JPH10258352A - 塩基性スライドノズル - Google Patents
塩基性スライドノズルInfo
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- JPH10258352A JPH10258352A JP9064995A JP6499597A JPH10258352A JP H10258352 A JPH10258352 A JP H10258352A JP 9064995 A JP9064995 A JP 9064995A JP 6499597 A JP6499597 A JP 6499597A JP H10258352 A JPH10258352 A JP H10258352A
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Landscapes
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 製鋼作業における溶湯容器からの溶湯の流
量制御に使用する塩基性スライドノズルに関するもので
ある。 【解決手段】 主耐火原料がマグネシア−カーボン又は
マグネシア−スピネル−カーボンからなる塩基性スライ
ドノズルのマトリックス部にカルシア−ジルコニア固溶
体（ＣａＯ・ＺｒＯ2 ）３〜３０重量％を添加してい
る。主耐火原料がマグネシア−カーボン又はマグネシア
−スピネル−カーボンからなる塩基性スライドノズル
に、カルシア−ジルコニア固溶体（ＣａＯ・ＺｒＯ2 ）
の超微粉２〜５重量％をスラリー状として含浸した高酸
素鋼や高マンガン鋼に対する耐用性に優れ、耐熱スポー
リング性にも優れる塩基性スライドノズルを提供
量制御に使用する塩基性スライドノズルに関するもので
ある。 【解決手段】 主耐火原料がマグネシア−カーボン又は
マグネシア−スピネル−カーボンからなる塩基性スライ
ドノズルのマトリックス部にカルシア−ジルコニア固溶
体（ＣａＯ・ＺｒＯ2 ）３〜３０重量％を添加してい
る。主耐火原料がマグネシア−カーボン又はマグネシア
−スピネル−カーボンからなる塩基性スライドノズル
に、カルシア−ジルコニア固溶体（ＣａＯ・ＺｒＯ2 ）
の超微粉２〜５重量％をスラリー状として含浸した高酸
素鋼や高マンガン鋼に対する耐用性に優れ、耐熱スポー
リング性にも優れる塩基性スライドノズルを提供
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】製鋼作業における溶湯容器からの
溶湯の流量制御に使用する塩基性スライドノズルに関す
るものである。
溶湯の流量制御に使用する塩基性スライドノズルに関す
るものである。
【０００２】
【従来技術】スライドノズルは、主としてアルミナ−カ
ーボン質で、フェノール樹脂をバインダーとして成形し
た不焼成耐火物又は、更に還元焼成した焼成物にタール
ピッチを含浸した焼成耐火物が現在一般的に用いられて
いる。アルミナ原料としては電融アルミナや焼結アルミ
ナ、仮焼アルミナ、粘土類の他に、ムライト−ジルコニ
ア、アルミナ−ジルコニア等の固溶体やジルコニア等の
添加がなされている。また、カーボンとしては黒鉛の他
にピッチ粉などが使用され、酸化防止剤として各種金属
類や炭化物が添加されている。
ーボン質で、フェノール樹脂をバインダーとして成形し
た不焼成耐火物又は、更に還元焼成した焼成物にタール
ピッチを含浸した焼成耐火物が現在一般的に用いられて
いる。アルミナ原料としては電融アルミナや焼結アルミ
ナ、仮焼アルミナ、粘土類の他に、ムライト−ジルコニ
ア、アルミナ−ジルコニア等の固溶体やジルコニア等の
添加がなされている。また、カーボンとしては黒鉛の他
にピッチ粉などが使用され、酸化防止剤として各種金属
類や炭化物が添加されている。
【０００３】これらアルミナ−カーボン材質は、高酸素
鋼や高マンガン鋼を受鋼する場合には、高酸素鋼におい
ては鉄酸化物が、高マンガン鋼においてはマンガン酸化
物が鋼中に多量に存在するために、それらが主耐火材の
アルミナと容易に反応して低融点組成物が形成され変質
することになる。よって、耐火物のマトリックス部が脆
弱化し、溶湯流による磨耗や摺動時の磨耗で孔端部や摺
動面の損傷が起こり易くなる。またカーボンは溶鋼やス
ラグに対して濡れ難い性質があるが、鉄酸化物やマンガ
ン酸化物に対しては比較的濡れ易く、これら鉄酸化物や
マンガン酸化物の浸透を抑制し難い。
鋼や高マンガン鋼を受鋼する場合には、高酸素鋼におい
