JPH05319916A - 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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JPH05319916A
JPH05319916A JP4129121A JP12912192A JPH05319916A JP H05319916 A JPH05319916 A JP H05319916A JP 4129121 A JP4129121 A JP 4129121A JP 12912192 A JP12912192 A JP 12912192A JP H05319916 A JPH05319916 A JP H05319916A
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JP
Japan
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nozzle
cao
resistance
graphite
alumina
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Withdrawn
Application number
JP4129121A
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English (en)
Inventor
Koji Ogata
浩二 緒方
Yoshitaka Hiraiwa
義隆 平岩
Katsumi Uchinokura
克己 内之倉
Seiji Hanagiri
誠司 花桐
Shiyuuji Nakamura
州児 中村
Norimitsu Takai
宣光 鷹居
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kurosaki Refractories Co Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Kurosaki Refractories Co Ltd
Nippon Steel Corp
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Publication date
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  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 閉塞防止効果が高く、耐用性に優れ、かつ低
コストの連続鋳造用ノズルを提供する。 【構成】 平均粒度が200μm以下のCaO−A12
3 系原料2〜20重量%、黒鉛20〜40重量%、残
部が主としてアルミナからなる混合物に有機質バインダ
ーを添加し成形後、非酸化性雰囲気で焼成する。これに
よって、ノズル閉塞の防止に大きな効果があり、さらに
耐食性、耐スポーリング性共にバランスの取れた連続鋳
造用ノズルを低コストで得ることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼の連続鋳造用ノズ
ル、特にノズル閉塞を起こし易いAlを多く含有する鋼
種に好適に使用可能な連続鋳造用ノズルの製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】鋼の連続鋳造用ノズルとしては、取鍋と
タンディシュ間を結ぶロングノズル、タンディシュとモ
ールド間のタンディシュノズル、及び浸漬ノズル等が挙
げられる。このうち、特に長尺のロングノズル、浸漬ノ
ズルにおいては、耐スポーリング性、耐摩耗性、耐食性
等に対する要求が厳しい。この要求を満足させるものと
して、現在ではアルミナ−黒鉛質が主たる材料として使
用されている。
【0003】このアルミナ−黒鉛質ノズルは、高強度、
高耐食性を有するアルミナ粒と耐スポーリング性に優れ
た黒鉛とを組み合わせることにより、耐スポーリング
性、耐摩耗性、耐食性等の性質を満足するものである。
しかし、特にAlを多く含む鋼種に対してこのアルミナ
−黒鉛質ノズルを使用するとき、鋼中にあるAlの酸化
により生成したA12 3 が耐火物壁に析出し易い欠点
がある。このA12 3の析出が進行するとき、ノズル
閉塞が生じ易い。
【0004】このノズル閉塞を防ぐ手段として、従来か
ら多くの提案が行なわれている。例えば特開昭57−7
1860号公報においては、CaOを含有させることに
より、優れたノズル閉塞防止効果を黒鉛質ノズルに付与
している。このCaO添加は、主として次のような理由
によりノズル閉塞防止に効果があるものと考えられてい
る。
【0005】すなわち、CaOを含有した連続鋳造用ノ
ズルの内壁では、溶鋼から析出したアルミナが、ノズル
材質中のCaOと反応して、アルミナより大輻に低融点
の反応物を生成する。この反応物は低融点物質であるた
め粘性が低く、溶鋼流によって容易に流し出され、ノズ
ル内壁への付着が抑制される。このため、耐火物壁でア
ルミナが成長してノズル閉塞を起こすことが少なくな
る。
【0006】このようにノズル材質中に適当な量のCa
O成分を含有させることは、ノズル閉塞を防ぐ上で大き
な効果がある。
【0007】しかしながら、CaOは熱膨張率が大きく
