JPH04127944A - 連続鋳造用浸漬ノズル - Google Patents
連続鋳造用浸漬ノズルInfo
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- JPH04127944A JPH04127944A JP2246315A JP24631590A JPH04127944A JP H04127944 A JPH04127944 A JP H04127944A JP 2246315 A JP2246315 A JP 2246315A JP 24631590 A JP24631590 A JP 24631590A JP H04127944 A JPH04127944 A JP H04127944A
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Landscapes
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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。
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、鋼の連続鋳造において、溶鋼をタンデイツシ
ュからモールド内へ鋳込むにあたり、長時間にわたり使
用可能な連続鋳造用浸漬ノズルに関するものである。
ュからモールド内へ鋳込むにあたり、長時間にわたり使
用可能な連続鋳造用浸漬ノズルに関するものである。
(従来の技術)
従来から、連続鋳造用浸漬ノズル耐火物としては、鋼の
連続鋳造に耐え得るため低膨張性であるシリカを添加し
たアルミナ黒鉛質系耐大物が一般に使用されている。
連続鋳造に耐え得るため低膨張性であるシリカを添加し
たアルミナ黒鉛質系耐大物が一般に使用されている。
しかし、耐火物中のシリカは溶鋼中のM n + A
Q+Tiといった還元性の強い元素と反応し溶鋼中に溶
は出すため、溶鋼に対する耐蝕性に問題を生じる。
Q+Tiといった還元性の強い元素と反応し溶鋼中に溶
は出すため、溶鋼に対する耐蝕性に問題を生じる。
このため、アルミナ黒鉛質系溶鋼鋳造用ノズルにおいて
、本体にシリカを10〜35tit%含有し、溶鋼浸漬
部及び/又はノズル内周孔にはシリカを含有しないか、
あるいはシリカを本体より少なく含有した溶鋼鋳造用ノ
ズルが提案され、(特公平1−40790号公報)、溶
鋼に対する耐蝕性の確保が図られている。
、本体にシリカを10〜35tit%含有し、溶鋼浸漬
部及び/又はノズル内周孔にはシリカを含有しないか、
あるいはシリカを本体より少なく含有した溶鋼鋳造用ノ
ズルが提案され、(特公平1−40790号公報)、溶
鋼に対する耐蝕性の確保が図られている。
また、低膨張材料としてシリカ以外の粘土、ジルコン等
の5in2を含有する酸化物を添加することにより、耐
スポーリング性を確保しつつ、SiO2と溶鋼中のMn
、 A Q 、 Tiとの反応を抑制する方法も報告さ
れている (特開昭57−42572号公報、特開昭6
1−83673号公報)。
の5in2を含有する酸化物を添加することにより、耐
スポーリング性を確保しつつ、SiO2と溶鋼中のMn
、 A Q 、 Tiとの反応を抑制する方法も報告さ
れている (特開昭57−42572号公報、特開昭6
1−83673号公報)。
(発明が解決しようとする課題)
前記の溶鋼浸漬部のシリカ含有率を低減する方法は、溶
鋼との反応を抑制するため耐蝕性の向上には有効である
。しかし、シリカを低減した部分の熱膨張率が大きくな
るため、ノズル本体と浸漬部で熱膨張差が生し、耐スポ
ーリング性が低下するという欠点がある。
鋼との反応を抑制するため耐蝕性の向上には有効である
。しかし、シリカを低減した部分の熱膨張率が大きくな
るため、ノズル本体と浸漬部で熱膨張差が生し、耐スポ
ーリング性が低下するという欠点がある。
また、SiO2を含有する酸化物の場合には、酸化物中
のSiO2成分がノズル耐火物中に共存するCと反応し
揮散消失することにより、耐火物組織内に気孔を形成し
強度低下をもたらすとともに、耐火物への溶鋼侵入を助
長し耐蝕性を低下させるという問題を生じる。
のSiO2成分がノズル耐火物中に共存するCと反応し
揮散消失することにより、耐火物組織内に気孔を形成し
強度低下をもたらすとともに、耐火物への溶鋼侵入を助
長し耐蝕性を低下させるという問題を生じる。
以上のような問題点を鑑み、本発明は浸漬ノズルの耐蝕
性及び耐スポーリング性の低下を解消し、長時間にわた
