KR940002021B1 - 연속주조용 노즐 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

연속주조용 노즐 및 그 제조방법
제1도 내지 제4도는 본 발명에 따른 실시예의 단면도.
제5도는 노즐성형틀에 조성물을 충전한 상태를 나타내는 단면도.
제6도는 제5도의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도.
제7도는 노즐성형상태를 나타내는 설명도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 노즐 2 : 내공
3 : 외주면부 4 : 내면표층부
4' : 원통형성헝체 5 : 외주부슬랙라인상당부
6 : 배출구 7 : 지부
8 : 코어 9 : 고무성형틀
10 : 안쪽 칸막이틀 11 : 바깥쪽 칸막이틀
12 : 칸막이지주 13 : 상부덮개
14 : 하부덮개 15 : 용기
16 : 액체 17 : 프레스
18 : 압력
본 발명은 용융강등의 용융금속을 레이들로부터 턴디시(tundish) 또는 턴디시로부터 주형으로 주입하는 연속주조용 노즐에 관한 것이다.
좀더 상세하게는, 용융금속이 통과하는 노즐벽 표면으로 용융금속중의 비금속 개재물의 부착방지를 향상시킨 연속주조용 노즐에 관한 것이다.
종래의 연속주조용 노즐에 있어서는, 킬드강(killed steel)등의 주입강에 합유된 알루미나등의 비금속 개재물의 입자가 연속주조시 노즐의 표면에 바람직하지 못하게 부착하는 문제가 있었다.
그 결과, 노즐입구의 내경이 점차 감소하여 노즐의 입구가 제한 및 폐색하고 연속주조 및 용융강의 주입에 지장을 주었다.
이러한 문제점을 제거하기 위해, 종래에 노즐입구의 표면에 다공질부를 설치하여 불활성 기체를 불어넣음으로써 비금속개재물의 부착을 방지하였다.
그러나, 이 방법에 있어서도 노즐입구의 내표면 전체에 걸쳐 불황성 기체를 불어넣는 것이 불가능하고, 또한, 강의 종류에 따라서는 주조 슬랩에 기포가 발생하기 때문에 적용할 수 없었다.
이러한 상황하에서, 불활성 기체를 불어넣지 않고 노즐입구 내면표층부의 재질을 개량하여 비금속 개재물의 부착을 방지하는 시도가 행해졌다.
예를들면, 일본국 특공평 2-12664호 공보에 있어서는, 노즐 내면표층부를 MgO 90-50중량%, C 10-50중량% 함유하는 소성내화물, 외주면측을 Al2O3-C형태의 소성내화물로 구성되는 주조용 노즐이 개시되어 있다.
한편, 일본국 특개소 56-139260호 공보에 있어서는, 5-80중량% 및 나머지부분이 흑연(C), 알루미나(Al2O3), 물라이트(3Al2O3·2SiO2), 지르콘(ZrO2·SiO2), 지르코니아(ZrO2), 금속규소(Si)와 탄화규소(SiC)로된 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상으로 이루어진 배합물을 노즐 내면표층부에 3-15㎜ 두께로 배설하여 고무프레스 성형하고 소성하여 이루어진 주조용 노즐이 개시되어 있다.
상술한 일본국 특공평 2-12664호 공보의 노즐은 노즐내면표층이 50-90중량%의 MgO로 만들어졌기 때문에 노즐 폐색의 원인이 되는 알루미나 개재물의 부착이 현저하게 감소하고 용융강의 가열에 의한 내용융 손실성도 우수한 반면 Al2O3-C 형태의 노즐에 비하여 열팽창율이 크기 때문에 소성시에 균열이 발생하고, 또한 내핵파쇄성(anti-spalling)이 떨어진다는 결점을 갖는다.
그 결과, MgO-C 형태의 노즐은 내식성, 비금속 개재물의 부착에 의한 폐색방지성등의 고유효과를 가짐에도 불구하고 낮은 수율 및 작업 조건이 나쁜 경우 대량의 균열이 발생하기 때문에 안정하게 사용할 수 없는 것이 현실태다.
