JP2004001057A - Dipping nozzle for continuous casting of thin slab - Google Patents

Dipping nozzle for continuous casting of thin slab Download PDF

Info

Publication number
JP2004001057A
JP2004001057A JP2002183037A JP2002183037A JP2004001057A JP 2004001057 A JP2004001057 A JP 2004001057A JP 2002183037 A JP2002183037 A JP 2002183037A JP 2002183037 A JP2002183037 A JP 2002183037A JP 2004001057 A JP2004001057 A JP 2004001057A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
molten metal
nozzle
flow path
thin slab
cross
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.)
Granted
Application number
JP2002183037A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4079415B2 (en
Inventor
Hiroshi Otsuka
大塚　　博
Nobuhiro Hasebe
長谷部　悦弘
Koji Enomoto
榎本　浩二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Coorstek KK
Original Assignee
Toshiba Ceramics Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Ceramics Co Ltd filed Critical Toshiba Ceramics Co Ltd
Priority to JP2002183037A priority Critical patent/JP4079415B2/en
Priority to KR10-2003-0026405A priority patent/KR20030084779A/en
Priority to US10/422,975 priority patent/US20030201587A1/en
Priority to CN03122417A priority patent/CN1453085A/en
Publication of JP2004001057A publication Critical patent/JP2004001057A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4079415B2 publication Critical patent/JP4079415B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/50—Pouring-nozzles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dipping nozzle for continuous casting of a thin slab for preventing drift or level fluctuation of a molten metal in the nozzle or a mold even when the nozzle is used for a long time, and stably feeding the thin cast slab of high quality by suppressing metal deposition on the nozzle or damage of the nozzle. <P>SOLUTION: This dipping nozzle comprises a molten metal inlet 2 on an upper end thereof, a tubular molten metal flow passage 3 extending downward from the molten metal inlet 2, and a molten metal discharge hole 4 in a lower end thereof, and the molten metal flow passage 3 comprises a cylindrical upper portion 3a, an intermediate portion 3b which is changed from a cylindrical shape to a flat shape, and a flat and straight-tubular lower portion 3c. The cross-sectional area of the flat and straight-tubular lower portion 3c of the molten metal flow passage is set to be 95-105% of the cross-sectional area of the cylindrical upper portion 3a. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄スラブ連続鋳造用浸漬ノズルに関し、より詳細には、薄スラブ鋳片の連続鋳造に好適な扁平状の薄スラブ連続鋳造用浸漬ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、連続鋳造の後工程の省力化を目指して、スラブ鋳片は薄肉化される傾向にある。例えば、厚さ１００ｍｍ以下、幅１０００ｍｍ以上の薄肉幅広状のスラブ鋳片の連続鋳造が一般的に行われるようになってきた。それに伴って、モールドおよび浸漬ノズルを扁平形状にする必要が生じている。
【０００３】
しかしながら、扁平状のノズルおよびモールドを用いて、薄スラブ鋳片を連続鋳造する場合、従来の単純な直方形のモールドの使用においては起こり得なかった問題が種々生じていた。
例えば、モールドとノズルとの間隔が狭く、長時間の連続鋳造を行った場合、ノズル外壁部に成長したスラグ等の付着物が凝固シェルに接触、溶着し、この凝固シェルによって、扁平状のノズルの先端部が損傷を受け、また、この凝固シェルが破れてブレークアウトを誘発する危険性があった。
【０００４】
また、浸漬ノズルの扁平な流路には溶融金属を充満させにくく、特に、溶融金属流入口の断面積が扁平状部分の流路の断面積よりも大きい場合、偏流、乱流、脈流等の不安定な溶融金属流が発生しやすくなり、その結果、湯面変動や鋳片へのモールドパウダーの巻き込みが生じやすかった。
