(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数に分割されたセラミックスプレートと、キャスタブルで形成されたベース部材とを備え、
複数に分割されたセラミックスプレートは、ベース部材を形成するキャスタブルと直接接触した状態で、前記キャスタブルに鋳ぐるまれており、分割されたセラミックスプレートどうしの接合面間が２００ミクロン以下であるとともに、セラミックスプレートがベース部材より１ｍｍ以上かつ３０ｍｍ以下で突出していることを特徴とする薄板連続鋳造用サイド堰用の耐火物。
【請求項２】
セラミックスプレートのベース部材と接する側面に凹凸形状を設けたこと特徴とする請求項１記載の薄板連続鋳造用サイド堰用の耐火物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄板連続鋳造装置に用いられるサイド堰用の耐火物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は薄板連続鋳造装置の概略図で、薄板連続鋳造装置のサイド堰１，２は、回転する一対の冷却ドラム３，４の両端面に当接され、タンディシュ内からノズル５を介して注入される溶鋼６が回転するドラム端面から漏鋼しないようにするためにシールするものである。
【０００３】
図４は従来のサイド堰を示し、図４−ａはサイド堰の平面図、図４−ｂはサイド堰の側面図で、一般には、このようなサイド堰は、例えば、実開昭６３−９０５４８号公報に開示されているように、サイド堰金枠７に不定形耐火物８とベース部材９とそのベース部材９に固定されたセラミックスプレート１０とからなっており、このセラミックスプレート１０を回転するドラム両端面に直接接触させ、移動鋳型を形成するものである。
【０００４】
セラミックスプレート１０の材質には潤滑性と耐摩耗性が要求され、ベース部材９は熱衝撃と耐クリープ特性が要求される材質であるため、ひとつの材質で両方の機能を満足させることができず、それぞれ異なった材質から作られている。
【０００５】
しかし、セラミックスプレート１０は、ベース部材９に強固に固定されていないと、シールが悪くなり漏鋼の原因となっていた。
【０００６】
そこで、例えば、特開平７−６８３５３号公報あるいは特開平７−６８３５２号公報に開示されている構造が開発された。図５は従来のサイド堰を示し、図５−ａはサイド堰用耐火物の外観図、図５−ｂはセラミックスプレートとベース部材との構造を示す縦断面図で、前記公報に開示されたサイド堰用耐火物は、ベース部材の溝にセラミックスプレートを接着剤にて固定する構造であり、また、セラミックスプレート１０とベース部材９との間には側面の隙間１１と底面の隙間１２に無機系接着剤が充填されベース部材９とセラミックスプレート１０を固定している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようなサイド堰用耐火物では次の問題点を有する。
【０００８】
第一の問題点として、特開平７−６８３５３号公報に開示されているようなベース部材の溝に無機接着剤でセラミックスプレートを固定した構造では、セラミックスプレートとベース部材との間にある無機接着剤の熱間接着力でセラミックスプレートが固定されていることにある。すなわち、セラミックスプレートは、具備すべき特性として潤滑性が要求されることから、ＢＮ系カーボン系等の材質が適用される。そのため、無機接着剤との反応性が低いために接着性が悪く、かつ使用中に溶鋼からの熱により無機接着剤が収縮するために、セラミックスプレートとベース部材間に隙間が生じることから、接着力は熱間でさらに低下する。さらに、この目地は、溶鋼浸漬側にも配置されているため、長時間の鋳造において目地への溶鋼浸潤が起こり接着力を悪くする。このため、長時間鋳造使用などにおいてセラミックスプレートがズレたり、あるいは浮き上がったりすることが生じ、ドラム端面との密着性が悪くなりシール性不良が発生する。そのため、溶鋼がドラム端面とセラミックスプレート間などから漏れることがある。
【０００９】
第二の問題点として、特開平７−６８３５２号公報に開示されているサイド堰では、その製造工程でドラム端面とのシール性を上げるためセラミックスプレートの表面精度を１０Ｓに研磨する加工作業で破損が発生する。従来のベース部材に接着されたセラミックスプレートを表面加工する時はセラミックスプレートの背面側に均一にかつムラなく接着剤が充填されていないと、砥石の押し付け力によりセラミックスプレートのたわみが生じて所定の加工精度が得られず、また、場合によっては加工時に破損が生じる。
【００１０】
背面側を均一な厚みでかつムラなく無機接着剤を充填することは、かなり困難な作業であり、セラミックスプレートの面研磨加工の良好な精度が得られず不良率が高くなっている。
【００１１】