또한, 상술한 일본국 특개소 56-139260호의 노즐은 BN 5-80%외에, 0.5㎜ 이하의 입도를 갖는 입자형태의 C, Al2O3, 3Al2O3·2SiO2, ZrO2·SiO2, ZrO2, Si, SiC의 1종 또는 2종 이상을 20-95% 첨가하여 된 것이며, 조립(粗粒)을 사용하는 경우 이들 첨가물의 일부가 용융강에 의해 용융 손실되어 점차로 노즐내면표층부의 표면 상태의 악화와 더불어 용융강중의 비금속 개재물이 부착하기 쉬운 상태로 되어 노즐입구에 있는 용융강의 통로폐색이 진행되고, 결국에는 정상적인 연속주조의 조업이 불가능하게 된다.
따라서, 이러한 형태의 노즐에 있어서, 부착방지 효과는 주조 초기의 단계만 유효하고 연속주조의 다수회 반복사용하는데는 불충분하였다. 또한, 첨가물의 미분으로한 경우에는 내면표층부의 강도가 작아서 용융강 중으로서의 용융손실과 용융강 흐름에 대한 마찰 때문에 마모율이 크게된다.
이렇게하여, 이러한 형태의 노즐은 용융강으로 노즐 내벽물질의 혼입을 허락하여 바람직하지 못하고, 또 장시간의 연속주조가 불가능하다는 결점이 있어 연속주조의 다수회 반복사용에는 불충분하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 상술한 바와같이 불활성 기체의 주입없이 연속주조용 노즐의 내면표층부에 비금속 개재물의 부착이 어려운 재질로 이루어지고, 또 용융강에 국부용융 손실하는 일이 없이 용융강 흐름에 의한 마모가 적은 강도를 가져 종래의 문제를 해결하는 연속주조용 노즐을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 노즐의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 첫번째 목적에 따르면, 연속주조용 노즐에 있어서 용융강이 통과하는 노즐입구 내면표층부의 조성이 BN 50-80중량%, ZrO220-50중량%로된 혼합물 100중량부에, SiC와 B4C의 중량비가 1 : 1인 소결보조제를 5-10중량부 첨가한 조성물을 성형하여 이루어진 연속주조용 노즐이 제공된다.
본 발명의 두번째 목적에 따르면, 질화붕소(BN), 산화지르코늄(ZrO2), 탄화규소(SiC) 및 탄화봉소(B4C)의 미분혼합물을 균일하게 형성하고, 이 혼합물을 원통형 성형체로 만들고, 노즐부재의 내공에 원통형성형체를 결합충전재(joint filling material)로 고정하는 단계로 이루어진 연속주조용 노즐의 제조방법이 제공된다.
본 발명에 따르면, 노즐의 내면표층부는 비금속 개재물의 부착에 대하여 극히 젖기 어려운 성질(내습윤성) 즉, 비금속 개재물의 부착이 어려운 성질을 갖는 질화붕소(BN)와 용융강에 의한 내식성이 크고, 또 비금속 개재물에 대하여 극히 젖기 어려운 성질을 갖는 산화지르코늄(ZrO2)으로 이루어진다.
이들 성분의 함유량은 아래와 같은 이유 때문에 한정된다.
질화붕소가 80중량%를 초과하면 소결이 어려워져서 충분한 강도를 얻을 수 없음과 동시에 내식성도 저하하여 바람직하지 못하다. 50중량% 미만에서는 내열충격성 및 내습윤성이 나쁘게 되어 균열의 발생 및 비금속 개재물의 부착을 수반하기 때문에 BN은 50-80중량%로 한정한다.
산화지르코늄(ZrO2)이 50중량%를 초과하면, 보다 큰 내습윤성을 갖는 질화붕소 성분이 상대적으로 저하하여 비금속 개재물 부착방지의 효과가 감소하고, 20중량% 미만에서는 용융강에 대한 내식성이 현저하게 저하하기 때문에 ZrO2는 20-50중량%로 한정한다.
이어서, 소결보조제에 SiC와 B4C를 넣은 이유는, 상술한 원료 BN와 ZrO2의 비중이 2.3과 6.1로 양쪽 모두에 커다란 차이가 있어 이것을 균형있게 혼합 및 소결시키기 위해 중간의 비중을 갖는 SiC(비중 : 3.2)와 B4C(비중 : 2.5)를 넣는다.
