JP3037152B2 - Nozzle for continuous casting - Google Patents
Nozzle for continuous castingInfo
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Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明はカーボン含有耐火
物の弱点である耐酸化性・耐摩耗性をセラミックス溶射
膜の形成により解決を図った溶融金属の連続鋳造用ノズ
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 nozzle for continuous casting of molten metal in which oxidation resistance and abrasion resistance, which are weak points of carbon-containing refractories, have been solved by forming a ceramic sprayed film.
【０００２】[0002]
【従来の技術】連続鋳造では、連続鋳造機モールドの上
方に位置するタンデッシュ４に溶融金属を溜めここから
鋳造条件に合わせた速度で溶融金属をモールドに注入す
る。この注入速度を調整するのがタンデッシュストッパ
ー１で、溶融金属のモールドへの流入をノズル３の嵌合
部６との距離を変化させることによって加減する。図２
にタンデッシュ４内に設定されたタンデッシュストッパ
ー１と注入用浸漬ノズル３との関係を示す。スリーブ１
１の下端はストッパーヘッド１２と称され、流量を調整
し易いように半球状或は紡錘状となっている。一方、浸
漬ノズル３の嵌合部６もストッパーヘッド１２同様に半
球状或は紡錘状となっている。2. Description of the Related Art In continuous casting, molten metal is stored in a tundish 4 located above a mold of a continuous casting machine, and molten metal is injected into the mold at a speed according to casting conditions. The injection speed is adjusted by the tundish stopper 1, and the flow of the molten metal into the mold is adjusted by changing the distance between the nozzle 3 and the fitting portion 6. FIG.
2 shows the relationship between the tundish stopper 1 set in the tundish 4 and the immersion nozzle 3 for injection. Sleeve 1
The lower end of 1 is called a stopper head 12 and has a hemispherical or spindle shape so that the flow rate can be easily adjusted. On the other hand, the fitting part 6 of the immersion nozzle 3 is also hemispherical or spindle-shaped, like the stopper head 12.
【０００３】ノズル３は高温の溶融金属に長時間曝され
るため、一般にＡｌ２Ｏ３−Ｃ質・ＺｒＯ２−Ｃ質・Ｍ
ｇＯ−Ｃ質等カーボン含有の耐火材でつくられている。
カーボン含有の耐火材は、カーボンの特徴である低熱膨
張性・高熱伝導性により高耐スポール性を有している一
方、耐酸化性・耐摩耗性の劣る欠点を有している。実際
に、連続鋳造のおける溶融金属の流入にともない嵌合部
６は溶融金属による摩耗溶損や溶融金属中の各種成分
（例えば［Ｃａ］［Ｍｎ］［Ｃｒ］）等との化学的反応
により耐火材内部へ浸透し組織を脆弱化更には損耗が引
き起こされている。又、溶融金属の流入にともなう流入
量調整部７においては、減圧された部位が発生し５〜３
０重量％含まれているカーボンを著しく酸化損耗させ
る。以上の鋳造中の問題の発生により流量を調整し易い
ように半球状或は紡錘状としたノズル嵌合部６の流入量
調整部７が形状を損なうため、あらかじめ設定された鋳
造条件での操業ができない更には鋳造そのものができな
い状況となる。溶融金属の品質面においても損耗された
耐火材が溶融金属内に混入するため所定の品質条件を満
足できない問題が生じていた。Since the nozzle 3 is exposed to a high-temperature molten metal for a long time, the nozzle 3 is generally made of Al 2 O 3 —C / ZrO 2 —C / M
It is made of carbon-containing refractory material such as gO-C.
A carbon-containing refractory material has high spall resistance due to low thermal expansion and high thermal conductivity, which are characteristics of carbon, but has a defect of poor oxidation resistance and abrasion resistance. Actually, with the inflow of the molten metal in the continuous casting, the fitting portion 6 is worn away by the molten metal and chemically reacted with various components (eg, [Ca] [Mn] [Cr]) in the molten metal. It penetrates into the refractory material, weakens the tissue, and causes wear. In addition, in the inflow amount adjusting unit 7 accompanying the inflow of the molten metal, a part where the pressure is reduced is generated.
0% by weight of carbon is remarkably oxidized and worn. Due to the above-mentioned problems during casting, the flow rate adjusting portion 7 of the nozzle fitting portion 6 having a hemispherical or spindle shape impairs the shape so that the flow rate can be easily adjusted. In addition, casting cannot be performed. In terms of the quality of the molten metal, a problem has arisen in that the refractory material that has been worn cannot be satisfied with predetermined quality conditions because the refractory material is mixed into the molten metal.
