JPH10118747A - Nozzle for continuous casting - Google Patents

Nozzle for continuous casting

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JPH10118747A
JPH10118747A JP22918997A JP22918997A JPH10118747A JP H10118747 A JPH10118747 A JP H10118747A JP 22918997 A JP22918997 A JP 22918997A JP 22918997 A JP22918997 A JP 22918997A JP H10118747 A JPH10118747 A JP H10118747A
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nozzle
inner hole
carbon
continuous casting
alumina
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隆 山村
Osamu Nomura
修 野村
Masamichi Takai
政道 高井
Toshio Horiuchi
俊男 堀内
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Shinagawa Refractories Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nozzle for continuous casting which is effective in preventing the clogging of the nozzle and capable of integral forming during a forming operation. SOLUTION: In a nozzle 10 for continuous casting capable of preventing the clogging of the nozzle caused by stuck alumina in continuous casting of steel, an in-nozzle hole part 11 in contact with the molten steel is made of a refractory material containing 1-10wt.% carbon, and refractory materials other than carbon are of grain size of <=420μm. The refractory material forming the in-nozzle hole part 11 is of the integrated structure which is simultaneously formed in forming the nozzle for continuous casting, and the thickness of the part is in the range of 2-12mm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造用ノズル
に関し、特にノズル閉塞防止に効果があり、しかも成形
時に一体成形が可能な、ロングノズルや浸漬ノズル等の
連続鋳造用ノズルに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a continuous casting nozzle, and more particularly to a continuous casting nozzle, such as a long nozzle or a submerged nozzle, which is effective in preventing nozzle blockage and can be integrally formed during molding.

【0002】[0002]

【従来の技術】鋼の連続鋳造用ノズルとしては、従来よ
りアルミナ−黒鉛質の材料が多く使用されている。即
ち、連続鋳造用ノズルとしては、取鍋とタンディッシュ
との間で使用されるロングノズルやエアーシールパイ
プ,タンディッシュとモールドとの間で使用される浸漬
ノズル等があり、これらのノズルは、その使用条件から
“溶鋼やスラグに対する耐食性および耐スポーリング
性”に対する要求が大変厳しいものになっている。そし
て、このような要求に対してアルミナ−黒鉛質の材料が
多用されているのが実状である。
2. Description of the Related Art Alumina-graphite materials have been widely used as nozzles for continuous casting of steel. That is, as continuous casting nozzles, there are a long nozzle used between a ladle and a tundish, an air seal pipe, an immersion nozzle used between a tundish and a mold, and the like. From the conditions of use, the requirements for "corrosion resistance and spalling resistance to molten steel and slag" have become extremely strict. In fact, alumina-graphite materials are frequently used to meet such requirements.

【0003】ところで、アルミナ−黒鉛質材料からなる
ノズルを用いた場合、特に溶鋼中にAlを多く含むアル
ミキルド鋼の鋳造に用いると、Alが酸化して生成した
アルミナ(Al2O3)がノズル内壁に付着し、ノズル閉塞が
生じ易いという問題がある。
When a nozzle made of an alumina-graphitic material is used, particularly when it is used for casting aluminum killed steel containing a large amount of Al in molten steel, alumina (Al 2 O 3 ) generated by oxidation of Al is used as a nozzle. There is a problem that the nozzle adheres to the inner wall and the nozzle is easily blocked.

【0004】最近、生産性向上の点から鋳造の多連鋳化
が進められているが、アルミナ付着によるノズル閉塞が
生じると、溶鋼の流量制御が不可能となり、鋳造の継続
が困難となる。また、鋳造途中に閉塞物が溶鋼の流れに
よって剥離する場合があり、この場合には、閉塞物がモ
ールド内に混入し、鋳片中に取り込まれ、鋳片の欠陥を
生成する要因の一つともなっている。
[0004] Recently, continuous casting has been promoted from the viewpoint of improving productivity. However, if the nozzle is clogged due to adhesion of alumina, it becomes impossible to control the flow rate of molten steel, and it becomes difficult to continue casting. Also, during the casting, the plugging material may peel off due to the flow of the molten steel. In this case, the plugging material is mixed into the mold and is taken into the slab, which is one of the factors that cause the defect of the slab. It is with.

【0005】溶鋼中のAlと浸漬ノズルを構成する耐火
物との間には、一般的に次の式(1)〜式(3)に示すような
反応が生じ、ノズルへのアルミナ付着が進行していると
考えられる。 ・式(1)………SiO2(s) +C(s) =SiO(g) +CO(g) ・式(2)………3SiO(g)+2Al=Al23(s)+3Si ・式(3)………3CO(g) +2Al=Al23(s)+3C
[0005] In general, a reaction represented by the following formulas (1) to (3) occurs between Al in molten steel and a refractory constituting the immersion nozzle, and alumina adheres to the nozzle. it seems to do. - formula (1) ......... SiO 2 (s ) + C (s) = SiO (g) + CO (g) · formula (2) ......... 3SiO (g) + 2Al = Al 2 O 3 (s) + 3Si · formula (3) ......... 3CO (g) + 2Al = Al 2 O 3 (s) + 3C

【0006】まず、耐火物中に含まれているSiO2(s)
とC(s)の間で、上記式(1)で示される反応が生じ、Si
O(g)とCO(g)が生成する。次に、溶鋼中のAlとこれ
らのSiO(g)やCO(g)との間で、上記式(2)および式
(3)で示される反応が生じ、Al23(s)が生成してノズ
ル内孔表面に付着する。そして、このようにして生成し
たアルミナを起点として、これに溶鋼中のアルミナが付
着し堆積してノズル閉塞が進行していくと考えられる。
First, the SiO 2 (s) contained in the refractory
And C (s), a reaction represented by the above formula (1) occurs,
O (g) and CO (g) are produced. Next, between Al in the molten steel and these SiO (g) and CO (g),
The reaction shown in (3) occurs, and Al 2 O 3 (s) is generated and adheres to the nozzle inner hole surface. It is considered that starting from the alumina thus generated, the alumina in the molten steel adheres and deposits on the alumina, and the nozzle blockage proceeds.

【0007】このようなノズル閉塞を防止する手段とし
て、従来より様々な方法が検討され提案されてきてい
る。例えば、ノズル閉塞を防止する効果的な方法として
は、一般的にガス吹きが行われている。このガス吹き法
は、浸漬ノズル等の内孔部を多孔質化し、気孔を通して
Arガス等を流す方法であって、該ガスの流れによって
アルミナの付着を防止する手法である。この方法は、ノ
ズル閉塞防止には効果的であり、多くの製鉄所でこの手
段が採用されている。
[0007] As means for preventing such nozzle blockage, various methods have been conventionally studied and proposed. For example, as an effective method for preventing nozzle blockage, gas blowing is generally performed. This gas blowing method is a method in which an inner hole of an immersion nozzle or the like is made porous, and Ar gas or the like is caused to flow through the pores, and is a method of preventing the adhesion of alumina by the flow of the gas. This method is effective in preventing nozzle blockage, and many steelworks employ this method.

【0008】しかし、ノズル閉塞が防止できる程度にガ
スを流すと、ガスの微細な気泡がモールド内に侵入して
鋳片中に取り込まれ、欠陥を生成するという欠点があ
る。また、モールド内での湯面変動が大きくなり、介在
物を巻き込み易くなるため、同様に鋳片中に欠陥が生成
し易くなるという欠点もある。
However, if the gas is flowed to such an extent that nozzle clogging can be prevented, there is a disadvantage that fine gas bubbles enter the mold and are taken into the slab to generate defects. In addition, the fluctuation of the molten metal level in the mold becomes large, and inclusions are easily entangled, so that there is also a disadvantage that defects are easily generated in the slab.

