JP4206280B2

JP4206280B2 - Immersion nozzle for continuous casting and tundish for continuous casting

Info

Publication number: JP4206280B2
Application number: JP2003034860A
Authority: JP
Inventors: 欣晃木村; 孝之犬塚; 潤二中島; 達雄斎藤; 正三郎細川; 順一羽山
Original assignee: Nippon Steel Corp; Krosaki Harima Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp; Krosaki Harima Corp
Priority date: 2003-02-13
Filing date: 2003-02-13
Publication date: 2009-01-07
Anticipated expiration: 2023-02-13
Also published as: JP2004243363A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融金属の連続鋳造に用いる連続鋳造用浸漬ノズル及び連続鋳造用タンディッシュに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
溶融金属の連続鋳造においては、溶融金属を取鍋からタンディッシュに注入し、さらにタンディッシュから鋳型内に注入する。鋳型内おいて、溶融金属と鋳型との接触部において凝固シェルが成長し、凝固シェルは下方に引き抜かれつつさらに凝固が進行し、最終的に凝固が完了して鋳片となり、引き出される。
【０００３】
タンディッシュ底面には鋳造ストランド数に等しい数の注入口が設けられ、各注入口から鋳型内に溶融金属が注入される。注入口にはストッパーあるいはスライディングノズルが設けられ、これらを開閉することによって溶融金属の注入制御が行われる。ストッパーを設ける場合には、タンディッシュ底面に注入ノズル（ストッパーノズル）を設け、注入ノズルの上方にストッパーを配置し、注入ノズルとストッパーとの間隔を調整することによって溶融金属注入量を調整する。スライディングノズルを設ける場合には、タンディッシュ底面に上部ノズルを配置し、その下方にスライディングノズル、さらにその下方に下部ノズルを配置する。スライディングノズルは、１枚ないし２枚の固定プレートと移動プレート（以下総称してＳＮプレートという。）とによって構成され、固定プレートと移動プレートに設けられた開口部の位置を調整することによって溶融金属注入量を調整する。注入ノズル、上部・下部ノズル、ＳＮプレートは、通常はいずれもＡｌ₂Ｏ₃とＣを主成分とするＡｌ₂Ｏ₃＋Ｃ含有耐火物によって形成される。
【０００４】
スラブ及び大断面ブルーム連続鋳造においては、タンディッシュの注入口下部に浸漬ノズルと呼ばれる連続鋳造用ノズルを設け、この浸漬ノズル先端の溶融金属吐出口を鋳型内の溶融金属中に浸漬しつつ溶融金属の注入を行うことにより、注入溶融金属を酸化雰囲気に接触させずに鋳型内に注入することを可能にしている。浸漬ノズルの材質としては、溶融石英あるいはＡｌ₂Ｏ₃＋Ｃ含有耐火物が用いられる。Ａｌ₂Ｏ₃＋Ｃ含有耐火物製ノズルは、Ａｌ₂Ｏ₃の高耐火性とＣの低い溶鋼濡れ性とを組み合わせた特徴があり、溶鋼に対する耐食性が強く、溶融石英質ノズルに比較して耐食性に優れているので、現在では溶鋼の連続鋳造用浸漬ノズルとして最も広く用いられている。
【０００５】
タンディッシュからの溶融金属の遮断にストッパーを用いる場合には、注入ノズルの下端に浸漬ノズルの上端を接続する。溶融金属の遮断にスライディングノズルを用いる場合には、スライディングノズルを構成する下部ノズルの下端に浸漬ノズルの上端を接続する。いずれの場合においても、浸漬ノズル上端接合部の気密性を十分に確保する必要がある。気密性が不十分であると、浸漬ノズル上端接合部を経由して外部から空気が吸引され、溶融金属を酸化させる原因となるからである。
【０００６】
Ａｌ₂Ｏ₃＋Ｃ含有耐火物製浸漬ノズルにおいては、溶融金属が流通するノズル内周部の溶融金属流通部に析出物が付着しやすいという性質を有している。析出物の付着は、特に非浸漬部のノズル内壁の温度勾配の大きな部分および吐出口付近の溶融金属流速の低下する部分に多く、付着物によって鋳造作業が困難になることがある。また、鋳造中に付着物を除去する作業を行う必要があり、ここで除去された付着物は鋳片中に取り込まれて大型介在物となり、鋳片品質を悪化させる原因となる。付着する析出物の主成分はαＡｌ₂Ｏ₃であり、脱酸生成物として溶融金属中に含まれているＡｌ₂Ｏ₃がノズル内壁に析出して堆積するものと考えられる。浸漬ノズル内壁への析出物付着は、特にアルミキルド鋼の連続鋳造において顕著に観察される。
【０００７】
特許文献１には、連続鋳造用ノズルとして、ノズル内部の少なくとも一部がドロマ／黒鉛から成るノズルが開示されている。ドロマとは耐火物として市販されているのもであり、ドロマイトを焙焼して作られるものであり、最低５６．５％のＣａＯ、４１．５％のＭｇＯを含んでいることが好ましいとされる。このような材料によって作られたノズルを使用すると、ドロマがノズルを詰まらせない可溶反応産物を作り出すので、Ａｌ₂Ｏ₃＋Ｃ含有耐火物ノズルに見られるような詰まりトラブルを避けることができるとしている。
【０００８】
上記のドロマ／黒鉛質耐火物を採用するに際し、注入する溶融金属が接触するノズル内周面をドロマ／黒鉛質耐火物とし、注入溶融金属が接触しない外側材料としてより廉価な材料でできているものを用いることができる。外側材料には、従来から用いられているＡｌ₂Ｏ₃＋Ｃ含有耐火物を用いたとしても、ノズル詰まりの問題は発生しない。
【０００９】
以下の説明において、浸漬ノズル１の上端と接するノズルであって、ストッパー方式のタンディッシュにおける注入ノズル、あるいはスライディングノズル方式のタンディッシュにおける下部ノズル６を、総称して注入ノズル６と称する。
【００１０】
注入ノズル６の下端と浸漬ノズル１の上端との接触部については、十分な気密性を保持する必要がある。この接触部を通しての空気の流通が可能であると、鋳造中においてこの接触部を通じて外気が浸漬ノズル内部に侵入し、鋳造する溶融金属の酸化を招くこととなるからである。従って、浸漬ノズル１をタンディッシュに設置するに際しては、浸漬ノズル上端がぴったりと注入ノズル下端に接するように、浸漬ノズルの高さ調整を行う必要がある。
【００１１】
従来は、図６に示すように、浸漬ノズル上端付近の外周部にテーパー部１５を設け、一方、浸漬ノズルをタンディッシュに固定するための浸漬ノズル用ホルダー１１の内周部にもテーパー部１６を設け、図５に示すように浸漬ノズルのテーパー部１５と浸漬ノズル用ホルダーのテーパー部１６との間にモルタル２３を充填し、このモルタル充填量を調整することによって浸漬ノズル１の高さ調整を行っていた。モルタルを使用するので、浸漬ノズル１をタンディッシュ２に取り付けてから使用を開始するまでの間に、モルタル２３を乾燥するための保持時間が必要であった。
【００１２】
【特許文献１】
特表平１１−５０６３９３号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
