JPH0747196B2 - 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
- JPH0747196B2 JPH0747196B2 JP3178731A JP17873191A JPH0747196B2 JP H0747196 B2 JPH0747196 B2 JP H0747196B2 JP 3178731 A JP3178731 A JP 3178731A JP 17873191 A JP17873191 A JP 17873191A JP H0747196 B2 JPH0747196 B2 JP H0747196B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alumina
- continuous casting
- immersion nozzle
- graphite
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- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は鋼の連続鋳造用浸漬ノ
ズルに関し、特にステンレス鋼を鋳造する際、ノズル内
孔部の地金等の侵潤及び溶損を防止し、安定的に長時間
鋳造できる連続鋳造用浸漬ノズルに関するものである。
ズルに関し、特にステンレス鋼を鋳造する際、ノズル内
孔部の地金等の侵潤及び溶損を防止し、安定的に長時間
鋳造できる連続鋳造用浸漬ノズルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】タンディシュからモールドに溶鋼を注入
するのに利用される連続鋳造用耐火物として、一般的に
Ａｌ2Ｏ3―ＳｉＯ2―黒鉛系耐火物を使用しているが、
特にステンレス鋼は比較的鋼中の酸素レベルが高いた
め、耐火物中のＳｉＯ2量に律速されてノズル内孔部へ
の地金の侵潤及び溶損が進行し、短時間の使用しかでき
ない。そのことよりステンレス鋼の鋳造には、耐火物中
のＳｉＯ2成分を除去した、Ａｌ2Ｏ3―ＳｉＣ―黒鉛系
耐火物が使用されつつある。しかしながら、長時間（例
えば５００ｍｉｎ以上）鋳造する場合では、耐火物中の
ＳｉＣの酸化反応、そしてその後生じる還元反応の進行
により前述と同様、ノズル内孔部への地金の侵潤及び溶
損が進行してしまうため、結局長時間に亘って安定的な
鋳造ができないものとなっている。
するのに利用される連続鋳造用耐火物として、一般的に
Ａｌ2Ｏ3―ＳｉＯ2―黒鉛系耐火物を使用しているが、
特にステンレス鋼は比較的鋼中の酸素レベルが高いた
め、耐火物中のＳｉＯ2量に律速されてノズル内孔部へ
の地金の侵潤及び溶損が進行し、短時間の使用しかでき
ない。そのことよりステンレス鋼の鋳造には、耐火物中
のＳｉＯ2成分を除去した、Ａｌ2Ｏ3―ＳｉＣ―黒鉛系
耐火物が使用されつつある。しかしながら、長時間（例
えば５００ｍｉｎ以上）鋳造する場合では、耐火物中の
ＳｉＣの酸化反応、そしてその後生じる還元反応の進行
により前述と同様、ノズル内孔部への地金の侵潤及び溶
損が進行してしまうため、結局長時間に亘って安定的な
鋳造ができないものとなっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】比較的鋼中の酸素レベ
ルが高く、そして粘性が低いステンレス鋼の連続鋳造に
関して、従来技術の一つであるＡｌ2Ｏ3―ＳｉＯ2―黒
鉛系耐火物では、温度低下の激しいノズル内孔稼働部に
於いて鋼中酸素の析出に伴うＦｅＯ，ＭｎＯ等の生成さ
れた金属酸化物が耐火物中のＳｉＯ2と選択的に反応し
溶融，流失し溶損が進行してしまう。またＳｉＯ2は高
温下の還元雰囲気に於いてかなり不安定であるため、耐
火物中のＣとの還元反応によりガス化し、組織が脆化す
る。またノズル内孔稼働部で生成されるＦｅＯ、ＭｎＯ
及びＣｒ2Ｏ3等が耐火物中のＣにより還元され、Ｃの消
費が進み、さらに組織の脆化が進展してしまう。上述の
反応の繰り返しにより順次地金の侵潤，溶損が発生して
いき最終的には異状溶損または脱落等のトラブルに至っ
てしまい、２００ｍｉｎ程度しか耐用出来なかった。
ルが高く、そして粘性が低いステンレス鋼の連続鋳造に
関して、従来技術の一つであるＡｌ2Ｏ3―ＳｉＯ2―黒
