JPH10263764A - 連続鋳造用ノズル - Google Patents

連続鋳造用ノズル

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JPH10263764A
JPH10263764A JP8553697A JP8553697A JPH10263764A JP H10263764 A JPH10263764 A JP H10263764A JP 8553697 A JP8553697 A JP 8553697A JP 8553697 A JP8553697 A JP 8553697A JP H10263764 A JPH10263764 A JP H10263764A
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JP
Japan
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nozzle
coating material
continuous casting
coating
preheating
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JP8553697A
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English (en)
Inventor
Tsutomu Iwaguchi
勉 岩口
Kazunori Yamada
和典 山田
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Coorstek KK
Original Assignee
Toshiba Ceramics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ジルコニア−カーボン系材質またはアルミナ
−カーボン系材質などから形成される浸漬ノズルまたは
ロングノズルなどの連続鋳造用ノズルにアルミナリッチ
な皮膜を形成し、予熱時におけるコーティング材の耐酸
化性を改良する技術の提供。 【解決手段】 連続鋳造用ノズルの一部の表面または全
表面に、第一層として82重量%を超えるアルミナを含
有するコーティング材を塗布する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造用に用い
られる耐酸化性に優れた連続鋳造用浸漬ノズルまたはロ
ングノズルに関する。
【従来の技術】
【0002】一般に、連続鋳造用に使用される浸漬ノズ
ルまたはロングノズルの材質は、耐スラグ性や耐スポー
リング性が要求されることから、黒鉛を含有したアルミ
ナ−カーボン系材質(Al23−C系)やジルコニア−
カーボン系(ZrO2−C系)が主として用いられ、結
合剤としてはフェノール レジンなどが使用されてい
る。このような連続鋳造用ノズルに黒鉛やレジンコーク
スが一定量使用されることになると、ノズル材質が約5
00°C以上の耐酸化性が必要となる。
【0003】しかし、通常黒鉛は空気中で600°C付
近より酸化が始まる。連続鋳造用に使用される浸漬ノズ
ルまたはロングノズルは使用に際して、900〜120
0°Cで長時間予熱される。この結果、すでに予熱段階
で浸漬ノズルまたはロングノズルの著しい損傷を受ける
ことになる。このような酸化を受けた層は強度が低下
し、空隙が多数存在して溶融金属やスラグが容易に浸入
するようになり、寿命が著しく低下することとなる。
【0004】また、浸漬ノズルのパウダーライン部また
はロングノズルのスラグライン部などにはZrO2−C
系層が配置されるが、特にこのZrO2−C系層は他の
部位に使用されるAl23−C系層に比べ、予熱時にガ
ラス皮膜の破れや消失が著しい。特に、予熱時間が長い
場合とか予熱温度が高い場合には、さらにこれが大きく
なる。このように、鋳造の前の段階すなわち予熱の段階
でノズル表面に酸化層が生成し、ノズル自体のライフの
短命化に大きな影響を与えている。
【0005】このため、連続鋳造用に使用される浸漬ノ
ズルまたはロングノズルの表面に1〜数種の酸化防止を
予め塗布し、ガラス皮膜を形成して、予熱時あるいは鋳
造時の酸化を防止することが提案されている。この例と
して、長石類あるいは高圧用硝子屑等の骨材と適宜のフ
リット材および複合アルコキシド部分加水分解ゾルを添
加した含炭素耐火物用酸化防止材(特公平5−3570
9号公報)やチタン酸アルミニウムを含有するアルミナ
黒鉛質溶鋼鋳造用ノズル(特開平4−143048号公
報)あるいはリン酸ジルコニウムを含有するアルミナ黒
鉛質溶鋼鋳造用ノズル(特開平4−143051号公
報)が挙げられる。また、モールドパウダーと接触する
パウダーラインの耐蝕性に着目して、溶融珪酸質または
アルミナグラフアイト質の浸漬ノズル表面に、クロミア
を溶射する技術も提案されている(特公平2−1291
9号公報)。しかし、いずれも根本的解決に至っていな
いのが現状である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ジルコニア−カーボン
系材質またはアルミナ−カーボン系材質から形成される
浸漬ノズルまたはロングノズルなどの連続鋳造用ノズル
におけるコーティング材の耐酸化性を改良して、予熱時
におけるガラス皮膜の破れや消失を防止する。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、 1.連続鋳造用ノズルの一部の表面または全表面に、第
