JPH01132744A - 溶融金属鋳造用ノズルの補修方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、炭素含有質の溶融金属鋳造用ノズル（タンデ
イツシュおよびイマージッンノズル）のスラグラインお
よび溶湯に接し、溶損した個所の熱間補修方法に関する
ものである。

〈従来の技術〉 従来、炭素含有質の金属鋳造用ノズルの補修はほとんど
行われた例がない、その理由はつぎのとおりである。す
なわち、■通常補修に用いられる温式゛あるいは半乾式
の吹付は法では、該ノズルが円筒形状であることあるい
は水分を含んだ材料であること、また炭素質材質との接
着性が悪いことから補修層が剥離し易くその耐用性は全
く期待できない程悪い、■一方、火炎溶射補修法では、
被溶射物が該ノズルの表面に付着したスラグあるいは地
金と反応し、補修層が著しく低融点物の組成となり、補
修層の耐用性を著しく低下し、補修の効果は期待できな
い、また、付着した補修層も該ノズルの炭素質との接着
性が悪いため剥離し易く、補修の成果は全く上がらない
ものとなる。

これらのことから炭素含有質の使用済み金属鋳造用ノズ
ルの補修は全く行われていないのが現状である。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は、前述のように炭素含有質の使用済み金属鋳造
用ノズルの補修が行われていないという現状に鑑み、補
修層の剥離がおこらず、かつ補修層の耐用性も良い炭素
含有質金属鋳造用ノズルの熱間火炎溶射補修方法を提供
するためになされたものである。

く問題点を解決するための手段〉 本発明者らは、炭素含有質の金属鋳造用ノズルの補修方
法について鋭意研究を重ねた結果、使用済みノズル表゛
層部の炭素賞分を焼失し、該ノズル表面に火炎溶射によ
って耐火物組成体を形成することによって目的を達成で
きるとの知見をえ、この知見にもとづいて本発明をなす
に至った。

本発明は、炭素含有質の溶融金属鋳造用ノズルの補修に
おいて、該ノズル表層部の炭素質成分を焼失させた後に
、ノズル表面に耐火材を溶射する溶融金属鋳造用ノズル
の補修方法である。

く作　用〉 本発明方法は、可燃性ガスおよび支燃性ガスによる火炎
溶射補修方法を用いて、炭素含有質金属鋳造用ノズル外
壁損傷部を熱間で補修する方法である。

上記金属鋳造用ノズルにおいては、形状が通常円筒型で
あること、また金属鋳造の開始時にはノズル内を通過す
る溶湯熱により急激な温度上昇を伴うことなどからとく
に耐熱スポーリング性を重視した材質を採用しており、
−船釣には耐熱スポーリング性に優れた炭素含を質のア
ルミナグラファイト質あるいはジルコニアグラファイト
賞が用いられている。そこで、これらのノズル寿命は、
金属溶湯面に浮遊するスラグによる外周壁の溶…が主因
となっている。

以上のような炭素含有質の金属鋳造用ノズルの寿命向上
を図るために、溶損した炭素含有質の金属鋳造用ノズル
外周部に火炎溶射補修方法によって高密度かつ高耐食性
を有する耐火物組成物を溶着させる手段として、可燃性
ガスと支燃性ガスによる火炎熱で該金属鋳造用ノズル表
面を加熱し、表面への付着スラグを溶流除去した後、さ
らに該火炎によって加熱を継続し、該炭素含有質の金属
鋳造用ノズル表面の炭素質成分を焼失させる。該ノズル
組成物中の耐火性骨材が突出した状態を保持し、続いて
該火炎の中に補修用耐火材粉を供給し、耐火性の付着層
を成形する。

このときの脱炭層深さは１ｍｍ程度以上あればよく、１
ｍｓ以下では溶射中に該ノズル内部の未脱炭部の表層で
炭素質の酸化が進み、ＣＯあるいはＣ０ｗガスの発生が
起こりこのとき溶着層とノズル表面との間に空隙が生成
し、吹付は層の接着性は劣化し剥離し易いものとなる（
第１図参照）、シかし該脱炭層深さが１閣程度以上では
、その深さによる溶射補修層の耐用性に悪影響は及ぼさ
ないものの、極度に脱炭層を深くするのは該ノズル自体
の肉厚を小さくするものであり、内壁損耗を考えた場合
に寿命延長の妨げになることから、３ｒｍ程度に止めて
おくのが効果的である。

以上のようにして、炭素含有質の金属鋳造用ノズルを溶
射補修する場合、その付着層組成としては耐スラグ性等
を考慮してＭｇＯ：　８５重量％以上で他にＡ１＊Ｏｓ
　　：１０重量％以下、　Ｓｉｎ意：５重量％以下。

Ｆｅａｒｓ　　：　４重量％以下、ＣａＯ：２重量％以
下のＭｇＯ賞、ＭｇＯ：２０〜７ｏｔ１％、ＡＩｚ（ｈ
　　：３０〜８０重量％で他に５ｉＯｚ＋　Ｃａｂ、　
Ｆｅｚｅｓ　：　５重量％以下のＭｇＯ−Ａｌ　ｇｏｓ
系スピネル賞、Ｚｒ０ｚ　：　２０〜７０重量％。

