JPH01180776A - 溶湯容器のノズル孔用充填材 - Google Patents
溶湯容器のノズル孔用充填材Info
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- JPH01180776A JPH01180776A JP33493387A JP33493387A JPH01180776A JP H01180776 A JPH01180776 A JP H01180776A JP 33493387 A JP33493387 A JP 33493387A JP 33493387 A JP33493387 A JP 33493387A JP H01180776 A JPH01180776 A JP H01180776A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/14—Closures
- B22D41/44—Consumable closure means, i.e. closure means being used only once
- B22D41/46—Refractory plugging masses
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は溶湯容器のノズル孔用充填材に関し、特に、溶
湯注入時にノズル孔から円滑に排出されるようにした溶
湯容器のノズル孔用充填材に関するものである。
湯注入時にノズル孔から円滑に排出されるようにした溶
湯容器のノズル孔用充填材に関するものである。
最近、溶融金属を受湯する溶鋼鍋やタンデイツシュ等の
溶湯容器では、ロークリノズルまたはスライディングゲ
ート方式（以下、これらをゲート方式という）が採用さ
れることが多い、このようなゲート方式を採用する溶湯
容器では、溶融金属を鋳込む前にゲートの上側の上部ノ
ズル及びゲート内で溶湯が凝固するのを防止するために
、上部ノズルに耐火性の粉粒体からなる充填材が充填さ
れる。
溶湯容器では、ロークリノズルまたはスライディングゲ
ート方式（以下、これらをゲート方式という）が採用さ
れることが多い、このようなゲート方式を採用する溶湯
容器では、溶融金属を鋳込む前にゲートの上側の上部ノ
ズル及びゲート内で溶湯が凝固するのを防止するために
、上部ノズルに耐火性の粉粒体からなる充填材が充填さ
れる。
溶融金属は例えば１６００℃以上の高温であり、溶湯容
器内での滞留時間が例えば３０分という長時間を超える
と充填材の上層部に浸透して充填材の上層部を溶解し、
また、充填材の下部層は時間の経過とともに焼結が進行
し、鋳込注入時に充填物が円滑にノズル孔から排出され
ないことがある。
器内での滞留時間が例えば３０分という長時間を超える
と充填材の上層部に浸透して充填材の上層部を溶解し、
また、充填材の下部層は時間の経過とともに焼結が進行
し、鋳込注入時に充填物が円滑にノズル孔から排出され
ないことがある。
鋳込注入時に充填物が円滑に排出されない場合には、酸
素を吹きつける酸素洗浄等を行って開孔する必要がある
が、この作業は安全性を確保する上で問題があるととも
に、酸素洗浄される周辺の耐火物が損傷を受けるという
問題を伴うので好ましくない。
素を吹きつける酸素洗浄等を行って開孔する必要がある
が、この作業は安全性を確保する上で問題があるととも
に、酸素洗浄される周辺の耐火物が損傷を受けるという
問題を伴うので好ましくない。
更に、連鋳化された今日の設備においてノズル孔の開孔
不良あるいは開孔不能によって鋳造作業がタイミング良
く進行しなければ、操業コントロールが狂うので好まし
くない。
不良あるいは開孔不能によって鋳造作業がタイミング良
く進行しなければ、操業コントロールが狂うので好まし
くない。
本発明は、上記の事情を考慮してなされたちのであって
、溶湯注入時にノズル孔から円滑に排出されるようにし
た溶湯容器のノズル孔用充填材を提供することを目的と
するものである。
、溶湯注入時にノズル孔から円滑に排出されるようにし
た溶湯容器のノズル孔用充填材を提供することを目的と
するものである。
本発明に係る溶湯容器のノズル孔用充填材は、上記の目
的を達成するために、粒度が２３８０〜１２５μｍの耐
火性原料からなり、空隙率が２５〜５０％であることを
特徴としている。
