JPH10314905A

JPH10314905A - 鋼の連続鋳造用ノズル

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Publication number: JPH10314905A
Application number: JP9128602A
Authority: JP
Inventors: Osamu Nomura; 修野村; Masamichi Takai; 政道高井; Yukio Okawa; 幸男大川; Toshio Horiuchi; 俊男堀内
Original assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Current assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Priority date: 1997-05-19
Filing date: 1997-05-19
Publication date: 1998-12-02
Anticipated expiration: 2017-05-19
Also published as: JP3563918B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は、ノズル閉塞を防止する手段
として従来から採用されている前記した、ガス吹きによ
り防止する方法；溶鋼中のアルミナと耐火物中の成分
(ＣａＯ成分)とを反応させ、低融点化合物を生成させて
付着を防止する方法；ノズルの内孔部に炭素源を含まな
い耐火材料を配置する方法、などにおける問題点、欠点
を解消し、ノズル閉塞に防止効果がある連続鋳造用ノズ
ルを提供することにある。【解決手段】本発明の鋼の連続鋳造用ノズルは、ノズ
ルの内孔部及び／または溶鋼と接する部位の少なくとも
一部を構成する耐火物が、カーボン含有量５重量％以下
の緻密質層であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼の連続鋳造用ノ
ズルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鋼の連続鋳造用ノズルとしては、従来よ
りアルミナ−黒鉛質材料が多く使用されている。即ち、
連続鋳造用ノズルとしては、取鍋とタンディッシュとの
間で使用されるロングノズルやエアーシールパイプ、タ
ンディッシュとモールドとの間で使用される浸漬ノズル
等があり、これらのノズルは、その便用条件から「溶鋼
やスラグに対する耐食性及び耐スポーリング性」に対す
る要求が大変厳しいものになっている。そして、このよ
うな要求に対してアルミナ−黒鉛質材料が多用されてい
るのが実状である。

【０００３】ところで、アルミナー黒鉛質材料からなる
ノズルを用いた場合、特に、溶鋼中にＡｌを多く含むア
ルミキルド鋼の鋳造に用いると、Ａｌが酸化して生成し
たアルミナ(Ａｌ₂Ｏ₃)がノズル内壁に付着し、ノズル閉
塞が生じ易いという問題がある。

【０００４】最近、生産性向上の点から鋳造の多連鋳化
が進められているが、アルミナ付着によるノズル閉塞が
生じると、溶鋼の流量制御が不可能となり、鋳造の継続
が困難となる。また、鋳造途中に閉塞物が溶鋼の流れに
よって剥離する場合があり、この場合には、閉塞物がモ
ールド内に混入し、鋳片中に取り込まれ、鋳片の欠陥を
生ずる要因の一つともなっている。

【０００５】溶鋼中のＡｌと浸漬ノズルを構成する耐火
物との間には、一般的に次の式（１）〜式（３）に示す
ような反応が生じ、アルミナが生成していると考えられ
る。

【化１】ＳｉＯ₂（ｓ）＋Ｃ（ｓ）＝ＳｉＯ（ｇ）＋ＣＯ（ｇ） (１)

【化２】３ＳｉＯ（ｇ）＋２Ａｌ＝Ａｌ₂Ｏ₃（ｓ）＋３Ｓｉ (２)

【化３】３ＣＯ（ｇ）＋２Ａｌ＝Ａｌ₂Ｏ₃（ｓ）＋３Ｃ (３) なお、上記式中、(ｓ)は固相を表し、(ｇ)は気相を表
す。

【０００６】まず、耐火物中に含まれているＳｉＯ
₂（ｓ）とＣ(ｇ）の間で、上記式（１）で示される反応
が生じ、ＳｉＯ（ｇ）とＣＯ（ｇ）が生成する。次
に、溶鋼中のＡｌとこれらのＳｉＯ（ｇ）やＣＯ（ｇ）
との間で、上記式（２）及び式（３）で示される反応が
生じ、Ａｌ₂Ｏ₃（ｓ）が生成してノズル内孔表面に付着
する。そして、このようにして生成したアルミナを起点
として、これに溶鋼中のアルミナが付着し堆積してノズ
ル閉塞が進行していくと考えられる。一方、溶鋼中に
は、既に鋼中介在物としてのＡｌ₂Ｏ₃が多量に存在して
おり、これらＡｌ₂Ｏ₃がノズル内孔部等に直接付着、堆
積してノズル閉塞が進行していることも考えられる。

