JPH0517812A - ジルコニア質溶融金属用ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、連続鋳造などの溶融金属用ノズル
を、その耐スポ−リング性、耐食性を維持して耐久性を
向上することにある。 【構成】 所定の粒度構成を有するジルコニア質溶融金
属用ノズルであって、その出発ジルコニア原料の１０ミ
クロン以上のいわゆる粗粒、中間粒のものを半安定化ま
たは安定化ジルコニアとし、１０ミクロンより小さいい
わゆる微粒子を未安定化ジルコニアとしている。そし
て、上記未安定化ジルコニアを５〜５０重量％配合する
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ジルコニア質溶融金属
用ノズルに関し、たとえば連続鋳造用設備において、モ
−ルドへ溶鋼を流通するジルコニア質溶融金属用ノズル
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ジルコニア質の連続鋳造用ノズルは、通
常酸性耐火物の中では耐食性に著しく優れるため、連続
鋳造操業においてモ−ルドの引き抜き速度を決める重要
な役目を担っている。連続鋳造用ノズルでは、その孔径
の大小が引き抜き速度を決定するため、溶損速度が早い
と流量が多くなって引き速度を高める結果、ブレ−クア
ウト等のトラブルが発生する。したがって、できるだけ
溶損速度を抑え、耐用性を高めることが安定して操業で
きることになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来からジルコニア質
連続鋳造用ノズルの耐用性を高めるため、多種な方法が
提案されている。耐スポ−リング性を確保するためには
完全安定化ジルコニアを用いることが望ましいが、カル
シアやマグネシアにより安定化するためにその量が増え
ると使用時第三成分と低融点を作り易くなって、耐食性
の低下につながる。そこで、通常は５０〜８０％の安定
化したジルコニアを用いることが、耐スポ−リング性と
耐食性の兼ね合いから好ましい。また、耐食性をより高
めるため、脱安定化が進みにくいイットリウム等を安定
化剤に使用したものを出発原料とする場合もあるが、耐
用性とコストが見合わない場合が多い。さらに、未安定
化ジルコニアを主原料として、単味もしくは少量の焼結
剤（カルシアやマグネシア）を添加した焼結体も適用さ
れている。しかし、未安定化ジルコニアは、単斜晶と正
方晶との結晶変態にともなう容積変化が大きくて耐スポ
−リング性が著しく損なわれるため、安定して使用でき
ないのが実状である。

【０００４】そこで、耐食性を低下させることなく、耐
スポ−リング性も一定のレベルに賦与するためには未安
定化ジルコニアを如何に適切に使用するかにあると考え
て、種々検討した。連続鋳造用ノズルの使用中における
溶鋼による溶損は、使用後品の顕微鏡観察から、主に微
粉のマトリックス部分が溶鋼成分の浸透や変質で生じて
いることが分かった。

【０００５】

【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、所定
の粒度構成を有するジルコニア質溶融金属用ノズルにお
いて、出発ジルコニア原料の１０ミクロン以上の粒子の
ものを半安定化または安定化ジルコニアとし、１０ミク
ロンより小さい粒子を未安定化ジルコニアとし、上記未
安定化ジルコニアを５〜５０重量％配合したことを特徴
とするジルコニア質溶融金属用ノズルを提供するにあ
る。

【０００６】

【作用】本発明のジルコニア質溶融金属用ノズルを使用
して溶融金属を流通すると、出発原料の１０ミクロン以
上の粒子を半安定化または安定化ジルコニアとして、１
０ミクロンより小さい粒子を未安定化ジルコニアとして
５〜１０重量％配合することによって、耐スポ−リング
性と耐食性とのバランスがとれて安定して使用でき、耐
用性を向上することができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を実施例にもとづいて説明す
る。本発明のジルコニア質溶融金属用ノズルは、所定の
粒度構成を有するジルコニア質溶融金属用ノズルにおい
て、出発ジルコニア原料の１０ミクロン以上の粒子のも
のを半安定化または安定化ジルコニアとし、１０ミクロ
ンより小さい粒子を未安定化ジルコニアとし、上記未安
定化ジルコニアを５〜５０重量％配合している。

【０００８】出発原料の１０ミクロン以上の粒度のもの
を半安定化または安定化ジルコニアとするのは、いわゆ
る粗粒や中間粒は安定化剤としてのカルシアやマグネシ
アが存在しても、粒子の比表面積が小さいために反応面
積も小さく、化学反応が生じにくい。したがって、耐ス
ポ−リング性を確保することができる。具体的には、耐
スポ−リング性を一定の水準に維持するためには、安定
化率が５０〜８０％のものを、５０〜８０重量％配合使
用することが望ましい。

【０００９】一方、出発原料の１０ミクロンより小さい
粒子のものを未安定化ジルコニアとするのは、これらの
微粉は比表面積がきわめて大きいため、外来成分の影響
を大きく受け易く、量的には耐食性を向上できる範囲と
するのが望ましい。具体的には、耐食性と焼結性とのバ
ランスから、５〜５０重量％の範囲で配合することがで
き、２０〜５０重量％位とするのが上記した粗粒や中間
粒の耐スポ−リング性との関係から好ましい。

【００１０】

【比較例】上記した本発明品について、微粒子の未安定
化ジルコニアの配合率をいろいろ変え、これに対応して
粗粒、中間粒の半安定化、安定化ジルコニアの配合率を
変えて、従来品と表１のように比較した。

【００１１】本発明品 No.１〜４および従来品は、表示
の原料組成で調合し、それぞれロ−ルパンで１時間混練
してＢ社のタンディッシュ用の連続鋳造用ノズルに成形
し、１７００℃で焼成したものである。表示のようにＢ
社の実機に使用した結果、従来品では２２チャ−ジの使
用に対し、本発明品では２７〜３５チャ−ジ使用するこ
とができた。特に、No. ２の未安定化ジルコニアを３０
重量％配合したものは、従来品に対して５０％もの耐用
性を向上できた。

【００１２】本発明品と従来品との比較表

【表１】

【００１３】上記実施例では、連続鋳造用ノズルについ
て説明したが、溶銑鍋や溶鋼鍋等の溶融金属用ノズルに
ついても同様に適用できるものである。

【００１４】

【発明の効果】以上のように本発明にあっては、出発ジ
ルコニア原料の１０ミクロン以上の粒子のものを半安定
化または安定化ジルコニアとし、１０ミクロンより小さ
い粒子を未安定化ジルコニアとして５〜５０重量％配合
し、耐スポ−リング性と耐食性とのバランスがとれて、
溶融金属用ノズルの耐用性を従来に比して３０〜５０％
も向上することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 所定の粒度構成を有するジルコニア質溶
   融金属用ノズルにおいて、 出発ジルコニア原料の１０ミクロン以上の粒子のものを
   半安定化または安定化ジルコニアとし、１０ミクロンよ
   り小さい粒子を未安定化ジルコニアとし、 上記未安定化ジルコニアを５〜５０重量％配合したこと
   を特徴とするジルコニア質溶融金属用ノズル。