的を達成するために、粒度が２３８０〜１２５μｍの耐
火性原料からなり、空隙率が２５〜５０％であることを
特徴としている。
充填材の空隙率は次の式に従って計算される。
この空隙率が溶融金属の浸透を容易にし、充填材の溶融
を助長するが、同時に空隙による断熱効果により焼結が
抑制される。本発明ではこの空隙率を２５〜５０％とす
るので、充填材への溶湯の浸透が抑制されるとともに、
空隙による断熱効果によって充填材の焼結が抑制され、
鋳込注入時に充填物が円滑にノズル孔から排出される。
を助長するが、同時に空隙による断熱効果により焼結が
抑制される。本発明ではこの空隙率を２５〜５０％とす
るので、充填材への溶湯の浸透が抑制されるとともに、
空隙による断熱効果によって充填材の焼結が抑制され、
鋳込注入時に充填物が円滑にノズル孔から排出される。
充填材の空隙率が２５％を下回ると、断熱効果が低く焼
結層が厚くなって開孔不良あるいは開孔不能が生じ易く
なるので好ましくなく、また、空隙率が５０％を上回る
と溶融金属が浸透して凝固し、焼結物と溶湯凝固物の混
在した強固な焼結体が形成されて開孔不良や開孔不能が
生じ易くなるので好ましくない。
結層が厚くなって開孔不良あるいは開孔不能が生じ易く
なるので好ましくなく、また、空隙率が５０％を上回る
と溶融金属が浸透して凝固し、焼結物と溶湯凝固物の混
在した強固な焼結体が形成されて開孔不良や開孔不能が
生じ易くなるので好ましくない。
また、本発明によれば、充填材を構成する耐火物原料の
粒度を２３８０〜１２５μｍにして、耐火物原料の粒の
間の間隙を適度に小さくしであるので、溶湯金属が浸透
し難くなり、充填材の上層部への溶湯の浸透量を少なく
できる一方、耐火物原料の粒の間に断熱効果を発揮でき
るような間隙が形成されて溶湯からの熱伝達が緩慢にな
るので、充填材の下層部の焼結の進行が緩慢になる。
粒度を２３８０〜１２５μｍにして、耐火物原料の粒の
間の間隙を適度に小さくしであるので、溶湯金属が浸透
し難くなり、充填材の上層部への溶湯の浸透量を少なく
できる一方、耐火物原料の粒の間に断熱効果を発揮でき
るような間隙が形成されて溶湯からの熱伝達が緩慢にな
るので、充填材の下層部の焼結の進行が緩慢になる。
そして、本発明では、充填材を構成する耐火物原料の粒
度を２３８０〜１２５μｍにすることと、充填材の空隙
率を２５〜５０％とすることとの相乗的な効果として、
充填材に浸透して凝固する溶融金属層及び充填材の焼結
層の厚さをともに小さく抑制することができ、溶湯注入
時に充填材をノズル孔から円滑に排出させて溶融金属を
自然に流出させることができる。
度を２３８０〜１２５μｍにすることと、充填材の空隙
率を２５〜５０％とすることとの相乗的な効果として、
充填材に浸透して凝固する溶融金属層及び充填材の焼結
層の厚さをともに小さく抑制することができ、溶湯注入
時に充填材をノズル孔から円滑に排出させて溶融金属を
自然に流出させることができる。
本発明で使用される耐火物原料は特にその材質゛を限定
されるものではなく、例えば、珪砂等を使用することが
できる。また、耐火物原料の形状は特に限定されず、丸
みのある粒、偏平な粒、角張った粒等の内の１種類ある
いは２種類以上を混合して使用してもよい。丸みのある
粒は、表面積が小さく、表面積当たりの受熱量が大きく
なるので耐火物材料の粒が軟化溶融して溶融金属の浸透
を抑制するが、焼結層は他の粒形状に比べると分厚くな
る。一方、角張った粒の場合には、空隙を通って溶湯が
浸透し易く、浸透層は分厚くなるが、粒間の間隙の大き
さがまちまちであるために、焼結が進展し難く、焼結層
が薄くなる。また、溶湯浸透は溶湯自体の流動性あるい
は粘性によって異なり、例えば、溶鋼は１７００℃以上
の高温では粘性が低く浸透し易くなり、１５５０℃以下
の低温では粘性が高（浸透し易くなる。
されるものではなく、例えば、珪砂等を使用することが
できる。また、耐火物原料の形状は特に限定されず、丸
みのある粒、偏平な粒、角張った粒等の内の１種類ある
いは２種類以上を混合して使用してもよい。丸みのある
粒は、表面積が小さく、表面積当たりの受熱量が大きく
なるので耐火物材料の粒が軟化溶融して溶融金属の浸透
を抑制するが、焼結層は他の粒形状に比べると分厚くな
る。一方、角張った粒の場合には、空隙を通って溶湯が