【0009】上記ガス吹き法以外の方法としては、特公
平2−23494号公報に開示されているように「CaO含有
ジルコニアクリンカーを使用することによる閉塞防止対
策」が知られている。これは、ジルコニアクリンカー中
に含まれるCaOと溶鋼中に析出したAl23粒子とを
反応させてCaO-Al23系の低融点化合物を生成さ
せ、溶鋼の流れによってその低融点化合物を取り除き、
アルミナ付着を防止しようとするものである。
As a method other than the gas blowing method, there is known a "measure for preventing clogging by using a CaO-containing zirconia clinker" as disclosed in Japanese Patent Publication No. 2-23494. This is because CaO contained in the zirconia clinker reacts with Al 2 O 3 particles precipitated in the molten steel to generate a CaO-Al 2 O 3 -based low melting point compound, and the low melting point compound is formed by the flow of the molten steel. Remove
The purpose is to prevent the adhesion of alumina.

【0010】この方法は、アルミナ付着防止には効果が
あると考えられている。そして、このようなCaOを含
有するジルコニアクリンカーを用いた材料を内管部に配
設した浸漬ノズルは、実際に多くの連続鋳造機で使用さ
れているのが実状である。しかし、CaOを含有するジ
ルコニアクリンカーは熱膨張率が大きく、しかも、この
ジルコニアクリンカーを使用した材料は、ノズルの内孔
側に配設されるため、鋳造初期にノズルの外側に大きな
熱応力が発生し、耐スポーリング性に劣るという欠点が
ある。
This method is considered to be effective in preventing alumina from adhering. And the immersion nozzle which arrange | positioned such a material using the zirconia clinker containing CaO in the inner pipe part is actually used in many continuous casting machines. However, the zirconia clinker containing CaO has a large coefficient of thermal expansion, and since a material using this zirconia clinker is disposed on the inner hole side of the nozzle, a large thermal stress occurs outside the nozzle in the early stage of casting. However, there is a disadvantage that the spalling resistance is poor.

【0011】一方、特開平3−243258号公報,特開平5−
154628号公報,特開平8−57601号公報及び特開平8−576
13号公報には、ノズルの内孔部や溶鋼との接触部に“カ
ーボンを含有しない、或いは含有していても1重量%未
満である酸化物系材料を用いる”ことについて記載され
ており、これによりノズル閉塞を防止することが開示さ
れている。即ち、これらの公報には、アルミナやマグネ
シア等の酸化物を浸漬ノズルの内孔部や溶鋼との接触部
位に配したものであって、アルミナ付着の防止やカーボ
ンピックアップの防止に効果があることが記載されてい
る。
On the other hand, JP-A-3-243258, JP-A-5-243258
154628, JP-A-8-57601 and JP-A-8-576
No. 13 describes that "the oxide material containing no carbon or containing less than 1% by weight of carbon is used in the inner hole portion of the nozzle and the contact portion with the molten steel," It is disclosed that this prevents nozzle blockage. That is, these publications disclose that oxides such as alumina and magnesia are arranged in the inner hole of the immersion nozzle and in the contact portion with the molten steel, and have an effect of preventing adhesion of alumina and prevention of carbon pickup. Is described.

【0012】しかし、これらの公報に記載の発明では、
いずれもカーボン源を殆ど含まない材料であり、従っ
て、その熱膨張率は必然的に大きくなり、耐スポーリン
グ性に劣るという欠点がある。
However, in the inventions described in these publications,
Each of these materials is almost free of a carbon source, and therefore has a drawback that its coefficient of thermal expansion is inevitably increased and its spalling resistance is poor.

【0013】上記の「耐スポーリング性に劣るという欠
点」を解決する手段としては、前掲の特開平8−57601号
公報および特開平3−243258号公報には、ノズルの内孔
部や溶鋼との接触部位を“ノズル本体と別成形とする”
ことについて記載されており、そして、ノズル本体を完
成させた後、酸化物系材料を流し込みや圧入により施工
したり、或いはスリーブを挿入する方法が記載されてい
る。しかし、この方法では、連続鋳造用ノズルの製造工
程が大変複雑となり、また、工程数も増え、製造コスト
が大変高くなるという欠点がある。
As means for solving the above-mentioned "defect of poor spalling resistance", JP-A-8-57601 and JP-A-3-243258 cited above disclose an inner hole of a nozzle and molten steel. Contact area of the nozzle is "formed separately from the nozzle body"
It describes that after the nozzle body is completed, a method of pouring or press-fitting an oxide-based material or inserting a sleeve is described. However, this method has the drawback that the manufacturing process of the continuous casting nozzle becomes very complicated, the number of processes is increased, and the manufacturing cost becomes very high.

【0014】また、特開昭51−54836号公報において
も、カーボンを含有しない材料を内孔部に適用した浸漬
ノズルが開示されているが、これは、SiO2を90%以
上含むものであり、鋳造時の溶損が大きいという欠点が
ある。更に、特開昭63−203258号公報には、カーボン
(C)量が20重量%以下からなる材料について開示されて
いるが、この方法では、使用する原料の粒度構成や内孔
部の配設厚さ等について考慮されておらず、耐熱衝撃性
の点で満足すべきものではない。(なお、酸化物系以外
の材料のノズルへの適用については、特開昭56−139260
号公報に記載されており、窒化物として窒化硼素を5〜8
0%含有する発明が開示されている。)
Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-54836 also discloses an immersion nozzle in which a material containing no carbon is applied to the inner hole portion, which contains 90% or more of SiO 2 . However, there is a disadvantage that the melting loss during casting is large. Further, JP-A-63-203258 discloses carbon
(C) Although a material having an amount of 20% by weight or less is disclosed, this method does not consider the particle size composition of the raw material to be used and the arrangement thickness of the inner hole, etc. Not satisfactory in point. (Note that application of materials other than oxides to nozzles is described in JP-A-56-139260.
No. 5 to 8 as boron nitride.
An invention containing 0% is disclosed. )

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】「ノズル閉塞防止対
策」として採用され提案されている従来技術では、いず
れも前記した問題点や欠点が内在する。
In the prior arts which have been adopted and proposed as "measures for preventing nozzle blockage", all of the above-mentioned problems and disadvantages are inherent.

【0016】本発明は、従来技術の前記問題点,欠点に
鑑み成されたものであって、その目的とするところは、
ノズル閉塞を防止する手段として従来から採用されてい
る前記した ・ガス吹きにより防止する方法、または、 ・溶鋼中のアルミナと耐火物中の成分(CaO成分)とを
反応させ、低融点化合物を生成させて付着を防止する方
法、さらには、 ・ノズルの内孔部に炭素源を含まない耐火材料を、流し
込みや圧入により成形する方法、 などにおける前記問題点,欠点を解消し、ノズル閉塞防
止に効果があり、しかも成形時に一体成形が可能な連続
鋳造用ノズルを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems and drawbacks of the prior art.
A method for preventing nozzle clogging, which has been conventionally adopted as described above.A method for preventing by gas blowing, or a reaction between alumina in molten steel and a component (CaO component) in a refractory to generate a low melting point compound. To solve the above-mentioned problems and drawbacks in the method of forming a refractory material that does not contain a carbon source into the inner hole of the nozzle by pouring or press-fitting. An object of the present invention is to provide a continuous casting nozzle which is effective and can be integrally formed at the time of molding.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明は、鋼の連続鋳造
時におけるアルミナ付着によるノズル閉塞に対して、こ
の閉塞を防止することができる連続鋳造用ノズルであっ
て、(1) 溶鋼と接する内孔部位が1〜10重量%のカーボ
ン含有耐火材料で構成され、かつカーボン以外の耐火材
料が420μm以下の粒度からなる連続鋳造用ノズルであ
り、内孔部位を形成する前記耐火材料が、連続鋳造用ノ
ズルの成形時において同時に成形された一体構造を有
し、当該部分の厚さが2〜12mmの範囲であることを特
徴とする(請求項1)。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a continuous casting nozzle capable of preventing nozzle blockage due to adhesion of alumina during continuous casting of steel. The inner hole portion is a continuous casting nozzle composed of 1 to 10% by weight of a carbon-containing refractory material, and the refractory material other than carbon has a particle size of 420 μm or less, and the refractory material forming the inner hole portion is continuous. The casting nozzle has an integrated structure formed at the same time when the casting nozzle is formed, and the thickness of the portion is in a range of 2 to 12 mm (claim 1).

