KR20010098628A - Immersion nozzle - Google Patents

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KR20010098628A
KR20010098628A KR1020010020139A KR20010020139A KR20010098628A KR 20010098628 A KR20010098628 A KR 20010098628A KR 1020010020139 A KR1020010020139 A KR 1020010020139A KR 20010020139 A KR20010020139 A KR 20010020139A KR 20010098628 A KR20010098628 A KR 20010098628A
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immersion nozzle
alumina
refractory material
weight
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KR1020010020139A
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오츠까히로시
하세베에투히로
에노모토고우지
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추후제출
도시바 세라믹스 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 산소 함유량이 높은 종류의 강 또는 칼슘으로 처리된 종류의 강 등에 대한 내식성이 있고, 또한 노즐 내벽면에 용강(溶剛) 및 산화물계 개재물 등이 부착 퇴적되는 것을 방지할 수 있는 침지 노즐을 제공한다.The present invention is an immersion nozzle that has corrosion resistance to a steel having a high oxygen content, a steel treated with calcium, and the like, and can prevent the deposition of molten steel and oxide inclusions on the inner wall of the nozzle. To provide.

용강과 접하는 부분의 적어도 일부가 마그네시아, 알루미나, 스피넬, 지르코니아, 멀라이트, 실리카 중 어느 1종 또는 2종 이상의 주성분을 합량으로 50 중량% 이상과, 0.3∼15 중량%의 질화붕소와, 유기 바인더의 결합재를 함유하는 내화재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 침지 노즐을 이용한다.At least a part of the portion in contact with the molten steel comprises at least 50% by weight, 0.3-15% by weight of boron nitride, and an organic binder in any one or two or more of main components of magnesia, alumina, spinel, zirconia, mullite, and silica. An immersion nozzle is used, comprising a refractory material containing a binder of.

Description

침지 노즐{IMMERSION NOZZLE}Immersion Nozzle {IMMERSION NOZZLE}

본 발명은 침지 노즐에 관한 것으로, 보다 구체적으로 말하면 연속 주조에 있어서 턴디쉬(tundish) 내의 용강(溶鋼)을 주형에 도입하는 침지 노즐 등의 침지 노즐로서, 높은 내식성을 지니고, 장기간 사용하더라도 노즐 내공벽에 지금(地金), 비금속 개재물이 부착 및 퇴적되는 것을 억제하는 내화재(耐火材)로 이루어지는 침지 노즐에 관한 것이다.The present invention relates to an immersion nozzle. More specifically, the present invention relates to an immersion nozzle, such as an immersion nozzle, which introduces molten steel in a tundish into a mold in continuous casting, and has high corrosion resistance. It is related with the immersion nozzle which consists of a refractory material which suppresses adhesion and deposition of a nonmetallic inclusion to a wall now.

연속 주조에 있어서는 레이들과 턴디쉬와의 사이에서 사용되는 롱 노즐(long nozzle)이나 에어 시일 파이프, 턴디쉬 내의 용강을 주형에 도입하기 위한 침지 노즐 등의 침지 노즐이 사용되고 있다. 이들 침지 노즐은 그 사용 환경에 따라서 용강이나 슬래그에 대한 내파쇄성, 내마모성, 내식성 등의 특성이 요구된다.In continuous casting, immersion nozzles such as a long nozzle used between the ladle and the tundish, an air seal pipe, and an immersion nozzle for introducing molten steel in the tundish into the mold are used. These immersion nozzles are required to have characteristics such as fracture resistance, abrasion resistance, and corrosion resistance to molten steel or slag depending on their use environment.

종래, 이러한 요구에 대응하기 위해서, 침지 노즐의 내화재로는 알루미나-흑연질 또는 알루미나-실리카-흑연질 등이 사용되어 왔다.Conventionally, in order to respond to this demand, alumina-graphite or alumina-silica-graphite or the like has been used as a fireproof material of the immersion nozzle.

그러나, 알루미나-실리카-흑연질의 내화재에서는, 산소 함유량이 높은 종류의 강 또는 칼슘으로 처리된 종류의 강 등의 주조에 있어서, FeO 및 CaO 등에 의해 알루미나 및 실리카가 침식되어, 장시간의 사용에는 견딜 수 없다고 하는 문제가 있었다.However, in alumina-silica-graphite refractory materials, alumina and silica are eroded by FeO, CaO, etc. in casting of a kind of steel with a high oxygen content or a kind of calcium treated with calcium, and can withstand long-term use. There was a problem that there was not.

그 때문에, 비교적 내식성의 저(低) 실리카를 감량한 알루미나-흑연질 등의 내화재가 이용되고 있지만, 흑연의 내산화성 및 내식성이 낮기 때문에, 이것으로도 역시 충분한 내구성은 얻지 못하고 있다.Therefore, fireproofing materials, such as alumina-graphite which reduced comparatively low corrosion resistance low silica, are used, but since oxidation resistance and corrosion resistance of graphite are low, this also does not acquire sufficient durability.

