JPH09239504A - 高酸素含有鋼の連続鋳造用浸漬ノズル - Google Patents
高酸素含有鋼の連続鋳造用浸漬ノズルInfo
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- JPH09239504A JPH09239504A JP8046183A JP4618396A JPH09239504A JP H09239504 A JPH09239504 A JP H09239504A JP 8046183 A JP8046183 A JP 8046183A JP 4618396 A JP4618396 A JP 4618396A JP H09239504 A JPH09239504 A JP H09239504A
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Landscapes
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- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の目的は、溶鋼中の酸素による炭素の
酸化に起因する損傷を防止する高酸素含有鋼の連続鋳造
用浸漬ノズルを提供することにある。 【解決手段】 本発明の高酸素含有鋼の連続鋳造用浸漬
ノズルは、タンディッシュからモールド内へ溶鋼を注入
する際に用いられる連続鋳造用浸漬ノズルにおいて、該
浸漬ノズルの溶鋼と接する部分に、多孔質耐火物を使用
することを特徴とする。
酸化に起因する損傷を防止する高酸素含有鋼の連続鋳造
用浸漬ノズルを提供することにある。 【解決手段】 本発明の高酸素含有鋼の連続鋳造用浸漬
ノズルは、タンディッシュからモールド内へ溶鋼を注入
する際に用いられる連続鋳造用浸漬ノズルにおいて、該
浸漬ノズルの溶鋼と接する部分に、多孔質耐火物を使用
することを特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高酸素含有鋼の連
続鋳造用浸漬ノズルに関するものである。
続鋳造用浸漬ノズルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】高酸素含有鋼は、ホーロー用の素地金属
材料等として広く使用されている。この鋼種は、普通炭
素鋼に比べて、次の2つの特徴がある: 普通炭素鋼の酸素含有量は約20ppmであるが、高
酸素含有鋼のそれは200〜600ppmにも達し、顕
著に高い。 普通炭素鋼の酸素は大部分がAl2O3等の酸化物介在
物の形態で存在するが、高酸素含有鋼の酸素はほとんと
が溶解状態で存在し、酸化物介在物は非常に少ない。
材料等として広く使用されている。この鋼種は、普通炭
素鋼に比べて、次の2つの特徴がある: 普通炭素鋼の酸素含有量は約20ppmであるが、高
酸素含有鋼のそれは200〜600ppmにも達し、顕
著に高い。 普通炭素鋼の酸素は大部分がAl2O3等の酸化物介在
物の形態で存在するが、高酸素含有鋼の酸素はほとんと
が溶解状態で存在し、酸化物介在物は非常に少ない。
【0003】高酸素含有鋼の連続鋳造において、溶鋼を
タンディッシュからモールドに導入するのに用いられる
浸漬ノズルとして、従来、20〜30重量%の炭素を含
有するアルミナ系耐火物が一般的に使用されている。炭
素含有耐火物を使用する目的は、耐火物の熱伝導率を大
きくして耐スポーリング性を向上させることにある。し
かし、溶鋼を鋳造する際に、ノズル中の炭素(C)は、
ノズル内管と溶鋼との界面で次の反応が起こることによ
って溶鋼中の溶解酸素(O)に酸化される:
タンディッシュからモールドに導入するのに用いられる
浸漬ノズルとして、従来、20〜30重量%の炭素を含
有するアルミナ系耐火物が一般的に使用されている。炭
素含有耐火物を使用する目的は、耐火物の熱伝導率を大
きくして耐スポーリング性を向上させることにある。し
かし、溶鋼を鋳造する際に、ノズル中の炭素(C)は、
ノズル内管と溶鋼との界面で次の反応が起こることによ
って溶鋼中の溶解酸素(O)に酸化される:
【化1】C+O=CO(g) その結果、ノズル表面の組織が脆化し、溶鋼流に洗い流
されてしまうので、ノズルの損傷が起こって耐用性が低
下する。
されてしまうので、ノズルの損傷が起こって耐用性が低
下する。
【0004】一方、特開昭62−212284号公報には、融点
が300℃〜1500℃に調整された炭化珪素と低融点
ガラスを主成分とする酸化防止剤100重量部にジルコ
ニア微粉を2〜50重量部を添加し、該混合物に無機、
あるいは有機溶液を加えてスラリーあるいはペースト状
態のコーティング剤を得このコーティング剤をジルコニ
ア−炭素材質耐火物の表面に塗布することを特徴とする
ジルコニア−炭素材質の酸化防止方法が提案されている
が、次のような問題点がある: 酸化防止層は乾燥中に亀裂、剥離し易く、均一なガラ
ス被覆膜ができにくい。 低融点ガラスの相が高温の溶鋼に接触すると、溶解、
流下して酸化を防止する機能を果たさなくなる。
が300℃〜1500℃に調整された炭化珪素と低融点
ガラスを主成分とする酸化防止剤100重量部にジルコ
ニア微粉を2〜50重量部を添加し、該混合物に無機、
あるいは有機溶液を加えてスラリーあるいはペースト状
態のコーティング剤を得このコーティング剤をジルコニ
ア−炭素材質耐火物の表面に塗布することを特徴とする
ジルコニア−炭素材質の酸化防止方法が提案されている
が、次のような問題点がある: 酸化防止層は乾燥中に亀裂、剥離し易く、均一なガラ
ス被覆膜ができにくい。 低融点ガラスの相が高温の溶鋼に接触すると、溶解、
流下して酸化を防止する機能を果たさなくなる。
【0005】また、実開平2−38153号公報には、ノズ
ルの溶鋼と接する部分とノズル本体の耐火物を張り分け
る技術が開示されている。更に、実公昭63−3732号公報
には、浸漬ノズルの本体のパウダーライン部に保護スリ
ーブを設けた技術(耐火物を張り分ける)が開示されてい
る。しかし、これらのノズルは高酸素含有鋼の連続鋳造
用浸漬ノズルを対象としたものではなく、溶鋼中の酸素
による炭素の酸化に起因するノズルの損傷を防止するに
は充分なものではなかった。
ルの溶鋼と接する部分とノズル本体の耐火物を張り分け
る技術が開示されている。更に、実公昭63−3732号公報
には、浸漬ノズルの本体のパウダーライン部に保護スリ
ーブを設けた技術(耐火物を張り分ける)が開示されてい
る。しかし、これらのノズルは高酸素含有鋼の連続鋳造
用浸漬ノズルを対象としたものではなく、溶鋼中の酸素
による炭素の酸化に起因するノズルの損傷を防止するに
は充分なものではなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、溶鋼中の酸素による炭素の酸化に起因する損傷を防
止する高酸素含有鋼の連続鋳造用浸漬ノズルを提供する
ことにある。
は、溶鋼中の酸素による炭素の酸化に起因する損傷を防
止する高酸素含有鋼の連続鋳造用浸漬ノズルを提供する
ことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、タンデ
ィッシュからモールド内へ溶鋼を注入する際に用いられ
る連続鋳造用浸漬ノズルにおいて、該浸漬ノズルの溶鋼
