JPH07214259A - 溶鋼の連続鋳造用ノズル - Google Patents
溶鋼の連続鋳造用ノズルInfo
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- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/66—Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/50—Pouring-nozzles
- B22D41/52—Manufacturing or repairing thereof
- B22D41/54—Manufacturing or repairing thereof characterised by the materials used therefor
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 不活性ガスを噴出させる等の機械的な方法を
用いることなく、鋳造温度が低い場合や鋼中の非金属介
在物が多い場合でも、経済的にかつ長時間にわたって内
孔の狭さく、さらには組織の劣化を生じることのない溶
鋼連続鋳造用ノズルを提供する。 【構成】 鉱物組成としてＣａＯ・ＺｒＯ2を主成分と
するカルシウムジルコネイト４０〜６４．９重量％，黒
鉛１０〜３５重量％，鉱物組成としてＣａＯ・ＳｉＯ2
を主成分とするカルシウムシリケート２５．１〜５０重
量％からなる耐火物が、溶鋼連続鋳造用ノズルの少なく
とも溶鋼と接触する内孔１部に配設し構成されている。 【効果】 耐火物の組織劣化を生じることなく、α−ア
ルミナ等の非金属介在物による内孔の狭さく、さらに閉
塞を長時間安定して抑制することができる。
用いることなく、鋳造温度が低い場合や鋼中の非金属介
在物が多い場合でも、経済的にかつ長時間にわたって内
孔の狭さく、さらには組織の劣化を生じることのない溶
鋼連続鋳造用ノズルを提供する。 【構成】 鉱物組成としてＣａＯ・ＺｒＯ2を主成分と
するカルシウムジルコネイト４０〜６４．９重量％，黒
鉛１０〜３５重量％，鉱物組成としてＣａＯ・ＳｉＯ2
を主成分とするカルシウムシリケート２５．１〜５０重
量％からなる耐火物が、溶鋼連続鋳造用ノズルの少なく
とも溶鋼と接触する内孔１部に配設し構成されている。 【効果】 耐火物の組織劣化を生じることなく、α−ア
ルミナ等の非金属介在物による内孔の狭さく、さらに閉
塞を長時間安定して抑制することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルミニウムを含有する
アルミキルド鋼等の連続鋳造において溶鋼が通過するノ
ズルの狭さく、さらには閉塞を効果的に抑制することが
できる連続鋳造用ノズルに関するものである。
アルミキルド鋼等の連続鋳造において溶鋼が通過するノ
ズルの狭さく、さらには閉塞を効果的に抑制することが
できる連続鋳造用ノズルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】溶鋼の連続鋳造用ノズルは、次のような
目的のために使用される。溶鋼の連続鋳造に於いて、連
続鋳造用ノズルはタンディッシュモールド間の溶鋼注入
で溶鋼の空気との接触による酸化を防ぎ、又溶鋼の飛散
防止を計り、さらには非金属介在物及びモールド面浮遊
物の鋳片への巻込み防止のための注湯の整流化などの目
的で使用されている。
目的のために使用される。溶鋼の連続鋳造に於いて、連
続鋳造用ノズルはタンディッシュモールド間の溶鋼注入
で溶鋼の空気との接触による酸化を防ぎ、又溶鋼の飛散
防止を計り、さらには非金属介在物及びモールド面浮遊
物の鋳片への巻込み防止のための注湯の整流化などの目
的で使用されている。
【０００３】従来溶鋼の連続鋳造用ノズル材質は、主と
して黒鉛，アルミナ，シリカ，シリコン，カーバイト等
で構成されており、最近ではジルコニアを構成成分とし
て用いられる場合がある。しかしながらアルミキルド鋼
等を鋳造する場合は次のような問題点を有している。
して黒鉛，アルミナ，シリカ，シリコン，カーバイト等
で構成されており、最近ではジルコニアを構成成分とし
て用いられる場合がある。しかしながらアルミキルド鋼
等を鋳造する場合は次のような問題点を有している。
【０００４】アルミキルド鋼等は脱酸剤として添加され
るアルミニウムが溶鋼中に存在する酸素と反応してα−
アルミナ等の非金属介在物が生成する。そのため、アル
ミキルド鋼等を鋳造する際、連続鋳造用ノズルの内孔表
面に脱酸剤として添加されるアルミニウムの酸化により
生成されるα−アルミナ等の非金属介在物が付着し、そ
して堆積してその結果内孔が狭さくし最悪の場合、内孔
を閉塞してしまい安定的な鋳造を困難にする。あるいは
このようにして付着し堆積したα−アルミナ等の非金属
介在物が剥離あるいは脱落して鋳片に巻込まれ、鋳片の
品質低下を招く。上述したα−アルミナ等の非金属介在
物による内孔の狭さく及び閉塞を防止するために内孔を
形成する連続鋳造用ノズルの内面から前記内孔を通って
流れる溶鋼に向かって不活性ガスを噴出させ、溶鋼中に
存在するα−アルミナ等の非金属介在物が連続鋳造用ノ
ズル内孔面に付着し堆積することを防止する方法が広く
用いられている。
るアルミニウムが溶鋼中に存在する酸素と反応してα−
アルミナ等の非金属介在物が生成する。そのため、アル
ミキルド鋼等を鋳造する際、連続鋳造用ノズルの内孔表
面に脱酸剤として添加されるアルミニウムの酸化により
生成されるα−アルミナ等の非金属介在物が付着し、そ
して堆積してその結果内孔が狭さくし最悪の場合、内孔
を閉塞してしまい安定的な鋳造を困難にする。あるいは
このようにして付着し堆積したα−アルミナ等の非金属
介在物が剥離あるいは脱落して鋳片に巻込まれ、鋳片の
品質低下を招く。上述したα−アルミナ等の非金属介在
