JP5745433B2 - Injection tube - Google Patents
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Description
本発明は、連続鋳造においてタンディッシュに溶鋼を注入する際に使用するタンディッシュ用の注入管に関する。 The present invention relates to a tundish injection pipe used when molten steel is injected into a tundish in continuous casting.
タンディッシュ用の注入管は、取鍋からタンディッシュに注入される溶鋼の二次酸化を防止する目的で、溶鋼の注入流を取り囲む形で配置され、上部がシールされ、かつ下部は、多くの場合タンディッシュの溶鋼内に浸漬されて使用される。このような注入管の材質としては、一般的にアルミナ−黒鉛質や、ハイアルミナ質などのパイプ状の不定形又は定形耐火物が使用されてきた。 In order to prevent secondary oxidation of the molten steel injected into the tundish from the ladle, the injection pipe for tundish is arranged to surround the molten steel injection flow, the upper part is sealed, and the lower part is a lot of When used, it is immersed in molten steel of tundish. As a material for such an injection tube, pipe-shaped amorphous or regular refractories such as alumina-graphite and high alumina have been used.
しかしながら、これらの材質の注入管においては、内部の溶鋼流によるスプラッシュによる地金付着が顕著であり、地金が付着・堆積し、清浄な注入流による溶鋼の鋳込みが困難になってしまう。すなわち、注入管の閉塞現象により、長時間鋳造を行うことができず、連続鋳造に支障を来すといった大きな問題がある。更に、スプラッシュの付着は、注入管の自重の増加につながるため、そのフランジ部近傍で亀裂が発生し、破損脱落するなどの問題を抱えている。 However, in the injection pipes of these materials, the adhesion of the metal due to splash due to the molten steel flow inside is remarkable, and the metal is attached and deposited, making it difficult to cast the molten steel by a clean injection flow. That is, there is a big problem that casting cannot be performed for a long time due to the clogging phenomenon of the injection tube, which hinders continuous casting. Furthermore, since the adhesion of the splash leads to an increase in the weight of the injection tube, there is a problem that a crack is generated in the vicinity of the flange portion, causing breakage and dropping.
そこで、これらの問題への対処として、例えば特許文献１では、０．５〜３．０°の下拡がりのテーパー構造を持つ注入管内壁面に２〜１５ｍｍのＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系の耐火物層による剥離材を形成し、地金の自重により自然落下させる構成が提案されている。また、特許文献２では、注入管内壁面に雲母板からなるシート状の材料を内装して、地金付着、カーボンピックアップを防止する構成が提案されている。
Therefore, as a countermeasure to these problems, for example, in Patent Document 1, 2 to 15 mm of MgO—Al 2 O 3 —SiO 2 on the inner wall surface of the injection tube having a taper structure with a downward spread of 0.5 to 3.0 °, al 2 O 3 to form a -SiO 2 based release material by refractory layer has been proposed configuration for naturally fall by the weight of the ingot. Further,
一方、上述のような注入管内壁面に耐火物層等を形成する構成とは異なり、不活性ガスを注入する構成も提案されている。例えば、特許文献３では、下拡がりのテーパー形状を有する注入管内壁面に、不活性ガスをガス吹き出し可能な有孔質耐火物を備えた注入管が提案されている。
On the other hand, unlike the above-described configuration in which a refractory layer or the like is formed on the inner wall surface of the injection tube, a configuration in which an inert gas is injected has also been proposed. For example,
しかしながら、上述した特許文献１の構成では、付着・堆積した地金塊の落下が、主に地金冷却時の自然落下に委ねられており、地金塊が落下した場合、その衝撃により注入管が破損する恐れがある。また、鋳造中に落下が生じた場合は、鋼中の不純物源になる可能性もある。更に、付着地金と共に耐火物が落下した場合は、不定形耐火物の再施工が必要となる等の問題もある。 However, in the configuration of Patent Document 1 described above, the fall of the attached and accumulated metal bullion is mainly left to the natural fall when the metal bulge is cooled. There is a fear. In addition, if a drop occurs during casting, it may become a source of impurities in the steel. Furthermore, when the refractory falls together with the adhered metal, there is a problem that it is necessary to reconstruct the irregular refractory.
特許文献２は、耐火物層の代わりに、雲母板からなる層を設けて、雲母の劈開特性を利用し、地金冷却時の収縮によって付着した地金塊を落下させやすくするものであり、特許文献３は、下拡がりのテーパー形状を有する注入管内壁面から不活性ガスを吹き込み、鋳造終了後の付着地金の収縮により内壁面から剥離させてタンディッシュ内に落下させるものであるが、いずれも特許文献１で示した場合と同様の問題が発生することになる。
更に、上述した構成では、鋳造後の冷却時の収縮により内壁面に付着した地金除去は容易になるが、近年の高生産性化に伴う多連鋳化操業環境下では、鋳造中にスプラッシュの付着により地金が堆積して注入流路が閉塞し、清浄な注入流による溶鋼の鋳込みが困難になってしまうという問題を抱えている。この問題は、上述のいずれの構成によっても解消できない。 Furthermore, in the above-described configuration, it is easy to remove the bare metal attached to the inner wall surface due to shrinkage at the time of cooling after casting, but in the multi-casting operation environment accompanying the recent increase in productivity, splashing is performed during casting. Due to the adhesion, the metal deposits and the injection flow path is blocked, which makes it difficult to cast molten steel by a clean injection flow. This problem cannot be solved by any of the above-described configurations.
本発明が解決しようとする課題は、注入管内壁面で地金が堆積して溶鋼流を阻害することを防止すること、言い換えると鋳造中に健全な溶鋼注入流路を確保することにある。 The problem to be solved by the present invention is to prevent the ingot from accumulating on the inner wall surface of the injection pipe to inhibit the molten steel flow, in other words, to ensure a healthy molten steel injection flow path during casting.
鋳造中に、溶鋼注入流路（内孔）を規定する注入管内壁面に地金が堆積して内孔が閉塞し、清浄な注入流による溶鋼の鋳込みが困難になってしまう現象は、スプラッシュ状になった鋳造中の溶鋼が注入管内壁面に付着し、その付着したスプラッシュが冷却されて地金となり、その地金が堆積及び成長することに起因する。 During casting, the phenomenon that the ingot is deposited on the inner wall surface of the injection pipe that defines the molten steel injection flow path (inner hole) and the inner hole is blocked, making it difficult to cast molten steel with a clean injection flow is a splash-like phenomenon. This is because the molten steel being cast adheres to the inner wall surface of the injection pipe, the adhering splash is cooled to become a metal, and the metal accumulates and grows.
本発明は、この現象の根本的な原因であるスプラッシュ状態の溶鋼が注入管内壁面に付着にすることを抑制するものである。 The present invention suppresses the molten steel in the splash state, which is the root cause of this phenomenon, from adhering to the inner wall surface of the injection pipe.
本発明者らは、注入管内壁面を形成する耐火物（内壁面耐火物）に一定以上の炭素を含有させることで、注入管内壁面に高温で接触した溶鋼のスプラッシュ（以下、「溶鋼スプラッシュ」又は「スプラッシュ」ともいう。）が、接触界面にて短時間に内壁面耐火物中の炭素を溶解し低融化する現象（鋼の鋳鉄化、最低液相生成温度：約１１５０℃）により、付着した溶鋼スプラッシュが内壁面を流下する現象を利用することを見いだした。そして、この現象を利用することで、スプラッシュ状態の溶鋼が注入管内壁面に付着することを抑制でき、結果として地金として付着ないし堆積することを抑制できることを見いだした。 The present inventors include a refractory (inner wall refractory) that forms the inner wall surface of the injection pipe to contain a certain amount or more of carbon, thereby causing a splash of molten steel (hereinafter referred to as “molten steel splash” or “ "Splash") was attached due to the phenomenon of melting and melting the carbon in the inner wall refractory in a short time at the contact interface (cast iron of steel, minimum liquid phase formation temperature: about 1150 ° C) It has been found that the molten steel splash utilizes the phenomenon of flowing down the inner wall surface. By using this phenomenon, it has been found that splashed molten steel can be prevented from adhering to the inner wall surface of the injection pipe, and as a result, it can be prevented from adhering or depositing as a bare metal.
すなわち、本発明は、次の（１）〜（３）に記載のとおりの注入管である。
（１）タンディッシュに溶鋼を注入するための注入管であって、一部又は全部の領域が異なる材質からなる層を半径方向に複数備え、この複数の層からなる領域において酸化防止層を除いて最も内孔側に位置する層である内張層とその外周側に隣接する層とは一体の構造であり、前記内張層は、１０００℃の非酸化雰囲気中での加熱後の化学成分値で、炭素以外の元素との化合物を除く炭素であるフリー炭素を６０質量％以上９７質量％以下、ＳｉＣを３質量％以上４０質量％以下含有していることを特徴とする注入管。
（２）前記内張層は、１０００℃の非酸化雰囲気中での加熱後の化学成分値で、ＳｉＣを３質量％以上含有し、Ｂ４Ｃ、Ｓｉ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＭｇＯ及びＣａＯから選択する１種又は複数種の成分とＳｉＣとの合量が３質量％を超え４０質量％以下であって、かつ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＭｇＯ及びＣａＯの中から選択する１種又は複数種の成分の合計は３７質量％以下（ゼロ含む）であり、Ｂ４Ｃ及びＳｉのいずれか１種又は合計は１質量％以下（ゼロ含む）であり、残部が、炭素以外の元素との化合物を除く炭素であるフリー炭素からなる前記（１）に記載の注入管。
（３）溶鋼中に浸漬しない領域の一部又は全部の最外周層が断熱材からなる層である前記（１）又は前記（２）に記載の注入管。
That is, this invention is an injection tube as described in following (1)-(3).
