JPH10166118A - ノズル閉塞を防止した連続鋳造用ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は連続鋳造用ノズルにおいてアルミナ
の生成を出来るだけ少なくしてノズル閉塞を防止し、ノ
ズルの耐用性を向上させることを目的とするものであ
る。 【解決手段】 ノズル本体内部に通気遮蔽板を配設して
ノズル閉塞を防止した連続鋳造用ノズルであり、特に通
気遮蔽板として鉄板や黒鉛シ−トを用いると効果的であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鋼を連続鋳造する際
に使用するロングノズルや浸漬ノズルなどの連続鋳造用
ノズルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鋼の連続鋳造において取鍋とタンデッシ
ュ間、タンデッシュとモ−ルド間の溶鋼の移送に際し、
溶鋼汚染や溶鋼流の乱れを防止するためロングノズルや
浸漬ノズルのような連続鋳造用ノズルが使用されてい
る。この連続鋳造用ノズルはアルミナ・カ−ボン質の材
料で構成されていることが多い。近年の高級鋼の溶製に
おいて、特にアルミキルド鋼などでは添加されたアルミ
ニウムが酸化されて生じるアルミナが連続鋳造用ノズル
の内壁に析出し、次第に成長して遂にはノズル閉塞に至
ることが多い。

【０００３】このノズル閉塞の防止法として、ノズル内
壁面を多孔質として、そこにアルゴンなどの不活性ガス
を吹き込み、アルミナの付着を防止する方法も一般的に
行われている（例えば特開昭22-114449号公報）。しか
し、この方法でも多連鋳工程ではアルミナが次第に付
着、成長してついにはノズル閉塞に至る場合もあり、対
策としては十分ではない。

【０００４】アルミナによるノズル閉塞を根本的に防止
するには鋼中のアルミニウムがアルミナとなるのを防止
すればよいわけである。このアルミニウムがアルミナに
酸化される原因の一つとして、ノズルを構成している材
料中のシリカとアルミニウムとの直接反応、あるいは同
じくノズルの構成要素であるカ−ボンを仲介とする反応
が考えられる。そのためノズル製造用の原料中のシリカ
や酸化鉄の含有量をなるべく少なくする方法も採られて
いる（例えば特開昭57-27967号公報）。

【０００５】

【本発明が解決しようとする課題】このような対策を採
ってもなおアルミナの生成を防ぐことは困難であった。
この原因として次の様なことが判明した。ノズル用耐火
物はどうしても開放気孔があり、この気孔を通して外部
より空気がノズル中に流入し、カ−ボンを酸化する。こ
うして生成した一酸化炭素がノズル内表面に拡散し、鋼
中のアルミニウムと反応することによってアルミナが生
成するのである。

【０００６】連続鋳造用ノズル耐火物の気孔をタ−ルな
どを含浸させることにより無くする方法も考えられる
が、含浸も完全にはできす、タ−ル分や材料のカ−ボン
が酸化されると新たに気孔が生成してしまう欠点があ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らはノズル耐火
物の気孔を通しての空気の侵入を防ぐため検討をした結
果、本発明を完成したものである。すなわち、本発明は
ノズル本体内部に通気遮蔽板を配設してノズル閉塞を防
止した連続鋳造用ノズルである。

【０００８】図１は本発明のうちの浸漬ノズルの例であ
り、上図は横断面、下図は縦断面を示す。本発明におい
ては、図１に示すようにノズル本体（１）の内部に通気
遮蔽板（２）を入れることにより物理的に空気の流入を
遮断するため、鋼中のアルミニウムの酸化を防止し、そ
の結果アルミナの析出を抑えノズル閉塞を防止するもの
である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の連続鋳造用ノズルに使用
される材質は従来のノズルの場合と全く同一でよく、た
とえばアルミナ・カ−ボン質、ジルコニア・カ−ボン質
などが使用できる。本体部をアルミナ・カ−ボン質とし
パウダ−ライン部をジルコニア・カ−ボン質とした２層
構造なども可能である。さらに、内壁を多孔質としてア
ルゴンガスなどを吹き込む、従来のアルミナ析出防止方
法と組み合わせることも効果的である。

