JPH07214256A - Nozzle for continuous casting - Google Patents
Nozzle for continuous castingInfo
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- JPH07214256A JPH07214256A JP6033224A JP3322494A JPH07214256A JP H07214256 A JPH07214256 A JP H07214256A JP 6033224 A JP6033224 A JP 6033224A JP 3322494 A JP3322494 A JP 3322494A JP H07214256 A JPH07214256 A JP H07214256A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 連続鋳造用ロングノズルと浸漬ノズルの、溶
融金属のメニスカス部分と接する界面付近(スラグライ
ン部)に用いる耐火物の耐用性を向上させるノズル構造
に関する。耐スポール性と耐食性の相反する特性を同時
に満足する耐火物構造を提供し、耐用性を向上させた。
【構成】 高耐食性耐火物を高耐スポール性耐火物の内
部に埋設した三重構造耐火物とした。
(57) [Summary] [Objective] The present invention relates to a nozzle structure for improving the durability of a refractory material used in the vicinity of an interface (slag line portion) in contact with a meniscus portion of a molten metal between a long nozzle for continuous casting and a dipping nozzle. By providing a refractory structure that satisfies the contradictory characteristics of spall resistance and corrosion resistance at the same time, we have improved durability. [Structure] A triple structure refractory in which the highly corrosion resistant refractory is embedded inside the high spall resistant refractory.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属の連続鋳造に
用いるロングノズル(取鍋からタンデッシュに溶融金属
を注入する時に用いるノズルである。)、および浸漬ノ
ズル(タンデッシュから鋳型に溶融金属を注入する時に
用いるノズルである。)が、溶融金属メニスカス部分と
接触する部分(スラグライン部)に用いるノズル耐火物
の耐用性を高めた連続鋳造用ノズルに関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a long nozzle used for continuous casting of molten metal (a nozzle used when pouring molten metal from a ladle into a tundish) and an immersion nozzle (molten metal is poured from a tundish into a mold). Nozzle used when injecting) relates to a nozzle for continuous casting in which the durability of a nozzle refractory used in a portion (slag line portion) in contact with a molten metal meniscus portion is improved.
【0002】[0002]
【従来の技術】高温の溶融金属やスラグと直接接触す
る、ロングノズル、および浸漬ノズルに用いる耐火物に
要求される品質特性は、優れた耐熱スポーリング性、及
び高い耐食性等である。これらのノズルは共に溶融金属
やスラグ内に浸漬して使用するが、特に、ノズルのスラ
グライン部に位置する耐火物は高温の流動溶融金属によ
るノズル内孔の溶損のみならず、ノズル外表面も溶融金
属表面に浮遊したスラグ中の化学的浸食性の強い酸化物
成分によって浸食を受ける。2. Description of the Related Art The quality characteristics required for refractory materials used for long nozzles and immersion nozzles that come into direct contact with high-temperature molten metal or slag are excellent heat spalling resistance and high corrosion resistance. Both of these nozzles are used by immersing them in molten metal or slag, but especially the refractory located in the slag line part of the nozzle is not only melted by the hot molten metal in the nozzle inner hole, but also the outer surface of the nozzle. Is also eroded by the oxide component having strong chemical erosion property in the slag floating on the surface of the molten metal.
【0003】このようにノズルスラグライン部の耐火物
は内外部から同時に損傷が進み、ノズル全体の中でも最
も耐用性が低い部分である。そのため、他の部分が十分
使用できるにもかかわらず、スラグライン部の低耐用性
が原因でノズル全体を廃棄してきた。そのため、ノズル
スラグライン部については、他の部分より肉厚とする形
状が採用されてきたが充分な対策とはなっていなかっ
た。また、この部分には他の部分の材質よりも高耐食性
の材質を使用する等の試みも行われてきた。例えば、実
公昭55−32699号公報にはノズル本体をアルミナ
−黒鉛質耐火物で構成し、ノズルスラグライン部をアル
ミナ−黒鉛質耐火物より優れた耐スラグ耐食性を示すジ
ルコニア−黒鉛質耐火物で構成する事により、ノズルの
耐用性を高める提案がなされている。As described above, the refractory in the nozzle slag line is damaged from the inside and the outside at the same time, and is the portion having the lowest durability in the entire nozzle. Therefore, although the other parts can be used sufficiently, the entire nozzle has been discarded due to the low durability of the slag line part. Therefore, for the nozzle slug line portion, a shape that is thicker than other portions has been adopted, but it has not been a sufficient countermeasure. Attempts have also been made to use a material having a higher corrosion resistance than that of the other portions for this portion. For example, in Japanese Utility Model Publication No. 55-32699, the nozzle body is made of alumina-graphite refractory, and the nozzle slag line part is made of zirconia-graphite refractory showing superior slag corrosion resistance to alumina-graphite refractory. Proposals have been made to improve the durability of the nozzle by configuring it.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】耐火物の一般的な特徴
として、耐食性耐火物は耐スポーリング性が劣り、一
方、耐スポーリング性耐火物は耐食性が劣る傾向に有
る。ノズルスラグライン部に耐食性の耐火物を採用して
も、鋳造初期にノズル耐火物が高温の溶融金属と接触し
た時に急激に加熱され、発生する熱応力によってスポー
リングをおこし、割れに到る事がある。従って、連鋳用
ノズルのスラグライン部に用いられている耐火物には、
耐食性が強く要求されてはいるが、実際に使用される耐
火物は耐スポーリング性を有する耐火物に主眼を置いて
選定されてきた。As a general feature of refractory materials, corrosion resistant refractory materials tend to have poor spalling resistance, while spalling resistant refractory materials tend to have poor corrosion resistance. Even if a corrosion-resistant refractory material is used for the nozzle slag line, the nozzle refractory material is rapidly heated when it comes into contact with high-temperature molten metal in the early stages of casting, causing spalling due to the thermal stress that occurs, leading to cracking. There is. Therefore, for the refractory used in the slag line part of the continuous casting nozzle,
Although there is a strong demand for corrosion resistance, the refractory materials to be actually used have been selected with a focus on refractory materials having spalling resistance.