또한, 알루미나-흑연질 또는 알루미나-실리카-흑연질의 내화재는 용강 중의 Al의 산화나 슬래그 등에 기인하는 개재물이 침지 노즐 내벽면에 부착 퇴적되어, 노즐이 폐색되기 쉽다고 하는 문제가 있었다.In addition, the alumina-graphite or alumina-silica-graphite refractory material has a problem that inclusions due to oxidation of aluminum in molten steel, slag, etc. adhere to the inner wall surface of the immersion nozzle, and the nozzle is likely to be clogged.

상기 침지 노즐에 폐색이 생기면, 용강의 유량 제어가 불가능하게 되어 연속 주조의 조업이 곤란하게 될 뿐만 아니라, 조업 중에 침지 노즐 내벽면의 부착 퇴적물이 박리됨으로써, 제강의 품질이 저하된다고 하는 문제가 있었다.If the immersion nozzle is clogged, flow control of molten steel becomes impossible, making continuous casting difficult, and there is a problem that the quality of steelmaking is deteriorated by peeling off deposits on the inner wall of the immersion nozzle during operation. .

이러한 침지 노즐의 폐색을 방지하는 수단으로서, 침지 노즐 내에 불활성 가스를 불어 넣는 방법이 제안되어 있다. 이 방법에 따르면, 노즐 내벽면에 알루미나 덩어리 등의 산화물계 개재물이 부착 퇴적되는 것을 방지할 수 있지만, 불어 넣은 가스에 의해 용강 중에 미세한 기포가 형성되어, 핀 홀의 발생, 개재물의 삽입 등에 의한 제강의 결함이 생기는 경우가 있다. 이 문제는 용강 중에 미세한 기포가 형성됨으로써 생기기 때문에, 해결이 매우 곤란하다.As a means of preventing the blockage of such an immersion nozzle, the method of blowing inert gas into an immersion nozzle is proposed. According to this method, oxide inclusions such as alumina agglomerates can be prevented from adhering to and deposited on the inner wall of the nozzle, but fine bubbles are formed in the molten steel by the blown gas, whereby the formation of pin holes, insertion of inclusions, etc. A defect may occur. Since this problem is caused by the formation of fine bubbles in molten steel, it is very difficult to solve.

한편, 이들 이외의 수단으로서는 침지 노즐의 재질의 관점에서, 일본국 특허 공개 소56-139260호 공보에 개시된 바와 같이, 질화붕소를 5∼80% 함유하는 내화재로 이루어지는 침지 노즐이 제안되고 있다. 그외에도, 최근에는 일본국 특허 공개 평10-314905호 공보에 개시되어 있는 것과 같이, 알루미나의 부착 방지를 도모하기 위해 카본을 함유하지 않거나, 카본을 감량시킨 내화재로 이루어지는 침지 노즐이 제안되어 있다.On the other hand, as a means other than these, the immersion nozzle which consists of a refractory material containing 5 to 80% of boron nitride is proposed from the viewpoint of the material of an immersion nozzle, as disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 56-139260. In addition, in recent years, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10-314905, an immersion nozzle containing no refractory material containing carbon or reducing carbon in order to prevent adhesion of alumina has been proposed.

그런데, 본원의 발명자는 노즐의 폐색을 방지하는 수단으로서의 해결책으로 이용될 수 있을 것 같은 침지 노즐의 재질에 착안하여, 종래의 재질에 개량을 가한 것이다.By the way, the inventor of the present application pays attention to the material of the immersion nozzle which can be used as a solution as a means of preventing the blockage of the nozzle, and has made improvements to the conventional material.

즉, 전술한 바와 같이, 일본국 특허 공개 소56-139260호 공보에서 제안되어 있는 것과 같이 질화붕소를 5∼80% 함유하는 내화재로 이루어지는 침지 노즐에 있어서는 흑연의 사용을 전제로 하고 있기 때문에, 내식성 및 폐색 방지에 대한 효과가 불충분하다고 하는 기술적 과제가 있었다.That is, as described above, in the immersion nozzle made of a refractory material containing 5 to 80% of boron nitride as proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 56-139260, since it is based on the use of graphite, corrosion resistance And technical problems that the effect on the prevention of occlusion is insufficient.

또한, 카본을 함유하지 않거나 카본을 감량시킨 내화재로 이루어지는 침지 노즐에 있어서는 알루미나 등의 산화물계 개재물이 노즐 내벽면에 부착되는 것을방지하는 효과는 인정되지만, 용강 자체가 부착되는 것을 방지하는 효과는 불충분하다고 하는 기술적 과제가 있었다.In addition, in the immersion nozzle which does not contain carbon or consists of the refractory material which reduced carbon, the effect which prevents an oxide inclusion, such as alumina, from adhering to a nozzle inner wall surface is recognized, but the effect which prevents adhesion of molten steel itself is inadequate. There was a technical problem to be said.

전술한 바와 같이, 노즐의 폐색을 방지하는 수단으로서 제안되어 있는 종래의 재질에 착안한 기술에 있어서는 여러 문제점이 내재되어, 폐색 방지에 대한 효과는 충분한 것이 아니었다.As mentioned above, in the technique focusing on the conventional material proposed as a means of preventing the blockage of a nozzle, various problems inherent, and the effect on the blockage prevention was not sufficient.

