JPH07232249A - Molten metal casting nozzle - Google Patents
Molten metal casting nozzleInfo
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- JPH07232249A JPH07232249A JP9990794A JP9990794A JPH07232249A JP H07232249 A JPH07232249 A JP H07232249A JP 9990794 A JP9990794 A JP 9990794A JP 9990794 A JP9990794 A JP 9990794A JP H07232249 A JPH07232249 A JP H07232249A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶融金属の注湯に使用する鋳造用ノズルにお
いて、より介在物の付着防止効果が大きく、使用中の溶
損量が少なく、吸水性が低いノズルを提供する
【構成】 溶融金属の注湯に使用する鋳造用ノズルであ
って、その組成がCaO 70wt％以上で見かけ気孔率50％以
下であるCaO ノズル１を内装ノズルとして用い、その外
側に母材ノズル２を外装し、前記CaO ノズル１と母材ノ
ズル２の間にCaOノズルの熱膨張代に相当した間隙を設
けることを特徴とする溶融金属の鋳造用ノズル。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a nozzle for casting used for pouring molten metal, which has a greater effect of preventing inclusions from adhering, less melting loss during use, and low water absorption. Configuration: A casting nozzle used for pouring molten metal, the composition of which is CaO 70 wt% or more and an apparent porosity of 50% or less is used as an internal nozzle, and a base material nozzle 2 is provided outside thereof. A nozzle for casting a molten metal, which is externally provided and has a gap corresponding to the thermal expansion margin of the CaO nozzle between the CaO nozzle 1 and the base material nozzle 2.
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば鋼の連続鋳造に
おける浸漬ノズル、タンディッシュ上ノズル、スライデ
ィングゲート等、溶融金属の鋳造用ノズルに関する。以
下、溶鋼の連続鋳造を例にとって説明を行うが、溶鋼だ
けに限定されるわけではない。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a molten metal casting nozzle such as a dipping nozzle, a tundish upper nozzle, a sliding gate, etc. in continuous casting of steel. Hereinafter, the continuous casting of molten steel will be described as an example, but the present invention is not limited to molten steel.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、鋼の連続鋳造において、Al脱酸
鋼、特にTi入りAl脱酸鋼を連続鋳造する場合、溶鋼中の
Al2O3 を主成分とする介在物が、鋳造用ノズル（浸漬ノ
ズル）へ付着することが問題となっている。介在物が付
着すると製品に疵が発生したり、さらには閉塞に至って
鋳造作業が阻害される。そのためノズルへの介在物付着
の防止または低減の目的で、従来からさまざまな方策が
なされている。2. Description of the Related Art In recent years, when continuously casting Al deoxidized steel, especially Ti-containing Al deoxidized steel in continuous casting of steel,
There is a problem that inclusions containing Al 2 O 3 as a main component adhere to the casting nozzle (immersion nozzle). If the inclusions adhere to the product, the product may be flawed or may be clogged to hinder the casting operation. Therefore, various measures have been conventionally taken for the purpose of preventing or reducing the adhesion of inclusions to the nozzle.
【０００３】例えば特開昭55−114449号公報には、不活
性ガスを浸漬ノズル内に吹き込むことにより、溶鋼とノ
ズルの接触面積を低下させ、さらにノズル内面に付着し
たAl2O3 介在物を剥離させることにより、介在物付着を
防止するノズルが開示されている。For example, in JP-A-55-114449, by blowing an inert gas into the immersion nozzle, the contact area between the molten steel and the nozzle is reduced, and Al 2 O 3 inclusions attached to the inner surface of the nozzle are further reduced. A nozzle that prevents the inclusions from adhering by being peeled off is disclosed.
【０００４】しかし、不活性ガスの吹き込みでは、介在
物の付着を完全には防ぎきれないだけでなく、鋼中にピ
ンホールが生成し、製品欠陥の原因となる可能性もある
ため完全な対策とはいえない。However, the blowing of the inert gas does not completely prevent the adhesion of inclusions, but it also causes pinholes in the steel, which may cause product defects. Not really.
【０００５】一方、成分としてCaO を含むノズルを用
い、ノズルへの介在物付着を防止するという方法も知ら
れている。これはノズルに付着する溶鋼中のAl2O3 とCa
O を反応させ、低融点物を生成させて、ノズル内部に吸
収させるか、溶鋼で洗い流す方法である。しかし、CaO
は水分を吸収しやすいため取扱いが難しく、また耐熱衝
撃性が低く、使用中の溶損量が多いため実際の操業では
使用が困難であった。On the other hand, a method is known in which a nozzle containing CaO as a component is used to prevent adhesion of inclusions to the nozzle. This is due to Al 2 O 3 and Ca in molten steel adhering to the nozzle.
This is a method in which O 2 is reacted to form a low melting point substance, which is absorbed inside the nozzle or washed off with molten steel. But CaO
It is difficult to handle because it easily absorbs water, its thermal shock resistance is low, and the amount of melting loss during use is large, making it difficult to use in actual operation.