浸透し易く、浸透層は分厚くなるが、粒間の間隙の大き
さがまちまちであるために、焼結が進展し難く、焼結層
が薄くなる。また、溶湯浸透は溶湯自体の流動性あるい
は粘性によって異なり、例えば、溶鋼は１７００℃以上
の高温では粘性が低く浸透し易くなり、１５５０℃以下
の低温では粘性が高（浸透し易くなる。
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
それぞれ粒度が２３８０〜１２５μｍの丸みのある粒、
偏平な粒あるいは角張った粒の珪砂からなり、空隙率が
５０％に調整された充填材に高周波炉で溶解された溶鋼
を受鋼し、酸素プロパン炉で加熱しで１６５０℃に１時
間保持した後、溶銅が浸透している浸透層の厚さと充填
材が焼結している焼結層の厚さとを測定した。
偏平な粒あるいは角張った粒の珪砂からなり、空隙率が
５０％に調整された充填材に高周波炉で溶解された溶鋼
を受鋼し、酸素プロパン炉で加熱しで１６５０℃に１時
間保持した後、溶銅が浸透している浸透層の厚さと充填
材が焼結している焼結層の厚さとを測定した。
第１表
第１表に示したこの測定結果から、粒の形状によって次
のような傾向があることが確認された。
のような傾向があることが確認された。
即ち、丸みのある粒は、比表面が小さく、表面積当たり
の受熱量が大きくなるので耐火物材料の粒が軟化溶融し
て溶融金属の浸透を抑制するが、焼結層は他の粒形状に
比べると分厚くなる。一方、角張った粒の場合には、空
隙を通って溶湯が浸透し易く、浸透層は分厚くなるが、
粒間の間隙の大きさがまちまちであるために、焼結が進
展し難く、焼結層が薄くなる。偏平な粒はその中間の性
質を示す。
の受熱量が大きくなるので耐火物材料の粒が軟化溶融し
て溶融金属の浸透を抑制するが、焼結層は他の粒形状に
比べると分厚くなる。一方、角張った粒の場合には、空
隙を通って溶湯が浸透し易く、浸透層は分厚くなるが、
粒間の間隙の大きさがまちまちであるために、焼結が進
展し難く、焼結層が薄くなる。偏平な粒はその中間の性
質を示す。
次に、粒度構成をいろいろと変えて、第１図に示すよう
に、空隙率を種々に調整したノズル充填材１を溶鋼鍋２
のノズル孔３に従来と同様にノズル孔３の上面から盛り
上げるように充填して使用した結果、充填材１の空隙率
が２５％を下回ると、断熱効果が低（焼結層が厚くなっ
て開孔不良あるいは開孔不能が生じ易くなること、また
、空隙率が５０％を上回ると溶融金属が浸透して凝固し
、焼結物と溶湯凝固物の混在した強固な焼結体が形成さ
れて開孔不良や開孔不能が生じ易くなることが確認され
た。
に、空隙率を種々に調整したノズル充填材１を溶鋼鍋２
のノズル孔３に従来と同様にノズル孔３の上面から盛り
上げるように充填して使用した結果、充填材１の空隙率
が２５％を下回ると、断熱効果が低（焼結層が厚くなっ
て開孔不良あるいは開孔不能が生じ易くなること、また
、空隙率が５０％を上回ると溶融金属が浸透して凝固し
、焼結物と溶湯凝固物の混在した強固な焼結体が形成さ
れて開孔不良や開孔不能が生じ易くなることが確認され
た。
また、空隙率を調整するための粒度構成として２３８０
μｍ以上の粒径の珪砂を使用する場合には、粒の間の間
隙が開き過ぎ、溶融金属の浸透が容易になり、充填材１
表面の融液生成と焼結層の生成に止まらず深く溶融金属
が浸透して却って焼結を助長することが判った。一方、
１２５μｍ以下の粒径の珪砂が入ると充填材１自身の焼
結が促進されて充填材１として不向きであることが判っ
た。
μｍ以上の粒径の珪砂を使用する場合には、粒の間の間
隙が開き過ぎ、溶融金属の浸透が容易になり、充填材１
表面の融液生成と焼結層の生成に止まらず深く溶融金属
が浸透して却って焼結を助長することが判った。一方、
１２５μｍ以下の粒径の珪砂が入ると充填材１自身の焼
結が促進されて充填材１として不向きであることが判っ
た。
次に、第２図に示すような粒度が２３８０〜１２５μｍ
の丸みのある粒、第３図に示すような偏平な粒、あるい
は、図示しないが角張った粒の珪砂からなる充填材ｌの
空隙率を３０％、４０％、あるいは、５０％に調整して
、ゲート方式の溶鋼鍋２のノズル孔３に、それぞれノズ
ル孔３の上面から盛り上げるように使用して、１６００
℃、１６５０℃あるいは１７００℃と溶鋼温度を異なら
せてゲートを開いた時に自然に溶鋼が流出した回数の割