SiC와 B4C를 1 : 1로 한 이유는 단독으로 사용하는 것 보다도 SiC와 B4C를 동일한 비율로 혼합한 쪽이 좀더 효과가 있기 때문이며, 또한 첨가량이 상술한 BN과 ZrO2100중량부에 대하여 10중량%를 초과하면 용융강중에 용해하여 노즐의 내표면의 표면 상태의 악화를 초래하며, 5% 미만에서는 실제 주조조업에서 사용에 견디는 정도의 소결강도가 얻어지지 않는다.
이하, 원통형 성형체를 갖는 본 발명의 연속주조용 노즐의 제조방법에 대하여 설명한다.
우선, BN, ZrO2, SiC 및 B4C의 각 조성의 미립자, 바람직하게는 5㎛ 이하의 입도를 갖는 미립자를 상술한 범위로 포트밀을 사용하여 습식 혼련하여 균일한 조성의 혼합물을 얻는다.
이 혼합물을 이하의 방법으로 제1도에 나타낸 원통형 성형체(4')로 성형한다.
① 금형을 사용하여 상하방향에서 정압가중을 걸어 성형
② 물슬러리를 석고형에 주입하는 성형
③ 고무프레스에 의한 성형
④ 가열압착기(hot press)에 의해 성형체를 얻는 방법의 어느것도 좋다.
원통형 성형체는 제1도에 나타낸 바와같이 관상 성형체(4')여도 좋고 2구멍 이상의 배출구(6)을 갖는 연속주조용의 침지노즐에 있어서는 제2도에 나타낸 바와같이 도가니형, 즉 저부(7)에 성형 소성체가 있어도 좋다.
원통형으로 성형된 성형체(4')는 별도 Al2O3-C형 소성내화물로 형성된 노즐의 내공(2)에 삽입되어 결합 충전재로 고정된다.
그다음, 일체형의 연속주조용 노즐의 제조방법에 대하여 설명한다.
상술한 원통형체의 제조방법과 동일하게 BN, ZrO2, SiC 및 B4C의 각 조성의 미립자를 상술한 범위로 혼련하여 균일한 조성의 혼합물을 얻었다.
이것에 바인더 예를들면, 타르피치, 페놀수지, 푸란수지, 폴리에스테르수지 등으로된 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 첨가하여 형성된 혼합물을 조립기로 조립한다.
펠릿의 입자 직경은 특별히 제한이 없으나, 바람직하게는 1-2㎜이다.
제5도는 노즐성형틀에 소결조성물을 충전한 상태를 나타내는 단면도로, 하부덮개(14)의 위에 코어(core)(8)을 세우고 그 주위에 얇은 판으로된 안쪽 칸막이틀(10), 바깥쪽 칸막이틀(11)을 칸막이지주(12)로 지지한다.
안쪽 칸막이틀(10)은 바닥위치에서 D부까지, 바깥쪽 칸막이틀(11)은 A부와 D부의 사이에 각각 설치하고 최외각틀을 구성하는 고무성형틀(9)을 상술한 틀주위에 설치한다.
고무성형틀(9)의 외주중앙 부근의 A부와 B부 사이에 바깥쪽 칸막이틀(11)에 의해 형성되는 외주부 슬랙(slag)라인에 상당하는 상당부(5)의 틀을 설치한다.
연속주조용 노즐의 제조방법은 아래와 같다.
첫단계로, 이와같이 설치된 노즐성형틀에 있어서, 우선 먼저 고무성형틀(9)와 안쪽 칸막이틀(10)사이의 틈을 B부까지 Al2O3-C의 입자로 충전함과 동시에 외주부 슬랙라인 상당부(5)의 위치에 ZrO2-C의 입자를 충전한다. 이어서, 바깥쪽 칸막이틀(11)을 제거하고 Al2O3-C의 입자를 D부까지 충전한다.
최종적으로, 코어(8)과 안쪽 칸막이틀(10)사이의 틈을 상술한 BN, ZrO2, SiC 및 B4C의 펠릿 혼합물로 C부까지 충전한다. 이어서, 노즐성형틀을 흔들면서 안쪽 칸막이틀(10)을 빼내고 C부와 D부 사이의 공간을 Al2O3-C로 충전한다.