【０００４】特に、Ｃａを添加された鋼の連続鋳造にお
いては上記の問題が深刻で鋳造時間が短くなったり、鋳
造途中で流入調整ができなくなるなど、耐火材コストの
上昇や操業スケジュールの突発的な変更を頻発してい
る。これらの対策として、一般に鋼中の［Ｃａ］に対し
て比較的に化学的に安定なカーボンを２０重量％以下に
低減させたＺrＯ2−Ｃ質が用いられているが、前述した
カーボンの酸化損耗により鋼中の［Ｃａ］成分が耐火材
内部へ浸透し組織を脆弱化更には損耗させることを防止
出来ていない。[0004] In particular, in the continuous casting of steel to which Ca is added, the above-mentioned problems are serious and the casting time is shortened, the inflow cannot be adjusted during casting, and the cost of refractory materials rises and the operation schedule suddenly increases. Frequent changes. As a countermeasure, ZrO 2 -C material, in which carbon which is relatively chemically stable with respect to [Ca] in steel is reduced to 20% by weight or less, is used. It has not been possible to prevent the [Ca] component in the steel from penetrating into the inside of the refractory material due to wear and thereby weakening the structure and further causing wear.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述のように、ノズル
嵌合部６の流入量調整部７の損耗を完全防止するために
は、耐酸化性・耐摩耗性の改善が不可欠となる。耐酸化
性については、鋳造前に行われるタンデッシュ予熱の際
に同時に行われるノズル３の予熱により嵌合部６が高温
かつ弱酸化雰囲気に長時間にわたって曝されることか
ら、材質中のカーボンが酸化損耗することがある。又、
耐摩耗性については、カーボン含有耐火材のカーボン自
体の硬度が低いため、低耐摩耗性となっている。本発明
は、上記の問題を解決するためになされたもので、耐酸
化性・耐摩耗性に強く、安定した流入調整が可能となる
ノズルを提供するものである。As described above, in order to completely prevent the inflow amount adjusting portion 7 of the nozzle fitting portion 6 from being worn, it is essential to improve the oxidation resistance and wear resistance. Becomes Regarding the oxidation resistance, since the fitting portion 6 is exposed to a high-temperature and weakly oxidizing atmosphere for a long time due to the preheating of the nozzle 3 performed simultaneously with the preheating of the tundish performed before casting, carbon in the material is oxidized. May wear. or,
The wear resistance of the carbon-containing refractory material is low because the carbon itself has a low hardness. The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and has a strong oxidation resistance and abrasion resistance, and enables a stable inflow adjustment.
A nozzle is provided.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の手段は、次の（１）〜（６）に記載する連続鋳造用ノ
ズルである。 （１）ノズル嵌合部６の半球状或は紡錘状とした流入調
整部７にジルコニア質、またはスピネル質からなるセラ
ミックス溶射膜２をプラズマ溶射により形成させる。 （２）プラズマ溶射は、セラミックスを１５０００〜２
００００℃の超高温のフレームトーチで溶融させて母材
であるカーボン含有耐火材へ溶着させる。この時、溶射
材のセラミックは液相状となっており、被溶射物の表面
の微小な凹凸に食い込み接着強度の強い溶射膜２が形成
される。 （３）溶射膜２の厚みは１００〜１０００ミクロン、そ
の中でも、１００〜３５０ミクロンが望ましい。１００
ミクロン以下の厚みでは膜強度が不十分で機械的衝撃に
より剥れやすくなる。１０００ミクロン以上の厚みでは
溶射膜２自体の耐スポール性が低下し、熱衝撃に対して
剥れやすくなる。なお、３５０ミクロンという数値は、
後段に記載する実施例の溶射膜の厚さである。 （４）セラミックス溶射膜２は、ＣａＯ１０重量％以下
のＺｒＯ2質、またはスピネル質が望ましい。ＣａＯ１
０重量％以下のＺｒＯ2質としたのは、ＺｒＯ2自体が高
硬度を有し、かつ鋼中の［Ｃａ］に対して比較的に化学
的に安定であるからである。又ＣａＯ１０重量％以下と
したのは、ＣａＯにより部分安定化させたＺｒＯ2は熱
膨張特性が安定し高耐スポール性を得られるからであ
る。又、１０重量％以上では鋼中の［Ｃａ］との反応性
が高くなり、耐食性が不十分であるからである。又、ス
ピネル質としたのは、高硬度を有しているからである。 （５）被溶射物（連続鋳造用ノズル本体）はカーボンを
５〜３０重量％含有し、その他の無機材料としてアルミ
ナ、マグネシア、ジルコニア、スピネル、およびシリカ
等の耐火材料が少なくとも１種以上用いられていること
が望ましい。被溶射物のカーボン５重量％以上としたの
は、５重量％以下ではノズル３自体の耐スポール性が不
十分であるからである。又、カーボン３０重量％以下と
したのは３０重量％以上ではノズル３自体の強度が不足
して実機の鋳造に耐えられないからである。 （６）タンデッシュ４に内挿された一体型の浸漬ノズル
３もしくは、スライディングノズルまたはストッパーに
より注入流制御される分割式のタンデッシュ上部ノズル
のいずれも本発明のセラミックス溶射を適用することが
できる。The means for achieving this object is a continuous casting nozzle described in the following (1) to (6). (1) A ceramic sprayed film 2 made of zirconia or spinel is formed by plasma spraying on a hemispherical or spindle-shaped inflow adjusting portion 7 of the nozzle fitting portion 6. (2) Plasma spraying is performed on ceramics from 15000 to 2
It is melted by a flame torch at an extremely high temperature of 0000 ° C. and welded to a carbon-containing refractory material as a base material. At this time, the ceramic of the thermal spray material is in a liquid phase, and penetrates into minute irregularities on the surface of the thermal sprayed object to form a thermal spray film 2 having high adhesive strength. (3) The thickness of the thermal spray coating 2 is 100 to 1000 microns, and preferably 100 to 350 microns. 100
