JPH02263758A - 溶鋼鋳造用上ノズルの製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、取鍋・タンプッシュなどに取付けられる溶鋼
鋳造用上ノズルの製造方法に関する。

（従来の技術） 前記した上ノズルの従来材質は、例えば昭和５４年５月
１５日・耐火物技術協会「耐火物とその応用」第３８１
ページ第７行に記載されているように、高アルミナ質が
主流となっている。

また、ポーラス質の鋳造用ノズルとして特開昭６０−５
１６しかし、高アルミナ質は耐スポーリング性に優れる
反面、耐食性に劣り、その耐用寿命は十分とはいえない
。

一方、球状マグネシアを主骨材にしたものは、ポーラス
質としてのガス透過性の機能に優れているが、溶鋼が侵
入しやすく耐食性に劣る。

また、上ノズルは通常の鋳造用ノズルと異なり、ストッ
パーとの組み合わせで使用されることがあり、その場合
は、ストッパーヘッドの（り返しの押圧で上端の損傷が
著しく、ストッパーを閉じても湯漏れを起こすという問
題があった。

（課題を解決するための手段） 本発明者は、溶鋼鋳造用上ノズルがもつ前記の問題を解
決するために研究を重ねた。その結果、非球状マグネシ
ア粉とジルコニア粉とを特定の割合で配合して製造した
材質が上ノズルとして良好な結果を示すことを知り、本
発明を完成するに至ったものである。

本発明は、ジルコニア粉をジルコン粉に置き換えても同
様の効果が得られる。また、上記の配合物に、シリカ質
原料を添加してもよい、シリカ質原料の添加は、耐スポ
ール性を向上させる効果がある。

以下、本発明をさらに詳しく説明する。なお、以下に示
す％は、すべて重量％とする。

まず、主骨材となる非球状マグネシア粉は、焼結晶。

電融品のいずれでもよい、非球状にするためには、ショ
ークラッシャー、フレットミルなどを用いて破砕すれば
よい０粒子径は、主骨材としての役割を付与するために
、例えば最大粒子径を５〜１＋＋ｓ程度し、粗粒、中粒
、微粒に調整する。

ジルコニア粉、ジルコン粉の粒子径は、例えば１ｍ以下
とする。好ましい平均粒子径は３００ａｍ以下である。

粒子径が小さいため、粒形状による効果上の差がないこ
とから、破砕粉１球状品のいずれでもよい０粒子径が１
国を超えると主骨材の非球状マグネシア粉との反応性が
小さく、上ノズルの耐ポーリング性付与の効果に劣る。

各配合物の割合は、非球状マグネシア粉が７０％未満で
ジルコニア粉又はジルコン粉が３０％を超えると耐食性
に劣る。逆に非球状マグネシア粉が９９％を超えジルコ
ニア粉又はジルコン粉が１％未満では、耐スポーリング
性に劣る。さらに好ましい範囲は、それぞれ、非球状マ
グネシア粉子５〜９５％。ジルコニア粉又はジルコン粉
５〜２５％である。ジルコニア粉とジルコニア粉とを併
用してもよいが、その含量を１〜３０％の範囲内にとど
める。

シリカ質原料粉は、溶融シリカ、シリカガラス、ムライ
ト、長石、けい石、けい砂９石英などから選ばれる一種
又は二種以上である。純度の面から、中でも溶融シリカ
が好ましい０粒子径は、特に限定するものではないが、
例えば３圓以下とする。粒子形状は、球状、非球状を問
わない。

シリカ質原料の割合は、前記した非球状マグネシア粉と
、ジルコニア粉又はジルコン粉とからなる配合物１００
％に対し、Ｓｉｎ、換算で２０％以下とする。好ましく
は１〜１０％である。比較的少ない割合でも効果がある
が、２０％を超えるとＳｉｎ、成分による低融点物質の
生成過多となって、耐食性を低下させる。

本発明は、以上の配合物に無機質又は有機質の結合剤を
適量添加して混練し、後は常法どおり、成形、焼成して
ｆ！１ｓｆｉＡ鋳造用上ノズルを製造する。焼成温度は
、例えば１４００〜１８００″Ｃとする。

（作　用） 第１図、第２図のグラフは、マグネシア−ジルコン質お
よびマグネシア−ジルコニア質の耐火物において、それ
ぞれジルコン、ジルコニアの含有量を変化させ、マグネ
シア粉が非球状品と球状品との違いによる耐食性、熱間
曲げ強さの関係を示したものである。

破砕によって耐火物原料の粒度を調整することは従来か
ら行われている。そして、破砕品の粒形は、非球状であ
る。しかし、マグネシア−ジルコニア質あるいはマグネ
シア−ジルコン質ではマグネシアを非球状で使用すると
、第１．２図のグラフに示すように、従来の球状マグネ
シア粉使用品に比べて耐食性および熱間強度が格段に向
上する。その理由の詳細は明らかではないが、マグネシ
ア粉の粒形が非球状、すなわち角ぼっていることでジル
コニア粉あるいはジルコン粉との反応が促進され、粒界
がその両者の固溶体で埋められ、組織を強固に一体化す
るとともに、溶鋼の侵入を阻止しているためと思われる
。

