JP7044980B2 - 連続鋳造ノズル用耐火物の製造方法 - Google Patents
連続鋳造ノズル用耐火物の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7044980B2 JP7044980B2 JP2019238524A JP2019238524A JP7044980B2 JP 7044980 B2 JP7044980 B2 JP 7044980B2 JP 2019238524 A JP2019238524 A JP 2019238524A JP 2019238524 A JP2019238524 A JP 2019238524A JP 7044980 B2 JP7044980 B2 JP 7044980B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- graphite
- refractory
- continuous casting
- mass
- raw material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
Description
本開示において嵩密度とはゆるみ嵩密度であり、メスシリンダーに測定対象物を静かに入れ、測定対象物の質量をその容積で除した値をいう。
本開示における平均粒径の定義は以下の通りである。JIS Z8801:2019に規定される公称目開き補助寸法系列のふるいを用いて質量基準の粒度分布を測定する。各粒度区分の代表粒子径(粒径)は、ふるいの、隣接する公称目開き寸法の中央値とする。粒径の小さい順に質量割合を積算した積算質量曲線において、積算質量が50%に相当する粒径(D50)を平均粒径とする。
耐火原料は、一般に連続鋳造ノズルに使用されるものであればよく、主にアルミナ、ジルコニア、シリカ、マグネシア等が使用される。耐火原料は他の成分を少量含有してもよく、例えば、SiCを3質量%程度含有してもよい。
本実施形態に使用される膨張黒鉛は次のようにして得ることができる。天然の鱗状黒鉛を硫酸等で酸処理し、膨張性黒鉛を得る。鱗状黒鉛の嵩密度は通常0.3g/cm3超であり、本実施形態では0.40g/cm3である。膨張性黒鉛を800~1000℃に急加熱すると黒鉛層間が急激に膨張し(膨張化処理)、膨張黒鉛を得る。膨張化処理後の膨張黒鉛の嵩密度は通常0.05g/cm3未満であり、本実施形態では0.01g/cm3である。その後膨張黒鉛を圧縮してシート化したものを粉砕する。圧縮、粉砕後の膨張黒鉛の嵩密度は通常0.05g/cm3以上であり、0.05~0.3g/cm3が好ましく、0.07~0.2g/cm3がより好ましく、0.08~0.15g/cm3がさらに好ましい。本実施形態では0.1g/cm3である。圧縮、粉砕後の膨張黒鉛を、JIS Z8801:2019に規定される公称目開き補助寸法系列のふるいを用いて分級、配合して平均粒径を調整する。平均粒径の調整方法はこれに限定されず、他の公知の方法を用いてもよい。したがって、球状化プロセスが不要である。圧縮、粉砕後の膨張黒鉛の平均粒径は70~270μmが好ましく、150~250μmがより好ましく、180~220μmがさらに好ましい。圧縮、粉砕後の膨張黒鉛の含有量は2~20質量%が好ましく、3~18質量%がより好ましく、5~13質量%がさらに好ましい。このような膨張黒鉛を含むことにより、膨張黒鉛が本来持つ耐熱衝撃性向上効果を高いレベルで維持しつつ、混練時の分散性及び成形時の充填性を向上させることができる。さらに、緻密に成形することが容易になるため、作業性や耐食性を向上させることができる。
本実施形態の黒鉛原料は鱗状黒鉛をさらに含んでもよい。鱗状黒鉛の平均粒径は70~270μmが好ましく、100~230μmがより好ましく、130~200μmがさらに好ましい。鱗状黒鉛の含有量は5~28質量%が好ましく、6~17質量%がより好ましく、7~10質量%がさらに好ましい。膨張黒鉛と鱗状黒鉛を含む黒鉛原料の合計含有量は15~32質量%が好ましく、18~28質量%がより好ましく、19~24質量%がさらに好ましい。これにより、耐食性をさらに向上させることができる。
本実施形態の連続鋳造ノズル用耐火物には、酸化防止や熱間強度向上等を目的として、炭化物、窒化物、ホウ化物、Al、Si等の金属、Al-Mg等の合金等を少量配合してもよい。
本実施形態の連続鋳造ノズルの製造プロセスは慣用のものを使用することができる。具体的には、本実施形態の連続鋳造ノズル用耐火物を含む所定の連続鋳造ノズル用耐火物を用いて所定の配材パターンに成形、乾燥、焼成及び加工し、連続鋳造ノズルを得る。連続鋳造ノズル用耐火物は耐火原料と黒鉛原料を主成分として含み、黒鉛原料は膨張黒鉛を含む。連続鋳造ノズルがロングノズルの場合、耐火原料はアルミナを主成分として含み、シリカを実質的に含まない。浸漬ノズルの場合、耐火原料はアルミナとシリカ、又は、ジルコニアを主成分として含む。バインダーとしては、フェノール樹脂、フラン樹脂、ピッチ、タール等の有機質バインダー、又は、珪酸ソーダ、珪酸アルカリ等の無機バインダーを使用することができる。成形には冷間静水等方圧プレス(CIP成形)を利用することができる。焼成雰囲気は特に限定されず、大気雰囲気、還元雰囲気、不活性雰囲気等から耐火物の材質に合わせて選択することができる。焼成温度は700~1200℃が好ましく、800~1100℃がより好ましい。
