JPH07112251A - 連続鋳造用浸漬ノズル - Google Patents
連続鋳造用浸漬ノズルInfo
- Publication number
- JPH07112251A JPH07112251A JP5280281A JP28028193A JPH07112251A JP H07112251 A JPH07112251 A JP H07112251A JP 5280281 A JP5280281 A JP 5280281A JP 28028193 A JP28028193 A JP 28028193A JP H07112251 A JPH07112251 A JP H07112251A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder line
- powder
- zro
- continuous casting
- nozzle
- Prior art date
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- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明はパウダーライン部の耐食性及び耐ス
ポーリング性を確保した上で、操業性の高い浸漬ノズル
を提供することを目的とするものである。 【構成】 鋼の連続鋳造用浸漬ノズルにおいて、パウダ
ーライン部を工業的に不可避の成分を除いて、５０〜９
５％のＺｒＯ2 、４〜４０％のＣ、１〜３０％のβ−Ａ
ｌ2Ｏ3にした組成の耐火物で構成したことを特徴とする
連続鋳造用浸漬ノズル。
ポーリング性を確保した上で、操業性の高い浸漬ノズル
を提供することを目的とするものである。 【構成】 鋼の連続鋳造用浸漬ノズルにおいて、パウダ
ーライン部を工業的に不可避の成分を除いて、５０〜９
５％のＺｒＯ2 、４〜４０％のＣ、１〜３０％のβ−Ａ
ｌ2Ｏ3にした組成の耐火物で構成したことを特徴とする
連続鋳造用浸漬ノズル。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼の連続鋳造におい
て、溶鋼をタンディッシュからモールド内へ鋳込むため
に使用される浸漬ノズルに関するものである。
て、溶鋼をタンディッシュからモールド内へ鋳込むため
に使用される浸漬ノズルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、連続鋳造においては、溶鋼を酸化
させることなくタンディッシュからモールド内に供給す
るために、浸漬ノズルが利用されている。浸漬ノズルの
材質としては、Ａｌ2Ｏ3及びＣを主体とし、これに２０
％程度のＳｉＯ2 を含有するものが主流となっている。
しかし、モールド内では溶鋼の酸化防止、モールド・凝
固シェル間の潤滑を目的としてパウダーが使用されてお
り、浸漬ノズルのパウダーライン部には激しい局部溶損
が生じる。このため、特公平３−１９１８３号公報等に
示されているように、従来から耐食性に良好なＺｒＯ2
−Ｃ材質が浸漬ノズルのパウダーライン部に適用されて
きた。また、特開平２−９９２５２号公報においては、
パウダーライン部外表面にＺｒＯ2 、３Ａｌ2Ｏ3・２Ｓ
ｉＯ2 、Ａｌ2Ｏ3からなる溶損防止用スリーブを取り付
けた浸漬ノズルが提案され、効果を発揮している。
させることなくタンディッシュからモールド内に供給す
るために、浸漬ノズルが利用されている。浸漬ノズルの
材質としては、Ａｌ2Ｏ3及びＣを主体とし、これに２０
％程度のＳｉＯ2 を含有するものが主流となっている。
しかし、モールド内では溶鋼の酸化防止、モールド・凝
固シェル間の潤滑を目的としてパウダーが使用されてお
り、浸漬ノズルのパウダーライン部には激しい局部溶損
が生じる。このため、特公平３−１９１８３号公報等に
示されているように、従来から耐食性に良好なＺｒＯ2
−Ｃ材質が浸漬ノズルのパウダーライン部に適用されて
きた。また、特開平２−９９２５２号公報においては、
