KR950008603B1 - Composition of refractories - Google Patents

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Abstract

The refractory of the dip nozzle for the continuous casting consists of 1-40 Portland cement composed of 40-90 wt% calcium zirconate clinker and 10-60 wt% graphite, 1-15 wt% wollastonite, 1-10 wt% frit. Calcium zirconate clinker includes 1.2-31.5 wt% calcium oxide and the residue of zirconia. This refractory prevents nozzle hole from decreasing or closing the hole diameter as adhering alumina is suspended in molten steel and is coated on the inside wall of the inner hole in the dipping nozzle and enhances the quality of the cast steel.

Description

연속 주조용 침지 노즐 및 그 내화물Immersion nozzles for continuous casting and refractories thereof

첨부된 도면은 본 발명의 침지 노즐을 나타낸 종단면도.The accompanying drawings are longitudinal sectional views showing the immersion nozzle of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1 : 내벽 2 : 외벽1: inner wall 2: outer wall

3 : ZrO2-C 재질 4 : 토출구3: ZrO 2 -C material 4: discharge port

본 발명은 강의 연속 구조에 사용되는 침지 노즐에 관한 것으로, 특히 용강 주조시 노즐의 내공을 통하여 흐르는 동안 용강중에 현탁되어 있는 알루미나가 노즐 내공의 벽면에 부착되어 노즐 내공의 직경이 감소하거나 폐쇄되는 것을 방지하는 연속 주조용 침지 노즐의 내화물에 관한 것이다.The present invention relates to an immersion nozzle used in a continuous structure of steel, and in particular, that alumina suspended in molten steel adheres to the wall surface of the nozzle bore while flowing through the bore of the nozzle during molten steel so that the diameter of the nozzle bore is reduced or closed. It is related with the refractory of the immersion nozzle for continuous casting which prevents.

용강 주조용 침지 노즐은 강의 연속 주조시 턴디쉬(tundish)와 주형(mold) 사이에 사용되어 용강의 산화방지, 용강의 와류방지에 의한 슬래그(slag)혼입을 방지하여 주조된 주편의 품질 향상에 주요한 역할을 하게 된다.The immersion nozzle for molten steel casting is used between tundish and mold during continuous casting of steel to prevent slag mixing due to prevention of oxidation of molten steel and vortex prevention of molten steel to improve the quality of the cast slab. It plays a major role.

이러한 침지 노즐은 그 사용 조건상 내열 충격성, 내마모성, 내식성등에 대한요구가 엄격하다.Such immersion nozzles have severe demands on thermal shock resistance, abrasion resistance, corrosion resistance, etc., under their use conditions.

이런 요구를 만족시키는 재질로서는 Al2O3-C계(알루미나-카본계)가 주로 사용되며 내식성이 요구되는 노즐외주의 파우더라인(powder line)부에는 내식성이 우수한 ZrO2-C질이 많이 사용되고 있다.Al 2 O 3 -C type (alumina-carbon type) is mainly used as the material that satisfies these requirements, and ZrO 2 -C quality which is excellent in corrosion resistance is frequently used in powder line part of nozzle outer periphery where corrosion resistance is required. have.

그러나, Al2O3-C계 침지 노즐은 알루미늄 킬드강(aluminum-killed steel)의 주조시 탈산제로 첨가된 알루미늄이 용강중의 산소와 반응하여 알루미나등의 비금속 개재물을 생성시키게 되므로 상기 알루미나가 침지 노즐의 내공벽면과 토출구부 주위에 부착되어 점차 퇴적됨으로서 노즐 내공의 직경이 감소되고 심하면 노즐 내공이 완전히 막히게 된다.However, in the Al 2 O 3 -C type immersion nozzle, aluminum added as a deoxidizer during casting of aluminum-killed steel reacts with oxygen in molten steel to generate non-metallic inclusions such as alumina, so that the alumina is immersed in the nozzle. The inner diameter of the nozzle is reduced by attaching it gradually around the inner wall surface and the discharge port portion of the nozzle, and if it is severe, the nozzle hole is completely blocked.

