JP3101651B2 - Nozzle for continuous casting - Google Patents

Nozzle for continuous casting

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JP3101651B2
JP3101651B2 JP10101882A JP10188298A JP3101651B2 JP 3101651 B2 JP3101651 B2 JP 3101651B2 JP 10101882 A JP10101882 A JP 10101882A JP 10188298 A JP10188298 A JP 10188298A JP 3101651 B2 JP3101651 B2 JP 3101651B2
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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】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
するノズル内孔の狭さく、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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a continuous casting nozzle capable of effectively suppressing narrowing and blocking of a nozzle inner hole through which molten steel passes in continuous casting of aluminum-killed steel or the like containing aluminum.

【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。溶鋼の連続鋳造において連続
鋳造用ノズルはタンディッシュからモールドへ溶鋼を注
入する機能を有するが、この際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図り、さらには非金
属介在物及びモールド面浮遊物の鋳片内への巻込み防止
のために注湯を整流化する等の目的で使用されている.
2. Description of the Related Art A nozzle for continuous casting of molten steel is used for the following purposes. In continuous casting of molten steel, the nozzle for continuous casting has the function of injecting molten steel from the tundish into the mold.At this time, oxidation of the molten steel due to contact with air is prevented, the scattering of molten steel is prevented, and non-metallic It is used for the purpose of rectifying the pouring of the molten metal to prevent the material and the floating material on the mold surface from getting into the slab.

【0003】従来溶鋼の連続鋳造用ノズルの材質は、主
として黒鉛、アルミナ、シリカ、シリコンカーバイド等
で構成されているが、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。
[0003] Conventionally, the material of a continuous steel nozzle for continuous casting of molten steel is mainly composed of graphite, alumina, silica, silicon carbide or the like. However, casting aluminum killed steel or the like has the following problems. I have.

【0004】アルミキルド鋼等においては、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。ま
た、溶鋼がノズルを通過するに際して大気中の酸素と反
応し、さらにアルミナが発生する。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上
記アルミナ等の非金属介在物が付着し、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ことがある。
In aluminum-killed steel and the like, aluminum added as a deoxidizing agent reacts with oxygen present in molten steel to form non-metallic inclusions such as α-alumina. Further, when the molten steel passes through the nozzle, it reacts with oxygen in the atmosphere, and further generates alumina. Therefore, when casting aluminum-killed steel, etc., non-metallic inclusions such as the above-mentioned alumina adhere to the surface of the inner hole of the nozzle for continuous casting, accumulate and consequently narrow the inner hole, and in the worst case, close the inner hole And make stable casting difficult. Alternatively, non-metallic inclusions such as α-alumina adhered and deposited in this manner may peel or fall off and get caught in the slab, resulting in deterioration of the quality of the slab.

【0005】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、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(例えば、特公平6−59533号公報)。
[0005] 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 which forms the inner hole is directed toward the molten steel flowing through the inner hole. 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 is widely used (for example, Japanese Patent Publication No. -59533).

【0006】しかしながら、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。即ち、噴出させる不活性ガス量が多いと不活
性ガスの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
最悪の場合ノズルを閉塞する。
However, the method of injecting the inert gas from the inner surface of the continuous steel casting nozzle has the following problems. That is, if the amount of the inert gas to be ejected is large, bubbles of the inert gas are caught in the slab and defects due to pinholes occur. Conversely, if the amount of the inert gas to be jetted is small, non-metallic inclusions such as α-alumina adhere to the inner hole surface of the continuous casting nozzle, accumulate and narrow the inner hole, and in the worst case, close the nozzle. .

【0007】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困難であり、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
続鋳造用ノズルの内孔面に付着し、そして堆積して内孔
を狭さくし、さらには閉塞してしまう。
Further, it is structurally difficult to blow an inert gas uniformly from the inner surface of the continuous casting nozzle toward the molten steel flowing through the inner hole. With the deterioration of the structure and the structure of the material, the control of the ejected inert gas becomes unstable. As a result, non-metallic inclusions such as α-alumina adhere to and accumulate on the inner surface of the continuous casting nozzle, narrowing and even closing the inner hole.

【0008】非金属介在物によるノズル閉塞、とくにア
ルミナ(Al2 3 )介在物によるノズル閉塞は次のよ
うにして生じると考えられる。すなわち、 (1)鋼中のアルミニウムは耐火物接合部及び耐火物組
繊を通過する空気の巻き込みにより酸化し、また、カー
ボンを含んだ耐火物中のシリカが還元して発生するSi
Oが酸素を供給し、アルミナが生成される。 (2)このアルミナが拡散・凝集しアルミナ介在物が形
成される。 (3)また、ノズルの内孔面では黒鉛、カーボンが消失
し、内孔表面が凹凸状になり、アルミナ介在物が堆積し
やすくなる。
It is considered that nozzle blockage due to nonmetallic inclusions, particularly nozzle blockage due to alumina (Al 2 O 3 ) inclusions, occurs as follows. That is, (1) Aluminum in steel is oxidized by the entrainment of air passing through the refractory joint and the refractory braid, and is generated by reduction of silica in the refractory containing carbon.
O supplies oxygen and alumina is produced. (2) The alumina diffuses and aggregates to form alumina inclusions. (3) Further, graphite and carbon disappear on the inner hole surface of the nozzle, the inner hole surface becomes uneven, and alumina inclusions are easily deposited.

