JPH10314928A - スライディングノズル用詰め物及びそれを用いた取鍋の受鋼方法 - Google Patents

スライディングノズル用詰め物及びそれを用いた取鍋の受鋼方法

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JPH10314928A
JPH10314928A JP9148685A JP14868597A JPH10314928A JP H10314928 A JPH10314928 A JP H10314928A JP 9148685 A JP9148685 A JP 9148685A JP 14868597 A JP14868597 A JP 14868597A JP H10314928 A JPH10314928 A JP H10314928A
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Akinori Wakagi
明徳 若木
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修 西岡
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晶 松尾
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自然開口率の優れたスライディングノズル
用詰物を提供する。 【解決手段】ＳｉＯ2を８０ｗｔ％以上含有する珪砂６
５〜９０ｗｔ％と、平均粒子径が０．１〜３．０ｍｍ，
見掛け嵩比重が０．５以上，溶融温度１１５０℃以下の
球状に造粒された顆粒状成型物との混合物よりなるスラ
イディングノズル用詰め物である。顆粒状成型物はＣａ
０とＳｉＯ2を主成分とし、Ｃａ０／ＳｉＯ2が０．５以
上１．５以下で、珪砂中のアルカリ成分の含有量が３ｗ
ｔ％以上で、フッ素化合物の含有量が１ｗｔ％以上で、
カーボンの含有量が０．２ｗｔ％以上である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は溶鋼の取鍋に設置さ
れたスライディングノズル（溶鋼流量制御装置）に充填
する詰物に関するものであり、より詳しくは２層充填さ
れる詰物の上層に用いられる詰物に関する。
【０００２】
【従来の技術】取鍋の底部には溶鋼流量を制御するため
のスライディングノズルが設けられている。図１は、ス
ライディングノズルの概略構成を示す断面図である。図
中(1)はノズル受けレンガ（羽口レンガ）、(2)は上部ノ
ズル、(3)は固定板、(4)は摺動板、(5)は下部ノズルで
ある。
【０００３】溶鋼がノズル内で冷却固化してしまうのを
防止するために、取鍋のスライディングノズル内には溶
鋼を入れる前に予め詰め物を充填しておく。
【０００４】摺動板(4)をスライドさせ、上部ノズル(2)
と下部ノズル(5)の開口を一致させると、詰め物は下部
ノズル(5)を通って落下し、ノズルが自然開口される。
開口されたスライディングノズルからは取鍋内の溶鋼が
流出する。
【０００５】上記の詰め物としては、珪砂、珪砂に長石
を混合したもの（特公昭55-18194号）、低純度珪砂と高
純度珪砂を混合したもの（特開昭62-176670号）、クロ
マイト，クロマイトに珪砂を混合したもの（特開平6-71
424号,特開平7-308763号）、カルシウム・アルミネート
質クリンカーを使用したもの（特開平8-300143号）等が
ある。
【０００６】スライディングノズル用詰め物は適度に膨
張することにより詰め物の粒子間に溶鋼が侵入すること
を防止し、焼結層の厚さ強度を適度に調節できることが
求められる。詰め物の粒子間に溶鋼が多く侵入して焼結
層の厚さ強度が溶鋼の自重に耐えるものとなると、自然
開口できなくなるからである。
【０００７】詰め物が落下せず、スライディングノズル
が自然開口しない場合（詰物が詰まったままの場合）
は、酸素ランスによる洗浄を行って詰め物を溶融させて
除去して開口する方法がとられることが多い。
【０００８】しかし、酸素ランスによる洗浄作業は噴射
する酸素による溶鋼の酸化等の問題があり、作業にも危
険が伴う。そこで、自然開口の成功率が高くなるよう
に、種々の詰物が提案されている。
【０００９】しかしながら、従来の１層充填方式の詰め
