JPH0437466A

JPH0437466A - 不焼成スライディングノズルプレートれんが

Info

Publication number: JPH0437466A
Application number: JP2145217A
Authority: JP
Inventors: Jusaku Yamamoto; 山本　重作; Masayuki Sakaguchi; 坂口　雅幸; Hirotaka Shintani; 新谷　宏隆; Tatsuo Kawakami; 川上　辰男
Original assignee: Kawasaki Refractories Co Ltd
Current assignee: JFE Refractories Corp
Priority date: 1990-06-01
Filing date: 1990-06-01
Publication date: 1992-02-07

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０発明は、製鋼工場の取鍋やタンデイツシュ等に装着
される不焼酸スライディングノズルプレトれんがに関す
るものである。

従来の技術従来、スライディングノズルのプレートれんがは、製鋼
工場において取鍋やタンデインシュの下部に装着され、
溶鋼の流量の制御に重要な役割を果たしている。

しかしながら、スライディングノズルのプレートれんが
は、約１５００〜１６００°Ｃにも及ぶ溶融金属流によ
る急激な熱衝撃や摩耗等でノズル孔部に放射状の亀裂を
生じやすく、生した亀裂で溶融金属漏れの危険を招く恐
れがある。また、熔融金属流の流量制御のために、いわ
ゆる絞り注入が常用されるので、特に摺動面のノズル孔
のエツジ部や溶融金属流が衝突する部分が溶損され易く
、このエツジ部等の溶損が原因となって、絞り注入時あ
るいは注入終了後のスライディングノズルのプレートれ
んがの摺動の際に熔融金属の噛み込み（いわゆる地金噛
み込み）を生して摺動面が次第に損耗し、いわゆる摺動
面荒れを生しる。

そこで、れんがの製造工程の合理化や製造コスト等の低
減、耐スポール性の向上環の利点から従来よりスライデ
ィングノズルのプレートれんがとして使用されてきたカ
ーボンボンド焼成れんがに代わって、この不焼成のスラ
イディングノズルのプレートれんがが開発されつつある
が、不焼成のスライディングノズルのプレートれんがは
酸化後の組織劣化が焼成品に比べて顕著であることが欠
点であった。

発明が解決しようとする課題近年、製鋼コスト低減や操業の効率化の一層の要求に対
して、タンデイツシュの連続２０チヤージ以上もの多連
化や再使用化が行われ、スライディングノズルのプレー
トれんがは従来に増して一層の高耐用性が要望されてい
る。

現在、スライディングノズルのプレートれんがの高耐用
性を確保するために、次のような対策を検討中である。

すなわち、 ■　耐熱衝撃性を向上させるためにスライディングノズ
ルのプレートれんがを不焼成化して弾性率の低下をはか
り、受鋼初期の急激な熱衝撃を緩和させること、 ■　溶鋼ならびにスラグによるノズル部の溶損を減少さ
せるために高アルミナ化すること、■　摺動面部の空気
の吸い込みによる酸化脆弱化を減少させ、また酸化層部
を高耐摩耗性にするために酸化防止剤として珪素樹脂の
添加を行って摺動面部の面荒れを低減させること、など
である。

このような高耐用性化への努力にもかかわらず、現状の
不焼成のスライディングノズルのプレートれんがでは、
再使用に際して熱衝撃を受けて亀裂が進展拡大したり、
面荒れの一因ともなり、また溶鋼漏れの危険を生じてい
るもので、耐用性のためにより一層の耐熱衝撃性の改善
を必要とするものであった。

課題を解決するための手段本発明は上記のような点に鑑みたもので、上記の課題を
解決するために、スライディングノズルのプレートれん
がをアルミナ、ジルコニア・ムライト、カーボンの基本
組成で、Ａｌｔｏｓが３５〜５５重量％、５ｉＯｚが１
３〜２０重量％、Ｚｒ０ｚが２５〜４５重量％の化学組
成を有して粒度が３〜０．１閣のジルコニア・ムライト
系原料を５〜４０重量％配合し、上記配合の坏土をスラ
イディングノズル用のプレートれんがに成形したことを
特徴とする不焼成スライディングノズルプレートれんが
を提供するにある。

作用本発明のスライディングノズルのプレートれんがは、ア
ルミナ−ジルコニア・ムライト−カーポア（７）ｉ本組
成とし、そのムライト・ジルコニアを所定の粒子の配合
とすることによって、耐食性の低下が少なく、耐熱衝撃
性を十分に向上できる。

