JPH0341424B2 - - Google Patents
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- JPH0341424B2 JPH0341424B2 JP58094590A JP9459083A JPH0341424B2 JP H0341424 B2 JPH0341424 B2 JP H0341424B2 JP 58094590 A JP58094590 A JP 58094590A JP 9459083 A JP9459083 A JP 9459083A JP H0341424 B2 JPH0341424 B2 JP H0341424B2
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Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
本発明は、取鍋またはタンデイツシユの溶融金
属容器に使用するノズル耐火物の製造方法に関す
る。 浸漬ノズル、上ノズル、下ノズルなどのノズル
耐火物は一般にフリクシヨンプレス、ラバープレ
スなどによつて成形されるが、その形状が複雑な
ために成形体の各部位が不均一な充填構造とな
り、使用において通称「切れ」と呼ばれる横亀裂
が発生する。 本発明は斯かる現況に鑑がみなされたもので、
材料坏土の流動性を改善することにより成形体の
均一充填度を向上せしめ、横亀裂発生等の使用上
の難点を生じない、機械的並びに熱的強度に富む
溶融金属容器用ノズル耐火物の提供を目的として
いる。 本発明は、耐火骨材粒子の5wt％以上を焼成ア
ルミナ質球状粒子、焼成スピネル質球状粒子また
は焼成マグネシア質球状粒子とした坏土を混練、
成形するかまたはさらにこれを焼成する溶融金属
容器用ノズル耐火物の製造方法である。 以下、本発明をさらに詳しく説明する。混練し
た耐火材料の成形時の流動性を改善することによ
つて成形圧力の伝播性を良好に保つには、耐火骨
材粒子相互の摩擦を減少し滑動性に富む坏土とな
すことが要件となり、それには耐火骨材粒子の性
状が坏土の挙動を大きく支配することに着目し
た。 すなわち、従来の任意形粒子では粒子の尖端又
は突出部が相互に回動接触するために、捻回トル
クを生じて機械的からまり現象が生じブリツジ構
造となり易く成形圧の付加によつても不均一な不
斉組織となるが、焼成アルミナ質球状粒子、焼成
スピネル質球状粒子または焼成マグネシア質球状
粒子を骨材として使用すると、構成粒子が互に円
滑に回動するために在来例にみるごときからまり
現象によるブリツジが発生せず、均一な充填構造
となる。さらに、成形時の圧力により粒子の１部
が磨砕されて微粒又は微粉化し、それらが各粒子
の間に介在して減摩性を助長すると共に均一充填
性を向上させ、機械的強度の増大に貢献するもの
である。 本発明は上記のごとく耐火物の組織の均一性を
向上せしめることにより、機械的、熱的に優れた
ノズル耐火物を製造することができる。 本発明で使用する球状粒子は、焼成アルミナ質
球状粒子、焼成スピネル質球状粒子または焼成マ
グネシア質球状粒子であり、これらの材質のもの
を適宜用いて実施できる。本発明ではこれらの球
状粒子を単独でもよいし、これと粉砕粉などの不
定形粒子との併用でもよい。また、カーボンと組
合せて例えば焼成または不焼成のアルミナ−カー
ボン質ノズル、スピネル−カーボン質ノズル、マ
グネシア−カーボン質ノズルに適用されるもので
あつてもよい。 本発明で使用する球状粒子は焼成球状粒子であ
り、例えばつぎのようにして得られる。 市販されている焼結アルミナのうちAl2O3が
99.5％以上の純度で粒径50μ以下のものが100％を
占めるものを、苦汁を添加して転動造粒し、120
℃にて24時間乾燥後、乾燥体を500℃から1800℃
間の何段階かの温度を選びそれぞれ５時間焼成
し、粒子強度の異なる焼成アルミナ質球状粒子を
得た。 マグネシア−アルミナの焼成スピネル質球状粒
子は、上記の微粉アルミナと市販のマグネシアク
リンカーを粒径50μ以下に粉砕したものとを重量
比で７：３に混合した後、アルミナゾルを添加し
て上記と同様に造粒し、焼成して球状粒子を得
た。 焼成マグネシア質球状粒子は、市販のマグネシ
アクリンカーを粒径50μ以下に粉砕したものと市
販の軽焼マグネシアとを重量比で１：１に混合し