본 발명은 전술한 종래 기술의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 산소 함유량이 높은 종류의 강 또는 칼슘으로 처리된 종류의 강 등에 대한 내식성이 있고, 노즐 내벽면에 용강 및 산화물계 개재물 등이 부착 퇴적되는 것을 방지할 수 있는 침지 노즐을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and has corrosion resistance to steels of high oxygen content or steels treated with calcium, and deposited with molten steel and oxide inclusions on the inner wall of the nozzle. It is an object of the present invention to provide an immersion nozzle which can prevent the use thereof.

도 1은 본 발명에 따른 연속 주조용 침지 노즐의 일례를 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing an example of the immersion nozzle for continuous casting according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 연속 주조용 침지 노즐의 다른 예를 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view showing another example of the immersion nozzle for continuous casting according to the present invention.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

1 : 노즐 본체부1: Nozzle body part

2 : 파우더 라인부2: powder line part

3 : 노즐 내벽부3: nozzle inner wall part

4 : 노즐 외벽부4: nozzle outer wall

5 : 노즐 내공벽5: nozzle inner wall

본 발명에 따른 침지 노즐은 용강과 접하는 부분의 적어도 일부가 마그네시아, 알루미나, 스피넬, 지르코니아, 멀라이트, 실리카 중의 어느 1종 또는 2종 이상의 주성분을 합량으로 50 중량% 이상, 0.3∼15 중량%의 질화붕소와, 유기 바인더의 결합재를 함유하는 내화재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Immersion nozzle according to the present invention is at least a portion of the portion in contact with the molten steel of at least 50% by weight, 0.3-15% by weight of any one or two or more of the main components of magnesia, alumina, spinel, zirconia, mullite, silica It is characterized by consisting of a refractory material containing a binder of boron nitride and an organic binder.

이 내화재는, 팽창율이 적으면서 용강에 대한 습윤성이 작고, 내마모성 및 윤활성이 우수한 질화붕소가 이용되기 때문에, 노즐의 폐색을 방지하여 내구성이 우수한 침지 노즐을 제공할 수 있다.Since the refractory material has a low expansion rate and low wettability to molten steel, and boron nitride having excellent abrasion resistance and lubricity is used, it is possible to provide an immersion nozzle excellent in durability by preventing clogging of the nozzle.

또한, 본 발명에 따른 침지 노즐에는 상기 내화재에 의해서 두께 2∼15 mm의 두꺼운 층이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the immersion nozzle according to the present invention is characterized in that a thick layer having a thickness of 2 to 15 mm is formed by the refractory material.

상기 두꺼운 층은 노즐의 폐색 방지 효과 및 내화재의 구조적 박리의 관점에서, 적어도 용강과 접하는 부분에 전술한 두께로 형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that the said thick layer is formed in the above-mentioned thickness at least in the part which contact | connects molten steel from a viewpoint of the effect of blocking a nozzle and the structural peeling of a fireproof material.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에 따른 침지 노즐에 이용되는 내화재는 마그네시아, 알루미나, 스피넬, 지르코니아, 멀라이트, 실리카 중 어느 1종 또는 2종 이상의 주성분을 합량으로 50 중량% 이상, 0.3∼15 중량%의 질화붕소와, 유기 바인더의 결합재를 함유하는 것을 특징으로 한다.Refractory material used for the immersion nozzle according to the present invention is a total of any one or two or more of the main components of magnesia, alumina, spinel, zirconia, mullite, silica, 50% by weight, 0.3-15% by weight of boron nitride, It is characterized by containing a binder of the organic binder.

이와 같이, 내화재에 질화붕소를 함유시킴으로써, 균열이 생겨 깨지는 등의 파손이 발생되기 어렵고, 용강 및 산화성 개재물 등이 노즐 내벽면에 부착 퇴적되는 것을 방지할 수 있는 침지 노즐을 얻을 수 있다. 상기 질화붕소는, 팽창율이 낮고 용강에 대한 습윤성이 작고, 내마모성 및 윤활성이 우수하다는 점도 있다.In this way, by containing boron nitride in the refractory material, breakage such as cracking and cracking is less likely to occur, and an immersion nozzle capable of preventing deposition of molten steel and oxidative inclusions on the nozzle inner wall surface can be obtained. The boron nitride also has a low expansion ratio, low wettability to molten steel, and excellent wear resistance and lubricity.

상기 내화재 중의 질화붕소의 함유량이 0.3 중량% 미만이면, 내화재에 있어서 충분한 윤활성를 얻을 수 없다. 한편, 내화재 중의 질화붕소의 함유량이 15 중량%를 넘으면, 내화재의 소결성이 저하되어 강도의 저하가 초래되는 동시에, 비용도 비싸지게 된다.When content of boron nitride in the said refractory material is less than 0.3 weight%, sufficient lubricity cannot be acquired in a refractory material. On the other hand, when the content of boron nitride in the refractory material exceeds 15% by weight, the sinterability of the refractory material is lowered, resulting in a decrease in strength, and at a high cost.

또한, 내화재 중에는 마그네시아, 알루미나, 스피넬, 지르코니아, 멀라이트, 실리카 중 어느 1종 또는 2종 이상이 주성분으로서 함유된다.In the fireproof material, any one or two or more of magnesia, alumina, spinel, zirconia, mullite and silica are contained as main components.