膨張化処理により嵩密度0.01g/cm3の膨張黒鉛を得た後、圧縮してシート化、粉砕し、嵩密度0.10g/cm3の膨張黒鉛を得た。JIS Z8801:2019に規定される公称目開き補助寸法系列のふるいを用いて分級、配合して平均粒径が30~300μmの膨張黒鉛を得た。この膨張黒鉛を用いて、表1に示す配合割合(単位:質量%)の連続鋳造ノズル用耐火物を調製した。なお、表中の実n、比n(n=1,2・・)は、実施例n、比較例nを意味する。
得られた連続鋳造ノズル用耐火物に液体バインダーを添加、混練し、以下の基準により混練性(分散性)を評価した。
優(◎):練土全体が液体バインダーでよく濡れており、手で握ったときに形になる。
良(〇):練土全体が液体バインダーで濡れており、手で握ったときに5割以上形になるが、優(◎)よりは形になりにくい。
可(△):練土全体が液体バインダーであまり濡れておらず、手で握っても一部しか形にならない。
不可(×):練土全体が液体バインダーで濡れておらず、手で握っても形にならない。
得られた連続鋳造ノズル用耐火物に液体バインダーを添加、混練、ゴム枠に充填し、圧力1.2t/cm2でCIP成形、ゴム枠を取り外して成形体を得た。成形体を250℃で3時間保持して乾燥、切断、さや中にコークスブリーズとともに充填、1000℃で焼成して試験片を得た。試験片のサイズは25mm×25mm×200mmとし、溶銑浸漬法により耐食性を評価した。試験温度は1550℃、試験時間は合計1時間とした。侵食剤としてTDフラックス(質量比がSiO2:Al2O3:CaO=20:20:60)を1回に300g投入し、15分ごとに新しいものと入れ替えた。試験後に試験片を切断して試験片の厚み(溶損厚み)を測定し、膨張黒鉛を含まない比較例3の溶損厚みを100とする耐食性指数を下式により算出した。
耐食性指数=200-(各試験片の溶損厚み÷比較例3の溶損厚み×100)
耐食性指数が大きいほど溶損量が少なく、耐食性に優れることを意味し、以下の基準により耐食性を評価した。
優(◎):100以上
良(〇):96~99
可(△):92~95
不可(×):91以下
耐食性評価と同じプロセスで試験片を得た。試験片のサイズは20mm×20mm×120mmとし、打撃共振法(J.W.Lemmens社製GrindoSonic MK5)により弾性率を求めた。また、JIS R2213(耐火れんがの曲げ強さの試験方法)により曲げ強度を測定し、耐熱衝撃性指数を下式により算出した。
耐熱衝撃性指数=(各試験片の曲げ強度÷弾性率)÷(比較例3の曲げ強度÷弾性率)×100
耐熱衝撃性指数が大きいほど耐熱衝撃性が高いことを意味し、以下の基準により耐熱衝撃性を評価した。
優(◎):151以上
良(〇):126~150
可(△):101~125
不可(×):100以下
上記評価において、優(◎)を3点、良(〇)を2点、可(△)を1点として合計点数を算出し、以下の基準により総合評価を行った。
優(◎):合計点数が7点以上
良(〇):合計点数が5~6点
可(△):合計点数が3~4点
不可(×):合計点数が2点以下又は各評価に1つでも不可(×)があるもの
平均粒径が300μmの膨張黒鉛を含む比較例1は混練性が良(○)であるものの、耐熱衝撃性が不可(×)であり、平均粒径が30μmの膨張黒鉛を含む比較例2は混練性が不可(×)のため成形もできず、耐食性、耐熱衝撃性を評価することができなかった。これに対し、実施例1~3は膨張黒鉛の添加量を13質量%で固定し、平均粒径をそれぞれ250μm、200μm、100μmとしたものであり、いずれも総合評価は良(〇)であり、膨張黒鉛の平均粒径が大きい比較例1や平均粒径が小さい比較例2より優れる結果となった。また、混練性は、実施例1、2が良(○)、実施例3が可(△)と、膨張黒鉛の平均粒径が小さいほど低下傾向を示した。耐食性は、実施例1~3はいずれも可(△)であった。耐熱衝撃性は、実施例1が良(○)、実施例2、3が優(◎)と、膨張黒鉛の平均粒径が小さいほど向上傾向を示した。したがって、圧縮、粉砕後の膨張黒鉛の平均粒径は70~270μmが好ましく、150~250μmがより好ましく、180~220μmがさらに好ましい。
膨張黒鉛を含まず、平均粒径が150μmの鱗状黒鉛を30質量%含む比較例3は混練性、耐食性が優(◎)であるものの、耐熱衝撃性が不可(×)であり、平均粒径が200μmの膨張黒鉛を25質量%含み、平均粒径が150μmの鱗状黒鉛を5質量%含む比較例4は耐熱衝撃性が優(◎)であるものの、耐食性が不可(×)であった。これに対し、実施例4~6は膨張黒鉛の平均粒径を200μmで固定し、含有量を3質量%、8質量%、18質量%としたものであり、いずれも総合評価は良(○)であり、膨張黒鉛を含まない比較例3や膨張黒鉛が多い比較例4より優れる結果となった。また、混練性は実施例4が優(◎)、実施例5が良(○)、実施例6が可(△)、耐食性は実施例4が良(○)、実施例5、6が可(△)と、膨張黒鉛含有量が多いほど低下傾向を示した。耐熱衝撃性は実施例4が可(△)、実施例5が良(○)、実施例6が優(◎)と、膨張黒鉛含有量が多いほど向上傾向を示した。したがって、圧縮、粉砕後の膨張黒鉛の含有量は2~20質量%が好ましく、3~18質量%がより好ましく、5~13質量%がさらに好ましい。