(1) An injection tube for injecting molten steel into a tundish, comprising a plurality of layers made of different materials in part or all of the region in the radial direction, and removing the antioxidant layer in the region of the plurality of layers The innermost layer, which is the layer located on the innermost hole side, and the layer adjacent to the outer peripheral side thereof have an integral structure, and the innermost layer is a chemical component after heating in a non-oxidizing atmosphere at 1000 ° C. An injection tube characterized in that it contains 60% by mass to 97% by mass of free carbon , and 3% by mass to 40% by mass of SiC, which are carbons excluding compounds with elements other than carbon.
(2) The lining layer is a chemical component value after heating in a non-oxidizing atmosphere at 1000 ° C., and contains 3% by mass or more of SiC, B 4 C, Si, SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , the total amount of one or more components selected from MgO and CaO and SiC is more than 3% by mass and 40% by mass or less, and SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , MgO and The total of one or more components selected from CaO is 37% by mass or less (including zero), and any one or the total of B 4 C and Si is 1% by mass or less (including zero). The injection tube according to (1), wherein the balance is made of free carbon which is carbon excluding a compound with an element other than carbon .
(3) The injection tube according to (1) or (2), wherein a part or all of the outermost peripheral layer of the region not immersed in the molten steel is a layer made of a heat insulating material.
以下詳細に説明する。 This will be described in detail below.
溶鋼スプラッシュの付着を抑制する最も基本となる要件は、スプラッシュが付着しやすい注入管の内壁面（内孔面）の一部又は全部の領域に、スプラッシュの融点を低下させる機能を備えた材質からなる層を形成することにある。したがって、このような注入管では、一部又は全部の領域が異なる材質からなる層を半径方向に複数備え、この複数の層からなる領域において最も内孔側に位置する層である内張層が、スプラッシュの融点を低下させる機能を有することになる。 The most basic requirement to suppress the adhesion of molten steel splash is from a material that has a function to lower the melting point of the splash in a part or all of the inner wall surface (inner hole surface) of the injection tube where the splash is likely to adhere. To form a layer. Therefore, in such an injection tube, a part or all of the regions are provided with a plurality of layers made of different materials in the radial direction, and the lining layer that is the layer located closest to the inner hole side in the region of the plurality of layers is provided. , It will have the function of lowering the melting point of the splash.
スプラッシュの融点を低下させる機能を備えるために前記の内張層は、１０００℃の非酸化雰囲気での加熱後の化学成分値で、炭素以外の元素との化合物を除く炭素、すなわちフリー炭素を少なくとも６０質量％以上、最大で９７質量％以下含むことが、まず必要である。 In order to have the function of lowering the melting point of the splash, the lining layer has a chemical component value after heating in a non-oxidizing atmosphere at 1000 ° C., and at least carbon excluding compounds with elements other than carbon, that is, free carbon. It is first necessary to contain 60% by mass or more and 97% by mass or less at the maximum.
このような組成の内張層に溶鋼スプラッシュが付着すると、そのスプラッシュと内張層との接触界面で、溶鋼側への炭素の溶解が急速に進行する。炭素が溶解するとその溶鋼が鋳鉄化し、接触界面近傍での溶鋼の融点が急激に低下し、固着することなく内張層表面（注入管内壁面）を流下することになる。これは、炭素と溶鋼とが高温で接触した場合に、秒単位で急速に炭素を溶解する特性を利用したものである。 When molten steel splash adheres to the lining layer having such a composition, the dissolution of carbon to the molten steel proceeds rapidly at the contact interface between the splash and the lining layer. When the carbon melts, the molten steel becomes cast iron, and the melting point of the molten steel near the contact interface decreases rapidly, and flows down the lining layer surface (inner pipe inner wall surface) without being fixed. This utilizes the property of rapidly dissolving carbon in seconds when carbon and molten steel are contacted at high temperatures.
ここで、炭素が「炭素以外の元素との化合物を除く炭素」（フリー炭素）である理由は、炭素以外の元素との化合物である炭素は、溶鋼への溶解速度がフリー炭素と比較して顕著に小さいので、溶鋼スプラッシュの付着を抑制する程度にその融点を低下させる機能を得ることが困難になるからである。 Here, the reason why carbon is “carbon excluding compounds with elements other than carbon” (free carbon) is that carbon, which is a compound with elements other than carbon, has a higher dissolution rate in molten steel than free carbon. This is because it is remarkably small, and it becomes difficult to obtain a function of lowering the melting point to such an extent that adhesion of molten steel splash is suppressed.
なお、フリー炭素としては、構造体としての内張層の耐スポーリング性の確保等の観点から、黒鉛を主体とすることが好ましく、結合機能を担う炭素を含む、カーボンブラック等の無定形炭素、結晶質の炭素等も使用することができる。 The free carbon is preferably composed mainly of graphite from the viewpoint of ensuring the spalling resistance of the lining layer as a structure, and includes amorphous carbon such as carbon black containing carbon that has a bonding function. Crystalline carbon or the like can also be used.
ここで、化学成分値を１０００℃の非酸化雰囲気の加熱後の値とするのは、製造段階における熱処理条件等によっては製品としての化学成分が異なることがあるからであり、また、本発明の特徴を正確に表すために、１０００℃の非酸化雰囲気の加熱後の成分を基準にすることが必要であるからである。 Here, the reason why the chemical component value is set to a value after heating in a non-oxidizing atmosphere at 1000 ° C. is because the chemical component as a product may vary depending on the heat treatment conditions and the like in the manufacturing stage. This is because it is necessary to use the component after heating in a non-oxidizing atmosphere at 1000 ° C. in order to accurately represent the characteristics.
溶鋼スプラッシュ内への炭素の溶解速度を大きくすると共に、より溶鋼スプラッシュが流下しやすいようにする点からは、内張層のフリー炭素量はできるだけ多いこと（最大でフリー炭素量１００質量％）が好ましいが、フリー炭素量が９７質量％を超えると、次のような問題が生じる。 From the standpoint of increasing the dissolution rate of carbon in the molten steel splash and making the molten steel splash easier to flow down, the amount of free carbon in the lining layer should be as large as possible (maximum free carbon content of 100% by mass). Although it is preferable, if the amount of free carbon exceeds 97% by mass, the following problems occur.
すなわち、内張層のフリー炭素量が９７質量％を超えると、炭素の溶鋼への溶解速度が、注入管本体の一般的な材質である、いわゆるアルミナ−黒鉛質耐火物の場合と比べて桁違いに大きくなる。実操業では、長時間に亘って持続的に、また新たな鍋（鍋が交換されることで溶鋼温度の低下が小さい）からの溶鋼を繰り返し受けるため、注入管内壁面を形成する内張層が鋳造途中に容易に溶解消失してしまう。内張層が消失すると直ちに、注入管内壁面で地金の付着ないし堆積現象が発生するようになる。すると、それ以後の鋳造時間内に溶鋼注入流路の確保が困難となる場合が生じる。 That is, when the amount of free carbon in the lining layer exceeds 97% by mass, the dissolution rate of carbon into molten steel is smaller than that of so-called alumina-graphite refractories, which is a common material for injection pipe bodies. Growing to the difference. In actual operation, the lining layer that forms the inner wall surface of the injection pipe is used to continuously receive molten steel from a new pan (a decrease in molten steel temperature is small by changing the pan). It dissolves and disappears easily during casting. As soon as the lining layer disappears, the adhesion or deposition phenomenon of the metal starts on the inner wall surface of the injection pipe. Then, it may become difficult to secure the molten steel injection flow path within the subsequent casting time.
そこで、内張層の損耗を抑制しつつ、注入管内壁面での溶鋼スプラッシュの流下現象を維持すること、すなわちこれらのバランスを最適化することが、鋳造中の溶鋼注入流路を確保する上で重要となる。 Therefore, maintaining the molten steel splash flow phenomenon on the inner wall surface of the injection pipe while suppressing the wear of the lining layer, that is, optimizing the balance between them, ensures the molten steel injection flow path during casting. It becomes important.
本発明者らは、フリー炭素を主体とする内張層の組織内に、フリー炭素よりも耐食性に優れる耐火性骨材粒子を特定量配置することで、内張層の損耗速度を抑制することができ、溶鋼スプラッシュの流下現象も維持することができ、その結果、長時間に亘る安定操業が可能となることを見いだした。 The present inventors suppress the wear rate of the lining layer by arranging a specific amount of refractory aggregate particles superior in corrosion resistance to free carbon in the structure of the lining layer mainly composed of free carbon. It was possible to maintain the flow-down phenomenon of molten steel splash, and as a result, it was found that stable operation over a long period of time became possible.
この耐火性骨材粒子としては、ＳｉＣが最も好ましい。ＳｉＣを併存させることにより、フリー炭素を主体とする内張層の溶鋼スプラッシュによる損耗速度の制御が可能となる。これは、次のような作用、理由による。 As the refractory aggregate particles, SiC is most preferable. By making SiC coexist, it becomes possible to control the wear rate by the molten steel splash of the lining layer mainly composed of free carbon. This is due to the following actions and reasons.
