JPH0747465A - Zirconia quality sliding nozzle plate - Google Patents
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Landscapes
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属鋳造の際の流
量制御に使用されるスライデイングノズル装置のプレー
トに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plate of a sliding nozzle device used for controlling a flow rate during molten metal casting.
【０００２】[0002]
【従来の技術】スライディングノズル装置を構成する耐
火物部分は、通常、上部ノズルと、固定及び摺動プレー
トと、下部ノズルからなる。その中でもプレート耐火物
は溶鋼の流量制御を直接司る最も重要なもので、溶鋼及
びスラグによる侵食に対する抵抗性すなわち耐食性、溶
鋼による熱衝撃に対する抵抗性すなわち耐スポーリング
性及び溶鋼流による摩耗、摺動によるプレート同志の摩
耗に対する抵抗性すなわち耐摩耗性が要求される。さら
には、プレートは、溶鋼と接する部分へ地金あるいはス
ラグが浸潤し、これが浸潤した状態で摺動することによ
って摺動面が摩耗、損耗を受けることになり、耐浸潤性
と機械的強度も必要となる。2. Description of the Related Art A refractory portion constituting a sliding nozzle device usually comprises an upper nozzle, a fixed and sliding plate, and a lower nozzle. Among them, the plate refractory is the most important thing that directly controls the flow rate of molten steel.It is resistant to corrosion by molten steel and slag, that is, corrosion resistance, resistance to thermal shock by molten steel, that is, spalling resistance and wear and sliding due to molten steel flow. It is required that the plates have resistance to wear, that is, wear resistance. Furthermore, in the plate, the metal or slag infiltrates the part in contact with the molten steel, and sliding in the infiltrated state causes the sliding surface to be worn and damaged, and also the infiltration resistance and mechanical strength. Will be needed.
【０００３】従来から、このプレート耐火物として還元
焼成して得られるアルミナカーボン系材質が広く使用さ
れている。また、特開昭６０−１８０９５０号公報に
は、アルミナを主原料として、これにアルミナジルコニ
ア原料を添加することで、耐食性と耐スポーリング性の
両立を図ることが開示されている。さらに、特公昭６０
−２９６６４号公報（特許第１３４３０１０号）には、
耐火性骨材に金属と熱硬化性樹脂を配合することによっ
て耐食性、耐摩耗性を改善し、ある程度の耐スポーリン
グ性を有するプレート耐火物が開示されている。Conventionally, an alumina carbon material obtained by reduction firing has been widely used as the plate refractory material. Further, JP-A-60-180950 discloses that alumina is used as a main raw material and alumina zirconia raw material is added to the main raw material to achieve both corrosion resistance and spalling resistance. In addition, Japanese Examined Japanese Sho
-29664 (Patent No. 1343010),
Disclosed is a plate refractory having a certain amount of spalling resistance which is improved in corrosion resistance and wear resistance by blending a metal and a thermosetting resin in a refractory aggregate.
【０００４】一方、鋼の高品位化を目指した製鋼法の採
用によって、スライディングノズルプレートに要求され
る耐用条件も過酷なものになりつつある。例えば、鋼中
の介在物の形態制御のために、取鍋中の溶鋼にＣａ合金
を添加するいわゆるＣａ処理鋼の鋳造の際の溶鋼流量制
御をスライディングノズルで行なう場合には、プレート
稼動面の溶損が顕著になる。その対策として、特開昭６
４−２４０６９号公報にはジルコニアカーボン系材質の
採用が提案され、これによってＣａ処理鋼の注入の際の
溶損を軽減することはできるとされている。しかしなが
ら、この種のカーボンボンド材質は耐酸化性が低く、ま
た稼動面の熱履歴によって組織が劣化するために、実炉
への適用に際しては、耐摩耗性が不足して充分な耐用性
を達成することはできない。このカーボンボンド材質の
耐酸化性の改善のために、金属等の酸化防止材を添加す
ることが試みられているが、この酸化防止材の添加はジ
ルコニア含有量の低下につながり、結果として耐食性の
低下を招く。さらには、カーボンボンド材質の耐酸化性
の改善のために、カーボン含有量を低下させることも考
えられるが、カーボン含有量の低下は耐スポーリング性
を損なうことになり、スライディングノズルプレートの
ように耐スポーリング性が要求される耐火物としては好
ましくない。On the other hand, due to the adoption of a steelmaking method aimed at improving the quality of steel, the service conditions required for sliding nozzle plates are becoming severe. For example, in order to control the morphology of inclusions in the steel, when performing a so-called molten steel flow rate control at the time of casting of so-called Ca-treated steel in which a Ca alloy is added to the molten steel in the ladle, when the sliding nozzle is used, Melting loss becomes remarkable. As a countermeasure, JP-A-6
Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-24069 proposes the use of a zirconia carbon-based material, and it is said that it is possible to reduce the melting loss at the time of injecting Ca-treated steel. However, this type of carbon bond material has low oxidation resistance and its structure deteriorates due to the thermal history of the operating surface, so when it is applied to an actual furnace, it lacks abrasion resistance and achieves sufficient durability. You cannot do it. In order to improve the oxidation resistance of this carbon bond material, it has been attempted to add an antioxidant such as a metal, but the addition of this antioxidant leads to a decrease in the zirconia content, resulting in a corrosion resistance Cause decline. Furthermore, in order to improve the oxidation resistance of the carbon bond material, it is possible to lower the carbon content, but lowering the carbon content impairs spalling resistance, and as with sliding nozzle plates, It is not preferable as a refractory material that requires spalling resistance.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、Ｃａ
処理鋼中のＣａ成分及びスラグ中のＣａＯにより溶損さ
れることがないジルコニア質の特性を何等失うことな
く、スライディングノズルプレートにとって必要とされ
る耐食性、耐スポーリング性、耐摩耗性、耐浸潤性、そ
れに機械的強度の全ての要求特性の面で、適正にバラン
ス化されたジルコニア質スライディングノズルプレート
を提供することにある。The object of the present invention is to provide Ca
Corrosion resistance, spalling resistance, wear resistance, and infiltration resistance required for sliding nozzle plates without any loss of zirconia properties due to Ca components in treated steel and CaO in slag. The purpose of the present invention is to provide a zirconia-based sliding nozzle plate that is properly balanced in terms of all required properties such as the mechanical properties and the mechanical strength.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明のジルコニア質ス
ライディングノズルプレートは、主たる鉱物相が単斜晶
ジルコニアと立方晶ジルコニアからなり、化学成分とし
てＺｒＯ2 を９０重量％以上含有することを特徴とす
る。The zirconia-based sliding nozzle plate of the present invention is characterized in that the main mineral phase is composed of monoclinic zirconia and cubic zirconia, and contains 90% by weight or more of ZrO 2 as a chemical component. To do.
【０００７】スライディングノズルプレートを構成する
ジルコニア質耐火物に、鉱物相として単斜晶ジルコニア
と立方晶ジルコニアの両者を存在させるためには、ジル
コニア原料として単斜晶ジルコニアと立方晶ジルコニア
の両者を含むものを使用する場合と、単斜晶ジルコニア
と立方晶ジルコニアの少なくとも一方を含む原料を組み
合せる場合の２通りが考えられる。In order to allow both monoclinic zirconia and cubic zirconia to exist as mineral phases in the zirconia refractory forming the sliding nozzle plate, both monoclinic zirconia and cubic zirconia should be included as zirconia raw materials. There are two possibilities, one is to use one and the other is to combine raw materials containing at least one of monoclinic zirconia and cubic zirconia.
【０００８】単斜晶ジルコニアと立方晶ジルコニアの両
者を含む原料は、いわゆる部分安定化ジルコニアであ
り、その安定化度は立方晶ジルコニアの含有重量％で表
わされる。The raw material containing both monoclinic zirconia and cubic zirconia is so-called partially stabilized zirconia, and the degree of stabilization is expressed by the weight percentage of cubic zirconia.
【０００９】一般に、ジルコニアの安定化度は粉末Ｘ線
回折により決定され、Ｊ．Ａｍｅｒ．Ｃｅｒａｍ．Ｓｏ
ｃ．、Ｖｏｌ．５５、Ｎｏ．６において、Ｒｏｎａｌｄ
Ｇａｒｖｉｅらが示すように、その混合のための手法
は次の通りである。Generally, the degree of stabilization of zirconia is determined by powder X-ray diffraction, and is described in J. Amer. Ceram. So
c. , Vol. 55, No. In 6, Ronald
As shown by Garvie et al., The procedure for the mixing is as follows.
【００１０】第１に、予め単斜晶ジルコニアのみからな
る原料粉末と、立方晶ジルコニアのみからなる原料粉末
を所定の割合で混合する。これを粉末Ｘ線回折の試料と
し、Ｘ線回折により単斜晶ジルコニアの（１１１）及びFirst, a raw material powder consisting only of monoclinic zirconia and a raw material powder consisting only of cubic zirconia are mixed in a predetermined ratio. This was used as a sample for powder X-ray diffraction, and (111) of monoclinic zirconia and
【化１】 回折ピークの積分強度Ｉｍｌｌｌ、[Chemical 1] Integrated intensity of the diffraction peak Imlll,
【化２】 と、立方晶ジルコニアの（１１１）回折ピークの積分強
度Ｉｃｌｌｌを測定する。単斜晶ジルコニアと立方晶ジ
ルコニアの割合を変えて同様な測定を行ない、その結果
から、立方晶ジルコニア含有量のキャリブレーションカ
ーブを作成する。[Chemical 2] Then, the integrated intensity Icllll of the (111) diffraction peak of cubic zirconia is measured. The same measurement is performed by changing the ratios of monoclinic zirconia and cubic zirconia, and a calibration curve of cubic zirconia content is prepared from the results.
