JPH06277813A - 連続鋳造ノズル用耐火物 - Google Patents
連続鋳造ノズル用耐火物Info
- Publication number
- JPH06277813A JPH06277813A JP5093771A JP9377193A JPH06277813A JP H06277813 A JPH06277813 A JP H06277813A JP 5093771 A JP5093771 A JP 5093771A JP 9377193 A JP9377193 A JP 9377193A JP H06277813 A JPH06277813 A JP H06277813A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refractory
- continuous casting
- weight
- casting nozzle
- carbon
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 優れた耐熱衝撃性を有する連続鋳造ノズル用
耐火物を提供する。 【構成】 （１）黒鉛３〜４０重量％、耐火原料６０〜
９７重量％の配合に対して、炭素の侵入型炭化物（Ｍ
Ｃ）を生成する金属粉末を３〜３０重量％添加し、混
合、成形、焼成してなることを特徴とする連続鋳造ノズ
ル用耐火物。（２）黒鉛３〜４０重量％、耐火原料６０
〜９７重量％の配合に対して、炭素の侵入型炭化物（Ｍ
Ｃ）を生成する金属粉末とＡｌまたはＳｉの粉末を合量
で３〜３０重量％添加し、混合、成形、焼成してなるこ
とを特徴とする連続鋳造ノズル用耐火物。 【効果】 耐熱衝撃性の向上が可能であり、連続鋳造用
ノズルのコスト削減、予熱条件の緩和等の作業費節減が
可能となる。
耐火物を提供する。 【構成】 （１）黒鉛３〜４０重量％、耐火原料６０〜
９７重量％の配合に対して、炭素の侵入型炭化物（Ｍ
Ｃ）を生成する金属粉末を３〜３０重量％添加し、混
合、成形、焼成してなることを特徴とする連続鋳造ノズ
ル用耐火物。（２）黒鉛３〜４０重量％、耐火原料６０
〜９７重量％の配合に対して、炭素の侵入型炭化物（Ｍ
Ｃ）を生成する金属粉末とＡｌまたはＳｉの粉末を合量
で３〜３０重量％添加し、混合、成形、焼成してなるこ
とを特徴とする連続鋳造ノズル用耐火物。 【効果】 耐熱衝撃性の向上が可能であり、連続鋳造用
ノズルのコスト削減、予熱条件の緩和等の作業費節減が
可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鉄鋼業で使用される連続
鋳造ノズル用耐火物に関するものである。
鋳造ノズル用耐火物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】連続鋳造ノズルは鋼の連続鋳造工程にお
いて溶融金属の取鍋からタンディッシュへの注入、タン
ディッシュからモールドへの鋳込み等に使用される重要
な部材である。これによって主に溶融金属の酸化、非金
属介在物の巻き込み、乱流スプラッシュ等が防止されて
いる。このような連続鋳造ノズルの使用条件は極めて苛
酷なものであるため、特に耐熱衝撃性、耐食性及び機械
的強度に優れたものが要求されている。
いて溶融金属の取鍋からタンディッシュへの注入、タン
ディッシュからモールドへの鋳込み等に使用される重要
な部材である。これによって主に溶融金属の酸化、非金
属介在物の巻き込み、乱流スプラッシュ等が防止されて
いる。このような連続鋳造ノズルの使用条件は極めて苛
酷なものであるため、特に耐熱衝撃性、耐食性及び機械
的強度に優れたものが要求されている。
【０００３】従来連続鋳造ノズル用耐火物にはシリカ質
材料が用いられてきたが、最近では主として炭素結合を
有するアルミナ・グラファイト質（ＡＧ質）材料、ジル
コニア・グラファイト質（ＺＧ質）材料等が用いられて
いる。（例えば特開昭５７−３２５８号公報）。このＡ
Ｇ材質及びＺＧ材質材料を用いた連続鋳造用ノズルは、
その組織内部に炭素結合を有するために、１）高強度を
示し、２）熱伝導性及び耐熱衝撃性に優れ、また、３）
耐食性にも優れている。
材料が用いられてきたが、最近では主として炭素結合を
有するアルミナ・グラファイト質（ＡＧ質）材料、ジル
コニア・グラファイト質（ＺＧ質）材料等が用いられて
いる。（例えば特開昭５７−３２５８号公報）。このＡ
Ｇ材質及びＺＧ材質材料を用いた連続鋳造用ノズルは、
その組織内部に炭素結合を有するために、１）高強度を
示し、２）熱伝導性及び耐熱衝撃性に優れ、また、３）
耐食性にも優れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高温下
の酸化雰囲気中では炭素結合を形成している炭素が酸化
