JPH0662350B2 - Breathable refractory - Google Patents
Breathable refractoryInfo
- Publication number
- JPH0662350B2 JPH0662350B2 JP63237936A JP23793688A JPH0662350B2 JP H0662350 B2 JPH0662350 B2 JP H0662350B2 JP 63237936 A JP63237936 A JP 63237936A JP 23793688 A JP23793688 A JP 23793688A JP H0662350 B2 JPH0662350 B2 JP H0662350B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refractory
- molten steel
- air permeability
- breathable
- raw material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鋼の連続鋳造におけるガスバブリングに使用
する通気性耐火物に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a breathable refractory used for gas bubbling in continuous casting of steel.
連続鋳造設備におけるタンディッシュのストッパーと上
部ノズルとの接合部、浸漬ノズル等吐出孔周辺部には、
耐スポーリング性と耐食性を具備した耐火物が要求され
る。At the junction of the tundish stopper and the upper nozzle in the continuous casting facility, and around the discharge hole such as the immersion nozzle,
A refractory material having spalling resistance and corrosion resistance is required.
この耐火物としては、アルミナ黒鉛質、あるいは、特公
昭59-19067号公報に記載のジルコニア黒鉛質材料が多く
使用されている。As this refractory, alumina graphite or a zirconia graphite material described in Japanese Patent Publication No. 59-19067 is often used.
そして、これらの耐火物に通気性を付与するために次の
方法が採用されている。And the following method is adopted in order to give breathability to these refractories.
その第1の方法は、耐火粒子の粒度構成の調整によって
組織の多孔質化を計り、成形体に通気性を付与する方法
であり、その第2は耐火原料に有機質繊維を添加混練し
成形した後、焼成過程で有機繊維を焼失させて空隙を形
成し通気性を付与することである。The first method is a method of making the structure porous by adjusting the particle size constitution of the refractory particles and imparting air permeability to the molded body, and the second method is to add and knead the organic fiber to the refractory raw material and mold it. After that, the organic fibers are burned off in the firing process to form voids to provide air permeability.
上記、従来の調製方法によって得られた通気性を付与し
た炭素含有耐火物においては、それぞれに欠点を有す
る。The above-mentioned carbon-containing refractory material obtained by the conventional preparation method and having air permeability has its respective drawbacks.
第1の粒度調整による方法では、組織自体を多孔質にす
るものであるため強度が低下し、タンディッシュのスト
ッパー,上部ノズルのような使用中に外力が加わる部位
に適用した場合、強度不足による破壊が起り、また浸漬
ノズルの吐出孔部では溶鋼流の衝撃による折損が問題と
なる。The first method by adjusting the particle size reduces the strength because the tissue itself is made porous, and when applied to a part such as a tundish stopper or upper nozzle to which external force is applied during use, the strength is insufficient. Breakage occurs, and breakage due to impact of molten steel flow becomes a problem at the discharge hole of the immersion nozzle.
また、第2の方法は、第1の方法に比べて強度の低下が
軽減できるために有効であるが、耐摩耗性に劣り、不活
性ガスのバブリングによる溶鋼の攪拌によって耐火物表
面の摩耗溶損が促進され、耐用に支障を来たすことにな
る。The second method is more effective than the first method because it can reduce the decrease in strength, but it is inferior in wear resistance, and the bubbling of the inert gas stirs the molten steel to ablate the surface of the refractory. The loss is promoted and the service life is hindered.
とくに、Alキルド鋼の場合のように、溶鋼中の非金属介
在物が付着,成長し易い溶鋼を処理する場合には、耐火
物表面の摩耗溶損が吐出孔周辺部に非金属介在物の付
着,成長を促進して多孔質耐火物のガスバブリング機能
を阻害し、これが長時間の鋳造作業を不可能にする大き
な要因ともなる。In particular, when treating a molten steel in which non-metallic inclusions in the molten steel are likely to adhere and grow, as in the case of Al-killed steel, the wear erosion loss on the surface of the refractory material causes non-metallic inclusions around the discharge hole. It promotes adhesion and growth and hinders the gas bubbling function of the porous refractory, which is also a major factor that makes long-time casting operations impossible.