이러한 노즐 막힘은 주조속도의 감소, 주조 중단 사태를 일으켜 안정 조업을 곤란하게 하며 더욱이 내공 벽면에 부착 및 퇴적되었던 알루미나가 박리, 탈락하여 주편속에 함께 들어갈 경우에는 주편의 품질을 저하시키게 된다.This clogging of the nozzle causes a reduction in casting speed and casting interruption, making it difficult to operate in a stable manner. Furthermore, when the alumina, which has been attached and deposited on the inner wall, peels and falls off and enters the cast steel, the quality of the cast is degraded.

이러한 노즐 막힘을 방지하기 위한 일환으로서는 침지 노즐 내공벽면을 통하여 불활성의 아르곤 가스를 불어 넣는 방법이 널리 사용되고 있다.As part of preventing the clogging of the nozzle, a method of blowing inert argon gas through the immersion nozzle inner pore wall is widely used.

그러나 이와같은 경우는 아르곤 가스에 의해 생긴 기포가 주편속에 말려 들어감으로서 압연 종료후의 강재중에 핀 홀(pin hole)등의 결함이 생기게 되는등 고급 냉연 박판용의 주조시에는 문제가 된다.However, such a case is a problem in casting for high quality cold rolled sheet steel, such that air bubbles generated by argon gas are rolled into the cast iron and defects such as pin holes are generated in the steel after the end of rolling.

그리고 장시간에 걸친 용강의 주조시에는 내화물 조직이 열화되어 노즐 내공벽면으로 부터 불어넣은 아르곤 가스의 양을 안정하게 조절함이 어렵게 된다.In addition, during the casting of molten steel for a long time, the refractory structure deteriorates, making it difficult to stably control the amount of argon gas blown from the nozzle inner wall.

그 결과 알루미나가 노즐 내공 벽면에 부착하여 노즐 내공경의 감소 또는 막힘이 발생하는 경우가 많다.As a result, alumina adheres to the wall of the nozzle internal hole, so that the nozzle internal diameter is often reduced or clogged.

따라서 아르곤 가스를 불어 넣지않고 알루미나가 부착을 억제할 수 있는 재질의 개발이 연구되어 왔으며, 이러한 재질의 한 예로서 흑연 10-50중량%, 산화칼슘(CaO) 20-75중량%이고 나머지는 내화성 골재로 이루어진 CaO-C질의 침지 노즐이 일본국 공개 특허 공보소 57-71860호에 제시되어 있다.Therefore, the development of a material capable of suppressing adhesion of alumina without blowing argon gas has been studied. As an example of such a material, 10-50% by weight of graphite, 20-75% by weight of calcium oxide (CaO), and the rest is fire resistant. A CaO-C quality immersion nozzle made of aggregate is shown in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 57-71860.

이에 따르면 산화칼슘은 용강중의 알루미나와 반응하여 저융점 화합물을 생성하고 이 저융점 화합물은 노즐 내공면에 부착되지 않고 흐르므로 노즐 막힘의 방지에 효과가 있다고 되어있다.According to this, calcium oxide reacts with alumina in molten steel to produce a low melting point compound, and this low melting point compound does not adhere to the nozzle inner pore surface, and is effective in preventing nozzle clogging.

그러나 산화칼슘은 단독으로 존재하면 공기중의 수분과 반응하여 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 생성하고 조직이 붕괴되는 소화(slaking)성이 매우 크므로 제품의 제조, 보관상에 세심한 주의가 필요하다.However, calcium oxide, when present alone, reacts with moisture in the air to produce calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ), and has great slaking ability to disintegrate tissue. Do.

따라서 CaO-C질의 침지 노즐을 실제 사용하는 것은 매우 곤란하다.Therefore, it is very difficult to actually use CaO-C immersion nozzles.

이러한 문제점을 개선하기 위한 일환으로서 일본국 공개 특허 공보소 62-288161호 및 63-327373호에서는 칼슘 지르코네이트(Calcium Zirconate)계 클링커와 탄소를 주성분으로 한 CaO-ZrO2-Z질의 침지 노즐이 제안되어있다.As a part of improving these problems, Japanese Laid-Open Patent Publication Nos. 62-288161 and 63-327373 disclose CaO-ZrO 2 -Z immersion nozzles mainly composed of calcium zirconate clinker and carbon. Has been proposed.

여기에서 칼슘 지르코네이트계 클링커는 ZrO2에 CaO를 첨가하고 용융하여 얻어지는 것으로서 입방정 지르코니아(cubic zirconia) 및 칼슘지르코네이트(CaZrO3)로 되어있다.Here, the calcium zirconate clinker is obtained by adding and melting CaO to ZrO 2 and is composed of cubic zirconia and calcium zirconate (CaZrO 3 ).