【０００７】このようなノスル閉塞を防止する手段とし
て、従来より様々な方法が検討され提案されてきてい
る。例えば、ノズル閉塞を防止する効果的な方法として
は、一般的にガス吹きが行われている。このガス吹き法
は、浸潰ノズル等の内孔部を多孔質化し、気孔を通して
Ａｒガス等を流す方法であって、該ガスの流れによって
アルミナの付着を防止する手法である。この方法は、ノ
ズル閉塞防止には効果的であり、多くの製鉄所でこの手
段が採用されている。

【０００８】しかし、ノズル閉塞が防止できる程度にガ
スを流すと、ガスの微細な気泡がモールド内に侵入して
鋳片中に取り込まれ、欠陥を生成するという欠点があ
る。また、モールド内での湯面変動が大きくなり、介在
物を巻き込み易くなるため、同様に鋳片中に欠陥が生成
し易くなるという欠点もある。

【０００９】上記ガス吹き法以外の方法としては、特公
平２−２３４９４号公報に開示されているように、Ｃａ
Ｏ含有ジルコニアクリンカーを使用することによる閉塞
防止対策が知られている。これは、ジルコニアクリンカ
ー中に合まれるＣａＯと溶鋼中に析出したＡｌ₂Ｏ₃粒子
とを反応させてＣａＯ−Ａｌ₂Ｏ₃系の低融点化合物を生
成させ、溶鋼の流れによってその低融点化合物を取り除
き、アルミナ付着を防止しようとするものである。

【００１０】この方法は、アルミナ付着防止には効果が
あると考えられている。そして、このようなＣａＯを含
有するジルコニアクリンカーを用いた材料を内管部に配
設した浸漬ノズルは、実際に多くの連続鋳造機で使用さ
れているのが実状である。しかし、ＣａＯを合有するジ
ルコニアクリンカーは熱膨張率が大きく、しかも、この
ジルコニアクリンカーを使用した材料は、ノズルの内孔
側に配設されるため、鋳造初期にノズルの外側に大きな
熱応力が発生し、耐スポーリング性に劣るという欠点が
ある。

【００１１】一方、特開平３一２４３２５８号公報、特
開平５一１５４６２８号公報、特開平８−５７６０１号
公報及び特開平８−５７６１３号公報には、ノズルの内
孔部や溶鋼との接触部にカーボンを含有しない、或いは
含有していても１重量％未満である酸化物系材料を用い
ることについて記載されており、これによりノズル閉塞
を防止することが開示されている。即ち、これらの公報
には、アルミナやマグネシア等の酸化物を浸積ノズルの
内孔部や溶鋼との接触部位に配したものであって、アル
ミナ付着の防止やカーボンピックアッブの防止に効果が
あることが記載されている。

【００１２】しかし、これらの公報に記載の発明では、
いずれもカーボン源を殆ど含まない材料であり、従っ
て、熱膨張率は必然的に大きくなり、耐スポーリング性
に劣るという欠点がある。また、低鋳造回数では効果が
あるが、鋳造回数が伸びてくると付着が大きくなるとい
う欠点がある。

【００１３】上記の「耐スポーリング性に劣るという欠
点」を解決する手段としては、前掲の特開平８−５７６
０１号公報及び特開平３−２４３２５８号公報には、ノ
ズルの内孔部や溶鋼との接触部位をノズル本体と別成形
とすることについて記載されており、そして、ノズル本
体を完成させた後、酸化物系材料を流し込みや圧入によ
り施工したり、あるいはスリーブを挿入する方法が記載
されている。しかし、この方法では、連続鋳造用ノズル
の製造工程が大変複雑となり、また、工程数も増え、製
造コストが大変高くなるという欠点がある。

【００１４】また、特開昭５１−５４８３６号公報にお
いても、カーボンを合有しない材料を内孔部に適用した
浸漬ノズルが開示されているが、これは、ＳｉＯ₂を９
０％以上合むものであり、鋳造時の溶損が大きいという
欠点がある。更に、特開昭６３−２０３２５８号公報に
は、カーボン（Ｃ）量が２０重量％以下からなる材料に
ついて開示されているが、この方法では、使用する原料
の粒度構成や内孔部の配設厚さ等について考慮されてお
らず、耐熱街撃性の点で満足すべきものではない。な
お、酸化物系以外の材料のノズルへの適用については、
特開昭５６−１３９２６０号公報に記載されており、窒
化物として窒化硼素を５〜８０％含有する材料が開示さ
れている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上述のようなノズル閉
塞防上対策として採用されている従来技術では、いずれ
も前記した間題点や欠点が内在する。