【0018】また、本発明に係る連続鋳造用ノズルは、
(2) 上記(1)において、内孔部位を形成する耐火材料
が、カーボン及び酸化物から構成されており(請求項
2)、この場合、該酸化物中にコーディエライトを5〜70
重量%含有すること(請求項3)、(3) 上記(1)におい
て、内孔部位を形成する耐火材料が、カーボン,酸化物
およびCa含有化合物からなり、該Ca含有化合物の含
有量がCaO換算で前記耐火材料中に1〜10重量%含ま
れていること(請求項4)、(4) 上記(1)において、内孔
部位を形成する耐火材料が、(A) カーボン及び窒化物、
(B) カーボン,窒化物及び酸窒化物、(C) カーボン,窒
化物,酸窒化物及び酸化物、のいずれか一種から構成さ
れていること(請求項5)、(5) 上記(1)〜(4)において、
内孔部位を形成する耐火材料の外側にスリット構造によ
る空間を設けること(請求項6)、を特徴とする。
Further, the continuous casting nozzle according to the present invention comprises:
(2) In the above (1), the refractory material forming the inner hole portion is composed of carbon and oxide (claim 2), and in this case, cordierite is contained in the oxide in an amount of 5 to 70%.
(3) In the above (1), the refractory material forming the inner hole portion comprises carbon, an oxide and a Ca-containing compound, and the content of the Ca-containing compound is CaO. The refractory material is contained in an amount of 1 to 10% by weight in terms of conversion (Claim 4), (4) In the above (1), the refractory material forming the inner hole portion is (A) carbon and nitride,
(B) carbon, nitride and oxynitride, (C) carbon, nitride, oxynitride and oxide (claim 5), (5) above (1) ~ (4)
A slit structure is provided outside the refractory material forming the inner hole portion (claim 6).

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を含め
て本発明を詳細に説明する。本発明者等は、ノズルの内
孔部位が1〜10重量%のカーボン含有耐火材料で構成さ
れ、かつカーボン以外の耐火材料が420μm以下の粒度
からなる連続鋳造用ノズルを鋼の連続鋳造に用いた場
合、ノズルの内孔へのアルミナ付着が少なく、また、溶
鋼による溶損も抑制されることを見い出した。本発明で
は、このような内孔部位を連続鋳造用ノズルの成形時に
一体成形することを特徴としている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail including embodiments of the present invention. The present inventors have used a continuous casting nozzle in which the inner hole portion of the nozzle is composed of 1 to 10% by weight of a carbon-containing refractory material and the refractory material other than carbon has a particle size of 420 μm or less for continuous casting of steel. In this case, it was found that the amount of alumina attached to the inner hole of the nozzle was small, and that erosion by molten steel was suppressed. The present invention is characterized in that such an inner hole portion is integrally formed at the time of forming a continuous casting nozzle.

【0020】このような内孔部位に用いる材質として
は、カーボン量が1重量%以上で10重量%以下の耐火材
料が適している。前掲の式(1)からもわかるように、耐
火物中のC量が減少すると、式(1)の反応によって生じ
るSiO(g),CO(g)の生成が抑えられ、従って、Al
23の生成も抑制されるようになる[前掲の式(2),式
(3)参照]。このような点からみると、内孔部位の材質
中にカーボンを含まないほうが良いが、本発明において
は、次のような観点からカーボン量の範囲を限定するも
のである。
As the material used for such an inner hole portion, a refractory material having a carbon content of 1% by weight or more and 10% by weight or less is suitable. As can be seen from the above formula (1), when the amount of C in the refractory decreases, the formation of SiO (g) and CO (g) caused by the reaction of formula (1) is suppressed, and therefore,
The generation of 2 O 3 is also suppressed [Equation (2), Equation
(See (3)). From this point of view, it is better not to include carbon in the material of the inner hole portion, but in the present invention, the range of the amount of carbon is limited from the following viewpoints.

【0021】即ち、本発明に係る連続鋳造用ノズルで
は、カーボン量として1〜10重量%(より好ましくは1〜8
重量%)が好ましい。その理由は、カーボン量が10重量
%を超えると、アルミナの付着防止効果が著しく低下す
るためであり、逆に、1重量%未満では、ノズルの耐熱
スポール性が著しく低下し、鋳造時の割れの危険性が高
くなるためである。
That is, in the continuous casting nozzle according to the present invention, the carbon content is 1 to 10% by weight (more preferably 1 to 8% by weight).
% By weight) is preferred. The reason is that if the amount of carbon exceeds 10% by weight, the effect of preventing adhesion of alumina is significantly reduced. Conversely, if the amount is less than 1% by weight, the heat-resistant spall resistance of the nozzle is significantly reduced, and cracks during casting are reduced. This is because the danger of escalation increases.

【0022】一般的に、カーボン量が少なくなるほど
“アルミナ付着の程度が軽微となる傾向”が認められる
けれども、カーボン量が少なくなるにつれて耐熱スポー
ル性が低下するようになるため、使用する連続鋳造機の
鋳造条件やノズルの予熱条件等の使用条件を考慮して、
カーボン量を「1〜10重量%」の範囲内で適宜調節し、
耐スポール性を制御する必要がある。
In general, the smaller the amount of carbon, the lower the tendency of the adherence of alumina to "the degree of adhesion of alumina". However, the lower the amount of carbon, the lower the heat-resistant spalling property. Considering the use conditions such as the casting condition of the nozzle and the preheating condition of the nozzle,
Adjust the carbon amount appropriately within the range of "1-10% by weight",
It is necessary to control the spall resistance.

【0023】カーボン源としては、黒鉛,人造黒鉛,カ
ーボンブラック,ピッチ等を好適に用いることができ
る。これらのカーボン源は単独で、或いは組み合わせて
使用することもできる。また、原料の混練時にバインダ
ーとして用いた成分、例えばフェノール樹脂等が炭化し
て生成したカーボンもカーボン源として好適である。な
お、カーボンの粒度としては、600μm以下のものが好
ましい。その理由は、600μmを超える粒度のもので
は、酸化による脱炭が生じた時の組織変化が著しく大き
くなるためである。
As the carbon source, graphite, artificial graphite, carbon black, pitch and the like can be suitably used. These carbon sources can be used alone or in combination. A component used as a binder at the time of kneading the raw materials, for example, carbon generated by carbonizing a phenol resin or the like is also suitable as a carbon source. The carbon particle size is preferably 600 μm or less. The reason for this is that, when the particle size exceeds 600 μm, the structural change when decarburization occurs due to oxidation becomes significantly large.

【0024】内管部位に用いる材質としてカーボン以外
には、酸化物,Ca含有化合物,窒化物,酸窒化物の各
耐火材料を挙げることができる。本発明では、これらの
材料を内孔部を形成する耐火材料として用いることによ
り、アルミナ付着が抑制されることが明らかになった。
In addition to carbon, examples of the material used for the inner tube portion include oxides, Ca-containing compounds, nitrides, and oxynitride refractory materials. In the present invention, it has been clarified that the use of these materials as a refractory material for forming an inner hole suppresses alumina adhesion.

