JPH0579431B2 - - Google Patents
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- JPH0579431B2 JPH0579431B2 JP2217500A JP21750090A JPH0579431B2 JP H0579431 B2 JPH0579431 B2 JP H0579431B2 JP 2217500 A JP2217500 A JP 2217500A JP 21750090 A JP21750090 A JP 21750090A JP H0579431 B2 JPH0579431 B2 JP H0579431B2
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- Japan
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- nozzle
- fused silica
- main body
- molten steel
- casting
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- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明は、鋼の連続鋳造に使用される溶鋼鋳造
用ノズルに関するものである。 ［従来の技術］ 連続鋳造において例えば取鍋とタンデイツシユ
との間に設けられる鋳造用ノズルは、溶鋼の酸
化・乱流などを防止する重要な役割をもつてい
る。 従来、このノズルの材質はアルミナ−黒鉛質が
主流となつている。しかし、この材質は耐スポー
リング性に優れる反面、溶鋼が流通するノズル内
周孔の溶損が大きい。そこで例えば実公昭55−
32699号公報のとおり、溶損が著しい個所に耐食
性に優れたジルコニア−黒鉛質を配した多層構造
にすることが知られている。 ［発明が解決しようとする課題］ ところが、従来の多層ノズルは各材質の熱膨張
差によつて層間にキレツが入りやすい欠点があ
る。また、材料の一部にジルコニアを使用する
と、ジルコニアの比重が大きいためにノズル全体
の重量が増し、ノズルのハンドリングと構造的強
度を低下させる。この傾向はノズルの形状が大き
いほど顕著となり、鋳造効率向上のためのノズル
の大型化を阻んでいる。 ［課題を解決するための手段］ 本発明は上記従来の欠点を解決することを目的
としたものであり、その特徴とするところはアル
ミナ−黒鉛質の溶鋼鋳造用ノズルにおいて、本体
に溶融シリカを10〜35wt％含有し、ノズルの内
周孔側には溶融シリカを含有しないか又は溶融シ
リカを前記本体より少なく含有した溶鋼鋳造用ノ
ズルである。 シリカ原料の中でも溶融シリカはきわめて低熱
膨張性であり、ノズルの耐スポーリング性を向上
させる効果をもつ。しかし、アルミナ−黒鉛質ノ
ズルの場合、使用中に溶融シリカと母材との反応
でAl2O3−SiO2−RxOy（Ｒ；Fe、Ca、Mg、Mn
など）系の低融点物質を生成し、ノズルの耐食性
を低下させる。 そこで本発明は、アルミナ−黒鉛質のノズル本
体に溶融シリカを含有させて耐スポーリング性を
付与させるが、溶損の著しいノズル内周孔側には
溶融シリカを含有させないか又は少なくすること
で、全体として耐スポーリング性と耐食性を兼ね
備えた多層構造のノズルを得たものである。 しかも、各層の材質の相違は低熱膨張性の溶融
シリカの割合であることから、従来の多層ノズル
に見られた熱膨張差による層間キレツが生じない
効果もある。 以下、図面に基づいて本発明をさらに詳細に説
明する。第１図は本発明の実施態様である鋳造ノ
ズルの縦断面図を示し、アルミナ−黒鉛質のノズ
ルにおいて、１はノズル本体、２は溶融シリカを
含有しないか又は溶融シリカを少なくしたノズル
内周孔側である。 第２図は他の実施態様であり、溶融シリカを含
有しないか又は溶融シリカを少なくした材質をさ
らに溶融浸漬部３にも設けたものである。 前記したノズル内周孔側２の材質は内周孔全長
にわたつて設けるのが最も効果的であるが、一部
を本体材質と同様になしてもよい。ノズル内周孔
２の材質の肉厚は限定されるものではないが、ノ