【0009】他方、材質面からの対策として、アルミニ
ウム酸化物との反応性が低いことから、SiC、Si3
4 、BN、ZrB2 、サイアロン等の非酸化物原料を
アルミナ−黒鉛質に添加し、もしくはそれ自体からなる
ノズルが提案されている(例えば、特公昭61−381
52号公報)。
On the other hand, as a countermeasure from the material side, SiC, Si 3
Nozzles have been proposed in which non-oxide raw materials such as N 4 , BN, ZrB 2 , and Sialon are added to alumina-graphite, or nozzles made of the same (for example, Japanese Patent Publication No. 61-381).
No. 52).

【0010】しかしながら、通常使用されているアルミ
ナ−黒鉛質に上記原料を添加する場合は、多量に添加し
なければ、付着防止効果が認められず、耐食性も劣化す
ることから実用的ではない。また、非酸化物の原料のみ
でノズルを作成する場合も、その効果が期待できる反
面、原料、製造面のコストから実用には不向きである。
However, when the above raw materials are added to the commonly used alumina-graphite, it is not practical unless added in a large amount, since the effect of preventing adhesion is not recognized and the corrosion resistance is deteriorated. Also, when a nozzle is made only from a non-oxide raw material, the effect can be expected, but it is not suitable for practical use because of the raw material and manufacturing costs.

【0011】更に、CaOを含有する酸化物原料(Ca
O・ZrO2 、CaO・SiO2 、2CaO・SiO2
等)は、CaOとAl2 3 反応により低融点物質を生
成するので、黒鉛−CaO含有酸化物原料からなるノズ
ルも提案されている(例えば、特公昭62−56101
号公報)。
Further, an oxide raw material containing CaO (Ca
O · ZrO 2 , CaO · SiO 2 , 2CaO · SiO 2
Etc.) produce a low-melting-point substance by a reaction between CaO and Al 2 O 3 , and therefore a nozzle made of a graphite-CaO-containing oxide raw material has also been proposed (for example, Japanese Patent Publication No. Sho 62-56101).
No.).

【0012】しかしながら、鋳造時の溶鋼温度条件によ
り、CaOとAl2 3 反応性は影響を受けやすく、低
融点物質が生成されず、また鋼中に多量のAl2 3
在物が含まれる場合は、耐スポーリング性及び耐食性の
面でCaO量を十分に含有させることはできない。ま
た、材質中から溶鋼へ流れ出た骨材の内、ZrO2 は比
重が高いため浮上効果が少なく、スラグとして浮上しな
い。
However, the reactivity of CaO and Al 2 O 3 is susceptible to the influence of the molten steel temperature conditions at the time of casting, a low melting point substance is not generated, and a large amount of Al 2 O 3 inclusions are contained in the steel. In this case, the CaO content cannot be sufficiently contained in terms of spalling resistance and corrosion resistance. Further, among the aggregates flowing out of the material into the molten steel, ZrO 2 has a high specific gravity and therefore has a small floating effect, and does not float as slag.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、使用中にノ
ズル内孔面にガラス層を形成し、耐火物を通過する空気
の巻き込みを防止し、アルミナの生成を防止し、また、
ノズル内孔面の組織を平滑化することにより、ノズル内
孔面にアルミナ介在物の堆積と付着を抑制し、内孔の狭
さく、更には閉塞を防止し、安定した鋳造を可能とする
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 forms a glass layer on the inner surface of a nozzle during use to prevent air from passing through a refractory, prevent the formation of alumina,
Continuous casting that suppresses the deposition and adhesion of alumina inclusions on the nozzle bore surface by smoothing the structure of the nozzle bore surface, prevents the bore from becoming narrower, and further prevents clogging, and enables stable casting. The purpose of the present invention is to provide a nozzle.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、連続鋳造
用ノズルの溶鋼と接触する内孔表層部が、Al2 3
たはAl2 3 を主成分とし、その融点が1800℃以
上の骨材が15〜60重量%、炭化珪素が1〜10重量
%、残部がロー石からなる組成物であることを特徴とす
る溶鋼の連続鋳造用ノズルである。
According to a first aspect of the present invention, a surface portion of an inner hole of a continuous casting nozzle which is in contact with molten steel is mainly composed of Al 2 O 3 or Al 2 O 3 and has a melting point of 1800 ° C. or more. Is a composition comprising 15 to 60% by weight of an aggregate, 1 to 10% by weight of silicon carbide, and a balance composed of rubble stone.

