JPH01148456A - 鋳造ノズルにおけるアルミナの付着防止 - 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］ 本発明は製鋼における注入ノズル等にアルミナが堆積す
ることを防止するための物品および防止の方法に関する
。

［従来技術］ 鋼の連続鋳造では、取鍋からタンディツシュに、タンデ
ィツシュから連続鋳造鋳型に溶鋼が注入される際、溶鋼
の流速を制御し、また、溶鋼を酸化から保護するため、
特殊な耐火物が使用されている。こうした耐火物には、
溶鋼の流速制御に使用される滑り湯口板やストッパロッ
ド、取鍋やタンディツシュの様々なコレクタノズル、溶
鋼を酸化から保護するため用いられる保護用取鍋覆いや
浸漬注入ノズルが含まれる。こうした種類の特殊耐火物
は、熱衝撃や溶鋼やスラグによる浸食などの苛酷な使用
条件にさらされる。

こうした特殊耐火物は１通例、含炭素耐火物、より特定
すれば、カーボン結合耐火物である。これらは通常、酸
化アルミニウム、酸化ジルコニウム、粘土、酸化マグネ
シウム、炭化ケイ素、シリカ、あるいはその他の稠密粒
子であって、特定のメツシュサイズのもの；薄片状黒鉛
由来の炭素。

無定型炭素、カーボンブラック、コークスおよびそれに
類するもの；とピッチまたは樹脂より得た炭素質結合剤
よりなる。

製鋼過程ではある程度の酸化が起こるもので、かなりの
量の酸素が溶鋼中に溶は込むことがありうる。それに続
く鋳造過程での鋼の凝固で、溶は込んだガスの多くは追
い出されるが、酸素の場合は、炭素と反応して一酸化炭
素となって出てくる。

吐き出された酸素、−Ｓ化炭素その他のガスは。

望ましくない空孔やひび、内部欠陥をつくり出すため、
完成鋼の品質は低下する。溶は込んだ酸素による問題を
解消するために、溶鋼は、金属アルミニウムやフェロマ
ンガン、フェロシリコンの添加により脱酸、すなわち「
キル」される、アルミニウムキルド鋼の場合、アルミニ
ウムは溶は込んだ酸素や酸化鉄と反応して細かく分散し
た酸化アルミニウムを形成し、その一部は浮かび上がっ
て溶鋼を覆うスラグに入るが、高度に分散した微粒子と
なって、凝固した鋼中に残存する部分もある。

連続鋳造の過程で、この極めて細かく分散したアルミナ
は、温度の低い耐火物表面に溶鋼中から析出したり、取
鍋からタンディツシュそして１４塁への経路で溶鋼を制
御するセラミック耐火物と反応して、これに付着する傾
向がある。

この析出アルミナは、取鍋覆いや浸漬注入ノズルつまり
サブエントリノズル（ｓｕｂｅｎｔｒｙ　ｎｏｚｚｌｅ
）すなわち単にＳＥＷ″と呼ばれているものとして一般
に利用されている典型的なアルミナ−黒鉛カーボン結合
耐火物に、特別な親和性を持っている。

アルミナがＳＥＨの内部に析出・蓄積して、溶鋼の流れ
は一点に限られるまでになると、そこから酸素トーチに
よって管路を突き破らなければならず、さもなけらばＳ
ＥＸは廃棄される。Ｓ素開通（ｏｘ７ｇｅｎｌａｎｃｉ
ｎｇ）が必要になれば、鋳造過程は中断され。

時間と経費の増加、鋳造効率の減少を招き、また鋼の品
質も低下せざるを得ない、　ＳＥＨのアルミナ閉塞全体
は、耐火物の期待寿命を減少させ、鋼生産者にとっては
大変に損失が大きい、アルミニウムキルド鋼では高い溶
存酸素濃度が予想され、管路内径へのアルミナ蓄積も大
きいために、浸漬注入ノズルの有用寿命は取鍋２〜３杯
分に限られるであろう。

従来、この問題の解決策の一つに、アルゴン注入ＳＥＸ
の開発があった。これは、鋳造の間、多孔質のノズル内
径に高圧アルゴンを浸透させ、これにより不活性ガス保
護層を形成し、分散アルミナの耐火物への結合を妨げる
ものである。アルゴンはまた、耐火物−溶鋼境界の酸素
分圧を低下させることによっても、アルミナ沈澱物の付
着の可能性を減少させる。このようなものの好例はＧｒ
ｕｎｅｒｅｔ　ａｔ、の英国特許出願（Ｂ　２．Ｉｌｌ
、８８０Ａに開示されたガス浸透浸漬注入ノズルである
。アルゴン注入技術はＳＥＨの寿命を一歩引き伸ばした
が、絶えず増大する経費−鋳造中に必要とされる大量の
アルゴンの費用およびより複雑なＳＥＷアルゴンノズル
の製作費の増加−をもたらした、また、吸収され、引き
続いて溶鋼が凝固する際にガスとなって駆逐されること
を通し、アルゴンが溶鋼中に望ましくないピンホールを
もたらすことも観察されている。