り使用してもかかる欠点を生じない連続鋳造用浸漬ノズ
ルを提供することを目的とするものである。
性及び耐スポーリング性の低下を解消し、長時間にわた
り使用してもかかる欠点を生じない連続鋳造用浸漬ノズ
ルを提供することを目的とするものである。
(課題を解決するための手段)
本発明は、アルミナ黒鉛質溶鋼鋳造用ノズルにおいて、
アルミナを被覆したシリカをシリカ換算で5〜50wt
%含有したことを特徴とする、耐蝕性・耐スポーリング
性に優れた連続鋳造用浸漬ノズルに関するものである。
アルミナを被覆したシリカをシリカ換算で5〜50wt
%含有したことを特徴とする、耐蝕性・耐スポーリング
性に優れた連続鋳造用浸漬ノズルに関するものである。
(作用)
発明者等は、浸漬ノズルの耐スポーリング性を確保する
上で低膨張性を有するシリカを従来どおり積極的に利用
し、その上でシリカの反応性を低下させ溶鋼に対する耐
蝕性を強化する方法に関して研究開発を続けてきた。そ
の結果、アルミナ被覆を施したシリカを黒鉛アルミナ質
系耐大物の成分として加えることにより、耐蝕性並びに
耐スポーリング性の大幅な改善に成功した。
上で低膨張性を有するシリカを従来どおり積極的に利用
し、その上でシリカの反応性を低下させ溶鋼に対する耐
蝕性を強化する方法に関して研究開発を続けてきた。そ
の結果、アルミナ被覆を施したシリカを黒鉛アルミナ質
系耐大物の成分として加えることにより、耐蝕性並びに
耐スポーリング性の大幅な改善に成功した。
低膨張性を有するシリカは、浸漬ノズルの耐スポーリン
グ性を高める上で重要な役割を果たす。
グ性を高める上で重要な役割を果たす。
さらに、シリカはモールドパウダーに対する耐蝕性にも
優れ、浸漬ノズル耐火物の構成成分として不可欠な機能
を有している。しかし、溶鋼中にMn、 A Q 、
Tiといった還元性の強い元素が含まれる場合、シリカ
はこれら元素と反応し溶鋼中に溶は出す。また、シリカ
はノズル中に共存するカーボンによっても還元され、揮
散消失し耐火物中に気孔を生成する。したがって、シリ
カを含有するノズルは溶鋼に対する耐蝕性に劣るという
欠点を有している。
優れ、浸漬ノズル耐火物の構成成分として不可欠な機能
を有している。しかし、溶鋼中にMn、 A Q 、
Tiといった還元性の強い元素が含まれる場合、シリカ
はこれら元素と反応し溶鋼中に溶は出す。また、シリカ
はノズル中に共存するカーボンによっても還元され、揮
散消失し耐火物中に気孔を生成する。したがって、シリ
カを含有するノズルは溶鋼に対する耐蝕性に劣るという
欠点を有している。
一方、アルミナは融点が極めて高く、反応性も低いため
、溶鋼及びパウダーに対する耐蝕性に優れている。しか
し、熱膨張率が高いため耐スポーリング性を低下させる
欠点を有している。
、溶鋼及びパウダーに対する耐蝕性に優れている。しか
し、熱膨張率が高いため耐スポーリング性を低下させる
欠点を有している。
以上のことから、発明者らはアルミナ被覆を施したシリ
カを黒鉛アルミナ質ノズルの構成成分として添加するこ
とで、シリカの低膨張性を活かし耐スポーリング性を確
保するとともに、シリカと溶鋼との反応性を低下させノ
ズルの耐蝕性をも同時に高めることを見出した。さらに
、シリカ表面はアルミナと接触しているため高温で反応
しムライトを形成する。ムライトは、融点が1850℃
であリシリカの融点1723℃に比較して高いこと、さ
らにシリカより反応性が低いことを特徴とする。したが
って、シリカはムライトに変化することで溶鋼中のMn
、 A Q 、 Tiによる選択的な溶解やカーボンに
よる還元雰囲気分解が抑制され、浸漬ノズルの耐蝕性は
一層向上する。また、シリカ粒全体がムライトに変化し
なくても、アルミナとシリカの接触面で一部ムライトを
形成することで、アルミナ層とシリカ層の結合を強める
効果も有する。このため、アルミナ被覆が不完全な状態
であってもシリカは十分に耐蝕性を確保できるため、シ
リカへのアルミナ被覆は高度な緻密性を要求される特別
な被覆技術を必要としない。例えば、アルミナ溶剤中に
原料シリカを浸漬するという単純な被覆方法で、十分な
耐蝕性が得られる。したがって、製造コストが従来製法
に比較して高くなることもない。
カを黒鉛アルミナ質ノズルの構成成分として添加するこ
とで、シリカの低膨張性を活かし耐スポーリング性を確
保するとともに、シリカと溶鋼との反応性を低下させノ
ズルの耐蝕性をも同時に高めることを見出した。さらに
、シリカ表面はアルミナと接触しているため高温で反応
しムライトを形成する。ムライトは、融点が1850℃
であリシリカの融点1723℃に比較して高いこと、さ
