JPS62148063A - 連続鋳造用スライデイングノズルプレ−ト - Google Patents

連続鋳造用スライデイングノズルプレ−ト

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JPS62148063A
JPS62148063A JP28976485A JP28976485A JPS62148063A JP S62148063 A JPS62148063 A JP S62148063A JP 28976485 A JP28976485 A JP 28976485A JP 28976485 A JP28976485 A JP 28976485A JP S62148063 A JPS62148063 A JP S62148063A
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sliding nozzle
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zirconium oxide
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Masanori Iwase
正則 岩瀬
Koichi Yamada
興一 山田
Mitsutoshi Murase
村瀬 光俊
Kazuo Horinouchi
堀ノ内 和夫
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/14Closures
    • B22D41/22Closures sliding-gate type, i.e. having a fixed plate and a movable plate in sliding contact with each other for selective registry of their openings
    • B22D41/28Plates therefor
    • B22D41/30Manufacturing or repairing thereof
    • B22D41/32Manufacturing or repairing thereof characterised by the materials used therefor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

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】 (産業上の利用分野) 本発明は、耐熱衝撃性に優れた連続鋳造用スライディン
グノズルプレート、特に湯量調整のためのタンディツシ
ュ内のスライディングノズルプレートに関するものであ
る。更に詳細にはキルド鋼或いはセミキルド鋼の如くア
ルミニウムやフェロシリコン等の脱酸剤を使用した溶鋼
の連続鋳造に適した鋳造用スライディングノズルプレー
トに関するものである。
(従来の技術) 周知の如くタンディツシュ内の連続鋳造用スライディン
グノズルプレートとしては耐蝕性に優れる点よりアルミ
ナ−黒鉛質のものが使用されているが、脱酸剤としてア
ルミニウムを使用した溶鋼を鋳造する場合には該プレー
ト壁面にアルミナが付着堆積し、スライディングノズル
の閉塞を起こすとか、付着物が剥離し、製品に欠陥を与
える等操業、品質の両面において重大な問題を惹起する
原因となる。
そのため従来よりスライディングノズルプレートの閉塞
防止対策として ■スライディングノズルプレート内にアルゴン、窒素等
の不活性ガスを吹き込み、付着物の付着、堆積を防止す
る方法と ■付着物の付着、堆積しないスライディングノズルプレ
ートを開発する方法 が実施されているが、■の方法は該プレート内にガス吹
き込み導入の機構が必要で、スライディングノズルプレ
ー1・の構造が複雑となり、又効果的なガス吹き込み量
の選定が難しく、加えて高コストになる等の欠点を有す
る。他方■の方法は炭化珪素、サイアロン、窒化珪素等
の非酸化物系セラミックスをスライディングノズルプレ
ートとして適用しようとする試みであるが、該方法は耐
蝕性が十分ではなく、又コストが極めて高く、未だ満足
し得るものではない。
(発明が解決しようとする問題点) かかる事情下に鑑み、本発明者らはアルミキルド鋼等の
乳酸剤を使用した溶鋼の連続鋳造においてもアルミナ等
の付着物の付着、堆積がなく、溶鋼に対する耐蝕性、耐
熱衝撃性にも優れた鋳造用のスライディングノズルプレ
ートを得ることを目的とし、鋭意検討した結果、本発明
を完成するに至った。
(問題点を解決するための手段) すなわち本発明は、溶鋼と接触するスライディングノズ
ルプレート壁面を酸化ジルコニウム層、該酸化ジルコニ
ウム層の背面に相接して導電性物質層を形成してなる連
続鋳造用スライディングノズルプレートを提供するもの
である。
以下、本発明を更に詳細に説明する。
第1図は本発明の一実施態様例であり、タンディツシュ
内の浸漬スライディングノズルプレートの概略断面図で
あり、図中スライディングノズルプレート本体1はアル
ミナ質焼結体で構成されており、溶鋼の流通するプレー
ト内面2は酸化ジルコニウム焼結体層で構成されており
、該層2の背面に該当する部分3は黒鉛粉末等の充填層
により構成されている。
スライディングノズルプレートの内面に用いる酸化ジル
コニウム焼結体は耐熱衝撃性、耐溶鋼性に優れた物性を
要求されるが、このようなものとしては特にジルコニア
粉末に安定化剤を添加して焼結せしめた後粉砕した部分
