JPS607696B2

JPS607696B2 - 溶鋼用耐火物

Info

Publication number: JPS607696B2
Application number: JP53107372A
Authority: JP
Inventors: 誠一佐藤; 幸文酒井
Original assignee: Toshiba Ceramics Co Ltd
Current assignee: Coorstek KK
Priority date: 1978-09-01
Filing date: 1978-09-01
Publication date: 1985-02-26
Also published as: JPS5534663A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は溶鋼用耐火物に関し、詳しくは浸澄ノズル、タ
ンディッシュノズルなどの鋳造用ノズル、浸債ノズルの
アウターリング、ノズル装置のストッパーロッド、或し
、は溶鋼収容容器の内張材に好適な溶鋼用アルミナーカ
ーボン系耐火物の改良に係るものである。

例ば、浸債ノズルはタンディツシュ等の溶鋼収容容器か
ら溶鋼を酸化させることなく鋳造鋳型内に鋳込む場合に
用いられているが、その浸糟ノズルの下部は鋳込み時、
常に鋳型内の溶鋼中に浸潰されていると共に、その溶鋼
上面に浮遊する酸化防止のためのスラグパウダ−（主に
弗化カルシウム、酸化珪素、酸化アルミニウム及びアル
カリ物質等からなる）と接触している。

このため、その接触部が主にスラグパウダーにより激し
く侵蝕されて局部的な損傷を生じ、これによってノズル
が短期間で使用不可能となる問題があった。このような
ことから、従来、浸濃ノズル等の溶鋼耐火物として、ア
ルミナ−黒鉛系のものが使用されている。

しかしながら、この耐火物は耐溶損性、熱スポーリング
性の点で不充分であり、その他／ズル閉塞を招く。すな
わち、この耐火物の骨格をなすアルミナはそれ目体溶鋼
上面のスラグパウダーに対する耐蝕性が優れているもの
の、熱スポーリング性が劣る。しかるに、熱スポーリン
グ性を桶なうために黒鉛を配合しているが、溶鋼に対す
る耐溶損性が劣るため、アルミナ粒界に介在して結合作
用を発現する黒鉛は溶鋼中に溶け込んだり、酸化消失さ
れてアルミナ粒界が溶損され、その結果局部的な溶損は
まぬがれず、しかも熱スポーリング性の改善化が低下す
る欠点があった。本発明は上記欠点を解消するためにな
されたもので、スラグパウダー、溶鋼に対して優れた耐
溶損性を有すると共に熱スポーリングを改善し、さらに
ノズル閉塞を防止し得る溶鋼用耐火物を提供しようとす
るものである。本発明の溶鋼用耐火物はアルミナ、カー
ボンを骨村とし、これに窒化棚素、アルミニウムを配合
したものである。

すなわち、本発明はアルミナを骨材とすることによって
、その優れた耐蝕性によりスラグパウダー、溶鋼に対す
る耐溶損性を向上できる。

また、熱伝導性の優れたカーボン（特に黒鉛）を骨材と
することによりアルミナの短所である熱スポーリング性
を改善できる。しかし、アルミナとカーボンではカーボ
ンの溶損され易い性質によりアルミナ粒界に介在したカ
ーボンが溶け出し、アルミナ粒界が脆弱となり、結果的
には溶鋼用耐火物が短期間で使用不可能となる。しかる
に、上記アルミナとカーボンにアルミニウムを配合する
ことによって、アルミニウムの優れた結合作用によりア
ルミナ粒界に介在したカーボンのアルミナに対する結合
力を高め、カーボンの優れた熱伝導性を安定的に発現で
きると共に溶鋼用耐火物の強度も向上できる。

しかし、ここに用いるアルミニウムは焼成時乃至使用初
期の酸素の存在によって酸化され、アルミナ粒界のカー
ボンの結合に関与し難い酸化アルミニウム（Ａ夕２０３
）に変換され、結果的には黒鉛の結合強度の向上を期待
できなくなる。しかして、本発明は上記アルミナ、カー
ボン（特に黒鉛）及びアルミニウムにさらに窒化棚素を
配合することによって「アルミニウムの焼成時、使用初
期の酸化を窒化側素で抑制し、該アルミニウムによるア
ルミナ粒界の黒鉛の結合力を効果的に発現でき、しかも
窒化棚素から一部酸化変換された酸化棚素によりァルミ
ナ粒界を補強してスラグパウダー、溶鋼の侵入を阻止で
き、ざらに窒化棚素自体の濡れ難さにより溶鋼用耐火物
をノズルに適用した場合のノズル閉塞を防止できる。

