JPH08294759A - 連続鋳造用ノズル - Google Patents

連続鋳造用ノズル

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JPH08294759A
JPH08294759A JP12438695A JP12438695A JPH08294759A JP H08294759 A JPH08294759 A JP H08294759A JP 12438695 A JP12438695 A JP 12438695A JP 12438695 A JP12438695 A JP 12438695A JP H08294759 A JPH08294759 A JP H08294759A
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JP
Japan
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continuous casting
nozzle
casting
steel
long nozzle
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Application number
JP12438695A
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English (en)
Inventor
Mitsuru Ando
満 安藤
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Akechi Ceramics Co Ltd
Original Assignee
Akechi Ceramics Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続鋳造用ノズルの長時間使用での気密性の
維持と、耐用寿命の高位安定化を実現して連続鋳造の操
業の長時間安定化と鋳片品質の向上と安定化を図り、信
頼性を高める。 【構成】 金属の連続鋳造において、鋳造中に溶湯と接
触することのない上部に位置する耐火性部材との気密嵌
合部5aの内孔4面より少なくとも3ミリメートルの範
囲6を除いた嵌合面2にその上端フラット面3より下方
に5ミリメートルから120ミリメートルの範囲に亘
り、低融ガラス成分を含むAl23−MgO−SiC−
Cから成る耐酸化性耐火材質層5を配置して一体として
成る。 【効果】 連続鋳造操業時に嵌合面とその近傍の外表面
の大気との接触による酸化脱炭と材質劣化を大きく効果
的に抑制し、長時間の鋼の連続鋳造の安全と安定化を図
ると共に鋳片品質の高位安定化を実現して連続鋳造の信
頼性を高めると共にコストの低減化を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は鋼などの金属の連続鋳造
において、取鍋とタンディッシュの間及びタンディッシ
ュとモールドの間で金属の溶湯の流下注入に使用される
ロングノズルや浸漬ノズルなどの、連続鋳造用ノズルの
予熱中或いは鋳造中での上部に位置する耐火性部材との
嵌合面と、その近傍での大気との接触による酸化劣化の
抑制と低減に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の技術について、鋼の連続鋳造を行
なう上で取鍋の底部の溶鋼排出孔に取付けて、取鍋より
タンディッシュへ流下注入される溶鋼が大気と接触する
のを防ぎ溶鋼の酸化を抑制し、そしてその際に発生する
溶鋼のスプラッシュの飛散を防止すると共に、溶鋼流を
整流化しながら取鍋よりタンディッシュへの溶鋼の注入
を行う目的で使用する溶鋼流下通路用の耐火性ロングノ
ズル(以下ロングノズルと称す)を例にして図1を参照
しながら以下にその詳細を述べる。
【0003】鋼の連続鋳造に於いてロングノズルに求め
られる機能は、前記の様にその溶湯が大気と接触して酸
化することにより、鋳片の品質を低下若しくは著しく不
安定化させる要因となる空気酸化を防ぐことや、流下注
入される溶湯の乱流を防いで整流化してタンディッシュ
の湯面近傍に介在するスラグや、非金属介在物などの不
