JPH0647507A - スライディングノズル用下部ノズル - Google Patents
スライディングノズル用下部ノズルInfo
- Publication number
- JPH0647507A JPH0647507A JP4208270A JP20827092A JPH0647507A JP H0647507 A JPH0647507 A JP H0647507A JP 4208270 A JP4208270 A JP 4208270A JP 20827092 A JP20827092 A JP 20827092A JP H0647507 A JPH0647507 A JP H0647507A
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- JP
- Japan
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- lower nozzle
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- cao
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- Pending
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- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 スライディングノズルの下部ノズル材として
ＺｒＯ2 −ＣａＯ系耐火材を選択するに際して、配合さ
れたＣａＯによる消化の問題の解決。 【構成】 ＺｒＯ2 成分が７５〜９０重量％、ＣａＯ成
分が１０〜２５重量％からなり、フリーライムを含まな
い耐火材９０重量％以上とした。ＳＮ下部ノズル本体は
従来のＡｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系材質とし、ＳＮ下部ノズ
ルとして最も重要なノズル孔周辺のみをＺＣ耐火材を使
用した材質とするか、あるいは、溶融金属通湯孔を有す
るリング状のスリーブ材を形成し、このスリーブ材を下
部ノズル本体に挿入固定する構造のものとすることによ
って、ＳＮ下部ノズルのノズル孔閉塞を防止すると共
に、スポーリングによる亀裂を防ぎ、作業性も改善され
る。
ＺｒＯ2 −ＣａＯ系耐火材を選択するに際して、配合さ
れたＣａＯによる消化の問題の解決。 【構成】 ＺｒＯ2 成分が７５〜９０重量％、ＣａＯ成
分が１０〜２５重量％からなり、フリーライムを含まな
い耐火材９０重量％以上とした。ＳＮ下部ノズル本体は
従来のＡｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系材質とし、ＳＮ下部ノズ
ルとして最も重要なノズル孔周辺のみをＺＣ耐火材を使
用した材質とするか、あるいは、溶融金属通湯孔を有す
るリング状のスリーブ材を形成し、このスリーブ材を下
部ノズル本体に挿入固定する構造のものとすることによ
って、ＳＮ下部ノズルのノズル孔閉塞を防止すると共
に、スポーリングによる亀裂を防ぎ、作業性も改善され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶鋼の連続鋳造に際し
ての流出溶鋼の制御に使用するスライディングノズル
（ＳＮ）の下部ノズル、とくに、この下部ノズルを構成
する耐火物の組成に関する。
ての流出溶鋼の制御に使用するスライディングノズル
（ＳＮ）の下部ノズル、とくに、この下部ノズルを構成
する耐火物の組成に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＳＮの下部ノズルを構成する耐火
物の主原料として、アルミナ，ムライト，バンケツ，シ
ャモット等のＡｌ2 Ｏ3 を主体とし、ＳｉＯ2 を含有す
るものが使用されてきた。ところが、耐火物中の過剰な
ＳｉＯ2 成分は酸素供給源として溶鋼中のＡｌをＡｌ2
Ｏ3 に変え、また、耐火物中のＡｌ2 Ｏ3 成分が核にな
って、溶鋼中に形成されたＡｌ2 Ｏ3 の下部ノズル孔付
近への付着を促進して閉塞を引き起こす。
物の主原料として、アルミナ，ムライト，バンケツ，シ
ャモット等のＡｌ2 Ｏ3 を主体とし、ＳｉＯ2 を含有す
るものが使用されてきた。ところが、耐火物中の過剰な
ＳｉＯ2 成分は酸素供給源として溶鋼中のＡｌをＡｌ2
Ｏ3 に変え、また、耐火物中のＡｌ2 Ｏ3 成分が核にな
って、溶鋼中に形成されたＡｌ2 Ｏ3 の下部ノズル孔付
近への付着を促進して閉塞を引き起こす。
【０００３】この下部ノズルの閉塞の問題を解決するに
は、Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 を含有しない耐火材を主原料
