JPH0631414A - 連続鋳造用通気性耐火物 - Google Patents
連続鋳造用通気性耐火物Info
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- JPH0631414A JPH0631414A JP4209449A JP20944992A JPH0631414A JP H0631414 A JPH0631414 A JP H0631414A JP 4209449 A JP4209449 A JP 4209449A JP 20944992 A JP20944992 A JP 20944992A JP H0631414 A JPH0631414 A JP H0631414A
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- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、鋼の連続鋳造に用いる通気性耐火
物を提供する。 【構成】 ＺｒＯ2 を３０〜９０重量％、ＣａＯを３〜
２８重量％とＣを５〜４０重量％の組成を有する連続鋳
造用耐火組成物に有機質繊維０．１〜２重量％を添加す
ることによりアルミナの付着を効果的に防止する事がで
きる。
物を提供する。 【構成】 ＺｒＯ2 を３０〜９０重量％、ＣａＯを３〜
２８重量％とＣを５〜４０重量％の組成を有する連続鋳
造用耐火組成物に有機質繊維０．１〜２重量％を添加す
ることによりアルミナの付着を効果的に防止する事がで
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼の連続鋳造におい
て、非金属介在物の付着による閉塞と鋼の品質低下を防
止する不活性ガス吹き込み構造を有する連続鋳造用通気
性耐火物に関する。
て、非金属介在物の付着による閉塞と鋼の品質低下を防
止する不活性ガス吹き込み構造を有する連続鋳造用通気
性耐火物に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、鋼の連続鋳造において、タンディ
ッシュからスライディングノズルへ溶鋼を注入させるた
めに上ノズルを用いている。この上ノズルは、予熱時の
熱衝撃や予熱終了後の溶鋼接触時熱衝撃を受けるため、
耐熱衝撃性に富むアルミナ−黒鉛質もしくは、アルミナ
−黒鉛−溶融シリカ系耐火物による単層構造が使用され
ている。しかし、この材質では、耐火物の溶損、又は、
非金属介在物の付着が起き鋳造中止に追い込まれること
も珍しくない。そこで、近年耐溶損性と非金属介在物の
付着を防止する耐火物として、ＺｒＯ2−ＣａＯ−Ｃ系
が挙げられる。また、この他に耐火物内部にスリットを
切り、不活性ガスを吹き込むことによって、耐火物表面
に被膜をつくり、非金属介在物を接触させないようにす
る手法も取られている。
ッシュからスライディングノズルへ溶鋼を注入させるた
めに上ノズルを用いている。この上ノズルは、予熱時の
熱衝撃や予熱終了後の溶鋼接触時熱衝撃を受けるため、
耐熱衝撃性に富むアルミナ−黒鉛質もしくは、アルミナ
−黒鉛−溶融シリカ系耐火物による単層構造が使用され
ている。しかし、この材質では、耐火物の溶損、又は、
非金属介在物の付着が起き鋳造中止に追い込まれること
も珍しくない。そこで、近年耐溶損性と非金属介在物の
付着を防止する耐火物として、ＺｒＯ2−ＣａＯ−Ｃ系
が挙げられる。また、この他に耐火物内部にスリットを
切り、不活性ガスを吹き込むことによって、耐火物表面
に被膜をつくり、非金属介在物を接触させないようにす
る手法も取られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来の技術は、以下に述べる問題がある。 １）ＺｒＯ2−ＣａＯ−Ｃ系耐火物 ＣａＯ成分が鋼中の非金属介在物の主成分であるＡｌ2
Ｏ3と反応してＡｌ2Ｏ3−ＣａＯ系の低融点化合物を生
成し、溶鋼流に流されて付着を防止するものであるが、
不活性ガスの吹き込みを行わないと低融点化合物を流出
させる効果が不足し、その結果、付着防止効果が充分に
発揮されない。
従来の技術は、以下に述べる問題がある。 １）ＺｒＯ2−ＣａＯ−Ｃ系耐火物 ＣａＯ成分が鋼中の非金属介在物の主成分であるＡｌ2
Ｏ3と反応してＡｌ2Ｏ3−ＣａＯ系の低融点化合物を生
成し、溶鋼流に流されて付着を防止するものであるが、
不活性ガスの吹き込みを行わないと低融点化合物を流出
