JPH11277220A - Nozzle filling material - Google Patents
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- JPH11277220A JPH11277220A JP8444698A JP8444698A JPH11277220A JP H11277220 A JPH11277220 A JP H11277220A JP 8444698 A JP8444698 A JP 8444698A JP 8444698 A JP8444698 A JP 8444698A JP H11277220 A JPH11277220 A JP H11277220A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属容器に付
設される出湯用ノズルのノズル充填材に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nozzle filler for a tapping nozzle attached to a molten metal container.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、取鍋などの溶融金属容器には
溶融金属の出湯量の調整および停止を行うための出湯用
ノズル、たとえばスライディングノズル装置（以後、ス
ライディングノズルと呼ぶ）が取鍋の底部に付設されて
いる。スライディングノズル１は、図３に示すように上
部ノズル３と、上部プレート４と、下部プレート５と、
下部ノズル６とを含んで構成される。上部ノズル３と上
部プレート４とは、上部プレート４を下方にして一体的
に組立てられており、上部ノズル３および上部プレート
４には両者を上下方向に貫通する上ノズル孔１０が形成
されている。取鍋７には、耐火物１４が内張りされてお
り、取鍋７の底部の耐火物１４には、マスれんが８が設
けられている。マスれんが８には、上下方向に延びる貫
通孔が形成されている。上ノズル３は、マスれんが８の
貫通孔に下方から嵌合されており、上部プレート４は取
鍋７の鉄皮９に固定されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a molten metal container such as a ladle is provided with a tapping nozzle, for example, a sliding nozzle device (hereinafter, referred to as a sliding nozzle) for adjusting and stopping a molten metal tapping amount. It is attached to the bottom. As shown in FIG. 3, the sliding nozzle 1 includes an upper nozzle 3, an upper plate 4, a lower plate 5,
And a lower nozzle 6. The upper nozzle 3 and the upper plate 4 are integrally assembled with the upper plate 4 facing downward, and the upper nozzle 3 and the upper plate 4 are formed with an upper nozzle hole 10 that penetrates both in the vertical direction. . The ladle 7 is lined with a refractory 14, and the refractory 14 at the bottom of the ladle 7 is provided with a mass brick 8. The mass brick 8 is formed with a through-hole extending vertically. The upper nozzle 3 is fitted into the through hole of the mass brick 8 from below, and the upper plate 4 is fixed to the iron shell 9 of the ladle 7.
【０００３】下部プレート５と下部ノズル６とは、下部
ノズル６を下方にして一体的に組立てられており、下部
プレート５および下部ノズル６には両者を上下方向に貫
通する下ノズル孔１１が形成されている。下部プレート
５は、上部プレート４の下方に摺動変位自在に設けられ
ており、図示しない油圧シリンダによって水平方向に往
復変位される。これによって、固定位置に形成されてい
る上ノズル孔１０に対して下ノズル孔１１を近接離反さ
せることができる。したがって、上ノズル孔１０と下ノ
ズル孔１１とを一致させればスライディングノズル１は
開状態になり、図３に示すように上ノズル孔１０と下ノ
ズル孔１１とを離反させればスライディングノズル１は
閉状態になる。[0003] The lower plate 5 and the lower nozzle 6 are integrally assembled with the lower nozzle 6 facing downward, and a lower nozzle hole 11 is formed in the lower plate 5 and the lower nozzle 6 so as to vertically penetrate both. Have been. The lower plate 5 is slidably disposed below the upper plate 4 and is reciprocated in the horizontal direction by a hydraulic cylinder (not shown). This allows the lower nozzle hole 11 to approach and separate from the upper nozzle hole 10 formed at the fixed position. Accordingly, the sliding nozzle 1 is opened when the upper nozzle hole 10 and the lower nozzle hole 11 coincide with each other, and when the upper nozzle hole 10 and the lower nozzle hole 11 are separated from each other as shown in FIG. Is closed.
【０００４】取鍋７には、スライディングノズル１を閉
状態にして溶湯が注入され、たとえば炉外精錬と呼ばれ
る取鍋内の溶湯に対する精錬を行った後、スライディン
グノズル１を開状態にして取鍋７から溶湯が出湯され
る。このような一連の処理（以後、チャージと呼ぶ）は
繰返して行われる。溶湯注入時、上ノズル孔１０には溶
湯が侵入する。上部ノズル３および上部プレート４の温
度は、前チャージの余熱が残っていても溶湯の温度より
も低いので、侵入した溶湯は冷却されて凝固し、スライ
ディングノズル１を開状態にしても出湯できなくなるこ
とがしばしばある。このため、従来からこの対策として
上ノズル孔１０内に粒状のノズル充填材１３を充填して
溶湯の侵入を防止する方法が採用されている。ノズル充
填材１３としては、珪砂またはクロム鉱石を主成分とし
て用いるのが一般的である。The molten metal is poured into the ladle 7 with the sliding nozzle 1 closed, and after refining the molten metal in the ladle, for example, called out-of-pile refining, the sliding nozzle 1 is opened and the ladle is opened. The molten metal is discharged from 7. Such a series of processing (hereinafter referred to as charging) is repeatedly performed. When the molten metal is injected, the molten metal enters the upper nozzle hole 10. Since the temperatures of the upper nozzle 3 and the upper plate 4 are lower than the temperature of the molten metal even if the residual heat of the pre-charge remains, the molten metal that has entered is cooled and solidified, so that even if the sliding nozzle 1 is opened, the molten metal cannot be discharged. Often there are. For this reason, as a countermeasure, a method of filling the upper nozzle hole 10 with a granular nozzle filler 13 to prevent the intrusion of the molten metal has conventionally been adopted. As the nozzle filler 13, it is common to use silica sand or chromium ore as a main component.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】近年金属、たとえばス
テンレス鋼の高級化に伴いステンレス溶鋼の炉外精錬比
率が高まる傾向にある。特に真空脱炭法（ＶＯＤ法）で
は取鍋内における溶湯滞留時間の延長および溶湯温度の
上昇などが顕著である。このため、従来のノズル充填材
では以下に述べるように出湯時スライディングノズル１
の自然開孔が困難になる傾向がある。自然開孔とは、ス
ライディングノズル１を開状態にするとノズル充填材１
３が溶湯の静圧によって自然に破れ、溶湯が自然に流出
する現象を意味する。In recent years, as metals, such as stainless steel, have been upgraded, the ratio of molten stainless steel outside the furnace tends to increase. In particular, in the vacuum decarburization method (VOD method), the extension of the molten metal residence time in the ladle and the rise in the molten metal temperature are remarkable. For this reason, in the conventional nozzle filling material, as described below, the sliding nozzle 1 at the time of hot tapping is used.