図６に示すような、溶融金属が接触するノズル内周面にＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物２１（上記ドロマ／黒鉛質耐火物を含む）を用いた連続鋳造用ノズル１を採用することにより、ノズル詰まりの少ない鋳造を行うことができる。
【００１４】
浸漬ノズル内周面を構成する耐火物におけるＣａＯあるいはＭｇＯは、空気中の水蒸気と接することによって容易に化学反応を起こし、Ｃａ（ＯＨ）₂やＭｇ（ＯＨ）₂に変化する（水和反応）。このような化学変化を起こすと浸漬ノズルとしての機能が損なわれるので、浸漬ノズルは使用開始直前まで大気と接触しないように封印しておく必要がある。ところが、浸漬ノズルをタンディッシュに取り付けるに際して、従来は上述のようにモルタル２３を使用していたので、モルタル２３が乾燥するまでの時間は浸漬ノズル１を浸漬ノズル用ホルダー１１に取り付けたままで放置しておく必要がある。この放置時間中にＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物２１の水和反応が進行してしまう。このような現象が発生するため、従来はＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物２１を用いた浸漬ノズル１の使用が阻まれていた。
【００１５】
本発明は、ノズル内周面の一部又は全部がＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物からなる連続鋳造用浸漬ノズル及び該浸漬ノズルを用いた連続鋳造用タンディッシュにおいて、鋳造開始以前における耐火物の化学変化を防止することのできるものを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の要旨とするところは以下の通りである。
（１）ノズル内周面の一部又は全部がＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物２１からなる連続鋳造用浸漬ノズル１であって、該浸漬ノズル上部外周には、浸漬ノズル１を連続鋳造用タンディッシュ２に固定するためのあご部１３を有し、あご部１３のあご面１４と浸漬ノズルの軸方向とのなす角度θが４５°以上であり、
ＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物２１の組成は、０．０３≦ＭｇＯ／ＣａＯ≦３２、０．０５≦Ｃ／（ＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ｃ）≦０．４０、かつＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ｃの合計が９０質量％以上であり、
あご面１４が外周径ｒと内周径ｒ’の比（ｒ’／ｒ）が０．７５〜０．８５であり、
かつ、ノズル外周側を構成する耐火物２２はＡｌ ₂ Ｏ ₃ ＋Ｃ含有耐火物であり、かつＳｉＯ ₂ 含有量が５質量％以下であることを特徴とする連続鋳造用浸漬ノズル。
（２）あご面１４と浸漬ノズルの軸方向とのなす角度θが略直角であることを特徴とする上記（１）に記載の連続鋳造用浸漬ノズル。
（３）浸漬ノズル１のあご部１３と、浸漬ノズル１を連続鋳造用タンディッシュに押圧固定するための浸漬ノズル用ホルダー１１のあご部１３に接する部分それぞれに、凹部１７もしくは凸部１８を設け、相互に嵌合する構造としたことを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の連続鋳造用浸漬ノズル。
（４）上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の連続鋳造用浸漬ノズル１を用いてなる連続鋳造用タンディッシュ２であって、浸漬ノズル用ホルダー１１によって浸漬ノズル１をタンディッシュ２に押し付け、浸漬ノズル用ホルダー１１とあご部１３との間にはモルタルを充填していないことを特徴とする連続鋳造用タンディッシュ。
（５）前記浸漬ノズル用ホルダーとあご部との間には乾燥を要しない定形耐火物を配置していることを特徴とする上記（４）に記載の連続鋳造用タンディッシュ。
（６）上記（４）又は（５）に記載の連続鋳造用タンディッシュ２を用い、タンディッシュか２ら浸漬ノズル１を経由して溶融金属を鋳型内に注入することを特徴とする溶融金属の連続鋳造方法。
【００１７】
【発明の実施の形態】
連続鋳造用浸漬ノズルは耐火物であり脆性材料である。さらに、タンディッシュ底部に突き出た形で配置され、その先端部に衝撃力が加わると容易に応力集中が起こる形状となっている。このような形態の浸漬ノズルをタンディッシュに固定する方法としては、できるだけ１点への応力集中を避け、力を広い面で受けるとともに応力集中が発生するような鋭角の切り欠き形状を避けることが効果的である。そのため、従来は図６に示すように浸漬ノズル外周の上端付近にテーパー部１５を設け、浸漬ノズル用ホルダー１１にもテーパー部１６を設け、両テーパー部を介して浸漬ノズル１をタンディッシュ２に取り付ける方法が採用されていた。テーパー部とすることにより、浸漬ノズル１と浸漬ノズル用ホルダー１１との接触面積を増やすことができ、単位面積当たりの応力を小さくすることができる。また、テーパー角度（テーパー面と浸漬ノズルの軸との間の角度）を極力小さくすることにより、テーパー部の端部において鋭角の部分が発生せず、応力集中の発生を防止することができるからである。
【００１８】
一方では、テーパー角度が小さいということから、ごく僅かな寸法精度の誤差に起因して浸漬ノズル１の高さ方向取り付け位置（タンディッシュとの相対位置）にずれが生じることとなる。浸漬ノズル１の高さ方向ずれの発生は、浸漬ノズル１の上端と注入ノズル６の下端との接触部の接触不良の原因となるため、好ましくない。そこで、図５に示すように、浸漬ノズル１のテーパー部１５と浸漬ノズル用ホルダー１１のテーパー部１６との間にモルタル２３を充填し、モルタル２３の充填量を調整することによって浸漬ノズル１の高さ方向位置を調整していた。モルタル２３を使用する結果として浸漬ノズル取り付け後の乾燥時間が必要となり、そのために浸漬ノズル１のＣａＯ・ＭｇＯ含有耐火物、特にＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物２１の水和反応が発生する状況については、上述の通りである。
【００１９】
本発明においては、図２に示すように、浸漬ノズル上端付近の外周部には、浸漬ノズル１を連続鋳造用タンディッシュ２に固定するためのあご部１３を有し、あご部１３のあご面１４と浸漬ノズルの軸方向とのなす角度（以下、「あご角度θ」という。）が４５°以上とすることにより、この問題を解決した。あご角度θが大きな角度であるため、従来のテーパー部１５と異なり、モルタル充填による高さ調整を行わなくても十分に精度の高い位置設定が可能である。図２（ａ）に示すようにあご角度θが略直角、即ち９０°のときに、浸漬ノズルの高さ精度を最も良好に実現することができる。図２（ｂ）に示すようにあご角度θが４５°以上であれば、たとえ公差内の寸法精度誤差があったとしても、モルタルでの調整を行うことなく浸漬ノズルの高さ精度を保つことができる。
【００２０】