鉛系耐火物では、温度低下の激しいノズル内孔稼働部に
於いて鋼中酸素の析出に伴うＦｅＯ，ＭｎＯ等の生成さ
れた金属酸化物が耐火物中のＳｉＯ2と選択的に反応し
溶融，流失し溶損が進行してしまう。またＳｉＯ2は高
温下の還元雰囲気に於いてかなり不安定であるため、耐
火物中のＣとの還元反応によりガス化し、組織が脆化す
る。またノズル内孔稼働部で生成されるＦｅＯ、ＭｎＯ
及びＣｒ2Ｏ3等が耐火物中のＣにより還元され、Ｃの消
費が進み、さらに組織の脆化が進展してしまう。上述の
反応の繰り返しにより順次地金の侵潤，溶損が発生して
いき最終的には異状溶損または脱落等のトラブルに至っ
てしまい、２００ｍｉｎ程度しか耐用出来なかった。
【０００４】そこでさらに耐用延長を計る為に、ＳｉＯ
2を別途添加しないＡｌ2Ｏ3―ＳｉＣ―黒鉛系耐火物を
使用し対策する場合がある。確かに５００ｍｉｎ程度ま
で寿命を安定的に延ばすことはできるが、５００ｍｉｎ
以上の使用に対しては安定的に使用できず、特に静圧の
かかる吐出孔廻りに於いて地金の侵潤が発生し易い。侵
潤層の熱間強度はほとんど無い為最悪の場合、吐出孔落
下に至ってしまう。
2を別途添加しないＡｌ2Ｏ3―ＳｉＣ―黒鉛系耐火物を
使用し対策する場合がある。確かに５００ｍｉｎ程度ま
で寿命を安定的に延ばすことはできるが、５００ｍｉｎ
以上の使用に対しては安定的に使用できず、特に静圧の
かかる吐出孔廻りに於いて地金の侵潤が発生し易い。侵
潤層の熱間強度はほとんど無い為最悪の場合、吐出孔落
下に至ってしまう。
【０００５】これは結局、耐火物中のＳｉＣに起因する
ものと考えられ、時間的要因によりＳｉＣが酸化される
ことで上述と同様、最終的に地金の侵潤層ができてしま
い、長時間鋳造に対して安定性に欠けるものである。
ものと考えられ、時間的要因によりＳｉＣが酸化される
ことで上述と同様、最終的に地金の侵潤層ができてしま
い、長時間鋳造に対して安定性に欠けるものである。
【０００６】次に他の特性について述べる。低膨張性の
原料であるＳｉＯ2が含有されていないＡｌ2Ｏ3―黒鉛
系耐火物の場合、Ａｌ2Ｏ3原料としてα型Ａｌ2Ｏ3のみ
を使用すると、α型アルミナの高熱膨張特性に起因する
熱的スポーリング特性が大巾に低下してしまう傾向にあ
る。
原料であるＳｉＯ2が含有されていないＡｌ2Ｏ3―黒鉛
系耐火物の場合、Ａｌ2Ｏ3原料としてα型Ａｌ2Ｏ3のみ
を使用すると、α型アルミナの高熱膨張特性に起因する
熱的スポーリング特性が大巾に低下してしまう傾向にあ
る。
【０００７】そこで、本発明の目的は、ステンレス鋼の
鋳造に対して５００ｍｉｎ以上の長時間に亘って使用し
てもノズル内孔部に地金の侵潤層を発生させることな
く、また突発的な熱的スポーリングを引き起こすことな
く、安定的に鋳造することができる連続鋳造用ノズルを
提供するものである。
鋳造に対して５００ｍｉｎ以上の長時間に亘って使用し
てもノズル内孔部に地金の侵潤層を発生させることな
く、また突発的な熱的スポーリングを引き起こすことな
く、安定的に鋳造することができる連続鋳造用ノズルを
提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の問題点
を解決するためになされたものであって、連続鋳造用浸
漬ノズルで図１の浸漬ノズル１のスラグラインに相当す
る部位Ｂ以外で使用する。即ち、図１のＡ部に主成分と
して、黒鉛１５〜３５重量％，最大粒径が１ｍｍ以下の
β型アルミナ２０〜６０重量％そして最大粒径が７４μ
ｍ以下のα型アルミナ、２５〜６５重量％で構成され、
黒鉛の灰分，及びβ型アルミナ，α型アルミナ中に含ま
れる不可避的な不純物としてのガラス系成分を除いて、
Ｓｉ，ＳｉＣ，ＳｉＯ2を別途添加しないことを特徴と
するアルミナ−黒鉛系耐火物を配設した連続鋳造用浸漬
ノズルである。
を解決するためになされたものであって、連続鋳造用浸
漬ノズルで図１の浸漬ノズル１のスラグラインに相当す
る部位Ｂ以外で使用する。即ち、図１のＡ部に主成分と
して、黒鉛１５〜３５重量％，最大粒径が１ｍｍ以下の
β型アルミナ２０〜６０重量％そして最大粒径が７４μ
ｍ以下のα型アルミナ、２５〜６５重量％で構成され、
黒鉛の灰分，及びβ型アルミナ，α型アルミナ中に含ま
れる不可避的な不純物としてのガラス系成分を除いて、
Ｓｉ，ＳｉＣ，ＳｉＯ2を別途添加しないことを特徴と