（ａ）ＳｉＣが存在することで内張層の露出面におけるフリー炭素の面積が小さくなって、内張層内のフリー炭素が溶鋼スプラッシュと接触する頻度が小さくなり、その分溶損も小さくなること（いわば、フリー炭素と溶鋼スプラッシュとの接触防止材といえる）。
（ｂ）ＳｉＣは溶鋼等に対する初期の濡れ性が小さく、溶鋼スプラッシュの流下促進機能を補う機能があり、溶鋼スプラッシュの内張層表面（内孔面）への付着防止及び初期の流下をフリー炭素に代わって担うことになり、フリー炭素の消失を抑制すること。
（ｃ）ＳｉＣは溶鋼との接触によりＳｉと炭素に分解し、溶鋼中へ吸収される。この速度は内張層内に当初から存在するフリー炭素の速度よりも小さく、フリー炭素とＳｉＣからなる構造体としての内張層の損耗速度を緩和し、調整する機能を発現すること。
（ｄ）前記（ｃ）の反応により、フリー炭素の消失よりも長い時間経過した後でＳｉＣは消失し、新たに内張層組織内に存在するフリー炭素を露出させることになり、付着した溶鋼スプラッシュへ継続的な炭素の供給が可能となり、溶鋼スプラッシュの流下を持続させることができること。
(A) The presence of SiC reduces the area of free carbon on the exposed surface of the lining layer, and the frequency with which free carbon in the lining layer comes into contact with the molten steel splash is reduced. That is, it can be said that it is a contact prevention material between free carbon and molten steel splash.
(B) SiC has a low initial wettability to molten steel, etc., and has a function to supplement the flow promoting function of the molten steel splash. To replace the loss of free carbon.
(C) SiC decomposes into Si and carbon by contact with the molten steel and is absorbed into the molten steel. This speed is smaller than the speed of free carbon existing from the beginning in the lining layer, and the function of relaxing and adjusting the wear speed of the lining layer as a structure composed of free carbon and SiC is expressed.
(D) Due to the reaction of (c), SiC disappears after a longer time than the disappearance of free carbon, and free carbon existing in the lining layer structure is newly exposed. The continuous supply of carbon to the splash is possible, and the flow of molten steel splash can be sustained.
この損耗速度の制御及び溶鋼スプラッシュの流下を持続させる機能等は、近年の長時間鋳造化の要請下では、特に溶鋼注入流路を安定的に確保するために重要な要素である。 The control of the wear rate and the function of maintaining the flow of molten steel splash are important factors in order to ensure a stable molten steel injection channel, especially in the recent demand for long-time casting.
注入管本体は、一般的にアルミナ−黒鉛系、アルミナ−シリカ−黒鉛系などの黒鉛を含有する耐火物で構成されている（なお、本発明においては材質に関し、例えばアルミナ系等のカタカナ及び漢字表記の場合は、化学成分としてのＡｌ２Ｏ３のみに限定するものではなく、一般にＡｌ２Ｏ３成分を主とするか多く含むＡｌ２Ｏ３系諸鉱物や化合物等をも含む、広い概念とする）。そして、他の連続鋳造用耐火物と同様、溶鋼注入前にタンディッシュ内又は外部からの加熱により、一般的に４００℃〜１３００℃程度の予熱工程を経る。また、取鍋の交換時にも開放されることがある。このとき、酸化雰囲気になる場合が多いため、フリー炭素（黒鉛、他）の酸化を防止するために、注入管の外表面にガラス系酸化防止層が設置されることが一般的である。一般的なアルミナ−黒鉛質耐火物の酸化防止メカニズムにおいては、高温下で軟化したガラス被膜は、アルミナやシリカ、ジルコニア等の、表面に露出した酸化物粒子を架橋点として、高温下のガラスフィルムを維持し、酸素イオンの拡散が極めて遅いこのガラス被膜によって、注入管内の主としてフリー炭素の酸化を防止している。 The injection tube body is generally composed of a refractory containing graphite such as alumina-graphite or alumina-silica-graphite (in the present invention, regarding materials, for example, katakana and kanji such as alumina). for notation, not limited only to the Al 2 O 3 as a chemical composition, including a general Al 2 O 3 Al 2 O 3 system includes many or mainly components various minerals and compounds, broad concept And). And like other refractories for continuous casting, generally a preheating process of about 400 ° C. to 1300 ° C. is performed by heating from inside or outside the tundish before pouring molten steel. It may also be opened when changing the ladle. At this time, since it is often an oxidizing atmosphere, a glass-based antioxidant layer is generally installed on the outer surface of the injection tube in order to prevent oxidation of free carbon (graphite, etc.). In a general alumina-graphite refractory antioxidant mechanism, a glass film softened at high temperature is a glass film at high temperature with oxide particles exposed on the surface, such as alumina, silica, zirconia, etc., as crosslinking points. And the glass coating with extremely slow diffusion of oxygen ions prevents mainly free carbon from being oxidized in the injection tube.
ところが、高温下で軟化したガラス被膜は、フリー炭素量が増加するのに伴い、架橋する表面露出の酸化物点が少なくなり、ガラスフィルムの膨れ、ハジケ、剥離などの塗膜欠陥を生じやすくなり、その塗膜欠陥を生じた組織部分での酸化現象が発生するようになる。 However, a glass coating that has been softened at a high temperature has fewer oxide spots on the surface to be cross-linked as the amount of free carbon increases, and it tends to cause coating defects such as blistering, repelling, and peeling. Then, an oxidation phenomenon occurs in the tissue portion where the coating film defect occurs.
一定量のＳｉＣを含有させることにより、このような高温下での塗膜欠陥を防止し、フリー炭素の酸化を抑制する効果も得ることができる。すなわち、フリー炭素を主体とする組織中にＳｉＣを含有させることでその表面のガラス被膜との濡れ性が改善し、高温下でのガラス被膜の維持により酸化防止効果が改善する。またＳｉＣは、その粒子表面で極薄いシリカ被膜を生成しやすく、あるいは、フリー炭素を主体とする組織中の気孔部分で微細なシリカ系のウイスカーなどを生成しやすいため、ガラス被膜と前記フリー炭素との間の濡れ性が改善され、酸化防止性能を維持する機能を高める特性を有する。更にＳｉＣは、高温下の組織中で自ら酸化し、組織内に当初から存在するフリー炭素の酸化防止剤としても働く。 By containing a certain amount of SiC, it is possible to prevent such coating film defects at high temperatures and to suppress the oxidation of free carbon. That is, the inclusion of SiC in the structure mainly composed of free carbon improves the wettability with the glass coating on the surface, and the antioxidant effect is improved by maintaining the glass coating at a high temperature. In addition, SiC is easy to produce a very thin silica film on the particle surface, or it is easy to produce fine silica-based whiskers in pores in the structure mainly composed of free carbon. The wettability is improved, and the function of maintaining the antioxidant performance is enhanced. Further, SiC oxidizes itself in a structure at high temperature, and also acts as an antioxidant for free carbon existing from the beginning in the structure.
なお、注入管自体が酸化しない程度に予熱段階からその内孔内に不活性ガスを充満させる、又は予熱をせずに内孔側を不活性ガスで充満した溶鋼注入操業を行う等、注入管を酸化性雰囲気に曝さずに、又は酸素との接触頻度等を減じて使用することも可能である。このような強い酸化性雰囲気に曝さない操業条件においては、また前述のようにＳｉＣを含有させること自体に内張層の酸化を抑制する効果もあることとも相俟って、ガラス被膜（酸化防止層）の存在は本発明の課題を解決するための必須の要件ではない。 The injection tube is filled with an inert gas from the preheating stage to the extent that the injection tube itself is not oxidized, or a molten steel injection operation is performed in which the inner hole side is filled with an inert gas without preheating. Can be used without exposure to an oxidizing atmosphere or with reduced frequency of contact with oxygen. In operating conditions not exposed to such a strong oxidizing atmosphere, the glass coating (antioxidation prevention) is combined with the fact that the inclusion of SiC itself has the effect of suppressing oxidation of the lining layer as described above. The presence of the layer is not an essential requirement for solving the problems of the present invention.
本発明での内張層中のＳｉＣ含有量は、３質量％以上４０質量％以下とする。３質量％未満であると、上述したようにフリー炭素の溶鋼中への溶解による損耗速度が増加し、また予熱段階で内張層に塗布された酸化防止層に塗膜欠陥などが入りやすく、酸化問題が発生しやくなる。また４０質量％より多いと、損耗速度が低下し、新たなフリー炭素の露出タイミングが遅くなり、その結果、溶鋼スプラッシュとの界面での炭素の溶解が阻害されて、地金付着が発生しやすくなる。 The SiC content in the lining layer in the present invention is 3% by mass or more and 40% by mass or less. If it is less than 3% by mass, the wear rate due to the dissolution of free carbon in the molten steel increases as described above, and coating layer defects are likely to enter the antioxidant layer applied to the lining layer in the preheating stage, Oxidation problems are likely to occur. On the other hand, if the amount is more than 40% by mass, the wear rate decreases and the exposure timing of new free carbon is delayed. As a result, the dissolution of carbon at the interface with the molten steel splash is hindered, and metal adhesion is likely to occur. Become.
更に、少なくともＳｉＣを前述の最小含有量である３質量％以上含有させた上で、ＳｉＣの最大含有量４０質量％の範囲のＳｉＣの一部を置換する形態で、酸化物、炭化物、金属を含有させることも可能である。これにより、溶鋼スプラッシュ中へのフリー炭素の溶解が抑制され、内張層の損耗速度を更に低下させるように制御することが可能となる。酸化物としては、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＣａＯが、炭化物としてはＢ４Ｃが、金属としてはＳｉを併存させることが可能である。 Further, after containing at least 3% by mass of the above-mentioned minimum content of SiC, a part of SiC in the range of the maximum content of SiC of 40% by mass is replaced with an oxide, a carbide, and a metal. It can also be included. Thereby, dissolution of free carbon in the molten steel splash is suppressed, and it is possible to control so as to further reduce the wear rate of the lining layer. As the oxide, SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , MgO, and CaO can coexist, B 4 C as the carbide, and Si as the metal can coexist.