【0005】具体的には、カーボン源として鱗状黒鉛を
20〜30重量%程度含有した、アルミナ−黒鉛質耐火
物及びジルコニア−黒鉛質耐火物が主流となっている。
この程度の黒鉛含有量は、耐食性の維持という面では含
有量が高すぎ、充分とはいえない。このような材質をス
ラグライン部に使用したノズルは、スポーリングを回避
するために、ノズル使用前にガスバーナー等によって高
温に予熱後、使用することが一般的に行われてきた。し
かし、予熱温度は溶融金属温度と比較して低温であるた
め、スポーリング対策としても充分とはいえない問題が
あった。Specifically, alumina-graphite refractory and zirconia-graphite refractory containing 20 to 30% by weight of scaly graphite as a carbon source are predominant.
The graphite content of this level is too high in terms of maintaining the corrosion resistance, and cannot be said to be sufficient. In order to avoid spalling, a nozzle using such a material for the slag line portion is generally used after being preheated to a high temperature by a gas burner or the like before using the nozzle. However, since the preheating temperature is lower than the molten metal temperature, there is a problem that it cannot be said to be sufficient as a measure against spalling.
【0006】また、耐食性と耐スポーリング性の両特性
が優れた材質として、硼化ジルコニウム含有耐火物が一
般的に知られている。しかし、硼化ジルコニウムは極め
て高価な原料であること、加えて、ラバープレスにて成
形した材料を焼成後、所定の寸法を得るため、外周を切
削仕上げ加工する必要がある。このとき屑化される部分
が多いことから、硼化ジルコニウム含有耐火物をノズル
耐火物に多量に使用すると、ノズルの価格が非常に高く
なってしまう問題点があった。A zirconium boride-containing refractory material is generally known as a material having both excellent corrosion resistance and spalling resistance. However, zirconium boride is an extremely expensive raw material, and in addition, it is necessary to cut and finish the outer periphery in order to obtain a predetermined dimension after firing a material molded by a rubber press. At this time, since many parts are scrapped, when a large amount of zirconium boride-containing refractory material is used as the nozzle refractory material, the cost of the nozzle becomes very high.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題点に鑑み、連続鋳造に用いるロングノズル、浸漬ノズ
ルのスラグライン部の耐火物に求められる耐食性と耐ス
ポーリング性の相反する特性を悪化させることなく、ま
た高価な原料を多量に使用することなく、スラグライン
部耐火物の耐用性を高めることを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention has a contradictory characteristic of corrosion resistance and spalling resistance required for a refractory in a slag line portion of a long nozzle or a dipping nozzle used for continuous casting. It is intended to improve the durability of the refractory material in the slag line portion without deteriorating the heat resistance and using a large amount of expensive raw materials.
【0008】具体的にはスラグライン部の耐火物構造に
特色を有し、その技術的手段は連続鋳造用ノズルが溶融
金属メニスカス部分と接触する部分(スラグライン部)
の耐火物構造において、ノズル内外壁を耐スポール性耐
火物層とし、その中間部を耐食性耐火物層とした事を特
徴とする連続鋳造用ノズルにある。[0008] Specifically, the refractory structure of the slag line portion has a characteristic, and its technical means is a portion (slag line portion) where the continuous casting nozzle contacts the molten metal meniscus portion.
In the refractory structure of No. 2, the nozzle for continuous casting is characterized in that the inner and outer walls of the nozzle are made of a spall resistant refractory layer and the middle portion thereof is made of a corrosion resistant refractory layer.
【0009】ここで、前記耐スポール性耐火物層を構成
する耐火物は、鱗状黒鉛を20−30重量%含むアルミ
ナ−黒鉛質耐火物あるいはジルコニア−黒鉛耐火物と
し、また、前記耐食性耐火物層を構成する耐火物は、同
一条件下で行う耐食性試験にて、前記耐スポール性耐火
物層を構成する耐火物の溶損指数を100とした場合、
80以下の溶損指数を示す事を特徴としている。Here, the refractory constituting the spall resistant refractory layer is an alumina-graphite refractory or zirconia-graphite refractory containing 20-30 wt% of scaly graphite, and the corrosion resistant refractory layer. In the corrosion resistance test conducted under the same conditions, the refractory constituting the above-mentioned refractory constituting the spall-resistant refractory layer has a melting loss index of 100,
It is characterized by exhibiting a melt loss index of 80 or less.
【0010】耐食性耐火物層を構成する具体的耐火物
は、鱗状黒鉛を1−15重量%含む下記いずれかの耐火
物である。 アルミナ−黒鉛質耐火物 アルミナ−硼化ジルコニウム−黒鉛質耐火物 硼化ジルコニウム−黒鉛質耐火物 ジルコニア−黒鉛質耐火物 ジルコニア−硼化ジルコニウム−黒鉛質耐火物A concrete refractory which constitutes the corrosion resistant refractory layer is any one of the following refractories containing 1 to 15% by weight of scaly graphite. Alumina-graphite refractory Alumina-zirconium boride-graphite refractory Zirconium boride-graphite refractory Zirconia-graphite refractory Zirconia-zirconium boride-graphite refractory
【0011】更に、ノズル内外壁の耐スポール性耐火物
層と中間部の耐食性耐火物層の厚み関係は、ノズル内孔
表面からノズル外表面に至る半径方向の厚みをTとし、
中間部の耐食性耐火物層の厚みをt1、ノズル外壁表面
側から中間部の耐食性耐火物層表面に至る耐スポール性
耐火物層の厚みをt2、ノズル内孔表面から中間部の耐
食性耐火物層表面に至る耐スポール性耐火物の厚みをt
3とした時に、下記(1)式の関係を満足する事が必要
である。Further, regarding the thickness relationship between the spall resistant refractory layer on the inner and outer walls of the nozzle and the corrosion resistant refractory layer on the middle portion, the thickness in the radial direction from the nozzle inner hole surface to the nozzle outer surface is T,
The thickness of the corrosion-resistant refractory layer in the middle part is t1, the thickness of the spall-resistant refractory layer from the nozzle outer wall surface side to the middle part of the corrosion-resistant refractory layer is t2, and the corrosion-resistant refractory layer in the middle part from the nozzle inner hole surface The thickness of spall resistant refractory reaching the surface is t
When it is set to 3, it is necessary to satisfy the relationship of the following formula (1).
