JPH04327363A - 高通気安定性鋳造ノズル製造用結合剤 - Google Patents
高通気安定性鋳造ノズル製造用結合剤Info
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- JPH04327363A JPH04327363A JP3099243A JP9924391A JPH04327363A JP H04327363 A JPH04327363 A JP H04327363A JP 3099243 A JP3099243 A JP 3099243A JP 9924391 A JP9924391 A JP 9924391A JP H04327363 A JPH04327363 A JP H04327363A
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Landscapes
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、取鍋とタンディッシュ
間、タンディッシュとモールド間等での流量制御を行う
連続鋳造用アルゴンガス吹き浸漬ノズルのガス透過体す
なわちガスバブリング部を形成するのに適した結合剤に
関する。
間、タンディッシュとモールド間等での流量制御を行う
連続鋳造用アルゴンガス吹き浸漬ノズルのガス透過体す
なわちガスバブリング部を形成するのに適した結合剤に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、連続鋳造技術の革新及び高級鋼へ
の指向が高まるなかで、連続鋳造ではタンディッシュか
らモールドへの注入に浸漬ノズルが使用されているが、
この浸漬ノズルを構成する耐火物として、耐スポーリン
グ性，耐食性，気密性等の特性とともに、溶鋼流や操業
時の機械的振動により発生する大きな機械的荷重や衝撃
に耐えるための高い機械的強度が必要とされる。従来か
ら、この要求を満たすため、溶鋼に対する耐食性に優れ
たアルミナやスラグに対する耐食性に優れ、熱伝導率が
高く耐スポーリング性に優れた黒鉛を組合せた酸化物−
カーボンを含む、たとえば、アルミナ−黒鉛質やジルコ
ニア−黒鉛質のような複合耐火物が広く使用されてきた
。
の指向が高まるなかで、連続鋳造ではタンディッシュか
らモールドへの注入に浸漬ノズルが使用されているが、
この浸漬ノズルを構成する耐火物として、耐スポーリン
グ性，耐食性，気密性等の特性とともに、溶鋼流や操業
時の機械的振動により発生する大きな機械的荷重や衝撃
に耐えるための高い機械的強度が必要とされる。従来か
ら、この要求を満たすため、溶鋼に対する耐食性に優れ
たアルミナやスラグに対する耐食性に優れ、熱伝導率が
高く耐スポーリング性に優れた黒鉛を組合せた酸化物−
カーボンを含む、たとえば、アルミナ−黒鉛質やジルコ
ニア−黒鉛質のような複合耐火物が広く使用されてきた
。
【０００３】さらに、近年、この浸漬ノズルとして溶鋼
中の介在物の浮上効果と浸漬管自体の閉塞を防止するた
め、内孔からのアルゴンガスの吹き込みが一般に実施さ
れるようになり、この浸漬ノズルにおける通気量のバラ
ツキは、このガス吹き込みが鋼の高清浄化のために適用
されるようになって、狭い範囲内にあることが求められ
るようになってきた。
中の介在物の浮上効果と浸漬管自体の閉塞を防止するた
め、内孔からのアルゴンガスの吹き込みが一般に実施さ
れるようになり、この浸漬ノズルにおける通気量のバラ
ツキは、このガス吹き込みが鋼の高清浄化のために適用
されるようになって、狭い範囲内にあることが求められ
るようになってきた。
【０００４】このガス吹き込み浸漬ノズルにおける通気
性は、原料配合、混練、それに成形に至るまでの過程で
、配合中のバインダーの可塑性が温度，湿度による影響
を受けて経時変化することによって大きく影響を受ける
。たとえば、バインダーとして汎用フェノール樹脂を使
用した場合、温度，湿度が高くなれば成形時に締まり易
くあり、組織が緻密化することによって気孔率が下がり
成形体の通気量が低くなり、その結果鋼中に吹き出され
るバブル径が微小となり、モールド内での浮上が不充分
となり鋼中欠陥の要因となる。逆に温度，湿度が低くな
れば組織がルーズになり気孔率が上がって通気量が高く
なり、気孔が大きくなる。その結果、バブル径が大きく
なり、モールド内での非金属介在物をトラップして浮上
，除去する効果が不足することになる。
性は、原料配合、混練、それに成形に至るまでの過程で
、配合中のバインダーの可塑性が温度，湿度による影響
を受けて経時変化することによって大きく影響を受ける
。たとえば、バインダーとして汎用フェノール樹脂を使
用した場合、温度，湿度が高くなれば成形時に締まり易
くあり、組織が緻密化することによって気孔率が下がり
成形体の通気量が低くなり、その結果鋼中に吹き出され
るバブル径が微小となり、モールド内での浮上が不充分
