JPS5919067B2 - 高耐用性鋳造用ノズル - Google Patents

高耐用性鋳造用ノズル

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JPS5919067B2
JPS5919067B2 JP54170307A JP17030779A JPS5919067B2 JP S5919067 B2 JPS5919067 B2 JP S5919067B2 JP 54170307 A JP54170307 A JP 54170307A JP 17030779 A JP17030779 A JP 17030779A JP S5919067 B2 JPS5919067 B2 JP S5919067B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鋼の鋳造における高耐用性黒鉛含有鋳造用ノ
ズルに関するものである。
近年、鋼の歩留向上、コストダウンの観点から、連続鋳
造の比率は急速に高まっている。
特に最近では数チャージから多くは数十チャージ連続し
て鋳造することが多くなっている。
鋳造用ノズルは取鍋−タンディシュ間およびタンディシ
ュ−モールド間に使用されており、溶鋼の酸化防止、溶
鋼流の調整の機能を有し、連続鋳造にとって非常に重要
な耐火物である。
しかし、上述のような連々鋳になると、鋳造ノズルの溶
鋼中に浸漬されている時間は長くなり、侵食性の強いパ
ウダーに接している部分の耐用がネックとなる。
これに対する対策として、従来の■Ａ１２０３−黒鉛質
改良、■パウダ一部保護リングの装着、および■パウダ
一部のみ高耐食性材質（たとえばジルコニア質）を同時
成形し、パウダ一部を補強するなど種々試みられている
が、いずれも充分な対策となりえていない。
特に■の方法は、高価格な材料を効率よく使用できる点
から、かなり検討され実用化されているが、異種材質の
組合せであるため、製造上のトラブルが発生しやすく、
パウダ一部の移動に追従できず、使用中に接合部分に亀
裂が入りやすいなどの弱点があり、必ずしも充分なもの
ではない。
また、連々鋳化においてロングノズルの場合は、溶鋼中
に浸漬されている部分の溶鋼落下流による摩耗溶損が耐
用性のネックになっている。
さらに、浸漬ノズルの場合、溶鋼中から析出してくるア
ルミナの付着による孔閉塞が耐用性のネックになってい
る。
アルミナ析出物の付着による孔閉塞を防止するためアル
ゴンガス等のガスを吹き込む方法が実施されているが、
従来のＡ１２０３−黒鉛質ではアルミナ付着物を完全に
除去するまでには至っておらず、ガス吹き込みの効果が
充分に上っていない。
また、ガスを吹き込むことで溶鋼流が攪拌され、溶鋼流
による摩耗溶損が拡大され、ノズル孔内周からの溶損が
耐用性のネックになっている場合がある。
。そこでガスの吹き込みなしにもしくはガスの吹き込み
効果の完全を期してアルミナ付着による孔閉塞の問題お
よび溶鋼流による摩耗溶損の問題を解決する連続鋳造用
ノズルが望まれていた。
溶鋼流による摩耗溶損を防止するためＡ１２０３−黒鉛
質にジルコンもしくはジルコニアを添加するという特許
があるが、生の原料の形で使用されるため分散が劣るし
、またジルコンもしくはジルコニアは耐火度が高く、他
の骨材と反応して高粘性のガラスを作るのに時間がかト
リすぎ、ガラスができる前に溶鋼流に溶損される欠点が
あった。
また、孔閉塞を防止するため、Ａ１２０３−黒鉛質中の
溶融石英の添加量を増して溶損するようにして孔閉塞を
防止することが行われているが、アルミナ付着による孔
閉塞傾向は満足する程は減少しておらず、また溶損と閉
塞のバランスを取ることがむつかしく、鋼種の変動に十
分に対処していけない欠点があった。
本発明は、上記の欠点を改善し、長時間の使用に耐える
鋳造ノズルを提供するものである。
か５る鋳造ノズルとして、本発明者らは、主たる鉱物相
