JPH1058101A - 連続鋳造用ノズル - Google Patents

連続鋳造用ノズル

Info

Publication number
JPH1058101A
JPH1058101A JP22404796A JP22404796A JPH1058101A JP H1058101 A JPH1058101 A JP H1058101A JP 22404796 A JP22404796 A JP 22404796A JP 22404796 A JP22404796 A JP 22404796A JP H1058101 A JPH1058101 A JP H1058101A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxidation
nozzle
contact
molten steel
continuous casting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP22404796A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Ogata
浩二 緒方
Yoshiharu Iizuka
祥治 飯塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kurosaki Refractories Co Ltd
Original Assignee
Kurosaki Refractories Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kurosaki Refractories Co Ltd filed Critical Kurosaki Refractories Co Ltd
Priority to JP22404796A priority Critical patent/JPH1058101A/ja
Publication of JPH1058101A publication Critical patent/JPH1058101A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続鋳造用ノズルの鋳造中に溶鋼と接触しな
い部分において、比較的低温での耐酸化性の改善や厚み
の制限による製造上の問題点を解決することのできる連
続鋳造用ノズルの提供。 【解決手段】 硼素化合物を0.3〜20重量%と残部
がカーボン含有耐火物からなる高耐酸化性材質4を、鋳
造中に溶鋼と接触しない部分3の外表面から0.5mm
以上の厚さとし、溶鋼と接触しかつフランジ部より下の
内孔面5からは5mm以上離して配置したことを特徴と
する連続鋳造用ノズルである。硼素化合物としては、炭
化硼素がより好適である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼の連続鋳造に使
用されるロングノズル、浸漬ノズル等の連続鋳造用ノズ
ルにおいて、未浸漬部分の大気による酸化を抑制する連
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使用されるロング
ノズルや浸漬ノズルは、耐熱衝撃性の向上を主目的にカ
ーボン含有材質が適用されている。代表的なカーボン含
有材質としてAl23−SiO2−C系材質があり、カ
ーボンが20〜30重量%含有されている場合が多い。
これらの耐火物は、使用前の予熱や使用中に溶鋼に浸漬
されていない部分が大気と接触することによって発生す
るカーボンの酸化を防止するため、酸化防止剤が表面に
塗布されている。酸化防止剤は、一般にSiO2を主成
分として他にAl23、Na2O、K2O、B23等を含
有しており、加熱されると溶融してガラス化し、外表面
にガラス層が生成することで大気との接触を絶つことに
よって酸化防止機能を発揮する。
【0003】しかし、酸化防止剤はロングノズルに装着
されているメタルケースの使用時のずれや溶鋼のスプラ
ッシュあるいはハンドリング時の接触等により酸化防止
膜が破壊され、その部分が酸化する場合がある。
【0004】この対策として、特公平7−108439
号公報には、金属溶湯と接触しない非浸漬部外表面にそ
の厚さ1ミリメートルから15ミリメートルにわたっ
て、低融ガラス成分を含むAl23−SiO2−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が開示されてい
る。
【0005】一方、耐火物組織中に金属や非酸化物等の
酸化防止材を添加し、酸化を防止する方法もある。例え
ば、特公平7−106440号公報には、鋳造用ノズル
において、酸化防止を目的として炭化硼素を1〜5重量
%添加することが記載されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公平
7−108439号公報に開示されたノズルでは外表面
の温度が比較的低い温度(600〜800°C程度)に
長時間さらされると酸化を生じるという問題がある。ま
た、厚さ1mm以下では効果が十分でなく、15mm以
上では使用初期に加わる熱衝撃に耐えられなくなること
から、成形時の偏芯による偏肉や配合の圧縮率にばらつ
きがあると部分的に1mm以上15mm以下の範囲を外
れる場合が起こるという問題がある。このように、前記
ノズルは使用条件及び製造条件に制限が多く十分な実用
性を有していなかった。
【0007】一方、特公平7−106440号公報に記
載された方法では、酸化防止を目的として添加した炭化
硼素は酸化して生じたB23が他の骨材と反応して低融
点物質を生成するため、溶鋼と接触する部位で溶損が大
きくなる問題があった。このため、添加量に制限があ
り、外周側の未浸漬部の酸化が完全に防止できないとい
う問題があった。
【0008】本発明は、連続鋳造用ノズルの鋳造中に溶
鋼と接触しない部分において、比較的低温での耐酸化性
の改善や厚みの制限による製造上の問題点を解決するこ
