JPH08215834A - スライディングノズル用プレート耐火物 - Google Patents
スライディングノズル用プレート耐火物Info
- Publication number
- JPH08215834A JPH08215834A JP7022669A JP2266995A JPH08215834A JP H08215834 A JPH08215834 A JP H08215834A JP 7022669 A JP7022669 A JP 7022669A JP 2266995 A JP2266995 A JP 2266995A JP H08215834 A JPH08215834 A JP H08215834A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refractory
- expanded graphite
- plate
- substance
- steel
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- Pending
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- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】カーボンボンド質ＳＮ用プレート耐火物を提供
する。 【構成】耐火原料と繊維状膨張黒鉛とからなるＳＮ用プ
レート耐火物であって、耐火原料はAl2O3 質及びSiO2質
の１種以上、繊維状膨張黒鉛は重量％で0.1〜８％であ
るプレート耐火物。 【効果】耐熱衝撃性の向上と同時に、鋼中酸素レベルの
高い溶鋼に対する耐溶損性の向上が達成できる。
する。 【構成】耐火原料と繊維状膨張黒鉛とからなるＳＮ用プ
レート耐火物であって、耐火原料はAl2O3 質及びSiO2質
の１種以上、繊維状膨張黒鉛は重量％で0.1〜８％であ
るプレート耐火物。 【効果】耐熱衝撃性の向上と同時に、鋼中酸素レベルの
高い溶鋼に対する耐溶損性の向上が達成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶鋼の連続鋳造におい
て溶鋼の流量制御に使用されるスライディングノズル
（以下、ＳＮと記す）用のプレート耐火物、特に鋼中酸
素レベルの高い鋼種に対して高い耐用性を示すプレート
耐火物に関する。
て溶鋼の流量制御に使用されるスライディングノズル
（以下、ＳＮと記す）用のプレート耐火物、特に鋼中酸
素レベルの高い鋼種に対して高い耐用性を示すプレート
耐火物に関する。
【０００２】
【従来の技術】連続鋳造における溶鋼の流量制御方式と
して、ＳＮ方式が幅広く採用されている。これは、貫通
孔を設けたプレート状の耐火物を互いに摺動させ、溶鋼
の流出孔を開閉する方法により、その流量制御を行うも
のである。
して、ＳＮ方式が幅広く採用されている。これは、貫通
孔を設けたプレート状の耐火物を互いに摺動させ、溶鋼
の流出孔を開閉する方法により、その流量制御を行うも
のである。
【０００３】プレートを構成する耐火物は使用に際し、
物理的および化学的な二種類の要因により損傷を受け
る。前者では、孔径部が溶鋼と接触し、局所加熱されて
発生する熱応力によるスポーリングや稼働面での剥離損
傷（ピーリング）、さらに溶鋼流による摩耗が挙げられ
る。後者では、溶鋼や溶融スラグと耐火物とが反応する
ことによる溶損が挙げられる。
物理的および化学的な二種類の要因により損傷を受け
る。前者では、孔径部が溶鋼と接触し、局所加熱されて
発生する熱応力によるスポーリングや稼働面での剥離損
傷（ピーリング）、さらに溶鋼流による摩耗が挙げられ
る。後者では、溶鋼や溶融スラグと耐火物とが反応する
ことによる溶損が挙げられる。
【０００４】ＳＮ用プレート耐火物では、種々の特性を
バランスよく具備するように従来から様々な努力が払わ
れ、一般にはアルミナをベースにして１３００〜１８０
０℃で焼成されたオキサイド・セラミック・ボンド材質
が多く製造されてきた。この材質では、通常、耐用性を
向上させることを目的にコールタールピッチ等の含浸処
理が行われているが、使用時にコールタールピッチ等の
揮発成分によって煙および悪臭の発生が起こり、作業環