【0012】 [0012]
【0013】ここでスラグライン部とは、ノズルが溶融
金属と接するメニスカス部分から±50〜100mm程
度の範囲を指す事が一般的である。スラグイン部に埋設
させる耐食性耐火物と周囲の耐スポーリング性耐火物の
位置関係につき、t2およびt3を5mm以上とするの
は、高温の溶融金属と接する耐スポーリング性耐火物の
厚みが薄いと、スポーリングを防ぐことができず、表面
耐火物の亀裂や脱落が生じるからである。Here, the slag line portion generally indicates a range of about ± 50 to 100 mm from the meniscus portion where the nozzle is in contact with the molten metal. Regarding the positional relationship between the corrosion-resistant refractory to be embedded in the slag-in portion and the surrounding spalling-resistant refractory, t2 and t3 are set to 5 mm or more when the thickness of the spalling-resistant refractory in contact with the high-temperature molten metal is small. The reason is that spalling cannot be prevented and cracks or falling off of the surface refractory material occur.
【0014】通常、ロングノズルや浸漬ノズルのスラグ
ライン部耐火物に用いる耐スポーリング性耐火物の半径
方向の厚みTは30mm程度であり、埋設する耐食性耐
火物の厚みt1は20mm程度以下となる。しかし、t
1があまり充分な厚みを確保できない場合は、スラグラ
イン部における耐火物は耐スポーリング性耐火物が主体
となり、従来構造と大差が無くなるため、t1の下限は
3mmである。耐スポール性耐火物は、従来からスラグ
ライン部に用いられてきた鱗状黒鉛を20−30重量%
含むアルミナ−黒鉛質耐火物あるいはジルコニア−黒鉛
質耐火物である。Generally, the radial thickness T of the spalling resistant refractory used for the refractory of the slag line portion of the long nozzle or the immersion nozzle is about 30 mm, and the thickness t1 of the corrosion resistant refractory to be buried is about 20 mm or less. . But t
In the case where No. 1 cannot secure a sufficient thickness, the refractory in the slag line portion is mainly spalling refractory, and there is not much difference from the conventional structure, so the lower limit of t1 is 3 mm. The spall-resistant refractory contains 20-30% by weight of scaly graphite that has been used in the slag line section.
Alumina-graphite refractory containing or zirconia-graphite refractory.
【0015】また、埋設する耐食性耐火物は、耐スポー
ル性耐火物より耐食性が優れた特性を有する事が必要で
ある。耐食性の評価は一般的に行われている回転侵食試
験機等で行い、同一条件下での評価試験で、耐スポール
性耐火物と耐食性耐火物の溶損指数を比較する事が必要
である。耐スポール性耐火物の溶損指数を100とした
時の耐食性耐火物の溶損指数が、80以下を確保できれ
ば充分な耐食性向上効果が期待できる。Further, the corrosion-resistant refractory to be buried needs to have a characteristic that the corrosion resistance is superior to that of the spall-resistant refractory. Corrosion resistance is evaluated by a commonly used rotary erosion tester or the like, and it is necessary to compare the spallation index of spall resistant refractory and corrosion resistant refractory under the same conditions. If the corrosion resistance of the spall resistant refractory is 100 or less, the corrosion resistance of the refractory can be expected to have a sufficient effect of improving the corrosion resistance.
【0016】このような耐火物構造の製造方法としては
いくつか考えられるが、例えば次のような方法がある。
高耐食性耐火物をあらかじめ所定の円筒形状に予備成形
しておき、これをスラグライン部を形成させる耐火物粉
末中に埋設しておき、粉末材料と予備成形材をラバープ
レスで成形し一体化する方法が有効である。あるいは、
ラバープレスで成形する際セパレーターにより異種材料
を区分して配置しておき、それを成形し一体化する方法
も可能である。There are several conceivable methods for manufacturing such a refractory structure, but there are the following methods, for example.
Highly corrosion-resistant refractory is pre-formed into a predetermined cylindrical shape, embedded in refractory powder that forms the slag line part, and the powder material and pre-forming material are molded by a rubber press and integrated. The method is effective. Alternatively,
When molding with a rubber press, it is also possible to divide and dispose different materials with a separator and then mold and integrate them.
【0017】[0017]
【作用】一般的に溶融金属鋳造用ノズルに用いる耐火物
のカーボン源としての黒鉛含有量は、前記のように20
〜30重量%程度であり、耐食性が低い。一方、最近の
研究によると、黒鉛量を15重量%から1重量%程度に
すると耐スポーリング性は低下するが、耐食性が著しく
向上することが判明した。1重量%以下にすると耐火物
の耐スポーリング性が著しく悪化するため、連続鋳造用
ノズルとして使用できない。The graphite content as the carbon source of the refractory material generally used for the molten metal casting nozzle is 20% as described above.