がムライト、パップライト、コランダムよりなり、Ａｌ
２Ｏ３，ＺｒＯ２，ＳｉＯ□の化学組成が一定の範囲内
にある電融もしくは焼成してなる耐火物原料クリンカー
（以下これをＺＲＭと記す）を使用したノズルがパウダ
ーに対して耐食性に強いことを見出し、すでに次のよう
な構成よりなる高耐用性鋳造用ノズルを発明（特願昭５
４−８７４５９号）した。
すなわち、主たる鉱物相がムライト、パップライト、コ
ランダムよりなり、Ａ１２０３３０〜６０重量係、Ｚｒ
０２２０装置０重量係、５ｉ０２５装置５重量係の化学
組成を有する耐火物原料３０〜８０重量係、黒装置２０
〜４０重量係、Ｓ装置 Ｏ〜１０重量係、装置シリカ
０〜２５重装置、Ａｌ２Ｏ３を７０重量φ以上含有する
アルミナ粉Ｏ〜４５重装置からなる原料配合物を、樹脂
またはピッチで常温または加熱下で混合し、成形後、非
酸化性雰囲気で焼成してなることを特徴とする高耐用性
鋳造用ノズルである。
ところが、その後さらに検討を進めた結果、ＺＲＭ使用
ノズルは溶鋼流の加熱によって高粘性のガラスを確実に
作り出し、ノズルの稼動面の熱間性状を良好にすること
、この高粘性のガラスが稼動面に存在することで耐摩耗
性に優れ、アルミナ付着による孔閉塞防止性に優れたノ
ズルが得られること、さらに耐火物原料の化学組成量お
よび耐火物原料の配合量などの範囲を拡張、特に耐火物
原料の配合量を５〜３０重量係未装置しても、本発明の
目的とする高耐用性鋳造ノズルが得られることを確認す
るに至ったのである。
すなわち、本発明は、主たる鉱物相がムライト、パップ
ライト、コランダムよりなり、Ａ１２０３２５〜８５重
量係、ＺｒＯ２ｌ装置７０重量係、８装置 ０２ ５〜
２５重量係の装置組成を有する耐火物原料を５〜８０重
量係、装置粉ｌＯ〜４０重量係、Ｓ装置 Ｃ，Ｓ ｉ
３Ｎいメタリックシリコンおよびフェロシリコンのうち
１種あるいは２種以上を０〜２０重量係重量軸シリカ０
〜３０重装置、Ａｌ２Ｏ３を７０重量装置上含有するア
ルミナ粉Ｏ〜６０重装置からなる原料配合物を、樹脂ま
たはピッチで常温または加熱下で混合し、成形後、非酸
化性雰囲気下で焼成してなることを特徴とする高耐用性
鋳造用ノズルである。
主たる鉱物相がムライト、パップライト、コランダムよ
りなり、Ａ１２０３２５〜８５重量係、ＺｒＯ２１Ｏ装
置０重量係、ＳｉＯ２５〜２５重量係の装置組成を有す
る耐火物原料としては、ジルコンとアルミナを主要原料
として溶融製造したクリンカー、またはさらにバッチラ
イトを添加し溶融調整したタリン力−を用いる。
このＺＲＭは溶融法によるものに限定されるものでなく
、１４００℃以上の温度で焼固させたものを破砕粒度調
整したものでもよい。
ジルコニアは優れた耐食性を有し、前記したように鋳造
ノズルのパウダ一部分の補強に使用されているが、非常
に高価格である。
さらに原料比重が大きいため、製品の重量が増し、取扱
いが困難となる。
また安定ジルコニアは、熱膨張係数がコランダム、ジル
コンなど、黒鉛含有浸漬ノズルの骨材として使用されて
いる酸化物材料と較べて大きい。
未安定ジルコニアでは、異常膨張が存在し割れやすい欠
点がある。
本発明者らは、ジルコニア酸化物のパウダーに対する優
れた耐食性の特徴を損なわずに、しかも、耐スポール性
、耐摩耗性、耐孔閉塞性でかつ高粘性のガラスを生成し
易い鋳造ノズルを製造するため各種の材料について調査
検討した結果、ＺＲＭは微細なジルコニア結晶が、ムラ
イトまたはコランダム結晶の内部および周辺に析出し、
ムライトまたはコランダム結晶を保護するように存在し
、優れた耐食性を有していることを見出した。
また、ＺＲＭはアルミナやジルコニアおよびジルコンと
比較して耐火度が低くなるため、ガラスを作り易くガラ
ス中にジルコニアが分散した形になり粘性も高い。
さらにＺＲＭの熱膨張係数は７ Ｘ １０−６と比較的
小さく、しかも、１０００〜１６００℃間では２〜４Ｘ
