KR920005724B1

KR920005724B1 - 용강(溶鋼) 주입노즐

Info

Publication number: KR920005724B1
Application number: KR1019900001419A
Authority: KR
Inventors: 미쓰루 안도오; 다까후미 아오끼
Original assignee: 아께찌 세라믹스 가부시기가이샤; 우시고메 스스무
Priority date: 1989-02-07
Filing date: 1990-02-06
Publication date: 1992-07-16
Also published as: GB9001483D0; FR2642687B1; GB2227962A; JPH0314540B2; KR900012709A; US4989762A; JPH02207951A; DE4003568C2; DE4003568A1; FR2642687A1; GB2227962B

Abstract

내용 없음.

Description

용강(溶鋼) 주입노즐

제1도는 침지(浸漬) 노즐로서의 본 발명의 용강 주입노즐의 하나의 실시예를 표시하는 개략 수직 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 내공 2 : 내측부분

3 : 외측부분 4 : 용강 주입노즐

본 발명은 알루미늄을 함유하는 알루미늄킬드(aluminum-killed) 용강의 연속 주조의 경우, 용강이 내공을 통하여 흐르는 동안 노즐 내공의 감소 또는 폐쇄를 효과적으로 방지할 수 있는 용강 주입노즐에 관한 것이다.

용강의 연소 주조는, 예컨대 레이들(ladle)로 부터 턴디시(tundish)내에 수납된 용강을 턴디시의 바닥벽에 장치되어 있는 용강 주입노즐을 통하여, 이 용강 주입노즐의 아래쪽에 배치된 수직 주형내에 주입하여 주강편(鑄鋼片)을 형성하고, 그리고 이와 같이 하여 형성된 주강편을 하나의 긴 가닥(strand)으로 연속적으로 뽑아내므로써 이루어진다.

이러한 용강 주입노즐로서는 알루미나·흑연계(黑鉛系)내화물로 된 노즐이 일반적으로 널리 사용되고 있다. 그러나, 알루미나·흑연계 내화물로 된 용강 주입노즐에는 다음과 같은 문제점이 있었다.

알루미늄킬드 용강의 주조시에는, 탈산제(脫酸劑)로서 첨가된 알루미늄이 용강속에 존재하는 산소와 반응하여 α-알루미나 등의 비금속 개재물(非金屬介在物)을 생성한다. 이와 같이 하여 생성된

-알루미나 등의 비금속 개재물이 용강 주입노즐의 내공을 통하여 용강이 흐르는 동안 그 내공의 표면상에 부착하고, 그리고 퇴적하여 내공을 폐쇄되게 하므로써, 그 결과 안정적인 주조를 곤란하게 하였다. 더우기, 용강 주입노즐의 내공의 표면상에 퇴적한 α-알루미나 등의 비금속 개재물이 박리 또는 탈락하여 주강편속에 말려들어가, 그 결과 주강편의 품질이 저하한다.

α-알루미나 등의 비금속 개재물에 의하여 용강 주입노즐의 내공이 감소 또는 폐쇄되는 것을 방지하기 위하여 용강 주입노즐의 내공 표면으로부터 용강 주입노즐의 내공을 통하여 흐르는 용강을 향하여 불활성가스를 분사하여 용강속에 존재하는 α-알루미나 등의 비금속 개재물이 상기 내공의 표면상에 부착하고, 그리고 퇴적하는 것을 방지하기 위한 방법이 제안되어 있다(이하, "선행기술 1"이라고 한다.).

그렇지만, 상술한 선행기술의 1의 방법은 다음과 같은 문제점이 있다. 즉, 분사시키는 불활성 가스의 양이 많으면 불활성 가스에 의하여 생긴 기포가 주강편속에 말려들어가므로써 압연(壓延) 종료후의 강재중(鋼材中)에 핀홀(pin hole) 등의 결함이 생기게 된다. 이와 같은 것은, 특히 고급 박판재용(薄板材用)의 용강 주조에서는 큰 문제가 된다. 한편, 분사시키는 불활성 가스의 양이 적으면 α-알루미나 등의 비금속 개재물이 용강 주입노즐의 내공 표면상에 부착하고, 그리고 퇴적하여 내공이 감소 또는 폐쇄된다. 또, 장시간에 걸친 용강의 주조에서는 용강 주입노즐을 형성하는 내화물의 조직이 열화(劣化)하는데 수반하여 용강 주입노즐의 내공 표면으로부터 분사시키는 불활성 가스의 양을 안정하게 조절하는 것이 점점 곤란하게 된다. 그 결과, α-알루미나 등의 비금속 개재물이 용강 주입노즐의 내공 표면상에 부착하고, 그리고 퇴적하여 내공이 감소 또는 폐쇄된다. 더우기, 장시간에 걸친 용강의 주조에 있어서는 용강 주입노즐의 내공 표면의 국부적인 용손(溶損)이 분사되는 불활성 가스에 의하여 심하게 진행된다. 그 결과, 불활성 가스의 분사를 계속하기가 불가능 하게 되어, 결과적으로, 급격히 내공이 폐쇄하는 경우도 있다.