【0025】酸化物としては、アルミナ,ムライト,マ
グネシア,スピネル,ジルコニア,コーディエライト等
を使用することができるが、特にこれらの酸化物に限定
されるものではない。本発明において、酸化物としては
溶鋼温度より高い融点をもつ化合物が望ましいが、しか
し、溶鋼温度より低い融点の化合物、例えばコーディエ
ライト,ユークリプタイト,スポンジユーメン等も高融
点酸化物と組み合わせることによって使用可能である。
As the oxide, alumina, mullite, magnesia, spinel, zirconia, cordierite and the like can be used, but it is not particularly limited to these oxides. In the present invention, as the oxide, a compound having a melting point higher than the temperature of the molten steel is desirable. However, a compound having a melting point lower than the temperature of the molten steel, for example, cordierite, eucryptite, sponge yumen, etc. is also combined with the high melting point oxide. It can be used by

【0026】また、本発明において、酸化物として特に
コーディエライトを用いると、アルミナ付着防止効果が
高いということを見い出した。コーディエライトは、2M
gO・2Al2O3・5SiO2の組成で示される化合物であり、その
融点は約1460℃であって、溶鋼温度より100℃程度低い
ものである。
Further, in the present invention, it has been found that when cordierite is used as the oxide, the effect of preventing alumina adhesion is high. Cordierite 2M
It is a compound represented by the composition of gO · 2Al 2 O 3 · 5SiO 2 , and its melting point is about 1460 ° C., which is about 100 ° C. lower than the temperature of molten steel.

【0027】アルミナの生成過程は、前記したとおり、
式(1)〜式(3)で示されるが、コーディエライトが溶融す
ることにより内孔部材質表面や内部に液相が生成し、ノ
ズル本体部からのSiO(g)やCO(g)の拡散が抑えられ
るようになり、Al23生成が抑制されていると考えら
れる。コーディエライトは、溶融後はムライトと液相に
分解するため、生成する液相の量も過多にならず、従っ
て、内孔部全体が溶鋼流によって洗い流されるような危
険性はない。更に、コーディエライトは、その熱膨張率
がアルミナの4分の1程度と低く、その添加により内孔
部の耐熱衝撃性を向上させることができる。
The process of forming alumina is as described above.
Formulas (1) to (3) are shown, but the cordierite melts to form a liquid phase on the surface or inside of the inner hole member material, and SiO (g) or CO (g) from the nozzle body portion It is considered that the diffusion of Al 2 O 3 is suppressed and the generation of Al 2 O 3 is suppressed. Since cordierite decomposes into mullite and a liquid phase after melting, the amount of the generated liquid phase does not become excessive, and therefore, there is no danger that the entire inner hole is washed away by the molten steel flow. Furthermore, cordierite has a coefficient of thermal expansion as low as about one-fourth that of alumina, and the addition thereof can improve the thermal shock resistance of the inner hole.

【0028】コーディエライトの添加量としては、5〜7
0重量%の範囲が好適である。5重量%未満では、アル
ミナ付着防止効果が少なく、一方、70重量%を超える
と、生成する液相量が過多となり、内孔部の強度が低下
し、溶鋼流によって洗い流される危険性があるので好ま
しくない。コーディエライトは、理論組成は“2MgO・2Al
2O3・5SiO2”で示されるが、本発明で使用することがで
きるコーディエライトは、この理論組成で示される鉱物
以外に他の鉱物を少量伴っているものでも使用可能であ
る。
The amount of cordierite to be added is 5 to 7
A range of 0% by weight is preferred. If it is less than 5% by weight, the effect of preventing alumina adhesion is small, while if it exceeds 70% by weight, the amount of liquid phase generated is excessive, the strength of the inner hole is reduced, and there is a risk of being washed away by the molten steel flow. Not preferred. Cordierite has a theoretical composition of "2MgO.2Al
Although represented by 2 O 3 .5SiO 2 ″, cordierite that can be used in the present invention can be used even if it is accompanied by a small amount of other minerals in addition to the mineral shown by this theoretical composition.

【0029】本発明においては、更に内孔部位に用いる
材質として、カーボン,酸化物とともにCa含有化合物
を用いると、アルミナ付着防止効果が高まるということ
を見い出した。これは、Ca含有化合物が溶鋼中のアル
ミナと反応することにより、CaO−Al23系の低融
点化合物を形成し、溶鋼流により洗い流されるためと考
えられる。
In the present invention, it has been found that when a Ca-containing compound is used together with carbon and oxide as the material used for the inner hole portion, the effect of preventing alumina from adhering is enhanced. This is because the Ca-containing compound reacts with the alumina in the molten steel to form a CaO-Al 2 O 3 based low-melting compound of presumably because be washed away by the flow of molten steel.

【0030】Ca含有化合物としては、CaF2,Ca
CO3,CaCO3・MgCO3,CaO・SiO2,2C
aO・SiO2,3CaO・SiO2,Ca2611・5
2O等を好適に用いることができるが、本発明では、
これらCaO含有化合物に限定するものではない。Ca
O含有化合物の含有量としては、CaO換算で、内孔部
を形成する耐火材料中1〜10重量%の範囲が好適であ
る。1重量%以下では付着防止効果が少なく、10重量%
以上では内孔部材料中に生成する液相量が過多となり、
内孔部の強度低下が大きくなるため好ましくない。
The Ca-containing compounds include CaF 2 , Ca
CO 3 , CaCO 3 · MgCO 3 , CaO · SiO 2 , 2C
aO · SiO 2, 3CaO · SiO 2, Ca 2 B 6 O 11 · 5
Although H 2 O or the like can be suitably used, in the present invention,
It is not limited to these CaO-containing compounds. Ca
The content of the O-containing compound is preferably in the range of 1 to 10% by weight in terms of CaO in the refractory material forming the inner hole. Less than 1% by weight has little effect of preventing adhesion, 10% by weight
Above, the amount of liquid phase generated in the inner hole material becomes excessive,
This is not preferable because the strength of the inner hole is greatly reduced.

【0031】窒化物としては、窒化珪素,窒化ホウ素な
どが挙げられ、また、酸窒化物としては、サイアロンや
酸窒化珪素などが挙げられる。本発明において、窒化物
や酸窒化物を用いた場合にもアルミナ付着が抑制される
が、この点については、これらの化合物中にSiO2
殆ど含まれておらず、従って、前掲の式(1)式で示され
る反応が抑制されるためと考えられる。また、窒化物の
熱膨張率は一般的に低く、例えば窒化珪素の熱膨張係数
は約3×10-6(25〜1000℃の平均)であり、浸漬ノズルの
母材に使われているAl23-カーボン材質のそれと比
較的近く、耐熱衝撃性という点からも有利である。
Examples of the nitride include silicon nitride and boron nitride, and examples of the oxynitride include sialon and silicon oxynitride. In the present invention, even when a nitride or an oxynitride is used, the adhesion of alumina is suppressed, but in this regard, SiO 2 is hardly contained in these compounds, and therefore, the above-mentioned formula ( It is considered that the reaction represented by the formula (1) is suppressed. Also, the coefficient of thermal expansion of nitride is generally low, for example, the coefficient of thermal expansion of silicon nitride is about 3 × 10 -6 (average of 25 to 1000 ° C.). It is relatively close to that of 2 O 3 -carbon material, and is advantageous in terms of thermal shock resistance.

【0032】酸窒化物は、原料の混練段階で加えること
もできるが、焼成時に反応させて生成させることもでき
る。例えば、窒化珪素とAl23を用いると、焼成時に
反応によってβ−サイアロンを生成するようになり、一
方、窒化珪素,窒化アルミニウム及びイットリア等の希
土類元素の酸化物を用いると、α−サイアロンを生成す
るようになる。もちろん、鋼の鋳造時においても、それ
らの反応は進行する。
The oxynitride can be added at the kneading stage of the raw materials, but can also be formed by reacting during firing. For example, when silicon nitride and Al 2 O 3 are used, β-sialon is generated by a reaction at the time of firing. On the other hand, when oxides of rare earth elements such as silicon nitride, aluminum nitride and yttria are used, α-sialon is used. Will be generated. Of course, even during steel casting, these reactions proceed.