た後アルミナゾルを添加して上記と同様に造粒
し、焼成して球状粒子を得た。 このようにして得た焼成球状粒子の物性の１例
を第１表に示す。この表における焼成球状粒子は
中粒は粒子径1.0〜1.19mm、粗粒は粒子径2.0〜
2.38mmであり、圧壊強度は直径方向に一致する圧
力を加えて粒子が破壊したときの付加圧（Kg／
mm2）である。
属容器に使用するノズル耐火物の製造方法に関す
る。 浸漬ノズル、上ノズル、下ノズルなどのノズル
耐火物は一般にフリクシヨンプレス、ラバープレ
スなどによつて成形されるが、その形状が複雑な
ために成形体の各部位が不均一な充填構造とな
り、使用において通称「切れ」と呼ばれる横亀裂
が発生する。 本発明は斯かる現況に鑑がみなされたもので、
材料坏土の流動性を改善することにより成形体の
均一充填度を向上せしめ、横亀裂発生等の使用上
の難点を生じない、機械的並びに熱的強度に富む
溶融金属容器用ノズル耐火物の提供を目的として
いる。 本発明は、耐火骨材粒子の5wt％以上を焼成ア
ルミナ質球状粒子、焼成スピネル質球状粒子また
は焼成マグネシア質球状粒子とした坏土を混練、
成形するかまたはさらにこれを焼成する溶融金属
容器用ノズル耐火物の製造方法である。 以下、本発明をさらに詳しく説明する。混練し
た耐火材料の成形時の流動性を改善することによ
つて成形圧力の伝播性を良好に保つには、耐火骨
材粒子相互の摩擦を減少し滑動性に富む坏土とな
すことが要件となり、それには耐火骨材粒子の性
状が坏土の挙動を大きく支配することに着目し
た。 すなわち、従来の任意形粒子では粒子の尖端又
は突出部が相互に回動接触するために、捻回トル
クを生じて機械的からまり現象が生じブリツジ構
造となり易く成形圧の付加によつても不均一な不
斉組織となるが、焼成アルミナ質球状粒子、焼成
スピネル質球状粒子または焼成マグネシア質球状
粒子を骨材として使用すると、構成粒子が互に円
滑に回動するために在来例にみるごときからまり
現象によるブリツジが発生せず、均一な充填構造
となる。さらに、成形時の圧力により粒子の１部
が磨砕されて微粒又は微粉化し、それらが各粒子
の間に介在して減摩性を助長すると共に均一充填
性を向上させ、機械的強度の増大に貢献するもの
である。 本発明は上記のごとく耐火物の組織の均一性を
向上せしめることにより、機械的、熱的に優れた
ノズル耐火物を製造することができる。 本発明で使用する球状粒子は、焼成アルミナ質
球状粒子、焼成スピネル質球状粒子または焼成マ
グネシア質球状粒子であり、これらの材質のもの
を適宜用いて実施できる。本発明ではこれらの球
状粒子を単独でもよいし、これと粉砕粉などの不
定形粒子との併用でもよい。また、カーボンと組
合せて例えば焼成または不焼成のアルミナ−カー
ボン質ノズル、スピネル−カーボン質ノズル、マ
グネシア−カーボン質ノズルに適用されるもので
あつてもよい。 本発明で使用する球状粒子は焼成球状粒子であ
り、例えばつぎのようにして得られる。 市販されている焼結アルミナのうちAl2O3が
99.5％以上の純度で粒径50μ以下のものが100％を
占めるものを、苦汁を添加して転動造粒し、120
℃にて24時間乾燥後、乾燥体を500℃から1800℃
間の何段階かの温度を選びそれぞれ５時間焼成
し、粒子強度の異なる焼成アルミナ質球状粒子を
得た。 マグネシア−アルミナの焼成スピネル質球状粒
子は、上記の微粉アルミナと市販のマグネシアク
リンカーを粒径50μ以下に粉砕したものとを重量
比で７：３に混合した後、アルミナゾルを添加し
て上記と同様に造粒し、焼成して球状粒子を得
た。 焼成マグネシア質球状粒子は、市販のマグネシ
アクリンカーを粒径50μ以下に粉砕したものと市
販の軽焼マグネシアとを重量比で１：１に混合し
た後アルミナゾルを添加して上記と同様に造粒
し、焼成して球状粒子を得た。 このようにして得た焼成球状粒子の物性の１例
を第１表に示す。この表における焼成球状粒子は
中粒は粒子径1.0〜1.19mm、粗粒は粒子径2.0〜
2.38mmであり、圧壊強度は直径方向に一致する圧
力を加えて粒子が破壊したときの付加圧（Kg／
mm2）である。
【表】
第２表はノズル耐火物の中でも連続鋳造スライ
デイングノズル装置用の下ノズルの製造について
の本発明実施例とその比較例を示したものであ
る。 同第２表において不定形粒子は、粉砕によつて