さらに、扁平で狭小な溶融金属流路で偏流が発生すると、溶融金属の流速が速い部分では、ノズル内壁の局部溶損が、また、流速が遅い部分では、アルミナ等の非金属介在物の付着による詰まりが発生しやすくなるという課題も生じていた。
【０００５】
一方、扁平状の浸漬ノズルにおいて、溶融金属流入口の断面積が扁平状の流路の断面積よりも小さい場合は、溶融金属の吐出流の流速が大きくなり、このため、湯面変動が生じやすくなり、また、ノズル下部における局部溶損が生じやすくなるという不都合があった。
【０００６】
上記のような扁平状のノズルによる偏流の発生等に伴う不都合を解消するため、これまでにも、溶融金属流路の形状を改善した種々の扁平状のノズルが提案されている。
例えば、特開平１１−４７８９７号公報には、溶融金属流路の中間部において適度な角度で末広がり状に形成され、下部が扁平状の連続鋳造用浸漬ノズルが開示されている。
【０００７】
しかしながら、上記の末広がり状のノズルにおいては、ノズル内の溶融金属流路全体における充満流が得られにくく、偏流を生じやすくなり、モールドパウダーの巻き込みによる鋳片の品質劣化を招いたり、ノズル内壁面の局部溶損が生じやすいという課題を有していた。
【０００８】
また、他の従来の扁平状のノズルとして、例えば、図５に示すようなものがある。図５（ａ）は、短辺側方向から見た縦断面図、（ｂ）は、長辺方向から見た縦断面図である。図５に示した従来の扁平状のノズルは、溶融金属流路２３の上部２３ａは円筒状に形成され、中間部２３ｂにおいて、長辺側が先太のテーパ状、短辺側が先細のテーパ状に形成され、下部２３ｃは、扁平状に形成され、その短辺両側壁に、溶融金属吐出孔２４が形成されている。
【０００９】
このように、上記図５に示した扁平状のノズルは、扁平で狭小な溶融金属流路２３での溶融金属（地金）の凝固、付着を抑制するために、溶融金属流が２方向に吐出されるように溶融金属吐出孔２４が形成されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば、ノズルが接続されるタンディシュが、ストッパーヘッドにより流量制御されている場合、鋳込み開始時の精密な流量制御は困難であるため、上記２方向の溶融金属吐出孔２４が形成された扁平状のノズルでは、鋳込み開始時における溶融金属吐出孔２４からの溶融金属流速が比較的大きくなる傾向にあった。
【００１１】
また、上記２方向の溶融金属吐出孔２４は、モールド側壁に溶融金属流が当たるように構成されているため、鋳込み稼動の初期において、スプラッシュが多く発生しやすかった。このスプラッシュがモールド上方で凝固すると、鋳片を引き抜き始めたときに、この凝固片が異物として残留し、当該箇所からモールド内の凝固シェルが破れ、ブレークアウトを誘発する危険性があった。
【００１２】
本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、長時間使用においても、ノズルおよびモールド内での溶融金属の偏流や湯面変動を防止し、かつ、ノズルの地金付着および損傷等が抑制されることにより、高品質の薄スラブ鋳片を安定的に供給することができる薄スラブ連続鋳造用浸漬ノズルを提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る薄スラブ連続鋳造用浸漬ノズルは、上端の溶融金属流入口と、前記溶融金属流入口から下方に延びる管状の溶融金属流路と、下端に溶融金属吐出孔とを備え、かつ、前記溶融金属流路が円筒状の上部、円筒状から扁平状に変形する中間部、扁平直管状の下部により構成された薄スラブ連続鋳造用浸漬ノズルにおいて、前記溶融金属流路の下部の扁平直管状部分の断面積は、上部の円筒状部分の断面積の９５％以上１０５％以下であることを特徴とする。
このように、溶融金属の流入口付近と吐出孔付近の溶融金属流路の断面積をほぼ等しくすることにより、モールド内での溶融金属の湯面変動を防止し、また、偏流に伴うモールドパウダーの巻き込みによる鋳片の品質劣化を防止することができる。
【００１４】
また、本発明に係る他の態様の薄スラブ連続鋳造用浸漬ノズルは、上端の溶融金属流入口と、前記溶融金属流入口から下方に延びる管状の溶融金属流路と、下端に溶融金属吐出孔とを備え、かつ、前記溶融金属流路が円筒状の上部、円筒状から扁平状に変形する中間部、扁平直管状の下部により構成された薄スラブ連続鋳造用浸漬ノズルにおいて、前記溶融金属流路の中間部は、長辺側が先太のテーパ状、短辺側が先細のテーパ状に形成され、かつ、長辺側のテーパと短辺側のテーパの始点および終点の高さ位置が異なるように構成され、前記ノズル底壁には、底面中央部に逃げ孔が形成され、該逃げ孔の開孔面積は、前記溶融金属流路の下部の直管状部分の断面積の２０％以上４０％以下であることを特徴とする。
上記逃げ孔を形成することにより、鋳込み稼動初期の側方流を抑制し、流速の大きい初期の溶融金属流がモールド側壁に当たることによるスプラッシュの発生を防止することができる。
また、上記構成により、モールド内の凝固シェルとノズル下端との接触防止を図ることができ、かつ、偏流等の不安定な溶融金属流が抑制されるため、長時間安定して、高品質の薄スラブ鋳片を得ることができる。
【００１５】
前記ノズルにおいても、上記と同様に、前記溶融金属流路の下部の扁平直管状部分の断面積は、上部の円筒状部分の断面積の９５％以上１０５％以下であるが好ましい。
【００１６】
また、上記の本発明に係るノズルは、少なくとも溶融金属に浸漬される部分が、ガラス質シリカを含まない耐火材により構成されていることが好ましい。
これにより、ノズルへの溶融金属の付着防止、ノズルの溶損防止および逃げ孔付近の強度の向上を図ることができるため、該ノズルの底壁に逃げ孔を形成しても強度を保持して、長時間安定的に使用することができる。
【００１７】
さらにまた、前記溶融金属流路の中間部は、長辺側のテーパと短辺側のテーパの終点の高さ位置の差が１０ｍｍ以上であることが好ましい。
上記のように、長辺側と短辺側とでテーパがずれて形成される際、その終点の高さ位置は、１０ｍｍ以上の差異を有することにより、該テーパ終点への熱応力の集中によるノズルの亀裂、破損等を有効に回避することができる。
【００１８】
また、前記溶融金属吐出孔は、ノズル下端側壁の短辺側から平面状の底壁の側部にわたって形成され、前記溶融金属吐出孔を形成するノズル下端側壁が水平面に対してなす角度α、および、前記溶融金属吐出孔を形成する前記底壁の側部がその水平面となす角度βは、０°≦α≦６０°、３０°≦β≦８０°であることが好ましい。
このように、溶融金属吐出孔を、ノズル下端側壁の短辺側から底壁にわたって、上記範囲の角度でＬ字形に形成することにより、溶融金属流の方向が適当に制御され、モールド内での溶融金属の偏流を防止することができる。
また、上記溶融金属吐出孔により、モールド内の湯面変動、湯面上のモールドパウダーの薄スラブ鋳片内への混入等を回避することができ、また、溶融金属中の非金属介在物を浮上させ、除去し、鋳片の品質の向上を図ることができる。
【００１９】
さらに、前記溶融金属吐出孔は、ノズル底壁における長辺方向の切欠き長さが、短辺側の側壁の肉厚の７５％以上２００％以下であることが好ましい。