【０００６】特開平３−138054号公報では、Ｃ−ZrO2−
CaO 系耐火物をノズル材質に用いる技術が開示されてい
る。しかしこのノズルは、CaO をCaZrO3として含有する
ことにより、溶鋼による溶損を抑えているためにCaO 濃
度が30wt％以下である。このため、溶鋼中のAl2O3 濃度
が高い場合、ノズルへの介在物の付着防止効果が期待で
きない。これはAl2O3 とCaO が反応して当初は低融点物
を形成しても、ノズル中のCaO が消費され、濃度が減少
してくるとAl2O3 とCaO の反応生成物の融点は高くな
り、最終的にはノズル壁に付着するからである。従っ
て、浸漬ノズルの介在物の付着の問題は根本的な解決に
到ってないのが現状である。In Japanese Patent Laid-Open No. 138054/1993, C-ZrO 2-
A technique of using a CaO-based refractory as a nozzle material is disclosed. However, since this nozzle contains CaO as CaZrO 3 , the melt loss due to molten steel is suppressed, so that the CaO concentration is 30 wt% or less. Therefore, when the Al 2 O 3 concentration in the molten steel is high, the effect of preventing the inclusions from adhering to the nozzle cannot be expected. This is because even if Al 2 O 3 and CaO react to form a low-melting substance at first, CaO in the nozzle is consumed, and when the concentration decreases, the melting point of the reaction product of Al 2 O 3 and CaO Is high and eventually adheres to the nozzle wall. Therefore, at present, the problem of adhesion of inclusions in the immersion nozzle has not reached a fundamental solution.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明は溶融金属を注
湯するノズルへの介在物の付着防止を目的とする。具体
的には、成分としてCaO を含むノズルにおいて、より介
在物の付着防止効果が大きく、使用中の溶損量が少な
く、吸水性が低いノズルを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to prevent inclusions from adhering to a nozzle for pouring molten metal. Specifically, it is an object of the present invention to provide a nozzle containing CaO 2 as a component, which has a greater effect of preventing inclusions from adhering, a smaller amount of erosion loss during use, and a lower water absorption.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、CaO に他
の成分を加えて上記特性を満たそうとする従来技術から
発想を転換し、高純度のCaO ノズルで、上記課題を解決
できることを見出した。Means for Solving the Problems The present inventors can change the idea from the prior art in which other components are added to CaO to try to satisfy the above characteristics, and the above problems can be solved by a high purity CaO nozzle. Found.
【０００９】ここに、本発明は、溶融金属の注湯に使用
し、その組成がCaO 70wt％以上で見かけ気孔率が50％以
下であることを特徴とする溶融金属の鋳造用CaO ノズル
である。The present invention is a CaO nozzle for casting molten metal, which is used for pouring molten metal and has a composition of CaO 70 wt% or more and an apparent porosity of 50% or less. .
【００１０】さらに本発明の好適態様にあっては、前記
の鋳造用CaO ノズルの外側に母材ノズルを外装し、鋳造
用CaO ノズルと母材ノズル間にCaO ノズルの熱膨張代に
相当した間隙を設けたことを特徴とする溶融金属の鋳造
用ノズルである。Further, in a preferred embodiment of the present invention, a base material nozzle is provided outside the casting CaO nozzle, and a gap corresponding to the thermal expansion margin of the CaO nozzle is provided between the casting CaO nozzle and the base material nozzle. Is a nozzle for casting molten metal.
【００１１】[0011]
【作用】本発明の溶融金属の鋳造用ノズルの作用効果に
ついて詳述する。図１は本発明の溶融金属の鋳造用ノズ
ルの一例であって、図示例では本発明にかかる鋳造用Ca
O ノズル１は母材ノズル２内に設けられている。取鍋、
タンディッシュ (図示せず) を経て上部より供給された
溶融金属は符号３で示す白抜き矢印のように流れ、鋳型
(図示せず) 内に注湯される。なお、本発明のCaO ノズ
ルの長さは、図示例に限定されず、母材ノズルと同じ長
さであってもかまわない。The function and effect of the molten metal casting nozzle of the present invention will be described in detail. FIG. 1 shows an example of a molten metal casting nozzle according to the present invention.
The O 2 nozzle 1 is provided in the base material nozzle 2. Ladle,
Molten metal supplied from the upper part through a tundish (not shown) flows as indicated by a white arrow (3),
It is poured into the inside (not shown). The length of the CaO 2 nozzle of the present invention is not limited to the illustrated example, and may be the same as that of the base material nozzle.