実施例7~9は実施例2をベースとして、鱗状黒鉛の含有量を減らしたものである。混練性と耐熱衝撃性はほとんど変化はなかった。耐食性は実施例7、8が優(◎)、実施例9が良(○)と、鱗状黒鉛の含有量が少ないほど向上傾向を示した。膨張黒鉛による耐熱衝撃性を高いレベルで維持しつつ、耐食性がさらに優れる結果となった。したがって、鱗状黒鉛の含有量は5~28質量%が好ましく、6~17質量%がより好ましく、7~10質量%がさらに好ましい。膨張黒鉛と鱗状黒鉛を含む黒鉛原料の合計含有量は15~32質量%が好ましく、18~28質量%がより好ましく、19~24質量%がさらに好ましい。また、鱗状黒鉛の平均粒径は70~270μmが好ましく、100~230μmがより好ましく、130~200μmがさらに好ましい。
Claims (3)
- 耐火原料と黒鉛原料を主成分として含み、カーボンファイバーを含まず、
前記黒鉛原料は膨張黒鉛を含み(但し、前記黒鉛原料が塊状黒鉛を含む場合を除き、前記塊状黒鉛は薄片状黒鉛が複数個集合して一体化しており、且つ、前記薄片状黒鉛の集合体は耐火性原料粒子が内在しない状態で塊状をなして耐火物中に分布している)、
前記膨張黒鉛は、膨張化処理後に圧縮、粉砕、分級して平均粒径を調整されたものであり、嵩密度が0.05~0.3g/cm 3 であり、平均粒径が70~270μmであり、含有量が13.0~20質量%であり、
前記黒鉛原料は鱗状黒鉛を含み、
前記鱗状黒鉛は、平均粒径が70~270μmであり、含有量が6~19質量%であり、
前記黒鉛原料の合計含有量が26.0~32質量%であることを特徴とする連続鋳造ノズル用耐火物の製造方法。 - 請求項1に記載の連続鋳造ノズル用耐火物の製造方法において、
前記耐火原料はアルミナを主成分として含み、シリカを実質的に含まないことを特徴とする連続鋳造ノズル用耐火物の製造方法。 - 請求項1に記載の連続鋳造ノズル用耐火物の製造方法において、
前記耐火原料はアルミナとシリカ、又は、ジルコニアを主成分として含むことを特徴とする連続鋳造ノズル用耐火物の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019238524A JP7044980B2 (ja) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | 連続鋳造ノズル用耐火物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019238524A JP7044980B2 (ja) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | 連続鋳造ノズル用耐火物の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021107086A JP2021107086A (ja) | 2021-07-29 |
JP7044980B2 true JP7044980B2 (ja) | 2022-03-31 |
Family
ID=76967555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019238524A Active JP7044980B2 (ja) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | 連続鋳造ノズル用耐火物の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7044980B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7348541B2 (ja) * | 2021-09-22 | 2023-09-21 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | 膨張黒鉛シートの破砕粒体及びカーボン含有れんが |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001146464A (ja) | 1999-11-17 | 2001-05-29 | Kurosaki Harima Corp | 塊状黒鉛含有耐火物 |
JP2001146466A (ja) | 1999-11-17 | 2001-05-29 | Kurosaki Harima Corp | 粒状黒鉛含有耐火物 |
JP2003245770A (ja) | 2002-02-25 | 2003-09-02 | Kawasaki Refract Co Ltd | スライディングノズル用プレート |
JP2006056735A (ja) | 2004-08-18 | 2006-03-02 | Jfe Refractories Corp | マグネシア−カーボンれんが |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2543684B2 (ja) * | 1986-10-18 | 1996-10-16 | 日本坩堝株式会社 | 2層構造の高耐食性浸漬ノズル |
JPS63248767A (ja) * | 1987-04-02 | 1988-10-17 | 日本坩堝株式会社 | 連続鋳造用ノズル |
JPH0881256A (ja) * | 1994-07-11 | 1996-03-26 | Kyushu Refract Co Ltd | 圧縮、粉砕した膨張黒鉛含有れんが |
JP4139917B2 (ja) * | 1998-01-23 | 2008-08-27 | Jfeスチール株式会社 | 耐スポーリング性に優れた耐火れんがおよび転炉炉底 部ライニング |
-
2019
