JPS59107977A - 耐溶損性に優れた水平連続鋳造用鋳造ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、耐溶損性に優れた水平連続鋳造用鋳造ノズ
ルに関するものである。

近年、タンディツシュの直下に設けられたモールドの下
部から、鋳片を下方に引抜く垂直連続鋳造法に替わり、
タンディツシュの側壁下部に水平に設けられたモールド
から、鋳片を水平方向に引抜く水平連続鋳造法が、垂直
連続鋳造法に比べて設備費が安価で済む等の目的で実用
化されつつある。

上記水平連続鋳造法を実施するだめの水平連続鋳造機の
クンティッシュとモールドとの接続部分の構造について
図面を参照しながら説明する。

図面において、ｌはクンティッシュ、２はタンティッシ
ュｌの側壁下部に水平に取付けられたフロントノズル、
３はフロントノズル２に後述する鋳造ノズルを介して水
平に取付けられたモールド。

そして４は鋳造ノズルである。

鋳造ノズル４は、フロントノズル２の先端部に水平に取
付けられたフィードノズル５と、フィードノズル５とモ
ールド３との間に取付けられたブレークリング６とから
構成されている。

′　タンデイツシｔＩ−１内に収容された溶鋼は、フロ
ントノズル２および鋳造ノズル４を通って水冷式のモー
ルド３内に鋳込まれ、ここで冷却され未凝固鋳片となる
。未凝固鋳片はモールド３から間欠的に水平方向に引抜
れる。

上記鋳造ノズール４ば、溶鋼と直接接触するために大き
な熱衝繋を受ける。このために、鋳造ノズルを窒化硅素
（５ｉ３０４　）の焼結体で製造することが考えられる
が、窒化硅素焼結体は、熱衝撃性には優れているが、耐
溶損性に劣る。

鋳造ノズルの溶損は、長時間鋳造を行なった場合と、溶
解酸素濃度が高い高酸素鋼を鋳造した場合に主に起こる
。

以下に、上記鋳造ノズルの溶損原因について説明する。

（１）　　長時間鋳造を行なう場合の溶損についてニ一
般に連続鋳造される溶鋼中の溶解ＡＱ濃度は。

０．０ｉ〜０．０２％であり、これによって決捷る溶鋼
中の溶解酸素は３〜８　ｐｐｍである。従って、鋼中酸
素によるＳ　ｉ　３Ｎ、質鋳造ノズルの溶損はほとんど
起らず、鋳造ノズルの溶損は、主に、鋳造ノズルを構成
するＳｉ３Ｎ４　中のＳｌが鋼中に溶解することによっ
て起こる。

８１３　Ｎ４中の窒素は、鋼中に一部溶解するが、大部
分は窒素ガスとなって鋳造ノズルの表面に気泡となって
付着する。これによって鋳造ノズルの表面に溶鋼が直接
接触するのをあ不程度阻止するので＋　ｓｉ質鋳造ノズ
ルと比べて−８１３Ｎ４質鋳造ノズルの溶損速度は遅い
。しかし、長時間鋳造を行々つた場合には徐々にではあ
るが、前述した通り８ｉ３Ｎ４中の８１が鋼中に溶解し
、鋳造ノズルは溶損する。

（２）高酸素鋼を鋳造した場合の溶損についてニステン
レス鋼等のように、鋼中の溶解酸素濃度か６０−１００
　ｐｐｍと高い場合には、（１）で述べた溶損に加えて
鋼中の溶解酸素による溶損が加わる。

即ち＋　Ｓｉ３Ｎ４中のＳｉと鋼中の溶解酸素とが反応
すると、Ｓ１０ガスが発生し、このガスはＳｉＯ□とな
る前に外部に逃げる。このためにＳ　１３　Ｎ４が溶損
する。

この発明は、上述のような観点から部長時間鋳造を行な
っても、また、高酸素鋼の鋳造を行なっても溶損されに
くい鋳造ノズルを提供するものであって、 原料としての、２０から９８重ｉ　％の範囲内の硅素粉
末と、２から８０重量係の範囲内の＋　Ｕ２Ｏ５゜Ｚｒ
Ｏ２、Ｙ２Ｏ３、Ｃ１ｒ２０３．　ＴｌＯ２、ＭｆＯ、
ＣａＯ−→すうちの少なくとも１種の酸化物粉末とから
なる鋳造ノズルの成形体を窒素含有雰囲気下で窒化焼結
してなることに特徴を有する。

次に、この発明における成分の限定理由について説明す
る。

原料としての、硅素粉末の割合を２０から９８重量係と
した理由は、鋳造ノズルの成形体を窒化させた場合のノ
ズルの強度を葆持するためである。

原料としての＋　Ａｌ２Ｏ２，ＺｒＯ２、Ｙ、、０３．
　Ｃｒ２Ｏ３。

ＴｌＯ２、ＭｆＯ、ＣｃＬＯ−一部のうちの少なくとも
１種の酸化物粉末の割合を２から８０重量係とした理由
は、鋳造ノズルの耐溶損性の向上を図るためである。即
ち、長時間鋳造しても、また、高酸素鋼の鋳造時におい
ても溶損されにくい鋳造ノズルを製造するためである。