アルミナの蓄積を防ぐ、より低融点の内張り組成物を施
した注入ノズルを提供することも提案されている。現在
までに開発された内張り材料には。

Ｔａｔｅの英国特許出願（Ｂ　２，１７０，１３１Ａに
開示されたようなＣａＯ−Ｍｇ０−Ａ文２０３内張りの
使用がある。

これは低融点共融物（１３５０℃〜１８００℃）の開発
で、アルミナが内張りに沈澱し反応する際、共融物がノ
ズルから洗い出されるのである。融解によってアルミナ
の蓄積が防がれ、溶鋼の自由な流れが確保される。アル
ミナ付着の防止に有効であると報告されているものには
、Ｒａｓｅｎｇｔｏｃｋ　ｅｔ　ａｌ、の英国特許出願
（Ｂ　２，１３５，９１８Ａによる酸化マグネシウム（
ＭｇＯ）スリーブ管もある。

さらにまた、　Ｋｕｒａｘｈｉｎａ　ｅｔ　ａｌ、の英
国特許出願（Ｂ　２，１１０．ｆ３７１Ａには、改良さ
れた幾可的状態を持った浸漬ノズルの提供が提案されて
いる。ここでは、ノズル内径の下部部分が上部より大き
く、その中間部に、流路の閉塞を防ぐため、角度を帯び
た段階がある。ノズル上部はアルミナ−黒鉛からなり、
下部はジルコニア−黒鉛である。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、鋳造過程でのＡ１２０３の蓄積を防ぐ方法お
よび浸漬注入ノズルや取鍋覆い、コレクタノズルその他
類似の構成物の内張りとして形成される耐火性組成物の
製品を提供することを目的とする０本発明はこのように
、アルミニウムキルド鋼その他類似のものの連続鋳造過
程での溶鋼流制御および溶鋼保護に使用される特殊耐火
物に、アルミナその他の酸化物が蓄積するのを阻止する
ものである。

さらにまた１本発明は、サブエントリ注入ノズル用内張
り組成物を提供する。これは、溶鋼−ノズル境界での非
浸潤特性を向上させることにより、アルミナが耐火物に
付着するのを実質的に防ぐものである０本発明は、製造
中の焼成過程および鋳造操作の過程でのひび割れを防ぐ
ために現在使用されているアルミナ−黒鉛およびジルコ
ニア−黒鉛耐火物と同様の熱膨張性を持つ組成物からな
るノズル内張りを提供する。さらにまた１本発明の内張
り組成物は、すぐれた鋼浸食抵抗性を提供するもので、
既存のＳＥＷ　（ｓｕｂｅｎｔｒｙ　ｎｏｚｚｌｅ）ノ
ズルのアルミナ−黒鉛本体同様、長に鋳造シーケンスお
よび低い浸透性で、望ましくない酸化の機会を減少させ
る。

本発明はさらに、現行のアルゴンＳＥＷと同レベルある
いはそれ以上にアルミナの蓄積に抵抗するキルド鋼連続
鋳造用のＳＥＸすなわち浸漬注入ノズルを提供する０本
発明のＳＥＷは、ノズルを構成する他の従来の耐火物と
ともにプレスと焼成を同時に施した内張り材料を含む０
本発明はこのように。

これまでのこうした操作で必要とされていた高価な不活
性ガス装置および複雑かつ高価なガス浸透ノズルの必要
なしで、アルミナ蓄積を減少させるという所定の目標を
達成する。

［発明の構成］ 簡単に言えば１本発明は、アルミニウムキルド鋼のＭ統
鋳造の過程で、注入ノズルやそれに似た形のものの内部
へのアルミナや他の酸化物の蓄積を最小限に抑えるため
の方法および耐火物を提供する０本発明による注入ノズ
ルは、その入口から出口の端まで、軸に沿って中心部が
くり抜かれたノズル本体からなる。ノズル本体は、好ま
しくは従来のアルミニウムー黒鉛カーボン結合耐火物で
形成されたもので、その外側周縁部に、溶融スラグと接
するスラグ線スリーブ管を包含してもよい。