- 2019-12-27 JP JP2019238524A patent/JP7044980B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001146464A (ja) | 1999-11-17 | 2001-05-29 | Kurosaki Harima Corp | 塊状黒鉛含有耐火物 |
JP2001146466A (ja) | 1999-11-17 | 2001-05-29 | Kurosaki Harima Corp | 粒状黒鉛含有耐火物 |
JP2003245770A (ja) | 2002-02-25 | 2003-09-02 | Kawasaki Refract Co Ltd | スライディングノズル用プレート |
JP2006056735A (ja) | 2004-08-18 | 2006-03-02 | Jfe Refractories Corp | マグネシア−カーボンれんが |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021107086A (ja) | 2021-07-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8084122B2 (en) | Zirconia-carbon-containing refractory and method for producing same | |
TWI632126B (zh) | 鋼的鑄造用耐火物,和滑動噴嘴裝置用板,以及鋼的鑄造用耐火物之製造方法 | |
EP1918265A1 (en) | Carbon-containing refractory, method for manufacture thereof, and pitch-containing refractory raw material | |
JP2018070406A (ja) | マグネシアカーボンれんが及びその製造方法 | |
JP7044980B2 (ja) | 連続鋳造ノズル用耐火物の製造方法 | |
WO2011125536A1 (ja) | 厚肉鱗状黒鉛含有耐火物 | |
JP2010235342A (ja) | 高炉出銑樋用不定形耐火物 | |
CN112358305A (zh) | 一种防纵裂的电炉钢包包壁镁碳砖及其制备工艺 | |
JPS6348828B2 (ja) | ||
JP2008247720A (ja) | 不定形耐火物成形材料および不定形耐火物成形体 | |
JP6441685B2 (ja) | 溶融金属容器蓋用キャスタブル耐火物 | |
JP6441684B2 (ja) | 溶融金属容器蓋用キャスタブル耐火物 | |
JP7377635B2 (ja) | 溶銑鍋用れんが及びこれをライニングした溶銑鍋 | |
JP6036796B2 (ja) | スライドプレート及びその製造方法 | |
JP2022060911A (ja) | Lf鍋用マグカーボンれんがの製造方法 | |
JP3327883B2 (ja) | 塊状黒鉛含有耐火物 | |
JP4280052B2 (ja) | 取鍋用スライディングノズルプレートの製造方法 | |
JPH0437448A (ja) | 広幅薄肉スラブ鋳造用ノズル | |
JP5341135B2 (ja) | アルミナ・マグネシア質流し込み材およびその製造方法 | |
JPH01305851A (ja) | MgO−C系不焼成れんがの製造方法 | |
JP7228733B1 (ja) | マグネシアカーボンれんが及びその製造方法 | |
JP6386317B2 (ja) | 熱間補修用珪石れんが | |
JP7100278B2 (ja) | ステンレス溶鋼取鍋スラグライン用マグネシア-スピネル-カーボンれんが | |
JP6951951B2 (ja) | タンディッシュ内張り用不定形耐火物 | |
JPH068223B2 (ja) | 高炉出銑樋用流し込み耐火材 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200610 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210427 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210618 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211026 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211126 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220111 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220128 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220215 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220228 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7044980 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |