JPH02207951A - 連続鋳造用ノズルの製造方法 - Google Patents

連続鋳造用ノズルの製造方法

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JPH02207951A
JPH02207951A JP1028279A JP2827989A JPH02207951A JP H02207951 A JPH02207951 A JP H02207951A JP 1028279 A JP1028279 A JP 1028279A JP 2827989 A JP2827989 A JP 2827989A JP H02207951 A JPH02207951 A JP H02207951A
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Akechi Ceramics Co Ltd
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    • C04B2235/9676—Resistance against chemicals, e.g. against molten glass or molten salts against molten metals such as steel or aluminium

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） この発明は鋼の連続鋳造で使用される耐火性ノズルに関
し、さらに詳しくはＡＱやＳｉによるキルド鋼での鋳造
時などノズル閉塞を起し易い鋼種の連続鋳造においてノ
ズル閉塞を有効に抑制することのできることを特徴とし
た連続鋳造用ノズルに関する。
（従来の技術） 従来の技術について鋼の連続鋳造において、タンデイツ
シュ、モールド間に配置して使用される連続鋳造用浸漬
ノズルに例をとり述べる。
鋼の連続鋳造において浸漬ノズルは、タンデイツシュ、
モールド間の溶鋼注入で、溶鋼の空気との接触による酸
化を防ぎ、溶鋼流の飛沫の飛散防止並にモールド面浮上
物や非金属介在物の鋳片への巻込防止のための注湯の整
流化などの目的で使用されているが、この浸漬ノズルの
材質として最近では一般的にアルミナ・グラファイト質
のものが多用されてきている。
脱酸剤としてアルミニウムやシリコンを添加するアルミ
キルド鋼やシリコンキルド鋼の鋳造では。
鋳造中にアルミナ・グラファイト質の内壁（溶鋼流路）
にアルミニウムなどの脱酸剤が酸化し、α−アルミナな
どの非金属介在物が生成析出して付着堆積し、溶鋼流路
を塞ぎ安定鋳造の続行を困難としたり、堆積物剥離脱落
により鋳片への巻込をひき起し１品質低下を招くなど多
数回連続鋳造に対し極めて重大な阻害要因となっていた
。
以上のような不具合を防止する目的で浸漬ノズルの内孔
にアルゴンガスなどの不活性ガスを吹き込んで物理的に
非金属介在物と浸漬ノズル内孔壁面との接触を抑えて付
着堆積を抑制する方法が採られているが、それまでの状
況に較べれば多数回鋳造を確立する上でそれなりの効果
が認められ。
この方法の採用が続けられているが、この方法では次の
ような問題点が次第にクローズアップされて来ている。
即ち付着堆積は内孔へ吹込まれる不活性ガス量でコント
ロールできるが、耐火物の劣化による吹込コントロール
の不安定化や内孔での局部溶損進行が不活性ガス吹込み
により律速されるなどによりガスの吹込みを止めざるを
得なくなり、そのため急激なノズル閉塞によって、鋼種
毎によって差はあるものの、特定延長時間以上の多数回
の鋳造は不可能となって現状のニーズを満たしてはいな
い、また上記不具合に至らなくても根本的に内孔への不
活性ガスの吹込みが鋳片へのガスによる気泡の巻込みを
来たし、圧延後ピンホールに依る鋼材不良を招き、鋼の
歩留り上、大きな問題となっており、このことは高級薄
板材鋳造で殊に大きな問題点である。そして不活性ガス
の吹込量が少ない場合は付着閉塞が進展し、ＵＳ続行が
不可能に陥る。
材質的対策としては、ボロンナイトライドなどの非酸化
物系成分を使ったものがあるが、コストが非常に大幅に