【0033】上記の窒化物は、酸化物と組み合わせて用
いることもできるが、その場合は、以下のような範囲が
好適である。 ・酸化物(Al23及び希土類元素の酸化物から選ばれ
た一種又は二種以上): 0〜50重量% ・窒化珪素 :50〜90重量% ・窒化アルミニウム : 0〜20重量% ・窒化硼素 : 0〜40重量% ・黒鉛 : 1〜10重量%
The above-mentioned nitride can be used in combination with an oxide. In this case, the following ranges are preferable. · Oxide (Al 2 O 3 and one or more kinds selected from oxides of rare earth elements) 0 to 50 wt%, of silicon nitride: 50-90% aluminum nitride: 0-20% by weight and nitriding Boron: 0 to 40% by weight-Graphite: 1 to 10% by weight

【0034】上記組合わせの原料を含む内孔部材質を焼
成することにより、あるいは鋼の鋳造時の加熱により、
酸化物,Ca含有化合物,窒化物,酸窒化物を含む内孔
部材質にすることができる。窒化物を用いた場合、窒素
のピックアップの問題があるが、本発明に係る連続鋳造
用ノズルの溶損は軽微であり、窒素のピックアップを最
小限に抑制することができる。
By firing the material of the inner hole member containing the raw material of the above combination or by heating at the time of casting the steel,
An inner hole member including an oxide, a Ca-containing compound, a nitride, and an oxynitride can be obtained. When nitride is used, there is a problem of nitrogen pickup. However, the erosion of the nozzle for continuous casting according to the present invention is slight, and the pickup of nitrogen can be minimized.

【0035】本発明で用いる酸化物や窒化物,Ca含有
化合物は、420μm以下の粒度範囲のものを用いるのが
好ましい。この場合、更に次に示す粒度範囲が好適であ
る。 ・1μm以下 :20重量%以下 [より好ましくは15重量
%以下] ・1〜44μm :10〜85重量% [より好ましくは20〜75
重量%] ・44〜420μm:15〜90重量% [より好ましくは20〜80
重量%]
The oxides, nitrides, and Ca-containing compounds used in the present invention preferably have a particle size range of 420 μm or less. In this case, the following particle size range is more preferable. 1 μm or less: 20% by weight or less [more preferably 15% by weight or less] 1 to 44 μm: 10 to 85% by weight [more preferably 20 to 75%]
% By weight] 44-420 μm: 15-90% by weight [more preferably 20-80%
weight%]

【0036】本発明において、使用する耐火材料の粒度
が420μmより大きい場合には、内孔部の肉厚に対する
最大粒径の比率が高くなりすぎて機械的強度が低下し、
鋳造時に粗粒の脱落が起きたりするようになるので好ま
しくない。一方、1μm以下の微粉が20重量%を超える
と、焼結性が高くなり、製品製造時の焼成段階や鋳造時
の溶鋼による加熱により焼結が進行して収縮をおこし、
内孔部位が本体部から剥離するようになる。また、1〜4
4μmの粒度のものについては、10重量%未満または85
重量%を超えると、各原料粒子間の粒度のギャップが大
きくなりすぎ、耐熱衝撃性の点で問題があり、44〜420
μmの粒度のものについても、15重量%未満または90重
量%を超えると、上記と同様の問題が生じるので、いず
れも好ましくない。
In the present invention, when the particle size of the refractory material used is larger than 420 μm, the ratio of the maximum particle size to the wall thickness of the inner hole becomes too high, and the mechanical strength is reduced.
It is not preferable because coarse particles may fall off during casting. On the other hand, when the fine powder of 1 μm or less exceeds 20% by weight, the sinterability increases, and the sintering progresses due to the sintering step in the production of the product and the heating by the molten steel in the casting, causing shrinkage.
The inner hole portion comes off from the main body. Also, 1-4
For 4 μm particle size, less than 10% by weight or 85%
When the content is more than 10% by weight, the size gap between the raw material particles becomes too large, and there is a problem in thermal shock resistance.
If the particle size is less than 15% by weight or more than 90% by weight, the same problem as described above occurs, and neither is preferable.

【0037】本発明に係る連続鋳造用ノズルにおいて、
内孔部の厚さは2〜12mmの範囲が好適である。2mm未
満では、鋳造時に溶損が生じ、ノズル本体部の材質が露
出する場合があり、また、12mmを超えると、内孔部の
熱膨張が大きくなり、割れの危険性が高くなるので好ま
しくない。尚、本発明において、連続鋳造用ノズルの内
孔部以外の例えば吐出孔の周囲やその底部に配設する耐
火材料の厚さについては、特に限定するものではない。
In the continuous casting nozzle according to the present invention,
The thickness of the inner hole is preferably in the range of 2 to 12 mm. If it is less than 2 mm, erosion occurs during casting and the material of the nozzle body may be exposed, and if it exceeds 12 mm, the thermal expansion of the inner hole becomes large and the risk of cracking increases, which is not preferable. . In the present invention, there is no particular limitation on the thickness of the refractory material provided around the discharge hole other than the inner hole of the continuous casting nozzle or at the bottom thereof.

【0038】ところで、連続鋳造用ノズルの内孔部位に
低カーボン材質を用いた場合、それらの材料の熱膨張率
は必然的に大きくなり、耐熱スポール性に劣るようにな
る。そのため、特に鋳造初期においては、溶鋼通過時の
急激な温度上昇に伴う熱膨張によりノズルの外側に大き
な熱応力が発生し、耐火物が破壊に至ることが考えられ
る。これを防止するため、例えば前掲の特開平8−57601
号公報に記載の発明では、内孔部や溶鋼と接する部位
を、ノズル本体との同時成形とせず、後から流し込みや
圧入を行って成形し、そのとき本体材料との間に膨張吸
収代としての目地を設けている。
When a low carbon material is used in the inner hole of the continuous casting nozzle, the coefficient of thermal expansion of such a material is inevitably increased, resulting in poor heat spalling. Therefore, especially in the early stage of casting, it is considered that a large thermal stress is generated outside the nozzle due to thermal expansion accompanying a rapid temperature rise when the molten steel passes, and the refractory may be destroyed. To prevent this, for example, the above-mentioned JP-A-8-57601
In the invention described in the above publication, the inner hole and the portion in contact with the molten steel are not formed simultaneously with the nozzle main body, but are formed by pouring or press-fitting later, and at that time, as an expansion absorption allowance with the main body material. Joints are provided.

【0039】本発明では、鋳造初期の熱応力の緩和手段
として、内孔部とノズル本体部の間に、該ノズル本体部
や内管材質との同時成形によるスリット構造(空隙部)の
形成が有効であることを見い出した。内孔部の材質とそ
の外側の材質とが直接接していると、内側の膨張の影響
が避けられないが、その間にスリット構造を設けること
により、それが膨張吸収代として働き、熱応力の緩和に
有効である。
In the present invention, as a means for alleviating the thermal stress in the early stage of casting, formation of a slit structure (gap) between the inner hole and the nozzle body by simultaneous molding with the nozzle body and the inner tube material. Found to be effective. If the material of the inner hole is in direct contact with the material on the outside, the influence of the expansion on the inside is inevitable.However, by providing a slit structure between them, it acts as an expansion absorption allowance and reduces thermal stress. It is effective for

【0040】また、スリット構造の効果としては、更に
断熱の効果が考えられる。アルミナ付着の要因の一つと
して“ノズル内孔部の温度低下による付着の促進”が考
えられるが、上記スリット構造により断熱層が形成され
ることで、ノズル外部への熱の拡散が抑えられ、アルミ
ナ付着が抑制されると推定される。
As an effect of the slit structure, an effect of heat insulation can be further considered. As one of the factors of the alumina adhesion, “promotion of adhesion due to a decrease in the temperature of the nozzle inner hole” can be considered. However, the heat insulation layer formed by the slit structure suppresses the diffusion of heat to the outside of the nozzle, It is estimated that alumina attachment is suppressed.