このスラグ線スリーブ管は、従来のジルコニア−黒鉛耐
火物でもよいし、本発明の改良型カーボン結合ＳｉＡ文
ＯＮ組成物で形成されていてもよい、ノズル本体の中心
穿孔部は、後述のＳｉＡ見ＯＮ−黒鉛組成物からなる一
体化した内張りをその周りに包含している。また、ノズ
ルには出口端に出口ボー）　（ｅｘｉｔ　ｐａｒｔＳ）
があり、望ましくないアルミナ形成を最小限に抑え、そ
れにより溶鋼の閉塞を防ぐため、この出口ポートも好ま
しくは、本発明のカーボンボンドＳｉＡＪＩＯＮ材料で
内張すされる。内張り材は、アルミナ−黒鉛本体とジル
コニア−黒鉛あるいはＳｉＡ文ＯＮ−黒鉛のスラグ線ス
リーブ管とを同時にプレスし、その後、還元方囲気中で
焼成するのが便利である。仕上り後すなわち焼成後のノ
ズル穿孔内内張りの厚さは、好ましくは、約５ないし２
５ｍ＋ｓで、この厚さは、連続鋳造の条件や鋼の品質に
依る。

本発明に従って、鋼の連続鋳造の過程で、サブエントリ
ノズルあるいは似た形の耐火物へのアルミナその他の酸
化物の蓄積に抵抗する方法が提供される。それは、好ま
しい範囲内、本質的には以下のものからなる組成物： 成　　分　　　　　　　　　重量２による量（ａ）炭素
　　　　　　　　　　　　約４〜５０％（ｂ）ＳｉＡＪ
ＩＯＮ　（Ｓｉ６−ｚ　　ＡｆＬｚ　Ｏｚ　Ｎ６−ｚ　
　約２０〜９０％ここで２は０から５） （ｃ）酸化防止剤（Ｂ４１１１：および類するもの）約
２〜８ｚ（ｄ）結合剤　　　　　　　　　　　　約Ｏ〜
１０％（ピッチや樹脂および類するもの） （ｅ）希釈用耐火粒子　　　　　　　　　約０〜７０％
（Ｓｉ０２．　ＡＪＬ２０３．　ＺｒＯ２および類する
もの）の内張りで溶鋼との接触に適合するようにした耐
大物を提供すること、該内張り組成物上に溶鋼を通すこ
と、よりなり、これによって、アルミナその他の酸化物
の蓄積は抵抗を受け、その結果、ノズルやそれに類する
ものの寿命は伸びることとなる。

［発明の具体的記載］ 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

図面中、サブエントリノズル（ＳＥＮ）ｔｏは、従来の
底注ぎタンディツシュ２の定位置に示されている。タン
ディツシュは、耐火物内張り　４を持ち、これには、た
とえばアルミニウムキルド鋼のような金属の溶融浴が包
含され、溶鋼は、ノズルｌＯを通して従来の連続鋳造鋳
型８へと移される。鋳型８には、それを取り巻く鋳型冷
却用水ジャケットが含まれれる。ノズル１０には内部穿
孔部１２があって、これは、タンディツシュ２に位置す
る入口端から鋳型８の内部に位置する出口端へと軸に沿
って伸びている。ノズルの出口端には複数の出口ポート
（ｅｘｉｔ　ｐｏｒｔ）　１４が形成され、ノズルの内
部穿孔１２とつながっている。連続鋳造作業の間、溶鋼
６はタンディツシュ２から５ＥＮＩＯへ流れ、内部穿孔
１２を通って、溶鋼表面１Ｂより下のポート１４からノ
ズルを出る。こうして、ＳＥＨの放出端は、鋳型８の底
部からゆっくり降下する凝固ストランド１７の溶鋼核１
５の内部に位置する。　５ＥＮＩＧのような浸漬エント
リノズルの使用には、他の周知の利点とともに、溶鋼の
はねや酸化を防ぐ働きがある。ノズル１０の本体に一般
に使用されている耐火物は、アルミナ−黒鉛で、これは
、そのすぐれた熱衝撃耐性と鋼浸食耐性により、特にこ
のような環境に適している。

非金属介在物を捕捉して、これが溶鋼に入らないように
、金属表面１Ｂ上に鋳型パウダの層を設けることも、連
続鋳造作業では普通である。鋳型パウダはまた。潤滑剤
としても働き、金属ストランド１７が鋳型８を出る際に
はその表面を保護する。

一般に使用されている鋳型パウダは、比較的低融点の酸
化物混合物からなり、これは、鋳型内の溶鋼表面ＩＢ上
に浮かぶ溶融スラグ層１Ｂを形成する。

サブエントリノズルのこのスラグ層１８と接触する領域
は、スラグ線あるいはパウダ線領域と呼ばれ。

ここでは、ノズル本体の平均に比べて早い割合で腐食や
浸食が進むことが観察されている。アルミナ−黒鉛のノ
ズル本体１０の寿命を伸ばすため、サブエントリノズル
にスラグ線スリーブ管すなわち挿入部２０を設けるのが
普通である。これは、鋳型パウダスラグの浸食に対し抵
抗力の強い材料でできている。スラグ線スリーブ管２０
に適した耐火物として使用できる材料には、既知のジル
コニア−黒鉛や本発明の新規なカーボン結合ＳｉＡ見Ｏ
Ｎ組成物がある。