物による内孔の狭さく及び閉塞を防止するために内孔を
形成する連続鋳造用ノズルの内面から前記内孔を通って
流れる溶鋼に向かって不活性ガスを噴出させ、溶鋼中に
存在するα−アルミナ等の非金属介在物が連続鋳造用ノ
ズル内孔面に付着し堆積することを防止する方法が広く
用いられている。
【０００５】しかしながら、上述した内孔を形成する溶
鋼連続鋳造用ノズルの内面から不活性ガスを噴出させる
方法には次のような問題点がある。即ち、噴出させる不
活性ガス量が多いと不活性ガスによってできた気泡が鋳
片のなかに巻き込まれピンホールに基づく欠陥が生じ
る。逆に噴出させる不活性ガス量が少ないとα−アルミ
ナ等の非金属介在物が連続鋳造用ノズルの内孔面に付着
堆積して内孔の狭さく、さらには最悪の場合閉塞する。
鋼連続鋳造用ノズルの内面から不活性ガスを噴出させる
方法には次のような問題点がある。即ち、噴出させる不
活性ガス量が多いと不活性ガスによってできた気泡が鋳
片のなかに巻き込まれピンホールに基づく欠陥が生じ
る。逆に噴出させる不活性ガス量が少ないとα−アルミ
ナ等の非金属介在物が連続鋳造用ノズルの内孔面に付着
堆積して内孔の狭さく、さらには最悪の場合閉塞する。
【０００６】また連続鋳造用ノズルの内面から前記内孔
を通って流れる溶鋼に向って不活性ガスを均一に吹き込
むことは構造的に不可能であり、また長時間鋳造する際
は、連続鋳造用ノズル材質の組織劣化及び構造劣化する
に伴い噴出させる不活性ガスのコントロールが不安定と
なり、さらには不活性ガスを連続鋳造用ノズル内孔面に
均一に噴出させることが困難となり、その結果α−アル
ミナ等の非金属介在物が連続鋳造用ノズルの内孔面に付
着し、そして堆積して内孔の狭さく、さらには閉塞をも
たらしてしまう。
を通って流れる溶鋼に向って不活性ガスを均一に吹き込
むことは構造的に不可能であり、また長時間鋳造する際
は、連続鋳造用ノズル材質の組織劣化及び構造劣化する
に伴い噴出させる不活性ガスのコントロールが不安定と
なり、さらには不活性ガスを連続鋳造用ノズル内孔面に
均一に噴出させることが困難となり、その結果α−アル
ミナ等の非金属介在物が連続鋳造用ノズルの内孔面に付
着し、そして堆積して内孔の狭さく、さらには閉塞をも
たらしてしまう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこで不活性ガスの噴
出のような機械的手段を用いないで、上述した問題点を
解決するために溶鋼連続鋳造用ノズルの材質的対策とし
て次のような方法が用いられていた。
出のような機械的手段を用いないで、上述した問題点を
解決するために溶鋼連続鋳造用ノズルの材質的対策とし
て次のような方法が用いられていた。
【０００８】黒鉛とカルシアを主成分とする下記溶鋼
連続鋳造用ノズルが特開昭５７−７１８６０号公報に開
示されている。即ち本質的に下記からなる耐火物で形成
された溶鋼連続鋳造用ノズルである。黒鉛を１０〜５０
重量％，カルシアを２０〜７５重量％及び残部を金属ア
ルミニウム，シリコンカーバイト等で形成する。しかし
ながら上述の溶鋼連続鋳造用ノズルは次の問題点があ
る。カルシアはα−アルミナ等の非金属介在物と速やか
に反応して低融点化合物を生成する。その結果、α−ア
ルミナ等の非金属介在物が連続鋳造用ノズル内孔表面に
付着し堆積することを防止する作用がある。しかしカル
シアは単独で存在すると常温においても水又は空気中の
水分と激しく反応してＣａ（ＯＨ）2となり、崩壊し粉
化してしまうため、ノズルを製造する場合特別な注意が
必要であり、防湿処理を施さなければ使用は出来ない。
さらにカルシアは熱膨張率が大きいので不均一な温度分
布が生じるような加熱を受ける場合にはノズル内部に大
きな熱応力が生じるため耐熱スポーリング性が大巾に低
下する。上述の問題があるためカルシアを単独で含有さ
せた連続鋳造用ノズルを実使用化することは困難であ
る。
連続鋳造用ノズルが特開昭５７−７１８６０号公報に開
示されている。即ち本質的に下記からなる耐火物で形成
された溶鋼連続鋳造用ノズルである。黒鉛を１０〜５０
重量％，カルシアを２０〜７５重量％及び残部を金属ア
ルミニウム，シリコンカーバイト等で形成する。しかし
ながら上述の溶鋼連続鋳造用ノズルは次の問題点があ
る。カルシアはα−アルミナ等の非金属介在物と速やか
に反応して低融点化合物を生成する。その結果、α−ア
ルミナ等の非金属介在物が連続鋳造用ノズル内孔表面に
付着し堆積することを防止する作用がある。しかしカル
シアは単独で存在すると常温においても水又は空気中の
水分と激しく反応してＣａ（ＯＨ）2となり、崩壊し粉
化してしまうため、ノズルを製造する場合特別な注意が
必要であり、防湿処理を施さなければ使用は出来ない。
さらにカルシアは熱膨張率が大きいので不均一な温度分
布が生じるような加熱を受ける場合にはノズル内部に大
きな熱応力が生じるため耐熱スポーリング性が大巾に低
下する。上述の問題があるためカルシアを単独で含有さ
せた連続鋳造用ノズルを実使用化することは困難であ
る。
【０００９】又、特開昭６４−４０１５４号では黒鉛
−カルシウムジルコネイト質が開示されている。これは
付着物質であるＡｌ2Ｏ3とカルシウムジルコネイトから
来るＣａＯを反応させ低融性化合物に変化させ溶失する
ようにしたものである。〔ＣａＯ２３％（４０モル％）
〜３６％（５５モル％）含有カルシウムジルコネイト〕
ＣａＯ・ＺｒＯ2は溶鋼温度でアルミナと接した場合分
解してＣａＯを放出する。（特公昭５９−１９０７５号
公報参照）知見にもとづくものであるが、鋳造条件によ
ってはその放出速度が遅く、十分に機能しない場合が有
ることが判明した。
−カルシウムジルコネイト質が開示されている。これは
付着物質であるＡｌ2Ｏ3とカルシウムジルコネイトから
来るＣａＯを反応させ低融性化合物に変化させ溶失する
