JPH0437452A - Nozzle for casting wide and thin slab - Google Patents
Nozzle for casting wide and thin slabInfo
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- JPH0437452A JPH0437452A JP2139708A JP13970890A JPH0437452A JP H0437452 A JPH0437452 A JP H0437452A JP 2139708 A JP2139708 A JP 2139708A JP 13970890 A JP13970890 A JP 13970890A JP H0437452 A JPH0437452 A JP H0437452A
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- nozzle
- weight
- particle diameter
- graphite
- casting
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- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、広幅薄肉スラブ鋳造用に使用される高い熱間
強度を有する鋳造用ノズルに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a casting nozzle with high hot strength used for casting wide thin-walled slabs.
〔従来の技術]
広幅薄肉スラブ鋳造用に使用される鋳造用ノズルは、構
造が複雑なうえにノズル全体が高温の溶鋼に曝され、ま
たたえず機械的あるいは熱的衝撃をうけるので、これら
衝撃により割れが生ずる恐れがあるために、ノズルとし
ては特に熱間強度が高く、かつスポーリング性に優れた
材質が要求される。[Prior Art] Casting nozzles used for casting wide, thin-walled slabs have a complex structure, and the entire nozzle is exposed to high-temperature molten steel and is constantly subjected to mechanical or thermal shocks. Because of the risk of cracking, the nozzle is required to be made of a material that has particularly high hot strength and excellent spalling properties.
機械的強度を向上するための手段としては、結合剤とし
て使用する樹脂を多量に添加する方法、粒径の小さい超
微分骨材を添加し組織を緻密にする方法、AI2.Si
などの金属を添加し、耐火物の焼成過程において金属起
因の結合を発達させる方法、耐火物の成形圧力を高(し
、組織を緻密にする方法などが開発されている。Means for improving mechanical strength include adding a large amount of resin used as a binder, adding ultra-differential aggregate with small particle size to make the structure dense, and AI2. Si
Other methods have been developed, such as adding metals such as metals to develop metal-based bonds during the firing process of refractories, and increasing the molding pressure of refractories to make the structure denser.
[発明が解決しようとする課題]
しかしこのような方法により強度を向上させた場合、材
質の弾性率が強度の向上と同じ程度、あるいはそれ以上
に上昇してしまう問題点があげられる。弾性率の上昇は
すなわち耐スポーリング性の低下を意味する。広幅薄肉
スラブ鋳造用ノズルにおいては、高い強度と共に熱衝撃
に対する抵抗性が重要であり、強度を高くしたいがゆえ
に、耐スポーリング性を犠牲にすることは、実際の使用
上好ましくない。[Problems to be Solved by the Invention] However, when the strength is improved by such a method, there is a problem that the elastic modulus of the material increases to the same extent as the strength improvement, or even more. An increase in elastic modulus means a decrease in spalling resistance. In a nozzle for casting wide thin-walled slabs, high strength and resistance to thermal shock are important, and sacrificing spalling resistance in order to increase strength is undesirable in actual use.
本発明はかかる課題に鑑みなされたもので、熱間強度が
高くかつスポーリング性に優れた広幅薄肉スラブ鋳造用
ノズルを提供する。The present invention has been made in view of these problems, and provides a nozzle for casting wide thin-walled slabs that has high hot strength and excellent spalling properties.
〔課題を解決するための手段1
前記課題を解決するための本発明は、主たる鉱物相がム
ライト、バデライト、コランダムよりなり、Agaos
25〜85重量%、 ZrO,10〜70重量%、3
10□5〜25重量%の化学組成を有する耐火性原料(
以下ZRMと略する)を20〜80重量%9粒子直径が
50μm以下であるメソフェイズカーボンを3〜15重
量%1黒鉛5〜40%含有し、全配合物の粒子径が50
μm以下の配合物を結合材を用いて混練成形し、乾燥後
非酸化性雰囲気で焼成してなることを特徴とする広幅薄
肉スラブ鋳造用ノズルである。[Means for Solving the Problems 1] The present invention for solving the problems described above is characterized in that the main mineral phase consists of mullite, baddellite, and corundum, and Agaos
25-85% by weight, ZrO, 10-70% by weight, 3
10 □ Refractory raw materials with a chemical composition of 5 to 25% by weight (
(hereinafter abbreviated as ZRM); 9. Mesophase carbon with a particle diameter of 50 μm or less, 3-15% by weight; 1. Graphite, 5-40%;
This is a nozzle for casting wide thin-walled slabs characterized by kneading and molding a compound with a diameter of less than μm using a binder, drying, and then firing in a non-oxidizing atmosphere.