【0015】第2の発明は、連続鋳造用ノズルの溶鋼と
接触する内孔表層部が、アルミナ(Al2 3 )または
アルミナ(Al2 3 )を主成分とし、その融点が18
00℃以上の骨材が15〜60重量%、炭化珪素が1〜
10重量%、残部がロー石からなる組成物に、結合材を
添加・混練して成形し、非酸性雰囲気で焼成したことを
特徴とする溶鋼の連続鋳造用ノズルである。
According to a second aspect of the present invention, the inner surface layer of the continuous casting nozzle which is in contact with molten steel is mainly composed of alumina (Al 2 O 3 ) or alumina (Al 2 O 3 ) and has a melting point of 18%.
15 to 60% by weight of aggregate at 00 ° C or more, and 1 to 1% of silicon carbide
A nozzle for continuous casting of molten steel, characterized in that a binder is added and kneaded to a composition consisting of 10% by weight, the balance being lozenge, molded and fired in a non-acidic atmosphere.

【0016】第3の発明は、前記ロー石は粒径250μ
m以下を全ロー石配合比量の60重量%以下としたもの
であることを特徴とする溶鋼の連続鋳造用ノズルであ
る。
According to a third aspect of the present invention, the rock stone has a particle size of 250 μm.
m is set to 60% by weight or less of the total mixing ratio of the raw stone, and is a nozzle for continuous casting of molten steel.

【0017】第4の発明は、前記ロー石が、パイロフィ
ライト(Al2 3 ・4SiO2 ・H2 O)を主成分と
することを特徴とする溶鋼の連続鋳造用ノズルである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a nozzle for continuous casting of molten steel, characterized in that the rock is mainly composed of pyrophyllite (Al 2 O 3 .4SiO 2 .H 2 O).

【0018】第5の発明は、前記ロー石は、800℃以
上で仮焼して結晶水を消失させたことを特徴とする溶鋼
の連続鋳造用ノズルである。
A fifth invention is a nozzle for continuous casting of molten steel, characterized in that the rock is calcined at 800 ° C. or higher to eliminate water of crystallization.

【0019】第6の発明は、前記結合材が、熱硬化性樹
脂であることを特徴とする溶鋼の連続鋳造用ノズルであ
る。
A sixth invention is a nozzle for continuous casting of molten steel, wherein the binder is a thermosetting resin.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明において最も注目すべき点
は、ノズル耐火物の主成分としてロー石と炭化珪素を共
存させたことにある。即ち炭化珪素の共存下でのロー石
はブローティング現象が発現しやすく、低温度において
も耐火物組織を通しての空気の巻き込みを抑制すること
ができると同時に、従来のノズルに多くの場合配合され
ている黒鉛を配合しない点である。黒鉛はノズル使用時
において、耐火物に含まれているシリカと次のように反
応する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The most remarkable point in the present invention is that rhoite and silicon carbide coexist as main components of a nozzle refractory. That is, in the coexistence of silicon carbide, the boulder is apt to develop a blowing phenomenon, and can suppress the entrainment of air through the refractory structure even at a low temperature, and at the same time, it is often blended with a conventional nozzle. Is that no graphite is blended. Graphite reacts with silica contained in the refractory as follows when the nozzle is used.

【0021】 SiO2 (s)+C(s)=SiO(g)+CO(g) 3SiO(g)+2Al=2Al2 3 (s)+3Si 3CO(g)+2Al =2Al2 3 (s)+3CSiO 2 (s) + C (s) = SiO (g) + CO (g) 3SiO (g) + 2Al = 2Al 2 O 3 (s) + 3Si 3CO (g) + 2Al = 2Al 2 O 3 (s) + 3C

【0022】以上の反応によりシリカが分解し、SiO
(g )及びCO(g)が生成し、鋼中への酸素供給源と
なり、鋼中Alと反応してAl2 3 を生成する。しか
し、ロー石の場合、溶鋼中の酸素との共存下において
も、ロー石の粒子の分解はなくロー石の主鉱物であるパ
イロフィライト(Al2 3 ・4SiO2 ・H2 O)等
のSiO2 は安定である。この点は、ロー石、炭化珪
素、レジン粉末及び炭素微粉からなるブリケットを作成
し、ブリーズ内に埋め込み、1500℃×24hr熱処
理後の顕微鏡観察で粒子の崩壊、気泡発生がないことか
ら判明した。
By the above reaction, silica is decomposed and SiO 2 is decomposed.
(G) and CO (g) are generated, serve as an oxygen supply source into the steel, and react with Al in the steel to generate Al 2 O 3 . However, in the case of loasite, even in the presence of oxygen in the molten steel, the particles of the roasite do not decompose and pyrophyllite (Al 2 O 3 .4SiO 2 .H 2 O), which is the main mineral of the loasite, etc. SiO 2 of is stable. This point was clarified from the fact that a briquette made of lozenge, silicon carbide, resin powder, and carbon fine powder was prepared, embedded in a breath, and observed under a microscope after heat treatment at 1500 ° C. for 24 hours.

【0023】また、従来の黒鉛を約10重量%添加した
材質では熱伝導率が9.8(kcal/m/hr/℃)
であるのに対し、本発明の黒鉛を添加しない材質では
3.6(kcal/m/hr/℃)と低く、断熱性に優
れており、地金付着及びα―Al2 3 等の非金属介在
物が析出しにくい。
The conventional material to which about 10% by weight of graphite is added has a thermal conductivity of 9.8 (kcal / m / hr / ° C.).
On the other hand, the material to which the graphite of the present invention is not added has a low value of 3.6 (kcal / m / hr / ° C.), is excellent in heat insulation, and has a non-metallic property such as adhesion of metal and α-Al 2 O 3. It is difficult for metal inclusions to precipitate.