したがって、固溶体を形成し難いもの、ある＾）は固溶
体を形成してもそれが耐食性および熱間強度の付与に劣
る場合は、本発明のような効果が得られない０例えば、
後述の第２表比較例７のとおり、マグネシア−シリカ質
（Ｓｉｆｔ成分５％含有）の材質は、ジルコニア粉ある
いはジルコン粉の添加がないため、マグネシア粉を非球
状品としたにもかかわらず、耐食性、熱間強度ともに劣
っている。

本発明はさらに、前記したマグネシア−ジルコニア質ま
たはマグネシア−ジルコン質にシリカ質原料を特定の割
合で添加すると、耐久ポーリング性が向上する。第３図
は１ｍｍ以下の溶融シリカ粉をシリカ質原料とし、５ｉ
Ｏ１換算によるシリカ質原料の添加割合と、耐スポーリ
ング性の関係を示したものである。

なお、上記第１〜３図のグラフに示す試験結果は、後述
する実施例で示した各試験方法と同様にして測定した。

（実施例） 以下に、本発明実施例およびその比較例を示す。

第１表は、各側で使用した耐火物原料の化学成分である
。第２表、第３表は、各側とそれにより得られた上ノズ
ルの試験結果である。

第１表において、球状マグネシアは、破砕によって平均
粒子径１００μｍ以下にしたマグネシア微粉を回転皿形
造粒機で球状化し、ついで１８００°Ｃで焼成したもの
である。

非球状マグネシア、アルミナジルコニア、ジルコン、溶
融シリカおよびムライトは、市販品より得られたものを
破砕し、粒度を調整したものである。

第２表、第３表に示す各側は、いずれも配合物全体に対
し外掛けで粘土２％、粉末フェノール樹脂１％、および
液状フェノール樹脂３％を結合剤として添加し、混練後
、フレクションプレスにて外径２４０×内径８０×高さ
３００閤の上ノズル形状に成形し、乾燥後、１６５０℃
で焼成し、上ノズルを得たものである。

なお、上ノズルに不活性ガス吹込みの機能をもたせる場
合は、骨材の粒度、加圧成形時の圧力などを調整すれば
よい。

（効　果） 以上のように、本発明によれば耐食性および熱間強度に
優れた溶鋼鋳造用上ノズルを得ることができる。

上ノズルは通常の鋳造ノズルと違って、上端が溶鋼容器
内に露出しているために、溶鋼流による侵食作用を受け
やすい、また、ストッパーとの組合せ使用ではストッパ
ーヘッドの押圧を受ける０本発明による上ノズルは、こ
のような苛酷な使用条件に対応することができ、取鍋。

タンデシシュなど溶鋼容器の安定操業を可能にすると共
に、高耐食による鋼のクリーンスチール化に大きく貢献
する。

第 図 ／Ｑ −〇 ぐＱ ！Ｏ ジルコニア粉またはジルコン粉の割合（重量％）第 図 非球状マグネシア−ジルコニア貿 ジルコニア粉またはジルコン粉の割合（重量％）手 Ｍこ ネ甫 正 書 （方式） ％式％ 事件の表示 昭和６３年特許願第１５３７７７号 ２、ｌ＠明の名称 溶鋼鋳造用上ノズルの製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 に ／、ｆ− λト ＳｉＯヨ成分の割合 （重量％） ４、補正命令の日付　平成１年１２月２６日（発進口）
６、補正の内容 明、ｔ’ｓ書第１０頁最下行の「配合組成中、（）内の
数値は外掛けの割合を示す。」の後に、次の文を加入す
る。

「

【図面の簡単な説明】

第１図は、ジルコニア粉またはジルコン粉を添加した場
合の、マグネシア−ジルコン質耐火物の耐食性と熱間曲
げ強さの関係を示すグラフ。 第２図は、ジルコニア粉またはジルコン粉を添加した場
合の、マグネシア−ジルコニア質耐大物の耐食性と熱間
曲げ強さの関係を示すグラフ。 第３図は、Ｓｉｎ、成分の添加割合と耐スポーリング性
との関係を示すグラフ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量割合で、非球状マグネシア７０〜９９％，ジ
   ルコニア粉１〜３０％からなる配合物を混練，成形後、
   焼成する溶鋼鋳造用上ノズルの製造方法。
2. （２）ジルコニア粉がジルコン粉である請求項１記載の
   溶鋼鋳造用上ノズルの製造方法。
3. （３）重量割合で、非球状マグネシア粉７０〜９９％の
   ジルコニア粉１〜３０％からなる配合物１００％に対し
   、さらにシリカ質原料粉をＳｉＯ＿２換算で２０％以下
   添加し、混練，成形後、焼成する溶鋼鋳造用上ノズルの
   製造方法。
4. （４）ジルコニア粉がジルコン粉である請求項３記載の
   溶鋼鋳造用上ノズルの製造方法。