JPS62113760A - Immersion nozzle for continuous casting - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、連続鋳造用浸漬ノズルに関し、より詳しくは
、溶融金属特に鋼の連続鋳造に使用する浸漬ノズルにお
ける、付着物に起因するノズル内孔部の閉塞を防止し得
る連続鋳造用浸漬ノズルに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a submerged nozzle for continuous casting, and more particularly, to a submerged nozzle used for continuous casting of molten metal, particularly steel, the inner hole of the nozzle is damaged due to deposits. This invention relates to a continuous casting immersion nozzle that can prevent clogging.

従来技術及びその問題点 アルミキルト鋼を連続鋳造する場合にあっては、しばし
ば鋼中の脱酸生成物がノズル内壁面に付着成長し、閉塞
トラブルを引起す。従ってこのノズル閉塞トラブルを防
止するために、以下に示す如き様々な方法が試みられて
来た。Prior Art and its Problems When aluminum quilt steel is continuously cast, deoxidation products in the steel often adhere and grow on the inner wall surface of the nozzle, causing clogging problems. Therefore, in order to prevent this nozzle clogging trouble, various methods have been tried as shown below.

１）中空室又はポーラスれんがを通してノズル壁面より
不活性ガスを吹込む。1) Inert gas is blown from the nozzle wall through a hollow chamber or porous brick.

２）　　ｍＪｌｆ度、７１１２１！Ｉ剤及びタンディツ
シュ内張れんが材質の選択等の鋳造条件の改善を行なう
。2) mJlf degree, 71121! Improvements will be made to casting conditions such as selection of I agent and material for lining bricks in the tundish.

３）　ノズル内孔部又は全体を比較的溶損され易い材質
に変更し、溶損バランスのとれたものとする。3) Change the material of the inner hole of the nozzle or the entire nozzle to a material that is relatively easily eroded to achieve a well-balanced erosion.

４）ノズル外周部を強制加熱又は断熱強化し、ノズル内
壁の冷却を防止する。4) Forcibly heat or insulate the outer periphery of the nozzle to prevent cooling of the inner wall of the nozzle.

上記の方法において、１）はノズル内孔へ吹込むガスが
泡となって溶鋼中に入り込み、製品欠陥を起し、２）に
ついても、改善すべき事項が多いので、満足な結果が得
られていない。また４）においては、加熱装置に多大な
コストを要し、その上ノズルを加熱することにより内孔
の溶損速度が大きくなり、その耐用性を損う。In the above method, 1) causes the gas blown into the nozzle inner hole to form bubbles and enter the molten steel, causing product defects.For 2), there are also many issues that need to be improved, so a satisfactory result cannot be obtained. Not yet. In addition, in 4), a large cost is required for the heating device, and in addition, heating the nozzle increases the rate of erosion of the inner hole, impairing its durability.

そこで３）の方法について種々の検討が行なわれ、ＡＱ
２０３−８１ｏ２−Ｃ系でＳ！０２量を多くする、Ａｌ
２２０３　　ｃａｏ　　Ｓ！０２系原料ヲ使用する、ロ
ー石を使用する等が試みられたが、充分な効果は得られ
ていない。更に、閉塞を生じ易い鋼種の中には５１０２
の存在が不適当であるものも多く、鋼の品質劣化を起す
ことも考えられる。Therefore, various studies were conducted on method 3), and AQ
S with 203-81o2-C system! 02 Increase the amount of Al
2203 cao S! Attempts have been made to use 02-series raw materials and low stone, but no sufficient effect has been obtained. Furthermore, 5102 is a type of steel that is prone to blockages.
In many cases, the presence of carbon dioxide is inappropriate, and it is thought that it may cause deterioration of the quality of the steel.

問題点を解決するための手段 本発明者は、上記問題点に鑑み鋭意研究を重ねた結果、
Ａ（＋２０３−ＣａＯ原料及び黒鉛の配合が、連続鋳造
用浸漬ノズルの閉塞防止に顕著な効果を発揮することを
見出し、本発明を完成した。Means for Solving the Problems As a result of intensive research in view of the above problems, the inventor has found that:
The present invention was completed based on the discovery that the combination of A(+203-CaO raw material and graphite has a remarkable effect on preventing clogging of immersion nozzles for continuous casting.