とすることが必要となる。
は、Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 を含有しない耐火材を主原料
とすることが必要となる。
【０００４】そのような耐火材としては、ＭｇＯ，Ｚｒ
Ｏ2 が考えられるが、このうち、ＭｇＯ成分は、溶鋼中
のＡｌと反応して２次スピネルを生成する。この２次ス
ピネルもまたノズル孔内壁に付着し閉塞の要因となる。
Ｏ2 が考えられるが、このうち、ＭｇＯ成分は、溶鋼中
のＡｌと反応して２次スピネルを生成する。この２次ス
ピネルもまたノズル孔内壁に付着し閉塞の要因となる。
【０００５】ＺｒＯ2 質の場合には、反応生成物による
ノズル孔閉塞の問題はないが、純粋ないわゆる未安定の
ＺｒＯ2 では、加熱、冷却の際の相転移に伴う急激な体
積変化のために製造の際の歩留りが低く、このためＺｒ
Ｏ2 質耐火材を下部ノズル用として使用する際には、Ｚ
ｒＯ2 の安定化度を高める必要がある。
ノズル孔閉塞の問題はないが、純粋ないわゆる未安定の
ＺｒＯ2 では、加熱、冷却の際の相転移に伴う急激な体
積変化のために製造の際の歩留りが低く、このためＺｒ
Ｏ2 質耐火材を下部ノズル用として使用する際には、Ｚ
ｒＯ2 の安定化度を高める必要がある。
【０００６】ＺｒＯ2 の安定化剤としては、ＣａＯ，Ｍ
ｇＯ等のアルカリ土類金属酸化物、Ｙ2 Ｏ3 ，ＣｅＯ2
等の稀土類金属酸化物があるが、ＭｇＯは２次スピネル
生成の原因となり使用できず、また、稀土類金属酸化物
は高価であるという欠点がある。
ｇＯ等のアルカリ土類金属酸化物、Ｙ2 Ｏ3 ，ＣｅＯ2
等の稀土類金属酸化物があるが、ＭｇＯは２次スピネル
生成の原因となり使用できず、また、稀土類金属酸化物
は高価であるという欠点がある。
【０００７】したがって、これらの安定化剤の中で、Ｃ
ａＯがＺｒＯ2 の安定化剤として有効である。それだけ
でなく、れんが，溶鋼界面で溶鋼中のＡｌと反応してＡ
ｌ2Ｏ3 −ＣａＯ系の低融点物質を生成してＡｌ2 Ｏ3
の付着を防止するという点から下ノズル構成材としてＺ
ｒＯ2 −ＣａＯ系耐火材（ＺＣ耐火材）を主原料とする
ことが最も有効な手段である。
ａＯがＺｒＯ2 の安定化剤として有効である。それだけ
でなく、れんが，溶鋼界面で溶鋼中のＡｌと反応してＡ
ｌ2Ｏ3 −ＣａＯ系の低融点物質を生成してＡｌ2 Ｏ3
の付着を防止するという点から下ノズル構成材としてＺ
ｒＯ2 −ＣａＯ系耐火材（ＺＣ耐火材）を主原料とする
ことが最も有効な手段である。
【０００８】しかしながら、かかるＺＣ耐火材の欠点と
して、ＣａＯを過剰に含有する場合のＣａＯの消化及び
耐食性低下の問題がある。
して、ＣａＯを過剰に含有する場合のＣａＯの消化及び
耐食性低下の問題がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、以上
のような過程を経てスライディングノズルの下部ノズル
材としてＺＣ耐火材を選択するに際して、配合するＣａ
Ｏの消化及び耐食性低下の問題を解決することにある。
のような過程を経てスライディングノズルの下部ノズル
材としてＺＣ耐火材を選択するに際して、配合するＣａ
Ｏの消化及び耐食性低下の問題を解決することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、ＺｒＯ2 成分
が７５〜９０重量％、ＣａＯ成分が１０〜２５重量％か
らなり、フリーライムを含まない耐火材を９０重量部以
上としたことによって、上記目的を解決した。
が７５〜９０重量％、ＣａＯ成分が１０〜２５重量％か
らなり、フリーライムを含まない耐火材を９０重量部以
上としたことによって、上記目的を解決した。
【００１１】また、上記成分からなる耐火材を主原料と
して用いて、ＳＮ下部ノズルを製造する際に、バインダ
ーとして、フェノール樹脂，ポリビニルアルコール等の
有機バインダー、水ガラス，燐酸アルミ等の無機バイン
ダーを使用することが可能である。また、れんが、溶鋼
界面において、低融点物質生成を促進し、また、生成物
の融点を更に低下させるため、ＣａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 系，
ＣａＯ−ＳｉＯ2 系，Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系等の耐火
材、ＣａＦ2 ，Ｂ4 Ｃ，ＢＮ等の非酸化物耐火材を使用
することが可能である。しかしながら、添加量が１０重
量部を超えると耐食性が著しく低下し、下部ノズルとし
ての使用に耐えられなくなる。
して用いて、ＳＮ下部ノズルを製造する際に、バインダ
ーとして、フェノール樹脂，ポリビニルアルコール等の
