JPS60111747A - 溶鋼鋳造用ノズルおよびその製造方法 - Google Patents
溶鋼鋳造用ノズルおよびその製造方法Info
- Publication number
- JPS60111747A JPS60111747A JP21782583A JP21782583A JPS60111747A JP S60111747 A JPS60111747 A JP S60111747A JP 21782583 A JP21782583 A JP 21782583A JP 21782583 A JP21782583 A JP 21782583A JP S60111747 A JPS60111747 A JP S60111747A
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- Japan
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- nozzle
- fibers
- casting
- refractories
- refractory
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- Pending
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/50—Pouring-nozzles
- B22D41/52—Manufacturing or repairing thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/71—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
- C04B35/74—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing shaped metallic materials
- C04B35/76—Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、耐スポーリング性にすぐれた溶鋼鋳造用ノズ
ルと、その製造方法に関するものである。
ルと、その製造方法に関するものである。
、鋼の連続鋳造において、溶鋼を酸化させることなく次
工程に移送するため、イマージョンノズル、ロングノズ
ル、超ロングノズルなどの鋳造用ノズルが使用されてい
る。このノズルは溶鋼による溶損、熱衝撃など極めて過
酷な条件にさらされる。
工程に移送するため、イマージョンノズル、ロングノズ
ル、超ロングノズルなどの鋳造用ノズルが使用されてい
る。このノズルは溶鋼による溶損、熱衝撃など極めて過
酷な条件にさらされる。
従来のノズル材質は、アルミナ−黒鉛質、溶融シリカ質
などが知られており、耐食性の点では相応の結果を納め
ている。しかし、ノズルは長尺管形状のために構造的に
強度に劣り、使用による熱衝撃を受けてスポーリングを
生じると、たちまち破損事故につながる。特に、ノズル
形状が大型なものでは組織内の温度勾配が大きくなって
スポーリングを生じやすくなり、また自身の重量で首折
れなどを招く。
などが知られており、耐食性の点では相応の結果を納め
ている。しかし、ノズルは長尺管形状のために構造的に
強度に劣り、使用による熱衝撃を受けてスポーリングを
生じると、たちまち破損事故につながる。特に、ノズル
形状が大型なものでは組織内の温度勾配が大きくなって
スポーリングを生じやすくなり、また自身の重量で首折
れなどを招く。
ノズルの強度を向上させるためには、成形時の加圧力を
増せばよいが、形状の大型化にともない製造設備・製品
コストなどから限界がある。
増せばよいが、形状の大型化にともない製造設備・製品
コストなどから限界がある。
使用開始時の熱衝撃を少なくするため予熱することも行
われているが十分な効果が得られず、また、それに要す
る時間のため鋳造工程の稼動率を低下させていた。
われているが十分な効果が得られず、また、それに要す
る時間のため鋳造工程の稼動率を低下させていた。
そこで、本発明者らは金属ファイバーの添加でノズルの
組織強化を図ることを考えた。ファイバー類のうち有機
質のものは熱間において溶融するので効果がない。セラ