するアルミナ−黒鉛系耐火物を配設した連続鋳造用浸漬
ノズルである。
【０００９】
【作用】この発明によれば、ステレンス鋼の連続鋳造用
浸漬ノズルでアルミナ−黒鉛系耐火物の主成分として、
黒鉛の含有量は１５〜３５重量％であることが望まし
い。これは含有量が１５重量％未満の場合では熱伝導率
の低下、並びに熱膨張率の増大により耐熱スポーリング
特性の劣化を招き、また含有量が３５重量％を越えると
耐酸化性並びに耐蝕性が大巾に低下してしまうことにな
る。
浸漬ノズルでアルミナ−黒鉛系耐火物の主成分として、
黒鉛の含有量は１５〜３５重量％であることが望まし
い。これは含有量が１５重量％未満の場合では熱伝導率
の低下、並びに熱膨張率の増大により耐熱スポーリング
特性の劣化を招き、また含有量が３５重量％を越えると
耐酸化性並びに耐蝕性が大巾に低下してしまうことにな
る。
【００１０】またβ型アルミナの含有量は２０〜６０重
量％が望ましい。β型アルミナは化学成分的には１１Ａ
ｌ2Ｏ3・Ｒ2Ｏ（Ｒ＝Ｎａ，Ｋ）で表され、その結晶構
造は、α型アルミナと同様六方晶系ではあるが、結晶の
格子定数は異なり、結晶軸に対して垂直な方向に顕著な
劈用性を有しており、粒子は弾性を有する平板上である
ため、α型アルミナより耐熱スポーリング性を高めるこ
とができるが、６０重量％を越えると結晶中のＲ2Ｏ
（Ｒ＝Ｎａ，Ｋ）成分の影響により黒鉛の酸化を促進さ
せ、かつ高温かつ還元雰囲気下に長時間暴露されるとＲ
2Ｏ（Ｒ＝Ｎａ，Ｋ）成分の気化によりβ型アルミナが
崩壊してしまい耐蝕性が低下してしまう。また２０重量
％未満であると耐熱スポーリング特性を高位に維持する
ことができなくなる。
量％が望ましい。β型アルミナは化学成分的には１１Ａ
ｌ2Ｏ3・Ｒ2Ｏ（Ｒ＝Ｎａ，Ｋ）で表され、その結晶構
造は、α型アルミナと同様六方晶系ではあるが、結晶の
格子定数は異なり、結晶軸に対して垂直な方向に顕著な
劈用性を有しており、粒子は弾性を有する平板上である
ため、α型アルミナより耐熱スポーリング性を高めるこ
とができるが、６０重量％を越えると結晶中のＲ2Ｏ
（Ｒ＝Ｎａ，Ｋ）成分の影響により黒鉛の酸化を促進さ
せ、かつ高温かつ還元雰囲気下に長時間暴露されるとＲ
2Ｏ（Ｒ＝Ｎａ，Ｋ）成分の気化によりβ型アルミナが
崩壊してしまい耐蝕性が低下してしまう。また２０重量
％未満であると耐熱スポーリング特性を高位に維持する
ことができなくなる。
【００１１】β型アルミナの粒度は最大粒径として１ｍ
ｍ以下が適当であり、それ以上であると他原料との混合
性が悪くなり、物理特性値のばらつきを引き起こすとと
もに、強度が低値を示してしまう。α型アルミナの含有
量は２５〜６５重量％が望ましい。即ち、含有量が２５
重量％未満であると耐蝕性の低下を招き、また６５重量
％を越えると耐熱スポーリング特性が大巾に低下してし
まうことによる。α型アルミナの粒度は最大粒径として
７４μｍ以下が適当であり、それより大きくなると耐蝕
性の向上が期待できず、また強度が低値を示してしま
う。
ｍ以下が適当であり、それ以上であると他原料との混合
性が悪くなり、物理特性値のばらつきを引き起こすとと
もに、強度が低値を示してしまう。α型アルミナの含有
量は２５〜６５重量％が望ましい。即ち、含有量が２５
重量％未満であると耐蝕性の低下を招き、また６５重量
％を越えると耐熱スポーリング特性が大巾に低下してし
まうことによる。α型アルミナの粒度は最大粒径として
７４μｍ以下が適当であり、それより大きくなると耐蝕
性の向上が期待できず、また強度が低値を示してしま
う。
【００１２】次に本発明の連続鋳造用浸漬ノズルを図面
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
【００１３】図１は本発明の連続鋳造用浸漬ノズルの概
略垂直断面を示している。本発明の化学成分組成を有す
る耐火物を図１の浸漬ノズル１のＡ部に配設することに
より、ステンレス鋼を鋳造する際、長時間に亘って溶鋼
と接触するノズル内孔より地金が侵潤することなく、安
定的に使用できるものである。
略垂直断面を示している。本発明の化学成分組成を有す
る耐火物を図１の浸漬ノズル１のＡ部に配設することに
より、ステンレス鋼を鋳造する際、長時間に亘って溶鋼
と接触するノズル内孔より地金が侵潤することなく、安