ては鉄酸化物が、高マンガン鋼においてはマンガン酸化
物が鋼中に多量に存在するために、それらが主耐火材の
アルミナと容易に反応して低融点組成物が形成され変質
することになる。よって、耐火物のマトリックス部が脆
弱化し、溶湯流による磨耗や摺動時の磨耗で孔端部や摺
動面の損傷が起こり易くなる。またカーボンは溶鋼やス
ラグに対して濡れ難い性質があるが、鉄酸化物やマンガ
ン酸化物に対しては比較的濡れ易く、これら鉄酸化物や
マンガン酸化物の浸透を抑制し難い。
【０００４】以上の様にアルミナ−カーボン材質は基本
的に鉄酸化物やマンガン酸化物には弱い材質であり、高
酸素鋼や高マンガン鋼を受鋼する場合には耐用性が悪
く、寿命が低下する。
的に鉄酸化物やマンガン酸化物には弱い材質であり、高
酸素鋼や高マンガン鋼を受鋼する場合には耐用性が悪
く、寿命が低下する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】鉄酸化物やマンガン酸
化物に対して反応性が少なく、あるいは反応生成物の融
点が比較的高い耐火材料として、マグネシアやカルシア
が知られている。しかし、マグネシア−カーボンノズル
や耐スポーリング性を付与したマグネシア−スピネル−
カーボンノズルなどでは、十分な機能を発揮するに至っ
ていない。また、カルシアは水と容易に反応し、消化と
いう現象が起こり、そのままでは耐火物は容易に崩壊す
る欠点がある。
化物に対して反応性が少なく、あるいは反応生成物の融
点が比較的高い耐火材料として、マグネシアやカルシア
が知られている。しかし、マグネシア−カーボンノズル
や耐スポーリング性を付与したマグネシア−スピネル−
カーボンノズルなどでは、十分な機能を発揮するに至っ
ていない。また、カルシアは水と容易に反応し、消化と
いう現象が起こり、そのままでは耐火物は容易に崩壊す
る欠点がある。
【０００６】又、転炉に一時期多用されたドロマイトれ
んがはカルシア−マグネシア系であるが、これでも消化
性は存在し、耐熱スポーリング性に劣るものであるた
め、スライドノズルには使用し難い。
んがはカルシア−マグネシア系であるが、これでも消化
性は存在し、耐熱スポーリング性に劣るものであるた
め、スライドノズルには使用し難い。
【０００７】また、アルミナ−カーボン材質やマグネシ
ア−カーボン材質は急熱急冷によるノズル板の割れ（亀
裂）が多く発生しており、いわゆる耐熱スポーリング性
が不十分であった。
ア−カーボン材質は急熱急冷によるノズル板の割れ（亀
裂）が多く発生しており、いわゆる耐熱スポーリング性
が不十分であった。
【０００８】本発明は上記の事情に鑑みて提案されたも
のであり、高酸素鋼や高マンガン鋼に対する耐用性に優
れ、耐熱スポーリング性にも優れる塩基性スライドノズ
ルを提供することを目的とする。
のであり、高酸素鋼や高マンガン鋼に対する耐用性に優
れ、耐熱スポーリング性にも優れる塩基性スライドノズ
ルを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために以下の手段を採用している。すなわち、主耐
火原料がマグネシア−カーボン又はマグネシア−スピネ
ル−カーボンからなる塩基性スライドノズルのマトリッ
クス部にカルシア−ジルコニア固溶体（ＣａＯ・ＺｒＯ
2 ）３〜３０重量％を添加するという手段を採用してい
る。
するために以下の手段を採用している。すなわち、主耐
火原料がマグネシア−カーボン又はマグネシア−スピネ
ル−カーボンからなる塩基性スライドノズルのマトリッ
クス部にカルシア−ジルコニア固溶体（ＣａＯ・ＺｒＯ
2 ）３〜３０重量％を添加するという手段を採用してい
る。
【００１０】また、主耐火原料がマグネシア−カーボン
又はマグネシア−スピネル−カーボンからなる塩基性ス
ライドノズルに、カルシア−ジルコニア固溶体（ＣａＯ
・ＺｒＯ2 ）の超微粉２〜５重量％をスラリー状として
含浸するという手段も採用している。
又はマグネシア−スピネル−カーボンからなる塩基性ス
ライドノズルに、カルシア−ジルコニア固溶体（ＣａＯ
・ＺｒＯ2 ）の超微粉２〜５重量％をスラリー状として
含浸するという手段も採用している。
【００１１】カルシア−ジルコニア固溶体（以下、ＣＺ
と略す）は、耐火性が高く消化し難く、カルシアの持つ
特性を殆ど有し還元雰囲気下でもその特性は変化しな
い。又、マグネシアとの焼結性にも優れる。カルシアは
鉄酸化物やマンガン酸化物と反応するが、反応生成物は
アルミナやシリカと鉄酸化物やマンガン酸化物との反応