Tends to be difficult to spontaneously open. Natural opening means that when the sliding nozzle 1 is opened, the nozzle filler 1
3 means a phenomenon in which the molten metal is naturally broken by the static pressure of the molten metal and the molten metal flows out naturally.
【０００６】前記珪砂を主成分とするノズル充填材で
は、珪砂の溶融温度が低いので、焼結性が良好である。
したがって、溶湯注入時に溶湯と接する部分の珪砂は焼
結状態となり、溶湯の下方への侵入を防止する。しかし
ながら、珪砂の焼結が迅速に進行するので、溶湯の取鍋
７における滞留時間が長いときには、焼結層の厚さが増
大して高い強度を持つようになる。したがって、スライ
ディングノズル１を開状態にしても溶湯の静圧によって
焼結層が自然に破れないことがあり、前記自然開孔の成
功率（以後、自然開孔率と呼ぶ）が低下する。また自然
開孔ができないときには、酸素洗浄によって強制的に開
孔させるいわゆる酸素開孔を行わねばならない。酸素開
孔は、危険な作業であるばかりでなく、出湯の遅延によ
る生産性の低下および酸化物の混入による品質の低下を
もたらす。The nozzle filler containing silica sand as a main component has good sinterability since the melting temperature of silica sand is low.
Therefore, the silica sand in a portion in contact with the molten metal at the time of the molten metal is in a sintered state, thereby preventing the molten metal from entering below. However, since the sintering of the silica sand proceeds rapidly, when the residence time of the molten metal in the ladle 7 is long, the thickness of the sintered layer increases to have high strength. Therefore, even when the sliding nozzle 1 is opened, the sintered layer may not be spontaneously broken by the static pressure of the molten metal, and the success rate of the natural opening (hereinafter, referred to as a natural opening rate) is reduced. When the natural opening cannot be performed, so-called oxygen opening for forcibly opening by oxygen cleaning must be performed. Oxygen opening is not only a dangerous operation, but also results in a decrease in productivity due to a delay in tapping and a decrease in quality due to incorporation of oxides.
【０００７】前記クロム鉱石を主成分とするノズル充填
材では、クロム鉱石の溶融温度が２０００℃以上と高い
ので、焼結性が悪く溶湯を注入しても焼結が迅速に進行
しない。したがって、クロム鉱石の粒子間に溶湯が深く
侵入し、侵入した溶湯が凝固して強固な侵入凝固層が形
成される。この結果、珪砂の場合と同様に自然開孔率が
低下し、酸素開孔回数が増大する。In the nozzle filler containing chromium ore as a main component, the melting temperature of chromium ore is as high as 2000 ° C. or higher, so that the sinterability is poor and sintering does not proceed rapidly even when a molten metal is injected. Therefore, the molten metal penetrates deeply between the particles of the chromium ore, and the molten metal that has penetrated solidifies to form a strong penetrating solidified layer. As a result, as in the case of silica sand, the natural porosity decreases, and the number of oxygen porosity increases.
【０００８】このような従来のノズル充填材の問題を解
消するために特公昭６０−５７９４２号公報には、ノズ
ル孔の上層部に珪砂を、下層部にクロム鉱石を充填した
２層式ノズル充填材が開示されている。この２層式ノズ
ル充填材では、上層に珪砂が充填されているので、溶湯
注入時に焼結状態になった珪砂によって溶湯の下方への
侵入を防止することができる。また下層に焼結性の悪い
クロム鉱石が充填されているので、溶湯の滞留時間が長
くなっても下層の焼結強度を低くすることができる。し
たがって、従来のノズル充填材の問題を解消することが
でき、自然開孔率を向上させることができる。しかしな
がら、実操業においてノズル充填材は取鍋上方からの投
入によってノズル孔内に充填されるので、投入時のばら
つきが大きい。したがって、ノズル充填材を２層に安定
して充填することが困難であり、自然開孔率は安定しな
い。In order to solve such a problem of the conventional nozzle filling material, Japanese Patent Publication No. 60-57942 discloses a two-layer nozzle filling method in which silica sand is filled in the upper part of the nozzle hole and chromium ore is filled in the lower part. A material is disclosed. In this two-layer nozzle filler, since the upper layer is filled with silica sand, it is possible to prevent the molten metal from penetrating downward by the silica sand that has been sintered when the molten metal is injected. Further, since the lower layer is filled with chromium ore having poor sinterability, the sintering strength of the lower layer can be reduced even if the residence time of the molten metal is long. Therefore, the problem of the conventional nozzle filler can be solved, and the natural aperture ratio can be improved. However, in actual operation, since the nozzle filler is charged into the nozzle hole by being charged from above the ladle, the dispersion at the time of charging is large. Therefore, it is difficult to stably fill two layers with the nozzle filler, and the natural opening ratio is not stable.