【0024】更に、従来の黒鉛を含むノズルでは黒鉛が
酸化した場合、内孔表面の平滑度が低下し、ノズル内孔
を流れる溶鋼は乱流であるため、α―Al23 等の非
金属介在物が堆積することになる。しかし、黒鉛を添加
しない場合には平滑度が低下せず、従ってノズル内孔面
が滑らかであり、α―Al2 3 等の非金属介在物が堆
積しない。
Furthermore, the nozzle including a conventional graphite if graphite is oxidized and reduced smoothness of the inner bore surface, since the molten steel flowing nozzle hole is turbulent, α-Al 2 O 3, etc. Non of Metal inclusions will be deposited. However, when graphite is not added, the smoothness does not decrease, so that the inner surface of the nozzle is smooth, and nonmetallic inclusions such as α-Al 2 O 3 do not deposit.

【0025】ロー石の半溶融温度は1500℃前後であ
り、溶鋼と接触する稼動面においては溶融し、ガラス皮
膜を形成することから、稼動面の組織を平滑にし、また
ガラス皮膜により耐火物組織を通しての空気の巻き込み
を抑制する。
The semi-molten temperature of the rock is about 1500 ° C. and melts on the working surface in contact with the molten steel to form a glass film. Therefore, the structure of the working surface is smoothed, and the refractory structure is formed by the glass film. The entrainment of air through.

【0026】この点は、酸化雰囲気において、1500
℃×1hr熱処理後の黒鉛を添加したアルミナ―ロー石
材質の通気率が約6.5×10―2 darcyに対し、
他の条件は同一で黒鉛を添加しない材質では1500℃
×1hrで熱処理後の通気率が1.0×10―5 dar
cyと小さくなり、通気率が低下していることから明ら
かとなった。
In this respect, 1500 points in an oxidizing atmosphere
° C. × 1hr alumina was added graphite after heat treatment - to permeability of roseki material is about 6.5 × 10- 2 darcy,
Other conditions are the same and 1500 ° C for the material without graphite
× ventilation rate after heat treatment at 1hr is 1.0 × 10- 5 dar
cy and became clear from the decrease in the air permeability.

【0027】更に、熱処理温度を下げ、1450℃×1
hrで熱処理後のアルミナ―ロー石材質の通気率が10
×10―4 darcyなのに対し、他の条件は同一でS
iCを添加した材質では1.0×10―4 darcyと
小さくなり、通気率が低下していることから、低温度に
おいてもロー石のブローティング現象が発現し、耐火物
組織を通しての空気の巻き込みを抑制することができ
る。
Further, the heat treatment temperature was lowered to 1450 ° C. × 1
Alumina-Rhoite material with heat permeability of 10 after heat treatment at hr
× 10- 4 darcy such whereas, S other conditions identical
iC small as 1.0 × 10- 4 darcy is a material obtained by adding, since the permeability is lowered, blow phenomenon also roseki at low temperature is expressed and entrainment of air through the refractory tissue Can be suppressed.

【0028】連続鋳造用ノズルとして使用時において、
内孔面にガラス皮膜を積極的に生成させ、かつ、耐スポ
ーリング性を維持するためには、ロー石の配合重量比率
は30重量%以上が望ましく、また、84重量%超えで
は軟化変形が大きくなり、また溶鋼に対する耐食性が劣
ることから84重量%以下が望ましい。なお、この配合
量は、他の成分の残部である。
When used as a continuous casting nozzle,
In order to positively form a glass film on the inner surface and maintain the spalling resistance, the mixing weight ratio of the rock is desirably 30% by weight or more, and if it exceeds 84% by weight, softening deformation occurs. It is desirable that the content be 84% by weight or less, because the corrosion resistance to molten steel is deteriorated. This amount is the balance of the other components.

【0029】炭化珪素の配合比率は、ロー石のブローテ
ィング現象を積極的に生成させるためには1重量%以上
が望ましく、10重量%超では溶融が著しく、溶損を大
きくするため、10重量%以下が望ましい。
The compounding ratio of silicon carbide is desirably 1% by weight or more in order to positively generate the blowing phenomenon of the rock, and if it exceeds 10% by weight, melting is remarkable and melting loss is increased. % Is desirable.

【0030】骨材としてのAl2 3 、またはAl2
3 を主成分としその融点が1800℃以上の骨材(例え
ばMgO・Al2 3 )は、15〜60重量%配合す
る。骨材は成形体であるノズルの強度と耐食性を付与す
る作用がある。
Al 2 O 3 or Al 2 O as an aggregate
Aggregate (for example, MgO.Al 2 O 3 ) containing 3 as a main component and having a melting point of 1800 ° C. or more is blended in an amount of 15 to 60% by weight. The aggregate has an effect of imparting strength and corrosion resistance to the nozzle as a molded body.

