JP3250763B2 - カーボン含有鋳造用ノズル - Google Patents
カーボン含有鋳造用ノズルInfo
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- JP3250763B2 JP3250763B2 JP19866593A JP19866593A JP3250763B2 JP 3250763 B2 JP3250763 B2 JP 3250763B2 JP 19866593 A JP19866593 A JP 19866593A JP 19866593 A JP19866593 A JP 19866593A JP 3250763 B2 JP3250763 B2 JP 3250763B2
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- Japan
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- nozzle
- heat
- casting
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- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、鋼のような溶融金属
の鋳造に際して使用されるカーボン含有鋳造用ノズルに
関する。
の鋳造に際して使用されるカーボン含有鋳造用ノズルに
関する。
【０００２】
【従来の技術】セラミックファイバーは、低熱伝導性で
あり、その上、軽量、柔軟性等の性質を有することか
ら、鋳造用ノズルの断熱材として広く使用されている。
あり、その上、軽量、柔軟性等の性質を有することか
ら、鋳造用ノズルの断熱材として広く使用されている。
【０００３】鋳造用ノズルは、鋳造時それを構成する耐
火物の急激な温度上昇による亀裂の発生を防止するため
に予熱を行う。この予熱終了から鋳造開始までの温度低
下による耐火物のスポーリング防止のために、また、鋳
造中ノズル外周面からの熱放散によるノズル内孔温度の
低下、内孔への鋼の凝固や、鋼中介在物であるアルミナ
クラスターの析出といった内孔閉塞防止のために、外周
もしくは外周と内孔の間にセラミックファイバーを設け
ている。
火物の急激な温度上昇による亀裂の発生を防止するため
に予熱を行う。この予熱終了から鋳造開始までの温度低
下による耐火物のスポーリング防止のために、また、鋳
造中ノズル外周面からの熱放散によるノズル内孔温度の
低下、内孔への鋼の凝固や、鋼中介在物であるアルミナ
クラスターの析出といった内孔閉塞防止のために、外周
もしくは外周と内孔の間にセラミックファイバーを設け
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来、使用さ
れてきたセラミックファイバーには、次のような問題点
がある。一つは産業衛生上の問題である。使用前のセラ
ミックファイバー中には遊離けい酸は存在しないが、１
０００℃以上に加熱されると表面の部分が遊離けい酸の
一種であるクリストバライトに徐々に変化することが知
られている。遊離けい酸はじん肺の原因となる代表的物
質であり、これを含有する鉱物性粉じんには管理濃度が
定められている。また、使用時の機能上の問題もある。
鋼の少量多品種生産傾向から、１キャスト中に数鋼種を
鋳造する場合が多くなってきた。鋼種切り替え時には鋳
型内の整備を行うが、その際、浸漬ノズルは鋳型から取
り出されるため冷却し、そのためスポーリングが懸念さ
れる。セラミックファイバーは、モールドパウダー中の
Ｆｅ，Ｎａといった成分に対する耐食性は低く、また熱
負荷による収縮もあり、一度鋳造すると消失してしま
う。ロングノズルでは、飛散スラグにより消失する場合
もある。
れてきたセラミックファイバーには、次のような問題点
がある。一つは産業衛生上の問題である。使用前のセラ
ミックファイバー中には遊離けい酸は存在しないが、１
０００℃以上に加熱されると表面の部分が遊離けい酸の
一種であるクリストバライトに徐々に変化することが知
られている。遊離けい酸はじん肺の原因となる代表的物
質であり、これを含有する鉱物性粉じんには管理濃度が
定められている。また、使用時の機能上の問題もある。
鋼の少量多品種生産傾向から、１キャスト中に数鋼種を
鋳造する場合が多くなってきた。鋼種切り替え時には鋳
型内の整備を行うが、その際、浸漬ノズルは鋳型から取
り出されるため冷却し、そのためスポーリングが懸念さ
れる。セラミックファイバーは、モールドパウダー中の
Ｆｅ，Ｎａといった成分に対する耐食性は低く、また熱
負荷による収縮もあり、一度鋳造すると消失してしま
う。ロングノズルでは、飛散スラグにより消失する場合
もある。
【０００５】本発明の目的は、従来用いられてきたセラ
ミックファィバーの産業衛生上の問題と、スポーリング
の懸念、低耐食性熱負荷による収縮、消失等の機能上の
問題を解決したカーボン含有鋳造用ノズルを提供するこ
とにある。
ミックファィバーの産業衛生上の問題と、スポーリング
の懸念、低耐食性熱負荷による収縮、消失等の機能上の