生成物より融点が高い。またジルコニアと鉄酸化物やマ
ンガン酸化物との反応生成物はカルシアとの上記反応生
成物より更に融点が高い。
と略す）は、耐火性が高く消化し難く、カルシアの持つ
特性を殆ど有し還元雰囲気下でもその特性は変化しな
い。又、マグネシアとの焼結性にも優れる。カルシアは
鉄酸化物やマンガン酸化物と反応するが、反応生成物は
アルミナやシリカと鉄酸化物やマンガン酸化物との反応
生成物より融点が高い。またジルコニアと鉄酸化物やマ
ンガン酸化物との反応生成物はカルシアとの上記反応生
成物より更に融点が高い。
【００１２】従って、ＣＺと鉄酸化物やマンガン酸化物
の反応生成物は、高融点を有するため容易に耐火物の組
織に浸透することなく、耐火物の組織が崩壊し難い。更
に、これらの反応生成物は高融点であるがゆえにカーボ
ンに濡れ難く、カーボンを酸化し難い。
の反応生成物は、高融点を有するため容易に耐火物の組
織に浸透することなく、耐火物の組織が崩壊し難い。更
に、これらの反応生成物は高融点であるがゆえにカーボ
ンに濡れ難く、カーボンを酸化し難い。
【００１３】またマグネシアはアルミナに比較して鉄酸
化物やマンガン酸化物に対して反応し難い。カルシアは
マンガン酸化物に対して、マグネシアより反応し難い。
ここで耐火物の損傷の内、外来成分との反応による損傷
について考えると、主として耐火物のマトリックス部へ
の外来成分の浸透、それに続く反応によって組織が崩壊
する。従って、外来成分によるマトリックス部の反応を
抑制することは耐火物の組織の崩壊を抑制することの有
効な手段である。すなわち、マトリックス部の耐火材料
を外来成分と反応し難い物質、もしくは反応しても使用
状態（温度）では反応生成物が高融点物質であり、更な
る反応の進行を抑制する物質とすることが望ましい。
化物やマンガン酸化物に対して反応し難い。カルシアは
マンガン酸化物に対して、マグネシアより反応し難い。
ここで耐火物の損傷の内、外来成分との反応による損傷
について考えると、主として耐火物のマトリックス部へ
の外来成分の浸透、それに続く反応によって組織が崩壊
する。従って、外来成分によるマトリックス部の反応を
抑制することは耐火物の組織の崩壊を抑制することの有
効な手段である。すなわち、マトリックス部の耐火材料
を外来成分と反応し難い物質、もしくは反応しても使用
状態（温度）では反応生成物が高融点物質であり、更な
る反応の進行を抑制する物質とすることが望ましい。
【００１４】スライドノズルは溶鋼流が通る孔付近では
連続的に溶鋼と接触し、溶鋼中の鉄酸化物やマンガン酸
化物と絶えず接触することになり、耐火物表面の気孔を
通じて浸透したこれら酸化物は、まず耐火物のマトリッ
クス部と反応を開始する。ここでこのマトリックス部に
ＣＺを配置すると、これら酸化物はまずカルシアと反応
することでジルコニアを分離し、余剰の酸化物はジルコ
ニアとも反応を始め、相手方で高融点化した反応生成物
を形成する。反応面の少し内部は温度が下がる方向にあ
り、反応生成物は活性度を下げる。これにより、マトリ
ックス部に配されているカーボンを酸化する作用も大き
く抑制される。
連続的に溶鋼と接触し、溶鋼中の鉄酸化物やマンガン酸
化物と絶えず接触することになり、耐火物表面の気孔を
通じて浸透したこれら酸化物は、まず耐火物のマトリッ
クス部と反応を開始する。ここでこのマトリックス部に
ＣＺを配置すると、これら酸化物はまずカルシアと反応
することでジルコニアを分離し、余剰の酸化物はジルコ
ニアとも反応を始め、相手方で高融点化した反応生成物
を形成する。反応面の少し内部は温度が下がる方向にあ
り、反応生成物は活性度を下げる。これにより、マトリ
ックス部に配されているカーボンを酸化する作用も大き
く抑制される。
【００１５】またＣＺをマトリックス部に配することに
より、熱膨張率が小さくなり、耐熱スポーリング性が向
上する。またＣＺ超微粉をスラリー状として含浸させる
場合、ＣＺ超微粉で耐火物の気孔を埋め、上記のように
気孔から外来成分が浸透するのを阻止すると共に反応面
積を小さくすることができる。
より、熱膨張率が小さくなり、耐熱スポーリング性が向
上する。またＣＺ超微粉をスラリー状として含浸させる
場合、ＣＺ超微粉で耐火物の気孔を埋め、上記のように
気孔から外来成分が浸透するのを阻止すると共に反応面
積を小さくすることができる。
【００１６】
【実施例】本発明による塩基性スライドノズルは、マグ
ネシア−カーボン又はマグネシア−スピネル−カーボン
を主耐火原料とする原料配合中に粒度が１mm以下のＣＺ
