JP2519095B2 - 鋳造用ノズル - Google Patents
鋳造用ノズルInfo
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- JP2519095B2 JP2519095B2 JP63328589A JP32858988A JP2519095B2 JP 2519095 B2 JP2519095 B2 JP 2519095B2 JP 63328589 A JP63328589 A JP 63328589A JP 32858988 A JP32858988 A JP 32858988A JP 2519095 B2 JP2519095 B2 JP 2519095B2
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- Japan
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- powder
- boride
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- zirconium boride
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- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鋼の連続鋳造等に用いられるスライディン
グノズル（スライドゲート）や浸漬ノズル等の鋳造用ノ
ズルに関する。
グノズル（スライドゲート）や浸漬ノズル等の鋳造用ノ
ズルに関する。
従来、上記鋳造用ノズルは、アルミナ（Al2O3）、ム
ライト（3Al2O3・2SiO2）、マグネシア（MgO）、ジルコ
ニア（ZrO2）等の酸化物耐火物原料又は炭化けい素（Si
C）等の炭化物耐火物原料の少なくとも一方からなり、
けい素（Si）、アルミニウム（Al）等の金属を必要に応
じて含む耐火性骨材と、黒鉛又は無定形（非晶質）炭素
の少なくとも一方とから構成されている。
ライト（3Al2O3・2SiO2）、マグネシア（MgO）、ジルコ
ニア（ZrO2）等の酸化物耐火物原料又は炭化けい素（Si
C）等の炭化物耐火物原料の少なくとも一方からなり、
けい素（Si）、アルミニウム（Al）等の金属を必要に応
じて含む耐火性骨材と、黒鉛又は無定形（非晶質）炭素
の少なくとも一方とから構成されている。
スライディングノズルの炭素は無定形炭素、浸漬ノズ
ルのそれは黒鉛であり、いずれもカーボンボンドにより
組織が構成されている。
ルのそれは黒鉛であり、いずれもカーボンボンドにより
組織が構成されている。
しかしながら、炭素を含有した耐火物からなる従来の
鋳造用ノズルにおいては、セラミックボンドのものと異
なり、カーボンボンドが破壊されると強度低下、耐食性
低下を招き、トラブルの大きな要因となるため、酸化
（脱炭）による組織劣化を致命的な短所としている。
鋳造用ノズルにおいては、セラミックボンドのものと異
なり、カーボンボンドが破壊されると強度低下、耐食性
低下を招き、トラブルの大きな要因となるため、酸化
（脱炭）による組織劣化を致命的な短所としている。
そこで、本発明は、耐酸化性を向上し得る鋳造用ノズ
ルの提供も目的とする。
ルの提供も目的とする。
前記課題を解決するため、本発明は、酸化物耐火物原
料又は炭化物耐火物原料の少なくとも一方からなり、必
要に応じて金属を含む耐火性骨材と、黒鉛又は無定形炭
素の少なくとも一方とからなる鋳造用ノズルにおいて、
粒径250μｍ以下の硼化ジルコニウム（ZiB2）又は硼化
チタン（TiB2）の少なくとも一方を２〜10重量％添加し
たものである。
料又は炭化物耐火物原料の少なくとも一方からなり、必
要に応じて金属を含む耐火性骨材と、黒鉛又は無定形炭
素の少なくとも一方とからなる鋳造用ノズルにおいて、
粒径250μｍ以下の硼化ジルコニウム（ZiB2）又は硼化
チタン（TiB2）の少なくとも一方を２〜10重量％添加し
たものである。
上記手段においては、熱間での使用時に硼化ジルコニ
ウム（ZrB2）又は硼化チタン（TiB2）の少なくとも一方
の酸化によって生成される酸化硼素（B2O3）が、耐火物
中に不可避的に存在するシリカ（SiO2）あるいはスラグ
成分と反応し、酸化防止機能を有する被膜を形成する一
方、同時に体積膨張を伴って生成される酸化ジルコニウ
