JPH1133685A - 連続鋳造用ノズル - Google Patents
連続鋳造用ノズルInfo
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- JPH1133685A JPH1133685A JP21017797A JP21017797A JPH1133685A JP H1133685 A JPH1133685 A JP H1133685A JP 21017797 A JP21017797 A JP 21017797A JP 21017797 A JP21017797 A JP 21017797A JP H1133685 A JPH1133685 A JP H1133685A
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Abstract
に連続鋳造操業において、取鍋からタンデッシュへの溶
融金属を排出する際に使用されるロングノズルまたはエ
アーシールパイプのスラグラインに当たる材料の損耗を
防ぎ、該ロングノズルまたはエアーシールパイプの耐用
性を改良する。 【解決手段】 溶融金属に浸漬される連続鋳造用ノズ
ル、特にロングノズルまたはエアーシールパイプのスラ
グライン部を多層構造とし、該多層構造の最外層をマグ
ネシア−黒鉛系材質で構成して、耐用性を向上させた上
記連続鋳造用ノズル。
Description
れる耐用性に優れた連続鋳造用ノズル、特にロングノズ
ルまたはエアーシールパイプに関する。
ンディシュ内へ溶融金属を排出する際に、ロングノズル
またはエアーシールパイプが使用されている。このロン
グノズルまたはエアーシールパイプは、周知のように取
鍋の底部に固定治具などにより連結され、かつ下端部を
タンディシュ内の溶融金属に浸して該取鍋の溶融金属を
酸化させることなくタンディシュ内に注入するものであ
る。このロングノズルまたはエアーシールパイプの材料
として、一般に溶融シリカ含有アルミナ−黒鉛系もしく
はノンシリカアルミナ−黒鉛系(特許第1322795
号参照)またはジルコニア−黒鉛系材質の、単独または
これらを組合せた材料などが多く使用されている。
(溶鋼)の保温とタンディシュ内の溶融金属面の酸化を
防止するために保温材が投入される。この保温材には、
もみがらやAl2O3、SiO2、MgO、CaOなどの
成分で構成される材料が使用されており、これらを鋼種
や使用条件によって使いわけている。この保温材はタン
ディシュ内で溶融金属(溶鋼)面上に浮遊し、上記ロン
グノズルやエアーシールパイプに接する部分で溶融金属
(溶鋼)との相乗アタックにより、ロングノズルを激し
く浸食し、ロングノズルやエアーシールパイプの寿命に
大きな影響を与えていた。
鍋のみを多数交換して連続鋳造を行なうときは、取鍋中
の溶鋼をタンディシュの注ぎ込む末期に、取鍋内のスラ
グがタンディシュ内に混入することもあり、この混入ス
ラグが上記保温材に加えてロングノズルの浸食を加速す
ることが多い。従来は保温材、スラグの成分、塩基度な
どによって、タンディシュ内の溶融金属(溶鋼)面に当
たるロングノズルやエアーシールパイプの材質がなるべ
く損耗しないように使い分けを行なってきた。一般に
は、上記にも述べたようにAl2O3−SiO2−C系材
質、Al2O3−C(ノンシリカ)系材質、ZrO2−C
系が用いられてきたが、上記のように煩雑な使い分けを
行なってもなお浸食が激しく、逆にスラグのみの偏重し
た対策をとるとロングノズルやエアーシールパイプの全
体的な強度低下を引き起こして亀裂や割れが発生するな
ど、総合的に耐用性が劣るという欠点を有していた。ま
た構造的にみると、図2〜4に示すように全体を単一の
材質aで構成するノズル構造(図2)、スラグライン部
bを本体aで挟み込むというノズル構造(図3)または
上下2層構造a、bとする場合ノズル構造(図4、特許
第1322795号参照)が提案されていたが、このよ
うな構造的な工夫を凝らしてもなお根本的解決に至って
いないのが現状である。
用いられる耐用性に優れた連続鋳造用ノズル、特に連続
鋳造操業において、取鍋からタンデッシュへ溶融金属を
排出する際に、溶融金属を空気による酸化から防ぎ、か
つタンデッシュ内へ落下する溶融金属のスプラッシュの
発生を防止する目的で使用されるロングノズルまたはエ
アーシールパイプのスラグラインに当たる材料の損耗を
防ぎ、著しく耐用性を向上させた該ロングノズルまたは
エアーシールパイプなどの連続鋳造用ノズルに関する。
イン部を多層構造とし、該多層構造の最外層をマグネシ
ア−黒鉛系材質で構成したことを特徴とする耐用性に優
れた連続鋳造用ノズル 2 最外層が、MgO:50〜80wt%、C:10〜
40wt%、SiC:1〜10wt%、B4C1〜10
wt%を含有するマグネシア−黒鉛系材質で構成したこ
とを特徴とする上記1記載の連続鋳造用ノズル 3 スラグライン部の内孔側の材質をアルミナ−黒鉛系
(溶融シリカ含有またはノンシリカ)またはジルコニア
−黒鉛系材質で構成したことを特徴とする上記1または
2のそれぞれに記載の連続鋳造用ノズル 4 スラグライン部の多層構造を三層以上とし、最外層