改良されたスラグ線材料の使用によってノズルの寿命が
効果的に伸びるにつれ、ノズルの寿命に影響を及ぼす限
定要因は、今では、鋳造中、いかに開口を維持できるか
、その能力に掛かってきた。

改良された市販のジルコニア−黒鉛スラグ線スリーブ管
の使用により、連続鋳造過程での平均的なアルミナ−黒
鉛浸漬注入ノズルの通常の平均寿命は、取鍋２〜８杯分
にまで伸びたが、鋳造時間が長くなった結果、アルミナ
−黒鉛ノズルに特徴的であるとわかったりまりの問題が
重要になってきた。前述のように、分散アルミナ、とり
わけアルミニウムキルド鋼中のそれには、温度の低いア
ルミナ−黒鉛ＳＥＸの内径表面に析出番付層するという
傾向がある。この蓄積は通常、鋼の流れが限定されたり
閉塞されるまで続き、正常な流れを回復するために酸素
開通が必要になる。アルミナ閉塞のため、ＳＥＷを廃棄
し、取り替えなければならないこともしばしばである。

ノズル中央穿孔１２の周り、および出口ポート１４の周
りにそれぞれ形成した。下記のＳｉＡＪＩＯＮ−黒鉛組
成物からなる内張り２２および２２°によって、ノズル
１０の寿命が劇的に増すことを我々は発見した。これは
、これまでのところ他よりもすぐれた抗アルミナ蓄積性
能を示してきたアルゴン注入ノズルにも優っている０本
発明による内張り２２および２２°を持つノズルＩＯは
、アルミニウムキルド鋼その他の連続鋳造の過程で、ア
ルミナやその他の酸化物の形成・蓄積に抵抗するのであ
る。このカーボンポンドＳｉＡｆＬＯＮ内張り２２およ
び２２°耐火物の好ましい出発原料組成は、本質的に以
下のものよりなる（′重量％）： （ａ）炭素　　　　　　　　　　　約４〜５０％（ｂ）
　　ＳｉＡＪＩＯＮ　　　　　　　　　　約２０〜９０
％（ここでＳｉＡｉＯＮはＳｉ６−ｚＡｌ　ｚＯｚＮＢ
−ｚという組成で、１つ以上の２が０より大きく５まで
の範囲の値をとる） （ｃ）酸化防止剤　　　　　　　　　約２〜８ｚ（たと
えば、ＳｉＣ，ＳｉＣ２，Ｂ十Ｃ，ホウ素化合物。

アルミニウム、ケイ素、他の含ケイ素化合物、他のガラ
ス形成化合物　その他） 炭素的材料から選ばれるもの） （ｅ）他の希釈用耐火物粒子・粉　　約０〜７０％（耐
火物工業で周知のものであって、たとえば粘土、アルミ
ナ、ジルコニア、ジルコン、シリコン、炭化ケイ素、ム
ライト、クロミア、亜クロム酸鉄、マグネシア、アルミ
ン酸マグネシウムその他、また、周知ではない耐火材料
として、窒化アルミニウム、窒化ホウ素その他） 内張り組成物は、ＳｉＡＪＩＯＮ粒子または微粉末を単
体炭素、好ましくは黒鉛と結合することにより調整する
。この混合物には、あまり高価ではない希釈物として、
既知の追加的な耐火物粒子を加えてもよい０次いで、樹
脂やピッチのような炭素質結合剤を、Ｓｉｎ、　Ｓｉ０
２．　Ｂ２Ｏ３他のホウ素化合物、その他既知の酸化防
止剤とともにブレンドする。

炭素質結合剤は、焼成に先立って、プレス、硬化、形成
したものに機械的強度を付与するために用いられる。結
合剤は、熱処理の過程で、当初の重量の約５０％を失う
、このため、炭素質結合剤は、焼成後の組成物の最終的
な炭素含有量に、その使用量によって、痕跡量から約１
３重量２までの寄与をすることになる。内張り材料２２
および２２゛は、好ましくは、ノズル本体１０およびス
ラグ線スリーブ管２０とを同時にプレスして、図面に示
した複合ノズルすなわちＳＥＸを製造する。プレスされ
た複合物は、硬化した後、還元雰囲気中、既知のやり方
で、普通８００°Ｃから１５００℃の間の温度で焼成す
る。

図面に示したように、内張り２２はノズル内部穿孔１２
を取り巻いていて、一方、内張り部分２２°は、５ＥＮ
ＩＯ出ロボート１４を取り巻いている。内張り部分２２
および２２′の厚さは、好ましくは５ないし２５■で、
この厚さは、予想される鋳造条件および鋼の質により選
択される。