ム（ZrO2）又は酸化チタン（TiO2）が高融点の酸化物
（ZrO2;融点約2700℃、TiO2;融点1840℃）となる。
ウム（ZrB2）又は硼化チタン（TiB2）の少なくとも一方
の酸化によって生成される酸化硼素（B2O3）が、耐火物
中に不可避的に存在するシリカ（SiO2）あるいはスラグ
成分と反応し、酸化防止機能を有する被膜を形成する一
方、同時に体積膨張を伴って生成される酸化ジルコニウ
ム（ZrO2）又は酸化チタン（TiO2）が高融点の酸化物
（ZrO2;融点約2700℃、TiO2;融点1840℃）となる。
硼化ジルコニウム（ZiB2）又は硼化チタン（TiB2）
は、ノズルの硬度を高めかつ溶融金属スラグに対する非
濡れ性を向上させる。
は、ノズルの硬度を高めかつ溶融金属スラグに対する非
濡れ性を向上させる。
硼化ジルコニウム（ZiB2）又は硼化チタン（TiB2）の
少なくとも一方の添加量は、２重量％未満では添加の効
果が顕著でなく、10重量％を超えると前記B2O3がSiO2あ
るいはスラグ成分と反応して多量の低融点生成物となっ
てノズルの耐食性を低下させる。添加量は、好ましくは
２〜５重量％である。
少なくとも一方の添加量は、２重量％未満では添加の効
果が顕著でなく、10重量％を超えると前記B2O3がSiO2あ
るいはスラグ成分と反応して多量の低融点生成物となっ
てノズルの耐食性を低下させる。添加量は、好ましくは
２〜５重量％である。
硼化ジルコニウム（ZrB2）又は硼化チタン（TiB2）の
少なくとも一方は、粒径が250μｍを超えると組織中に
点在する形態となり、耐酸化性の向上に寄与しなくな
る。
少なくとも一方は、粒径が250μｍを超えると組織中に
点在する形態となり、耐酸化性の向上に寄与しなくな
る。
以下、本発明の実施例を図面と共に説明する。
実施例 １ アルミナ粉末、ムライト粉末、金属けい素粉末、カー
ボンブラック粉末、粒径250μｍ以下又は粒径500μｍ以
下の硼化ジルコニウム粉末及び有機バインダーとしての
リグニンスルホン酸液を第１表に示す３種類の割合（重
量％）で混練後、油圧プレスにより1.5ton/cm2の圧力で
成形し、還元雰囲気において1400℃の温度で焼成し、第
１図に示すように、プレート１の所要位置にノズル孔２
を有するスライディングノズル用スライドプレートを得
た。
ボンブラック粉末、粒径250μｍ以下又は粒径500μｍ以
下の硼化ジルコニウム粉末及び有機バインダーとしての
リグニンスルホン酸液を第１表に示す３種類の割合（重
量％）で混練後、油圧プレスにより1.5ton/cm2の圧力で
成形し、還元雰囲気において1400℃の温度で焼成し、第
１図に示すように、プレート１の所要位置にノズル孔２
を有するスライディングノズル用スライドプレートを得
た。
上記各スライドプレートを用いたスライディングノズ
ルを250tonの取鍋に取り付け、連続鋳造に使用したとこ
ろ、平均寿命及び使用後の外観は、従来品のそれを併記
する第１表のようになった。
ルを250tonの取鍋に取り付け、連続鋳造に使用したとこ
ろ、平均寿命及び使用後の外観は、従来品のそれを併記
する第１表のようになった。
従って、250μｍ以下の硼下ジルコニウムを添加する
ことにより、平均寿命を延ばすことができると共に、ノ
ズル孔２のエッジの溶損及びプレート１の面荒れを低減
できることがわかる。
ことにより、平均寿命を延ばすことができると共に、ノ
ズル孔２のエッジの溶損及びプレート１の面荒れを低減
できることがわかる。
実施例 ２ アルミナ粉末、マグネシア粉末、金属アルミニウムフ
ァイバー、炭素としてのフェノールレジン粉末、粒径44
μｍ以下の硼化ジルコニウム粉末、粒径44μｍ以下の硼
化チタン粉末及び有機バインダーとしてのフェノールレ
ジン液を第２表に示す３種類の割合（重量％）で混練
後、500tonのフリクションプレスによる10回の打撃で成
形し、320℃の温度で熱処理して実施例１のスライドプ
レートと同様のスライディングノズル用スライドプレー
ト（図示せず）を得た。
ァイバー、炭素としてのフェノールレジン粉末、粒径44
μｍ以下の硼化ジルコニウム粉末、粒径44μｍ以下の硼
化チタン粉末及び有機バインダーとしてのフェノールレ
ジン液を第２表に示す３種類の割合（重量％）で混練
後、500tonのフリクションプレスによる10回の打撃で成
形し、320℃の温度で熱処理して実施例１のスライドプ
レートと同様のスライディングノズル用スライドプレー