[作 用]
本発明は、主たる鉱物相がムライト、バデライト、コラ
ンダムよりなり、 Al2Js25〜85重量%、 Z
r0.I C1−70重量%、 Sin、 5〜25重
量%の化学組成を有するZRMを20〜80重量%含有
する。この原料は、特公昭59−19067号公報にも
示されるように、常温から1000℃までの熱膨脹係数
が7×10〜’/’C,1000〜1600℃の熱膨脹
係数が2〜4 X 10−’/℃であり、特に高温での
熱膨服が小さく、耐久ポーリング性に優れる。[Function] The main mineral phase of the present invention consists of mullite, baddellite, and corundum, and contains 25 to 85% by weight of Al2Js, Z
r0. Contains 20-80% by weight of ZRM having a chemical composition of I C1-70% by weight, Sin, and 5-25% by weight. As shown in Japanese Patent Publication No. 59-19067, this raw material has a coefficient of thermal expansion of 7 x 10~'/'C from room temperature to 1000°C, and a coefficient of thermal expansion of 2 to 4 x 10-'/'C from 1000 to 1600°C. '/°C, has low thermal expansion especially at high temperatures, and has excellent durable poling properties.
ZrO□の含有量が10重量%未満では、ムライトまた
はコランダム結晶内部または周辺に析出するジルコニア
の量が少なく耐食性に劣り、70重量%を越えるとZr
O□が単斜晶系で存在するため、異常膨張があられれ、
耐久ポーリング性が劣る。When the content of ZrO□ is less than 10% by weight, the amount of zirconia precipitated inside or around the mullite or corundum crystal is small, resulting in poor corrosion resistance, and when the content exceeds 70% by weight, ZrO□
Because O□ exists in a monoclinic system, there is abnormal expansion,
Durable polling performance is poor.
配合原料中のこのZRMの含有率は、20〜80重量%
に規定される。20重量%未満では充分な効果が得られ
ず、80重量%を超えると黒鉛などの炭素原料の含有量
が少なくなるので、ノズルとしての耐久ポーリング性が
不十分となる。The content of this ZRM in the blended raw materials is 20 to 80% by weight.
stipulated in If it is less than 20% by weight, a sufficient effect cannot be obtained, and if it exceeds 80% by weight, the content of carbon raw materials such as graphite will decrease, resulting in insufficient durable poling properties as a nozzle.
つぎにメソフェイズカーボンであるが、石油系、または
石炭系のピッチを加熱すると、フリーカーボンや炭化水
素類がある配合性をもって集合し、光学的異方性をもっ
た液晶を生成する。これはマイクロメンフェイズと呼ば
れる数μmから数10umの大きさの球体である。これ
をさらに加熱すると微小な球体が合体し、バルクメソフ
ェイズと呼ばれる塊を形成する。さらにバルクメソフェ
イズは炭化してコークスになるわけであるが、本発明者
らは、マイクロメンフェイズがバルクメソフェイズに合
体する過程で強い結合作用を発現することに注目し、こ
れを耐火物の強度付与剤として使用する試みを行った。Next, regarding mesophase carbon, when petroleum-based or coal-based pitch is heated, free carbon and hydrocarbons aggregate with a certain blending property, producing a liquid crystal with optical anisotropy. This is a sphere with a size of several micrometers to several tens of micrometers called a micromembrane phase. When this is further heated, the microscopic spheres coalesce to form a mass called bulk mesophase. Furthermore, bulk mesophase is carbonized and becomes coke, and the present inventors focused on the fact that a strong bonding effect is developed during the process of micromesophase coalescing into bulk mesophase. An attempt was made to use it as a strength imparting agent.
その結果マイクロメンフェイズは強度向上に効果がある
と同時に、弾性率の上昇を抑制することに耐久ポーリン
グ性の低下を防止することが可能であることを知見した
。As a result, it was found that micromembrane phase is effective in improving strength, and at the same time, it is possible to prevent a decrease in durable poling property by suppressing an increase in elastic modulus.
メンフェイズカーボンは、耐火物焼成時の加熱によりメ
ソフェイズ球体の合体作用、軟化溶融による空隙充填作
用により強い結合効果を発現し、強固なカーボン結合を
形成する。Mesophase carbon exhibits a strong bonding effect due to the coalescence of mesophase spheres and the void filling effect due to softening and melting when heated during firing of refractories, forming strong carbon bonds.