이어서, 제7도에 나타낸 바와같이 상부덮개(13)을 밀봉시키고 틀을 액체(16)으로 가득찬 용기(15)에 넣는다. 이어서, 프레스(17)로 압력(18)을 가하여 고무성형체로 성형한다. 얻어진 성형체로부터 코어(8)과 고무성형틀(9)를 제거하고 소결한 후 하부에 있는 배출구(6)을 열어 표면 전체에 산화방지제를 도포하고 건조하여 본 발명의 노즐(1)을 얻었다. 여기서, 주조용 노즐의 내면표층부의 두께는 5-10㎜가 바람직하다.
그 이유는 5㎜ 보다 적으면 용융 때문에 비금속 개재물의 부착 방지효과가 삽시간에 손상되고, 10㎜보다 많은 경우에는 비용이 증가하여 바람직하지 못하다.
그다음, 일체형으로 성형하는 경우 균일한 혼합물을 유기바인더로 조립하는 것은 부피비중의 증대, 성형성의 향상을 위해서다.
또한, 사용원료의 입도를 5㎛ 이하로 한정하는 이유는 아래와 같다.
노즐의 사용시, BN, SiC, B4C등의 노즐원료 성분이 용융강중의 산소와 반응하여 기체화하여 그 손실부의 결과로 표면에 미세공이 남게된다. 사용원료의 입도가 5㎛를 초과하면 내공(미세공)의 크기가 커져서 내면표층부에 비금속 개재물의 부착이 쉽게 되어 표면상태가 극히 악화되어 바람직하지 못하다.
이러한 문제점을 해소하기 위해 원료의 입도를 5㎛ 이하로 하는 것이 필요하다.
원료의 펠릿화에 있어서, 펠릿의 입도를 5㎛ 이하로 하면 부피비중 및 성형성의 향상 뿐만 아니라, 아래의 장점을 제공한다.
즉, 입도를 5㎛ 보다 크게하면 사용되는 바인더의 양이 불필요하게 증가하고, 소결후 균열이 발생한다. 5㎛ 이하의 입도를 갖는 입자를 사용하면 상술한 문제점 방지에 효과가 있다.
이와같이 하여 얻어진 본 발명의 연속주조용 노즐은, 내면표층부가 평활물질이어서 비금속 개재물에 대한 내습윤성을 크게 발휘하여 노즐 폐색방지에 우수한 효과를 나타낸다.
본 발명에 있어서, 내면표층부는 유기질 바인더의 결합재에 의한 것이다.
탄소결합 및 SiC, B4C에 의한 소결효과 촉진으로 입자간의 결합강도가 발현되며 내식성을 향상하는 효과가 있다.
본 발명의 연속주조용 노즐의 실시예를 제1도-제4도에 나타냈다.
제1도는 본 발명 실시예의 연속주조용 노즐의 단면도이다.
이 노즐은 Al2O3-C형 소성내화물로된 외주면부(3), ZrO2-C형 소성내화물로된 외주부 슬랙라인 상당부(5), BN-ZrO2-SiC-B4C-C형 소성내화물로된 내면표층부(4)로 이루어진다.
제2도는 제1도에 나타낸 실시예와 같이 외주면부(3)과 외주부 슬랙라인 상당부(5)를 각각 Al2O3-C형 소성내화물과 ZrO2-C형 소성내화물로 만든 본 발명의 다른 실시예를 나타낸다.
그러나, 제2도에 나타낸 실시예에 있어서, BN-ZrO2-SiC-B4C-C형 소성내화물은 내면표층부 전체뿐만 아니라, 노즐 배출구(6)에도 사용된다.
제3도 및 제4도는 BN-ZrO2-SiC-B4C-C형 소성내화물을 내면표층부(4)의 하부에만 사용한 것을 제외하고는 제1도 및 제2도의 실시예와 기본적으로 같은 실시예를 나타낸다.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예로 좀더 상세하게 설명한다.
[실시예 1]
입자직경 5㎛ 이하이고 평균입자직경 3㎛의 질화붕소(BN) 65%와 BN과 동일한 입자직경 및 평균입자직경을 가진 산화지르코늄(ZrO2) 35%의 혼합물을 형성하였다.
이어서, 이 혼합물에 소결보조제로서 평균입자직경 2㎛의 탄화규소(SiC) 분말 5중량%와 평균입자직경 2㎛의 탄화붕소(B4C) 분말 5중량%를 첨가하여 물과 함께 보울밀중에서 균일하게 혼합하여 고밀도의 액상슬러리를 형성하였다.