불활성 가스의 분사와 같은 기계적 수단을 사용하지 않고 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 질화붕소 내화물로 된 용강 주입노즐이 일반적으로 사용되고 있다(이하, "선행기술 2"라고 한다).

그렇지만, 상술한 선행기술 2의 용강 주입노즐은 다음과 같은 문제점이 있다. 질화붕소 내화물로부터 된 용강 주입노즐의 제조비는 매우 높다. 더우기, 이 노즐에 의하여도 α-알루미나 등의 비금속 개재물이 내공 표면상에 부착하는 것을 억제하는 효과는 반듯이 충분치 않다. 더우기, 질화붕소는 열팽창율이 커서 알루미나·흑연계 내화물을 용강 주입노즐의 외측부분에, 그리고 질화붕소계 내화물을 내공을 형성하는 용강 주입노즐의 내측부분에 사용하여 용강 주입노즐을 일체적으로 제조하면, 용강 주입노즐의 외측부분을 형성하는 알루미나·흑연계 내화물과 용강 주입노즐의 내측부분을 형성하는 질소붕소계 내화물과의 사이의 경계면의 접합성이 떨어져 주조중에 질화붕소계 내화물이 알루미나·흑연계 내화물로부터 박리하여 주조가 곤란하게 되기도 한다.

용강 주입노즐의 내공 폐쇄를 방지하기 위하여 본질적으로 다음의 성분으로 된 내화물로 형성되어진 용강주입노즐이 일본국 특허 공개 공보 번호 57-71,860호에 개시되어 있다.

흑연 : 10~50wt.%

산화칼슘 : 20~75wt.%

및 나머지, 내화성 골재.

상술한 내화성 골재는 이 내화성 골재 100wt.%에 대하여 1~1.5wt.%의 금속 알루미늄을 부가적으로 함유하여도 좋다(이하, "선행기술 3"이라고 한다).

그렇지만, 상술한 선행기술 3의 용강 주입노즐은 다음의 문제점을 갖고 있다. 확실히 산화칼슘(CaO)은 탈산제로서 첨가된 알루미늄이 용강속에 존재하는 산소와 반응하여 생성한 α-알루미나 등의 비금속 개재물과 신속히 반응하여 저융점 화합물을 생성한다. 따라서, 산화칼슘에는 α-알루미나등의 비금속 개재물이 내공의 표면상에 부착 및 퇴적하는 것을 방지하는 작용이 있다. 그렇지만, 산화칼슘은 단독으로 존재하면 상온에 있어서도, 물 또는 공기중의 수분과 심하게 반응하여 수산화칼슘(Ca(OH)₂)을 생성하지만, 수산화칼슘은 붕괴하여 가루가 되기 쉽고, 그 결과 용강 주입노즐의 조직이 열화되기 쉽다. 따라서, 용강 주입노즐의 저장에는 세심한 주의가 필요하다. 더우기, 산화칼슘은 열팽창율이 크기 때문에 단독으로 존재하면, 불균일한 온도분포를 생기게 하는 가열을 받을 경우에는 용강 주입 노즐의 내부에 큰 열응력(熱應力)이 생기고, 이리하여 용강 주입노즐의 내열 충격성이 떨어진다.

상술한 바와 같은 문제점이 있기 때문에, 산화칼슘이 단독으로 존재하는 내화물제의 용강 주입노즐을 용강의 연속 주조를 위하여 장시간 사용하는 것은 곤란하다.