【００１６】本発明は、従来技術の前記問題点、欠点に
鑑みなされたものであって、その目的とするところは、
ノズル閉塞を防止する手段として従来から採用されてい
る前記した、ガス吹きにより防止する方法；溶鋼中のア
ルミナと耐火物中の成分(ＣａＯ成分)とを反応させ、低
融点化合物を生成させて付着を防止する方法；ノズルの
内孔部に炭素源を含まない耐火材料を配置する方法、な
どにおける問題点、欠点を解消し、ノズル閉塞に防止効
果がある連続鋳造用ノズルを提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の鋼の連続鋳造用
ノズルは、ノズルの内孔部及び／または溶鋼と接する部
位の少なくとも一部を構成する耐火物が、カーボン含有
量５重量％以下の緻密質層であることを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を含め
て本発明を詳細に説明する。本発明の鋼の連続鋳造用ノ
ズル(以下、単に「ノズル」と記載する)においては、ノ
ズルの内孔部及び／または溶鋼と接する部位の少なくと
も一部の耐火物として、カーボン含有量５重量％以下の
緻密質層を用いることにより、鋼の連続鋳造の際に、ノ
ズル内孔部へのアルミナ付着が少なく、また、溶鋼によ
る溶損を抑制することができるものである。

【００１９】本発明のノズルにおいて、ノズルの内孔部
及び／または溶鋼と接する部位の少なくとも一部の耐火
物として配設される緻密質層は、そのカーボン含有量が
５重量％以下であることに本発明の第１の特徴がある。
これは、カーボン含有量が５重量％を超えるとアルミナ
付着防止効果が著しく低下するためである。特に、緻密
質層においては、カーボン含有量が高いと緻密化が阻害
される問題が生じるため、緻密質層を構成する耐火材料
中のカーボン含有量はｌ重量％以下が好ましく、更に、
不可避不純物としてのカーボン以外が実質上不在である
ことが最適である。

【００２０】なお、本明細書に記載の「緻密質層」は、
気孔率が１５％以下、好適には１０％以下の耐火物をい
う。これが本発明ノズルの第２の特徴である。ここで、
気孔率が１５％を超えると、アルミナ付着防止効果が低
下し、また、内孔部自体の溶損が大きくなったり、地金
の侵入が顕著となる傾向にあるために好ましくない。

【００２１】ここで、従来、アルミナ付着防止のために
ノズル内孔部に用いられている耐火物は、鋳造中におけ
る熱スポーリングによる割れを防止するため、比較的気
孔率の高い組織(例えば１５〜２０％程度)となってい
る。このため、このような耐火物を用いると割れの点で
は有利となるが、鋳造時に、溶損が大きい、地金の侵入
が大きい等の問題があり、アルミナ付着に関しても、低
鋳造回数では効果があるが、鋳造回数が伸びてくると付
着が大きくなるという欠点がある。

【００２２】溶鋼と直接接する側の層を緻密質にすれば
する程、耐火物表面の平滑性が高くなり、鋼中に存在す
る介在物の付着防止という点で有利になる。また、溶鋼
と直接接する側の層を緻密化することにより気孔率が低
減し、上記式(１)〜(３)で示される耐火物内部からのガ
スの拡散が抑制され、アルミナ生成量を低減することが
できる。更に、緻密化することにより溶鋼による溶損や
地金の浸透が少なくなくなり、ノズル内面の平滑性を保
持し易くなることも介在物付着が抑制される要因とな
る。

【００２３】本発明のノズルにおいて、緻密質層を構成
する耐火材料は、平均粒径が１０μｍ以下の材料からな
ることが好ましい。一般に、粒径の小さい耐火材料は焼
結性が高く、従って、このような耐火材料をノズルの内
孔部や溶鋼と接する部位等に用いると、ノズル製造時の
焼成段階における加熱や、鋳造時の溶鋼からの加熱によ
り緻密化し、低気孔率で、表面平滑度の高い緻密質層を
提供することができる。この緻密質層を用いることによ
りアルミナ付着を著しく低減できるのは、このような表
面平滑度の向上による点が大きい。緻密質層を構成する
耐火材料の平均粒径は上述のように１０μｍ以下である
が、好ましくは５μｍ以下の平均粒径のものである。こ
れは、粒子径が小さいほど焼結性が高くなり、緻密な組
織が得られ易くなるためである。なお、緻密質層を構成
する耐火材料の平均粒径が１０μｍより大きくなると、
緻密化が阻害され、低気孔率の組織が得られ難くなるた
めに好ましくない。