溶融金属吐出孔をこのように構成することにより、モールド内での溶融金属の側方流および下方流を適当な状態に調整し、偏流を抑制することができ、かつ、十分な溶融金属流量および流速を得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて、より詳細に説明する。
図１は、本発明に係る薄スラブ連続鋳造用浸漬ノズルの一例を示す概略縦断面図であり、（ａ）は短辺側、（ｂ）は長辺側をそれぞれ示すものである。
図１（ａ）、（ｂ）に示したように、本発明に係るノズル１は、上端の溶融金属流入口２と、前記溶融金属流入口２から下方に延びる管状の溶融金属流路３と、下端に溶融金属吐出孔４とを備えており、前記溶融金属流路３の上部３ａは円筒状、下部３ｃは扁平直管状に形成されている。また、前記溶融金属流路３の中間部３ｂは、長辺側が先太のテーパ状、短辺側が先細のテーパ状に形成されている。
ここで、扁平直管状とは、各高さのノズルの断片形状において、長辺側および短辺側の幅がそれぞれ実質的に変わらない扁平断面形状であることを意味する。そして、前記扁平直管状部分の断面においては、短辺側と長辺側との内径の比は、短辺側：長辺側＝１：２〜１：１０であることが好ましい。
また、扁平直管状部分においては、角部は、内壁および外壁ともに曲面状に面取りされていることが好ましく、より好ましくは、短辺側が半円状に形成される。
【００２１】
上記のように、下部３ｃは扁平状であるが、末広がり状でなく、直管状に形成されていることにより、使用時の偏った熱応力を受けにくく、亀裂、破損等を防止することができる。
また、下部３ｃが直管状であることは、乱流、脈流、偏流等の不安定な溶融金属流が抑制され、モールド内の凝固シェルとノズル下端との接触によるブレークアウトを阻止する上でも有効である。
【００２２】
図２は、図１に示したノズルの溶融金属流方向に対する拡大断面図であり、（ａ）は上部３ａの円筒状部分の断面、（ｂ）は下部３ｃの扁平直管状部分の断面を示すものである。
図２（ａ）、（ｂ）に示したように、本発明に係るノズルの溶融金属流路の断面は上部３ａにおいては、円形状であり、下部３ｃにおいては、扁平のほぼ矩形状であり、短辺側は曲面状に形成されている。
そして、本発明においては、この溶融金属流路の下部３ｃの扁平直管状部分における断面積Ｓ３ｃが、上部３ａの円筒状部分の断面おける断面積Ｓ３ａの９５％以上１０５％以下であること、より好ましくは、Ｓ３ａとＳ３ｃは等しくなるように形成される。
【００２３】
溶融金属流路の下部３ｃの扁平直管状部分における断面積Ｓ３ｃが、上部３ａの円筒状部分の断面おける断面積Ｓ３ａの９５％未満である場合、ノズルの吐出孔からの溶融金属の吐出流の流速が大きくなるため、モールド内における湯面変動を生じやすくなる。
一方、溶融金属流路の下部３ｃの扁平直管状部分における断面積Ｓ３ｃが、上部３ａの円筒状部分の断面おける断面積Ｓ３ａの１０５％を超える場合、ノズル内の溶融金属流路全体における充満流が得られにくく、偏流を生じやすくなり、モールドパウダーの巻き込みにより、得られる鋳片の品質の劣化を招きやすい。
したがって、Ｓ３ａ＝Ｓ３ｃとして、溶融金属の流入口付近と吐出孔付近の溶融金属流路の断面積を等しくすることが最も好ましく、これにより、モールド内における溶融金属の湯面変動を防止し、また、偏流に伴うモールドパウダーの巻き込みによる鋳片の品質劣化を防止することができる。
【００２４】
また、図１に示したノズルにおいては、ノズル底壁の底面中央部に逃げ孔６が形成されている。
例えば、ノズルが接続されるタンディシュが、ストッパーヘッドにより流量制御されている場合、ノズルの扁平状の溶鋼金属流路３ｃが直管状であるため、鋳込み開始時の溶融金属流速が比較的大きくなりやすい。
また、溶融金属吐出孔４は、モールド側壁に溶融金属流が当たるように構成されているため、鋳込み稼動の初期において、スプラッシュが多く発生しやすい。このスプラッシュがモールド上方で凝固すると、鋳片を引き抜き始めたときに、この凝固片が異物として残留し、当該箇所からモールド内の凝固シェルが破れ、ブレークアウトを誘発する可能性がある。
したがって、上記のような扁平直管状の溶融金属流路が下部３ｃに形成され、かつ、上記逃げ孔６が設けられることにより、鋳込み稼動初期において、吐出される溶融金属流の一部を該逃げ孔６に誘導し、側方流を抑制することができ、流速の大きい初期の溶融金属流がモールド側壁に当たることによるスプラッシュの発生を防止することができる。
【００２５】
前記逃げ孔６の開孔面積は、不安定な溶融金属流の発生を引き起こさないようにする観点から、溶融金属流路の下部３ｃの直管状部分の断面積の２０％以上４０％以下であることが好ましい。より好ましくは、２５％以上３５％以下である。
前記逃げ孔６の開孔面積の割合が２０％未満である場合、該逃げ孔６からは、溶融金属はほとんど流出せず、上記のような逃げ孔としての役割を果たすことは困難である。
一方、開孔面積が４０％を超える場合、ノズル底壁の強度の低下をきたすこととなる。
なお、前記逃げ孔６の断面形状は、強度の観点から、角を有しない形状、例えば、円形、楕円形等であることが好ましい。
【００２６】
また、前記溶融金属流路３の中間部３ｂにおいては、長辺側のテーパの始点Ｂと短辺側のテーパの始点Ｂ’および長辺側のテーパの終点Ｃと短辺側のテーパの終点Ｃ’の高さ位置がそれぞれ異なるように形成されている。
本発明に係るノズルにおいては、長辺側のテーパの始点Ｂと短辺側のテーパの始点Ｂ’、および、長辺側のテーパの終点Ｃと短辺側のテーパの終点Ｃ’が、それぞれ互いに異なる高さに位置することにより、使用時にこれらの箇所への熱応力の集中が抑制され、それに起因する亀裂、折損等のノズルの損傷を回避することができる。
【００２７】
上記した長辺側のテーパの終点Ｃと短辺側のテーパの終点Ｃ’の高さ位置は、上記熱応力の集中を有効に回避する観点から、その差が１０ｍｍ以上であることが好ましい。
なお、長辺側のテーパの終点Ｃと短辺側のテーパの終点Ｃ’の高さ位置の上下関係は問わない。
【００２８】
また、上記ノズルにおいては、少なくとも溶融金属に浸漬される部分５が、ガラス質シリカを含まない耐火材により構成されることが好ましい。
ノズルの溶融金属に浸漬される部分５には、従来、耐スポーリング性を向上させる目的で、ガラス質シリカを含む耐火材が使用されていた。
しかしながら、ガラス質シリカは、還元雰囲気下では１４００℃程度で消失してしまうことが知られており、１５００℃以上の高温でのノズルの使用中に消失して、ガラス質シリカを含有していた耐火材のポーラス化を招きやすい。このため、生じた気孔に溶融金属が浸潤することにより、地金が付着しやすくなる、また、ノズルの溶損により強度が低下するという課題を有していた。
また、ガラス質シリカを含む耐火材を使用したノズルの底壁に逃げ孔を形成して長時間使用した場合、溶融金属の付着により、該逃げ孔が閉塞したり、溶損により強度が低下し、逃げ孔付近が破損しやすいものであった。
したがって、シリカ成分のポーラス化による溶融金属の付着を防止する観点から、溶融金属に浸漬される部分５を構成する耐火材には、ガラス質シリカを含まないものを用いることが好ましい。