ズル全体の肉厚の1/2以上ではその分、本体１材
質部分が薄くなつて耐スポール性の効果が低減す
る。そこで、ノズル肉厚の1/2以下にすることが
好ましい。逆に薄過ぎると耐食性に劣るので、例
えば２mm以上とすることが望ましい。 第２図のように、さらに溶鋼浸漬部３を溶融シ
リカを含有しないか又は溶融シリカを少なくした
材質にする場合は、ノズル内周孔側２も合わせて
浸漬部全体を溶融シリカを含有しないか又は溶融
シリカを少なくした材質にするのが好ましい。 本発明ノズルに使用する材料について説明す
る。 アルミナはノズルに耐食性を付与する役割をも
つ。純度90wt％以上の電融品又は焼結品を主体
に使用する。好ましい割合は35〜90wt％であり、
35wt％未満では耐食性が不十分であり、90wt％
を超えるとその分、黒鉛の割合が少なくなつて耐
スポーリング性の低下傾向が見られる。 黒鉛はノズルの耐スポーリング性および耐食性
を付与する役割をもつ。その種類は固定炭素量
75wt％以上であれば天然・人工を問わず使用で
きる。例えばリン状黒鉛、土状黒鉛、電極層、人
造黒鉛などである。好ましい割合は10〜45wt％
であり、10wt％未満は、耐スポーリング性に劣
り、45wt％を超えると耐酸化性の面から好まし
くない。 溶融シリカは熱膨張性が極めて小さいために、
耐スポーリング性に効果がある。同じシリカ質で
あつても加熱溶融の処理を施さない石英原料など
を使用すると、シリカ成分が573℃でα型→β型
の転移を生じ、その転移に伴う変態によつて膨張
し、十分な耐スポーリング性が得られない。 本発明のノズルは本体に溶融シリカを10〜
35wt％含有させる。好ましくは16〜35wt％、さ
らに好ましくは20〜35wt％である。10wt％未満
では本体に必要な耐スポーリング性に劣り、
35wt％を超えると低融点物質の生成量が多くな
つて熱間強度が低下する。 本発明において本体１は、ほとんどの部分が溶
鋼流と直接接触しないので、溶融シリカの割合を
多くしても耐食性が低下しない。そのために本体
１中の溶融シリカの割合を多くして耐スポーリン
グ性を向上させ、その分、耐食性の低下の原因と
なる溶融シリカをノズル内周側に含有させないか
又は本体より低減させることが可能となつた。そ
の結果、全体として耐スポーリング性と耐食性を
兼ね備えたノズルを得ることができる。 これらの内周孔側および溶鋼浸漬部の材質につ
いて溶融シリカの具体的な割合は、本発明で限定
した範囲内でノズルの操業条件に合わせて決定す
ればよく、好ましくは8wt％以下とする。 各材質間の膨張差を緩和させるために、本体材
質に対する内周孔側あるいは溶鋼浸漬部の層間に
は両者の中間的な材質を介在させてもよい。 ノズルの配合組成は以上のとおりであるが、こ
の他にもノズル材質への添加として知られている
材料を、本発明効果を損なわない範囲で含有させ
てもよい。その材料としては、例えばカーボンブ
ラツク、炭化珪素、窒化ほう素、各種金属粉、ジ
ルコニア、ジルコン、フアイバー類、サイアロン
などである。 ノズルの製造は、以上の配合物に結合剤を外掛
で３〜25wt％程度添加し、常温又は加熱下で混
練し、加圧成形後、800〜1200℃程度で還元焼成
する。結合剤は、例えばピツチ、クレオソート
油、フエノール樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹
脂、ポリエステル樹脂、アクリロニトリル樹脂な
どが好ましい。 ノズルを本発明のように多層構造にするには、
例えば仕切板を使用して成形型内に異なる材質を
区分けして投入した後、両者を一体的に加圧成形
する。 以下、本発明の実施例とその比較例を挙げ、こ
れらの比較試験結果について説明する。 第１表は各例のノズル材質、第２表はその試験
結果である。各例ともに、第１表に示す配合物に
結合剤としてピツチを外掛で10wt％添加し、加
熱混練してラバープレス（1000Kg／cm2）後、還元
雰囲気下で1000℃×10時間焼成した。成形の際、
異なる材質の配合物間をかきまぜることで、その
境界部をボカシ状にした。ノズル形状は内径90mm
φ×外径15mmφ×長さ850mmとした。 実施例１〜６及び比較例１、２は第１図に示す
構造に統一した。本体材質と異質にした内周孔側
