ZrO_2-CにおけるZrCの生成および溶鋼浸透に及ぼす影響

摘要

CaO安定化ZrO_2-CおよびMgO安定化ZrO_2-Cと溶鋼の反応実験（Ar雰囲気，1560℃×60分）を行った。 CaO安定化ZrO_2-Cで作製したルツボの場合は，溶鋼がルツボ側面から内部へ2～3mm浸透し，またそのZrO_2粒の周囲にZrC層が生成した。MgO安定化ZrO_2-Cを用いたルツボの場合は，溶鋼の浸透およびZrCの生成は認められなかった。 一方，多孔質ZrO_2および多孔質ZrCと溶鋼の濡れ性を調べた。 溶鋼のZrO_2との濡れ性が悪かったが，ZrCとのそれが良く，そのためZrC基板には溶鋼が浸透した。 この結果から，CaO安定化ZrO_2-Cルツボに生成したZrCは溶鋼の浸透を引き起こしたことが考えられる。 熱力学計算は，1560℃でCO分圧が0.035MPa以下ではZrO_2と炭素の反応でZrCが生成すること，MgO安定化ZrO_2-Cの場合はMgOと炭素の反応が起こるためZrCが生成し難いことを示した。 MgO安定化ZrO_2-Cを用いたノズルを実際の連続鋳造条件でテストし，それはCaO安定化ZrO_2-Cより高耐食性を示した。