本発明において解決すべき課題は、かかる用途に使用す
る多孔質の耐火物において、耐火物自体が強度と耐摩耗
性を有しており、しかも、非金属介在物に対する付着性
がなくガスバブリング性を維持できる通気性耐火物の提
供である。The problem to be solved in the present invention is, in a porous refractory used for such an application, the refractory itself has strength and wear resistance, and further, there is no adhesion to non-metallic inclusions and gas bubbling property. This is to provide a breathable refractory material that can maintain
本発明は、かかる用途における黒鉛含有耐火物の溶鋼流
による摩耗溶損は、耐火物中のカーボンの酸化と、その
カーボンの溶鋼中への融け出しによる組織の脆弱化に起
因することに着目して完成したものである。The present invention focuses on the fact that wear erosion due to molten steel flow of graphite-containing refractory in such applications is due to oxidation of carbon in the refractory and weakening of the structure due to melting of the carbon into molten steel. Has been completed.
従って、上記耐火物のガスバブリング機能を維持して耐
摩耗性を改善するためには、第1に耐火物中のカーボン
の酸化防止と、第2にカーボンが溶鋼に触れないように
するための保護が有効である。Therefore, in order to maintain the gas bubbling function of the refractory and improve wear resistance, firstly, it is necessary to prevent oxidation of carbon in the refractory and secondly to prevent carbon from coming into contact with molten steel. The protection is effective.
カーボン酸化防止のための具体的な手段としては、酸素
を捕捉する機能を有するシリコン,アルミニウム等の金
属粉を添加すること、また、カーボンが溶鋼に触れない
ようにするためには、SiC,B4C等の炭化物を添加して、
高温加熱によってガラス状の保護皮膜を形成することが
考えられる。As a concrete means for preventing carbon oxidation, metal powder such as silicon or aluminum having a function of capturing oxygen is added, and in order to prevent carbon from contacting molten steel, SiC, B Add carbide such as 4 C,
It is considered that a glassy protective film is formed by heating at high temperature.
しかしながら、これらの手段は使用中の溶鋼からの加熱
によって組織全体の緻密化現象を伴うことになる。この
ため通気性耐火物としては、通気性の低下につながるこ
ととなり、安定したバブリングを行うための耐火物とし
ては不適当なものとなる。However, these means are accompanied by a densification phenomenon of the entire structure due to heating from the molten steel in use. Therefore, as a breathable refractory, it leads to a reduction in breathability, and is unsuitable as a refractory for stable bubbling.
本発明は、主たる鉱物相がムライト,バッデライト,コ
ランダムからなる耐火性原料(ZRM原料)が、かかる
目的に最も好適に使用できることを利用したものであ
る。The present invention utilizes the fact that a refractory raw material (ZRM raw material) whose main mineral phase is mullite, badderite, or corundum can be most suitably used for such purpose.
すなわち、本発明の通気性耐火物は、主たる鉱物相とし
てムライト,バッデライト,コランダムからなり、Al2O
325〜85重量%,ZrO210〜70重量%,SiO25〜25重量%の
化学組成を有する耐火性原料を30〜60重量%と黒鉛粉10
〜30重量%とを含有し、これに有機質繊維を添加混練し
成形した後、焼成過程で前記有機質繊維を焼失させて空
隙を形成し通気性を付与せしめてなることを特徴とす
る。That is, the breathable refractory material of the present invention comprises mullite, badderite, and corundum as the main mineral phases, and Al 2 O
3 Refractory raw material with chemical composition of 25-85% by weight, ZrO 2 10-70% by weight, SiO 2 5-25% by weight, and 30-60% by weight and graphite powder 10
-30% by weight, and after adding and kneading the organic fibers thereto, the organic fibers are burnt out in the firing process to form voids to impart air permeability.
第1図は2種類のZRM原料からなる耐火物の荷重軟化
特性を示すもので、同図から明らかなように、何れの場
合も溶鋼の温度に近い1550℃付近よりガラス化による軟
化が始まることを示している。Figure 1 shows the load softening characteristics of a refractory made of two types of ZRM materials. As is clear from the figure, softening due to vitrification begins near 1550 ° C, which is close to the temperature of molten steel, in all cases. Is shown.
従って、通気性耐火物にZRM原料を使用した場合は、
溶鋼に接触する表面層でのみガラス化が起こる。これに
対して、比較的温度の低い耐火物内部はガラスの生成が
起こらないことになる。これによって、上記の用途に要
求されるカーボンの酸化防止、溶鋼からの保護効果と組
織全体の緻密化防止が可能となる。Therefore, when using ZRM raw material for breathable refractory,
Vitrification occurs only in the surface layer in contact with molten steel. On the other hand, the formation of glass does not occur inside the refractory material having a relatively low temperature. This makes it possible to prevent the oxidation of carbon required for the above-mentioned applications, the effect of protecting from molten steel, and the prevention of densification of the entire structure.