上昇してしまうことと、これに反して付着防止効果も今
一つという結果からメリットが全くなく、また材質的に
熱膨張が大なるために、アルミナ、グラファイトの一体
構造では接合性に劣り、鋳造中剥離するという重大な欠
陥を現出することとなるため実用化は難しいのが現状で
ある。
（発明が解決しようとする問題点） 以上のことからアルミキルド鋼やシリコンキルド鋼など
の鋼種の連続鋳造用ノズルとして不活性ガスを吹くこと
なく経済的に長時間、内孔への非金属介在物の付着堆積
を起さない技術が待たれていたのである。
ノズル内孔稼働面において、溶鋼成分との化学反応によ
り、低溶融物を生成させて、稼働面に介在させることに
より、非金属介在物の付着を防止乃至は抑制する手段と
して使われるＣａＯが有効であることは従来より周知の
ことであるが、ＣａＯを単独で使用することは、ＣａＯ
の消化という避は難い大きな欠点が有ることから、今ま
で有効に利用でき得ないのが実状である。
この発明は以上の背景に対して決定的な非金属介在物付
着防止対策としてなされたものであり。
ＣａＯとＺｒＯ□を１６００℃以上の温度で加熱処理し
てＺｒ０，１００重量％に対し最大ＣａＯを３５重量％
含有させることが可能であって、鉱物としてＣｕｂｉｃ
　　ＺｒＯ，及びＣａＺｒ０．が存在し、単独のＣａ　
Ｏを除外させることにより、その欠点を克服し、消化し
ない方法を確立している。
ＣａＺｒ０．を骨材として使用したとしても、Ｃａ　Ｏ
の反応効果が充分発揮されなければ駄目であり、即ち溶
鋼中のＡＪが酸化されて生成する付着物（非金属介在物
）の主成分であるα−Ａｔ２０３と反応するに充分足り
るＣａＯがノズル内孔稼働面の組織粒子の界面に存在し
ていなければ、反応による低溶融物の生成が得られず、
狙いとは逆の高融点化合物である。　Ｃａ　Ｏ５Ａｔ２
ｏ３１　Ｃａ　０　・２Ａｔ２０３などが生成してしま
うことになり、付着堆積が促進し易くなる。
そこでこの発明では、付着物の主成分であるα−Ａｔ２
０３と反応し、低融点化合物を生ずるＣａＯを効果的に
利用して、ノズル閉塞を防止し１円滑な連続鋳造を可能
とすることを目的になされたものである。
（問題点を解決するための手段） この発明の連続鋳造用ノズルは、少なくとも溶鋼と接触
するノズル内孔表層部（溶鋼流路）に、平均粒径４４μ
騰以下でＣａ　Ｏを３〜３５重量％含有するＺｒＯ，ク
リンカーを４０〜８５重量％。
黒鉛を１０〜３０重量％と、平均粒径が２０μ園以下の
ＳｉＯ２とＭｇ０１〜１５重量％の１種または２種を加
えた配合物をフェノール系樹脂により混合混練した原料
坏土を配設し、プレスにより同一成形し、焼成して付着
防止材質層を設けて成ることを特徴とするものである。
前記Ｃａ　Ｏを３〜３５重量％含有するＺｒＯ。
クリンカーは、鉱物組成としてＣｕｂｉｃＺｒＯ２及び
ＣａＺｒ０．から成り、材質中に含まれるＳｉｎ、、Ｍ
ｇＯなどの共存によって、ＺｒＯ。
クリンカー中のＣａ　Ｏが粒子の界面に移動し”易くな
り、粒子表面にＣａＯが凝集した形態を呈することが知
られている。従ってこの発明は付着物の主成分であるα
−Ａｔ２０３と反応するＣａＯ成分のクリンカー粒表面
への移動凝集を促進させるために平均粒径２０μｍ以下
のＳｉＯ２やＭｇＯの添加を行ない、これによってクリ
ンカー粒界でのＣａＯとα−Ａ１２０．の反応をより高
めて低融物生成を活発化させ、そしてその反応を長時間
に亘り、持続させ、α−Ａ１２０．などの非金属介在物
の付着を効果的に長時間抑制させ得る連続鋳造用ノズル
を提供するものである。
（作用） Ｃａ　Ｏ含有ＺｒＯ，タリン力−についてＣａＯの含有
量は、ＺｒＯ，に対して重量比で３〜３５％であること
が望ましい、これはＣａＯ含有量が３重量％未満である
と、鉱物としてバデライトが存在し、そして３５重量％
を越すと単独のＣａＯが存在してしまうからである。Ｚ
ｒＯ２クリンカーの平均粒径を４４μ■としたのは、こ
れ以上では表面平滑性が損われ、これが付着堆積抑制に
対し悪影響を及ぼすからである。
次にＣａ　Ｏ含有ＺｒＯ，クリンカーの含有量について
は、表面平滑性を良くする目的や、付着物の主成分であ
るα−Ａｔ２０．と反応するに必要なＣａ　Ｏ量を考慮