問題を解決したカーボン含有鋳造用ノズルを提供するこ
とにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、カーボン含有
鋳造用ノズルの外周面の一部又は全周にわたり断熱キャ
スタブル耐火物からなる断熱層を設けたことによって上
記目的を達成した。
鋳造用ノズルの外周面の一部又は全周にわたり断熱キャ
スタブル耐火物からなる断熱層を設けたことによって上
記目的を達成した。
【０００７】この断熱層の形成に使用するキャスタブル
耐火物は、５００℃以上における熱伝導率が０．５ｋｃ
ａｌ／ｍ・ｈ・℃以下のものを使用する。それ以上であ
ると、セラミックファイバーの代替として意味をなさな
くなる。
耐火物は、５００℃以上における熱伝導率が０．５ｋｃ
ａｌ／ｍ・ｈ・℃以下のものを使用する。それ以上であ
ると、セラミックファイバーの代替として意味をなさな
くなる。
【０００８】断熱層の厚みはｌｍｍ〜３０ｍｍが望まし
い。ｌｍｍ以下では、断熱効果は小さく、３０ｍｍ以上
では、連続鋳造設備上の面で使用上の制約を受ける。
い。ｌｍｍ以下では、断熱効果は小さく、３０ｍｍ以上
では、連続鋳造設備上の面で使用上の制約を受ける。
【０００９】断熱層として断熱キャスタブルを使用する
場合、断熱キャスタブルは予めノズルと一体化したもの
と、断熱キャスタブル鋳込後、耐火モルタルあるいはピ
ン，ネジ等を用いてセットする。一体化したものはノズ
ルの外側に鋳型を設け、ノズルと鋳型の間に断熱キャス
タブルを鋳込んだものである。この場合、鋳型はノズル
支持用のメタルケースであっても良い。
場合、断熱キャスタブルは予めノズルと一体化したもの
と、断熱キャスタブル鋳込後、耐火モルタルあるいはピ
ン，ネジ等を用いてセットする。一体化したものはノズ
ルの外側に鋳型を設け、ノズルと鋳型の間に断熱キャス
タブルを鋳込んだものである。この場合、鋳型はノズル
支持用のメタルケースであっても良い。
【００１０】
【作用】断熱キャスタブル耐火物自体は、セラミックフ
ァイバーのような産業衛生上の問題と消失を発生せず、
セラミックファイバーに比べ、耐熱スポーリング性と耐
収縮において優れており、この断熱キャスタブル耐火物
自体が有する機能をカーボン含有鋳造用ノズルに適用す
ることによって、産業衛生上の問題と、スポーリングの
懸念、低耐食性熱負荷による収縮、消失等の機能上の問
題を解決した。
ァイバーのような産業衛生上の問題と消失を発生せず、
セラミックファイバーに比べ、耐熱スポーリング性と耐
収縮において優れており、この断熱キャスタブル耐火物
自体が有する機能をカーボン含有鋳造用ノズルに適用す
ることによって、産業衛生上の問題と、スポーリングの
懸念、低耐食性熱負荷による収縮、消失等の機能上の問
題を解決した。
【００１１】
【実施例】図１〜図４は、本発明を連続鋳造用の浸漬ノ
ズルとロングノズルにそれぞれ適用した実施例の縦断面
構造を示す。
ズルとロングノズルにそれぞれ適用した実施例の縦断面
構造を示す。
【００１２】実施例１ 図１は、ノズル孔７を有する浸漬ノズル本体１の上方巾
広部２より下方の胴部３の吐出口４の下方まで含めて、
その外周面に不定形耐火物による断熱層５を設けた例を
示す。同図に示す浸漬ノズルにおいて、本体１はアルミ
ナ黒鉛材質から形成し、その本体１ののパウダーと接触
する部分１１はジルコニア黒鉛材質の配合を有する耐火
物から形成した。さらに、本体１の胴部３の全長にわた
って、その外周に形成した断熱層５は、アルミナセメン
トを結合剤とするハイアルミナ材質の配合からなり、５
００℃以上における熱伝導率が０．５ｋｃａｌ／ｍ・ｈ
・℃の不定形耐火物を３０ｍｍ厚さに形成した。この浸
漬ノズルを使用状態と同様の条件の下で外部への移動熱
量を試験した。同図に示すＡ，Ｂ，Ｃは温度測定点を示
す。ノズル内孔７を１５５０℃に保持し、ノズル内孔の
内面Ａで１５５０℃のとき、ノズルの胴部外周面におけ
る測定点のＣ点における温度は１３５１℃であった。そ
のときの断熱キャスタブルからなる断熱層５の外面Ｂは
１０６０℃であった。このように、外部への移動熱量は
６０％軽減された。
広部２より下方の胴部３の吐出口４の下方まで含めて、
その外周面に不定形耐火物による断熱層５を設けた例を
示す。同図に示す浸漬ノズルにおいて、本体１はアルミ
ナ黒鉛材質から形成し、その本体１ののパウダーと接触
する部分１１はジルコニア黒鉛材質の配合を有する耐火
物から形成した。さらに、本体１の胴部３の全長にわた
って、その外周に形成した断熱層５は、アルミナセメン
トを結合剤とするハイアルミナ材質の配合からなり、５
００℃以上における熱伝導率が０．５ｋｃａｌ／ｍ・ｈ
・℃の不定形耐火物を３０ｍｍ厚さに形成した。この浸
漬ノズルを使用状態と同様の条件の下で外部への移動熱
量を試験した。同図に示すＡ，Ｂ，Ｃは温度測定点を示
す。ノズル内孔７を１５５０℃に保持し、ノズル内孔の
内面Ａで１５５０℃のとき、ノズルの胴部外周面におけ
る測定点のＣ点における温度は１３５１℃であった。そ
のときの断熱キャスタブルからなる断熱層５の外面Ｂは
１０６０℃であった。このように、外部への移動熱量は