に発生する熱応力を緩和させるように内孔側に向けて熱
膨張の異なる材料を順次配列したことを特徴とする上記
1〜3のいずれか一項に記載の連続鋳造用ノズル 5 溶融金属を取鍋からタンディシュ内へ排出するロン
グノズルまたはエアーシールパイプであることを特徴と
する上記1〜4のいずれか一項に記載の連続鋳造用ノズ
ル を提供する。
連続鋳造用ノズルのスラグライン部を多層構造とし、該
多層構造の最外層をマグネシア−黒鉛系材質で構成す
る。上記図2または図3に示すように、ノズル本体全部
またはスラグライン部全部をマグネシア−黒鉛系材質で
構成する(公知例では特公平6−65427号公報参
照)ことも考えられるが、マグネシア−黒鉛系材質自体
が強度的に低位であり、また熱膨張率がアルミナ−黒鉛
系材質に比べ大きいため、耐スポーリング性が劣り、受
鋼時に亀裂や割れを発生し易く、このような構造は得策
ではない。このようなことから、多層構造の最外層をマ
グネシア−黒鉛系材質で構成するとともに、内孔側の材
質をアルミナ−黒鉛系(溶融シリカ含有またはノンシリ
カ)またはジルコニア−黒鉛系材質で構成し、耐スポー
リング性を向上させて、総合的にロングノズルまたはエ
アーシールパイプなどの連続鋳造用ノズルの耐用性を向
上させるに至ったものである。
材質とすることも考えられなくはないが、このような構
造もまた好ましいものではない。何故なら、マグネシア
−黒鉛系材質を内孔側の材質とした場合には、例えば該
熱膨張の大きいマグネシア−黒鉛系材質の層が鋳造時の
熱を受けて膨張し、その上に設けられた熱膨張の低いア
ルミナ−黒鉛系またはジルコニア−黒鉛系材質からなる
外層をせり割ってしまうからである。このため、多層構
造の最外層をマグネシア−黒鉛系材質で発生する熱応力
を吸収または緩和できるように、内孔側に向けて熱膨張
の異なる材料すなわち熱膨張が順次低くなるようにアル
ミナ−黒鉛系またはジルコニア−黒鉛系材料を、例えば
二層以上(最外層を含めると合計で三層以上)とし、こ
れらを選択または組み合わせて配置することが望まし
い。これによって、受鋼時または鋳造時における連続鋳
造用ノズルの亀裂の発生や割れを効果的に防止できる。
%、C:10〜40wt%、SiC:1〜10wt%、
B4C1〜10wt%を主成分として含有するマグネシ
ア−黒鉛系材質で構成することが望ましい。上記のよう
に、MgOは50〜80wt%とするが、50wt%未
満では溶鋼に対する耐食性が不十分であり、多層構造の
内孔側に位置するアルミナ−黒鉛系またはジルコニア−
黒鉛系材質に比べ、耐食性の点で優位差がなくなってし
まうためである。逆にMgOが80wt%を超えると、
熱膨張率が高くなりすぎ、上記のようにマグネシア−黒
鉛系材質で発生する熱応力を吸収または緩和できるよう
に構造的な工夫を凝らしてもその限界があり、耐スポー
リング特性が低下し、好ましくないためである。
wt%未満では著しく耐スポーリング特性が低下するた
めであり、逆に40wt%を超えると溶鋼に対する耐食
性が低下するためである。また、SiC:1〜10wt
%とするのは耐酸化特性を向上させるためである。1w
t%未満または10wt%を超えるとその効果はない。
さらに、B4C1〜10wt%を添加するのは材質の酸
化防止と強度を向上させる目的であるが、1wt%未満
または10wt%を超えるとその効果はなくなるので、
この範囲とした。
1は三層構造を示すものであり、aはノズル本体かつ内
孔側を示しており、bはスラグライン部に位置する中間
層、cは同スラグライン部に位置するマグネシア−黒鉛
系材質の最外層を示している。このような本発明のノズ
ル構造は、ロングノズルまたはエアーシールパイプとし
て適用できるだけでなく、溶融金属に浮上するスラグに
よるアタックがある連続鋳造用ノズルに広く適用できる
ことは言うまでもない。
b、cを選定するとともに、図1に示すようなロングノ
ズルの形状にCIPを用いて成形した。そしてこれをさ
らに還元雰囲気中900°C〜1100°Cで焼成を行
ないロングノズルとした。この実施例に示すロングノズ
ルの見掛気孔率、かさ比重、曲げ強さ、熱膨張率(10
00°Cにおける)は、表1に示す通りである。このよ
うに、実施例における最外層cはマグネシア−黒鉛系材
質である。このマグネシア−黒鉛系材質は後述するよう
にスラグに対しての耐性は高いが、内孔側aや中間層b
の材質に比べ曲げ強さが低く、熱膨張率がかなり大きい
ことが分かる。次に、このロングノズルを使用し、塩基
度(CaO/SiO2)1.7のレードル(取鍋)スラ
グが混入するタンデッシュを用いて(実機を使用)低炭
素鋼を鋳造した。この結果を表2に示す。
示す材質a、bを選定するとともに、図3に示すような
ロングノズルの形状にCIPを用いて成形した。そして
これをさらに還元雰囲気中900°C〜1100°Cで
焼成を行ないロングノズルとした。この表1から明らか
なように、比較例の最外層はアルミナ−黒鉛系である。
次に、このロングノズルを使用し、塩基度(CaO/S
iO2)1.7のレードル(取鍋)スラグが混入するタ
ンデッシュを用いて低炭素鋼を鋳造した。この結果を実
施例と同様に、表2に示す。