純物の溶湯浴内への巻込みを抑制すること等により、鋳
片品質への悪影響を軽減化せしめると共に、溶湯の飛沫
の飛散を防いで連続鋳造の操業の安全と安定性を確保す
ることなどであるが、このロングノズル1ではその材質
構成として一般的に上部に位置する耐火性部材との嵌合
部5aをAl23−C質として成るものが多用されてい
る。そしてこのロングノズル1は使用前におよそ700
℃から1200℃の範囲の温度域での予熱の時や、更に
高温域である鋳造時でのロングノズル外表面に於ける空
気酸化による材質劣化の進行を抑制するために、前記の
予熱時や鋳造の時にその熱を受けてガラス化して、外表
面と空気との接触を妨げる作用をする酸化防止剤を上面
に位置する耐火性部材との嵌合面2に塗布している。
【0004】その材質例として、SiO2−Al23
主骨材として珪酸カリなどをバインダーとしたものが実
用化されているが、特に近時連続鋳造に於けるロングノ
ズルの耐用を極めて長時間に亘って可能とするものが求
められる傾向にあり、この条件下でロングノズル1には
上部に位置する耐火性部材であるコレクターノズルなど
との使用時の嵌合による接触押付作用や、鋳造時の溶鋼
飛沫や地金の付着と脱落などの物理的作用と、鍋交換毎
に実施される同嵌合面でのシール材や付着した地金とス
ラグなど異物除去のためのオペレータによる清掃作業に
よって、同面に予め塗布してある前記の酸化防止剤被膜
が破壊されてしまい、その後の時間経過に正比例してこ
の酸化防止剤被膜の破壊された部位から局部的に、そし
て次第に広範囲に亘ってロングノズル表面が直接大気に
曝されて脱炭現象が進行し、その結果として同嵌合面の
清掃作業が繰返される毎に面荒れが進行してゆく、そし
てこの酸化脱炭によってロングノズルの上部に位置する
耐火性部材との嵌合面が材質劣化となって面荒れをきた
して、その結果連続鋳造に大きな不利益をもたらす不具
合となってしまうのである。即ち上記の嵌合面の劣化は
その後のロングノズルの使用に対して面荒れが生じて上
部に位置する耐火性部材との間での嵌合気密性が、使用
頻度が上がるにつれて次第に損われてしまうことから本
来ロンクノズルに求められるエヤーシール性に於ける信
頼性が低下して、鋳造中の鋼に空気が巻き込まれて鋳片
品質の不安定化乃至は低下をきたすこととなり、又空気
の巻込みにより材質の劣化が一層顕著に進行してロング
ノズル自体の寿命に対して、他の部位では以降の使用に
ついて全く問題のないレベルでも、嵌合部の劣化によっ
て以後の使用を不可能と成らしめてしまうのであり、こ
れらは鋼の連続鋳造を行なう上でその信頼性と経済性を
損なう要因となっていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した鋼の連続鋳造
用ロングノズルに於いて、従来より次に挙げる様な問題
点が顕在化して、安定的な連続鋳造の操業を確立する上
での障害となっていた。
【0006】即ちロングノズルの長時間に亘る使用に対
して前記の様にその上部に位置するコレクターノズルな
どの耐火性部材との接続のための嵌合面とその近傍で、
予熱時や使用時で同部での化学的や物理的な種々の作用
が加わる条件下で、前記の酸化防止剤被膜が破壊されて
ロングノズル材質自体が直接大気と接触してしまうこと
に依る酸化脱炭現象としてAl23−C材質中の骨材や
バインダーのカーボンが脱炭されて消失してしまい、そ
の部分での組織構造が劣化し、その後の時間の経過に伴
なって嵌合面やその近傍の表面部のみの現象に留まら
ず、肉厚方向の内部へ向って次第に深くまで進行してゆ
くこととなるのである。
【0007】上記の酸化脱炭部は、ロングノズル材質が
備えている本来の物理的強度が骨材やバインダーのカー
ボンの消失を主体とした材質劣化のために、大巾に低下
したり全く失われている処からこの部分が鋳造時や鍋交
換時の清掃手入などでの前記の種々の悪条件に依って、
嵌合面の面荒れや欠損などが発生し最も重要である気密
性が損われて、空気の巻込を来たしてしまうという許さ
れざる欠陥となって鋼の連続鋳造の操業に重大なる悪影
響をもたらしてしまうこととなる。
【0008】以上のことから鋼などの金属の連続鋳造で
のロングノズルの長時間使用に対して、コレクターノズ