そして、スライディングノズルのプレートれんがを不焼
成として成形することによって、弾性率の低下がはかれ
、溶鋼による急激な熱衝撃の繰り返しに対する耐熱衝撃
性を一層向上できる。

実施例以下、本発明を実施例にもとづいて説明する。

本発明のスライディングノズルのプレートれんがは、基
本的にはアルミナ−カーボン系のスライディングノズル
のプレートれんがにおけるアルミナ粒をジルコニア・ム
ライト粒で一部または全量置換し、不焼成として成形し
たものである。その基本組成は、アルミナ、ジルコニア
・ムライト、カーボンであり、以下のようにジルコニア
・ムライト系原料を５〜４０重量％配合していることを
特徴としている。

ジルコニア・ムライトは第１図に示すようにアルミナや
ムライトに比べて熱膨張率の小さい材料であり、しかも
ムライトに比べて溶鋼やスラグに対する耐食性が優れて
いる。そのため、アルミナの代わりにムライトを配合す
る場合と異なって、耐食性の低下が少なくて、耐熱衝撃
性の向上がはかれ、耐用性が高められる。

ジルコニア・ムライトは、工業的にはジルコン、ジルコ
ニア、アルミナ、珪石等を調合して電気溶融あるいは１
７００℃以上で焼結したクリンカとして製造される。そ
の主たる鉱物相は、ムライトと単斜晶系のジルコニアで
ある。配合するジルコニア・ムライトは、粒径が３　ｍ
　−０，１ａｓでＡｈＯｚが３５〜５５重量％、５ｉｆ
ｔが１３〜２０重量％、ＺｒＯｚが２５〜４５重量％の
化学組成を有し、全体の５〜４０重量％配合するもので
ある。スライディングノズルのプレートれんがの配合は
、その他にカーボンブラック、コークス、ピッチ、鱗状
黒鉛粉末等のカーボン粉末、粒径が０．０７４■以下の
金属シリコン、金属アルミニニウム等の粉末を調合し、
さらに混線に際してバインダーとしてフェノールレジン
、珪素樹脂フェス等の熱硬化性樹脂液体を単独または併
用して添加している。成形して得られた素地はそのまま
では機械的強度が不十分であるので、１８０〜２５０℃
で熱処理してバインダーの樹脂を硬化させ、プレートれ
んがの機械的強度の向上をはかっている。

上記配合するジルコニア・ムライト中のＺｒ０１含有率
としては、２５〜４５重量％が好ましい、　ＺｒＯ！含
有率が４５重量％以上になると、加熱、冷却時の粗粒子
の異常な膨張や収縮が過大となって、れんがを脆弱化す
るため好ましくない、一方、ＺｒＯ！の含有率が２５重
量％以下であると、逆に加熱、冷却時の粗粒子の異常な
膨張や収縮が小さ（、耐熱衝撃性の向上の効果が少ない
。また、ジルコニア・ムライトの粒度は、上述のように
、粗粒（３〜１■）ないし中間粒（１〜Ｏ，ｌ−）で、
５〜４０重量％添加することが望ましい、ジルコニア・
ムライトの微粉（０，１閣以下）が添加されると、耐食
性の低下が顕著となるので好ましくない、また、粒径が
３ｍ以上であると、同粒子の異常な膨張、収縮によるれ
んが組織の脆弱作用が大きくなり、摺動面で離脱した粒
子が面荒れを助長して好ましくない、さらに、添加する
ジルコニア・ムライト量が４０重量％を越えると、れん
が組織が粗粒過多となって機械的強度が低下し、熱衝撃
による亀裂が発生しやすくなって好ましくない、また、
５％以下であると、れんがの熱膨張率の低下効果が小さ
く、耐熱衝撃性の向上の効果が発現されなくなる。

使用例本発明について、ジルコニア・ムライトクリンカーの化
学組成をいろいろ変えてプレートれんがを成形し、試験
した。

第１表は上記化学組成と、これらの電融および焼結ジル
コニア・ムライトクリンカーの品質を示すものである０
本発明に該当するジルコニア・ムライトクリンカーは、
試料番号が７Ｍ２．２Ｍ３．２Ｍ４．２Ｍ５．２Ｍ７の
ものである。試料番号のＺＭＩはＺｒＯ□含有量が少な
く、昇温時の異常な膨張、収縮が小さく、また２Ｍ６は
ＺｒＯ□含有量が大きく、前述した理由で本発明のもの
に該当しないものである。

