JP3090541B2 - 溶融金属流量制御装置用ノズル孔閉塞防止材 - Google Patents
溶融金属流量制御装置用ノズル孔閉塞防止材Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、取鍋、タンディッシ
ュなどに設置される溶融金属の流量制御装置のノズル孔
に充填する、ノズル孔閉塞防止材に関する。
ュなどに設置される溶融金属の流量制御装置のノズル孔
に充填する、ノズル孔閉塞防止材に関する。
【０００２】
【従来の技術】取鍋、タンディッシュなどに設置される
溶融金属流量制御装置、例えばスライドゲ−トノズル装
置は、溶融金属の流出の調整、或いは停止を行うものと
して広く使用されている。スライドゲ−トノズル装置
は、上部ノズル、固定盤、摺動盤、下部ノズルなどの主
たる部材からなり、摺動盤の開閉で溶融金属の流出調
整、または停止を行うものである。
溶融金属流量制御装置、例えばスライドゲ−トノズル装
置は、溶融金属の流出の調整、或いは停止を行うものと
して広く使用されている。スライドゲ−トノズル装置
は、上部ノズル、固定盤、摺動盤、下部ノズルなどの主
たる部材からなり、摺動盤の開閉で溶融金属の流出調
整、または停止を行うものである。
【０００３】しかしながら、こうしたスライドゲ−トノ
ズル装置を取り付けた溶湯容器に直接溶融金属を注入し
ても、スライドゲ−トノズル装置のノズル孔に充填され
た溶融金属が凝固して、ノズル孔を閉塞し、スライドゲ
−トノズル装置の摺動盤を移動してノズル孔を開口して
も、これから溶融金属をスム−スに流出させることは出
来なかった。普通、溶湯容器に溶融金属を注入する際
は、あらかじめ容器内を予熱しているが、それでもその
温度を十分に上げることが出来ないために、注入された
溶融金属は、その温度より低い該容器の下部に取り付け
られているスライドゲ−トノズル装置の上部ノズルおよ
び固定盤のノズル孔に流入して冷却固化する。従って、
その後、摺動盤を摺動してノズル孔を解放しても溶融金
属が流出できないといった問題が生じていた。
ズル装置を取り付けた溶湯容器に直接溶融金属を注入し
ても、スライドゲ−トノズル装置のノズル孔に充填され
た溶融金属が凝固して、ノズル孔を閉塞し、スライドゲ
−トノズル装置の摺動盤を移動してノズル孔を開口して
も、これから溶融金属をスム−スに流出させることは出
来なかった。普通、溶湯容器に溶融金属を注入する際
は、あらかじめ容器内を予熱しているが、それでもその
温度を十分に上げることが出来ないために、注入された
溶融金属は、その温度より低い該容器の下部に取り付け
られているスライドゲ−トノズル装置の上部ノズルおよ
び固定盤のノズル孔に流入して冷却固化する。従って、
その後、摺動盤を摺動してノズル孔を解放しても溶融金
属が流出できないといった問題が生じていた。
【０００４】こうしたことで、従来から、溶湯容器に溶
融金属を注入するに先立ち、スライドゲ−トノズルの上
部ノズルおよび固定盤のノズル孔に、予め天然けい砂、
黒鉛、クキ屑、酸化鉄粉末などのノズル孔閉塞防止材を
充填し、溶融金属の注入時に、溶融金属がノズル孔内に
侵入するのを防ぐとともに、ノズルの開口時にこの閉塞
防止材が溶融金属とともに落下するようにすることが広
く行われている。
融金属を注入するに先立ち、スライドゲ−トノズルの上
部ノズルおよび固定盤のノズル孔に、予め天然けい砂、
黒鉛、クキ屑、酸化鉄粉末などのノズル孔閉塞防止材を
充填し、溶融金属の注入時に、溶融金属がノズル孔内に
侵入するのを防ぐとともに、ノズルの開口時にこの閉塞
防止材が溶融金属とともに落下するようにすることが広
く行われている。
【０００５】しかしながら最近、鋳造技術の発達によっ
て、溶融金属が溶湯容器に注入されてから出湯されるま
での時間が長くなったり、或いは溶湯容器が大型化し
て、ノズル孔に充填した閉塞防止材が溶融金属の上面に
浮上したり、さらには閉塞防止材がノズル孔内で焼結し