【００１２】ノズルの組成について：図２に、鋳造用Ca
O ノズル中のCaO 濃度と介在物付着厚さの関係を示す。
CaOノズルの見かけ気孔率は50％、使用した溶鋼は、表
１に示したもの([Ti] ＝０wt％、sol[Al] ＝0.06wt％)2
00Kgである。図２に示したように、CaO 濃度70wt％以上
のノズルには介在物の付着はみられないが、CaO 濃度70
wt％未満のノズルでは若干の介在物付着がみられる。こ
の結果から、鋳造用CaO ノズルへの介在物の付着を防止
するためには、CaO 濃度は70wt％以上であることが必要
であることがわかる。なお、溶鋼中の全酸素濃度 (以後
T.O.と記載) によっても、介在物付着厚さは影響され
る。 Regarding the composition of the nozzle : FIG.
The relationship between the CaO concentration in the O nozzle and the thickness of inclusions is shown.
The CaO nozzle has an apparent porosity of 50%, and the molten steel used is that shown in Table 1 ([Ti] = 0wt%, sol [Al] = 0.06wt%) 2
It is 00 kg. As shown in Fig. 2, the inclusion of inclusions was not observed in the nozzle with CaO concentration of 70 wt% or more,
A small amount of inclusions can be seen in the nozzle of less than wt%. From this result, it is found that the CaO concentration must be 70 wt% or more in order to prevent the inclusion of inclusions from the CaO nozzle for casting. The total oxygen concentration in molten steel (hereinafter
The thickness of inclusions is also affected by (TO).
【００１３】図３にT.O.濃度を変化させた場合の、ノズ
ル中CaO 濃度と介在物付着厚さの関係を示す。その他の
条件は図２のそれに同じ。通常のT.O.濃度、例えば100
ppmにおいては、ノズル中CaO 濃度は70wt％以上でよい
が、T.O.濃度が高くなると、必要とされるノズル中のCa
O 濃度は上昇する。すなわち、T.O.＝300 ppm の場合、
介在物の付着はほとんど起こらないノズル中CaO 濃度は
80wt％以上であり、T.O.＝700 ppm の場合には、CaO 濃
度は90wt％以上である。さらに、CaO ＝99wt％以上の場
合には、付着は全く起こらない。したがって、ノズル中
CaO 濃度は70wt％以上、好ましくは80wt％以上、より好
ましくは90wt％以上、最も好ましくは99wt％以上とす
る。FIG. 3 shows the relationship between the CaO concentration in the nozzle and the deposit thickness of inclusions when the TO concentration is changed. Other conditions are the same as those in FIG. Normal TO concentration, eg 100
At ppm, the CaO concentration in the nozzle may be 70 wt% or more, but when the TO concentration becomes high, the required Ca in the nozzle is increased.
O 2 concentration rises. That is, when TO = 300 ppm,
Inclusion of inclusions rarely occurs
When it is 80 wt% or more and TO = 700 ppm, the CaO concentration is 90 wt% or more. Further, if CaO = 99 wt% or more, no adhesion occurs. Therefore, in the nozzle
The CaO 2 concentration is 70 wt% or more, preferably 80 wt% or more, more preferably 90 wt% or more, and most preferably 99 wt% or more.
【００１４】その他のノズル中の不純物としてはAl2O
3 、SiO2、Fe2O3 等が挙げられるが、合計濃度は30wt％
以下、好ましくは20wt％以下、より好ましくは10wt％以
下、最も好ましくは１wt％以下である。このCaO 濃度70
wt％以上のノズルはノズル中のCaO 濃度が高いために、
溶鋼中のAl2O3 系介在物が多量に付着してもノズルと介
在物との反応生成物の融点が高くなることはなく、よっ
てノズルに介在物の付着が起こらない。As other impurities in the nozzle, Al 2 O is used.
3 , SiO 2 , Fe 2 O 3, etc., but the total concentration is 30 wt%
It is preferably 20 wt% or less, more preferably 10 wt% or less, and most preferably 1 wt% or less. This CaO concentration 70
Nozzle with wt% or more has high CaO concentration in the nozzle,
Even if a large amount of Al 2 O 3 -based inclusions in molten steel adheres, the melting point of the reaction product of the nozzle and the inclusions does not increase, so that the inclusions do not adhere to the nozzle.
【００１５】見かけ気孔率について：図４にCaO ノズル
の見かけ気孔率と溶損率との関係を示す。ノズルのCaO
濃度は99.5wt％で、表１に示す溶鋼 ([Ti]＝０wt％、so
l[Al] ＝0.06wt％) を200 kg注湯した。なお、縦軸は、
注湯前のノズル径に対し、注湯後ノズル径の増加した比
率である。（ノズル外径50mm、内径15mm、長さ 100mm） 図４に示したように、ノズルの見かけ気孔率が50％を超
えるとノズルの溶損量が許容範囲である10％を超え大き
く増加するので、実際の操業に使用するには見かけ気孔
率を50％以下にする必要があることが明らかになった。
溶損が認められなかった範囲を考えると、好ましい見か
け気孔率は10％以下である。なお、図２、図３および図
４ではTiを添加しない溶鋼を使った例を示したが、Ti入
り溶鋼ではこの傾向はより顕著に表われる。 Apparent Porosity : FIG. 4 shows the relationship between the apparent porosity and the erosion rate of the CaO nozzle. Nozzle CaO
The concentration is 99.5 wt% and the molten steel shown in Table 1 ([Ti] = 0 wt%, so
200 kg of l [Al] = 0.06 wt% was poured. The vertical axis is
It is the ratio of the nozzle diameter after pouring to the nozzle diameter before pouring. (Nozzle outer diameter 50 mm, inner diameter 15 mm, length 100 mm) As shown in Fig. 4, if the apparent porosity of the nozzle exceeds 50%, the amount of melt loss of the nozzle greatly increases beyond the allowable range of 10%. , It became clear that the apparent porosity needs to be 50% or less to be used for actual operation.