따라서 CaO가 공기중의 수분과 심하게 반응하는 것이 억제되므로 침지 노즐의 조직이 열화되는 것을 방지하게 된다.Therefore, CaO is suppressed from severely reacting with moisture in the air, thereby preventing the structure of the immersion nozzle from deteriorating.

이와같은 CaO-ZrO2-C질의 침지 노즐에서는 알루미나와의 반응을 위한 CaO원으로서 칼슘지르코네이트 클링커가 사용된다.In such CaO-ZrO 2 -C immersion nozzles, calcium zirconate clinker is used as the CaO source for reaction with alumina.

즉, 칼슘 지르코네이트계 클링커중의 CaO가 노즐 내공벽면에 부착되는 알루미나와 반응하여 저융점 화합물을 생성하고 이 저융점 화합물이 용강의 흐름에 따라 녹아 씻겨 나감으로서 알루미나의 부착, 퇴적이 방지되는 것이다.That is, CaO in the calcium zirconate clinker reacts with alumina attached to the nozzle inner wall to form a low melting point compound, and the low melting point compound melts and washes off along the flow of molten steel to prevent adhesion and deposition of alumina. will be.

그러나 알루미나 부착 방지 기구가 제대로 작용하기 위해서는 부착되는 알루미나쪽으로 노즐 벽면으로 부터 충분한 양의 CaO가 계속적으로 공급되는 것이 중요하다.However, in order for the alumina attachment preventing mechanism to function properly, it is important to continuously supply a sufficient amount of CaO from the nozzle wall toward the alumina to be attached.

그 이유는 CaO-Al2O3계의 상평형도에서 알 수 있듯이 12CaO 7Al2O3의 융점은 1455℃이고 용강의 온도는 약 1530 - 1560℃로서 충분한 양의 CaO가 공급되면 용강 온도에서 녹는 저융점 화합물의 생성이 가능하지만 CaO의 공급이 불충분하여 Al2O3의 성분이 많은 화합물이 생성될 경우 이 화합물의 융점은 급격히 높아지게 되어 알루미나 부착방지 효과를 얻을 수 없게된다.As can be seen from the phase equilibrium of CaO-Al 2 O 3 system, the melting point of 12CaO 7Al 2 O 3 is 1455 ℃ and the temperature of molten steel is about 1530-1560 ℃. It is possible to produce a low melting point compound, but when the supply of CaO is insufficient to produce a compound having many Al 2 O 3 components, the melting point of the compound is sharply increased to prevent alumina adhesion prevention effect.

실제로 사용된 CaO-ZrO2-C질의 노즐중 일부에서는 알루미나 분획이 일어나는 경우가 종종 있으며 이런 경우의 침지 노즐을 분석하여 보면 부탁물중에 CaO 성분비가 낮은 것을 알 수 있다.In some of the CaO-ZrO 2 -C quality nozzles actually used, alumina fractions often occur. Analysis of the immersion nozzles in this case shows that the CaO content ratio is low in the request.

이예 CaO의 충분한 공급을 위해서 노즐 재질중의 CaO 성분비를 높이기 위한 방법이 여러가지 연구되어 왔고, 또한 CaO의 공급이 약간 불충분 하더라도 저융점 화합물을 생성시켜 적절한 용손 속도를 얻는 방법에 대해서도 연구가 진행되고 있다.In order to supply CaO sufficiently, various methods for increasing the CaO component ratio in the nozzle material have been studied. Also, even if the CaO supply is slightly insufficient, research has been conducted on a method for obtaining a low melting point compound to obtain an appropriate melting rate. .

즉, 노즐 재질중의 CaO 성분비를 높이기 위한 방법은 칼슘지르코네이트 클링커의 사용량을 늘리고 카본의 사용량을 줄이는 것이다.That is, the method for increasing the CaO component ratio in the nozzle material is to increase the amount of calcium zirconate clinker and to reduce the amount of carbon.

그러나 카본 함량이 너무 적으면 침지 노즐의 내열 충격성이 떨어지므로 칼슘지르코네이트 클링커를 중량 하는데는 한계가 있다.However, if the carbon content is too small, there is a limit to the weight of the calcium zirconate clinker because the thermal shock resistance of the immersion nozzle is inferior.