１０−６と熱膨張係数が高温側で低くなる特色がある。
本発明者らは、これらのＺＲＭの特性が、耐食性と耐摩
耗性、耐孔閉塞性、耐スポール性とを具備することが必
要条件である連続鋳造用浸漬ノズルの原料として適する
との結論に達した。
ＺＲＭ中、ＺｒＯ□の含有量が１０重量装置満では、ム
ライトまたはコランダム結晶内部または周辺に析出する
ジルコニアの量が少なく、耐食性の向上が認められず、
７０重量装置超えると、Ｚ ｒ ０２が単斜型結晶で存
在するため、異常膨張が表われ、耐スポール性に劣るよ
うになり好ましくない。
したがって、ＺＲＭ中、Ｚ ｒ ０２の含有量は１０〜
７０重量係に限装置れる。
またＺＲＭ中、Ａｌ２Ｏ３は２５〜８５重量係、Ｓ装置
２は５〜２５重量係に装置ぞれ限定される。
このような化学組成を有するＺＲＭは、原料配合物の５
〜８０重量係を装置るようにする。
５重量幅未満では、ＺＲＭの特性効果が少なく、８０重
量装置超えると、浸漬ノズルとして耐スポール性の点で
不充分となる。
黒鉛の添加量は１０〜４０重量係であ装置１０重量装置
満では、耐食性、耐スポール性で効果が少なく、４０重
量装置超えると、溶融金属中への黒鉛の溶解性の問題が
生じる。
Ｓ ｉＣ、Ｓ ｔａ Ｎいメタリックシリコンおよびフ
ェロシリコンのうち１種あるいは２種以上の添加量はＯ
〜２０重量係で装置、これは該物質の酸化により生じる
５ｉｎ２質ガラスの皮膜効果により、黒鉛の酸化防止に
寄与するが、添加量が２０重量装置超えると、溶融金属
中への溶解性の問題が生じる。
溶融シリカの添加量はＯ〜３０重量係で装置、これは耐
スポール性、耐ノズル閉塞性に寄与するが、添加量が３
０重量装置超えると、溶融金属による溶損の問題を生じ
る。
Ａｌ２Ｏ３を７０重量装置上含有するアルミナ粉の添加
量はＯ〜６０重量係で装置、Ａｌ２Ｏ３は耐食性付与の
効果がある。
しかし、Ａｌ２Ｏ３は前記したＺＲＭ耐火物原料中にも
含まれるので、このアルミナ粉は必要に応じて添加する
。
本発明は、これらよりなる原料配合物を、樹脂またはピ
ッチを結合剤として、常温または加熱下で混合し、成形
後、非酸化性雰囲気で焼成してなる鋳造用ノズルである
。
以下、実施例を挙げて説明するが、本発明は、これらの
実施例に限定されるものではない。
なお、比較例も併せて示す。
実施例１〜１６、比較例１〜１０ 表１に示すＺＲＭを主原料とし、表２、表３に示すよう
な配合で鋳造用ノズルを製造した。
混合はアイリッヒミキサーを使用し、成形はラバープレ
スで１２００ Ｋｉ＞／ｃｆｆｌの圧力で成形した。
焼成はコークス中に埋込む通常の方法で行なった。
ＺＲＭを配合したノズルは、耐孔閉塞性、耐摩耗性、耐
スポール性に優れると５もに、パウダーに対する耐食性
が良好であり、使用中の割れもなく、従来品より良好な
結果が得られた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 主たる鉱物相がムライト、パップライト、コランダ
    ムよりなり、Ａ１２０３２５〜８５重量係、Ｚ ｒ ０
    ２装置０〜７０重量％、ＳｉＯ□５〜２５重量係の化学
    組成装置する耐火物原料５〜８０重量係、装置粉１０〜
    ４０重量％、ＳｉＣ，５ｌｓＮいメタリックシリコンお
    よびフェロシリコンのうち１種あるいは２種以上を０〜
    ２０重量係、装置シリカＯ〜３０重装置、Ａｌ２Ｏ３を
    ７０重量装置上含有するアルミナ粉０〜６０重装置から
    なる原料配合物を、樹脂またはピッチで常温または加熱
    下で混合し、成形後、非酸化性雰囲気で焼成してなるこ
    とを特徴とする高耐用性鋳造用ノズル。
JP54170307A 1979-12-28 1979-12-28 高耐用性鋳造用ノズル Expired JPS5919067B2 (ja)

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