【０００９】本発明の目的は、前記問題を解決し、高温
の溶湯が溶融金属容器内に長く滞留する場合でも、出湯
ノズルの開孔時の自然開孔率を向上することのできるノ
ズル充填材を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to improve the natural hole opening rate of a tapping nozzle when a hot metal stays in a molten metal container for a long time. It is to provide.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、溶融金属容器
に付設される出湯用ノズルのノズル孔内に充填される粒
状のノズル充填材において、粒度分布の異なるクロム鉱
石と珪砂との混合物を主配合成分として含み、クロム鉱
石と珪砂との混合比が９／１〜７／３であり、アルカリ
金属酸化物を配合成分として含み、アルカリ金属酸化物
の含有率が０．３〜２．０％であることを特徴とするノ
ズル充填材である。According to the present invention, there is provided a granular nozzle filler filled in a nozzle hole of a tapping nozzle provided in a molten metal container, wherein a mixture of chromium ore and silica sand having different particle size distributions is used. It contains as a main compounding component, a mixing ratio of chromium ore and silica sand is 9/1 to 7/3, and contains an alkali metal oxide as a compounding component, and a content of the alkali metal oxide is 0.3 to 2.0. % Of the nozzle filler.
【００１１】本発明に従えば、粒度分布の異なるクロム
鉱石と珪砂との混合物が主配合成分として含まれるの
で、大きな粒子の間隙に小さな粒子を充填することがで
き、全体として充填密度を向上することができる。これ
によって、粒子間の間隙を小さくすることができるの
で、溶湯の侵入を防止することができる。According to the present invention, since a mixture of chromium ore and silica sand having different particle size distributions is contained as a main compounding component, small particles can be filled in the gaps between large particles, thereby improving the packing density as a whole. be able to. Thereby, the gap between the particles can be reduced, so that the intrusion of the molten metal can be prevented.
【００１２】また、クロム鉱石と珪砂との混合比が適正
範囲の値に選ばれているので、溶融温度が低くて焼結性
の良好な珪砂の配合量の過小および過大に伴う不具合の
発生を防止することができる。珪砂の配合量が過小な場
合には、溶湯注入時に溶湯と接する部分の粒子間の焼結
が充分に進行しないので、粒子間の間隙を充分に塞ぐこ
とができない。したがって、粒子間に溶湯が侵入し、強
固な侵入凝固層が形成されて自然開孔率が低下する。珪
砂の配合量が過大な場合には、溶湯滞留時に粒子間の焼
結が過大に進行するので強固な焼結層が形成されて自然
開孔率が低下する。これに対して、前記混合比が適正な
場合には、強固な侵入凝固層および焼結層の形成が防止
されるので、自然開孔率が向上する。Further, since the mixing ratio of the chromium ore and the silica sand is selected within a proper range, the occurrence of problems due to the low and high amounts of silica sand having a low melting temperature and good sinterability can be avoided. Can be prevented. If the amount of the silica sand is too small, the sintering between the particles in a portion in contact with the molten metal at the time of pouring the molten metal does not sufficiently proceed, so that the gap between the particles cannot be sufficiently closed. Therefore, the molten metal penetrates between the particles, a strong penetrating solidified layer is formed, and the natural porosity decreases. If the amount of the silica sand is too large, the sintering between particles proceeds excessively during the stagnation of the molten metal, so that a strong sintered layer is formed and the natural porosity decreases. On the other hand, when the mixing ratio is appropriate, the formation of a strong interstitial solidified layer and a sintered layer is prevented, and the natural porosity is improved.
【００１３】また、アルカリ金属酸化物が適正量ノズル
充填材中に配合されているので、ノズル充填材を余熱の
残っているノズル孔内に充填すると溶融温度の低いアル
カリ金属酸化物が溶融または半溶融状態になり、ノズル
充填材の粒子間に結合力を付与する。これによって、溶
湯注入時の初期注入流によってノズル充填材が流失する
という不具合の発生を防止することができる。またアル
カリ金属酸化物は溶融温度が高くて焼結性の悪いクロム
鉱石同士の焼結を溶湯注入時に促進するので、溶湯の粒
子間への侵入を防止することができる。Further, since an appropriate amount of the alkali metal oxide is blended in the nozzle filler, filling the nozzle filler into the nozzle hole where the residual heat remains causes the alkali metal oxide having a low melting temperature to be melted or partially melted. It becomes a molten state and gives a bonding force between particles of the nozzle filler. Thus, it is possible to prevent the problem that the nozzle filler is lost due to the initial injection flow at the time of the molten metal injection. Further, the alkali metal oxide has a high melting temperature and promotes sintering of chromium ores having poor sinterability at the time of pouring the molten metal, so that it is possible to prevent the molten metal from entering between particles.
【００１４】また本発明の前記クロム鉱石および珪砂の
粒度分布における最も出現頻度の多い粒径は、それぞれ
１００〜５００μｍ，６００〜１２００μｍの範囲内の
値に選ばれることを特徴とする。Further, the most frequently occurring particle sizes in the particle size distribution of the chromium ore and the silica sand of the present invention are each selected to have a value in the range of 100 to 500 μm and 600 to 1200 μm, respectively.