と接する部分に、多孔質耐火物を使用することを特徴と
する高酸素含有鋼の連続鋳造用浸漬ノズルを提供するこ
とにある。
ィッシュからモールド内へ溶鋼を注入する際に用いられ
る連続鋳造用浸漬ノズルにおいて、該浸漬ノズルの溶鋼
と接する部分に、多孔質耐火物を使用することを特徴と
する高酸素含有鋼の連続鋳造用浸漬ノズルを提供するこ
とにある。
【0008】
【発明の実施の形態】通常、耐火物の耐スポーリング性
は、耐火物自体の気孔率によって異なる。実験、測定し
た種々の材料の耐スポーリング性指数と気孔率との関係
を図1に示す。まず、所定配合比率で各原料を配合し、
混練後、1800kg/cm2の圧力で230×114
×65mmの寸法に加圧成形し、更に、この成形体を3
00℃で10時間ベーキングすることにより試料を作製
した。テストは1000℃で予備焼成した40×40×
230mmの試料を1650℃の溶鋼に浸漬した時に発
生する亀裂の本数を一定の規則に従って数値化する方法
「参考文献:耐火物44[2]75(1992)」で実施
した。図1は数値化した結果である。
は、耐火物自体の気孔率によって異なる。実験、測定し
た種々の材料の耐スポーリング性指数と気孔率との関係
を図1に示す。まず、所定配合比率で各原料を配合し、
混練後、1800kg/cm2の圧力で230×114
×65mmの寸法に加圧成形し、更に、この成形体を3
00℃で10時間ベーキングすることにより試料を作製
した。テストは1000℃で予備焼成した40×40×
230mmの試料を1650℃の溶鋼に浸漬した時に発
生する亀裂の本数を一定の規則に従って数値化する方法
「参考文献:耐火物44[2]75(1992)」で実施
した。図1は数値化した結果である。
【0009】図1から、Al2O3とMgOのいずれの場
合でも、気孔率が50%まで増加するにつれて耐スポー
リング性が大幅に向上し、気孔率がさらに増加すると耐
スポーリング性が減少することがわかる。また、図1か
ら、気孔率が20〜60%の範囲内では、Al2O3ある
いはMgOの耐スポーリング性は、25重量%の炭素を
含有するAl2O3質耐火物の耐スポーリング性とほぼ同
じ程度であることがわかる。
合でも、気孔率が50%まで増加するにつれて耐スポー
リング性が大幅に向上し、気孔率がさらに増加すると耐
スポーリング性が減少することがわかる。また、図1か
ら、気孔率が20〜60%の範囲内では、Al2O3ある
いはMgOの耐スポーリング性は、25重量%の炭素を
含有するAl2O3質耐火物の耐スポーリング性とほぼ同
じ程度であることがわかる。
【0010】本発明は、以上の知見から、炭素含有耐火
物よりなる連続鋳造用浸漬ノズルの溶鋼側に多孔質耐火
物を使用する場合に、多孔質耐火物の気孔率を適当に制
御すれば、その耐スポーリング性は問題にならないと考
えられる。なお、高酸素含有鋼中には、上述のように普
通炭素鋼中に存在するAl2O3介在物が非常に少ないの
で、溶鋼が浸漬ノズルを通過する際、介在物が浸漬ノズ
ル内管に付着してノズルの閉塞を起こす恐れは存在しな
い。
物よりなる連続鋳造用浸漬ノズルの溶鋼側に多孔質耐火
物を使用する場合に、多孔質耐火物の気孔率を適当に制
御すれば、その耐スポーリング性は問題にならないと考
えられる。なお、高酸素含有鋼中には、上述のように普
通炭素鋼中に存在するAl2O3介在物が非常に少ないの
で、溶鋼が浸漬ノズルを通過する際、介在物が浸漬ノズ
ル内管に付着してノズルの閉塞を起こす恐れは存在しな
い。
【0011】多孔質耐火物は、Al2O3、MgO、Zr
O2、SiO2等の酸化物、及びAlN、SiC等の非酸
化物の1種またはこれらの混合物から構成することがで