とのできる連続鋳造用ノズルを提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、硼素化合物を
0.3〜20重量%と残部がカーボン含有耐火物からな
る高耐酸化性材質を、鋳造中に溶鋼と接触しない部分の
外表面から0.5mm以上の厚さとし、溶鋼と接触しか
つフランジ部より下の内孔面からは5mm以上離して配
置したことを特徴とする連続鋳造用ノズルである。硼素
化合物としては、炭化硼素がより好適である。
【0010】
【発明の実施の形態】従来のガラスを添加した耐酸化性
材質が600〜800°Cという比較的低温に長時間さ
らされると酸化する原因は、この温度が黒鉛が酸化され
る温度であるにもかかわらず、低融ガラスを添加したA
23・SiO2−SiC−C系材質の酸化防止機能が
十分ではないためである。低融ガラスの軟化点が、例え
ば、600°C以下のような低い温度であり、600〜
800°Cにおいて粘性がかなり低下していたとして
も、ガラスはカーボンに対して濡れ性が悪いため、低融
ガラスはカーボンを被覆したり気孔を埋めるような移動
が困難である。このため低融ガラスを添加したAl23
−SiO2−SiC−C系材質は、低温でのカーボンの
酸化を十分に防止することができない。
【0011】低温域での酸化防止効果を改善するために
は、黒鉛よりも先に酸素を捕捉する原料の添加が有効で
ある。特に、硼素化物は酸化開始温度が一般に低く、例
えば、黒鉛が約600°Cより酸化するのに対して、B
4CやZrB2は約500°Cより酸化する。したがっ
て、硼素化合物を添加することによって侵入してきた酸
素が黒鉛より先に硼素化合物に捕捉されるため、黒鉛の
酸化が防止される。本発明に使用される硼素化合物は、
例えば、B4C、ZrB2、TiB2、SiB2、Ca
6、金属硼素あるいは硼素合金等の1種または2種以
上が使用できる。
【0012】硼素化合物の中では炭化硼素の添加が最も
最適である。これは炭化硼素が酸化すると、次の反応式
によりB23が生成する際に約2.5倍の体積の膨張が
あるため気孔を埋める作用があり、その後の空気の侵入
を抑制することが出来るためである。
【0013】B4C+4O2→2B23+CO2 体積膨張の点では金属棚素及びその合金も有用である
が、これらは一般的に高価であることから炭化棚素が最
適である。
【0014】また、低融ガラスを添加したAl23−S
iO2−SiC−C系材質は製造時の焼成により、ガラ
スによりマトリクス部の一部が焼結するために、本体の
材質と比較して組織が緻密になり高弾性率となる、した
がって、使用時の熱衝撃によりこれらの層間に亀裂が入
って割れやすくなる。しかしながら、炭化硼素等は、還
元雰囲気での焼成においては、焼結しないために本体の
組織と似た弾性率を有するため、本体材質との層間での
亀裂が発生する問題はなくなるのである。したがって、
割れの問題からくる厚みの制限も特にないのである。
【0015】このように、本体材質と溶鋼に接触しない
部分に配置する高耐酸化性材質の2層からなるロングノ
ズルや浸漬ノズルには、製造時の焼成によって低融物を
生成しない炭化硼素等の硼素化合物を添加することが従
来のガラス添加と比較して割れの面からも優れているの
である。
【0016】したがって、本発明では、硼素化合物を
0.3〜20重量%と残部がカーボン含有耐火物からな
る高耐酸化性材質を、鋳造中に溶鋼と接触しない部分に
配置したものである。
【0017】カーボン含有耐火物とは、特に限定される
ものではないが、ロングノズルや浸漬ノズルに一般的に
使用されているものであり、例えば、アルミナ−カーボ
ン質系、アルミナ−炭化珪素−カーボン質系、アルミナ
−シリカ−カーボン質系あるいはジルコニア−カーボン
質系等が使用できる。さらに、カーボン含有耐火物は、
熱膨張特性の違いによって発生する応力を緩和するため
には本体と類似の材質を適用するのが好適である。
【0018】次に、硼素化合物の含有量は、0.3〜2
0重量%とされていることが必要である。硼素化合物の
含有量が0.3%未満では十分な耐酸化性が得られない
からである。硼素化合物の添加量が多くなるほど耐酸化
性は向上するが、経済的な面を考え合わせると必要以上
の添加は無意味で、20重量%以下でよい。
【0019】使用する硼素化合物の粒度は、分散性を考
慮すると比較的小さい方が良く、例えば、44μm以下
の粒度が好ましい。
【0020】高耐酸化性材質の使用部位は、鋳造中に溶
鋼と接触しない外表面において、外表面からノズル中心
軸方向へ0.5mm以上の厚みを確保する必要がある。
0.5mm未満では酸化防止剤の被膜が破壊された後の
本体の酸化を防止することが十分出来ない。従来の技術
で述べた特公平7−108439公報では15mmを越
えると使用初期に加わる熱衝撃に耐えられないとされて
いる。これは添加した低融ガラスが焼成によって溶融し
骨材間にガラスボンドを形成することで弾性率が非常に
大きくなるためである。これに対して、本発明で使用す
る硼素化合物は、酸化されてB23が生成しない限りガ
ラスボンドは形成されず、還元雰囲気で焼成するカーボ
ン含有耐火物内ではガラスボンドの形成は非常に少ない
ために弾性率の増大もほとんどないので、使用初期に加
わる熱衝撃に対する抵抗性が高い。
【0021】したがって、外表面からの使用範囲に上限
はないが、硼素化合物が酸化して生成するB23が他の
骨材と低融点化合物を形成するため耐食性には問題があ
る。したがって、使用中の本体の溶損を考慮すると、溶
鋼と接触しかつ損耗が大きいフランジ部より下の内孔面
からは5mm以上離れた位置に配置する必要がある。溶
鋼との接触頻度が少なく損耗の少ないフランジ部の内孔
においては、高耐酸化性材質を配置しても特に問題はな
い。実際には使用される条件によって配置する範囲を適
宜調整する。
【0022】図1〜図4は、本発明の高耐酸化性材質の
ロングノズルにおける適用例を示す断面図である。
【0023】図1に示す実施例は、ストレート部1とフ
ランジ部分2とからなるロングノズルのストレート部1
