JP3037153B2 - 連続鋳造用タンデッシュストッパー - Google Patents
連続鋳造用タンデッシュストッパーInfo
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- JP3037153B2 JP3037153B2 JP8242693A JP24269396A JP3037153B2 JP 3037153 B2 JP3037153 B2 JP 3037153B2 JP 8242693 A JP8242693 A JP 8242693A JP 24269396 A JP24269396 A JP 24269396A JP 3037153 B2 JP3037153 B2 JP 3037153B2
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Description
【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タン
デッシュストッパーに関するものである。
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タン
デッシュストッパーに関するものである。
【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５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加減する。図２
にタンデッシュ５内に設定された連続鋳造用タンデッシ
ュストッパー１と注入用浸漬ノズル４との関係を示す。
ストッパーの先端３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り、上部
はスリーブ１１と称され円筒状である。ストッパーヘッ
ド１２とスリーブ１１が一体につくられた一体型ストッ
パー（ロングストッパー１）と別々につくられ分離でき
る分離型のストッパーとがある。
方に位置するタンデッシュ５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加減する。図２
にタンデッシュ５内に設定された連続鋳造用タンデッシ
ュストッパー１と注入用浸漬ノズル４との関係を示す。
ストッパーの先端３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り、上部
はスリーブ１１と称され円筒状である。ストッパーヘッ
ド１２とスリーブ１１が一体につくられた一体型ストッ
パー（ロングストッパー１）と別々につくられ分離でき
る分離型のストッパーとがある。
【０００３】ロングストッパー１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・ＭgＯ−Ｃ質等カーボン含有耐火材でつくられてい
る。カーボン含有耐火材は、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ヘッ
ド部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。
時間曝されるため、一般にＡｌ2Ｏ3−Ｃ質・ＺrＯ2−Ｃ
質・ＭgＯ−Ｃ質等カーボン含有耐火材でつくられてい
る。カーボン含有耐火材は、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ヘッ
ド部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。
【０００４】又、溶融金属の流入にともなう流入量調整
部８においては、減圧された部位が発生し５〜３０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ストッパーヘッド１２の流入量調
整部８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。
部８においては、減圧された部位が発生し５〜３０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ストッパーヘッド１２の流入量調
整部８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。
【０００５】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。
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。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、ストッ
パーヘッド１２の流入量調整部８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５
予熱の際に同時に行われるロングストッパー１の予熱に
よりヘッド部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、ヘッド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連続鋳造用タンデッシュストッパー
を提供するものである。
パーヘッド１２の流入量調整部８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５
予熱の際に同時に行われるロングストッパー１の予熱に
よりヘッド部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、ヘッド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連続鋳造用タンデッシュストッパー
を提供するものである。
【０００７】
【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タ
ンデッシュストッパーである。 （１）連続鋳造用タンデッシュストッパー１のストッパ
ー先端部３の半球状或は紡錘状としたストッパーヘッド
１２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（連続
鋳造用タンデッシュストッパー本体）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、１００〜２５０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、熱衝撃にたいし
て剥れやすくなる。なお、２５０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）被溶射物である連続鋳造用タンデッシュストッパ
ー本体はカーボンを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％以下では連続鋳造用タ
ンデッシュストッパー１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％以上では連続鋳造用タンデッシュストッパ
ー１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）ストッパーヘッド１２とスリーブ１１が一体につ
くられた一体型のストッパー（ロングストッパー）１と
別々につくられ分離できる分離型のストッパーのいずれ
も本発明のセラミックス溶射を適用することができる。
また、ストッパーヘッド１２の溶鋼が流れる先端であっ
てノズルと嵌合する部分から先端にかけて前述の溶射膜
を形成することが望ましい。
の手段は、次の（１）〜（６）に記載する連続鋳造用タ
ンデッシュストッパーである。 （１）連続鋳造用タンデッシュストッパー１のストッパ
ー先端部３の半球状或は紡錘状としたストッパーヘッド
１２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（連続
鋳造用タンデッシュストッパー本体）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、１００〜２５０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、熱衝撃にたいし
て剥れやすくなる。なお、２５０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）被溶射物である連続鋳造用タンデッシュストッパ
ー本体はカーボンを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％以下では連続鋳造用タ
