JPS605547B2

JPS605547B2 - 連続鋳造用浸漬ノズル

Info

Publication number: JPS605547B2
Application number: JP52048792A
Authority: JP
Inventors: 和男沖; 一成小出; 勇吾伊東; 邦繁徳永
Original assignee: Toshiba Ceramics Co Ltd
Current assignee: Coorstek KK
Priority date: 1977-04-27
Filing date: 1977-04-27
Publication date: 1985-02-12
Also published as: JPS53133213A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は連続鋳造用浸債ノズルの改良に関するものであ
る。

周知の如く、連続鋳造用浸糟ノズルはタンディッシュな
どの容器から容融金属を酸化させることなく鋳造鋳型内
に鋳込む場合に用いられている。

ところで、上記浸債ノズルは鏡込時、常に鋳型内の溶融
金属に浸潰される部分（高温度に加熱される部分）と外
気に接する部分（冷却部分）とがあり、顕著な温度勾配
を生じるのが通例である。このため、従来の浸債ノズル
は熱伝導率の低い溶融シリカ質のものが用いられていた
が、この溶融シリカ質浸債ノズルは高マンガン質の溶融
金属を鋳込むと、熔融速度が急激に遠くなり、短期間で
使用不可能となる欠点があった。このようなことから、
最近、溶融金属に対する耐蝕性の強いァルミナ−黒鉛質
浸漬ノズルが多く用いられ、連続鋳造鋼種の拡大がなさ
れている。

しかしながら、このアルミナー黒鉛質濠債ノズルは鋳型
内の溶融金属上面に浮遊する酸化防止のためのスラグパ
ウダー（主に弗化カルシウム、酸化珪素、酸化アルミニ
ウム及びアルカリ物質等からなる）に対する耐蝕性が劣
るため、このスラグパウダーと接触する部分が激し〈浸
触されて局部的な損傷を生じる問題があった。また、こ
の浸債ノズルは多量の黒鉛（４０％程度）を含有するた
めに、熱伝導率が高くなり、溶融金属中に介在する高融
点酸化物等の非金属介在物かノズル孔内面に付着してノ
ズル閉塞を生じ易くなる問題があった。本発明は上記問
題を解消するためになされたもので、スラグバウダーに
対して優れた耐蝕性を有し、かつノズル閉塞を起し難く
、しかも溶融金属との接触時における耐スポーリング性
を改善した連続鋳造用浸糟ノズルを提供しようとするも
のである。

本発明の連続鋳造用浸贋ノズルは主としてジルコンとジ
ルコニアの合量物からなり、これに黒鉛、炭化珪素及び
金属シリコンを配合してなるものである。

すなわち、本発明はジルコン（ＺｒＳｉ０４）とジルコ
ニァ（Ｚの２）の合量物を骨材とすることによって、高
温度下でジルコン（ＺｒＳｉ０４）がＺの２とＳｉ０２
とに解離する性質を利用してＺの２の特性である耐蝕性
、その他濡れ難さと、Ｓｉ０２の特性である耐スポーリ
ング性を兼ね傭わせ、さらにジルコニアが保有する優れ
た耐蝕性で補償する。

しかも、本発明は耐スポーリング性の低下を招かない程
度に黒鉛配合量の上限を規制することにより、スラグパ
ゥダー接触部の漆損に関与する黒鉛量を最小限に抑えて
酸化消失度合を軽減し、浸債ノズルの耐蝕性を改善する
ものである。

また、黒鉛配合量を最小限に抑えることに伴ない、浸債
ノズルの熱伝導性が低下し、その結果溶融金属中の非金
属介在物がノズル孔内面に付着し‘こく〈なり、ノズル
閉塞を起し難くできるものである。さらに、黒鉛の一部
を炭化珪素で代替して配合することにより、酸化防止作
用による耐蝕性の改善及び分解時のＣ０２ガス発生によ
る浸濃ノズルへの熔融金属の付着を阻止する効果を付与
できるものである。さらにまた、上述のジルコンとジル
コニアの合量物、黒鉛、炭化珪素と共に金属シリコンを
配合することにより、結合性の弱いジルコン、ジルコニ
ァの粒界に介在して該粒界を補強し、粒界へ溶融金属が
侵入するのを阻止して耐蝕性を改善すると共に、浸漬ノ
ズル自体の強度の向上化効果を発揮できるものである。
すなわち、本発明の連続鋳造用浸薄ノズルは、重量割合
にて、ジルコンとジルコニアの合量物５０〜７９％、黒
鉛１０〜２０％、炭化珪素１０〜３０％及び金属シリコ
ン１〜２０％からなるものである。