또한, 다른 방법으로는 칼슘 지르코네이트 클링커중의 CaO 성분을 높이는 것이다.Another method is to increase the CaO component in the calcium zirconate clinker.

그러나 이 경우 CaO 성분이 너무 많으면 ZrO2와 반응하여 CaZrO3를 형성하고도 남는 유리 CaO의 양의 증가하여 내소화성이 떨어지고 침지 노즐의 열화가 일어나므로 이 방법에서도 한계가 있다.However, in this case, too much CaO component increases the amount of free CaO remaining even after reacting with ZrO 2 to form CaZrO 3 , resulting in poor fire resistance and deterioration of the immersion nozzle.

이에 본 발명은 칼슘지르코네이트 클링커보다 CaO 성분이 높으면서 소화성이 없거나 별로 문제되지 않은 다른 원료를 칼슘지르코네이트 클링커를 첨가하므로서 종래에서의 문제점을 개선하고자 하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is to improve the problems in the prior art by adding calcium zirconate clinker to other raw materials that are higher in CaO component than calcium zirconate clinker and are not digestible or not very problematic.

이하 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described.

본 발명은 칼슘지르코네이트 클링커 4-90중량부와 흑연 10-60중량부로 된 조성물에 하기한 것으로된 재질중에서 선택한 1종 이상을 첨가하여 이루어진 내화물로 구성된다.The present invention comprises a refractory made by adding at least one selected from the following materials to a composition consisting of 4-90 parts by weight of calcium zirconate clinker and 10-60 parts by weight of graphite.

여기에서 선택된 1종 이상의 재질은 포틀랜드 시멘트 1-40중량부, 규회석 1-15중량부, 프리트(Frit) 1-10중량부이다.The at least one material selected here is 1-40 parts by weight of Portland cement, 1-15 parts by weight of wollastonite and 1-10 parts by weight of frit.

상기한 칼슘 지르코네이트 클링커 4-90중량부중에는 CaO가 1.2 ~ 31.5 중량부(전체중 CaO가 차지하는 혼합비율이 3 ~ 35%임으로 이를 중량부로 환산하면 3%×40=1.2중량부, 35%×90중량부=31.5중량부)이고, 나머지는 ZrO2(즉, 88.8 ~ 8.5 중량부)가 첨가되어 이것이 용융하여 큐빅(cubic) ZrO2와 CaZrO3된 조성물로 이루어진다.Among the calcium zirconate clinker 4-90 parts by weight, CaO is 1.2 to 31.5 parts by weight (the mixing ratio of CaO in the total is 3 to 35%, and when converted to parts by weight, 3% × 40 = 1.2 parts by weight, 35% 90 parts by weight = 31.5 parts by weight), and the rest is ZrO 2 (ie, 88.8 to 8.5 parts by weight), which is melted to form a cubic ZrO 2 and CaZrO 3 composition.

첨부된 도면은 본 발명의 내화물로 이루어진 하나의 실시예를 나타낸 침지 노즐의 단면도로서, 본 발명의 내화물로 된 내공벽(1)과, 그 주위를 둘러싼 외벽 부분에는 용강에 대한 내용손이 우수한 Al2O3-C 재질과함과 함께 그 중간 하단부에는 몰드 파우더에 대한 내식성이 우수한 ZrO2-C 재질로 된 각각의 외벽 (2)(3)으로 되어있다.The accompanying drawings are cross-sectional views of an immersion nozzle showing one embodiment made of a refractory material of the present invention, in which the refractory inner wall 1 made of the refractory material of the present invention and an outer wall portion surrounding the periphery of Al have excellent contents loss for molten steel. Along with the 2 O 3 -C material, the lower middle part consists of a respective outer wall (2) (3) made of ZrO 2 -C material which has excellent corrosion resistance against mold powder.

그리고 용강이 흐르는 내공(4)와 토출구(5)로 이루어진다.And it consists of the inner hole 4 and the discharge port 5 through which molten steel flows.

첨부된 도면은 하나의 실시예를 나타낸 구조에 불과한 것으로서, 본 발명의 내화물 이 상기 구조에 국한 되는 것은 아니다.The accompanying drawings are only structures showing one embodiment, and the refractory material of the present invention is not limited to the above structures.