なお、アルミニウムはアルミナ粒界の黒鉛の結合作用に
関与するまで、その金属状態を維持すればよく、その後
その一部が炭化アルミニウム、酸化アルミニウム、窒化
アルミニウム等に変換されても黒鉛の結合作用に悪影響
を及ぼさないばかりか、かえってァルミナ粒界の耐蝕性
向上に寄与できる。すなわち、本発明の溶鋼用耐火物は
重量割合にて、アルミナ３０〜６５％、カーボン５〜４
０％、窒化側素３〜３５％及びアルミニウム５〜２０％
からなるものが好ましい。

本発明における溶鋼用耐火物中のアルミナの量を３の重
量％未満にすると、スラグパウダー溶鋼に対する耐溶損
性を十分発現できず、かといってその量が６５重量％を
越えると、黒鉛による熱スポ−リング性の改善化が補償
できなくなる傾向がある。

本発明における溶鋼用耐火物中のカーボン（特に黒鉛）
配合量を５重量％未満にすると熱スポーリング性の改善
化を十分達成できず、かといって黒鉛配合量が４の雲量
％を越えると、酸化消失劣化が顕在化して耐熔損性の低
下を招く傾向がある。

本発明における溶鋼用耐火物中の窒化棚素の配合量を上
記範囲に限定した理由は窒化棚素の配合量を３重量％未
満にすると、黒鉛の結合力を高めるためのアルミニウム
の酸化保護が十分期待できず、一方その配合量が３５重
量％を越えると、耐酸化性が低下するばかりか、繊密な
溶鋼用耐火物が得られない。本発明における溶鋼用耐火
物中のアルミニウムの配合量を上記範囲に限定した理由
は、アルミニウムの配合量を５重量％未満にすると、ア
ルミナ粒界の黒鉛の結合力を十分高めることができず、
かといってその量が２の重量％を越えると、アルミニウ
ム自体の欠点であるスラグパウダ−、溶鋼に侵蝕され易
い性質が顕在化するからである。

なお、本発明においては必要に応じてさらにアルミナ粒
界の黒鉛の結合力を高めるために、上記アルミナ、黒鉛
、窒化側素及びアルミニウムに金属シリコンを配合して
溶鋼用耐火物を構成してもよい。次に、本発明の実施例
を説明する。

実施例アルミナ粉６の重量％、黒鉛粉２の重量％、窒化棚素粉
１５重量％及びアルミニウム粉５重量％からなる混合原
料粉１０の重量部に、フェノールレジン１５重量部を添
加して充分ねつ合し、これをラバープレス（圧力１００
０ｋ９／鮒）でノズル形状に成形した後、この成形体を
１０００００の還元雰囲気中で焼成せしめて連続鋳造用
浸債ノズルを得た。

しかして、本実施例の浸漬ノズル及びアルミナー黒鉛質
の浸債ノズル（比較例）を、夫々容量２５０トンのタン
デティッシュに連結し、下端を上面にスラグパウダーが
浮遊する鋳造鋳型内の熔鋼中に浸潰して連続鋳造を行な
った。

その結果、本実施例の浸債ノズルはタンディッシュ内の
溶鋼を全量鋳込んだときを１チャージとした場合、連続
６〜７チャージ行なっても鋳型上面に浮遊するスラグパ
ウダーと接触する部分がほとんど外径侵蝕されず、かつ
亀裂、剥離が発生せず、さらにノズル閉塞を招くことな
く、使用に耐えるものであった。これに対し、比較例の
アルミナー黒鉛質浸贋ノズルは連続３〜４チャージ行な
った時点でスラグパゥダーと接触する部分の外軽侵蝕が
激しくなり、かつノズル閉塞を起こして使用不可能とな
った。以上詳述した如く、本発明によればスラグパゥダ
ー、溶鋼に対する耐済損性を著しく向上すると共に、熱
スポーリング性、機械的強度を改善し、かつ溶鋼中の非
金属介在物の付着を防止して耐用寿命を著ししく延長で
き、もって浸漬ノズル、夕ンディッシュなどの鋳造用ノ
ズル、浸債ノズルのアウターリング、ノズル装置のスト
ッパーロット、或し、は溶鋼収容容器の内張材等に有用
な溶鋼用耐火物を提供できるものである。

Claims

【特許請求の範囲】

１アルミナ３０〜６５％、カーボン５〜４０％からな
る耐火材料を主成分とし、窒化硼素３〜３５％及びアル
ミニウム５〜２０％含有してなる溶鋼用耐火物。