本発明の浸漬ノズル１は、その内周面の一部又は全部がＣａＯ・ＭｇＯ含有耐火物からなる。それと同時に、ノズル外周側を構成する耐火物２２はＡｌ₂Ｏ₃＋Ｃ含有耐火物とすると好ましい。Ａｌ₂Ｏ₃＋Ｃ含有耐火物製ノズルは、Ａｌ₂Ｏ₃の高耐火性とＣの低い溶鋼濡れ性とを組み合わせた特徴があり、溶鋼に対する耐食性が強く、溶融石英質ノズルに比較して耐食性に優れているので、現在では溶鋼の連続鋳造用浸漬ノズルとして最も広く用いられている。さらに本発明においては、Ａｌ₂Ｏ₃＋Ｃ含有耐火物を従来に比較してより高強度かつ高靭性とすることにより、テーパー部を用いないあご部による保持を安定的に可能にすることができる。
【００２１】
あご部１３は、図２（ａ）に示す浸漬ノズル本体部上方の外周に位置するあご部外径ｒと、該外径ｒの７５〜８５％の径であるあご部内径ｒ’との差による幅があご面１４となって形成される。これに対応し、図１に示すように、浸漬ノズル用ホルダー１１の有口底部内側が受け面となって浸漬ノズル１の本体部上部外周のあご部を受ける。
【００２２】
あご部外径ｒに対する７５〜８５％の内径ｒ’間の差があご部の幅としたのは、内径ｒ’が７５％より小さいと、保持部でノズル本体胴部分上方の通称首部といわれる部分の肉厚が薄くなり、強度が低下するため首折れの原因となる。また、本体部分が細い場合、規定範囲内で外径ｒと内径ｒ’の差を小さくするほど、あご部の底面の内径ｒ’からノズル本体部をなす胴体下方に位置する吐出口にかけて任意の地点までテーパーを設けると、本体部自体に厚みが増すことになり、くび折れ、熱応力によるワレ（ヒートショック）などに対し補強効果が得られる。しかし、内径ｒ’が８５％より大きいとあご部の掛かり面積が小さくなり安定した保持状態を維持できなくなるとともにコーナーのヒビ、欠けの原因にもなるため好ましくない。
【００２３】
図２（ｃ）に示すように、浸漬ノズル１のあご部１３には吐出口９の方向を定めるべき凹部１７を設け、対する浸漬ノズル用ホルダー１１のあご受け部には図２（ｄ）に示すように凸部１８を持つと好ましい。浸漬ノズル１を浸漬ノズル用ホルダー１１装着の際にこれら凹部１７と凸部１８とを嵌合して、下部ノズルに押圧することができる。浸漬ノズル用ホルダー１１の詳細は図示していないが、ホルダー１１自体を支持し下部ノズルに押圧するための支持用突起あるいは、支持棒を挿入する穴がホルダー外側に設けられ、支持装置により一定方向から対象物へ押圧がなされる。あご部１３の凹部１７とあご受け部の凸部１８の配置個所については、あご部１３のあご面１４、言い換えればホルダー受け面沿いにあれば凹凸加工において問題ない限り特に制限されるものではないが、配置個所の確定の容易性から考えると吐出口９と同じ方向、あるいは吐出口９方向から９０°移動した位置に設けることが好ましい。
【００２４】
あご部１３と浸漬ノズル外周面とが出会う部分の形状については、応力集中の発生を防止すべく、できるだけ大きな曲率半径を有する形状とすると好ましい。
【００２５】
浸漬ノズル１をタンディッシュ２に固定するに際しては、浸漬ノズル用ホルダー１１を用いてあご部１３を押さえることによって浸漬ノズル１をタンディッシュ２に押し付ける。具体的には、図１に示すように浸漬ノズル用ホルダー１１をタンディッシュ金物１２にはめ込むことにより、浸漬ノズル１をタンディッシュ２に押し付けることができる。前述の通り、浸漬ノズル用ホルダー１１とあご部１３との間にはモルタルを充填していない。あご部１３のあご面１４と浸漬ノズル用ホルダー１１とを直接接触するように浸漬ノズル用ホルダー１１を配置することができる。さらに図３に示すように、あご面１４と浸漬ノズル用ホルダー１１との間に定形耐火物２４を配置しても良い。定形耐火物２４とは、定形性とわずかな変形性及び耐火性能を備えた耐火物であり、乾燥を要するような水分を含有せず、シール材として好適な耐火物である。例えば、クロジョック（商品名、黒崎播磨株式会社製）を用いることができる。
【００２６】
本発明において、ノズル外周側を構成する耐火物２２がＡｌ₂Ｏ₃＋Ｃ含有耐火物であり、かつＳｉＯ₂含有量が５質量％以下であることとすると好ましい。Ａｌ₂Ｏ₃＋Ｃ含有耐火物は、高い耐火性を有しており、ノズル外周側を構成する耐火物２１として最も好ましい材質である。一方、Ａｌ₂Ｏ₃＋Ｃ含有耐火物中のＳｉＯ₂成分は、ＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物と接触すると低融点物質を形成し、接触部における耐火物溶損の原因となる。本発明においては、Ａｌ₂Ｏ₃＋Ｃ含有耐火物中のＳｉＯ₂含有量を５質量％以下とすることにより、該Ａｌ₂Ｏ₃＋Ｃ含有耐火物とＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物との接合部における低融点物質の形成を最小限とし、該接合部における耐火物の溶損を最小限とすることができる。ＳｉＯ₂含有量は３質量％以下であればより好ましい。
【００２７】
本発明において、ノズル内周面の一部又は全部を、ＣａＯ・ＭｇＯ含有耐火物によって形成することにより、連続鋳造中にノズル内周面にＡｌ₂Ｏ₃をはじめとする析出物が形成されるのを防止している。ＣａＯ・ＭｇＯ含有耐火物としては、ＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物２１を用いると好ましい。このＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物の組成は、０．０３≦ＭｇＯ／ＣａＯ≦３２、０．０５≦Ｃ／（ＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ｃ）≦０．４０、かつＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ｃの合計が９０質量％以上であると好ましい。
【００２８】
ＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物の結晶構造は、ＣａＯ相とＭｇＯ相が混在したものであり、ＣはＣａＯとＭｇＯとが共存する結晶粒の粒子間に板状に充填される形で存在している。ノズル内周面の材質がＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物であるとＡｌ₂Ｏ₃析出物の付着が少ない理由は、溶融金属から析出したＡｌ₂Ｏ₃がノズル内周面に付着したとき、耐火物中のＣａＯ相と付着Ａｌ₂Ｏ₃とが反応して低融点物質を生成し、そのために付着した析出物が再度溶融金属中に浮遊していくためであると考えられる。従って、ノズル内周面を形成する耐火物中にＣａＯ相が存在すれば、析出物付着を防止する能力を有する。ＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物中のＭｇＯ／ＣａＯが３２以下であれば、耐火物中に確実にＣａＯ相を存在させることができ、析出物付着防止効果を発揮することができる。ＭｇＯ／ＣａＯ比が低いほどＣａＯ相の存在比率が増大するので、析出物付着防止効果を向上させることができる。ＭｇＯ／ＣａＯ≦１であるとより好ましい。ＭｇＯ／ＣａＯ≦０．７２であるとさらに好ましい。
【００２９】
ＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物中のＭｇＯ相は、溶融金属中のＡｌ₂Ｏ₃と比較的融点の高い反応生成物をつくるため、ノズル内面耐火物の溶損を抑制するという機能を有する。この機能を発揮させるためには、ＭｇＯ／ＣａＯ≧０．０３とすることが必要である。ＭｇＯ／ＣａＯ≧０．２であるとより好ましい。ＭｇＯ／ＣａＯ≧０．４２であるとさらに好ましい。