らにシリカより反応性が低いことを特徴とする。したが
って、シリカはムライトに変化することで溶鋼中のMn
、 A Q 、 Tiによる選択的な溶解やカーボンに
よる還元雰囲気分解が抑制され、浸漬ノズルの耐蝕性は
一層向上する。また、シリカ粒全体がムライトに変化し
なくても、アルミナとシリカの接触面で一部ムライトを
形成することで、アルミナ層とシリカ層の結合を強める
効果も有する。このため、アルミナ被覆が不完全な状態
であってもシリカは十分に耐蝕性を確保できるため、シ
リカへのアルミナ被覆は高度な緻密性を要求される特別
な被覆技術を必要としない。例えば、アルミナ溶剤中に
原料シリカを浸漬するという単純な被覆方法で、十分な
耐蝕性が得られる。したがって、製造コストが従来製法
に比較して高くなることもない。
また、本発明者等は、熱間圧延、冷間圧延後の鋼板に現
れる幅1〜4mn、長さ数mに渡る膨れ状欠陥の発生原
因について調査したところ、浸漬ノズルの閉塞防止のた
めに吹き込まれるAr気泡の粗大化が原因であることを
見出した。さらに、 Ar気泡の粗大化は、浸漬ノズル
中のシリカが溶鋼中のA Qy T x r M nに
より選択的な浸食作用を受け、耐火物中の気孔径が拡大
したためであることも見出した。したがって、本発明を
アルミナ黒鉛質のガス吹き込み型浸漬ノズルに適用すれ
ば、ノズル中のシリカの浸食は抑制され、吹き込みガス
を安定して微細に吹き込むことができるため、膨れ欠陥
の防止対策としても非常に有効な手段となる。
れる幅1〜4mn、長さ数mに渡る膨れ状欠陥の発生原
因について調査したところ、浸漬ノズルの閉塞防止のた
めに吹き込まれるAr気泡の粗大化が原因であることを
見出した。さらに、 Ar気泡の粗大化は、浸漬ノズル
中のシリカが溶鋼中のA Qy T x r M nに
より選択的な浸食作用を受け、耐火物中の気孔径が拡大
したためであることも見出した。したがって、本発明を
アルミナ黒鉛質のガス吹き込み型浸漬ノズルに適用すれ
ば、ノズル中のシリカの浸食は抑制され、吹き込みガス
を安定して微細に吹き込むことができるため、膨れ欠陥
の防止対策としても非常に有効な手段となる。
以上に示したアルミナ被覆を施したシリカを含有する黒
鉛アルミナ質ノズルは、従来ノズルに比較して耐蝕性並
びに耐スポーリング性の両特性に優れ、多連鋳操業を可
能にすると共に鋳片品質の大幅な向上を可能とした。
鉛アルミナ質ノズルは、従来ノズルに比較して耐蝕性並
びに耐スポーリング性の両特性に優れ、多連鋳操業を可
能にすると共に鋳片品質の大幅な向上を可能とした。
本発明においてシリカは溶融シリカ、長石などを使用す
る。これにアルミナ被覆を施しシリカ換算で5wt%〜
50wt%程度含有させる。 5υt%未満では浸漬ノ
ズルに不可欠な耐スポーリング性に劣り、 50wt%
を超えると相対的にアルミナの含有率が減少し耐蝕性が
低下する。また、シリカ原料は反応性を低下させるため
に0.1 ■以上の粗粒のものを用い、被覆用のアルミ
ナは緻密な被覆層を形成するために数μm程度の微細な
ものを用いることが望ましい。
る。これにアルミナ被覆を施しシリカ換算で5wt%〜
50wt%程度含有させる。 5υt%未満では浸漬ノ
ズルに不可欠な耐スポーリング性に劣り、 50wt%
を超えると相対的にアルミナの含有率が減少し耐蝕性が
低下する。また、シリカ原料は反応性を低下させるため
に0.1 ■以上の粗粒のものを用い、被覆用のアルミ
ナは緻密な被覆層を形成するために数μm程度の微細な
ものを用いることが望ましい。
黒鉛は熱伝導率が極めて高く、また溶鋼と非常に濡れ難
い性質を有することから、本発明では耐蝕性を低下させ
ない範囲で黒鉛を添加し、溶鋼やパウダーの浸漬ノズル
気孔内への侵入を防止すると共に耐スポーリング性を向
上させる。黒鉛使用原料としては天然のりん状黒鉛が好
ましいが、−般に耐火物用として用いられるものであれ
ば灰分が過大でなければ使用できる。また、黒鉛の配合
範囲については5wt%〜50wt%程度が好ましい。
い性質を有することから、本発明では耐蝕性を低下させ
ない範囲で黒鉛を添加し、溶鋼やパウダーの浸漬ノズル
気孔内への侵入を防止すると共に耐スポーリング性を向
上させる。黒鉛使用原料としては天然のりん状黒鉛が好
ましいが、−般に耐火物用として用いられるものであれ
ば灰分が過大でなければ使用できる。また、黒鉛の配合
範囲については5wt%〜50wt%程度が好ましい。
5wt%未満では耐スポーリング性に劣り、 5tht
%を超えると黒鉛の酸化や溶鋼中への溶出により溶鋼及
び溶融パウダーに対する耐蝕性が低下する。また、高熱