If the thickness is less than micron, the film strength is insufficient and the film is easily peeled off by mechanical impact. When the thickness is 1000 microns or more, the spall resistance of the sprayed film 2 itself is reduced, and the sprayed film 2 is easily peeled off by a thermal shock. The value of 350 microns is
It is the thickness of the sprayed film of the example described later. (4) The ceramic sprayed film 2 is desirably made of ZrO 2 or spinel having a CaO content of 10% by weight or less. CaO1
The reason why ZrO 2 quality is 0% by weight or less is that ZrO 2 itself has high hardness and is relatively chemically stable to [Ca] in steel. The reason why the content of CaO is set to 10% by weight or less is that ZrO 2 partially stabilized by CaO has stable thermal expansion characteristics and high spall resistance. On the other hand, if the content is 10% by weight or more, the reactivity with [Ca] in steel increases, and the corrosion resistance is insufficient. Spinel is used because of its high hardness. (5) The object to be sprayed (the nozzle body for continuous casting) contains 5 to 30% by weight of carbon, and at least one or more refractory materials such as alumina, magnesia, zirconia, spinel, and silica are used as other inorganic materials. Is desirable. The reason why the carbon content of the object to be sprayed is 5% by weight or more is that if it is 5% by weight or less, the spall resistance of the nozzle 3 itself is insufficient. Further, the reason why the carbon content is set to 30% by weight or less is that if the carbon content is 30% by weight or more, the strength of the nozzle 3 itself is insufficient and the nozzle 3 cannot withstand casting. (6) The ceramic spraying of the present invention can be applied to either the integrated immersion nozzle 3 inserted in the tundish 4 or the split type tundish upper nozzle whose injection flow is controlled by a sliding nozzle or a stopper.
【０００７】[0007]
【実施例】次に、本発明を、実施例により説明する。鋼
の連続鋳造において、溶鋼注入量の調整をタンデッシュ
ストッパーをもちいて制御する２ストランド式ブレーム
ＣＣで従来品と対比して説明する。図１に示すように１
ストランドＡの浸漬ノズル嵌合部６に長さ６０ｍｍ厚さ
３５０ミクロンの３％ＣaＯを含有する部分安定化ＺrＯ
2をあらかじめ溶射し、一方、２ストランドＢは溶射を
施さないもので比較した。被溶射物（連続鋳造用ノズル
本体）は１・２ストランド共にＺrＯ2−ＳｉＣ−Ｃ質と
した。鋼中に［Ｃａ］を２５−３０ｐｐｍ有するＣａ添
加鋼において、６００分間鋳造した後のストッパー開度
の変化率及びヘッドの溶鋼調整部位の損耗量を測定し
た。鋳造条件を表１、試験条件と結果を表２に示す。こ
の結果、従来のタイプでは浸漬ノズル嵌合部６の損耗が
大きく６００分鋳造後、止まり不良に至った。これに対
して、本発明の、３重量％ＣaＯの部分安定化ＺrＯ2を
溶射したタイプではストッパー開度も安定し浸漬ノズル
嵌合部の損耗も全くみられなかった。Next, the present invention will be described with reference to examples. In the continuous casting of steel, a description will be given of a two-strand type bleed CC in which the adjustment of molten steel injection amount is controlled using a tundish stopper in comparison with a conventional product. As shown in FIG.
Partially stabilized ZrO containing 3% CaO having a length of 60 mm and a thickness of 350 microns in the submerged nozzle fitting portion 6 of the strand A
2 was sprayed in advance, while 2 strands B were compared without spraying. The object to be sprayed (the nozzle body for continuous casting) was made of ZrO 2 —SiC—C for both the first and second strands. In a Ca-added steel containing 25 to 30 ppm of [Ca] in the steel, the change rate of the opening degree of the stopper after casting for 600 minutes and the amount of wear of the molten steel adjusting portion of the head were measured. Table 1 shows the casting conditions, and Table 2 shows the test conditions and results. As a result, in the conventional type, the wear of the immersion nozzle fitting portion 6 was large, resulting in poor stopping after casting for 600 minutes. On the other hand, in the type of the present invention in which the partially stabilized ZrO 2 of 3% by weight CaO was sprayed, the opening degree of the stopper was stable, and no wear of the fitting portion of the immersion nozzle was observed.