【0041】これらのスリット構造は、ノズル本体の成
形時に同時に成形することが必要であり、例えばパラフ
ィン紙等の加熱により消失するような材料を用いて形成
することができる。本発明において、スリットの厚さは
0.3〜2.0mmが好適である。0.3mm未満では、熱膨張
吸収の効果が少なく、逆に2.0mmを超えると、ノズル
本体部との結合力が弱くなり、内孔部位への溶鋼の浸入
等が起きやすくなるので好ましくない。
These slit structures need to be formed at the same time when the nozzle body is formed, and can be formed using, for example, a material which disappears by heating, such as paraffin paper. In the present invention, the thickness of the slit is
0.3 to 2.0 mm is preferred. If it is less than 0.3 mm, the effect of absorbing thermal expansion is small, and if it is more than 2.0 mm, the bonding force with the nozzle main body is weakened, and molten steel easily penetrates into the inner hole portion.

【0042】また、スリット構造の長さとしては、内孔
部の全長の4分の1以上で10分の9以下が好ましい。
スリット長さが内孔部の全長の4分の1未満では、割れ
防止に対する効果が小さく、一方、10分の9を超える
と、内孔部を保持する力が弱くなり、内孔部の欠落等に
つながり易くなるので好ましくない。
The length of the slit structure is preferably not less than 1/4 and not more than 9/10 of the total length of the inner hole.
If the slit length is less than one-fourth of the total length of the inner hole, the effect of preventing cracking is small. On the other hand, if the slit length is more than 9/10, the force holding the inner hole is weakened, and the inner hole is missing. It is not preferable because it easily leads to the like.

【0043】更に、本発明において、スリット構造の部
分としては、ノズル本体部と内孔部とが部分的に接した
ブリッジ構造をとることもできる。それは、スリットの
長さが長くなれば、内孔部を保持する力が弱くなり、溶
鋼流の力によって内孔部が外側に押し出され、破壊する
危険性が生じるためである。このようなブリッジ構造と
しては、その接点の面積がスリットの全面積の3分の1
以下であることが好ましい。3分の1を超えると、スリ
ットの膨脹吸収代としての効果が減少し、耐熱衝撃性が
低下するからである。なお、本発明においては、このブ
リッジの形状について特に限定するものではない。
Further, in the present invention, as the slit structure portion, a bridge structure in which the nozzle main body portion and the inner hole portion are partially in contact with each other may be employed. This is because if the length of the slit is increased, the force for holding the inner hole is weakened, and the force of the molten steel flow pushes the inner hole to the outside, causing a risk of breaking. In such a bridge structure, the area of the contact is one third of the total area of the slit.
The following is preferred. If it exceeds one-third, the effect of the slit as the expansion absorption margin decreases, and the thermal shock resistance decreases. In the present invention, the shape of the bridge is not particularly limited.

【0044】本発明に係る連続鋳造用ノズルでは、アル
ミナ付着によるノズル閉塞の防止効果が極めて高いが、
一方では、カーボン含有量が“1〜10重量%”と通常の
ノズルと比較して低いので、溶損によるカーボンピック
アップが抑えられるという効果も生じる。従って、カー
ボンピックアップが問題となるような極低炭素鋼の鋳造
等においては、ロングノズルや浸漬ノズルの内孔部位に
本発明で使用する材料(1〜10重量%のカーボン含有耐火
材料)を適用することが効果的である。
In the continuous casting nozzle according to the present invention, the effect of preventing nozzle blockage due to alumina adhesion is extremely high.
On the other hand, the carbon content is "1 to 10% by weight", which is lower than that of a normal nozzle, so that the effect of suppressing carbon pickup due to erosion also occurs. Therefore, in casting of ultra-low carbon steel or the like in which carbon pickup becomes a problem, the material used in the present invention (1 to 10% by weight of a carbon-containing refractory material) is applied to the inner hole portion of a long nozzle or an immersion nozzle. It is effective to do.

【0045】本発明の一体型の連続鋳造用耐火物の製造
方法としては、次のような方法を挙げることができる。
まず、カーボン,酸化物,Ca含有化合物,窒化物など
の配合物にバインダーを添加し、ウェットパン等のミキ
サーを用いて混練を行い、内孔部形成用混練物を得る。
ノズル本体部位についても同様な方法で混練を行い、成
形用混練物を得る。
As a method for producing the integrated refractory for continuous casting of the present invention, the following method can be mentioned.
First, a binder is added to a compound such as carbon, an oxide, a Ca-containing compound, or a nitride and kneaded using a mixer such as a wet pan to obtain a kneaded material for forming an inner hole.
Kneading is also performed on the nozzle body in the same manner to obtain a kneaded material for molding.

【0046】次に、これらの混練物を成形用枠の中に充
填するが、配設厚さを調節するために成形用ジグを用い
て行う。そして、充填後にジグを除去し、その後、CI
P成形,機械プレス等により成形を行う。(なお、スリ
ット構造を形成する場合には、パラフィン紙などをジグ
のまわりにセットする。) 得られた成形体を乾燥し、続いて非酸化性雰囲気中で焼
成を行う。焼成後、必要であれば加工を行い、最終形状
とする。
Next, these kneaded materials are filled into a molding frame, which is carried out by using a molding jig in order to adjust the arrangement thickness. Then, the jig is removed after filling, and then CI
Forming is performed by P forming, mechanical pressing or the like. (If a slit structure is to be formed, paraffin paper or the like is set around the jig.) The obtained molded body is dried and subsequently fired in a non-oxidizing atmosphere. After firing, if necessary, processing is performed to obtain the final shape.

【0047】[0047]

【実施例】次に、本発明の実施例を比較例と共に挙げ、
本発明をより詳細に説明するが、本発明は、以下の実施
例により限定されるものではない。
Next, examples of the present invention will be described together with comparative examples.
The present invention will be described in more detail, but the present invention is not limited by the following examples.

【0048】(実施例1〜9,比較例1〜4)耐火性材
料として黒鉛,アルミナ,ムライト,マグネシア,コー
ディエライト,窒化珪素,BN(窒化ホウ素),CaF,
CaO・SiO2を用い、また、バインダーとしてフェ
ノール樹脂,糖蜜を用い、表1に示す配合割合でウェッ
トパンを用いて混練を行い、成形用練り土を得た。得ら
れた混練物を1.0t/cm2の圧力でCIP成形し、続い
てこの成形体を非酸化性雰囲気中1000℃で3時間焼成し
た。得られた焼成体から25×25×250(mm)の試料を作
製し、評価用試験片とした。これらの試料の特性(見掛
け気孔率,かさ比重,曲げ強度)を表1に併記した。
(Examples 1 to 9, Comparative Examples 1 to 4) Graphite, alumina, mullite, magnesia, cordierite, silicon nitride, BN (boron nitride), CaF,
Kneading was performed using CaO.SiO 2 , a phenol resin and molasses as binders, and using a wet pan in a mixing ratio shown in Table 1 to obtain a kneaded soil for molding. The obtained kneaded material was subjected to CIP molding at a pressure of 1.0 t / cm 2 , and then the molded body was fired at 1000 ° C. for 3 hours in a non-oxidizing atmosphere. A sample of 25 × 25 × 250 (mm) was prepared from the obtained fired body and used as a test piece for evaluation. The properties (apparent porosity, bulk specific gravity, bending strength) of these samples are also shown in Table 1.

【0049】上記のようにして作製した試験片を用いて
溶鋼中への浸漬を行い、アルミナの付着テストを実施し
た。付着テストは、Arガス雰囲気中で“Alを0.025
%含有するAl-キルド鋼”を高周波誘導炉を用いて溶
解し、更にアルミニウムを1重量%投入した。その中に
試験片を下端から12cm浸漬し、毎分10回転の速さで回
転させながら50分間行った。試験後、試料を縦方向に半
分に切断し、下端から5cmの位置の両側でのアルミナ
の付着厚みを測定し、平均して求めた。表1に付着厚み
の測定結果を併記した。
The test piece prepared as described above was immersed in molten steel, and an alumina adhesion test was performed. In the adhesion test, “Al
% Al-killed steel "was melted using a high-frequency induction furnace, and 1% by weight of aluminum was further charged. The test piece was immersed in the bottom 12 cm from the lower end, and rotated at a speed of 10 revolutions per minute. After the test, the sample was cut in half in the longitudinal direction, and the thickness of the adhered alumina on both sides at a position 5 cm from the lower end was measured and averaged. Also described.