It is about 30% by weight and the corrosion resistance is low. On the other hand, according to recent research, it has been found that when the amount of graphite is changed from 15% by weight to 1% by weight, the spalling resistance is lowered, but the corrosion resistance is remarkably improved. If it is 1% by weight or less, the spalling resistance of the refractory material is significantly deteriorated, so that it cannot be used as a nozzle for continuous casting.
【0018】そこで、このような低黒鉛量の耐火物をス
ラグライン部に使用し、耐食性向上効果を享受するため
にはスポーリングを受けにくい耐火物構造にする必要が
ある。また、焼成後に所定寸法を得るため、外周を切削
加工して仕上げる必要がある高耐食性耐火物について
も、厳密な寸法精度が不要な耐火物構造とすれば、表面
を仕上げる必要性は無い。Therefore, it is necessary to use such a low-graphite refractory material in the slag line portion and to obtain a refractory structure that is resistant to spalling in order to enjoy the effect of improving corrosion resistance. Further, even for a highly corrosion-resistant refractory whose outer periphery needs to be cut and finished to obtain a predetermined dimension after firing, if the refractory structure does not require strict dimensional accuracy, there is no need to finish the surface.
【0019】このような耐食性耐火物をノズルスラグラ
イン部に効果的に使用するため、本発明は前記のように
スラグライン部の耐火物構造を開発したものである。即
ち、本発明は効果的な耐火物構造として、図1に示すよ
うに耐食性耐火物層2を耐スポーリング性耐火物層1又
は3内に配置した、三重構造とする事を見いだしたもの
である。In order to effectively use such a corrosion resistant refractory material in the nozzle slag line portion, the present invention has developed a refractory structure for the slag line portion as described above. That is, the present invention has found that an effective refractory structure has a triple structure in which the corrosion resistant refractory layer 2 is arranged in the spalling resistant refractory layer 1 or 3 as shown in FIG. is there.
【0020】なお図1において、 T :ノズル内孔表面からノズル外表面に至る半径方向
の厚み、t1:中間部の耐食性耐火物層2の厚み、t
2:ノズル外壁表面側から中間部の耐食性耐火物層表面
に至る耐スポール性耐火層1又は3の厚み、t3:ノズ
ル内孔表面から中間部の耐食性耐火物層表面に至る耐ス
ポール性耐火物1又は3の厚み、である。In FIG. 1, T is the radial thickness from the inner surface of the nozzle to the outer surface of the nozzle, t1: the thickness of the corrosion resistant refractory layer 2 in the middle portion, t
2: Thickness of spall resistant refractory layer 1 or 3 extending from the nozzle outer wall surface side to the intermediate corrosion resistant refractory layer surface, t3: Spall resistant refractory extending from the nozzle inner hole surface to the intermediate corrosion resistant refractory layer surface The thickness is 1 or 3.
【0021】このように配置された中間層の耐食性耐火
物層は、周囲の耐スポーリング性耐火物層を介して間接
的に緩やかに溶融金属から加熱されるため、熱応力が緩
和される。その結果、耐食性耐火物層の長耐用性を阻害
していた大きな理由の一つである、鋳造初期のスポーリ
ング問題は防止できる。連続鋳造用ノズルは一旦使用を
開始すると、その寿命まで使い続けるため、予熱時や鋳
造初期のスポーリングを回避できれば、その後の使用状
態においてスポーリングの問題が発生する事は無い。The corrosion-resistant refractory layer of the intermediate layer thus arranged is indirectly and gently heated by the molten metal via the surrounding spalling-resistant refractory layer, so that the thermal stress is relaxed. As a result, it is possible to prevent the spalling problem at the initial stage of casting, which is one of the main reasons that the long durability of the corrosion resistant refractory layer is hindered. Once the continuous casting nozzle is used, it will continue to be used until its life. Therefore, if spalling at the time of preheating or at the beginning of casting can be avoided, the problem of spalling will not occur in the subsequent usage state.
【0022】さらに使用時間の経過とともに、スラグラ
イン部の表面を覆った耐スポーリング性耐火物層は溶損
が進行し、内部に配置された耐食性耐火物層が露出す
る。この耐食性耐火物層は溶融金属やスラグと直接接触
しても、本来この耐火物が持つ耐食性が働き、溶融金属
やスラグによる侵食を強力に抑制する。従って、このよ
うな耐火物構造を鋳造用ノズルのスラグライン部に採用
する事により、スポーリングによる割れ問題と溶融金属
やスラグによる耐食問題を同時に且つ効率的に解決でき
る。Further, as the use time elapses, the spalling-resistant refractory layer covering the surface of the slag line part is progressively melted and the corrosion-resistant refractory layer disposed inside is exposed. Even if the corrosion-resistant refractory layer comes into direct contact with the molten metal or the slag, the corrosion resistance originally possessed by the refractory works to strongly suppress the erosion by the molten metal or the slag. Therefore, by adopting such a refractory structure in the slag line portion of the casting nozzle, the cracking problem due to spalling and the corrosion resistance problem due to molten metal or slag can be solved simultaneously and efficiently.
【0023】[0023]
【実施例】以下に本発明を適用した構造の連続鋳造用ノ
ズルの実施例を、従来構造ノズルの例と比較しながら具
体的に説明する。実施例に使用した溶融金属は、代表的
な溶融金属である溶鋼を用いた。これらのノズルを、実
際に溶鋼を使用して鋼を製造する連鋳工程に適用し、耐
用性(ノズル耐用ch数)を比較した。また、用いたノ
ズルの半径方向の厚みTは全て30mmとした。EXAMPLE An example of a continuous casting nozzle having a structure to which the present invention is applied will be described below in comparison with an example of a conventional structure nozzle. The molten metal used in the examples was molten steel, which is a typical molten metal. These nozzles were applied to a continuous casting process in which molten steel is actually used to manufacture steel, and durability (number of nozzle durable channels) was compared. Further, the radial thickness T of the nozzles used was all 30 mm.