させる効果が不足し、その結果、付着防止効果が充分に
発揮されない。
【０００４】２）不活性ガス吹き込み耐火物 通気性を付与するためには、耐火物に使用する原料は、
粒度調整を行い多孔質な組織を形成することが必要であ
るが、多孔質の耐火物は低強度かつ耐摩耗性が劣るた
め、例えば連続鋳造用のタンディッシュストッパー、上
ノズル等の使用中に応力が加わり、かつ溶鋼流による摩
耗が起こり易い耐火物には、使用できない。
粒度調整を行い多孔質な組織を形成することが必要であ
るが、多孔質の耐火物は低強度かつ耐摩耗性が劣るた
め、例えば連続鋳造用のタンディッシュストッパー、上
ノズル等の使用中に応力が加わり、かつ溶鋼流による摩
耗が起こり易い耐火物には、使用できない。
【０００５】通気性を有した高強度かつ耐摩耗性を兼ね
備える耐火物を得るため有機質繊維を添加し、焼成によ
って焼き飛ばす方法があるがＣａＯを含有しない組成物
であるため非金属介在物の低融点化の作用が無いため、
不活性ガスの吹込量が不足した場合、付着防止効果が充
分でない。又、鋼の鋼種によっては、吹き込んだ不活性
ガスが鋼の欠陥を生む原因となるため吹き込みガス量は
制限される。本発明は少量の不活性ガスの吹き込みで非
金属介在物の付着を防止でき、併せて、耐溶損性、耐摩
耗性、高強度を有した長時間鋳造に耐える連続鋳造用耐
火物を提供することを目的とする。
備える耐火物を得るため有機質繊維を添加し、焼成によ
って焼き飛ばす方法があるがＣａＯを含有しない組成物
であるため非金属介在物の低融点化の作用が無いため、
不活性ガスの吹込量が不足した場合、付着防止効果が充
分でない。又、鋼の鋼種によっては、吹き込んだ不活性
ガスが鋼の欠陥を生む原因となるため吹き込みガス量は
制限される。本発明は少量の不活性ガスの吹き込みで非
金属介在物の付着を防止でき、併せて、耐溶損性、耐摩
耗性、高強度を有した長時間鋳造に耐える連続鋳造用耐
火物を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明はＺｒＯ2 を３０
〜９０重量％、ＣａＯを３〜２８重量％、及びＣを５〜
４０重量％の組成を有する連続鋳造用耐火組成物に有機
質繊維０．１〜２重量％を添加することを特徴とする連
続鋳造用耐火物である。本発明の耐火物は、通気性を付
与したため通気性耐火物を溶鋼接触部に配置し、不活性
ガスを吹き込むことができる。
〜９０重量％、ＣａＯを３〜２８重量％、及びＣを５〜
４０重量％の組成を有する連続鋳造用耐火組成物に有機
質繊維０．１〜２重量％を添加することを特徴とする連
続鋳造用耐火物である。本発明の耐火物は、通気性を付
与したため通気性耐火物を溶鋼接触部に配置し、不活性
ガスを吹き込むことができる。
【０００７】
【作用】難アルミナ付着性、非アルミナ系耐火組成物と
しては、 ＺｒＯ2−ＣａＯ−Ｃ系が挙げられる。ＺｒＯ
2−ＣａＯ−Ｃ 系材質は、アルミナ−黒鉛材質系、もし
くはアルミナ−黒鉛−溶融シリカ系材質に比較して、熱
膨張率が大きいため前述の熱衝撃を受けた際に亀裂や折
損の発生率が高まる。ＣａＯは溶鋼中の介在物であるア
ルミナ粒子と反応して、Ａｌ2Ｏ3−ＣａＯの低融点化合
物を生成する。この反応生成物は融点が１４５０〜１５
００℃と溶鋼温度下では液体であるため、吹き込まれた
不活性ガスにより洗い流され、ノズル耐火物外壁に付着
することなく溶流する。
しては、 ＺｒＯ2−ＣａＯ−Ｃ系が挙げられる。ＺｒＯ
2−ＣａＯ−Ｃ 系材質は、アルミナ−黒鉛材質系、もし
くはアルミナ−黒鉛−溶融シリカ系材質に比較して、熱
膨張率が大きいため前述の熱衝撃を受けた際に亀裂や折
損の発生率が高まる。ＣａＯは溶鋼中の介在物であるア
ルミナ粒子と反応して、Ａｌ2Ｏ3−ＣａＯの低融点化合
物を生成する。この反応生成物は融点が１４５０〜１５
００℃と溶鋼温度下では液体であるため、吹き込まれた
不活性ガスにより洗い流され、ノズル耐火物外壁に付着
することなく溶流する。
【０００８】本発明において、Ｃの配合量を５〜４０重
量％としたのは、耐熱衝撃性、耐スラグ浸潤性、及び耐
酸化性に優れるためである。一方、Ｃが５重量％未満で
は、耐熱衝撃性、耐スラグ浸潤性に劣り、４０重量％を
超えると耐食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、メソフェーズカーボン、コーク
ス、カーボンブラック等を指し、８０％以上の高純度の
ものが望ましい。