이와 같은 것 때문에 불활성 가스의 분사와 같은 기계적 수단을 사용하는 일없이, 노즐 내공의 감소 또는 폐쇄 및 노즐을 형성하는 내화물의 조직의 열화를 경제적으로 더욱 장시간에 걸쳐 방지할 수 있는 용강 주입노즐의 개발이 강하게 희망되어 왔으나, 이러한 용강 주입노즐은 아직 제안되어 있지 않다.

따라서, 본 발명의 목적은 불활성 가스의 분사와 같은 기계적 수단을 사용하는 일없이, 노즐 내공의 감소 또는 폐쇄 및 노즐을 형성하는 내화물의 조직의 열화를 경제적으로, 또 장시간에 걸쳐 방지되는 용강 주입노즐을 제공하는데 있다.

본 발명의 특징의 하나에 따라 다음 성분을 특징으로 하며, 그것을 통하여 용강이 흐르는 내공을 그 축선(軸線)에 따라 갖는 용강 주입노즐을 제공하려는 것이다.

상기 내공을 형성하는 이 용강 주입노즐의 내측부분의 적어도 일부는 본질적으로 하기의 것으로 된 내화물로 형성되어 있다.

큐빅 지르코니아 및 칼슘 지르코네이트(zirconate)로 된 지르코니아 클링커 : 40~85wt.%

단, 상기 지르코니아 클리커중의 산화칼슘의 함유량은 이 지르코니아 클링커 100wt.%에 대하여 3~35wt.%의 범위내이다.

흑연 : 10~30wt.%

및 하기 군(群)에서 선택한 하나 이상의 성분.

실리카 : 1~15wt.%

및

마그네시아 : 1~15wt.%

우리는 상술한 관점에서 불활성 가스의 분사와 같은 기계적 수단을 사용하는 일없이, 노즐의 내공 감소 또는 폐쇄 및 노즐을 형성하는 내화물의 조직의 열화를 경제적으로, 또한 장시간에 걸쳐 방지할 수 있는 용강 주입노즐을 개발토록 예의 연구를 거듭하였다.

그 결과, 우리는 다음과 같은 식견(識見)을 얻었다. 즉, 산화칼슘이 지르코니아(zirconia)와 공존하고 있는 내화물로 용강 주입노즐을 형성하므로써, 산화칼슘이 물 또는 공기중의 수분과 심하게 반응하는 것이 억제되며, 그리하여 용강 주입노즐의 조직의 열화를 방지할 수 있다. 지르코니아 클링커(clinker) 중의 산화칼슘이 탈산제로서 용강속에 첨가된 알루미늄이 용강속에 존재하는 산소와 내공의 표면상에서 반응하여 생성한 α-알루미나 등의 비금속 개재물과 반응하여 저융점 화합물을 생성하므로써, α-알루미나 등의 비금속 개재물이 용강 주입노즐의 내공 표면상에 부착하여 그리고 퇴적하는 것을 방지할 수 있다.

더욱 상세히 설명하면, 산화칼슘 및 지르코니아를 전기로에서 1600℃ 이상의 온도로 용해하고, 다음에 이와 같이 하여 얻어진 용해물을 냉각하여 이것을 응고시켜, 이 응고물을 분쇄하여 소정 입자크기의 지르코니아 클링커를 조제하였다. 이와 같이 하여 조제한 지르코니아 클링커는 큐빅 지르코니아(cubic zirconia) 및 칼슘 지르코네이트(CaO·ZrO₂)로 되어 있어 안정화 지르코니아와 같이 안정되어 있고, 열팽창율이 낮고, 그리고 산화칼슘이 물 또는 공기중의 수분과 심하게 반응하는 것이 억제되며, 그리하여 용강 주입 노즐의 조직의 열화를 방지한다.

더우기, 상술한 지르코니아 클링커는 소정량의 실리카 및/또는 마그네시아(magnesia)와 공존하면, 지르코니아 클링커의 각 입자내의 산화칼슘은 공존하는 실리카 및/또는 마그네시아의 작용에 의하여 지르코니아 클링커의 각 입자의 표면을 향하여 이동하기 쉽게 된다. 환언하면, 용강 주입노즐의 내공 표면상에 부착하는 비금속 개재물의 주성분인 용강속의 α-알루미나와 반응시키기 위한 산화칼슘이 지르코니아 클링커의 각 입자의 표면을 향하여 이동하고, 그리고 표면상에 응집한다. 따라서, 산화칼슘이 물 또는 공기중의 수분과 심하게 반응하는 것을 억제하고, 그리고 산화칼슘과 α-알루미나와의 사이의 반응을 계속시켜 저융점화합물을 생성하고, 이렇게 하여 α-알루미나 등의 비금속 개재물이 용강 주입노즐의 내공 표면상에 부착하여 그리고 퇴적하는 것을 효과적으로 또는 장시간에 걸쳐 방지할 수 있다.