このカーボン結合は、ピッチ由来のソフトカーボン結合
であり、弾性率の上昇が少なく、耐久ポーリング性の向
上に効果的である。使用するメンフェイズカーボンは、
加熱により合体しバルクメソフェイズになる前の段階の
ものを使用する必要がある。このために熱処理温度は3
00〜500℃であることが必要であり、またメンフェ
イズの合体が進行して球体サイズが大きくなる前の段階
を規定するために、球体サイズは50μm以下とした。This carbon bond is a soft carbon bond derived from pitch, which causes little increase in elastic modulus and is effective in improving durable poling property. The Menphase carbon used is
It is necessary to use materials that have not yet coalesced into bulk mesophase by heating. For this reason, the heat treatment temperature is 3
It is necessary that the temperature is 00 to 500°C, and the sphere size was set to 50 μm or less in order to define the stage before the coalescence of memphas progresses and the sphere size increases.
熱処理が過度になるとメソフェイズ球体が合体してしま
い、耐火物に使用する段階で結合作用が十分に発揮され
ない。If the heat treatment is excessive, the mesophase spheres will coalesce, and the binding effect will not be sufficiently exerted when used in refractories.
逆にメンフェイズの生成が不十分でメンフェイズ含有量
が少ない場合はピッチに起因する揮発分が増加し、耐火
物を焼成する際に気孔を形成し、組織を脆弱化してしま
うため、メンフェイズ含有量は50%以上、揮発分は3
0%以下であることが必要である。On the other hand, if the memphis is insufficiently produced and the memphis content is low, volatile matter due to pitch will increase, forming pores when firing the refractory and weakening the structure. Content is over 50%, volatile content is 3
It needs to be 0% or less.
この強度向上に効果があり、弾性率の上昇を抑制する作
用のあるメンフェイズカーボンは、3重量%未満では充
分な効果が得られず、また過剰に使用するとカーボン本
来の耐摩耗性の低さ、溶鋼への溶解などの問題があり、
また15重量%を越えると強度が低下するので、使用量
は3〜15重量%とじ、また粒子直径を50μm以下と
した。Memphase carbon, which is effective in improving strength and suppressing increases in elastic modulus, cannot achieve sufficient effects when used in amounts less than 3% by weight, and if used in excess, carbon's inherent low abrasion resistance may be reduced. , there are problems such as dissolution into molten steel,
If the amount exceeds 15% by weight, the strength decreases, so the amount used is limited to 3 to 15% by weight, and the particle diameter is set to 50 μm or less.
黒鉛としては、天然の鱗状黒鉛、玉状黒鉛。Graphite includes natural scaly graphite and beaded graphite.
コークスなどを熱処理して得られた人造黒鉛が使用可能
であるが、耐食性、耐スポーリング性の観点から鱗状黒
鉛が望ましい。黒鉛が5重量%以下では黒鉛の耐久ラグ
性が発揮されず、また40重量%以上では高い強度が得
られず、耐溶鋼性も悪くなる。Artificial graphite obtained by heat treating coke or the like can be used, but scaly graphite is preferable from the viewpoint of corrosion resistance and spalling resistance. If the graphite content is less than 5% by weight, the durable lag properties of graphite will not be exhibited, and if it is more than 40% by weight, high strength will not be obtained and the resistance to molten steel will deteriorate.
次に全配合物の粒子直径を50μm以下とすることによ
り、非常に高い強度を有する0粒子直径が50μmを越
えると充分な強度が得られない。Next, by setting the particle diameter of all the formulations to 50 μm or less, sufficient strength cannot be obtained if the particle diameter of 0 particles, which have very high strength, exceeds 50 μm.
最大粒子直径を50μmよりさらに小さく、たとえば3
0umや10tLmとすることも技術的には可能である
が、そのような黒鉛や耐火性原料を製造することは経済
的に劣り、実用的ではない。The maximum particle diameter is even smaller than 50 μm, e.g. 3
Although it is technically possible to set it to 0 um or 10 tLm, manufacturing such graphite and refractory raw materials is economically inferior and not practical.
[実施例] 本発明を実施例に基づいて説明する。[Example] The present invention will be explained based on examples.
表1に示した配合耐火物原料に、バインダーとしてフェ
ノール樹脂を用いて混線し、成形後還元焼成して広幅薄
肉スラブ鋳造用ノズルを得た。The blended refractory raw materials shown in Table 1 were cross-wired using a phenol resin as a binder, molded, and then reduced and fired to obtain a wide thin slab casting nozzle.
実施例1.2においては、耐久ポーリング性試験におい
ても亀裂を生ずることはなく、また、熱間曲げ強さにお
いても高い値を示した。In Example 1.2, no cracks were generated in the durability poling test, and the hot bending strength also showed a high value.