Considering the range in which melting damage was not observed, the preferable apparent porosity is 10% or less. Although FIGS. 2, 3 and 4 show examples using molten steel to which Ti is not added, this tendency is more remarkable in molten steel containing Ti.
【００１６】図５(a) にノズルの見かけ気孔率とノズル
の曲げ強さとの関係を示す。さらに、図５(b) には、見
かけ気孔率が50％の付近を拡大したノズルの見かけ気孔
率とノズルの曲げ強さとの関係を示す。この試験におい
ては、ノズルのCaO 濃度は90wt％超 (本発明ノズルの成
分濃度内) とした。市販のノズルの曲げ強度は、60〜70
kgf/cm2 程度であるのに対し、この試験の測定結果で
は、見かけ気孔率50％以下の場合、市販ノズルの曲げ強
度以上となり、問題のないレベルであることがわかる。
また、見かけ気孔率10％以下の場合、従来の10倍以上の
強度となり、さらに好ましいことも分かる。FIG. 5A shows the relationship between the apparent porosity of the nozzle and the bending strength of the nozzle. Further, FIG. 5 (b) shows the relationship between the nozzle apparent porosity and the nozzle bending strength obtained by enlarging the vicinity of the apparent porosity of 50%. In this test, the CaO concentration of the nozzle was set to more than 90 wt% (within the component concentration of the nozzle of the present invention). Bending strength of commercially available nozzle is 60-70
While it is about kgf / cm 2 , it can be seen from the measurement results of this test that when the apparent porosity is 50% or less, the bending strength of the commercially available nozzle is higher than that, and there is no problem.
Further, it is understood that when the apparent porosity is 10% or less, the strength is 10 times or more that of the conventional one, which is more preferable.
【００１７】図６に見かけ気孔率と注湯テスト時のノズ
ル破損発生率の関係を示す。注湯には表１に示す溶鋼10
トンを用いた。テストノズルは外径84mm、内径80mm、長
さ1100mmである。その他の条件は図５の場合に同じ。見
かけ気孔率50％を越えると注湯時の衝撃に耐えられず、
破損が起こることがわかる。このことからも本発明にお
いては、見かけ気孔率を50％以下とすることが必要であ
る。FIG. 6 shows the relationship between the apparent porosity and the nozzle breakage occurrence rate during the pouring test. Molten steel 10 shown in Table 1 for pouring
Tons were used. The test nozzle has an outer diameter of 84 mm, an inner diameter of 80 mm, and a length of 1100 mm. Other conditions are the same as in the case of FIG. If the apparent porosity exceeds 50%, it cannot withstand the impact of pouring,
You can see that damage will occur. From this also, in the present invention, it is necessary to set the apparent porosity to 50% or less.
【００１８】次に、見かけ気孔率と吸湿によるノズル素
材の崩壊の関連を調査した。表２に示す本発明のCaO ノ
ズルの一部を切り出したプレート (見かけ気孔率０％、
３％未満、10％、50％) と、CaO 濃度は同じだが、見か
け気孔率の高い材質の比較プレート (見かけ気孔率70
％）を大気中と水を張ったデシケータ内との２条件で放
置し、プレートの吸湿による崩壊を調査した。Next, the relationship between the apparent porosity and the collapse of the nozzle material due to moisture absorption was investigated. A plate obtained by cutting out a part of the CaO nozzle of the present invention shown in Table 2 (apparent porosity 0%,
Less than 3%, 10%, and 50%), but the comparison plate of material with the same CaO concentration but high apparent porosity (apparent porosity 70
%) Was allowed to stand under the two conditions of the atmosphere and a desiccator filled with water, and the collapse of the plate due to moisture absorption was investigated.