상기 마그네시아, 스피넬, 지르코니아 및 멀라이트는 열팽창율이 높아, 노즐 사용 중에 내화재가 균열되어 깨지는 등의 파손을 일으킬 우려가 있다. 그러나, 이들 산화물계 재료는 고융점, 고경도이며, 알루미나 또는 실리카에 비해서 FeO 및CaO에 대한 내식성이 우수하다.The magnesia, spinel, zirconia and mullite have a high thermal expansion rate, which may cause damage such as cracking and cracking of the refractory material during use of the nozzle. However, these oxide-based materials have high melting point and high hardness, and are superior in corrosion resistance to FeO and CaO as compared to alumina or silica.

따라서, 이들 산화물계 재료에 질화붕소 및 유기 바인더의 결합재를 소정량 배합함으로써 열팽창율의 저하를 도모할 수 있어, 파손이 어렵고 내식성이 우수한 노즐을 얻을 수 있다.Therefore, by mixing a predetermined amount of a binder of boron nitride and an organic binder in these oxide materials, the thermal expansion rate can be reduced, and a nozzle which is difficult to break and excellent in corrosion resistance can be obtained.

또한, 상기 마그네시아, 알루미나, 스피넬, 지르코니아, 멀라이트, 실리카 중 어느 1종 또는 2종 이상의 주성분을 합량으로 50 중량% 이상 함유하는 것이 바람직하다.The magnesia, alumina, spinel, zirconia, mullite, and silica may preferably contain 50% by weight or more of any one or two or more of the main components.

상기 마그네시아, 알루미나, 스피넬, 지르코니아, 멀라이트, 실리카 중 어느 1종 또는 2종 이상을 합한 함유량이 50 중량% 미만이면, 내화재의 충분한 내식성을 얻을 수 없다. 또한, 상기 마그네시아의 소화 방지 등의 목적으로 실리카를 함유하는 것이 바람직하며, 상기 실리카의 함유량은 마그네시아의 함유량보다 소량인 것이 바람직하다.If the content of any one or two or more of the magnesia, alumina, spinel, zirconia, mullite, and silica is less than 50% by weight, sufficient corrosion resistance of the fireproof material cannot be obtained. Moreover, it is preferable to contain a silica for the purpose of the extinguishing prevention of the said magnesia, and it is preferable that content of the said silica is smaller than content of magnesia.

본 발명에 따른 침지 노즐에 이용되는 내화재는 종래의 알루미나-흑연질 등의 노즐과 달리, 흑연을 함유하지 않는다. 그 때문에, 사용 중에 흑연과 내화재 중의 다른 배합물과의 반응에 의한 산화성 가스가 발생하지 않고, 용강 중의 알루미늄은 산화되지 않아서, 알루미나의 생성을 저지할 수 있다. 그에 따라, 고품질의 제강을 얻을 수 있다.The refractory material used for the immersion nozzle according to the present invention does not contain graphite, unlike a nozzle such as conventional alumina-graphite. Therefore, no oxidizing gas is generated by the reaction between graphite and other compound in the refractory material during use, and aluminum in the molten steel is not oxidized, thereby preventing the formation of alumina. As a result, high quality steelmaking can be obtained.

또한, 내화재 중에는 유기 바인더의 결합재가 함유된다. 이와 같이 유기 바인더의 결합재를 함유하는 것은, 내화재의 팽창율을 낮도록 하여 노즐 사용 중에 균열이 생겨 깨지는 등의 파손이 발생하는 것을 방지하기 위함이다. 또한, 유기바인더는 특별히 한정되는 것이 아니라, 페놀 수지 등의 통상적으로 이용되는 것이라도 좋다.In addition, the refractory material contains the binder of the organic binder. Thus, the binder of the organic binder is included in order to reduce the expansion rate of the refractory material and to prevent breakage such as cracking and cracking during use of the nozzle. In addition, an organic binder is not specifically limited, What is normally used may be used, such as a phenol resin.

또한, 상기 내화재는 침지 노즐의 용강과 접하는 부분에 두께 2∼15 mm의 두꺼운 층으로서 형성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the said fireproof material is formed as a thick layer of 2-15 mm in thickness in the part which contact | connects the molten steel of an immersion nozzle.

상기 두꺼운 층의 두께가 2 mm 미만이면 내식성이 충분하지 않고, 노즐의 폐색 방지 효과도 충분하지 않다. 한편, 두꺼운 층의 두께가 15 mm를 넘으면, 내화재가 구조적 박리를 일으킬 가능성이 있다.If the thickness of the thick layer is less than 2 mm, the corrosion resistance is not sufficient, and the effect of preventing the blockage of the nozzle is also insufficient. On the other hand, when the thickness of a thick layer exceeds 15 mm, there exists a possibility that a fireproof material may cause structural peeling.

또한, 상기 두꺼운 층은 용강과 접하는 부분의 모든 부분에 형성될 필요는 없으며, 적어도 노즐의 폐색 방지 효과를 도모하기 위해서 노즐 내벽부에 형성되어 있으면 된다.In addition, the thick layer need not be formed in every part of the portion in contact with the molten steel, and may be formed in the nozzle inner wall portion at least in order to achieve the effect of preventing the blockage of the nozzle.

