[发明专利]双辊式连铸侧浇口用陶瓷板材

说明书

技术领域

本发明涉及在其轴平行地且相互反方向旋转的一对冷却辊的周面上一面生成凝固壳一面连续铸造铸带的双辊式连续铸造装置中，用于构成从两侧夹持该冷却辊的浇口杯部的侧浇口的陶瓷板材。

背景技术

在双辊式连续铸造装置中，对于用于构成从两侧夹持冷却辊的浇口杯的侧浇口的材料，作为其基本特性要求它具有能够耐受约1600℃的钢水温度的耐热性，能够耐受大约400℃的温度差的耐热冲击性，热变形量小(热膨胀系数小)，与钢水的浸润性差(凝固物的剥离性能好)，以及，耐磨耗性能优异等(参见特开昭62-166054号)。

此外，在侧浇口中，由于冷却辊与钢水两者接触的部分(沿冷却辊的滑动面的钢水侧的部位)熔损，当连续铸造经历很长的时间时，其熔损程度变化，缩短侧浇口的寿命，所以在目前具有延长连续铸造时间的倾向的情况下，对于侧浇口，除上述基本特性之外，还要求优异的耐熔损性(参见特开平7-68354号公报)。

但是，不存在全部满足这些特性的陶瓷板材，在现有技术中，在所需特性成为必须的部位处粘贴满足所需特性的陶瓷材料，并以层叠的方式构成板(参见特开平3-207554号公报，特开平7-60411号公报等)。

这种板在连铸作业时间短时，作为侧浇口发挥优异的性能，但在连铸作业经历很长的时间时，其性能受到结构的制约，不适合于长时间的连铸作业。

作为陶瓷板材，氮化硼(BN)能够较好地满足上述所要求的特性(耐热性，耐热冲击性，热变形量小，钢水浸润性差等)，实际上，在浇铸过程中不产生裂纹，同时由于它具有柔软、在开始时容易与辊的端面融为一体、在侧浇口与辊的端面之间不容易产生间隙、不产生铁水渗入等优点，所以，尽管成本较高，仍然主要使用这种材料。

但是，另一方面，正是由于它柔软，所以具有在短时间内就被冷却辊磨损、不能耐受长时间连铸的缺点。

因此，为了补偿BN的缺点，开发了几种将其它陶瓷例如氮化硅(Si₃N₄)、氮化铝(AlN)配合到BN中、总体上具有作为侧浇口所要求的特性的陶瓷板材。

例如，在上述特开平7-60411号公报中公开了一种BN：30～50wt％，Si₃N₄：30～65wt％，AlN：5～15wt％构成的陶瓷板材。

这种板材，为改善BN的耐磨性，在BN中配合有耐磨损性优异、热膨胀小、可耐受长时间的浇铸、进而还具有廉价的特点的Si₃N₄ 30～65wt％，进而，在BN中还配合有耐热冲击性不是太好、但耐磨损性能优异的AlN 5～15wt％，作为其它特性，它具有适度的耐热冲击性、耐磨损性(耐磨损性优选地适当低于辊的耐磨损性)以及耐熔损性能，从而，作为侧浇口，可以充分发挥其良好的性能。

此外，在特开平7-68354号公报中公开了一种由BN：20～30wt％，Si₃N₄：55～77wt％，AlN：3～15wt％构成的陶瓷板材。这种板材含有AlN：3～15wt％，也具有优异的耐熔损性能。

但是，在不锈钢钢水的连续铸造中，当采用现有技术的陶瓷板材构成的侧浇口时，该钢水中的合金成分的化学作用造成的浸蚀与半凝固状态的钢水的机械浸蚀相结合，在与冷却辊及不锈钢钢水两者接触的部分相接触的侧浇口的熔损十分显著。这样，当侧浇口的熔损很显著时，不得不频繁地更换侧浇口，从而降低铸造装置的工作效率。

同时，用于不锈钢钢水连铸的侧浇口，由于长时间在冷却辊的两侧支承大量的含有多种合金成分的比重大的钢水，作为其特性，不仅要求它具有耐熔损性，而且就其基本特性来讲，也必须优于现有技术的陶瓷板材。

对发明的描述

本发明以上述要求被背景，其课题(目的)是提供一种即使在长时间连续铸造不锈钢钢水时，也可以连续使用且具有充分优异的特性的侧浇口用的陶瓷板材。

作为不锈钢钢水的连续铸造用侧浇口用的陶瓷板材，如上面所述，除耐熔损性之外，还必须具有优异的基本特性。

特别是，侧浇口在与冷却辊接触的部分被冷却会导致生铁块的生成、附着，损及连铸的稳定作业。

因此，在本发明中，从陶瓷板材的热传导性出发，将其作为确保优异的基本特性的一个指标。

此外，在现有技术中，作为基本特性之一，可以举出与钢水的浸润性差，但对这种浸润性差的程度，却没有具体地用任何指标进行评价，也未对陶瓷板材进行具体的规定。