【００１９】図７は大気中におけるその調査結果であ
り、横軸の見かけ気孔率に対し、縦軸の重量変化率は重
量増加分を乾燥重量で除した値を％で示したものであ
る。大気中、デシケータ内のどちらの条件においても見
かけ気孔率０％、３％未満、10％のプレート (本発明の
範囲内) は２週間以上、見かけ気孔率50％のプレート(
本発明の範囲内) は10日間品質に何の変化も起こらなか
った。しかし、見かけ気孔率70％の比較プレートでは３
日間でクラックが入るなど品質に異常をきたした。見か
け気孔率50％以下の場合について、さらに詳細にみてみ
る。図７にみられるとおり、見かけ気孔率10％の場合に
は、２週間後における重量変化率は1.5 ％程度であっ
て、19日目に初めてクラックの発生をみた。見かけ気孔
率３％および０％の場合は、２週間後における重量変化
率はさらに少なく１％以下となって、クラックの発生も
全くなく、吸湿性の問題も完全に解決できることが判明
した。FIG. 7 shows the results of the investigation in the atmosphere. The ratio of change in weight on the vertical axis is the apparent porosity on the horizontal axis, and the value obtained by dividing the weight increase by the dry weight is shown in%. Plates with an apparent porosity of 0%, less than 3%, and 10% (within the scope of the present invention) for 2 weeks or more and a plate with an apparent porosity of 50% (both in air and in a desiccator)
Within the scope of the invention) did not change in quality for 10 days. However, in the comparison plate with an apparent porosity of 70%, 3
Abnormality in quality such as cracking in the days. Let's take a closer look at the case where the apparent porosity is 50% or less. As shown in FIG. 7, when the apparent porosity was 10%, the weight change rate after 2 weeks was about 1.5%, and cracks were observed for the first time on the 19th day. When the apparent porosities were 3% and 0%, the weight change rate after 2 weeks was still smaller and was 1% or less, no crack was generated at all, and the problem of hygroscopicity was completely solved.
【００２０】これにより、吸湿性の点からは、見かけ気
孔率50％以下が本発明の範囲内であり、より好ましく
は、見かけ気孔率10％以下、さらに好ましくは、見かけ
気孔率３％以下であることがわかる。Accordingly, from the viewpoint of hygroscopicity, an apparent porosity of 50% or less is within the scope of the present invention, more preferably an apparent porosity of 10% or less, and further preferably an apparent porosity of 3% or less. I know there is.
【００２１】これら溶損、曲げ強度、注湯時のクラッ
ク、吸湿試験の結果より、本発明においては、使用時に
破損等のトラブルのない条件として50％以下の見かけ気
孔率とした。さらに、見かけ気孔率が10％以下になる
と、吸水性が低くなるとともに、使用中の溶損量が少な
くなり、介在物の付着防止効果も大きくなり好ましい。
最も好ましくは３％以下である。From the results of these melting loss, flexural strength, cracks during pouring, and moisture absorption test, in the present invention, an apparent porosity of 50% or less was set as a condition without trouble such as breakage during use. Further, when the apparent porosity is 10% or less, the water absorption becomes low, the amount of melt loss during use becomes small, and the effect of preventing inclusions from inclusions becomes large, which is preferable.
Most preferably, it is 3% or less.
【００２２】母材ノズルの内径について：本発明におい
て、母材ノズル内にCaO ノズルをセットする際は、ノズ
ルの予熱に際し、CaO ノズルの熱膨張により母材ノズル
内側が圧迫されないように、母材ノズルとCaO ノズル間
に間隙を設ける。この間隙は、母材ノズルの材質による
がCaO ノズル外径の３％以上が好ましい。 Regarding the inner diameter of the base material nozzle : In the present invention, when the CaO nozzle is set in the base material nozzle, the base material nozzle inside is prevented from being pressed by thermal expansion of the CaO nozzle when preheating the nozzle. Provide a gap between the nozzle and the CaO nozzle. This gap is preferably 3% or more of the CaO nozzle outer diameter, although it depends on the material of the base material nozzle.
【００２３】この間隙は通常は空目地で十分であるが、
特に母材ノズルとカルシアノズルの位置を固定したい場
合は、この間隙には、CaO ノズルが母材ノズル内でずれ
ることのないようCaO ノズルの端部と母材ノズル間に薄
いセラミックスファイバもしくは少量のモルタルを詰め
ることが好ましい。Although this gap is usually sufficient as an open joint,
Especially when it is desired to fix the positions of the base material nozzle and the calcia nozzle, this gap should be adjusted with a thin ceramic fiber or a small amount of ceramic fiber between the end of the CaO nozzle and the base material nozzle so that the CaO nozzle does not shift inside the base material nozzle. It is preferable to pack the mortar.
【００２４】予熱方法について：本発明の鋳造用ノズル
の予熱に関しては、条件により通常のアルミナグラファ
イトノズルの場合と同様にすることもできるが、熱衝撃
によるクラックの発生を防止するため予熱方法を工夫す
ることがより望ましい。以下にその一例として外熱式予
熱法をあげて従来法と比べながら説明を行う。 Preheating method : The casting nozzle of the present invention may be preheated in the same manner as in the case of a normal alumina graphite nozzle depending on the conditions, but the preheating method is devised to prevent the occurrence of cracks due to thermal shock. It is more desirable to do. The external heating preheating method will be given as an example below, and will be described in comparison with the conventional method.
