JPH05170549A - 連続鋳造用耐火物及びその製造方法 - Google Patents

連続鋳造用耐火物及びその製造方法

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JPH05170549A
JPH05170549A JP3345157A JP34515791A JPH05170549A JP H05170549 A JPH05170549 A JP H05170549A JP 3345157 A JP3345157 A JP 3345157A JP 34515791 A JP34515791 A JP 34515791A JP H05170549 A JPH05170549 A JP H05170549A
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JP
Japan
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continuous casting
weight
raw material
refractory
casting
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JP3345157A
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English (en)
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Kimiaki Sasaki
王明 佐々木
Hirotaka Shintani
宏隆 新谷
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JFE Refractories Corp
Original Assignee
Kawasaki Refractories Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続鋳造設備に適用される耐火物とその製造
方法に関し、水平連続鋳造用ブレークリングに求められ
る基本的な特性を満足し、特に炭素鋼はもとよりステン
レス鋼及び高合金鋼の長時間鋳込みに耐えうる耐食性に
優れた耐火物を提供することを目的とする。 【構成】 窒化硼素(BN)質原料10〜70重量%
と、窒化珪素(Si3 3 )質原料25〜85重量%と
を配合し、かつ、二硼化チタニウム(TiB2 )、二硼
化ジルコニウム(ZrB2 )の2物質のうちの少なくと
もいずれかを合量、3〜15重量%配合した構成とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は耐火物に関し、特に連続
鋳造設備に適用される耐火物とその製造方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】水平連続鋳造設備において、例えばブレ
ークリング等のタンディッシュと鋳型を連結する部材に
使用される耐火物としては、従来から珪素(Si)質原
料の成形体を直接窒化する反応焼結法で得られる窒化珪
素質(Si3 4 )耐火物や、電気炉内の成形型に収め
た窒化硼素質(BN)原料を加圧しながら成形するホッ
トプレス焼結法で得られる窒化硼素質(BN)耐火物が
採用されてきた。
【0003】上記2種類の耐火物のうち、窒化珪素質
(Si3 4 )耐火物は機械的強度に優れる反面、熱膨
張率が比較的大きいために、鋳造の開始初期に溶鋼より
受ける熱衝撃によって割れに至る欠点がある。
【0004】また窒化硼素質(BN)耐火物は耐熱衝撃
性に優れ、しかも溶鋼との濡れ性が小さいものの、ホッ
トプレス焼結法により製造されるため、成形体の形状が
成形型に依存することとなり、適用される装置に合わせ
て形状を自由に設計できず、特に複雑な形状の場合、成
形型の製造コスト高となる。さらに、機械的強度および
硬度が劣るために、溶鋼の通過時に受ける磨耗作用によ
って大きく損耗される欠点がある。
【0005】そこで、例えば特開昭56−120575
号公報には、上記窒化珪素質(Si 3 4 )原料に窒化
硼素質(BN)原料を3〜40重量%配合することによ
り、耐熱衝撃性を向上させた複合材質の耐火物や、特公
昭58−30265号公報では、窒化硼素、窒化アルミ
ニウムの各原料を配合した耐火物、あるいは特開昭60
−51669号公報では上記窒化硼素質(BN)耐火物
に、酸化アルミニウムを含有させた耐火物が開示され、
耐用性を高めることが図られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記特開
昭56−120575号公報に記載の耐火物は一般的な
炭素鋼の連続鋳造には充分な耐熱衝撃性を有するが、炭
素鋼の長時間鋳造や、特にステンレス鋼の鋳造に対して
は、母相を形成する窒化珪素が選択的に溶損され、この
ような損傷に伴うビレット表面性状の悪化を招いたり、
耐火物が破損し、ブレークアウトを生じる原因ともな