ようにしたものである。〔ＣａＯ２３％（４０モル％）
〜３６％（５５モル％）含有カルシウムジルコネイト〕
ＣａＯ・ＺｒＯ2は溶鋼温度でアルミナと接した場合分
解してＣａＯを放出する。（特公昭５９−１９０７５号
公報参照）知見にもとづくものであるが、鋳造条件によ
ってはその放出速度が遅く、十分に機能しない場合が有
ることが判明した。
【００１０】ＣａＯ・ＺｒＯ2の分解によりその放出
・表面への移動凝集を容易にする手段としてシリカ（Ｓ
ｉＯ2），マグネシア（ＭｇＯ）などの添加が有効であ
り、特公平３−１４５４０号で開示されている。
・表面への移動凝集を容易にする手段としてシリカ（Ｓ
ｉＯ2），マグネシア（ＭｇＯ）などの添加が有効であ
り、特公平３−１４５４０号で開示されている。
【００１１】ＣａＯ・ＺｒＯ2の分解によりＣａＯの
放出，表面への移動凝集を容易にする手段及びＣａＯ成
分増量材としての性質を併せ持つＣａＯ・ＳｉＯ2（１
〜２５％）の添加が有効であり、特開平３−２２１２４
９号で開示されている。
放出，表面への移動凝集を容易にする手段及びＣａＯ成
分増量材としての性質を併せ持つＣａＯ・ＳｉＯ2（１
〜２５％）の添加が有効であり、特開平３−２２１２４
９号で開示されている。
【００１２】ＣａＯ・ＺｒＯ2の分解によりＣａＯの
放出，表面への移動凝集を容易にする手段及びＣａＯ成
分増量材としての性質を併せ持つＣａＯ・ＳｉＯ2，２
ＣａＯ・ＳｉＯ2及び３ＣａＯ・ＳｉＯ2（その総計が１
〜３５重量％）を併用添加が有効であり、特開平４−７
３４０９，１０号で開示されている。
放出，表面への移動凝集を容易にする手段及びＣａＯ成
分増量材としての性質を併せ持つＣａＯ・ＳｉＯ2，２
ＣａＯ・ＳｉＯ2及び３ＣａＯ・ＳｉＯ2（その総計が１
〜３５重量％）を併用添加が有効であり、特開平４−７
３４０９，１０号で開示されている。
【００１３】，の場合ではＣａＯ・ＺｒＯ2及びＣ
ａＯ・ＳｉＯ2，２ＣａＯ・ＳｉＯ2，３ＣａＯ・ＳｉＯ
2（１〜３５％）の材質では、鋳造温度が低い場合や鋼
中のα−Ａｌ2Ｏ3が多い場合では、ＣａＯの放出速度が
遅く、充分に機能しない場合がある。
ａＯ・ＳｉＯ2，２ＣａＯ・ＳｉＯ2，３ＣａＯ・ＳｉＯ
2（１〜３５％）の材質では、鋳造温度が低い場合や鋼
中のα−Ａｌ2Ｏ3が多い場合では、ＣａＯの放出速度が
遅く、充分に機能しない場合がある。
【００１４】以上のことから、不活性ガスを噴出させる
等の機械的な方法を用いることなく経済的にかつ比較的
安易に、さらに長時間にわたって内孔の狭さくさらには
閉塞を防止する溶鋼連続鋳造用ノズルの開発が強く望ま
れているが、かかる溶鋼連続鋳造用ノズルはまだ提案さ
れていないのが現状である。
等の機械的な方法を用いることなく経済的にかつ比較的
安易に、さらに長時間にわたって内孔の狭さくさらには
閉塞を防止する溶鋼連続鋳造用ノズルの開発が強く望ま
れているが、かかる溶鋼連続鋳造用ノズルはまだ提案さ
れていないのが現状である。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するためになされたものであって、本発明の目的は不
活性ガスを噴出させる等の機械的な方法を用いることな
く、鋳造温度が低い場合や、鋼中の非金属介在物が多い
場合でも、経済的にかつ長時間にわたって内孔の狭さ
く、さらには閉塞または組織の劣化を生じることのない
溶鋼連続鋳造用ノズルを提供することにある。
決するためになされたものであって、本発明の目的は不
活性ガスを噴出させる等の機械的な方法を用いることな
く、鋳造温度が低い場合や、鋼中の非金属介在物が多い
場合でも、経済的にかつ長時間にわたって内孔の狭さ
く、さらには閉塞または組織の劣化を生じることのない
溶鋼連続鋳造用ノズルを提供することにある。
【００１６】本発明は本質的に下記からなる耐火物で形
成され、溶鋼連続鋳造用ノズルの内孔の少なくとも図１
の内孔１部に配設し構成されている。鉱物組成として、
ＣａＯ・ＺｒＯ2を主成分とするカルシウムジルコネイ
ト４０〜６４．９重量％，黒鉛１０〜３５重量％，鉱物
組成としてＣａＯ・ＳｉＯ2を主成分とするカルシウム
シリケート２５．１〜５０重量％。
成され、溶鋼連続鋳造用ノズルの内孔の少なくとも図１
の内孔１部に配設し構成されている。鉱物組成として、
ＣａＯ・ＺｒＯ2を主成分とするカルシウムジルコネイ
ト４０〜６４．９重量％，黒鉛１０〜３５重量％，鉱物
組成としてＣａＯ・ＳｉＯ2を主成分とするカルシウム
シリケート２５．１〜５０重量％。
【００１７】上述の耐火物で構成された溶鋼の連続鋳造
用ノズルは、その成分のカルシア（ＣａＯ）が水又は空
気中の水分と激しく反応することを抑制し、ＣａＯ・Ｓ
ｉＯ2を主成分とする結晶安定化カルシウムシリケート
は温度変化に対する結晶変態がないため異状膨張収縮が
ないので、ノズルの組織劣化を防止するとともに、溶鋼
の連続鋳造用ノズル内孔表面において脱酸剤として添加
されるアルミニウムが溶鋼中に存在する酸素と反応して
生成されるα−アルミナ等の非金属介在物と反応して低
融点化合物を生成することにより、溶融の連続鋳造用ノ
ズル内孔表面にα−アルミナ等の非金属介在物が付着
し、さらには堆積することを防止することができる。
用ノズルは、その成分のカルシア（ＣａＯ）が水又は空
気中の水分と激しく反応することを抑制し、ＣａＯ・Ｓ
ｉＯ2を主成分とする結晶安定化カルシウムシリケート
は温度変化に対する結晶変態がないため異状膨張収縮が
ないので、ノズルの組織劣化を防止するとともに、溶鋼
の連続鋳造用ノズル内孔表面において脱酸剤として添加
されるアルミニウムが溶鋼中に存在する酸素と反応して
生成されるα−アルミナ等の非金属介在物と反応して低
融点化合物を生成することにより、溶融の連続鋳造用ノ
ズル内孔表面にα−アルミナ等の非金属介在物が付着
し、さらには堆積することを防止することができる。