다음은 본 발명의 화학 성분비에 따라 수치 한정 이유 및 그 작용 효과에 대해 설명한다.Next, the reason for numerical limitation and the effect thereof will be explained according to the chemical component ratio of the present invention.

(1) 칼슘지르코네이트 클링커중에 함유된 CaO :(1) CaO contained in calcium zirconate clinker:

칼슘지르코네이트 클링커중에 함유된 CaO는 공기중의 수분과 심하게 반응하는 소화성이 현저히 감소되고 부착알루미나와 반응하여 저융점 화합물을 생성한다. 알루미나와의 반응을 위해서는 CaO 함량이 많을수록 좋으나 본 발명에서는 포틀랜드 시멘트를 별도의 CaO원으로 첨가하므로 칼슘지르코네이트 클링커중의 CaO 하한선은 3%까지 낮아지게 된다.CaO contained in the calcium zirconate clinker significantly reduces the digestibility of severe reaction with moisture in the air and reacts with adherent alumina to produce low melting point compounds. The more CaO content is better for the reaction with alumina, but in the present invention, since Portland cement is added as a separate CaO source, the lower limit of CaO in the calcium zirconate clinker is lowered to 3%.

그러나 CaO 함량 비율이 3% 이하(1.2 중량부) 3중량% 이하일 경우에는 칼슘지르코네이트 클링커중에 단사정 지르코니아(monoclinic zirconia)가 존재하는 1000℃ 전후에서의 심한 부피 변화로 안전 사용에 지장을 초래한다.However, when the CaO content ratio is 3% or less (1.2 parts by weight) or less than 3% by weight, the use of the monolithic zirconia (monoclinic zirconia) in the calcium zirconate clinker is severe and the volume change around 1000 ℃ causes a problem in safe use. do.

한편 CaO의 함량비율이 35% 초과(31.5 중량부)하면 칼슘지르코네이트 클링커중에 ZrO2와 반응하지 않은 유리 CaO가 다량 존재하게 되고 침지 노즐 조직이 열화된다.On the other hand, when the content ratio of CaO exceeds 35% (31.5 parts by weight), a large amount of free CaO which does not react with ZrO 2 is present in the calcium zirconate clinker and the immersion nozzle structure is degraded.

따라서 칼슘지르코네이트 클링커중의 CaO 함유비율은 3 ~ 35%(1.2 ~ 31.5 중량부)로 한정시켜야 한다.Therefore, the CaO content in the calcium zirconate clinker should be limited to 3 to 35% (1.2 to 31.5 parts by weight).

(2) 칼슘지르코네이트 클링커 :(2) Calcium Zirconate Clinker:

칼륨지르코네이트 클링커는 부착 알루미나와 반응하기 위한 CaO원으로서 사용된다.Potassium zirconate clinker is used as the CaO source for reacting with adherent alumina.

칼슘지르코네이트 클링커의 함유량이 40중량부 이하이면 부착 알루미나와 반응하기 위한 CaO의 양이 불충분하게 되고 한편 칼슘지르코네이트 클링커의 양이 90중량부를 초과하면 내열충격성이 떨어진다.When the content of the calcium zirconate clinker is 40 parts by weight or less, the amount of CaO for reacting with the adherent alumina becomes insufficient. On the other hand, when the amount of the calcium zirconate clinker exceeds 90 parts by weight, the thermal shock resistance is inferior.

따라서 칼슘지르코네이트 클링커의 함유량은 40-90중량부의 범위내에 있어야 한다.Therefore, the content of calcium zirconate clinker should be in the range of 40-90 parts by weight.

(3) 흑연 :(3) Graphite:

흑연은 침지노즐의 용강에 대한 젖음성을 방지하고 열전도율을 높여 내열충격성을 개선하는 작용을 한다.Graphite improves the thermal shock resistance by preventing the wettability of the immersion nozzle against molten steel and increasing the thermal conductivity.

흑연의 함유량이 10중량부 미만인 경우에는 내열 충격성이 떨어져 사용이 곤란하다.When the content of graphite is less than 10 parts by weight, it is difficult to use because of poor heat shock resistance.

한편 흑연의 함유량이 60중량부를 초과하면 내식성이 급격히 떨어지고 충분한 시간동안 사용할 수 없게된다.On the other hand, when the content of graphite exceeds 60 parts by weight, the corrosion resistance drops sharply and cannot be used for a sufficient time.