【００１５】本発明に従えば、珪砂の粒径がクロム鉱石
の粒径よりも大きいので、珪砂の粒子間隔が相対的に大
きくなる。これによって、溶融温度が低くて焼結性の良
好な珪砂同士の焼結を溶湯滞留時に抑制することができ
るので、過大な焼結層の形成が防止される。According to the present invention, since the particle size of the silica sand is larger than the particle size of the chromium ore, the particle spacing of the silica sand is relatively large. Thereby, sintering of silica sand having a low melting temperature and good sinterability can be suppressed during the stagnation of the molten metal, so that formation of an excessively large sintered layer is prevented.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態で
あるノズル充填材の構成を模式的に示す模式図である。
ノズル充填材１５は、複数の粒状物質の混合物であり、
クロム鉱石１６と珪砂１７と、長石１８と、カーボン１
９とを含んで構成される。本実施の形態のノズル充填材
１５は、図３に示す取鍋７の底部に設けられたスライデ
ィングノズル１の上ノズル孔１０内に前記ノズル充填材
１３に代わって充填される。取鍋７に注入される溶融金
属は、たとえばステンレス溶鋼（以後、溶湯と呼ぶこと
がある）であり、その温度はたとえば１６５０℃であ
る。FIG. 1 is a schematic view schematically showing the structure of a nozzle filler according to an embodiment of the present invention.
The nozzle filler 15 is a mixture of a plurality of particulate substances,
Chromium ore 16, quartz sand 17, feldspar 18, carbon 1
9 is included. The nozzle filler 15 of this embodiment is filled in the upper nozzle hole 10 of the sliding nozzle 1 provided at the bottom of the ladle 7 shown in FIG. The molten metal poured into the ladle 7 is, for example, molten stainless steel (hereinafter sometimes referred to as molten metal), and its temperature is, for example, 1650 ° C.
【００１７】前記クロム鉱石１６は、主成分としてＣｒ
2Ｏ3を３５〜５０重量％含み、さらにＦｅ2Ｏ3，Ａｌ2
Ｏ3，ＭｇＯ，ＳｉＯ2を含む。クロム鉱石１６の溶融温
度は、２０００℃以上と高いので、焼結性が悪く、粒子
間の焼結は進行しにくい。珪砂１７は、主成分としてＳ
ｉＯ2を９５重量％以上含み、さらにＡｌ2Ｏ3，Ｒ2Ｏを
含む。ここで、Ｒ2Ｏはアルカリ金属酸化物、たとえば
Ｎａ2Ｏ，Ｋ2Ｏなどを示す。珪砂１７の溶融温度は、約
１６００〜１６８０℃であるので、焼結性が良好であ
り、粒子間の焼結はクロム鉱石１６に比べて進行しやす
い。長石１８は、主成分としてＳｉＯ2を６５重量％以
上含み、さらにＡｌ2Ｏ3，Ｒ2Ｏを含む。アルカリ金属
酸化物Ｒ2Ｏの溶融温度は１０００℃未満であるので、
溶湯注入時および溶湯滞留時には溶融状態を呈する。カ
ーボン１９は、カーボン粒として配合される。カーボン
粒中の炭素含有率は、ほぼ１００％である。クロム鉱石
１６、珪砂１７および長石１８の化学成分は、たとえば
表１に示すとおりである。The chromium ore 16 contains Cr as a main component.
Containing 35 to 50% by weight of 2 O 3 and further containing Fe 2 O 3 and Al 2
O 3 , MgO, and SiO 2 are included. Since the melting temperature of the chromium ore 16 is as high as 2000 ° C. or higher, the sinterability is poor, and the sintering between the particles hardly proceeds. Silica sand 17 contains S as a main component.
It contains 95% by weight or more of iO 2 and further contains Al 2 O 3 and R 2 O. Here, R 2 O represents an alkali metal oxide, for example, Na 2 O, K 2 O or the like. Since the melting temperature of the silica sand 17 is about 1600 to 1680 ° C., the sinterability is good, and the sintering between particles is more likely to proceed than in the chromium ore 16. Feldspar 18 contains 65% by weight or more of SiO 2 as a main component, and further contains Al 2 O 3 and R 2 O. Since the melting temperature of the alkali metal oxide R 2 O is less than 1000 ° C.,
It exhibits a molten state during the injection of the molten metal and during the stagnation of the molten metal. Carbon 19 is blended as carbon particles. The carbon content in the carbon particles is almost 100%. The chemical components of the chromium ore 16, quartz sand 17 and feldspar 18 are as shown in Table 1, for example.
【００１８】[0018]
【表１】 [Table 1]
【００１９】前記クロム鉱石１６および珪砂１７は、ノ
ズル充填材１５の主配合成分であり、均一な混合物とし
て配合される。本実施の形態におけるクロム鉱石１６お
よび珪砂１７は、異なる粒度分布を有している。これ
は、ノズル充填材１５を上ノズル孔１０内に充填すると
きの充填密度を大きくするためである。これによって、
粒子間の間隙が小さくなるので溶湯のノズル充填材１５
中への侵入を防止することができる。The chromium ore 16 and the silica sand 17 are main components of the nozzle filler 15 and are mixed as a uniform mixture. Chromium ore 16 and silica sand 17 in the present embodiment have different particle size distributions. This is to increase the filling density when filling the upper nozzle hole 10 with the nozzle filler 15. by this,
Nozzle filler 15
Intrusion into the inside can be prevented.