【００３０】
ＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物を製造するに際し、耐火物中のＣａＯ−ＭｇＯ源として通常はドロマイトを用いる。ドロマイト中のＣａＣＯ₃とＭｇＣＯ₃の比率が生産地によって異なるので、ドロマイトを用いて製造した耐火物中のＭｇＯ／ＣａＯ比は０．４９〜１の範囲に存在することになる。この範囲であれば上記好ましいＭｇＯ／ＣａＯ比を実現することができる。
【００３１】
ＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物中のＣは、Ｃがもつ高熱伝導性により、耐熱スポーリング性に優れるという機能を有する。この機能を発揮させるためには、Ｃ／（ＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ｃ）を０．０５以上とする必要がある。０．１５以上であればより好ましい。ただし、Ｃ含有量が高すぎると、Ｃの酸化による損耗が大きくなるので、Ｃ／（ＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ｃ）≦０．４０とする。Ｃ／（ＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ｃ）≦０．３５であるとより好ましい。
【００３２】
ＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物においては、ＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ｃの合計を９０質量％以上とする。不純物の含有量が１０％超となると、耐火性が低下するとともに、耐火物の主要物質との低融点物質を形成し易くなるため本発明の内孔体としての特性が得られなくなるためである。
【００３３】
ＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物の形状としては、連続鋳造用ノズルの外側を構成する耐火物２２と、内周を構成するＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物２１とを別々に製作し、外側を構成する耐火物２２の内側にＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物２１を上方から挿入する方法を採用すれば、製作が容易であって好ましい。この場合、連続鋳造用ノズル下端の吐出口９において、図１に示すように溶融金属流通路に外側を構成する耐火物２２が露出するが、もともとこの部分への析出物の付着はそれほど多くなかったので問題とはならない。また、同じ吐出口９において外側を構成する耐火物２２とＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物２１との接触部が溶融金属流通路に露出する。この接触部における耐火物の溶損は、直接外気の侵入という弊害はもたらさないものの、溶損を最小限とするためには、ノズルの外側を構成する耐火物２２としてＳｉＯ₂含有量５質量％以下のＡｌ₂Ｏ₃＋Ｃ含有耐火物を用いると好ましい。
【００３４】
本発明において、ノズル内周面の一部又は全部において、上記ＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物に代えてＣａＯ−Ｃ系耐火物を用いても良い。ＭｇＯを含有していないので上記ノズル内面耐火物の溶損抑制機能を発揮することはできないが、耐火物のライニング厚みを使用回数にあわせてコントロールできるという理由で十分にノズル内周面としての機能を果たすことができ、さらに優れた析出物付着除去効果を発揮することができる。この場合において、ＣａＯ−Ｃ系耐火物は０．０５≦Ｃ／（ＣａＯ＋Ｃ）≦０．４０、かつＣａＯ＋Ｃの合計が９０質量％以上の条件を満足すると好ましい。その理由は、上記ＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物における理由と同様である。
【００３５】
本発明の浸漬ノズルを底部に装着したタンディッシュ２を構成することができる（図１）。このタンディッシュ２を用いて溶融金属の連続鋳造を行えば、連続鋳造中における浸漬ノズル内周面への析出物の付着を防止することができ、析出物の付着・脱落起因の製品欠陥の発生を防止し、同一のタンディッシュを用いて長時間にわたる鋳造を行うことが可能になる。
【００３６】
以上の説明では、浸漬ノズルの内周側にＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物を用い、外周側を構成する耐火物は別の、好ましくはＡｌ₂Ｏ₃＋Ｃ含有耐火物とする場合について説明を行った。本発明においては、浸漬ノズルの内周側も外周側もすべてＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物を用いることとしても構わない。
【００３７】
本発明の連続鋳造用浸漬ノズルを使用する際に、浸漬ノズルの外周部であってスラグラインに相当する部分には、図４に示すようにスラグによる溶損を防止するためのスラグライン耐火物２５を配置すると好ましい。たとえば、ＺｒＯ₂＋Ｃ系耐火物を用いることができる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、ノズル内周面の一部又は全部がＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物からなる連続鋳造用浸漬ノズル及び該浸漬ノズルを用いた連続鋳造用タンディッシュにおいて、鋳造開始以前における耐火物の化学変化を防止することができる。このタンディッシュ２を用いて溶融金属の連続鋳造を行えば、連続鋳造中における浸漬ノズル内周面への析出物の付着を防止することができ、析出物の付着・脱落起因の製品欠陥の発生を防止し、同一のタンディッシュを用いて長時間にわたる鋳造を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の浸漬ノズルを用いたタンディッシュを示す部分断面図である。
【図２】本発明の浸漬ノズルを示す断面図である。
【図３】本発明の浸漬ノズルを用いたタンディッシュを示す部分断面図である。
【図４】本発明の浸漬ノズルを示す断面図である。
【図５】従来の浸漬ノズルを用いたタンディッシュを示す部分断面図である。
【図６】従来の浸漬ノズルを示す断面図である。
【符号の説明】
１浸漬ノズル
２タンディッシュ
３注入ノズル
４上部ノズル
５スライディングプレート
６下部ノズル（注入ノズル）
７ストッパー
８溶融金属流通路
９吐出口
１０溶融金属
１１浸漬ノズル用ホルダー
１２タンディッシュ金物
１３あご部
１４あご面
１５テーパー部
１６テーパー部
１７凹部
１８凸部
２１ＣａＯ−ＭｇＯ−Ｃ系耐火物
２２外周側を構成する耐火物
２３モルタル
２４定形耐火物
２５スラグライン耐火物[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an immersion nozzle for continuous casting used for continuous casting of molten metal and a tundish for continuous casting.
