JPH0761855A - 窒化硼素含有耐火物 - Google Patents
窒化硼素含有耐火物Info
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- JPH0761855A JPH0761855A JP5211815A JP21181593A JPH0761855A JP H0761855 A JPH0761855 A JP H0761855A JP 5211815 A JP5211815 A JP 5211815A JP 21181593 A JP21181593 A JP 21181593A JP H0761855 A JPH0761855 A JP H0761855A
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- JP
- Japan
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- boron nitride
- refractory material
- alumina
- silica
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、溶損鋼種に対して耐食性を
著しく改善した連続鋳造用浸漬ノズル及びストッパーに
適した窒化硼素含有耐火物を提供することにある。 【構成】 本発明の窒化硼素含有耐火物は、アルミナま
たはジルコニア３０〜８７重量％、窒化硼素２〜３９重
量％、炭化珪素０〜１０重量％及び黒鉛１０〜２５重量
％よりなることを特徴し、また、アルミナを２６重量％
以下のシリカに置換することもできる。
著しく改善した連続鋳造用浸漬ノズル及びストッパーに
適した窒化硼素含有耐火物を提供することにある。 【構成】 本発明の窒化硼素含有耐火物は、アルミナま
たはジルコニア３０〜８７重量％、窒化硼素２〜３９重
量％、炭化珪素０〜１０重量％及び黒鉛１０〜２５重量
％よりなることを特徴し、また、アルミナを２６重量％
以下のシリカに置換することもできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、連続鋳造用浸漬ノズル
やストッパーに適した窒化硼素含有耐火物に関する。
やストッパーに適した窒化硼素含有耐火物に関する。
【０００２】
【従来の技術】連続鋳造用浸漬ノズルには、従来、アル
ミナ・シリカ・カーボン質耐火物が使用されていた。ア
ルミナ・シリカ・カーボン質耐火物は熱膨張率が小さ
く、耐スポーリング性には優れているものの、下記のよ
うな特別の鋼種においては耐食性が弱く、時として内管
の異常損傷から穴空き事故が発生する場合がある。例え
ば高酸素鋼種の鋳造に使用した場合、アルミナ・シリカ
・カーボン質耐火物中のシリカが酸化鉄により還元損傷
を受け、また、カーボンが酸化鉄により脱炭損傷を受け
る。また、ステンレス鋼種の鋳造に使用した場合、シリ
カがステンレス鋼中のクロムにより還元損傷を受け、ま
た、カーボンがＣｒＯxにより脱炭損傷を受ける等の問
題があった。更に、アルミナ・シリカ・カーボン質耐火
物中のシリカは、マンガンに対する耐溶損性が劣るた
め、高マンガン鋼種の鋳造を行う場合、上記耐火物は浸
漬ノズルの材質としては耐溶損性の点で問題があった。
ミナ・シリカ・カーボン質耐火物が使用されていた。ア
ルミナ・シリカ・カーボン質耐火物は熱膨張率が小さ
く、耐スポーリング性には優れているものの、下記のよ
うな特別の鋼種においては耐食性が弱く、時として内管
の異常損傷から穴空き事故が発生する場合がある。例え
ば高酸素鋼種の鋳造に使用した場合、アルミナ・シリカ
・カーボン質耐火物中のシリカが酸化鉄により還元損傷
を受け、また、カーボンが酸化鉄により脱炭損傷を受け
る。また、ステンレス鋼種の鋳造に使用した場合、シリ
カがステンレス鋼中のクロムにより還元損傷を受け、ま
た、カーボンがＣｒＯxにより脱炭損傷を受ける等の問
題があった。更に、アルミナ・シリカ・カーボン質耐火