본 발명은, 상술한 식견에 근거하여 이루어진 것으로, 그 내공을 형성하는 본 발명의 용강 주입노즐의 내측부분의 적어도 일부는 본질적으로 하기한 것으로 된 내화물로 형성되어 있다.

흑연 : 10~30wt.%

및 하기 군(群)에서 선택한 하나 이상의 성분.

실리카 : 1~15wt.%

및

마그네시아 : 1~15wt.%

다음에는 본 발명에서 용강 주입노즐을 형성하는 내화물의 화학성분 조성을 상술과 같이 한정한 이유에 대하여 논하겠다.

(1) 지르코니아 클링커 :

지르코니아 클링커는 열팽창율이 낮고, 그리고 내스포올링(spalling)성이 우수하다. 그러나, 지르코니아 클링커의 함유량이 40wt.% 미만인 경우에는 용강속의 α-알루미나 등의 비금속 개재물과 반응하기 위한 산화칼슘의 양이 불충분하게 되어, α-알루미나 등의 비금속 개재물의 용강 주입노즐의 내공에서의 부착 및 퇴적하는 것을 방지할 수 없다. 한편, 지르코니아 클링커의 함유량이 85wt.%를 초과하면 열팽창율이 높아지고, 그리고 내스포올링성이 열화한다. 따라서, 지르코니아 클링커의 함유량은 40~80wt.%의 범위내로 한정하여야 한다. 지르코니아 클링커의 평균 입자의 직경은 노즐의 양호한 표면 평활성을 갖기 위하여 44㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.

(2)지르코니아 클링커속에 함유된 산화칼슘 :

지르코니아 클링커속에 함유된 산화칼슘은 물 또는 공기중의 수분과 심하게 반응하는 특성이 매우 경감되고, 그리고 용강속의 α-알루미나 등의 비금속 개재물과 반응하여 저융점 화합물을 생성한다. 그렇지만, 지르코니아 클링커중의 산화칼슘의 함유량이 지르코니아 클링커 100wt.%에 대하여 3wt.% 미만인 경우에는 상술한 소망의 효과를 얻지 못하고, 그리고 지르코니아 클링커속에 바델라이트(baddellyite)가 존재하여 용강 주입 노즐의 조직이 열화된다. 한편, 지르코니아 클링커의 산화칼슘의 함유량이 지르코니아 클링커 100wt.%에 대하여 35wt.%를 초과하면 칼슘 지르코네이트속에 고용(solid solution)되지 않은 물 또는 공기중의 수분과 심하게 반응하고, 또한 열팽창율이 높은 산화칼슘이 지르코니아 클링커속에 단독으로 존재하여, 그 결과, 용강 주입노즐의 조직이 열화된다. 따라서, 지르코니아 클링커중의 산화칼슘의 함유량은 지르코니아 클링커 100wt.%에 대하여 3~35wt.%의 범위내로 한정시켜야 한다.

(3) 흑연 :

흑연에는 내화물의 내산화성 및 용강에 대한 내습윤성을 개선하고, 그리고 내화율의 열전도율을 높이는 작용이 있다. 특히, 이런 작용을 얻기 위하여서는 천연 흑연이 적합하다. 그러나, 흑연의 함유량이 10wt.% 미만의 경우에는 이러한 소망의 효과를 얻지 못하고 내스포울링성이 떨어진다. 한편, 흑연의 함유량이 30wt.%를 초과하면 내식성이 열화한다. 따라서, 흑연의 함유량은 10~30wt.%의 범위내로 한정시켜야한다. 흑연의 평균 입자의 직경은 상술한 작용을 높이기 위해서는 500㎛ 이하인 것이 바람직하다.

