JPS6047223B2

JPS6047223B2 - 連続鋳造用浸漬ノズルの製造方法

Info

Publication number: JPS6047223B2
Application number: JP55124705A
Authority: JP
Inventors: 福一木谷; 達人高橋
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1980-09-10
Filing date: 1980-09-10
Publication date: 1985-10-21
Also published as: JPS5751172A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、鋼の連続鋳造において、溶鋼をタンデイツ
シユからモールドヘ鋳込むための、長時間にわたる鋳込
みが可能で、溶鋼パウダーと溶鋼界面における局部損耗
の生じない連続鋳造用浸漬ノズルの製造方法に関するも
のである。

鋼の連続鋳造において、タンデイツシユからモールドヘ
溶鋼を鋳込む際、鋳込まれる溶鋼の酸化や溶鋼の乱れ、
またはスラグの巻きこみを防止して良好な鋳片を得るた
めに、その下部がモールド内の溶鋼中に浸漬される浸漬
ノズルが使用されている。

一方、モールド内の溶鋼表面には、溶鋼の酸化防止、モ
ールドと溶鋼間の潤滑剤、および溶鋼表面に浮上する脱
酸生成物のトラップ作用を目的として、モールドパウダ
ーを浮遊せしめてあり、このモールドパウダーの一部は
溶融して溶融パウダーとなつている。

第１図は、従来の浸漬ノズルを示す概略断面図で、１は
浸漬ノズル、２はモールド内の溶鋼、３は溶融パウダー
である。

図面かられかるように、浸漬ノズル１は、モールド内に
おいて、溶鋼２と接触する部分と、溶融パウダー３と接
触する部分が生じこの溶鋼２と溶融パウダー３との界面
付近において、局部損耗部４が発生する。このような局
部損耗は、浸漬ノズル、ひいては、タンデイツシユの寿
命を決定づけられている。上述した浸漬ノズルとして、
従来使用されている高硅酸質および溶融石実質のものは
、溶融パウダーに対しては、中程度の耐用度を有してい
るが、溶鋼中にマンガンが存在する場合には、この溶鋼
中のマンガン分と、浸漬ノズル材のＳｉＯ２分とが反応
する結果、ノズル材に損耗が生じ、長時間の使用は不可
能であつた。

また最近は、溶鋼に対する安定性の面から、アルミナ−
黒鉛質のノズノル材が使用されているが、このアルミナ
−黒鉛質のノズル材は、モールド内の溶鋼と溶融パウダ
ーとの界面において、上述した如き局部損耗を起す欠点
があつた。そのため、最近は、溶鋼と溶融パウダーとの
界丁面の耐損耗性に優れた骨材であるジルコニアを含有
した、ジルコニア−黒鉛質浸漬ノズル材が使用されはじ
めているが、その耐用度は未だ満足すべきものではない
。

本発明者等は、ジルコニアー黒鉛質ノズル材が溶融パウ
ダーと溶鋼の界面付近において局部損耗を起す原因につ
いて検討した。

その結果、ジルコニアー黒鉛質ノズル材の局部損耗は、
ノズル材中の結合炭素および黒鉛が溶鋼中に侵炭するこ
とにより生じた、前記結合炭素および黒鉛の消失部分に
、溶融パウダーが侵透して、結合していないＺｒＯ２粒
を、粒ごとノズル壁から離す作用の繰り返しが原因であ
ることがわかつた。上記から、溶融パウダーに対する耐
食性の優れているＺｒＯ２粒単味が、セラミック結合さ
れたノズル材を使用すれば、耐溶融パウダー性および溶
融パウダーと溶鋼の界面付近における耐損耗性に優れた
性能が発揮されるが、その反面、このようなＺｒＯ２粒
の単味をセラミック結合されたノズル材は、耐スポーリ
ング性に劣る欠点を有している。

従つて、耐スポーリング性の面からすれば、炭素、特に
結合炭素の存在は下不可欠のものとなる。そこで本発明
者等は、上記の点につき更に研究を進めた結果、ノズル
材中の結合炭素および黒鉛が溶鋼中に侵炭しても、前記
侵炭部分のジルコニア骨材間で、結合あるいは焼結を生
じさせれば、前記侵炭部分に、溶融パウダーの侵透する
ことが阻止され、あるいは溶融パウダーが浸透したとし
，ても、ノズル材の損耗速度を鈍化させ得ることを知見
した。そして、上記ジルコニアの結合あるいは焼結を助
けるために有効な物質は、シリカ（ＳｉＯ２）であり、
シリカ源としては、ジルコン（ＺｒＯ−ＳｉＯ２）の分
解によるものも有効であること．がわかつた。この発明
は、上記知見に基づいてなされたもので、ジルコニア６
５〜９５重量％と、黒鉛が３５重量％以下と、粒度が１
ミクロン以下の超微粉シリカ（ＳｉＯ２）、あるいは超
微粉ジルコン（ＺｒＯ２・ＪＳｌＯ２）の何れか１種ま
たは２種が０．０１〜１．５唾量％と、そして、還元焼
成後炭素結合となる結合剤の１鍾量％以下とが混練され
た配合物がノズル本体における少なくとも溶鋼表面上の
溶融モールドパウダー層と接触する部分に配置され、ア
イソス４タテイツクプレスによる成形後、還元雰囲気で
焼成されてなる連続鋳造用浸漬ノズルの製造方法である
ことに特徴を有するものである。