図面に示した浸漬ノズル１０のような典型的ＳＥＮは、
２種の異なる耐火性組成物からつくられた含炭素成形体
であってもよいし、こうした一般に使用されているノズ
ルの主要本体部分は、アルミナ−黒鉛カーボン結合材料
からなるものでもよい。

これまで、アルミナ−黒鉛耐火物は、そのすぐれた熱衝
撃耐性と耐侵食性により、鋼の連続鋳造での浸漬注入ノ
ズルとして使用され好成績をあげてきた。スラグ線領域
２０は、好ましくは、既知のジルコニア−黒鉛カーボン
結合材料あるいは本発明のＳｉＡ１ＯＮ力−ボン結合材
料でつくる０本発明の内張りとともに使用することので
きる市販のアルミナ−黒鉛本体１０およびジルコニア−
黒鉛スリーブ管２０の典型的な化学組成は、第１表に示
すとおりである（重量％）。

第１表 ＳｉＡＲＯＮは、窒化ケイ素マトリックス全体へ酸化ア
ルミニウムまたは窒化アルミニウムが固溶および／また
は分散したものと定義される。−船釣には、　　ＳｉＡ
文ＯＮは、少なくとも８０重量２の酸窒化ケイ素−アル
ミニウムからなる耐火材料として記述され、ここで、酸
窒化ケイ素−アルミニウムとは、ベータ窒化ケイ素（Ｓ
＋３Ｎ４）を基礎とした結晶構造であって、増加した単
位胞を除き、次の式に従うものである： Ｓｉ６−ｚ　　ＡＪｌｚ　　Ｏｚ　　Ｎ６　　ｚここで
、２はＯよりきく５以下である。また、ここで使用した
ＳｉＡｆＬＯ）１粒子は、アルミナ−シリカ材料−を、
窒素中で炭素熱還元して製造した。

以下に述べる実施例では、様々な試験組成物をつくるの
に使用したＳｉＡｉＯＮその他の耐火物粒子や粉末の粒
子寸法は１粒子についての一４メツシュ（米国標準ふる
い寸法）未満から、微粉末についての平均粒子寸法的０
．５ミクロンまでの範囲に及ぶ、この２つの限界値の中
間の粒子寸法を持つ粒子および粉末が、我々の発明を実
施する際の出発原料として使用に適している。混合物へ
の単体炭素添加物は、黒鉛、カーボンブラック、石油コ
ークスその他のかたちでよい、以下に示す実施例では、
天然の脈状あるいは薄片状黒鉛のかたちの黒鉛を使用し
て、この炭素添加物をつくった。これら天然の黒鉛は、
普通、結晶質黒鉛と呼ばれるもので、約７０重量２以上
の炭素を含有している。

黒鉛の粒子寸法は、好ましくは米国標準で−８メツシユ
未満である。ｉ片状黒鉛は小片構造を持ち。

その熱伝導性が高いため、ある種の応用ではよす好まし
いこともある。

支差１」 以下の例では、ｚ＝１．５およびｚｚ３の２種類のＳｉ
ＡｊＬＯＮ組成物をつくった。焼成ＳｉＡ文Ｏ文数Ｎ粒
子イツトリアとともに１７００℃で焼成して得たもので
１粒子は粉砕して寸法を整え、鉄は、磁気的方法で取り
除いた。

様々な組成のカーボン結合ＳｉＡ文ＯＮ−黒鉛を混合、
ブレンドし、内径５０＋ｅｍｘ外径１１５ｍｍｘ長さ　
１８０ＩＩＩＩ＋の管にプレスして、還元雰囲気中で焼
成した。

この管から、２０層ａｘ　２０ｍｍｘ長さ１５ｈｍの短
管を切り取り、鋼浸食およびアルミナ蓄積試験のための
４木からなるセットに装着した。低炭素１０１０鋼くず
鉄をＭｇＯるつぼ中、銹導電流で溶かし、溶鋼中。

最大限の酸化アルミニウム濃度が得られるように、溶融
浴にガス状敢素を直接注入して鋼酸素レベルを上げ炭素
含有量を下げた。また、その後、０．２〜０．５ｚの金
属アルミニウムを加え、温度を１８８０℃〜１７２０℃
の間に保った。

この溶鋼に、鋼を脱酸すなわち「キル」するため金属ア
ルミニウムを加えた。試験群として４木のサンプル管を
一緒に装着し、アルミニウムキルド鋼に浸して毎分２０
回転で１０分間回した。実際にアルミナ蓄積傾向のある
あるサンプルには、試験後１ｗ＆粉末状アルミナの厚い
被膜が沈着した０組成間の区別をつけるため、それぞれ
のサンプルについてアルミナ蓄積が記録、記載された。