이 액상슬러리를 내경 80㎜, 길이 900㎜의 석고주형에 주입하여 외경 80㎜, 내경 70㎜, 길이 900㎜ 및 바닥두께 5㎜의 원통형 성형체를 얻었다.
전기로를 사용하여 온도 1200℃, 압력 9×104Pa의 N2분위기중에서 3시간 동안 관상 성형체를 소성하였다.
소성후 연속주조용 침지노즐의 내공면에 74㎛ 이하의 알루미늄 분말과 인산알루미늄계 바인더로 반죽한 결합충전재를 사용하여 소성 원통형 성형체를 고정하여 본 발명의 연속주조용 노즐을 얻었다.
이렇게하여 제조된 연속주조용 노즐은 2개의 배출구를 갖는 60t의 턴디시의 한쪽에 설치하고, 다른쪽에는 알루미늄-흑연형태의 종래 노즐(내관표층부 조성 : CaO 25%, ZrO275%)을 설치하였다.
이 턴디시를 사용하여, 저탄소 알루미늄킬드강(C : 0.04-0.05중량%, Si : 0.01-0.05중량%, Mn : 0.2-0.3중량% 및 Al : 0.02-0.06중량%함유)을 연속하여 7번 주입하였다.
각각의 주입량은 260t으로 하였고 슬라이딩 게이트로 주입량이 각각의 배출구당 4t/분의 속도로 되도록 제어하였다.
5번째 주입을 시작할때 종래의 노즐을 갖춘 배출구용 슬라이딩 게이트는 거의 개방하는데 반하여, 본 발명의 노즐이 결합된 슬라이딩 게이트의 개방정도는 50-60%로 주입을 완료할 수 있었다.
또한, 7번 주입을 마친후, 노즐회수시에 비금속 개재물의 부착량을 검사하였다.
종래의 노즐에 있어서, 비금속 개재물이 내표면에 최대 18㎜ 부착된데 비하여 본 발명의 노즐에 있어서 비금속 개재물의 부착량은 얼마되지 않았다.
이것으로부터 본 발명은 노즐 폐색방지에 극히 효과적이라는 것이 밝혀졌다.
각종 함유량의 질화붕소, 산화지르코늄 및 소결보조제로 이루어진 조성물로 형성된 서로 다른 원통형 성형체를 사용하여 샘플번호 1-5의 본 발명 노즐을 제조하였다.
이들 노즐에 대한 실험을 행하고, 그 결과를 제1표에 나타냈다. 또한, 제1표에는, 본 발명의 조건에 적합하지 않은 조건하에 제조된 샘플번호 7-11의 노즐에 대한 시험결과를 나타냈다.
이 표로부터 본 발명에 따라 제조된 샘플번호 1-5의 것이 샘플번호 7-11의 노즐에 비하여 내열충격성, 항굴절강도, 폐색상황의 각 특성이 우수하다는 것이 밝혀졌다.
[제 1 표]
* 1 : 상온에서의 강도가 반감하는 급냉처리온도
* 2 : Al 킬드강 2000t 통과후의 평균부착두께
* 3 : Al 킬드강 1000t 통과후의 용융손실
* 4 : Al 킬드강 1800t 통과후의 폐색
[실시예 2]
제2표에 나타낸 내면표층부에 사용한 조성물(Ⅰ)의 성분입자들을 습식 혼련하여 평균입도가 10-20㎛인 균일한 혼합물을 얻었다. 각각의 성분들의 입도는 5㎛ 이하로 하였다. 이 균일한 혼합물에 8중량%의 페놀수지를 가하고 1-2㎜의 펠릿으로 조립하였다.
한편, 고무프레스는 고무성형틀(9)를 사용하여 제조하였고, 그것의 안쪽은 칸막이틀(10) 및 (11)로 나누었다. 안쪽 공간에 상술한 펠릿을 충전하고 바깥쪽에는 제2표의(Ⅱ)에 나타낸 조성물을 갖는 Al2O3형 원료를 충전하였다.
동시에 제2표의(Ⅲ)에 나타낸 조성의 ZrO2-C형 원료를 슬랙라인 상당부(5)에 충전하였다. 고무프레스를 흔들어 이들 원료가 모든 공간에 충전되도록 하였다. 이어서, 칸막이들을 제거하고 상부덮개를 완전하게 밀봉시켰다. 고무성형틀(9)를 고무프레스외 압축실린더 용기(15)에 넣고 900㎏/㎠의 압력하에 압축하여 성형하였다. 고무프레스에 의해 성형된 성형체를 코크(coke) 분말로 충전된 거푸집에 넣고 950℃로 소성하였다. 소성 성형체를 최종형태로 자르고 표면에 산화방지제를 도포한 후 건조하였다.