ミック質は耐熱性一方、金属ファイバーは耐熱性に劣る
ためにノズルの耐食性を大巾に低下し、これが従来鋳造
ノズルへの添加がなされなかった主な原因と考えられる
。しかし本発明者らの実験によると、金属ファイバーの
添加を溶鋼が接するノズルの内孔部を避け、ノズル外周
に順次多くなるようにすると耐食性低下の問題もなくな
り、しかも耐スポーリング性が格段に向上することがわ
−かった。
組織強化を図ることを考えた。ファイバー類のうち有機
質のものは熱間において溶融するので効果がない。セラ
ミック質は耐熱性一方、金属ファイバーは耐熱性に劣る
ためにノズルの耐食性を大巾に低下し、これが従来鋳造
ノズルへの添加がなされなかった主な原因と考えられる
。しかし本発明者らの実験によると、金属ファイバーの
添加を溶鋼が接するノズルの内孔部を避け、ノズル外周
に順次多くなるようにすると耐食性低下の問題もなくな
り、しかも耐スポーリング性が格段に向上することがわ
−かった。
また、以上の構成をもつノズルは遠心鋳造の技術を利用
することで成形することが出来る。
することで成形することが出来る。
これは遠心鋳造の際、比重分離で金属ファイバーがノズ
ル外周方向に順次多くなるよう分散するからである。有
機質・セラミック質のファイバ７では比重が小さいため
このような分散性を示さない。
ル外周方向に順次多くなるよう分散するからである。有
機質・セラミック質のファイバ７では比重が小さいため
このような分散性を示さない。
本発明の第１は、耐火物からなる鋳造用ノズルにおいて
、金属ファイバーをノズル外周方向に順次多くなるよう
に混在させたことを特徴とした溶鋼鋳造用ノズルである
。第２は、回転する管状枠体に金属ファイバーを混入し
た耐火物を投入し、遠心力をもって成形する溶鋼鋳造用
ノズルである。
、金属ファイバーをノズル外周方向に順次多くなるよう
に混在させたことを特徴とした溶鋼鋳造用ノズルである
。第２は、回転する管状枠体に金属ファイバーを混入し
た耐火物を投入し、遠心力をもって成形する溶鋼鋳造用
ノズルである。
ノズルの主材となる耐火物は、耐火骨材および結合剤を
必須とし、さらに必要によっては分散剤、（結合剤の）
硬化剤、酸化防止剤などを添加してなり、いずれも水硬
性耐火物に用いられる既知の材料でたりる。
必須とし、さらに必要によっては分散剤、（結合剤の）
硬化剤、酸化防止剤などを添加してなり、いずれも水硬
性耐火物に用いられる既知の材料でたりる。
耐火骨材の例を示すと、珪石、シリカ、ロー石、シャモ
ット、シリマナイト、カイヤナイト、アンダリューサイ
ト、合成ムライト、アルミナボーキサイト、ばん土頁岩
、炭化珪素、窒化珪素、ジルコン、ジルコニア、マグネ
シア、スピネル、フォルステライト、クロム鉄鉱、炭素
、粘土などから選ばれる１種または２種以上である。そ
の粒度は密充填となるように粗粒、中粒、微粒に適宜調
整する。密充填化を図り、しかも施工の際に・流動性を
与えるためには、５μ以下の超微粉が耐火骨材全体に対
して１〜１５帆チ占めるようにするのが好ましい。
ット、シリマナイト、カイヤナイト、アンダリューサイ
ト、合成ムライト、アルミナボーキサイト、ばん土頁岩
、炭化珪素、窒化珪素、ジルコン、ジルコニア、マグネ
シア、スピネル、フォルステライト、クロム鉄鉱、炭素
、粘土などから選ばれる１種または２種以上である。そ
の粒度は密充填となるように粗粒、中粒、微粒に適宜調
整する。密充填化を図り、しかも施工の際に・流動性を
与えるためには、５μ以下の超微粉が耐火骨材全体に対
して１〜１５帆チ占めるようにするのが好ましい。
結合剤はアルミナセメント、マグネシア微粉、アルカリ
金属リン酸塩、アルカリ土類金属のリン酸塩、ホウ酸塩
、ケイ酸塩、第１リン酸アルミニウムなどで、その種類
に応じ耐火骨材に対して外掛で２０帆多以下添加する。
金属リン酸塩、アルカリ土類金属のリン酸塩、ホウ酸塩
、ケイ酸塩、第１リン酸アルミニウムなどで、その種類
に応じ耐火骨材に対して外掛で２０帆多以下添加する。
金属ファイバーは、耐熱性にすぐれるステンレススチー
ルファイバーが最も好マシい。
ルファイバーが最も好マシい。
その他にも炭素鋼、特殊鋼（Ｎｉ−Ｃｒ鋼、Ｃｒ −Ｍ
ｏ鋼、Ｃｒｉ、Ｃｒ−Ｖ＠）、；ｕ：ｈｔ金合金Ｃｕ、
Ｃｕ合金などのファイバーが使用可能である。