【００１１】第２に、未知の試料について粉末Ｘ線回折
を行ない、上記した各々の回折ピークの積分強度を測定
する。この積分強度と、先に作成したキャリブレーショ
ンカーブから、未知の試料の立方晶ジルコニア含有量、
すなわち安定化度を求めることができる。Second, powder X-ray diffraction is performed on an unknown sample, and the integrated intensity of each diffraction peak described above is measured. From this integrated intensity and the calibration curve created earlier, the cubic zirconia content of the unknown sample,
That is, the degree of stabilization can be obtained.
【００１２】部分安定化ジルコニアからなるＳＮプレー
トは、熱膨張係数が比較的小さく、また、加熱・冷却時
の容積安定性にも優れている。また、ジルコニア本来の
高い耐食性も損なわれない。したがって、歩留り、耐ス
ポーリング性、耐食性に優れたＳＮプレートを得ること
ができる。部分安定化ジルコニアとしては、安定化度が
同じ原料を全ての粒度域で使用することも可能である
し、異なった安定化度を持つ２種類以上の原料を組み合
せて使用することも可能である。その際、必要に応じ
て、立方晶ジルコニアのみからなる安定化ジルコニア及
び単斜晶ジルコニアのみからなる未安定ジルコニアを原
料として使用し、ＳＮプレート全体として単斜晶ジルコ
ニア及び立方晶ジルコニアの両者を含むようにすること
も可能である。The SN plate made of partially stabilized zirconia has a relatively small coefficient of thermal expansion and is also excellent in volume stability during heating and cooling. In addition, the high corrosion resistance inherent in zirconia is not impaired. Therefore, an SN plate having excellent yield, spalling resistance, and corrosion resistance can be obtained. As the partially stabilized zirconia, it is possible to use raw materials having the same degree of stabilization in all particle sizes, or it is possible to use two or more kinds of raw materials having different degrees of stabilization in combination. . At that time, if necessary, stabilized zirconia consisting only of cubic zirconia and unstable zirconia consisting of monoclinic zirconia are used as raw materials, and the whole SN plate contains both monoclinic zirconia and cubic zirconia. It is also possible to do so.
【００１３】さらに、安定化度の異なるジルコニアを２
種類以上使用する場合、安定化度５０％未満の部分安定
化ジルコニアおよび／または未安定ジルコニア３〜４０
重量％と、安定化度５０％以上の部分安定化ジルコニア
および／または安定化ジルコニア６０〜９７重量％を混
合使用することにより、容積安定性、耐スポーリング性
をより高めることが可能となる。Further, two zirconia having different degrees of stabilization are used.
When using more than one kind, partially stabilized zirconia and / or unstable zirconia with a degree of stabilization of less than 50% 3-40
By mixing and using 60% by weight to 60% to 97% by weight of partially stabilized zirconia having a degree of stabilization of 50% or more and 60% to 97% by weight of stabilized zirconia, it becomes possible to further enhance the volume stability and spalling resistance.
【００１４】安定化度５０％未満の部分安定化ジルコニ
アおよび／または未安定ジルコニアの使用量は３〜４０
重量％が適当である。３重量％未満では低膨張化、組織
中の空隙の生成が不充分であり、高い耐スポーリング性
が達成できない。４０重量％を越えると、焼成時の熱影
響によるジルコニアの相転移に起因する膨張・収縮が大
きくなり、亀裂、変形等の焼成体の欠陥が多くなる。The amount of partially stabilized zirconia and / or unstable zirconia having a degree of stabilization of less than 50% is 3-40.
Weight percent is suitable. If it is less than 3% by weight, the expansion is low and the formation of voids in the structure is insufficient, so that high spalling resistance cannot be achieved. If it exceeds 40% by weight, the expansion and contraction due to the phase transition of zirconia due to the heat effect during firing will increase, and the defects of the fired body such as cracks and deformation will increase.