微粉を当該塩基性スライドノズル全重量の内３〜３０重
量％配合して、フェノール樹脂等をバインダーとして成
形し、還元雰囲気（約１２７０℃）で焼成している。ま
た同様に成形し不焼成のもの及びマグネシア又はマグネ
シア−スピネルを成形・焼成したものにタールピッチ等
カーボン系溶液を含浸したものであっても構わない。こ
こでＣＺ微粉の配合量が３重量％未満ではＣＺ微粉を配
合した効果はない。また３０重量％を超えると耐火物と
してはマトリックス部が多くなり過ぎ、全体として外来
成分との反応面積が大きくなり、耐火物の組織維持が困
難となり、スライドノズルとしては寿命が低下する。
ネシア−カーボン又はマグネシア−スピネル−カーボン
を主耐火原料とする原料配合中に粒度が１mm以下のＣＺ
微粉を当該塩基性スライドノズル全重量の内３〜３０重
量％配合して、フェノール樹脂等をバインダーとして成
形し、還元雰囲気（約１２７０℃）で焼成している。ま
た同様に成形し不焼成のもの及びマグネシア又はマグネ
シア−スピネルを成形・焼成したものにタールピッチ等
カーボン系溶液を含浸したものであっても構わない。こ
こでＣＺ微粉の配合量が３重量％未満ではＣＺ微粉を配
合した効果はない。また３０重量％を超えると耐火物と
してはマトリックス部が多くなり過ぎ、全体として外来
成分との反応面積が大きくなり、耐火物の組織維持が困
難となり、スライドノズルとしては寿命が低下する。
【００１７】他の実施例では、主耐火原料がマグネシア
−カーボン又はマグネシア−スピネル−カーボンからな
る塩基性スライドノズルに、ＣＺ超微粉２〜５重量％を
スラリー状として含浸している。このスラリー状にして
の含浸は、水またはアルコール等のスラリーとして、温
度は室温、含浸圧力（ゲージ圧）は０〜２５kgf/cm2程
度で、減圧（０〜２０トール程度）したのちに加圧、ま
たは減圧せずに加圧しており、加圧時間は１０分以上で
ある。この場合、孔周辺と摺動面のみに含浸した場合で
も、乾燥重量として１重量％以下では気孔は十分に埋ま
らず効果は少ないので、含浸厚みを十分にとり気孔の７
０％以上を塞ぐには２〜５重量％が望ましい。
−カーボン又はマグネシア−スピネル−カーボンからな
る塩基性スライドノズルに、ＣＺ超微粉２〜５重量％を
スラリー状として含浸している。このスラリー状にして
の含浸は、水またはアルコール等のスラリーとして、温
度は室温、含浸圧力（ゲージ圧）は０〜２５kgf/cm2程
度で、減圧（０〜２０トール程度）したのちに加圧、ま
たは減圧せずに加圧しており、加圧時間は１０分以上で
ある。この場合、孔周辺と摺動面のみに含浸した場合で
も、乾燥重量として１重量％以下では気孔は十分に埋ま
らず効果は少ないので、含浸厚みを十分にとり気孔の７
０％以上を塞ぐには２〜５重量％が望ましい。
【００１８】次に本発明の実施例と比較例の特性値を表
１に示す。ここに示す特性値は還元焼成後の値で、実用
時には潤滑材としてタールが含浸される。また、耐食性
比較はラボテストの値の相対値である。
１に示す。ここに示す特性値は還元焼成後の値で、実用
時には潤滑材としてタールが含浸される。また、耐食性
比較はラボテストの値の相対値である。
【００１９】
【表１】
【００２０】実施例１、２は原料配合中にＣＺを配合し
たものであり、実施例３、４はＣＺをスラリー状にして
含浸したものである。尚、実施例３、４の物性値はノズ
ル全体の値であり、含浸部分の値ではない。含浸部分は
みかけ気孔率が２％以下になっている。
たものであり、実施例３、４はＣＺをスラリー状にして
含浸したものである。尚、実施例３、４の物性値はノズ
ル全体の値であり、含浸部分の値ではない。含浸部分は
みかけ気孔率が２％以下になっている。
【００２１】耐食性試験の結果、比較例６はアルミナと
シリカに鉄酸化物が反応し、大きく溶損した。それに対
し、実施例１は微粉部分が多いため、マトリックス部が
一部溶損していた。実施例２は殆ど原形を保っていた。
実施例３、４は試料のコーナー部のマトリックス部が一
部溶損していた。しかし、比較例５と比較するといずれ
の試料も外来成分の浸透が少ないことが顕微鏡観察やＥ
ＰＭＡで確認された。
シリカに鉄酸化物が反応し、大きく溶損した。それに対
し、実施例１は微粉部分が多いため、マトリックス部が
一部溶損していた。実施例２は殆ど原形を保っていた。
実施例３、４は試料のコーナー部のマトリックス部が一
部溶損していた。しかし、比較例５と比較するといずれ
の試料も外来成分の浸透が少ないことが顕微鏡観察やＥ