これについて更に詳細に説明する。

まず、長時間鋳造時の溶損防止について説明する。

５１３Ｎ４の他、溶鋼中に溶解しにくい酸化物１例えば
ＡＥ２０３　　が存在する鋳造ノズルを用いると、鋳造
中に鋳造ノズル表層部中の８１が溶鋼中に溶解すること
により、ノズル表層部には焼結したＡ乞２０３の層即ち
、保護層が形成される。この保護層により。

Ｓｉ３Ｎ。の溶解を防止することができる。

酸化物としては、溶鋼中に溶解しにくいだけでなく、鉢
１中の成分によって還元されず、しかも溶解酸素と平衡
する酸素分圧において、安定な化合物であることが必要
である。従って、上述した酸化物を用いたのである。例
えは、溶解酸素が５ｐｐｍの溶鋼中にＡｌ２Ｏ２を浸漬
した場合＋　ＡＡの飽和溶解度が５　ｐｐｍでありほと
んど溶解せず、一方、ＺｒＯ２に九・いてはＺｒの飽和
溶解度か０．０４　ｐｐｍであり、溶解されないに等し
い。

次に、高酸素鋼を鋳造した場合の溶損防止について説明
する。

Ｓｉ３Ｎ４の他、溶鋼中に溶解しにくいＡＡ２０３．　
ＺｒＯ２等の酸化物が存在する鋳造ノズルを用いると、
前述と同様の理由によって鋳造ノズル表層部に前記保護
層が形成される。このために高酸素鋼を鋳造しても鋳造
ノズルの溶損が防止できる。この他、次のような理由に
よっても鋳造ノズルの溶損が防止される。即ち、溶鋼中
の溶解酸素量が増加すると１例えば−ＡＱ＋　Ｚ　ｒ　
　の飽和溶解度は減少し、これら酸化物は溶解しにくく
なる。鋳造ノズルの表層部に存在するこれらの酸化物は
＋　Ｓｉ３Ｎ４が酸化する際に生じるＳｉＯガスが鋳造
ノズルの表層部において５ｉｎ２　　となるだめの核と
なり、鋳造ノズル表層部に５ｉ０２　　か生成されやす
□くなる。従って、この　５ｉ０２が前記保護層内に混
在して鋳造ノズルの溶損を防止する。

次に、この発明の実施例について説明する。

第１表に示される出発原料を所定粒度に調整し。

ＰＶＡ　　等の結合剤を適量添加して混練した後、乾燥
を行ないブレークリング用原料とした。この原料をラバ
ープレスおよび金型を用いたプレス機によりブレークリ
ングの形状に成形した後、この成形したブレークリング
を１２００℃のＡｒ雰雰囲気下口たブレークリングを１
０００℃の窒素ガス雰囲気中で焼成することにより窒化
砂素質複合焼結体からなるブレークリング（本発明品）
を製造した。

このブレークリングを水平連続鋳造機のフィードノズル
とモールドとの間に取付け、第２表に示される成分の炭
素鋼を鋳込んで鋳片を鋳造し、このときの鋳造時間およ
び鋳片長さと、ブレークリングの溶損１・について調へ
た。この結果を、出発原料成分か８１のみからなり、上
述と同様にして製造したブレークリングを用いた場合の
結果と合わせて第３表に示す。

ブレークリングの溶損指数とは＋　　Ｄ、（ブレーフリ
ノブ溶損量）÷鋳片長さく。）Ｘ１００で表わされるも
ので、小さいほど溶損量が少ないことを示す。

第４表に第５表に示される成分のステンレス鋼を上記と
同様にして鋳込んだ場合の結果を、そして第６表に第７
表に示される成分の高クロム鋼を鋳込んだ場合の結果を
示す。

第３表、第５表および第７表から明らかなように、この
発明のブレークリングは、長時間鋳造を行なっても、ま
た、高酸素鋼の鋳造を行なってもＳｌ　　のみからなる
ブレークリングと比べて溶損量がきわめて少ないことが
わかる。

以上説明したように、この発明の鋳造ノズルは。

長時間鋳造を行なっても、また、高酸素鋼の鋳造を行な
ってもきわめて浴損しにくいといったきわめて有用々効
果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

図面は、タンディツシュとモールドとの接続部分の構造
を示す断面図である。図面において。 ｌ・・・タンティッシュ　　２゛°フロントノズル３・
・・モールド　　　　　４・・・鋳造ノズル５・・・フ
ィードノズル　　６・・・ブレークリング出願人　　日
本鋼管株式会社 出願人　　品川白煉瓦株式会社 代理人　　潮　谷　奈津夫（他２名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 原料としての−２０から９８重量％の範囲内の硅素粉末
   と、２から８０重量％の範囲内の−ＡＱ２０．。 ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ，、ＴｌＯ２、ＭＱＯ、
   ＣａＯ−一のうちの少なくとも１種の酸化物粉末とから
   なる＞、＋−造ノズルの成形体を窒素含有雰囲気下で窒
   化焼結してなることを偶、像とする。耐溶損性に優れた
   水平連続鋳造用鋳造ノズル。