【００１８】当該材質の原理・作用効果としては消化性
のない安定な高ＣａＯ含有物質を使用することが効果を
上げる要点になることは自明であり、種々の原料（鉱
物）について検討を加えた結果、カルシウムジルコネイ
トの分解によるＣａＯの放出促進剤としてカルシウムシ
リケートが最適であることが判明した。このものは放出
促進剤としてのＳｉＯ2源とＣａＯ成分増量材としての
性質を併せ持つものである。また、カルシウムシリケー
ト自身、融点が１５４４℃と低く、溶鋼と接触する稼働
面付近ではカルシウムシリケートが溶融し、鋼中のＡｌ
2Ｏ3と反応し、ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3，３ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3
及びＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2，２ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ
3・ＳｉＯ2などの溶鋼温度以下の低融点物質となり溶失
するので、Ａｌ2Ｏ3が堆積することなく閉塞防止効果が
あることが判明した。
のない安定な高ＣａＯ含有物質を使用することが効果を
上げる要点になることは自明であり、種々の原料（鉱
物）について検討を加えた結果、カルシウムジルコネイ
トの分解によるＣａＯの放出促進剤としてカルシウムシ
リケートが最適であることが判明した。このものは放出
促進剤としてのＳｉＯ2源とＣａＯ成分増量材としての
性質を併せ持つものである。また、カルシウムシリケー
ト自身、融点が１５４４℃と低く、溶鋼と接触する稼働
面付近ではカルシウムシリケートが溶融し、鋼中のＡｌ
2Ｏ3と反応し、ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3，３ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3
及びＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2，２ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ
3・ＳｉＯ2などの溶鋼温度以下の低融点物質となり溶失
するので、Ａｌ2Ｏ3が堆積することなく閉塞防止効果が
あることが判明した。
【００１９】さらに詳述すると鉱物組成としてＣａＯ・
ＺｒＯ2を主成分とするカルシウムジルコネイトは、Ｃ
ａＯが最大３６重量％未満の範囲で含有し、１６００℃
以上の高温で溶融し調整されたものである。これは安定
化ジルコニアと同様な熱膨張特性を有し、かつカルシア
が単独で存在しないため、カルシアが水または空気中の
水分と激しく反応することが無く、ノズルの組織劣化を
防止する。４０〜６４．９重量％の範囲内の上述したジ
ルコニアクリンカーは鉱物組成としてＣａＯ・ＳｉＯ2
を主成分とするカルシウムシリケートと共存するとジル
コニアクリンカー中に固溶されたカルシアがジルコニア
クリンカー中の粒子表面に移動しやすくなる。
ＺｒＯ2を主成分とするカルシウムジルコネイトは、Ｃ
ａＯが最大３６重量％未満の範囲で含有し、１６００℃
以上の高温で溶融し調整されたものである。これは安定
化ジルコニアと同様な熱膨張特性を有し、かつカルシア
が単独で存在しないため、カルシアが水または空気中の
水分と激しく反応することが無く、ノズルの組織劣化を
防止する。４０〜６４．９重量％の範囲内の上述したジ
ルコニアクリンカーは鉱物組成としてＣａＯ・ＳｉＯ2
を主成分とするカルシウムシリケートと共存するとジル
コニアクリンカー中に固溶されたカルシアがジルコニア
クリンカー中の粒子表面に移動しやすくなる。
【００２０】カルシウムシリケート＝メタ珪酸カルシウ
ム（珪灰石） ＣａＯ・ＳｉＯ2＝ＣａＯ４８．３％，ＳｉＯ2５１．７
％ 即ち、内孔表面に付着する非金属介在物の主成分である
α−アルミナと反応させるためのカルシアがジルコニア
クリンカー粒子表面へ移動凝集する。又、上述の目的で
使用するカルシウムシリケートはカルシアが最大５４重
量％含有しており、ジルコニアクリンカー粒子表面へ、
カルシアが移動凝集する部分のカルシア濃度を高める前
記のカルシウムシリケートはＣａＯとＳｉＯ2のモル比
が１：１の鉱物であれば、カルシア水または空気中の水
分と激しく反応することは無く、ノズルの組織劣化は発
生しない。カルシウムシリケートは高ＣａＯ含有が好ま
しくＣａＯ４０〜５４％が融点が低く好ましい。なおＣ
ａＯ・ＺｒＯ2の分解・放出そして粒表面への移動・凝
集を容易にする手段としてシリカ（ＳｉＯ2），マグネ
シア（ＭｇＯ）などを添加をしてもさしつかえない。上
記のことからカルシアの短所を克服し，カルシアとα−
アルミナとの反応を長時間にわたって持続させて低融点
化合物を生成し、かくしてα−アルミナ等の非金属介在
物の内孔表面への付着を効果的に長時間抑制することが
できる溶鋼連続鋳造用ノズルを提供するものである。な
お、耐スポーリング性，耐酸化性を向上させる目的で、
ＳｉＣを添加することも出来る。
ム（珪灰石） ＣａＯ・ＳｉＯ2＝ＣａＯ４８．３％，ＳｉＯ2５１．７
％ 即ち、内孔表面に付着する非金属介在物の主成分である
α−アルミナと反応させるためのカルシアがジルコニア
クリンカー粒子表面へ移動凝集する。又、上述の目的で
使用するカルシウムシリケートはカルシアが最大５４重
量％含有しており、ジルコニアクリンカー粒子表面へ、
カルシアが移動凝集する部分のカルシア濃度を高める前
記のカルシウムシリケートはＣａＯとＳｉＯ2のモル比
が１：１の鉱物であれば、カルシア水または空気中の水
分と激しく反応することは無く、ノズルの組織劣化は発
生しない。カルシウムシリケートは高ＣａＯ含有が好ま