有機バインダー、水ガラス，燐酸アルミ等の無機バイン
ダーを使用することが可能である。また、れんが、溶鋼
界面において、低融点物質生成を促進し、また、生成物
の融点を更に低下させるため、ＣａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 系，
ＣａＯ−ＳｉＯ2 系，Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系等の耐火
材、ＣａＦ2 ，Ｂ4 Ｃ，ＢＮ等の非酸化物耐火材を使用
することが可能である。しかしながら、添加量が１０重
量部を超えると耐食性が著しく低下し、下部ノズルとし
ての使用に耐えられなくなる。
【００１２】また、強度発現のために、金属Ｓｉ，金属
Ａｌ，Ａｌ−Ｍｇ合金等の金属、合金、ピッチ，カーボ
ンブラック等のカーボン粉末を使用することが可能であ
る。
Ａｌ，Ａｌ−Ｍｇ合金等の金属、合金、ピッチ，カーボ
ンブラック等のカーボン粉末を使用することが可能であ
る。
【００１３】しかしながら、金属の添加量が多いと、非
金属介在物付着の核となるばかりでなく、耐スポーリン
グ性も低下する。また、カーボン粉末の添加量が多い
と、耐酸化性が低下し、溶鋼流による内孔摩耗の進行が
著しい。
金属介在物付着の核となるばかりでなく、耐スポーリン
グ性も低下する。また、カーボン粉末の添加量が多い
と、耐酸化性が低下し、溶鋼流による内孔摩耗の進行が
著しい。
【００１４】したがって、これら金属、合金、カーボン
粉末の添加量は１０重量部以下でなければならない。
粉末の添加量は１０重量部以下でなければならない。
【００１５】更に、以上のような原料で構成された配合
物を混練，成形した後、必要に応じて加熱処理すること
ができる。加熱処理温度は加熱によるバインダーの強度
発現が始まる１８０℃から焼結によりボンドが生成する
２０００℃の間が適当である。また、焼成雰囲気は、酸
化雰囲気、還元雰囲気を任意に選択できる。
物を混練，成形した後、必要に応じて加熱処理すること
ができる。加熱処理温度は加熱によるバインダーの強度
発現が始まる１８０℃から焼結によりボンドが生成する
２０００℃の間が適当である。また、焼成雰囲気は、酸
化雰囲気、還元雰囲気を任意に選択できる。
【００１６】焼成後の組織の緻密化を図るために、必要
に応じてピッチ，タール，フェノール樹脂等を含浸する
こともできる。
に応じてピッチ，タール，フェノール樹脂等を含浸する
こともできる。
【００１７】ＺｒＯ2 を主成分としているために、これ
によって下部ノズルを形成した際非常に重いものとな
り、使用時の作業性の低下を招く危険性がある。また、
本発明の組成のものは、従来のＡｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系
材質と比較すると、耐スポーリング性に劣る。
によって下部ノズルを形成した際非常に重いものとな
り、使用時の作業性の低下を招く危険性がある。また、
本発明の組成のものは、従来のＡｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系
材質と比較すると、耐スポーリング性に劣る。
【００１８】重量及び使用時の熱負荷を軽減するため
に、ＳＮ下部ノズル本体は従来のＡｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2
系材質とし、ＳＮ下部ノズルとして最も重要なノズル孔
周辺のみをＺＣ耐火材を使用した材質とするか、あるい
は、溶融金属通湯孔を有するリング状のスリーブ材を形
成し、このスリーブ材をＡｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系材質か
らなる下部ノズル本体に挿入固定する構造のものとする
ことができる。
に、ＳＮ下部ノズル本体は従来のＡｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2
系材質とし、ＳＮ下部ノズルとして最も重要なノズル孔
周辺のみをＺＣ耐火材を使用した材質とするか、あるい
は、溶融金属通湯孔を有するリング状のスリーブ材を形
成し、このスリーブ材をＡｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系材質か
らなる下部ノズル本体に挿入固定する構造のものとする
ことができる。
【００１９】
【作用】上記の組成とすることによって、Ａｌ2 Ｏ3 ，
スピネルの生成核を生じさせずにノズル孔閉塞を防ぎ、
また稼動面での低融点物質の過剰生成を抑制して、下部
ノズルのノズル孔の異常溶損を防ぐことができる。
スピネルの生成核を生じさせずにノズル孔閉塞を防ぎ、
また稼動面での低融点物質の過剰生成を抑制して、下部