ｏ鋼、Ｃｒｉ、Ｃｒ−Ｖ＠）、；ｕ：ｈｔ金合金Ｃｕ、
Ｃｕ合金などのファイバーが使用可能である。
形状は線、曲線、山形、波形などの種々のものが使用で
きる。寸法は、直径０．０１〜３覇、好ましくは０．１
〜２箇の円形断面、またはこれに和尚する断面積を有す
る異形断面を有し、直径の１００倍もしくはそれ以下の
長さが好“ましい。
きる。寸法は、直径０．０１〜３覇、好ましくは０．１
〜２箇の円形断面、またはこれに和尚する断面積を有す
る異形断面を有し、直径の１００倍もしくはそれ以下の
長さが好“ましい。
前記耐火骨材に対する金属ファイノく−は、外掛でｌ
５ ｗｔ ％以下が好ましい。最適範囲は０．５〜ｌＱ
ｗｔ％である。スチールファイバーは低融点物質なので
多すぎると耐食性を低下させる。
５ ｗｔ ％以下が好ましい。最適範囲は０．５〜ｌＱ
ｗｔ％である。スチールファイバーは低融点物質なので
多すぎると耐食性を低下させる。
本発明の鋳造用ノズルは、以上の材料を使用してなり、
その製造方法を図面を参照しながら詳述する。
その製造方法を図面を参照しながら詳述する。
本発明の製造方法は、いわゆる遠心鋳造法を適応させた
ものである。牙１図において、１は鋳造用ノズルの外周
に見合う形状の管状枠体、２は管状枠体に回転力を与え
るための駆動ローラ、３はローラ駆動軸、４は管状枠体
の回転軸方向に往復動可能の材料供給スクリューフィー
ダ、５は材料ホッパーである。
ものである。牙１図において、１は鋳造用ノズルの外周
に見合う形状の管状枠体、２は管状枠体に回転力を与え
るための駆動ローラ、３はローラ駆動軸、４は管状枠体
の回転軸方向に往復動可能の材料供給スクリューフィー
ダ、５は材料ホッパーである。
一方、金属ファイバーを混入する水硬性耐大物は水分を
外掛で３〜ｌ ８ｗｔ ％程度添加して泥しよう状とす
る。
外掛で３〜ｌ ８ｗｔ ％程度添加して泥しよう状とす
る。
鋳造用ノズルを成形するに際しては、管状枠体１を高速
で回転すると＼もにスクリューフィーダ４を作動する。
で回転すると＼もにスクリューフィーダ４を作動する。
泥しよう状の耐火物６は管状枠体１に投入されると、遠
心力で管状枠体１の円周面に一様の厚さで成形される。
心力で管状枠体１の円周面に一様の厚さで成形される。
耐火物６が凝固すると管状枠体１を取外し、成形体（鋳
造用ノズル７）を乾燥する。乾燥温度は１８０°Ｃ以下
が好ましい。
造用ノズル７）を乾燥する。乾燥温度は１８０°Ｃ以下
が好ましい。
牙２図はこのようにして得られた鋳造用ノズル７の縦断
面の一部であり、金属ファイバー８の混在状態を示す。
面の一部であり、金属ファイバー８の混在状態を示す。
劃・２図であきらかなように金属ファイバー８はノズル
７の外周に向って順次多くなっている。
７の外周に向って順次多くなっている。
つぎに、本発明実施例とその比較例を示す。
本発明の実施例
（１）耐火骨材 化学成分
ＡＱ−２０ｓ ５７． Ｏｗｔ％
５ＬＯ２３８，Ｏｗｔ％
その他 ５、Ｑｗｔ係
（２）結合剤 アルミナセメント
（耐火骨材に対する外掛５ｗｔ％）
（３）解こう剤 ポリアクリル酸ソーダ（耐火骨材に対
する外掛Ｑ、Ｑ５ｗｔ％）（４）金属ファイバー ステ
ンレススチール ＳＵＳ ４３００．５鯛φ×長さ２５
＋ｍ１Ｉ （耐火骨材に対する外掛２ ｗｔ ％ ）（５）水 分
（前記配合物全体に対する外掛３Ｗｔ／％）以上から
なる水硬性耐大物をもって、外径３５０１ｍ、厚さ２８
叫、長さ２０００ ｔｒｕｎの鋳造用ノズルを遠心鋳造
で成形した。
する外掛Ｑ、Ｑ５ｗｔ％）（４）金属ファイバー ステ
ンレススチール ＳＵＳ ４３００．５鯛φ×長さ２５
＋ｍ１Ｉ （耐火骨材に対する外掛２ ｗｔ ％ ）（５）水 分
（前記配合物全体に対する外掛３Ｗｔ／％）以上から
なる水硬性耐大物をもって、外径３５０１ｍ、厚さ２８
叫、長さ２０００ ｔｒｕｎの鋳造用ノズルを遠心鋳造
で成形した。
（６）遠心力 ３０Ｇ
（７）養 生 １８０℃（オートクレーブ）（８）乾
燥 １１０℃×１５時間 得られた鋳造ノズルは、金属ファイバーがノズルの外周
に順次多く混在している。
燥 １１０℃×１５時間 得られた鋳造ノズルは、金属ファイバーがノズルの外周
に順次多く混在している。
比較例１
前記実施例と同様の耐火物を使用し、同寸法の鋳造用ノ
ズルを流し込み成形した。具体的には、直立させた中子