しくＣａＯ４０〜５４％が融点が低く好ましい。なおＣ
ａＯ・ＺｒＯ2の分解・放出そして粒表面への移動・凝
集を容易にする手段としてシリカ（ＳｉＯ2），マグネ
シア（ＭｇＯ）などを添加をしてもさしつかえない。上
記のことからカルシアの短所を克服し，カルシアとα−
アルミナとの反応を長時間にわたって持続させて低融点
化合物を生成し、かくしてα−アルミナ等の非金属介在
物の内孔表面への付着を効果的に長時間抑制することが
できる溶鋼連続鋳造用ノズルを提供するものである。な
お、耐スポーリング性，耐酸化性を向上させる目的で、
ＳｉＣを添加することも出来る。
【００２１】
【作用】鉱物組成としてＣａＯ・ＺｒＯ2を主成分とす
るジルコニアクリンカーの含有量は４０〜６４．９重量
％であることが望ましい。含有量が４０重量％未満であ
ると非金属介在物の主成分であるα−アルミナとの反応
するに必要なカルシア含有量が乏しく、かつ溶鋼に対す
る耐蝕性が劣り、図１に示すようなノズル内孔表層部に
配設する場合その部分が短時間で消失してしまう可能性
が有り十分な効果は期待できない。又６４．９重量％を
超えると熱膨張率が高くなり、耐熱スポーリング特性が
劣化する。更にジルコニアクリンカーの平均粒径は良好
な表面平滑性を有するためには、４４μｍ以下であるこ
とが望ましい。
るジルコニアクリンカーの含有量は４０〜６４．９重量
％であることが望ましい。含有量が４０重量％未満であ
ると非金属介在物の主成分であるα−アルミナとの反応
するに必要なカルシア含有量が乏しく、かつ溶鋼に対す
る耐蝕性が劣り、図１に示すようなノズル内孔表層部に
配設する場合その部分が短時間で消失してしまう可能性
が有り十分な効果は期待できない。又６４．９重量％を
超えると熱膨張率が高くなり、耐熱スポーリング特性が
劣化する。更にジルコニアクリンカーの平均粒径は良好
な表面平滑性を有するためには、４４μｍ以下であるこ
とが望ましい。
【００２２】黒鉛の含有量は１０〜３５重量％が望まし
い。又熱伝導率及び耐酸化性を考慮すれば天然黒鉛を適
用することが望ましい。黒鉛の含有量が１０重量％未満
であると耐熱スポーリング性が劣り、一方３５重量％を
超えると耐蝕性が低下する。
い。又熱伝導率及び耐酸化性を考慮すれば天然黒鉛を適
用することが望ましい。黒鉛の含有量が１０重量％未満
であると耐熱スポーリング性が劣り、一方３５重量％を
超えると耐蝕性が低下する。
【００２３】鉱物組成としてＣａＯ・ＳｉＯ2を主成分
とするカルシウムシリケートＣａＯ含有量最大５４％が
好ましくそれ以外であると鉱物組成上不安定になり、カ
ルシアの水和反応が発生し易くなり、組織劣化を引き起
こす可能性が有る。含有量は２５．１〜５０重量％が望
ましい。カルシウムシリケートの含有量が２５重量％未
満であると、鋼中のＡｌ2Ｏ3が多量にある場合はジルコ
ニアクリンカー中のカルシアが粒子表面に移動凝集する
ものの、十分反応し低融点鉱物を生成するにはカルシア
量が十分でなく、また使用温度（鋳造温度）が低い場
合、特に鋳造開始時や取鍋の残鋼が少なくなったチャー
ジ終了前は、溶鋼と接触している溶鋼注湯ノズルの温度
が低下し、ジルコニア中のカルシアが粒子表面に移動凝
集する速度が遅くなるか、場合によっては移動凝集が停
止し、Ａｌ2Ｏ3との反応速度が低下し、低融点化合物生
成しにくくなり、Ａｌ2Ｏ3の堆積が発生する。また、５
０重量％を超えると耐火物の組織が劣化し易く又耐蝕性
が大幅に低下する。更にカルシウムシリケートの平均粒
径は良好な表面平滑性を有するためには４４μｍ以下で
あることが望ましい。
とするカルシウムシリケートＣａＯ含有量最大５４％が
好ましくそれ以外であると鉱物組成上不安定になり、カ
ルシアの水和反応が発生し易くなり、組織劣化を引き起
こす可能性が有る。含有量は２５．１〜５０重量％が望
ましい。カルシウムシリケートの含有量が２５重量％未
満であると、鋼中のＡｌ2Ｏ3が多量にある場合はジルコ
ニアクリンカー中のカルシアが粒子表面に移動凝集する
ものの、十分反応し低融点鉱物を生成するにはカルシア
量が十分でなく、また使用温度（鋳造温度）が低い場
合、特に鋳造開始時や取鍋の残鋼が少なくなったチャー
ジ終了前は、溶鋼と接触している溶鋼注湯ノズルの温度
が低下し、ジルコニア中のカルシアが粒子表面に移動凝
集する速度が遅くなるか、場合によっては移動凝集が停
止し、Ａｌ2Ｏ3との反応速度が低下し、低融点化合物生
成しにくくなり、Ａｌ2Ｏ3の堆積が発生する。また、５
０重量％を超えると耐火物の組織が劣化し易く又耐蝕性
が大幅に低下する。更にカルシウムシリケートの平均粒
径は良好な表面平滑性を有するためには４４μｍ以下で
あることが望ましい。
【００２４】次に本発明の溶鋼浸漬ノズルを図面を参照
しながら説明する。図１は、本発明の浸漬ノズルとして
の溶鋼注湯ノズルの実施態様を示す概略垂直断面の一例
である。実施態様の溶鋼注湯ノズル３はタンディッシュ
とモールドとの間に配置されている浸漬ノズルとして使
用される。図１に示すようにそれを通って溶鋼が流れる
内孔１をその軸線に沿って有する浸漬ノズルとしての溶
鋼注湯ノズル３において、前記内孔１を形成する前記溶
鋼注湯ノズル３の部分２は、上述した化学成分組成を有
する耐火物によって形成されている。実施態様の浸漬ノ
ズルとしての溶鋼注湯ノズル３によると、内孔１を形成
する溶鋼注湯ノズル３の部分２に溶鋼中に存在するα−
アルミナ等の非金属介在物が付着し、そして堆積するこ
とは、長時間にわたり抑制される。
しながら説明する。図１は、本発明の浸漬ノズルとして
の溶鋼注湯ノズルの実施態様を示す概略垂直断面の一例
である。実施態様の溶鋼注湯ノズル３はタンディッシュ
とモールドとの間に配置されている浸漬ノズルとして使
用される。図１に示すようにそれを通って溶鋼が流れる
内孔１をその軸線に沿って有する浸漬ノズルとしての溶