ト（図示せず）を得た。
上記各スライドプレートを用いたスライディングノズ
ルを180tonの取鍋に取り付け、30tonタンディッシュ用
スライディングノズルとして使用したところ、平均寿命
及び使用後の外観は、従来品のそれを併記する第２表の
ようになった。
ルを180tonの取鍋に取り付け、30tonタンディッシュ用
スライディングノズルとして使用したところ、平均寿命
及び使用後の外観は、従来品のそれを併記する第２表の
ようになった。
従って、硼化ジルコニウム及び／又は硼化チタンを添
加することにより、平均寿命を延ばすことができると共
に、プレートの面荒れを低減できることがわかる。
加することにより、平均寿命を延ばすことができると共
に、プレートの面荒れを低減できることがわかる。
実施例 ３ ジルコニア粉末、炭化けい素粉末、天然黒鉛粉末、フ
ェノールレジン粉末、粒径250μｍ以下の硼化ジルコニ
ウム及び有機バインダーとしてのフェノールレジン液を
第３表に示す３種類の割合（重量％）で混練後、アイソ
スタティックプレスにより1.5ton/cm2の圧力で成形し、
還元雰囲気において1020℃の温度で焼成し、第２図に示
すように、浸漬ノズルにおけるノズル本体３の外周の一
部をなすパウダーライン部４とした。図中５はノズル孔
で、その下端部は二又状の吐出孔６となっている。
ェノールレジン粉末、粒径250μｍ以下の硼化ジルコニ
ウム及び有機バインダーとしてのフェノールレジン液を
第３表に示す３種類の割合（重量％）で混練後、アイソ
スタティックプレスにより1.5ton/cm2の圧力で成形し、
還元雰囲気において1020℃の温度で焼成し、第２図に示
すように、浸漬ノズルにおけるノズル本体３の外周の一
部をなすパウダーライン部４とした。図中５はノズル孔
で、その下端部は二又状の吐出孔６となっている。
上記各浸漬ノズルを連続鋳造に使用したところ、平均
寿命及び使用後の外観は、従来品のそれを併記する第３
表のようになった。
寿命及び使用後の外観は、従来品のそれを併記する第３
表のようになった。
従って、硼化ジルコニウムを10重量％以下添加するこ
とにより、平均寿命を延ばすことができると共に、溶融
パウダーによる浸漬ノズルのパウダーライン部の酸化を
防止し得、かつ溶損面を滑らかに得ることがわかる。
とにより、平均寿命を延ばすことができると共に、溶融
パウダーによる浸漬ノズルのパウダーライン部の酸化を
防止し得、かつ溶損面を滑らかに得ることがわかる。
実施例 ４ アルミナ粉末、ムライト粉末、炭化けい素粉末、金属
けい素、天然黒鉛粉末、フェノールレジン粉末、粒径44
μｍ以下の硼化ジルコニウム、粒径44μｍ以下の硼化チ
タン及び有機バインダーとしてのフェノールレジン液を
第４表に示す３種類の割合（重量％）で混練後、アイソ
スタティックプレスにより1.0ton/cm2の圧力で成形し、
還元雰囲気において980℃の温度で焼成し、第３図に示
すように、浸漬ノズルのノズル本体７とした。図中８は
ノズル本体７の外周の一部をなすパウダーライン部、９
はノズル孔で、その下端部は、二又状の吐出孔10となっ
ている。11は鋳造による付着物である。
けい素、天然黒鉛粉末、フェノールレジン粉末、粒径44
μｍ以下の硼化ジルコニウム、粒径44μｍ以下の硼化チ
タン及び有機バインダーとしてのフェノールレジン液を
第４表に示す３種類の割合（重量％）で混練後、アイソ
スタティックプレスにより1.0ton/cm2の圧力で成形し、
還元雰囲気において980℃の温度で焼成し、第３図に示
すように、浸漬ノズルのノズル本体７とした。図中８は
ノズル本体７の外周の一部をなすパウダーライン部、９
はノズル孔で、その下端部は、二又状の吐出孔10となっ
ている。11は鋳造による付着物である。
上記各浸漬ノズルを低炭Alキルド鋼の連続鋳造に使用
したところ、平均寿命及び鋳造経過は、従来品のそれを
併記する第４表のようになった。
したところ、平均寿命及び鋳造経過は、従来品のそれを
併記する第４表のようになった。
従って、硼化ジルコニウム及び／又は硼化チタンを10
重量％以下添加することにより、平均寿命を延ばすこと
ができると共に、低炭Alキルド鋼の連続鋳造に際して付
着物11によるノズル孔９及び吐出孔10の開塞を軽減でき
ることがわかる。
重量％以下添加することにより、平均寿命を延ばすこと
ができると共に、低炭Alキルド鋼の連続鋳造に際して付