物中のシリカは、マンガンに対する耐溶損性が劣るた
め、高マンガン鋼種の鋳造を行う場合、上記耐火物は浸
漬ノズルの材質としては耐溶損性の点で問題があった。
【０００３】このため、シリカの含有量を極力減少せし
めた、アルミナとカーボンとを主成分とする耐火物より
なる浸漬ノズルが提唱されている。しかしながら、アル
ミナ・カーボン質耐火物よりなる浸漬ノズルは、著しく
低い膨張率を有するシリカを含有しないため、耐スポー
リング性が低下し、割れ事故が発生し易い等の問題があ
る。このためアルミナ・カーボン質耐火物に良好な耐ス
ポーリング性を保持させるには、弾性と良好な熱伝導率
とを有するカーボンを、少なくとも２５重量％以上含有
させることが必要であった。
めた、アルミナとカーボンとを主成分とする耐火物より
なる浸漬ノズルが提唱されている。しかしながら、アル
ミナ・カーボン質耐火物よりなる浸漬ノズルは、著しく
低い膨張率を有するシリカを含有しないため、耐スポー
リング性が低下し、割れ事故が発生し易い等の問題があ
る。このためアルミナ・カーボン質耐火物に良好な耐ス
ポーリング性を保持させるには、弾性と良好な熱伝導率
とを有するカーボンを、少なくとも２５重量％以上含有
させることが必要であった。
【０００４】ところが、カーボンを２５重量％以上と多
量に含有する浸漬ノズルは、高酸素レベルの鋼種を鋳造
する場合に、カーボンの酸化消耗等による溶損を防止す
ることができず、更に、極低炭素鋼を鋳造する場合に
は、低カーボン耐火物またはカーボンを含有しない耐火
物を使用することが好ましく、この点で満足のいくもの
ではない。
量に含有する浸漬ノズルは、高酸素レベルの鋼種を鋳造
する場合に、カーボンの酸化消耗等による溶損を防止す
ることができず、更に、極低炭素鋼を鋳造する場合に
は、低カーボン耐火物またはカーボンを含有しない耐火
物を使用することが好ましく、この点で満足のいくもの
ではない。
【０００５】また、連続鋳造用ストッパーに使用される
耐火物は、鋼の歩留向上、コストダウンの観点から連続
鋳造の比率が急速に高まったために、その品質の要求が
厳しくなりつつある。従来、ストッパー用の耐火物とし
てシャモット・粘土・カーボン質耐火物が使用されてい
たが、耐食性不足のため連続鋳造には全く使用できず、
また、耐スポーリング性も満足のいくものではなかっ
た。
耐火物は、鋼の歩留向上、コストダウンの観点から連続
鋳造の比率が急速に高まったために、その品質の要求が
厳しくなりつつある。従来、ストッパー用の耐火物とし
てシャモット・粘土・カーボン質耐火物が使用されてい
たが、耐食性不足のため連続鋳造には全く使用できず、
また、耐スポーリング性も満足のいくものではなかっ
た。
【０００６】連続鋳造に対応するものとして、アルミナ
・カーボン質耐火物及びジルコニア−カーボン質耐火物
が使用されている。しかし、これらの耐火物は耐用性に
おいて先端溶損のため十分ではなかった。ストッパーに
おける先端部の溶損は溶鋼流による摩耗溶損及びスラグ
侵入による損傷である。
・カーボン質耐火物及びジルコニア−カーボン質耐火物
が使用されている。しかし、これらの耐火物は耐用性に
おいて先端溶損のため十分ではなかった。ストッパーに
おける先端部の溶損は溶鋼流による摩耗溶損及びスラグ
侵入による損傷である。
【０００７】アルミナ・カーボン質耐火物の溶鋼流によ
る溶損、スラグによる溶損を大幅に減少させ、かつ耐ス
ポーリング性に優れた高耐用性ストッパーとして例えば
特開昭61−28623号公報には、アルミナ・カーボン質鋳
造用ストッパー耐火物として主たる鉱物相がムライト、
バッデライト、コランダムよりなり、Ａｌ2Ｏ3２５〜８
５重量％、ＺｒＯ2１０〜７０重量％、ＳｉＯ2５〜２５
重量％の化学組成を有する耐火物原料５〜８０重量％を
含有させた原料配合物を混練、成形、焼成したものが例
示されている。即ち、この耐火物はアルミナ・シリカ・
ジルコニア・カーボン質耐火物であるが、このような耐
火物を使用したストッパーは高酸素鋼種を鋳造する場合