６０％軽減された。
【００１３】このことは断熱キャスタブルからなる断熱
層５が、従来の断熱材であるセラミックファイバーの代
替品としてカーボン含有の鋳造ノズルに充分使用できる
ことを示す。
層５が、従来の断熱材であるセラミックファイバーの代
替品としてカーボン含有の鋳造ノズルに充分使用できる
ことを示す。
【００１４】実施例２ 図２は、本発明を下端に吐出口４を開口したロングノズ
ルに適用した例を示すもので、本体１の上方巾広部２ま
で含め、その全外周面に不定形耐火物による断熱層５を
設けている。６は上方巾広部２に不定形耐火物による断
熱層５の保護用として設けたメタルケースを示す。この
メタルケース６は使用時の衝撃などの負荷条件により必
要としない場合もある。
ルに適用した例を示すもので、本体１の上方巾広部２ま
で含め、その全外周面に不定形耐火物による断熱層５を
設けている。６は上方巾広部２に不定形耐火物による断
熱層５の保護用として設けたメタルケースを示す。この
メタルケース６は使用時の衝撃などの負荷条件により必
要としない場合もある。
【００１５】同図に示す内径がφ１１０ｍｍ、肉厚が４
０ｍｍのロングノズルにおいて、断熱キャスタブルから
なる断熱層５を設けた例と、この断熱層５としてセラミ
ックファイバーを用いた従来のロングノズルの耐用比較
を行った。セラミックファイバーはＴＤ内のスラグ飛
散、熱負荷に起因する収縮により、有効肉厚が使用時間
とともに減少したが、本発明に係る断熱キャスタブルか
らなる断熱層は耐スラグ性に優れ、熱負荷による収縮も
軽微であった。
０ｍｍのロングノズルにおいて、断熱キャスタブルから
なる断熱層５を設けた例と、この断熱層５としてセラミ
ックファイバーを用いた従来のロングノズルの耐用比較
を行った。セラミックファイバーはＴＤ内のスラグ飛
散、熱負荷に起因する収縮により、有効肉厚が使用時間
とともに減少したが、本発明に係る断熱キャスタブルか
らなる断熱層は耐スラグ性に優れ、熱負荷による収縮も
軽微であった。
【００１６】実施例３ 図３は、鋳造時に熱勾配が最も激しいロングノズル本体
１に本発明を適用した例を示す。同図に示すように、本
体１の上方巾広部２の下方に位置する胴部３の外周面の
上方位置のみに不定形耐火物による断熱層５を設けてい
る。これによって、鋳造時の熱勾配に充分に対応でき
る。
１に本発明を適用した例を示す。同図に示すように、本
体１の上方巾広部２の下方に位置する胴部３の外周面の
上方位置のみに不定形耐火物による断熱層５を設けてい
る。これによって、鋳造時の熱勾配に充分に対応でき
る。
【００１７】
【発明の効果】本発明により、従来断熱材として用いら
れてきたセラミックファイバーに代わる衛生的な断熱層
を適用したかつ鋳造用ノズルが得られる。
れてきたセラミックファイバーに代わる衛生的な断熱層
を適用したかつ鋳造用ノズルが得られる。
【図１】 本発明を浸漬ノズルに適用した第１の実施例
を示す。
を示す。
【図２】 本発明をロングノズルに適用した第２の実施
例を示す。
例を示す。
【図３】 同じく、本発明をロングノズルに適用した第
３の実施例を示す。
３の実施例を示す。
１ ノズル本体 １１ ジルコニア−黒鉛質耐火物 ２ ノズル巾広部 ３ ノズル胴部 ４ 溶鋼吐出口 ５ 断熱層 ６ メタルケース ７ ノズル孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−245951（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−224062（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−11255（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−180761（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−94966（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−295655（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−160761（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−76975（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−216972（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−192254（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−158564（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−34354（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−6352（