きる。
O2、SiO2等の酸化物、及びAlN、SiC等の非酸
化物の1種またはこれらの混合物から構成することがで
きる。
【0012】また、溶鋼と耐火物との濡れ性が非常に悪
いので、多孔質耐火物中の気孔の大きさがある程度小さ
ければ、静圧力により溶鋼が気孔に浸透してノズル本体
の炭素を酸化する可能性もない。実機テストの結果によ
ると、気孔平均直径を0.02〜0.5mmの範囲とする
ことが望ましい。気孔平均直径が0.02mm未満であ
ると、多孔質耐火物の耐スポーリング性が悪くなるため
に好ましくなく、また、気孔平均直径が0.5mmを超
えると表面強度が弱くなって耐用性が低下するために好
ましくない。
いので、多孔質耐火物中の気孔の大きさがある程度小さ
ければ、静圧力により溶鋼が気孔に浸透してノズル本体
の炭素を酸化する可能性もない。実機テストの結果によ
ると、気孔平均直径を0.02〜0.5mmの範囲とする
ことが望ましい。気孔平均直径が0.02mm未満であ
ると、多孔質耐火物の耐スポーリング性が悪くなるため
に好ましくなく、また、気孔平均直径が0.5mmを超
えると表面強度が弱くなって耐用性が低下するために好
ましくない。
【0013】更に、実機テストにより、多孔質耐火物の
使用厚みと鋳造時間との関係を調べた結果、使用厚みを
2〜10mm程度とすることがよいことがわかった。使
用厚みが2mm未満であれば、鋳造可能な時間が短くな
るために好ましくなく、10mmを超えても、鋳造可能
な時間が大幅に増加せず、また、浸透ノズルの製造コス
トが高くなるために好ましくない。
使用厚みと鋳造時間との関係を調べた結果、使用厚みを
2〜10mm程度とすることがよいことがわかった。使
用厚みが2mm未満であれば、鋳造可能な時間が短くな
るために好ましくなく、10mmを超えても、鋳造可能
な時間が大幅に増加せず、また、浸透ノズルの製造コス
トが高くなるために好ましくない。
【0014】本発明の連続鋳造用浸漬ノズルの製造方法
としては、機械成形法、ラバープレス法、スリップキャ
スト法等の慣用の方法を使用することができ、また、製
造時に必要な結合剤は特に限定されるものではなく、珪
酸ソーダ、燐酸アルミニウム、フェノール樹脂、CMC
等の慣用の結合剤を使用することができる。
としては、機械成形法、ラバープレス法、スリップキャ
スト法等の慣用の方法を使用することができ、また、製
造時に必要な結合剤は特に限定されるものではなく、珪
酸ソーダ、燐酸アルミニウム、フェノール樹脂、CMC
等の慣用の結合剤を使用することができる。
【0015】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明の高酸素含有鋼
の連続鋳造用浸漬ノズルを更に説明する。 実施例1 図2に示す構成の本発明品の連続鋳造用浸漬ノズルを作
製した。ここで、本体の材質は、Al2O350重量%、
SiO225重量%及びC25重量%よりなる耐火物で
あり、多孔質耐火物は、Al2O380重量%及びSiO
220重量%よりなり、気孔率35%、気孔平均直径0.
3mmのものを使用し、使用厚みを7mmとした。な
お、浸漬ノズルは、ラバープレス法により図2に示す構
成のものとした(ノズル内管の内径は100mm、ノズ
ル外径は160mm、高さは700mmであった)。
の連続鋳造用浸漬ノズルを更に説明する。 実施例1 図2に示す構成の本発明品の連続鋳造用浸漬ノズルを作
製した。ここで、本体の材質は、Al2O350重量%、
SiO225重量%及びC25重量%よりなる耐火物で
あり、多孔質耐火物は、Al2O380重量%及びSiO
220重量%よりなり、気孔率35%、気孔平均直径0.