【００２４】また、緻密質層を構成する耐火材料は、特
に限定されるものではないが、酸化物を好適に用いるこ
とができる。酸化物としては高融点の材料であるアルミ
ナ、シリカ、ジルコニア、ムライト、スピネル、マグネ
シア、チタニア等が好適である。また、これらの酸化物
を組み合わせて使用することも可能である。また、少量
であれば低融点化合物を添加することも可能であり、組
織の制御に有効である。

【００２５】更に、ノズル製造時の焼成段階における加
熱；鋳造前のノズル予熱時における加熱；及び鋳造時の
溶鋼による加熱等によりこれらの酸化物あるいはこれら
の酸化物を含む化合物に変化する材料を用いることも可
能である。例えば、水酸化物、炭酸塩、アルコキシド等
のような材料も好適に使用できる。

【００２６】また、本発明ノズルにおいて、緻密質層の
厚みは１.５ｍｍ以下が好適である。これは、緻密質層
を構成する耐火材料の粒子径が小さく、高い焼結性を有
しているためであり、そのため１.５ｍｍを超える厚さ
があると鋳造時の溶鋼からの加熱による緻密化の影響が
大きくなり、緻密質層中に亀裂が発生したり、剥離が生
ずる可能性が高くなるためである。また、緻密化する
と、耐火材料自体の熱膨張の影響が大きくなり、熱スポ
ーリングの問題が生じるためである。緻密質層の厚みの
下限は、使用する耐火材料の平均粒径や焼結性等に応じ
て設定することができるが、溶損等による緻密質層の消
失を防止するため、０.１ｍｍ以上とすることが望まし
い。

【００２７】なお、本発明のノズルにおいて、緻密質層
は、酸化物からなる耐火材料を使用する溶射により形成
することができる。溶射を用いることにより、耐火材料
の厚みが均一で、且つ緻密な層を配設することができ
る。また、表面平滑度も高くなるため、アルミナ付着抑
制に対して効果的である。

【００２８】また、本発明のノズルが浸漬ノズルの場
合、吐出孔の周囲に集中してアルミナ付着が生じる場合
があり、そのような場合は、溶射による緻密質層の形成
が有効である。溶射膜の厚みは、緻密質層の厚さに準
じ、１.５ｍｍ以下が好適である。溶射膜の厚みが１.５
ｍｍを超えると鋳造時の熱的ショックにより、亀裂が生
じたり、剥離が発生する危険性があるために好ましくな
い。

【００２９】ところで、ノズルの内孔部は、高温の溶鋼
と接するため、特に、鋳造初期においてはノズルに大き
な熱応力が発生する。そのため、耐熱スポール性の面か
らのみ考えると内孔部は気孔率が高い多孔質層から構成
されている方が有利である。しかし、溶鋼と直接接する
部位の耐火物が全て多孔質層であると、溶損が大きくな
ったり、地金が浸透する等の問題が生じ、その結果、ア
ルミナ付着量も多くなる。

【００３０】そこで、本発明のノズルの他の実施態様に
おいては、ノズルの溶鋼と直接接する側に緻密質層を配
設し、その内側にカーボン含有量５重量％以下の多孔質
層を配設する構成とすることができる。即ち、上記緻密
質層とノズル本体を構成する耐火物の間に多孔質層を配
設した２層構造とした構成とすることもできる。このよ
うな構成とすることにより耐熱スポール性にも優れたノ
ズルが得られるが、これは緻密質層の内側に配設した多
孔質層が応力の緩和機構として機能しているからであ
る。更に、多孔質層を配設することにより熱伝導率が低
下して溶鋼からの抜熱量が減少する。そのためノズル内
孔部への地金の付着が少なくなり、従って、鋼中のアル
ミナ介在物も付着し難くなるものと推定される。