【0031】ロー石の種頻としてはパイロフィライト質
ロー石、カオリン質ロー石、セリサイト質ロー石の三種
類いずれも使用できるが、使用時に溶鋼と接触する内孔
面が半溶融化し、ガラス層の形成と溶鋼との耐溶損性を
考えると耐火度SK29〜32のパイロフィライト質ロ
ー石が最も良好である。カオリン質ロー石は耐火度がS
K33〜36と高く、逆にセリサイト質ロー石は耐火度
SK26〜29と低いので、いずれもあまり望ましくな
い。
Any of three types of loasite can be used: pyrophyllite loasite, kaolinite loasite, and sericite loasite. When used, the inner hole surface that comes into contact with molten steel becomes semi-molten, Considering the formation of the glass layer and the erosion resistance of the molten steel, pyrophyllite-type rock with a fire resistance of SK 29 to 32 is the best. Kaolinite has a fire resistance of S
K33-36 is high, and conversely, sericite lozenge is low in fire resistance SK26-29.

【0032】ロー石として、800℃以上で仮焼し、結
晶水を消失させたロー石を使用する理由は、仮焼しない
ロー石を配合すると、成形したノズルを焼成すると、ロ
ー石中の結晶水が500〜800℃で放出され、この
時、熱膨張率が異常に大きくなり、成形体に亀裂が入る
ことがあるためである。
The reason for using a calcite that has been calcined at 800 ° C. or higher to eliminate water of crystallization is as follows. This is because water is released at 500 to 800 ° C., and at this time, the coefficient of thermal expansion becomes abnormally large, and cracks may be formed in the molded body.

【0033】ロー石の粒度は平均粒径250μm以下を
ロー石配合重量比の60%を超えて配合すると、成形時
のラミネーション等の組織欠陥を生じやすく、また、連
続鋳造用ノズルとしての使用時においては、ロー石粒子
の軟化変形が生じ易いため60%以下が望ましい。
If the average particle size of the rock is less than 250 μm and exceeds 60% of the weight ratio of the raw stone, structural defects such as lamination during molding are liable to occur, and when used as a continuous casting nozzle. In this case, since the softening deformation of the rock particles is likely to occur, the content is preferably 60% or less.

【0034】パイロフィライト(Al2 3 ・4SiO
2 ・H2 O)を主成分とするロー石65〜90重量%の
残部及びSic、Al2 3 、またはAl2 3 を主成
分とする骨材15〜60重量%からなる耐火物組成は、
ロー石粒子の分解はなく、SiO2 のような鋼中への酸
素供給源とはならない。また、ロー石の半溶融温度は1
500℃前後で溶鋼の鋳造温度に近く、溶鋼と接触する
稼動面においてガラス皮膜層を形成し、稼動面組織を平
滑にし、かつ、耐火物組織を通しての空気の巻き込みを
抑制することから、Al2 3 及びメタルの付着を抑制
する効果がある。
Pyrophyllite (Al 2 O 3 .4SiO)
A refractory composition comprising 65 to 90% by weight of a rock mainly composed of 2 · H 2 O) and 15 to 60% by weight of an aggregate mainly composed of Sic, Al 2 O 3 or Al 2 O 3. Is
No decomposition of the low stone particles, not a source of oxygen into the steel, such as SiO 2. The semi-melting temperature of the rock is 1
500 ° C. close to the casting temperature of the molten steel before and after, since forming the glass coating layer in operation surface in contact with molten steel, to smooth the operation surface tissue, and to suppress the entrainment of air through the refractory tissue, Al 2 It has the effect of suppressing the adhesion of O 3 and metal.

【0035】上記ロー石と、骨材を配合した組成物をノ
ズルに成形するためには、結合材としては熱硬化性樹
脂、例えばフェノール樹脂、フラン樹脂等を5から15
重量%配合し、ノズルの形状に成形し、焼成する。この
成形方法は、CIP(Cold Isostatic Pressing) プロ
セスが均一に成形体を圧縮する点で望ましい。また、焼
成温度は、1000℃から1300℃程度が望ましい。
また、焼成雰囲気としては酸化性雰囲気よりも還元性雰
囲気、即ち非酸化性雰囲気が、配合した樹脂を酸化させ
ない点から望ましい。
In order to form a composition containing the above-mentioned rock stone and aggregate into a nozzle, a thermosetting resin such as a phenol resin or a furan resin is used as a binder in an amount of 5 to 15%.
% By weight, formed into a nozzle shape, and fired. This molding method is desirable in that the CIP (Cold Isostatic Pressing) process uniformly compresses the compact. Further, the firing temperature is desirably about 1000 ° C. to 1300 ° C.
Further, the firing atmosphere is more desirably a reducing atmosphere than an oxidizing atmosphere, that is, a non-oxidizing atmosphere, since the compounded resin is not oxidized.

【0036】次に本発明の溶鋼連続鋳造用ノズル図面を
参照しながら説明する。図1は、本発明に係る連続鋳造
用浸漬ノズルの垂直断面の一例を示す。連続鋳造用ノズ
ル10は、タンディッシュとモールドとの間に配置さ
れ、溶鋼をタンディッシュからモールドへ注入する浸漬
ノズルとして使用される。
Next, the nozzle for continuous casting of molten steel according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of a vertical cross section of a continuous casting immersion nozzle according to the present invention. The continuous casting nozzle 10 is disposed between the tundish and the mold, and is used as an immersion nozzle for injecting molten steel from the tundish into the mold.