【００２０】前記クロム鉱石１６と、珪砂１７との混合
比は９／１〜７／３の範囲内の値に選ばれる。これは、
前記混合比が９／１を超えると珪砂１７の配合量が過小
であるので、溶湯注入時に溶湯と接する部分における粒
子間の焼結の進行が遅くなり、粒子間の間隙を充分に塞
ぐことができなくなるからである。このため、粒子間へ
の溶湯の侵入を防止することが困難になり、前記強固な
侵入凝固層が形成される。また前記混合比が７／３未満
であると、珪砂１７の配合量が過大であるので、溶湯滞
留時に粒子間の焼結が過大に進行しやすくなるからであ
る。このため、焼結層の厚さが増大して高い強度を持つ
ようになり、自然開孔率が低下する。The mixing ratio of the chromium ore 16 and the silica sand 17 is selected to a value within the range of 9/1 to 7/3. this is,
If the mixing ratio exceeds 9/1, the amount of the silica sand 17 is too small, so that the sintering between the particles in the portion in contact with the molten metal at the time of pouring the molten metal is slowed, and the gap between the particles can be sufficiently closed. It is not possible. For this reason, it is difficult to prevent the intrusion of the molten metal between the particles, and the strong infiltration solidified layer is formed. If the mixing ratio is less than 7/3, the amount of the silica sand 17 is too large, so that the sintering between the particles tends to proceed excessively when the molten metal stays. For this reason, the thickness of the sintered layer increases to have high strength, and the natural porosity decreases.
【００２１】前記アルカリ金属酸化物のノズル充填材１
５中の含有率は、０．３〜２．０重量％の範囲内の値に
選ばれる。前述のように、アルカリ金属酸化物Ｒ2Ｏは
長石１８および珪砂１７中に含まれているので、両者に
含まれるＲ2Ｏの合計量に基づいてＲ2Ｏ含有率が設定さ
れる。アルカリ金属酸化物Ｒ2Ｏは、溶湯注入前に余熱
の残っている上ノズル孔１０内で溶融または半溶融状態
となり、各粒子間に結合力を付与するとともに、溶湯注
入時に溶融して焼結性の悪いクロム鉱石１６同士の焼結
を促進する。アルカリ金属酸化物のノズル充填材１５中
の含有率が前記範囲内の値に選ばれるのは、次のような
理由による。すなわち、下限値未満のＲ2Ｏ含有率で
は、前記バインダ効果が過小となり、溶湯注入時の初期
溶湯流によってノズル充填材１５が流出する恐れがある
からであり、さらにクロム鉱石１６同士の焼結の進行が
過小になるので、クロム鉱石１６の粒子間の間隙を充分
に塞ぐことができなくなり、溶湯の粒子間への侵入を防
止することが困難になるからである。また上限値を超え
る含有率では、焼結が過大に進行して焼結層の厚さが過
大になるからである。The alkali metal oxide nozzle filler 1
5 is selected to a value within the range of 0.3 to 2.0% by weight. As described above, since the alkali metal oxide R 2 O is contained in the feldspar 18 and the quartz sand 17, the R 2 O content is set based on the total amount of R 2 O contained in both. The alkali metal oxide R 2 O is in a molten or semi-molten state in the upper nozzle hole 10 where residual heat remains before the molten metal is injected, imparts a bonding force between the particles, and is melted and sintered at the time of the molten metal injection. It promotes the sintering of chromium ores 16 having poor properties. The content of the alkali metal oxide in the nozzle filler 15 is selected to be within the above range for the following reason. That is, if the R 2 O content is less than the lower limit, the binder effect becomes too small, and the nozzle filler 15 may flow out due to the initial molten metal flow at the time of injecting the molten metal. Is too small to close the gap between the particles of the chromium ore 16 sufficiently, making it difficult to prevent the molten metal from entering between the particles. If the content exceeds the upper limit, sintering proceeds excessively and the thickness of the sintered layer becomes excessively large.
【００２２】また本実施の形態では、クロム鉱石１６の
粒度分布における最も出現頻度の多い粒径（以後、モー
ドと略称する）は、１００〜５００μｍの範囲内の値に
選ばれることが好ましく、珪砂１７の粒度分布のモード
は６００〜１２００μｍの範囲内の値に選ばれることが
好ましい。珪砂１７の粒度分布のモードがクロム鉱石１
６のそれよりも大きく設定されるのは、珪砂１７の粒径
を相対的に大きくすることによって焼結性の良好な珪砂
１７の粒子間の間隔を拡げ、珪砂１７同士の焼結の進行
を抑制するためである。これによって、珪砂１７が焼結
状態になるまでの所要時間を長くすることができるの
で、ノズル充填材１５における過大な焼結層の形成を防
止することができる。なお、クロム鉱石１６および珪砂
１７の粒度分布における各モードの数値限定理由につい
ては後述する。In the present embodiment, the most frequently occurring particle size (hereinafter referred to as mode) in the particle size distribution of the chromium ore 16 is preferably selected within a range of 100 to 500 μm. The mode of the particle size distribution of No. 17 is preferably selected to a value within the range of 600 to 1200 µm. The mode of particle size distribution of silica sand 17 is chromium ore 1
6 is set to be larger than that of Comparative Example 6 by increasing the particle size of the silica sand 17 to widen the space between the particles of the silica sand 17 having good sinterability, and to promote the progress of sintering between the silica sands 17. This is for suppressing. Thus, the time required for the silica sand 17 to be in the sintered state can be lengthened, so that formation of an excessively large sintered layer in the nozzle filler 15 can be prevented. The reason for limiting the numerical value of each mode in the particle size distribution of the chromium ore 16 and the silica sand 17 will be described later.