【００３１】なお、本明細書に記載する「多孔質層」
は、１５％を超える気孔率を有するものを言う。これ
は、応力緩和効果を高めるためであり、気孔率が１５％
以下であると熱応力によりノズル自体に亀裂が発生し、
破壊に到る危険性が高くなるためである。一方、気孔率
が３５％を超えると多孔質層組織の強度が著しく低下す
るため鋳造中における内孔部材料の剥維の問題が生じ
る。そのため多孔質層の気孔率は１５％を超え、３５％
以下の範囲内が好ましい。

【００３２】また、多孔質層を構成する耐火材料の粒度
は、特に限定されるものではないが、使用時の過焼結防
止のため平均粒径が１０μｍを超えるものであることが
望ましい。

【００３３】更に、多孔質層を構成する耐火材料は、特
に限定されるものではないが、酸化物を好適に用いるこ
とができる。酸化物としては高融点の材料であるアルミ
ナ、シリカ、ジルコニア、ムライト、スピネル、マグネ
シア、チタニア等が好適である。また、これらの酸化物
を組み合わせて使用することも可能である。また、少量
であれば低融点化合物を添加することも可能であり、組
織の制御に有効である。

【００３４】なお、多孔質層を構成する耐火材料中のカ
ーボン含有量は、５重量％以下であることが望ましい。
これは、カーボン含有量が５重量％を超えるとアルミナ
付着防止効果が著しく低下するためである。しかし、一
般に、カーボンを含有すると耐熱スポール性が向上する
ため、多孔質層については５重量％以下の範囲でカーボ
ンを含有させることができる。

【００３５】カーボン源としては、鱗状黒鉛、カーボン
ブラック、ピッチ等、あるいはノズル製造時に使用され
るバインダーが炭化して得られたカーボン等を用いるこ
とができる。

【００３６】更に、ノズル製造時の焼成段階における加
熱；鋳造前のノズル予熱時における加熱；及び鋳造時の
溶鋼による加熱等によりこれらの酸化物あるいはこれら
の酸化物を含む化合物に変化する材料を用いることも可
能である。例えば、水酸化物、炭酸塩、アルコキシド等
のような材料も好適に使用できる。なお、本発明では緻
密質層を構成する耐火材料と多孔質層を構成する耐火材
料の組み合せについては特に限定されるものではない。

【００３７】多孔質層の厚みについては耐熱スポール性
の効果や低熱伝導性の効果を得るため、ｌｍｍ〜１２ｍ
ｍの範囲が好適である。多孔質層の厚みが１２ｍｍを超
えるとノズル自体の強度が低下し、折損等の原因となる
ために好ましくない。

【００３８】次に、図１及び２に本発明のノズルの配材
パターンを示す。この中で、(１)は、カーボン含有量５
重量％以下の緻密質層であり、(２)は、カーボン含有量
５重量％以下の多孔質層であり、(３)は、ノズル本体部
を構成するアルミナ−黒鉛質耐火物（浸漬ノズル等に用
いられている通常の材料）であり、(４)は、ジルコニア
−黒鉛質耐火物よりなるパウダーライン部用耐火物であ
る。ここで、アルミナ−黒鉛質耐火物は、通常Ａｌ₂Ｏ₃
２０〜８０重量％及びカーボン１５〜３５重量％程度の
組成(シリカを含有することもできる)を有するものであ
り、ジルコニア−黒鉛質耐火物は、ジルコニア７０〜９
０重量％及びカーボン１０〜３０重量％の組成を有する
ものである。なお、本発明のノズルの配材パターンは図
１及び２に記載されているものに限定されるものではな
いことを理解されたい。

【００３９】なお、図１に示すノズルにおいては、多孔
質層(２)が配設されていない部分にも、緻密質層(１)が
配設されているが、多孔質層(２)が不在の場合でも、緻
密質層(１)のアルミナ付着防止効果が損なわれるもので
はない。しかし、この場合には、耐熱スポール性を確保
するため、緻密質層(１)の内側に用いるノズル本体部の
アルミナ−黒鉛質耐火物の気孔率を１５％を超え、３０
％以下とすることが望ましい。

【００４０】また、本発明ノズルにおいて、緻密質層
(１)は、ノズルの内孔部あるいは溶鋼と接する部位全体
に配置しなくてもその効果が損なわれるものではない。
通常、アルミナ付着はノズル内孔部の下端側（メニスカ
スより下側）で顕著であり、例えば、図２に示す配材パ
ターンのように、アルミナ付着が大きい箇所に限定して
緻密質層(１)を配設することも効果的である。