【００２９】
上記ガラス質シリカを含まない耐火材であって、本発明に係るノズルに好適に用いることができるものとしては、例えば、アルミナ−黒鉛材、ジルコニア−黒鉛材、マグネシア−黒鉛材等を挙げることができる。
【００３０】
また、前記耐火材は、ガラス質シリカを含まないものであるが、結晶質シリカ化合物は、５％以下程度含まれていても、逃げ孔の閉塞や逃げ孔付近の破損等を招くことはないため差し支えない。具体的には、例えば、パイロフィライト（Ａｌ２Ｏ３・４ＳｉＯ２・Ｈ２Ｏ）を主成分とするロウ石、カオリナイト（Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２・２Ｈ２Ｏ）を主成分とする蛙目粘土等が、溶融金属に浸漬される部分５を構成する耐火材原料として用いることができる。
【００３１】
上記のようなガラス質シリカを含まない耐火材を用いることにより、ノズルへの溶融金属の付着防止、ノズルの溶損防止および逃げ孔付近の強度の向上を図ることができ、長時間使用した場合であっても、逃げ孔の閉塞や逃げ孔付近の破損がなく、安定的に使用することができる。
さらに、従来よりも逃げ孔の開孔面積を大きくすることも可能である。
なお、上記材質は、溶融金属に浸漬される部分５以外の部分を構成する耐火材にも適用してもよい。
【００３２】
また、前記溶融金属吐出孔４は、ノズル下端側壁の短辺側から平面状の底壁の側部にわたって形成され、前記溶融金属吐出孔を形成するノズル下端側壁が水平面に対してなす角度α、および、前記溶融金属吐出孔を形成する前記底壁の側部がその水平面となす角度βは、０°≦α≦６０°、３０°≦β≦８０°であることが好ましい。
このように、溶融金属吐出孔４が、ストレートでなく、ノズル下端側壁の短辺側から底壁にわたってＬ字形に形成されることにより、ほぼ水平方向の溶融金属吐出流を得ることができる。そして、溶融金属流をモールド側壁に当てて、上昇流を発生させることにより、溶融金属中の非金属介在物を浮上させ、除去し、鋳片の品質を向上させることができる。
また、モールド内での溶融金属の偏流を防止することができ、鋳片の品質低下を招く要因となる湯面変動、湯面上のモールドパウダーの薄スラブ鋳片内への混入等を回避することができる。
【００３３】
さらに、前記Ｌ字型の吐出孔４は、形成するノズル下端側壁を先細勾配にし、その水平面に対してなす角度αが０°≦α≦６０°、かつ、吐出孔を形成する前記底壁を末広勾配にし、その水平面に対してなす角度βが３０°≦β≦８０°となるように形成することにより、溶融金属流の方向を適当に制御することができる。
【００３４】
図３に、図１に示すノズルのＡ部分の拡大図を示す。図３に示したように、前記溶融金属吐出孔４は、ノズル底壁における長辺方向の切欠きＴが、短辺側の側壁の肉厚ｔの７５％以上２００％以下の長さ、すなわち、７５％≦Ｔ／ｔ≦２００％で形成されることが好ましい。
上記角度βが３０°未満である場合、Ｔ／ｔを７５％未満とすると、溶融金属の下方流が少なく、側方流が多いため、モールド内の特にノズルの下方において、溶融金属の偏流を生じやすくなる。
一方、上記角度βが８０°以上である場合は、Ｔ／ｔが２００％を超えるようにすると、溶融金属の側方流が少なく、湯面のノズル近傍で溶融金属が凝固しやすくなる。
【００３５】
図４に、図１に示すようなノズルの使用態様および溶融金属流のパターンを示す。図４に示したように、本発明に係る薄スラブ連続鋳造用浸漬ノズル１は、タンディシュ１１の底部に取り付けられ、前記ノズル１上端の溶融金属流入口２には、前記タンディッシュ１１からの溶融金属の流量を制御するストッパーヘッド１２が設けられている。また、前記ノズルの下部は、薄スラブ用モールド１４内へ配置される。
上記のような装置構成で、ストッパーヘッド１２を上昇させることにより、溶融金属１９は、タンディッシュ１１からノズル１内の溶融金属流路３を通って、モールド１４に注入される。
前記薄スラブ用モールド１４は、通常、長辺が９０００ｍｍ以上、短辺は１５０ｍｍ以下の扁平状である。ノズル１のモールド１４内に浸漬される部分は、この扁平状のモールド１４のサイズに応じた形状に形成される。
【００３６】
そして、ノズルの溶融金属吐出孔から吐出される溶融金属は、図４に示したように、モールド内において、側方流Ｆ１および下方流Ｆ２をバランスよく生じる。
また、ノズル１の底壁の逃げ孔６により、鋳込み稼動初期における側方流Ｆ１によるスプラッシュの発生が防止される。
【００３７】
前記側方流Ｆ１は、モールド１４側壁に向かって、ほぼ水平方向に流れ、モールド１４側壁に当接した後は、上昇流となる。この上昇流により、溶融金属中の介在物を浮上させて、モールドパウダー中に溶融させて除去することができるため、鋳造金属の欠陥の低減化を図ることができる。
【００３８】
一方、前記下方流Ｆ２は、斜め下方に流れ、モールド１４側壁に当接した後は、該モールド１４側壁に沿って、緩やかな下降流となる。
このように、上記ノズルを用いることにより、溶融金属吐出孔４から吐出される溶融金属が、モールド１４内において、偏流等の不安定な溶融金属流を発生することを防止することができる。
【００３９】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づきさらに具体的に説明するが、本発明は下記の実施例により制限されるものではない。
［実施例１］
図１に示すような薄スラブ連続鋳造用浸漬ノズルおよび９００ｍｍ×８０ｍｍの薄スラブ用モールドを用いて、２１００ｔの溶鋼の連続鋳造試験を行った。
この浸漬ノズルは、溶鋼に浸漬される部分５をアルミナ−黒鉛材により構成し、かつ、中間部３ｂにおける長辺側のテーパの終点Ｃが、短辺側のテーパの終点Ｃ’よりも５０ｍｍ下方に位置し、また、α＝４５°、β＝６０°、Ｔ／ｔ＝１５０％、逃げ孔の開孔面積はノズル下部３ｃの直管状部分の断面積の３０％となるように形成した。
また、この浸漬ノズルにおいては、溶融金属流路の下部３ｃの扁平直管状部分における断面積Ｓ３ｃは、上部３ａの円筒状部分の断面おける断面積Ｓ３ａと等しい、すなわち、Ｓ３ａ＝Ｓ３ｃである。
上記試験結果を表１に示す。
【００４０】
［比較例１］
図５に示すようなノズル底壁に逃げ孔が形成されていない従来の薄スラブ連続鋳造用浸漬ノズルを用いて、それ以外については、実施例１と同様にして、連続鋳造試験を行った。
この試験結果を表１に示す。
【００４１】
［比較例２］
溶鋼に浸漬される部分がシリカを２２重量％含むアルミナ−黒鉛質として、それ以外については、実施例１と同様に構成された浸漬ノズルを用いて、実施例１と同様に連続鋳造試験を行った。
この試験結果を表１に示す。
【００４２】
［比較例３］
中間部３ｂにおける長辺側のテーパの終点Ｃと短辺側のテーパの終点Ｃ’とを同じ高さ位置とし、それ以外については、実施例１と同様に構成された浸漬ノズルを用いて、実施例１と同様に連続鋳造試験を行ったところ、鋳込み開始から１００分で上記テーパ終点Ｃ、Ｃ’の部分で亀裂が発生したため、鋳造を中止した。
【００４３】
【表１】

Figure 2004001057