【００２３】ノズル充填材１５の各配合成分の配合率
は、たとえば表２に示すとおりである。表２中のクロム
鉱石１６、珪砂１７および長石１８の化学成分は前記表
１に示すとおりであり、配合後のノズル充填材１５の化
学成分は表３に示すとおりである。また、表１に示すク
ロム鉱石１６、珪砂１７および長石１８の粒度分布のモ
ードは、たとえばそれぞれ２１２μｍ，８５０μｍ，８
５０μｍであり、それらを配合した表３に示すノズル充
填材１５の粒度分布は図２に示すとおりである。図２の
横軸は粒子の粒径を表し、縦軸は各粒径を有する粒子の
出現頻度を重量％で表している。本実施の形態における
ノズル充填材１５の粒度分布は、たとえば粒径２１２〜
３００μｍ付近のクロム鉱石１６の高いピークと、粒径
８５０μｍ付近の珪砂１７の低いピークとを有する。The compounding ratio of each compounding component of the nozzle filler 15 is, for example, as shown in Table 2. The chemical components of the chromium ore 16, silica sand 17 and feldspar 18 in Table 2 are as shown in Table 1 above, and the chemical components of the nozzle filler 15 after blending are as shown in Table 3. The mode of the particle size distribution of chromium ore 16, silica sand 17 and feldspar 18 shown in Table 1 is, for example, 212 μm, 850 μm, and 8 μm, respectively.
The particle size distribution of the nozzle filler 15 shown in Table 3 containing them was 50 μm, as shown in FIG. The horizontal axis in FIG. 2 represents the particle size of the particles, and the vertical axis represents the appearance frequency of the particles having each particle size in% by weight. The particle size distribution of the nozzle filler 15 in the present embodiment is, for example,
It has a high peak of chromium ore 16 near 300 μm and a low peak of silica sand 17 near 850 μm in particle size.
【００２４】[0024]
【表２】 [Table 2]
【００２５】[0025]
【表３】 [Table 3]
【００２６】前記ノズル充填材１５は、上ノズル孔１０
内への充填時、取鍋７内への溶湯注入時および取鍋７内
における溶湯滞留時に次のような挙動を示す。前記ノズ
ル充填材１５がスライディングノズル１の上ノズル孔１
０内に充填されるときには、相対的に小径でかつ多量の
クロム鉱石１６と、相対的に大径でかつ少量の珪砂１７
との混合物が主成分として配合されているので、大径の
粒子間の間隙に小径の粒子を充填することができ、全体
として充填密度を向上することができる。したがって粒
子間の間隙を小さくすることができ、溶湯の侵入を防止
することができる。また、アルカリ金属酸化物が配合さ
れているので、前述のように溶湯注入前に各粒子間に結
合力を付与することができる。The nozzle filler 15 is provided in the upper nozzle hole 10.
The following behavior is exhibited when filling the inside of the ladle, injecting the molten metal into the ladle 7 and when the molten metal stays in the ladle 7. The nozzle filling material 15 is located in the upper nozzle hole 1 of the sliding nozzle 1.
0, a relatively small diameter and large amount of chromium ore 16 and a relatively large diameter and small amount of silica sand 17
Is mixed as a main component, the gaps between the large-sized particles can be filled with the small-sized particles, and the packing density can be improved as a whole. Therefore, the gap between the particles can be reduced, and the intrusion of the molten metal can be prevented. Further, since the alkali metal oxide is blended, it is possible to provide a bonding force between the respective particles before pouring the molten metal as described above.
【００２７】取鍋７内へ溶湯が注入されるときには、ア
ルカリ金属酸化物のバインダ効果によって流れの激しい
初期注入流によるノズル充填材１５の流失を防止するこ
とができる。また、アルカリ金属酸化物が適正量配合さ
れているので、クロム鉱石１６同士の焼結が適度に促進
され、粒子間の間隙を小さくすることができる。このた
め、溶湯の粒子間への侵入を防止することができ、強固
な侵入凝固層の形成を防止することができる。When the molten metal is injected into the ladle 7, it is possible to prevent the nozzle filler 15 from flowing out due to the strong initial injection flow due to the binder effect of the alkali metal oxide. Further, since the alkali metal oxide is blended in an appropriate amount, sintering between the chromium ores 16 is appropriately promoted, and the gap between the particles can be reduced. For this reason, penetration of the molten metal between the particles can be prevented, and formation of a strong penetration solidified layer can be prevented.
【００２８】取鍋７内における溶湯滞留時には、クロム
鉱石１６および珪砂１７の粒径および配合量が適正に設
定されているので、滞留時間が長くなっても過大な焼結
の進行が抑制される。このため、強固な焼結層の形成を
防止することができる。When the molten metal stays in the ladle 7, since the particle size and the mixing amount of the chromium ore 16 and the silica sand 17 are properly set, excessive progress of sintering is suppressed even if the residence time becomes long. . Therefore, formation of a strong sintered layer can be prevented.
【００２９】このように、本実施の形態のノズル充填材
１５によれば、溶湯注入時にノズル充填材１５の流失を
防止することができるとともに、溶湯注入時および溶湯
滞留時における強固な侵入凝固層および焼結層の形成を
共に防止することができる。したがって、溶湯の取鍋７
内における滞留時間が長くなっても、スライディングノ
ズル１の自然開孔率を大幅に向上することができる。こ
の結果、前記酸素開孔の回数を低減することができるの
で、酸化物の混入が低減され、溶湯の品質を向上するこ
とができる。また、スライディングノズル１の開孔に要
する時間を大幅に短縮することができるので、出湯の遅
延が回避され、生産性が向上する。As described above, according to the nozzle filler 15 of the present embodiment, it is possible to prevent the nozzle filler 15 from flowing out at the time of pouring the molten metal, and at the same time, to infiltrate the solidified solidified layer at the time of pouring the molten metal and at the time of stagnation of the molten metal. And the formation of a sintered layer can be prevented. Therefore, ladle 7 of molten metal
Even if the residence time in the inside becomes long, the natural opening ratio of the sliding nozzle 1 can be greatly improved. As a result, the number of times of the oxygen opening can be reduced, so that the mixing of the oxide is reduced and the quality of the molten metal can be improved. Further, since the time required for opening the sliding nozzle 1 can be greatly reduced, delay of tapping can be avoided and productivity can be improved.
