JP2805449B2 - 溶鋼の連続鋳造用ノズル - Google Patents
溶鋼の連続鋳造用ノズルInfo
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- cao
- sio
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- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルミニウムを含有する
アルミキルド鋼等の連続鋳造において溶鋼が通過するノ
ズルの狭さく、さらには閉塞を効果的に抑制することが
できる連続鋳造用ノズルに関するものである。
アルミキルド鋼等の連続鋳造において溶鋼が通過するノ
ズルの狭さく、さらには閉塞を効果的に抑制することが
できる連続鋳造用ノズルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】溶鋼の連続鋳造用ノズルは、次のような
目的のために使用される。
目的のために使用される。
【０００３】溶鋼の連続鋳造に於いて連続鋳造用ノズル
はタンディッシュモールド間の溶鋼注入で溶鋼の空気と
の接触による酸化を防ぎ、又溶鋼の飛散防止を計り、さ
らには非金属介在物及びモールド面浮遊物の鋳片への巻
込み防止のための注湯の整流化などの目的で使用されて
いる。
はタンディッシュモールド間の溶鋼注入で溶鋼の空気と
の接触による酸化を防ぎ、又溶鋼の飛散防止を計り、さ
らには非金属介在物及びモールド面浮遊物の鋳片への巻
込み防止のための注湯の整流化などの目的で使用されて
いる。
【０００４】従来溶鋼の連続鋳造用ノズル材質は、主と
して黒鉛，アルミナ，シリカ，シリコンカーバイド等で
構成されており、最近ではジルコニアを構成成分として
用いられる場合がある。しかしながらアルミキルド鋼等
を鋳造する場合は次のような問題点を有している。
して黒鉛，アルミナ，シリカ，シリコンカーバイド等で
構成されており、最近ではジルコニアを構成成分として
用いられる場合がある。しかしながらアルミキルド鋼等
を鋳造する場合は次のような問題点を有している。
【０００５】アルミキルド鋼等は脱酸剤として添加され
るアルミニウムが溶鋼中に存在する酸素と反応してα−
アルミナ等の非金属介在物が生成する。そのためアルミ
キルド鋼等を鋳造する際、連続鋳造用ノズルの内孔表面
に脱酸剤として添加されるアルミニウムの酸化により生
成されるα−アルミナ等の非金属介在物が付着し、そし
て堆積してその結果内孔が狭さくし最悪の場合、内孔を
閉塞してしまい安定的な鋳造を困難にする。あるいはこ
のようにして付着し堆積したα−アルミナ等の非金属介
在物が剥離或いは脱落して鋳片に巻込まれ鋳片の品質低
下を招く。
るアルミニウムが溶鋼中に存在する酸素と反応してα−
アルミナ等の非金属介在物が生成する。そのためアルミ
キルド鋼等を鋳造する際、連続鋳造用ノズルの内孔表面
に脱酸剤として添加されるアルミニウムの酸化により生
成されるα−アルミナ等の非金属介在物が付着し、そし
て堆積してその結果内孔が狭さくし最悪の場合、内孔を
閉塞してしまい安定的な鋳造を困難にする。あるいはこ
のようにして付着し堆積したα−アルミナ等の非金属介
在物が剥離或いは脱落して鋳片に巻込まれ鋳片の品質低
下を招く。
【０００６】上述したα−アルミナ等の非金属介在物に
よる内孔の狭さく及び閉塞を防止するために内孔を形成
する連続鋳造用ノズルの内面から前記内孔を通って流れ
る溶鋼に向かって不活性ガスを噴射させ、溶鋼中に存在
するα−アルミナ等の非金属介在物が連続鋳造用ノズル
内孔面に付着し堆積することを防止する方法が広く用い
られている。
よる内孔の狭さく及び閉塞を防止するために内孔を形成
する連続鋳造用ノズルの内面から前記内孔を通って流れ
る溶鋼に向かって不活性ガスを噴射させ、溶鋼中に存在
するα−アルミナ等の非金属介在物が連続鋳造用ノズル
内孔面に付着し堆積することを防止する方法が広く用い
られている。
【０００７】しかしながら上述した内孔を形成する溶鋼
連続鋳造用ノズルの内面から不活性ガスを噴出させる方
法には次のような問題点がある。
連続鋳造用ノズルの内面から不活性ガスを噴出させる方
法には次のような問題点がある。
【０００８】即ち、噴出させる不活性ガス量が多いと不
活性ガスによってできた気泡が鋳片のなかに巻き込まれ
ピンホールに基づく欠陥が生じる。逆に噴出させる不活
性ガス量が少ないとα−アルミナ等の非金属介在物が連
続鋳造用ノズルの内孔面に付着し堆積して内孔の狭さ
く、さらには最悪の場合閉塞する。
活性ガスによってできた気泡が鋳片のなかに巻き込まれ
ピンホールに基づく欠陥が生じる。逆に噴出させる不活
性ガス量が少ないとα−アルミナ等の非金属介在物が連