物では溶鋼と接触する上部は詰め物が適度に膨張して粒
子間の透き間を塞ぎ、溶融ガラス化することにより焼結
し、溶鋼の侵入を防ぎ適度な焼結層を形成することが困
難で、下部は熱により膨張，焼結すると詰め物の体積増
加によりノズル内で詰め物が突っ張って自然開口しにく
くなったり、ノズルの破損を招くおそれもあり好ましく
ない。
【００１０】したがって、詰め物の上部と下部に要求さ
れる相反する条件を満たすために、詰め物を溶鋼と接触
する上層と、その下方に位置する下層との２層構造と
し、各層に異なる性質の詰め物を用いる２層充填方式が
用いられるようになってきた。すなわち、膨張，焼結し
にくい耐火度の高い詰め物を先に充填して下層となし、
その上に焼結層を形成する耐火度の低い詰め物を上層と
して充填するのである。
【００１１】例えば、上層用の詰め物は長石，蝋石ある
いはガラスカレットなど珪砂よりも低融点の物を詰め物
に適量加えることにより、詰め物自体の熔融点を引き下
げ、早期にガラス化し焼結層を形成させようとする提案
（特開平6-71423号）がなされている。又、珪砂中に含
まれるアルカリ成分の含有量が低い珪砂を下層用に用
い、珪砂中に含まれるアルカリ成分の含有量が高い珪砂
を上層用に用いられることがある。
【００１２】ところで、操業面において取鍋は溶鋼の受
鋼前に予め溶鋼の温度が低下しないように1000℃〜1200
℃で予熱されているが、長石，蝋石などの溶融温度は単
体でも各々1220〜1550℃、1650〜1750℃であり、いずれ
も予熱温度ではガラス化し焼結層を形成することなく、
また珪砂との混合物では溶融温度は更に高く、予熱温度
では焼結層は形成されない。
【００１３】ガラスカレットを詰め物に混ぜて使用した
場合は、塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2）が高く溶融後の粘
度が大きいので流動性が低く、詰め物粒子間のガラス化
が不完全になり易いという問題があった。
【００１４】珪砂中に含まれるアルカリ成分の含有量が
高い珪砂にあっては、含有するアルカリ成分が１〜３wt
%程度の範囲であり、珪砂の溶融温度が一般的に1700℃
以上であることから予熱温度では焼結層を形成しない。
【００１５】従来から用いられてきたクロマイト，アル
ミナ，マグネシア，カルシア等の高耐火物は溶融温度が
溶鋼の温度である1550℃〜1650℃よりも高く、焼結しに
くい性質のため、２層充填方式で下層用詰め物としては
適しているが、上層用詰め物または従来の１層式充填方
式に用いた場合には溶鋼温度で膨張せず、詰め物粒子間
に容易に侵入して凝固し、詰め物と強固な溶融シェルを
形成してしまい、自然開口が困難になる。
【００１６】また、これらの高耐火物を珪砂中に混合し
た物については、珪砂との比重差から混合が困難で偏析
を生じやすく、２層充填式の下層として用いるのには使
用できるが、２層充填式の上層や１層充填式では望まれ
る性能が得られないという問題点がある。
【００１７】したがって、これらの詰め物を上層として
用いると、取鍋に溶鋼を受鋼すると詰め物の巻込みによ
る溶鋼の汚染を生じ易いだけでなく、詰め物の粒子間へ
の溶鋼の侵入を十分に防止することができず、自然開口
しにくくなる。
【００１８】このような現状に鑑み、自然開口率が高
く、溶鋼への混入が少ない上層用詰め物について種々検
討した結果、取鍋に溶鋼を受鋼する前の予熱温度で、ガ
ラス化して焼結層を形成する上層用詰め物が有効である
ことを見出した。すなわち、上層用詰め物が予熱温度で
焼結層を形成すれば、溶鋼受鋼時又は取鍋内での溶鋼対
流による詰め物の溶鋼内への巻込みを少なくし、鋼の清
浄化を図ることができる。また、詰め物粒子間への溶鋼
の侵入による強固な溶融シェルの形成を防止し、自然開
口率が向上させることができる。
【００１９】図２はスライディングノズルに詰め物を充
填し、取鍋の予熱により上層用詰め物がガラス化して焼
結層を形成した後に溶鋼を入れた状態を示した図であ
り、(6)は上層用詰め物、(7)は下層用詰め物である。
(8)は溶鋼の地金シェルである。(9)は溶融層、(10)は焼
結層である。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】そこで、スライディン