合、即ち、開孔率を求め、第２表にその結果を示した。
の丸みのある粒、第３図に示すような偏平な粒、あるい
は、図示しないが角張った粒の珪砂からなる充填材ｌの
空隙率を３０％、４０％、あるいは、５０％に調整して
、ゲート方式の溶鋼鍋２のノズル孔３に、それぞれノズ
ル孔３の上面から盛り上げるように使用して、１６００
℃、１６５０℃あるいは１７００℃と溶鋼温度を異なら
せてゲートを開いた時に自然に溶鋼が流出した回数の割
合、即ち、開孔率を求め、第２表にその結果を示した。
第２表から溶鋼温度が１６００℃程度では丸みのある粒
で構成した充填材１が良好な結果が得られるのに対し、
溶鋼温度が１７００℃程度では角張った粒の方が良好な
結果が得られることが判る。これは、丸みのある粒の方
が粒子間の距離が小さく、かつ、比表面積が大きいため
に受熱容量が大きくなり、１６００℃程度までであれば
その焼結層も過度に進行することがな（、高い開孔率を
得ることができるが、それよりも高温になればなるほど
焼結層の厚さが増して開孔不良第 ２ 表 あるいは開孔不能が発生するからであると考えられる。
で構成した充填材１が良好な結果が得られるのに対し、
溶鋼温度が１７００℃程度では角張った粒の方が良好な
結果が得られることが判る。これは、丸みのある粒の方
が粒子間の距離が小さく、かつ、比表面積が大きいため
に受熱容量が大きくなり、１６００℃程度までであれば
その焼結層も過度に進行することがな（、高い開孔率を
得ることができるが、それよりも高温になればなるほど
焼結層の厚さが増して開孔不良第 ２ 表 あるいは開孔不能が発生するからであると考えられる。
一方、角張った粒の方は粒子間の距離が大きく、溶鋼が
浸透し易くなるが、浸透を受けた部分は１６００℃程度
の溶鋼では溶鋼が凝固し、焼結物と溶鋼凝固物との混在
した強固な焼結体を形成し易い状況になり、開孔率が低
下するものの、１７００℃程度の溶鋼に対しては溶鋼の
浸透は深くなるものの、受鋼した溶鋼からの熱と充填材
１の空隙率の大きいことによる断熱効果により、充填材
１と溶鋼が夾雑する高い粘性のガラス状の膜が生成され
、その膜の下に焼結層を生成するという構造が形成され
るので、高い開孔率が得られるものと考えられる。
浸透し易くなるが、浸透を受けた部分は１６００℃程度
の溶鋼では溶鋼が凝固し、焼結物と溶鋼凝固物との混在
した強固な焼結体を形成し易い状況になり、開孔率が低
下するものの、１７００℃程度の溶鋼に対しては溶鋼の
浸透は深くなるものの、受鋼した溶鋼からの熱と充填材
１の空隙率の大きいことによる断熱効果により、充填材
１と溶鋼が夾雑する高い粘性のガラス状の膜が生成され
、その膜の下に焼結層を生成するという構造が形成され
るので、高い開孔率が得られるものと考えられる。
本発明の他の実施例では、第４図に示すように、１７０
０℃の溶鋼を受鋼するゲート方式の溶鋼鍋２のノズル孔
３の上部ノズル４の上面まで粒度が２３８０〜１２５μ
ｍの珪砂からなる空隙率５０％の充填材ｌを充填し、こ
の充填材１の上に更に粒度が２３８０〜１２５μｍの珪
砂からなる空隙率４０％の充填材１を盛り上げて開孔率
を求めた。
０℃の溶鋼を受鋼するゲート方式の溶鋼鍋２のノズル孔
３の上部ノズル４の上面まで粒度が２３８０〜１２５μ
ｍの珪砂からなる空隙率５０％の充填材ｌを充填し、こ
の充填材１の上に更に粒度が２３８０〜１２５μｍの珪
砂からなる空隙率４０％の充填材１を盛り上げて開孔率
を求めた。
その結果、従来の充填材によれば９９．５％の開孔率で
あるのに対して、本実施例では９９．８％という高率の
開孔率を得ることができた。
あるのに対して、本実施例では９９．８％という高率の
開孔率を得ることができた。
尚、上記の各実施例では、粒子の形状が異なる耐火物を
混合して用いていないが、本発明において粒子の形状が
異なる耐火物を適当な配合率で混合して充填材１として
使用することも可能である。
混合して用いていないが、本発明において粒子の形状が
異なる耐火物を適当な配合率で混合して充填材１として
使用することも可能である。
以上のように、本発明によれば、充填材を構成する耐火
物原料の粒度を２３８０〜１２５μｍにすることと、充
填材の空隙率を２５〜５０％とすることとの相乗的な効
果として、充填材に浸透し７て凝固する溶融金属層及び
充填材の焼結層の厚さをともに小さく抑制することがで