第三の問題点として、セラミックスプレートは無機接着剤での接着作業上、どうしても相接するセラミックスプレートとセラミックスプレート間に無機接着剤が入り込むため隙間が大きくなり、使用時に、この隙間に溶鋼が浸潤した場合にはバリが発生し、そのバリがドラム端面に付着して回転するためにセラミックスプレートに機械的損傷を与え、欠落させることがある。
【００１２】
第四の問題点として、ベース部材にセラミックスプレートを接着する作業は、特開平７−６８３５３号公報で開示されているが、非常に複雑であり、さらに耐スボーリング対策としてセラミックスプレートが数多くの分割形状となっている時は、その接着作業にさらに時間を要する。このためにサイド堰の製造においての製造コスト、工期の面でネックの作業工程となっている。
【００１３】
そこで、本発明は、セラミックスプレートの鋳造中の浮き上がり及びズレ発生を防止し、セラミックスプレートの表面加工での精度不良を防止し、バリ発生をなくすためにセラミックスプレート間の隙間を小さくし、さらにサイド堰の製造において作業時間が短縮される構造を有する薄板連続鋳造用サイド堰用の耐火物を提供する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の薄板連続鋳造用サイド堰用の耐火物は、複数に分割されたセラミックスプレートと、キャスタブルで形成されたベース部材とを備え、複数に分割されたセラミックスプレートは、ベース部材を形成するキャスタブルと直接接触した状態で、前記キャスタブルに鋳ぐるまれており、分割されたセラミックスプレートどうしの接合面間が２００ミクロン以下となり、しかもセラミックスプレートがベース部材より１ｍｍ以上かつ３０ｍｍ以下で突出していることを特徴とする。
【００１５】
また、サイド堰用の耐火物でベース部材耐火物に埋設するセラミックスプレートの同ベース部材と接する側面に凹凸形状を設けてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
セラミックスプレートは、ドラムから受ける圧力や熱衝撃による使用中の割れ破損を防ぐ理由から複数に分割されたものを使用する。
【００１７】
セラミックスプレートの材質は、冷却ドラムとの摺動での摩耗特性から、ＢＮ材質、ＢＮ−Ｓｉ3Ｎ4材質、ＢＮ−ＡＬＮ材質、ＢＮ−ＡｌＮ−  Ｓｉ3Ｎ4材質、ＢＮ−ＡｌＮ−ＳｉＣ材質、ＢＮ−Ｓｉ3Ｎ4−ＡｌＮ−ＳｉＣ材質、Ａｌ2Ｏ3−Ｃ材質、Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＣ−Ｃ材質、ＭｇＯ−Ｃ材質、ＭｇＯ−ＳｉＣ−Ｃ材質、Ａｌ2Ｏ3−ＺｒＯ2−Ｃｒ2Ｏ3材質などが使用される。
【００１８】
セラミックスプレートは、表面に１ｍｍ以上で３０ｍｍ以下に突出するようにするとともに、セラミックスプレート間の間隔が２００ミクロンになるようにキャスタブルで鋳ぐるまれる。
【００１９】
セラミックスプレートが不定形ベース部材より稼働面側に１ｍｍ以上突出することで、セラミックスプレート面の１０Ｓの表面研磨加工を容易にし、かつ冷却ドラム端面との摺動においてドラム本体がベース部材に当たらずにドラム端面のみがセラミックスプレートと摺動することが可能となる。また、３０ｍｍを超えて突出すると、ベース部材への固定力が弱くなり、摺動時の摩擦力によりセラミックスプレートがはがれる。
【００２０】
セラミックスプレート間の接合面間は２００ミクロンを超えると、鋳造中に鋳片のバリの原因となる溶鋼の差し込みがあるため、接合面間は２００ミクロン以下がよい。
【００２１】
分割されたセラミックスプレート同士の接合面間は２００ミクロン以下となっていることで溶鋼が浸潤しなくなる。従来の技術では、接着剤を利用するため、その隙間に接着剤が付着することで２００ミクロン以下の面間を全てに形成できなかった。本発明ではセラミックスプレート同士を密接させた後に不定形ベース部材とで一体に形成されるためにセラミックスプレート同士の接合面間は２００ミクロン以下に容易に形成させることができる。
【００２２】
セラミックスプレートとキャスタブルとの間は、充填材等を介さずに直接お互いが接触した状態である。これにより、溶鋼浸潤や溶鋼の受熱による収縮をおこすセラミックスプレートとベース部材間の無機接着剤などがないため、セラミックスプレートのズレ、あるいははがれが発生しなくなった。
【００２３】
セラミックスプレートがキャスタブルと接する側面には凹凸加工をし、ベース部材への固定力が強まり、さらに抜け落ち、はがれ、ズレなどの発生を防止した構造となる。
【００２４】
本発明に使用するキャスタブルは、通常の製銑、製鋼工程で使用されているー般のキャスタブルが使用でき、例えば、Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＣ−Ｃ材質、Ａｌ2Ｏ3−Ｃ材質、Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＣ材質、Ａｌ2Ｏ3−ＭｇＯ材質等が使用できる。