【0024】表1から表4に、ロングノズルに適用した
本発明の実施例と比較例を示す。表1、表2に実施例に
用いた耐スポール性耐火物と耐食性耐火物の成分、及び
回転侵食試験結果を示す。ここで、回転侵食試験は次の
要領で行った。〔高周波炉内の坩堝に20×20×15
0mmのテストピースをモルタルにより取り付け、溶融
した鋼を坩堝に入れ、ハイアルミナ煉瓦で作成した攪拌
羽根により溶鋼を50rpmで攪拌し、1580℃で2
時間保持した後テストピースの溶損量(mm)を測定し
た。その後、耐スポール性材質の溶損量を100として
指数化し、各材質の耐食性を評価した。〕Tables 1 to 4 show examples and comparative examples of the present invention applied to long nozzles. Tables 1 and 2 show the components of the spall resistant refractory and the corrosion resistant refractory used in the examples, and the results of the rotary erosion test. Here, the rotary erosion test was performed as follows. [20 × 20 × 15 in the crucible in the high frequency furnace
A 0 mm test piece was attached with mortar, molten steel was put into a crucible, and the molten steel was stirred at 50 rpm with a stirring blade made of high alumina bricks, and then at 1580 ° C. for 2 hours.
After holding for a period of time, the melt loss amount (mm) of the test piece was measured. After that, the amount of melting loss of the spall resistant material was set as 100 and indexed, and the corrosion resistance of each material was evaluated. ]
【0025】この回転侵食試験に用いた耐スポール性耐
火物は表1に示すように、従来構造ノズルのスラグライ
ン部に使用しているアルミナ−黒鉛質耐火物(鱗状黒
鉛:25重量%、アルミナ;75重量%)を用いた。As shown in Table 1, the spall-resistant refractory used in this rotary erosion test is an alumina-graphite refractory (scaly graphite: 25% by weight, alumina) used in the slag line of the conventional structure nozzle. 75% by weight) was used.
【0026】埋設する耐食性耐火物は表2に示すよう
に、成分毎に9種類の例を挙げたが、基本系は次の3種
類である。 ・アルミナ−黒鉛質耐火物:(1)、(2)、(3)、
(4)、(8)、(9) ・アルミナ−硼化ジルコニウム−黒鉛質耐火物:(5) ・硼化ジルコニウム−黒鉛質耐火物:(6)、(7) ここで、(1)から(7)までの材質は本発明の範囲内
の配合であるが、(8)、(9)の材質は範囲外の配合
である。As shown in Table 2, nine types of corrosion-resistant refractory to be buried are listed for each component, but the following three types are basic systems. Alumina-graphite refractory: (1), (2), (3),
(4), (8), (9) -Alumina-zirconium boride-graphite refractory: (5) -Zirconium boride-graphite refractory: (6), (7) Here, from (1) The materials up to (7) are within the range of the present invention, but the materials of (8) and (9) are out of the range.
【0027】また、図2に本発明の実施例と比較例のロ
ングノズル断面イメージ図を示し、図3に従来例のロン
グノズル断面イメージ図を示す。なお、図2、図3にお
いて、1は高耐熱スポーリング性材質、2は高耐食性材
質(埋設材)である。Further, FIG. 2 shows a sectional image view of long nozzles of the embodiment of the present invention and a comparative example, and FIG. 3 shows a sectional image view of long nozzles of a conventional example. 2 and 3, 1 is a high heat resistant spalling material and 2 is a high corrosion resistant material (embedding material).
【0028】表3には本発明例の実施データーを示し、
耐食性耐火物と耐スポール性耐火物の組み合わせ内容、
各耐火物の厚みt1、t2、t3、及び得られた耐用c
h数を示した。Table 3 shows the practical data of the examples of the present invention.
Contents of combination of corrosion resistant refractory and spall resistant refractory,
The thickness t1, t2, t3 of each refractory and the obtained service c
The h number is shown.
【0029】表4には比較例と従来例の実施データーを
表3と同様に示した。従来材を用いたノズルの耐用ch
数は表4に示すSのように17chであった。表3に示
す本発明例A−Hは、耐食性耐火物としてアルミナ−黒
鉛質耐火物を用いた本発明の実施例である。本発明の耐
用ch数はいずれも従来例の17chよりも高く、21
ch以上であった。In Table 4, the actual data of Comparative Example and Conventional Example are shown in the same manner as Table 3. Durable ch of nozzle using conventional material
The number was 17 ch as shown by S in Table 4. Inventive Examples AH shown in Table 3 are Examples of the present invention in which an alumina-graphitic refractory was used as the corrosion resistant refractory. The number of useful channels of the present invention is higher than that of 17 channels of the conventional example.
It was more than ch.
【0030】例A−Cは埋設する耐食性耐火物の黒鉛分
を同一とし、厚みt1を順次薄くしていき、周囲を包囲
する耐スポール性耐火物の厚みt2、t3を厚くしてい
った例である。In Examples A to C, the corrosion resistant refractory to be buried has the same graphite content, the thickness t1 is gradually decreased, and the thicknesses t2 and t3 of the spall resistant refractory surrounding the periphery are increased. Is.
【0031】これらのデーターから、鋳造初期のスポー
ル問題を表層の耐スポール性耐火物で回避すれば、内部
に埋設した耐食性耐火物でその後の溶損を低減する事が
でき、耐用ch数(ノズル寿命)が延びる事が判る。From these data, if the spall problem at the early stage of casting is avoided by the spall resistant refractory on the surface layer, it is possible to reduce the subsequent melting loss with the corrosion resistant refractory embedded inside, and the number of durable channels (nozzle) It is understood that the life) is extended.