ノズルのノズル孔の異常溶損を防ぐことができる。
【００２０】
【実施例】表１に示すように、それぞれ、ＣａＯの含有
量を８重量％，１０重量％，２５重量％，２７重量％に
変えたＣａＺｒＯ3 （ＺＣ）原料ａ〜ｄを用いて、それ
ぞれ、ＣａＯ含有量１０重量％，２５重量％，２０．５
重量％，８重量％，２７重量％の組成を有する耐火材
で、外掛２重量％のフェノール樹脂を混合して、一軸加
圧式油圧成形機を用いてリング状スリーブに成形、焼成
した。さらに、Ａｌ2Ｏ3 −ＳｉＯ2 系材質の下部ノズ
ル本体に前記ＺｒＯ2 −ＣａＯ系リング状スリーブを挿
入固定した構造を有するスライディングノズル（ＳＮ）
を作成した。
量を８重量％，１０重量％，２５重量％，２７重量％に
変えたＣａＺｒＯ3 （ＺＣ）原料ａ〜ｄを用いて、それ
ぞれ、ＣａＯ含有量１０重量％，２５重量％，２０．５
重量％，８重量％，２７重量％の組成を有する耐火材
で、外掛２重量％のフェノール樹脂を混合して、一軸加
圧式油圧成形機を用いてリング状スリーブに成形、焼成
した。さらに、Ａｌ2Ｏ3 −ＳｉＯ2 系材質の下部ノズ
ル本体に前記ＺｒＯ2 −ＣａＯ系リング状スリーブを挿
入固定した構造を有するスライディングノズル（ＳＮ）
を作成した。
【００２１】
【表１】 それぞれのＺｒＯ2 −ＣａＯ系リング状スリーブ作成試
料の特性を同表に示す。これらの試料を容量３０ｔのタ
ンディッシュのＳＮ下部ノズルとして実炉使用に供し、
低炭Ａｌキルド鋼５連鋳の条件で使用した結果、本発明
のものはアルミナの付着量がノズル閉塞又は溶鋼流量制
御が困難にならない程度に軽微であるのに対して、比較
例１のものは、溶鋼流量制御が不可能となる程度に甚大
であった。また、比較例２のものは製造後消化し、実炉
使用に供することができなかった。
料の特性を同表に示す。これらの試料を容量３０ｔのタ
ンディッシュのＳＮ下部ノズルとして実炉使用に供し、
低炭Ａｌキルド鋼５連鋳の条件で使用した結果、本発明
のものはアルミナの付着量がノズル閉塞又は溶鋼流量制
御が困難にならない程度に軽微であるのに対して、比較
例１のものは、溶鋼流量制御が不可能となる程度に甚大
であった。また、比較例２のものは製造後消化し、実炉
使用に供することができなかった。
【００２２】比較例３も耐スポーリング性に劣り、実炉
使用で付着が多い。
使用で付着が多い。
【００２３】また、表２に示すように、ＣａＯ含有量２
５％のＺＣ原料を主原料とし、ＣａＦ2 ，金属Ｓｉ，ピ
ッチカーボンを、その合量として各々８重量％，１５重
量％添加した耐火材で、外掛２重量％のフェノール樹脂
を混合して、一軸加圧式油圧成形機を用いてノズル形状
に成形し、黒鉛に充填し還元焼成した。
５％のＺＣ原料を主原料とし、ＣａＦ2 ，金属Ｓｉ，ピ
ッチカーボンを、その合量として各々８重量％，１５重
量％添加した耐火材で、外掛２重量％のフェノール樹脂
を混合して、一軸加圧式油圧成形機を用いてノズル形状
に成形し、黒鉛に充填し還元焼成した。
【００２４】
【表２】 実施例４に示す材質は、ＺＣ原料以外の残部として、弗
化カルシウムを８重量部添加したものであり、実施例５
に示す材質は、弗化カルシウム，金属Ｓｉ，粉末ピッチ
の合量が８重量部となるようにしたものである。いずれ
の材質も本発明の範囲内の材質である。比較例４に示す
材質は、弗化カルシウムを１５重量部添加したものであ
り、比較例５に示す材質は、弗化カルシウム，金属Ｓ
ｉ，粉末ピッチの合量が１５重量部となるようにしたも
のである。いずれの材質も本発明の範囲外の材質であ
る。
化カルシウムを８重量部添加したものであり、実施例５
に示す材質は、弗化カルシウム，金属Ｓｉ，粉末ピッチ
の合量が８重量部となるようにしたものである。いずれ
の材質も本発明の範囲内の材質である。比較例４に示す
材質は、弗化カルシウムを１５重量部添加したものであ
り、比較例５に示す材質は、弗化カルシウム，金属Ｓ
ｉ，粉末ピッチの合量が１５重量部となるようにしたも
のである。いずれの材質も本発明の範囲外の材質であ
る。
【００２５】これらの材質からなるノズル耐火物を、５
０ｔタンディッシュのＳＮ下部ノズルとして実炉使用に
供した。実施例４及び５の材質は、ノズル内孔への非金
属介在物付着が軽微であり、ノズル内孔の拡大も比較的
軽微であった。比較例４の材質は、耐火性不良であり、
孔径拡大が顕著であった。比較例５の材質は、ノズル内
孔への非金属介在物付着が他の材質よりも顕著であっ
た。また、比較例５の材質は使用後、上端のプレートと
の接合部及び下端の浸漬ノズルとの接合部において、酸
化に起因する強度低下のために摩耗状の損耗が認められ
た。
０ｔタンディッシュのＳＮ下部ノズルとして実炉使用に
供した。実施例４及び５の材質は、ノズル内孔への非金
属介在物付着が軽微であり、ノズル内孔の拡大も比較的