となり鋼中欠陥の要因となる。逆に温度，湿度が低くな
れば組織がルーズになり気孔率が上がって通気量が高く
なり、気孔が大きくなる。その結果、バブル径が大きく
なり、モールド内での非金属介在物をトラップして浮上
，除去する効果が不足することになる。
【０００５】通常、バブリングに際しては適正な通気量
範囲が存在し、背圧１ｋｇ／ｃｍ２ の条件で常温のガ
スにおいては、３０〜４０Ｎｌ／ｍｉｎであると言われ
ているが、このような適性範囲に収めることが困難とな
る。
範囲が存在し、背圧１ｋｇ／ｃｍ２ の条件で常温のガ
スにおいては、３０〜４０Ｎｌ／ｍｉｎであると言われ
ているが、このような適性範囲に収めることが困難とな
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の浸漬
ノズルの成形に際して使用されてきたバインダーの作業
環境による変化あるいは経時変化による形成された通気
孔の変動を防止するための手段を見出すことにある。
ノズルの成形に際して使用されてきたバインダーの作業
環境による変化あるいは経時変化による形成された通気
孔の変動を防止するための手段を見出すことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、メチロール基
がフェノール１０核体に２〜５個であって、汎用レゾー
ル型フェノール樹脂と比較してメチロール基が１／５〜
１／１５であり、吸湿性が極端に少なく、硬化前におい
て重量平均分子量１０，０００以上のポリマーを含有す
る自硬化性高分子フェノールホルムアルデヒド樹脂から
なるバインダーを使用することによってその課題を解決
した。
がフェノール１０核体に２〜５個であって、汎用レゾー
ル型フェノール樹脂と比較してメチロール基が１／５〜
１／１５であり、吸湿性が極端に少なく、硬化前におい
て重量平均分子量１０，０００以上のポリマーを含有す
る自硬化性高分子フェノールホルムアルデヒド樹脂から
なるバインダーを使用することによってその課題を解決
した。
【０００８】さらに前記自硬化性高分子フェノールホル
ムアルデヒド樹脂に、低吸湿性で沸点が２００℃以上の
溶剤を添加することもできる。
ムアルデヒド樹脂に、低吸湿性で沸点が２００℃以上の
溶剤を添加することもできる。
【０００９】
【作用】本発明は、汎用のレゾールがフェノール１核体
につきメチロール１〜３個程度であったものであるのに
対して、本発明はフェノール１０核体につきメチロール
２個程度の自硬化性高分子フェノール樹脂を結合剤とし
て使用することにより、配合の混練から成形に至るまで
の期間における湿度変化による吸湿レベル及び温度変化
によるバインダーの可塑性の経時変化を大幅に軽減でき
るという知見に基づく。
につきメチロール１〜３個程度であったものであるのに
対して、本発明はフェノール１０核体につきメチロール
２個程度の自硬化性高分子フェノール樹脂を結合剤とし
て使用することにより、配合の混練から成形に至るまで
の期間における湿度変化による吸湿レベル及び温度変化
によるバインダーの可塑性の経時変化を大幅に軽減でき
るという知見に基づく。
【００１０】フェノール樹脂は、自硬化性であるレゾー
ル樹脂と硬化剤を必要とするノボラック樹脂に大別でき
る。
ル樹脂と硬化剤を必要とするノボラック樹脂に大別でき
る。
【００１１】いずれも重量平均分子量１０，０００以上
のポリマーを含有しない、いわゆる汎用フェノール樹脂
と呼ばれるものであり、一般的に吸水率を高める要因と
なる親水性のフリーフェノール数％と過剰のメチロール
基（−ＣＨ２ＯＨ：レゾール）を含有する。また、ノボ
ラックについては、硬化剤として使用するＨＭＴＡが硬
化時に親水性の高いＣＨ２ Ｏ、ＮＨ３ に分解する。 また、重量平均分子量１０，０００以上のポリマーを含
有する高分子系レゾールでもメチロール基が過剰に存在
し、同様に高分子系ノボラックも硬化剤を必要とする。
のポリマーを含有しない、いわゆる汎用フェノール樹脂
と呼ばれるものであり、一般的に吸水率を高める要因と
なる親水性のフリーフェノール数％と過剰のメチロール
基（−ＣＨ２ＯＨ：レゾール）を含有する。また、ノボ
ラックについては、硬化剤として使用するＨＭＴＡが硬
化時に親水性の高いＣＨ２ Ｏ、ＮＨ３ に分解する。 また、重量平均分子量１０，０００以上のポリマーを含
有する高分子系レゾールでもメチロール基が過剰に存在
し、同様に高分子系ノボラックも硬化剤を必要とする。
【００１２】それに対し本発明において使用する高分子
系フェノール樹脂は、自硬化性であるが、メチロール基
がフェノール１０核体に２〜５個であって、汎用レゾー
ルに比べ１／５〜１／１５と極端に少なく、フリーフェ
ノールがほぼゼロに等しいため低吸湿性であり、重量平
均分子量１０，０００以上のポリマーを含有する高分子
系であるため温度変化による可塑性の変化が少ない樹脂
である。このような高分子フェノールとして、たとえば
、ベルパールＳ（鐘紡株式会社製）がある。