鋼注湯ノズル３において、前記内孔１を形成する前記溶
鋼注湯ノズル３の部分２は、上述した化学成分組成を有
する耐火物によって形成されている。実施態様の浸漬ノ
ズルとしての溶鋼注湯ノズル３によると、内孔１を形成
する溶鋼注湯ノズル３の部分２に溶鋼中に存在するα−
アルミナ等の非金属介在物が付着し、そして堆積するこ
とは、長時間にわたり抑制される。
【００２５】
【発明の効果】次に実施例を挙げ、この発明の効果を述
べる。表１に示す本発明の範囲内の化学成分組成を有す
る。配合物１から４（以下“本発明のサンプル”とい
う）及び本発明の範囲外の化学成分組成を有する配合物
５〜９（以下“比較サンプル”という）の各々に５から
１０重量％の範囲内の粉末及び溶液のフェノール樹脂を
添加し、それらを混合及び混練して得られた原料坏土に
よって、α−アルミナ等の非金属介在物の付着量及び溶
鋼に対する耐蝕性を試験するための３０mm×３０mm×２
３０mmの寸法を有する成形体および耐スポーリング性を
試験するための外径１００mm，内径６０mmおよび長さ２
５０mmの寸法を有する成形体を形成し、そして得られた
成形体の各々を１０００℃から１２００℃の範囲内の温
度で還元焼成して耐火物１から９を調整した。上述した
本発明のサンプル１から４および比較内サンプル５〜９
のそれぞれにおける物理特性値（気孔率及び嵩比重）を
表１に示す。
べる。表１に示す本発明の範囲内の化学成分組成を有す
る。配合物１から４（以下“本発明のサンプル”とい
う）及び本発明の範囲外の化学成分組成を有する配合物
５〜９（以下“比較サンプル”という）の各々に５から
１０重量％の範囲内の粉末及び溶液のフェノール樹脂を
添加し、それらを混合及び混練して得られた原料坏土に
よって、α−アルミナ等の非金属介在物の付着量及び溶
鋼に対する耐蝕性を試験するための３０mm×３０mm×２
３０mmの寸法を有する成形体および耐スポーリング性を
試験するための外径１００mm，内径６０mmおよび長さ２
５０mmの寸法を有する成形体を形成し、そして得られた
成形体の各々を１０００℃から１２００℃の範囲内の温
度で還元焼成して耐火物１から９を調整した。上述した
本発明のサンプル１から４および比較内サンプル５〜９
のそれぞれにおける物理特性値（気孔率及び嵩比重）を
表１に示す。
【００２６】ついで上述した外径１００mm，内径６０mm
及び長さ２５０mmの寸法を有する本発明サンプル１から
４および比較用サンプル５から９のそれぞれを電気炉に
おいて１５００℃の温度で３０分間加熱し、所定の温度
に達してから水によって急冷して亀裂発生の有無を確認
し、水冷前の温度（△Ｔ）によって耐スポール性を調査
した。その結果を表１に示す。
及び長さ２５０mmの寸法を有する本発明サンプル１から
４および比較用サンプル５から９のそれぞれを電気炉に
おいて１５００℃の温度で３０分間加熱し、所定の温度
に達してから水によって急冷して亀裂発生の有無を確認
し、水冷前の温度（△Ｔ）によって耐スポール性を調査
した。その結果を表１に示す。
【００２７】ついで上述した３０mm×３０mm×２３０mm
の寸法を有する本発明のサンプル１から４及び比較用サ
ンプル５から９のそれぞれを０．０５から０．０８重量
％の範囲内のアルミニウムを含有する１５４０℃の温度
の溶鋼中に１８０分間浸漬して溶損率（％）およびα−
アルミナ等の非金属介在物の付着量を調査した。その結
果を表１に示す。
の寸法を有する本発明のサンプル１から４及び比較用サ
ンプル５から９のそれぞれを０．０５から０．０８重量
％の範囲内のアルミニウムを含有する１５４０℃の温度
の溶鋼中に１８０分間浸漬して溶損率（％）およびα−
アルミナ等の非金属介在物の付着量を調査した。その結
果を表１に示す。
【００２８】表１からも明らかなように本発明のサンプ
ルは耐スポーリング性に優れており、また鋼中へのＡ１
添加量が多いにもかかわらず、また溶鋼温度が低いにも
かかわらず、α−アルミナ等の非金属介在物が付着せず
但し溶損率はカルシウムシリケートが多いほど上昇傾向
となっており、溶鋼注湯ノズルの内孔狭さく、さらには
閉塞を効果的に抑制できる。一方比較用のサンプル５、
６においては、カルシウムシリケートの含有量が少ない
ことにより、ジルコニアクリンカー中のカルシア粒子表
面に移動凝集する速度が遅く、α−アルミナと十分反応
しきれず、α−アルミナ等の非金属介在物の付着量が多
いことがあきらかである。
ルは耐スポーリング性に優れており、また鋼中へのＡ１
添加量が多いにもかかわらず、また溶鋼温度が低いにも
かかわらず、α−アルミナ等の非金属介在物が付着せず
但し溶損率はカルシウムシリケートが多いほど上昇傾向
となっており、溶鋼注湯ノズルの内孔狭さく、さらには
閉塞を効果的に抑制できる。一方比較用のサンプル５、
６においては、カルシウムシリケートの含有量が少ない
ことにより、ジルコニアクリンカー中のカルシア粒子表
面に移動凝集する速度が遅く、α−アルミナと十分反応
しきれず、α−アルミナ等の非金属介在物の付着量が多
いことがあきらかである。
【００２９】また、比較用サンプル７、８においては、
ジルコニアクリンカー中のカルシアの粒子表面に移動，
凝集を促進するために添加したカルシウム・シリケート
２ＣａＯ・ＳｉＯ2及び３ＣａＯ・ＳｉＯ2を含有したサ
ンプルも、ジルコニアクリンカー中のカルシアが粒子表
面に移動凝集する速度が遅く、α−アルミナと十分反応
しきれず、α−アルミナ等の非金属介在物の付着量が多
いことがあきらかである。
ジルコニアクリンカー中のカルシアの粒子表面に移動，
凝集を促進するために添加したカルシウム・シリケート
２ＣａＯ・ＳｉＯ2及び３ＣａＯ・ＳｉＯ2を含有したサ
ンプルも、ジルコニアクリンカー中のカルシアが粒子表
面に移動凝集する速度が遅く、α−アルミナと十分反応
しきれず、α−アルミナ等の非金属介在物の付着量が多
いことがあきらかである。