あるいは脱炭され、強度が著しく低下するという欠点を
有している。しかも、急激な加熱並びに急冷といった苛
酷な使用条件下では耐熱衝撃性も十分とはいえない。即
ち、高温に溶鋼と接触して急熱されたノズルの内面ある
いは表面には多数の亀裂が発生し、発生した亀裂が進
展、拡大し、ノズルを構成する上記耐火物が剥落する場
合がしばしば認められる。その結果、酸素の巻き込み等
によって、得られる鋼の品質等が低下する等の不都合が
生じ、重大な問題となっている。本発明は急激な加熱並
びに急冷といった苛酷な使用条件下でも亀裂が発生する
ことのない優れた耐熱衝撃性を有する連続鋳造ノズル用
耐火物を得ることを目的とする。
の酸化雰囲気中では炭素結合を形成している炭素が酸化
あるいは脱炭され、強度が著しく低下するという欠点を
有している。しかも、急激な加熱並びに急冷といった苛
酷な使用条件下では耐熱衝撃性も十分とはいえない。即
ち、高温に溶鋼と接触して急熱されたノズルの内面ある
いは表面には多数の亀裂が発生し、発生した亀裂が進
展、拡大し、ノズルを構成する上記耐火物が剥落する場
合がしばしば認められる。その結果、酸素の巻き込み等
によって、得られる鋼の品質等が低下する等の不都合が
生じ、重大な問題となっている。本発明は急激な加熱並
びに急冷といった苛酷な使用条件下でも亀裂が発生する
ことのない優れた耐熱衝撃性を有する連続鋳造ノズル用
耐火物を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による連続鋳造ノ
ズル用耐火物は、耐熱衝撃性を向上させるために、
（１）黒鉛３〜４０重量％、耐火原料６０〜９７重量％
の配合に対して、炭素の侵入型炭化物（ＭＣ）を生成す
る金属粉末を３〜３０重量％添加し、混合、成形、焼成
してなることを特徴とするもの、（２）黒鉛３〜４０重
量％、耐火原料６０〜９７重量％の配合に対して、炭素
の侵入型炭化物（ＭＣ）を生成する金属粉末とＡｌまた
はＳｉの粉末を合量で３〜３０重量％添加し、混合、成
形、焼成してなることを特徴とするものである。
ズル用耐火物は、耐熱衝撃性を向上させるために、
（１）黒鉛３〜４０重量％、耐火原料６０〜９７重量％
の配合に対して、炭素の侵入型炭化物（ＭＣ）を生成す
る金属粉末を３〜３０重量％添加し、混合、成形、焼成
してなることを特徴とするもの、（２）黒鉛３〜４０重
量％、耐火原料６０〜９７重量％の配合に対して、炭素
の侵入型炭化物（ＭＣ）を生成する金属粉末とＡｌまた
はＳｉの粉末を合量で３〜３０重量％添加し、混合、成
形、焼成してなることを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】本発明の連続鋳造ノズル用耐火物は、スラブ連
鋳機、ブルーム連鋳機、ビレット連鋳機、双ロール連鋳
機、双ベルト連鋳機等に使用されるものを言う。本発明
の連続鋳造用ノズルにおいて、炭素配合量を３〜４０重
量％としたのは耐熱衝撃性と耐食性を両立させるためで
あり、炭素が３重量％未満では耐熱衝撃性、耐食性に劣
り、４０重量％を越えると耐酸化性が著しく低下するた
めである。炭素源は天然または人造黒鉛、メンフェーズ
カーボン、コークス、カーボンブラック等を指し、不純
物による耐食性の低下を防ぐために９０％以上の純度の
ものが望ましい。
鋳機、ブルーム連鋳機、ビレット連鋳機、双ロール連鋳
機、双ベルト連鋳機等に使用されるものを言う。本発明
の連続鋳造用ノズルにおいて、炭素配合量を３〜４０重
量％としたのは耐熱衝撃性と耐食性を両立させるためで
あり、炭素が３重量％未満では耐熱衝撃性、耐食性に劣
り、４０重量％を越えると耐酸化性が著しく低下するた
めである。炭素源は天然または人造黒鉛、メンフェーズ
カーボン、コークス、カーボンブラック等を指し、不純
物による耐食性の低下を防ぐために９０％以上の純度の
ものが望ましい。
【０００７】耐火原料配合量を６０〜９７重量％とした
のは耐食性を発揮するために最適な配合量であり、耐火
原料が６０重量％未満では耐食性に劣り、９７重量％を
越えると耐熱衝撃性に劣るためである。耐火原料として
は電融アルミナ、焼結アルミナ、電融ジルコニア、焼結
ジルコニア、電融カルシウムジルコネート等が使用可能
であるが、不純物による耐食性の低下を防止するために
９０％以上の純度のものが望ましい。
のは耐食性を発揮するために最適な配合量であり、耐火
原料が６０重量％未満では耐食性に劣り、９７重量％を
越えると耐熱衝撃性に劣るためである。耐火原料として
は電融アルミナ、焼結アルミナ、電融ジルコニア、焼結
ジルコニア、電融カルシウムジルコネート等が使用可能
であるが、不純物による耐食性の低下を防止するために
９０％以上の純度のものが望ましい。
【０００８】侵入型炭化物生成金属粉末（ＭＣ）配合量