【００４４】
表１に示したように、逃げ孔を形成したノズル（実施例１）においては、スプラッシュによるブレークアウトの発生が見られなかったのに対して、従来の２方向のみの吐出孔が形成されたノズル（比較例１）においては、スプラッシュによるブレークアウトが２０本に１本発生した。
また、実施例１においては、溶鋼に浸漬される部分にシリカを含む場合（比較例１）に比べて、下部外周における地金の付着が抑制され、長時間安定して使用可能であることが認められた。
特に、実施例１においては、付着物の低減により、長時間使用の末期での湯面変動が少なく、モールド表面に存在するモールドパウダーの溶融層の均一化が図られ、スラグベアの生成が完全に抑制されることが認められた。
【００４５】
［比較例４］
溶融金属流路の下部３ｃの扁平直管状部分における断面積Ｓ３ｃを、上部３ａの円筒状部分の断面おける断面積Ｓ３ａの９０％とし、それ以外については、実施例１と同様に構成された浸漬ノズルを用いて、実施例１と同様にして、連続鋳造試験を行った。
この試験においては、モールドにおける湯面変動および鋳片におけるモールドパウダーの巻き込み欠陥について評価を行った。
これらの結果を、実施例１と併せて、表２に示す。
【００４６】
［比較例５］
溶融金属流路の下部３ｃの扁平直管状部分における断面積Ｓ３ｃを、上部３ａの円筒状部分の断面おける断面積Ｓ３ａの１１０％とし、それ以外については、実施例１と同様に構成された浸漬ノズルを用いて、実施例１と同様にして、連続鋳造試験を行った。
この試験においては、モールドにおける湯面変動および鋳片におけるモールドパウダーの巻き込み欠陥について評価を行った。
これらの結果を、表２に示す。
【００４７】
【表２】
Figure 2004001057
【００４８】
表２に示したように、Ｓ３ｃがＳ３ａの９５％未満である場合（比較例４）には、モールドパウダーの巻き込み欠陥は少ないものの、モールドでの湯面変動が大きく、一方、Ｓ３ｃがＳ３ａの１０５％を超える場合（比較例５）には、モールドでの湯面変動は小さいものの、モールドパウダーの巻き込み欠陥が多く見られ、いずれのノズルにおいても、鋳片の品質上、好ましい結果は得られなかった。
これに対して、Ｓ３ｃがＳ３ａの９５％以上１０５％以下である場合（実施例１）には、モールドでの湯面変動がなく、また、モールドパウダーの巻き込み欠陥も認められず、このような本発明に係るノズルは、高品質の鋳片を得る上で、有効であることが認められた。
【００４９】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明に係る薄スラブ連続鋳造用浸漬ノズルは、長時間使用においても、ノズルおよびモールド内での溶融金属の偏流や湯面変動を防止し、かつ、ノズルの地金付着および損傷等を抑制することができる。
したがって、本発明に係る薄スラブ連続鋳造用浸漬ノズルを用いることにより、長時間連続して、高品質の薄スラブ鋳片を安定的に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る薄スラブ連続鋳造用浸漬ノズルの概略縦断面図であり、（ａ）は短辺側、（ｂ）は長辺側を示す断面図である。
【図２】図１に示すノズルの溶融金属流方向に対する拡大断面図であり、（ａ）は上部３ａにおける断面を示したものであり、（ｂ）は下部３ｃにおける断面を示したである。
【図３】図１のＡ部分の拡大図である。
【図４】図１に示すノズルの使用態様および溶融金属の流動状態を表した模式図である。
【図５】従来の薄スラブ連続鋳造用浸漬ノズルの一例を示す概略縦断面図であり、（ａ）は短辺側、（ｂ）は長辺側を示したものである。
【符号の説明】
１　　　　　　浸漬ノズル
２　　　　　　溶融金属流入口
３、２３　　　溶融金属流路
３ａ、２３ａ　上部
３ｂ、２３ｂ　中間部
３ｃ、２３ｃ　下部
４　　　　　　溶融金属吐出孔
５　　　　　　浸漬部分
６　　　　　　逃げ孔
Ｂ　　　　　　長辺側のテーパの始点
Ｂ’　　　　　短辺側のテーパの始点
Ｃ、　　　　　長辺側のテーパの終点
Ｃ’　　　　　短辺側のテーパの終点
Ｔ　　　　　　長辺方向の切欠き長さ
ｔ　　　　　　短辺側の側壁の肉厚
１１　　　　　タンディッシュ
１２　　　　　ストッパーヘッド
１３　　　　　溶融金属（溶鋼）
１４　　　　　モールド
Ｆ１　　　　　側方流
Ｆ２　　　　　下方流[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an immersion nozzle for continuous thin slab casting, and more particularly to a flat thin slab continuous casting immersion nozzle suitable for continuous casting of thin slab slabs.
[0002]
[Prior art]
In recent years, slab slabs have tended to be thinner in order to save labor in the post-process of continuous casting. For example, continuous casting of a thin and wide slab slab having a thickness of 100 mm or less and a width of 1000 mm or more has been generally performed. Accordingly, it is necessary to make the mold and the immersion nozzle flat.
[0003]
However, when continuously casting thin slab slabs using a flat nozzle and a mold, there have been various problems that could not occur with the use of a conventional simple rectangular mold.
For example, when the interval between the mold and the nozzle is narrow and continuous casting is performed for a long time, the deposits such as slag grown on the outer wall of the nozzle come into contact with and weld to the solidified shell, and the flattened nozzle is formed by the solidified shell. The tip was damaged and there was a risk that the solidified shell would break and trigger a breakout.