り、長時間の安定鋳造が極めて困難であった。
【0007】また、上記特公昭58−30265号公報
で開示された、窒化珪素、窒化硼素、窒化アルミニウム
の各原料を配合した耐火物も耐食性の点で難があり、上
記特開昭60−51669号公報で開示された酸化アル
ミニウムを含有させることにより耐食性を一定程度向上
させることができるが、これもステンレス鋼の長時間鋳
込に対しては依然耐食性に不満が残る。しかも、上記い
ずれの耐火物においてもアルミニウム成分が増して熱膨
張率が大きくなり、耐熱衝撃性の劣化が著しく、耐熱衝
撃性の向上を目的として添加した窒化硼素の効果が薄れ
るという逆効果につながりかねない。
【0008】よって、水平連続鋳造設備用ブレークリン
グに対しては、特に耐熱衝撃性に優れ、溶鋼と濡れ難い
こと、耐食性と耐磨耗性が大きいこと、および高度な寸
法精度が要求されるために加工が容易であることなどの
各特性を満たした耐火物の提供が待たれている。
【0009】本発明はこのような種々の課題を解決する
ためになされたものであって、水平連続鋳造用ブレーク
リングに求められる基本的な特性を満足し、特に炭素鋼
はもとよりステンレス鋼及び高合金鋼の長時間鋳込みに
耐えうる耐食性に優れた耐火物を提供することを目的と
するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は以下の手段及び方法を採用する。すなわ
ち、窒化硼素(以下BNと記載する)質原料10〜70
重量%と、窒化珪素(以下Si3 4 と記載する)質原
料25〜85重量%とを配合し、かつ、二硼化チタニウ
ム(以下TiB2 と記載する)、二硼化ジルコニウム
(以下ZrB2 と記載する)の2物質のうちの少なくと
もいずれかを合量、3〜15重量%配合した耐火材原料
により得られる連続鋳造用耐火物であり、この連続鋳造
用耐火物の製造方法としては、これらの粉末をボールミ
ルなどによって均一になるように混合する。次にこの坏
土を適切な成形方法によって成形し、得られた成形体を
窒素、アルゴンなどの非酸化性雰囲気下で1600〜1
900℃の焼結温度で焼結する。
【0011】
【作用】上記構成によれば、Si3 4 質原料とBN質
原料とを配合した耐火材原料に、TiB2 、ZrB2
うちの少なくとも一方を添加することにより、該BNと
Si3 4 のマトリックス部に分布させ、溶鋼に対して
濡れにくく、焼結体の気孔部を通して侵入するおそれの
ある外来成分を抑制する役割を果たす。
【0012】原料粉末の配合量についてBN質原料が1
0重量%未満とすると、必然的にSi3 4 質原料の配
合量が多くなり、そのため焼結体の耐熱衝撃性、耐食性
が低下し、また強度が必要以上に高くなるために機械加
工性も低下する。一方、BN粉末が70重量%を越える
と、焼結体中のSi3 4 が少なくなり、必要とされる
強度の維持が困難になる。なお、BN質原料中に包含さ
れる酸化硼素(B2 3 )を主体とするフラックス成分
は、1〜5重量%含有するものが好ましく、これが1重
量%未満の場合、焼結性に乏しく、逆に5重量%以上に
なると焼結体の高温特性を劣化させることになり好まし
くない。
【0013】次にSi3 4 質原料は他の添加成分であ
るBN質原料及びTiB2 、ZrB 2 のうちの少なくと
も一方との直接的な反応はしないが、その配合量は25
〜85重量%の範囲が好適である。なぜなら、Si3
4 が25重量%未満ではSi 3 4 粉末を配合すること
によって得られる強度および耐磨耗性の向上が焼結体の
特性に反映されにくく、水平連続鋳造用ブレークリング
としての使用に耐えられず、損傷が大きくなる傾向にあ
って好ましくなく、一方、85重量%を超える配合量と
すると焼結体の強度が必要以上に高くなり、安定した機
械加工性が失われ、しかも耐熱衝撃性も劣化するので好
ましくない。
【0014】さらに、添加物質としてのTiB2 、Zr
2 のうちの少なくとも一方の添加量は合量ガ、3〜1
5重量%の範囲が適当であり、3重量%未満では上記耐
食性の向上を果たす作用が表れず、逆に15重量%を超
えると焼結体の焼結性に悪影響を及ぼし、組織の多孔質
化につながり好ましくない。
【0015】次に焼結条件について温度が1600℃未
満では緻密な焼結体を得ることが困難となり、1900
℃を越えるとSi3 4 の分解が起こり、やはり緻密な
焼結体が得られない。そして、焼結雰囲気については常
圧もしくは加圧のいずれでも良いが、得られる焼結体の
性能面および経済性からいえば、3〜10kgf/cm2 の窒
素加圧が好ましい。
【0016】以上の条件によって得られた焼結体は緻
密、かつ、高強度を有し、施盤、フライス盤等による機
械加工性が良好であり、種々の形状を持った水平連続鋳
造用ブレークリングへの加工ができる。
【0017】
【実施例】以下本発明に関し、実施例をもとに説明す
る。 (1)物性値測定試験 BN質原料、Si3 4 質原料およびTiB2 、ZrB
2 のうちの少なくとも一方の添加剤を表1に示す割合で