続鋳造用ノズルの内孔面に付着し堆積して内孔の狭さ
く、さらには最悪の場合閉塞する。
【０００９】また連続鋳造用ノズルの内面から前記内孔
を通って流れる溶鋼に向かって不活性ガスを均一に吹き
込むことは構造的に不可能であり、また長時間鋳造する
際は連続鋳造用ノズル材質の組織劣化及び構造劣化する
に伴い噴出させる不活性ガスのコントロールが不安定と
なり、さらには不活性ガスを連続鋳造用ノズル内孔面に
均一に噴出させることが困難となり、その結果、α−ア
ルミナ等の非金属介在物が連続鋳造用ノズルの内孔面に
付着し、そして堆積して内孔の狭さく、さらには閉塞し
てしまう。
を通って流れる溶鋼に向かって不活性ガスを均一に吹き
込むことは構造的に不可能であり、また長時間鋳造する
際は連続鋳造用ノズル材質の組織劣化及び構造劣化する
に伴い噴出させる不活性ガスのコントロールが不安定と
なり、さらには不活性ガスを連続鋳造用ノズル内孔面に
均一に噴出させることが困難となり、その結果、α−ア
ルミナ等の非金属介在物が連続鋳造用ノズルの内孔面に
付着し、そして堆積して内孔の狭さく、さらには閉塞し
てしまう。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】そこで不活性ガスの噴
出のような機械的手段を用いないで上述した問題点を解
決するために溶鋼連続鋳造用ノズルの材質的対策として
次のような方法が用いられていた。
出のような機械的手段を用いないで上述した問題点を解
決するために溶鋼連続鋳造用ノズルの材質的対策として
次のような方法が用いられていた。
【００１１】黒鉛とカルシアを主成分とする下記溶鋼
連続鋳造用ノズルが特開昭５７−７１８６０号公報に開
示されている。即ち本質的に下記からなる耐火物で形成
された溶鋼連続鋳造用ノズルである。
連続鋳造用ノズルが特開昭５７−７１８６０号公報に開
示されている。即ち本質的に下記からなる耐火物で形成
された溶鋼連続鋳造用ノズルである。
【００１２】黒鉛を１０〜５０重量％，カルシアを２０
〜７５重量％及び残部を金属アルミニウム，シリコンカ
ーバイド等で形成する。
〜７５重量％及び残部を金属アルミニウム，シリコンカ
ーバイド等で形成する。
【００１３】しかしながら上述の溶鋼連続鋳造用ノズル
は次の問題点がある。カルシアはα−アルミナ等の非金
属介在物と速やかに反応して低融点化合物を生成する。
その結果、α−アルミナ等の非金属介在物が連続鋳造用
ノズル内孔表面に付着し堆積することを防止する作用が
ある。しかしカルシアは単独で存在すると常温において
も水又は空気中の水分と激しく反応してＣa（ＯＨ）2と
なり、崩壊し粉化してしまうためノズルを製造する場合
特別な注意が必要であり、防湿処理を施さなければ使用
は出来ない。さらにカルシアは熱膨張率が大きいので不
均一な温度分布が生じるような加熱を受ける場合にはノ
ズル内部に大きな熱応力が生じるため耐熱スポーリンク
性が大巾に低下する。
は次の問題点がある。カルシアはα−アルミナ等の非金
属介在物と速やかに反応して低融点化合物を生成する。
その結果、α−アルミナ等の非金属介在物が連続鋳造用
ノズル内孔表面に付着し堆積することを防止する作用が
ある。しかしカルシアは単独で存在すると常温において
も水又は空気中の水分と激しく反応してＣa（ＯＨ）2と
なり、崩壊し粉化してしまうためノズルを製造する場合
特別な注意が必要であり、防湿処理を施さなければ使用
は出来ない。さらにカルシアは熱膨張率が大きいので不
均一な温度分布が生じるような加熱を受ける場合にはノ
ズル内部に大きな熱応力が生じるため耐熱スポーリンク
性が大巾に低下する。
【００１４】上述の問題があるためカルシアを単独で含
有させた連続鋳造用ノズルを実使用化することは困難で
ある。
有させた連続鋳造用ノズルを実使用化することは困難で
ある。
【００１５】又、特開昭６４−４０１５４号では黒鉛
−カルシウムジルコネイト質が開示されている。これは
付着物質であるＡｌ2Ｏ3とカルシウムジルコネイトから
来るＣaＯを反応させ低融性化合物に変化させ溶失する
ようにしたものである。［ＣaＯ２３％（４０モル％）
〜３６％（５５モル％）含有カルシウムジルコネイト］
ＣaＯ・ＺrＯ2は溶鋼温度でアルミナと接した場合分解
してＣaＯを放出する（特公昭５９−１９０７５号公報
参照）知見にもとづくものであるが、鋳造条件によって
はその放出速度が遅く十分に機能しない場合が有ること
が判明した。
−カルシウムジルコネイト質が開示されている。これは
付着物質であるＡｌ2Ｏ3とカルシウムジルコネイトから
来るＣaＯを反応させ低融性化合物に変化させ溶失する
ようにしたものである。［ＣaＯ２３％（４０モル％）
〜３６％（５５モル％）含有カルシウムジルコネイト］
ＣaＯ・ＺrＯ2は溶鋼温度でアルミナと接した場合分解