軽微であった。比較例４の材質は、耐火性不良であり、
孔径拡大が顕著であった。比較例５の材質は、ノズル内
孔への非金属介在物付着が他の材質よりも顕著であっ
た。また、比較例５の材質は使用後、上端のプレートと
の接合部及び下端の浸漬ノズルとの接合部において、酸
化に起因する強度低下のために摩耗状の損耗が認められ
た。
【００２６】
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏する。
【００２７】（１）下部ノズルの溶融金属通湯孔へのア
ルミナの付着による閉塞を効果的に防止でき、これによ
って、設備の耐用性が向上する。
ルミナの付着による閉塞を効果的に防止でき、これによ
って、設備の耐用性が向上する。
【００２８】（２）Ａｌ含有量の多い溶鋼、たとえば、
低炭素Ａｌキルド鋼処理に使用してもアルミナによる付
着閉塞が生じることがない。
低炭素Ａｌキルド鋼処理に使用してもアルミナによる付
着閉塞が生じることがない。
【００２９】（３）とくに、ＳＮ下部ノズルの溶融金属
通過孔部分のみに適用することによって、それ自体が軽
量となり、ノズル孔閉塞を防止すると共に、スポーリン
グによる亀裂を防ぎ、作業性も改善される。
通過孔部分のみに適用することによって、それ自体が軽
量となり、ノズル孔閉塞を防止すると共に、スポーリン
グによる亀裂を防ぎ、作業性も改善される。
【００３０】（４）ＣａＯ成分を２５重量％以上とする
ことで、ＺｒＯ2 −ＣａＯ原料としてフリーライムを含
有せず、下部ノズルの消化を防止することができる。
ことで、ＺｒＯ2 −ＣａＯ原料としてフリーライムを含
有せず、下部ノズルの消化を防止することができる。
フロントページの続き (72)発明者 内村 光雄 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 山田 泰宏 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内
Claims (2)
- 【請求項１】 ＺｒＯ2 成分７５〜９０重量％、ＣａＯ
成分１０〜２５重量％からなり、フリーライムを含まな
い耐火材９０重量％以上からなるスライディングノズル
用下部ノズル。 - 【請求項２】 ＺｒＯ2 成分７５〜９０重量％、ＣａＯ
成分１０〜２５重量％からなり、フリーライムを含まな
い耐火材９０重量％以上からなる耐火物をリング状スリ
ーブに形成して、下部ノズル本体に挿入固定して溶融金
属通湯孔を形成したスライディングノズル用下部ノズ
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4208270A JPH0647507A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | スライディングノズル用下部ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4208270A JPH0647507A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | スライディングノズル用下部ノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0647507A true JPH0647507A (ja) | 1994-02-22 |
Family
ID=16553467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4208270A Pending JPH0647507A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | スライディングノズル用下部ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0647507A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10314905A (ja) * | 1997-05-19 | 1998-12-02 | Shinagawa Refract Co Ltd | 鋼の連続鋳造用ノズル |
-
1992
- 1992-08-04 JP JP4208270A patent/JPH0647507A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10314905A (ja) * | 1997-05-19 | 1998-12-02 | Shinagawa Refract Co Ltd | 鋼の連続鋳造用ノズル |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010316 |