[0004]
In addition, it is difficult to fill the flat flow path of the immersion nozzle with molten metal, and particularly when the cross-sectional area of the molten metal inflow port is larger than the cross-sectional area of the flow path of the flat portion, drift, turbulence, pulsation, etc. As a result, an unstable molten metal flow easily occurs, and as a result, fluctuations in the molten metal surface and entrapment of mold powder in the slab are likely to occur.
Furthermore, if a drift occurs in the flat and narrow molten metal flow path, local melting of the inner wall of the nozzle will occur in portions where the flow speed of the molten metal is high, and non-metallic inclusions such as alumina will adhere in portions where the flow speed is low. There has also been a problem that clogging is likely to occur.
[0005]
On the other hand, in the flat immersion nozzle, when the cross-sectional area of the molten metal inflow port is smaller than the cross-sectional area of the flat flow path, the flow velocity of the discharge flow of the molten metal becomes large, and therefore, the molten metal level varies. In addition, there is an inconvenience that local erosion easily occurs at the lower portion of the nozzle.
[0006]
Various flat nozzles with improved shapes of molten metal flow paths have been proposed in order to eliminate the inconvenience associated with the occurrence of drift due to the flat nozzle as described above.
For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 11-47897 discloses a continuous casting immersion nozzle which is formed in an intermediate portion of a molten metal flow path at an appropriate angle so as to be divergent and has a flat lower portion.
[0007]
However, in the above-mentioned divergent nozzle, it is difficult to obtain a full flow in the entire molten metal flow path in the nozzle, and it is easy to cause drift, which leads to deterioration of the quality of the slab due to entrainment of the mold powder and the inner wall surface of the nozzle. Has a problem that local melting is likely to occur.
[0008]
As another conventional flat nozzle, for example, there is one shown in FIG. FIG. 5A is a longitudinal sectional view as viewed from the short side direction, and FIG. 5B is a longitudinal sectional view as viewed from the long side direction. In the conventional flat nozzle shown in FIG. 5, the upper part 23a of the molten metal flow path 23 is formed in a cylindrical shape, and in the intermediate part 23b, the long side is tapered with a thick side and the short side is tapered with a tapered side. The lower portion 23c is formed in a flat shape, and a molten metal discharge hole 24 is formed on both short side walls.
[0009]
As described above, the flat nozzle shown in FIG. 5 is configured such that the molten metal flows in two directions in order to suppress the solidification and adhesion of the molten metal (metal) in the flat and narrow molten metal flow path 23. A molten metal discharge hole 24 is formed so as to be discharged.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, for example, when the flow rate of the tundish to which the nozzle is connected is controlled by the stopper head, it is difficult to precisely control the flow rate at the time of starting the casting. In the case of the nozzle having the shape, the flow velocity of the molten metal from the molten metal discharge hole 24 at the start of the casting tends to be relatively large.
[0011]
In addition, since the molten metal discharge holes 24 in the two directions are configured so that the molten metal flow hits the mold side wall, a large amount of splash is likely to be generated in the initial stage of the casting operation. When the splash solidifies above the mold, there is a risk that when the cast slab begins to be pulled out, the solidified shard remains as a foreign substance, and the solidified shell in the mold is broken from that location, causing a breakout.
[0012]
The present invention has been made in order to solve the above technical problem, and prevents drift of molten metal and fluctuation of molten metal level in a nozzle and a mold even during long-time use, and prevents metal from sticking to a nozzle. An object of the present invention is to provide a thin slab continuous casting immersion nozzle capable of stably supplying a high-quality thin slab slab by suppressing damage and the like.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The thin slab continuous casting immersion nozzle according to the present invention is provided with a molten metal inlet at the upper end, a tubular molten metal flow path extending downward from the molten metal inlet, and a molten metal discharge hole at the lower end, and In the immersion nozzle for thin slab continuous casting, in which the molten metal flow path is constituted by a cylindrical upper part, an intermediate part deforming from a cylindrical shape to a flat shape, and a flat, tubular lower part, the lower part of the molten metal flow path is flattened. The cross-sectional area of the tubular portion is not less than 95% and not more than 105% of the cross-sectional area of the upper cylindrical portion.
In this way, by making the cross-sectional areas of the molten metal flow passage near the inlet and the discharge hole near the molten metal substantially equal, the molten metal level in the mold can be prevented from changing, and the mold powder accompanying the drift can be prevented. Of the cast slab due to the entanglement of the steel can be prevented.
[0014]
In another aspect of the present invention, the thin slab continuous casting immersion nozzle has a molten metal inlet at an upper end, a tubular molten metal flow path extending downward from the molten metal inlet, and a molten metal discharge hole at a lower end. And wherein the molten metal flow path is a cylindrical upper part, an intermediate part deforming from a cylindrical shape to a flat shape, and a thin slab continuous casting submerged nozzle constituted by a flat straight tubular lower part. The middle part of the road is formed such that the long side is tapered and the short side is tapered, and the height positions of the start point and end point of the long side taper and the short side taper are different. A relief hole is formed in the bottom surface of the nozzle bottom wall at the center of the bottom surface, and the opening area of the relief hole is 20% or more and 40% or more of the cross-sectional area of the lower tubular portion of the molten metal flow path. It is characterized by the following.
By forming the escape hole, it is possible to suppress the side flow at the initial stage of the casting operation, and to prevent the splash due to the initial molten metal flow having a large flow velocity hitting the mold side wall.
In addition, with the above configuration, contact between the solidified shell in the mold and the lower end of the nozzle can be prevented, and unstable molten metal flow such as drift is suppressed. A thin slab slab can be obtained.
[0015]
Also in the nozzle, similarly to the above, the cross-sectional area of the lower flat tubular portion of the molten metal flow path is preferably 95% or more and 105% or less of the cross-sectional area of the upper cylindrical portion.
[0016]
In the nozzle according to the present invention, it is preferable that at least a portion immersed in the molten metal is made of a refractory material containing no vitreous silica.
Thereby, it is possible to prevent the adhesion of the molten metal to the nozzle, prevent the nozzle from being melted and improve the strength near the escape hole, and maintain the strength even if the escape hole is formed in the bottom wall of the nozzle. Can be used stably for a long time.
[0017]
Furthermore, it is preferable that the difference between the height positions of the end points of the taper on the long side and the taper on the short side in the intermediate portion of the molten metal channel is 10 mm or more.