してＣaＯを放出する（特公昭５９−１９０７５号公報
参照）知見にもとづくものであるが、鋳造条件によって
はその放出速度が遅く十分に機能しない場合が有ること
が判明した。
【００１６】ＣaＯ・ＺrＯ2の分解によりその放出・
表面への移動凝集を容易にする手段としてシリカ（Ｓi
Ｏ2），マグネシア（ＭgＯ）などの添加が有効であり、
特公平３−１４５４０号で開示されている。
表面への移動凝集を容易にする手段としてシリカ（Ｓi
Ｏ2），マグネシア（ＭgＯ）などの添加が有効であり、
特公平３−１４５４０号で開示されている。
【００１７】ＣaＯ・ＺrＯ2の分解によりＣaＯの放出
・表面への移動凝集を容易にする手段及びＣaＯ成分増
量材としての性質を併せ持つＣaＯ・ＳiＯ2（ＣaＯ４０
〜５４％）の添加が有効であり、特開平３−２２１２４
９号で開示されている。
・表面への移動凝集を容易にする手段及びＣaＯ成分増
量材としての性質を併せ持つＣaＯ・ＳiＯ2（ＣaＯ４０
〜５４％）の添加が有効であり、特開平３−２２１２４
９号で開示されている。
【００１８】ＣaＯ・ＺrＯ2の分解によりＣaＯの放出
・表面への移動凝集を容易にする手段及びＣaＯ成分増
量材としての性質を併せ持つＣaＯ・ＳiＯ2，２ＣaＯ・
ＳiＯ2及び３ＣaＯ・ＳiＯ2（その総計が１〜３５重量
％）を併用添加が有効であり、特開平４−７３４０９
号，特開平４−７３４１０号で開示されている。
・表面への移動凝集を容易にする手段及びＣaＯ成分増
量材としての性質を併せ持つＣaＯ・ＳiＯ2，２ＣaＯ・
ＳiＯ2及び３ＣaＯ・ＳiＯ2（その総計が１〜３５重量
％）を併用添加が有効であり、特開平４−７３４０９
号，特開平４−７３４１０号で開示されている。
【００１９】，の場合では、ＣaＯ・ＺrＯ2及びＣa
Ｏ・ＳiＯ2，２ＣaＯ・ＳiＯ2，３ＣaＯ・ＳiＯ2（１〜
３５％）の材質ではＡｌ2Ｏ3と反応して低融点鉱物を生
成した後の稼動面組織が凹凸状態となり、凹部に非金属
介在物が堆積し、そして蓄積され、長時間使用が困難と
なる。特に鋼中のα−Ａｌ2Ｏ3が多い場合α−Ａｌ2Ｏ3
が急速に堆積し、使用困難となる。
Ｏ・ＳiＯ2，２ＣaＯ・ＳiＯ2，３ＣaＯ・ＳiＯ2（１〜
３５％）の材質ではＡｌ2Ｏ3と反応して低融点鉱物を生
成した後の稼動面組織が凹凸状態となり、凹部に非金属
介在物が堆積し、そして蓄積され、長時間使用が困難と
なる。特に鋼中のα−Ａｌ2Ｏ3が多い場合α−Ａｌ2Ｏ3
が急速に堆積し、使用困難となる。
【００２０】以上のことから、不活性ガスを噴出させる
等の機械的な方法を用いることなく経済的にかつ比較的
安易に、さらに長時間にわたって内孔の狭さく、さらに
は閉塞を防止する溶鋼連続鋳造用ノズルの開発が強く望
まれているが、かかる溶鋼連続鋳造用ノズルはまだ提案
されていないのが現状である。
等の機械的な方法を用いることなく経済的にかつ比較的
安易に、さらに長時間にわたって内孔の狭さく、さらに
は閉塞を防止する溶鋼連続鋳造用ノズルの開発が強く望
まれているが、かかる溶鋼連続鋳造用ノズルはまだ提案
されていないのが現状である。
【００２１】
【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するためになされたものであって、本発明の目的は不
活性ガスを噴出する等の機械的な方法を用いることな
く、経済的にかつ長時間にわたって内孔の狭さく、さら
には閉塞または組織の劣化を生じることのない溶鋼連続
鋳造用ノズルを提供することにある。
決するためになされたものであって、本発明の目的は不
活性ガスを噴出する等の機械的な方法を用いることな
く、経済的にかつ長時間にわたって内孔の狭さく、さら
には閉塞または組織の劣化を生じることのない溶鋼連続
鋳造用ノズルを提供することにある。
【００２２】本発明は本質的に下記からなる耐火物で形
成され、溶鋼連続鋳造用ノズルの内孔の少なくとも図１
の内孔１部に配設し構成されている。
成され、溶鋼連続鋳造用ノズルの内孔の少なくとも図１
の内孔１部に配設し構成されている。
【００２３】鉱物組成としてＣaＯ・ＺrＯ2を主成分と
するカルシウムジルコネート４０〜６５重量％，黒鉛１
０〜３５重量％，鉱物組成としてＣaＯ・ＳiＯ2を主成
分とするカルシウムシリケートと鉱物組成として２Ｃa
Ｏ・ＳiＯ2及び３ＣaＯ・ＳiＯ2を主成分とする結晶安
定化カルシウムシリケートを併用使用し、その総計が１
〜２５重量％，鉱物種として石英，セリサイトを主成分
とする陶石５〜２５重量％。
するカルシウムジルコネート４０〜６５重量％，黒鉛１
０〜３５重量％，鉱物組成としてＣaＯ・ＳiＯ2を主成
分とするカルシウムシリケートと鉱物組成として２Ｃa
Ｏ・ＳiＯ2及び３ＣaＯ・ＳiＯ2を主成分とする結晶安