すると、４０重量％以上が望ましく、かつ熱膨脹率など
の物理的特性を考え、８５重量％以下が適している。
黒鉛については、長時間組織劣化を起さないための耐酸
化性や使用時の熱伝導率などの機能を考慮すると、天然
黒鉛が最も適しており、また含有量については、１０重
量％以下では耐スポール性で問題を生じ、耐食性の面で
３０重量％以下が望ましい。
そして微量添加物については、Ｃａ○含有ＺｒＯ□クリ
ンカーにおけるＣａＯのクリンカー粒表面への移動凝集
を促進させるため、Ｓｉｎ、やＭｇＯの添加が最も適し
ており、かつ最大限にその効果を高める上で、その分散
性を良くすることが必要であることなどを考え合わせ、
平均粒径２０μ−以下であることが望ましい、添加量に
ついては、ＳｉＯ２においては１５重量％以上では組織
劣化からの耐食性に悪影響を及ぼし、またＭｇＯについ
ては、Ａｔ２０３と反応してスピネル化が生成し易く、
これにより逆に付着進行となるため、１〜１５重量％内
での調整が望ましい。さらに両成分の同時併用添加につ
いては、１５重量％以内で調整すれば相乗効果が期待で
きる。そしてＳｉＯ□添加効果として、さらにＣａＯ含
有ＺｒＯ２クリンカーの熱膨脹率を抑え、耐スポーリン
グ性に大きな効果を与える。
〔実施例〕
注１）１５５０℃電気炉中に３０分保持後水冷による急
冷を実施し亀裂の有無を確認 サンプル形状外径１００φ内径４０φ 高さ２５０φ　（Ｘ） 注２）１５５０℃の溶鋼中にＡＭ含有量を０．０５〜０
．１０％に調整し、各材質のサンプル（形状３０Ｘ　口
ｘ　２ｓｏｘ　Ｌ　）を浸漬し、１８０分間保持後、付
着量を測定。
上記衣１に示す本発明品実施例１，２．３の配合にフェ
ノール樹脂を５〜１０重量％添加し、混合混練した原料
坏土で３０％角Ｘ長さ２５ｏｚ及び外径１００１．内径
４０Ｘ＄、高さ２５０ｘの評価用サンプルと図面に示す
ようにノズル本体１（ＡＩ、０３−Ｃ質）の内孔３表層
部に本発明品による坏土を配置して浸漬ノズルをプレス
にて成形し、焼成して得られたものとをサンプルはテー
ブルテストで、浸漬ノズルは実鋳造にて比較テストした
。
（発明の効果） この発明の浸漬ノズルを取鍋２５０トン、タンデイツシ
ュ容量２５ｔでアルミキルド鋼（ＡＱ含有量０．０５〜
０．０６％）のスラブ鋳造機の１ストランドにセットし
、同２ストランドには不活性ガス吹方式の浸漬ノズルを
セットし、実機による比較テストを実施したところ、２
ストランドノズルに対し、１ストランドノズルでの介在
物付着量は部位により多少の差はあるもののほぼ５〜７
％少なく良好な結果を得た。これはサンプルによるラボ
テストでも実証されており、また浸漬ノズルとしての安
定性についても長時間満足する結果を得た。
この結果よりこの発明の連続鋳造用ノズルは。
非金属介在物によるノズル内孔の閉塞を長時間安定して
抑制できるものであり、連続鋳造でのノズルの溶鋼流路
に広く応用できる。
【図面の簡単な説明】
図面は、この発明連続鋳造用ノズルの実施例を示す浸漬
ノズルの縦断面図である。 ■・・・ノズル本体、２・・・付着防止材質層、３・・
・内孔、 ／、、ノズル本体 コ９．付着防止材質層 ３・・内孔

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. １．少なくとも溶鋼と接触する内孔表層部に、ＣａＯを
    ３〜３５重量％含有するジルコニヤクリンカー（鉱物組
    成としてＣｕｂｉｃ ＺｒＯ＿２，ＣａＺｒＯ＿３含有）４０〜８５重量％，
    黒鉛１０〜３０重量％と、シリカ１〜１５重量％及びマ
    グネシア１〜１５重量％の１種または２種を加えた配合
    物をフェノール系樹脂により混合混練した原料坏土を配
    設し、プレスにより同一成形し、焼成して付着防止材質
    層を設けて成ることを特徴とする連続鋳造用ノズル。
  2. ２．ＣａＯを３〜３５重量％含有するジルコニヤクリン
    カーの粒度が平均粒径４４μｍ以下、シリカ及びマグネ
    シアの粒度が平均粒径２０μｍ以下である請求項１記載
    の連続鋳造用ノズル。
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