て凝固するなどして、その効果が十分に発揮出来ないこ
とが生じていた。こうした場合は、非常に危険な作業で
あるが、酸素ランスを用いて凝固した閉塞防止材を溶融
させて容器内の溶融金属を流出させるなどしていた。
て、溶融金属が溶湯容器に注入されてから出湯されるま
での時間が長くなったり、或いは溶湯容器が大型化し
て、ノズル孔に充填した閉塞防止材が溶融金属の上面に
浮上したり、さらには閉塞防止材がノズル孔内で焼結し
て凝固するなどして、その効果が十分に発揮出来ないこ
とが生じていた。こうした場合は、非常に危険な作業で
あるが、酸素ランスを用いて凝固した閉塞防止材を溶融
させて容器内の溶融金属を流出させるなどしていた。
【０００６】こうした問題を解消するため、特公昭５５
−１８１９４号が提案され、容易に溶湯が排出できる閉
塞防止材が開発されている。これは、けい砂または珪石
と長石を主成分とし粒径を特定したものである。これに
よれば、シリコンキルド鋼やアルミキルド鋼の溶融金属
を対象としたものでは好結果が得られている。
−１８１９４号が提案され、容易に溶湯が排出できる閉
塞防止材が開発されている。これは、けい砂または珪石
と長石を主成分とし粒径を特定したものである。これに
よれば、シリコンキルド鋼やアルミキルド鋼の溶融金属
を対象としたものでは好結果が得られている。
【０００７】しかしながら、このノズル閉塞防止材によ
っても、特に炭素を０．４〜０．８％含む高炭素鋼の溶
融金属の場合などは、ノズルの閉塞が依然として生じ易
く、問題を生じていた。図３は、取鍋に出湯した溶融金
属の、時間と溶融金属の温度の関係を示した線図であ
る。同図に示されているように、高炭素鋼の出湯後の温
度低下は著しく、特にこうした溶融金属では冷却固化し
て溶融金属が流出できないという問題を生じていた。
っても、特に炭素を０．４〜０．８％含む高炭素鋼の溶
融金属の場合などは、ノズルの閉塞が依然として生じ易
く、問題を生じていた。図３は、取鍋に出湯した溶融金
属の、時間と溶融金属の温度の関係を示した線図であ
る。同図に示されているように、高炭素鋼の出湯後の温
度低下は著しく、特にこうした溶融金属では冷却固化し
て溶融金属が流出できないという問題を生じていた。
【０００８】加えて近年、鋳造技術の一層の発達にとも
ない、取鍋やタンディッシュの大型化、それに伴うノズ
ル孔も大口径化している。その結果、ノズル孔に充填さ
れた閉塞防止材は、従来にもまして大量の溶湯圧力を受
けてノズル内で加圧され、これが焼結されて凝固される
危険が一層高くなっている。こうしたことで、これらの
場合は摺動盤を解放したときのノズル孔の開口率は７割
と低い値に止まっていた。
ない、取鍋やタンディッシュの大型化、それに伴うノズ
ル孔も大口径化している。その結果、ノズル孔に充填さ
れた閉塞防止材は、従来にもまして大量の溶湯圧力を受
けてノズル内で加圧され、これが焼結されて凝固される
危険が一層高くなっている。こうしたことで、これらの
場合は摺動盤を解放したときのノズル孔の開口率は７割
と低い値に止まっていた。
【０００９】
【発明が解決しようとしている課題】この発明は、取鍋
などの大型の溶湯容器内で、溶融金属が長時間滞留して
も、また高炭素鋼の生産を行っても、ノズルの閉塞が生
じないで高い開孔率が得られるノズル孔閉塞防止材を得
ようとするものである。
などの大型の溶湯容器内で、溶融金属が長時間滞留して
も、また高炭素鋼の生産を行っても、ノズルの閉塞が生
じないで高い開孔率が得られるノズル孔閉塞防止材を得
ようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、７００〜１
２００℃の温度範囲内でかつ長石が溶融しない温度で焼
成した長石とカレットからなり、耐火度をＳＫ０１ａ〜
ＳＫ２ａとしたことを特徴とする溶融金属流量制御装置
用ノズル孔閉塞防止材（請求項１）および粒径を０．５
〜２．０mmの範囲とした請求項１記載の溶融金属流量制
御装置用ノズル孔閉塞防止材（請求項２）である。