と前記金属とＡｌまたはＳｉの粉末の合量での配合量を
３〜３０重量％としたのは酸化防止及び強度向上効果を
発揮させるためであり、３重量％未満では酸化防止効果
に劣り、３０重量％を越えると組織劣化を引き起こすた
めである。侵入型炭化物生成金属（ＭＣ）としては４ａ
族、５ａ族、６ａ族元素の中で例えば、高融点を有する
Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔａが使用可
能である。
と前記金属とＡｌまたはＳｉの粉末の合量での配合量を
３〜３０重量％としたのは酸化防止及び強度向上効果を
発揮させるためであり、３重量％未満では酸化防止効果
に劣り、３０重量％を越えると組織劣化を引き起こすた
めである。侵入型炭化物生成金属（ＭＣ）としては４ａ
族、５ａ族、６ａ族元素の中で例えば、高融点を有する
Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔａが使用可
能である。
【０００９】ＡｌまたはＳｉの粉末は、耐火物内部の雰
囲気はＣＯ雰囲気となっていることから、製造時の焼成
中に金属炭化物を生成し、また、使用中に金属酸化物を
生成して体積膨張を起こすものである。このとき、金属
炭化物あるいは金属酸化物の生成反応によってＣＯガス
を還元して耐火物組織に炭素を供給すると共に、金属炭
化物の生成によって組織が強化され、緻密化することに
よって、耐酸化性、耐食性を向上させる。
囲気はＣＯ雰囲気となっていることから、製造時の焼成
中に金属炭化物を生成し、また、使用中に金属酸化物を
生成して体積膨張を起こすものである。このとき、金属
炭化物あるいは金属酸化物の生成反応によってＣＯガス
を還元して耐火物組織に炭素を供給すると共に、金属炭
化物の生成によって組織が強化され、緻密化することに
よって、耐酸化性、耐食性を向上させる。
【００１０】本発明における侵入型炭化物生成金属（Ｍ
Ｃ）粉末は、耐火物内部で以下のようなメカニズムによ
って耐熱衝撃性の向上をもたらす。添加した侵入型炭化
物生成金属粉末（ＭＣ）は高融点を有することから、炭
化物生成開始温度まで固体状態で存在することから、熱
衝撃によって生成した亀裂の進展を阻害する。また、侵
入型炭化物の生成反応は炭素原子の金属結晶格子中への
拡散によって生じることから、耐火物組織内部に微少欠
陥を生成し、この欠陥によっても亀裂の進展を阻害する
ことができる。本発明による連続鋳造ノズル用耐火物
は、この二つの効果によって、耐熱衝撃性を向上させる
ことができる。
Ｃ）粉末は、耐火物内部で以下のようなメカニズムによ
って耐熱衝撃性の向上をもたらす。添加した侵入型炭化
物生成金属粉末（ＭＣ）は高融点を有することから、炭
化物生成開始温度まで固体状態で存在することから、熱
衝撃によって生成した亀裂の進展を阻害する。また、侵
入型炭化物の生成反応は炭素原子の金属結晶格子中への
拡散によって生じることから、耐火物組織内部に微少欠
陥を生成し、この欠陥によっても亀裂の進展を阻害する
ことができる。本発明による連続鋳造ノズル用耐火物
は、この二つの効果によって、耐熱衝撃性を向上させる
ことができる。
【００１１】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明について説明す
る。本発明の連続鋳造ノズル用耐火物を製造し、使用し
た実施例を示す。表１に示す原料組成１００重量％に対
してフェノール系バインダーを３〜５重量％添加して、
混練、ラバープレス成形、乾燥（９０℃×２４時間）、
還元焼成（９００℃×３時間）を実施して本発明の連続
鋳造ノズル用耐火物を製造した。尚、耐火原料は電融ア
ルミナ、焼結アルミナ、電融ジルコニア、焼結ジルコニ
ア、電融カルシウムジルコネートを、炭素は純度９９％
の鱗状黒鉛を、金属粉末はＡｌ及びＳｉを使用した。
る。本発明の連続鋳造ノズル用耐火物を製造し、使用し
た実施例を示す。表１に示す原料組成１００重量％に対
してフェノール系バインダーを３〜５重量％添加して、
混練、ラバープレス成形、乾燥（９０℃×２４時間）、
還元焼成（９００℃×３時間）を実施して本発明の連続
鋳造ノズル用耐火物を製造した。尚、耐火原料は電融ア
ルミナ、焼結アルミナ、電融ジルコニア、焼結ジルコニ
ア、電融カルシウムジルコネートを、炭素は純度９９％
の鱗状黒鉛を、金属粉末はＡｌ及びＳｉを使用した。
【００１２】製造した連続鋳造ノズル用耐火物の耐熱衝
撃性評価は、一定形状のサンプルを１６００℃の溶鋼に
９０秒浸漬、水冷１５秒、空冷６０秒を最大２０回まで
繰り返し行なった。試験の評価はこの試験による剥落回
数が２０回以上のものを○、２０回未満で剥落したもの
を×とした。
撃性評価は、一定形状のサンプルを１６００℃の溶鋼に