(4) 실리카 :

실리카에서는 지르코니아 클링커의 각 입자속의 산화칼슘이 지르코니아 클링커의 각 입자표면을 향하여 이동하고, 그리고 표면상에 응집하는 것을 촉진하는 작용이 있다. 실리카에는 더욱 지르코니아 클링커의 열팽창율을 낮게 하여 그 내스포올링성을 높이는 작용이 있다. 그렇지만, 실리카의 함유량이 1wt.% 미만의 경우에는 상술한 소망의 효고가 얻어지지 않는다. 한편, 실리카의 함유량이 15wt.%를 초과하면 내화물의 조직이 열화하여 내식성이 저하한다. 따라서, 실리카의 함유량은 1~15wt.%의 범위내로 한정시켜야 한다. 실리카의 평균 입자의 직경은 실리카의 분산성을 좋게 하고, 실리카의 상술한 작용을 높이기 위하여 20㎛ 이하일 것이 바람직하다.

(5)마그네시아 :

마그네시아에는 실리카와 동일하게 지르코니아 클링커의 각 입자속의 산화 칼슘이 지르코니아 클링커의 각 입자표면을 향하여 이동하고, 그리고 표면상에 응집하는 것을 촉진하는 작용이 있다. 그렇지만, 마그네시아의 함유량이 1wt.% 미만인 경우에는 상술한 소망의 효과가 얻어지지 않는다. 한편, 마그네시아의 함유량이 15wt.%를 초과하면 마그네시아가 용강속의 알루미나와 반응하여 스피넬(spinel)(MgO·Al₂O₃)이 생성하고, 그 결과, 스피넬 등의 비금속 개재물이 용강 주입노즐의 내공 표면상에 부착 및 퇴적하기 쉽게 된다. 마그네시아의 평균 입자의 직경은 마그네시아의 분산성을 좋게 하고, 마그네시아의 상술한 작용을 높이기 위하여 20㎛ 이하인 것이 바람직하다. 마그네시아 및 실리카를 같이 내화물속에 함유시키면, 마그네시아 및 실리카의 상술한 효과를 상승적으로 높일 수 있다.

다음에, 본 발명의 용강 주입노즐의 한 실시예를 도면을 참조하면서 설명한다.

제1도는 침지노즐로서의 본 발명의 용강 주입노즐의 한 실시예를 표시하는 개략 수직 단면도이다. 이 실시예의 용강 주입노즐은 턴디시와 그 아래쪽에 배치된 수직 주형과의 사이에 장치되어지는 침지노즐로서 사용된다. 제1도에 표시하는 것같이 본 발명의 용강 주입노즐(4)은 그것을 지나 용강이 흐르는 내공(1)을 그 축선에 따라 지니고 있다. 내공(1)을 형성하는 용강 주입노즐(4)의 내측부분(2)은 상술한 화학성분 조성을 갖는 내화물로 형성되어 있다. 내측부분(2)을 둘러싼 외측부분(3)은 내화물, 예컨대 용강에 대한 우수한 내용손성(耐溶損性)을 갖는 알루미나·흑연계 내화물로 형성되어 있다. 상술한 용강 주입노즐(4)에 의하여 내공(1)을 형성하는 용강 주입노즐(4)의 내측부분(2)의 표면상에 용강속에 존재하는 α-알루미나 등의 비금속 개재물이 부착하고, 그리고 퇴적하는 것이 장시간에 걸쳐 방지된다.

다음에, 본 발명의 용강 주입노즐을 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명한다.

[실시예]

우선, 산화칼슘(CaO) 및 지르코니아(ZrO₂)를 전기로에서 1600℃ 이상의 온도로 융해하고, 그 다음에 이와 같이 하여 얻어진 융해물을 상온까지 냉각하고 이를 응고시킨 다음, 이와 같이 하여 얻어진 응고물을 보울밀(ball mill)에 의하여 분쇄하고, 44㎛ 이하의 평균 입자크기를 갖는 지르코니아 클링커를 조제하였다.

이와 같이 하여 조제된 지르코니아 클링커중의 산화칼슘은 지르코니아 클링커 100wt.%에 대하여 3~35wt.%의 범위내에 있었다.

