JPH03208875A

JPH03208875A - 連続鋳造用アルミナ‐黒鉛質ノズルの吸湿防止方法

Info

Publication number: JPH03208875A
Application number: JP2001520A
Authority: JP
Inventors: Masami Endo; 遠藤　雅己; Megumi Okurano; 大倉野　恵; Noboru Okuyama; 奥山　登
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1990-01-10
Filing date: 1990-01-10
Publication date: 1991-09-12

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、連続鋳造用アルミナ−黒鉛質ノズルの吸湿に
よる亀裂発生を防止するための使用方法に関するもので
ある。

（従来の技術）特公昭６３−４６０２３号公報において、アルミナ−黒
鉛質連続鋳造用ノズルに、純度９５％以上、粒度１００
メツシユ以下の金属ＡＱ粉末を５〜２０重量％添加する
ことにより、黒鉛の耐酸化性、および耐食性・耐磨耗性
が著しく改善されるという、製造方法が開示されている
。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、この方法では、アルミナ−黒鉛質ノズル
が、メーカー出荷からタンデイツシュに設置するまでの
保管中に大気中の湿分、または。

タンデイツシュに設置後から、予熱開始までの間にタン
デイツシュコーテイング材などから発生する湿分を吸収
するという問題がある。

ロングストッパーを一例とした吸湿挙動の調査結果を以
下に示す。

■、ツメ−−出荷から使用者側倉庫に保管中の防湿ビニ
ル梱包状態での吸湿量は、メーカー出荷から６ケ月間経
過時点で最大０．２０重量％である。

■、ロングストッパーのタンデイツシュ内への設置後、
２４時間経過時点の吸湿量は、前述■の梱包状態での保
管中の吸湿量に加え、最大０．１５重量％である。

同様に、　４８時間経過時点では、最大０．２５重量％
、９６時間経過時点では、最大０．３５重量％、−週間
経過時点では、最大０６４０重量％を超える。

以上のように、メーカー出荷から、解梱までの保管中に
最大０．２０重量％の吸湿があり、さらにタンデイツシ
ュ内へ設置後、−週間経過した場合には、　０．４０重
量％を超える吸湿をすることがあり、これらを合計する
と予熱開始段階で０．６０重量％以上の吸湿量となるこ
とが有る。

アルミナ−黒鉛質ノズルに添加した金属アルミニウムは
、素材粉末をノズル形状への成形後の焼成過程で炭化ア
ルミニウム（Ａａａｃａ）、窒化アルミニウム（Ａ　Ｊ
Ｉ　Ｎ）に変化する。さらに、吸湿により、これらは水
酸化アルミニウム（ムｎ　（ＯＢ）りに変化する。

このとき、以下の（１）〜（４）に示す反応式から、体
積膨張および収縮を生じ、マトリックスの結合組織に弛
みを生じさせる。

Ａ０４Ｃ８は、下記反応式で水和・分解すると考えられ
るので、水和反応で体積は２．１倍に膨張し、脱水反応で０．４
倍に収縮する。

また、ＡｊｌＮも、同様に水和・分解すると考えられ、水和反応で体積は２．６倍に膨張し、脱水反応で０．４
倍に収縮する。

特に、水酸化アルミニウム　（Ａ　Ｍ　（ＯＨ）、）の
脱水分解時の体積収縮が結合組織の脆弱化に及ぼす影響
が大きく、鋳造前予熱中に内部亀裂を生じ、鋳造中の折
損事故を誘発させることが有る。

ただし、吸湿量が０．２重量％以下であれば、体積変化
は無視できる程度であり、折損事故を招くことはない。

（課題を解決するための手段）本発明は、かかる金属アルミニウムを添加した連続鋳造
用ノズルの吸湿による体積変化に起因する内部亀裂およ
び折損発生防止を図るための使用方法に関するものであ
って、耐火性骨材４０〜９０重量％、黒鉛粉末１０〜５
０重量％、金属アルミニウム粉末０．５〜２０重量％を
配合し、熱硬化性樹脂を加えて混練した後、成形し非酸
化性雰囲気中で５００〜８００℃で熱処理して製造した
連続鋳造用ノズルにおいて、使用前に１５０℃以上４０
０℃未満の雰囲気温度で５時間以上の予備乾燥を行い、
その後油性ペイントを塗布することを特徴とする連続鋳
造用ノズルの亀裂発生を防止する方法である。

前述の従来技術において、アルミナ−黒鉛質連続鋳造用
ノズルの耐酸化性、および耐食性・耐磨耗性を著しく改
善させるための金属ＡＪＩ粉末の添加量は、５〜２０％
としているが、これらの改善効果は、金属ＡＭ添加量が
０．５％程度から徐々に発現されることと、現実として
金属ＡＪ粉末を０．５　％添加したアルミナ−黒鉛質ノ
ズルが市販されているため、本発明法の金属ＡＱ粉末の
添加範囲は０．５〜２０％とした。

以下にその手段を具体的に示す・（ア）、使用前の予備乾燥メーカー製造後から、使用者側倉庫での保管中に吸湿し
た水分を除去すべく、雰囲気温度が１５０℃以上４００
℃未満の状態を５時間以上保定する予備乾燥を実施する
。

ここで、雰囲気温度を１５０℃以上とする理由は、吸湿
した水分は、既に水酸化アルミニウムに変化しているた
め、（２）式に示した脱水分解反応をさせるには、１５
０℃以上の温度が必要なためである。一方、４００℃未
満とする理由は、連続鋳造用ノズル表面に塗布した謙化
防止用塗料の溶融による剥落を防止するためである。