前述した酸化物は、ＳｉＣよりも溶鋼と濡れにくい特徴に加えて、溶鋼に対して耐食性を有し、炭素と溶鋼との物理的な接触を防止できる特徴がある。一方で、これらの酸化物は、ＳｉＣのように粒子自体の分解特性を持たない。このため、酸化物粒子周囲のフリー炭素の溶解が進行するのに伴い酸化物粒子の保持力が無くなって脱落消失する形態で損耗が進行することになる。このため、これらの酸化物は、ＳｉＣと併存させる形態でフリー炭素素地中に含有させることが必要であり、これらの含有量は最大３７質量％以下であることが必要である。３７質量％を超えると、溶鋼が付着傾向となる。 In addition to the feature that the above-described oxide is less likely to get wet with molten steel than SiC, the oxide has a feature that it has corrosion resistance against molten steel and can prevent physical contact between carbon and molten steel. On the other hand, these oxides do not have the decomposition characteristics of the particles themselves like SiC. For this reason, as the dissolution of free carbon around the oxide particles proceeds, the wear proceeds in a form in which the holding power of the oxide particles disappears and drops off. For this reason, it is necessary to contain these oxides in a free carbon substrate in a form coexisting with SiC, and the content of these oxides is required to be 37% by mass or less. If it exceeds 37% by mass, the molten steel tends to adhere.
前述のように本発明は、注入管内壁面での溶鋼スプラッシュの付着を溶鋼中への炭素溶解により防止するものである。したがって、フリー炭素を主体とする内張層の厚さに制限はあるが、長時間の連続鋳造が必要な操業条件、又は極低炭素鋼などの鋼中炭素ピックアップが問題となる鋼種の操業条件では、炭素質の内張層の損耗速度を制御することがとりわけ重要となる。また、極低炭素鋼などの鋼種では、フリー炭素の損耗速度自体も大きくなる。 As described above, the present invention prevents the adhesion of molten steel splash on the inner wall surface of the injection pipe by melting carbon in the molten steel. Therefore, although there is a limit to the thickness of the lining layer mainly composed of free carbon, there are operating conditions that require continuous casting for a long period of time, or operating conditions for steel types that are problematic for carbon pick-up in steel such as ultra-low carbon steel. It is especially important to control the wear rate of the carbonaceous lining layer. In addition, the wear rate of free carbon itself increases in steel types such as ultra-low carbon steel.
前述の酸化物を併用することにより、これらの操業条件においても内張層の損耗速度を低減させ、溶鋼スプラッシュの付着を安定的に抑制することが可能となる。更には、溶鋼中の炭素ピックアップを鋼の品質上問題にならないレベルにすることが可能となる。 By using the aforementioned oxide in combination, the wear rate of the lining layer can be reduced even under these operating conditions, and adhesion of molten steel splash can be stably suppressed. Furthermore, the carbon pickup in the molten steel can be brought to a level that does not cause a problem in steel quality.
前述の酸化物の他、Ｂ４ＣやＳｉも併用することが可能である。これらはＳｉＣと同様、酸化防止と損耗速度の制御を目的とする。しかし、Ｂ４Ｃ及びＳｉのいずれか１種又は合計量は１質量％以下（ゼロ含む）とする。Ｂ４Ｃ及びＳｉのいずれか１種又は合計量が１質量％を超えると、酸化防止効果は良好であるが、強度、弾性率、熱膨張率が高くなり押し割れなどのトラブルが発生しやすくなる。 In addition to the aforementioned oxides, B 4 C and Si can be used in combination. These, like SiC, are intended to prevent oxidation and control the wear rate. However, any one or the total amount of B 4 C and Si is 1% by mass or less (including zero). If any one or the total amount of B 4 C and Si exceeds 1% by mass, the antioxidant effect is good, but the strength, elastic modulus, thermal expansion coefficient is increased, and troubles such as pushing cracks are likely to occur. Become.
これらの酸化物、炭化物、金属は、前述したように、フリー炭素又はＳｉＣの損耗速度を更に低減させる効果を得る目的で追加的に含有させるのであるから、これらの含有量はゼロでも構わない。 As described above, these oxides, carbides, and metals are additionally contained for the purpose of further reducing the wear rate of free carbon or SiC. Therefore, these contents may be zero.
フリー炭素を主体とする組成の内張層内に共存させるこれら酸化物、炭化物、金属は、１ｍｍ以下の粒子径の原料粒子として分散させることが好ましい。粒子径が１ｍｍを超えると、組織内で粒子の偏在傾向が強まり、いわゆるセグリゲーションが発生しやすくなり、均質性が低下し、品質バラツキが増大する傾向となるからである。また、特に酸化防止機能を主目的とする場合は、０．２ｍｍ以下の微粒子であることが好ましい。その理由は、微粒子であるほど、反応性が富むため酸化防止性能が高まるからである。 These oxides, carbides, and metals that are allowed to coexist in the lining layer having a composition mainly composed of free carbon are preferably dispersed as raw material particles having a particle diameter of 1 mm or less. When the particle diameter exceeds 1 mm, the uneven distribution tendency of the particles in the tissue becomes strong, so-called segregation is likely to occur, the homogeneity is lowered, and the quality variation tends to increase. In particular, when the main purpose is an antioxidant function, the fine particles are preferably 0.2 mm or less. The reason is that the finer the particles, the higher the reactivity and the higher the antioxidant performance.
以上の説明を言い換えると、１０００℃の非酸化雰囲気中での加熱後の化学成分値でＳｉＣを３質量％以上含有し、Ｂ４Ｃ、Ｓｉ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＭｇＯ及びＣａＯから選択する１種又は複数種の成分とＳｉＣとの合量を３質量％を超え４０質量％以下とし、これらの残部がフリー炭素からなる構成にすることができる、ということになる。ここで、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＭｇＯ及びＣａＯの中から選択する１種又は複数種の成分の合計は３７質量％以下（ゼロ含む）であり、Ｂ４Ｃ及びＳｉのいずれか１種又は合計は１質量％以下（ゼロ含む）とする。なお、これらの量的限界値は、本発明者らが実施した溶鋼付着評価試験により得た知見である。 In other words, 3% by mass or more of SiC is contained as a chemical component value after heating in a non-oxidizing atmosphere at 1000 ° C., and B 4 C, Si, SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , MgO And the total amount of one or more components selected from CaO and SiC is more than 3% by mass and 40% by mass or less, and the balance of these can be made of free carbon. Here, the total of one or more components selected from SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , MgO and CaO is 37% by mass or less (including zero), and any of B 4 C and Si 1 type or the total is 1% by mass or less (including zero). These quantitative limit values are findings obtained by a molten steel adhesion evaluation test conducted by the present inventors.
この溶鋼付着評価試験では、内張層用の炭素質材料を外周側に設置し、一般的なアルミナ−黒鉛材質を芯材に持つ棒状サンプル（形状：φ４０ｍｍ−長さ１８０ｍｍ（外周炭素質材料（厚さ１０ｍｍ−長さ１８０ｍｍ）、芯材アルミナ−黒鉛（φ２０ｍｍ−長さ１８０ｍｍ）））を１５５０℃の溶鋼へ２０秒間浸漬し、直ちに引き上げ、空冷を行い、表面温度が放射温度計で１０００℃になった時点で再度浸漬する操作を繰り返す方法にて、溶鋼の付着状態、及び炭素質材料の損耗速度について同時に評価を行った。 In this molten steel adhesion evaluation test, a carbonaceous material for the lining layer is installed on the outer peripheral side, and a rod-shaped sample (shape: φ40 mm-length 180 mm (outer carbonaceous material ( 10 mm thick—180 mm long), core material alumina—graphite (φ20 mm—180 mm long))) is immersed in 1550 ° C. molten steel for 20 seconds, immediately pulled up, air cooled, and the surface temperature is 1000 ° C. with a radiation thermometer. By the method of repeating the operation of immersing again at the point of time, the adhesion state of the molten steel and the wear rate of the carbonaceous material were simultaneously evaluated.
以上、溶鋼スプラッシュの付着防止に関する機能につき述べたが、更に注入管としては、操業時に破壊を生じない程度の破壊抵抗性を備えておく必要がある。特に、半径方向に複数の層からなる部分を有する注入管では、これら各層がそれぞれ分離した状態である場合には、構造体としての機械的又は熱的な破壊抵抗性が弱く、いずれか１又は複数の層が破壊しやすくなる。また、操業時間の経過と共に内張層の損耗が進展するような特性を有する構造体の場合、内張層がその外周側層と分離している、又は容易に分離する程度の弱い結合状態であると、その内張層が早期に、部分的又は全体的に剥離する危険性が高まる。 As mentioned above, although the function regarding adhesion prevention of molten steel splash was described, it is necessary for the injection tube to have a fracture resistance that does not cause destruction during operation. In particular, in an injection tube having a portion composed of a plurality of layers in the radial direction, when these layers are separated from each other, the mechanical or thermal destruction resistance as a structure is weak, and either one or Multiple layers are more likely to break. In addition, in the case of a structure having such a characteristic that the wear of the lining layer progresses as the operation time elapses, the lining layer is separated from the outer peripheral side layer, or in a weakly bonded state so as to be easily separated. If it exists, the danger that the lining layer will peel partially or entirely at an early stage increases.