系フェノール樹脂は、自硬化性であるが、メチロール基
がフェノール１０核体に２〜５個であって、汎用レゾー
ルに比べ１／５〜１／１５と極端に少なく、フリーフェ
ノールがほぼゼロに等しいため低吸湿性であり、重量平
均分子量１０，０００以上のポリマーを含有する高分子
系であるため温度変化による可塑性の変化が少ない樹脂
である。このような高分子フェノールとして、たとえば
、ベルパールＳ（鐘紡株式会社製）がある。
【００１３】さらに、このようなガス透過体の成形に適
正な揮発分についても、環境による経時変化ができるだ
け少ないものが望ましく、低吸湿性かつ高沸点（少なく
とも２００℃以上）の溶媒を添加し、それを適正揮発分
として残存させることで対処した。
正な揮発分についても、環境による経時変化ができるだ
け少ないものが望ましく、低吸湿性かつ高沸点（少なく
とも２００℃以上）の溶媒を添加し、それを適正揮発分
として残存させることで対処した。
【００１４】本発明者らは、低吸湿性で重量平均分子量
１０，０００以上のポリマーを含有する自硬化性高分子
フェノールに着目、吸湿及び可塑性の経時変化を軽減す
べく検討を行った。
１０，０００以上のポリマーを含有する自硬化性高分子
フェノールに着目、吸湿及び可塑性の経時変化を軽減す
べく検討を行った。
【００１５】その結果、上記製法によって得られた耐火
物の品質は従来技術による製法と比べ、同等以上の品質
を示し、本発明を完成するに至った。
物の品質は従来技術による製法と比べ、同等以上の品質
を示し、本発明を完成するに至った。
【００１６】炭素質としては、天然又は人造黒鉛、コー
クス、メソフェースカーボン、等方性特殊カーボン、カ
ーボンブラックで、できるだけ高純度のものが望ましく
、５重量％より少ないと耐スポーリング性と耐スラグ浸
潤性の点で劣り、５０重量％より多いと高い強度が得ら
れず、製造面での作業性に劣る。
クス、メソフェースカーボン、等方性特殊カーボン、カ
ーボンブラックで、できるだけ高純度のものが望ましく
、５重量％より少ないと耐スポーリング性と耐スラグ浸
潤性の点で劣り、５０重量％より多いと高い強度が得ら
れず、製造面での作業性に劣る。
【００１７】高沸点溶媒としては、たとえば、ＤＢＰ（
ジブチルフタレート）、ＤＯＰ（ジオクチルフタレート
）等のフタル酸エステル系が挙げられる。
ジブチルフタレート）、ＤＯＰ（ジオクチルフタレート
）等のフタル酸エステル系が挙げられる。
【００１８】残部を構成する耐火性骨材として、アルミ
ナは強度及び溶鋼に対する耐食性に優れ、シリカは通常
溶融シリカとして添加され、低膨張のため耐スポーリン
グ性に優れる。また、スピネル（Ａｌ２ Ｏ３ −Ｍｇ
Ｏ）は溶鋼に対する耐食性に優れ、耐スラグ性に優れた
ジルコニア及びＣａＯ，ＭｇＯ等の塩基性材質の使用が
可能である。
ナは強度及び溶鋼に対する耐食性に優れ、シリカは通常
溶融シリカとして添加され、低膨張のため耐スポーリン
グ性に優れる。また、スピネル（Ａｌ２ Ｏ３ −Ｍｇ
Ｏ）は溶鋼に対する耐食性に優れ、耐スラグ性に優れた
ジルコニア及びＣａＯ，ＭｇＯ等の塩基性材質の使用が
可能である。
【００１９】
【実施例】本発明を鋳造用ノズルに適用した実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
【００２０】表１および表２に示す耐火原料の配合物に
、バインダーとして従来技術による汎用フェノール樹脂
、本発明による自硬化性高分子フェノール樹脂を用いて
成形用配合物を調整した。それをアイソスタチックプレ
ス→乾燥→焼成工程を経て、浸漬ノズルを得た。
、バインダーとして従来技術による汎用フェノール樹脂
、本発明による自硬化性高分子フェノール樹脂を用いて
成形用配合物を調整した。それをアイソスタチックプレ
ス→乾燥→焼成工程を経て、浸漬ノズルを得た。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】比較例１は従来の手法（汎用フェノール樹
脂使用）によるガス透過体であり、要求される適正通気
量範囲（３０〜４０Ｎｌ／ｃｍ）を満足できない。
脂使用）によるガス透過体であり、要求される適正通気
量範囲（３０〜４０Ｎｌ／ｃｍ）を満足できない。
【００２４】比較例２は自硬化性高分子フェノール樹脂
を使用した炭素質が請求範囲外（５０重量％超）のもの
である。
を使用した炭素質が請求範囲外（５０重量％超）のもの
である。
【００２５】比較例３は従来の手法によるアルミナ−カ
ーボン質（ＳｉＯ２無添加）であり、比較例４はジルコ
ニア・カーボン質である、比較例５はジルコニア・ライ
ム・カーボン質であり、各々耐メタル浸潤性，耐スラグ
性，付着防止材質として鋳造用ノズルに適宜使用されて
いる。
ーボン質（ＳｉＯ２無添加）であり、比較例４はジルコ
ニア・カーボン質である、比較例５はジルコニア・ライ
ム・カーボン質であり、各々耐メタル浸潤性，耐スラグ