【００２５】従来の予熱方法は、バーナによる加熱で、
母材ノズルの外面からの加熱、および吐出孔より入った
フレームによる内面からの加熱を併用していた。そのた
めCaO ノズルに直接炎があたり、熱衝撃によりノズルに
割れが入りやすかった。The conventional preheating method is heating by a burner,
The heating from the outer surface of the base material nozzle and the heating from the inner surface by the frame inserted from the discharge hole were used together. As a result, the CaO nozzle was directly exposed to the flame, and thermal shock was likely to cause cracking in the nozzle.
【００２６】一方、外熱式予熱方法は、加熱時に吐出孔
部などをセラミックファイバー等 (以下、ファイバーブ
ランケットという) で覆うことから、外側からの熱伝達
のみとなるような加熱方法である。この加熱方法は、熱
衝撃によるノズル割れの防止効果が大きい。On the other hand, the external heating type preheating method is a heating method in which only the heat transfer from the outside is performed because the discharge holes and the like are covered with ceramic fibers or the like (hereinafter referred to as fiber blanket) during heating. This heating method has a great effect of preventing nozzle cracking due to thermal shock.
【００２７】図８にその外熱式予熱の様子の概略説明図
を示す。図示例によれば、本発明のCaO ノズル１、母材
ノズル２の周囲を、下部ファイバーブランケット４、上
部ファイバーブランケット５、流入口部ファイバーブラ
ンケット６で被う。FIG. 8 shows a schematic explanatory view of the external heating type preheating. According to the illustrated example, the CaO nozzle 1 and the base material nozzle 2 of the present invention are covered with a lower fiber blanket 4, an upper fiber blanket 5 and an inlet fiber blanket 6.
【００２８】以下に記載する予熱実験においては、予熱
炉７に設けたバーナ９からの予熱用炎８により加熱し
た。予熱方法は実際の操業と同様に予熱炉にてバーナの
炎により、加熱速度は約500 ℃／hr、２時間で1000℃ま
で加熱した。In the preheating experiment described below, heating was performed by the preheating flame 8 from the burner 9 provided in the preheating furnace 7. As for the preheating method, as in the actual operation, the heating rate was about 500 ℃ / hr in the preheating furnace, and the heating rate was about 1000 ℃ in 2 hours.
【００２９】表３に、母材ノズルとCaO ノズルの間隙に
充填剤を詰めた場合、空目地の場合、さらに従来の予熱
（ファイバーブランケットなし）をした場合と外熱式予
熱（ファイバーブランケットあり）をした場合について
予熱実験を行った条件と結果を示す。Table 3 shows that when the gap between the base material nozzle and the CaO nozzle is filled with a filler, when the joint is empty, when conventional preheating (without fiber blanket) is performed, and when external heating preheating (with fiber blanket) is performed. The conditions and results of the preheating experiments for the case of
【００３０】表３記載のように、母材ノズルとCaO ノズ
ルの間隙に充填剤を詰め、従来の予熱をした場合には、
母材ノズルまたはCaO ノズルに大きくクラックが入った
が、外熱式予熱方法で予熱を行った場合、実際の操業時
より速く昇温をしても母材ノズル、CaO ノズルともにク
ラックが入ることはなかった。As shown in Table 3, when the filler is filled in the gap between the base material nozzle and the CaO nozzle and conventional preheating is performed,
The base material nozzle or CaO nozzle was greatly cracked, but if preheating was performed using the external heating preheating method, the base material nozzle and CaO nozzle would not crack even if the temperature was raised faster than during actual operation. There wasn't.
【００３１】[0031]
【実施例】本発明例として表２に示す組成で見かけ気孔
率10％のCaO ノズル、比較例として表２に示す組成で見
かけ気孔率70％のCaO ノズル、従来例として表４に示す
組成の従来のアルミナグラファイトノズルについて、表
１に示した組成の低炭素鋼(sol[Al]＝0.06wt％) を用
い、注湯実験を行った。注湯温度は1600℃、溶鋼量は20
0 kgであった。この時、介在物付着を促進するとされて
いるTiを添加した。EXAMPLES As examples of the present invention, CaO nozzles having an apparent porosity of 10% with a composition shown in Table 2, as comparative examples, a CaO nozzle having an apparent porosity of 70% with a composition shown in Table 2 and a composition shown in Table 4 as a conventional example were prepared. For the conventional alumina graphite nozzle, a low carbon steel (sol [Al] = 0.06 wt%) having the composition shown in Table 1 was used to perform a pouring experiment. Pouring temperature is 1600 ℃, molten steel amount is 20
It was 0 kg. At this time, Ti, which is said to promote the adhesion of inclusions, was added.
【００３２】なお、CaO ノズルへの介在物付着は、Al濃
度よりも酸化物系介在物濃度([Ti]等) の方に大きく影
響を受けるので、本実施例ではTi濃度を変化させて試験
を行った。Note that since the adhesion of inclusions to the CaO nozzle is affected more by the oxide inclusion concentration ([Ti] etc.) than by the Al concentration, the Ti concentration was changed in the test in this example. I went.