そこで本発明の注入管は、複数層領域の最も内孔側に位置する層（内張層）とその外周側に隣接する層とは一体の構造とする。一体であるとは、各層が相互に接触する部分における双方の組織が相互に絡み合ったような連続状態になっていて、それら層相互を分離するような空間も存在せず、またそれら各組織の連続性が明確に分断されるような境界部分を有しない状態をいう。本発明においては、少なくとも内張層とその外周側に位置して内張層に隣接する層とが一体の構造であれば、内張層の破壊の危険を回避することができる。 Therefore, in the injection tube of the present invention, a layer (lining layer) positioned closest to the inner hole side of the multi-layer region and a layer adjacent to the outer peripheral side have an integral structure. The term “integral” means that both tissues in a portion where each layer is in contact with each other are in a continuous state where the layers are intertwined with each other, and there is no space for separating the layers from each other. A state in which there is no boundary portion where continuity is clearly divided. In the present invention, if at least the lining layer and the layer adjacent to the lining layer located on the outer peripheral side are integrated, the risk of destruction of the lining layer can be avoided.
この内張層の外周側に位置して内張層に隣接する層は、注入管の骨格的な部分、いわゆる本体部を成す層（以下単に「本体層」ともいう。）であって、注入管の大きさを含む本体部の形状、物性等は、個別の設備や操業条件に応じて調整することのできる設計事項である。本発明の注入管の内張層の厚さ、領域、本体層の厚さ等の形状、及び本体層の材質や物性等についても、同様に設計事項として個別に任意に設定することができる。具体的には、内張層の領域や厚さは、その鋳造条件における溶鋼スプラッシュの飛散状況、程度、鋳造時間等に応じて決定すればよい。本体層の厚さ、材質、その強度等の物性等も、その注入管の大きさ、機械的応力の発生状況やその程度等、及びその他鋳造条件に応じて決定すればよい。 The layer located on the outer peripheral side of the lining layer and adjacent to the lining layer is a skeleton portion of the injection tube, that is, a layer constituting a so-called main body (hereinafter also simply referred to as “main body layer”). The shape, physical properties, etc. of the main body including the size of the tube are design matters that can be adjusted according to individual equipment and operating conditions. Similarly, the shape, such as the thickness of the lining layer, the region, the thickness of the main body layer, and the material and physical properties of the main body layer of the injection tube of the present invention can be arbitrarily set individually as design matters. Specifically, the area and thickness of the lining layer may be determined according to the scattering state, degree, casting time, etc. of the molten steel splash under the casting conditions. The physical properties such as the thickness, material, strength, etc. of the main body layer may be determined according to the size of the injection tube, the state of occurrence and degree of mechanical stress, and other casting conditions.
なお、本発明での本体層の材質は、注入管用として一般的に使用されるアルミナ−黒鉛質耐火物、アルミナ−シリカ−黒鉛質耐火物等を使用することができる。また、本体層自体が前記の一般的な耐火物の外周側に、例えば炭素を含有しないキャスタブル耐火物による成形体を備える等の、多層構造であってもかまわない。 In addition, the material of the main body layer in this invention can use the alumina-graphite refractory generally used for injection pipes, an alumina-silica-graphite refractory, etc. Further, the main body layer itself may have a multilayer structure such as a molded body made of a castable refractory containing no carbon on the outer peripheral side of the general refractory.
ところで本発明は、溶鋼スプラッシュが注入管内壁面に付着し、そこで内張層内のフリー炭素等と接触してその炭素成分が溶鋼スプラッシュ中に溶解する、との現象を継続させることで、鋳鉄化すなわち溶鋼スプラッシュの融点低下及び流下によりその付着を防止する。更には、ＳｉＣ又は酸化物、炭化物、金属の併存とその含有量の調整によりその速度制御をも行う。 By the way, the present invention provides a cast iron by continuing the phenomenon that the molten steel splash adheres to the inner wall surface of the injection pipe and contacts the free carbon in the lining layer and the carbon component dissolves in the molten steel splash. That is, adhesion of the molten steel splash is prevented by lowering and flowing down the melting point. Furthermore, the speed is controlled by coexistence of SiC or oxide, carbide, and metal and adjustment of the content thereof.
溶鋼スプラッシュとフリー炭素等との接触界面で炭素成分等の溶鋼スプラッシュ内への溶解速度をより高い精度で制御するためには、内張層自体を一定以上の温度に保持することがより好ましい。 In order to control the dissolution rate of the carbon component or the like in the molten steel splash at the contact interface between the molten steel splash and free carbon or the like with higher accuracy, it is more preferable to maintain the lining layer itself at a certain temperature or higher.
この手段としては、注入管の最外周部に断熱材からなる層を設置することができる。一般的に注入管は、タンディッシュ内に挿入されて使用されるため、溶鋼スプラッシュと注入管内壁面（内張層）内の炭素との界面で液相が生成するのに十分な温度域で使用される。しかし、鋳造初期などの操業温度が低い場合などでは、外周部に断熱材からなる層を設けることで、予熱時や溶鋼注入時の保温効果を高め、前記界面での鋳鉄化を容易にし、又はより安定的に前述のＳｉＣその他の挙動等を制御することが可能になる。その結果、更に安定した溶鋼流の確保と安定した操業を確保することができる。 As this means, a layer made of a heat insulating material can be installed on the outermost peripheral portion of the injection tube. In general, the injection tube is inserted into the tundish and used, so it is used in a temperature range sufficient to generate a liquid phase at the interface between the molten steel splash and the carbon in the inner wall surface (lining layer) of the injection tube. Is done. However, in the case where the operation temperature is low, such as in the initial stage of casting, by providing a layer made of a heat insulating material on the outer peripheral portion, the heat retention effect at the time of preheating or molten steel injection is increased, facilitating cast iron at the interface, or It becomes possible to control the above-mentioned SiC and other behaviors more stably. As a result, it is possible to secure a more stable molten steel flow and a stable operation.
ここで、断熱材とは、少なくとも本体層の最も外周側の層を構成する材料よりも低い熱伝導率を備える材料をいう。このような断熱材としては、一般的なアルミナ−シリカ質のファイバーブランケットやシート状の、１０００℃以上の耐熱性を有した断熱材が最適である。その層の厚さは一般的な１ｍｍ程度のシート状のものから２４ｍｍ程度のブランケット状のものが使用可能である。これらの材質は操業条件に応じて適宜選択し、その層の厚さは操業条件に応じて適宜設定すればよい。 Here, the heat insulating material refers to a material having a lower thermal conductivity than a material constituting at least the outermost layer of the main body layer. As such a heat insulating material, a general alumina-silica fiber blanket or a sheet-like heat insulating material having heat resistance of 1000 ° C. or more is optimal. The thickness of the layer can be from a general sheet-shaped material of about 1 mm to a blanket-shaped material of about 24 mm. These materials are appropriately selected according to the operating conditions, and the thickness of the layer may be appropriately set according to the operating conditions.
本発明の注入管により、溶鋼スプラッシュが地金となって注入管内壁面に付着にすることを抑制することができる。その結果、鋳造中に注入管内壁面での溶鋼スプラッシュの付着による地金が堆積することを抑制して溶鋼注入流路が閉塞することを防止し、健全な溶鋼注入流路を確保することができる。 With the injection pipe of the present invention, it is possible to suppress the molten steel splash from becoming a ground metal and adhering to the inner wall surface of the injection pipe. As a result, it is possible to prevent the molten steel injection flow path from being blocked by suppressing the accumulation of metal due to adhesion of the molten steel splash on the inner wall surface of the injection pipe during casting, and to ensure a healthy molten steel injection flow path. .
また、所定の酸化物、炭化物、金属を併用することで、鋼種や操業条件の違いに伴う溶鋼スプラッシュの注入管内壁面への異なる付着状態にも対応することができる。 Further, by using a predetermined oxide, carbide, and metal in combination, it is possible to cope with different adhesion states of the molten steel splash to the inner wall surface of the injection pipe due to the difference in the steel type and operating conditions.
更には、注入管の最外周側に断熱材からなる層を形成することで、溶鋼スプラッシュの注入管内壁面への付着抑制効果をより安定させることができる。 Furthermore, by forming a layer made of a heat insulating material on the outermost peripheral side of the injection pipe, the effect of suppressing the adhesion of molten steel splash to the inner wall surface of the injection pipe can be further stabilized.
本発明の注入管の製造方法について、内張層と一層からなる本体層との２層構造の場合を典型的な例として述べる。 As a typical example, the injection tube manufacturing method of the present invention is a two-layer structure of a lining layer and a main body layer.