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】表1のアルミナ付着試験の結果、本発明の
実施例1〜9(黒鉛含有量:1〜8重量%)では、比較例1
の黒鉛15%含有品と比べて付着厚みは約1/4以下であ
り、付着防止効果が大きいことが認められた。比較例2
では、付着厚みは実施例1〜9と同等であるが、試験
後、試料の内部に熱スポーリングによると考えられる亀
裂が発生しており、耐スポーリング性に問題があること
がわかった。
As a result of the alumina adhesion test shown in Table 1, in Examples 1 to 9 (graphite content: 1 to 8% by weight) of the present invention, Comparative Example 1
Compared with a product containing 15% of graphite, it was confirmed that the adhesion prevention effect was large. Comparative Example 2
Although the thickness of the sample was the same as that of Examples 1 to 9, after the test, cracks were considered to have occurred due to thermal spalling inside the sample, indicating that there was a problem in spalling resistance.

【0052】また、比較例3では、粗粒構成のため(表
1の“粒度”の項参照)、強度が弱く、製造時や使用時
(溶鋼浸漬時)に粒子の脱落が生じていた。さらに、比較
例4では、微粉構成のため(表1の“粒度”の項参照)、
溶鋼浸漬時に焼結が起こり、亀裂が発生して試料が脱落
したため、アルミナの付着厚さを測定することができな
かった。
In Comparative Example 3, the strength was low due to the coarse-grained composition (see “Granularity” in Table 1).
(At the time of immersion in molten steel), particles were falling off. Furthermore, in Comparative Example 4, because of the fine powder composition (see the “granularity” section in Table 1),
Since the sintering occurred during the immersion of the molten steel, cracks occurred and the sample dropped off, so that the thickness of the adhered alumina could not be measured.

【0053】(実施例10〜13,比較例5〜8)前記
実施例1,2,3,6及び比較例1の配合組成(前掲の
“表1”参照)を内孔部に適用した実機形状の浸漬ノズ
ルを製作した。図1に浸漬ノズル内孔部への配設位置を
示す。図1において、10はノズル本体,11はノズル内孔
部,12はパウダ−ライン材質,13は溶鋼の吐出孔であ
る。
(Examples 10 to 13 and Comparative Examples 5 to 8) An actual machine in which the composition of Examples 1, 2, 3, and 6 and Comparative Example 1 (see Table 1) was applied to the inner hole portion. An immersion nozzle having a shape was manufactured. FIG. 1 shows an arrangement position in the inner hole of the immersion nozzle. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a nozzle body, 11 denotes a nozzle inner hole, 12 denotes a powder line material, and 13 denotes a discharge hole of molten steel.

【0054】本実施例10〜13(比較例5〜8)では、
ノズル内孔部11とそれ以外の部位を同時に成形して一体
構造とし、ノズル内孔部11の厚さを約5mmとした。成
形手段としては、CIP成形法を採用し、1.0t/cm2
の圧力で成形した。この成形体を非酸化性雰囲気中、11
00℃で3時間焼成し、得られた焼成体を最終形状に加工
して図1に示す実炉テスト用浸漬ノズルを製作した。
In Examples 10 to 13 (Comparative Examples 5 to 8),
The nozzle inner hole 11 and other parts were simultaneously molded to form an integrated structure, and the thickness of the nozzle inner hole 11 was about 5 mm. As a molding means, a CIP molding method is adopted, and 1.0 t / cm 2
At a pressure of This molded body is placed in a non-oxidizing atmosphere
It was fired at 00 ° C. for 3 hours, and the obtained fired body was processed into a final shape to produce the immersion nozzle for a real furnace test shown in FIG.

【0055】製作した各浸漬ノズルを用いて「実炉での
鋳造テスト」を実施した。この鋳造テストにおいて、連
続鋳造機として2ストランド型を使用し、No.1ストラン
ド(1st)に本実施例品を、No.2ストランド(2st)に比較例
品を取り付け、5chまでの鋳造テストを合計4回行っ
た。テスト後の浸漬ノズルは、その後回収し、アルミナ
の付着状況を調査した。アルミナの付着厚さは、使用後
の浸漬ノズルを縦方向に半分に切断した後、浸漬ノズル
内管直胴部の三ケ所で測定し、平均して求めた。表2に
鋳造条件及び付着厚さの測定結果を示す。[なお、鋳造
した鋼種は各テストとも同一であり、その成分は、平均
的に約C:0.01,Mn:0.30,Al:0.03,N:0.004
(各重量%)であった。]
A "casting test in an actual furnace" was performed using each of the manufactured immersion nozzles. In this casting test, a 2-strand mold was used as a continuous casting machine, and the product of this example was attached to the No. 1 strand (1st) and the comparative example was attached to the No. 2 strand (2st). This was performed four times in total. After the test, the immersion nozzle was collected afterward, and the adhesion state of alumina was investigated. The thickness of the adhered alumina was measured at three places of the pipe straight inside the immersion nozzle after cutting the used immersion nozzle in half in the longitudinal direction, and the average thickness was obtained. Table 2 shows the casting conditions and the measurement results of the adhesion thickness. [The cast steel type is the same in each test, and its components are on average about C: 0.01, Mn: 0.30, Al: 0.03, N: 0.004
(% By weight). ]

【0056】[0056]

【表2】 [Table 2]

【0057】表2(実炉での鋳造テスト結果)から、本実
施例10〜13では、5ch鋳造後においてもアルミナ付
着は軽微であることが確認できた。これに対して、比較
例5〜8では、アルミナ付着が極めて大きいことが認め
られた。なお、テスト2における比較例6では、4chで
閉塞が大となり、鋳造を途中で中止した。
From Table 2 (casting test results in an actual furnace), it was confirmed that in Examples 10 to 13, even after 5 ch casting, adhesion of alumina was slight. On the other hand, in Comparative Examples 5 to 8, it was recognized that the adhesion of alumina was extremely large. In Comparative Example 6 in Test 2, the blockage became large in 4 ch, and the casting was stopped halfway.

【0058】(実施例14〜19,比較例9〜10)前
記実施例3,4,5及び比較例1の配合組成(前掲の
“表1”参照)の混練物を内孔部に適用した実機形状の
浸漬ノズルを作製した。この時、浸漬ノズルの内孔部の
周囲に、図2に示す位置にスリット24を設けた。(な
お、図2中の20はノズル本体,21はノズル内孔部,22は
パウダ−ライン材質,23は溶鋼の吐出孔である。)
(Examples 14 to 19, Comparative Examples 9 to 10) The kneaded products of the composition of Examples 3, 4, 5 and Comparative Example 1 (see "Table 1" above) were applied to the inner hole. An immersion nozzle having an actual machine shape was manufactured. At this time, a slit 24 was provided around the inner hole of the immersion nozzle at the position shown in FIG. (Note that in FIG. 2, reference numeral 20 denotes a nozzle main body, 21 denotes a nozzle inner hole, 22 denotes a powder line material, and 23 denotes a molten steel discharge hole.)

【0059】スリット24の長さ“A”は、図2に示すよ
うに、ノズル内孔部21の全長の3分の2“2/3A”とし
た。また、ノズル内孔部21の厚さを約7mmとし、スリ
ット24の空間部厚さを0.8mmとなるようにした。な
お、実施例14,16,18,比較例9(スリット構造の浸漬
ノズル)については、それぞれスリット構造を有しない
構造のものも製作し比較使用した(実施例15,17,19,
比較例10)。
As shown in FIG. 2, the length "A" of the slit 24 was two-thirds "2/3 A" of the entire length of the nozzle inner hole 21. The thickness of the nozzle inner hole 21 was set to about 7 mm, and the thickness of the space of the slit 24 was set to 0.8 mm. As for Examples 14, 16, 18 and Comparative Example 9 (immersion nozzles having a slit structure), those having a structure without a slit structure were also manufactured and used for comparison (Examples 15, 17, 19, 19).
Comparative example 10).