境を著しく悪化させる欠点がある。しかも、オキサイド
・セラミック・ボンド材質では、上記含浸処理を行わな
いと通常の耐用性が確保できない。そのため、コールタ
ールピッチ等を含浸しなくても耐用性が低下しない、無
発煙性のアルミナ・カーボン材質が開発され、ＳＮ用プ
レート耐火物として広く使用されている。
バランスよく具備するように従来から様々な努力が払わ
れ、一般にはアルミナをベースにして１３００〜１８０
０℃で焼成されたオキサイド・セラミック・ボンド材質
が多く製造されてきた。この材質では、通常、耐用性を
向上させることを目的にコールタールピッチ等の含浸処
理が行われているが、使用時にコールタールピッチ等の
揮発成分によって煙および悪臭の発生が起こり、作業環
境を著しく悪化させる欠点がある。しかも、オキサイド
・セラミック・ボンド材質では、上記含浸処理を行わな
いと通常の耐用性が確保できない。そのため、コールタ
ールピッチ等を含浸しなくても耐用性が低下しない、無
発煙性のアルミナ・カーボン材質が開発され、ＳＮ用プ
レート耐火物として広く使用されている。
【０００５】アルミナ・カーボン材質の耐火物は、主に
耐食性の観点から主原料にアルミナを選択し、さらに耐
熱衝撃性の向上を図るために熱伝導性が良好なカーボン
を配合し、有機バインダーが炭化して生ずるカーボンを
結合材とするものである。しかしながら、近年の鋼種の
多様化および連々鋳数の上昇に伴い、アルミナ・カーボ
ン材質でも著しく損傷を受ける場合があり、鋳造する鋼
種の条件に合わせてプレートの材質を選択している。
耐食性の観点から主原料にアルミナを選択し、さらに耐
熱衝撃性の向上を図るために熱伝導性が良好なカーボン
を配合し、有機バインダーが炭化して生ずるカーボンを
結合材とするものである。しかしながら、近年の鋼種の
多様化および連々鋳数の上昇に伴い、アルミナ・カーボ
ン材質でも著しく損傷を受ける場合があり、鋳造する鋼
種の条件に合わせてプレートの材質を選択している。
【０００６】特に、鋼中酸素レベルの高い鋼種、いわゆ
る高酸素鋼に対してアルミナ・カーボン材質を使用する
と、カーボンが鋼中のＦｅＯなどの低級酸化物と反応し
て消失するため著しく損傷する。
る高酸素鋼に対してアルミナ・カーボン材質を使用する
と、カーボンが鋼中のＦｅＯなどの低級酸化物と反応し
て消失するため著しく損傷する。
【０００７】このためこの種の鋼にはＭｇＯスピネル材
やアルミナ材のような、いわゆるセラミックスボンド材
質が選択されることが多い。しかし、セラミックスボン
ド材では耐熱衝撃性がカーボンボンド材よりも劣るた
め、前記のスポーリングや稼働面に沿って発生した亀裂
からのピーリングが発生し易い欠点がある。また、プレ
ートを貫通して発生したクラックからの空気吸い込みに
より発生する鋼中Ｎのピックアップも問題として挙げら
れる。
やアルミナ材のような、いわゆるセラミックスボンド材
質が選択されることが多い。しかし、セラミックスボン
ド材では耐熱衝撃性がカーボンボンド材よりも劣るた
め、前記のスポーリングや稼働面に沿って発生した亀裂
からのピーリングが発生し易い欠点がある。また、プレ
ートを貫通して発生したクラックからの空気吸い込みに
より発生する鋼中Ｎのピックアップも問題として挙げら
れる。
【０００８】加えて高酸素鋼は侵食性の強いＦｅＯを大
量に含有しており、このためプレート耐火物は著しい溶
損を受ける。これを防止する手段として、耐食性に優れ
たＺｒＯ2 をリング形状にしてアルミナ・カーボン材の
孔径部にインサートすることも試みられている。
量に含有しており、このためプレート耐火物は著しい溶
損を受ける。これを防止する手段として、耐食性に優れ
たＺｒＯ2 をリング形状にしてアルミナ・カーボン材の
孔径部にインサートすることも試みられている。
【０００９】しかしこの手段においても、熱応力を原因
とする亀裂は発生しており、根本的な解決には至ってい
ない。これを解決する手段として、特公昭６０−２９６
６４号公報に不焼成のＳＮ用プレート煉瓦が開示されて
いる。この特徴は、耐スポーリング性の向上のため骨材
−マトリックスの結合を樹脂結合とし、かつ高温下での
樹脂結合の強度劣化を防止する目的で低融点金属を配合