と、この中子と一定の間隔をもって囲んだ外枠との間に
水硬性耐大物を投入した。外枠には、加振力２Ｇの撮動
機を備えた。成形後は、養生１１０℃×１５時間、乾燥
１８０℃×２４時間の処理を行った。
ズルを流し込み成形した。具体的には、直立させた中子
と、この中子と一定の間隔をもって囲んだ外枠との間に
水硬性耐大物を投入した。外枠には、加振力２Ｇの撮動
機を備えた。成形後は、養生１１０℃×１５時間、乾燥
１８０℃×２４時間の処理を行った。
得られた鋳造用ノズルは、金属ファイバーがはソ均等に
混在していることが確認された。
混在していることが確認された。
比較例２
前記実施例と同様の水硬性耐大物から金属ファイバーを
除き、これを前記実施例に示す条件で遠心鋳造した。
除き、これを前記実施例に示す条件で遠心鋳造した。
との」：うにして得られた各側の鋳造ノズルについて、
耐食性、耐スポーリング性および耐用性を試験し、その
結果を次表に示す。
耐食性、耐スポーリング性および耐用性を試験し、その
結果を次表に示す。
表
※１；溶鋼中に一定時間浸漬し、ノズル内周面の溶損状
況を観察した。
況を観察した。
※２；予熱せず、または予熱後、実際に溶鋼を通してそ
の亀裂の有無を観察した。
の亀裂の有無を観察した。
※３ ； １０００℃まで予熱後、溶鋼を通し２４０を
取鍋で何チャージの使用に耐えたか測定した。たソし、
比較例２は亀裂発生による早期破損が心配された＼め使
用しなかった。
取鍋で何チャージの使用に耐えたか測定した。たソし、
比較例２は亀裂発生による早期破損が心配された＼め使
用しなかった。
表の結果からも明らかなように、本発明による鋳造用ノ
ズルは、金属ファイバーの添加により耐スポーリング性
が大巾に向上する。また、この金属ファイバーは主にノ
ズル外周方向に集中して混在しているため、金属ファイ
バー添加による耐食性低下は殆んどない。
ズルは、金属ファイバーの添加により耐スポーリング性
が大巾に向上する。また、この金属ファイバーは主にノ
ズル外周方向に集中して混在しているため、金属ファイ
バー添加による耐食性低下は殆んどない。
本発明は、その実施例に示す以外の種類の耐火骨材、結
合材および金属ファイバーを使用し゛て得た鋳造用ノズ
ルも同様の効果を得た０スポーリングによる破損は、ノ
ズルが大型化するにともなって顕著となる。したがって
、本発明は長さ２０００ｗｎ以上の超ロングノズルに特
に効果的である。
合材および金属ファイバーを使用し゛て得た鋳造用ノズ
ルも同様の効果を得た０スポーリングによる破損は、ノ
ズルが大型化するにともなって顕著となる。したがって
、本発明は長さ２０００ｗｎ以上の超ロングノズルに特
に効果的である。
図面は本発明実施態様であシ、牙１図は本発明鋳造用ノ
ズルの製造方法を示す説明図、ツ・２図は本発明鋳造ノ
ズルの一部を示す断面図である０ １は管状枠体、２は駆動ローラ、３はローラ駆動軸、４
はスクリューフィーダ、５は材料ホッパー、６は耐火物
、７は鋳造用ノズル、８は金属ファイバー。 特許出願人 播磨耐火煉瓦株式会社
ズルの製造方法を示す説明図、ツ・２図は本発明鋳造ノ
ズルの一部を示す断面図である０ １は管状枠体、２は駆動ローラ、３はローラ駆動軸、４
はスクリューフィーダ、５は材料ホッパー、６は耐火物
、７は鋳造用ノズル、８は金属ファイバー。 特許出願人 播磨耐火煉瓦株式会社
Claims (3)
- （１）耐火物からなる鋳造用ノズルにおいて、金属ファ
イバーをノズル外周方向に順次多くなるように混在させ
た溶鋼鋳造用ノズル。 - （２）回転する管状枠体に、金属ファイバーを混入した
耐火物を投入し、遠心力をもって成形する溶鋼鋳造用ノ
ズルの製造方法。 - （３）耐火物が水硬性耐火物である特許請求の範囲第２
項記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21782583A JPS60111747A (ja) | 1983-11-21 | 1983-11-21 | 溶鋼鋳造用ノズルおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21782583A JPS60111747A (ja) | 1983-11-21 | 1983-11-21 | 溶鋼鋳造用ノズルおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60111747A true JPS60111747A (ja) | 1985-06-18 |