ZRM原料としては、ZrO210〜70重量%,Al2O325〜85
重量%,SiO25〜25重量%の化学組成を有するものが好
適に使用できる。As ZRM raw material, ZrO 2 10 to 70 wt%, Al 2 O 3 25 to 85
Those having a chemical composition of wt% and SiO 2 5 to 25 wt% can be preferably used.
しかしながら、ZrO210重量%未満では、軟化点(T1)が16
00℃を超えてガラス質組成物が生成し難く、また70重量
%を超えるとZrO2特有の異常膨張を示し耐スポーリング
性が低下するので好ましくない。However, when ZrO 2 is less than 10% by weight, the softening point (T 1 ) is 16
If the temperature exceeds 00 ° C., a glassy composition is difficult to form, and if it exceeds 70% by weight, abnormal expansion peculiar to ZrO 2 is exhibited and spalling resistance is deteriorated, which is not preferable.
また、黒鉛の添加量は、耐火物自体の溶鋼やスラグに対
する分離性(耐濡れ性)と耐酸化性、それに強度の点か
ら10〜30重量%の範囲内にあることが好ましい。Further, the amount of graphite added is preferably within the range of 10 to 30% by weight from the viewpoints of the separability (wetting resistance) of the refractory itself to molten steel and slag, the oxidation resistance, and the strength.
さらに有機質繊維としては、焼成によって焼き飛ばすた
め、融点が焼成温度の1000℃以下であるポリエステル,
テトロン,ナイロン等の材質が好ましい。その添加量
は、通気性付与と強度維持の点から、0.2〜2重量%の
範囲に調整するのがよい。また、有機質繊維の長さは1
〜30mmであることが、通気性付与の効果と混合時に繊維
の凝集を防止する上から好ましい。さらに、その径は30
〜200μmの範囲内にあることが、繊維の切断防止と気
孔径の調整のしやすさの点から好ましい。とくに、200
μmを超えると気孔径が大きくなり過ぎ溶鋼が侵入する
ことになる。Further, as the organic fiber, a polyester having a melting point of 1000 ° C. or lower, which is burnt off by firing,
Materials such as Tetron and nylon are preferable. From the viewpoint of imparting air permeability and maintaining strength, the amount of addition is preferably adjusted to the range of 0.2 to 2% by weight. The length of organic fiber is 1
It is preferably 30 mm or less in terms of the effect of providing air permeability and the prevention of fiber aggregation during mixing. Furthermore, its diameter is 30
It is preferably in the range of from 200 to 200 μm in terms of prevention of fiber breakage and easy adjustment of pore diameter. Especially 200
If it exceeds μm, the pore diameter becomes too large and molten steel will enter.
第1表の各配合を混練した後、1200kg/cm2の圧力でラバ
ープレスにより、外径300×内径130×長さ70(mm)の内筒
形を成形し、非酸化雰囲気,1000℃で焼成し品質を測定
した。After kneading each composition shown in Table 1, use a rubber press at a pressure of 1200 kg / cm 2 to mold an inner cylinder of outer diameter 300 × inner diameter 130 × length 70 (mm) in a non-oxidizing atmosphere at 1000 ° C. It was calcined and the quality was measured.
また、実使用に供するため以下の各種通気性耐火物をロ
ングストッパーの先端部に使用したものを製造した。In addition, the following various breathable refractories were used at the tip of the long stopper for practical use.
第1表において、実施例1,2は本発明の範囲にある。In Table 1, Examples 1 and 2 are within the scope of the present invention.
実施例1,2の通気性テストでは、溶鉄浸漬による加熱
後も、加熱前と同等の通気性を維持し安定した通気特性
を示した。またロングストッパーの先端部に使用して実
炉テストした結果、良好な耐摩耗性,耐食性を発揮し10
回のチャージの使用に耐えた。In the breathability tests of Examples 1 and 2, even after heating by immersion in molten iron, the same breathability as that before heating was maintained and stable breathability was exhibited. In addition, as a result of actual furnace test using the tip of the long stopper, it showed good wear resistance and corrosion resistance.
Withstood the use of charges.
比較例1,2はZRM量が本発明品の範囲より少なく、
かつ耐酸化性原料であるシリコン,アルミニウム等の金
属粉やSiC,B4C等の炭化物を含有しないものであ
る。この場合の通気性テストでは、溶鉄加熱後の通気性
の変化は無いが、ロングストッパーの先端部に使用して
実炉テストを実施した結果、先端部の摩耗が激しく5回
のチャージで廃棄された。In Comparative Examples 1 and 2, the ZRM amount is less than the range of the product of the present invention,
In addition, it does not contain metal powders such as silicon and aluminum and carbides such as SiC and B 4 C which are oxidation resistant raw materials. In the air permeability test in this case, there is no change in the air permeability after the molten iron is heated, but as a result of the actual furnace test using the tip of the long stopper, the tip was severely worn and discarded after 5 times of charging. It was
比較例3はZRM使用量が本発明品の範囲より多く、か
つシリコン,アルミニウム,SiC,B4C等の耐酸化性
原料を含有しないものである。In Comparative Example 3, the amount of ZRM used was larger than the range of the product of the present invention, and no oxidation resistant raw material such as silicon, aluminum, SiC, B 4 C was contained.
