【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐蝕性，耐スポール性
及び耐アルミナ付着性に優れた連続鋳造用浸漬ノズルに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】連続鋳造用浸漬ノズルは、タンディッシ
ュからモールドへ溶鋼を流量制御するためにタンディッ
シュの底壁に取り付けられたスライディングノズルの下
端に取り付けられており、またモールド内への溶鋼の無
酸化鋳造を行なうことなどに用いられる重要なノズルで
ある。
【０００３】しかし、溶鋼による激しい物理的摩耗及び
化学侵蝕等による溶損、また急熱を受けることによる熱
的スポーリングの発生、さらには溶鋼の組成によっては
ノズル内孔の閉塞現象を起こすなどのため、その材質の
選定は極めて重要である。即ち、溶鋼の鋳造を円滑に、
かつ良好な品質を得るには耐蝕性，耐スポーリング性，
耐アルミナ付着性等が要求される。
【０００４】従来より浸漬ノズル用材質としては、溶鋼
に対して漏れにくく、かつ高熱伝導性を有し、耐蝕性及
び耐スポール性を向上させるため、黒鉛を含有させた黒
鉛−各種酸化物系の耐火物が利用されていた。
【０００５】例えば、黒鉛−Ａｌ2Ｏ3系，黒鉛−ＺｒＯ
2系，黒鉛−ＭｇＯ系の各系統である。さらには炭化物
系、例えばＳｉＣ，Ｂ4Ｃ等を添加して、黒鉛の酸化を
防止する方策もとられていた。この黒鉛の酸化防止並び
に強度アップを計るためには金属系，例えばＳｉ等を添
加することもある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
黒鉛−酸化物系の耐火物では、いずれにおいても黒鉛を
使用しているため、最大のネックである酸化に対して防
止することは出来ない。
【０００７】ただし、炭化物系，例えばＢ4Ｃ、また金
属系，例えばＳｉ系を利用すれば黒鉛の酸化防止にはか
なり有効であるが、逆に耐熱スポーリング性が大幅にダ
ウンしてしまい、黒鉛の特長である熱伝導率を向上させ
ても局部的な熱歪みの発生による熱スポーリングが発生
してしまう。
【０００８】またカーボンの溶出をきらう鋼種に対して
は、黒鉛−酸化物系の耐火物は使用出来ないので、ＢＮ
−酸化物系を使用することがあるが、熱的スポーリング
の低さより使用しづらい。
【０００９】さらに金属Ａｌで鋼中の酸素をキルドした
アルミキルド鋼に対してはノズル内孔にアルミナが析出
−堆積して内孔閉塞を起こすことがよくあり、最悪の場
合、鋳造不能となる場合がある。こうした問題に対して
はアルミナと反応性の高いＣａＯを利用した黒鉛−Ｚｒ
Ｏ2−ＣａＯ系の耐火物を用いる場合が多いが、黒鉛の
鋼中への溶出等による表面平滑性の劣化によるＡｌ2Ｏ3
等の物理的堆積等が問題視されている。
【００１０】従って、本発明の目的は、耐摩耗性，耐蝕
性，耐スポール性及び耐アルミナ付着性に優れ、かつ黒
鉛の溶出をきらう鋼種に対しても、即ちいかなる組成の
溶鋼に対しても適用が出来る連続鋳造用浸漬ノズルを提
供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、タンディッシ
ュからモールド内へ溶鋼を注入するのに用いられる浸漬
ノズルに於いて、
ＺｒＯ2 ； ５〜８０ 重量％
Ｍｏ ； ９５〜２０ 重量％
から成っていることに特徴を有するものである。
【００１２】本発明の耐摩耗性，耐蝕性，耐スポーリン
グ性及び耐アルミナ付着性に優れた連続鋳造用浸漬ノズ
ルを以下さらに詳しく説明する。
【００１３】本発明において、浸漬ノズルをＺｒＯ
2（ジルコニア）とＭｏ（モリブデン）との複合耐火材
料によって構成したのは次の理由による。即ち、ＺｒＯ
2はセラミック材料であるので、耐熱性及び耐侵蝕性に
すぐれ、一方、Ｍｏは金属材料であるので、耐熱性，耐
スポーリング性にすぐれている。従って、これらを複合
した耐火材料からなる浸漬ノズルは、耐摩耗性，耐蝕性
及び耐スポーリング性にすぐれている。また耐付着性に
ついても、ＺｒＯ2及びＭｏともアルミナと結合しにく
く、良好な抵抗性を示している。
【００１４】上記浸漬ノズルは、金属Ｍｏ粉末とＺｒＯ
2粉末との混合物をプレスによって浸漬ノズル形状に成
形し、このようにして成形したノズルを真空又はＡｒ等
の不活性ガス雰囲気中で１４００〜２０００℃の温度で
焼結することによって製造される。
【００１５】Ｍｏの融点は２６１０℃、ＺｒＯ2の融点
は２７１５℃であり、融点が１５５０〜１６５０℃の溶
鋼温度に比べて高いので、この複合材料によって作られ
た浸漬ノズルの耐熱性は極めて良好であり、しかも機械
的強度が高い。
【００１６】また本発明において、ＺｒＯ2の成分範囲
を上述した範囲内に限定したのは、５重量％未満では、
Ｍｏの成分割合が多すぎてＭｏの酸化及びＭｏの溶鋼中
への溶出スピードが大きくなりすぎるからである。一方
８０重量％を越えると熱的スポーリング損傷が発生する
からである。
【００１７】次に本発明の連続鋳造用浸漬ノズルを図面
を参照しながら説明する。
【００１８】図１〜図５は、本発明の浸漬ノズルとして
の実施態様を示す概略垂直断面の一例である。
【００１９】図１に示すようにそれを通って溶鋼が流れ
る内孔１をその軸線に沿って有する浸漬ノズル２に於い
て、前記内孔１を形成する前記浸漬ノズル２全体を上記
複合材料によって形成してもよいが、重量を軽減する上
からは図２〜図５に示すように、内孔壁及び吐出孔廻り
部３（図２）、スラグライン部４（図３）、そしてその
併用部５（図４）、さらにはその併用部を含むスラグラ
イン部以下全域部の併合部６（図５）等、局部的に上記
複合材料によって形成した方が好ましい。
【００２０】
【発明の効果】表１に本発明に於ける前記複合耐火物１
〜４、そして従来のアルミナ−黒鉛，ジルコニア−黒
鉛，そしてジルコニア−黒鉛−カルシア系の耐火物５〜
７の諸特性を示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】本発明のサンプル１〜４、そして比較サン
プル５〜７によって成形体を製作し、α−アルミナ等の
非金属介在物の付着量及びモールドパウダーに対する耐
蝕性をテストするための３０×３０×２３０ｍｍのサン
プルを作成した。また耐スポーリング性をテストするた
め外径１００φ×内径５０φ×２５０ｍｍの寸法を有す
るサンプルを作成した。
【００２３】各種テスト方法としては次のようである。
付着テスト ； Ｓｏｌ−Ａｌ ０．０５％に調整
した１５５０℃±２０℃の溶鋼中に３０×３０×２３０