の厚みは、第１図に示すようにノズル全体の３分
の１とした。実施例７〜12は第２図のとおり、内
周孔側に加えて溶鋼浸漬部についても本体材質と
異質にした。この溶鋼浸漬部の寸法は、下端から
200mmとした。比較例３、４は第３図のとおりの
構造とし、ノズル下端から200mmまでの部分を本
体材質と異質にした。 第２表に示す試験結果からも明らかなように、
本発明実施例は耐スポーリング性および耐食性を
兼ね備え、耐用寿命が長い。また、軽量であるた
めにハンドリングに優れている。 これに対し比較例１は、本体材質の溶融シリカ
の割合が少ないために耐スポーリング性に劣る。
比較例２は本体に溶融シリカが全く含有されてい
ないために、さらに耐スポーリング性に劣る。比
較例３は材質がノズルの上下方向に異なるため、
層間にわずかなキレツが生じてもそのキレツ部分
が下方が脱離しやすい問題がある。比較例４は溶
鋼浸漬部にジルコニア−黒鉛質を配合したことで
重量が増し、ハンドリングが悪い。しかも、層間
にキレツが発生し、このキレツが耐用性低下の原
因の一つとなつた。
用ノズルに関するものである。 ［従来の技術］ 連続鋳造において例えば取鍋とタンデイツシユ
との間に設けられる鋳造用ノズルは、溶鋼の酸
化・乱流などを防止する重要な役割をもつてい
る。 従来、このノズルの材質はアルミナ−黒鉛質が
主流となつている。しかし、この材質は耐スポー
リング性に優れる反面、溶鋼が流通するノズル内
周孔の溶損が大きい。そこで例えば実公昭55−
32699号公報のとおり、溶損が著しい個所に耐食
性に優れたジルコニア−黒鉛質を配した多層構造
にすることが知られている。 ［発明が解決しようとする課題］ ところが、従来の多層ノズルは各材質の熱膨張
差によつて層間にキレツが入りやすい欠点があ
る。また、材料の一部にジルコニアを使用する
と、ジルコニアの比重が大きいためにノズル全体
の重量が増し、ノズルのハンドリングと構造的強
度を低下させる。この傾向はノズルの形状が大き
いほど顕著となり、鋳造効率向上のためのノズル
の大型化を阻んでいる。 ［課題を解決するための手段］ 本発明は上記従来の欠点を解決することを目的
としたものであり、その特徴とするところはアル
ミナ−黒鉛質の溶鋼鋳造用ノズルにおいて、本体
に溶融シリカを10〜35wt％含有し、ノズルの内
周孔側には溶融シリカを含有しないか又は溶融シ
リカを前記本体より少なく含有した溶鋼鋳造用ノ
ズルである。 シリカ原料の中でも溶融シリカはきわめて低熱
膨張性であり、ノズルの耐スポーリング性を向上
させる効果をもつ。しかし、アルミナ−黒鉛質ノ
ズルの場合、使用中に溶融シリカと母材との反応
でAl2O3−SiO2−RxOy（Ｒ；Fe、Ca、Mg、Mn
など）系の低融点物質を生成し、ノズルの耐食性
を低下させる。 そこで本発明は、アルミナ−黒鉛質のノズル本
体に溶融シリカを含有させて耐スポーリング性を
付与させるが、溶損の著しいノズル内周孔側には
溶融シリカを含有させないか又は少なくすること
で、全体として耐スポーリング性と耐食性を兼ね
備えた多層構造のノズルを得たものである。 しかも、各層の材質の相違は低熱膨張性の溶融
シリカの割合であることから、従来の多層ノズル
に見られた熱膨張差による層間キレツが生じない
効果もある。 以下、図面に基づいて本発明をさらに詳細に説
明する。第１図は本発明の実施態様である鋳造ノ
ズルの縦断面図を示し、アルミナ−黒鉛質のノズ
ルにおいて、１はノズル本体、２は溶融シリカを
含有しないか又は溶融シリカを少なくしたノズル
内周孔側である。 第２図は他の実施態様であり、溶融シリカを含
有しないか又は溶融シリカを少なくした材質をさ
らに溶融浸漬部３にも設けたものである。 前記したノズル内周孔側２の材質は内周孔全長
にわたつて設けるのが最も効果的であるが、一部
を本体材質と同様になしてもよい。ノズル内周孔
２の材質の肉厚は限定されるものではないが、ノ
ズル全体の肉厚の1/2以上ではその分、本体１材
質部分が薄くなつて耐スポール性の効果が低減す
る。そこで、ノズル肉厚の1/2以下にすることが
好ましい。逆に薄過ぎると耐食性に劣るので、例
えば２mm以上とすることが望ましい。 第２図のように、さらに溶鋼浸漬部３を溶融シ
リカを含有しないか又は溶融シリカを少なくした