の未浸漬部3に高耐酸化性材質4を適用した例である。
高耐酸化性材質4は溶融金属が接触する、ストレート部
1の内孔面5から所定の距離がおかれている。
【0024】図2に示す実施例は、ストレート部1から
フランジ部分2まで高耐酸化性材質4を適用した例で、
図3に示す実施例は、フランジ部分2の接合面2aから
ストレート部1の未浸漬部3に高耐酸化性材質4を適用
した例である。接合面2aの直下の内孔面5aは、溶鋼
との接触頻度が非常に少ないので、本発明の高耐酸化性
材質4を配置することが可能である。
【0025】図4は浸漬部6が末広がりのべル型の場合
であるが、成形時の配合充填方法を考慮すると、未浸漬
部3の外周側面に均一な厚みで高耐酸化性材質4を配置
することが容易でない場合、図4に示すように高耐酸化
性材質4を配置すればよい。
【0026】
【実施例】表1に耐酸化性材質の配合割合を示す。
【0027】
【表1】 表1に示すような配合割合を有する材料を、図1に示す
ようにロングノズルの未浸漬部の外表面に厚さ5mmに
なるように成形し、コークス中に埋め込んで1000°
Cで12時間焼成した。このロングノズルを鋼のスラブ
用連鋳機にて極低炭及び低炭アルミキルド鋼の鋳造に5
本ずつ供した。
【0028】1ch(チャージ)約60分で連続して平
均14.5ch使用した。使用中の未浸漬部の外表面は
メタルケース下端付近で約700°Cであった。使用し
たロングノズルのメタルケース下端付近をカットして断
面の酸化状態を目視にて観察し、全く酸化がない場合を
〇、一部酸化があるが酸化された部分の厚みが小さいた
め使用上差し使えないと判断される場合を△、折れや漏
鋼の可能性があるほど深く酸化されている場合を×と評
価した。
【0029】実施例1は一部に酸化があるものの、酸化
層の厚みは1〜2mm程度であり使用上差し支えないと
判断した。実施例2及び3は全く酸化がなく良好な結果
が得られた。これに対して、比較例1及び2は全周の約
半分に酸化層が見られ、最大で約10mmの酸化層があ
り、外的応力による折れや、さらに、鋳造時間が良くな
った場合に、この部分から漏鋼する可能性が大きいと推
定された。
【0030】表2は高耐酸化性材質層の厚みについて検
討するため、表1の実施例2と比較例2で使用した配合
を使用し、未浸漬部外表面に配置する高耐酸化性材質層
の厚みについて検討を行なった。未浸漬部の肉厚は30
mmであり、製造方法及び評価方法は前述した方法と全
く同一である。表2に検討結果を示す。
【0031】
【表2】 実施例4は、一部に酸化があったもののその厚みは1〜
2mm程度であり、使用上差し支えないと判断した。実
施例5は全く酸化がなく良好な結果が得られた。
【0032】比較例3は、使用後の内孔の容損が大きく
不良であった。これは内孔面にB23からなる低融物が
生成したために溶損が大きくなったものと思われる。
【0033】比較例4は、ほぼ全周にわたって酸化層が
見られ、最大で約15mmの酸化層があり、外的応力に
よる折れや、さらに、鋳造時間が長くなった場合に、こ
の部分から漏鋼する可能性が非常に大きいと推定され
た。比較例5は1本目に使用初期のスポールにより割れ
が発生し使用中止となった。
【0034】
【発明の効果】
(1) 酸化防止材として、低温から酸化防止に効果の
ある硼素化合物を使用することで、低温域での耐酸化性
に優れる連続鋳造用ノズルが得られた。
【0035】(2) 製造時の焼成でガラスが生成しな
いので、高耐酸化性材質層を大きく確保できるため、酸
化防止効果が大きい。
【0036】(3) 溶鋼と接触する部位には、硼素化
合物を添加しなくてすむため、硼素化合物が酸化するこ
とによる耐食性の低下がない。
【0037】(4) 溶鋼と接触しない部分あるいは接
触の少ない部分に硼素化合物を添加するため、硼素化合
物の添加量を増加することができ、大きな酸化防止効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の高耐酸化性材質をロングノズルの未
浸漬部のストレート部に適用した実施例の断面図であ
る。
【図2】 本発明の高耐酸化性材質をロングノズルの未
浸漬部のストレート部からフランジ部分まで適用した実
施例の断面図である。
【図3】 本発明の高耐酸化性材質をロングノズルの接
合面及び未浸漬部のストレート部に適用した実施例の断
面図である。
【図4】 本発明の高耐酸化性材質を末広がりのべル型
のロングノズルに適用した実施例の断面図である。
【符号の説明】
1 ストレート部 2 フランジ部分 2a 接合面 3 未浸漬部 4 高耐酸化性材質 5 内孔面 5a 接合面の直下の内孔面 6 浸漬部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 硼素化合物を0.3〜20重量%と残部
    がカーボン含有耐火物からなる高耐酸化性材質を、鋳造
    中に溶鋼と接触しない部分の外表面から0.5mm以上
    の厚さとし、溶鋼と接触しかつフランジ部より下の内孔
    面からは5mm以上離して配置したことを特徴とする連
    続鋳造用ノズル。
  2. 【請求項2】 ストレート部に高耐酸化性材質を配置し
    た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】 ストレート部及びフランジ部に高耐酸化
    性材質を配置した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】 硼素化合物が炭化硼素であることを特徴
    とする請求項1、2又は3記載の連続鋳造用ノズル。
JP22404796A 1996-08-26 1996-08-26 連続鋳造用ノズル Pending JPH1058101A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22404796A JPH1058101A (ja) 1996-08-26 1996-08-26 連続鋳造用ノズル