【００３０】更に比較用サンプル１０においてはカルシ
ウムシリケートの含有量が多いことに起因して溶鋼に対
する耐蝕性が著しく劣っていることが明らかである。従
って、本発明の溶鋼連続鋳造用ノズルによると耐火物の
組織を劣化を生じることなく、α−アルミナ等の非金属
介在物による内孔の狭さく、さらに閉塞を長時間安定し
て抑制することができる。
ウムシリケートの含有量が多いことに起因して溶鋼に対
する耐蝕性が著しく劣っていることが明らかである。従
って、本発明の溶鋼連続鋳造用ノズルによると耐火物の
組織を劣化を生じることなく、α−アルミナ等の非金属
介在物による内孔の狭さく、さらに閉塞を長時間安定し
て抑制することができる。
【００３１】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【図１】溶鋼に接触する内孔表層部に本発明の組成材料
を設けた場合の縦断面図である。
を設けた場合の縦断面図である。
【図２】内孔表層部及び溶鋼連続鋳造用ノズル下部の溶
鋼浸漬部に本発明の組成材料を設けた場合の縦断面図で
ある。
鋼浸漬部に本発明の組成材料を設けた場合の縦断面図で
ある。
１ 内孔 ２ 部分 ３ 溶鋼注湯ノズル
Claims (2)
- 【請求項１】少なくとも溶鋼と接触する内孔表層部が鉱
物組成としてＣａＯ・ＺｒＯ2を主成分とするカルシウ
ムジルコネイト４０〜６４．９重量％，黒鉛１０〜３５
重量％，そして鉱物組成としてＣａＯ・ＳｉＯ2を主成
分とするカルシウムシリケート２５．１％〜５０％から
成り、有機物バインダーを添加混練，成形し、非酸化性
雰囲気及び酸化性雰囲気で焼成したものであることを特
徴とする溶鋼の連続鋳造用ノズル。 - 【請求項２】鉱物組成としてＣａＯ・ＺｒＯ2を主成分
とするジルコニアクリンカーの粒度が平均粒径として４
４μｍ以下、黒鉛の粒度が平均粒径として５００μｍ以
下及び鉱物組成としてＣａＯ・ＳｉＯ2を主成分とする
カルシウムシリケートの粒度が平均粒径として４４μｍ
以下である請求項１記載の連続鋳造用ノズル。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6023792A JPH07214259A (ja) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | 溶鋼の連続鋳造用ノズル |
| US08/365,832 US5505348A (en) | 1994-01-25 | 1994-12-29 | Molten steel pouring nozzle |
| CA002139372A CA2139372C (en) | 1994-01-25 | 1994-12-30 | Molten steel pouring nozzle |
| EP95100203A EP0664174B1 (en) | 1994-01-25 | 1995-01-09 | Molten steel pouring nozzle |
| AU10094/95A AU672150B2 (en) | 1994-01-25 | 1995-01-09 | Molten steel pouring nozzle |
| DE69503931T DE69503931T2 (de) | 1994-01-25 | 1995-01-09 | Giessdüse für Stahlschmelze |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6023792A JPH07214259A (ja) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | 溶鋼の連続鋳造用ノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07214259A true JPH07214259A (ja) | 1995-08-15 |
Family
ID=12120182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6023792A Pending JPH07214259A (ja) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | 溶鋼の連続鋳造用ノズル |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5505348A (ja) |
| EP (1) | EP0664174B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07214259A (ja) |
| AU (1) | AU672150B2 (ja) |
| CA (1) | CA2139372C (ja) |
| DE (1) | DE69503931T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2006239756A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Kurosaki Harima Corp | 連続鋳造用ノズルおよび連続鋳造方法 |
| WO2013051641A1 (ja) * | 2011-10-04 | 2013-04-11 | 住友電気工業株式会社 | バンドパス型δς変調器の設計方法、バンドパス型δς変調器、δς変調器を有する装置、及びδς変調を用いた方法 |
| JP2016022492A (ja) * | 2014-07-17 | 2016-02-08 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | 連続鋳造ノズル |