【0037】図1に示すように、連続鋳造用ノズル10
の溶鋼が流れる内孔1の表層部2が、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。表層部以
外の部分3は、従来のアルミナー黒鉛質である。
As shown in FIG. 1, the continuous casting nozzle 10
The surface layer 2 of the inner hole 1 through which the molten steel flows is formed of a refractory having the above-described chemical composition. The portion 3 other than the surface layer portion is made of conventional alumina-graphite.

【0038】なお、この連続鋳造用ノズルの寸法は、例
えば、全長が約1m、内孔の直径が約6cm、外直径が
16cmであり、肉厚が約5cmである。そして、本発
明に係る耐火物の厚みは2から15mm程度である。な
お、この寸法は一例であって、本発明を限定するもので
はなく、鋳造される鋳片の寸法により変化する。
The dimensions of the continuous casting nozzle are, for example, about 1 m in total length, about 6 cm in inner hole diameter, 16 cm in outer diameter, and about 5 cm in wall thickness. The thickness of the refractory according to the present invention is about 2 to 15 mm. Note that this dimension is an example and does not limit the present invention, and varies depending on the dimension of the cast slab.

【0039】また、図2は鋳型内溶鋼に浸漬される部分
全体を本発明の耐火物で製作したノズルの態様を示す。
いずれの場合も、通常ノズル内孔を閉鎖するアルミナは
ノズル下部の内孔に集積する。本発明の浸漬ノズルは内
孔1の表層部2に、溶鋼中に存在するアルミナ等の非金
属介在物が付着・堆積することを抑制する。次に実施例
により本発明を説明する。
FIG. 2 shows an embodiment of a nozzle in which the entire part immersed in the molten steel in the mold is made of the refractory of the present invention.
In either case, the alumina that normally closes the nozzle bore accumulates in the bore below the nozzle. The immersion nozzle of the present invention suppresses non-metallic inclusions such as alumina present in molten steel from adhering to and depositing on the surface portion 2 of the inner hole 1. Next, the present invention will be described with reference to examples.

【0040】[0040]

【実施例1】成分組成の異なる9個の混合物に5から1
0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組成物を10
00℃から1200℃で焼成した。この9個の組成物か
ら次のような成形体を調整した。
EXAMPLE 1 5 to 1 were added to 9 mixtures having different component compositions.
0% by weight of a powder and a solution of a phenolic resin are added, and the resulting mixture is mixed and kneaded to obtain a composition of 10%.
It was baked at a temperature between 00 ° C and 1200 ° C. The following molded articles were prepared from the nine compositions.

【0041】第1の成形体(以下、「成形体1」とい
う。)はアルミナ等の非金属介在物の付着量及び溶鋼に
対する耐食性を試験するための30mm×30mm×2
30mmの寸法を有する成形体である。
The first compact (hereinafter, referred to as "compact 1") has a size of 30 mm.times.30 mm.times.2 for testing the amount of nonmetallic inclusions such as alumina and the corrosion resistance to molten steel.
It is a compact having a size of 30 mm.

【0042】第2の成形体(以下、「成形体2」とい
う。)は通気率を測定するための50mmφ×20mm
の寸法を有する成形体であり、第3の成形体(以下、
「成形体3」という。)は、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250
mmの寸法を有する成形体である。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
成して耐火物サンプル1から9を調整した。
The second molded body (hereinafter referred to as “molded body 2”) has a size of 50 mmφ × 20 mm for measuring the air permeability.
And a third molded body (hereinafter, referred to as a third molded body)
It is referred to as "mold 3". ) Indicates an outer diameter of 100 mm, an inner diameter of 60 mm and a length of 250 mm for testing spalling resistance.
It is a molded body having a dimension of mm. Each of the obtained molded bodies was reduced and fired at a temperature in the range of 1000 ° C. to 1200 ° C. to prepare refractory samples 1 to 9.

【0043】上述した本発明のサンプル1から5(以
下、「本発明のサンプル)という。)及びサンプル6か
ら9(以下、「比較用サンプル)という。)のそれぞれ
における物理特性値(気孔率及び嵩比重)を図3として
示す表1に示す。上述した本発明の成形体3のサンプル
1から5及び比較用サンプル6から9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
水により急冷して耐スポーリング性を調査した。その結
果を図3として示す表1に示す。
The physical properties (porosity and porosity) of each of the above-mentioned samples 1 to 5 of the present invention (hereinafter, referred to as “sample of the present invention”) and samples 6 to 9 (hereinafter, referred to as “comparative samples”). The bulk density is shown in Table 1 shown in Fig. 3. Samples 1 to 5 and Comparative Samples 6 to 9 of the above-mentioned molded article 3 of the present invention were each heated in an electric furnace at a temperature of 1500 ° C for 30 minutes, and The spalling resistance was investigated by rapid cooling with water, and the results are shown in Table 1 shown in FIG.