グノズル用詰め物において、２層充填方式の上層用詰物
として、自然開口の成功率を高めると共に、溶鋼の汚染
を抑制するために、取鍋の予熱温度でガラス化して焼結
層を形成する詰め物と、それを用いた取鍋の受鋼方法を
提供することが課題となる。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明のスライディング
ノズル用詰め物は、取鍋の受鋼時に溶鋼と接する上層
と、該上層の下方に充填される下層との２層を充填する
２層式充填方式の上層用として用いられるスライディン
グノズル用詰め物であって、１２００℃以下でガラス化
して焼結層を形成することを特徴とする。
【００２２】又は、ＳｉＯ2を８０ｗｔ％以上含有する
珪砂６５〜９０ｗｔ％と、平均粒子径が０．１〜３．０
ｍｍ，見掛け嵩比重が０．５以上，溶融温度１１５０℃
以下の球状に造粒された顆粒状成型物との混合物よりな
るスライディングノズル用詰め物であって、フッ素化合
物の含有量が１ｗｔ％以上であることを特徴とする。
【００２３】又は、ＳｉＯ2を８０ｗｔ％以上含有する
珪砂６５〜９０ｗｔ％と、平均粒子径が０．１〜３．０
ｍｍ，見掛け嵩比重が０．５以上，溶融温度１１５０℃
以下の球状に造粒された顆粒状成型物との混合物よりな
るスライディングノズル用詰め物であって、該顆粒状成
型物はＣａ０とＳｉＯ2を主成分とし、Ｃａ０／ＳｉＯ2
が０．５以上１．５以下で、珪砂中のアルカリ成分の含
有量が３ｗｔ％以上で、フッ素化合物の含有量が１ｗｔ
％以上で、カーボンの含有量が０．２ｗｔ％以上である
ことを特徴とするスライディングノズル用詰め物。
【００２４】本発明の取鍋の受鋼方法は、底部にスライ
ディングノズルを有する取鍋に受鋼するに際し、スライ
ディングノズルに上下２層のスライディングノズル用詰
め物を充填し、次いで取鍋の予熱により上層の詰め物を
ガラス化して焼結層を形成させ、その後に取鍋に溶鋼を
受鋼することを特徴とする。
【００２５】上記において珪砂中のＳｉＯ2の含有量を
８０ｗｔ％以上としたのは、珪砂として一般的に使用さ
れる山砂，川砂，珪石，海砂等に含まれるＳｉＯ2の含
有量は８０ｗｔ％以上であるからである。
【００２６】珪砂の配合割合を６５〜９５ｗｔ％とした
のは、珪砂の配合割合が６５ｗｔ％未満では顆粒状成型
物の配合割合が多くなり、顆粒状成型物中に含まれるア
ルカリ成分による粒子間のガラス化が進行し過ぎ、逆に
９５ｗｔ％を越える顆粒状成型物の配合割合が少なくな
りガラス化が不十分となるからである。
【００２７】珪砂としてはＳｉＯ2の含有量が８０ｗｔ
％以上の山砂，川砂，珪石，海砂等が利用できる。
【００２８】珪砂中のアルカリ成分の含有量を３ｗｔ％
以上としたのは、３ｗｔ％未満では1550℃〜1650℃の溶
鋼条件ではガラス化による溶鋼の粒子間への侵入防止効
果が十分得られないためである。本発明において珪砂中
のアルカリ成分とは（Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ＋Ｌｉ2Ｏ）のア
ルカリ金属酸化物のことである。
【００２９】顆粒状成型物において、骨材（カーボン）
の含有量を０．２％以上としたのは、０．２％未満では
顆粒状成型物の溶融速度が速くなり、詰め物が過焼結し
易く高い自然開口率が望めないからである。
【００３０】顆粒状成型物は粒度調整した原粉末を混合
し、公知の方法により造粒して製造するが、形状として
はスライディングノズルへの充填性から球状とした。
【００３１】成型物を顆粒状としたのは粉状では珪砂と
の粒度差から混合が難しく、偏析し、過焼結になり易
く、スライディングノズル内で突っ張りを起こし易くな
り開口性が低くなるからである。ここに粒度を０．１ｍ
ｍ〜３．０ｍｍとしたのは珪砂の粒度が通常０．５〜
３．０ｍｍの範囲で使用されることから、偏析が起こり
にくい範囲としたためである。また、成型物の粒度が
０．１ｍｍ未満になると混合作業時に大量の粉塵が発生
し、周囲の環境を損ねることがあり、反対に３．０ｍｍ
以上になると粒子間の空隙率が大きくなりすぎ、粒子間
への溶鋼の侵入を招くおそれがある。
【００３２】顆粒状成型物中に含まれるフッ素化合物は
溶融温度を引き下げ、溶融後の流動性を高める手段とし
て添加している。フッ素化合物としては、例えばＣａＦ