ルなどの上部に位置する耐火性部材との嵌合面での酸化
脱炭が発生し難く、強度劣化を起さずに面荒れを防ぐこ
とに依り気密性を安全なレベルで維持して、安定した連
続鋳造の操業を可能ならしめるロングノズルの実用化が
待たれる趨勢にあったのである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は以上に述べた背
景から、これらの問題点を解消することに依り鋼などの
金属の連続鋳造でのロングノズルの長時間使用での気密
性の維持と、耐用寿命の高位安定化を実現して連続鋳造
の操業の長時間安定化と鋳片品質の向上と安定化を図っ
て、連続鋳造の信頼性を高めるなどを目的としてなされ
たものであり、その詳細について鋼の連続鋳造を行なう
ために使用されるロングノズルを例にして図2を参照し
ながら以下に述べる。
【0010】鋼の連続鋳造に於いて、取鍋からタンデッ
シュへ溶鋼を流下注入するのにこの溶湯が大気と接触し
て空気酸化し鋳片品質へ悪影響をきたすことから、溶湯
と大気と接触を断つことや溶湯の注入時に発生する飛沫
の飛散を妨げ、そして流下溶湯の乱流の発生を抑制して
鋼品質の安定化と操業の安全化並びに安定化のために使
用されるロングノズルの予熱中や鋳造中及び鍋交換で待
機中の手入れに於いて、上部に位置するコレクターノズ
ルなどの耐火性部材との接続のための嵌合面の大気との
直接々触に依る酸化脱炭に対して、酸化し難い材質の同
部への配置適用に依り、酸化と劣化を抑制防止しその信
頼性を向上せしむるものである。
【0011】ロングノズルは一般的にAl23−C−S
iO2材質系やAl23−C系又はこれらにSiCを加
えて成る材質が主として用いられており、このような材
質での上記嵌合面では前記のようにその表面をSiO2
−Al23を主骨材として、珪酸カリなどをバインダー
とした酸化防止剤被膜により保護されているが、その被
膜厚さが、0.3ミリメートルから0.5ミリメートル
と薄いことから長時間に亘る使用においては前記のよう
な使用時や取鍋交換時の待機中のロングノズルの手入れ
などでの種々の悪条件に依り、酸化防止被膜が破壊され
てその部位よりその後の経過時間に正比例して次第に酸
化劣化が進行する。これらの現象が前記のようにその後
の鋳造操業とその鋳片品質に大きな悪影響を及ぼすので
ある。
【0012】本発明はこのロングノズル1での上方に位
置するコレクターノズルなどの耐火性部材との接続のた
めの嵌合面2とその近傍を含め上端面3より下方へその
厚さを5ミリメートルから120ミリメートルの範囲で
内孔4面より少なくとも3ミリメートルの範囲6を除い
た部分に耐酸化性耐火材質層5を配置して一体としたも
ので、その材質構成として40〜75重量パーセントの
Al23と、1〜30重量パーセントのMgOと、5〜
25重量パーセントのSiCと10〜30重量パーセン
トのCを、そして1〜10重量パーセントのフリットな
どの低融ガラス成分とから成る耐酸化性材質としたもの
で、これらの骨材を混合して有機バインダーを加えて混
練し粒度調整した坏土を前記Al23−Cなどの本体部
を成す材質坏土とを前記の配設となるように組合せて成
形用型に充填して、加圧成形した後、焼成することによ
り得られる連続鋳造用ノズルでのロングノズル例であ
る。
【0013】このロングノズル1は内孔4面より少なく
とも3ミリメートルを除いた嵌合面2とその近傍が耐酸
化性耐火材質により保護されており、直接大気に曝され
ても嵌合面及びその近傍の酸化劣化は大巾に抑制され
る。そしてこの耐酸化性材質の同部位への適用に伴せて
従来より使用されている前記の酸化防止剤の表面被膜を
施せばその効果を更に高めることが出来、有利な結果を
得ることとなる。
【0014】本発明のロングノズルは以上の様な構成と
してあり、従来のロングノズルに於ける予熱時を含めた
連続鋳造操業時に嵌合面とその近傍の外表面の大気との
接触に依る酸化脱炭と材質劣化を大きく効果的に抑制
し、長時間の鋼の連続鋳造の安全と安定化を図ると共に
鋳片品質の高位安定化を実現して連続鋳造の信頼性を高
めると共に、コストの低減化を可能ならしめるなどの有
用な効果をもたらすものである。
【0015】尚ここでロングノズルの上部に位置するコ