定化カルシウムシリケートを併用使用し、その総計が１
〜２５重量％，鉱物種として石英，セリサイトを主成分
とする陶石５〜２５重量％。
【００２４】上述の耐火物で構成された溶鋼の連続鋳造
用ノズルは、その成分のカルシア（ＣaＯ）が水又は空
気中の水分と激しく反応することを抑制し、ＣaＯ・Ｓi
Ｏ2を主成分とするカルシウムシリケートと２ＣaＯ・Ｓ
iＯ2及び３ＣaＯ・ＳiＯ2を主成分とする結晶安定化カ
ルシウムシリケートの両者ともに温度変化に対する結晶
変態がないため異状膨張収縮がないので、ノズルの組織
劣化を防止するとともに、溶鋼の連続鋳造用ノズル内孔
表面に於いて脱酸剤として添加されるアルミニウムが溶
鋼中に存在する酸素と反応して生成されるα−アルミナ
等の非金属介在物と反応して低融点化合物を生成するこ
とにより、溶融の連続鋳造用ノズル内孔表面にα−アル
ミナ等の非金属介在物が付着しさらには堆積することを
防止することがでる。
用ノズルは、その成分のカルシア（ＣaＯ）が水又は空
気中の水分と激しく反応することを抑制し、ＣaＯ・Ｓi
Ｏ2を主成分とするカルシウムシリケートと２ＣaＯ・Ｓ
iＯ2及び３ＣaＯ・ＳiＯ2を主成分とする結晶安定化カ
ルシウムシリケートの両者ともに温度変化に対する結晶
変態がないため異状膨張収縮がないので、ノズルの組織
劣化を防止するとともに、溶鋼の連続鋳造用ノズル内孔
表面に於いて脱酸剤として添加されるアルミニウムが溶
鋼中に存在する酸素と反応して生成されるα−アルミナ
等の非金属介在物と反応して低融点化合物を生成するこ
とにより、溶融の連続鋳造用ノズル内孔表面にα−アル
ミナ等の非金属介在物が付着しさらには堆積することを
防止することがでる。
【００２５】当該材質の原理・作用効果は、高ＣaＯ含
有物質の使用と低融点をもつ陶石を併用したことにあ
り、種々の原料について検討を加えた結果、低融点ガラ
スを生成する陶石によりノズル内孔表面が平滑にされ、
非金属介在物が付着し易い、凹凸部を減少せしめること
が判明した。更にＣaＯ・ＳiＯ2及び２ＣaＯ・ＳiＯ2及
び３ＣaＯ・ＳiＯ2を主成分とする結晶化カルシウムシ
リケートにより付着するα−Ａｌ2Ｏ3と反応してα−Ａ
ｌ2Ｏ3の低融点化を計ることができるものである。
有物質の使用と低融点をもつ陶石を併用したことにあ
り、種々の原料について検討を加えた結果、低融点ガラ
スを生成する陶石によりノズル内孔表面が平滑にされ、
非金属介在物が付着し易い、凹凸部を減少せしめること
が判明した。更にＣaＯ・ＳiＯ2及び２ＣaＯ・ＳiＯ2及
び３ＣaＯ・ＳiＯ2を主成分とする結晶化カルシウムシ
リケートにより付着するα−Ａｌ2Ｏ3と反応してα−Ａ
ｌ2Ｏ3の低融点化を計ることができるものである。
【００２６】ＣaＯ成分はＡｌ2Ｏ3と反応してＣaＯ・Ａ
ｌ2Ｏ3，３ＣaＯ・Ａｌ2Ｏ3，最終的には１２ＣaＯ・７
Ａｌ2Ｏ3等の溶融温度以下の低融点物質となり溶失する
ので堆積することなく閉塞防止に効果がある。
ｌ2Ｏ3，３ＣaＯ・Ａｌ2Ｏ3，最終的には１２ＣaＯ・７
Ａｌ2Ｏ3等の溶融温度以下の低融点物質となり溶失する
ので堆積することなく閉塞防止に効果がある。
【００２７】さらに詳述すると、鉱物組成としてＣaＯ
・ＺrＯ2を主成分とするカルシウムジルコネートは、Ｃ
aＯが最大３６重量％未満の範囲で含有し、１６００℃
以上の高温で溶融し調整されたものである。これは安定
化ジルコニアと同様な熱膨張特性を有し、かつカルシア
が単独で存在しないためカルシアが水または空気中の水
分と激しく反応することが無く、ノズルの組織劣化を防
止する。
・ＺrＯ2を主成分とするカルシウムジルコネートは、Ｃ
aＯが最大３６重量％未満の範囲で含有し、１６００℃
以上の高温で溶融し調整されたものである。これは安定
化ジルコニアと同様な熱膨張特性を有し、かつカルシア
が単独で存在しないためカルシアが水または空気中の水
分と激しく反応することが無く、ノズルの組織劣化を防
止する。
【００２８】４０〜８９重量％の範囲内の上述したカル
シウムジルコネートは、ＣaＯ・ＳiＯ2を主成分とした
カルシウムシリケートと２ＣaＯ・ＳiＯ2及び３ＣaＯ・
ＳiＯ2を主成分とする結晶安定化カルシウムシリケート
と共存するとカルシウムジルコネート中に固溶されたカ
ルシア（ＣaＯ）がカルシウムジルコネートの粒子表面
に移動し易くなる。 ＣaＯ ＳiＯ2 ＣaＯ・ＳiＯ2 ４８．３％ ５１．７％ ２ＣaＯ・ＳiＯ2 ６５．１％ ３４．９％ ３ＣaＯ・ＳiＯ2 ７３．７％ ２６．３％
シウムジルコネートは、ＣaＯ・ＳiＯ2を主成分とした
カルシウムシリケートと２ＣaＯ・ＳiＯ2及び３ＣaＯ・
ＳiＯ2を主成分とする結晶安定化カルシウムシリケート
と共存するとカルシウムジルコネート中に固溶されたカ