この場合の侵食テストでは溶損が大きく、また実炉テス
トでも溶損が大きく6回のチャージで廃棄された。In this case, the erosion test showed a large amount of melting loss, and the actual furnace test showed a large amount of melting loss.
比較例4,5はZRMを使用せず、耐酸化性原料を使用
したものである。この場合の通気性テストでは、溶鉄浸
漬による加熱後の通気率は、1/2以下に低下し通気性の
安定性に問題がある。Comparative Examples 4 and 5 do not use ZRM but use an oxidation resistant raw material. In the air permeability test in this case, the air permeability after heating by immersion in molten iron is reduced to less than 1/2 and there is a problem in stability of air permeability.
第2図は本発明の耐火物の具体的な適用箇所を示す。FIG. 2 shows specific application points of the refractory material of the present invention.
同図において、本発明の通気性耐火物を鋼中の非金属介
在物が付着,成長して閉塞が起こる部位、即ちタンデッ
シュストッパーの先端部1bと、それに接合する上部ノズ
ルの頭部2bおよび浸漬ノズルの吐出孔部3bに適用した。In the figure, the breathable refractory of the present invention is a site where non-metallic inclusions in steel adhere and grow to cause blockage, that is, the tip part 1b of the tundish stopper and the head part 2b of the upper nozzle to be joined thereto. It was applied to the discharge hole portion 3b of the immersion nozzle.
これらの通気性耐火物をアルミキルド鋼の鋳造に使用し
たところ、500分の連続使用に耐えた(従来のバブリン
グ無しの鋳造では300分で非金属介在物の付着によって
閉塞し鋳造を中止していた)。When these breathable refractories were used for casting aluminum killed steel, they could withstand continuous use for 500 minutes (In the conventional casting without bubbling, non-metallic inclusions clogged up in 300 minutes and the casting was stopped. ).
1b,2b,3bの部位からの不活性ガスバブリングにより、鋳
造中の通気性の変化がなく安定したバブリングができ、
これらの部位での非金属介在物の付着が防止でき、ま
た、先端部の摩耗や溶損も殆ど認められなかった。By bubbling the inert gas from the 1b, 2b, and 3b parts, stable bubbling can be performed without changing the air permeability during casting.
It was possible to prevent non-metallic inclusions from adhering to these parts, and almost no wear or melting damage was observed at the tip.
〔発明の効果〕 本発明に係る耐火物の効果を総合して記載すると以下の
とおりである。 [Effects of the Invention] The effects of the refractory material according to the present invention are summarized as follows.
(1)強度,通気性のバラツキが少なく、耐スポーリング
性に優れているため、折損やスポーリングによる割れ等
の問題は全く発生せず、特に鋼の連続鋳造ガスバブリン
グ用通気性耐火物として安定して使用することができ
る。(1) Since there are few variations in strength and breathability, and excellent spalling resistance, problems such as breakage and cracking due to spalling do not occur at all, especially as a breathable refractory for continuous casting gas bubbling of steel. It can be used stably.
(2)加熱による通気率の低下が殆どないため、長時間の
鋳造に対しても安定したバブリングが可能となり、非金
属介在物の付着が防止できる。(2) Since there is almost no decrease in the air permeability due to heating, stable bubbling is possible even during long-term casting, and adhesion of non-metallic inclusions can be prevented.