き、溶湯注入時に充填材をノズル孔から円滑に排出させ
て溶融金属を自然に流出させることができる。
物原料の粒度を２３８０〜１２５μｍにすることと、充
填材の空隙率を２５〜５０％とすることとの相乗的な効
果として、充填材に浸透し７て凝固する溶融金属層及び
充填材の焼結層の厚さをともに小さく抑制することがで
き、溶湯注入時に充填材をノズル孔から円滑に排出させ
て溶融金属を自然に流出させることができる。
第１図は充填材を充填した溶鋼鍋のスライドノズルの縦
断面図、第２図は円みのある粒子のみを使用した充填材
を充填した溶鋼鍋のスライドノズルの縦断面図、第３図
は偏平な粒子のみを使用した充填材を充填した溶鋼鍋の
スライドノズルの縦断面図、第４図は円みのある粒子の
みを使用した充填材と角張った粒子のみを使用した充填
材とを上部ノズルの上面を境にして上下に層状に重ねて
充填した溶鋼鍋のスライドノズルの縦断面図である。 図中、 １・・・充填材。 第 １ 図 第 ３ 図 第 ２ 図 第 ４ 図゛
断面図、第２図は円みのある粒子のみを使用した充填材
を充填した溶鋼鍋のスライドノズルの縦断面図、第３図
は偏平な粒子のみを使用した充填材を充填した溶鋼鍋の
スライドノズルの縦断面図、第４図は円みのある粒子の
みを使用した充填材と角張った粒子のみを使用した充填
材とを上部ノズルの上面を境にして上下に層状に重ねて
充填した溶鋼鍋のスライドノズルの縦断面図である。 図中、 １・・・充填材。 第 １ 図 第 ３ 図 第 ２ 図 第 ４ 図゛
Claims (1)
- （１）粒度が２３８０〜１２５μｍの耐火性原料からな
り、空隙率が２５〜５０％であることを特徴とする、溶
湯容器のノズル孔用充填材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33493387A JPH01180776A (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 溶湯容器のノズル孔用充填材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33493387A JPH01180776A (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 溶湯容器のノズル孔用充填材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01180776A true JPH01180776A (ja) | 1989-07-18 |
Family
ID=18282857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33493387A Pending JPH01180776A (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 溶湯容器のノズル孔用充填材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01180776A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5321363A (en) * | 1991-09-26 | 1994-06-14 | Hewlett-Packard Company | Two-terminal circuit element measuring apparatus for performing contact checks |
-
1987
- 1987-12-28 JP JP33493387A patent/JPH01180776A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5321363A (en) * | 1991-09-26 | 1994-06-14 | Hewlett-Packard Company | Two-terminal circuit element measuring apparatus for performing contact checks |
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