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−43616（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−19234（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−96248（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−6346（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭49−48047（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭52−20007（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭49−28568（ＪＰ，Ｂ１) 特表 平２−503886（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22D 11/10 330 B22D 41/54 C04B 35/66
Claims (1)
- 【請求項１】 ノズル本体の胴部外周面に、５００℃以
上における熱伝導率が０．５ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃以下
の断熱性の不定形耐火物からなる断熱層を設けたカーボ
ン含有鋳造用ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19866593A JP3250763B2 (ja) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | カーボン含有鋳造用ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19866593A JP3250763B2 (ja) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | カーボン含有鋳造用ノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0751818A JPH0751818A (ja) | 1995-02-28 |
| JP3250763B2 true JP3250763B2 (ja) | 2002-01-28 |
Family
ID=16395013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19866593A Expired - Fee Related JP3250763B2 (ja) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | カーボン含有鋳造用ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3250763B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9507444D0 (en) * | 1995-04-10 | 1995-05-31 | Thor Ceramics Ltd | Immersed metallurgical pouring nozzles |
| DE69820913T2 (de) * | 1998-10-14 | 2004-10-28 | Vesuvius Crucible Co., Wilmington | Tauchgiessrohr mit erosionsbeständiger hülse und dazugehöriges herstellungsverfahren |
| WO2001072454A1 (de) * | 2000-03-29 | 2001-10-04 | Sms Demag Aktiengesellschaft | VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM STRANGGIESSEN VON Al-BERUHIGTEN STÄHLEN MIT EINER WASSERGEKÜHLTEN KOKILLE |
| KR100922068B1 (ko) * | 2002-12-27 | 2009-10-16 | 주식회사 포스코 | 노즐막힘 방지장치 |
| CN109622934A (zh) * | 2019-01-11 | 2019-04-16 | 包头钢铁（集团）有限责任公司 | 一种减轻浸入式水口散热的方法 |
-
1993
- 1993-08-10 JP JP19866593A patent/JP3250763B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0751818A (ja) | 1995-02-28 |
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