다음에, 제1표에 표시한 본 발명의 범위내의 화학성분 조성을 갖는 상술한 지르코니아 클링커를 포함한 배합된 원료 No.1~No.3의 각각에 5~10wt.%의 범위내의 분말상 및 액상의 페놀수지를 첨가하였다. 페놀수지를 첨가한 이러한 배합된 원료 No.1~No.3의 각각을 혼합하고, 그리고 반중하여서 반죽물을 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 반죽물의 각각에서 α-알루미나 등의 비금속 개재물의 부착량을 시험하기 위하여 30mm×30mm×250mm의 크기를 갖는 성형체 및 내스포올링성을 시험하기 위하여 외경 100mm, 내경 40mm 및 길이 250mm의 치수를 갖는 별개의 관상(管狀)의 성형체를 형성하였다. 다음에, 이러한 성형체를 1,000℃~1,200℃의 범위내의 온도로 환원 소성하여 샘플(sample)(이하, "본 발명 샘플"이라고 한다) No.1~No.3을 제조하였다.

다음에, 제1표에 표시한 본 발명의 범위외의 화학성분 조성을 갖는 상술한 지르코니아 클링커를 포함한 배합된 원료 No.4~No.6의 각각에 5~10wt.%의 범위내의 분말상 및 액상의 페놀수지를 첨가하였다. 페놀수지를 첨가한 이러한 배합된 원료 No.4~No.6의 각각을 혼합하고, 그리고 반죽하여서 반죽물을 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 반죽물의 각각에서 α-알루미나 등의 비금속 개재물의 부착량을 시험하기 위하여 30mm×30mm×250mm의 크기를 갖는 성형체 및 내스포올링성을 시험하기 위하여 외경 100mm, 내경 40mm 및 길이 250mm의 치수를 갖는 별개의 관상의 성형체를 형성하였다. 다음에, 이러한 성형체를 1,000℃~1,200℃의 범위내의 온도로 환원 소성하여 샘플(이하 "비교용 샘플"이라고 한다) No.4~No.6을 제조하였다.

[표 1]

상술한 본 발명 샘플 No.1~No.3 및 비교용 샘플 No.4~No.6의 각각에 부피비중(bulk specific gravity), 겉보기 기공율(%) 및 휨강도(bending strength)(Kg/㎠), 또 평균 거칠기Ra(㎛), 최대높이 Rmax(㎛) 및 10점 평균 거칠기 Rz-D(㎛)를 포함한 표면성상(表面性狀)을 측정하였다. 그 결과를 제2표에 표시한다.

다음에, 외경 100mm, 내경 40mm 및 길이 250mm의 치수를 갖는 관상의 본 발명 샘플 No.1~No.3 및 관상의 비교용 샘플 No.4~No.6의 각각을 전기로에서 1,550℃의 온도로 30분간 가열하고, 이어 물에 의하여 급냉시켜 내스포올링성을 조사하였다. 그 결과를 제2표에 표시한다.

다음에, 30mm×30mm×250mm의 치수를 갖는 본 발명 샘플 No.1~No.3 및 비교용 샘플 No.4~No.6의 각각을 0.05~0.10wt.%의 범위내의 알루미늄을 함유하는 1,550℃의 온도의 용강속에 180분간 침지하고, 용손율(%) 및 α-알루미나 등의 비금속 개재물의 부착량(mm)을 조사하였다. 그 결과를 제2표에 표시한다.

[표 2]

제2표에서 분명한 것같이, 본 발명 샘플 No.1~No.3은 어떠한 것이든 표면성상에 우수하고, 그리고 용손율도 낮으므로 내화물의 조직의 열화를 피할 수 있다. 더우기, 본 발명 샘플 No.1~No.3은 내스포올링성에 우수하고, 또한 α-알루미나 등의 비금속 개재물이 부착하지 않고, 따라서 용강 주입노즐의 내공 감소 또는 폐쇄를 효과적으로 방지한다. 이것에 대하여 비교용 샘플 No.4~No.6의 어떤 것이든 α-알루미나 등의 비금속 개재물이 다량 부착하고 있다. 특히, 비교용 샘플 No.6은 지르코티아 클링커의 함유량이 본 발명의 범위를 넘어서서 많은 것에 기인하여 내스포올링성이 매우 떨어지고, 그리고 실리카 및 마그네시아를 함유하고있지 않는 것에 기인하여 α-알루미나 등의 비금속 개재물의 부착량이 많다.