【００３３】図９に、溶鋼中のTi濃度と本発明例および
比較例のノズルへの介在物付着状況を示した。この図か
ら、Ti濃度にかかわらず付着物が全くなかったことがわ
かる。図10にさらに従来例として、溶鋼中のTi濃度とア
ルミナグラファイトノズルへの介在物付着状況を示し
た。この図から、付着物が0.8 〜2.0 mmあったことがわ
かる。FIG. 9 shows the Ti concentration in molten steel and the state of inclusion inclusions on the nozzles of the present invention and comparative examples. From this figure, it can be seen that there was no deposit regardless of the Ti concentration. As a conventional example, FIG. 10 shows the Ti concentration in molten steel and the state of inclusions inclusions on the alumina graphite nozzle. From this figure, it can be seen that the deposit was 0.8 to 2.0 mm.
【００３４】これらの結果、従来使用しているアルミナ
グラファイトノズルを用いた場合は、ノズルへの介在物
付着が起きたが、CaO ノズルを用いた場合は、ノズルへ
の介在物付着は起こらずノズル閉塞も起こらないことが
わかった。なお、見かけ気孔率の高い比較例は、介在物
付着については問題ないものの、実験後一部破損が生
じ、実際の使用には適さないことがわかった。As a result, when the conventionally used alumina graphite nozzle was used, inclusions adhered to the nozzle, but when CaO nozzle was used, inclusions did not adhere to the nozzle. It was found that no obstruction occurred. It was found that the comparative example having a high apparent porosity is not suitable for actual use, although there is no problem with inclusion adhesion, but some damage occurs after the experiment.
【００３５】また図11に示す、上ノズル11、固定盤12、
スライダー13、中間ノズル14、浸漬ノズル15を有するス
ライディングノズル10( 母材ノズルは上ノズル11がMgO
、浸漬ノズル15はアルミナグラファイトノズル) の、
上ノズル11、浸漬ノズル15に本発明のCaO ノズル（外径
84mm、内径80mm、長さ1100mm）を内装し、表１と同組成
の溶鋼10トンを鋳込温度1570℃にて鋳造した結果、ノズ
ルの破損等のトラブルもなく最後まで鋳造することがで
き、介在物付着もなかった。Further, as shown in FIG. 11, the upper nozzle 11, fixed plate 12,
A sliding nozzle 10 having a slider 13, an intermediate nozzle 14, and a dipping nozzle 15 (the upper nozzle 11 of the base material nozzle is MgO
, The immersion nozzle 15 is an alumina graphite nozzle)
The CaO nozzle of the present invention (outer diameter)
84 mm, inner diameter 80 mm, length 1100 mm), 10 tons of molten steel with the same composition as Table 1 was cast at a pouring temperature of 1570 ° C, and as a result, it was possible to cast to the end without trouble such as nozzle damage, There was no inclusion adhesion.
【００３６】[0036]
【表１】 [Table 1]
【００３７】[0037]
【表３】 [Table 3]
【００３８】[0038]
【表４】 [Table 4]
【００３９】[0039]
【発明の効果】溶融金属の注湯に際し、本発明のCaO ノ
ズルを用いることによりTi入りAl脱酸鋼であってもノズ
ルへの介在物付着が大きく低減されノズル閉塞防止に有
効である。またノズルの耐久性が向上する。When pouring molten metal, by using the CaO nozzle of the present invention, even with Ti-containing Al deoxidized steel, the adhesion of inclusions to the nozzle is greatly reduced and it is effective in preventing nozzle clogging. Moreover, the durability of the nozzle is improved.
【図１】本発明にかかる溶融金属の鋳造用CaO ノズルの
一例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an example of a CaO nozzle for casting molten metal according to the present invention.
【図２】CaO ノズル中のCaO 濃度と介在物付着厚さとの
関係を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the CaO 2 concentration in a CaO 2 nozzle and the thickness of deposits of inclusions.
【図３】T.O.濃度（溶鋼中の全酸素濃度）を変化させた
場合の、ノズル中CaO 濃度と介在物付着厚さの関係を示
すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the CaO 2 concentration in the nozzle and the thickness of inclusions when the TO concentration (total oxygen concentration in molten steel) is changed.
【図４】CaO ノズルの見かけ気孔率とノズルの溶損率と
の関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the apparent porosity of a CaO nozzle and the melt loss rate of the nozzle.
【図５】CaO ノズルの見かけ気孔率と曲げ強度の関係を
示すグラフであり、図5(a)の拡大図が図5(b)である。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the apparent porosity and bending strength of a CaO nozzle, and FIG. 5 (b) is an enlarged view of FIG. 5 (a).
【図６】CaO ノズルの見かけ気孔率と注湯時のノズル破
損発生率の関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the apparent porosity of a CaO nozzle and the occurrence rate of nozzle breakage during pouring.