ｍｍのサンプルを６０分間浸漬させ、サンプル外表面の
付着量を測定。
溶損テスト ； １５５０℃±２０℃溶鋼中に３０
×３０×２３０ｍｍのサンプルを浸漬させ、溶鋼表面に
毎分６ｇのモールドｐｏｗｄｅｒを供給し、１８０分経
過後のスラグライン部の溶損量を測定。
スポールテスト ； １００φ×５０φ×２５０ｍｍの
サンプルを所定の温度に調節した電気炉中に入れ、１５
分放置後、外表面から水冷し、亀裂の有無を確認。亀裂
が発生する際の円筒サンプルの内−外表面の温度差（Δ
Ｔ）を測定。
【００２４】表１から明らかなように、この発明の連続
鋳造用浸漬ノズルに使用する本発明のサンプル１〜４
は、いずれもすぐれた強度，そして熱伝導率を有してお
り、耐スポール性が良好で、かつ高い機械的特性を保持
している。又耐アルミナ付着性、そして耐スラグ溶損性
に対してもすぐれた特性を有していることがわかる。
【００２５】以上の説明は、スライディングノズルで流
量制御する時に用いられる外挿式浸漬ノズルの場合であ
るが、当然、ストッパーで流量制御する際に用いられる
内挿式浸漬ノズルについても適用可能である。この際、
ストッパーとのかん合部にも本発明のサンプルを適用す
れば効果は向上する。
【００２６】以上説明したように、この発明によれば、
浸漬ノズルをＺｒＯ2及びＭｏからなる複合耐火材料に
よって製作することで、耐摩耗性，耐蝕性，耐スポーリ
ング性そして耐アルミナ付着性に対してすぐれた連続鋳
造用浸漬ノズルを得ることが出来るとともに、ノズルか
らのカーボン溶出をきらうＳＵＬＣ鋼に対しても適用可
能等の有用な効果がもたらされる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a continuous casting immersion nozzle having excellent corrosion resistance, spall resistance and alumina adhesion resistance. An immersion nozzle for continuous casting is attached to a lower end of a sliding nozzle attached to a bottom wall of a tundish in order to control a flow rate of molten steel from a tundish to a mold, and also into a mold. It is an important nozzle used for non-oxidative casting of molten steel. However, severe physical wear due to molten steel, melting loss due to chemical erosion, etc., thermal spalling due to rapid heat generation, and further, depending on the composition of molten steel, a clogging phenomenon of a nozzle inner hole occurs. Therefore, the selection of the material is extremely important. That is, smooth casting of molten steel,
And to obtain good quality, corrosion resistance, spalling resistance,
Alumina resistance is required. Conventionally, as a material for the immersion nozzle, in order to prevent leakage of molten steel, have high thermal conductivity, and improve corrosion resistance and spall resistance, graphite-containing various graphite-based oxide-based materials are used. Refractories were used. For example, graphite-Al 2 O 3 system, graphite-ZrO
2 system and graphite-MgO system. Further, a measure to prevent the oxidation of graphite by adding a carbide-based material such as SiC or B 4 C has been taken. In order to prevent oxidation and increase the strength of this graphite, a metal-based material such as Si may be added. However, since graphite is used in any of the above graphite-oxide type refractories, it is possible to prevent oxidation, which is the greatest bottleneck. I can't do that. However, if a carbide type, for example B 4 C, or a metal type, for example Si type is used, it is quite effective in preventing the oxidation of graphite, but on the contrary, the heat-resistant spalling property is greatly reduced, Even if the thermal conductivity, which is a characteristic of graphite, is improved, thermal spalling occurs due to local thermal strain. In addition, for steel types that are difficult to elute carbon, graphite-oxide refractory cannot be used, so BN