材料内部に大きな熱応力を発生するため耐スポーリング
性に劣り、また、常温でも空気中の水分を吸収して変質
し、製造及び保管が難しいなどの問題がある。このた
め、鋳造用ノズルの材料としては必ずしも十分満足の行
くものではない。
【0008】これに対して、特許第1600979号に
おいては、CaO源としてカルシウムジルコネート系ク
リンカー(CaZrO3 )を使用することが提案されて
いる。このカルシウムジルコネート系クリンカーは、熱
膨張率がCaOと比較して小さく、また水分の吸湿によ
る変質がないため、前記問題を解決している。
【0009】また、特開昭62−113760号におい
ては、CaO源としてA12 3 −CaO原料を用い、
これと黒鉛、Al2 3 及び結合剤からなる連続鋳造用
浸潰ノズルを提案している。これによると、添加された
CaO−Al2 3 原料がカーボンに富むマトリツクス
とほぼ同じ速度で溶損するため、アルミナとの反応界面
が滑らかになり、ノズル内へのアルミナの付着が有効に
防止される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特許第
1600979号のCaZrO3 クリンカーは原料コス
トが高く、そのためノズルのコストも従来品と比較して
高くなる。
【0011】また、特開昭62−113760号に開示
されたCaO−Al2 3 原料を使用した鋳造用ノズル
は、CaZrO3 クリンカーを使用する場合と比較して
コストは低下するが、比較的粒度の大きいCaO−Al
2 3 原料を用いているため多量に含有させることが必
要となり、充分な耐スポーリング性及び耐用性は期待で
きない。
【0012】本発明は、先に特開昭62−113760
号公報で開示された連続鋳造用ノズルの製造方法をさら
に発展させ、閉塞防止効果が高く、耐用性に優れ、かつ
低コストの連続鋳造用ノズルを提供することを目的とす
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の連続鋳造用ノズ
ルの製造方法は、上記目的を達成するために、平均粒度
が200μm以下のCaO−Al2 3 系原料2〜20
重量%、黒鉛20〜40重量%、残部が主としてアルミ
ナからなる混合物に有機質バインダーを添加し成形後、
非酸化性雰囲気で焼成してなることを特徴とする。
【0014】
【作用】本発明者らは、前述したCaO−Al2 3
料を使用したノズルが、低コストでかつ閉塞防止効果を
有する性質を活かし、さらに耐スポーリング性及び耐食
性を改善することを目的として鋭意検討を行なった。
【0015】特開昭62−113760号においては、
その具体的な配合として、A12 3 −CaO原料10
0重量%に対し、黒鉛30〜100重量%、Al2 3
原料5〜100重量%及び結合剤10〜50重量%と
し、また、使用するCaO−Al2 3 原料の粒度とし
ては、3〜0.lmm程度が好適としている。
【0016】本発明によると、CaO−Al2 3 原料
として、粒度200μm以下のものを用いることによっ
て、少量でも全体に分散させることができるようにな
り、ノズルの閉塞防止効果が向上することが明らかにな
った。またCaO−Al2 3原料が少量の使用で効果
があるため、残部のアルミナ、黒鉛の割合を最適化する
ことが可能となり、耐食性及び耐スポーリング性にも優
れたバランスの良い材質を得ることができた。
【0017】かかるCaO−Al2 3 系原料は、添加
量が多すぎた場合、耐スポーリング性や耐食性に悪影響
を及ぼし、また少なすぎた場合所定の閉塞防止効果を発
揮することができないため、その配合量は2〜20重量
%とする。
【0018】また、CaO−Al2 3 系原料の粒度が
200μm以上になると、全体への均等な分散が困難と
なり、所定の閉塞防止効果を奏するためには本発明以上
の量が必要となる。このため、相対的に黒鉛及びアルミ
ナ原料が少なくなり、耐スポーリング性や耐食性のバラ
ンスに優れた配合とするのが困難になる。
【0019】CaO−Al2 3 系原料の組成について
は特に制限はないが、少量で大きな閉塞防止効果を得る
ためにCaOはある程度多く含有されている方が好まし
く、30重量%以上が好適である。ただし、CaO含有
量が多くなると空気中の水分を吸収して消化する場合が
あるので60重量%以下が望ましい。また、CaO含有
量が多い場合、適量のSiO2 やTiO2 等を添加する
ことによって消化を抑制することが可能となる。
【0020】また、使用可能な黒鉛として鱗状黒鉛、土
状黒鉛、人造黒鉛、キッシュ黒鉛などの粉末状のものが
あるが、特に耐蝕性、耐熱衝撃性の点からは天然の鱗状
黒鉛が優れている。黒鉛の使用量は、20重量%未満で
は耐スポーリング性が低下して実使用に耐えられず、4
0重量%を越えると耐食性が低下してノズルの耐用性に
悪影響を及ぼす。したがってその配合量は20〜40重
量%が好適である。
【0021】残部は耐食性、耐スポーリング性、コスト
などを総合的に考慮してアルミナを主体とする。また耐
食性,耐酸化性等の向上のために、SiO2 、ムライ
ト、SiC、金属、ピッチ等を適宜量添加することも可
能である。
【0022】これら粉末の混合物に、焼成によってカー
ボンボンドを形成するフェノール樹脂等の有機質バイン
ダーを添加して混練する。これをノズル形状に成形し、