安定化ジルコニア粉末10〜50重量%と、ジルコニア
粉末と安定化剤90〜50重量%の割合で混合、成形し
、該成形体を焼結し、次いで500〜1500℃の温度
で熱処理(焼鈍)せしめることにより焼結体組成が70
重量%以下のキュービック体の結晶構造を有する焼結体
が適当である。
本発明における溶鋼用スライディングノズルプレートの
酸化ジルコニウム層を形成する原料はジルコニア粉末、
安定化剤と予めジルコニア粉末と安定化剤を混合し、焼
結した後粉砕した一部焼結体中にモノクリニック結晶構
造を有する部分安定化ジルコニア粉末であり、これらを
十分混合して成形に供される。原材料の混合割合は、原
材料中部分安定化ジルコニア粉末10〜50重量%、ジ
ルコニア粉末と安定化剤が残部、すなわち90〜50重
量%である。部分安定化ジルコニア粉末の混合添加量が
56重量%を越えるとスライディングノズルプレートと
して要求される高い焼結密度(例えば5.4g/cJ以
上)の製品を取得することができず、他方10重量%よ
り少ないと耐熱衝撃性の向上が達成しえない。
ジルコニア粉末に添加混合される安定化剤としては、ジ
ルコニア焼結体を得る目的で使用されている公知の安定
化剤であればよく、いずれでも使用でき、例えばCe 
02 、Ca 01Mg0.Y2.03等の安定化剤を
一種又は二種以上混合して用いればよ(、添加量は15
モル%以下、好ましくは3〜10モル%の範囲で使用さ
れ、この割合は部分安定化ジルコニア粉末の調整時の混
合割合についても同じである。
原料ジルコニア粉末、安定化剤、部分安定化ジルコニア
粉末の粒径については特に制約はないが、通常約20μ
以下、好ましくは10μ以下のものが適用される。
このようにして混合調整された部分安定化ジルコニア粉
末とジルコニア粉末及び安定化剤よりなる混合物は次い
で公知の方法で成形、焼結し、更に特定の温度、例えば
安定化剤がMgOの場合、1200〜1500℃、Y2
O3或いはCe 021の場合は500〜1000℃で
熱処理することにより焼結体の結晶構造が70重量%以
下、好ましくは10〜50重量%のキュービック体より
構成されるジルコニア焼結体を得るが、該焼結体中に占
めるキュービック体結晶構造が70重量%を越えると、
得られた焼結体の熱膨張係数が大きくなり、耐熱(h撃
性の向上が見られず適当ではない。
かかる物性を有する焼結体を得るためには原料ジルコニ
ア粉末の混合割合、焼結条件、熱処理条件等の要因を管
理制御する必要があり、焼結条件としては1400〜1
900℃、好ましくは1600〜1800℃の温度で3
0分〜30時間、好ましくは1〜15時間焼結され、そ
の後の熱処理条件としでは安定化剤の種類によって異な
るが、500〜1500℃、好ましくは700〜130
0℃の温度で1〜30時間、好ましくは5〜20時間熱
処理される。熱処理を実施しない場合には例え他の条件
を前記で特定したと同一条件範囲に入る如く制御するも
耐熱衝撃性の改良効果は少ない。
このようにして得られたジルコニア焼結体は従来のジル
コニア焼結体に比較し、耐熱性、耐熱衝撃性に優れ、鋳
造用スライディングノズルプレートの壁面形成層として
最適である。
本発明においては該酸化ジルコニウムN(成形体)2の
背面にあって相接する位置に導電性物質で構成されるM
3を形成、構成せしめる。この層好ましくは100(0
cm)以下の電気伝導度を有する物質であればよく、例
えばカーボン成形体、炭素粉末(勿論黒鉛成形体、黒鉛
粉を含む)、カーボン含有成形体等を挙げることができ
る。
本発明の連続鋳造用スライディングノズルプレートは図
示する如(、例えば従来使用されていたアルミナ−黒鉛
質成形体或いは溶融石英質成形体等よりなる鋳造用スラ
イディングノズルプレート壁面を加工し、先ず黒鉛粉末
等の導電性物質を挿入した後、酸化ジルコニウム焼結体
を該プレートに嵌合するか、或いは導電性物質でかつ耐
熱衝撃性、耐熱性、耐溶鋼性を有する物質、例えば黒鉛
含有量の高いアルミナ−黒鉛質成形体等の場合にはまず
スライディングノズルプレート本体を導電性物質で形成
し、このプレート壁面に密着するよう嵌合し、形成して
もよい。
又スライディングノズルプレート構成特番々の層の密着
性を高める目的で導電性接着剤を使用することは同等本
発明を阻害するものではなく、接着剤層を厚手に成形す
ることにより接着剤そのものを導電性物質層とすること
も可能である。
これらスライディングノズルプレートを形成する酸化ジ
ルコニウム、導電性物質層の層の厚さは特に制限はない
が、通常0.1 am以上、好ましくは1龍〜10鶴の
範囲で使用される。
本発明の鋳造用スライディングノズルプレートが何故脱
酸生成物(アルミニウムを脱酸剤として使用する場合は
アルミナ、フェロシリコンを用いる場合はシリカ)の付
着、堆積防止に顕著な効果を発揮するのか、その理由は
詳らかではないが、溶鋼中の酸素を酸素イオン伝導体で
あるジルコニア焼結体が電気化学的に通過させ、このこ
とによりプレート表面での酸素ポテンシャルが低下し、
溶鋼中の脱酸元素であるアルミニウム或いは珪素がプレ
ート表面では反応せず、結果として本発明のスライディ
ングノズルプレート表面へのアルミナ或いはシリカ等の
付着物質の付着、堆積防止を可能ならしめるものと推測
される。
尚、第1図において鋳造用スライディングノズルプレー
トにおいて流動する溶湯と接触する面金てを酸化ジルコ
ニウムの焼結体で構成したものを示したが、勿論第2図
及び第3図に示す如く脱酸生成物の付着量が多い部分の
みに酸化ジルコニウム焼結体を嵌合付着せしめて使用す
ることも可能である。
(実施例) 以下に本発明を実施例により更に詳細に説明するが、実