即ち、本発明は、ノズル使用時に溶融モールドパウダー
と接する部分を除くノズル本体が、重量比でＡＱ２０３
−ＣａＯ原料１００部に対し、黒鉛３０〜１００部及び
結合剤１０〜５０部からなる連続鋳造用浸漬ノズル並び
にＡ　Ｑ　２０３−ＣａＯ原料１００部に対し、黒鉛３
０〜１００部、ＡＱ２ｏ３原料５〜原料５部１００ ５０部からなる連続ｖＩ造造渦浸漬ノズル係る。That is, in the present invention, the nozzle body excluding the part that comes into contact with the molten mold powder when the nozzle is used is AQ203 in terms of weight ratio.
- Immersion nozzle for continuous casting consisting of 30 to 100 parts of graphite and 10 to 50 parts of binder for 100 parts of CaO raw material and A Q 203 - 3 parts of graphite for 100 parts of CaO raw material
Continuous vI production vortex immersion nozzle consisting of 0 to 100 parts, AQ2o3 raw material 5 to 5 parts of raw material 100 50 parts.

本明細書に示される割合は全て重量比とする。All proportions indicated herein are by weight.

本発明に用いるＡ（＋２　０３　−ＣａＯ原料は、ＡＱ
２０３原料とＣａＯ原料とを溶融固化及び粉砕して製造
したものであり、粒径は特に限定されないが３〜０．１
ｍｌ１ｌ程度である。ＡＱ２０３とＣａＯとの配合割合
についても特に限定されないが、好ましくはＡＱ２　０
３　　：Ｃａ０＝９５　：　５〜５０：５０程度、より
好ましくは８０　：　２０程度である。The A(+2 03 -CaO raw material used in the present invention is AQ
It is produced by melting and solidifying and pulverizing the 203 raw material and the CaO raw material, and the particle size is not particularly limited, but is 3 to 0.1
It is about 1 ml. The blending ratio of AQ203 and CaO is also not particularly limited, but is preferably AQ203.
3:Ca0=95:5 to about 50:50, more preferably about 80:20.

上記Ａ９２　０３　　ＣａＯ原料は、ＡＱ２０３やＣａ
Ｏ単味と比べ溶融温度が低く、溶鋼に対する溶損速度も
大きい。従来技術では、ＡＱ２０３及びＣａＯを予め溶
融固化することなく各々単独で配合したノズルが使用さ
れている。この場合、通常の焼成温度域（数百度〜１　
２００℃）では、ＡＱ２０３とＣａＯは反応することな
く単独で存在する。ＡＱ２０３とＣａＯとは、ともに溶
鋼に対する耐食性は優れているため、黒鉛を含む材質中
ではカーボンに富むマトリックスのみが選択的に溶損さ
れ、反応界面の凹凸化が著しく進み、脱酸生成物の付着
が起り易い。これに対し本発明では、Ａｌ１２０３とＣ
ａＯとが単味ではなく一定比率の固溶体として存在する
ため、溶鋼と接した場合、マトリックスとほぼ同じ速度
で溶損し、反応界面は常に滑らかで、従って脱酸生成物
の付着が起り難い状態となる。The above A92 03 CaO raw material is AQ203 or Ca
The melting temperature is lower than that of O alone, and the rate of erosion against molten steel is also high. In the prior art, a nozzle is used in which AQ203 and CaO are individually blended without being melted and solidified in advance. In this case, the normal firing temperature range (several hundred degrees to 1
200°C), AQ203 and CaO exist alone without reacting. Both AQ203 and CaO have excellent corrosion resistance against molten steel, so in materials containing graphite, only the carbon-rich matrix is selectively eroded away, causing the reaction interface to become noticeably uneven and causing deoxidation products to adhere. is likely to occur. On the other hand, in the present invention, Al1203 and C
Since aO exists not as a single substance but as a solid solution at a certain ratio, when it comes into contact with molten steel, it is eroded at almost the same rate as the matrix, and the reaction interface is always smooth, making it difficult for deoxidation products to adhere. Become.