粒度調整された焼成アルミナ粒子である。一方、
球状粒子は、焼成アルミナ球状粒子である。 各例は第２表に示す耐火性骨材粒子、リン状黒
鉛、金属シリコンよりなる坏土に結合剤としてフ
エノール樹脂を添加してフレツトミルにて混練
し、フリクシヨンプレスで成形後、150℃×24時
間の条件で乾燥し、第１図に示されるような縦断
面を有する下ノズルを得たものである。 No.１〜４の比較例は球状粒子を使用しないか、
または球状粒子の割合が本発明の範囲外の例であ
る。No.５〜７の実施例はNo.１における0.1mm以下
の微粉末を最も強度の低い球状粒子に置換又は一
部置換したものである。 実施例No.８〜16のものはNo.１における0.1mm以
下の微粉末の一部を、粒子強度の段階並びに粒子
径を異にする球状粒子に置換したものである。 実施例No.17〜22のものはNo.１における３〜１mm
又は１mm以下の粒度分を球状粒子に置換又は一部
置換したものである。 実施例No.23のものは強度の最も大なる球状粒子
のみで成形したものである。 実施例No.24のものは強度の最も大なる球状粒子
を粗粒骨材とし、不定形粒子を微粉分として用い
たものである。 実施例No.25のものは強度の最も大なる球状粒子
と強度の最も小なる球状粒子との組合わせで、球
状粒子のみで成形したものである。 第３表に、第２表に対応する各例の試験結果を
示す。 その試験方法はつぎのとおりである。 見掛気孔率：JIS・R2205−74に準じて測定。 圧縮強度：JIS・R2206−77に準じて測定。 耐スポーリング性：50mmの立方体供試体をつくり
だして、これを1500℃の電気炉にて急加熱
し、30分保持した後取出して空冷し、この操
作を反復した回数と亀裂の発生状況を、 ◎〜２回後亀裂なし 〇〜１回後亀裂なし △〜１回後微亀裂発生 ×〜１回後大亀裂発生 のごとく表した。 耐食性：溶鋼によるものは鉄100％の溶鋼を用い
1650℃で30分間を５回の回転侵食性によつた
もので、溶損量をmmで示してある。 第３表の試験結果を通覧すれば、不定形粒子の
みで成形したNo.１〜４の比較例では、粗粒−中粒
−微粒の配合量を変化させても、気孔率、強度の
分布の変化は余りみられない。又下ノズル各部品
での気孔率も高く、上部（Ｕ）、中部（Ｍ）、下部
（Ｌ）（第１図参照）間の気孔率の差は著しく大き
い。さらに、中部（Ｍ）での強度が上部（Ｕ）又
は下部（Ｌ）に較べて大巾に低いためにスポーリ
ングテストでは中部（Ｍ）にリング状の横亀裂が
発生している。 No.１の配合構成において、0.1mm以下の微粉を
球状粒子に置換していくと、最も強度の低い球状
粒子の場合でも、実施例No.５〜７にみるごとく、
気孔率が低くなり、強度は高くなつている。又上
部（Ｕ）、中部（Ｍ）、下部（Ｌ）間のバラツキは
減少し、実施例No.６のものでは約２％となりきわ
めて均一な組織となつている。ただし、球状粒子
の置換量が少なく配合比率の低いNo.４では余り効
果は認められず、球状粒子への置換量は少なくと
も５％を上回る量が望ましい。 この作用効果は焼成アルミナ質球状粒子に限ら
ず、第１表に示す焼成スピネル質球状粒子および
焼成マグネシア質球状粒子を使用しても同様であ
る。 以上のとおり、本発明によると、耐火骨材粒子
としての特定の球状粒子を使用したことで耐スポ
ーリング性にすぐれたノズル耐火物が得られる
が、その理由は以下の要因によると考えられる。 (a) 強度の低い球状粒子を用いた場合は、成形圧
力によつて粒子は容易に破壊するために全体的
に密充填となり均一な構造となる。 (b) 密度の高い球状粒子を用いた場合は、混練体
の流動性が良好となり成形圧を円滑に分布伝播
させ均一組織が得られる。 (c) 耐スポーリング性の向上は、(a)，(b)のごとき
密充填化、組織の均斉化の他に、球状粒子の内
部構造及び粒子相互の層間挙動にも支配され、
すなわち、粒子強度が低い範囲では粒子自体の
気孔率が高く分子運動の許容度が大きいために
発生する熱応力が緩和されること、並びに球状
粒子は粒子相互間で滑動し易いために同じく発
生する熱応力がこの状態においても緩和される
ことによると考察される。 以上、多様な実施例に示すごとく、特定の球状
粒子を用いることにより物性的に均一なノズル耐
火物が得られ、鋼の製造工程の効率化に寄与する
ところは著大である。
デイングノズル装置用の下ノズルの製造について