【００１５】使用するジルコニア原料は、安定化度５０
％未満のものｌ種類を使用しても、安定化度の異なるも
のを２種類以上使用してもよい。安定化度５０％以上の
ものについても同様で、１種類を使用しても、安定化度
の異なるものを２種類以上使用してもよい。The zirconia raw material used has a stabilization degree of 50.
One of less than 1% may be used, or two or more of those having different degrees of stabilization may be used. The same applies to those having a stabilization degree of 50% or more, and one kind may be used, or two kinds or more having different stabilization degrees may be used.
【００１６】安定化度５０％未満の部分安定化ジルコニ
アまたは未安定ジルコニアは、微粉として適用しても、
粗粒として適用しても、耐スポーリング性向上に及ぼす
効果は同じである。Partially stabilized zirconia or unstable zirconia having a degree of stabilization of less than 50% can be applied as fine powder,
Even if it is applied as coarse particles, the effect on improving spalling resistance is the same.
【００１７】ジルコニアの安定化度は、様々な安定化材
を添加することで変えることができる。安定化材として
はＣａＯ、ＭｇＯ、Ｙ2 Ｏ3 等が代表的である。ジルコ
ニア質スライディングノズルプレートには、どの安定化
材を添加したジルコニア原料でも使用できる。The degree of stabilization of zirconia can be changed by adding various stabilizers. Typical stabilizing agents are CaO, MgO, Y 2 O 3 and the like. For the zirconia-based sliding nozzle plate, any stabilizer-added zirconia raw material can be used.
【００１８】ジルコニア質スライディングノズルプレー
トとしては、単斜晶ジルコニアと立方晶ジルコニアを含
有していれば、ある程度の歩留り、耐スポーリング性を
確保できるが、その効果をより発揮するには、スライデ
ィングノズルプレート全体としての安定化度が４０〜９
５％であることが望ましい。If the zirconia-based sliding nozzle plate contains monoclinic zirconia and cubic zirconia, the yield and spalling resistance can be secured to some extent, but in order to exert its effect, the sliding nozzle Stability of the plate as a whole is 40-9
It is preferably 5%.
【００１９】また、本材質には、強度の付与を目的とし
て、Ｓｉ、Ｚｒ、Ａｌ等の金属あるいはその合金を添加
することが可能である。Further, a metal such as Si, Zr, Al or an alloy thereof can be added to the material for the purpose of imparting strength.
【００２０】本材質の混練に際しては、有機バインダ
ー、無機バインダーのいずれも使用可能であるが、素地
強度を充分に付与させる必要性から、フェノールレジン
が最適である。When kneading the material, either an organic binder or an inorganic binder can be used, but phenol resin is most suitable because it is necessary to give sufficient green strength.
【００２１】本材質の焼成温度としては、ジルコニア原
料の焼結により強度を発現させる必要があるために、一
般的には１５００℃以上の高温焼成が必要である。しか
しながら金属添加により強度発現を促進する場合には、
さらに低い温度での焼成も可能である。焼成雰囲気とし
ては、酸化雰囲気、還元雰囲気のいずれも可能である
が、還元焼成の場合ジルコニアの還元の危険性があるた
め、酸化焼成の方が好ましい。Regarding the firing temperature of this material, it is generally necessary to fire at a high temperature of 1500 ° C. or higher in order to develop the strength by sintering the zirconia raw material. However, in the case of promoting strength development by adding a metal,
Firing at a lower temperature is also possible. The firing atmosphere may be either an oxidizing atmosphere or a reducing atmosphere. However, in the case of reducing firing, there is a risk of reducing zirconia, and therefore, oxidizing firing is preferable.
【００２２】さらに本材質は、通常、焼成後にピッチ、
タール、レジン等を含浸し、摺動面の緻密化による面性
状安定性を付与することも可能である。Further, this material is usually made of pitch,
It is also possible to impregnate a tar, a resin, etc. to impart surface stability by densifying the sliding surface.