材質にする場合は、ノズル内周孔側２も合わせて
浸漬部全体を溶融シリカを含有しないか又は溶融
シリカを少なくした材質にするのが好ましい。 本発明ノズルに使用する材料について説明す
る。 アルミナはノズルに耐食性を付与する役割をも
つ。純度90wt％以上の電融品又は焼結品を主体
に使用する。好ましい割合は35〜90wt％であり、
35wt％未満では耐食性が不十分であり、90wt％
を超えるとその分、黒鉛の割合が少なくなつて耐
スポーリング性の低下傾向が見られる。 黒鉛はノズルの耐スポーリング性および耐食性
を付与する役割をもつ。その種類は固定炭素量
75wt％以上であれば天然・人工を問わず使用で
きる。例えばリン状黒鉛、土状黒鉛、電極層、人
造黒鉛などである。好ましい割合は10〜45wt％
であり、10wt％未満は、耐スポーリング性に劣
り、45wt％を超えると耐酸化性の面から好まし
くない。 溶融シリカは熱膨張性が極めて小さいために、
耐スポーリング性に効果がある。同じシリカ質で
あつても加熱溶融の処理を施さない石英原料など
を使用すると、シリカ成分が573℃でα型→β型
の転移を生じ、その転移に伴う変態によつて膨張
し、十分な耐スポーリング性が得られない。 本発明のノズルは本体に溶融シリカを10〜
35wt％含有させる。好ましくは16〜35wt％、さ
らに好ましくは20〜35wt％である。10wt％未満
では本体に必要な耐スポーリング性に劣り、
35wt％を超えると低融点物質の生成量が多くな
つて熱間強度が低下する。 本発明において本体１は、ほとんどの部分が溶
鋼流と直接接触しないので、溶融シリカの割合を
多くしても耐食性が低下しない。そのために本体
１中の溶融シリカの割合を多くして耐スポーリン
グ性を向上させ、その分、耐食性の低下の原因と
なる溶融シリカをノズル内周側に含有させないか
又は本体より低減させることが可能となつた。そ
の結果、全体として耐スポーリング性と耐食性を
兼ね備えたノズルを得ることができる。 これらの内周孔側および溶鋼浸漬部の材質につ
いて溶融シリカの具体的な割合は、本発明で限定
した範囲内でノズルの操業条件に合わせて決定す
ればよく、好ましくは8wt％以下とする。 各材質間の膨張差を緩和させるために、本体材
質に対する内周孔側あるいは溶鋼浸漬部の層間に
は両者の中間的な材質を介在させてもよい。 ノズルの配合組成は以上のとおりであるが、こ
の他にもノズル材質への添加として知られている
材料を、本発明効果を損なわない範囲で含有させ
てもよい。その材料としては、例えばカーボンブ
ラツク、炭化珪素、窒化ほう素、各種金属粉、ジ
ルコニア、ジルコン、フアイバー類、サイアロン
などである。 ノズルの製造は、以上の配合物に結合剤を外掛
で３〜25wt％程度添加し、常温又は加熱下で混
練し、加圧成形後、800〜1200℃程度で還元焼成
する。結合剤は、例えばピツチ、クレオソート
油、フエノール樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹
脂、ポリエステル樹脂、アクリロニトリル樹脂な
どが好ましい。 ノズルを本発明のように多層構造にするには、
例えば仕切板を使用して成形型内に異なる材質を
区分けして投入した後、両者を一体的に加圧成形
する。 以下、本発明の実施例とその比較例を挙げ、こ
れらの比較試験結果について説明する。 第１表は各例のノズル材質、第２表はその試験
結果である。各例ともに、第１表に示す配合物に
結合剤としてピツチを外掛で10wt％添加し、加
熱混練してラバープレス（1000Kg／cm2）後、還元
雰囲気下で1000℃×10時間焼成した。成形の際、
異なる材質の配合物間をかきまぜることで、その
境界部をボカシ状にした。ノズル形状は内径90mm
φ×外径15mmφ×長さ850mmとした。 実施例１〜６及び比較例１、２は第１図に示す
構造に統一した。本体材質と異質にした内周孔側
の厚みは、第１図に示すようにノズル全体の３分
の１とした。実施例７〜12は第２図のとおり、内
周孔側に加えて溶鋼浸漬部についても本体材質と
異質にした。この溶鋼浸漬部の寸法は、下端から
200mmとした。比較例３、４は第３図のとおりの
構造とし、ノズル下端から200mmまでの部分を本