量％としたのは、耐熱衝撃性、耐スラグ浸潤性、及び耐
酸化性に優れるためである。一方、Ｃが５重量％未満で
は、耐熱衝撃性、耐スラグ浸潤性に劣り、４０重量％を
超えると耐食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、メソフェーズカーボン、コーク
ス、カーボンブラック等を指し、８０％以上の高純度の
ものが望ましい。
【０００９】ＺｒＯ2 の配合量を３０〜９０重量％とし
たのは、耐食性、耐スラグ浸潤性に優れるためである。
一方、ＺｒＯ2 が３０重量％未満では耐食性に劣り、９
０重量％を超えると、ＣやＣａＯの配合量が減り、アル
ミナ付着防止機能、耐スポール性に劣るためである。
たのは、耐食性、耐スラグ浸潤性に優れるためである。
一方、ＺｒＯ2 が３０重量％未満では耐食性に劣り、９
０重量％を超えると、ＣやＣａＯの配合量が減り、アル
ミナ付着防止機能、耐スポール性に劣るためである。
【００１０】ＣａＯの配合量を３〜２８重量％としたの
は、アルミナ付着防止機能に優れるためである。一方、
ＣａＯが３重量％未満ではアルミナ付着防止に劣り、２
８重量％を超えると、耐食性に劣るためである。
は、アルミナ付着防止機能に優れるためである。一方、
ＣａＯが３重量％未満ではアルミナ付着防止に劣り、２
８重量％を超えると、耐食性に劣るためである。
【００１１】使用される原料としては、ＣａＯの消化防
止のためＺｒＯ2， Ａｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2 との化合物、ま
たはＣａを含有する塩として添加することが望ましく、
ＺｒＯ2−ＣａＯ，ＣａＣＯ3，ＣａＯ安定化ＺｒＯ2，
ＣａＯ−ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3−ＣａＯ等があげられ９０
％以上のできるだけ高純度なものが望ましく、電融品、
焼結品などが使用可能であるが、結晶サイズは通常の耐
火物原料として使用される２００μｍ以下が望ましい。
止のためＺｒＯ2， Ａｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2 との化合物、ま
たはＣａを含有する塩として添加することが望ましく、
ＺｒＯ2−ＣａＯ，ＣａＣＯ3，ＣａＯ安定化ＺｒＯ2，
ＣａＯ−ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3−ＣａＯ等があげられ９０
％以上のできるだけ高純度なものが望ましく、電融品、
焼結品などが使用可能であるが、結晶サイズは通常の耐
火物原料として使用される２００μｍ以下が望ましい。
【００１２】有機繊維の配合量を０．５〜２重量％とし
たのは、不活性ガス吹き込みによる付着防止効果が優れ
るためである。有機繊維が０．５重量％未満では、不活
性ガスが吹き込みにくいためアルミナ付着防止効果が現
れず、２重量％を超えると不活性ガスが多量に吹き込ま
れ鋼中にとりこまれ鋳片の欠陥になるためである。
たのは、不活性ガス吹き込みによる付着防止効果が優れ
るためである。有機繊維が０．５重量％未満では、不活
性ガスが吹き込みにくいためアルミナ付着防止効果が現
れず、２重量％を超えると不活性ガスが多量に吹き込ま
れ鋼中にとりこまれ鋳片の欠陥になるためである。
【００１３】
（実施例１）本発明を実施例に基づいて説明する。表１
に配合割合と品質結果を示す。表１に示した混練した配
合物をアイソスタティックプレスで形成し、還元焼成で
焼成した後に品質を測定した。成形の最高圧力は、１．
０〜１．５ｔｏｎ／ｃｍ2 の範囲が望ましい。焼成は、
コークス粉末中に成形体を埋め込み、最高焼成温度は１
０００〜１２００℃の範囲が望ましい。有機質の繊維
は、直径７０μｍ、長さ８ｍｍのポリエステルを使用し
た。
に配合割合と品質結果を示す。表１に示した混練した配
合物をアイソスタティックプレスで形成し、還元焼成で
焼成した後に品質を測定した。成形の最高圧力は、１．
０〜１．５ｔｏｎ／ｃｍ2 の範囲が望ましい。焼成は、
コークス粉末中に成形体を埋め込み、最高焼成温度は１
０００〜１２００℃の範囲が望ましい。有機質の繊維
は、直径７０μｍ、長さ８ｍｍのポリエステルを使用し
た。
【００１４】本実施例では、成形最高圧力は、１．５ｔ
ｏｎ／ｃｍ2、 焼成最高温度は１１００℃であった。
ｏｎ／ｃｍ2、 焼成最高温度は１１００℃であった。