これらの物理的観察に基づき、４木のセット中、各サン
プルを他に対してランクづけした。ランキングの“１″
はアルミナ蓄積へのすぐれた抵抗性を示し。

ランキングの”じはアルミナ蓄積への抵抗性がよくがい
ことを示す、数回の試験の後、蓄積抵抗性ランキングを
平均し、材料を、その蓄積性能によってランクづけした
。このランキングは、本来、定量的なものではないが、
この蓄積ランキングは、耐火性組成物のアルミナ蓄積と
いう問題への感受性の便利で有効な指標になっている。

以下、第２表に、試験した改良ＳｉＡ文ＯＮカーボン結
合内張り組成物の焼成時組成とアルミナ蓄積ランキング
の比較の詳細な結果をまとめて報告する、これらの結果
は、試験中に対照標準とした既知のアルミナ−黒鉛およ
びジルコニア−黒鉛材料と比較しである。アルミナ蓄積
抵抗性パラメータは、ここに示した試験サンプルの数の
平均値である。以下、第２表。

自ｌさ＋　＋：＋＝＋　＋　＋　＋”：　　。

＝１真＝１１１峠゛１８１″′　− ＝１８３１１１ｙ：、ｌマ１１１″　−；：ｌＫ！ｌ；
！ＩＩ＋−１９日ＩＩ！−”＝１良＄１　１　１−１９
Ｉ１１″′　−；；１３！ｌｊｌ　　ｌ　　＋−１”ｌ
　　ｌ　　Ｉゝ　−！ ＴＪＪ２表に報告したこの試験結果は１本発明による内
張り材料−カーボン結合ＳｉＡＪＬＯＮ系を基礎とした
組成番号＃ｌから＃ｌＯに代表されるもの−これが、標
準アルミナ−黒鉛（組成番ｐｓｔｔ）やジルコニア−黒
鉛耐火物（組成番号＃１２）にも、アルミナ蓄積抵抗性
という点で、明らかにまさっていることを実証している
。また、組成番号＃８のように、異なるＺ値のＳｉＡ文
ＯＮ材料を混合しても、ノズル内張りでのすぐれた対ア
ルミナ形成特性が得られ得ることも観察される。

支息１」 本発明の、ノズル１０のような、第３表に示す対アルミ
ナ蓄積内張り組成を持ったフルサイズの浸漬注入ノズル
をプレスし、焼成し、低炭素アルミニウムキルド鋼の連
続鋳造を専門とする製鋼業者の、ちとで、試験用ピース
として試験した。

第　　３　　表　　　　（重量％） 炭素　　　　　　　　　２Ｈ ＳｉＡＪＩ　０Ｎ（ｚ＝１．５）　　　　　８７％Ｓｉ
Ｏ□　　　　　　　　　１ｚ 抗酸化剤　　　　　　　　３ｚ 第３表のＳｉＡ文ＯＮ−黒鉛内張り組成を持った本発明
の浸漬ノズル１０を、ツインストランド鋳造機に、市販
のＳＥＷアルゴン注入ノズルと並行にして試験した。こ
のＳＥＮアルゴンノズルは、市販ノ浸漬ノズルで、圧縮
アルゴンガスがノズルの内部内張りに浸透するようにし
てあり、アルミナ蓄積および内部つまりを防止するため
一般に使用されている。試験した型のＳＥＮアルゴンノ
ズルは、これまで、すぐれた抗蓄積性能を提供してきた
ものである。これらの試験用ノズルを、溶鋼がタンディ
ツシュから連続鋳造鋳型へと移されるように設置し、２
８４８型鋼を、取鍋温度１５４４℃〜１５７０°Ｃで連
続鋳造した。鋳造試験により、ＳｉＡ文ＯＮ−黒鉛抗蓄
積内張り２２および２２′は、取鍋で連続９杯分、完壁
に機能することが示された。これは、内張りのない、あ
るいはアルゴン注入のない浸漬ノズルに通常期待される
取鍋注入の数のおよそ２倍である。このＳｉＡ文ＯＮ−
黒鉛内張り５ＥＮＩＧと並行にして操業した対照用ＳＥ
Ｘアルゴンノズルでは、取鍋７杯目の後に酸素開通が必
要になり、８杯目の後にすっかり閉塞した。このように
、本発明のノズル５ＥＸＩＯにより、高価なアルゴン注
入の必要はなくなる。