(4) 포틀랜드시멘트 :(4) Portland Cement:

포틀랜드시멘트는 주성분이 CaO 및 SiO2이고 주 구성 광물이 2CaO·SiO2와 3CaO·SiO2이다.Portland cement has CaO and SiO 2 as main components and 2CaO · SiO 2 and 3CaO · SiO 2 as main constituent minerals.

2CaO·SiO2나 3CaO·SiO2는 융점이 2000℃ 이상으로 높고 CaZrO3와는 반응하지 않으므로 칼슘지르코네이트 클링커에 포틀랜드 시멘트를 첨가하여 침지 노즐을 제조하는 것이 가능하다.Since 2CaOSiO 2 or 3CaOSiO 2 has a melting point higher than 2000 ° C. and does not react with CaZrO 3 , it is possible to prepare an immersion nozzle by adding portland cement to a calcium zirconate clinker.

이렇게 제조된 침지 노즐의 내공벽면에 알루미나가 부착되면 칼슘지르코네이트 클링커중의 CaO 성분과 포틀랜드 시멘트가 Al2O3와 반응하여 CaO-Al2O3계의 SiO2가 소량 들어있는 CaO-Al2O3-SiO2삼성분계의 저융점 화합물을 생성하고 이것은 12CaO·7Al2O3의 융점보다 좀 더 낮은 융점을 가질 수 있다.This would alumina adheres to the inner hole wall face of the produced immersion nozzle calcium CaO component in the zirconate clinker and Portland cement is Al 2 O 3 reacts with the CaO-Al 2 O 3 based on SiO 2 is CaO-Al containing a small amount It produces a low melting compound of the 2 O 3 -SiO 2 ternary system, which may have a melting point lower than that of 12CaO.7Al 2 O 3 .

이와같은 포틀랜드 시멘트의 첨가는 CaO의 함량을 증가시키는 효과뿐만 아니라 저융점 화합물이 생성될 수 있는 조성의 영역을 넓혀주는 효과도 갖고 있다.This addition of portland cement has the effect of increasing the content of CaO as well as broadening the range of composition in which low melting point compounds can be produced.

따라서 포틀랜드 시멘트의 사용량이 1중량부 미만일 경우는 상기한 효과를 얻기 어려우며 그 량이 40중량부를 초과하면 내식성이 저하하여 충분한 내용을 갖지 못한다.Therefore, when the amount of Portland cement is less than 1 part by weight, it is difficult to obtain the above-mentioned effect. If the amount exceeds 40 parts by weight, the corrosion resistance is lowered, and thus the content is not sufficient.

한편 포틀랜드 시멘트 첨가에 의한 흡습성을 조사하였으나 포틀랜드 시멘트가 첨가되지 않는 침지노즐과 비교하였든바 제조 및 보관상에 아무런 문제가 없었다.On the other hand, the hygroscopicity by the addition of portland cement was investigated, but there was no problem in manufacturing and storage as compared with the immersion nozzle without addition of the portland cement.

또한 본 발명의 침지 노즐 재질중의 CaO 함량을 증가시키지 않으면서 노즐 내공 벽면의 용손 속도를 조절하여 알루미나의 부착을 방지하는 방법으로 하기에서 언급되는 규회석(CaO·SiO2)이나 프리트(Frit)를 첨가할 수 있다.In addition, as a method of preventing the adhesion of alumina by adjusting the melting rate of the nozzle inner wall surface without increasing the CaO content in the immersion nozzle material of the present invention, the wollastonite (CaO · SiO 2 ) or frit mentioned below are used. Can be added.

(5)규회석 :(5) Wollastonite:

규회석은 융점이 1544℃이나 원료중에 소량 들어있는 불순물의 영향때문에 실제의 융점은 약 1400℃이고 침지 노즐 사용 조건에서 그 자체가 용융하여 매트릭스부의 약화를 촉진하고 용손 속도를 증가시킬 뿐만아니라 칼슘지르코에이트 클링커중의 CaO와 반응하여 2CaO·SiO2광물로 변화하면서 칼슘지르코네이트 클링커의 분해를 촉진한다.The wollastonite has a melting point of 1544 ° C but due to the influence of impurities contained in the raw material, the actual melting point is about 1400 ° C, and it melts itself under the immersion nozzle use conditions to promote weakening of the matrix portion and increase the melting rate, as well as calcium zirco. It reacts with CaO in the eight clinker and turns into a 2CaO.SiO 2 mineral to promote decomposition of the calcium zirconate clinker.