【００１５】表１の浸漬テスト条件は、２０×２０×１
５０ｍｍの棒状サンプルを１６００℃の電解鉄に１時間
浸漬した後に溶損寸法を測定し、実施例１の溶損量を１
００とし、指数が大きいほど付着が多いことを示す。
５０ｍｍの棒状サンプルを１６００℃の電解鉄に１時間
浸漬した後に溶損寸法を測定し、実施例１の溶損量を１
００とし、指数が大きいほど付着が多いことを示す。
【００１６】スポーリングテスト条件は、３０×３０×
２００ｍｍの棒状サンプルを１６００℃の銑鉄に予熱無
しで１０分間浸漬し、その後１分間水冷し、浸漬〜水冷
のサイクルを５回繰り返して、亀裂が何回目で発生する
かを観察した。
２００ｍｍの棒状サンプルを１６００℃の銑鉄に予熱無
しで１０分間浸漬し、その後１分間水冷し、浸漬〜水冷
のサイクルを５回繰り返して、亀裂が何回目で発生する
かを観察した。
【００１７】付着テスト条件は、２０×２０×１５０ｍ
ｍの棒状サンプルを１６００℃のアルミキルド鋼（Ａｌ
＝０．０５％）の溶鋼に６０ｍｉｎ浸漬した後にサンプ
ルを引き上げ、アルミナ付着の有無を目視で観察した。
◎は付着無し、○は付着２ｍｍ未満、×は付着２ｍｍ以
上を示す。
ｍの棒状サンプルを１６００℃のアルミキルド鋼（Ａｌ
＝０．０５％）の溶鋼に６０ｍｉｎ浸漬した後にサンプ
ルを引き上げ、アルミナ付着の有無を目視で観察した。
◎は付着無し、○は付着２ｍｍ未満、×は付着２ｍｍ以
上を示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】実施例１の材質１〜４はいずれも使用に耐
え得る強度、耐溶損性、耐熱衝撃性を有し、付着テスト
結果も良好である。
え得る強度、耐溶損性、耐熱衝撃性を有し、付着テスト
結果も良好である。
【００２０】一方、Ｃ量が本発明の範囲より少ない比較
例１，２はスポーリングテストの結果が劣り、耐熱衝撃
性が不良であり、Ｃ量が多い比較例３は、耐溶損性が劣
る。ＺｒＯ2 が本発明の範囲より多い、比較例４は耐熱
衝撃性が劣る。ＣａＯ量が本発明の範囲より少ない比較
例５は付着テストの結果、アルミナ付着があり、目的を
達成しない。一方ＣａＯ量の多い、比較例１は耐溶損性
が不良である。有機質繊維量について、本発明の範囲よ
り多い比較例７は強度が低く、繊維をいれない比較例６
は気孔率が低く通気性が不足する。
例１，２はスポーリングテストの結果が劣り、耐熱衝撃
性が不良であり、Ｃ量が多い比較例３は、耐溶損性が劣
る。ＺｒＯ2 が本発明の範囲より多い、比較例４は耐熱
衝撃性が劣る。ＣａＯ量が本発明の範囲より少ない比較
例５は付着テストの結果、アルミナ付着があり、目的を
達成しない。一方ＣａＯ量の多い、比較例１は耐溶損性
が不良である。有機質繊維量について、本発明の範囲よ
り多い比較例７は強度が低く、繊維をいれない比較例６
は気孔率が低く通気性が不足する。
【００２１】（実施例２）本発明の組成を有する通気性
耐火物を図１に示すストッパー、上ノズル、浸漬ノズル
に用い、３００ｔの溶鋼鍋で１０回連続して鋳造を行っ
たが、非金属介在物の付着による孔閉塞、溶損等による
問題が無いことを確認した。図１において、１ａ：スト
ッパーのガス通路、１ｂ：ストッパーの緻密質耐火物、
１ｃ：ストッパーに使用した通気性耐火物、２ａ：上ノ
ズルに使用した本発明の通気性耐火物、２ｂ：上ノズル
の緻密質耐火物、２ｃ：上ノズルのガス通路、２ｄ：上
ノズルのガス吹き込み口、３ａ：浸漬ノズルの緻密質耐
火物、３ｂ：浸漬ノズルのガス吹き込み口、３ｃ：浸漬
ノズルのガス通路、３ｄ：浸漬ノズルに使用した通気性
耐火物である。
耐火物を図１に示すストッパー、上ノズル、浸漬ノズル
に用い、３００ｔの溶鋼鍋で１０回連続して鋳造を行っ
たが、非金属介在物の付着による孔閉塞、溶損等による
問題が無いことを確認した。図１において、１ａ：スト
ッパーのガス通路、１ｂ：ストッパーの緻密質耐火物、
１ｃ：ストッパーに使用した通気性耐火物、２ａ：上ノ
ズルに使用した本発明の通気性耐火物、２ｂ：上ノズル
の緻密質耐火物、２ｃ：上ノズルのガス通路、２ｄ：上
ノズルのガス吹き込み口、３ａ：浸漬ノズルの緻密質耐
火物、３ｂ：浸漬ノズルのガス吹き込み口、３ｃ：浸漬
ノズルのガス通路、３ｄ：浸漬ノズルに使用した通気性
耐火物である。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、本発明の通気性耐火物を
使用した連続鋳造用耐火物は非金属介在物の主体である