As described above, when the taper is formed so as to be shifted between the long side and the short side, the height position of the end point has a difference of 10 mm or more, so that the heat stress is concentrated on the taper end point. Cracks, breakage and the like of the nozzle can be effectively avoided.
[0018]
The molten metal discharge hole is formed from the short side of the nozzle lower end side wall to the side of the planar bottom wall, and the angle α formed by the nozzle lower end side wall forming the molten metal discharge hole with respect to the horizontal plane, and Preferably, the angle β formed by the side of the bottom wall forming the molten metal discharge hole with the horizontal plane is 0 ° ≦ α ≦ 60 ° and 30 ° ≦ β ≦ 80 °.
Thus, by forming the molten metal discharge hole in an L-shape at an angle in the above range from the short side of the nozzle lower end side wall to the bottom wall, the direction of the molten metal flow is appropriately controlled, and The drift of the molten metal can be prevented.
In addition, the molten metal discharge hole can avoid the fluctuation of the molten metal level in the mold, the mixing of the mold powder on the molten metal into the thin slab slab, and the like, and can prevent nonmetallic inclusions in the molten metal. It can be lifted and removed to improve the quality of the cast slab.
[0019]
Further, it is preferable that the cutout length of the molten metal discharge hole in the long side direction on the nozzle bottom wall is 75% or more and 200% or less of the thickness of the short side wall.
By configuring the molten metal discharge hole in this manner, the side flow and the downward flow of the molten metal in the mold can be adjusted to an appropriate state, the drift can be suppressed, and a sufficient molten metal flow rate and A flow rate can be obtained.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of a thin slab continuous casting immersion nozzle according to the present invention, in which (a) shows a short side and (b) shows a long side.
As shown in FIGS. 1A and 1B, a nozzle 1 according to the present invention includes a molten metal inlet 2 at an upper end, a tubular molten metal flow path 3 extending downward from the molten metal inlet 2, And a molten metal discharge hole 4 at the lower end thereof. The upper part 3a of the molten metal flow path 3 is formed in a cylindrical shape, and the lower part 3c is formed in a flat straight tubular shape. Further, the intermediate portion 3b of the molten metal flow path 3 is formed in a tapered shape with a long side being tapered and a tapered shape with a short side being tapered.
Here, the flat straight tube means a flat sectional shape in which the widths of the long side and the short side do not substantially change in the fragment shape of the nozzle of each height. In the cross section of the flat tubular portion, it is preferable that the ratio of the inner diameter of the short side to the long side is 1: 2 to 1:10.
In the flat and straight tubular portion, the corners are preferably chamfered on both the inner and outer walls in a curved shape, and more preferably, the short side is formed in a semicircular shape.
[0021]
As described above, the lower portion 3c has a flat shape, but does not have a divergent shape, but is formed in a straight tube shape, so that it is less likely to receive biased thermal stress during use, and it is possible to prevent cracks, breakage, and the like. .
In addition, the fact that the lower portion 3c is a straight tube suppresses unstable molten metal flow such as turbulence, pulsation, and drift, and also prevents breakout due to contact between the solidified shell in the mold and the lower end of the nozzle. It is valid.
[0022]
2A and 2B are enlarged cross-sectional views of the nozzle shown in FIG. 1 with respect to the direction of molten metal flow. FIG. 2A shows a cross section of a cylindrical portion of an upper portion 3a, and FIG. 2B shows a cross section of a flat straight tubular portion of a lower portion 3c. Things.
As shown in FIGS. 2A and 2B, the cross section of the molten metal flow path of the nozzle according to the present invention has a circular shape in the upper portion 3a and a flat and substantially rectangular shape in the lower portion 3c. The short side is formed in a curved shape.
And, in the present invention, the cross-sectional area S in the flat tubular portion of the lower portion 3c of the molten metal flow path is set. 3c Is the cross-sectional area S in the cross section of the cylindrical portion of the upper part 3a. 3a 95% or more and 105% or less, more preferably S 3a And S 3c Are formed to be equal.
[0023]
Cross-sectional area S in flat tubular portion of lower part 3c of molten metal channel 3c Is the cross-sectional area S in the cross section of the cylindrical portion of the upper part 3a. 3a If it is less than 95%, the flow velocity of the molten metal discharge flow from the discharge hole of the nozzle becomes large, so that the level of the molten metal in the mold easily occurs.
On the other hand, the cross-sectional area S in the flat tubular portion of the lower portion 3c of the molten metal flow path 3c Is the cross-sectional area S in the cross section of the cylindrical portion of the upper part 3a. 3a If it exceeds 105%, it is difficult to obtain a full flow in the entire molten metal flow path in the nozzle, which tends to cause drift, and the quality of the obtained slab is likely to be deteriorated due to entrainment of the mold powder.
Therefore, S 3a = S 3c It is most preferable that the cross-sectional area of the molten metal flow path near the inlet of the molten metal and the vicinity of the discharge hole be equal, thereby preventing fluctuations in the molten metal level in the mold, and It is possible to prevent quality deterioration of the cast slab due to entrainment of the powder.
[0024]
In the nozzle shown in FIG. 1, an escape hole 6 is formed at the center of the bottom surface of the nozzle bottom wall.
For example, when the flow rate of the tundish to which the nozzle is connected is controlled by the stopper head, the flow rate of the molten metal at the start of casting tends to be relatively large because the flat molten steel metal flow path 3c of the nozzle is a straight tube. .
Further, since the molten metal discharge hole 4 is configured such that the molten metal flow hits the mold side wall, a large amount of splash is likely to be generated in the early stage of the casting operation. When the splash solidifies above the mold, when the cast slab begins to be pulled out, the solidified shard remains as a foreign substance, and the solidified shell in the mold may be broken from that location, causing a breakout.
Therefore, the above-described flat straight tubular molten metal flow path is formed in the lower portion 3c, and the relief hole 6 is provided, so that a part of the molten metal flow discharged at the initial stage of the casting operation is released. Guided to the hole 6, the lateral flow can be suppressed, and the splash caused by the initial molten metal flow having a large flow velocity hitting the mold side wall can be prevented.
[0025]
The opening area of the escape hole 6 is 20% or more and 40% or less of the cross-sectional area of the straight tubular portion of the lower portion 3c of the molten metal flow path from the viewpoint of preventing generation of an unstable molten metal flow. Is preferred. More preferably, it is 25% or more and 35% or less.