ルシア（ＣaＯ）がカルシウムジルコネートの粒子表面
に移動し易くなる。 ＣaＯ ＳiＯ2 ＣaＯ・ＳiＯ2 ４８．３％ ５１．７％ ２ＣaＯ・ＳiＯ2 ６５．１％ ３４．９％ ３ＣaＯ・ＳiＯ2 ７３．７％ ２６．３％
【００２９】即ち、内孔表面に付着する非金属介在物の
主成分であるα−Ａｌ2Ｏ3と反応させるためのカルシア
（ＣaＯ）がカルシウムジルコネート粒子表面へ移動凝
集し、粒界のカルシア（ＣaＯ）濃度を高める。又それ
ぞれのカルシウムシリケートを併用することにより、カ
ルシウムシリケート中のシリカ（ＣaＯ）との反応を促
進させる触媒的な機能を発揮する。
主成分であるα−Ａｌ2Ｏ3と反応させるためのカルシア
（ＣaＯ）がカルシウムジルコネート粒子表面へ移動凝
集し、粒界のカルシア（ＣaＯ）濃度を高める。又それ
ぞれのカルシウムシリケートを併用することにより、カ
ルシウムシリケート中のシリカ（ＣaＯ）との反応を促
進させる触媒的な機能を発揮する。
【００３０】前記の各々のカルシウムシリケートについ
て述べると、まずＣaＯ・ＳiＯ2を主成分とするカルシ
ウムシリケートはＣaＯとＳiＯ2のモル比が１：１の鉱
物であれば水和反応の発生はなく温度上昇による結晶変
態は発生しない。又２ＣaＯ・ＳiＯ2及び３ＣaＯ・Ｓi
Ｏ2を主成分とする結晶安定化カルシウムシリケートは
ＣaＯとＳiＯ2のモル比が２〜３：１であり、１〜５重
量％の結晶安定化剤の機能をもつＢ2Ｏ3と共に合成され
たものも水和反応の発生はなく、温度上昇によるγ相へ
の結晶変態は起こらないのでノズルの組織劣化は発生し
ない。
て述べると、まずＣaＯ・ＳiＯ2を主成分とするカルシ
ウムシリケートはＣaＯとＳiＯ2のモル比が１：１の鉱
物であれば水和反応の発生はなく温度上昇による結晶変
態は発生しない。又２ＣaＯ・ＳiＯ2及び３ＣaＯ・Ｓi
Ｏ2を主成分とする結晶安定化カルシウムシリケートは
ＣaＯとＳiＯ2のモル比が２〜３：１であり、１〜５重
量％の結晶安定化剤の機能をもつＢ2Ｏ3と共に合成され
たものも水和反応の発生はなく、温度上昇によるγ相へ
の結晶変態は起こらないのでノズルの組織劣化は発生し
ない。
【００３１】ＣaＯ・ＳiＯ2を主成分とするカルシウム
シリケートはＣaＯ４０〜５４重量％が好ましく、又２
ＣaＯ・ＳiＯ2及び３ＣaＯ・ＳiＯ2を主成分とする結晶
安定化カルシウムシリケートはＣaＯ６２〜７３重量％
を含有することが好ましい。
シリケートはＣaＯ４０〜５４重量％が好ましく、又２
ＣaＯ・ＳiＯ2及び３ＣaＯ・ＳiＯ2を主成分とする結晶
安定化カルシウムシリケートはＣaＯ６２〜７３重量％
を含有することが好ましい。
【００３２】更に稼動面表面性状を平滑にする手段とし
て種々検討した結果、ＣaＯ・ＺrＯ2の分解・放出そし
て粒表面への移動，凝集を容易にする作用を併せ持つ添
加物として陶石，微粉の添加が有効であることが判明し
た。
て種々検討した結果、ＣaＯ・ＺrＯ2の分解・放出そし
て粒表面への移動，凝集を容易にする作用を併せ持つ添
加物として陶石，微粉の添加が有効であることが判明し
た。
【００３３】鉱物種として石英，セリサイトを主成分と
する陶石は５〜２５重量％が好ましく、更に表面平滑性
を有するためには融点が１３００〜１５００℃であるこ
とが望ましい。
する陶石は５〜２５重量％が好ましく、更に表面平滑性
を有するためには融点が１３００〜１５００℃であるこ
とが望ましい。
【００３４】上記のことからカルシアの短所を克服しカ
ルシアとα−アルミナとの反応を長時間にわたって持続
させて低融点化合物を生成し、かくしてα−アルミナ等
の非金属介在物の内孔表面への付着を効果的に長時間抑
制することができる溶鋼連続鋳造用ノズルを提供するも
のである。
ルシアとα−アルミナとの反応を長時間にわたって持続
させて低融点化合物を生成し、かくしてα−アルミナ等
の非金属介在物の内孔表面への付着を効果的に長時間抑
制することができる溶鋼連続鋳造用ノズルを提供するも
のである。
【００３５】なお耐スポーリング性，耐酸化性を向上さ
せる目的で、ＳiＣを添加することも出来る。
せる目的で、ＳiＣを添加することも出来る。
【００３６】
【作用】鉱物組成としてＣaＯ・ＺrＯ2を主成分とする
ジルコニアクリンカーの含有量は４０〜６５重量％であ
ることが望ましい。含有量が４０重量％未満であると非
金属介在物の主成分であるα−アルミナと反応するに必
要なカルシア含有量が乏しくか溶鋼に対する耐蝕性が劣
り、図１に示すようなノズル内孔表層部に配設する場合
その部分が短時間で消失してしまう可能性が有り十分な
効果は期待出来ない。
ジルコニアクリンカーの含有量は４０〜６５重量％であ
ることが望ましい。含有量が４０重量％未満であると非
金属介在物の主成分であるα−アルミナと反応するに必