ルミナ−黒鉛系である比較例では、耐用時間が600〜
650分であるのに対し、最外層cがマグネシア−黒鉛
系材質である本発明の実施例では耐用時間が800〜8
50分となり、本発明において約30%のライフ向上が
確認できた。
造用ノズルのスラグライン部を多層構造として、該多層
構造の最外層をマグネシア−黒鉛系材質で構成し、特に
この最外層を、MgO:50〜80wt%、C:10〜
40wt%、SiC:1〜10wt%、B4C1〜10
wt%を含有するマグネシア−黒鉛系材質で構成するこ
とによってスラグによる損耗を防ぐと同時に、内孔側の
材質として強度の高い材料であり、かつまた熱応力を吸
収または緩和できるように配列したアルミナ−黒鉛系
(溶融シリカ含有またはノンシリカ)またはジルコニア
−黒鉛系材質で構成することにより、ロングノズルまた
はエアーシールパイプの寿命を著しく高めたものであ
る。上記において、本発明はロングノズルの例に基づい
て説明したが、あくまでこれは一例にすぎず、本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々変更し得るものであ
る。そして、本発明はこれらを全て包含するものであ
る。
連続鋳造用ノズル、特に連続鋳造操業において、取鍋か
らタンデッシュへ溶融金属を排出する際に使用されるロ
ングノズルまたはエアーシールパイプのスラグラインに
当たる材料のスラグによる損耗を防ぎ、該ロングノズル
またはエアーシールパイプの耐用性を著しく改良するこ
とができた。
断面説明図である。
材質が同一である一体構造のロングノズルの断面説明図
である。
断面説明図である。
に当たる部位に、別の材質の耐火材を設けたロングノズ
ルの断面説明図である。
の最外層
Claims (5)
- 【請求項1】 溶融金属に浸漬される連続鋳造用ノズル
のスラグライン部を多層構造とし、該多層構造の最外層
をマグネシア−黒鉛系材質で構成したことを特徴とする
耐用性に優れた連続鋳造用ノズル。 - 【請求項2】 最外層が、MgO:50〜80wt%、
C:10〜40wt%、SiC:1〜10wt%、B4
C1〜10wt%を含有するマグネシア−黒鉛系材質で
構成したことを特徴とする請求項1記載の連続鋳造用ノ
ズル。 - 【請求項3】 スラグライン部の内孔側の材質をアルミ
ナ−黒鉛系(溶融シリカ含有またはノンシリカ)または
ジルコニア−黒鉛系材質で構成したことを特徴とする請
求項1または2のそれぞれに記載の連続鋳造用ノズル。 - 【請求項4】 スラグライン部の多層構造を三層以上と
し、最外層に発生する熱応力を緩和させるように内孔側
に向けて熱膨張の異なる材料を順次配列したことを特徴
とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の連続鋳造用
ノズル。 - 【請求項5】 溶融金属を取鍋からタンディシュ内へ排
出するロングノズルまたはエアーシールパイプであるこ
とを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の連
続鋳造用ノズル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21017797A JP3344929B2 (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 連続鋳造用ノズル |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1133685A true JPH1133685A (ja) | 1999-02-09 |
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---|---|---|---|
JP21017797A Expired - Fee Related JP3344929B2 (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 連続鋳造用ノズル |
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN109251042A (zh) * | 2017-07-12 | 2019-01-22 | 上海宝钢工业技术服务有限公司 | 用于连铸长水口的柔性自膨胀耐温密封元件及其制备方法 |
-
1997
- 1997-07-22 JP JP21017797A patent/JP3344929B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN109251042A (zh) * | 2017-07-12 | 2019-01-22 | 上海宝钢工业技术服务有限公司 | 用于连铸长水口的柔性自膨胀耐温密封元件及其制备方法 |
CN109251042B (zh) * | 2017-07-12 | 2022-08-09 | 上海宝钢工业技术服务有限公司 | 用于连铸长水口的柔性自膨胀耐温密封元件及其制备方法 |
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