-Oxide system may be used, but it is difficult to use due to low thermal spalling. Further, for aluminum-killed steel in which oxygen in the steel has been killed by metal Al, alumina often precipitates and accumulates in the nozzle inner hole to cause blockage of the inner hole. In the worst case, casting becomes impossible. There is. For such problems, graphite-Zr using CaO, which has high reactivity with alumina, is used.
In many cases, O 2 —CaO refractory is used, but Al 2 O 3 is deteriorated due to deterioration of surface smoothness due to elution of graphite into steel.
Physical accumulation of the above is regarded as a problem. Therefore, an object of the present invention is to provide a steel type which is excellent in wear resistance, corrosion resistance, spall resistance, and alumina adhesion resistance and which is difficult to elute graphite, that is, for molten steel of any composition. It is to provide a dipping nozzle for continuous casting that can be applied. The present invention relates to a dipping nozzle used for injecting molten steel from a tundish into a mold, wherein ZrO 2 ; 5-80 wt% Mo; 95-20 wt. It is characterized by being composed of%. The immersion nozzle for continuous casting which is excellent in wear resistance, corrosion resistance, spalling resistance and alumina adhesion resistance of the present invention will be described in more detail below. In the present invention, the immersion nozzle is set to ZrO.
It is composed of a composite refractory material of 2 (zirconia) and Mo (molybdenum) for the following reason. That is, ZrO
Since 2 is a ceramic material, it has excellent heat resistance and erosion resistance. On the other hand, Mo is a metallic material, so it has excellent heat resistance and spalling resistance. Therefore, the immersion nozzle made of a refractory material that is a composite of these has excellent wear resistance, corrosion resistance, and spalling resistance. Regarding the adhesion resistance, both ZrO 2 and Mo are less likely to bond with alumina, and show good resistance. The above-mentioned dipping nozzle uses metallic Mo powder and ZrO.
It is manufactured by molding a mixture of two powders into a dipping nozzle shape by pressing and sintering the nozzle thus molded at a temperature of 1400 to 2000 ° C. in an atmosphere of an inert gas such as vacuum or Ar. Since the melting point of Mo is 2610 ° C. and the melting point of ZrO 2 is 2715 ° C., which is higher than the molten steel temperature of 1550 to 1650 ° C., the heat resistance of the immersion nozzle made of this composite material is extremely good. And has high mechanical strength. Further, in the present invention, the range of the ZrO 2 component is limited to the above-mentioned range when the content is less than 5% by weight.