本発明の注入管は、内張層及び本体層の各層ごとに専用はい土を作製する工程と、成形用鋳型に内張層及び本体層を形成するための、所定の大きさに仕切られた複数の空間を設ける工程と、成形用鋳型内の各空間にそれぞれ専用に作製したはい土を充填し、その空間の仕切りを除去する等によって隣接するはい土を直接接触させる工程と、これらの直接接触させたはい土を、ＣＩＰ（Ｃｏｌｄ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓ）装置により加圧して成形する工程と、得られた成形体を、非酸化雰囲気中又は表面に酸化防止処理を施した状態での酸化雰囲気中で、６００℃以上１４００℃以下での熱処理をする工程とを含む製造方法により得ることができる。なお、前記の熱処理をする工程に先立って、前記温度より低い温度で、揮発分の除去や樹脂の硬化等を目的とする独立した熱処理工程を含んでもよい。 The injection tube of the present invention is divided into a predetermined size for forming a dedicated soil for each of the lining layer and the main body layer, and for forming the lining layer and the main body layer on the molding mold. A step of providing a plurality of spaces, a step of directly contacting adjacent soils by filling each space in the molding mold with a specially prepared soil, removing a partition of the space, etc. The step of pressurizing the contacted soil with a CIP (Cold Isostatic Press) apparatus and molding the resulting molded body in a non-oxidizing atmosphere or in an oxidizing atmosphere with an anti-oxidation treatment on the surface , And a step of performing a heat treatment at 600 ° C. or higher and 1400 ° C. or lower. Prior to the heat treatment step, an independent heat treatment step for removing volatile components or curing the resin may be included at a temperature lower than the temperature.
前記の各工程の基本的な操作、作業方法、使用する装置等は、一般的な注入管や黒鉛含有の連続鋳造用ノズルの製造方法と同様である。 The basic operation, working method, and apparatus used in each of the above steps are the same as those of a general injection tube or graphite-containing continuous casting nozzle.
内張層用のはい土内の炭素原料としては、天然黒鉛、人造黒鉛、カーボンブラック、その他の、不可避の不純物以外がフリー炭素からなる原料であれば使用することができる。しかし、内張層の強度を高めるため、及び破壊抵抗を高める等の機械的特性の最適化のためには、板状構造を有する黒鉛を全フリー炭素原料のうち約１０質量％以上含むことが好ましい。黒鉛は、粒子サイズが約２ｍｍ以下の天然の黒鉛であることがより好ましい。また、繊維状の黒鉛原料を約５質量％以下程度含ませてもよい。 As the carbon material in the soil for the lining layer, any raw material other than natural graphite, artificial graphite, carbon black, and other unavoidable impurities can be used. However, in order to increase the strength of the lining layer and to optimize the mechanical properties such as increasing the fracture resistance, it is necessary to include about 10% by mass or more of graphite having a plate-like structure out of the total free carbon raw material. preferable. More preferably, the graphite is natural graphite having a particle size of about 2 mm or less. Moreover, about 5 mass% or less of fibrous graphite raw material may be included.
内張層用のはい土内のＳｉＣ原料としては、純度が約９０質量％以上の一般的なＳｉＣ原料を使用することができる。その粒子サイズは、内張層内での分散状態の均一性をできるだけ高めるため、及び溶鋼スプラッシュとの反応性を高めるために、１ｍｍ以下であることが好ましく、０．１ｍｍ以下であることがより好ましい。 As the SiC raw material in the soil for the lining layer, a general SiC raw material having a purity of about 90% by mass or more can be used. The particle size is preferably 1 mm or less, more preferably 0.1 mm or less in order to increase the uniformity of the dispersion state in the lining layer as much as possible and to increase the reactivity with the molten steel splash. preferable.
必要に応じて含有させるＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＭｇＯ及びＣａＯから選択する１種又は複数種の酸化物については、それぞれ単体としての原料粒子又はこれら成分からなる化合物原料を使用することができる。例示すると、溶融シリカ、石英、コランダム、ムライト、シリマナイト族、スピネル、ジルコニア、ジルコン、ＭｇＯ（ペリクレース）、ＭｇＯ−ＣａＯクリンカー、焼成ドロマイト、フォルステライト等である。これら酸化物に対しては溶鋼スプラッシュが付着しやすいので、局部的な溶鋼スプラッシュ付着と地金の成長を抑制するために、これらの原料粒子サイズは、１ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以下であることがより好ましい。 For one or a plurality of oxides selected from SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , MgO and CaO to be contained as required, raw material particles as a single substance or compound raw materials composed of these components are used. be able to. Illustrative examples include fused silica, quartz, corundum, mullite, sillimanite group, spinel, zirconia, zircon, MgO (periclase), MgO-CaO clinker, calcined dolomite, forsterite and the like. Since molten steel splash tends to adhere to these oxides, in order to suppress local molten steel splash adhesion and growth of the metal, these raw material particle sizes are preferably 1 mm or less, 0.5 mm The following is more preferable.
必要に応じて含有させるＢ４Ｃ、Ｓｉの原料としては、それぞれ単体としての原料粒子を使用することができる。これらは酸化防止機能をも担うので、内張層内での分散状態の均一性をできるだけ高めることが好ましい。したがって、これらの粒子サイズは１ｍｍ以下であることが好ましく、０．１ｍｍ以下であることがより好ましい。 As raw materials for B 4 C and Si to be contained as necessary, raw material particles as single substances can be used. Since these also have an antioxidant function, it is preferable to increase the uniformity of the dispersed state in the lining layer as much as possible. Therefore, these particle sizes are preferably 1 mm or less, and more preferably 0.1 mm or less.
内張層を１０００℃の非酸化雰囲気中で加熱した後の化学成分値であるフリー炭素量は、結合材としての炭素をも含む。したがって、粉体部分としてのフリー炭素原料粒子は、この結合材由来のフリー炭素を合算して６０質量％以上９７質量％以下となるように、調整する。ＳｉＣ原料粒子も、内張層を１０００℃の非酸化雰囲気中で加熱した後の化学成分値で３質量％以上４０質量％以下となるよう、はい土製造時の粉体の量を調整する。また、必要に応じて含有させる酸化物、炭化物、金属の原料も前述の特定量の範囲に合致するように、はい土製造時に調整する。すなわち、はい土を構成する原料粒子全体に結合材由来の炭素量を合算した値を１００質量％として、各成分の原料粒子の構成割合を調整すればよい。 The amount of free carbon, which is a chemical component value after heating the lining layer in a non-oxidizing atmosphere at 1000 ° C., also includes carbon as a binder. Therefore, the free carbon raw material particles as the powder portion are adjusted so that the total free carbon derived from the binder is 60 mass% or more and 97 mass% or less. For the SiC raw material particles, the amount of the powder at the time of producing the clay is adjusted so that the chemical component value after heating the lining layer in a non-oxidizing atmosphere at 1000 ° C. is 3% by mass or more and 40% by mass or less. In addition, the oxide, carbide, and metal raw materials to be contained as necessary are adjusted at the time of producing the earth so as to match the above-mentioned specific amount range. That is, the composition ratio of the raw material particles of each component may be adjusted by setting the value obtained by adding the amount of carbon derived from the binder to the whole raw material particles constituting the soil as 100% by mass.
次に、前述の原料粒子からなる粉末をミキサーにより均一に混和し、結合材を、成形体としての保形能を備えると共に具備すべき強度を得るのに必要な適量添加し混練して、成形用のはい土を得る。結合材としては、１０００℃の非酸化雰囲気中での加熱後にフリー炭素を残留する性質のある、各種タール、ピッチ、フェノール樹脂、フラン樹脂等の一種又は複数を使用することができる。また、主として成形時のはい土の湿潤状態を調整する目的で、フリー炭素成分（炭素結合）を残留しない有機質結合材を前記の結合材と併用することもできる。その例としては、アクリル樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリルニトリル樹脂等の有機質接着材、樹脂等がある。 Next, the powder composed of the raw material particles described above is uniformly mixed with a mixer, and a binder is added and kneaded by adding an appropriate amount necessary for obtaining a shape retaining ability as a formed body and having strength to be provided. Get the right soil for use. As the binder, one or more of various tars, pitches, phenol resins, furan resins and the like having a property of remaining free carbon after heating in a non-oxidizing atmosphere at 1000 ° C. can be used. In addition, for the purpose of mainly adjusting the wet state of the soil during molding, an organic binder that does not leave a free carbon component (carbon bond) can be used in combination with the binder. Examples thereof include organic adhesives such as acrylic resins, vinyl acetate resins, polyester resins, and polyacrylonitrile resins, resins, and the like.
これら内張層用のはい土を、同様に準備した本体層用のはい土と同時にＣＩＰ成形して、一体構造の成形体を得る。その具体的な工程・方法の要旨は次のとおりである。 The lining layer soil is CIP-molded at the same time as the main layer layer soil prepared in the same manner to obtain an integrally formed body. The gist of the specific process / method is as follows.
まず、成形用鋳型内に所定の大きさに仕切られた、内張層のはい土を充填する空間及び本体層のはい土を充填する空間を、これら空間を仕切る板を介して、予め設けておく。次に、前記の各空間にそれぞれ専用に作製したはい土を充填する。次に、その空間を仕切る板を除去して、隣接するはい土を直接接触させる。その後、これらの直接接触させたはい土を、ＣＩＰ装置により加圧して成形する。このように注入管を成形する際に複数層それぞれのはい土を相互に接触させて、同時に加圧成形する方法により複数層が一体となった構造体を容易に得ることができる。 First, a space for filling the soil of the lining layer and a space for filling the soil of the main body layer, which are partitioned into a predetermined size in the molding mold, are provided in advance through a plate that partitions these spaces. deep. Next, each of the above spaces is filled with a specially prepared soil. Next, the board which partitions off the space is removed, and the adjacent soil is brought into direct contact. Thereafter, these directly contacted earths are pressed by a CIP device and formed. Thus, when the injection tube is formed, a structure in which the plurality of layers are integrated can be easily obtained by a method in which the respective soils of the plurality of layers are brought into contact with each other and simultaneously pressure-molded.