一層目として82重量%を超えるアルミナを含有するコ
ーティング材を塗布することを特徴とする連続鋳造用ノ
ズル
【0008】2.塗布されるノズル本体の一部または全
部が、ジルコニア−カーボン系材質から形成された連続
鋳造用ノズルであることを特徴とする上記1記載の連続
鋳造用ノズル
【0009】3.塗布されるノズル本体の一部または全
部が、アルミナ−カーボン系材質から形成された連続鋳
造用ノズルであることを特徴とする上記1記載の連続鋳
造用ノズル
【0010】4.コーティング材の厚みが0.2mm以
上であることを特徴とする上記1〜3のいずれか一項に
記載の連続鋳造用ノズル
【0011】5.コーティング材の残部がSiO2およ
びまたはNa2Oを含有することを特徴とする上記1〜
4のいずれか一項に記載の連続鋳造用ノズル
【0012】6.連続鋳造用浸漬ノズルまたはロングノ
ズルであることを特徴とする上記1〜5のいずれか一項
に記載の連続鋳造用ノズルを提供する。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の連続鋳造用ノズルは、酸
化防止用コーティング材の一層目に、82重量%を超え
るアルミナを含有する高融点のコーティング材を塗布す
る。連続鋳造用ノズル本体にはZrO2−C系またはA
23−C系などの材料を使用する。上記酸化防止用コ
ーティング材を被覆することにより、通常の予熱条件で
は溶融しないアルミナリッチな皮膜が前記ZrO2−C
系またはAl23−C系などの材料層の上に形成され
る。
【0014】二層目以降には、ガラス化温度500〜1
300°C程度のコーティング材を塗布する。本発明は
ZrO2−C系またはAl23−C系などの材料の連続
鋳造用ノズル本体に第一層目のコーティング材として8
2重量%を超えるアルミナを含有することが重要であ
り、二層目以降に他の酸化防止用コーティング材をさら
に施すことが好ましく、かと言って二層目以降の酸化防
止用コーティング材の選定に特に制限されるものではな
い。二層目は、たとえばガラス化温度1300°Cとす
れば、成分的にはSiO274重量%、Al2314重
量%のようなものが用いられる。
【0015】本発明の82重量%を超えるアルミナを含
有する酸化防止用コーティング材を形成した場合には、
連続鋳造用ノズル本体の例えばZrO2原料中のCaO
との反応を防止し、また溶融したコーティング材の湿潤
を防ぐためにガラス皮膜の破れや消失をなくすことが可
能となる。そして、このため予熱時の酸化がなくなり、
高耐用性が得られる。
【0016】ここではZrO2−C系層またはAl23
−C系層の表面について説明したが、本発明の82重量
%を超えるアルミナを含有する酸化防止用コーティング
材を用いた場合には、他の材料系についても同様の効果
が得られる。そして特にZrO2−C系について、予熱
時の酸化防止の効果が著しい。
【0017】酸化防止用コーティング材の組成におい
て、アルミナ82重量%以下では、融点が低下するため
上記効果が低下し、ガラス皮膜の破れ等が発生し易くな
るので、82重量%を超えて含有させることが必要であ
る。
【0018】上記本発明の酸化防止用コート材の作製に
おいては、まず上記組成となる原料及び有機または無機
系の結合剤に各種分散剤などを加え、溶媒として水を使
用して適切な粘度および粒度に調節したスリップを得
る。
【0019】本発明のノズルに塗布するに際しては、従
来のコーティング材の塗布方法と同様に、予めノズルを
予熱しておき、上記酸化防止用コーティング材をスプレ
ー、ディピング(どぶ漬け)または刷毛塗りにて適切な
厚みに塗布する。さらに予熱後、ガラス化温度500〜
1300°C程度のコーティング材を2層目以降に塗り
重ねて完成させる。本酸化防止用コート材の塗布厚みと
しては、0.2mm以上が好ましい。0.2mm未満で
は皮膜が薄すぎるため、上記効果が少なくなり、ガラス
皮膜の破れなどが発生し易くなる。
【0020】図1は、本発明の連続鋳造ノズルの酸化防
止用コーティング材を塗布した状態の例および予熱時の
ガラス皮膜の状態を示す。図1の(A)は、本発明の酸
化防止用コーティング材の塗布状態の断面を図解したも
のである。1は90重量%のアルミナを含有するコーテ
ィング材、2はガラス化温度1300°Cの二層目のコ
ーティング層、3はガラス化温度700°Cの三層目の
コーティング層を示す。また4はZrO2骨材の例を、
5は 黒鉛またはレジンコークスの例をそれぞれ示す。
図1の(B)では、予熱を受けた場合の断面を図解した
もので、表面にガラス皮膜6が形成されている。
【0021】図2に、従来の連続鋳造ノズルの酸化防止
用コーティング材を塗布した状態の例および予熱により
ガラス皮膜が欠損していく様子を示す。図2の(A)
は、第一層としてガラス化温度1300°Cのコーティ
ング材2およびその上に第二層としてガラス化温度70
0°Cのコーティング材3を塗布した状態の断面を図解
したものである。図2の(B)および(C)は予熱した
場合で、(B)の段階ではガラス皮膜7の破れ8が生
じ、(C)の段階ではガラス皮膜7の浸潤が発生してい
る。
【0022】
【実施例および比較例】本発明の酸化防止用コーティン
グ材を塗布した本発明品と従来の酸化防止用コーティン
グ材を塗布した従来品について、酸化テストを実施し
た。試料形状はφ30×h30mmである。本発明品は