２００℃の温度範囲内でかつ長石が溶融しない温度で焼
成した長石とカレットからなり、耐火度をＳＫ０１ａ〜
ＳＫ２ａとしたことを特徴とする溶融金属流量制御装置
用ノズル孔閉塞防止材（請求項１）および粒径を０．５
〜２．０mmの範囲とした請求項１記載の溶融金属流量制
御装置用ノズル孔閉塞防止材（請求項２）である。
【００１１】この発明のノズル孔閉塞防止材は、長石と
カレットからなる。長石は多種に分類され、カリ長石
（Ｋ2 Ｏ・Ａｌ2 Ｏ3 ・６ＳｉＯ2 ）、ソ−ダ長石（Ｎ
ａ2 Ｏ・Ａｌ2 Ｏ3 ・６ＳｉＯ2 ）、石灰長石（ＣａＯ
・Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 ）、バリウム長石（ＢａＯ・
Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 ）などで、また産地よりその化
学組成や溶融温度を異にしている。この発明ではそのい
ずれも使用することが出来る。こうした長石は７００〜
１２００℃でかつ長石が溶融しない温度で焼成して使用
する。この焼成によって、長石中に含まれる水分、Ｆｅ
2 Ｏ3 ，ＴｉＯ2，ＣａＯ，ＭｇＯ，雲母などの低融点
物質や微量不純物が反応して除去される。ここでの温度
が７００℃未満であると長石中の低融点物質の除去が不
十分で、かつ焼成に長時間を要する。また、これが１２
００℃を超えると長石が分解する場合があり好ましくな
い。焼成温度のさらに好ましい温度範囲は１０００〜１
１００℃である。例えば、ソ−ダ長石は約１１００℃で
溶融するので、この温度以下で焼成する必要がある。こ
うした焼長石はこれを粉砕して粒径０．５〜２．０mmの
範囲とする。これが０．５mm未満であると反応焼結層が
厚くなり、また２０mmを超えると長石の表層が溶融し、
粒子が接着するまでに時間がかかり、その間に溶湯が粒
子間に差し込んで凝固状態となる。
カレットからなる。長石は多種に分類され、カリ長石
（Ｋ2 Ｏ・Ａｌ2 Ｏ3 ・６ＳｉＯ2 ）、ソ−ダ長石（Ｎ
ａ2 Ｏ・Ａｌ2 Ｏ3 ・６ＳｉＯ2 ）、石灰長石（ＣａＯ
・Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 ）、バリウム長石（ＢａＯ・
Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 ）などで、また産地よりその化
学組成や溶融温度を異にしている。この発明ではそのい
ずれも使用することが出来る。こうした長石は７００〜
１２００℃でかつ長石が溶融しない温度で焼成して使用
する。この焼成によって、長石中に含まれる水分、Ｆｅ
2 Ｏ3 ，ＴｉＯ2，ＣａＯ，ＭｇＯ，雲母などの低融点
物質や微量不純物が反応して除去される。ここでの温度
が７００℃未満であると長石中の低融点物質の除去が不
十分で、かつ焼成に長時間を要する。また、これが１２
００℃を超えると長石が分解する場合があり好ましくな
い。焼成温度のさらに好ましい温度範囲は１０００〜１
１００℃である。例えば、ソ−ダ長石は約１１００℃で
溶融するので、この温度以下で焼成する必要がある。こ
うした焼長石はこれを粉砕して粒径０．５〜２．０mmの
範囲とする。これが０．５mm未満であると反応焼結層が
厚くなり、また２０mmを超えると長石の表層が溶融し、
粒子が接着するまでに時間がかかり、その間に溶湯が粒
子間に差し込んで凝固状態となる。
【００１２】上記の長石に対しカレットを混合する。こ
こで用いるカレットは、珪砂や珪石、これにＮａ2 Ｏ、
Ｋ2 Ｏ、ＣａＯ、ＭｇＯなどのアルカリ金属またはアル
カリ土類金属を添加したものを溶融し、これを粉砕して
粒径０．５〜２．０mmの範囲としたものを用いる。アル
カリ金属またはアルカリ土類金属の添加はカレットに対
し５〜３０％の範囲とする。
こで用いるカレットは、珪砂や珪石、これにＮａ2 Ｏ、
Ｋ2 Ｏ、ＣａＯ、ＭｇＯなどのアルカリ金属またはアル