따라서 규회석의 함유량이 1중량부 미만일 경우에는 용손 촉진 효과가 없으며 15중량부를 초과하면 용손 속도가 너무 크게 되므로 내용성이 떨어진다.Therefore, when the content of wollastonite is less than 1 part by weight, there is no melting loss promoting effect. When the content of the wollastonite is more than 15 parts by weight, the melting loss rate becomes too large, so that the solvent resistance is poor.

(6) 프리트 :(6) Frit:

프리트는 SiO2, Al2O3, MgO, CaO, 알칼리등의 각종 원료를 소정 비율로 혼합하여 용융, 냉각시켜 유리화시킨 것으로 그 역할은 기본적으로 규회석과 비슷하나 이미 유리화되어 있으므로 더 낮은 온도에서 점성이 저하하고 칼슘지르코네이트 클링커를 분해시키므로 규회석보다 용손 촉진 효과가 크다.Frit is vitrified by melting and cooling various raw materials such as SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, CaO, and alkali in a predetermined ratio, and its role is basically similar to wollastonite, but it is already vitrified and therefore viscous at lower temperature. This lowers and decomposes the calcium zirconate clinker, so that the melting loss promotion effect is greater than that of wollastonite.

따라서, 프리트 사용량이 1중량부 미만일때는 용손 촉진 효과가 없으며, 10중량부를 넘으면 내식성이 현저히 저하되어 사용이 불가능하다.Therefore, when the amount of frit used is less than 1 part by weight, there is no melting loss promoting effect, and when it exceeds 10 parts by weight, corrosion resistance is remarkably lowered, making it impossible to use.

이와같은 규회석이나 프리트는 다량 사용시 침식이 심해지고 내용성이 저하되므로 그 사용량에는 한계가 있다.Such a wollastonite or frit is severely eroded when used in a large amount and its content is lowered, so its usage is limited.

상기한 포틀랜드 시멘트, 규회석, 프리트들은 단독으로 첨가하여도 효과가 있지만 이들중 하나 이상의 성분을 첨가하면 상승효과를 얻게된다.Portland cement, wollastonite, and frits are effective even when added alone, but synergistic effect is obtained by adding at least one of them.

다음은 실시예 따라 설명한다.The following is described according to the embodiment.

(표 1)에 있어서, 실시예 1-8은 본 발명의 범위에 있고 비교예2는 칼슘지르코네이트계 클링커와 흑연만으로 된 것이다.In Table 1, Examples 1-8 are in the range of the present invention, and Comparative Example 2 is composed of only calcium zirconate clinker and graphite.

비교예1은 종래 기술의 Al2O3-C 재질이며 비교예 3-5는 포틀랜드 시멘트등을 본 발명의 조성범위보다 많이 첨가한 것이다.Comparative Example 1 is a prior art Al 2 O 3 -C material and Comparative Example 3-5 is to add more Portland cement and the like than the composition range of the present invention.

이상의 배합에 적량의 페놀수지를 첨가하고 혼련한 후 1250kgf/cm2로 냉간 정수압 성형하고 비산화분위기중에서 소성한 후 품질을 측정했다.After adding an appropriate amount of phenolic resin to the above blending, kneading, cold hydrostatic molding at 1250 kgf / cm 2 and baking in a non-oxidizing atmosphere, the quality was measured.

그 결과를 배합비율과 함께 (표 1)에 나타냈다.The results are shown in Table 1 together with the blending ratios.

실시예 1-8에 재질은 모두 내열 충격성과 용강에 대한 내식성이 우수하고 또 알루미나 부착 방지효과를 발휘하고 있다.In Example 1-8, all the materials are excellent in the thermal shock resistance and the corrosion resistance to molten steel, and show the alumina adhesion prevention effect.

이것에 대하여 비교예 2는 알루미나 부착 방지효과가 안정적으로 얻어지지 않으며 부착이 발생하는 경우가 있다.On the other hand, in Comparative Example 2, the alumina adhesion preventing effect is not obtained stably and adhesion may occur.

비교예 1은 알루미나 부착이 많이 발생했다.In Comparative Example 1, alumina adhesion occurred a lot.

