価の欄で
アルミナ付着厚みが0.5mm/チャージ以下でかつ、
酸化層厚みが2mm以下のものは○を、そうでないもの
には×をつけた。
あった。鋳造終了後にノズルを回収し、Al2O3の最大
付着厚みを計測し、連続鋳造チャージ数で除して、1チ
ャージ当りの付着厚みを算出した。また鋳造後のノズル
内孔体の最大酸化層厚みを測定した。表1の評価の欄で
アルミナ付着厚みが0.5mm/チャージ以下でかつ、
酸化層厚みが2mm以下のものは○を、そうでないもの
には×をつけた。
【0024】この結果、表1に示すように、本発明によ
る3CaO−2SiO2−ZrO2アルコキシド含浸処理
した材質の付着厚みは0〜0.5mm/チャージであ
り、また、本発明による3CaO−2SiO2−ZrO2
アルコキシド含浸処理した材質の内孔体の酸化層厚み0
〜2mmであり、本発明は、ノズルへのアルミナ付着、
ノズルの内孔体酸化層厚みとも少なく良好な結果であっ
た。なお、本実施例をもとに比較のための表1に示す材
質で同様な実験を行った結果を表1に示す。付着厚み
は、4〜10mm/チャージで、酸化厚みは5〜15m
mであり、本発明品にくらべ、付着厚みで8〜20倍、
酸化層厚みで、2.5〜7.5倍多かった。尚、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではなく、上ノズ
ル、SNプレート、中間ノズル、ロングノズルなどのい
ずれの連続鋳造用ノズルにも適用できる。
る3CaO−2SiO2−ZrO2アルコキシド含浸処理
した材質の付着厚みは0〜0.5mm/チャージであ
り、また、本発明による3CaO−2SiO2−ZrO2
アルコキシド含浸処理した材質の内孔体の酸化層厚み0
〜2mmであり、本発明は、ノズルへのアルミナ付着、
ノズルの内孔体酸化層厚みとも少なく良好な結果であっ
た。なお、本実施例をもとに比較のための表1に示す材
質で同様な実験を行った結果を表1に示す。付着厚み
は、4〜10mm/チャージで、酸化厚みは5〜15m
mであり、本発明品にくらべ、付着厚みで8〜20倍、
酸化層厚みで、2.5〜7.5倍多かった。尚、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではなく、上ノズ
ル、SNプレート、中間ノズル、ロングノズルなどのい
ずれの連続鋳造用ノズルにも適用できる。
【0025】
【発明の効果】以上のように、本発明による連続鋳造用
ノズルを用いることによりノズルの閉塞と炭素の酸化を
非常に効果的に防止することができ、溶鋼の鋳造コス
ト、耐火物コストの削減及び、鋼の安定的な長時間鋳造
が可能となり、鉄鋼の生産性向上に大きく寄与すること
ができる。
ノズルを用いることによりノズルの閉塞と炭素の酸化を
非常に効果的に防止することができ、溶鋼の鋳造コス
ト、耐火物コストの削減及び、鋼の安定的な長時間鋳造
が可能となり、鉄鋼の生産性向上に大きく寄与すること
ができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C04B 41/85 C04B 35/52 C (56)参考文献 特開 平3−205351(JP,A) 特開 平2−263547(JP,A) 特開 昭49−119827(JP,A) 特開 平4−127945(JP,A) 特開 平4−119980(JP,A) 特開 昭64−83584(JP,A) 実開 平1−96248(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B22D 11/10 330 B22D 11/10 320 B22D 41/54 C04B 35/52 C04B 41/82 C04B 41/85
Claims (1)
- 【請求項1】 主成分が炭素5〜30重量%、アルミナ
40〜90重量%、及び耐火物原料用の酸化物粉末、金
属粉末、非酸化物粉末のうち1種または2種以上を5〜
30重量%含有する耐火物を3CaO−2SiO2−Z
rO2アルコキシドで含浸処理したことを特徴とした連
続鋳造用ノズル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4094925A JP2977992B2 (ja) | 1992-03-23 | 1992-03-23 | 連続鋳造用ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4094925A JP2977992B2 (ja) | 1992-03-23 | 1992-03-23 | 連続鋳造用ノズル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05261500A JPH05261500A (ja) | 1993-10-12 |
JP2977992B2 true JP2977992B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=14123551
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4094925A Expired - Lifetime JP2977992B2 (ja) | 1992-03-23 | 1992-03-23 | 連続鋳造用ノズル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2977992B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3675751B2 (ja) * | 2001-10-04 | 2005-07-27 | 財団法人北九州産業学術推進機構 | 炉材用耐火物および炉ならびに炉壁の表面処理方法 |
JP5374063B2 (ja) * | 2007-03-28 | 2013-12-25 | 三菱重工業株式会社 | 金属溶解用ルツボ及びその表面処理方法 |
JP5716904B2 (ja) * | 2011-04-01 | 2015-05-13 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | 連続鋳造用ノズルおよびその製造方法 |
-
1992
- 1992-03-23 JP JP4094925A patent/JP2977992B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05261500A (ja) | 1993-10-12 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990831 |