【００３０】（実施例）図３に示す取鍋７のスライディ
ングノズル１を閉状態とし、上ノズル孔１０内にノズル
充填材を充填した後、取鍋７内にステンレス溶鋼の注入
を行った。注入終了後、ステンレス溶鋼を貯留した取鍋
７を真空脱ガス装置に装入して脱炭処理等の精錬を行
い、精錬終了後、連続鋳造装置においてスライディング
ノズル１を開状態としてスライディングノズル１の自然
開孔の可否を調査した。前記調査は、本発明の条件を満
たすノズル充填材を上ノズル孔１０内に充填した発明例
と、本発明の条件から外れるノズル充填材を上ノズル孔
１０内に充填した比較例とについて多数のチャージにわ
たって行い、各ノズル充填材の自然開孔率を算出して比
較した。調査対象チャージにおけるステンレス溶鋼の温
度は１６５０℃であり、ステンレス溶鋼の取鍋７内にお
ける滞留時間は平均９０分、最大１８０分であった。な
お自然開孔が不可であった場合には酸素開孔を行った。(Embodiment) The sliding nozzle 1 of the ladle 7 shown in FIG. 3 was closed, and after filling the upper nozzle hole 10 with the nozzle filler, molten stainless steel was injected into the ladle 7. After the pouring, the ladle 7 containing the molten stainless steel is charged into a vacuum degassing apparatus to perform refining such as decarburization processing. After the refining is completed, the sliding nozzle 1 is opened in the continuous casting apparatus to open the sliding nozzle 1. The possibility of natural opening was investigated. The investigation was conducted on a large number of invention examples in which a nozzle filler satisfying the conditions of the present invention was filled in the upper nozzle hole 10 and a comparative example in which a nozzle filler deviating from the conditions of the present invention was filled in the upper nozzle hole 10. This was performed over the charging, and the natural opening ratio of each nozzle filler was calculated and compared. The temperature of the molten stainless steel in the charge to be investigated was 1650 ° C., and the residence time of the molten stainless steel in the ladle 7 was 90 minutes on average and 180 minutes at maximum. When natural opening was impossible, oxygen opening was performed.
【００３１】表４に、発明例１〜５および比較例１〜５
におけるノズル充填材の内容とその自然開孔率とを示
す。発明例１〜５および比較例１〜４におけるノズル充
填材は、クロム鉱石、珪砂、長石およびカーボンを配合
成分として配合したものであり、比較例５のノズル充填
材は珪砂を配合しないでクロム鉱石、長石およびカーボ
ンを配合成分として配合したものである。配合成分であ
るクロム鉱石および長石の化学成分は、前記表１に示す
とおりであり、珪砂の化学成分はＳｉＯ2：９６．０重
量％，Ｒ2Ｏ：０．４６重量％，…であった。各ノズル
充填材のクロム鉱石と珪砂との混合比およびアルカリ金
属酸化物Ｒ2Ｏの含有率は、前記各配合成分の配合率の
調整によって表４に示すように設定した。クロム鉱石お
よび珪砂の粒度分布のモードは、粒度調整によって表４
に示すように設定した。Table 4 shows Invention Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5.
2 shows the content of the nozzle filler and the natural opening ratio thereof. The nozzle fillers in Inventive Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 were prepared by blending chromium ore, silica sand, feldspar and carbon as blending components. The nozzle filler of Comparative Example 5 was prepared by blending chrome ore without silica sand. , Feldspar and carbon as compounding components. The chemical components of the chromium ore and feldspar, which are the compounding components, are as shown in Table 1 above, and the chemical components of the silica sand were SiO 2 : 96.0% by weight, R 2 O: 0.46% by weight, ... . The mixing ratio of chromium ore and silica sand and the content of alkali metal oxide R 2 O in each nozzle filler were set as shown in Table 4 by adjusting the mixing ratio of each of the above components. The modes of the particle size distribution of chromium ore and quartz sand are shown in Table 4 by adjusting the particle size.
The settings were as shown in FIG.
【００３２】表４から、発明例のノズル充填材を用いれ
ば、比較例のノズル充填材を用いるときよりも、自然開
孔率が大幅に向上することがわかる。また、クロム鉱石
および珪砂の粒度分布のモードがそれぞれ１００〜５０
０μｍ，６００〜１２００μｍの範囲内からいずれか一
方でも外れると自然開孔率が低下することが判る。前述
のように、クロム鉱石および珪砂の粒度分布のモードが
前記範囲内の値に限定されるのは、この理由によるもの
である。From Table 4, it can be seen that the spontaneous aperture ratio is greatly improved when the nozzle filler of the invention is used, as compared with when the nozzle filler of the comparative example is used. Further, the mode of the particle size distribution of the chromium ore and the quartz sand is 100 to 50, respectively.
It can be seen that the spontaneous porosity decreases when any one of the values falls within the range of 0 μm and 600 to 1200 μm. As described above, it is for this reason that the mode of the particle size distribution of chromium ore and quartz sand is limited to a value within the above range.
【００３３】[0033]
【表４】 [Table 4]
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上のように請求項１記載の本発明によ
れば、粒度分布の異なるクロム鉱石と珪砂との混合物が
主配合成分として含まれるので、充填密度を向上するこ
とができる。これによって、粒子間の間隙を小さくする
ことができるので、溶湯の侵入を防止することができ
る。As described above, according to the first aspect of the present invention, since a mixture of chromium ore and silica sand having different particle size distributions is contained as a main compounding component, the packing density can be improved. Thereby, the gap between the particles can be reduced, so that the intrusion of the molten metal can be prevented.