또 비교예 3-5는 알루미나 부착은 없으나 용강에 의한 침식이 과다하다.In addition, Comparative Example 3-5 has no alumina adhesion but excessive erosion by molten steel.

[표1]Table 1

* 주 : 1. 내열충격성은 원심로에서 1400℃로 가열한 후 수냉했을때의 균열의 유무로 판단하였다.* Note: 1. Thermal shock resistance was determined by the presence of cracks when water-cooled after heating to 1400 ℃ in a centrifugal furnace.

2. 용강 침식시험 및 알루미나 부착 시험은 고주파 유도로의 용강에 시험편(20×20×200mm)을 침지하고 회전시키면서 침지직후 및 30분마다 알루미늄을 투입하면서 1540℃×2시간 유지한 후 침식 두께 및 부착 두께를 측정하는 것을 5회 반복하여 평균하였다.2. The molten steel erosion test and the alumina adhesion test were conducted by immersing and rotating the test piece (20 × 20 × 200mm) in the molten steel of the high frequency induction furnace while maintaining 1540 ° C × 2 hours immediately after immersion and adding aluminum every 30 minutes. Measuring the adhesion thickness was averaged five times.

다음은 실시예 1-8의 재질로 첨부된 도면에 나타난 바와같은 실험성의 침지 노즐을 제조하였다.Next, an experimental immersion nozzle was prepared as shown in the accompanying drawings with the material of Example 1-8.

비교의 목적으로 비교예2의 재질로도 동일한 침지 노즐을 제조하고, 비교예1의 재질로는 노즐 내공벽면을 통하여 아르곤 가스를 불어넣는 종래의 침지 노즐을 제조하였다.For the purpose of comparison, the same immersion nozzle was manufactured using the material of Comparative Example 2, and the conventional immersion nozzle was prepared using the material of Comparative Example 1 to blow argon gas through the nozzle inner wall.

이 노즐을 턴디쉬와 주형 사이에 설치하고 실사용 시험을 실시했다.This nozzle was installed between the tundish and the mold, and a practical test was conducted.

그 결과 5차아지(charge)사용 후 실시예1-8의 침지 노즐은 모두 알루미나 부착이 없고 주편의 품질도 향상되는 효과를 얻었다.As a result, all of the immersion nozzles of Example 1-8 after the fifth charge use had no alumina adhesion and the quality of the cast steel was also improved.

이에 대하여 비교예2의 침지 노즐은 종종 알루미나 부착이 심한 경우가 발생하였고, 비교예1의 침지 노즐은 알루미나 부착이 많고 주편 품질도 떨어졌다.On the other hand, the immersion nozzle of Comparative Example 2 often had severe alumina adhesion, and the immersion nozzle of Comparative Example 1 had much alumina adhesion and poor cast quality.

Claims (3)

칼슘지르코네이트 클링커(ZrO2·CaZrO3) 40-90중량부와 흑연 10-60중량부로 된 조성물에 포틀랜드 시멘트 1-40중량부, 규회석 1-15중량부, 프리트(frit) 1-10중량부중에서 선택한 1종 이상 첨가되어 이루어진 연속 주조용 침지 노즐의 내화물.40-40 parts by weight of calcium zirconate clinker (ZrO 2 .CaZrO 3 ) and 10-60 parts by weight of graphite, 1-40 parts by weight of Portland cement, 1-15 parts by weight of wollastonite, and 1-10 parts by weight of frit. Refractory of the immersion nozzle for continuous casting which consists of one or more types selected from among them. 제1항에 칼슘지르코네이트 클링커 40-90중량부중에서는 산화칼슘(CaO)이 1.2 ~ 31.5중량부이고, 나머지는 ZrO2의 첨가로 이루어진 연속 주조용 침지노즐의 내화물.Refractory of the immersion nozzle for continuous casting, wherein the calcium zirconate clinker 40 to 90 parts by weight of calcium zirconate (CaO) is 1.2 to 31.5 parts by weight, the remainder is the addition of ZrO 2 . 상기 제1항으로 조성된 내화물을 침지노즐의 내공벽면에 설치하여서 된 연속 주조용 침지노즐.An immersion nozzle for continuous casting, wherein the refractory formed in claim 1 is installed on the inner wall of the immersion nozzle.
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