【0032】例Dは、内部に埋設した耐食性耐火物の条
件(黒鉛分、厚みt1)は例Bと同一であるが、特に溶
損が激しいノズル内孔側の耐スポール性耐火物厚みt3
を薄くし、ノズル外側より早期に内部の耐食性耐火物が
露出するようにしたものであり、例Bよりも高い耐用c
h数が得られた。Example D has the same conditions (graphite content, thickness t1) as the corrosion resistant refractory embedded in the inside, but the spall resistant refractory thickness t3 on the nozzle inner hole side where the melt loss is particularly severe is the same as Example B.
Is made thinner so that the corrosion-resistant refractory inside is exposed earlier than the outside of the nozzle.
The h number was obtained.
【0033】例A、E、G、H及び、例C、Fはそれぞ
れ各耐火物の厚み条件t1、t2、t3を同一としてい
るが、耐食性耐火物の黒鉛分を変化させていった例であ
り、黒鉛分が低い分だけ耐食性が向上し、耐用ch数が
延びる事が判る。In Examples A, E, G, and H, and in Examples C and F, the thickness conditions t1, t2, and t3 of each refractory were the same, but the graphite content of the corrosion-resistant refractory was changed. It can be seen that the lower the graphite content, the higher the corrosion resistance and the longer the number of useful channels.
【0034】例I−Kは耐食性耐火物としてアルミナ−
硼化ジルコニウム−黒鉛質、硼化ジルコニウム−黒鉛質
耐火物を用いた本発明の実施例である。各耐火物の厚み
t1、t2、t3は例A、E、G、Hと同様であるが、
耐食性耐火物の配合が異なるため、表2に示すように侵
食試験の結果が優れており、耐用ch数は例A、E、
G、Hより高い値を示す。Examples IK are alumina as a corrosion resistant refractory.
It is an example of the present invention using zirconium boride-graphite and zirconium boride-graphite refractory. The thickness t1, t2, t3 of each refractory is similar to Examples A, E, G, H,
Corrosion resistance Since the refractory composition is different, the results of the erosion test are excellent as shown in Table 2, and the number of durable channels is Examples A, E,
It shows a value higher than G and H.
【0035】表4に示す比較例L−Rは、耐食性耐火物
としてアルミナ−黒鉛質耐火物を用いた本発明の比較例
である。Comparative Examples LR shown in Table 4 are Comparative Examples of the present invention in which an alumina-graphitic refractory was used as the corrosion resistant refractory.
【0036】比較例L、Nは埋設する耐食性耐火物の厚
みt1が厚すぎ、表層の耐スポール性耐火物の厚みt
2、t3が下限値5mm以下であるため、鋳造初期のス
ポーリング問題が発生し、極めて短い耐用ch数であっ
た。In Comparative Examples L and N, the thickness t1 of the corrosion-resistant refractory to be buried is too large, and the thickness t of the spall-resistant refractory in the surface layer is t.
Since 2 and t3 were the lower limit value of 5 mm or less, a spalling problem in the initial stage of casting occurred and the number of useful ch was extremely short.
【0037】また、比較例M、Oは埋設する耐食性耐火
物の厚みt1が薄すぎ、下限値3mm以下であるため三
重構造ではあるが、実際の構造は耐スポール性材がスラ
グライン部の殆どを占めるため、従来材と大差が無くな
ってしまい、耐用ch数も従来材並であった。Further, in Comparative Examples M and O, the thickness t1 of the corrosion-resistant refractory to be buried is too thin and the lower limit value is 3 mm or less, so that the structure is a triple structure, but in the actual structure, the spall resistant material is almost the slag line portion. Therefore, there is no great difference from the conventional material, and the number of durable channels is comparable to that of the conventional material.
【0038】比較例P、Qは黒鉛分の比率が発明の上限
範囲を越え、従来耐スポール性耐火物と同等の黒鉛分と
なっているため、耐用性ch数は従来材並であった。比
較例Rは黒鉛分の比率が発明の下限範囲を越え、耐食性
耐火物の耐スポール性が著しく低下しているため、僅か
1chの寿命であった。In Comparative Examples P and Q, the ratio of the graphite content exceeds the upper limit of the invention, and the graphite content is the same as that of the conventional spall-resistant refractory, so that the durability ch number was comparable to that of the conventional material. In Comparative Example R, the ratio of the graphite content was below the lower limit of the invention, and the spall resistance of the corrosion resistant refractory was remarkably reduced, so that the life was only 1 ch.
【0039】[0039]
【表1】 [Table 1]
【0040】[0040]
【表2】 [Table 2]
【0041】[0041]
【表3】 [Table 3]
【0042】[0042]
【表4】 [Table 4]
【0043】次に浸漬ノズルの実施例について説明す
る。表5から表8に、浸漬ノズルに適用した本発明の実
施例と比較例を示す。Next, an example of the immersion nozzle will be described. Tables 5 to 8 show Examples and Comparative Examples of the present invention applied to the immersion nozzle.
【0044】また、図4に本発明の実施例と比較例の浸
漬ノズル断面イメージ図を示し、図5に従来例の浸漬ノ
ズル断面イメージ図を示す。なお、図4、図5におい
て、1は高耐熱スポーリング性材質、2は高耐食性材質
(埋設材)、3は高耐熱スポーリング性材質(浸漬ノズ
ルスラグライン用)である。FIG. 4 shows a sectional image diagram of the immersion nozzles of the embodiment of the present invention and a comparative example, and FIG. 5 shows a sectional image diagram of the immersion nozzle of the conventional example. In FIGS. 4 and 5, 1 is a high heat resistant spalling material, 2 is a high corrosion resistant material (embedding material), and 3 is a high heat resistant spalling material (for immersion nozzle slag line).