[0002]
[Prior art]
In continuous casting of molten metal, molten metal is poured from a ladle into a tundish, and further poured into the mold from the tundish. In the mold, a solidified shell grows at the contact portion between the molten metal and the mold, and the solidified shell further pulls downward to further solidify. Finally, solidification is completed and a cast piece is drawn out.
[0003]
The bottom surface of the tundish is provided with a number of inlets equal to the number of cast strands, and molten metal is injected into the mold from each inlet. A stopper or a sliding nozzle is provided at the injection port, and the molten metal injection is controlled by opening and closing these. In the case of providing a stopper, an injection nozzle (stopper nozzle) is provided on the bottom surface of the tundish, a stopper is disposed above the injection nozzle, and the distance between the injection nozzle and the stopper is adjusted to adjust the molten metal injection amount. When a sliding nozzle is provided, an upper nozzle is disposed on the bottom surface of the tundish, a sliding nozzle is disposed below the lower nozzle, and a lower nozzle is disposed below the sliding nozzle. The sliding nozzle is composed of one or two fixed plates and a moving plate (hereinafter collectively referred to as an SN plate), and the molten metal is adjusted by adjusting the positions of the openings provided in the fixed plate and the moving plate. Adjust the injection volume. The injection nozzle, the upper and lower nozzles, and the SN plate are usually formed of an Al ₂ O ₃ + C-containing refractory mainly composed of Al ₂ O ₃ and C.
[0004]
In continuous casting of slabs and large-section blooms, a continuous casting nozzle called an immersion nozzle is provided below the tundish inlet, and the molten metal discharge port at the tip of the immersion nozzle is immersed in the molten metal in the mold. By injecting, the injected molten metal can be injected into the mold without being brought into contact with the oxidizing atmosphere. As the material of the immersion nozzle, fused quartz or refractory containing Al ₂ O ₃ + C is used. The refractory nozzle containing Al ₂ O ₃ + C has the characteristics of combining the high refractory resistance of Al ₂ O ₃ and the low wettability of C with molten steel. The corrosion resistance against molten steel is strong, and it is more resistant to corrosion than fused quartz nozzles. At present, it is most widely used as an immersion nozzle for continuous casting of molten steel.
[0005]
When a stopper is used to block the molten metal from the tundish, the upper end of the immersion nozzle is connected to the lower end of the injection nozzle. When the sliding nozzle is used to block the molten metal, the upper end of the immersion nozzle is connected to the lower end of the lower nozzle constituting the sliding nozzle. In any case, it is necessary to sufficiently ensure the airtightness of the immersion nozzle upper end joint. This is because if the airtightness is insufficient, air is sucked from the outside via the immersion nozzle upper end joint, which causes oxidation of the molten metal.
[0006]
The immersion nozzle made of refractory containing Al ₂ O ₃ + C has the property that precipitates are likely to adhere to the molten metal flow part in the inner peripheral part of the nozzle through which the molten metal flows. Deposits are often deposited on portions where the temperature gradient of the nozzle inner wall of the non-immersed portion is large and on the portion where the molten metal flow velocity is reduced near the discharge port, which may make casting work difficult. Moreover, it is necessary to perform the operation | work which removes a deposit | attachment during casting, and the deposit | attachment removed here is taken in in a slab, becomes a large inclusion, and causes a deterioration of slab quality. The main component of the deposited deposit is αAl ₂ O ₃ , and it is considered that Al ₂ O ₃ contained in the molten metal as a deoxidation product is deposited and deposited on the inner wall of the nozzle. Deposits on the inner wall of the immersion nozzle are particularly observed in continuous casting of aluminum killed steel.
[0007]
Patent Document 1 discloses a nozzle in which at least part of the inside of the nozzle is made of doloma / graphite as a continuous casting nozzle. The doloma is also commercially available as a refractory and is made by roasting dolomite, and preferably contains at least 56.5% CaO and 41.5% MgO. The Using nozzles made of such materials creates a soluble reaction product that does not clog the nozzles, so clogging problems such as those found in refractory nozzles containing Al ₂ O ₃ + C can be avoided. Yes.
[0008]
When adopting the above doloma / graphitic refractory, the inner peripheral surface of the nozzle that comes into contact with the molten metal to be injected is made of doloma / graphitic refractory, and is made of a less expensive material as the outer material that does not come into contact with the molten metal. Things can be used. Even if a conventionally used Al ₂ O ₃ + C-containing refractory is used as the outer material, the problem of nozzle clogging does not occur.
[0009]
In the following description, an injection nozzle in a stopper type tundish or a lower nozzle 6 in a sliding nozzle type tundish that is in contact with the upper end of the immersion nozzle 1 is collectively referred to as an injection nozzle 6.
[0010]
The contact portion between the lower end of the injection nozzle 6 and the upper end of the immersion nozzle 1 needs to maintain sufficient airtightness. This is because if the air can be circulated through the contact portion, outside air enters the immersion nozzle through the contact portion during casting, leading to oxidation of the molten metal to be cast. Therefore, when the immersion nozzle 1 is installed in the tundish, it is necessary to adjust the height of the immersion nozzle so that the upper end of the immersion nozzle is in close contact with the lower end of the injection nozzle.
[0011]
Conventionally, as shown in FIG. 6, a tapered portion 15 is provided on the outer peripheral portion near the upper end of the immersion nozzle, while the tapered portion 16 is also provided on the inner peripheral portion of the immersion nozzle holder 11 for fixing the immersion nozzle to the tundish. As shown in FIG. 5, the mortar 23 is filled between the tapered portion 15 of the immersion nozzle and the tapered portion 16 of the immersion nozzle holder, and the height of the immersion nozzle 1 is adjusted by adjusting the mortar filling amount. Had gone. Since the mortar is used, a holding time for drying the mortar 23 is required between the time when the immersion nozzle 1 is attached to the tundish 2 and the time when the use is started.
[0012]
[Patent Document 1]
Japanese National Patent Publication No. 11-506393 [0013]
[Problems to be solved by the invention]
By adopting the continuous casting nozzle 1 using the CaO-MgO-C refractory 21 (including the doloma / graphite refractory) on the inner peripheral surface of the nozzle that is in contact with the molten metal as shown in FIG. Casting with less nozzle clogging can be performed.
[0014]
CaO or MgO in the refractory constituting the inner peripheral surface of the immersion nozzle easily undergoes a chemical reaction when in contact with water vapor in the air and changes to Ca (OH) ₂ or Mg (OH) ₂ (hydration reaction). . When such a chemical change is caused, the function as an immersion nozzle is impaired. Therefore, it is necessary to seal the immersion nozzle so as not to come into contact with the atmosphere until just before the start of use. However, when the immersion nozzle is attached to the tundish, the mortar 23 is conventionally used as described above. Therefore, the immersion nozzle 1 is left attached to the immersion nozzle holder 11 until the mortar 23 is dried. It is necessary to keep. The hydration reaction of the CaO—MgO—C refractory 21 proceeds during this standing time. Since such a phenomenon occurs, the use of the immersion nozzle 1 using the CaO-MgO-C refractory 21 has been conventionally hindered.