2，ＮａＦ，Ｎａ3ＡｌＦ6，ＭｇＦ2，ＡｌＦ3，ＢａＦ2
等がある。フッ素化合物の含有量を１ｗｔ％以上とした
のはフッ素化合物が強力な還元剤であり、Ｆ-がＳｉＯ2
と反応してＳｉＦ4になると膨張により溶融温度を引き
下げることができるためである。フッ素化合物の含有量
が１ｗｔ％未満では詰め物が膨張し始め焼結に至る温度
600〜1200℃では膨張による溶融の効果がほとんど見ら
れない。
【００３３】溶融温度を1150℃以下としたのは、溶融温
度が1150℃を越える詰め物では粒子間に伝わるガラス化
の速度が遅く、取鍋での予熱温度において焼結しないか
らである。
【００３４】見掛け嵩比重を０．５以上としたのは、
０．５未満になると珪砂の嵩密度が通常１．２〜１．６
程度であることから、混合時に比重差により混合容器内
で浮いてしまい、珪砂との混合が困難となるからであ
る。
【００３５】尚、下層用の詰め物としては従来から用い
られていた膨張，焼結しにくい耐火度の高い詰め物もの
を利用できる。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を好適な実施例を用
いて説明する。 ［実施例１］スライディングノズルに上下２層の詰め物
を充填する２層充填方式とする。
【００３７】本実施例の上層詰め物は粒度が０．５〜
２．０ｍｍで、珪砂中のアルカリ成分の範囲が１．５〜
２．０ｗｔ％とした川砂にカーボンを３ｗｔ％添加した
もの（以下「基礎珪砂」という）に、顆粒状成型物(A)
を２５ｗｔ％配合し，混合したものである。
【００３８】ここに、顆粒状成型物(A)はＣａ０とＳｉ
Ｏ2を主成分とし（Ｃａ０／ＳｉＯ2≒１．０５）、珪砂
中のアルカリ成分の範囲が１２．０〜１３．０ｗｔ％、
溶融温度１１５０℃に調整した後、造粒を行い粒度範囲
を０．１〜２．０ｍｍとしたものである。
【００３９】本実施例における上層詰め物の化学成分を
表１に示す。
【表１】 尚、表中のＴ・Ｃはカーボンの量（トータル・カーボ
ン）を意味する。
【００４０】下層詰め物は、粒度が０．５〜２．０ｍｍ
で、珪砂中のアルカリ成分の範囲が１．３〜１．５ｗｔ
％に調整した山砂に対してカーボンを３ｗｔ％添加した
ものを用いた。
【００４１】［実施例２］実施例１と同様に２層充填方
式とし、下層詰め物は実施例１と同じものを用いた。
【００４２】本実施例の実施例１における「基礎珪砂」
に、顆粒状成型物(B)を２５ｗｔ％配合し，混合したも
のである。
【００４３】ここに、顆粒状成型物(B)はＣａ０とＳｉ
Ｏ2を主成分とし（Ｃａ０／ＳｉＯ2≒０．８４）、珪砂
中のアルカリ成分の範囲が１４．０〜１５．０ｗｔ％、
溶融温度１０８０℃に調整した後、造粒を行い粒度範囲
を０．１〜２．０ｍｍとしたものである。
【００４４】本実施例における上層詰め物の化学成分を
表２に示す。
【表２】
【００４５】［比較例１］実施例１と同様に２層充填方
式とし、下層詰め物は実施例１と同じものを用いた。
【００４６】上層詰め物は実施例１における「基礎珪
砂」を（他に何も配合せずに）そのまま用いている。本
比較例における上層詰め物の化学成分を表３に示す。
【表３】
【００４７】［比較例２］実施例１と同様に２層充填方
式とし、下層詰め物は実施例１と同じものを用いた。
【００４８】上層詰め物は実施例１における「基礎珪
砂」に粉末パウダーを２５ｗｔ％配合し混合したもので
ある。粉末パウダーは粒度が０．１ｍｍ以下であり、Ｃ
ａ０とＳｉＯ2を主成分とし（Ｃａ０／ＳｉＯ2≒１．０
７）、珪砂中のアルカリ成分の範囲が３．５〜４．０ｗ
ｔ％、溶融温度１１８０℃に調整されている。
【００４９】本比較例における上層詰め物の化学成分を
表４に示す。
【表４】
【００５０】［試験］上記の実施例１，実施例２，比較
例１，比較例２について、開口性の試験を行った。結果
を表５に示す。
【００５１】
【表５】
【００５２】表５における自然開口性の判断基準は、
８，０００回の計測において自然開口の成功率が９５％
未満のものを「不良」、９５％以上９７％未満のものを
「やや不良」、９７％以上９９％未満のものを「良」、
９９％以上のものを「優良」とした。
【００５３】試験結果から明らかなように、本発明の実
施例では高い自然開口率を得ることができた。
【００５４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により自然開