カリ土類金属を添加したものを溶融し、これを粉砕して
粒径０．５〜２．０mmの範囲としたものを用いる。アル
カリ金属またはアルカリ土類金属の添加はカレットに対
し５〜３０％の範囲とする。
【００１３】本願発明のノズル孔閉塞防止材は、上記の
ようした長石と、カレットを混合したものでその配合比
は特に限定されないが、得られたものの耐火度をJIS 22
04で規定したＳＫ０１ａ〜ＳＫ２ａとすることが条件で
ある。耐火度をＳＫ０１ａ〜ＳＫ２ａとするための長石
とカレットの配合比は、使用する長石、カレットの種類
などで変動するが、通常、その割合は長石８０〜９０
％，カレット２０〜１０％で、例えば正長石を用いた場
合は、長石とカレットの比率は８５：１５とする。な
お、閉塞防止材の粒度調整は、長石、カレットの別々に
行ってもよいが、両者を混合した後にこれを粉砕して行
ってもよい。
ようした長石と、カレットを混合したものでその配合比
は特に限定されないが、得られたものの耐火度をJIS 22
04で規定したＳＫ０１ａ〜ＳＫ２ａとすることが条件で
ある。耐火度をＳＫ０１ａ〜ＳＫ２ａとするための長石
とカレットの配合比は、使用する長石、カレットの種類
などで変動するが、通常、その割合は長石８０〜９０
％，カレット２０〜１０％で、例えば正長石を用いた場
合は、長石とカレットの比率は８５：１５とする。な
お、閉塞防止材の粒度調整は、長石、カレットの別々に
行ってもよいが、両者を混合した後にこれを粉砕して行
ってもよい。
【００１４】この発明で耐火度を上記範囲としたことは
重要で、耐火度がＳＫ０１ａ未満であると粘性が低下す
ることとなり、またこれがＳＫ２ａを超えると長石単味
に近い耐火度となって、いずれも良好なノズル閉塞防止
材が得られない。
重要で、耐火度がＳＫ０１ａ未満であると粘性が低下す
ることとなり、またこれがＳＫ２ａを超えると長石単味
に近い耐火度となって、いずれも良好なノズル閉塞防止
材が得られない。
【００１５】
【実施例】１０００℃で２時間長石を焼成し、これを粉
砕機で粉砕して、粒度０．５〜２．０mm長石の粉末を用
意した。この長石の化学組成は表１の通りであった。
砕機で粉砕して、粒度０．５〜２．０mm長石の粉末を用
意した。この長石の化学組成は表１の通りであった。
【００１６】
【表１】 また、珪砂にＮａ2 Ｏを添加し電気溶融し、その固形物
を粉砕し粒度０．５〜２．０mmとしてカレットを得た。
このカレットの化学組成を表２に示す。
を粉砕し粒度０．５〜２．０mmとしてカレットを得た。
このカレットの化学組成を表２に示す。
【００１７】
【表２】
【００１８】上記の長石粉末８５重量％とカレット１５
重量％を混合した。この混合物の耐火度をJIS 2204に基
づいて測定したところＳＫ１ａであった。このノズル閉
塞防止材を用いてスライドゲ−トノズル装置のノズル孔
に充填した。図１は、その状態を示した説明図である。
図１は、取鍋１の底部のノズル受け部２に設置した上部
ノズル３と、この上部ノズル３の下方に順次設けた固定
盤４、摺動盤５、下部ノズル６とからなるスライドゲ−
トノズル装置７の上部ノズル３および固定盤４のノズル
孔８内に、予め上記のノズル孔閉塞防止材９を充填した
ものである。ノズル孔閉塞防止材９の上表面に形成され
ている被覆層１０は、ここに溶融金属が注入された場合
に形成される反応被覆層を想定して示したものである。
重量％を混合した。この混合物の耐火度をJIS 2204に基
づいて測定したところＳＫ１ａであった。このノズル閉
塞防止材を用いてスライドゲ−トノズル装置のノズル孔
に充填した。図１は、その状態を示した説明図である。
図１は、取鍋１の底部のノズル受け部２に設置した上部
ノズル３と、この上部ノズル３の下方に順次設けた固定
盤４、摺動盤５、下部ノズル６とからなるスライドゲ−
トノズル装置７の上部ノズル３および固定盤４のノズル
孔８内に、予め上記のノズル孔閉塞防止材９を充填した
ものである。ノズル孔閉塞防止材９の上表面に形成され