【0044】上述した本発明の成形体1のサンプル1か
ら5及び比較用サンプル6〜9をそれぞれ0.02から
0.05重量%の範囲内のアルミニウムを含有する15
00℃の温度の溶鋼中に180分間浸漬して溶損率
(%)およびアルミナ等の非金属介在物の付着量を調査
した。その結果を図3として示す表1に示す。
The above-mentioned samples 1 to 5 of the molded article 1 of the present invention and comparative samples 6 to 9 each contain aluminum containing 0.02 to 0.05% by weight of aluminum.
It was immersed in molten steel at a temperature of 00 ° C. for 180 minutes to examine the erosion rate (%) and the amount of nonmetallic inclusions such as alumina. The results are shown in Table 1 shown in FIG.

【0045】また、本発明の成形体2のサンプル1から
5及び比較用サンプル6〜9、それぞれを電気炉におい
て1450℃の温度で60分間加熱し、冷却後通気率を
測定した。上記の試験結果を図3として示す表1に示
す。
The samples 1 to 5 and the comparative samples 6 to 9 of the molded article 2 of the present invention were each heated in an electric furnace at a temperature of 1450 ° C. for 60 minutes, and after cooling, the air permeability was measured. Table 1 shows the test results as shown in FIG.

【0046】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
もかかわらずアルミナ等の非金属介在物が付着せず、従
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 has excellent spalling resistance and does not adhere to nonmetallic inclusions such as alumina despite its low erosion rate. It is possible to effectively suppress the narrowing of the inner hole of the casting nozzle and, further, the blockage.

【0047】また、本発明サンプルは通気率が小さいこ
とから実使用時において耐火物を通しての空気の巻き込
みが抑制できるので、アルミナ付着量が極めて少なかっ
た。一方、比較用のサンプル6においてはロー石の含有
量が多いことに起因してアルミナ付着量は小さいが、溶
鋼に対する溶損量が大きいことが明らかである。
Further, since the sample of the present invention has a small air permeability, air entrapment through a refractory can be suppressed during actual use, so that the amount of alumina adhered was extremely small. On the other hand, in Sample 6 for comparison, although the amount of adhered alumina is small due to the high content of the rock, it is clear that the amount of erosion to molten steel is large.

【0048】また、比較用サンプル7においては、炭化
珪素の含有量が多いことに起因して、ロー石の含有量が
少ないにもかかわらず、ロー石のブローティング性が促
進され、アルミナ付着量が小さいが、溶鋼に対する溶損
量が大きい。また、サンプル8においては、炭化珪素が
含有されているが、アルミナ含有量が多く、ロー石の含
有量が少ないため、通気率が大きく、アルミナ付着量が
大きい。また、耐スポーリング性が著しく劣っている。
In Comparative Sample 7, the brothability of the rock was promoted despite the low content of the rock, due to the high content of silicon carbide, and the alumina adhesion Is small, but the amount of erosion to molten steel is large. Sample 8 contains silicon carbide, but has a high alumina content and a low content of rubble, so that the air permeability is large and the alumina adhesion amount is large. Also, the spalling resistance is remarkably inferior.

【0049】また、比較サンプル9においては、黒鉛、
ロー石とAl2 3 から成っているが、黒鉛を含有して
いるため、溶鋼温度が1520±10℃と低い場合、ア
ルミナ付着量がやや多く、また、地金付着量も多かっ
た。
In Comparative Sample 9, graphite,
Although it is composed of rock and Al 2 O 3 , it contains graphite, so when the molten steel temperature is as low as 1520 ± 10 ° C., the amount of alumina adhered was slightly large, and the amount of metal ingot was also large.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の溶鋼連続鋳
造用ノズルによると、耐火物の組織の劣化を生じること
なく、アルミキルド鋼をアルミナ等の非金属介在物によ
る内孔の狭さく、さらに閉塞を抑制し、安定して鋳造す
ることができた。
As described above, according to the nozzle for continuous casting of molten steel of the present invention, the inner hole of aluminum-killed steel is narrowed and closed by non-metallic inclusions such as alumina without deteriorating the refractory structure. , And casting was stabilized.

【0051】本発明のノズルを使用して、1チャージ3
00トンの低炭素アルミキルド鋼を2ストランドのスラ
ブ連続鋳造機で鋳造したところ、5から7チャージをノ
ズル閉鎖なく鋳造することができた。なお、従来のノズ
ルにより鋳造すると2から4チャージ鋳造するとノズル
閉鎖が生じて鋳造を中断していた。
Using the nozzle of the present invention, one charge 3
When 00 tons of low carbon aluminum killed steel was cast using a two-strand continuous slab caster, 5 to 7 charges could be cast without nozzle closure. In addition, when casting was performed using a conventional nozzle, when 2 to 4 charge casting was performed, the nozzle was closed and the casting was interrupted.

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

【図1】溶鋼に接触するノズル内孔表層部に本発明に係
る耐火物を備えたノズルの縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a nozzle provided with a refractory according to the present invention on a surface portion of a nozzle inner hole that comes into contact with molten steel.