더욱이, 본 발명에 따른 침지 노즐의 구조는 특별히 한정되는 것이 아니며, 침지 노즐에 있어서의 내화재의 구성예로서는 도 1 또는 도 2에 도시한 것과 같은 예를 들 수 있다.Moreover, the structure of the immersion nozzle which concerns on this invention is not specifically limited, As an example of a structure of the fireproof material in an immersion nozzle, the example as shown in FIG. 1 or 2 is mentioned.

즉, 도 1에 도시한 바와 같이, 침지 노즐의 노즐 본체부(1)는 침지 노즐에 통상적으로 이용되는 알루미나-흑연질 내화재로 이루어지고, 파우더 라인부(2)는 지르코니아-흑연질 내화재로 이루어진다. 또한, 침지 노즐의 노즐 내벽부(3) 및 노즐 외벽부(4), 노즐 내공벽(5)에는 본 발명에 따른 질화붕소 함유 내화재로 이루어지는 두꺼운 층이 형성되어 있다.That is, as shown in Fig. 1, the nozzle body portion 1 of the immersion nozzle is made of alumina-graphite refractory material commonly used for the immersion nozzle, and the powder line part 2 is made of zirconia-graphite refractory material. . Further, thick layers made of boron nitride-containing refractory material according to the present invention are formed in the nozzle inner wall portion 3, the nozzle outer wall portion 4, and the nozzle inner cavity wall 5 of the immersion nozzle.

또한, 도 2는 노즐의 내벽부(3)만 본 발명에 따른 질화붕소 함유 내화재의 두꺼운 층이 형성되어 있다.In addition, in FIG. 2, only the inner wall part 3 of a nozzle is formed with the thick layer of the boron nitride containing fireproof material which concerns on this invention.

본 발명에 따른 침지 노즐의 제조 방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 다음과 같은 방법을 예시할 수 있다.Although the manufacturing method of the immersion nozzle which concerns on this invention is not specifically limited, The following method can be illustrated.

우선, 내화재의 각 원료를 믹서 등으로 반죽한다. 얻어진 반죽을 성형 틀에 충전하고, CIP 성형, 금형 프레스 등에 의해 성형을 한다. 그렇게 얻어진 성형체를 건조한 후, 비산화성 분위기 속에서 소성한다. 소성후, 필요에 따라 가공함으로써 최종 형상으로 만들어, 목적하는 침지 노즐을 얻을 수 있다.First, each raw material of a fireproof material is kneaded with a mixer etc. The obtained dough is filled into a molding die and molded by CIP molding, mold press, or the like. The molded article thus obtained is dried and then fired in a non-oxidizing atmosphere. After baking, it can be processed into a final shape by processing as necessary to obtain a desired immersion nozzle.

또한, 본 발명에 따른 침지 노즐에 이용되는 내화재는 질화붕소를 함유하기 때문에, 그 원료의 반죽은 윤활성이 우수하여, 카본을 함유하지 않는 내화재와 비교하더라도 성형시의 작업성이 보다 우수하다.Moreover, since the refractory material used for the immersion nozzle which concerns on this invention contains boron nitride, the dough of the raw material is excellent in lubricity, and even when compared with the refractory material which does not contain carbon, it is excellent in workability at the time of shaping | molding.

따라서, 알루미나-흑연질 내화재로 이루어지는 노즐 본체의 내벽부에 일체 성형하는 것도 가능하다. 이에 따라, 구조적으로도, 내파쇄성의 향상을 도모할 수 있다.Therefore, it is also possible to integrally mold the inner wall portion of the nozzle body made of alumina-graphite refractory material. Accordingly, structurally, the fracture resistance can be improved.

이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely based on an Example, this invention is not restrict | limited by the following Example.

[실시예 1]Example 1

36 중량%의 알루미나, 30 중량%의 흑연, 25 중량%의 유기 바인더, 9 중량%의 탄화규소로 이루어지는 노즐 본체에 표 1의 본 발명의 샘플 No.1∼4에 나타낸 바와 같은 각 배합 조성의 내화재를 침지 노즐의 내벽부에 두께 5 mm의 두꺼운 층으로서 마련하여, 도 2에 도시한 것과 같은 침지 노즐을 제작하였다.Each blend composition as shown in Sample Nos. 1 to 4 of the present invention in Table 1 was placed in a nozzle body consisting of 36 wt% alumina, 30 wt% graphite, 25 wt% organic binder, and 9 wt% silicon carbide. The fireproof material was provided in the inner wall part of the immersion nozzle as a thick layer of thickness 5mm, and the immersion nozzle as shown in FIG. 2 was produced.

이 침지 노즐을 사용하여, 실제 노에서 주조 시험을 행하였다. 강의 종류는Al 함유량 0.03 중량%인 것을 사용하였다. 연속 주조기로서, 2 스트랜드 주형을 사용하고, No.1 스트랜드에 상기 침지 노즐을 장착하여, 5 ch(주조 시간이 약 170분)의 주조 시험을 5회 행하였다.Using this immersion nozzle, the casting test was done in the actual furnace. The kind of steel used what is Al content 0.03 weight%. As a continuous casting machine, using the two strand mold, the immersion nozzle was attached to No. 1 strand, and the casting test of 5 ch (casting time about 170 minutes) was performed 5 times.