[0015]
The present invention relates to a continuous casting immersion nozzle in which a part or all of the inner peripheral surface of the nozzle is made of a CaO-MgO-C refractory and a continuous casting tundish using the immersion nozzle. It aims at providing the thing which can prevent a chemical change.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) A continuous casting immersion nozzle 1 in which a part or all of the inner peripheral surface of the nozzle is made of a CaO-MgO-C refractory 21 , and the immersion nozzle 1 is placed on the outer periphery of the upper portion of the immersion nozzle. A jaw portion 13 for fixing to the dish 2, and an angle θ between the jaw surface 14 of the jaw portion 13 and the axial direction of the immersion nozzle is 45 ° or more ;
The composition of the CaO—MgO—C refractory 21 is 0.03 ≦ MgO / CaO ≦ 32, 0.05 ≦ C / (CaO + MgO + C) ≦ 0.40, and the total of CaO + MgO + C is 90% by mass or more,
The jaw surface 14 has a ratio (r ′ / r) between the outer peripheral diameter r and the inner peripheral diameter r ′ of 0.75 to 0.85,
And, refractory 22 constituting the nozzle outer peripheral side is Al ₂ O ₃ + C containing refractory, and immersion nozzle, wherein the SiO ₂ content of more than 5 wt%.
( 2 ) The continuous casting immersion nozzle as described in (1 ) above, wherein an angle θ between the jaw surface 14 and the axial direction of the immersion nozzle is substantially a right angle.
( 3 ) The concave portion 17 or the convex portion 18 is provided in each of the jaw portion 13 of the immersion nozzle 1 and the portion in contact with the jaw portion 13 of the immersion nozzle holder 11 for pressing and fixing the immersion nozzle 1 to the tundish for continuous casting. The immersion nozzle for continuous casting according to the above (1) or (2) , wherein the nozzles are configured to fit each other.
( 4 ) A continuous casting tundish 2 using the continuous casting immersion nozzle 1 according to any one of (1) to ( 3 ) above, wherein the immersion nozzle 1 is tundished by the immersion nozzle holder 11. The tundish for continuous casting, wherein the mortar is not filled between the holder for immersion nozzle 11 and the jaw part 13.
(5) The continuous casting tundish according to (4) above, wherein a fixed refractory material that does not require drying is disposed between the holder for immersion nozzle and the jaw.
( 6 ) A molten metal characterized by using the tundish 2 for continuous casting described in ( 4) or (5 ) above and pouring molten metal into the mold from the tundish 2 via the immersion nozzle 1 Continuous casting method.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The continuous casting immersion nozzle is refractory and brittle. Furthermore, it arrange | positions in the form protruded to the tundish bottom part, and when the impact force is added to the front-end | tip part, it becomes a shape where stress concentration easily occurs. As a method of fixing the immersion nozzle in such a form to the tundish, avoid stress concentration at one point as much as possible, and avoid an acute notch shape that receives force on a wide surface and generates stress concentration. It is effective. Therefore, conventionally, as shown in FIG. 6, a tapered portion 15 is provided in the vicinity of the upper end of the outer periphery of the immersion nozzle, a tapered portion 16 is also provided on the immersion nozzle holder 11, and the immersion nozzle 1 is made tundish 2 via both tapered portions. The mounting method was adopted. By setting it as a taper part, the contact area of the immersion nozzle 1 and the holder 11 for immersion nozzles can be increased, and the stress per unit area can be made small. In addition, by reducing the taper angle (the angle between the taper surface and the axis of the immersion nozzle) as much as possible, an acute angle portion does not occur at the end of the taper portion, and stress concentration can be prevented from occurring. It is.
[0018]
On the other hand, since the taper angle is small, a deviation occurs in the height direction attachment position (relative to the tundish) of the immersion nozzle 1 due to a slight error in dimensional accuracy. Generation | occurrence | production of the height direction shift | offset | difference of the immersion nozzle 1 causes the contact failure of the contact part of the upper end of the immersion nozzle 1 and the lower end of the injection | pouring nozzle 6, and is unpreferable. Therefore, as shown in FIG. 5, the mortar 23 is filled between the tapered portion 15 of the immersion nozzle 1 and the tapered portion 16 of the immersion nozzle holder 11, and the filling amount of the mortar 23 is adjusted to adjust the amount of the immersion nozzle 1. The height direction position was adjusted. As a result of using the mortar 23, a drying time is required after the immersion nozzle is attached. For this reason, a hydration reaction of the CaO / MgO-containing refractory 21 of the immersion nozzle 1, particularly the CaO-MgO-C refractory 21 occurs. Is as described above.
[0019]
In the present invention, as shown in FIG. 2, the outer peripheral portion near the upper end of the immersion nozzle has a jaw portion 13 for fixing the immersion nozzle 1 to the tundish 2 for continuous casting. This problem was solved by setting the angle formed by 14 and the axial direction of the immersion nozzle (hereinafter referred to as “chin angle θ”) to be 45 ° or more. Since the jaw angle θ is a large angle, unlike the conventional tapered portion 15, it is possible to set the position with sufficiently high accuracy without adjusting the height by mortar filling. As shown in FIG. 2A, when the jaw angle θ is substantially a right angle, that is, 90 °, the height accuracy of the immersion nozzle can be best achieved. As shown in FIG. 2 (b), if the jaw angle θ is 45 ° or more, even if there is a dimensional accuracy error within the tolerance, the height accuracy of the immersion nozzle should be maintained without adjusting with mortar. Can do.
[0020]
As for the immersion nozzle 1 of this invention, a part or all of the internal peripheral surface consists of CaO * MgO containing refractories. At the same time, the refractory 22 constituting the outer peripheral side of the nozzle is preferably an Al ₂ O ₃ + C-containing refractory. The refractory nozzle containing Al ₂ O ₃ + C has the characteristics of combining the high refractory resistance of Al ₂ O ₃ and the low wettability of C with molten steel. The corrosion resistance against molten steel is strong, and it is more resistant to corrosion than fused quartz nozzles. At present, it is most widely used as an immersion nozzle for continuous casting of molten steel. Furthermore, in the present invention, by making the Al ₂ O ₃ + C-containing refractory higher strength and higher toughness than before, it is possible to stably enable holding by a jaw portion that does not use a tapered portion. .
[0021]
The jaw portion 13 is a difference between a jaw portion outer diameter r located on the outer periphery above the immersion nozzle main body portion shown in FIG. 2A and a jaw portion inner diameter r ′ which is 75 to 85% of the outer diameter r. The width is formed as a jaw surface 14. Corresponding to this, as shown in FIG. 1, the inner side of the mouthed bottom portion of the submerged nozzle holder 11 serves as a receiving surface to receive the jaw portion on the outer periphery of the upper portion of the main body of the submerged nozzle 1.