【0045】表5、表6に実施例に用いた耐スポール性
耐火物と耐食性耐火物の成分、及び回転侵食試験結果を
示す。回転侵食試験は前記の要領で行った。回転侵食試
験に用いた耐スポーマ性耐火物は、表5に示すように、
従来構造ノズルのスラグライン部に使用している、ジル
コニア−黒鉛質耐火物(鱗状黒鉛:25重量%、ジルコ
ニア:75重量%)を用いた。Tables 5 and 6 show the components of the spall resistant refractory and the corrosion resistant refractory used in the examples and the results of the rotary erosion test. The rotary erosion test was performed as described above. The spoma resistant refractory used in the rotary erosion test is, as shown in Table 5,
A zirconia-graphitic refractory (scaly graphite: 25% by weight, zirconia: 75% by weight) used in the slag line portion of the conventional structure nozzle was used.
【0046】埋設する耐食性耐火物は表6に示すよう
に、成分毎に9種類の例を挙げたが、基本系は次の3種
類である。なお、表6は表2に示したロングノズルに用
いた配合を基本としており、アルミナ成分をジルコニア
成分に置き換えた内容とした。 ・ジルコニア−黒鉛質耐火物:(1)、(2)、
(3)、(4)、(8)、(9) ・ジルコニア−硼化ジルコニウム−黒鉛質耐火物:
(5) ・硼化ジルコニウム−黒鉛質耐火物:(6)、(7)As shown in Table 6, nine types of corrosion-resistant refractory materials to be buried are listed for each component, but the following three types are basic systems. Table 6 is based on the composition used for the long nozzle shown in Table 2 and has the content of replacing the alumina component with the zirconia component. -Zirconia-graphite refractory: (1), (2),
(3), (4), (8), (9) -Zirconia-zirconium boride-graphite refractory:
(5) ・ Zirconium boride-graphite refractory: (6), (7)
【0047】表7には本発明例の実施データーを示し、
耐食性耐火物と耐スポール性耐火物の組み合わせ内容、
各耐火物の厚みt1、t2、t3、及び得られた耐用c
h数を示した。表8には比較例と従来例の実施データー
を表7と同様に示した。なお、表7、表8に示す各条件
は、ロングノズルの評価に用いた条件と同様とした。表
7、表8から判るように浸漬ノズルについても、ロング
ノズルと同様に本発明を適用したノズルは、従来ノズル
に比較して高い耐用性を示した。Table 7 shows the practical data of the examples of the present invention.
Contents of combination of corrosion resistant refractory and spall resistant refractory,
The thickness t1, t2, t3 of each refractory and the obtained service c
The h number is shown. Similar to Table 7, Table 8 shows the actual data of Comparative Example and Conventional Example. The conditions shown in Tables 7 and 8 were the same as those used for the evaluation of the long nozzle. As can be seen from Tables 7 and 8, also with respect to the immersion nozzle, the nozzle to which the present invention was applied similarly to the long nozzle showed higher durability than the conventional nozzle.
【0048】[0048]
【表5】 [Table 5]
【0049】[0049]
【表6】 [Table 6]
【0050】[0050]
【表7】 [Table 7]
【0051】[0051]
【表8】 [Table 8]
【0052】[0052]
【発明の効果】本発明によれば、ノズルスラグライン部
の耐火物の耐食性及び耐スポール性が改善され、ノズル
の耐用性を大きく向上させることができる。また、切削
加工が必要な高耐食性材質の成形後仕上げ切削加工を省
く事ができ、高価な材料を屑化する事がないので経済的
に使用できる。さらに従来使用できなかった耐熱スポー
リング性の悪い材質でも、スラグライン部全体の耐熱ス
ポーリング性を悪くすることなく使用でき、材料選択の
巾が広がった。According to the present invention, the corrosion resistance and spall resistance of the refractory material in the nozzle slag line portion are improved, and the durability of the nozzle can be greatly improved. In addition, it is possible to omit post-forming finishing cutting of a highly corrosion-resistant material that requires cutting, and it is possible to economically use because expensive materials are not scrapped. Furthermore, even materials that have not been used conventionally and have poor heat-resistant spalling properties can be used without deteriorating the heat-resistant spalling properties of the entire slag line portion, and the range of material selection is expanded.
【図1】(イ)本発明を適用したノズルのスラグライン
部Aの断面図である。 (ロ)本発明を適用したノズルのスラグライン部AのX
−X′断面図である。FIG. 1 (a) is a sectional view of a slag line portion A of a nozzle to which the present invention is applied. (B) X of the slag line portion A of the nozzle to which the present invention is applied
It is a -X 'sectional view.
【図2】本発明の実施例に係わるロングノズルの縦断面
図である。FIG. 2 is a vertical sectional view of a long nozzle according to an embodiment of the present invention.
【図3】従来のロングノズルの縦断面図である。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of a conventional long nozzle.
【図4】本発明の実施例に係わる浸漬ノズルの縦断面図
である。FIG. 4 is a vertical sectional view of an immersion nozzle according to an embodiment of the present invention.
【図5】従来の浸漬ノズルの縦断面図である。FIG. 5 is a vertical sectional view of a conventional immersion nozzle.