(3)溶鋼と接触する表面層でガラス皮膜が生成すること
により、カーボンの酸化や溶鋼中への溶け出しが防止で
き、その結果、溶損、摩耗が軽減され、長時間の使用に
耐えることができる。(3) By forming a glass film on the surface layer that comes into contact with molten steel, it is possible to prevent oxidation of carbon and leaching into the molten steel, resulting in reduced melting loss and wear and withstanding long-term use. You can
第1図は本発明に使用するZRM原料の特性を示す図で
あり、第2図は本発明の耐火物の適用例を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing the characteristics of the ZRM raw material used in the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an application example of the refractory material of the present invention.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 勇気男 千葉県君津市君津1番地 新日本製鐵株式 會社君津製鐵所内 (72)発明者 奥山 登 千葉県君津市君津1番地 新日本製鐵株式 會社君津製鐵所内 (56)参考文献 特開 昭61−97161(JP,A) 特開 昭60−112680(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yukio Nakamura 1 Kimitsu, Kimitsu-shi, Chiba Shin Nippon Steel Co., Ltd. Inside the Kimitsu Steel Works, Kaisha (72) Noboru Okuyama 1 Kimitsu, Kimitsu-shi, Chiba Nippon Steel Stocks Incorporated by Kimitsu Works (56) References JP-A 61-97161 (JP, A) JP-A 60-112680 (JP, A)
Claims (1)
ト,コランダムからなり、Al2O325〜85重量%,ZrO210
〜70重量%,SiO25〜25重量%の化学組成を有する耐火
性原料を30〜60重量%と黒鉛粉10〜30重量%とを含有
し、これに有機質繊維を添加混練し成形した後、焼成過
程で前記有機質繊維を焼失させて空隙を形成し通気性を
付与せしめてなることを特徴とする通気性耐火物。1. A main mineral phase consisting of mullite, badderite, and corundum. Al 2 O 3 25-85 wt%, ZrO 2 10
~ 60 wt%, SiO 2 5 ~ 25 wt% of a refractory raw material having a chemical composition of 30 ~ 60 wt% and graphite powder 10 ~ 30 wt%, after adding organic fibers to this and kneading and molding A breathable refractory material, characterized in that the organic fibers are burned out in the firing process to form voids to provide breathability.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63237936A JPH0662350B2 (en) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | Breathable refractory |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63237936A JPH0662350B2 (en) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | Breathable refractory |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0288476A JPH0288476A (en) | 1990-03-28 |
JPH0662350B2 true JPH0662350B2 (en) | 1994-08-17 |
Family
ID=17022655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63237936A Expired - Lifetime JPH0662350B2 (en) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | Breathable refractory |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0662350B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0649624B2 (en) * | 1990-05-22 | 1994-06-29 | 黒崎窯業株式会社 | Breathable refractory for gas injection |
CN115819096A (en) * | 2022-12-09 | 2023-03-21 | 山东火天新材料科技有限公司 | Tundish breathable upper nozzle, breathable lining material used for tundish breathable upper nozzle and preparation method of breathable lining material |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5510555A (en) * | 1978-07-10 | 1980-01-25 | Toshiba Corp | Test device for tubular bulb intensity |
JPS5919067A (en) * | 1982-07-24 | 1984-01-31 | Murata Bankin Kogyo Kk | Brazing method |
-
1988
- 1988-09-21 JP JP63237936A patent/JPH0662350B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0288476A (en) | 1990-03-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5370370A (en) | Liner for submerged entry nozzle | |
JPH05178661A (en) | Corrosion-, thermal shock- and oxidation-resistant composition | |
EP0309225A2 (en) | Prevention of Al2O3 formation in pouring nozzles and the like | |
US5681499A (en) | Method and compositions for making refractory shapes having dense, carbon free surfaces and shapes made therefrom | |
KR100393233B1 (en) | Casting and its manufacturing process with an outer layer capable of forming an impermeable layer in the gas | |
US6475426B1 (en) | Resin-bonded liner | |
JPH0662350B2 (en) | Breathable refractory | |
JP3265239B2 (en) | Immersion nozzle for continuous casting | |
CA2502311A1 (en) | Permeable refractory material for a gas purged nozzle | |
CA1119768A (en) | Continuous casting shroud apparatus and method | |
JPS62158561A (en) | Nozzle for low-temperature casting of molten steel | |
JP3015305B2 (en) | Nozzle for continuous casting of steel | |
JP2001138017A (en) | Nozzle for continuously casting steel | |
AU732774B2 (en) | Ceramic compositions | |
JPH0987011A (en) | Production of upper nozzle for sliding nozzle device and upper nozzle produced by this method | |
KR100349243B1 (en) | digestion nozzle for continous casting | |
JP2810111B2 (en) | Gas injected refractories | |
JP4629461B2 (en) | Continuous casting nozzle | |
JPH1058101A (en) | Nozzle for continuous casting | |
JP2001030047A (en) | Immersion nozzle having sliding surface | |
JP3563918B2 (en) | Nozzle for continuous casting of steel | |
JPH10277713A (en) | Nozzle for continuous casting | |
JPH09239504A (en) | Submerged nozzle for continuous casting of steel containing high oxygen | |
JPS5943811A (en) | Lance pipe | |
JPH11254105A (en) | Ain-bn base immersion nozzle |