には、酸化鉄が発生してシリカの酸化鉄による還元や、
カーボンの酸化鉄による脱炭、ジルコニアの分解による
損傷等を受け、満足のいくものではなかった。
る溶損、スラグによる溶損を大幅に減少させ、かつ耐ス
ポーリング性に優れた高耐用性ストッパーとして例えば
特開昭61−28623号公報には、アルミナ・カーボン質鋳
造用ストッパー耐火物として主たる鉱物相がムライト、
バッデライト、コランダムよりなり、Ａｌ2Ｏ3２５〜８
５重量％、ＺｒＯ2１０〜７０重量％、ＳｉＯ2５〜２５
重量％の化学組成を有する耐火物原料５〜８０重量％を
含有させた原料配合物を混練、成形、焼成したものが例
示されている。即ち、この耐火物はアルミナ・シリカ・
ジルコニア・カーボン質耐火物であるが、このような耐
火物を使用したストッパーは高酸素鋼種を鋳造する場合
には、酸化鉄が発生してシリカの酸化鉄による還元や、
カーボンの酸化鉄による脱炭、ジルコニアの分解による
損傷等を受け、満足のいくものではなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、溶損鋼種に対して耐食性を著しく改善した連続鋳造
用浸漬ノズル及びストッパーに適した窒化硼素含有耐火
物を提供することにある。
は、溶損鋼種に対して耐食性を著しく改善した連続鋳造
用浸漬ノズル及びストッパーに適した窒化硼素含有耐火
物を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の窒化硼素
含有耐火物は、アルミナ３０〜８７重量％、シリカ２６
重量％以下、窒化硼素２〜３９重量％、炭化珪素０〜１
０重量％及び黒鉛１０〜２５重量％よりなることを特徴
とする。
含有耐火物は、アルミナ３０〜８７重量％、シリカ２６
重量％以下、窒化硼素２〜３９重量％、炭化珪素０〜１
０重量％及び黒鉛１０〜２５重量％よりなることを特徴
とする。
【００１０】また、本発明の窒化硼素含有耐火物は、ア
ルミナ３０〜８７重量％、窒化硼素２〜３９重量％、炭
化珪素０〜１０重量％及び黒鉛１０〜２５重量％よりな
ることを特徴とする。
ルミナ３０〜８７重量％、窒化硼素２〜３９重量％、炭
化珪素０〜１０重量％及び黒鉛１０〜２５重量％よりな
ることを特徴とする。
【００１１】更に、本発明の窒化硼素含有耐火物は、ジ
ルコニア３０〜８７重量％、窒化硼素２〜３９重量％、
炭化珪素０〜１０重量％及び黒鉛１０〜３０重量％より
なることを特徴とする。
ルコニア３０〜８７重量％、窒化硼素２〜３９重量％、
炭化珪素０〜１０重量％及び黒鉛１０〜３０重量％より
なることを特徴とする。
【００１２】まず、アルミナ、ジルコニアは溶鋼に対す
る耐食性のために配合するものであり、その配合割合
は、３０〜８７重量％の範囲内である。アルミナ、ジル
コニアの配合割合が３０重量％未満であると、耐食性に
劣るために好ましくなく、また、８７重量％を超えると
耐スポール性が低下するために好ましくない。なお、ア
ルミナとしては例えば焼結アルミナ、電融アルミナ等を
使用することができ、また、ジルコニアとしては例えば
電融ジルコニア、天然バデライト等を配合原料として使
用することができる。
る耐食性のために配合するものであり、その配合割合
は、３０〜８７重量％の範囲内である。アルミナ、ジル
コニアの配合割合が３０重量％未満であると、耐食性に
劣るために好ましくなく、また、８７重量％を超えると
耐スポール性が低下するために好ましくない。なお、ア
ルミナとしては例えば焼結アルミナ、電融アルミナ等を
使用することができ、また、ジルコニアとしては例えば
電融ジルコニア、天然バデライト等を配合原料として使
用することができる。
【００１３】また、窒化硼素はＦｅＯ等の鋼中スラグに
対する耐食性のために配合するものであり、その配合割
合は、２〜３９重量％の範囲内である。窒化硼素の配合
割合が２重量％未満であると、耐スラグ浸潤性に劣るた
めに好ましくなく、また、３９重量％を超えると耐溶鋼
流性が低下し、更に、コストの上昇につながるために好
ましくない。