浸漬されたノズル内でのアルミナ蓄積の機構は、単に低
温な耐火物表面へのアルミナ沈着、それに続く核になる
部位からの沈澱の成長、だけでなく。

溶鋼の浸潤や凝固にも関係しているらしい０本発明のＳ
ｉＡｉＯＮ−黒鉛内張りは、窒化ケイ素材料の鋳造中で
の酸化により、内張り一溶鋼境界に高融点ガラス質層を
発達させる。このガラス質境界は、通常の予熱操作中で
も不動（不活性）であって大変に保護的であることが示
された。同様の特徴は溶鋼環境でも明白で内張りの浸食
を抑制するものと推定される。　　ＳｉＡ１ＯＮの浸食
が抑制される結果。

アルミナの核形成も防止され、アルミナ沈着の蓄積も防
がれると理論的に考えられる。アルミナ以外の酸化物の
核形成および蓄積も抵抗を受ける。

本発明の具体的実施態様を詳細に述べてきたが、当業者
にとっては、開示の全体としての教示に照らして、これ
らの詳細に様々な修正や変更を行なうことは可能であろ
う、したがって、開示した特定の組合わせは、単に説明
を目的としたものであって１本発明の範囲を限定するも
のではない０本発明の範囲は、特許請求の範囲のすべて
の範囲およびそれと均等なすべてである。

【図面の簡単な説明】

図面は１本発明の抗アルミナ蓄積内張りを持ったサブエ
ントリノズルを備えた底注ぎタンディツシュが溶鋼を連
続鋳造鋳型に流している様子を示す部分断面図。 ２　：底注ざタンディツシュ　　４：耐火物内張り６　
：溶鋼　　　　　　　　　　８：鋳型１０：サブエント
リノズル（ＳＥＸ） １２：ノズル内部穿孔　　　　　１４：出ロポート！６
：溶鋼表面　　　　　　　　１８：溶融スラグ暦２０ニ
スラグ線スリーブ管　　　２２．２２°　：内張り図面
の；９割内容ｌ：変更なし） 図面 手続補正書 昭和６３年１０月２θ日 特許庁長官　　吉　１）文　毅　　　殿１、事件の表示 昭和６３年特許願第２３５１２６号 ２、発明の名称 鋳造ノズルにおけるアルミナの付着防止３、補正をする
者 事件との関係　　特許出願人 名　称　　　ヴエスヴイアス・クルージプル・カンパニ
ー４、代理人　（〒１６４） 住　所　　東京都中野区本町１丁目３１番４号シティ−
へイムコスモ１００３号室 電話（０３）３７３−５５７１（代） ６、補正により増加する発明の数　なし７、補正の対象
　明細８（浄書） ８、補正の内容　別紙のとおり　　　　　　　　　７−
＝）＼手続補正書 昭和６３年１２月２３日 特許庁長官　　吉　１）文　毅　　殿 １、事件の表示 昭和６３年特許願第２３５１２６号 ２、発明の名称 鋳造ノズルにおけるアルミナの付着防止３、補正をする
者 事件との関係　　特許出願人 名　称　ヴエスヴイアス書クルージプル・カンパニー４
、代理人（〒１６４） 住　所　東京都中野区本町１丁目３１番４号シティーハ
イムコスモ１００３号室 電話（０３）３７３−５５７１（代） 氏名弁理±７１１９松井政広