アルミナと反応して、低融点化合物を生成するＣａＯ成
分を含有し、かつ生成した低融点生成物を洗い流すため
の不活性ガスを透過する通気性を有する。従ってアルミ
ナ付着を効果的に防止することができ、鋼の鋳造コス
ト、耐火物コストの削減及び、鋼の安定的な長時間鋳造
が可能となり、鉄鋼の生産性向上に大きく寄与すること
ができる。
使用した連続鋳造用耐火物は非金属介在物の主体である
アルミナと反応して、低融点化合物を生成するＣａＯ成
分を含有し、かつ生成した低融点生成物を洗い流すため
の不活性ガスを透過する通気性を有する。従ってアルミ
ナ付着を効果的に防止することができ、鋼の鋳造コス
ト、耐火物コストの削減及び、鋼の安定的な長時間鋳造
が可能となり、鉄鋼の生産性向上に大きく寄与すること
ができる。
【図１】本発明の連続鋳造用通気性耐火物を使用したス
トッパー、上ノズル、浸漬ノズル。
トッパー、上ノズル、浸漬ノズル。
１ａ ストッパーのガス通路 １ｂ ストッパーの緻密質耐火物 １ｃ ストッパーに使用した本発明の通気性耐火物 ２ａ 上ノズルに使用した本発明の通気性耐火物 ２ｂ 上ノズルの緻密質耐火物 ２ｃ 上ノズルのガス通路 ２ｄ 上ノズルのガス吹き込み口 ３ａ 浸漬ノズルの緻密質耐火物 ３ｂ 浸漬ノズルのガス吹き込み口 ３ｃ 浸漬ノズルのガス通路 ３ｄ 浸漬ノズルに使用した本発明の通気性耐火物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 泰宏 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 平岩 義隆 福岡県北九州市八幡西区東浜町１−１ 黒 崎窯業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 ＺｒＯ2を ３０〜９０重量％、ＣａＯを
３〜２８重量％、Ｃを５〜４０重量％の組成を有する連
続鋳造用耐火組成物に有機質繊維０．１〜２重量％を添
加した通気性耐火組成物を溶鋼接触部に配置し、不活性
ガスを吹き込むための連続鋳造用耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4209449A JPH0631414A (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | 連続鋳造用通気性耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4209449A JPH0631414A (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | 連続鋳造用通気性耐火物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0631414A true JPH0631414A (ja) | 1994-02-08 |
Family
ID=16573056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4209449A Pending JPH0631414A (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | 連続鋳造用通気性耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0631414A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0726348A1 (en) * | 1995-02-10 | 1996-08-14 | Du Pont De Nemours International S.A. | Gas permeable fabric |
-
1992
- 1992-07-15 JP JP4209449A patent/JPH0631414A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0726348A1 (en) * | 1995-02-10 | 1996-08-14 | Du Pont De Nemours International S.A. | Gas permeable fabric |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000328 |