着物11によるノズル孔９及び吐出孔10の開塞を軽減でき
ることがわかる。
なお、上記第１〜３実施例においては、ノズルの製造
に際して焼成を還元雰囲気で行うようにしたが、これに
限らず例えば成形体の表面を耐酸化被覆して酸化雰囲気
で焼成するようにしてもよい。
に際して焼成を還元雰囲気で行うようにしたが、これに
限らず例えば成形体の表面を耐酸化被覆して酸化雰囲気
で焼成するようにしてもよい。
又、必要に応じてタール・ピッチ類の含浸処理を施し
てもよい。
てもよい。
以上のように本発明によれば、熱間での使用時に硼化
ジルコニウム又は硼化チタンの少なくとも一方の酸化に
よって生成される酸化硼素が、耐火物中に不可避的に存
在するシリカあるいはスラグ成分と対応し、酸化防止機
能を有する被膜を形成するので、耐酸化性が向上し脱炭
による組織劣化を防止することができる一方、同時に体
積膨張を伴って生成される酸化ジルコニウム又は酸化チ
タンが高融点の酸化物となるので、実際に使用中の熱履
歴による組織劣化を補うことができる。
ジルコニウム又は硼化チタンの少なくとも一方の酸化に
よって生成される酸化硼素が、耐火物中に不可避的に存
在するシリカあるいはスラグ成分と対応し、酸化防止機
能を有する被膜を形成するので、耐酸化性が向上し脱炭
による組織劣化を防止することができる一方、同時に体
積膨張を伴って生成される酸化ジルコニウム又は酸化チ
タンが高融点の酸化物となるので、実際に使用中の熱履
歴による組織劣化を補うことができる。
特に、パウダーライン部材質中に（ZrO2−Ｃ）にZiB2
を使用した場合、反応後、マトリックス部にZrO2を生じ
るため、材質の耐酸化性向上をはかると同時にZiO2−Ｃ
の組織強化をはかることができ、耐食性に優れた材質を
得ることができる。
を使用した場合、反応後、マトリックス部にZrO2を生じ
るため、材質の耐酸化性向上をはかると同時にZiO2−Ｃ
の組織強化をはかることができ、耐食性に優れた材質を
得ることができる。
又、硼化ジルコニウム又は硼化チタンの少なくとも一
方の存在によってノズルの硬度が高められるので、スラ
イディングノズルにおいてその摺動面の面荒れが低減
し、寿命が延びる。
方の存在によってノズルの硬度が高められるので、スラ
イディングノズルにおいてその摺動面の面荒れが低減
し、寿命が延びる。
更に、硼化ジルコニウム又は硼化チタンの少なくとも
一方の存在によって溶融金属スラグに対する非濡れ性が
向上するので、ノズルの耐食性を高めることができると
共に、特に浸漬ノズルにおいてはそのノズル孔等の閉塞
を防止することができる。
一方の存在によって溶融金属スラグに対する非濡れ性が
向上するので、ノズルの耐食性を高めることができると
共に、特に浸漬ノズルにおいてはそのノズル孔等の閉塞
を防止することができる。
図は本発明の実施例を示すもので、第１図は第１実施例
のスライディングノズル用スライドプレートの断面図、
第２図及び第３図は第３実施例及び第４実施例の浸漬ノ
ズルの縦断面図である。 １……プレート、２……ノズル孔 ３……ノズル本体 ４……パウダーライン部、５……ノズル孔 ６……吐出孔、７……ノズル本体 ８……パウダーライン部、９……ノズル孔 10……吐出孔、11……付着物
のスライディングノズル用スライドプレートの断面図、
第２図及び第３図は第３実施例及び第４実施例の浸漬ノ
ズルの縦断面図である。 １……プレート、２……ノズル孔 ３……ノズル本体 ４……パウダーライン部、５……ノズル孔 ６……吐出孔、７……ノズル本体 ８……パウダーライン部、９……ノズル孔 10……吐出孔、11……付着物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丹羽 茂樹 愛知県刈谷市小垣江町南藤１番地 東芝 セラミックス株式会社刈谷製造所内 (56)参考文献 特開 昭58−151369（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−56376（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−196764（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−27968（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】酸化物耐火物原料又は炭化物耐火物原料の