이렇게 하여 얻어진 연속주조용 노즐은 BN-ZrO2-SiC-B4C-C형 소성내화물로 내면표층부, Al2O3-C형 소성내화물로된 외주면부 및 ZrO2-C형 소성내화물로된 외주부 슬랙라인 상당부로 구성된다.
[비교예 2]
노즐 전체가 제2표(Ⅱ)에 나타낸 조성의 Al2O3-C형 소성내화물로, 외주부 슬랙라인 상당부가 제2표(Ⅲ)에 나타낸 조성으로된 연속주조용 노즐을 제조하였다.
본 발명의 실시예 2의 노즐과 상술한 비교예 2의 노즐을 사용하여 시험을 하였다.
비교예 2의 노즐은 슬라이딩 게이트를 거의 완전히 개방하는 경우 4번째 주입 후반부터 주입속도가 감소하지만, 본 발명 실시예 1의 노즐은 슬라이딩 게이트의 개방정도를 50∼60%사이로 유지하여 주입을 완료할 수 있다.
주입시험후, 비금속 개재물의 부착 두께를 검사하였더니 비교예 2의 노즐에서는 20㎜ 존재하는데 비해 본 발명의 노즐은 거의 부착물을 전혀볼 수 없었고, 노즐내면표층이 1-2㎜ 정도 용융 손실하였다.
본 발명의 실시예 2의 노즐을 제1표 샘플번호 6에 나타냈다.
[제 2 표]
이들로부터, 본 발명 노즐은 노즐 폐색방지에 극히 효과적이라는 것이 명백하다.
또한, 본 발명의 일례로서 연속주조용 노즐에 대하여 상술했으나, 연속주조용 노즐 이외의 예를들면 일반주괴(ingot-making)의 주조 노즐에 적용하여도 동일한 작용·효과를 나타낸다는 것이 확인되었다.
본 발명의 연속주조용 노즐을 사용하면 연속주조 다수회 사용에 있어서도 비금속 개재물에 의한 노즐 폐색의 염려가 없어 안전하고 또한 장시간에 거쳐 주조할 수가 있다.

Claims (4)

  1. 연속주조용 노즐(1)에 있어서, 용융강이 통과하는 노즐(1) 입구의 내면표층부(4)의 조성이 질화붕소(BN) 50-80중량%, 산화지르코늄(ZrO2) 20-50중량%로된 혼합물 100중량부에 탄화규소(SiC)와 탄화붕소(B4C)의 중량비가 1 : 1인 소결보조제를 5-10중량부 첨가한 조성물을 성형하여된 것을 특징으로 하는 연속주조용 노즐.
  2. 질화붕소(BN), 산화지르코늄(ZrO2), 탄화규소(SiC) 및 탄화붕소(B4C)의 미분자를 균일하게 혼합하고 그 혼합물을 성형하여 얻어진 원통형 성형체(4')를 노즐(1)의 내공(2)에 결합충전재로 고정하는 것을 특징으로 하는 연속주조용 노즐의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서, BN, ZrO2, SiC 및 B4C의 미분을 균일하게 혼합한후, 다시 유기바인더를 첨가하여 조립한 펠릿을 고무성형틀(9)에서 칸막이틀(10), (11)을 사용하여 안쪽에 충전하고 칸막이틀(10), (11)을 제거한후 고무프레스 성형하여 얻는 성형체를 소성하는 것을 특징으로 하는 연속주조용 노즐의 제조방법.
  4. 제2항 및 제3항에 있어서, BN, ZrO2, SiC 및 B4C의 미분이 5㎛ 이하의 입도를 갖는 연속주조용 노즐의 제조방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100759501B1 (ko) * 2006-02-07 2007-09-18 임광현 사출기용 바렐 및 그 제조방법
KR20160077469A (ko) * 2014-12-23 2016-07-04 주식회사 포스코 용탕 분사용 노즐 제조방법

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9022638D0 (en) * 1990-10-18 1990-11-28 Unicorn Ind Plc Ceramic composition
US5246896A (en) * 1990-10-18 1993-09-21 Foesco International Limited Ceramic composition
FR2675064B1 (fr) * 1991-04-09 1995-06-02 Vesuvius France Sa Quenouille comportant une manchette resistant a l'erosion.