性，付着防止材質として鋳造用ノズルに適宜使用されて
いる。
【００２６】実施例１〜４は、本発明の実施例として自
硬化性高分子フェノール樹脂を使用したガス透過体であ
るが、比較例１と異なり適正通気量範囲に収まっている
。実施例５〜７についても従来技術による比較例３〜５
と異なり適正通気量範囲に収まり、本発明の有効性を示
している。
硬化性高分子フェノール樹脂を使用したガス透過体であ
るが、比較例１と異なり適正通気量範囲に収まっている
。実施例５〜７についても従来技術による比較例３〜５
と異なり適正通気量範囲に収まり、本発明の有効性を示
している。
【００２７】実際に実施例１に示すガス透過体をを使用
した浸漬ノズルをＡ製鋼所、Ｏ工場の１３０ｔｏｎ鍋で
使用した結果、全く同等に使用できることが確認された
。
した浸漬ノズルをＡ製鋼所、Ｏ工場の１３０ｔｏｎ鍋で
使用した結果、全く同等に使用できることが確認された
。
【００２８】
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏すること
ができる。
ができる。
【００２９】（１）温度，湿度によるバインダーの可塑
性の経時変化が少なくなり、ガス透過体の通気レベルの
安定性に大きく寄与できる。
性の経時変化が少なくなり、ガス透過体の通気レベルの
安定性に大きく寄与できる。
【００３０】（２）通気安定性に優れたガス透過体を適
用した連続鋳造用ノズルの歩留りを飛躍的に向上させる
ことができる。
用した連続鋳造用ノズルの歩留りを飛躍的に向上させる
ことができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 炭素質材の合計が５０重量％以下で、
残部がＡｌ２ Ｏ３ ，ＳｉＯ２ ，ＺｒＯ２ ，Ｃａ
Ｏ，ＭｇＯのうち一種又は二種以上を含有する耐火性骨
材からなるガス吹き機能を有する浸漬ノズルのガス透過
体の製造に使用する結合剤であって、メチロール基がフ
ェノール１０核体に２〜５個であり、重量平均分子量１
０，０００以上のポリマーを含有する自硬化性高分子フ
ェノールホルムアルデヒド樹脂からなる結合剤。 - 【請求項２】 炭素質材の合計が５０重量％以下で、
残部がＡｌ２ Ｏ３ ，ＳｉＯ２ ，ＺｒＯ２ ，Ｃａ
Ｏ，ＭｇＯのうち一種又は二種以上を含有する耐火性骨
材からなるガス吹き機能を有する浸漬ノズルのガス透過
体の製造に使用する結合剤であって、メチロール基がフ
ェノール１０核体に２〜５個であり、重量平均分子量１
０，０００以上のポリマーを含有する自硬化性高分子フ
ェノールホルムアルデヒド樹脂に低吸湿性で沸点が２０
０℃以上の溶剤を添加してなる結合剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3099243A JPH04327363A (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | 高通気安定性鋳造ノズル製造用結合剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3099243A JPH04327363A (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | 高通気安定性鋳造ノズル製造用結合剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04327363A true JPH04327363A (ja) | 1992-11-16 |
Family
ID=14242259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3099243A Pending JPH04327363A (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | 高通気安定性鋳造ノズル製造用結合剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04327363A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010242107A (ja) * | 2007-04-06 | 2010-10-28 | Osaka Gas Co Ltd | フェノール樹脂およびその製造方法 |
-
1991
- 1991-04-30 JP JP3099243A patent/JPH04327363A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010242107A (ja) * | 2007-04-06 | 2010-10-28 | Osaka Gas Co Ltd | フェノール樹脂およびその製造方法 |
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