【００２３】ジルコニア質スライディングノズルプレー
トは、その原料特性に起因してかさ比重が高い。そのた
めスライディングノズルプレート全体をジルコニア質に
するとプレート重量が増大し、実操業においてプレート
をスライディングノズル装置のカセットにセットした
り、交換のために取り外す際の作業性が低下する。そこ
で、とくに大型になる取鍋用のプレートとしては、溶鋼
に直接接する部分のみにジルコニア質のリングを挿入
し、他の部分は従末のアルミナカーボン系材質を母材と
したものを使用することができる。The zirconia-based sliding nozzle plate has a high bulk specific gravity due to its raw material characteristics. Therefore, if the entire sliding nozzle plate is made of zirconia, the weight of the plate increases, and in actual operation, the workability of setting the plate in the cassette of the sliding nozzle device or removing it for replacement is deteriorated. Therefore, as a large ladle plate, insert a zirconia ring only in the part that directly contacts the molten steel, and use the base material of the conventional alumina carbon material for the other parts. You can
【００２４】[0024]
【作用】ジルコニアは、ＣａＯと反応しても溶鋼温度よ
りも融点の低い物質を生成せず、そのためにＣａ処理鋼
中のＣａ成分及びスラグ中のＣａＯにより溶損されるこ
とがない。同様なことはマグネシアについても言える
が、マグネシアは熱膨張率が高いため、スライディング
ノズルプレートに必要とされる具備特性の一つである耐
スポーリング性を大きく損なう。一方ジルコニアは比較
的熱膨張率が低い。さらに様々な安定化度のものがあ
り、各々熱膨張特性が異なる。したがって、ジルコニア
原料単独からなるれんがでも低熱膨張化による耐スポー
リング性の付与が可能である。さらに安定化度の異なる
ジルコニア原料を組み合せることによる耐スポーリング
性の向上が可能となる。安定化度が異なっても、基本的
にはジルコニア原料であるので、高い耐食性を維持する
ことが可能となる。[Function] Zirconia does not form a substance having a melting point lower than the temperature of molten steel even when it reacts with CaO, and therefore is not damaged by the Ca component in Ca-treated steel and CaO in slag. The same can be said for magnesia, but magnesia has a high coefficient of thermal expansion, and thus greatly impairs spalling resistance, which is one of the required characteristics of the sliding nozzle plate. On the other hand, zirconia has a relatively low coefficient of thermal expansion. Furthermore, there are various degrees of stabilization, each having different thermal expansion characteristics. Therefore, spalling resistance can be imparted by reducing the thermal expansion of a brick made of a zirconia raw material alone. Furthermore, the spalling resistance can be improved by combining zirconia raw materials having different degrees of stabilization. Even if the degree of stabilization is different, since it is basically a zirconia raw material, it is possible to maintain high corrosion resistance.
【００２５】ジルコニアは、単斜晶ジルコニアと立方晶
ジルコニアが安定な相として知られている。単斜晶ジル
コニアは熱膨張係数が小さく、それを主原料としたとき
のスライディングノズルプレートの耐スポーリング性は
非常に優れている。As zirconia, monoclinic zirconia and cubic zirconia are known as stable phases. Monoclinic zirconia has a small coefficient of thermal expansion, and when it is used as a main raw material, the sliding nozzle plate has very excellent spalling resistance.
【００２６】しかしながら、単斜晶ジルコニアは、加熱
時に正方晶に転移し、冷却時に再び単斜晶に戻る。その
際の収縮・膨張により、スライディングノズルプレート
は焼成時に変形、亀裂が生じる。一方、立方晶ジルコニ
アからなる耐火物は、加熱・冷却による膨張・収縮はな
いものの、単斜晶ジルコニアと比較して熱膨張率が比較
的高く、スライディングノズルプレートとしての耐スポ
ーリング性に劣る。したがって、ジルコニア質スライデ
ィングノズルプレートとしては、鉱物相として単斜晶ジ
ルコニアと立方晶ジルコニアの両者を含む必要がある。However, the monoclinic zirconia transforms into a tetragonal crystal upon heating and returns to the monoclinic crystal upon cooling. Due to the contraction and expansion at that time, the sliding nozzle plate is deformed and cracked during firing. On the other hand, the refractory made of cubic zirconia does not expand or contract due to heating / cooling, but has a relatively high coefficient of thermal expansion as compared with monoclinic zirconia, and is inferior in spalling resistance as a sliding nozzle plate. Therefore, the zirconia sliding nozzle plate needs to contain both monoclinic zirconia and cubic zirconia as mineral phases.
【００２７】安定化度５０％未満の部分安定化ジルコニ
アまたは未安定ジルコニアは、安定化度５０％以上の部
分安定化ジルコニアまたは安定化ジルコニアと比較し
て、ジルコニアの相転移の際の収縮が大きい。この性質
を利用して、プレート材質の熱膨張係数を下げ、耐スポ
ーリング性を付与することが可能となる。また、安定化
度５０％以上のジルコニア原料と併用すれば、使用中の
熱影響による熱膨張特性の違いにより、安定化度の異な
るジルコニア原料の境界に微細な空隙が生じる。この空
隙により、使用中に発生する熱応力を吸収し、さらに熱
スポーリングにより生じた亀裂の進展を緩和することが
できる。Partially stabilized zirconia having a degree of stabilization of less than 50% or unstabilized zirconia has a larger shrinkage during the phase transition of zirconia as compared with partially stabilized zirconia having a degree of stabilization of 50% or more or stabilized zirconia. . By utilizing this property, the thermal expansion coefficient of the plate material can be lowered and the spalling resistance can be imparted. When used in combination with a zirconia raw material having a degree of stabilization of 50% or more, fine voids are generated at the boundaries of the zirconia raw materials having different degrees of stabilization due to the difference in thermal expansion characteristics due to the thermal effect during use. These voids can absorb the thermal stress generated during use, and can further reduce the progress of cracks caused by thermal spalling.