パウダーライン部外表面にＺｒＯ2 、３Ａｌ2Ｏ3・２Ｓ
ｉＯ2 、Ａｌ2Ｏ3からなる溶損防止用スリーブを取り付
けた浸漬ノズルが提案され、効果を発揮している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなＺｒＯ2 −Ｃ材質を適用した浸漬ノズルを用いて
も、連々鋳回数増加などの過酷な使用条件下では、パウ
ダーライン部の局部溶損がネックとなり、その他の部分
が使用できる状態にも関わらず、浸漬ノズルの使用限界
が決められている。また、この材質の耐火物において
は、ＺｒＯ2 含有率を上げると耐食性は向上するが、Ｚ
ｒＯ2 は高熱膨張性を示すため耐スポーリング性が低下
するといった問題が生じる。
うなＺｒＯ2 −Ｃ材質を適用した浸漬ノズルを用いて
も、連々鋳回数増加などの過酷な使用条件下では、パウ
ダーライン部の局部溶損がネックとなり、その他の部分
が使用できる状態にも関わらず、浸漬ノズルの使用限界
が決められている。また、この材質の耐火物において
は、ＺｒＯ2 含有率を上げると耐食性は向上するが、Ｚ
ｒＯ2 は高熱膨張性を示すため耐スポーリング性が低下
するといった問題が生じる。
【０００４】さらに、パウダーライン部外表面に溶損防
止用スリーブを取り付ける方法は、全体の重量が大きく
なること、さらに浸漬ノズル材質とスリーブ材質が異な
るため熱膨張率差に基づき割れが発生すること等、操業
上の問題点が多く残されている。これらの問題を鑑み、
本発明はパウダーライン部の耐食性及び耐スポーリング
性を確保した上で、操業性の高い浸漬ノズルを提供する
ことを目的とするものである。
止用スリーブを取り付ける方法は、全体の重量が大きく
なること、さらに浸漬ノズル材質とスリーブ材質が異な
るため熱膨張率差に基づき割れが発生すること等、操業
上の問題点が多く残されている。これらの問題を鑑み、
本発明はパウダーライン部の耐食性及び耐スポーリング
性を確保した上で、操業性の高い浸漬ノズルを提供する
ことを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、鋼の連続鋳造
用浸漬ノズルにおいて、パウダーライン部を工業的に不
可避の成分を除いて、５０〜９５％のＺｒＯ2 、４〜４
０％のＣ、１〜３０％のβ−Ａｌ2Ｏ3にした組成の耐火
物で構成したことを特徴とする連続鋳造用浸漬ノズルに
関するものである。
用浸漬ノズルにおいて、パウダーライン部を工業的に不
可避の成分を除いて、５０〜９５％のＺｒＯ2 、４〜４
０％のＣ、１〜３０％のβ−Ａｌ2Ｏ3にした組成の耐火
物で構成したことを特徴とする連続鋳造用浸漬ノズルに
関するものである。
【０００６】
【作用】本発明者等は、鋳造後の浸漬ノズルを詳細に観
察し、これを基にパウダーライン部の溶損機構を検討し
た結果、以下の知見を得た。パウダーライン部の溶損
は、単純にＺｒＯ2 とＣがパウダー中に溶解するのでは
なく、まずＺｒＯ2 とＣの一部が（１）式の反応に基づ
きガス化し、耐火物組織の多孔質化が起こる。
察し、これを基にパウダーライン部の溶損機構を検討し
た結果、以下の知見を得た。パウダーライン部の溶損
は、単純にＺｒＯ2 とＣがパウダー中に溶解するのでは
なく、まずＺｒＯ2 とＣの一部が（１）式の反応に基づ
きガス化し、耐火物組織の多孔質化が起こる。
【０００７】
【化１】 ＺｒＯ2（ｓ）＋Ｃ（ｓ）＝ＺｒＯ2（ｇ）＋ＣＯ（ｇ） （１）
【０００８】パウダーライン部の温度は、パウダーと接
触する表面側で最も高く、耐火物内部に向かうにつれて
低くなるため、反応の進行に伴い耐火物内部からのガス
発生量は低下してくる。その結果、多孔質化した耐火物
組織内にパウダーが侵入し、残留したＺｒＯ2 とＣを溶
解させる。これら２つの過程が次々と繰り返されること
により、パウダーライン部の局部溶損は急速に進行する
のである。
触する表面側で最も高く、耐火物内部に向かうにつれて
低くなるため、反応の進行に伴い耐火物内部からのガス