【0060】製作した各浸漬ノズルを用いて「実炉での
鋳造テスト」を実施した。この鋳造テストで使用した連
続鋳造機は1ストランド型であり、各テストとも4chま
での鋳造を行った。テスト後の浸漬ノズルを回収し、ア
ルミナの付着状況を観察した。アルミナの付着厚さは、
使用後の浸漬ノズルを縦方向に半分に切断した後、浸漬
ノズル内管直胴部の三ケ所で測定し、平均して求めた。
表3に鋳造条件及び付着厚さの測定結果を示す。[な
お、鋳造した鋼種は各テストとも同一であり、成分は平
均的に約C:0.02,Mn:0.20,Al:0.04,N:0.00
4(各重量%)であった。]
A "casting test in an actual furnace" was performed using each of the manufactured immersion nozzles. The continuous casting machine used in this casting test was a one-strand type, and each test performed casting up to 4 ch. The immersion nozzle after the test was collected, and the state of adhesion of alumina was observed. The adhesion thickness of alumina is
After the used immersion nozzle was cut in half in the longitudinal direction, it was measured at three places on the straight body of the tube inside the immersion nozzle, and the average was determined.
Table 3 shows the casting conditions and the measurement results of the adhesion thickness. [The cast steel type is the same in each test, and the components are, on average, about C: 0.02, Mn: 0.20, Al: 0.04, N: 0.00.
4 (% by weight). ]

【0061】[0061]

【表3】 [Table 3]

【0062】表3(実炉での鋳造テスト結果)から、本実
施例14〜19では、アルミナ付着の軽減が確認できた。そ
して、内孔部が同一の配合組成であっても、スリット構
造を有する浸漬ノズル(実施例14,16,18)では、スリッ
ト構造を有しない浸漬ノズル(実施例15,17,19)に比
し、アルミナ付着が軽微な傾向が認められた。また、本
実施例16,17の配合は、カーボン量が1重量%と少な
く、スポーリングが懸念されたが、スリット構造を有す
る実施例16のものは、割れもなく無事使用された。一
方、スリットを有していない構造のもの(実施例17)は、
2ch目初期に縦割れが発生し、鋳造停止となった。比較
例9,10では、割れは起きていないが、アルミナ付着厚
さが大(閉塞大)であった。
From Table 3 (the results of the casting test in the actual furnace), it was confirmed that in Examples 14 to 19, the adhesion of alumina was reduced. Then, even if the inner hole portion has the same composition, the immersion nozzles having the slit structure (Examples 14, 16, and 18) have a higher efficiency than the immersion nozzles without the slit structure (Examples 15, 17, and 19). However, a slight tendency was observed for the adhesion of alumina. In addition, in the blends of Examples 16 and 17, the amount of carbon was as small as 1% by weight and spalling was concerned. However, Example 16 having the slit structure was used without any cracks. On the other hand, those having a structure without a slit (Example 17)
A vertical crack occurred at the beginning of the second channel, and the casting was stopped. In Comparative Examples 9 and 10, cracking did not occur, but the alumina adhesion thickness was large (large clogging).

【0063】[0063]

【発明の効果】本発明に係る連続鋳造用ノズルは、以上
詳記したとおり、溶鋼と接する内孔部位が1〜10重量%
のカーボン含有耐火材料で構成され、かつカーボン以外
の耐火材料が420μm以下の粒度からなる連続鋳造用ノ
ズルであって、 ・内孔部位を形成する前記耐火材料が、連続鋳造用ノズ
ルの成形時において同時に成形された一体構造を有し、 ・当該部分の厚さが2〜12mmの範囲である、 ことを特徴とし、これにより、ノズル閉塞が生じない、
しかも成形時に一体成形が可能である連続鋳造用ノズル
を提供することができる。
As described in detail above, the continuous casting nozzle according to the present invention has an inner hole portion in contact with molten steel of 1 to 10% by weight.
A continuous casting nozzle composed of a carbon-containing refractory material of the present invention, and wherein the refractory material other than carbon has a particle size of 420 μm or less, wherein the refractory material forming the inner hole portion is formed at the time of molding the continuous casting nozzle. Having a one-piece structure molded at the same time, the thickness of the portion is in the range of 2 to 12 mm, whereby nozzle clogging does not occur,
In addition, it is possible to provide a continuous casting nozzle that can be integrally formed at the time of molding.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】浸漬ノズル内孔部への配設位置を示す図であ
る。
FIG. 1 is a view showing an arrangement position in an inner hole portion of an immersion nozzle.

【図2】浸漬ノズルの内孔部周囲にスリット構造を設け
た図である。
FIG. 2 is a diagram in which a slit structure is provided around an inner hole of an immersion nozzle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,20 ノズル本体 11,21 ノズル内孔部 12,22 パウダ−ライン材質 13,23 溶鋼の吐出孔 − ,24 スリット 10,20 Nozzle body 11,21 Nozzle inner hole 12,22 Powder line material 13,23 Discharge hole of molten steel-, 24 Slit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 溶鋼と接する内孔部位が1〜10重量%の
カーボン含有耐火材料で構成され、かつカーボン以外の
耐火材料が420μm以下の粒度からなる連続鋳造用ノズ
ルであって、内孔部位を形成する前記耐火材料が、連続
鋳造用ノズルの成形時において同時に成形された一体構
造を有し、当該部分の厚さが2〜12mmの範囲であるこ
とを特徴とする連続鋳造用ノズル。
1. A continuous casting nozzle in which an inner hole portion in contact with molten steel is composed of 1 to 10% by weight of a carbon-containing refractory material, and a refractory material other than carbon has a particle size of 420 μm or less. Wherein the refractory material forming the above has an integrated structure formed simultaneously with the formation of the continuous casting nozzle, and the thickness of the portion is in the range of 2 to 12 mm.
【請求項2】 内孔部位を形成する前記耐火材料が、カ
ーボン及び酸化物から構成されていることを特徴とする
請求項1記載の連続鋳造用ノズル。
2. The continuous casting nozzle according to claim 1, wherein the refractory material forming the inner hole portion is made of carbon and oxide.
【請求項3】 前記酸化物中にコーディエライトを5〜7
0重量%含有することを特徴とする請求項2記載の連続
鋳造用ノズル。
3. The method according to claim 1, wherein cordierite is added to the oxide in an amount of 5 to 7%.
3. The nozzle for continuous casting according to claim 2, wherein said nozzle contains 0% by weight.
【請求項4】 内孔部位を形成する前記耐火材料が、カ
ーボン,酸化物およびCa含有化合物からなり、該Ca
含有化合物の含有量が、CaO換算で前記耐火材料中に
1〜10重量%含まれていることを特徴とする請求項1記
載の連続鋳造用ノズル。
4. The refractory material forming an inner hole portion comprises carbon, an oxide and a Ca-containing compound.
The continuous casting nozzle according to claim 1, wherein the content of the compound is 1 to 10% by weight in the refractory material in terms of CaO.
【請求項5】 内孔部位を形成する前記耐火材料が、
(A)カーボン及び窒化物、(B)カーボン,窒化物及び酸窒
化物、(C)カーボン,窒化物,酸窒化物及び酸化物、の
いずれか1種から構成されていることを特徴とする請求
項1記載の連続鋳造用ノズル。
5. The refractory material forming an inner hole portion,
(A) carbon and nitride, (B) carbon, nitride and oxynitride, (C) carbon, nitride, oxynitride and oxide The nozzle for continuous casting according to claim 1.
【請求項6】 前記内孔部位が、該内孔部位を形成する
前記耐火材料の外側にスリット構造による空間を設けた
ことを特徴とする請求項1,2,3,4または5記載の
連続鋳造用ノズル。
6. The continuity according to claim 1, wherein said inner hole portion is provided with a space by a slit structure outside said refractory material forming said inner hole portion. Nozzle for casting.
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