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| US5902511A (en) * | 1997-08-07 | 1999-05-11 | North American Refractories Co. | Refractory composition for the prevention of alumina clogging |
| US6113012A (en) * | 1998-06-25 | 2000-09-05 | Caterpillar Inc. | Rate shaped fuel injector with internal dual flow rate office |
| CN100340358C (zh) * | 2002-04-02 | 2007-10-03 | 黑崎播磨株式会社 | 连续铸造用水口内孔用耐火材料制衬套的接合结构 |
| JP4249940B2 (ja) * | 2002-04-30 | 2009-04-08 | 黒崎播磨株式会社 | アルミキルド鋼の鋳造方法 |
| JP4272856B2 (ja) * | 2002-08-20 | 2009-06-03 | 黒崎播磨株式会社 | 難アルミナ付着連続鋳造用浸漬ノズルの製造方法 |
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| US20100007067A1 (en) * | 2008-07-10 | 2010-01-14 | Specialty Minerals (Michigan) Inc. | Wire injection lance nozzle assembly |
| DE102009020325B3 (de) * | 2009-05-07 | 2010-11-25 | Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg | Verwendung eines geformten Erzeugnisses aus feuerfestem keramischem Material |
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| JP2542585B2 (ja) * | 1986-08-08 | 1996-10-09 | 東芝セラミツクス株式会社 | 連続鋳造用浸漬ノズル |
| JPS6440154A (en) * | 1987-08-07 | 1989-02-10 | Akechi Ceramics Kk | Nozzle for continuous casting |
| JPH02207951A (ja) * | 1989-02-07 | 1990-08-17 | Akechi Ceramics Kk | 連続鋳造用ノズルの製造方法 |
| JPH0747197B2 (ja) * | 1992-01-27 | 1995-05-24 | 東京窯業株式会社 | 溶鋼の連続鋳造用ノズル |
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-
1994
- 1994-01-25 JP JP6023792A patent/JPH07214259A/ja active Pending
- 1994-12-29 US US08/365,832 patent/US5505348A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-30 CA CA002139372A patent/CA2139372C/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-01-09 DE DE69503931T patent/DE69503931T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-01-09 EP EP95100203A patent/EP0664174B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-01-09 AU AU10094/95A patent/AU672150B2/en not_active Ceased
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| US9264063B2 (en) | 2011-10-04 | 2016-02-16 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for designing band pass delta-sigma modulator, band pass delta-sigma modulator, signal processing device, and radio transceiver |
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|---|---|
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| CA2139372C (en) | 1998-04-28 |
| DE69503931D1 (de) | 1998-09-17 |
| US5505348A (en) | 1996-04-09 |
| DE69503931T2 (de) | 1999-01-21 |
| AU672150B2 (en) | 1996-09-19 |
| EP0664174B1 (en) | 1998-08-12 |
| EP0664174A1 (en) | 1995-07-26 |
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