本発明において、浸債ノズル中のジルコンとジルコニァ
の合量物の配合量を上記範囲に限定した理由は、その合
量物の量を５０重量％禾流にすると、スラグパウダーに
対する耐員虫性や溶融金属に対する濡れ難い性質を付与
できず、一方７９重量％を越えると、その合量物の量が
多くなり過ぎ、結合強度が低下するばかりか、ノズル中
の他の成分配合量が規制されて、それらの特性を十分発
揮できなくなる。本発明において、浸贋ノズル中の黒鉛
配合量を上記範囲に固定した理由は、黒鉛量を１の重量
％未満にすると、耐スポーリング性の改善化及び剥離防
止の効果が期待できない。

かといって、黒鉛量が２の重量％を越えると、浸簿ノズ
ルの酸化消失劣化が顕在化して耐蝕性が低下するばかり
か、熱伝導率が高くなりノズル閉塞を起し易くなる。本
発明において、浸澄ノズル中の黒鉛の一部を代替する炭
化珪素配合量を上記範囲に限定した理由は、その量を１
の重量％未満にすると、強度、耐蝕性の改善及び溶融金
属の付着阻止効果を充分発揮できず、一方炭化珪素量が
３の重量％を越えると、繊密な浸債ノズルが得られ難く
なるからである。本発明において、浸債ノズル中の金属
シリコン配合量を上記範囲に限定した理由は、金属シリ
コン量を１重量％未満にすると、ジルコン及びジルコニ
アの粒界の結合性を十分高められず、その結果機械的強
度、粒界の耐蝕性の向上化を達成できない。

かといって、金属シリコン量が２の重量％を越えると、
金属シリコン自体の欠点である浸触され易い性質が顕著
となり好ましくない。この場合シリコンの粒径はジルコ
ン、ジルコニアの粒界を保護し、かつそれらの結合性を
十分高める観点から、１００メッシュ以下にすることが
望ましい。なお、本発明の連続鋳造用浸債ノズルを得る
ための方法を一例を示して説明すると、まずジルコンと
ジルコニアの合量物５０〜７塁重量％、黒鉛１０〜２の
重量％、炭化珪素１０〜３の重量％及び金属シリコン１
〜２の重量％からなる混原料粉に、たとえばタールピッ
チ、フェノールレジン、ポリビニルアルコール等の一次
結合材を添加して充分ねつ合し、このねっ合物をそのま
ま或いは適当な粒度に造粒し、アィソスタティツクプレ
ス機等で成形して浸積／ズルとするか、或いはこの成形
体をさらに非酸化性雰囲気中で焼成せしめて浸濃ノズル
とするか、いずれかにより造られる。次に、本発明の実
施例を説明する。

実施例１ジルコン粉３５重量％、ジルコニア粉３０重量％、黒鉛
粉１５重量％、炭化珪素粉１５重量％、及び金属シリコ
ン粉５重量％からなる混合原料粉１０の重量部に、フェ
ノールレジン１５重量部を添加して十分ねつ合し、これ
をアイソスタテイツクプレス（圧力１０００ｋｇ／の）
にてノズル状に成形した後、この成形体を１０００℃の
ＣＯ雰囲気中で焼成せしめて連続鋳造用浸溝ノズルを得
た。

しかして、上記実施例１の連続鋳造用浸濃ノズル及びア
ルミナー黒鉛質の浸糟ノズル（比較例）を、夫々容量２
５瓜ｏｎのタンディッシュに連結し、下端を鋳造鋳型内
の溶融金属中に浸潰して連続鋳造を行なった。

その結果、本発明の浸債ノズル（実施例１）は夕ンディ
ツシュ内の溶融金属を全景鋳込んだ後（１チャージ）の
スラグパウダ−接触部の切断面を調べたところ、溶損量
が９．０％であった。

これに対し従来の浸糟ノズル（比較例）はスラグパウダ
ー接触部の溶損率が２２．７％と浸蝕劣化が著しかつた
。また、本発明の浸債ノズルは連続６チャージ（約３０
雌ご間）行なっても、鋳型上面に浮遊するスラグパゥダ
ーと接触する部分がほとんど外蓬浸蝕されず使用に耐え
るのに対し、従来のアルミナー黒鉛質浸債ノズルは連続
３チャージ（約１５０分間）行なった時点で外径が激し
く浸蝕されて使用不可能となった。

さらに、上記実施例１及び比較例の浸債ノズルにおける
１チャージ鏡込後の非金属介在物付着状態を調べたとこ
ろ、本発明の浸簿ノズルはほとんど非金属介在物が付着
していないのに対し、従釆の浸債ノズルは非金属介在物
の付着量が多くノズル閉塞を起こし易い状態であった。

Claims

【特許請求の範囲】

１重量割合にて、ジルコンとジルコニアの合量物５０
〜７９％、黒鉛１０〜２０％、炭化珪素１０〜３０％及
び金属シリコン１〜２０％からなる連続鋳造用浸漬ノズ
ル。