【００４１】なお、図２に示す配材パターンにおいて
は、ノズル内孔部の上部を多孔質層(２)としたが、多孔
質層(２)は、そのカーボン含有量が５重量％以下である
ため、多孔質層が溶鋼と直接接っしても、ノズル内孔部
の上部であれば、アルミナ付着を十分に防止することが
できる。なお、この場合、溶鋼による溶損を防止するた
め、多孔質層の気孔率は１５％を超え、２５％以下とす
ることが望ましい。

【００４２】本発明のノズルの製造方法は、特に限定さ
れるものではないが、例えば次のような方法を挙げるこ
とができる。まず、カーボン、酸化物などの配合物にバ
インダーを添加し、ウェットパン等のミキサーを用いて
混練を行い、緻密質層及び多孔質層を形成するための成
形用混練物を得る。また、ノズル本体部位を構成する従
来材質のアルミナ−黒鉛質耐火物についても同様な方法
で混練を行い、成形用混練物を得る。

【００４３】次に、これらの混練物を成型用枠の中に充
填するが、この時に、層厚みを調節するために成型用ジ
グを用いて行う。そして、充填後にジグを除去し、その
後、ＣＩＰ成形、機械プレス等により成形を行う。得ら
れた成形体は乾燥し、続いて非酸化性雰囲気中で焼成を
行う。焼成後、必要であれば加工を行い、最終形状とす
る。

【００４４】溶射により緻密質膜を形成する場合は、焼
成、加工後に必要な部位に溶射を行う。

【００４５】本発明ノズルの製造方法については、内孔
部及びそれ以外の部分について、同時成形による一体成
形も可能である。しかし、緻密質層に関しては、微粉を
スラリー状化して塗布する方法、コロイド溶液を塗布す
る方法、更には焼成後酸化物に変化する溶液を塗布する
方法等により形成することもできる。

【００４６】また、事前に緻密化した焼成体をノズルの
内孔部に装入することにより緻密質層を配設することも
可能である。

【００４７】

【実施例】次に、本発明の実施例及び比較例を挙げ、本
発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例により
限定されるものではないことを理解されたい。実施例１図１に示す配材パターンにて、表１に記載する配合の緻
密質層(１)及び多孔質層(２)を使用し、また、アルミナ
−黒鉛質耐火物(３)としてアルミナ５０重量％シリカ２
０重量％及び黒鉛３０重量％の組成のものを、ジルコニ
ア−黒鉛質耐火物(４)としてジルコニア８５重量％及び
黒鉛１５重量％の組成のものを使用して本発明品１〜５
及び比較品１〜２の浸漬ノズルを作製した。また、比較
品３として気孔率１５.５％の層は、平均原料径３２.０
μｍのアルミナを使用して作製した。更に、比較品４
は、図１の配材パターンにおいて、緻密質層(１)及び多
孔質層(２)が不在、即ち、アルミナ−黒鉛質耐火物(３)
とジルコニア−黒鉛質耐火物(４)のみからなるものであ
る。得られたノズルの特性を以下の表１に記載する。

【００４８】

【表１】

【００４９】このようにして製作した各浸漬ノズルを用
いて、実炉での鋳造テストを実施した。この鋳造テスト
において、連続鋳造機として２ストランド型を使用し、
Ｎｏ.１ストランドに本発明品を、Ｎｏ.２ストランドに
比較品を取り付け、５ｃｈ（鋳造時間約２５０分）まで
の鋳造テストを合計５回行った。テスト後の浸漬ノズル
を回収し、アルミナの付着状況を調査した。アルミナの
付着厚みは、使用後の浸漬ノズルを縦方向に半分に切断
した後、浸漬ノズル内管直胴部の三ケ所で片側の付着厚
みを測定し、平均して求めた。表２に鋳造条件及びアル
ミナ付着厚みの測定結果を示す。なお、鋳造した鋼種は
各テストとも同一であり、その成分は平均的にＣ：０.
５０重量％、Ｓｉ：０.１３重量％、Ｍｎ：０.６０重量
％、Ｐ：０.０２重量％、Ｓ：０.０２重量％、Ａｌ：
０.０３重量％であった。