本発明に用いられる黒鉛原料の粒径は特に限定されない
が１ｍｍ程度で、また、その配合率はＡｌ２Ｏ！２０３
　　０ａＱ原料１００部に対し３０〜１００部程度が好
ましい。３０部未満ではノズル自体の耐熱衝撃性が著し
く劣化して使用初期での割れを誘起し、１００部を越え
ると、黒鉛が選択的に酸化され、組織の脆弱化を招くと
ともに穫端に．溶損速度が大きくなり、使用できない。The particle size of the graphite raw material used in the present invention is not particularly limited, but is about 1 mm, and the blending ratio is Al2O! 203
It is preferably about 30 to 100 parts per 100 parts of the 0aQ raw material. If it is less than 30 parts, the thermal shock resistance of the nozzle itself will be significantly deteriorated, leading to cracking in the early stages of use, while if it exceeds 100 parts, graphite will be selectively oxidized, leading to weakening of the structure and lead to cracking. The rate of erosion increases, making it unusable.

本発明では必要に応じ、ＡＱ２０３−ＣａＯ原料及び黒
鉛の他に、ＡＱ２０３原料を配合し、♂損バランスを損
なうことなく耐溶損性を向上させ得る。ＡＱ２０３原料
の粒径は特に限定されないが３〜０．１１１１ｍ！￥度
であり、またその配合率はＡＱ２０３　ＣａＯ原料１０
０部に対し、５〜１００部程度どするのが好ましい。In the present invention, in addition to the AQ203-CaO raw material and graphite, an AQ203 raw material may be blended as necessary to improve the erosion resistance without impairing the loss balance. The particle size of the AQ203 raw material is not particularly limited, but is 3 to 0.1111 m! The compounding ratio is AQ203 CaO raw material 10
It is preferable to add about 5 to 100 parts to 0 parts.

本発明による連続鋳造用浸漬ノズルは、Ａｌ１２０３−
ＣａＯ原料１００部に対し、黒鉛３０〜１００部及び結
合剤１０〜５０部又は更にＡＱ２０Ｊ原料５〜１００部
とを混練し、これをアイソスタティックプレス成形し、
還元性雰囲気にて焼成することによって製造できる。結
合剤としては、フェノールレジン、タール、ピッチ等の
還元焼成により炭素結合を形成する公知の炭素系結合剤
を使用できる。The continuous casting immersion nozzle according to the present invention has Al1203-
For 100 parts of CaO raw material, 30 to 100 parts of graphite and 10 to 50 parts of binder or further 5 to 100 parts of AQ20J raw material are kneaded, and this is isostatic press molded.
It can be manufactured by firing in a reducing atmosphere. As the binder, known carbon-based binders that form carbon bonds through reduction firing such as phenol resin, tar, and pitch can be used.

発明の効果 本発明によれば、ΔＱ２０３−Ｃａ○原料及び黒鉛を配
合することによって、ノズルの材質は、各成分がほぼ等
速度で消耗する溶損バランスのとれたものとなり、従っ
て連続鋳造工程において、付着物が生じ難く、閉塞トラ
ブルのないノズルが１９られる。本発明の連続鋳造用浸
漬ノズルは、工程管理を極めて容易にし、作業能率を著
しく向上させる。Effects of the Invention According to the present invention, by blending the ΔQ203-Ca○ raw material and graphite, the material of the nozzle has a well-balanced erosion loss in which each component is consumed at approximately the same rate, so that it can be easily used in the continuous casting process. 19, a nozzle is created that is difficult to form deposits and has no clogging problems. The continuous casting immersion nozzle of the present invention greatly facilitates process control and significantly improves work efficiency.

実　　施　　例 以下に実施例を示し、本発明の特徴とするところをより
一層明らかにする。EXAMPLES Examples are shown below to further clarify the features of the present invention.

実施例１〜６ 第１表に示す配合割合で原料を混練したものと、Ｚｒ○
２原料１００部に対し、黒鉛粉３０部及びフェノールレ
ジン２０部の混練物とを所定揮発分になるまで乾燥し、
次いでＺｒ０２−黒鉛材質が使用時のパウダーラインに
接するよう２層式にモールド内へ充填し、これをアイソ
スタティックプレス成形しく圧力１０００に！ｌｌｆ　
／Ｃ１１２）　、１０００℃で還元焼成して連続鋳造用
浸漬ノズルを製造した。こうして得られたノズルについ
て、従来のＡ　Ｑ　２０３−黒鉛質ノズルと比較するた
めに高周波炉溶鋼浸漬試験を行った。結果を第１表に示
す。Examples 1 to 6 Mixed raw materials in the proportions shown in Table 1 and Zr○
2 A mixture of 100 parts of raw materials, 30 parts of graphite powder and 20 parts of phenol resin is dried until a predetermined volatile content is reached,
Next, the Zr02-graphite material is filled into the mold in two layers so as to be in contact with the powder line during use, and this is isostatically pressed to a pressure of 1000! llf
/C112) was subjected to reduction firing at 1000°C to produce a continuous casting immersion nozzle. The thus obtained nozzle was subjected to a high frequency furnace molten steel immersion test in order to compare it with a conventional AQ 203-graphite nozzle. The results are shown in Table 1.