比較例1,2は最大粒子径が本請求範囲よりも大きく、
耐スポーリング性はよいが、熱間曲げ強さは相対的に低
い値を示し、また比較例3,4はメンフェイズカーボン
の含有量が本請求範囲を外れ、耐スポーリング性試験に
おいて亀裂が発生するものあり、また熱間曲げ強さも低
く、何れも実施例に比較して劣っている。Comparative Examples 1 and 2 have a maximum particle size larger than the claimed range,
Although the spalling resistance is good, the hot bending strength shows a relatively low value, and in Comparative Examples 3 and 4, the content of menphase carbon is outside the claimed range, and cracks were not observed in the spalling resistance test. In addition, the hot bending strength is low, both of which are inferior to those of the examples.
実施例3.4は本発明範囲であり、強度が高(、耐スポ
ーリング性も良好であるが、ZRMの含有量が本発明範
囲より少なくまたこれを超えた比較例5.6は、耐久ポ
ーリング性が低下する。Example 3.4 is within the scope of the present invention and has high strength (and good spalling resistance), but Comparative Example 5.6, in which the ZRM content is lower than or exceeds the scope of the present invention, has high strength (and good spalling resistance). Polling performance decreases.
〔発明の効果]
以上説明したごとく本発明による鋳造用ノズルは、従来
のノズルに比して熱的強度が高く、かつスポーリング性
に優れており、高温の溶鋼に曝され、さらには溶鋼の内
外圧など機械的あるいは熱的衝撃をうける広幅薄肉スラ
ブ鋳造用ノズルとして、
耐久力に冨み優れた性能を発揮し得る。[Effects of the Invention] As explained above, the casting nozzle according to the present invention has higher thermal strength and better spalling properties than conventional nozzles, and is exposed to high-temperature molten steel and furthermore As a nozzle for casting wide, thin-walled slabs that are subject to mechanical or thermal shocks such as internal and external pressure, it is highly durable and exhibits excellent performance.
Claims (1)
りなり、Al_2O_325〜85重量%,ZrO_2
10〜70重量%,SiO_25〜25重量%の化学組
成を有する耐火性原料を20〜80重量%,粒子径が5
0μm以下であるメソフェイズカーボンを3〜15重量
%,黒鉛5〜40%含有し、全配合物の粒子直径が50
μm以下の配合物を結合材を用いて混練成形し、乾燥後
非酸化性雰囲気で焼成してなることを特徴とする広幅薄
肉スラブ鋳造用ノズル。The main mineral phase consists of mullite, baddellite, and corundum, Al_2O_325-85% by weight, ZrO_2
20-80% by weight of a refractory raw material having a chemical composition of 10-70% by weight, SiO_25-25% by weight, and a particle size of 5%.
Contains 3 to 15% by weight of mesophase carbon and 5 to 40% of graphite, each having a particle diameter of 50 μm or less.
1. A nozzle for casting wide thin-walled slabs, characterized in that a compound having a particle size of .mu.m or less is kneaded and formed using a binder, dried, and then fired in a non-oxidizing atmosphere.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2139708A JPH0437452A (en) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | Nozzle for casting wide and thin slab |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2139708A JPH0437452A (en) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | Nozzle for casting wide and thin slab |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0437452A true JPH0437452A (en) | 1992-02-07 |
Family
ID=15251573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2139708A Pending JPH0437452A (en) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | Nozzle for casting wide and thin slab |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0437452A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0663711A (en) * | 1992-08-17 | 1994-03-08 | Shinagawa Refract Co Ltd | Fine nozzle refractories for continuous casting |
| JPH081293A (en) * | 1994-06-13 | 1996-01-09 | Shinagawa Refract Co Ltd | Immersion nozzle for continuous casting |
| WO2001014279A1 (en) * | 1999-08-19 | 2001-03-01 | Weitsch-Radex Gmbh | Fireproof ceramic shaped body |
-
1990
- 1990-05-31 JP JP2139708A patent/JPH0437452A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0663711A (en) * | 1992-08-17 | 1994-03-08 | Shinagawa Refract Co Ltd | Fine nozzle refractories for continuous casting |
| JPH081293A (en) * | 1994-06-13 | 1996-01-09 | Shinagawa Refract Co Ltd | Immersion nozzle for continuous casting |
| WO2001014279A1 (en) * | 1999-08-19 | 2001-03-01 | Weitsch-Radex Gmbh | Fireproof ceramic shaped body |
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