【０００８】[0008]
【表１】 [Table 1]
【０００９】[0009]
【表２】 [Table 2]
【００１０】[0010]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のセラミッ
クス溶射浸漬ノズルによれば優れた耐溶損性を得ること
ができ、しかも、鋼の連続鋳造における操業の安定化や
高耐用による炉材コストの低減ができるといった有用な
効果がもたらされる。As described above, according to the ceramic sprayed immersion nozzle of the present invention, excellent erosion resistance can be obtained, and furthermore, furnace material cost due to stabilization of operation in continuous casting of steel and high durability. A useful effect such as a reduction in the amount of light can be brought about.
【図１】タンデッシュに取りつけられた本発明と従来の
浸漬ノズルとタンデッシュストッパーを示す断面図であ
る。FIG. 1 is a cross-sectional view showing the present invention and a conventional immersion nozzle and a tundish stopper attached to a tundish.
【図２】タンデッシュ内に設定されたタンデッシュスト
ッパーと注入用浸漬ノズルとの関係を示す断面図であ
る。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a relationship between a tundish stopper set in a tundish and an immersion nozzle for injection.
Ａ １ストランド（本発明品） Ｂ ２ストランド（従来品） １ タンデッシュストッパー ２ セラミックス溶射膜 ３ 浸漬ノズル ４ タンデッシュ ５ マスレンガ ６ ノズル嵌合部 ７ 流入量調整部 11 スリーブ 12 ストッパーヘッド A 1 strand (product of the present invention) B 2 strand (conventional product) 1 tundish stopper 2 ceramic sprayed film 3 immersion nozzle 4 tundish 5 mass brick 6 nozzle fitting part 7 inflow rate adjusting part 11 sleeve 12 stopper head
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−3657（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−100661（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−216972（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−46958（ＪＰ，Ａ) 特表 平２−503886（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22D 11/10 320 B22D 11/10 330 B22D 41/50 520 B22D 41/54 Continuation of the front page (56) References JP-A-63-1657 (JP, A) JP-A-4-100661 (JP, A) JP-A-60-216972 (JP, A) JP-A-2-46958 (JP) (A) Special table Hei 2 503886 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B22D 11/10 320 B22D 11/10 330 B22D 41/50 520 B22D 41/54
Claims (3)
シュストッパーとのノズル嵌合部の溶鋼流を調整する部
位に１００〜３５０ミクロンの厚みでセラミックス溶射
膜を形成させたことを特徴とする連続鋳造用ノズル。1. A continuous casting nozzle, wherein a ceramic sprayed film having a thickness of 100 to 350 microns is formed at a portion where a molten steel flow is adjusted at a nozzle fitting portion with a tundish stopper. nozzle.
重量％以下のＺｒＯ2質、またはスピネル質からなるこ
とを特徴とする請求項１記載の連続鋳造用ノズル。2. The ceramic sprayed film is CaO10.
2. The continuous casting nozzle according to claim 1, wherein the nozzle is made of a ZrO 2 material or a spinel material by weight% or less.
ズル本体）はカーボンを５〜３０重量％含有し、その他
の無機材料としてアルミナ、マグネシア、ジルコニア、
スピネル、およびシリカ等の耐火材料が少なくとも１種
以上が用いられていることを特徴とする請求項１、２記
載の連続鋳造用ノズル。3. An object to be sprayed (a nozzle body for continuous casting) at a nozzle fitting portion contains 5 to 30% by weight of carbon, and includes alumina, magnesia, zirconia, and other inorganic materials.
3. The continuous casting nozzle according to claim 1, wherein at least one kind of refractory material such as spinel and silica is used.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP8242692A JP3037152B2 (en) | 1996-08-26 | 1996-08-26 | Nozzle for continuous casting |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP8242692A JP3037152B2 (en) | 1996-08-26 | 1996-08-26 | Nozzle for continuous casting |
Publications (2)
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| JPH1058100A JPH1058100A (en) | 1998-03-03 |
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Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3037152B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2712145T3 (en) * | 2011-06-26 | 2019-05-09 | Inductotherm Corp | Container box and pouring of molten metal with dual pouring nozzles |
| JP6220207B2 (en) * | 2013-09-27 | 2017-10-25 | 三菱アルミニウム株式会社 | Aluminum casting equipment |
-
1996
- 1996-08-26 JP JP8242692A patent/JP3037152B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1058100A (en) | 1998-03-03 |
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