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、溶鋼の鋳造に使用するための、酸化物の蓄積に抵抗
   するため、カーボン結合耐火性組成物からなる溶鋼接触
   面を包含し、該組成物が、重量比で本質的に以下のもの
   からなる物品。 （ａ）約４％から約５０％の炭素： （ｂ）約２０％から約９０％の量のＳｉＡｌＯＮ（ここ
   で、ＳｉＡｌＯＮは式Ｓｉ＿６＿−＿ｚＡｌ＿ｚＯ＿ｚ
   Ｎ＿８＿−＿ｚで表わされる組成を持ち、１つ以上のｚ
   が、０より大きく５以下である値をとる）； （ｃ）約２％から約８％の量の酸化防止剤成分。 ２、請求項第１項の物品であって、金属接触面の組成が
   、粘土、アルミナ、ジルコニア、ジルコン、シリカ、炭
   化ケイ素、ムライト、クロミア、亜クロム酸鉄、マグネ
   シア、アルミン酸マグネシウム、窒化アルミニウム、窒
   化ホウ素その他類似のものからなる群から選ばれる少な
   くとも１種類のものからなる希釈成分を、痕跡量から約
   ７０重量％まで含むもの。 ３、請求項第１項の物品であって、金属接触面の組成が
   、一部は黒鉛に由来する炭素成分を有するもの。 ４、請求項第３項の物品であって、該炭素成分の部分は
   、１３重量％までの量、炭素質結合剤に由来するもの。 ５、請求項第４項の物品であって、炭素質結合剤が、ピ
   ッチおよび樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種
   類のものからなる源に由来するもの。 ６、請求項第１項の物品であって、酸化防止剤が炭化ケ
   イ素、ケイ素、その他の含ケイ素化合物、その他のガラ
   ス形成化合物および含ホウ素化合物からなる群から選ば
   れる少なくとも１種類であるもの。 ７、請求項第１項の物品であって、該物品が連続鋳造用
   耐火性サブエントリノズルであるもの。 ８、請求項第７項の物品であって、ノズルが、アルミナ
   −黒鉛材料の本体部分からなり、該本体が、その周囲に
   内張りを施した内部穿孔を持ち、該内張りは該酸化物蓄
   積抵抗性耐火性組成物からなるもの。 ９、請求項第８項の物品であって、サブエントリノズル
   が、溶融スラグ浸食に抵抗する耐火性材料からなる外部
   スラグ線スリーブ管領域を包含するもの。 １０、請求項第９項の物品であって、スラグ線スリーブ
   管材料がジルコニア−黒鉛であるもの。 １１、請求項第９項の物品であって、スラグ線スリーブ
   管が、カーボン結合ＳｉＡｌＯＮ−黒鉛材料を含むもの
   。 １２、請求項第７項の物品であって、ノズルが、低炭素
   キルド鋼の連続鋳造の使用のためのものであるもの。 １３、溶鋼の連続鋳造の使用を目的としたサブエントリ
   ノズルであって、以下のものからなるもの。 （Ａ）耐火物材料の本体部分で、該本体の入口端から出
   口端まで溶鋼を運ぶために中心軸穿孔を持ったもの； （Ｂ）内張り部分で、該中心穿孔を取り巻き、該溶鋼と
   の接触に適合し、該内張り部分が重量比で本質的に以下
   のものからなるカーボン結合耐火性組成物であり、これ
   によって、連続鋳造操作の過程で、ノズル穿孔内でのア
   ルミナ他の酸化物の形成・蓄積に抵抗するよう改良され
   たもの。 （ａ）約４％から約５０％の炭素； （ｂ）約２０％から約９０％の量のＳｉＡｌＯＮ（ここ
   で、ＳｉＡｌＯＮは式Ｓｉ＿６＿−＿ｚＡｌ＿２Ｏ＿ｚ
   Ｎ＿８−ｚで表わされる組成を持ち、１つ以上のｚが、
   ０より大きく５以下である値をとる）； （ｃ）約２％から約８％の量の酸化防止剤成分。 １４、請求項第１３項のサブエントリノズルであって、
   内張り部分の組成が、粘土、アルミナ、ジルコニア、ジ
   ルコン、シリカ、炭化ケイ素、ムライト、クロミア、亜
   クロム酸鉄、マグネシア、アルミン酸マグネシウム、窒
   化アルミニウム、窒化ホウ素その他類似のものから構成
   されるグルーブの少なくとも１種類のものを、痕跡量か
   ら約７０重量％の量で含むもの。 １５、請求項第１４項のサブエントリノズルであって、
   連続鋳造の鋳造操作の過程で、液体スラグ層との接触に
   適合するため、該本体の外周表面に、スラグ線スリーブ
   管部分を包含するもの。 １６、請求項第１５項のサブエントリノズルであって、
   本体部分はアルミナ−黒鉛耐火性材料から構成され、ス
   ラグ線スリーブ管はジルコニア−黒鉛耐火性材料から構
   成されるもの。 １７、請求項第１５項のサブエントリノズルであって、
   本体部体はアルミナ−黒鉛耐火性材料からなり、スラグ
   線スリーブ管は、内張り部分と同一の耐火性材料から形
   成されるもの。 １８、請求項第１５項のサブエントリノズルであって、
   本体部分とスラグ線スリーブ管部分は、内張り部分と同
   一の耐火性材料から形成されるもの。 １９、取鍋あるいはタンディッシュ手段から鋳型手段へ
   溶鋼を移す工程を含む溶鋼鋳造法の改良方法であって、
   該移送工程で溶鋼が接触する表面を、重量比で本質的に
   以下のものからなる耐火性組成物とすることからなるも
   ので、酸化物沈着の蓄積が、該表面組成物により抵抗を
   受けるもの。 （ａ）約４％から約５０％の炭素； （ｂ）約２０％から約８０％の量のＳｉＡｌＯＮ（ここ
   で、ＳｉＡｌＯＮは式Ｓｉ＿６＿−＿ｚＡｌ＿ｚＯ＿ｚ
   Ｎ＿８＿−＿ｚで表わされる組成を持ち、１つ以上のｚ
   が、０より大きく５以下の値をとる）； （ｃ）約２％から約８％の量の酸化防止剤成分。 ２０、請求項第１９項の方法であって、溶鋼接触面は、
   サブエントリノズル内の穿孔の内張りであるもの。 ２１、請求項第２０項の方法であって、溶鋼はアルミニ
   ウムキルド鋼であるもの。