要なカルシア含有量が乏しくか溶鋼に対する耐蝕性が劣
り、図１に示すようなノズル内孔表層部に配設する場合
その部分が短時間で消失してしまう可能性が有り十分な
効果は期待出来ない。
【００３７】又６５重量％を超えると熱膨張率が高くな
り、耐スポーリング特性が劣化する。黒鉛の含有量は１
０〜３５重量％が望ましい、又熱伝導率及び耐酸化性を
考慮すれば天然黒鉛を適用することが望ましい。なお黒
鉛の含有量が１０重量％未満であると耐熱スポーリング
性が劣り、一方３５重量％を超えると耐蝕性が低下す
る。
り、耐スポーリング特性が劣化する。黒鉛の含有量は１
０〜３５重量％が望ましい、又熱伝導率及び耐酸化性を
考慮すれば天然黒鉛を適用することが望ましい。なお黒
鉛の含有量が１０重量％未満であると耐熱スポーリング
性が劣り、一方３５重量％を超えると耐蝕性が低下す
る。
【００３８】鉱物組成としてＣaＯ・ＳiＯ2を主成分と
するカルシウムシリケート中のＣaＯ含有量は最大５４
重量％が好ましく、それ以上であると鉱物組成上不安定
となり、カルシア（ＣaＯ）の水和反応が発生し易くな
り、組織劣化を引き起こす可能性がある。又、鉱物組成
として２ＣaＯ・ＳiＯ2及び３ＣaＯ・ＳiＯ2を主成分と
する結晶安定化カルシウムシリケート中のＣaＯ含有量
は６２〜７３重量％、ＳiＯ2含有量は２６〜３４重量
％、そして結晶安定化剤であるＢ2Ｏ3含有量は１〜５重
量％の範囲の組成で、この３者の合計が９５重量％以上
が好ましく、それ以外であるとγ相への結晶変態を生じ
易く、又カルシア（ＣaＯ）の水和反応が発生し易くな
り組織劣化を引き起こす可能性がある。
するカルシウムシリケート中のＣaＯ含有量は最大５４
重量％が好ましく、それ以上であると鉱物組成上不安定
となり、カルシア（ＣaＯ）の水和反応が発生し易くな
り、組織劣化を引き起こす可能性がある。又、鉱物組成
として２ＣaＯ・ＳiＯ2及び３ＣaＯ・ＳiＯ2を主成分と
する結晶安定化カルシウムシリケート中のＣaＯ含有量
は６２〜７３重量％、ＳiＯ2含有量は２６〜３４重量
％、そして結晶安定化剤であるＢ2Ｏ3含有量は１〜５重
量％の範囲の組成で、この３者の合計が９５重量％以上
が好ましく、それ以外であるとγ相への結晶変態を生じ
易く、又カルシア（ＣaＯ）の水和反応が発生し易くな
り組織劣化を引き起こす可能性がある。
【００３９】上述の両者のカルシウムシリケートは併用
使用されその合計含有量は１〜２５重量％が望ましい。
使用されその合計含有量は１〜２５重量％が望ましい。
【００４０】両者のカルシウムシリケートの含有量が１
重量％未満であるとカルシウムジルコネート中のカルシ
ア（ＣaＯ）を粒子表面に移動・凝集する効果が得られ
ず、２５重量％を超えると耐火物の組織が劣化し易く
又、耐蝕性が低下すると共に耐熱スポール性も大巾に低
下する。
重量％未満であるとカルシウムジルコネート中のカルシ
ア（ＣaＯ）を粒子表面に移動・凝集する効果が得られ
ず、２５重量％を超えると耐火物の組織が劣化し易く
又、耐蝕性が低下すると共に耐熱スポール性も大巾に低
下する。
【００４１】鉱物主として石英，セリサイトを主成分と
する陶石は平均粒径が４４μｍ以下で、含有量が５重量
％未満であると陶石によるカルシアを粒子表面に移動凝
集する効果が得られず、２５重量％を超えると耐火物自
体の融点が低下し、耐蝕性に問題が発生する可能性があ
る。また陶石の融点が、１３００℃以下でも同様の状態
が発生することが有る。次に本発明の溶鋼連続鋳造用ノ
ズルを図面を参照しながら説明する。
する陶石は平均粒径が４４μｍ以下で、含有量が５重量
％未満であると陶石によるカルシアを粒子表面に移動凝
集する効果が得られず、２５重量％を超えると耐火物自
体の融点が低下し、耐蝕性に問題が発生する可能性があ
る。また陶石の融点が、１３００℃以下でも同様の状態
が発生することが有る。次に本発明の溶鋼連続鋳造用ノ
ズルを図面を参照しながら説明する。
【００４２】図１は、本発明の浸漬ノズルとしての溶鋼
連続鋳造用ノズルの実施態様を示す概略垂直断面の一例
である。実施態様の溶鋼連続鋳造用ノズル３は、タンデ
ィッシュとモールドとの間に配置されている浸漬ノズル
として使用される。図１に示すようにそれを通って溶鋼
が流れる内孔１をその軸線に沿って有する浸漬ノズルと
しての溶鋼連続鋳造用ノズル３において、前記内孔１を
形成する前記溶鋼連続鋳造用ノズル３の部分２は、上述
した化学成分組成を有する耐火物によって形成されてい
る。実施態様の浸漬ノズルとしての溶鋼連続鋳造用ノズ
ル３によると内孔１を形成する溶鋼連続鋳造用ノズル３
の部分２に溶鋼中に存在するα−アルミナ等の非金属介
在物が付着しそして堆積することは、長時間にわたり抑
制される。
連続鋳造用ノズルの実施態様を示す概略垂直断面の一例
