JPS60131859A - 溶鋼鋳造用ノズル - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、不活性ガス吹込用ガスポケットを内在した溶
鋼鋳造用ノズル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。

これらのノズルは長時間使用すると内周面に、アルミナ
などの非金属介在物が付着し、ノズル閉４１４を生じる
ことがある。そこで、使用中にノズル内＋ｉ＋６面から
不活性ガスを噴出させ、非金属介在物の付着を防止する
ことが行われている。第１図は、不活性ガス吹込機能を
備えた従来の鋳造°用ノズルを示し、１は本体、２は本
体に同心円状に内在するガスポケット、３はガス供給管
でちる。使用中はガス供給管３を通してガスポケット２
に供給された不活性ガスが耐火物の気孔内を透過してノ
ズル内周面に噴出する。

しかしながら、従来のノズルにおいては、不活性ガスが
ノズル外周面側にも噴出し、その分、内周面側へのガス
噴出量が少なくなって、非金属介在物の付着防止効果が
低下するという問題があった。この対策として、ガスポ
ケットの内４１１１１　ｋ材料粒度の調整、あるいは、
成形圧力を下げるなどして多孔質にすることによシガス
透過性を向上させることが考えられるが、組織の脆弱化
が起シ、この部分の耐食性及び耐スポーリング性に劣る
という欠点がある。

不発明は、上記従来の問題を解決することを目的とし、
その％徴とするところは不活性ガス吹込用ガスポケット
を内在した、耐火性金属酸化物−炭素質溶鋼鋳造用ノズ
ルにおいて、本体材質の炭素種を情状黒鉛主体とし、ガ
スポケット内側の材質の炭素種を鱗状黒鉛以外の炭素又
は、前記不休材質より絹状黒鉛以外の炭素の含有割合を
多くした、溶鋼鋳造用ノズルである。

従来から、この種のノズルは耐スポーリング性耐食性を
与えるために、黒鉛を１０〜５０ｗｔ％程度含有させて
いる。黒鉛は異面が滑り易いという性質（潤滑性）をも
ち、加圧成形された際に、耐火性粒子間の空隙部に充填
され、ノズル材質が緻密化する。ガスポケット内側の黒
鉛の、割合を低減し、多孔質化して、この部分のガス透
過性を向上させることも可能であるが、炭素成分が少な
いことによって耐スポーリング性耐食性に劣り、ノズル
の耐用寿命が低下する。

これに対し、本発明では、ガスポケット内側の炭素種を
鱗状黒鉛以外の炭素とするか、又、本体材質より、鱗状
黒鉛以外の炭素の含有割合を多くした。その結果、鱗状
黒鉛以外の炭素、例えば、コークス、カーボンブラック
、土状島鉛等は、表面性状が滑らかでなく、潤滑性に欠
けるため、これを含有する耐火材質は多孔質となって、
ガス透過性に優れる。鱗状黒鉛以外の炭素含有耐火材質
は、鱗状黒鉛含有、耐火材質に比べ、耐スポーリング性
は多少劣るものの、高強度多孔質であるため、十分使用
に耐えうる。不活性ガス噴出によシ、溶鋼との接触が少
ないため耐食性も十分である。

さらに、絹状黒鉛と鱗状黒鉛以外の炭素とは、同素体で
なじみがよく、不休材質とガスポケット内側材質とが、
焼成時に一体化し、その境界に亀裂が生じるという問題
もない。

以下′２−発明を更に詳述する。

ノズル構造を例示すると第２図のとおシである。

図面中４は本体、５はガスポケット、６はガス供給管、
７は、ガスポケット内側材である。

ノズル下端の溶鋼吐出口８が図のように左右に分岐する
ものは主として、溶鋼をタンディシュからモールドへ移
送するイマージョンノズルとして使用する。−万、吐出
孔が下方へストレートのものは、主として、溶鋼をレー
ドルからタンディシュへ移送するロングノズル、超ロン
グノズルトシて使用する。ガスポケット５の・位置、上
下長さなどは、図のものに限定されない。又、例えば、
実公昭５５−３２６９９号公報、実公昭５５−３２７０
０号公報のとおり、溶損が特に著しい個所に部分的に高
耐食性材質を設けてもよい。