【図2】溶鋼に接触するノズル下部(溶鋼に浸漬する部
分)に本発明に係る耐火物を備えたノズルの断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a nozzle provided with a refractory according to the present invention in a lower part of a nozzle (a part immersed in molten steel) in contact with molten steel.

【図3】本発明と比較例における配合組成・物理特性を
表1として示した図である。
FIG. 3 is a table showing the composition and physical properties of the present invention and a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 内孔 2 内孔表層部 3 表層部以外の部分 10 連続鋳造ノズル REFERENCE SIGNS LIST 1 inner hole 2 inner hole surface layer 3 part other than surface layer 10 continuous casting nozzle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−215811(JP,A) 特開 平7−51819(JP,A) 特開 平6−254664(JP,A) 特開 平5−319918(JP,A) 特開 昭63−112057(JP,A) 特開 平10−24351(JP,A) 特開 昭51−33725(JP,A) 特開 平2−172859(JP,A) 特開 昭57−205377(JP,A) 特開 昭63−203666(JP,A) 特開 昭57−56377(JP,A) 特開 平10−128507(JP,A) 特開 平10−118749(JP,A) 特開 平10−166115(JP,A) 特開 平10−166116(JP,A) 特開 平10−166117(JP,A) 特開 平10−202349(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 11/10 330 C04B 35/18 B22D 41/50 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-8-215811 (JP, A) JP-A-7-51819 (JP, A) JP-A-6-254664 (JP, A) JP-A-5-218 JP-A-319918 (JP, A) JP-A-63-112057 (JP, A) JP-A-10-24351 (JP, A) JP-A-51-33725 (JP, A) JP-A-2-172859 (JP, A) JP-A-57-205377 (JP, A) JP-A-63-203666 (JP, A) JP-A-57-56377 (JP, A) JP-A-10-128507 (JP, A) JP-A-10-118749 (JP, A) JP-A-10-166115 (JP, A) JP-A-10-166116 (JP, A) JP-A-10-166117 (JP, A) JP-A-10-202349 (JP, A) ( 58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B22D 11/10 330 C04B 35/18 B22D 41/50

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 連続鋳造用ノズルの溶鋼と接触する内孔
表層部が、 Al2 3 またはAl2 3 を主成分とし、その融点が
1800℃以上の骨材が15〜60重量%、炭化珪素が
1〜10重量%、残部がロー石からなる組成物であるこ
とを特徴とする溶鋼の連続鋳造用ノズル。
An inner surface layer portion of a continuous casting nozzle which is in contact with molten steel is mainly composed of Al 2 O 3 or Al 2 O 3 , and 15 to 60% by weight of an aggregate having a melting point of 1800 ° C. or more; A nozzle for continuous casting of molten steel, wherein the composition is composed of silicon carbide in an amount of 1 to 10% by weight and the balance being roite.
【請求項2】 連続鋳造用ノズルの溶鋼と接触する内孔
表層部が、 Al2 3 またはAl2 3 を主成分とし、その融点が
1800℃以上の骨材が15〜60重量%、炭化珪素が
1〜10重量%、残部がロー石からなる組成物に、結合
材を添加・混練して成形し、非酸性雰囲気で焼成したこ
とを特徴とする溶鋼の連続鋳造用ノズル。
2. The continuous casting nozzle, wherein the inner surface layer of the inner hole which comes into contact with molten steel is mainly composed of Al 2 O 3 or Al 2 O 3 , and has a melting point of 1800 ° C. or more of 15 to 60% by weight of aggregate. A nozzle for continuous casting of molten steel, wherein a binder is added and kneaded to a composition comprising 1 to 10% by weight of silicon carbide and the remainder being rubble, molded and fired in a non-acidic atmosphere.
【請求項3】 前記ロー石は粒径250μm以下を全ロ
ー石配合比量の60重量%以下としたものであることを
特徴とする請求項2記載の溶鋼の連続鋳造用ノズル。
3. The nozzle for continuous casting of molten steel according to claim 2, wherein the rock stone has a particle size of 250 μm or less and 60% by weight or less of a total mixing ratio of the rock stone.
【請求項4】 前記ロー石はパイロフィライト(Al2
3 ・4SiO2 ・H2 O)を主成分とすることを特徴
とする請求項1から3のいずれかに記載の連続鋳造用ノ
ズル。
4. The method according to claim 1, wherein the rock is pyrophyllite (Al 2
O 3 · 4SiO continuous casting nozzle according to any one of claims 1 to 3, 2 · H 2 O) and is characterized in that a main component.
【請求項5】 前記ロー石は800℃以上で仮焼して結
晶水を消失させたことを特徴とする請求項2から4のい
ずれかに記載の溶鋼の連続鋳造用ノズル。
5. The nozzle for continuous casting of molten steel according to claim 2, wherein said rock is calcined at 800 ° C. or higher to eliminate water of crystallization.
【請求項6】 前記結合材が、熱硬化性樹脂であること
を特徴とする請求項2から5のいずれかに記載の溶鋼の
連続鋳造用ノズル。
6. The nozzle for continuous casting of molten steel according to claim 2, wherein the binder is a thermosetting resin.
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