시험후, 노즐의 직접적인 몸통부에 있어서 3곳의 단면에서의 부착물 두께를 측정하여, 평균치를 구했다. 그 평균치의 5회 시험에 걸친 평균치를 부착물 두께로 하여 표 1에 나타내었다.After the test, the thickness of the deposits at three cross sections in the direct trunk portion of the nozzle was measured, and the average value was obtained. The average value over 5 tests of the average value is shown in Table 1 as deposit thickness.

[비교예 1]Comparative Example 1

표 1의 비교 샘플 No.1에 나타낸 바와 같은 배합 조성, 즉 36 중량%의 알루미나, 30 중량%의 흑연, 25 중량%의 유기 바인더, 9 중량%의 탄화규소로 이루어지는 침지 노즐을 두꺼운 층을 형성하지 않고 제작하여, 이것을 연속 주조기의 No.2 스트랜드에 장착하여 주조 시험을 행하였다.A thick layer was formed by immersion nozzles consisting of a compound composition as shown in Comparative Sample No. 1 of Table 1, namely 36% by weight of alumina, 30% by weight of graphite, 25% by weight of organic binder, and 9% by weight of silicon carbide. It produced without making it, attach it to the No. 2 strand of a continuous casting machine, and performed the casting test.

실시예 1과 같은 식으로 측정한 부착물 두께를 표 1에 나타내었다.Table 1 shows the deposit thickness measured in the same manner as in Example 1.

배합 조성(중량%)Compounding composition (% by weight) 부착물두께(㎜)Attachment thickness (mm) 질화붕소Boron nitride 마그네시아magnesia 알루미나Alumina 스피넬Spinel 지르코니아Zirconia 실리카Silica 유기바인더Organic Binder 흑연black smoke 탄화규소Silicon Carbide 실시예샘플 번호Example Sample Number 1One 1One 44 8484 -- -- 1One 1010 -- -- 1.01.0 22 55 -- -- 8585 -- -- 1010 -- -- 0.80.8 33 1010 -- -- -- 8080 -- 1010 -- -- 0.50.5 44 1010 3939 -- 4040 -- 1One 1010 -- -- 0.90.9 비교예샘플번호Comparative Example Sample Number 1One -- -- 3636 -- -- -- 2525 3030 99 13.713.7

표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 샘플 No.1∼4에 대해서는 부착물 두께가 1 mm 이하로서, 비교 샘플 No.1의 1/10 미만으로 퇴적 부착물의 저감 효과가 확인되었다.As shown in Table 1, with respect to samples Nos. 1 to 4 of the present invention, the deposit thickness was 1 mm or less, and the effect of reducing the deposit deposit was less than 1/10 of the comparative sample No. 1.

[실시예 2]Example 2

36 중량%의 알루미나, 30 중량%의 흑연, 25 중량%의 유기 바인더, 9 중량%의 탄화규소로 이루어지는 노즐 본체에, 표 2의 본 발명의 샘플 No.1∼5에 나타낸 바와 같은 각 배합 조성의 내화재에 관해서 침지 노즐의 내벽부에 두께 5 mm의 두꺼운 층으로서 마련하여, 도 2에 나타낸 것과 같은 침지 노즐을 제작하였다.Each blend composition as shown in Sample Nos. 1 to 5 of the present invention in Table 2 in a nozzle body composed of 36 wt% alumina, 30 wt% graphite, 25 wt% organic binder, and 9 wt% silicon carbide. Refractory material was provided as a thick layer having a thickness of 5 mm in the inner wall portion of the immersion nozzle to produce an immersion nozzle as shown in FIG.

이 침지 노즐을 사용하여, 실제 노에서 주조 시험을 하였다. 강의 종류는 고산소강(산소 농도 : 200 ppm)을 사용하였다. 연속 주조기로서, 2 스트랜드 주형을 사용하고, No.1 스트랜드에 상기 침지 노즐을 장착하여, 1 ch(주조 시간 약 60분)의 주조 시험을 3회 행하였다.Using this immersion nozzle, casting test was carried out in an actual furnace. High oxygen steel (oxygen concentration: 200 ppm) was used as the type of steel. As a continuous casting machine, using the two strand casting mold, the immersion nozzle was attached to No. 1 strand, and the casting test of 1 ch (casting time about 60 minutes) was performed three times.

시험후, 노즐의 직접적인 몸통부에 있어서 내벽부의 최대 용융 손상(溶損) 두께를 측정하였다. 그 값을 표 2에 나타낸다.After the test, the maximum melt damage thickness of the inner wall portion in the direct trunk portion of the nozzle was measured. The value is shown in Table 2.

[비교예 2]Comparative Example 2

표 2의 비교 샘플 No.1∼5에 나타낸 바와 같은 각 배합 조성으로 이루어지는 침지 노즐을, 두꺼운 층을 형성하지 않고 제작하였다.The immersion nozzle which consists of each compounding composition as shown to the comparative samples No. 1-5 of Table 2 was produced without forming a thick layer.