【００１０】ノズル内部に配設する通気遮蔽板としては
鉄板あるいは黒鉛シ−トがある。鉄板としては鋼板、耐
熱鋼板、ステンレス鋼板などが、黒鉛シ−トとしては天
然黒鉛、人造黒鉛、膨脹黒鉛などシ−トとしたものが使
用できる。耐熱性を考慮すると黒鉛シ−トが好ましい。
使用する通気遮蔽板の厚みはノズル製造時の熱処理や使
用時の変形を防ぐため出来るだけ薄いものが好ましい
が、あまり薄すぎると成形時に破損する恐れがあるの
で、成形法を考慮して決定する。また、通気遮蔽板が配
設されるノズルの横断面における位置は特に限定しない
が、ノズル壁の中央部から外側の範囲が使用中の温度上
昇の点から好ましい。縦断面における位置はノズルが外
気と接する位置、すなわち、スラグライン部あるいはパ
ウダ−ライン部より上部とする。

【００１１】本発明におけるノズルの製造方法も内部の
通気遮蔽板によって気孔を遮断すればよく特に限定はし
ないが、一例をあげると、ゴム型の中に円筒状の通気遮
蔽板を入れ、その内外側にアルミナと黒鉛の混合物を充
填した後ラバ−プレスやホットプレスを用いて成形し、
その後熱処理して製造される。材質によっては焼成処理
することも可能である。その後浸漬ノズルの場合は吐出
孔を加工する。

【００１２】

【実施例】以下のように浸漬ノズルを製造した。ゴム型
内に直径100mm、厚さ0.2mmのＳＵＳ42耐熱鋼管を設置
し、その外側に保護用の鋼管をはめ、内外側にアルミナ
75重量％、黒鉛25重量％よりなる配合をフェノ−ル樹脂
で混練した材料を最終厚みが20mm、長さ1000mmとなるよ
うに充填し、保護用の鋼管を抜いた後、ゴム型の側面か
らランマ−で材料を仮充填した後、静水圧プレスにより
成形した。この成形物の吐出孔の孔開け後700℃で熱処
理して浸漬ノズルとした。また、比較として同型のノズ
ルをアルミナ75重量％、黒鉛25重量％のみよりなるアル
ミナ・カ−ボン質材料を用いて同様に製造した。物性は
見掛け気孔率15.0％、カサ比重2.13、曲げ強さ10MPaで
あった。

【００１３】次に本発明の実施例の浸漬ノズルおよび比
較例のアルミナ-カ−ボン質浸漬ノズルをそれぞれ250ｔ
容量のタンデイッシュに設置してアルミキルド鋼の鋳造
を行い、300分鋳造後におけるノズル内壁への非金属介
在物の付着状況を調べたところ、本発明の浸漬ノズルに
はほとんど付着が認められなかった。また、孔開け加工
をしたため吐出孔部には若干の非金属介在物付着が認め
られたが、閉塞状態にはほど遠い状況であった。一方、
比較例の浸漬ノズルは非金属介在物の付着量が多く、ノ
ズル閉塞寸前の状態であった。

【００１４】別に先の実施例でＳＵＳ42耐熱鋼管と保護
用の鋼管に代えて、厚さ0.5mmの膨脹黒鉛製シ−トを巻
き付けた直径100mmの鋼管をセットして同様に浸漬ノズ
ルを製造した。この浸漬ノズルも実施例１と同じ250ｔ
タンデイッシュで300分鋳造使用した結果、これも非金
属介在物付着はほとんど認められなかった。

【００１５】

【発明の効果】本発明のノズル本体内部に通気遮蔽板を
配設してノズル閉塞を防止した連続鋳造用ノズルはノズ
ル外部からの空気の侵入を無くしてアルミナなどの非金
属介在物の生成を抑えることができる。この結果、多連
鋳での使用においても、ノズル閉塞を起こすこともな
く、優れた耐用性を発揮させることができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のうちの浸漬ノズルの例を示す。上図
は横断面、下図は縦断面を示す。

【符号の説明】

１．ノズル本体 ２．通気遮蔽板 ３．Ａｌ₂Ｏ₃−Ｃ層 ４．ＺｒＯ₂−Ｃ層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズル本体内部に通気遮蔽板を配設した
   ことを特徴とするノズル閉塞を防止した連続鋳造用ノズ
   ル。
2. 【請求項２】 通気遮蔽板が鉄板であることを特徴とす
   る請求項１記載の連続鋳造用ノズル。
3. 【請求項３】 通気遮蔽板が黒鉛のシ−トであることを
   特徴とする請求項１記載の連続鋳造用ノズル。