である。実施態様の溶鋼連続鋳造用ノズル３は、タンデ
ィッシュとモールドとの間に配置されている浸漬ノズル
として使用される。図１に示すようにそれを通って溶鋼
が流れる内孔１をその軸線に沿って有する浸漬ノズルと
しての溶鋼連続鋳造用ノズル３において、前記内孔１を
形成する前記溶鋼連続鋳造用ノズル３の部分２は、上述
した化学成分組成を有する耐火物によって形成されてい
る。実施態様の浸漬ノズルとしての溶鋼連続鋳造用ノズ
ル３によると内孔１を形成する溶鋼連続鋳造用ノズル３
の部分２に溶鋼中に存在するα−アルミナ等の非金属介
在物が付着しそして堆積することは、長時間にわたり抑
制される。
【００４３】
【発明の効果】次に実施例を挙げ、この発明の効果を述
べる。
べる。
【００４４】
【実施例】表１に示す本発明の範囲内の化学成分組成を
有する配合物１から５（以下“本発明のサンプル”とい
う）及び本発明の範囲外の化学成分組成を有する配合物
６〜１０（以下“比較サンプル”という）の各々に５か
ら１０重量％の範囲内の粉末及び溶液のフェノール樹脂
を添加しそれらを混合及び混練して得られた原料坏土に
よって、α−アルミナ等の非金属介在物の付着量及び溶
液に対する耐蝕性を試験するための３０ｍｍ×３０ｍｍ
×２３０ｍｍの寸法を有する成形体及び耐スポーリング
性を試験するための外径１００ｍｍ内径６０ｍｍ及び長
さ２５０ｍｍの寸法を有する成形体を形成しそして得ら
れた成形体の各々を１０００℃から１２００℃の範囲内
の温度で還元焼成して耐火物１から１０を調整した。
有する配合物１から５（以下“本発明のサンプル”とい
う）及び本発明の範囲外の化学成分組成を有する配合物
６〜１０（以下“比較サンプル”という）の各々に５か
ら１０重量％の範囲内の粉末及び溶液のフェノール樹脂
を添加しそれらを混合及び混練して得られた原料坏土に
よって、α−アルミナ等の非金属介在物の付着量及び溶
液に対する耐蝕性を試験するための３０ｍｍ×３０ｍｍ
×２３０ｍｍの寸法を有する成形体及び耐スポーリング
性を試験するための外径１００ｍｍ内径６０ｍｍ及び長
さ２５０ｍｍの寸法を有する成形体を形成しそして得ら
れた成形体の各々を１０００℃から１２００℃の範囲内
の温度で還元焼成して耐火物１から１０を調整した。
【００４５】
【００４６】上述した本発明のサンプル１から５及び比
較用サンプル６から１０のそれぞれにおける物理特性値
（気孔率及び嵩比重）を表１に示す。
較用サンプル６から１０のそれぞれにおける物理特性値
（気孔率及び嵩比重）を表１に示す。
【００４７】ついで上述した外径１００ｍｍ，内径６０
ｍｍ及び長さ２５０ｍｍの寸法を有する本発明サンプル
１から５及び比較用サンプル６から１０のそれぞれを電
気炉において１５００℃の温度で３０分間加熱しそして
水によって急冷して耐スポーリング性を調査した。その
結果を表１に示す。
ｍｍ及び長さ２５０ｍｍの寸法を有する本発明サンプル
１から５及び比較用サンプル６から１０のそれぞれを電
気炉において１５００℃の温度で３０分間加熱しそして
水によって急冷して耐スポーリング性を調査した。その
結果を表１に示す。
【００４８】ついで上述した３０ｍｍ×３０ｍｍ×２３
０ｍｍの寸法を有する本発明のサンプル１から５及び比
較用サンプル６から１０それぞれ０．３から０．０５重
量％の範囲のアルミニウムを含有する、１５５０℃の温
度の溶鋼中に１８０分間浸漬して溶損率（％）およびα
−アルミナ等の非金属介在物の付着量を調査した。その
結果を表１に示す。
０ｍｍの寸法を有する本発明のサンプル１から５及び比
較用サンプル６から１０それぞれ０．３から０．０５重
量％の範囲のアルミニウムを含有する、１５５０℃の温
度の溶鋼中に１８０分間浸漬して溶損率（％）およびα
−アルミナ等の非金属介在物の付着量を調査した。その
結果を表１に示す。
【００４９】表１からも明らかなように本発明のサンプ
ルは耐スポーリング性に優れており、溶損率の低いにも
かかわらずα−アルミナ等の非金属介在物が付着せず、
したがって溶鋼連続鋳造用ノズルの内孔狭さく、さらに
は閉塞を効果的に抑制できる。
ルは耐スポーリング性に優れており、溶損率の低いにも
かかわらずα−アルミナ等の非金属介在物が付着せず、
したがって溶鋼連続鋳造用ノズルの内孔狭さく、さらに
は閉塞を効果的に抑制できる。
【００５０】一方比較用のサンプル６に於いてはジルコ
ニアクリンカーの含有量が多いことに起因して耐スポー
リング性は著しく劣り、カルシウムシリケートを含有し
ていないこと起因してα−アルミナ等の非金属介在物の
付着量が多いことがあきらかである。
ニアクリンカーの含有量が多いことに起因して耐スポー
リング性は著しく劣り、カルシウムシリケートを含有し
ていないこと起因してα−アルミナ等の非金属介在物の