したことにある。さらにこの低融点金属により、前述の
ＦｅＯをＦｅに還元することでＦｅＯの無害化が可能で
あるとしている。
とする亀裂は発生しており、根本的な解決には至ってい
ない。これを解決する手段として、特公昭６０−２９６
６４号公報に不焼成のＳＮ用プレート煉瓦が開示されて
いる。この特徴は、耐スポーリング性の向上のため骨材
−マトリックスの結合を樹脂結合とし、かつ高温下での
樹脂結合の強度劣化を防止する目的で低融点金属を配合
したことにある。さらにこの低融点金属により、前述の
ＦｅＯをＦｅに還元することでＦｅＯの無害化が可能で
あるとしている。
【００１０】上記の発明では低融点金属として金属Ａｌ
の使用が推奨されているが、この場合、およそ７００℃
以上で炭化した樹脂と金属Ａｌが反応し、Ａｌ4 Ｃ3 を
生成することが予想される。Ａｌ4 Ｃ3 は室温下では容
易に空気中の水分と反応し、分解して煉瓦を崩壊させる
ことが知られており、金属ＡｌおよびＣ源となる樹脂を
共に含む不焼成ＳＮ用プレート煉瓦は、近年盛んに行わ
れているプレート耐火物の再利用等には適していない。
の使用が推奨されているが、この場合、およそ７００℃
以上で炭化した樹脂と金属Ａｌが反応し、Ａｌ4 Ｃ3 を
生成することが予想される。Ａｌ4 Ｃ3 は室温下では容
易に空気中の水分と反応し、分解して煉瓦を崩壊させる
ことが知られており、金属ＡｌおよびＣ源となる樹脂を
共に含む不焼成ＳＮ用プレート煉瓦は、近年盛んに行わ
れているプレート耐火物の再利用等には適していない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、アル
ミナ・カーボン材系のカーボンボンド質プレート耐火物
の耐熱衝撃性を維持しながら、カーボン含有量を低下さ
せることにより、鋼中酸素レベルの高い溶鋼に対する耐
溶損性の向上を図ったＳＮ用プレート耐火物を提供する
ことにある。
ミナ・カーボン材系のカーボンボンド質プレート耐火物
の耐熱衝撃性を維持しながら、カーボン含有量を低下さ
せることにより、鋼中酸素レベルの高い溶鋼に対する耐
溶損性の向上を図ったＳＮ用プレート耐火物を提供する
ことにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次のＳ
Ｎ用プレート耐火物にある。
Ｎ用プレート耐火物にある。
【００１３】耐火原料と繊維状膨張黒鉛とからなるＳＮ
用プレート耐火物であって、耐火原料はＡｌ2 Ｏ3 質お
よびＳｉＯ2 質の１種または２種、繊維状膨張黒鉛は重
量％で０．１〜８％であることを特徴とするＳＮ用プレ
ート耐火物。
用プレート耐火物であって、耐火原料はＡｌ2 Ｏ3 質お
よびＳｉＯ2 質の１種または２種、繊維状膨張黒鉛は重
量％で０．１〜８％であることを特徴とするＳＮ用プレ
ート耐火物。
【００１４】
【作用】本発明のＳＮ用プレート耐火物は、Ａｌ2 Ｏ3
質およびＳｉＯ2 質のうちの１種または２種の耐火原料
と、重量％で０．１〜８％の繊維状膨張黒鉛とからなる
ものである。
質およびＳｉＯ2 質のうちの１種または２種の耐火原料
と、重量％で０．１〜８％の繊維状膨張黒鉛とからなる
ものである。
【００１５】耐火原料はプレート耐火物の主原料となる
ものであり、焼結アルミナ、電融アルミナ、合成ムライ
ト、シリマナイト系鉱物、シャモット、各種粘度鉱物な
どのＡｌ2 Ｏ3 質および珪石、溶融シリカ、無定形シリ
カなどのＳｉＯ2 質の耐火物原料から１種以上の選択が
可能である。これらの粒径や２種を用いる際の配合率は
特に限定されない。
ものであり、焼結アルミナ、電融アルミナ、合成ムライ
ト、シリマナイト系鉱物、シャモット、各種粘度鉱物な
どのＡｌ2 Ｏ3 質および珪石、溶融シリカ、無定形シリ
カなどのＳｉＯ2 質の耐火物原料から１種以上の選択が
可能である。これらの粒径や２種を用いる際の配合率は
特に限定されない。
【００１６】上記主原料に、耐熱衝撃性の向上材として
重量％で０．１〜８％の繊維状膨張黒鉛を配合し、さら
に有機結合材を加えて、混練、成形した後、還元性雰囲
気下で焼成して、本発明のＳＮ用プレート耐火物とす
る。有機結合材としては、ノボラック型フェノール樹脂
やレゾール型フェノール樹脂などを使用し、混合原料全