【００２５】
【実施例】
図１は本発明のサイド堰用耐火物を示し、図１−ａはサイド堰用耐火物の斜視図、図１−ｂはセラミックスプレートとベース部材との構造を示す縦断面図、図１−ｃはセラミックスプレートの他の実施例の断面図で、５６重量％ＢＮ−３１重量％ＡＩＮ−９重量％ＳｉＣ材質からなる複数のセラミックスプレート１０がＹ字型に突き合わせられ、セラミックスプレート１０と７２重量％Ａ１2０3−１４重量％ＳｉＣ−８％重量Ｃ質からなる不定形のベース部材９とが一体化した構造となっている。
【００２６】
図１−ｂの断面図にみられるように、セラミックスプレート１０と不定形のベース部材９は、目地がなく一体化している。また、図１−ｃの断面図にみられるように、セラミックスプレート１０のベース部材１１に埋没する部分に凸凹をつけることにより、ベース部材１１への固定力が強まり、さらに抜け落ち、はがれ、ズレなどの発生の防止ができる。ベース部材１１の側面にはヒーター孔１３が形成される。
【００２７】
図２は図１に示す本発明のサイド堰用耐火物を製造する不定形流し込み金枠の斜視図で、鋳込み金枠１４はセラミックスプレート１０を配置するＹ字型溝（凹部）１５が底にあり、側面にはヒーター孔形成金枠棒１６を保持するヒーター孔形成用金枠棒用孔１７が側面にある。
【００２８】
この鋳込み金枠１４を用いてセラミックスプレートと不定形のベース部材が一体化したサイド堰用耐火物を製作する。その手順は、不定形耐火物を流し込む前に突き合わせ面を１０Ｓに加工したセラミックスプレートを先にＹ字型溝（凹部）に配置し、ヒーター形成用金枠棒をヒーター孔形成用金枠棒孔にセットした後、ベース部材となる不定形耐火物を金枠に流し込み、養生後、型枠から外すことで、流し込んだ不定形耐火物の乾燥収縮によりベース部材と目地がなく固着された一体化品が形成される。さらに乾燥することで乾燥収縮は大きくなりより一層固着する。この一体化品のセラミックスプレートどうしの突き合わせは２００ミクロン以下となっている。セラミックスプレートはベース部材よりおよそ４ｍｍ突出させる。さらに、この場合はヒータ孔形成用棒で形成されるヒータ孔を有しているが、サイド堰の予熱方法が外部予熱の場合にはこのヒーター孔を形成する必要はない。
【００２９】
本実施例で製造されたサイド堰による鋳造は、６０分間以上の薄板連続鋳造が可能であった。
【００３０】
本発明は、上記の実施例に限定されるものでなくサイド堰用耐火物の構造、材料、製造条件は、冷却ドラム条件（端面の材質、寸法、形状など）、サイド堰条件（構造、寸法、形状、材料の組み合わせ、予熱条件等）、連続鋳造の条件（温度、速度、寸法等）等に応じて、本発明の請求項目の範囲内で適宜変更しえるものである。
【００３１】
【発明の効果】
本発明のセラミックスプレートと不定形ベース部材との構造により、セラミックスプレートとベース部材の目地損傷によるセラミックスプレートの欠け落ちなどの解消やバリ発生が解消され、さらに強固なセラミックスプレートとベース部材の固着力が発生する。そのため、従来技術では不可能であった長時間（６０分以上）薄板連続鋳造が可能となった。
【００３２】
また、従来品よりも安くかつよりリードタイムが早く提供することが可能となった。
【００３３】
さらに、セラミックスプレートのベース部材に埋没する部分に凸凹をつけることにより、ベース部材への固定力が強まり、さらに抜け落ち、はがれ、ズレなどの発生の防止ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のサイド堰用耐火物を示し、図１−ａはサイド堰用耐火物の外観図、図１−ｂはセラミックスプレートとベース部材との構造を示す縦断面図、図１−ｃはセラミックスプレートの他の実施例の断面図である。
【図２】  図１に示す本発明のサイド堰用耐火物を製造する不定形流し込み金枠の斜視図である。
【図３】  薄板連続鋳造装置の概略図である。
【図４】  従来のサイド堰を示し、図４−ａはサイド堰の平面図、図４−ｂはサイド堰の側面図である。
【図５】  従来のサイド堰を示し、図５−ａはサイド堰用耐火物の斜視図、図５−ｂはセラミックスプレートとベース部材との構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１，２  サイド堰
３，４  冷却ドラム
５  ノズル
６  溶鋼
７  サイド堰金枠
８  不定形耐火物
９  ベース部材
１０  セラミックスプレート
１１  側面の隙間
１２  底面の隙間
１３  ヒーター孔
１４  鋳込み金枠
１５  Ｙ字型溝（凹部）
１６  ヒーター孔形成金枠棒
１７  ヒーター孔形成用金枠棒用孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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