第１表　化学組成と品質第２−１表、第２−２表は、上記した表のＺＭ２〜ＺＭ
５および２Ｍ７のジルコニア・ムライトクリンカーで発
明のスライディングノズルのプレートれんがの配合を行
ったものと、ＺＭｌ、２Ｍ６で配合したものおよび従来
の配合のものと比較したものである。原料の混練には上
廻りロールパンを使用し、バインダーとしてはフェノー
ル樹脂、珪素樹脂フェス等を単独または併用した。スラ
イディングノズルのプレートれんがは、８００トンのフ
リクシランプレスを用いてタンデイツシュ用に成形し、
約２００　”Ｃの熱風乾燥室中で１日間加熱硬化処理を
おこなったものである。

なお、特性の見掛は気孔率、かさ比重、圧縮強さ、曲げ
強さの測定は、通常の耐火物試験法にもとづいた。また
、耐溶鋼侵食指数は、高周波炉に試料を内張すして１６
００℃で２時間の溶鋼侵食試験を行った後、試料の中央
部を長手方向に切断し、切断面における侵食面積を測定
した。耐溶鋼侵食指数は、比較例４の侵食面積を１００
とした相対値で求めたものである。耐熱衝撃性指数は、
表２−１　本発明品の比較表（１）表２−２　本発明品の比較表（２）高周波炉に試料を内張すして１６００°Ｃに保持した溶
鋼中に、３０ｆｆｉＩ１１×３０Ｉｉｆｆｌ×１５０Ｉ
ＩＩ１１の角柱を５分間浸漬した後に引き上げ、大気中
に３０分間放冷する急加熱放冷操作を２サイクル行った
。そして、各試片の中央部を切断し、内部に発生した亀
裂の長さを画像分析装置で計測し、耐熱衝撃性指数は比
較例４の亀裂総長を１００とした相対値で求めたもので
ある。溶損指数はノズル孔壁の溶損量（閣）の相対値で
ある。

品質特性の熱膨張性について、実施例４および比較例３
．４の熱膨張率曲線は、第２図の通りであった。この結
果、ジルコニア・ムライトの粗粒〜中間粒（粒子径３〜
０．１■）を配合することにより、耐熱衝撃性の向上が
はかれることがわかった。

実施例１．２．４．５．６．７および比較例３．４のス
ライディングノズルのプレートれんがについて、各３セ
ツトを実機に使用した。使用にあたって、溶鋼鍋１回分
（約２８０トン）のモールドへの注入を１チヤージとし
て６チヤージ連続注入した後、スラグの排出、酸素ジェ
ットによるノズル孔部の洗浄、さらに連続６チヤージの
注入を１〜２回行った。（合計１２チヤージまたは１８
チヤージ注入）。

使用後、上記スライディングノズルのプレートれんがを
回収して観察を行った結果、表２−１、表２−２の下欄
に示す損傷状態であった。従来品の比較例４は１２チヤ
ージの注入後において亀裂がやや大であったが、実施例
１と２は同１２チヤジの注入においても、亀裂発生は比
較的少なかった。実施例４〜７は亀裂の発生が少なく、
面荒れも少なかったため、再使用二回、計１８チャジの
注入ができた。

このようにジルコニア・ムライトを所定量配合すること
によって、耐溶鋼侵食性はやや低下する傾向を生したが
、耐熱衝撃性を改善できた。幸いにも、耐溶鋼侵食性の
低下は小さく、スライディングノズルのプレートれんが
の耐用性を決定する要因にはならなかった。

発明の効果以上のように本発明にあっては、高耐用性が要求される
スライディングノズルのプレートれんがの耐熱衝撃性を
高められ、プレートれんがに生じる亀裂や面荒れをでき
るだけ低減できて、連続操業回数を増加することができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の熱膨張性の比較説明図、第２図は同上
の本発明品と従来品との熱膨張性の比較図である。出願人　　　　川崎炉材株式会社代理人　弁理士　森　本　邦　章義嶽題冊＊益諺票？！＋＊

Claims

【特許請求の範囲】

（１）スライディングノズルのプレートれんがをアルミ
ナ、ジルコニア・ムライト、カーボンの基本組成で、Ａ
ｌ＿２Ｏ＿３が３５〜５５重量％、ＳｉＯ＿２が１３〜
２０重量％、ＺｒＯ＿２が２５〜４５重量％の化学組成
を有して粒度が３〜０．１ｍｍのジルコニア・ムライト
系原料を５〜４０重量％配合し、上記配合の坏土をスライディングノズル用のプレートれ
んがに成形したことを特徴とする不焼成スライディング
ノズルプレートれんが。