体に対して外掛けで５〜７重量％の範囲で添加するのが
望ましい。
重量％で０．１〜８％の繊維状膨張黒鉛を配合し、さら
に有機結合材を加えて、混練、成形した後、還元性雰囲
気下で焼成して、本発明のＳＮ用プレート耐火物とす
る。有機結合材としては、ノボラック型フェノール樹脂
やレゾール型フェノール樹脂などを使用し、混合原料全
体に対して外掛けで５〜７重量％の範囲で添加するのが
望ましい。
【００１７】炭素質材料としての上記繊維状膨張黒鉛
は、黒鉛の層間に硫酸などを挿入させた黒鉛層間化合物
を８００〜１０００℃の温度に急激に加熱することによ
り、黒鉛層間を膨張させたものである。
は、黒鉛の層間に硫酸などを挿入させた黒鉛層間化合物
を８００〜１０００℃の温度に急激に加熱することによ
り、黒鉛層間を膨張させたものである。
【００１８】例えば、市販の黒鉛を上記の方法で膨張さ
せると、体積は原形の約５０〜１００倍になり、通常７
〜１０ｍｍの長さの繊維状を呈する繊維状膨張黒鉛が得
られる。この繊維状のものを粉砕すると、厚さ約１０μ
m 以下の超薄片を得ることができる。
せると、体積は原形の約５０〜１００倍になり、通常７
〜１０ｍｍの長さの繊維状を呈する繊維状膨張黒鉛が得
られる。この繊維状のものを粉砕すると、厚さ約１０μ
m 以下の超薄片を得ることができる。
【００１９】繊維状膨張黒鉛は、耐火物に使用したとき
少量の含有で耐火物の弾性率を著しく小さくし、耐火物
の耐熱衝撃性を著しく向上させる作用を有する。したが
って、膨張黒鉛を使用したときは、同一の耐熱衝撃性の
耐火物を得るための炭素量、特に黒鉛量を減じることが
できるので、高酸素鋼中のＦｅＯによるカーボンの酸化
の発生を減少させることができるのである。
少量の含有で耐火物の弾性率を著しく小さくし、耐火物
の耐熱衝撃性を著しく向上させる作用を有する。したが
って、膨張黒鉛を使用したときは、同一の耐熱衝撃性の
耐火物を得るための炭素量、特に黒鉛量を減じることが
できるので、高酸素鋼中のＦｅＯによるカーボンの酸化
の発生を減少させることができるのである。
【００２０】繊維状膨張黒鉛の含有量の範囲は重量％で
０．１〜８％に限定される。０．１％未満であると上記
の添加効果が現れない。一方、８％を超えると、膨張黒
鉛は他の耐火原料と比べると嵩が大きいため、耐火原料
との混合が困難となって偏析の弊害が生ずる上、経済的
ではなくなる。
０．１〜８％に限定される。０．１％未満であると上記
の添加効果が現れない。一方、８％を超えると、膨張黒
鉛は他の耐火原料と比べると嵩が大きいため、耐火原料
との混合が困難となって偏析の弊害が生ずる上、経済的
ではなくなる。
【００２１】繊維状膨張黒鉛の使用にあたっては、繊維
状に膨張した黒鉛を個々に分離するよう事前粉砕して使
用すれば好ましいが、繊維状のまま耐火原料に混ぜ、ミ
キサーで所定の方法で混練すれば、前記の大きさの超薄
片に分離し、所期の混合状態が達成されるので、事前粉
砕しなくとも差し支えない。
状に膨張した黒鉛を個々に分離するよう事前粉砕して使
用すれば好ましいが、繊維状のまま耐火原料に混ぜ、ミ
キサーで所定の方法で混練すれば、前記の大きさの超薄
片に分離し、所期の混合状態が達成されるので、事前粉
砕しなくとも差し支えない。
【００２２】
【実施例】表１に示す配合条件で２３０ｍｍ×１１４ｍ
ｍ×６５ｍｍのＳＮ用プレート耐火物を試作し、物性値
および特性値を比較した。
ｍ×６５ｍｍのＳＮ用プレート耐火物を試作し、物性値
および特性値を比較した。
【００２３】
【表１】
【００２４】各試験要領は以下のとおりである。
【００２５】(1)かさ比重、見掛気孔率：ＪＩＳ−Ｒ２
２０５に準拠。
２０５に準拠。
【００２６】(2)耐熱衝撃性：試作耐火物から３０ｍｍ
×３０ｍｍ×１２０ｍｍのサンプルを切り出し、サンプ
ルを電気炉中１４００℃で５分間加熱した後水冷し、そ
の後、曲げ強度を測定した。評価は比較例１の曲げ強度
を１００とし、それに対する比で行った。この値が大き
いほど耐熱衝撃性に優れていることを示している。
×３０ｍｍ×１２０ｍｍのサンプルを切り出し、サンプ
ルを電気炉中１４００℃で５分間加熱した後水冷し、そ
の後、曲げ強度を測定した。評価は比較例１の曲げ強度
を１００とし、それに対する比で行った。この値が大き