の本発明実施例とその比較例を示したものであ
る。 同第２表において不定形粒子は、粉砕によつて
粒度調整された焼成アルミナ粒子である。一方、
球状粒子は、焼成アルミナ球状粒子である。 各例は第２表に示す耐火性骨材粒子、リン状黒
鉛、金属シリコンよりなる坏土に結合剤としてフ
エノール樹脂を添加してフレツトミルにて混練
し、フリクシヨンプレスで成形後、150℃×24時
間の条件で乾燥し、第１図に示されるような縦断
面を有する下ノズルを得たものである。 No.１〜４の比較例は球状粒子を使用しないか、
または球状粒子の割合が本発明の範囲外の例であ
る。No.５〜７の実施例はNo.１における0.1mm以下
の微粉末を最も強度の低い球状粒子に置換又は一
部置換したものである。 実施例No.８〜16のものはNo.１における0.1mm以
下の微粉末の一部を、粒子強度の段階並びに粒子
径を異にする球状粒子に置換したものである。 実施例No.17〜22のものはNo.１における３〜１mm
又は１mm以下の粒度分を球状粒子に置換又は一部
置換したものである。 実施例No.23のものは強度の最も大なる球状粒子
のみで成形したものである。 実施例No.24のものは強度の最も大なる球状粒子
を粗粒骨材とし、不定形粒子を微粉分として用い
たものである。 実施例No.25のものは強度の最も大なる球状粒子
と強度の最も小なる球状粒子との組合わせで、球
状粒子のみで成形したものである。 第３表に、第２表に対応する各例の試験結果を
示す。 その試験方法はつぎのとおりである。 見掛気孔率：JIS・R2205−74に準じて測定。 圧縮強度：JIS・R2206−77に準じて測定。 耐スポーリング性：50mmの立方体供試体をつくり
だして、これを1500℃の電気炉にて急加熱
し、30分保持した後取出して空冷し、この操
作を反復した回数と亀裂の発生状況を、 ◎〜２回後亀裂なし 〇〜１回後亀裂なし △〜１回後微亀裂発生 ×〜１回後大亀裂発生 のごとく表した。 耐食性：溶鋼によるものは鉄100％の溶鋼を用い
1650℃で30分間を５回の回転侵食性によつた
もので、溶損量をmmで示してある。 第３表の試験結果を通覧すれば、不定形粒子の
みで成形したNo.１〜４の比較例では、粗粒−中粒
−微粒の配合量を変化させても、気孔率、強度の
分布の変化は余りみられない。又下ノズル各部品
での気孔率も高く、上部（Ｕ）、中部（Ｍ）、下部
（Ｌ）（第１図参照）間の気孔率の差は著しく大き
い。さらに、中部（Ｍ）での強度が上部（Ｕ）又
は下部（Ｌ）に較べて大巾に低いためにスポーリ
ングテストでは中部（Ｍ）にリング状の横亀裂が
発生している。 No.１の配合構成において、0.1mm以下の微粉を
球状粒子に置換していくと、最も強度の低い球状
粒子の場合でも、実施例No.５〜７にみるごとく、
気孔率が低くなり、強度は高くなつている。又上
部（Ｕ）、中部（Ｍ）、下部（Ｌ）間のバラツキは
減少し、実施例No.６のものでは約２％となりきわ
めて均一な組織となつている。ただし、球状粒子
の置換量が少なく配合比率の低いNo.４では余り効
果は認められず、球状粒子への置換量は少なくと
も５％を上回る量が望ましい。 この作用効果は焼成アルミナ質球状粒子に限ら
ず、第１表に示す焼成スピネル質球状粒子および
焼成マグネシア質球状粒子を使用しても同様であ
る。 以上のとおり、本発明によると、耐火骨材粒子
としての特定の球状粒子を使用したことで耐スポ
ーリング性にすぐれたノズル耐火物が得られる
が、その理由は以下の要因によると考えられる。 (a) 強度の低い球状粒子を用いた場合は、成形圧
力によつて粒子は容易に破壊するために全体的
に密充填となり均一な構造となる。 (b) 密度の高い球状粒子を用いた場合は、混練体
の流動性が良好となり成形圧を円滑に分布伝播
させ均一組織が得られる。 (c) 耐スポーリング性の向上は、(a)，(b)のごとき
密充填化、組織の均斉化の他に、球状粒子の内
部構造及び粒子相互の層間挙動にも支配され、
すなわち、粒子強度が低い範囲では粒子自体の
気孔率が高く分子運動の許容度が大きいために
発生する熱応力が緩和されること、並びに球状
粒子は粒子相互間で滑動し易いために同じく発
生する熱応力がこの状態においても緩和される
ことによると考察される。 以上、多様な実施例に示すごとく、特定の球状
粒子を用いることにより物性的に均一なノズル耐