【００２８】[0028]
【実施例】図１に示すアルミナカーボン質から形成され
たスライディングノズルの上部プレート１と下部プレー
ト２のそれぞれのノズル孔３面に設けられたインサート
リング４に本発明のジルコニア質プレート材を適用し
た。EXAMPLE A zirconia-based plate material of the present invention was applied to an insert ring 4 provided on each nozzle hole 3 surface of an upper plate 1 and a lower plate 2 of a sliding nozzle formed of alumina carbon material shown in FIG. .
【００２９】実施例１〜実施例３は単斜晶ジルコニア及
び立方晶ジルコニアの共存効果を示すためのものであ
り、実施例４，５は安定化度の異なるジルコニア原料の
適用効果を示す。Examples 1 to 3 are for showing the coexistence effect of monoclinic zirconia and cubic zirconia, and Examples 4 and 5 show the application effect of zirconia raw materials having different degrees of stabilization.
【００３０】実施例１ ８０％安定化ジルコニア１００重量％からなる耐火性原
料に、バインダーとしてフェノールレジンを外掛けで２
重量％添加した配合物を混練し、フリクションでＳＮプ
レート挿入リング形状に成形し、１７００℃で焼成した
後、ピッチ含浸処理を施した。Example 1 A refractory raw material consisting of 100% by weight of 80% -stabilized zirconia and phenol resin as a binder were externally applied to the refractory raw material 2
The compound added by weight% was kneaded, molded into an SN plate insertion ring shape by friction, baked at 1700 ° C., and then pitch impregnated.
【００３１】実施例２ ５０％安定化ジルコニア１００重量％からなる耐火性原
料に、バインダーとしてフェノールレジンを外掛けで２
重量％添加した配合物を混練し、フリクションでＳＮプ
レート挿入リング形状に成形し、１７００℃で焼成した
後、ピッチ含浸処理を施した。Example 2 A refractory raw material composed of 100% by weight of 50% stabilized zirconia and phenol resin as a binder were externally applied to the refractory raw material 2
The compound added by weight% was kneaded, molded into an SN plate insertion ring shape by friction, baked at 1700 ° C., and then pitch impregnated.
【００３２】実施例３ ３０％安定化ジルコニア１００重量％からなる耐火性原
料に、バインダーとしてフェノールレジンを外掛けで２
重量％添加した配合物を混練し、フリクションでＳＮプ
レート挿入リング形状に成形し、１７００℃で焼成した
後、ピッチ含浸処理を施した。Example 3 A refractory raw material consisting of 100% by weight of 30% stabilized zirconia and a phenol resin as a binder were externally applied to the refractory raw material 2
The compound added by weight% was kneaded, molded into an SN plate insertion ring shape by friction, baked at 1700 ° C., and then pitch impregnated.
【００３３】比較例１ 比較のために、１００％安定化ジルコニア１００重量％
からなる耐火性原料に、バインダーとしてフェノールレ
ジンを外掛けで２重量％添加した配合物を混練し、フリ
クションでＳＮプレート挿入リング形状に成形し、１７
００℃で焼成した後、ピッチ含浸処理を施した。Comparative Example 1 For comparison, 100% by weight of 100% stabilized zirconia
2% by weight of phenol resin as a binder was added to the refractory raw material consisting of kneaded, and the mixture was molded into an SN plate insertion ring shape by friction.
After firing at 00 ° C., pitch impregnation treatment was performed.
【００３４】比較例２ 同じく、未安定ジルコニア１００重量％からなる耐火性
原料に、バインダーとしてフェノールレジンを外掛けで
２重量％添加した配合物を混練し、フリクションでＳＮ
プレート挿入リング形状に成形し、１７００℃で焼成し
た。本品は、焼成後の亀裂、変形が顕著であり、スライ
ディングノズルプレートの挿入リングとして使用するこ
とは不可能であった。Comparative Example 2 Similarly, a refractory raw material consisting of 100% by weight of unstable zirconia was kneaded with a mixture of phenol resin as a binder and 2% by weight of external resin, and kneaded by SN.
It was molded into a plate insertion ring shape and fired at 1700 ° C. This product had remarkable cracks and deformation after firing, and could not be used as an insertion ring for a sliding nozzle plate.