対する耐食性のために配合するものであり、その配合割
合は、２〜３９重量％の範囲内である。窒化硼素の配合
割合が２重量％未満であると、耐スラグ浸潤性に劣るた
めに好ましくなく、また、３９重量％を超えると耐溶鋼
流性が低下し、更に、コストの上昇につながるために好
ましくない。
【００１４】また、酸化防止のために炭化珪素を本発明
の窒化硼素含有耐火物に適宜配合することができ、その
配合割合は、１０重量％以下の範囲内である。炭化珪素
の配合割合が１０重量％を超えると耐食性が低下するた
めに好ましくない。
の窒化硼素含有耐火物に適宜配合することができ、その
配合割合は、１０重量％以下の範囲内である。炭化珪素
の配合割合が１０重量％を超えると耐食性が低下するた
めに好ましくない。
【００１５】更に、黒鉛は高熱伝導率と低膨張性による
耐スポール性の良さと、スラグに対する耐食性の良さを
特徴として配合するものであり、その配合割合は、１０
〜３０重量％の範囲内である。炭化珪素の配合割合が１
０重量％未満であると、耐スポール性が低下するために
好ましくなく、また、３０重量％を超えると耐食性に劣
るために好ましくない。黒鉛としては例えば鱗状黒鉛、
土状黒鉛、人造黒鉛等の各種黒鉛原料を使用することが
できる。
耐スポール性の良さと、スラグに対する耐食性の良さを
特徴として配合するものであり、その配合割合は、１０
〜３０重量％の範囲内である。炭化珪素の配合割合が１
０重量％未満であると、耐スポール性が低下するために
好ましくなく、また、３０重量％を超えると耐食性に劣
るために好ましくない。黒鉛としては例えば鱗状黒鉛、
土状黒鉛、人造黒鉛等の各種黒鉛原料を使用することが
できる。
【００１６】また、本発明の窒素含有耐火物において
は、シリカを２６重量％以下の割合で配合することもで
きる。シリカは低熱膨張性による耐スポール性改善のた
めに配合するものであり、その配合割合が２６重量％を
超えると耐食性に劣るために好ましくない。なお、シリ
カとしては例えば溶融石英等を原料として使用すること
ができる。
は、シリカを２６重量％以下の割合で配合することもで
きる。シリカは低熱膨張性による耐スポール性改善のた
めに配合するものであり、その配合割合が２６重量％を
超えると耐食性に劣るために好ましくない。なお、シリ
カとしては例えば溶融石英等を原料として使用すること
ができる。
【００１７】本発明の窒素含有耐火物は、上述のような
配合割合にて原料を混合した後、バインダーとしてレジ
ン例えばフェノール樹脂を外掛で１０〜１８重量％添
加、混練し、所定の形状に成形し、得られた成形体を乾
燥後、還元雰囲気中で焼成することにより得られる。
配合割合にて原料を混合した後、バインダーとしてレジ
ン例えばフェノール樹脂を外掛で１０〜１８重量％添
加、混練し、所定の形状に成形し、得られた成形体を乾
燥後、還元雰囲気中で焼成することにより得られる。
【００１８】
【作用】本発明の窒化硼素含有耐火物は、アルミナ・シ
リカ・カーボン質耐火物の優れた耐スポーリング性を損
なうことなく、耐食性を改善するものであり、耐酸化性
及びスラグの侵食性に対して優れた特性を有する窒化硼
素を添加、配合するものである。
リカ・カーボン質耐火物の優れた耐スポーリング性を損
なうことなく、耐食性を改善するものであり、耐酸化性
及びスラグの侵食性に対して優れた特性を有する窒化硼
素を添加、配合するものである。
【００１９】
実施例１ 以下の表１に示す配合割合を有する原料配合物にバイン
ダーとしてフェノール樹脂を添加して混練後、２３０ｍ
ｍ×１１４ｍｍ×６５ｍｍの寸法に成形し、１００℃で
２時間乾燥後、還元雰囲気中１０００℃で１０時間焼成
することにより供試体を得た。得られた供試体の諸特性
を表１に併記する。
ダーとしてフェノール樹脂を添加して混練後、２３０ｍ
ｍ×１１４ｍｍ×６５ｍｍの寸法に成形し、１００℃で
２時間乾燥後、還元雰囲気中１０００℃で１０時間焼成
することにより供試体を得た。得られた供試体の諸特性
を表１に併記する。
【００２０】
【表１】