伝導率のためノズル詰まりを生ずる恐れもある。
%を超えると黒鉛の酸化や溶鋼中への溶出により溶鋼及
び溶融パウダーに対する耐蝕性が低下する。また、高熱
伝導率のためノズル詰まりを生ずる恐れもある。
アルミナは耐蝕性を付与する役割を持ち、純度90wt
%以上の電融品又は焼結晶を使用する。好ましい配合率
は35wt%〜90wt%で、 35wt%未満では耐
蝕性が不十分で、 90tit%を超えると耐スポーリ
ング性が低下する傾向にある。
%以上の電融品又は焼結晶を使用する。好ましい配合率
は35wt%〜90wt%で、 35wt%未満では耐
蝕性が不十分で、 90tit%を超えると耐スポーリ
ング性が低下する傾向にある。
浸漬ノズルの基本的な構成成分は以上であるが。
この他にもノズル材質への添加物として既に知られてい
る材料を、本発明の効果を損なわない範囲で含有させて
もよい。その材料としては、例えば炭化珪素、ジルコニ
ア、ジルコン、各種金属粉などである。
る材料を、本発明の効果を損なわない範囲で含有させて
もよい。その材料としては、例えば炭化珪素、ジルコニ
ア、ジルコン、各種金属粉などである。
(実施例)
以下に、実施例及び比較例を挙げ、本発明について説明
する。
する。
第1表に示した原料配合物に樹脂バインダーとしてフェ
ノール樹脂を12vt%添加して混練し、アイソスタテ
ィックプレスを用いて1.0t/a&の圧力でノズル形
状に成形した。さらに、この成形体を1200℃の温度
で還元焼成し連続鋳造用ガス吹き込み型浸漬ノズル(内
径90mφ、吐出孔径70閣φ、吐出孔角度35度の逆
Y型ノズル)を作製した。第2表に、ここで製作した浸
漬ノズルの品質特性を示す、なお、シリカは溶融シリカ
を用い、アルミナ溶剤を塗布することで被覆した。
ノール樹脂を12vt%添加して混練し、アイソスタテ
ィックプレスを用いて1.0t/a&の圧力でノズル形
状に成形した。さらに、この成形体を1200℃の温度
で還元焼成し連続鋳造用ガス吹き込み型浸漬ノズル(内
径90mφ、吐出孔径70閣φ、吐出孔角度35度の逆
Y型ノズル)を作製した。第2表に、ここで製作した浸
漬ノズルの品質特性を示す、なお、シリカは溶融シリカ
を用い、アルミナ溶剤を塗布することで被覆した。
このようにして得られた浸漬ノズルを用いてTiをQ、
1wt%含有する炭素濃度30ppmの極低炭素鋼を4
00分間鋳造した。耐スポーリング性については浸漬ノ
ズルに亀裂が生じた時間を指標として評価した。また、
ノズル内の耐火物溶損量を鋳造時間で除した値を溶損速
度と定義し、耐蝕性の評価も行った。
1wt%含有する炭素濃度30ppmの極低炭素鋼を4
00分間鋳造した。耐スポーリング性については浸漬ノ
ズルに亀裂が生じた時間を指標として評価した。また、
ノズル内の耐火物溶損量を鋳造時間で除した値を溶損速
度と定義し、耐蝕性の評価も行った。
実施例1及び2のノズルには割れが生じることなく、4
00分間鋳造できた。また、実施例1のノズルでは内径
が90anから94.0mm(溶損速度0 、 OO5
an/win)に、実施例2のノズルでは90mから9
3.2mm(溶損速度0 、 OO4mm/win)に
拡大しているだけで、顕著な溶損は見られなかった。さ
らに、実施例1及び2のノズルを用いて鋳造された鋳片
には、冷間圧延後、膨れ欠陥は発生しなかった。
00分間鋳造できた。また、実施例1のノズルでは内径
が90anから94.0mm(溶損速度0 、 OO5
an/win)に、実施例2のノズルでは90mから9
3.2mm(溶損速度0 、 OO4mm/win)に
拡大しているだけで、顕著な溶損は見られなかった。さ
らに、実施例1及び2のノズルを用いて鋳造された鋳片
には、冷間圧延後、膨れ欠陥は発生しなかった。
従来から使用されている比較例1のノズルは400分間
鋳造できたが、ノズル内径は90mn〜110mm(溶
損速度0 、 O25me/m1n) に拡大してお
り、ノズルの溶損量が大きくなっていた。さらに、鋳片
には冷間圧延後、膨れ欠陥が発生した。
鋳造できたが、ノズル内径は90mn〜110mm(溶
損速度0 、 O25me/m1n) に拡大してお
り、ノズルの溶損量が大きくなっていた。さらに、鋳片
には冷間圧延後、膨れ欠陥が発生した。
シリカを全く含有しない比較例2のノズルでは、鋳造開
始後200分で亀裂が生じ鋳造を中止した。
始後200分で亀裂が生じ鋳造を中止した。
この時、ノズル内径は90m+〜91ma(溶損速度0
.0025 am/win)に拡大しているだけで耐蝕
性は良好であった。このため、冷間圧延後、鋳片にはふ