付着量が多いことがあきらかである。
【００５１】又、比較用サンプル７に於いてはカルシウ
ムシリケートの含有量が多いことに起因して溶鋼に対す
る耐蝕性が著しく劣り、さらに比較用サンプル８に於い
ては黒鉛含有量が多いことに起因して比較用サンプル７
と同様溶鋼に対する耐蝕性が著しく劣ることが各々明ら
かである。
ムシリケートの含有量が多いことに起因して溶鋼に対す
る耐蝕性が著しく劣り、さらに比較用サンプル８に於い
ては黒鉛含有量が多いことに起因して比較用サンプル７
と同様溶鋼に対する耐蝕性が著しく劣ることが各々明ら
かである。
【００５２】従って、本発明の溶鋼連続鋳造用ノズルに
よると耐火物の組織を劣化を生じることなく、α−アル
ミナ等の非金属介在物による内孔の狭さく、さらに閉塞
を長時間安定して抑制することができる。
よると耐火物の組織を劣化を生じることなく、α−アル
ミナ等の非金属介在物による内孔の狭さく、さらに閉塞
を長時間安定して抑制することができる。
【図１】溶鋼に接触する内孔表層部に本発明の組成材料
を設けた場合の縦断面図である。
を設けた場合の縦断面図である。
【図２】内孔表層部及び溶鋼連続鋳造用ノズル下部（溶
鋼浸漬部）に本発明の組成材料を設けた場合の縦断面図
である。
鋼浸漬部）に本発明の組成材料を設けた場合の縦断面図
である。
１ 内孔 ２ 部分 ３ 溶鋼連続鋳造用ノズル
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも溶鋼と接触する内孔表層部が
鉱物組成としてＣａＯ・ＺｒＯ２を主成分とするカルシ
ウム・ジルコネイト４０〜６５重量％，黒鉛１０〜３５
重量％、鉱物組成としてＣａＯ・ＳｉＯ２を主成分とす
るカルシウムシリケートと、鉱物組成として２ＣａＯ・
ＳｉＯ２及び３ＣａＯ・ＳｉＯ２を主成分とする結晶安
定化カルシウムシリケートを併用し、その併用両者の合
計含有量が１〜２５重量％，鉱物種として石英，セリサ
イトを主成分とする陶石５〜２５重量％から成り、有機
物バインダーを添加，混練，成形し、非酸化性雰囲気で
焼成したものであることを特徴とする溶鋼の連続鋳造用
ノズル。 - 【請求項２】 結晶安定化カルシウムシリケートは、Ｃ
aＯ６２〜７３重量％，ＳiＯ2２６〜３４重量％，安定
化剤Ｂ2Ｏ3１〜５重量％の範囲組成で、この３者の合計
が９５重量％以上、鉱物種として石英，セリサイトを主
成分とする陶石の粒度が４４μｍ以下であることを特徴
とする請求項１記載の溶鋼の連続鋳造用ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7056454A JP2805449B2 (ja) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | 溶鋼の連続鋳造用ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7056454A JP2805449B2 (ja) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | 溶鋼の連続鋳造用ノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08215811A JPH08215811A (ja) | 1996-08-27 |
| JP2805449B2 true JP2805449B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=13027562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7056454A Expired - Lifetime JP2805449B2 (ja) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | 溶鋼の連続鋳造用ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2805449B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10202349A (ja) * | 1997-01-21 | 1998-08-04 | Akechi Ceramics Kk | 連続鋳造用ノズル |
-
1995
- 1995-02-20 JP JP7056454A patent/JP2805449B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08215811A (ja) | 1996-08-27 |
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