また、５時間以上保定する理由は、連続鋳造用ノズルの
内部まで加熱保定し、（２）式の反応を十分完了させる
と共に分解により生成したＨ、Ｏを十分蒸発させるため
である。

尚、保管中の吸湿量は、前述のように、０．２重量％以
下のため、１５０℃以上４００℃未満の雰囲気温度に保
定済みの乾燥炉に装入しても鋳造中の折損事故に結び付
くことはない。

（イ）、油性ペイント塗布に当って予備乾燥終了後、炉
内で徐々に室温まで冷却する。その後炉内から取り出し
、即座に油性ペイントを塗布し、防湿処置をする。

ここで、炉内で徐冷させる理由は、冷却中に大気中の水
分を吸収することを避けるためであり、炉内から取り出
し後即座に防湿処置をとることにより、その後の吸湿を
防止することが可能となる。

（作用）油性ペイントは、−数的にボイル油などの乾性油に顔料
を添加したもので、乾性油の同化によって、防湿皮膜を
生じせしめる。

一方、アルミナー黒鉛質連続鋳造用ノズル中に添加した
金属アルミニウム粉末のなかで、Ａ１Ｃ４およびＡｎＮ
に未変化のものは、高酸素含有鋼の鋳造中に（４）式に
示す反応の進行により、ノズルの耐食性向上に極めて有
利に作用する。

耐食性が向上する機構としては、溶鋼中の酸化鉄と、耐
火物中の金属アルミニウムが反応してアルミニウムを酸
化し、アルミナと、金属鉄を生成する反応が考えられる
。これを（４）式に示す。

３ＦｅＯ＋　　２ＡＪ　　−＋ＡＪ、Ｏ，＋Ｆｅ　　−
（４）（溶鋼中）　（耐火物中）上記反応が進行することにより、溶鋼中の侵食性の強い
ＦｅＯを無力化し生成したＡＱ２ｏａにより稼働面が保
護されるためと考えられる。

試験前後のＸ線回折結果及び反射顕微鏡写真からも稼働
面から、０．２〜０．４園程度のＡΩが変化したと考え
られるＡΩ３０．保護層が観察される。

（実施例）Ａｌｌ、Ｏａ含有量６５重量％、Ｓｉｎ、含有量１０重
量％、鱗状黒鉛含有量２５重量％の化学成分から成るア
ルミナ−黒鉛質混練原料中に、耐酸化性・耐食性・耐磨
耗性付与のため、粒度５０メツシユ、純度９５％の金属
アルミニウム粉末を２重量％外掛けで添加した。

この原料を用いて、成品重量が１本当り５０ｋｇのロン
グストッパーをアイソスタティックプレスを用いて同時
に１０本の成形を行なった。

メーカー出荷時には、生石灰系の乾燥剤を５０グラム／
袋充填した袋を２袋ロングストッパー表面にビニルテー
プで貼り付けた後、厚み２５μｍのポリエチレン製透明
袋で完全梱包を行なった。

使用者側の倉庫に６ケ月間保管したが、実秤量による重
量変化から推定計算した１０本のロングストッパーの吸
湿量は、０．１５〜０．１７重量％であった。

この中から、吸湿量が０．１６重量％のものを４本選定
し、実機タンデイツシュに取り付け、溶鋼の鋳造を行な
った。

ただしこの中の２本は、１５０℃９時間の予備乾燥を実
施し、ボイル油に対し白色顔料を６０重量％添加した油
性ペイントを乾燥後厚みが０．２園となるように塗布し
た。

これらの４本のロングストッパーを同一タンデイツシュ
に取り付け、４日間放置後、タンデイツシュとともに予
熱を行ない溶鋼の鋳造を行なった。

しかしながら、防湿処置を施さなかった方のロングスト
ッパー２本中の１本は、鋳造開始直後、中央部に長さ５
０ｍにわたって内外面に達する縦亀裂が発生し、鋳造を
中断せざるを得なかった。

その後は、全ロングストッパーに防湿対策を施すことと
したため、このような事故の発生例はない。

実施例を表にして示す。

油性ペイント無塗布品の１６０時間経過後の１時間当り
の平均吸湿量は、　０．００２３％に対し油性ペイント
塗布品の１時間当りの平均吸湿量は０．００１０％と、
１７２以下に低減させることが出来た。

（発明の効果）本発明法によれば、金属アルミニウム粉末添加ノズルの
吸湿防止が図られ、これらの耐食性が著しく要求される
鋼種の鋳造を可能にさせた。

【図面の簡単な説明】

第１図は経過時間と、タンデイツシュ内雰囲気及びロン
グストッパーの吸湿量を示す図。第１図は、予備乾燥終了後、油性ペイント塗布による防
湿処置を施したロングストツノ（−と施さないものの、
タンデイツシュ内に取り付は後の吸湿挙動を示す。図中、黒丸印は、油性ペイント無塗布品、白角印は、油
性ペイント塗布品の吸湿挙動を示す。

Claims

【特許請求の範囲】　耐火性骨材４０〜９０重量％、黒鉛粉末１０〜５０重
量％、金属アルミニウム粉末０．５〜２０重量％を配合
し、熱硬化性樹脂を加えて混練した後、成形し、非酸化
性雰囲気中で５００〜８００℃で熱処理して製造した連
続鋳造用ノズルにおいて、使用前に１５０℃以上４００℃未満の雰囲気温度で５時
間以上の予備乾燥を行い、その後油性ペイントを塗布す
ることを特徴とする連続鋳造用ノズルの亀裂発生防止方
法。