ンデッシュストッパー１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％以上では連続鋳造用タンデッシュストッパ
ー１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）ストッパーヘッド１２とスリーブ１１が一体につ
くられた一体型のストッパー（ロングストッパー）１と
別々につくられ分離できる分離型のストッパーのいずれ
も本発明のセラミックス溶射を適用することができる。
また、ストッパーヘッド１２の溶鋼が流れる先端であっ
てノズルと嵌合する部分から先端にかけて前述の溶射膜
を形成することが望ましい。
【０００８】
【実施例】次に、この発明を、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連続鋳造用
タンデッシュストッパー１をもちいて制御する４ストラ
ンド式ビレットＣＣで従来品と対比して説明する。図１
に示すように１・２ストランドＡ・Ｂの連続鋳造用タン
デッシュストッパー１先端に長さ５０ｍｍ厚さ２５０ミ
クロンの４重量％ＣaＯを含有する部分安定化ＺrＯ2を
あらかじめ溶射し、一方、３・４ストランドＣ・Ｄは溶
射を施さないもので比較した。被溶射物（連続鋳造用タ
ンデッシュストッパー本体）は１〜４ストランドすべて
Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＣ−Ｃ質とした。鋼中に［Ｃａ］を２５
−３０ｐｐｍ有するＣａ添加鋼において、４００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量
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、従来のタイプではヘ
ッドの損耗が大きく４００分鋳造後、止まり不良に至っ
た。これに対して、本発明の、４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
しヘッドの損耗も全くみられなかった。
鋼の連続鋳造において、溶鋼注入量の調整を連続鋳造用
タンデッシュストッパー１をもちいて制御する４ストラ
ンド式ビレットＣＣで従来品と対比して説明する。図１
に示すように１・２ストランドＡ・Ｂの連続鋳造用タン
デッシュストッパー１先端に長さ５０ｍｍ厚さ２５０ミ
クロンの４重量％ＣaＯを含有する部分安定化ＺrＯ2を
あらかじめ溶射し、一方、３・４ストランドＣ・Ｄは溶
射を施さないもので比較した。被溶射物（連続鋳造用タ
ンデッシュストッパー本体）は１〜４ストランドすべて
Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＣ−Ｃ質とした。鋼中に［Ｃａ］を２５
−３０ｐｐｍ有するＣａ添加鋼において、４００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量
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、従来のタイプではヘ
ッドの損耗が大きく４００分鋳造後、止まり不良に至っ
た。これに対して、本発明の、４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
しヘッドの損耗も全くみられなかった。
【０００９】
【表１】
【００１０】
【表２】
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のセラミッ
クス溶射した連続鋳造用タンデッシュストッパーによれ
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。
クス溶射した連続鋳造用タンデッシュストッパーによれ
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。
【図１】タンデッシュに取りつけられた本発明と従来の
連続鋳造用タンデッシュストッパーを示す断面図であ
る。
連続鋳造用タンデッシュストッパーを示す断面図であ
る。
【図２】タンデッシュ内に設定された連続鋳造用タンデ
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。
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。
Ａ １ストランド（本発明品） Ｂ ２ストランド（本発明品） Ｃ ３ストランド（従来品） Ｄ ４ストランド（従来品） １ 連続鋳造用タンデッシュストッパー（ロングストッ
パー） ２ 溶射膜 ３ ストッパー先端部 ４ 浸漬ノズル ５ タンデッシュ ６ マスレンガ７ ストッパーヘッド ８ 流入量調整部 １１ スリーブ １２ ストッパーヘッド
パー） ２ 溶射膜 ３ ストッパー先端部 ４ 浸漬ノズル ５ タンデッシュ ６ マスレンガ７ ストッパーヘッド ８ 流入量調整部 １１ スリーブ １２ ストッパーヘッド
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１−258863（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−204833（ＪＰ，Ａ) 特表 平２−503886（ＪＰ，Ａ) 特表 平10−510474（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22D 11/10 310 B22D 41/18
Claims (3)
- 【請求項１】 連続鋳造用タンデッシュストッパーにお
いて、ストッパーヘッドであるストッパー先端部の溶鋼
流を調整する部位に１００〜２５０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
造用タンデッシュストッパー。 - 【請求項２】 上記、セラミックス溶射膜はＣａＯ１０
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に記載の連続鋳造用タンデッシ
ュストッパー。 - 【請求項３】 ストッパー先端部の被溶射物（連続鋳造
用タンデッシュストッパー本体）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記載の連続鋳造用タンデッシュスト
ッパー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8242693A JP3037153B2 (ja) | 1996-08-26 | 1996-08-26 | 連続鋳造用タンデッシュストッパー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8242693A JP3037153B2 (ja) | 1996-08-26 | 1996-08-26 | 連続鋳造用タンデッシュストッパー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1058099A JPH1058099A (ja) | 1998-03-03 |
| JP3037153B2 true JP3037153B2 (ja) | 2000-04-24 |
Family
ID=17092844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8242693A Expired - Fee Related JP3037153B2 (ja) | 1996-08-26 | 1996-08-26 | 連続鋳造用タンデッシュストッパー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3037153B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115403374B (zh) * | 2022-08-25 | 2023-04-07 | 淄博龙程耐火材料有限公司 | 一种防絮流及防堵塞的塞棒及其加工工艺 |
-
1996
- 1996-08-26 JP JP8242693A patent/JP3037153B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1058099A (ja) | 1998-03-03 |
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|---|---|---|---|
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