レクターノズルなどの耐火性部材との接続のための嵌合
面2で、内孔4から少なくとも3ミリメートルの範囲を
除いたその近傍に配置する低融ガラス成分を含むAl2
3−MgO−SiC−Cとから成る耐酸化性耐火材質
層5の厚さを、5ミリメートルから120ミリメートル
の範囲としたのは5ミリメートル以下では耐酸化持続効
果時間が短かく、長時間の使用に耐えられないからであ
り又、120ミリメートル以上ではロングノズル首部近
傍に達することとなり、それ以上は必要性が薄いからで
ある。そしてロングノズル内孔4から少なくとも3ミリ
メートルの範囲は本体材質としているのは、耐溶鋼性を
持たせる狙いで配置する本体材質は製造技術上3ミリメ
ートル以内は不可能だからである。
【0016】
【作用】この発明のロングノズルでの例は以上の構成と
してあり、鋼の連続鋳造での取鍋とタンディッシュ間で
の長時間に亘る使用に際しての嵌合面とその近傍の酸化
劣化を抑制して、安定で安定的な鋳造と溶鋼への空気巻
込や非金属介在物の混入を抑えて鋳片の品質の安定化と
歩留の向上並びにロングノズルの寿命の向上を可能とし
て、経済的に極めて有用な効果をもたらすなど、連続鋳
造の信頼性を高めることとなったのである。
【0017】
【発明の効果】本発明のロングノズルの例で効果を確認
した。鋼の連続鋳造で150トン容量の取鍋とタンディ
ッシュ間に取付けて普通鋼の連続鋳造を行ない試みた処
以下の結果を得た。
【0018】試験数18個で1回150トンの溶鋼の鋳
造を1チャージとして合計耐用回数247チャージで平
均耐用回数は13.7チャージ/個となった。尚同鋳造
機での従来のロングノズルの平均耐用回数は11.6チ
ャージ/個であったことから、本発明のロングノズルで
は18.3パーセントの耐用向上効果となった。
【0019】又鋳片品質での効果として気密性について
10チャージ目の結果で検証した処N2濃度で47.9
パーセントの向上が確認された。
【0020】
【表1】
【0021】(※)注 1)表1は従来品と本発明品でのエヤーシール性を鋼中
に取込まれたN2濃度を単位PPmで表わし比較した。 2)測定方法は取鍋とタンディッシュよりサンプリング
した鋼を熱伝導度法により測定した。 3)タンディッシュ内溶鋼のN2濃度から取鍋内溶鋼の
2濃度を減じて得られた値の10チャージ分の測定値
の平均値を示している。 4)ロングノズルの耐用はn数18個の平均値であって
従来品比2.1チャージ向上の結果となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のロングノズルの縦断説明図である。
【図2】本発明のロングノズルの縦断説明図である。
【符号の説明】
1 ロングノズル 2 嵌合面 3 上端面 4 内孔 5 耐酸性耐火材質層 5a 嵌合部 6 範囲

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 金属の連続鋳造において、鋳造中に溶湯と接触すること
    のない上部に位置する耐火性部材との気密嵌合部の内孔
    面より少なくとも3ミリメートルの範囲を除いた嵌合面
    にその上端フラット面より下方に5ミリメートルから1
    20ミリメートルの範囲に亘り、低融ガラス成分を含む
    Al23−MgO−SiC−Cから成る、耐酸化性耐火
    材質層を配置して一体として成ることを特徴とする連続
    鋳造用ノズル。
JP12438695A 1995-04-24 1995-04-24 連続鋳造用ノズル Pending JPH08294759A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103008635A (zh) * 2012-12-31 2013-04-03 无锡隆达金属材料有限公司 熔铸用模具及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103008635A (zh) * 2012-12-31 2013-04-03 无锡隆达金属材料有限公司 熔铸用模具及其制备方法
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