JPH0148110B2

JPH0148110B2 -

Info

Publication number: JPH0148110B2
Application number: JP59004582A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Yanagi; Mikio Sakaguchi
Original assignee: Harima Ceramic Co Ltd
Current assignee: Harima Ceramic Co Ltd
Priority date: 1984-01-12
Filing date: 1984-01-12
Publication date: 1989-10-18
Also published as: JPS60148649A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、鋼の連続鋳造に使用される溶鋼鋳造
用ノズルの製造方法に関するものである。鋼の連続鋳造に使用される鋳造用ノズルは、溶
鋼の酸化、乱流などを防止する重要な役割をも
つ。従来、この種のノズルは、アルミナおよび炭素
を主体とし、これにシリカを20wt％前後含有し
た材質が主流をなしている。しかし、この材質は
耐スポーリング性に優れる反面、溶鋼接触部およ
びパウダーライン、スラグラインの局部溶損が大
きいという欠点がある。なお、ここでいうパウダーラインとは、鋳造用
ノズルがモールド中に浸漬された際、溶鋼面に浮
遊するパウダーと接触する部位をいう。一方、ス
ラグラインとは、タンデツシユ中に浸漬されたと
き、溶鋼面に浮遊するスラグと接触する部位であ
る。パウダーライン、スラグラインのみを耐食性に
優れたジルコニア−炭素質とすることが知られて
いるが、溶鋼接触部の溶損に対処されていない。
そこで、鋳造用ノズル全体をこのジルコニア−炭
素質構成することも考えられるが、ジルコニアの
比重が大きいためにノズル重量が増し、ノズル交
換などのハンドリングが低下したり、又、重量が
大なる材質がノズルの下部に位置すると、ノズル
は構造的に折損が生じ易い。また、ジルコニア−
炭素質は、アルミナ−炭素−シリカ質に比べて溶
鋼に対する耐食性に劣る。本発明は、以上の従来の欠点を解消することを
目的としたもので、各部を下記(A)、(B)、(C)からな
る配合物とし、これを成形後、焼成することを特
徴とした溶鋼鋳造用ノズルの製造方法である。 (A) 本体の配合物がアルミナと炭素を主体とし、
さらにこれにシリカをSiO₂換算で10〜40wt％
含有する。 (B) 溶鋼接触部の配合物がアルミナと炭素を主体
とするか、又はこれにシリカをSiO₂換算で本
体の配合物より5wt％以上少ない割合で含有さ
せてなる。 (C) パウダーライン又はスラグラインの配合物が
ジルコニア50〜90wt％と炭素10〜50wt％から
なる。以下、本発明をさらに詳述する。本体の配合物は、アルミナと炭素とシリカより
なる。アルミナは耐火性、耐食性を付与する役割をも
ち純度90wt％以上であれば電融品、焼結品のい
ずれでもよい。好ましい配合割合は35〜90wt％
で、35wt％未満では、耐食性が不十分であり、
90wt％を超えると、その分、炭素、シリカなど
の割合が少なくなつて、耐スポーリング性に劣
る。炭素は耐スポーリング性、耐食性などを向上さ
せる。固定炭素量75wt％以上であれば、天然、
人工を問わず使用できる。例えば、りん状黒鉛、
土状黒鉛、電極屑、ピツチコークス、カーボンブ
ラツクなどが挙げられる。中でも、りん状黒鉛が
最も好ましい。その配合割合は、例えば５〜
50wt％とする。5wt％未満では、耐スポーリング
性、耐食性に劣り、50wt％を超えると耐酸化性
の点で問題がある。シリカは、無定形の場合に低膨張性であり、ま
た熱間で軟化するため、これを配合したことで耐
スポーリング性が向上する。配合するシリカの形
態は、溶融シリカが最も好ましいが、他の無定形
シリカ、例えばシリカフラワー、長石などでもよ
い。配合量は、SiO換算で10〜40wt％添加する。
10wt％未満では、耐スポーリング性の効果がな
く、40wt％を超えると低融点物質の生成量が多
くなつて熱間強度、耐食性が低下する。溶鋼接触部は、アルミナと炭素、又はこれに前
記本体より少ない割合でシリカを含有した配合物
とする。シリカを配合しないか又はその割合を少
なくしたことで溶鋼に対する耐食性が向上する。
この場合、アルミナと炭素については、上記本体
の説明で示す種類・配合割合が好ましい。シリカ
を配合する場合は本体よりシリカ含有量をSiO₂
換算で5wt％以上少なくする。パウダーライン、スラグラインは、ジルコニア
と炭素からなる配合物とし、パウダー、スラグに