次に、この発明の組成範囲等を、上記のように限定した
理由について説明する。

ジルコニア分は、その含有量が６５重量％未満では、ジ
ルコニアがもつ耐食性が十分に発揮されず、一方、９５
重量％を超えると、後記する侵炭部分のジルコニアを焼
成させるためのシリカ等を効果的に添加することができ
なくなる。

従つて、その含有量を、６５〜９５重量％に定めた。黒
鉛分は、その含有量が３５重量％を超えると、溶融パウ
ダーと溶鋼の界面付近における損耗が大フとなる。

従つて、含有量の上限を３５重量％に定めた。侵炭部分
におけるジルコニアの焼結を助けるための粒度が１ミク
ロン以下の超微粉シリカ（ＳｊＯ２）あるいは超微粉ジ
ルコン（ＺｒＯ２・ＳｉＯ２）の・何れか１種または２
種の含有量が０．０１重量％未満では、ノズル材中への
分散性が不足して、これらを含有させた効果がなく、一
方、１．５重量％を超えると、逆に耐食性が劣化する。

従つて、その含有量を、０．０１〜１．５鍾量％に定め
た。また、上記”シリカ（ＳｌＯ２）、ジルコン（Ｚｒ
Ｏ２・ＳｉＯ２）は、微粉であるほどその表面積が増大
し、かつジルコニア粒間に存在する可能性は大きく、ジ
ルコニア間の焼結効果を促進させることができる。一方
、この粒度が１ミクロンを超えると、ジルコニア粒間へ
の侵入が不十分となり、ジルコニアの焼結を助ける効果
が得られない。従つて、その粒度を１ミクロン以下に定
めた。また結合剤は、その含有量が１鍾量％を超えると
、前記結合剤の含有炭素が溶鋼中に侵炭する。

従つて、その上限を１鍾量％に定めた。次に、この発明
を実施例により、従来例と共に説明する。

実施例１ジルコニアを７鍾量％と、黒鉛を１４重量％と、１ミク
ロン以下の超微粉シリカ（ＳｉＯ２）を０．踵量％と、
結合剤としてレンジとピッチを合わせ６重量％とを、十
分に混練した後、ノズル本体における溶融パウダー層と
の接触部分付近に配置して、アイソスタティックブレス
により成形した上、還元性雰囲気により、１２００℃の
温度で焼成した。

第２図には、上述のようにして製造された浸漬ノズルの
一例力材既略縦断面図により示されている。図面におい
て、５はノズル本体、６は溶融パウダー層との接触部分
付近に配置された上記組成の耐火物層てある。実施例２ジルコニアを６鍾量％と、黒鉛を２鍾量％と、１ミクロ
ン以下の超微粉ジルコンを１．２重量％と、結合剤とし
てレジンとピッチを合わせて６．５・重量％とを、十分
に混練した後、ノズル本体における溶融パウダー層との
接触部分付近に配置し、これを実施例１と同様の方法に
より成形の上、焼成した。

実施例３ジルコニアを９２重量％と、黒鉛を０．５重量％と、０
．０４ミクロン以下の超微粉シリカを０．０５重量％と
、結合剤としてレジンとピッチを合わせて６．５重量％
とを、十分に混練した後、ノズル本体における溶融パウ
ダー層との接触部分付近に配置し、これを実施例１と同
様の方法により成形の上、焼成した。

従来例１ジルコニアを８喧量％と、黒鉛を１４重量％と、結合剤
としてレジンとピッチを合わせ６重量％とを、十分に混
練した後、ノズル本体における溶融パウダー層との接触
部分付近に配置し、これを実施例１と同様の方法により
成形の上、焼成した。

第１表には、上記した実施例１〜３および従来例１の浸
漬ノズルにおける、溶融パウダーとの接触部分付近に位
置する耐火物層の物性値と、上記浸漬ノズルを、実際の
連続鋳造に使用し、その損耗速度を調べた結果とが示さ
れている。上記第１表から明らかなように、この発明の
方法で製造された浸漬ノズルを使用した場合は、従来の
浸漬ノズルと比べ、その損耗速度が約４０％減少し、耐
用時間を大きく延長することができた。

以上述べたように、この発明によれば、特にモールド内
の溶鋼と溶融パウダーとの界面付近における局部損耗の
発生が少なく、従来の浸漬ノズルに比して、その耐用寿
命が大きく延び、また添加含有されているシリカ、ジル
コンは超微粉であるから、ジルコニア間の焼結効果が促
進される等、工業上優れた効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の浸漬ノズルを示す概略断面図、第２図は
この発明を適用した浸漬ノズルを示す概略断面図である
。図面において、１・・・・・・従来の浸漬ノズル、２・
・・・・・溶鋼、３・・・・溶融パウダー、４・・・・
・・局部損耗部、５・・・・・この発明の浸漬ノズル本
体、６・・・・・・溶融パウダー層との接触部分に配置
した耐火物層。

Claims

【特許請求の範囲】

１ジルコニアを６５〜９５重量％と、黒鉛を３５重量
％以下と、粒度が１ミクロン以下の超微粉シリカ（Ｓｉ
Ｏ＿２）および超微粉ジルコン（ＺｒＯ＿２・ＳｉＯ＿
２）の少なくとも１種を０．０１〜１．５０重量％と、
そして、還元焼成後炭素結合となる結合剤を１３重量％
以下とを混練し、得られた配合物を、ノズル本体におけ
る少なくとも溶鋼表面上の溶融モールドパウダー層と接
触する部分に配置して、アイソスタティックプレスによ
り成形し、得られた成形物を還元性雰囲気により焼成す
ることを特徴とする連続鋳造用浸漬ノズルの製造方法。