ている被覆層１０は、ここに溶融金属が注入された場合
に形成される反応被覆層を想定して示したものである。
【００１９】この取鍋１内を予め加温した後、１６５０
℃の溶融金属を２００トン注入し、溶融金属を３０〜９
０分間滞留させた後、摺動盤５を摺動してノズル孔８を
開口した。この場合のノズル孔の開口率を測定したとこ
ろ、表３の通りであった。同表には比較例も同時に示し
た。比較例は従来の生長石を使った詰物を用いた。
℃の溶融金属を２００トン注入し、溶融金属を３０〜９
０分間滞留させた後、摺動盤５を摺動してノズル孔８を
開口した。この場合のノズル孔の開口率を測定したとこ
ろ、表３の通りであった。同表には比較例も同時に示し
た。比較例は従来の生長石を使った詰物を用いた。
【００２０】なお、図２は、従来のノズル閉塞防止材を
ノズル孔に充填したスライドゲ−トノズル装置の図１と
同様な状態を示した説明図で、１０ａは溶融反応層、９
ａは局部的な溶融反応部を示したものである。
ノズル孔に充填したスライドゲ−トノズル装置の図１と
同様な状態を示した説明図で、１０ａは溶融反応層、９
ａは局部的な溶融反応部を示したものである。
【００２１】
【表３】
【００２２】表３に示されるように、本発明のノズル閉
塞防止材は、高炭素鋼の溶融金属に６０〜１１０分の長
時間、接触して加圧されてもノズル孔内で凝固せず摺動
盤を摺動してノズル孔を解放すると、速やかに溶融金属
の加圧力でノズル孔から押し出され、溶融金属を流出す
ることが出来る。
塞防止材は、高炭素鋼の溶融金属に６０〜１１０分の長
時間、接触して加圧されてもノズル孔内で凝固せず摺動
盤を摺動してノズル孔を解放すると、速やかに溶融金属
の加圧力でノズル孔から押し出され、溶融金属を流出す
ることが出来る。
【００２３】本発明にのノズル孔閉塞防止材を適用でき
る溶融金属流量制御装置は、上記の如くスライドゲ−ト
ノズル装置に限定されるものではなく、ロ−タリ−ノズ
ル方式、その他のものでもよいことは勿論である。
る溶融金属流量制御装置は、上記の如くスライドゲ−ト
ノズル装置に限定されるものではなく、ロ−タリ−ノズ
ル方式、その他のものでもよいことは勿論である。
【００２４】
【発明の効果】本発明のノズル孔閉塞防止材によれば、
溶融金属の注入時に溶融金属上面に浮上するようなこと
がなく、しかも溶融金属の滞留時間が長くてもノズル孔
内で強固に凝固することもなく、ノズル孔の解放にとも
なって溶融金属をスム−スに流出させることが出来る。
しかも、従来では開口率が特に問題とされた高炭素鋼で
も、ノズルの閉塞を大幅に回避出来るようになった。
溶融金属の注入時に溶融金属上面に浮上するようなこと
がなく、しかも溶融金属の滞留時間が長くてもノズル孔
内で強固に凝固することもなく、ノズル孔の解放にとも
なって溶融金属をスム−スに流出させることが出来る。
しかも、従来では開口率が特に問題とされた高炭素鋼で
も、ノズルの閉塞を大幅に回避出来るようになった。
【図１】この発明のノズル閉塞防止材を用いてスライド
ゲ−トノズル装置のノズル孔に充填した状態を示した説
明図。
ゲ−トノズル装置のノズル孔に充填した状態を示した説
明図。
【図２】図２は、従来のノズル閉塞防止材をノズル孔に
充填したスライドゲ−トノズル装置の図１と同様な状態
を示した説明図である。
充填したスライドゲ−トノズル装置の図１と同様な状態
を示した説明図である。
【図３】取鍋に出鋼した溶融金属の、時間と溶融金属の
温度の関係を示した線図。
温度の関係を示した線図。
１…取鍋、２…ノズル受け部、３…上部ノズル、４…固
定盤、５…摺動盤、６…下部ノズル、７…スライドゲ−
トノズル装置、８…ノズル孔８９…ノズル孔閉塞防止
材、１０…被覆層。
定盤、５…摺動盤、６…下部ノズル、７…スライドゲ−
トノズル装置、８…ノズル孔８９…ノズル孔閉塞防止