対する耐食性を向上させる。その配合割合は、ジ
ルコニア50〜90wt％、炭素10〜50wt％とする。
ジルコニアが50wt％未満ではパウダー、スラグ
に対する耐食性に不十分で、90wt％を超えると
その分、炭素の割合が少なくなつて耐スポーリン
グ性などに劣る。ここで使用する炭素の具体例
は、上記本体の説明で示した材質とする。本発明は、本体、溶鋼接触部、パウダーライ
ン、スラグラインに上記配合物を使用するが、本
発明を損なわない範囲内であればこれらの配合物
に、さらに、ノズル材質への添加物として既知
の、例えば、炭化珪素、窒化珪素、炭化ホウ素、
サイアロン等の非酸化物、各種金属紛、フアイバ
ー類などを含有させてもよい。ノズルの製造に際しては、配合物に結合剤を外
掛けで３〜25wt％程度添加し、常温又は加熱下
で混練し、加圧成形後、800〜1200℃程度で還元
焼成する。結合剤は、例えばピツチ、フエノール
樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、アクリロニト
リル樹脂などを単独あるいは２種類以上複合して
用いる。図は、いずれも本発明の実施例の各材質の配置
を示し、１は本体材質、２は溶鋼接触部の材質、
３はパウダーライン、スラグラインの材質であ
る。第１図は、溶鋼接触部の材質をノズルの下端
に設けると共に、パウダーライン、スラグライン
の材質をノズル外周に設けたものである。第２図
は、パウダーライン、スラグラインの材質、溶鋼
接触部の材質をそれぞれ上下に区分けしたもので
ある。第３図は、溶鋼接触部の材質をノズル孔内
周、パウダーライン、スラグラインの材質をノズ
ル外周の下端全体に設けたものである。第４図
は、溶鋼接触部の材質をノズル孔内周のうち最も
著しい個所に限定して設けたものである。以上の他、溶鋼接触部、パウダーライン、スラ
グラインの材質の厚さ、具体的位置はノズルの使
用状況に応じて任意に決定することができる。ま
た、図では溶鋼吐出孔が分岐した浸漬ノズルを示
したが、ロングノズルの場合は吐出孔が単一のス
トレート型が一般的である。ノズルを多層構造にするには、例えば成形型内
に上下方向に異なる材質の配合物を交互に投入し
たり、または仕切板を使用して異なる材質をそれ
ぞれの部分に投入した後、それらを一体的に加圧
成形すればよい。本発明によると、本体をアルミナ、炭素および
シリカを配合物とした耐スポーリング材質とす
る。溶鋼接触部はシリカを配合しないか又は本体
に比べてシリカの割合を少なくすることで溶鋼に
対する耐食性に優れた材質とする。そして、パウ
ダーライン、スラグラインはそれぞれに対応する
耐食性を示すジルコニアおよび炭素からなる配合
物の材質にする。この三者の組合せによつて、全
体として耐スポーリング性と耐食性を兼ね備えた
鋳造用ノズルを得ることができる。また、ジルコ
ニア成分の使用はパウダーラインまたはスラグラ
インのみに限定され、ノズル重量の増加が少ない
ため、ノズルのハンドリングを低下させることも
ない。以下、本発明実施例及び比較例を挙げ、これを
比較実験した。第１表は各例の材質、第２表はそ
の試験結果を示す。各例ともに、第１表に示す配合物に結合剤とし
てフエノール樹脂を外掛け15wt％添加し、混練
し、ラバープレス（1000Kg／cm²）後、還元雰囲気
下で1000℃×10時間焼成した。ノズル形状は、内
径70mmφ×外径130mmφ×長さ800mmとした。構造
は第１図に示す構造に統一した。

【表】

【表】第２表に示す試験結果からも明らかなように、
本発明実施例で得られた鋳造用ノズルは耐食性、
耐スポーリング性に優れ、その結果いずれも耐用
寿命に優れたものであつた。以上の各例は、第１
図の多層構造ノズルの製造についてのものである
が、第２図〜第４図の多層構造ノズルでも同様な
効果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図及び第４図は、いずれ
も本発明の実施例より得られる溶鋼鋳造用ノズル
の構造を示す断面図である。１……本体の材質、２……溶鋼接触部の材質、
３……パウダーライン又はスラグラインの材質。

Claims

【特許請求の範囲】１各部を下記の(A)、(B)、(C)からなる配合物と
し、これを成形後、焼成することを特徴とした溶
鋼鋳造用ノズルの製造方法。 (A) 本体の配合物がアルミナと炭素を主体とし、
さらにこれにシリカをSiO₂換算で10〜40wt％
含有する。 (B) 溶鋼接触部の配合物がアルミナと炭素を主体
とするか、又はこれにシリカをSiO₂換算で本
体の配合物より5wt％以上少ない割合で含有さ
せてなる。 (C) パウダーライン又はスラグラインの配合物が
ジルコニア50〜90wt％と炭素10〜50wt％から
なる。