体材質と異質にした。 第２表に示す試験結果からも明らかなように、
本発明実施例は耐スポーリング性および耐食性を
兼ね備え、耐用寿命が長い。また、軽量であるた
めにハンドリングに優れている。 これに対し比較例１は、本体材質の溶融シリカ
の割合が少ないために耐スポーリング性に劣る。
比較例２は本体に溶融シリカが全く含有されてい
ないために、さらに耐スポーリング性に劣る。比
較例３は材質がノズルの上下方向に異なるため、
層間にわずかなキレツが生じてもそのキレツ部分
が下方が脱離しやすい問題がある。比較例４は溶
鋼浸漬部にジルコニア−黒鉛質を配合したことで
重量が増し、ハンドリングが悪い。しかも、層間
にキレツが発生し、このキレツが耐用性低下の原
因の一つとなつた。
【表】
【表】
【表】
【表】
［効果］
本発明の鋳造ノズルがもつ効果は次のとおりで
ある。 本体１中の溶融シリカの割合を多くして耐ス
ポーリング性を向上させ、一方、ノズル内周側
は溶融シリカを含有させないか又は本体より低
減させる。その結果、全体として耐スポーリン
グ性と耐食性を兼ね備えたノズルを得ることが
できる。 各層の材質の相違は低膨張性の溶融シリカの
割合であることから、熱膨張差による層間キレ
ツが生じない。 本体の耐食性が向上したことで従来のように
比重の大きいジルコニア−黒鉛質を配設しなく
てもよく、ノズルが軽量化し、ハンドリングに
優れる。 鋳造用ノズルは長尺構造であり、溶融金属容
器に装着すると首の部分に応力が集中する。本
発明ノズルは軽量化でこの応力集中を小さく
し、使用中の首折れ事故が防止される。
ある。 本体１中の溶融シリカの割合を多くして耐ス
ポーリング性を向上させ、一方、ノズル内周側
は溶融シリカを含有させないか又は本体より低
減させる。その結果、全体として耐スポーリン
グ性と耐食性を兼ね備えたノズルを得ることが
できる。 各層の材質の相違は低膨張性の溶融シリカの
割合であることから、熱膨張差による層間キレ
ツが生じない。 本体の耐食性が向上したことで従来のように
比重の大きいジルコニア−黒鉛質を配設しなく
てもよく、ノズルが軽量化し、ハンドリングに
優れる。 鋳造用ノズルは長尺構造であり、溶融金属容
器に装着すると首の部分に応力が集中する。本
発明ノズルは軽量化でこの応力集中を小さく
し、使用中の首折れ事故が防止される。
第１図、第２図は、いずれも本発明実施例の溶
鋼鋳造用ノズルの縦断面図である。第３図は比較
例の溶鋼鋳造用ノズルの縦断面図である。 １……本体、２……ノズル内周孔側、３……溶
鋼浸漬部。
鋼鋳造用ノズルの縦断面図である。第３図は比較
例の溶鋼鋳造用ノズルの縦断面図である。 １……本体、２……ノズル内周孔側、３……溶
鋼浸漬部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アルミナ−黒鉛質の溶鋼鋳造用ノズルにおい
て、本体に溶融シリカを10〜35wt％含有し、ノ
ズルの内周孔側には溶融シリカを含有しないか又
は溶融シリカを前記本体より少なく含有した溶鋼
鋳造用ノズル。 ２ 溶鋼浸漬部が溶融シリカを含有しないか又は
溶融シリカを前記本体より少なく含有した特許請
求の範囲第１項記載の溶鋼鋳造用ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21750090A JPH03114639A (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | 溶鋼鋳造用ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21750090A JPH03114639A (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | 溶鋼鋳造用ノズル |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58234025A Division JPS60127261A (ja) | 1983-12-12 | 1983-12-12 | 溶鋼鋳造用ノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03114639A JPH03114639A (ja) | 1991-05-15 |