この成形後の成形体を、約６００℃〜約１４００℃の非酸化雰囲気中又は表面に酸化防止処理を施した状態での酸化雰囲気中で加熱処理した後、適宜加工して、製品としての注入管を得る。なお、前記加熱工程に先だって、揮発分を除去する等の目的で、低温度（数百度〜６００℃程度）で熱処理することもできる。 The molded body after molding is heat-treated in a non-oxidizing atmosphere at about 600 ° C. to about 1400 ° C. or in an oxidizing atmosphere with the surface subjected to an anti-oxidation treatment, and then appropriately processed to inject as a product. Get the tube. Prior to the heating step, heat treatment can be performed at a low temperature (several hundred to 600 ° C.) for the purpose of removing volatile components.
本発明の注入管について、試験室における実験によって得た結果を実施例Ａ〜Ｄとして以下に述べる。 About the injection tube of this invention, the result obtained by the experiment in a test room is described below as Example AD.
以下に示す実施例Ａ〜Ｄにおいては、後述の「評価１〜３」の試験を各々の試料について実施し、各評価結果の設定基準を全て満たすか否かを総合評価とし、これら全てを満たした場合に本発明の課題が解決でき、しかも注入管としての使用が可能である実施例と判断した。その総合評価の基準は、次のとおりである。
○：良好（顕著な発明の効果があって課題が解決できると共に、注入管としての具備特性にも問題はない。）
△：可（発明の効果があって課題が解決できると共に、注入管としての具備特性にも問題はない。）
×：不良（課題が解決できないか、又は注入管としての具備特性に問題あり。）
In Examples A to D shown below, the tests of “Evaluation 1 to 3” described below are performed on each sample, and whether or not all the setting criteria of each evaluation result are satisfied is regarded as a comprehensive evaluation, and all of these are satisfied. In this case, it was determined that the present invention can solve the problems of the present invention and can be used as an injection tube. The criteria for comprehensive evaluation are as follows.
○: Good (there is a remarkable invention effect that can solve the problem, and there is no problem in the characteristics of the injection tube)
Δ: Possible (the effect of the invention is present and the problem can be solved, and there is no problem with the characteristics of the injection tube)
X: Defect (the problem cannot be solved or there is a problem with the characteristics of the injection tube)
評価１〜３の試験条件及び評価方法は次のとおりである。 The test conditions and evaluation methods of Evaluations 1 to 3 are as follows.
＜評価１＞
評価１は、前述した溶鋼付着評価試験によるものであり、溶鋼スプラッシュの付着防止能及びその機能の継続能の評価である。その試験及び評価方法は次のとおりである。
<Evaluation 1>
Evaluation 1 is based on the molten steel adhesion evaluation test described above, and is an evaluation of the ability to prevent adhesion of molten steel splash and the ability to continue its function. The test and evaluation method are as follows.
供試料は、外形φ４０ｍｍ、長さ１８０ｍｍの円柱状とし、中心側の芯となる部分の２０ｍｍ部分にアルミナ−黒鉛質耐火物を適用し、その外周側全体に１０ｍｍの厚さで、本発明の内張層用の耐火物層を配置した。試料の成形、加熱等は、前述の製造方法に準じて、製品と同程度の品質のものとした。なお、外周側に配置した内張層用の耐火物中及び本体層（芯材）用の耐火物中のフリー炭素は、各例の炭素成分量を１００質量％としたときに黒鉛を８５質量％含有する構成とした。これは、後述の実施例Ａ〜Ｄ全てにおいて同じである。 The sample is a cylindrical shape having an outer diameter of 40 mm and a length of 180 mm, and an alumina-graphite refractory is applied to the 20 mm portion of the central core portion, and the entire outer peripheral side is 10 mm thick. A refractory layer for the lining layer was placed. The sample was molded, heated, etc., in the same quality as the product, in accordance with the manufacturing method described above. In addition, the free carbon in the refractory for the lining layer and the refractory for the main body layer (core material) arranged on the outer peripheral side is 85 mass of graphite when the carbon component amount in each example is 100 mass%. % Content. This is the same in all of Examples A to D described later.
前記の供試料を、１５５０℃に保持した低炭素鋼の溶鋼中に２０秒間浸漬し、その溶鋼中から引き上げて、試料表面の温度が１０００℃になるまで空冷する、という一連の操作を１サイクルとし、このサイクルを試料に溶鋼の付着が発生するまで複数回繰り返した。そして、溶鋼の付着が発生するまでのサイクル数を評価対象とした。その評価基準は次のとおりとした。なお、試験終了時すなわち付着発生時の試料の外観の状態も観察した。
○：良好（３００サイクル以上）
△：可 （５０サイクル超３００サイクル未満）
×：不良（５０サイクル以下）
One cycle of a series of operations in which the sample is immersed in molten low carbon steel held at 1550 ° C. for 20 seconds, pulled up from the molten steel, and air-cooled until the sample surface temperature reaches 1000 ° C. This cycle was repeated several times until adhesion of molten steel to the sample occurred. Then, the number of cycles until adhesion of molten steel occurred was used as an evaluation target. The evaluation criteria were as follows. The appearance of the sample at the end of the test, that is, at the time of occurrence of adhesion was also observed.
○: Good (300 cycles or more)
Δ: Possible (over 50 cycles and less than 300 cycles)
X: Defect (50 cycles or less)
＜評価２＞
評価２は、予熱時の耐酸化性すなわち酸化防止層の維持能の評価である。その試験及び評価方法は次のとおりである。
<
供試料は、内張層用の耐火物層及び芯材に関しては前記評価１と同じ構造、同じ製造方法により得たものとし、試料の外周面に、１０００℃の酸化雰囲気中での熱加熱後の化学成分値が、ＳｉＯ２が約８０質量％、アルカリ金属酸化物が約１０質量％、その他の酸化物が約１０質量％からなる、微粉構成の酸化防止材を約０．３ｍｍ〜約０．８ｍｍの厚さで酸化防止層として形成した。なお、この酸化防止層は、泥状の酸化防止材浴中に前記の試料を浸漬し、引き上げることで試料外周面に酸化防止材を被覆させ、自然乾燥により、試料表面に固定させた。前記の酸化防止層を形成した供試料を１３００℃の酸化雰囲気中に６時間曝し、その試料の外観の状態を観察した。評価基準は次のとおりとした。
○：良好（内張層の酸化なし）
△：可（酸化防止層に一部欠陥あり）
×：不良（内張層の酸化大）
The sample was obtained by the same structure and the same manufacturing method as in the evaluation 1 with respect to the refractory layer and the core material for the lining layer, and the sample was subjected to heat treatment in an oxidizing atmosphere at 1000 ° C. on the outer peripheral surface of the sample. The chemical component value of SiO 2 is about 80% by mass, the alkali metal oxide is about 10% by mass, and the other oxides are about 10% by mass. It was formed as an antioxidant layer with a thickness of .8 mm. This antioxidant layer was fixed on the sample surface by natural drying by immersing the sample in a mud-like antioxidant bath and pulling it up to cover the sample outer peripheral surface. The sample on which the antioxidant layer was formed was exposed to an oxidizing atmosphere at 1300 ° C. for 6 hours, and the appearance of the sample was observed. The evaluation criteria were as follows.
○: Good (no lining layer oxidation)
Δ: Possible (some defects in the antioxidant layer)
×: Poor (large lining layer oxidation)
＜評価３＞
評価３は、注入管内壁面に内張層を配置した構造での耐熱衝撃性の評価である。相対的に薄い内張層を内壁面に配置した多層構造における内張層の破壊等の抵抗性は、耐熱衝撃性を評価することで、注入管としての実用可能性を判断することができる。その試験及び評価方法は次のとおりである。
<
供試料は、内張層用の耐火物層を内孔側に１０ｍｍの厚さで設置し、その外周側に本体層用の耐火物層を１２．５ｍｍの厚さで設置した、最外周がφ１００ｍｍ、本体層用の耐火物層内径がφ７５ｍｍ、内孔がφ５５ｍｍ、長さが３００ｍｍの円筒状とした。この試料は前記評価１と同様の製造方法（但し、成形時に芯棒を使用）により得たものとした。供試料は室温に保持しておき、その内孔の空間内に、１５５０℃の溶鋼を注入し、冷却後にその試料の外観及び内孔面の状態を観察した。評価基準は次のとおりとした。
○：良好（割れなし）
×：不良（亀裂発生）
The sample has a refractory layer for the lining layer installed at a thickness of 10 mm on the inner hole side, and a refractory layer for the main body layer is installed at a thickness of 12.5 mm on the outer peripheral side. A cylindrical shape having a diameter of 100 mm, an inner diameter of the refractory layer for the main body layer of 75 mm, an inner hole of 55 mm, and a length of 300 mm was used. This sample was obtained by the same production method as in Evaluation 1 (however, a core rod was used at the time of molding). The sample was kept at room temperature, molten steel at 1550 ° C. was poured into the space of the inner hole, and after cooling, the appearance of the sample and the state of the inner hole surface were observed. The evaluation criteria were as follows.
○: Good (no cracks)
×: Defect (cracking)
［実施例Ａ］
実施例Ａは、内張層中のフリー炭素量とＳｉＣ添加の影響を調査した例である。
各試料の構成と評価結果を表１に示す。
[Example A]
Example A is an example in which the amount of free carbon in the lining layer and the influence of SiC addition were investigated.
Table 1 shows the configuration and evaluation results of each sample.