이 침지 노즐을 연속 주조의 No.2 스트랜드에 장착하여, 실시예 2와 같은 조건으로 주조 시험을 행하였다.This immersion nozzle was attached to the No. 2 strand of continuous casting, and the casting test was done on the conditions similar to Example 2.

시험후, 노즐의 직접적인 몸체부의 단면에 있어서의 내벽부의 최대 용융 손상 두께를 측정하였다. 그 값을 표 2에 나타낸다.After the test, the maximum melt damage thickness of the inner wall portion in the cross section of the direct body portion of the nozzle was measured. The value is shown in Table 2.

배합 조성(중량%)Compounding composition (% by weight) 최대 용융 손상 두께(㎜)Melt damage thickness (mm) 질화붕소Boron nitride 마그네시아magnesia 알루미나Alumina 스피넬Spinel 지르코니아Zirconia 실리카Silica 유기바인더Organic Binder 흑연black smoke 탄화규소Silicon Carbide 실시예샘플 번호Example Sample Number 1One 1One 44 8484 -- -- 1One 1010 -- -- 0.50.5 22 55 -- -- 8585 -- -- 1010 -- -- 0.20.2 33 1010 -- -- -- 8080 -- 1010 -- -- 0.10.1 44 1010 3939 -- 4040 -- 1One 1010 -- -- 0.20.2 55 1010 44 7575 -- -- 1One 1010 -- -- 0.60.6 비교예샘플번호Comparative Example Sample Number 1One -- -- 3636 -- -- -- 2525 3030 99 2323 22 1010 44 4545 -- -- 1One 1010 3030 -- 2222 33 1010 44 6565 -- -- 1One 1010 1010 -- 2020 44 1010 44 7070 -- -- 1One 1010 55 -- 1313 55 1010 44 7474 -- -- 1One 1010 1One -- 77

표 2에 도시한 바와 같이, 고산소강의 연속 주조에 있어서, 침지 노즐의 내벽면의 최대 용융 손상 두께는 실시예의 샘플 No.1∼5에 대해서는 0.6 mm 이하로서, 비교예 샘플 No.1∼5의 1/10 미만으로 고산소강에 대한 내식성이 향상되었다.As shown in Table 2, in continuous casting of high oxygen steel, the maximum melt damage thickness of the inner wall surface of the immersion nozzle is 0.6 mm or less for the samples Nos. 1 to 5 of the examples, and Comparative Examples Nos. 1 to 5 Corrosion resistance to high oxygen steels was improved to less than 1/10 of.

특히, 흑연이 5 중량% 이상 함유된 비교예 샘플 No.1∼4는 최대 용융 손상 두께가 실시예 샘플의 20배 이상이므로, 흑연을 함유하는 내화재의 내식성은 낮은 것이 확인되었다.In particular, Comparative Examples Sample Nos. 1 to 4 containing 5% by weight or more of graphite showed that the maximum melt damage thickness was 20 times or more than that of the example samples, so that the corrosion resistance of the refractory material containing graphite was low.

따라서, 흑연을 함유하지 않는 실시예의 샘플은 종래 제품인 비교예 샘플에 비하여, 고산소강에 대한 내식성이 높은 것이 확인되었다.Therefore, it was confirmed that the sample of the Example which does not contain graphite has high corrosion resistance with respect to high oxygen steel compared with the comparative example sample which is a conventional product.

[실시예 3]Example 3

36 중량%의 알루미나, 30 중량%의 흑연, 25 중량%의 유기 바인더, 9 중량%의 탄화규소로 이루어지는 노즐 본체에, 표 2의 본 발명의 샘플 No.1∼5에 나타낸 바와 같은 각 배합 조성의 내화재에 관해서, 침지 노즐의 내벽부에 두께 5 mm의 두꺼운 층으로서 마련하여, 도 2에 나타낸 것과 같은 침지 노즐을 제작하였다.Each blend composition as shown in Sample Nos. 1 to 5 of the present invention in Table 2 in a nozzle body composed of 36 wt% alumina, 30 wt% graphite, 25 wt% organic binder, and 9 wt% silicon carbide. Regarding the fire resistant material, the inner wall portion of the immersion nozzle was provided as a thick layer having a thickness of 5 mm to prepare an immersion nozzle as shown in FIG. 2.

이 침지 노즐을 사용하여, 실시예 2와 같은 조건으로 주조 시험을 행하였다.Casting test was done on the conditions similar to Example 2 using this immersion nozzle.

시험후, 노즐의 기공율을 JIS R 2205 「내화 벽돌의 외관 기공율, 흡수율-비중의 측정 방법」에 의해 측정하였다. 또한, JIS R 2213 「내화 벽돌의 굽힘 강도의 시험 방법」에 의해 굽힘 강도를 측정했다. 이 기공율 및 굽힘 강도를 표 3에 나타낸다.After the test, the porosity of the nozzle was measured by JIS R 2205 "Measurement method of external appearance porosity of fire brick, water absorption-specific gravity". In addition, the bending strength was measured by JIS R 2213 "Test method of the bending strength of a firebrick". This porosity and bending strength are shown in Table 3.