ＰＭＡで確認された。
【００２２】実施例２、３及び比較例５、６を実用に供
し、比較テストを行った。高酸素鋼のみを受鋼する取鍋
に使用した場合、比較例６は３ｃｈが限度で、比較例５
では５ｃｈまで使用できたが、実施例２、３は５ｃｈの
使用でも孔端部の欠損や摺動面の面積の面荒れが少な
く、使用に余裕があった。
し、比較テストを行った。高酸素鋼のみを受鋼する取鍋
に使用した場合、比較例６は３ｃｈが限度で、比較例５
では５ｃｈまで使用できたが、実施例２、３は５ｃｈの
使用でも孔端部の欠損や摺動面の面積の面荒れが少な
く、使用に余裕があった。
【００２３】また、高マンガン鋼の場合では比較例６は
１ｃｈが限度で、比較例５では２ｃｈで溶損が大きく孔
径の拡大が起こった。実施例３は２ｃｈであったが、実
施例２は３ｃｈまで使用できた。
１ｃｈが限度で、比較例５では２ｃｈで溶損が大きく孔
径の拡大が起こった。実施例３は２ｃｈであったが、実
施例２は３ｃｈまで使用できた。
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明の塩基性スライドノ
ズルでは、高酸素鋼や高マンガン鋼に対する耐食性に優
れ、また耐熱スポーリング性にも優れるのでノズル板の
割れの発生が少なくなり、耐用寿命が向上した。
ズルでは、高酸素鋼や高マンガン鋼に対する耐食性に優
れ、また耐熱スポーリング性にも優れるのでノズル板の
割れの発生が少なくなり、耐用寿命が向上した。
Claims (2)
- 【請求項１】 主耐火原料がマグネシア−カーボン又は
マグネシア−スピネル−カーボンからなる塩基性スライ
ドノズルのマトリックス部にカルシア−ジルコニア固溶
体（ＣａＯ・ＺｒＯ2 ）３〜３０重量％を添加すること
を特徴とする塩基性スライドノズル。 - 【請求項２】 主耐火原料がマグネシア−カーボン又は
マグネシア−スピネル−カーボンからなる塩基性スライ
ドノズルに、カルシア−ジルコニア固溶体（ＣａＯ・Ｚ
ｒＯ2 ）の超微粉２〜５重量％をスラリー状として含浸
したことを特徴とする塩基性スライドノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9064995A JPH10258352A (ja) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | 塩基性スライドノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9064995A JPH10258352A (ja) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | 塩基性スライドノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10258352A true JPH10258352A (ja) | 1998-09-29 |
Family
ID=13274165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9064995A Pending JPH10258352A (ja) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | 塩基性スライドノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10258352A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017137205A (ja) * | 2016-02-02 | 2017-08-10 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | マグネシア・スピネル質耐火煉瓦 |
-
1997
- 1997-03-18 JP JP9064995A patent/JPH10258352A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017137205A (ja) * | 2016-02-02 | 2017-08-10 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | マグネシア・スピネル質耐火煉瓦 |
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