発生量は低下してくる。その結果、多孔質化した耐火物
組織内にパウダーが侵入し、残留したＺｒＯ2 とＣを溶
解させる。これら２つの過程が次々と繰り返されること
により、パウダーライン部の局部溶損は急速に進行する
のである。
【０００９】よって、パウダーライン部の溶損を抑制
し、浸漬ノズルの寿命を延長するためには、（１）式の
反応速度、または耐火物中へのパウダーの侵入速度を低
減する必要がある。しかし、（１）式の反応速度を低減
することは難しく、例えばＺｒＯ2 をＣａＯ等の別の酸
化物と化合させ、活量を低下させる方法を検討したが、
ＺｒＯ2 の融点が低下し、かえって耐食性を低下させる
結果となった。
し、浸漬ノズルの寿命を延長するためには、（１）式の
反応速度、または耐火物中へのパウダーの侵入速度を低
減する必要がある。しかし、（１）式の反応速度を低減
することは難しく、例えばＺｒＯ2 をＣａＯ等の別の酸
化物と化合させ、活量を低下させる方法を検討したが、
ＺｒＯ2 の融点が低下し、かえって耐食性を低下させる
結果となった。
【００１０】そこで、本発明者等は、パウダーの侵入速
度を低減させる方法について詳細な検討を行い、β−Ａ
ｌ2Ｏ3の添加物が有効であることを見出した。一般に、
β−Ａｌ2Ｏ3はα−Ａｌ2Ｏ3に比べて耐食性に劣ること
が知られている。しかし、このβ−Ａｌ2Ｏ3をパウダー
ライン部に添加すると、温度の上昇に伴い平盤状からパ
ウダーに対して活性度の高い針状のα−Ａｌ2Ｏ3に変化
し、耐火物組織内に侵入してくるパウダー中に急速に溶
け込む。その結果、パウダーはアルミナリッチに改質さ
れ、融点が上昇すると共に粘性が高くなり、耐火物内へ
のパウダー侵入を抑制できる。
度を低減させる方法について詳細な検討を行い、β−Ａ
ｌ2Ｏ3の添加物が有効であることを見出した。一般に、
β−Ａｌ2Ｏ3はα−Ａｌ2Ｏ3に比べて耐食性に劣ること
が知られている。しかし、このβ−Ａｌ2Ｏ3をパウダー
ライン部に添加すると、温度の上昇に伴い平盤状からパ
ウダーに対して活性度の高い針状のα−Ａｌ2Ｏ3に変化
し、耐火物組織内に侵入してくるパウダー中に急速に溶
け込む。その結果、パウダーはアルミナリッチに改質さ
れ、融点が上昇すると共に粘性が高くなり、耐火物内へ
のパウダー侵入を抑制できる。
【００１１】本発明において、パウダーライン部へのβ
−Ａｌ2Ｏ3の添加量は１〜３０％にする必要がある。こ
れは、１％未満ではβ−Ａｌ2Ｏ3添加による溶損防止効
果が得られず、反対に３０％を超えると耐食性が低下す
るためである。また、パウダーライン部のＺｒＯ2 含有
率は５０〜９５％であり、５０％未満では耐食性が低下
し、反対に９５％を超えると耐スポーリング性が低下す
る。さらに、耐火物中のＣは耐スポーリング性確保の点
から４％以上添加する必要があるが、Ｃ含有率が４０％
を超えると耐食性は低下する。よって、パウダーライン
部の最適なＣ含有率は４〜４０％である。
−Ａｌ2Ｏ3の添加量は１〜３０％にする必要がある。こ
れは、１％未満ではβ−Ａｌ2Ｏ3添加による溶損防止効
果が得られず、反対に３０％を超えると耐食性が低下す
るためである。また、パウダーライン部のＺｒＯ2 含有
率は５０〜９５％であり、５０％未満では耐食性が低下
し、反対に９５％を超えると耐スポーリング性が低下す
る。さらに、耐火物中のＣは耐スポーリング性確保の点
から４％以上添加する必要があるが、Ｃ含有率が４０％
を超えると耐食性は低下する。よって、パウダーライン
部の最適なＣ含有率は４〜４０％である。
【００１２】浸漬ノズルにおいてパウダーライン部の基
本的な成分は以上であるが、この他にもノズル材質への
添加物として既に知られている材料、例えばＭｇＯ等を
本発明の効果を損なわない範囲で含有させてもよい。ま
た、浸漬ノズル本体については、本発明の材質を適用し
てもよいが、ＺｒＯ2 含有率が高いため浸漬ノズル全体
の重量が増し、さらにコストも高くなるため、従来のＡ
ｌ2Ｏ3−Ｃ材質で十分である。