3mmのものを使用し、使用厚みを7mmとした。な
お、浸漬ノズルは、ラバープレス法により図2に示す構
成のものとした(ノズル内管の内径は100mm、ノズ
ル外径は160mm、高さは700mmであった)。
【0016】実施例2 多孔質耐火物として、Al2O395重量%及びSiO2
5重量%よりなり、気孔率45%、気孔平均直径0.1
mmのものを使用し、使用厚みを7mmとした以外は、
実施例1と同様の方法により本発明品の連続鋳造用浸漬
ノズルを作製した。
5重量%よりなり、気孔率45%、気孔平均直径0.1
mmのものを使用し、使用厚みを7mmとした以外は、
実施例1と同様の方法により本発明品の連続鋳造用浸漬
ノズルを作製した。
【0017】実施例3 多孔質耐火物として。Al2O370重量%及びMgO3
0重量%よりなり、気孔率50%、気孔平均直径0.0
8mmのものを使用し、使用厚みを7mmとした以外
は、実施例1と同様の方法により本発明品の連続鋳造用
浸漬ノズルを作製した。
0重量%よりなり、気孔率50%、気孔平均直径0.0
8mmのものを使用し、使用厚みを7mmとした以外
は、実施例1と同様の方法により本発明品の連続鋳造用
浸漬ノズルを作製した。
【0018】比較例1 浸漬ノズルを構成する材質として、Al2O350重量
%、SiO225重量%、C25重量%のものを使用し
て図3に示す構成の比較品の連続鋳造用浸漬ノズルを作
製した。
%、SiO225重量%、C25重量%のものを使用し
て図3に示す構成の比較品の連続鋳造用浸漬ノズルを作
製した。
【0019】以上のようにして作製された本発明品1、
2及び3、及び比較品の浸漬ノズルのノズル内管損傷を
調べることによってノズルの耐用性を評価した。なお、
試験は、C:0.02重量%、Mn:0.31重量%、
P:0.008重量%、S:0.017重量%、O:57
9ppmの組成を有する高酸素含有鋼を用い、溶鋼温度
1562℃で行った。得られた鋳造時間と内管の溶損量
の関係を図4に示す。
2及び3、及び比較品の浸漬ノズルのノズル内管損傷を
調べることによってノズルの耐用性を評価した。なお、
試験は、C:0.02重量%、Mn:0.31重量%、
P:0.008重量%、S:0.017重量%、O:57
9ppmの組成を有する高酸素含有鋼を用い、溶鋼温度
1562℃で行った。得られた鋳造時間と内管の溶損量
の関係を図4に示す。
【0020】図4からわかるように、比較品の溶損速度
は4mm/時間で、鋳造可能時間は1.5時間であるの
に対して、本発明品1の溶損速度は1.5mm/時間
で、鋳造可能時間は4時間であり、また、本発明品2の
溶損速度は1.2mm/時間で、鋳造可能時間は5時間
となった。更に、本発明品3の溶損速度は1.0mm/
時間で、鋳造可能時間は6時間となった。即ち、本発明
品を使用することによって、連続鋳造用浸漬ノズルの耐
用性が大幅に向上することが認められた。
は4mm/時間で、鋳造可能時間は1.5時間であるの
に対して、本発明品1の溶損速度は1.5mm/時間
で、鋳造可能時間は4時間であり、また、本発明品2の
溶損速度は1.2mm/時間で、鋳造可能時間は5時間
となった。更に、本発明品3の溶損速度は1.0mm/
時間で、鋳造可能時間は6時間となった。即ち、本発明
品を使用することによって、連続鋳造用浸漬ノズルの耐
用性が大幅に向上することが認められた。
【0021】
【発明の効果】本発明の高酸素含有鋼の連続鋳造用浸漬
ノズルにおいては、浸漬ノズルの溶鋼と接する部分に炭
素を含まない多孔質耐火物を使用することにより、鋳造
時に溶鋼中の酸素による浸漬ノズル本体を構成する耐火
物中の炭素の酸化に起因する耐火物の損傷を大幅に抑制
することができ、それによって長時間にわたる連続鋳造
が可能となる。
ノズルにおいては、浸漬ノズルの溶鋼と接する部分に炭
素を含まない多孔質耐火物を使用することにより、鋳造
時に溶鋼中の酸素による浸漬ノズル本体を構成する耐火
物中の炭素の酸化に起因する耐火物の損傷を大幅に抑制
することができ、それによって長時間にわたる連続鋳造
が可能となる。
【図1】Al2O3質耐火物並びにMgO質耐火物の気孔
率と耐スポーリング性の関係を示すグラフである。
率と耐スポーリング性の関係を示すグラフである。
【図2】本発明の連続鋳造用浸漬ノズルの構成を示す図
である。
である。
【図3】従来の連続鋳造用浸漬ノズルの構成を示す図で
ある。
ある。
【図4】実施例で得られた本発明品1及び2、並びに比
較例で得られた比較品の浸漬ノズルのノズル内管の損傷
量と鋳造時間の関係を示す図である。
較例で得られた比較品の浸漬ノズルのノズル内管の損傷