まず、従来技術による一般的な本体層用耐火物は、表３の比較例８又はこの比較例８類似のアルミナ−黒鉛質耐火物等の耐火物である。このような一般的なアルミナ−黒鉛質耐火物では、内張層の損傷（消失）に至る前のわずか５サイクル程度で付着が始まっていることがわかる。 First, a general body layer refractory according to the prior art is a refractory such as Comparative Example 8 in Table 3 or an alumina-graphite refractory similar to Comparative Example 8. In such a general alumina-graphite refractory, it can be seen that the adhesion starts in only about 5 cycles before the lining layer is damaged (disappeared).
表１を参照すると、フリー炭素が９７質量％を超える比較例１及び比較例２は、評価１での損耗速度が大きく、サイクル数３８以下で内張層が消失し、芯材が露出していることがわかる。また、付着以外の要素である、評価２において、この内張層を備える注入管は操業に支障が生じる可能性が大きい。
Referring to Table 1, in Comparative Example 1 and Comparative Example 2 in which free carbon exceeds 97% by mass, the wear rate in Evaluation 1 is large, and the lining layer disappears when the number of cycles is 38 or less, and the core material is exposed. I understand that. Moreover, in
これに対し、フリー炭素が９７質量％以下６０質量％以上、ＳｉＣが３質量％以上４０質量％以下の実施例１〜実施例５は、評価１において内張層が消失して芯材が露出するまでのサイクル数が増加し、また、付着以外の要素である、評価２及び評価３においても基準を満たし良好な結果となっていることがわかる。また、付着に関して従来技術による一般的な本体層用耐火物（表３の比較例８）に比較して、顕著な効果が得られていることがわかる。
On the other hand, in Examples 1 to 5 in which free carbon is 97% by mass or less and 60% by mass or more and SiC is 3% by mass or more and 40% by mass or less, the lining layer disappears in Evaluation 1, and the core material is exposed. It can be seen that the number of cycles until the time increases, and
一方、フリー炭素が６０質量％未満、ＳｉＣが４０質量％を超える比較例３及び比較例４は、評価１において内張層が損傷（消失）に至る前に付着が始まっていることがわかる。 On the other hand, in Comparative Example 3 and Comparative Example 4 in which free carbon is less than 60% by mass and SiC is more than 40% by mass, it can be seen that the adhesion starts before the lining layer is damaged (disappeared) in Evaluation 1.
［実施例Ｂ］
実施例Ｂは、ＳｉＣ及びフリー炭素を含有する内張層における酸化物含有の影響を調査した例である。各試料の構成と評価結果を表２に示す。
[Example B]
Example B is an example in which the influence of the oxide content in the lining layer containing SiC and free carbon was investigated. Table 2 shows the configuration and evaluation results of each sample.
ＳｉＣ含有量が下限値である組成の中にフリー炭素をそのほぼ中位にしてフリー炭素の一部を酸化物に置換した実施例６〜実施例８は、酸化物の含有量が多くなるのに伴い、評価１での損耗速度が小さくなる傾向が観られる。しかし、ＳｉＣ含有量が下限値に満たない比較例５では、芯材が露出する前に付着が生じ始め、そのサイクル数が５０に満たないことがわかる。実施例６〜実施例８は評価２では良好なレベルではないものの、基準を満たす。
In Examples 6 to 8, in which the free carbon is almost in the middle of the composition whose SiC content is the lower limit and a part of the free carbon is replaced with an oxide, the oxide content increases. Accordingly, there is a tendency for the wear rate in the evaluation 1 to decrease. However, in Comparative Example 5 in which the SiC content is less than the lower limit, adhesion starts to occur before the core material is exposed, and the number of cycles is less than 50. Although Example 6-8 is not a favorable level in
ＳｉＣ含有量を中位値である１０質量％として、フリー炭素の一部をＳｉＣと同量の酸化物に置換した実施例９、及びＳｉＣを半分に減じてそれを酸化物に置換した実施例１０〜実施例１４では、本発明の酸化物であれば酸化物の種類にかかわらず、評価１での損耗速度が顕著に小さくなる傾向が観られ、評価２、評価３も良好な結果となっている。
Example 9 in which the SiC content was 10% by mass, which is a median value, and a part of free carbon was replaced with an oxide of the same amount as SiC, and an example in which SiC was reduced by half and replaced with an oxide 10 to Example 14, in the case of the oxide of the present invention, the wear rate in Evaluation 1 tends to be remarkably reduced regardless of the type of oxide, and
［実施例Ｃ］
実施例Ｃは、フリー炭素をその下限値で含有する内張層におけるＳｉＣと酸化物の含有の影響を調査した例である。各試料の構成と評価結果を表３に示す。
[Example C]
Example C is an example in which the influence of the inclusion of SiC and oxide in the lining layer containing free carbon at the lower limit thereof was investigated. Table 3 shows the configuration and evaluation results of each sample.
実施例１５〜実施例１７は、ＳｉＣと酸化物の合量の含有量が上限値である組成において、酸化物／ＳｉＣの比率を漸次高くした例である。評価１で、これらいずれの実施例も芯材が露出する前に付着が生じ始めるが、酸化物／ＳｉＣの比率が高くなるのに伴い、そのサイクル数が小さくなる、すなわち損耗速度が低下すると共に付着速度が大きくなる傾向が観られる。 Examples 15 to 17 are examples in which the ratio of oxide / SiC was gradually increased in the composition in which the total content of SiC and oxide was the upper limit. In evaluation 1, in any of these examples, adhesion begins to occur before the core material is exposed, but as the oxide / SiC ratio increases, the number of cycles decreases, that is, the wear rate decreases. There is a tendency to increase the deposition rate.
一方、ＳｉＣが下限値に満たない比較例６及び比較例７では、そのサイクル数が顕著に小さくなる、すなわち、損耗速度が大幅に低下すると共に付着速度が大幅に大きくなる傾向が観られ、さらに評価２の酸化防止層の維持機能も基準を満たすものの、低下している。なお、酸化物がＡｌ２Ｏ３である比較例８は、酸化物がＳｉＯ２である比較例７よりもさらに前記の傾向が強くなっている。
On the other hand, in Comparative Example 6 and Comparative Example 7 in which SiC is less than the lower limit, the number of cycles is remarkably reduced, that is, a tendency that the wear rate is greatly reduced and the adhesion rate is greatly increased, and further, Although the maintenance function of the anti-oxidation layer of
［実施例Ｄ］
実施例Ｄは、Ｂ４Ｃ及びＳｉ含有の影響を調査した例である。各試料の構成と評価結果を表４に示す。
[Example D]
Example D is an example in which the influence of B 4 C and Si content was investigated. Table 4 shows the configuration and evaluation results of each sample.
Ｂ４Ｃ及びＳｉのいずれか又は合量を１．０質量％以下含み、ＳｉＣ含有量が下限の３質量％以上であって、上限の４０質量％からＢ４Ｃ及びＳｉのいずれか又は合量を差し引いた量の範囲内の実施例１８〜実施例２５では、いずれの例でも評価１での損耗速度が低下すると共に、評価２、評価３も良好であることがわかる。
One of B 4 C and Si or the total amount is 1.0% by mass or less, the SiC content is 3% by mass or more of the lower limit, and the upper limit of 40% by mass of either B 4 C and Si or the total amount In Example 18 to Example 25 within the range of the amount obtained by subtracting the amount, it can be seen that in any of the examples, the wear rate in Evaluation 1 is reduced and
しかし、Ｂ４Ｃ及びＳｉのいずれか又は両方の合量が１．０質量％を超える比較例９〜比較例１１では評価３が基準に満たない不良な結果となった。これは、Ｂ４Ｃ、Ｓｉが耐火物内の結合を過度に強化して、弾性率を上昇させる等を惹き起こしたためと考えられる。
However, in Comparative Examples 9 to 11 in which the total amount of either or both of B 4 C and Si exceeds 1.0% by mass,
以下、本発明の注入管の具体的な構成例を図面により説明する。 Hereinafter, a specific configuration example of the injection tube of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明の注入管の一例である。図１では、注入管１１の内壁面全面に内張層２（実施例３の耐火物）を、Ｃ：２５質量％、ＳｉＯ２：２５質量％、Ａｌ２Ｏ３：５０質量％のＡｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｃ材質の本体層２と一体構造で配置している。そして、図１（ａ）では、この注入管１１の上端面を除く全周面に、予熱段階や鋳造途中の酸化防止の目的でガラス層を主成分とする酸化防止層３（有効温度範囲５００〜１５００℃）を０．３〜０．８ｍｍ厚で塗布している。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）において内張層２表面には酸化防止層３を形成していない例である。
FIG. 1 is an example of an injection tube according to the present invention. In Figure 1, the inner wall surface over the entire
図２は、本発明の注入管の他の例である。図２では、タンディッシュ内の溶鋼４中への浸漬領域での炭素ピックアップを防止する目的で、前記浸漬領域には内張層２を配置せず、内張層２、本体層１とも図１と同じ材質を、溶鋼スプラッシュが付着しやすい未浸漬部分にのみに配置している。
FIG. 2 is another example of the injection tube of the present invention. In FIG. 2, for the purpose of preventing carbon pickup in the immersion region in the
図３は、本発明の注入管の他の例である。図３では、図２の注入管において溶鋼中に浸漬しない領域の最外周部に、１２ｍｍのアルミナ−シリカ質ファイバー（最高使用温度：約１２５０℃）からなる断熱層５を配置し、溶鋼スプラッシュ接触部分での温度保持を強化している。
FIG. 3 is another example of the injection tube of the present invention. In FIG. 3, a
１ 本体層
２ 内張層
３ 酸化防止層
４ 溶鋼
５ 断熱層
１１ 注入管
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