Family
ID=16710331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21782583A Pending JPS60111747A (ja) | 1983-11-21 | 1983-11-21 | 溶鋼鋳造用ノズルおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60111747A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100395112B1 (ko) * | 1998-12-12 | 2003-10-17 | 주식회사 포스코 | 스트립 캐스팅 주조장치의 사이드댐용 내화조성물 |
| WO2005090620A1 (de) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Metallhüttenwerke Bruch GmbH | Drehtrommelofen mit feuerfesten rührkörpern zum umschmelzen von aluminium |
| US7542817B2 (en) | 1995-02-14 | 2009-06-02 | Aztec Ip Company, L.L.C. | Method and apparatus for manufacturing objects having optimized response characteristics |
| US7968047B2 (en) | 2005-02-10 | 2011-06-28 | Wahl Refractory Solutions, Llc | Blaster nozzle |
| CN104942231A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-09-30 | 共享装备有限公司 | 一种铸造用陶瓷浇口杯的制作方法 |
-
1983
- 1983-11-21 JP JP21782583A patent/JPS60111747A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7542817B2 (en) | 1995-02-14 | 2009-06-02 | Aztec Ip Company, L.L.C. | Method and apparatus for manufacturing objects having optimized response characteristics |
| KR100395112B1 (ko) * | 1998-12-12 | 2003-10-17 | 주식회사 포스코 | 스트립 캐스팅 주조장치의 사이드댐용 내화조성물 |
| WO2005090620A1 (de) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Metallhüttenwerke Bruch GmbH | Drehtrommelofen mit feuerfesten rührkörpern zum umschmelzen von aluminium |
| US7968047B2 (en) | 2005-02-10 | 2011-06-28 | Wahl Refractory Solutions, Llc | Blaster nozzle |
| US8287803B2 (en) | 2005-02-10 | 2012-10-16 | Wahl Refractory Solutions, Llc | Blaster nozzle |
| CN104942231A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-09-30 | 共享装备有限公司 | 一种铸造用陶瓷浇口杯的制作方法 |
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