1 高耐熱スポーリング性材質 2 高耐食性材質(埋設材) 3 高耐熱スポーリング性材質(浸漬ノズルスラグラ
イン用)1 High heat resistance spalling material 2 High corrosion resistance material (embedding material) 3 High heat resistance spalling material (for immersion nozzle slag line)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B22D 41/54 C04B 35/00 (72)発明者 花桐 誠司 大分県大分市大字西ノ洲1番地 新日本製 鐵株式会社大分製鐵所内 (72)発明者 平岩 義隆 福岡県北九州市八幡西区東浜町1−1 黒 崎窯業株式会社内 (72)発明者 緒方 浩二 福岡県北九州市八幡西区東浜町1−1 黒 崎窯業株式会社内 (72)発明者 横山 洋一 兵庫県高砂市荒井町新浜1−3−1 ハリ マセラミック株式会社内 (72)発明者 西川 正美 兵庫県高砂市荒井町新浜1−3−1 ハリ マセラミック株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number in the agency FI Technical display location B22D 41/54 C04B 35/00 (72) Inventor Seiji Hanagiri 1st Nishinosu, Oita City, Oita Prefecture New Nippon Steel Co., Ltd. Oita Works (72) Inventor Yoshitaka Hiraiwa 1-1 Higashihama-cho, Hachimansai-ku, Kitakyushu, Fukuoka Prefecture Kurosaki Ceramics Co., Ltd. (72) Koji Ogata 1-Higashihama-cho, Hachimansai-ku, Kitakyushu, Fukuoka 1- 1 Kurosaki Ceramics Co., Ltd. (72) Inventor Yoichi Yokoyama 1-3-1 Niihama, Arai-cho, Takasago-shi, Hyogo Harima Ceramic Co., Ltd. (72) Masami Nishikawa 1-3-1 Niihama, Arai-cho, Takasago-shi, Hyogo Hari Inside of Macceramic Co., Ltd.
Claims (4)
部分と接触する部分の耐火物構造において、ノズル内外
壁を耐スポール性耐火物層とし、その中間部を耐食性耐
火物層とした事を特徴とする連続鋳造用ノズル。1. A refractory structure at a portion where a continuous casting nozzle contacts a molten metal meniscus portion, wherein inner and outer walls of the nozzle are spall resistant refractory layers, and an intermediate portion thereof is a corrosion resistant refractory layer. Nozzle for continuous casting.
火物は、鱗状黒鉛を20−30重量%含むアルミナ−黒
鉛質耐火物あるいはジルコニア−黒鉛耐火物とし、ま
た、前記耐食性耐火物層を構成する耐火物は、同一条件
下で行う耐食性試験にて、前記耐スポール性耐火物層を
構成する耐火物の溶損指数を100とした場合、80以
下の溶損指数を示す事を特徴とする請求項1に記載の連
続鋳造用ノズル。2. The refractory forming the spall resistant refractory layer is an alumina-graphitic refractory or zirconia-graphite refractory containing 20-30 wt% of scaly graphite, and the corrosion resistant refractory layer is In the corrosion resistance test conducted under the same conditions, the refractory to be constituted shows a melt loss index of 80 or less when the melt loss index of the refractory constituting the spall resistant refractory layer is 100. The continuous casting nozzle according to claim 1.
は、鱗状黒鉛を1−15重量%含む下記いずれかの耐火
物である事を特徴とする請求項1又は2に記載の連続鋳
造用ノズル。 アルミナ−黒鉛質耐火物 アルミナ−硼化ジルコニウム−黒鉛質耐火物 硼化ジルコニウム−黒鉛質耐火物 ジルコニア−黒鉛質耐火物 ジルコニア−硼化ジルコニウム−黒鉛質耐火物3. The continuous casting according to claim 1, wherein the refractory forming the corrosion-resistant refractory layer is any one of the following refractories containing 1-15% by weight of scaly graphite. nozzle. Alumina-graphite refractory Alumina-zirconium boride-graphite refractory Zirconium boride-graphite refractory Zirconia-graphite refractory Zirconia-zirconium boride-graphite refractory
層と中間部の耐食性耐火物層の厚み関係は、ノズル内孔
表面からノズル外表面に至る半径方向の厚みをTとし、
中間部の耐食性耐火物層の厚みをt1、ノズル外壁表面
側から中間部の耐食性耐火物層表面に至る耐スポール性
耐火物の厚みをt2、ノズル内孔表面から中間部の耐食
性耐火物層表面に至る耐スポール性耐火物の厚みをt3
とした時に、下記(1)式の関係を満足するようにした
事を特徴とする、請求項1乃至3項の何れか1項に記載
の連続鋳造用ノズル。 4. The thickness relationship between the spall resistant refractory layer of the inner and outer walls of the nozzle and the corrosion resistant refractory layer of the middle portion is T in the radial direction from the inner surface of the nozzle to the outer surface of the nozzle,
The thickness of the corrosion-resistant refractory layer in the middle part is t1, the thickness of the spall-resistant refractory from the nozzle outer wall surface side to the middle part of the corrosion-resistant refractory layer is t2, and the corrosion-resistant refractory layer surface in the middle of the nozzle inner hole surface Of spall resistant refractories up to t3
The nozzle for continuous casting according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the relationship of the following formula (1) is satisfied.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6033224A JPH07214256A (en) | 1994-02-07 | 1994-02-07 | Nozzle for continuous casting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6033224A JPH07214256A (en) | 1994-02-07 | 1994-02-07 | Nozzle for continuous casting |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07214256A true JPH07214256A (en) | 1995-08-15 |
Family
ID=12380488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6033224A Withdrawn JPH07214256A (en) | 1994-02-07 | 1994-02-07 | Nozzle for continuous casting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07214256A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000021702A1 (en) * | 1998-10-14 | 2000-04-20 | Vesuvius Crucible Company | Immersed pour tube having an erosion-resistant sleeve and method of manufacturing the same |
| CN108394144A (en) * | 2018-05-02 | 2018-08-14 | 陈舟 | A kind of high temperature resistant, low-thermal-bridge stainless steel group compound film |
-
1994
- 1994-02-07 JP JP6033224A patent/JPH07214256A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000021702A1 (en) * | 1998-10-14 | 2000-04-20 | Vesuvius Crucible Company | Immersed pour tube having an erosion-resistant sleeve and method of manufacturing the same |
| CN108394144A (en) * | 2018-05-02 | 2018-08-14 | 陈舟 | A kind of high temperature resistant, low-thermal-bridge stainless steel group compound film |
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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: 20010508 |