配合し、これに有機物バインダーを添加した後、24時
間混合した。この坏土をスプレードライヤーで造粒した
後、50φ×50Hmmの円柱状のテストピースに成形
し、その後、窒素雰囲気中1850℃で焼結した。実施
例 No.1〜9は本発明で限定した範囲の配合であり、比
較例として示した No.10〜12は本発明の限定範囲外
で添加した場合である。
【0018】次に得られた焼結体を本発明の供試体と
し、評価試験用所定寸法に切り出し、密度、抗折強度、
耐熱衝撃性およびSUS304に対する耐食性試験を実
施し、各試験の測定値を表2に示す。
【0019】表2によれば、抗折強度は No.11に見ら
れる程の高い抗折強度では成形後の機械加工性が極めて
低く実用には適さず、No. 1〜8の本発明に係る実施例
品程度の強度が適当と評価できる。また耐食性はNo. 1
〜8の本発明る係る実施例品はいずれも向上したことを
示しており、耐熱衝撃性で一部No. 9〜13までの比較
例品に劣るが、総合的な耐用性の向上が期待でき、これ
らの結果から所期の効果は明らかである。 (2)実機使用試験 BN質原料30重量%、Si3 4 質原料60重量%お
よびZrB2 質原料10重量%からなる混合粉末に有機
物バインダーを外掛け5重量%添加し、造粒、成形した
後、窒素5kgf/cm2 加圧の下、1850℃で焼結して得
られた焼結体から142mm四方の正方形の中央に110
mm四方の角孔を穿孔した厚さ22mmの角状ブレークリン
グを加工した。これを実際に水平連続鋳造設備のタンデ
ィッシュと鋳型との管にセットし、引き抜き速度2m/
分および引き抜き長さ200mの条件でステンレス鋼
(SUS304)の角ビレットを30t鋳込んだ結果、
完鋳することができた。その際、ブレークリングの割れ
は全く認められず、また溶損による損傷も軽微なもので
あった。なお、比較のために反応焼結サイアロン−BN
質焼結体を用いて同様の連続鋳造を行ったところ、ブレ
ークリング内周部の溶損が大きく、ビレット表面の悪化
により操業を中止した。
【0020】尚、本発明にかかる連続鋳造用耐火物は上
記実施例のような水平式の連続鋳造設備だけでなく、垂
直式の連続鋳造設備にも適用できることは勿論、非鉄金
属の鋳造に供する耐火物としても使用することができる
ことはいうまでもない。
【0021】
【表1】
【0022】
【表2】
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、表記の配
合量で配合したTiB2 、ZrB2 のうちの少なくとも
一方が焼結体内で均質分布することにより、緻密で均質
な組織を持ち、耐熱衝撃性に優れ、溶鋼と濡れ難く、耐
食性と耐磨耗性にも優れ、高度な寸法精度での機械加工
が可能な連続鋳造用耐火物を提供することができる。こ
れによって、従来材質とは異なり、長時間の鋳込みに対
しても安定した操業が可能になった。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 窒化硼素(BN)質原料10〜70重量%
    と、窒化珪素(Si3N4)質原料25〜85重量%とを配合
    し、 かつ、二硼化チタニウム(TiB2)、二硼化ジルコニウム(Z
    rB2)の2物質のうちの少なくともいずれかを合量、3〜
    15重量%配合してなることを特徴とする連続鋳造用耐
    火物。
  2. 【請求項2】 窒化硼素(BN)質原料10〜70重量%
    と、窒化珪素(Si3N4)質原料25〜85重量%とを配合
    し、 かつ、二硼化チタニウム(TiB2)、二硼化ジルコニウム(Z
    rB2)の2物質のうちの少なくともいずれかを合量、3〜
    15重量%配合した坏土を成形し、得られた成形体を非
    酸化性雰囲気中で1600〜1900℃の焼結温度で焼
    結することを特徴とする連続鋳造用耐火物の製造方法。
JP3345157A 1991-12-26 1991-12-26 連続鋳造用耐火物及びその製造方法 Pending JPH05170549A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020158882A1 (ja) * 2019-01-31 2020-08-06 デンカ株式会社 セラミックス焼結体及びその製造方法、並びにノズル部材

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020158882A1 (ja) * 2019-01-31 2020-08-06 デンカ株式会社 セラミックス焼結体及びその製造方法、並びにノズル部材
CN113226593A (zh) * 2019-01-31 2021-08-06 电化株式会社 陶瓷烧结体和其制造方法、以及喷嘴部件
CN113226593B (zh) * 2019-01-31 2023-09-29 电化株式会社 陶瓷烧结体和其制造方法、以及喷嘴部件

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