【００２１】表１中、曲げ強度は、アムスラー試験機に
より測定したものであり、弾性率は、グランドソニック
機器により測定したものであり、熱膨張率は、非接触式
熱膨張計により測定したものであり、熱衝撃抵抗係数
は、曲げ強度、弾性率、熱膨張率から算出したものであ
り、耐食性指数は、高周波誘導炉で、ＳＵＳ３０３を溶
解し比較侵食試験(試験時間は２時間)を実施し、比較品
４を１００として場合の指数で表示したものであり、耐
用時間は、高周波誘導炉で、ＳＵＳ３０３を溶解し、溶
湯中に各サンプルを浸漬し、各サンプルが崩壊するまで
の時間を測定したものである。
より測定したものであり、弾性率は、グランドソニック
機器により測定したものであり、熱膨張率は、非接触式
熱膨張計により測定したものであり、熱衝撃抵抗係数
は、曲げ強度、弾性率、熱膨張率から算出したものであ
り、耐食性指数は、高周波誘導炉で、ＳＵＳ３０３を溶
解し比較侵食試験(試験時間は２時間)を実施し、比較品
４を１００として場合の指数で表示したものであり、耐
用時間は、高周波誘導炉で、ＳＵＳ３０３を溶解し、溶
湯中に各サンプルを浸漬し、各サンプルが崩壊するまで
の時間を測定したものである。
【００２２】実施例２ 上記実施例１で得られた本発明品１、比較品４、７より
なる内径４５ｍｍφのノズルを作製し、タンディッシュ
内温度１５６０℃、２５０トン取鍋でＳＵＳ鋼種の鋳造
に使用したところ、比較品４、７よりなるノズルが鋳造
２ｃｃ(１８０分)で溶損により使用できなくなったのに
対して、本発明品１からなるノズルでは、最高５ｃｃ
(５５０分)の鋳造に耐用した。
なる内径４５ｍｍφのノズルを作製し、タンディッシュ
内温度１５６０℃、２５０トン取鍋でＳＵＳ鋼種の鋳造
に使用したところ、比較品４、７よりなるノズルが鋳造
２ｃｃ(１８０分)で溶損により使用できなくなったのに
対して、本発明品１からなるノズルでは、最高５ｃｃ
(５５０分)の鋳造に耐用した。
【００２３】実施例３ 上記実施例１で得られた本発明品２、３並びに比較品
５、６をモノブロックストッパーの先端部に配設し、タ
ンディッシュ内温度１５６０℃、２５０トン取鍋で高酸
素鋼種の鋳造に使用したところ、比較品５、６を使用し
たもは４００分弱で使用できなくなったのに対して、本
発明品２、３を使用したものは最高１２００分耐用し
た。
５、６をモノブロックストッパーの先端部に配設し、タ
ンディッシュ内温度１５６０℃、２５０トン取鍋で高酸
素鋼種の鋳造に使用したところ、比較品５、６を使用し
たもは４００分弱で使用できなくなったのに対して、本
発明品２、３を使用したものは最高１２００分耐用し
た。
【００２４】
【発明の効果】上述のように本発明の窒化硼素含有耐火
物は、溶損鋼種に対する耐食性を著しく改善することが
でき、連続鋳造用浸漬ノズル及びストッパーに適した材
質である。
物は、溶損鋼種に対する耐食性を著しく改善することが
でき、連続鋳造用浸漬ノズル及びストッパーに適した材
質である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 35/48 35/583 Ｃ０４Ｂ 35/48 Ａ 35/58 １０３ Ｄ １０３ Ｈ
Claims (3)
- 【請求項１】 アルミナ３０〜８７重量％、シリカ２６
重量％以下、窒化硼素２〜３９重量％、炭化珪素０〜１
０重量％及び黒鉛１０〜２５重量％よりなることを特徴
とする窒化硼素含有耐火物。 - 【請求項２】 アルミナ３０〜８７重量％、窒化硼素２
〜３９重量％、炭化珪素０〜１０重量％及び黒鉛１０〜
２５重量％よりなることを特徴とする窒化硼素含有耐火
物。 - 【請求項３】 ジルコニア３０〜８７重量％、窒化硼素
２〜３９重量％、炭化珪素０〜１０重量％及び黒鉛１０
〜３０重量％よりなることを特徴とする窒化硼素含有耐