本的な成分は以上であるが、この他にもノズル材質への
添加物として既に知られている材料、例えばＭｇＯ等を
本発明の効果を損なわない範囲で含有させてもよい。ま
た、浸漬ノズル本体については、本発明の材質を適用し
てもよいが、ＺｒＯ2 含有率が高いため浸漬ノズル全体
の重量が増し、さらにコストも高くなるため、従来のＡ
ｌ2Ｏ3−Ｃ材質で十分である。
【００１３】
【実施例】以下に、実施例及び比較例を挙げて、本発明
について説明する。表１に示す原料含有物の結合剤を外
掛けで１０％添加して混練し、アイソスタティックプレ
スを用いて１．０ｔ／ｃｍ2 の圧力で浸漬ノズル形状に
成形した。なお、パウダーライン部を除く浸漬ノズル本
体はＡｌ2Ｏ3を５０％、Ｃを２５％、ＳｉＯ2 を２５％
含有するＡｌ2Ｏ3−Ｃ材質に統一した。
について説明する。表１に示す原料含有物の結合剤を外
掛けで１０％添加して混練し、アイソスタティックプレ
スを用いて１．０ｔ／ｃｍ2 の圧力で浸漬ノズル形状に
成形した。なお、パウダーライン部を除く浸漬ノズル本
体はＡｌ2Ｏ3を５０％、Ｃを２５％、ＳｉＯ2 を２５％
含有するＡｌ2Ｏ3−Ｃ材質に統一した。
【００１４】
【表１】
【００１５】さらに、この成形体を１２００℃の温度で
還元焼成し、連続鋳造用浸漬ノズル（外径１８５ｍｍ
φ、内径９０ｍｍφ、吐出孔径７０ｍｍφ、吐出孔角度
３５度の逆Ｙ型ノズル）を作成した。このようにして得
られた浸漬ノズルを用いて、炭素濃度３０ｐｐｍの極低
炭素鋼を４００分間鋳造した。鋳造後の浸漬ノズルを回
収し、パウダーライン部の厚みを測定することにより溶
損速度を算出した。
還元焼成し、連続鋳造用浸漬ノズル（外径１８５ｍｍ
φ、内径９０ｍｍφ、吐出孔径７０ｍｍφ、吐出孔角度
３５度の逆Ｙ型ノズル）を作成した。このようにして得
られた浸漬ノズルを用いて、炭素濃度３０ｐｐｍの極低
炭素鋼を４００分間鋳造した。鋳造後の浸漬ノズルを回
収し、パウダーライン部の厚みを測定することにより溶
損速度を算出した。
【００１６】表１に示す如く、実施例は浸漬ノズルのパ
ウダーライン部を工業的に不可避の成分を除いて、５０
〜９５％のＺｒＯ2 、４〜４０％のＣ、１〜３０％のβ
−Ａｌ2Ｏ3にした組成の耐火物で構成したことにより、
パウダーライン部の溶損量を大幅に低減できた。
ウダーライン部を工業的に不可避の成分を除いて、５０
〜９５％のＺｒＯ2 、４〜４０％のＣ、１〜３０％のβ
−Ａｌ2Ｏ3にした組成の耐火物で構成したことにより、
パウダーライン部の溶損量を大幅に低減できた。
【００１７】これに対し、比較例１はＣ含有率が４０％
を超え、さらにＺｒＯ2 含有率が５０％未満であったた
め耐食性が低下し、パウダーライン部の溶損は大きくな
った。このため、鋳造開始後２１０分でパウダーライン
部に亀裂が発生し、鋳造を停止した。比較例２はＣ含有
率が４％未満、ＺｒＯ2 含有率が９５％を超えたため耐
スポーリング性が低下し、鋳造開始時にパウダーライン
部に亀裂が発生し鋳造できなかった。また、比較例３は
β−Ａｌ2Ｏ3の含有率が１％未満であったため、パウダ
ーライン部の耐食性が低下した。このため、鋳造開始後
２３０分でパウダーライン部に亀裂が発生し、鋳造を停
止した。
を超え、さらにＺｒＯ2 含有率が５０％未満であったた
め耐食性が低下し、パウダーライン部の溶損は大きくな
った。このため、鋳造開始後２１０分でパウダーライン
部に亀裂が発生し、鋳造を停止した。比較例２はＣ含有
率が４％未満、ＺｒＯ2 含有率が９５％を超えたため耐
スポーリング性が低下し、鋳造開始時にパウダーライン
部に亀裂が発生し鋳造できなかった。また、比較例３は
β−Ａｌ2Ｏ3の含有率が１％未満であったため、パウダ
ーライン部の耐食性が低下した。このため、鋳造開始後
２３０分でパウダーライン部に亀裂が発生し、鋳造を停
止した。
【００１８】
【発明の効果】以上に説明したように、連続鋳造用浸漬
ノズルによれば、パウダーライン部の溶損を安定して低
減でき、ノズル寿命は従来に比べて格段に向上する。こ