火物が得られ、鋼の製造工程の効率化に寄与する
ところは著大である。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
第１図は本発明の具体的な１実施例としての下
ノズルの組織の状態を示す断面説明図である。
ノズルの組織の状態を示す断面説明図である。
Claims (1)
- １ 耐火骨材粒子の5wt％以上を焼成アルミナ質
球状粒子、焼成スピネル質球状粒子または焼成マ
グネシア質球状粒子とした坏土を混練、成形する
かまたはさらにこれを焼成することを特徴とする
溶融金属容器用ノズル耐火物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58094590A JPS59223267A (ja) | 1983-05-27 | 1983-05-27 | 溶融金属容器用ノズル耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58094590A JPS59223267A (ja) | 1983-05-27 | 1983-05-27 | 溶融金属容器用ノズル耐火物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59223267A JPS59223267A (ja) | 1984-12-15 |
| JPH0341424B2 true JPH0341424B2 (ja) | 1991-06-24 |
Family
ID=14114486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58094590A Granted JPS59223267A (ja) | 1983-05-27 | 1983-05-27 | 溶融金属容器用ノズル耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59223267A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63202462U (ja) * | 1987-06-12 | 1988-12-27 | ||
| JP6021667B2 (ja) * | 2013-01-31 | 2016-11-09 | 新日鐵住金株式会社 | 耐火物，耐火物の製造方法，及び連続鋳造用浸漬ノズル |
| JP6219764B2 (ja) * | 2014-03-27 | 2017-10-25 | 黒崎播磨株式会社 | 内張り流し込み材 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5413446A (en) * | 1977-07-01 | 1979-01-31 | Hitachi Ltd | Controlling method for sheet crown in rolling mill |
| JPS56164812A (en) * | 1980-05-21 | 1981-12-18 | Murata Manufacturing Co | Method of granulating ceramic raw material powder |
-
1983
- 1983-05-27 JP JP58094590A patent/JPS59223267A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5413446A (en) * | 1977-07-01 | 1979-01-31 | Hitachi Ltd | Controlling method for sheet crown in rolling mill |
| JPS56164812A (en) * | 1980-05-21 | 1981-12-18 | Murata Manufacturing Co | Method of granulating ceramic raw material powder |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59223267A (ja) | 1984-12-15 |
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