| JPH0579431B2 true JPH0579431B2 (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=16705212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21750090A Granted JPH03114639A (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | 溶鋼鋳造用ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03114639A (ja) |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6046060B2 (ja) * | 1977-08-02 | 1985-10-14 | 東芝セラミツクス株式会社 | エア−シ−ルパイプ |
| JPS5435176A (en) * | 1977-08-24 | 1979-03-15 | Hitachi Ltd | Depositing method by vacuum evaporation |
| JPS5532699U (ja) * | 1978-08-23 | 1980-03-03 | ||
| JPS5554244A (en) * | 1978-10-16 | 1980-04-21 | Nippon Rutsubo Kk | Two layer type immersion nozzle and production thereof |
| JPS55158858A (en) * | 1979-05-30 | 1980-12-10 | Akechi Ceramic Kk | Immersion nozzle for continuous casting of molten steel |
| JPS5641871A (en) * | 1979-09-13 | 1981-04-18 | Akechi Taikarenga Kk | Continuously casting immersion nozzle |
| JPS571550A (en) * | 1980-06-02 | 1982-01-06 | Harima Refract Co Ltd | Nozzle for continuous casting |
| JPS577868A (en) * | 1980-06-13 | 1982-01-16 | Harima Refractories Co Ltd | Manufacture of continuous casting nozzle |
| JPS5727967A (en) * | 1980-07-18 | 1982-02-15 | Nippon Steel Corp | Dipping nozzle for continuous casting |
| JPS5785658A (en) * | 1980-11-14 | 1982-05-28 | Nippon Steel Corp | Nozzle for casting |
| JPS57118068A (en) * | 1981-01-07 | 1982-07-22 | Tokyo Yogyo Kk | Refractories for molten metal |
| JPS58151368A (ja) * | 1982-03-01 | 1983-09-08 | 東芝セラミツクス株式会社 | 鋳鋼用連続鋳造用ノズル |
| JPH0830559B2 (ja) * | 1987-08-06 | 1996-03-27 | 凸版印刷株式会社 | 真空断熱材の製造方法 |
-
1990
- 1990-08-17 JP JP21750090A patent/JPH03114639A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03114639A (ja) | 1991-05-15 |
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