量と鋳造時間の関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 38/00 303 C04B 35/10 F
Claims (4)
- 【請求項1】 タンディッシュからモールド内へ溶鋼を
注入する際に用いられる連続鋳造用浸漬ノズルにおい
て、該浸漬ノズルの溶鋼と接する部分に、多孔質耐火物
を使用することを特徴とする高酸素含有鋼の連続鋳造用
浸漬ノズル。 - 【請求項2】 多孔質耐火物が、酸化物及び/または非
酸化物から構成される請求項1記載の高酸素含有鋼の連
続鋳造用浸漬ノズル。 - 【請求項3】 多孔質耐火物が、見掛け気孔率20〜6
0%及び気孔平均直径0.02〜0.5mmを有するもの
である請求項1または2記載の高酸素含有鋼の連続鋳造
用浸漬ノズル。 - 【請求項4】 多孔質耐火物の厚さが、2〜10mmで
ある請求項1ないし3のいずれか1項記載の高酸素含有
鋼の連続鋳造用浸漬ノズル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8046183A JPH09239504A (ja) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | 高酸素含有鋼の連続鋳造用浸漬ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8046183A JPH09239504A (ja) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | 高酸素含有鋼の連続鋳造用浸漬ノズル |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09239504A true JPH09239504A (ja) | 1997-09-16 |
Family
ID=12739932
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8046183A Pending JPH09239504A (ja) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | 高酸素含有鋼の連続鋳造用浸漬ノズル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09239504A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020158882A1 (ja) * | 2019-01-31 | 2020-08-06 | デンカ株式会社 | セラミックス焼結体及びその製造方法、並びにノズル部材 |
CN112759406A (zh) * | 2021-03-02 | 2021-05-07 | 北京利尔高温材料股份有限公司 | 一种无碳浸入式水口内衬材料及制备方法 |
CN113102743A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-13 | 北京利尔高温材料股份有限公司 | 一种连铸用高可靠免预热长水口及其制作方法 |
-
1996
- 1996-03-04 JP JP8046183A patent/JPH09239504A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020158882A1 (ja) * | 2019-01-31 | 2020-08-06 | デンカ株式会社 | セラミックス焼結体及びその製造方法、並びにノズル部材 |
CN113226593A (zh) * | 2019-01-31 | 2021-08-06 | 电化株式会社 | 陶瓷烧结体和其制造方法、以及喷嘴部件 |
CN113226593B (zh) * | 2019-01-31 | 2023-09-29 | 电化株式会社 | 陶瓷烧结体和其制造方法、以及喷嘴部件 |
CN112759406A (zh) * | 2021-03-02 | 2021-05-07 | 北京利尔高温材料股份有限公司 | 一种无碳浸入式水口内衬材料及制备方法 |
CN113102743A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-13 | 北京利尔高温材料股份有限公司 | 一种连铸用高可靠免预热长水口及其制作方法 |
CN113102743B (zh) * | 2021-04-15 | 2022-09-13 | 北京利尔高温材料股份有限公司 | 一种连铸用高可靠免预热长水口及其制作方法 |
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