成形体を非酸化性雰囲気中で焼成することによって連続
鋳造用ノズルが得られる。
【0023】
【実施例】本発明を実施例に基づいて説明する。
【0024】表1に示す配合割合の原料に、適量のフェ
ノール樹脂を混合して混練したのち、ラバープレスにて
成形した。これを非酸化性雰囲気中で焼成してサンプル
を作製した。
【0025】ここで、CaO−Al2 3 系原料として
は、CaO45重量%、Al2 350重量%、SiO
2 4重量%のものを用いた。
【0026】これらのサンプルについて、かさ比重、見
掛け気孔率、曲げ強さ、耐食性、耐スポーリング性、耐
アルミナ付着性を調査した。
【0027】
【表1】 ここで、耐食性は、高周波溶解炉にて溶解した1600
℃の低炭素鋼中に、20×20×200mmの棒状のサ
ンプルを3時間浸漬し、溶鋼により侵食された量を測定
し、相対的に4段階に分けて評価した。
【0028】耐スポーリング性は、30×30×250
mmの棒状サンプルを1600℃の溶鋼中に浸漬し、3
分後に取り出して水中にて急冷し、断面の亀裂の程度を
相対的に4段階に分けて評価した。
【0029】また、耐アルミナ付着性は、1600℃に
溶解した低炭素鋼にアルミニウムを1%添加し、これに
棒状のサンプルを1時間浸漬し、引き上げたときのサン
プル表面へのアルミナの付着状態を、相対的に4段階に
分けて評価した。
【0030】表1から明らかなように、実施例1〜6は
耐食性、耐スポーリング性、耐アルミナ付着性のバラン
スに優れているのが分る。さらに、実施例2と実施例6
を比較すると、耐アルミナ付着性は平均粒径の小さなC
aO−Al2 3 系原料を使用した実施例2の方が優れ
ている。なお、実施例3、実施例5は耐食性が、実施例
3、実施例4は耐スポーリング性が相対的に劣るが、耐
アルミナ付着性に優れており実使用上問題ない。
【0031】これに対して比較例1はCaO−Al2
3 系原料を添加しなかった場合で、耐アルミナ付着性に
劣る。比較例2は、CaO−Al2 3 系原料の添加量
が本発明品より多い場合で、耐アルミナ付着性には優れ
ているものの耐食性が非常に悪く、また耐スポーリング
性も劣っている。比較例3は、黒鉛の添加量が本発明の
範囲よりも少ない場合で、耐スポーリング性が非常に悪
い。比較例4は黒鉛の添加量が多い場合で、耐食性が非
常に悪い。比較例5はCaO−Al2 3 系原料の粒度
を本発明の範囲よりも大きくした場合で、耐アルミナ付
着性が本発明品より劣っている。
【0032】さらに、実炉試験として、本発明の実施例
2と比較例1の材質を浸潰ノズルの内孔と吐出口周辺に
配置し、アルミキルド鋼の鋳造に供した。その結果、比
較例1が3chで内孔が閉塞して鋳造中止になったの対
して、実施例2は10ch鋳造してもアルミナの付着は
軽微で非常に良好な結果が得られた。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる連
続鋳造用ノズルにおいては平均粒度200μm以下のC
aO−Al2 3 系原料と黒鉛等を特定量含有させるこ
とによって、ノズル閉塞の防止に大きな効果があり、さ
らに耐食性、耐スポーリング性共にバランスの取れた連
続鋳造用ノズルを低コストで得ることが可能となる。
フロントページの続き (72)発明者 内之倉 克己 大分県大分市大字西ノ洲1番地 新日本製 鐵株式会社大分製鐵所内 (72)発明者 花桐 誠司 大分県大分市大字西ノ洲1番地 新日本製 鐵株式会社大分製鐵所内 (72)発明者 中村 州児 大分県大分市大字西ノ洲1番地 新日本製 鐵株式会社大分製鐵所内 (72)発明者 鷹居 宣光 大分県大分市大字西ノ洲1番地 新日本製 鐵株式会社大分製鐵所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平均粒度が200μm以下のCaO−A
    2 3 系原料2〜20重量%、黒鉛20〜40重量
    %、残部が主としてアルミナからなる混合物に有機質バ
    インダーを添加し成形後、非酸化性雰囲気で焼成してな
    ることを特徴とする連続鋳造用ノズルの製造方法。
JP4129121A 1992-05-21 1992-05-21 連続鋳造用ノズルの製造方法 Withdrawn JPH05319916A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010201504A (ja) * 2009-02-09 2010-09-16 Sumitomo Metal Ind Ltd 鋼の連続鋳造方法
JP2011056516A (ja) * 2009-09-07 2011-03-24 Sumitomo Metal Ind Ltd 鋼の連続鋳造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010201504A (ja) * 2009-02-09 2010-09-16 Sumitomo Metal Ind Ltd 鋼の連続鋳造方法
JP2011056516A (ja) * 2009-09-07 2011-03-24 Sumitomo Metal Ind Ltd 鋼の連続鋳造方法

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Effective date: 19990803