ノズル材質は、耐火性金属酸化物−炭素系とする。耐火
性金属酸化物としては、アルミナが好ましいが、他にも
マク不シア、カルシア、スピネル。

ジルコニア、シリカ等が例示される。

炭素梅は、鱗片状の天然鱗状黒鉛０人造黒鉛。

鱗片状以外の人造黒鉛、コークス、土状熟鉛、カーボン
ブラック、グラツシーカーボンから、１種あるいは２種
以上選ばれる。第２図において、本体４の炭素は、鱗状
黒鉛を主体とする。組成全体における炭素の割合は１０
〜５０ｗｔ％が好ましい。炭素の割合が少ないと耐スポ
ーリング性耐食性に劣り、多過ぎると、耐酸化性の面で
問題がある。

鱗状黒鉛の他に、コークス、カーボンブラック等の鱗状
黒鉛以外の炭素を少量併用してもよいが、その割合は１
０　ｗｔ％以下が好ましい。１０ｗｔ％を越えると絹状
黒鉛がもつ、耐スポーリング性の効果が十分発揮されな
い。

ガスポケット内側材７の炭素は、全量鱗状黒鉛以外の炭
素とするか、又は、前記不休４の粉質よシ、鱗状黒鉛以
外の炭・素の含有割合を多くする。

鱗状黒鉛以外の炭素を、□使用することにょシ、その潤
滑性の低下により、ガスポケット内側材７を多孔質とす
る。本体４よシ多孔質にするとガス透過は、この内側材
７の部分に集中し、ノズル外周面からのガス噴出が低減
できる。そのため、鱗状黒鉛以外の炭素の割合は本体４
の材質・よシ多くすれば、よいのであるが、その効果ｔ
−ｗ４著にするためには鱗状黒鉛以外の炭素の割合を、
不休４の材質よ５５　ｖｔ％以上多くするのが好ましい
。

本発明で使用する材料は、以上の耐火性金属酸化物、炭
素以外に、鋳造用ノズルの添加物とし°τ、既知の炭化
珪素、窒化珪累、窒化硼素、サイアロン等の、非酸化物
、ファイバー等を適量、添加してもよい。・ ノズルの製造に際しては、以上の配合材料に結合剤を外
掛３〜３０％程度添加し、常温又は加熱下で混練し、加
圧成形後、８００〜１２００℃程度で還元、又は、不活
性雰囲気下で焼成する。結合材を例示すると、石炭ピッ
チ、石油ピッチ、フェノールホルムアルデヒド樹脂、ク
レオソート油、フラン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリ
ロニトリル樹脂等がある。

次に、本発明の実施例とその比較例を示す。

各側ともに、材質以外は、同榮件で製造した。

すなわち、結合剤として、フェノールホルムアルデヒド
樹脂金外掛で１５ｗｔ％添加し、混練し、ラバープレス
（１０００１シ／ｄ）後、還元雰囲気下で１０００℃ｘ
　１０時間焼成した。

ガスポケット内側１材７の材ｆＩｉＬを、本体４の材質
と異種材質で構成したものは、特公昭４９−２６６９０
号公報の方法にもとづき、異質材料を区分けするため仕
切板を使用して、先ず、本体４の材質を投入し、その後
異種材質を投入し、一体重に成形した。

ノズル形状は、内径７０膓φＸ外径１３０鶏φＸ長嘔８
００鰭。ガスポケットは厚さ１１１１Ｘ２ＱＱｓｍ長さ
Ｃｇ８成後の寸法）のものをノズルに同心円状に内在す
る。

ノズル内側から、ガスポケットまでの距離は１Ｏ１ＩＬ
１１である。

本発明実施例のものは、いずれもノズル内周面からのガ
ス噴出が良好で、長時１ｕｌｌにわたってノズル閉塞が
生じなかった。比較例１．比較例２は、ノズル閉塞で早
期に使用不能となる。比較例３はノズル閉塞の他、鱗状
黒鉛が配合されていないために溶損・スポーリングによ
っても寿命が短かい。

本発明実施例と比較例とは下衣の通シである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の溶鋼鋳造用ノズルの縦断面図、第２図は
本発明の溶鋼鋳造用ノズルの縦断面口である。 １．４は本体、２．５はガスポケット、３．６はガス専
入管、７はガスポケット内側材、８は溶鋼吐出口。 特許出願人　播磨耐火煉瓦株式会社 ヘ　リ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 不活性ガス吹込用ガスポケットを内在した、耐火性金属
   酸化物−炭素質溶鋼鋳造用ノズルにおい−Ｃ１本体材質
   の炭素極ｔ−Ｍ状黒鉛主体とし、ガスポケット内側の材
   質の炭素′！Ｍ′（Ｉ−鱗状黒鉛以外の炭素又は、前記
   不休材質より鱗状黒鉛以外の炭素の含自割合を多くした
   溶鋼鋳造用ノズル