定的に使用できるものである。
【００１４】
【発明の効果】次に実施例を挙げ、この発明の効果を述
べる。
べる。
【００１５】
【実施例】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１〜６（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
７〜９（以下“比較サンプル”という）の各々に５〜１
０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、酸素濃度を１００ｐｐｍＭｎ濃度を１．０〜１．
５％，溶鋼温度１５５０℃に調整した溶鋼に対する耐蝕
性を試験するための３０ｍｍ×３０ｍｍ×２３０ｍｍ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１５０ｍｍ、内径６０ｍｍおよび全長４００
ｍｍの寸法を有する成形体を作製し各々を１０００℃〜
１２００℃の範囲内の温度で還元焼成して耐火物１〜１
１を作製した。
有する配合物１〜６（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
７〜９（以下“比較サンプル”という）の各々に５〜１
０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、酸素濃度を１００ｐｐｍＭｎ濃度を１．０〜１．
５％，溶鋼温度１５５０℃に調整した溶鋼に対する耐蝕
性を試験するための３０ｍｍ×３０ｍｍ×２３０ｍｍ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１５０ｍｍ、内径６０ｍｍおよび全長４００
ｍｍの寸法を有する成形体を作製し各々を１０００℃〜
１２００℃の範囲内の温度で還元焼成して耐火物１〜１
１を作製した。
【００１６】上述した本発明のサンプル１〜６および比
較サンプル７〜１１の各々の物理持性値を表１に示す。
較サンプル７〜１１の各々の物理持性値を表１に示す。
【００１７】ついで上述した３０ｍｍ×３０ｍｍ×２３
０ｍｍの寸法を有する本発明のサンプル１〜６および比
較用サンプル７〜１１のそれぞれを酸素濃度が１００ｐ
ｐｍ，Ｍｎ濃度が１．０〜１．５％に調整した１５５０
℃の温度の溶鋼中に１８０分間浸漬して溶損率を調査
し、その結果を表１に示す。
０ｍｍの寸法を有する本発明のサンプル１〜６および比
較用サンプル７〜１１のそれぞれを酸素濃度が１００ｐ
ｐｍ，Ｍｎ濃度が１．０〜１．５％に調整した１５５０
℃の温度の溶鋼中に１８０分間浸漬して溶損率を調査
し、その結果を表１に示す。
【００１８】ついで上述した外径１５０ｍｍ、内径６０
ｍｍ及び全長４００ｍｍの寸法を有する本発明のサンプ
ル１〜６及び比較サンプル７〜１１のそれぞれを１５５
０℃の溶鋼中に１０分間浸漬させた後、外表面より水に
て急冷させ、亀裂の有無を確認し、耐スポーリング性を
調査し、その結果を表１に示す。
ｍｍ及び全長４００ｍｍの寸法を有する本発明のサンプ
ル１〜６及び比較サンプル７〜１１のそれぞれを１５５
０℃の溶鋼中に１０分間浸漬させた後、外表面より水に
て急冷させ、亀裂の有無を確認し、耐スポーリング性を
調査し、その結果を表１に示す。
【００１９】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及び耐蝕性に優れているが、一方
比較用のサンプルでは例えばサンプル７に於いては黒鉛
の含有量が少なく、かつα型アルミナの含有量が高い事
に起因して耐スポーリング性が著しく劣る結果となっ
た。また、比較サンプル８に於いては黒鉛の含有量が高
い事に起因して耐蝕性が著しく劣り、更には比較サンプ
ル９に於いてはα型アルミナの含有量が低い事に起因し
て比較サンプル１０及１１に於いては化学成分値では、
本発明のサンプル２と同じではあるが、β型及α型アル
ミナの粒度が粗い事に起因して強度が低値を示しかつ溶
損率も劣化してしまう結果となった。
ルは耐スポーリング性及び耐蝕性に優れているが、一方
比較用のサンプルでは例えばサンプル７に於いては黒鉛
の含有量が少なく、かつα型アルミナの含有量が高い事
に起因して耐スポーリング性が著しく劣る結果となっ
た。また、比較サンプル８に於いては黒鉛の含有量が高
い事に起因して耐蝕性が著しく劣り、更には比較サンプ