れにより、連続で鋳造できる溶鋼量が増加し、鋳造開始
時と終了時の種々の非定常作業がなくなるため、操業面
でも有効な浸漬ノズルを提供できる。
ノズルによれば、パウダーライン部の溶損を安定して低
減でき、ノズル寿命は従来に比べて格段に向上する。こ
れにより、連続で鋳造できる溶鋼量が増加し、鋳造開始
時と終了時の種々の非定常作業がなくなるため、操業面
でも有効な浸漬ノズルを提供できる。
Claims (1)
- 【請求項１】 鋼の連続鋳造用浸漬ノズルにおいて、パ
ウダーライン部を工業的に不可避の成分を除いて、５０
〜９５％のＺｒＯ2 、４〜４０％のＣ、１〜３０％のβ
−Ａｌ2Ｏ3にした組成の耐火物で構成したことを特徴と
する連続鋳造用浸漬ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5280281A JPH07112251A (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | 連続鋳造用浸漬ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5280281A JPH07112251A (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | 連続鋳造用浸漬ノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07112251A true JPH07112251A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17622806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5280281A Withdrawn JPH07112251A (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | 連続鋳造用浸漬ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07112251A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102584301A (zh) * | 2012-03-09 | 2012-07-18 | 西安建筑科技大学 | 一种氧化锆质定径水口制备方法 |
| JP2012187622A (ja) * | 2011-03-14 | 2012-10-04 | Akechi Ceramics Co Ltd | 連続鋳造用ノズル |
| CN111168050A (zh) * | 2020-01-10 | 2020-05-19 | 江苏沙钢集团有限公司 | 一种用于薄带连铸的高耐蚀核心水口及其制造方法 |
-
1993
- 1993-10-14 JP JP5280281A patent/JPH07112251A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012187622A (ja) * | 2011-03-14 | 2012-10-04 | Akechi Ceramics Co Ltd | 連続鋳造用ノズル |
| CN102584301A (zh) * | 2012-03-09 | 2012-07-18 | 西安建筑科技大学 | 一种氧化锆质定径水口制备方法 |
| CN111168050A (zh) * | 2020-01-10 | 2020-05-19 | 江苏沙钢集团有限公司 | 一种用于薄带连铸的高耐蚀核心水口及其制造方法 |
| CN111168050B (zh) * | 2020-01-10 | 2022-06-10 | 江苏沙钢集团有限公司 | 一种用于薄带连铸的高耐蚀核心水口及其制造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001226 |