口率の高いスライディングノズル用詰め物を提供するこ
とができ、効率よく操業することができる。又、不開口
に伴う溶鋼の品質の劣化や、開口のための危険な作業の
必要性を大幅に減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スライディングノズルの構成を示した図。
【図２】スライディングノズルに詰め物を充填し、取鍋
を予熱後に溶鋼を入れた状態を示した図。
【符号の説明】
(1) ノズル受けレンガ（羽口レンガ） (2) 上部ノズル (3) 固定板 (4) 摺動板 (5) 下部ノズル (6) 上層用詰め物 (7) 下層用詰め物 (8) 溶鋼の地金シェル (9) 溶融層 (10) 焼結層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷本 幸一郎 兵庫県姫路市広畑区末広町１丁目33番地 フジライト工業株式会社内 (72)発明者 菅原 栄 兵庫県姫路市広畑区末広町１丁目33番地 フジライト工業株式会社内 (72)発明者 若木 明徳 兵庫県姫路市広畑区富士町１番地 新日本 製鐵株式会社広畑製鐵所内 (72)発明者 西岡 修 兵庫県姫路市広畑区富士町１番地 新日本 製鐵株式会社広畑製鐵所内 (72)発明者 松尾 晶 福岡県豊前市大字八屋2544−６ 日鐵建材 工業株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 取鍋の受鋼時に溶鋼と接する上層と、該
    上層の下方に充填される下層との２層を充填する２層式
    充填方式の上層用として用いられるスライディングノズ
    ル用詰め物であって、１２００℃以下でガラス化して焼
    結層を形成することを特徴とするスライディングノズル
    用詰め物。
  2. 【請求項２】 ＳｉＯ2を８０ｗｔ％以上含有する珪砂
    ６５〜９０ｗｔ％と、平均粒子径が０．１〜３．０ｍ
    ｍ，見掛け嵩比重が０．５以上，溶融温度１１５０℃以
    下の球状に造粒された顆粒状成型物との混合物よりなる
    スライディングノズル用詰め物であって、フッ素化合物
    の含有量が１ｗｔ％以上であることを特徴とするスライ
    ディングノズル用詰め物。
  3. 【請求項３】 ＳｉＯ2を８０ｗｔ％以上含有する珪砂
    ６５〜９０ｗｔ％と、平均粒子径が０．１〜３．０ｍ
    ｍ，見掛け嵩比重が０．５以上，溶融温度１１５０℃以
    下の球状に造粒された顆粒状成型物との混合物よりなる
    スライディングノズル用詰め物であって、 該顆粒状成型物はＣａ０とＳｉＯ2を主成分とし、Ｃａ
    ０／ＳｉＯ2が０．５以上１．５以下で、珪砂中のアル
    カリ成分の含有量が３ｗｔ％以上で、フッ素化合物の含
    有量が１ｗｔ％以上で、カーボンの含有量が０．２ｗｔ
    ％以上であることを特徴とするスライディングノズル用
    詰め物。
  4. 【請求項４】 底部にスライディングノズルを有する取
    鍋に受鋼するに際し、スライディングノズルに上下２層
    のスライディングノズル用詰め物を充填し、次いで取鍋
    の予熱により上層の詰め物をガラス化して焼結層を形成
    させ、その後に取鍋に溶鋼を受鋼することを特徴とする
    取鍋の受鋼方法。
JP14868597A 1997-05-21 1997-05-21 スライディングノズル用詰め物及びそれを用いた取鍋の受鋼方法 Expired - Lifetime JP3684418B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006297426A (ja) * 2005-04-18 2006-11-02 Yamakawa Sangyo Kk 取鍋摺動開閉装置用充填材
CN108405845A (zh) * 2016-11-07 2018-08-17 中车齐齐哈尔车辆有限公司 向钢包中填装引流砂的填装方法
CN110385424A (zh) * 2019-08-30 2019-10-29 马鞍山钢铁股份有限公司 一种有利于提高if钢洁净度的引流砂灌砂方法

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