JPH07108439B2 (ja) * 1992-09-18 1995-11-22 明智セラミックス株式会社 連続鋳造用ノズル
US5370370A (en) * 1993-02-19 1994-12-06 Vesuvius Crucible Company Liner for submerged entry nozzle
FR2721241B1 (fr) * 1994-06-15 1996-08-14 Vesuvius France Sa Busette de coulée comportant une chemise interne apte à former une couche imperméable au gaz et procédé de mise en Óoeuvre.
IN191421B (ko) * 1994-06-15 2003-11-29 Vesuvius Frnance Sa
US5681499A (en) * 1994-06-15 1997-10-28 Vesuvius Crucible Company Method and compositions for making refractory shapes having dense, carbon free surfaces and shapes made therefrom
JP3166025B2 (ja) * 1994-10-17 2001-05-14 信越化学工業株式会社 流動床式混合・分散装置用ノズル
TW300861B (ko) * 1995-05-02 1997-03-21 Baker Refractories
DE19617856C1 (de) * 1996-04-23 1997-04-17 Mannesmann Ag Verfahren zur Herstellung von warmgewalztem Stahlband
TW362053B (en) 1996-07-09 1999-06-21 Baker Refractories Nozzle co-molded with slagline sleeve, method for marking the same, and slagline sleeve composition
US5908577A (en) * 1996-08-26 1999-06-01 Shinagawa Refractories Co., Ltd. Nozzle for continuous casting
US6016941A (en) * 1998-04-14 2000-01-25 Ltv Steel Company, Inc. Submerged entry nozzle
DE19828511C5 (de) * 1998-06-26 2004-12-02 Didier-Werke Ag Basischer, feuerfester keramischer Hohlkörper
US6425505B1 (en) 1999-09-03 2002-07-30 Vesuvius Crucible Company Pour tube with improved flow characteristics
US6537486B1 (en) 2000-03-17 2003-03-25 Yesuvius Crucible Company Anti-buildup liner
WO2004011175A1 (ja) * 2002-07-31 2004-02-05 Shinagawa Refractories Co., Ltd. 鋳造用ノズル
TWI276618B (en) * 2003-09-25 2007-03-21 Sumitomo Metal Ind Machinable ceramic
US20050280192A1 (en) * 2004-06-16 2005-12-22 Graham Carson Zirconia refractories for making steel

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5343712A (en) * 1976-10-01 1978-04-20 Nippon Steel Corp Double layer structure sleeve bricks
JPS56139260A (en) * 1980-03-31 1981-10-30 Shinagawa Refract Co Ltd Nozzle for casting
JPS577868A (en) * 1980-06-13 1982-01-16 Harima Refractories Co Ltd Manufacture of continuous casting nozzle
JPS5792572A (en) * 1980-12-02 1982-06-09 Shinagawa Refractories Co Manufacture of fused quartz-silicon carbide casting nozzle
US4423833A (en) * 1981-01-16 1984-01-03 Didier-Werke A.G. Refractory immersion spout
DE3510111A1 (de) * 1985-03-20 1986-09-25 Elektroschmelzwerk Kempten GmbH, 8000 München Gesinterte polykristalline mischwerkstoffe auf bornitridbasis
DE3824849A1 (de) * 1988-07-21 1990-01-25 Kempten Elektroschmelz Gmbh Unter druck gesinterte, polykristalline mischwerkstoffe auf basis von hexagonalem bornitrid, oxiden und carbiden
CH677488A5 (ko) * 1989-02-14 1991-05-31 Htm Ag

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100759501B1 (ko) * 2006-02-07 2007-09-18 임광현 사출기용 바렐 및 그 제조방법
KR20160077469A (ko) * 2014-12-23 2016-07-04 주식회사 포스코 용탕 분사용 노즐 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
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CA2027920A1 (en) 1991-04-20
US5083687A (en) 1992-01-28
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BR9005269A (pt) 1991-09-17
EP0423793A2 (en) 1991-04-24
CA2027920C (en) 1999-01-19

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