【００３５】表１に、実施例ｌ，２，３、比較例１，２
のスライディングノズルプレートの挿入リング４の配合
割合と特性を示す。実施例１，２は焼成後の変形がほと
んどなく、また実施例３も焼成後の変形は軽微であり、
加工することでスライディングノズルプレート挿入リン
グとして使用することが可能であった。比較例１のスラ
イディングノズルプレートの挿入リングは、焼成後の変
形は皆無であったが、テーブルテストにより耐スポーリ
ング性に劣ることが確認された。In Table 1, Examples 1, 2, 3 and Comparative Examples 1, 2 are shown.
The blending ratio and characteristics of the insertion ring 4 of the sliding nozzle plate are shown. In Examples 1 and 2, there was almost no deformation after firing, and in Example 3, the deformation after firing was slight.
It was possible to use it as a sliding nozzle plate insertion ring by processing. The insertion ring of the sliding nozzle plate of Comparative Example 1 had no deformation after firing, but it was confirmed by a table test that it had poor spalling resistance.
【００３６】[0036]
【表１】 本発明の実施例の中で、実施例ｌの挿入リングをＡｌ2
Ｏ3 −Ｃ系ＳＮプレート母材に挿入して得られたＳＮプ
レートを、鋼のＣａ処理を行う２５０ｔ取鍋のスライデ
ィングノズルプレートとして実炉使用に供した。その結
果、従来のＡｌ2 Ｏ3 −Ｃ系材質では１チャージ目使用
中に溶損により溶鋼流量制御不能が生じたのに対し、本
発明品使用の際は溶鋼流量が制御可能であり、ｌチャー
ジ使用後でも湯止まり不良に至らず、再使用が可能であ
った。[Table 1] Among the examples of the present invention, the insertion ring of Example 1 was replaced with Al 2
The SN plate obtained by inserting it into the O 3 -C system SN plate base material was used in an actual furnace as a sliding nozzle plate of a 250-ton ladle for Ca treatment of steel. As a result, in the conventional Al 2 O 3 -C-based material, the molten steel flow rate could not be controlled due to melting loss during use of the first charge, whereas when the product of the present invention was used, the molten steel flow rate could be controlled. Even after the charge was used, the hot water did not stop and could be reused.
【００３７】実施例４ 安定化ジルコニア９０重量％、未安定化ジルコニア粗粒
１０重量％からなる耐火性原料に、バインダーとしてフ
ェノールレジンを外掛けで２重量％添加した配合物を混
練し、フリクションでタンディッシュＳＮプレート形状
に成形し、１６００℃で焼成した後、ピッチ含浸処理を
施した。Example 4 A mixture of 90% by weight of stabilized zirconia and 10% by weight of unstabilized zirconia coarse particles, to which 2% by weight of phenol resin was added as a binder by external coating, was kneaded. It was molded into a tundish SN plate shape, baked at 1600 ° C., and then impregnated with pitch.
【００３８】実施例５ 安定化ジルコニア８５重量％、未安定化ジルコニア微粉
１５重量％からなる耐火性原料に、バインダーとしてフ
ェノールレジンを外掛けで２重量％添加した配合物を混
練し、フリクションでタンディッシュＳＮプレート形状
に成形し、１６００℃で焼成した後、ピッチ含浸処理を
施した。Example 5 A mixture of a refractory raw material comprising 85% by weight of stabilized zirconia and 15% by weight of unstabilized zirconia fine powder and 2% by weight of phenol resin as a binder by external coating was kneaded and mixed by friction. After molding into a dish SN plate shape and firing at 1600 ° C., pitch impregnation treatment was performed.
【００３９】表２に、実施例４，５の配合割合と特性を
示す。実施例４，５は安定化ジルコニアを主原料として
いるので、挿入リング形状よりも大型のタンディッシュ
ＳＮプレート一体物として製造しても焼成時の亀裂、変
形は皆無であった。さらに未安定ジルコニアの効果によ
り、実施例１と遜色ない耐スポーリング性を有すること
が判明した。Table 2 shows the blending ratio and characteristics of Examples 4 and 5. In Examples 4 and 5, since stabilized zirconia was used as the main raw material, there was no cracking or deformation during firing even when manufactured as a tundish SN plate integral body larger than the insertion ring shape. Furthermore, it was found that the unstable zirconia had a spalling resistance comparable to that of Example 1 due to the effect.