少なくとも一方からなり、金属を必要に応じて含む耐火
性骨材と、黒鉛又は無定形炭素の少なくとも一方とから
なる鋳造用ノズルにおいて、粒径250μｍ以下の硼化ジ
ルコニウム（ZrB2）又は硼化チタン（TiB2）の少なくと
も一方を２〜10重量％添加したことを特徴とする鋳造用
ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63328589A JP2519095B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 鋳造用ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63328589A JP2519095B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 鋳造用ノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02172860A JPH02172860A (ja) | 1990-07-04 |
| JP2519095B2 true JP2519095B2 (ja) | 1996-07-31 |
Family
ID=18211961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63328589A Expired - Lifetime JP2519095B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 鋳造用ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2519095B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5185300A (en) * | 1991-03-11 | 1993-02-09 | Vesuvius Crucible Company | Erosion, thermal shock and oxidation resistant refractory compositions |
| FR2700773B1 (fr) * | 1993-01-28 | 1995-03-03 | Pechiney Recherche | Revêtements de protection des matériaux contre les réactions avec l'atmosphère à haute température. |
| CN105344955B (zh) * | 2015-12-18 | 2018-08-24 | 河南通宇冶材集团有限公司 | 一种高强度连铸结晶器保护渣及其制备方法 |
| CN115159967A (zh) * | 2022-07-25 | 2022-10-11 | 中冶武汉冶金建筑研究院有限公司 | 一种高抗氧化的环保型铁沟浇注料 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5727968A (en) * | 1980-07-17 | 1982-02-15 | Kurosaki Refractories Co | Plate brick for sliding nozzle |
| JPS5756376A (en) * | 1980-09-22 | 1982-04-03 | Harima Refractories Co Ltd | Lime-carbon refractories |
| JPS57196764A (en) * | 1981-05-25 | 1982-12-02 | Shinagawa Refractories Co | Graphitic refractories |
| JPS58151369A (ja) * | 1982-03-04 | 1983-09-08 | 東京窯業株式会社 | 高炉出銑樋用耐火物 |
-
1988
- 1988-12-26 JP JP63328589A patent/JP2519095B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02172860A (ja) | 1990-07-04 |
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