９０秒浸漬、水冷１５秒、空冷６０秒を最大２０回まで
繰り返し行なった。試験の評価はこの試験による剥落回
数が２０回以上のものを○、２０回未満で剥落したもの
を×とした。
【００１３】表２に比較例を示す。表２に示す原料組成
１００重量％に対してフェノール系バインダーを３〜５
重量％添加して、混練、ラバープレス成形、乾燥（９０
℃×２４時間）、還元焼成（９００℃×３時間）を実施
して比較例の連続鋳造ノズル用耐火物を製造した。尚、
耐火原料は電融アルミナ、焼結アルミナ、電融ジルコニ
ア、焼結ジルコニア、電融カルシウムジルコネートを、
炭素は純度９９％の鱗状黒鉛を、金属粉末はＡｌ及びＳ
ｉを使用した。
１００重量％に対してフェノール系バインダーを３〜５
重量％添加して、混練、ラバープレス成形、乾燥（９０
℃×２４時間）、還元焼成（９００℃×３時間）を実施
して比較例の連続鋳造ノズル用耐火物を製造した。尚、
耐火原料は電融アルミナ、焼結アルミナ、電融ジルコニ
ア、焼結ジルコニア、電融カルシウムジルコネートを、
炭素は純度９９％の鱗状黒鉛を、金属粉末はＡｌ及びＳ
ｉを使用した。
【００１４】製造した連続鋳造ノズル用耐火物の耐熱衝
撃性評価は、一定形状のサンプルを１６００℃の溶鋼に
９０秒浸漬、水冷１５秒、空冷６０秒を最大２０回まで
繰り返し行なった。試験の評価はこの試験による剥落回
数が２０回以上のものを○、２０回未満で剥落したもの
を×とした。表１から明らかなように本発明の連続鋳造
用ノズルは何れも優れた耐熱衝撃性を示した。これに対
して、表２に示した比較例では耐熱衝撃性に劣る。
撃性評価は、一定形状のサンプルを１６００℃の溶鋼に
９０秒浸漬、水冷１５秒、空冷６０秒を最大２０回まで
繰り返し行なった。試験の評価はこの試験による剥落回
数が２０回以上のものを○、２０回未満で剥落したもの
を×とした。表１から明らかなように本発明の連続鋳造
用ノズルは何れも優れた耐熱衝撃性を示した。これに対
して、表２に示した比較例では耐熱衝撃性に劣る。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏すること
ができる。従来の連続鋳造ノズル用耐火物にとって技術
的に壁に直面していた耐熱衝撃性の向上が可能となり、
連続鋳造用ノズルのコスト削減、予熱条件の緩和等の作
業費節減が可能となる。
ができる。従来の連続鋳造ノズル用耐火物にとって技術
的に壁に直面していた耐熱衝撃性の向上が可能となり、
連続鋳造用ノズルのコスト削減、予熱条件の緩和等の作
業費節減が可能となる。
Claims (2)
- 【請求項１】 黒鉛３〜４０重量％、耐火原料６０〜９
７重量％の配合に対して、炭素の侵入型炭化物（ＭＣ）
を生成する金属粉末を３〜３０重量％添加し、混合、成
形、焼成してなることを特徴とする連続鋳造ノズル用耐
火物。 - 【請求項２】 黒鉛３〜４０重量％、耐火原料６０〜９
７重量％の配合に対して、炭素の侵入型炭化物（ＭＣ）
を生成する金属粉末とＡｌまたはＳｉの粉末を合量で３
〜３０重量％添加し、混合、成形、焼成してなることを
特徴とする連続鋳造ノズル用耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5093771A JPH06277813A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 連続鋳造ノズル用耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5093771A JPH06277813A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 連続鋳造ノズル用耐火物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06277813A true JPH06277813A (ja) | 1994-10-04 |
Family
ID=14091697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5093771A Withdrawn JPH06277813A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 連続鋳造ノズル用耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06277813A (ja) |
-
1993
- 1993-03-30 JP JP5093771A patent/JPH06277813A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000530 |