[0022]
The difference between the inner diameter r ′ of 75 to 85% with respect to the outer diameter r of the jaw portion is defined as the width of the jaw portion. When the inner diameter r ′ is smaller than 75%, the holding portion is referred to as a so-called neck portion above the body portion of the nozzle body. Since the thickness of the portion is reduced and the strength is reduced, the neck may be broken. In addition, when the main body portion is thin, the smaller the difference between the outer diameter r and the inner diameter r ′ within the specified range, the arbitrary inner diameter r ′ from the bottom surface of the jaw portion to the discharge port located below the body forming the nozzle main body portion. When the taper is provided up to the point, the thickness of the main body itself increases, and a reinforcing effect is obtained against cracking, cracking due to thermal stress (heat shock), and the like. However, it is not preferable that the inner diameter r ′ is larger than 85% because the hook area of the jaw portion becomes small and a stable holding state cannot be maintained and the corners are cracked and chipped.
[0023]
As shown in FIG. 2 (c), the jaw portion 13 of the immersion nozzle 1 is provided with a concave portion 17 for determining the direction of the discharge port 9, and the jaw receiving portion of the holder 11 for immersion nozzle is shown in FIG. 2 (d). It is preferable to have the protrusion 18 as shown. When the immersion nozzle 1 is mounted on the immersion nozzle holder 11, the concave portion 17 and the convex portion 18 can be fitted and pressed to the lower nozzle. Although details of the immersion nozzle holder 11 are not shown, a support protrusion for supporting the holder 11 itself and pressing the lower nozzle or a hole for inserting a support rod is provided on the outside of the holder, and is fixed in a certain direction by the support device. Is pressed to the object. The arrangement of the concave portion 17 of the jaw portion 13 and the convex portion 18 of the jaw receiving portion is not particularly limited as long as there is no problem in the uneven processing as long as it is along the jaw surface 14 of the jaw portion 13, in other words, along the holder receiving surface. However, considering the ease of determining the arrangement location, it is preferable to provide it at the same direction as the discharge port 9 or at a position moved 90 ° from the direction of the discharge port 9.
[0024]
The shape of the portion where the jaw 13 and the outer peripheral surface of the immersion nozzle meet is preferably a shape having a radius of curvature as large as possible in order to prevent stress concentration.
[0025]
When the immersion nozzle 1 is fixed to the tundish 2, the immersion nozzle 1 is pressed against the tundish 2 by pressing the jaw portion 13 using the immersion nozzle holder 11. Specifically, the immersion nozzle 1 can be pressed against the tundish 2 by fitting the immersion nozzle holder 11 into the tundish hardware 12 as shown in FIG. As described above, the mortar is not filled between the immersion nozzle holder 11 and the jaw portion 13. The immersion nozzle holder 11 can be arranged so that the jaw surface 14 of the jaw portion 13 and the immersion nozzle holder 11 are in direct contact with each other. Further, as shown in FIG. 3, a regular refractory 24 may be disposed between the jaw surface 14 and the immersion nozzle holder 11. The fixed refractory 24 is a refractory having a fixed shape, slight deformation and fire resistance, does not contain moisture that needs to be dried, and is suitable as a sealing material. For example, Kurojok (trade name, manufactured by Kurosaki Harima Co., Ltd.) can be used.
[0026]
In the present invention, it is preferable that the refractory 22 constituting the outer peripheral side of the nozzle is an Al ₂ O ₃ + C-containing refractory and the SiO ₂ content is 5% by mass or less. The Al ₂ O ₃ + C-containing refractory has high fire resistance and is the most preferable material for the refractory 21 constituting the nozzle outer peripheral side. On the other hand, the SiO ₂ component in the Al ₂ O ₃ + C-containing refractory forms a low-melting-point material when it comes into contact with the CaO—MgO—C-based refractory, and causes refractory melting at the contact portion. In the present invention, the SiO ₂ content in the Al ₂ O ₃ + C-containing refractory is 5 mass% or less, so that the Al ₂ O ₃ + C-containing refractory and the CaO—MgO—C refractory are joined. It is possible to minimize the formation of a low-melting-point material in the joint, and to minimize the refractory melting loss in the joint. The SiO ₂ content is more preferably 3% by mass or less.
[0027]
In the present invention, by forming a part or all of the inner peripheral surface of the nozzle with a CaO / MgO-containing refractory, precipitates such as Al ₂ O ₃ are formed on the inner peripheral surface of the nozzle during continuous casting. Is preventing. As the CaO · MgO-containing refractory, a CaO—MgO—C refractory 21 is preferably used. The composition of the CaO—MgO—C refractory is preferably 0.03 ≦ MgO / CaO ≦ 32, 0.05 ≦ C / (CaO + MgO + C) ≦ 0.40, and the total of CaO + MgO + C is 90% by mass or more. .
[0028]
The crystal structure of the CaO-MgO-C refractory is a mixture of CaO phase and MgO phase, and C is present in the form of a plate packed between grains of CaO and MgO coexisting. ing. Why deposition is less of Al ₂ O ₃ precipitates with the material of the inner peripheral surface nozzle is CaO-MgO-C based refractory, when the Al ₂ O ₃ deposited from molten metal adhering to the inner peripheral surface nozzles, This is probably because the CaO phase in the refractory reacts with the deposited Al ₂ O ₃ to produce a low melting point substance, and the deposited deposits float in the molten metal again. Therefore, if the CaO phase is present in the refractory that forms the inner peripheral surface of the nozzle, it has the ability to prevent deposits from adhering. If MgO / CaO in the CaO-MgO-C refractory is 32 or less, the CaO phase can be surely present in the refractory, and the effect of preventing deposit adhesion can be exhibited. The lower the MgO / CaO ratio, the greater the abundance ratio of the CaO phase, thereby improving the deposit adhesion preventing effect. It is more preferable that MgO / CaO ≦ 1. It is more preferable that MgO / CaO ≦ 0.72.
[0029]
The MgO phase in the CaO-MgO-C refractory has a function of suppressing melting damage of the nozzle inner surface refractory in order to produce a reaction product having a relatively high melting point with Al ₂ O ₃ in the molten metal. In order to exert this function, it is necessary to satisfy MgO / CaO ≧ 0.03. It is more preferable that MgO / CaO ≧ 0.2. It is more preferable that MgO / CaO ≧ 0.42.
[0030]
When producing a CaO-MgO-C refractory, dolomite is usually used as a source of CaO-MgO in the refractory. Since the ratio of CaCO ₃ and MgCO ₃ in dolomite varies depending on the production area, the MgO / CaO ratio in the refractory produced using dolomite is in the range of 0.49 to 1. If it is this range, the said preferable MgO / CaO ratio is realizable.