材、１０…被覆層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−182060（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−97762（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−68673（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−47054（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−50269（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−70941（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−220767（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22D 41/46 B22D 11/10 340 C04B 35/14
Claims (2)
- 【請求項１】 ７００〜１２００℃の温度範囲内でかつ
長石が溶融しない温度で焼成した長石とカレットからな
り、耐火度をＳＫ０１ａ〜ＳＫ２ａとしたことを特徴と
する溶融金属流量制御装置用ノズル孔閉塞防止材。 - 【請求項２】 粒径を０．５〜２．０mmの範囲とした請
求項１記載の溶融金属流量制御装置用ノズル孔閉塞防止
材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04226079A JP3090541B2 (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 溶融金属流量制御装置用ノズル孔閉塞防止材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04226079A JP3090541B2 (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 溶融金属流量制御装置用ノズル孔閉塞防止材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0671423A JPH0671423A (ja) | 1994-03-15 |
| JP3090541B2 true JP3090541B2 (ja) | 2000-09-25 |
Family
ID=16839494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04226079A Expired - Fee Related JP3090541B2 (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 溶融金属流量制御装置用ノズル孔閉塞防止材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3090541B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4641807B2 (ja) * | 2005-01-24 | 2011-03-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 取鍋摺動開閉装置の詰砂 |
| CN102847928A (zh) * | 2012-08-28 | 2013-01-02 | 芜湖新兴铸管有限责任公司 | 一种连铸生产堵水口工具 |
-
1992
- 1992-08-25 JP JP04226079A patent/JP3090541B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0671423A (ja) | 1994-03-15 |
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