施例は本発明の一実施態様例を示すに過ぎず、本発明を
限定するものではない。
実施例 市販の酸化ジルコニウム粉末(純度99%以上、粒径1
μ)97重量部と市販の軽質マグネシア3重量部とをボ
ールミルで混合し、1500℃で1時間焼成した後、該
焼成品を振動ミルを用いて粉砕し、平均粒径1.5μの
キュービック結晶構造体60重量%含有する部分安定化
ジルコニア粉末を得た。
このようにして得た部分安定化ジルコニア粉末20重量
部に、部分安定化ジルコニア粉末の製造に用いたと同じ
ジルコニア粉末と軽質マグネシアの混合物80重量部を
混合し、バインダーとしてグリセリンを加え、ラバープ
レスで成形し、該成形体を温度1700℃で10時間焼
結処理した後100℃/時間の割合で降温し、1300
℃で10時間熱処理した。
熱処理後得られたジルコニア焼結体の物性値は下記の通
りであった。
嵩密度     5.5g/cot 吸水率     0.07% キュービック体結晶の含有率 44重量%このようにし
て得られた内径80n+、外径90龍、長さ60龍のジ
ルコニア焼結体を第2図に示すアルミナ−黒鉛質スライ
ディングノズルプレート(カーボン15重量%含有)の
内面に黒鉛粉末を厚さ10龍に充填した上に嵌合し、カ
ーボンセメントで接着し、アルミキルド鋼の連続鋳造用
スライディングノズルプレートとして試用したく鋳造温
度1500℃、鋳造速度1.0m/分)。
その結果アルミナ−黒鉛質プレートは3回(300トン
/チヤージ)反復使用でアルミナ付着により閉塞が生起
したのに対し、本発明品は3回反復使用後も内面付着物
は殆ど見られなかった。
またアルミナ−黒鉛質のスライディングノズルプレート
壁面に黒鉛粉末を充填せずにジルコニア焼結体を導電性
無機質接着剤(ジルコニア系接着剤)で固着した後、同
様のテストを実施したところプレート壁面(ジルコニア
焼結体)にはアルミナの付着が見られた。
なお、1500℃におけるジルコニア焼結体に接してい
る黒鉛粉末或いはアルミナ−黒鉛質プレれは10(9c
m)であった。
(発明の効果) 本発明の連続鋳造用スライディングノズルプレートを使
用する場合には脱酸生成物の付着、堆積がなく、プレー
トの閉塞等によるノズルの交換期間を著しく延長するこ
とが可能となり、その工業的価値は頗る大なるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図及び第3図は本発明の連続鋳造用スライ
ディングノズルプレートの一形態を示す断面図である。 図中1はアルミナ−黒鉛質スライディングノズルフレー
I・本体、2は酸化ジルコニウム層、3は導電性物質層
(例えば黒鉛粉の層)を示す。 G’J     fQ       −!−■→ 茅3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)溶鋼と接触するスライディングノズルプレート壁面
    を酸化ジルコニウム層、該酸化ジルコニウム層の背面に
    相接して導電性物質層を形成してなる連続鋳造用スライ
    ディングノズルプレート。 2)プレート壁面を構成する酸化ジルコニウム層がジル
    コニア粉末に安定化剤を添加して焼結せしめた後粉砕し
    た部分安定化ジルコニア粉末10〜50重量%と、ジル
    コニア粉末と安定化剤90〜50重量%の割合で混合、
    成形し、該成形体を焼結し、次いで500〜1500℃
    の温度で熱処理せしめることにより焼結体組成が70重
    量%以下のキュービック体の結晶構造を有する酸化ジル
    コニウム体である特許請求の範囲第1項記載の連続鋳造
    用スライディングノズルプレート。 3)導電性物質が炭素又は炭素含有物質である特許請求
    の範囲第1項記載の連続鋳造用スライディングノズルプ
    レート。
JP60289764A 1985-12-23 1985-12-23 連続鋳造用スライデイングノズルプレ−ト Expired - Lifetime JPH0771724B2 (ja)

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JPH0771724B2 JPH0771724B2 (ja) 1995-08-02

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0299441A2 (en) * 1987-07-15 1989-01-18 Kurosaki Refractories Co. Ltd. Slidding gate nozzle for special steel
US5390869A (en) * 1991-12-16 1995-02-21 Shimano Inc. Baitcasting reel having a level wind mechanism

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0299441A2 (en) * 1987-07-15 1989-01-18 Kurosaki Refractories Co. Ltd. Slidding gate nozzle for special steel
US5390869A (en) * 1991-12-16 1995-02-21 Shimano Inc. Baitcasting reel having a level wind mechanism

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