いほど耐熱衝撃性に優れていることを示している。
【００２７】(3)溶鋼侵食試験：Ａｒ雰囲気に保持した
高周波誘導炉内に各サンプルを張り分け、溶損による断
面積の減少量を比較した。このときの侵食剤は溶鋼、そ
の温度は１６００℃、試験時間は１２０分間である。溶
鋼には適時酸化鉄を加え、溶鋼中のａO が０．０４で一
定になるように調整した。評価は比較例１の値を１００
とし、それに対する比で行った。この値が小さいほど耐
食性に優れていることを示している。
高周波誘導炉内に各サンプルを張り分け、溶損による断
面積の減少量を比較した。このときの侵食剤は溶鋼、そ
の温度は１６００℃、試験時間は１２０分間である。溶
鋼には適時酸化鉄を加え、溶鋼中のａO が０．０４で一
定になるように調整した。評価は比較例１の値を１００
とし、それに対する比で行った。この値が小さいほど耐
食性に優れていることを示している。
【００２８】各試験の結果を表１に併せて示す。表１の
結果から、本発明例ではいずれも、比較例に比べ耐食性
および耐熱衝撃性に著しく優れていることが明らかであ
る。
結果から、本発明例ではいずれも、比較例に比べ耐食性
および耐熱衝撃性に著しく優れていることが明らかであ
る。
【００２９】
【発明の効果】本発明のＳＮ用プレート耐火物によれ
ば、カーボンボンド質耐火物の耐熱衝撃性を損なうこと
なく、鋼中酸素レベルの高い溶鋼に対する耐溶損性の向
上を達成することができる。
ば、カーボンボンド質耐火物の耐熱衝撃性を損なうこと
なく、鋼中酸素レベルの高い溶鋼に対する耐溶損性の向
上を達成することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】耐火原料と繊維状膨張黒鉛とからなるスラ
イディングノズル用プレート耐火物であって、耐火原料
はＡｌ2 Ｏ3 質およびＳｉＯ2 質の１種または２種、繊
維状膨張黒鉛は重量％で０．１〜８％であることを特徴
とするスライディングノズル用プレート耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7022669A JPH08215834A (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | スライディングノズル用プレート耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7022669A JPH08215834A (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | スライディングノズル用プレート耐火物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08215834A true JPH08215834A (ja) | 1996-08-27 |
Family
ID=12089265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7022669A Pending JPH08215834A (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | スライディングノズル用プレート耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08215834A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008189531A (ja) * | 2007-02-06 | 2008-08-21 | Nippon Steel Corp | 耐火物 |
-
1995
- 1995-02-10 JP JP7022669A patent/JPH08215834A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008189531A (ja) * | 2007-02-06 | 2008-08-21 | Nippon Steel Corp | 耐火物 |
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