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22404796A JPH1058101A (ja) 1996-08-26 1996-08-26 連続鋳造用ノズル

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1058101A true JPH1058101A (ja) 1998-03-03

Family

ID=16807769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22404796A Pending JPH1058101A (ja) 1996-08-26 1996-08-26 連続鋳造用ノズル

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1058101A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017122531A (ja) * 2016-01-06 2017-07-13 明智セラミックス株式会社 耐火物の断熱構造
JP2017194191A (ja) * 2016-04-19 2017-10-26 明智セラミックス株式会社 耐火物の保温構造

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017122531A (ja) * 2016-01-06 2017-07-13 明智セラミックス株式会社 耐火物の断熱構造
JP2017194191A (ja) * 2016-04-19 2017-10-26 明智セラミックス株式会社 耐火物の保温構造

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5370370A (en) Liner for submerged entry nozzle
JP2005533929A (ja) 改善されたセラミックス/金属材料およびその製造法
EP1275626A1 (en) Carbonaceous refractory and method for preparing the same
JPH1058101A (ja) 連続鋳造用ノズル
JP3393829B2 (ja) 浸漬ノズル
GB2081702A (en) Immersion Nozzle for Continuous Casting of Molten Steel
KR100239938B1 (ko) 연속주조용 침지노즐
JPS62158561A (ja) 溶鋼低温鋳造用ノズル
JPH07115912B2 (ja) 鋳造用ノズル
JP2005028441A (ja) 鋼の連続鋳造用浸漬ノズル
JPH0987011A (ja) スライディングノズル装置用上ノズルの製造方法およびその方法で製造された上ノズル
KR100349243B1 (ko) 연속주조용 침지노즐
JPH0662350B2 (ja) 通気性耐火物
KR100384618B1 (ko) 용융금속 흐름 제어용 슬라이딩 플레이트 내화재
JP4671141B2 (ja) 上部ノズルれんが
JPH0319183B2 (ja)
JP2005144462A (ja) 連続鋳造用浸漬ノズル及びその製造方法
JPH07112251A (ja) 連続鋳造用浸漬ノズル
JP2971824B2 (ja) 高耐蝕性耐火物
JPH05261500A (ja) 連続鋳造用ノズル
JPH05329592A (ja) 連続鋳造用浸漬ノズル
KR100336878B1 (ko) 연속주조용 스토파
KR100318492B1 (ko) 용융금속 흐름제어용 슬라이딩 플레이트 내화재
CN115246742A (zh) 高氧钢连铸用长水口
KR20030038947A (ko) 연속주조용 하부노즐과 침지노즐 사이에 설치되는 씰링재