ル９に於いてはα型アルミナの含有量が低い事に起因し
て比較サンプル１０及１１に於いては化学成分値では、
本発明のサンプル２と同じではあるが、β型及α型アル
ミナの粒度が粗い事に起因して強度が低値を示しかつ溶
損率も劣化してしまう結果となった。
【００２０】以上の結果を踏まえて表１に示す本発明の
サンプル２に於いて、図１に示す連続鋳造用用浸漬ノズ
ルを作製し、取鍋７０ｔｏｎステンレス鋼（ＪＩＳ規
格：ＳＵＳ３０４）のスラブ連鋳機にセットし実機によ
り９００ｍｉｎ鋳造したところノズル内孔部での地金の
侵潤は全く認められず長時間安定的に使用出来ることを
立証した。
サンプル２に於いて、図１に示す連続鋳造用用浸漬ノズ
ルを作製し、取鍋７０ｔｏｎステンレス鋼（ＪＩＳ規
格：ＳＵＳ３０４）のスラブ連鋳機にセットし実機によ
り９００ｍｉｎ鋳造したところノズル内孔部での地金の
侵潤は全く認められず長時間安定的に使用出来ることを
立証した。
【００２１】この結果より本発明の化学成分組成を有す
るアルミナ―黒鉛系耐火物を用いた浸漬ノズルではステ
ンレス鋼を長時間に亘って鋳造することを可能とするも
のである。
るアルミナ―黒鉛系耐火物を用いた浸漬ノズルではステ
ンレス鋼を長時間に亘って鋳造することを可能とするも
のである。
【図１】本発明の連続鋳造用浸漬ノズルの説明縦断面図
である。
である。
１ 浸漬ノズル Ａ 部 Ｂ 部位
Claims (3)
- 【請求項１】 アルミナ―黒鉛質の連続鋳造用浸漬ノズ
ルに於いて、主成分として黒鉛１５〜３５重量％，β型
アルミナ２０〜６０重量％，α型アルミナ２５〜６５重
量％を含有していることを特徴とする連続鋳造用浸漬ノ
ズル。 - 【請求項２】 アルミナ―黒鉛質耐火物中には黒鉛の灰
分，β型アルミナ及α型アルミナ中の不可避的な不純物
としてのガラス系成分を除いてＳｉ，ＳｉＣ，ＳｉＯ2
を別途添加しないことを特徴とする請求項１記載の連続
鋳造用浸漬ノズル。 - 【請求項３】 β型アルミナの最大粒径は１ｍｍ以下そ
してα型アルミナの最大粒径は７４μｍ以下とする請求
項１記載の連続鋳造用浸漬ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3178731A JPH0747196B2 (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 連続鋳造用浸漬ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3178731A JPH0747196B2 (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 連続鋳造用浸漬ノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05360A JPH05360A (ja) | 1993-01-08 |
| JPH0747196B2 true JPH0747196B2 (ja) | 1995-05-24 |
Family
ID=16053597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3178731A Expired - Lifetime JPH0747196B2 (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 連続鋳造用浸漬ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0747196B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59146976A (ja) * | 1983-02-10 | 1984-08-23 | 明智セラミツクス株式会社 | 連続鋳造用浸漬ノズル |
-
1991
- 1991-06-24 JP JP3178731A patent/JPH0747196B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05360A (ja) | 1993-01-08 |
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