[0031]
C in the CaO-MgO-C refractory has a function of being excellent in heat-resistant spalling due to the high thermal conductivity of C. In order to exhibit this function, C / (CaO + MgO + C) needs to be 0.05 or more. More preferably, it is 0.15 or more. However, if the C content is too high, wear due to oxidation of C increases, so C / (CaO + MgO + C) ≦ 0.40. More preferably, C / (CaO + MgO + C) ≦ 0.35.
[0032]
In the CaO-MgO-C refractory, the total of CaO + MgO + C is 90% by mass or more. When the impurity content exceeds 10%, the fire resistance is lowered, and it becomes easy to form a low-melting-point substance with the main substance of the refractory material, so that the characteristics as the inner pore body of the present invention cannot be obtained. .
[0033]
As the shape of the CaO-MgO-C refractory, the refractory 22 constituting the outer side of the continuous casting nozzle and the CaO-MgO-C refractory 21 constituting the inner periphery are separately manufactured, and the outer side is formed. If a method of inserting the CaO-MgO-C refractory 21 from above into the refractory 22 to be configured is adopted, it is preferable because it is easy to manufacture. In this case, although the refractory 22 constituting the outside is exposed in the molten metal flow passage as shown in FIG. 1 at the discharge port 9 at the lower end of the continuous casting nozzle, originally the deposit is not so much attached to this portion. So it doesn't matter. Further, the contact portion between the refractory 22 and the CaO—MgO—C refractory 21 constituting the outside at the same discharge port 9 is exposed to the molten metal flow path. Although the refractory erosion at the contact portion does not cause the harmful effect of direct intrusion of outside air, in order to minimize the erosion loss, the refractory 22 constituting the outside of the nozzle has a SiO ₂ content of 5 mass%. The following Al ₂ O ₃ + C-containing refractories are preferably used.
[0034]
In the present invention, a CaO—C refractory may be used in place of the CaO—MgO—C refractory in part or all of the inner peripheral surface of the nozzle. Since it does not contain MgO, it can not exert the function of suppressing the refractory damage of the nozzle inner surface refractory, but it can function as a nozzle inner peripheral surface sufficiently because the lining thickness of the refractory can be controlled according to the number of uses. In addition, it is possible to exhibit an excellent effect of removing deposits. In this case, it is preferable that the CaO—C refractory satisfies the condition that 0.05 ≦ C / (CaO + C) ≦ 0.40 and the total of CaO + C is 90% by mass or more. The reason is the same as the reason for the CaO—MgO—C refractory.
[0035]
The tundish 2 equipped with the immersion nozzle of the present invention at the bottom can be configured (FIG. 1). By performing continuous casting of molten metal using this tundish 2, it is possible to prevent deposits from adhering to the inner peripheral surface of the immersion nozzle during continuous casting, and to generate product defects due to deposits and dropping off. This makes it possible to perform casting for a long time using the same tundish.
[0036]
In the above description, a case where a CaO-MgO-C refractory is used on the inner peripheral side of the immersion nozzle and the refractory constituting the outer peripheral side is another, preferably an Al ₂ O ₃ + C-containing refractory is described. went. In the present invention, a CaO-MgO-C refractory may be used for both the inner peripheral side and the outer peripheral side of the immersion nozzle.
[0037]
When using the immersion nozzle for continuous casting according to the present invention, a slag line refractory for preventing melting due to slag as shown in FIG. Preferably 25 is arranged. For example, a ZrO ₂ + C refractory can be used.
[0038]
【The invention's effect】
According to the present invention, in a continuous casting immersion nozzle in which a part or all of the inner peripheral surface of the nozzle is made of a CaO-MgO-C refractory and a tundish for continuous casting using the immersion nozzle, The chemical change of an object can be prevented. By performing continuous casting of molten metal using this tundish 2, it is possible to prevent deposits from adhering to the inner peripheral surface of the immersion nozzle during continuous casting, and to generate product defects due to deposits and dropping off. This makes it possible to perform casting for a long time using the same tundish.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a tundish using an immersion nozzle of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an immersion nozzle of the present invention.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a tundish using the immersion nozzle of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an immersion nozzle according to the present invention.
FIG. 5 is a partial sectional view showing a tundish using a conventional immersion nozzle.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a conventional immersion nozzle.
[Explanation of symbols]
1 Immersion nozzle 2 Tundish 3 Injection nozzle 4 Upper nozzle 5 Sliding plate 6 Lower nozzle (injection nozzle)
7 Stopper 8 Molten metal flow path 9 Discharge port 10 Molten metal 11 Immersion nozzle holder 12 Tundish hardware 13 Jaw portion 14 Jaw surface 15 Tapered portion 16 Tapered portion 17 Recessed portion 18 Convex portion 21 CaO-MgO-C refractory 22 Refractory that constitutes the side 23 Mortar 24 Standard refractory 25 Slag line refractory

Claims

Part or all of the inner peripheral surface of the nozzle is a continuous casting immersion nozzle made of a CaO-MgO-C refractory , and the immersion nozzle is fixed to a continuous casting tundish on the outer periphery of the upper part of the immersion nozzle. An angle formed by the jaw surface of the jaw portion and the axial direction of the immersion nozzle is 45 ° or more ,
The composition of the CaO—MgO—C refractory is 0.03 ≦ MgO / CaO ≦ 32, 0.05 ≦ C / (CaO + MgO + C) ≦ 0.40, and the total of CaO + MgO + C is 90% by mass or more,
The jaw surface has a ratio (r ′ / r) of an outer peripheral diameter r to an inner peripheral diameter r ′ of 0.75 to 0.85,
And, refractory constituting the nozzle outer peripheral side is Al ₂ O ₃ + C containing refractory, and immersion nozzle, wherein the SiO ₂ content of more than 5 wt%.

Immersion nozzle according to claim 1, wherein the angle between the axial direction of the immersion nozzle and the jaw surface is substantially perpendicular.

A structure in which a concave portion or a convex portion is provided in each of the jaw portion of the immersion nozzle and the portion of the immersion nozzle holder that presses and fixes the immersion nozzle to the continuous casting tundish, and is fitted to each other. immersion nozzle according to claim 1 or 2, characterized in that the the.

A continuous casting tundish using the continuous casting immersion nozzle according to any one of claims 1 to 3 , wherein the immersion nozzle is pressed against the tundish by the immersion nozzle holder, and the immersion nozzle holder and the jaw part. A tundish for continuous casting, characterized in that it is not filled with mortar.

5. The tundish for continuous casting according to claim 4, wherein a fixed refractory that does not require drying is disposed between the holder for immersion nozzle and the jaw.

A continuous casting method for molten metal, comprising using the tundish for continuous casting according to claim 4 or 5 and injecting molten metal into the mold from the tundish via an immersion nozzle.