くれ欠陥は発生しなかった。
.0025 am/win)に拡大しているだけで耐蝕
性は良好であった。このため、冷間圧延後、鋳片にはふ
くれ欠陥は発生しなかった。
アルミナ被覆シリカを50wt%以上含有する比較例3
のノズルは400分間鋳造できたが、ノズル内径は90
mnから102mn(溶損速度0.015+a/m1n
)に拡大し、耐蝕性に問題を生じるだけでなく、冷間圧
延後の鋳片にふくれ欠陥が発生した。
のノズルは400分間鋳造できたが、ノズル内径は90
mnから102mn(溶損速度0.015+a/m1n
)に拡大し、耐蝕性に問題を生じるだけでなく、冷間圧
延後の鋳片にふくれ欠陥が発生した。
以上の如く、本発明により製造した浸漬ノズルは耐蝕性
及び耐スポーリングに優れているだけでなく、鋳片の品
質をも十分に確保できるものである。
及び耐スポーリングに優れているだけでなく、鋳片の品
質をも十分に確保できるものである。
第1表 実施例及び比較例の原料配合比(単位vt%)
第2表 実施例及び比較例の品質特性 (発明の効果) 以上に説明したように、本発明の連続鋳造用浸漬ノズル
によれば、溶鋼及びモールドパウダーに対する耐蝕性が
良好で、さらに耐スポーリング性にも優れた効果を有す
るため、長時間にわたって安定使用でき、操業性の大幅
な改善となる。また、耐蝕性に優れているため、安定し
たガス吹き込みが可能となり、膨れ欠陥を防止できる。
第2表 実施例及び比較例の品質特性 (発明の効果) 以上に説明したように、本発明の連続鋳造用浸漬ノズル
によれば、溶鋼及びモールドパウダーに対する耐蝕性が
良好で、さらに耐スポーリング性にも優れた効果を有す
るため、長時間にわたって安定使用でき、操業性の大幅
な改善となる。また、耐蝕性に優れているため、安定し
たガス吹き込みが可能となり、膨れ欠陥を防止できる。
したがって、連続鋳造法で製造される鋼板の品質は非常
に安定し、歩留りも格段に向上する。
に安定し、歩留りも格段に向上する。
Claims (1)
- アルミナ黒鉛質溶鋼鋳造用ノズルにおいて、アルミナを
被覆したシリカをシリカ換算で5〜50wt%含有した
ことを特徴とする、耐蝕性・耐スポーリング性に優れた
連続鋳造用浸漬ノズル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2246315A JPH04127944A (ja) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | 連続鋳造用浸漬ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2246315A JPH04127944A (ja) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | 連続鋳造用浸漬ノズル |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04127944A true JPH04127944A (ja) | 1992-04-28 |
Family
ID=17146731
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2246315A Pending JPH04127944A (ja) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | 連続鋳造用浸漬ノズル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04127944A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006239704A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-14 | Kurosaki Harima Corp | 連続鋳造用通気性耐火材料 |
-
1990
- 1990-09-18 JP JP2246315A patent/JPH04127944A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006239704A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-14 | Kurosaki Harima Corp | 連続鋳造用通気性耐火材料 |
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