火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5211815A JPH0761855A (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 窒化硼素含有耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5211815A JPH0761855A (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 窒化硼素含有耐火物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0761855A true JPH0761855A (ja) | 1995-03-07 |
Family
ID=16612059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5211815A Pending JPH0761855A (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 窒化硼素含有耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0761855A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6637629B2 (en) | 2000-04-18 | 2003-10-28 | Toshiba Ceramics Co., Ltd. | Immersion nozzle |
| US8117867B2 (en) | 2005-08-17 | 2012-02-21 | Nitto Boseki Co., Ltd. | Process for producing spherical inorganic particle |
| WO2021200971A1 (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | デンカ株式会社 | 窒化ホウ素焼結体、複合体及びこれらの製造方法、並びに放熱部材 |
| WO2021200966A1 (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | デンカ株式会社 | 窒化ホウ素焼結体及び複合体、並びに放熱部材 |
-
1993
- 1993-08-26 JP JP5211815A patent/JPH0761855A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6637629B2 (en) | 2000-04-18 | 2003-10-28 | Toshiba Ceramics Co., Ltd. | Immersion nozzle |
| US8117867B2 (en) | 2005-08-17 | 2012-02-21 | Nitto Boseki Co., Ltd. | Process for producing spherical inorganic particle |
| WO2021200971A1 (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | デンカ株式会社 | 窒化ホウ素焼結体、複合体及びこれらの製造方法、並びに放熱部材 |
| WO2021200966A1 (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | デンカ株式会社 | 窒化ホウ素焼結体及び複合体、並びに放熱部材 |
| CN115335348A (zh) * | 2020-03-31 | 2022-11-11 | 电化株式会社 | 氮化硼烧结体、复合体及它们的制造方法、以及散热构件 |
| CN115335348B (zh) * | 2020-03-31 | 2023-12-19 | 电化株式会社 | 氮化硼烧结体、复合体及它们的制造方法、以及散热构件 |
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