【００５０】

【表２】

【００５１】表２に記載する実炉での鋳造テストの結果
から、本発明品１〜５では、５ｃｈ鋳造後においてもア
ルミナ付着は軽微であることが確認できた。これに対し
て、比較品１〜２ではアルミナ付着は軽微であったが、
使用後のノズル内孔部の緻密質層(１)に多数の亀裂が発
生したり、地金が侵入していた。また、比較品３〜４で
は、アルミナ付着が極めて大きいことが認められた。

【００５２】実施例２浸漬ノズルの内孔部に溶射を行い、図２に示す配材パタ
ーンの浸漬ノズルを製作した。以下の表３には、本実施
例で製作した浸漬ノズルの緻密質層(１)と多孔質層(２)
の材質の組合せを示す。

【００５３】

【表３】

【００５４】このようにして製作した各浸漬ノズルを用
いて、実炉での鋳造テストを実施した。この鋳造テスト
において、連続鋳造機として２ストランド型を使用し、
Ｎｏ.１ストランドに比較品の浸漬ノズル、Ｎｏ.２スト
ランドに本発明品の浸漬ノズルを取り付け、５ｃｈまで
の鋳造テストを合計３回行った。テスト後の浸漬ノズル
を回収し、アルミナの付着状況を調査した。使用後の浸
漬ノズルを縦方向に半分に切断した後、吐出孔上部５０
ｍｍの位置で付着厚みを測定した。なお、この位置は溶
射膜が配置されている部分に含まれる。表４に鋳造条件
及びアルミナ付着厚みの測定結果を示す。なお、鋳造し
た鋼種は各テストとも同一であり、その成分は平均的に
Ｃ：０.３４重量％、Ｓｉ：０.１５重量％、Ｍｎ：０.
５０重量％、Ｐ：０.０３重量％、Ｓ：０.０２重量％、
Ａｌ：０.０５重量％であった。

【００５５】

【表４】

【００５６】表４(実炉での鋳造テストの結果)から、本
発明品６〜８では、５ｃｈ鋳造後においてもアルミナ付
着は非常に軽微であることが確認でき、溶射により形成
された緻密質層の効果が大きいことが判る。これに対し
て、比較品３ではアルミナ付着量が非常に多いという結
果となった。

【００５７】

【発明の効果】本発明のノズルにおいて、緻密質層は、
カーボン含有量５重量％以下で、且つ気孔率１５％以下
のものであり、緻密で、表面平滑度が高く、アルミナ付
着が非常に少なく。また、緻密質層自体の溶損が非常に
少ないという特徴がある。そのため、ノズルの溶損に起
因する鋳片中への非金属介在物の混入を減少させること
が可能であり、欠陥の少ない高品質の鋼を得ることがで
きる。また、ノズル内孔部の緻密質層が、緻密な酸化物
層であるため、高酸素鋼の鋳造にも好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のノズルの配材パターンの１実施態様を
示す図である。

【図２】本発明のノズルの配材パターンの他の実施態様
を示す図である。

【符号の説明】

１緻密質層２多孔質層３アルミナ−黒鉛質耐火物４ジルコニア−黒鉛質耐火物

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋼の連続鋳造用ノズルにおいて、ノズル
の内孔部及び／または溶鋼と接する部位の少なくとも一
部を構成する耐火物が、カーボン含有量５重量％以下の
緻密質層であることを特徴とする鋼の連続鋳造用ノズ
ル。
【請求項２】緻密質層の気孔率が１５％以下である、
請求項１記載の鋼の連続鋳造用ノズル。
【請求項３】緻密質層を構成する耐火材料が、平均粒
径１０μｍ以下のものである、請求項１または２記載の
鋼の連続鋳造用ノズル。
【請求項４】緻密質層の厚みが、０.１〜１.５ｍｍで
ある、請求項１ないし３のいずれか１項記載の鋼の連続
鋳造用ノズル。
【請求項５】緻密質層が溶射により形成される、請求
項１ないし４のいずれか１項記載の鋼の連続鋳造用ノズ
ル。
【請求項６】緻密質層とノズル本体部の間に、カーボ
ン含有量５重量％以下の多孔質層が配設される、請求項
１ないし５のいずれか１項記載の鋼の連続鋳造用ノズ
ル。
【請求項７】多孔質層の気孔率が１５％を超え、３５
％以下である、請求項６記載の鋼の連続鋳造用ノズル。