【００４０】[0040]
【表２】 本発明の材質のうち、実施例５の材料を、鋼のＣａ処理
を実施している製鉄所の６０ｔタンディッシュＳＮプレ
ートとして実炉使用に供した。その結果、従来のアルミ
ナカーボン質ＳＮプレートでは１チャージ使用後でも湯
止まり不良が発生していたのに対し、本発明の材質は溶
損が軽微であり、最大５連鋳の使用が可能な状況であっ
た。[Table 2] Of the materials of the present invention, the material of Example 5 was used in an actual furnace as a 60 t tundish SN plate of a steel mill where Ca treatment of steel is being carried out. As a result, in the conventional alumina carbonaceous SN plate, a molten pool failure occurred even after one charge was used, whereas the material of the present invention has a slight melting loss and can be used in a maximum of 5 continuous castings. Met.
【００４１】[0041]
【発明の効果】本発明は、単斜晶ジルコニアと立方晶ジ
ルコニア原料を共存させることにより耐スポーリング性
を付与させたもので、Ｃａ合金処理鋼に代表される侵食
性の高い鋼を鋳造するに当たって使用されるスライディ
ングノズルプレートの耐用性を飛躍的に向上させるもの
である。INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, spalling resistance is imparted by coexistence of monoclinic zirconia and cubic zirconia raw materials, and a highly erodible steel represented by Ca alloy treated steel is cast. It dramatically improves the durability of the sliding nozzle plate used for the above.
【図１】 本発明を適用するスライディングノズルプレ
ートの例を示す。FIG. 1 shows an example of a sliding nozzle plate to which the present invention is applied.
１ 上部プレート ２ 下部プレート ３ ノズル孔 ４ インサートリング 1 Upper plate 2 Lower plate 3 Nozzle hole 4 Insert ring
Claims (2)
晶ジルコニアからなり、化学成分としてＺｒＯ2 を９０
重量％以上含有するジルコニア質スライディングノズル
プレート。1. A main mineral phase is composed of monoclinic zirconia and cubic zirconia and contains 90% of ZrO 2 as a chemical component.
Zirconia sliding nozzle plate containing more than wt%.
晶ジルコニアからなり、化学成分としてＺｒＯ2 を９０
重量％以上含有するジルコニア質スライディングノズル
プレートにおいて、ジルコニアとして立方晶ジルコニア
を５０重量％未満含む部分安定化ジルコニアあるいは未
安定ジルコニアを３〜４０重量％と、立方晶ジルコニア
を５０重量％以上含む部分安定化ジルコニアあるいは安
定化ジルコニア６０〜９７重量％からなる配合物を配合
してなるジルコニア質スライディングノズルプレート。2. A main mineral phase is composed of monoclinic zirconia and cubic zirconia and contains 90% of ZrO 2 as a chemical component.
Zirconia sliding nozzle plate containing more than 50% by weight, partially stabilized zirconia containing less than 50% by weight of cubic zirconia as zirconia or 3 to 40% by weight of unstable zirconia, and partially stable containing more than 50% by weight of cubic zirconia. A zirconia-based sliding nozzle plate prepared by blending a blend of 60 to 97% by weight of stabilized zirconia or stabilized zirconia.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5196284A JPH0747465A (en) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | Zirconia quality sliding nozzle plate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5196284A JPH0747465A (en) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | Zirconia quality sliding nozzle plate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0747465A true JPH0747465A (en) | 1995-02-21 |
Family
ID=16355247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5196284A Pending JPH0747465A (en) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | Zirconia quality sliding nozzle plate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0747465A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130045856A1 (en) * | 2008-02-18 | 2013-02-21 | Norman Edward Rogers | Refractory slag band |
| CN106470958A (en) * | 2014-07-14 | 2017-03-01 | 里弗雷克特里知识产权两合公司 | Refractory product, the purposes of zirconium dioxide, zirconium dioxide, be used for the method manufacturing refractory product and the refractory product being produced from |
-
1993
- 1993-08-06 JP JP5196284A patent/JPH0747465A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130045856A1 (en) * | 2008-02-18 | 2013-02-21 | Norman Edward Rogers | Refractory slag band |
| US8809214B2 (en) * | 2008-02-18 | 2014-08-19 | Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg | Refractory slag band |
| CN106470958A (en) * | 2014-07-14 | 2017-03-01 | 里弗雷克特里知识产权两合公司 | Refractory product, the purposes of zirconium dioxide, zirconium dioxide, be used for the method manufacturing refractory product and the refractory product being produced from |
| JP2017528400A (en) * | 2014-07-14 | 2017-09-28 | リフラクトリー・インテレクチュアル・プロパティー・ゲー・エム・ベー・ハー・ウント・コ・カーゲー | Refractory product, use of zirconium dioxide, zirconium dioxide, method for producing refractory product, and refractory product produced using the same |
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