This is because the Mo component ratio is too large and the oxidation rate of Mo and the elution speed of Mo into molten steel become too high. On the other hand, if it exceeds 80% by weight, thermal spalling damage occurs. Next, the continuous casting immersion nozzle of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 5 are examples of schematic vertical cross sections showing an embodiment as a submerged nozzle of the present invention. In an immersion nozzle 2 having an inner hole 1 through which molten steel flows as shown in FIG. 1 along its axis, the entire immersion nozzle 2 forming the inner hole 1 is made of the above composite material. Although it may be formed, in order to reduce the weight, as shown in FIGS. 2 to 5, the inner hole wall and the discharge hole surrounding portion 3 (FIG. 2), the slag line portion 4 (FIG. 3), and the combination thereof are used. It is preferable to locally form the composite material such as the portion 5 (FIG. 4), and further, the merging portion 6 (FIG. 5) of the entire area below the slag line portion including the combined portion thereof. Table 1 shows the composite refractory material 1 according to the present invention.
4 and conventional alumina-graphite, zirconia-graphite, and zirconia-graphite-calcia refractories 5
7 shows various characteristics. [Table 1] A molded body was manufactured using Samples 1 to 4 of the present invention and Comparative Samples 5 to 7 and 30 × 30 for testing the amount of non-metallic inclusions such as α-alumina and the corrosion resistance against mold powder. A sample of 230 mm was prepared. Further, in order to test the spalling resistance, a sample having a size of 100φ outer diameter × 50φ inner diameter × 250 mm was prepared. Various test methods are as follows. Adhesion test: 30 × 30 × 230 in molten steel at 1550 ° C. ± 20 ° C. adjusted to Sol-Al 0.05%
The mm sample is dipped for 60 minutes, and the adhesion amount on the outer surface of the sample is measured. Melting test: 1550 ℃ ± 20 ℃ 30 in molten steel
A sample of × 30 × 230 mm was dipped, a mold powder of 6 g per minute was supplied to the surface of the molten steel, and the melting loss amount of the slag line portion after 180 minutes was measured. Spall test: 100φ × 50φ × 250mm sample was placed in an electric furnace adjusted to a predetermined temperature, and
After leaving for a minute, cool with water from the outer surface and check for cracks. The temperature difference between the inner and outer surfaces of the cylindrical sample when a crack occurs (Δ
Measure T). As is apparent from Table 1, Samples 1 to 4 of the present invention used in the immersion nozzle for continuous casting of the present invention
Have excellent strength and thermal conductivity, have good spall resistance, and retain high mechanical properties. Further, it is understood that it has excellent properties with respect to alumina adhesion resistance and slag melting resistance. The above description is for the case of the external immersion type immersion nozzle used when controlling the flow rate by the sliding nozzle, but it is naturally applicable to the internal insertion type immersion nozzle used when controlling the flow rate by the stopper. .. On this occasion,
If the sample of the present invention is applied to the engaging portion with the stopper, the effect is improved. As described above, according to the present invention,
By manufacturing the dipping nozzle with a composite refractory material consisting of ZrO 2 and Mo, it is possible to obtain a dipping nozzle for continuous casting which is excellent in wear resistance, corrosion resistance, spalling resistance and alumina adhesion resistance. Also, a useful effect such as being applicable to SULC steel which is difficult to elute carbon from the nozzle is brought about.
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の浸漬ノズルの実施態様例を示す縦断説
明図である。
【図２】同上別の実施態様例を示す縦断説明図である。
【図３】同上別の実施態様例を示す縦断説明図である。
【図４】同上別の実施態様例を示す縦断説明図である。
【図５】同上別の実施態様例を示す縦断説明図である。
【符号の説明】
１ 内孔
２ 浸漬ノズル
３ 内孔壁及び吐出孔廻り部
４ スラグライン部
５ 併用部
６ 併合部BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a vertical cross-sectional explanatory view showing an embodiment example of an immersion nozzle of the present invention. FIG. 2 is a vertical cross sectional explanatory view showing another embodiment example of the same. FIG. 3 is a vertical cross sectional explanatory view showing another embodiment example of the same. FIG. 4 is a vertical cross-sectional explanatory view showing another embodiment example of the above. FIG. 5 is a vertical cross-sectional explanatory view showing another embodiment example of the same. [Explanation of reference numerals] 1 inner hole 2 immersion nozzle 3 inner hole wall and discharge hole surrounding portion 4 slug line portion 5 combined portion 6 merged portion