[비교예 3]Comparative Example 3

36 중량%의 알루미나, 30 중량%의 흑연, 25 중량%의 유기 바인더, 9 중량%의 탄화규소로 이루어지는 노즐 본체에, 표 3의 비교 샘플 No.6 및 7에 나타낸 바와 같은 각 배합 조성의 내화재에 관해서, 침지 노즐의 내벽부에 두께 5 mm의 두꺼운 층으로서 마련하여, 도 2에 도시한 것과 같은 침지 노즐을 제작했다.In the nozzle body which consists of 36 weight% alumina, 30 weight% graphite, 25 weight% organic binder, and 9 weight% silicon carbide, the fireproof material of each compounding composition as shown to the comparative samples No.6 and 7 of Table 3 In this regard, the inner wall portion of the immersion nozzle was provided as a thick layer having a thickness of 5 mm to produce an immersion nozzle as shown in FIG. 2.

이 노즐의 기공율 및 굽힘 강도를 실시예 3과 같은 식으로 측정했다. 이 기공율 및 굽힘 강도를 표 3에 나타냈다.The porosity and the bending strength of this nozzle were measured in the same manner as in Example 3. This porosity and bending strength are shown in Table 3.

배합 조성(중량%)Compounding composition (% by weight) 기공율(%)Porosity (%) 굽힘강도(MPa)Bending strength (MPa) 질화붕소Boron nitride 마그네시아magnesia 알루미나Alumina 스피넬Spinel 지르코니아Zirconia 실리카Silica 유기바인더Organic Binder 흑연black smoke 탄화규소Silicon Carbide 실시예샘플번호Example Sample Number 55 1010 44 7575 -- -- 1One 1010 -- -- 18.718.7 1515 비교예샘플번호Comparative Example Sample Number 66 2020 44 6565 -- -- 1One 1010 -- -- 24.624.6 2.62.6 77 3030 44 5555 -- -- 1One 1010 -- -- 36.736.7 1.41.4

표 3에 낸 바와 같이, 본 발명의 샘플 No.5의 기공율은 18.7%인 데 비하여,질화붕소가 20 중량% 이상 함유되어 있는 비교예 샘플 No.6 및 7은 모두 20% 이상으로 높았다.As shown in Table 3, while the porosity of sample No. 5 of the present invention was 18.7%, both of Comparative Examples Nos. 6 and 7 containing 20 wt% or more of boron nitride were as high as 20% or more.

이에 따라, 노즐의 굽힘 강도는 비교 샘플 No.6 및 7이 실시예의 샘플 No.5의 1/5 미만으로 낮았다.Accordingly, the bending strengths of the nozzles were lower than Comparative Sample Nos. 6 and 7 to less than 1/5 of Sample No. 5 of the examples.

따라서, 질화붕소의 함유량이 증가할수록 기공율이 증가하고, 그에 따라 노즐의 굽힘 강도가 저하되어, 15 중량%를 넘으면 충분한 노즐의 강도는 얻을 수 없음이 확인되었다.Therefore, as the content of boron nitride increases, the porosity increases, and accordingly, the bending strength of the nozzle is lowered, and when it exceeds 15% by weight, it was confirmed that sufficient strength of the nozzle could not be obtained.

이상과 같이, 본 발명에 따른 침지 노즐을 이용하면, 산소 함유량이 높은 종류의 강 또는 칼슘으로 처리된 종류의 강 등에 대한 내식성의 향상을 도모할 수 있다.As mentioned above, when the immersion nozzle which concerns on this invention is used, corrosion resistance to the kind of steel with high oxygen content, the kind of steel processed with calcium, etc. can be improved.

또한, 노즐 내벽면에 용강 및 산화물계 개재물 등이 부착 퇴적되는 것을 방지하여 노즐의 폐색을 방지할 수 있어, 노즐의 장시간 연속 사용이 가능해진다.In addition, it is possible to prevent deposition of molten steel, oxide inclusions, and the like on the nozzle inner wall surface to prevent clogging of the nozzle, thereby enabling continuous use of the nozzle for a long time.

따라서, 본 발명에 따른 침지 노즐을 사용함으로써, 주조 공정에 있어서의 노즐의 유지 보수 등에 드는 노동력 및 시간을 저감할 수 있고, 나아가서는 고산소강 등에 있어서도 고품질의 제강을 얻을 수 있다.Therefore, by using the immersion nozzle according to the present invention, labor and time required for maintenance of the nozzle in the casting process and the like can be reduced, and further, high quality steelmaking can be obtained even in high oxygen steel and the like.

Claims (2)

용강과 접하는 부분의 적어도 일부가 마그네시아, 알루미나, 스피넬, 지르코니아, 멀라이트, 실리카 중 어느 1종 또는 2종 이상의 주성분을 합량으로 50 중량% 이상, 0.3∼15 중량%의 질화붕소와, 유기 바인더의 결합재를 함유하는 내화재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 침지 노즐.At least a part of the portion which is in contact with the molten steel comprises at least 50 wt%, 0.3-15 wt% of boron nitride and a binder of magnesia, alumina, spinel, zirconia, mullite and silica in total. An immersion nozzle, comprising a refractory material containing a binder. 제1항에 있어서, 상기 내화재에 의해서 두께 2∼15 mm의 두꺼운 층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 침지 노즐.The immersion nozzle according to claim 1, wherein a thick layer having a thickness of 2 to 15 mm is formed of the refractory material.
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