第１表から明らかな様に、本発明ノズルは従来品と比較
すると溶損指数が高くなっており、これは、本発明ノズ
ルの材質が比較的溶損され易い材質であることを実付け
ている。尚本発明ノズルにおいては、ＡＱ２０３／Ｃａ
Ｏ比を小さくする程溶損指数が高くなる傾向にある。Ａ
０２０３粉７５％を使用した実施例６のノズルでは浸漬
試験後僅かなスラグの付着がＩＡ察されたが、溶損度合
の向上が認められた。As is clear from Table 1, the nozzle of the present invention has a higher erosion index than the conventional product, which indicates that the material of the nozzle of the present invention is relatively easily damaged by erosion. There is. In the nozzle of the present invention, AQ203/Ca
The lower the O ratio, the higher the erosion index tends to be. A
In the nozzle of Example 6 using 75% of 0203 powder, slight slag adhesion was observed after the immersion test, but an improvement in the degree of erosion was observed.

次いで、従来品、実施例２及び５のノズルを実か試用に
供したところ、本発明ノズルの閉塞トラブルに対する優
秀性が証明された。即ち、従来品ノズルは４　ｃｈ　（
２００分）完注し、使用後内孔、吐出口どもに付着物が
堆積し閉塞寸前であったのに対し、実施例２のノズルは
５ｃｈ（２５０分）完注し、使用後の内孔、吐出口とも
に付着物は認められず、溶損も軽微であった。また実施
例５のノズルも４ｃｈ（２００分）完注し、溶損度合が
若干大きい傾向にあったが内孔、吐出口ともに付着物は
認められなかった。Next, when the conventional nozzles and the nozzles of Examples 2 and 5 were used for trials, the superiority of the nozzles of the present invention in dealing with clogging problems was proved. In other words, the conventional nozzle has 4 channels (
The nozzle of Example 2 filled 5 channels completely (250 minutes) and was on the verge of clogging after use due to deposits depositing on the inner hole and discharge port. No deposits were observed on either the discharge port, and there was only slight melting damage. Further, the nozzle of Example 5 was also used to completely inject 4 channels (200 minutes), and although the degree of erosion tended to be slightly large, no deposits were observed in either the inner hole or the discharge port.

（以　上） 代理人　弁理士　三　枝　英　二、１６１）・シミ＼′(that's all) Agent: Patent Attorney Eiji Mie, 161) Shimi\'

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）ノズル使用時に溶融モールドパウダーと接する部
分を除くノズル本体が、重量比で Ａｌ＿２Ｏ＿３−ＣａＯ原料１００部に対し、黒鉛３０
〜１００部及び結合剤１０〜５０部からなる連続鋳造用
浸漬ノズル。 ２　ノズル使用時に溶融モールドパウダーと接する部分
を除くノズル本体が、重量比で Ａｌ＿２Ｏ＿３−ＣａＯ原料１００部に対し、黒鉛３０
〜１００部、Ａｌ＿２Ｏ＿３原料５〜１００部及び結合
剤１０〜５０部からなる連続鋳造用浸漬ノズル。(1) When using the nozzle, the nozzle body excluding the part that comes into contact with the molten mold powder has a weight ratio of 30 parts of graphite to 100 parts of Al_2O_3-CaO raw material.
Immersion nozzle for continuous casting consisting of ~100 parts and 10-50 parts of binder. 2 The nozzle body, excluding the part that comes into contact with the molten mold powder when the nozzle is used, has a weight ratio of 30 parts of graphite to 100 parts of Al_2O_3-CaO raw material.
-100 parts, Al_2O_3 raw material 5-100 parts, and binder 10-50 parts.