1層目にAl2390重量%を含有するコーティング材
を塗布し、2層目および3層目にそれぞれガラス化温度
1300°C、ガラス化温度700°Cの従来のコーテ
ィング材を塗布した。従来品については1層目にガラス
化温度1300°C、2層目にガラス化温度700°C
のコーティング材の従来品と同様のコーティング材を塗
布して供試試料とした。被コーティング材はいずれもZ
rO2−C系材を用いた。
【0023】試験条件として 、温度1000、120
0、1400°Cの3水準、時間2、4、6hrの3水
準で実施した。この試験結果を表1および図3に示す。
該表1および図3に示す数値は重量減少率を耐酸化性指
数で表しており、従来品における1000°Cおよび2
hrの加熱条件の場合を100とする。したがって、数
値が大きい程従来品よりも耐酸化性に優れることを示し
ている。表1および図3から明らかなように、本発明品
は従来品に比べ加熱時間および加熱温度による変化が少
なく、加熱温度が高い程そして加熱時間が長いほど従来
品との耐酸化性の差が大きくなり、本発明品の効果が大
きいことを確認した。
【0024】また、実機における浸漬ノズルのパウダー
ライン部のZrO2−C層において、従来コーティング
品との比較を行なったところ、本発明コーティング品の
パウダーライン部の溶損量は従来コーティング品のそれ
に比べ少なく、予熱時の酸化状態の差が浸漬ノズルのラ
イフに大きな影響を与えていることを確認した。
【0025】
【表1】
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、ジルコニア−カーボン
系材質またはアルミナ−カーボン系材質などから形成さ
れる浸漬ノズルまたはロングノズルなどの連続鋳造用ノ
ズルにおいて、予熱によりにアルミナリッチな皮膜が形
成され、ガラス皮膜の破れや消失を効果的に防止するこ
とができ、コーティング材の耐酸化性が著しく改良され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、従来の酸化防止用コーティング材の
塗布状況および予熱時のガラス欠損の状況を示す説明図
である。
【図2】 図2は、本発明の酸化防止用コーティング材
の塗布状況および予熱時のガラス皮膜の状況を示す説明
図である。
【図3】 図3は、温度1000、1200、1400
°Cの3水準、時間2、4、6hrの3水準で実施した
酸化テストの実施結果を示す。
【符号の説明】
1:Al2380重量%を超えて含有するコーティング
材 2:ガラス化温度1300°Cのコーティング層 3:ガラス化温度700°Cのコーティング層 4:ZrO2骨材 5:黒鉛およびレジンコークス 6,7:ガラス皮膜 8:皮膜の破れ 9:ガラス皮膜の浸潤

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 連続鋳造用ノズルの一部の表面または全
    表面に、第一層目として82重量%を超えるアルミナを
    含有するコーティング材を塗布することを特徴とする連
    続鋳造用ノズル。
  2. 【請求項2】 塗布されるノズル本体の一部または全部
    が、ジルコニア−カーボン系材質から形成された連続鋳
    造用ノズル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】 塗布されるノズル本体の一部または全部
    が、アルミナ−カーボン系材質から形成された連続鋳造
    用ノズル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。
  4. 【請求項4】 コーティング材の厚みが0.2mm以上
    であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に
    記載の連続鋳造用ノズル。
  5. 【請求項5】 コーティング材の残部がSiO2および
    またはNa2Oを含有することを特徴とする請求項1〜
    4のいずれか一項に記載の連続鋳造用ノズル
  6. 【請求項6】 連続鋳造用浸漬ノズルまたはロングノズ
    ルであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項
    に記載の連続鋳造用ノズル。
JP8553697A 1997-03-21 1997-03-21 連続鋳造用ノズル Pending JPH10263764A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109320240A (zh) * 2017-07-31 2019-02-12 上海利尔耐火材料有限公司 一种氧化锆水口及其制造方法
JP2020083689A (ja) * 2018-11-22 2020-06-04 明智セラミックス株式会社 ジルコニア・カーボン質耐火物の保護構造

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109320240A (zh) * 2017-07-31 2019-02-12 上海利尔耐火材料有限公司 一种氧化锆水口及其制造方法
CN109320240B (zh) * 2017-07-31 2021-12-17 上海利尔耐火材料有限公司 一种氧化锆水口及其制造方法
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