【００３５】また、クロム鉱石と珪砂との混合比が適正
範囲の値に選ばれているので、強固な侵入凝固層および
焼結層の形成が防止され、自然開孔率が向上する。この
結果、酸素開孔の回数を低減させることができるととも
に、出湯の遅延を回避することができる。したがって、
溶湯の品質および生産性を向上させることができる。In addition, since the mixing ratio of the chromium ore and the silica sand is selected within a proper range, the formation of a strong interstitial solidified layer and a sintered layer is prevented, and the natural porosity is improved. As a result, the number of oxygen holes can be reduced, and delay of tapping can be avoided. Therefore,
The quality and productivity of the molten metal can be improved.
【００３６】また、アルカリ金属酸化物が適正量ノズル
充填材中に配合されているので、溶湯注入時の初期注入
流によってノズル充填材が流失するという不具合の発生
を防止することができる。またアルカリ金属酸化物によ
ってクロム鉱石同士の焼結を溶湯注入時に適度に促進す
ることができるので、溶湯の粒子間への侵入を防止する
ことができる。Further, since an appropriate amount of the alkali metal oxide is blended in the nozzle filler, it is possible to prevent the problem that the nozzle filler is lost due to the initial injection flow during the injection of the molten metal. In addition, sintering between chromium ores can be appropriately promoted by the alkali metal oxide at the time of injecting the molten metal, so that penetration of the molten metal between particles can be prevented.
【００３７】また請求項２記載の本発明によれば、珪砂
の粒径がクロム鉱石の粒径よりも大きいので、珪砂の粒
子間隔が相対的に大きくなる。これによって、溶湯滞留
時に珪砂同士の焼結を抑制することができるので、過大
な焼結層の形成が防止される。したがって、出湯用ノズ
ルの自然開孔率を向上することができる。According to the second aspect of the present invention, since the particle size of the silica sand is larger than the particle size of the chromium ore, the particle interval of the silica sand becomes relatively large. This can suppress sintering of the silica sand during the stagnation of the molten metal, thereby preventing formation of an excessively large sintered layer. Therefore, it is possible to improve the natural hole opening rate of the tapping nozzle.
【図１】本発明の実施の一形態であるノズル充填材の構
成を模式的に示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a configuration of a nozzle filler according to an embodiment of the present invention.
【図２】ノズル充填材の粒度分布を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a particle size distribution of a nozzle filler.
【図３】取鍋に付設したスライディングノズル装置の構
成を簡略化して示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a simplified configuration of a sliding nozzle device attached to a ladle.
１ スライディングノズル装置 ３ 上部ノズル ４ 上部プレート ５ 下部プレート ６ 下部ノズル ７ 取鍋 ８ マスれんが １０ 上ノズル孔 １１ 下ノズル孔 １３，１５ ノズル充填材 １６ クロム鉱石 １７ 珪砂 １８ 長石 １９ カーボン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sliding nozzle apparatus 3 Upper nozzle 4 Upper plate 5 Lower plate 6 Lower nozzle 7 Ladle 8 Mass brick 10 Upper nozzle hole 11 Lower nozzle hole 13, 15 Nozzle filler 16 Chromium ore 17 Silica sand 18 Feldspar 19 Carbon
Claims (2)
のノズル孔内に充填される粒状のノズル充填材におい
て、 粒度分布の異なるクロム鉱石と珪砂との混合物を主配合
成分として含み、クロム鉱石と珪砂との混合比が９／１
〜７／３であり、 アルカリ金属酸化物を配合成分として含み、アルカリ金
属酸化物の含有率が０．３〜２．０％であることを特徴
とするノズル充填材。1. A granular nozzle filler filled in a nozzle hole of a tapping nozzle provided in a molten metal container, comprising a mixture of chromium ore and silica sand having different particle size distributions as a main blending component, The mixing ratio of silica and silica sand is 9/1
A nozzle filler comprising an alkali metal oxide as a compounding component and a content of the alkali metal oxide of 0.3 to 2.0%.
おける最も出現頻度の多い粒径は、それぞれ１００〜５
００μｍ，６００〜１２００μｍの範囲内の値に選ばれ
ることを特徴とする請求項１記載のノズル充填材。2. The most frequently occurring particle sizes in the particle size distribution of the chromium ore and quartz sand are 100 to 5 respectively.
2. The nozzle filler according to claim 1, wherein the value is selected from the range of 00 μm and 600 to 1200 μm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8444698A JPH11277220A (en) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | Nozzle filling material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8444698A JPH11277220A (en) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | Nozzle filling material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11277220A true JPH11277220A (en) | 1999-10-12 |
Family
ID=13830843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8444698A Withdrawn JPH11277220A (en) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | Nozzle filling material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11277220A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000073000A1 (en) * | 1999-05-27 | 2000-12-07 | Nkk Corporation | Padding sand for sliding opening/closing unit of ladle |
| KR100460256B1 (en) * | 2001-10-31 | 2004-12-04 | 주식회사 인텍 | Silica refractory composition for filler |
| WO2005025777A1 (en) * | 2003-09-12 | 2005-03-24 | Yamakawa Sangyo Co.,Ltd. | Filler for ladle sliding and opening/closing device |
| JP2006198671A (en) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Jfe Steel Kk | Sand for sliding nozzle of ladle |
-
1998
- 1998-03-30 JP JP8444698A patent/JPH11277220A/en not_active Withdrawn
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| EP1681114A4 (en) * | 2003-09-12 | 2006-12-06 | Yamakawa Sangyo Co Ltd | Filler for ladle sliding and opening/closing device |
| JP2006198671A (en) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Jfe Steel Kk | Sand for sliding nozzle of ladle |
| JP4641807B2 (en) * | 2005-01-24 | 2011-03-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Ladle sliding opening and closing device |
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|---|---|---|---|
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