【図７】CaO ノズルの吸水比率の経時変化を示すグラフ
である。FIG. 7 is a graph showing changes with time in water absorption ratio of a CaO nozzle.
【図８】外熱式予熱方法の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of an external heating type preheating method.
【図９】本発明および比較例のCaO ノズルを用いて、ノ
ズル閉塞を起こし易いとされているTi入り極低炭素鋼を
鋳造した場合の、ノズルへの介在物付着厚さと鋼中のTi
濃度との関係を示すグラフである。FIG. 9 is a diagram illustrating a TiO content in the steel and the inclusion thickness of inclusions when Ti-containing ultra-low carbon steel that is likely to cause nozzle clogging is cast using the CaO nozzles of the present invention and comparative examples.
It is a graph which shows the relationship with a density.
【図１０】従来使用されているアルミナグラファイトノ
ズルを用いてTi入り極低炭素鋼を鋳造した場合の、ノズ
ルへの介在物付着厚さと鋼中のTi濃度との関係を示すグ
ラフである。FIG. 10 is a graph showing the relationship between the deposition thickness of inclusions on the nozzle and the Ti concentration in the steel when Ti-containing ultra-low carbon steel is cast using a conventionally used alumina graphite nozzle.
【図１１】本発明のCaO ノズルを適用できるスライディ
ングノズルの断面図である。FIG. 11 is a sectional view of a sliding nozzle to which the CaO nozzle of the present invention can be applied.
１：鋳造用CaO ノズル ２：母材ノズル ３：溶融金属流 ４：下部ファイバー
ブランケット ５：上部ファイバーブランケット ６：流入口部ファイ
バーブランケット ７：予熱炉 ８：予熱用炎 ９：予熱用バーナ 10：スライディング
ノズル 11：上ノズル 12：固定盤 13：スライダー 14：中間ノズル 15：浸漬ノズル1: CaO nozzle for casting 2: Base material nozzle 3: Molten metal flow 4: Lower fiber blanket 5: Upper fiber blanket 6: Inlet fiber blanket 7: Preheating furnace 8: Preheating flame 9: Preheating burner 10: Sliding Nozzle 11: Upper nozzle 12: Fixed platen 13: Slider 14: Intermediate nozzle 15: Immersion nozzle
Claims (2)
O 70wt％以上で見かけ気孔率が50％以下であることを特
徴とする溶融金属の鋳造用CaO ノズル。1. Used for pouring molten metal, the composition of which is Ca
CaO nozzle for casting molten metal, characterized by having an apparent porosity of 50% or less at an O content of 70 wt% or more.
に母材ノズルを外装し、鋳造用CaO ノズルと母材ノズル
間にCaO ノズルの熱膨張代に相当した間隙を設けたこと
を特徴とする溶融金属の鋳造用ノズル。2. A base material nozzle is provided outside the casting CaO nozzle according to claim 1, and a gap corresponding to the thermal expansion margin of the CaO nozzle is provided between the casting CaO nozzle and the base material nozzle. Nozzle for molten metal casting.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9990794A JPH07232249A (en) | 1993-12-28 | 1994-05-13 | Molten metal casting nozzle |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33686093 | 1993-12-28 | ||
| JP5-336860 | 1993-12-28 | ||
| JP9990794A JPH07232249A (en) | 1993-12-28 | 1994-05-13 | Molten metal casting nozzle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07232249A true JPH07232249A (en) | 1995-09-05 |
Family
ID=26440999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9990794A Withdrawn JPH07232249A (en) | 1993-12-28 | 1994-05-13 | Molten metal casting nozzle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07232249A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005052865A (en) * | 2003-08-04 | 2005-03-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Immersion nozzle for continuous casting and continuous casting method |
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| WO2011138831A1 (en) | 2010-05-07 | 2011-11-10 | 黒崎播磨株式会社 | Refractory, continuous casting nozzle comprising the refractory, process for production of continuous casting nozzle, and continuous casting method using the continuous casting nozzle |
| US8251129B2 (en) | 2010-05-13 | 2012-08-28 | Krosakiharima Corporation | Refractory material, continuous casting nozzle using the refractory material, production methods for the continuous casting nozzle, and continuous casting methods using the continuous casting nozzle |
-
1994
- 1994-05-13 JP JP9990794A patent/JPH07232249A/en not_active Withdrawn
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| US8172114B2 (en) | 2008-07-28 | 2012-05-08 | Krosakiharima Corporation | Refractory material for nozzle for use in continuous casting, and continuous casting nozzle |
| WO2011138831A1 (en) | 2010-05-07 | 2011-11-10 | 黒崎播磨株式会社 | Refractory, continuous casting nozzle comprising the refractory, process for production of continuous casting nozzle, and continuous casting method using the continuous casting nozzle |
| US8251129B2 (en) | 2010-05-13 | 2012-08-28 | Krosakiharima Corporation | Refractory material, continuous casting nozzle using the refractory material, production methods for the continuous casting nozzle, and continuous casting methods using the continuous casting nozzle |
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