Ｎ　＊（ｈ　　：　３０〜８０重量％、　ＳｉＪ、　Ｃ
ａＯ＋　ＦｅＪ３　：　５重量％以下のＺｒＯ□−Ａ１
ｔＣｈ’ｌｌなどが有効である。このとき該ノズル表層
部の脱炭によって突出した骨材は、例えばアルミナグラ
ファイト質ノズルの場合には、Ａｌｚ　Ｏｓ　あるいは
／’Ｊ　ｚ　Ｏｘ　とＳｉｎ、混合組成、またジルコニ
アグラファイト質ノズルの場合には、Ｚｒ０１あるいは
ＺｒＯ，と５ｉｆｔ混合物組成等が表面を覆う状態とな
る。これらの耐火性酸化物組成被膜上に前記溶射補修層
を形成した場合に、前記ノズル表面に突出した耐火性酸
化物との間で溶融化合が起こり、アルミナグラファイト
質ノズルの場合には、Ｍｇ０−ＡＺｚＯｓ系、　　Ｍｇ
ＯＳｉｎｇ　　Ａ７ＺＯ３系。

Ｚｒ０ｚ　　ＡｌｚＣｈ系、　ＺｒＯ，−ムライト系、
およびＡｊ、Ｏ。

−５ｉＯ＠−ＺｒＯｌ　−ＭｇＯ系の組成を、またジル
コニアグラファイト賞ノズルの場合には、ＭｇＯ−Ｚｒ
Ｏ□系。

ＭｇＯ−ＳｉＪ　−ＺｒＪ系、　Ａｊ　ｔａｘ　　　Ｍ
ｇＯ−ＺｒＯ２系、およびＡｌ　ｚＯｓ　−ＳｉＯ！−
ＺｒＯ□−？１ｇＯ系等の組成を形成し、いずれも該ノ
ズル表面と付着層との間に緻密で強固、かつ高融点組成
の層が介在することになり、付着層の剥離を防止できる
のはもちろんのこと、スラグあるいは地金等の介在がな
いため付着層の耐用性の向上を図ることができる。

〈実施例〉 本発明方法を用いて２００ｔｆ！ｉＩ鋼取鍋下部出鋼部
に取り付けたいわゆるタンデイツシュロングノズル（ア
ルミナグラフディト質、Ａｌｔ（ｈ　　：５８重量％。

Ｓｉｎｇ　：　２０重量％、Ｃ１２重量％）の外周壁の
溶頃部を、連々鋳込みの取鍋交換中に該ノズルをタンデ
インシュ内溶鋼から引き上げ、該タンデイツシュ内で火
炎溶射補修を行ワた。

まず、Ｃ５Ｈａガスと酸素ガスとをランスノズル先端よ
り噴出し、その燃焼火炎によって該ノズル溶購部を加熱
し、表面付着スラグを溶融滴下除去しく約１分間）、さ
らに同火炎でノズル表面を加熱し、該ノズル表層部の炭
素分を酸化除去（約１分間）、このときの炭素分除去作
業にはとくに供給酸素ガス量を供給Ｃ５Ｈｓガスの燃焼
当量分の約１．５倍を供給し、ノズル組襟内の炭素分を
酸化し易い操作を行った０以上のようにノズル表層部の
炭素を除去し、ノズル組成内の耐火性物質だけが表面を
被覆した状態を確認し、続いてつぎのような吹付は条件
のもとに吹付は補修を実施した。

ｈガスで吹付は材料を搬送する配管内に、ＣＪｓガスを
毎時３．０Ｎｎｆ混入し、支燃性ガスとして酸素ガスを
ランスノズルの先端から毎時３ＯＮ　ｒｒｆを噴出して
上記吹付は補修を８分間行った。なおこのときに供した
吹付は材料は、■最大粒径１０００１Ｍのアルミナ質耐
火材粒体（／Ｕｔ０２　４９５重量％、残部：５ｉＯｔ
＋　Ｃａｂ、　Ｆｅ＊Ｏｓ）　３０重置％とマグネシア
質耐火材粒体（ＭｇＯ：９Ｂ重量％、残部：　Ｓ　ｒ　
Ｏｔ　＋　Ｃａ　Ｏ＋ｐｅｓｏｓ）　７０重量％から成
る耐火性粒子の混合物、■最大粒径が１６０ｎで平均粒
径が１ＯＯ−のアルミニウムの粒子の三者を重量比で■
：■−８５　：　１５に混合した混合物である。

以上のようにして補修を行った結果、基体すなわちタン
デイツシュロングノズルおよび付着層の熱スポーリング
損傷もなく、付着層の基体への接着性はもちろん付着層
自身の緻密性も高く、さらに基体と付着層の剥離もなく
、補修作業も短時間で終了し、補修後直ちに連々鋳の鋳
込み作業に供することができた。

本発明方法を採用することによって補修層の剥離が防止
でき、該補修層の耐用性を向上でき、タンデイツシュロ
ングノズルの寿命は平均１２チヤージとなった。なお従
来、クンデイツシュロングノズルの寿命は平均６チヤー
ジであったので、本発明方法によってタンデイツシュノ
ズルの寿命は平均２倍となり著しく延長された。

〈発明の効果〉 炭素含有質の金属鋳造用ノズルの損傷部を本発明法によ
り熱間で火炎溶射補修することにより、基体との密着性
に優れた耐用性の高い補修層を短時間に施工することが
でき、炭素含有質の金属鋳造用ノズルの寿命を大幅に延
長することができる。

このことにより金属鋳造用ノズルの原単位および鋳片の
原価の低減に大いに寄与するのみならず、金属溶湯の連
続鋳造連々数の拡大にも大いに寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、炭素含有賞金属鋳造用ノズルの補修部表面に
おける脱炭層深さと付着層接着強さとの関係を示すグラ
フである。なお接着強さは曲げ強さて示した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　炭素含有質の溶融金属鋳造用ノズルの補修において、
   該ノズル表層部の炭素質成分を焼失させた後に、ノズル
   表面に耐火材を溶射することを特徴とする溶融金属鋳造
   用ノズルの補修方法。