다음에, 제1표에 표시한 본 발명의 범위내의 화학성분 조성을 가진 배합된 원료 No.1~No.3의 각각에 5~10wt.%의 범위내의 분말상 및 액상의 페놀수지를 첨가하였다. 페놀수지를 첨가한 원료 No.1~No.3의 각각을 혼합하고, 그리고 반죽하여서 반죽물을 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 반죽물의 각각을, 제1도에 표시하는 것같이 내공(1)을 형성하는 용강 주입노즐(4)의 내측부분(2)에 사용하고, 그리고 내측부분(2)을 둘러 쌓이도록 알루미나·흑연계 내화물을 용강 주입노즐(4)의 외측부분(3)에 사용하였다. 내측부분(2) 및 외측부분(3)을 1톤/㎠의 성형압으로 공지의 등압압축성형(isostatic pressing)법에 의하여 일체적으로 성형하고, 그 다음에 1,000℃~1,200℃의 범위내의 온도를 환원소성하고, 침지노즐로서의 용강 주입노즐(이하 "본 발명 노즐"이라고 한다) No.1~No.3을 조제하였다.

비교의 목적으로 노즐의 내공의 표면으로부터 내공을 통하여 흐르는 용강을 향하여 불활성 가스를 분사하는 이미 알려진 용강 주입노즐(이하 "비교용 노즐"이라고 한다)을 준비하였다.

다음에, 250톤 용량의 레이들 및 25톤 용량의 턴디시를 사용하는 연속 주조시에서 턴디시와 그 아래쪽에 배치된 수직 주형과의 사이에 본 발명 노즐 No.1~No.3 및 비교용 노즐을 취부하고, 그리고 0.05~0.06wt.%의 범위내의 알루미늄을 함유하는 알루미늄킬드 용강을 400분간 연속 주조하여 본 발명 노즐 No.1~No.3 및 비교용 노즐의 각각에 대하여 α-알루미나등의 비금속 개재물의 부착 상태를 조사하였다.

그 결과, 본 발명 노즐 No.1~No.3의 각각의 내공의 표면상에 부착한 α-알루미나 등의 비금속 개재물의 양은 0~2mm의 범위내인데 대하여, 비교용 노즐의 것은 4~12mm의 범위내이었다.

상술한 바에 의하여 분명한 바와같이, 본 발명 샘플 No.1~No.3에 있어서도, 또 본 발명 노즐 No.1~No.3에 있어서도 α-알루미나 등의 비금속 개재물의 내공 표면상에서의 부착은 효과적으로 억제되고 있다.

상술한 것은 본 발명의 용강 주입노즐을 수평 연속 주조용의 피이드 노즐(feed nozzle)로서 사용하는 경우에도 같다고 말할 수 있다.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 용강 주입노즐에 의하면 내화물의 조직의 열화를 생기게 하는 일없이, α-알루미나 등의 비금속 개재물에 의한 노즐 내공의 감소 또는 폐쇄를 장시간 안정하게 방지할 수가 있다.

Claims

용강이 흐르는 내공(1)을 그 축선에 따라 갖는 용강 주입노즐(4)에 있어서, 상기 내공(1)을 형성하는 용강 주입노즐(4)의 내측부분(2)의 일부 이상은 본질적으로 다음 성분으로 된 내화물로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 용강 주입노즐. 큐빅 지르코니아 및 칼슘 지르코네이트(zirconate)로 된 지르코니아 클링커 : 40~85wt.% 단, 상기 지르코니아 클리커중의 산화칼슘의 함유량은 이 지르코니아 클링커 100wt.%에 대하여 3~35wt.%의 범위내이다. 흑연 : 10~30wt.% 및 하기 군(群)에서 선택한 하나 이상의 성분. 실리카 : 1~15wt.% 및 마그네시아 : 1~15wt.%.
제1항에 있어서, 용강 주입노즐(4)의 전체는 내화물로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 용강 주입노즐.
제1항에 있어서, 내공(1)을 형성하는 용강 주입노즐(4)의 내측부분(2)은 내화물로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 용강 주입노즐.
제2항 또는 제3항에 있어서, 지르코니아 클링커의 평균 입자의 직경은 44㎛ 이하이고, 흑연의 평균 입자 직경은 500㎛ 이하이며, 그리고 실리카 및 마그네시아의 평균 입자의 직경은 20㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 용강 주입노즐.