When the opening area ratio of the escape hole 6 is less than 20%, the molten metal hardly flows out of the escape hole 6, and it is difficult to function as the above-described escape hole.
On the other hand, when the opening area exceeds 40%, the strength of the nozzle bottom wall is reduced.
The cross-sectional shape of the escape hole 6 is preferably a shape having no corners, for example, a circle, an ellipse, or the like, from the viewpoint of strength.
[0026]
Further, in the intermediate portion 3b of the molten metal flow path 3, the start point B of the taper on the long side, the start point B 'of the taper on the short side, the end point C of the taper on the long side, and the end point of the taper on the short side. The height positions of C ′ are different from each other.
In the nozzle according to the present invention, the start point B of the taper on the long side and the start point B 'of the taper on the short side, and the end point C of the taper on the long side and the end point C' of the taper on the short side, respectively. By locating at different heights, the concentration of thermal stress at these locations during use is suppressed, and damage to the nozzle such as cracks and breakage due to this can be avoided.
[0027]
It is preferable that the difference between the height position of the end point C of the long side taper and the end point C ′ of the short side taper is 10 mm or more from the viewpoint of effectively avoiding the concentration of the thermal stress.
Note that the vertical position of the end position C of the taper on the long side and the end position C ′ of the taper on the short side does not matter.
[0028]
Further, in the nozzle, it is preferable that at least the portion 5 immersed in the molten metal is made of a refractory material containing no vitreous silica.
For the portion 5 of the nozzle that is immersed in the molten metal, a refractory material containing vitreous silica has conventionally been used for the purpose of improving spalling resistance.
However, it is known that the vitreous silica disappears at about 1400 ° C. under a reducing atmosphere, and disappears during use of the nozzle at a high temperature of 1500 ° C. or more, and contains vitreous silica. It is easy to cause the refractory material to become porous. For this reason, the molten metal infiltrates the generated pores, so that there is a problem that the metal becomes easy to adhere and that the strength is reduced due to the erosion of the nozzle.
In addition, when a relief hole is formed in the bottom wall of a nozzle using a refractory material containing vitreous silica and the nozzle is used for a long time, the escape hole may be blocked by adhesion of molten metal, or the strength may be reduced due to erosion. And the vicinity of the escape hole was easily damaged.
Therefore, from the viewpoint of preventing the adhesion of the molten metal due to the porousization of the silica component, it is preferable to use a refractory material that does not contain vitreous silica as the refractory material constituting the portion 5 immersed in the molten metal.
[0029]
Examples of the refractory material that does not contain the vitreous silica and that can be suitably used for the nozzle according to the present invention include, for example, alumina-graphite material, zirconia-graphite material, magnesia-graphite material and the like. it can.
[0030]
Further, the refractory material does not contain vitreous silica. However, even if the crystalline silica compound is contained at about 5% or less, it does not cause blockage of the escape hole or damage near the escape hole. No problem. Specifically, for example, pyrophyllite (Al 2 O 3 ・ 4SiO 2 ・ H 2 O) as the main component of laurite, kaolinite (Al 2 O 3 ・ 2SiO 2 ・ 2H 2 Frog eye clay or the like whose main component is O) can be used as a refractory raw material constituting the portion 5 immersed in the molten metal.
[0031]
By using a refractory material that does not contain vitreous silica as described above, it is possible to prevent adhesion of molten metal to the nozzle, prevent erosion of the nozzle, and improve the strength near the escape hole. Even if it is, there is no blockage of the escape hole or breakage near the escape hole, and it can be used stably.
Further, it is possible to make the opening area of the escape hole larger than before.
The above material may be applied to a refractory material constituting a portion other than the portion 5 immersed in the molten metal.
[0032]
Further, the molten metal discharge hole 4 is formed from the short side of the nozzle lower end side wall to the side of the planar bottom wall, and the angle α formed by the nozzle lower end side wall forming the molten metal discharge hole with respect to the horizontal plane, Further, it is preferable that the angle β formed by the side of the bottom wall forming the molten metal discharge hole with the horizontal plane is 0 ° ≦ α ≦ 60 ° and 30 ° ≦ β ≦ 80 °.
As described above, since the molten metal discharge hole 4 is not straight but formed in an L-shape from the short side of the side wall of the lower end of the nozzle to the bottom wall, it is possible to obtain a substantially horizontal molten metal discharge flow. Then, the molten metal flow is applied to the mold side wall to generate an upward flow, so that nonmetallic inclusions in the molten metal are floated and removed, thereby improving the quality of the slab.
In addition, it is possible to prevent the drift of the molten metal in the mold, and to avoid the fluctuation of the molten metal surface and the mixing of the mold powder on the molten metal into the thin slab slab which causes the quality of the slab to be reduced. be able to.
[0033]
Further, the L-shaped discharge hole 4 is formed such that the lower end side wall of the nozzle to be formed has a tapered slope, the angle α to the horizontal plane is 0 ° ≦ α ≦ 60 °, and the bottom wall forming the discharge hole is By forming the divergent gradient so that the angle β with respect to the horizontal plane satisfies 30 ° ≦ β ≦ 80 °, the direction of the molten metal flow can be appropriately controlled.
[0034]
FIG. 3 shows an enlarged view of a portion A of the nozzle shown in FIG. As shown in FIG. 3, in the molten metal discharge hole 4, the notch T in the long side direction in the nozzle bottom wall has a length of 75% or more and 200% or less of the wall thickness t of the short side wall, that is, , 75% ≦ T / t ≦ 200%.
When the angle β is less than 30 °, if T / t is less than 75%, since the downward flow of the molten metal is small and the side flow is large, the drift of the molten metal in the mold, particularly below the nozzle, is reduced. It is easy to occur.
On the other hand, when the angle β is equal to or greater than 80 °, when T / t exceeds 200%, the lateral flow of the molten metal is small, and the molten metal is easily solidified near the nozzle on the molten metal surface.
[0035]
FIG. 4 shows the manner of use of the nozzle as shown in FIG. 1 and the pattern of the molten metal flow. As shown in FIG. 4, the immersion nozzle 1 for continuous thin slab casting according to the present invention is attached to the bottom of a tundish 11, and the molten metal inflow port 2 at the upper end of the nozzle 1 has molten metal from the tundish 11. A stopper head 12 for controlling the flow rate of the metal is provided. The lower part of the nozzle is disposed in the thin slab mold 14.
By raising the stopper head 12 in the above-described apparatus configuration, the molten metal 19 is injected from the tundish 11 into the mold 14 through the molten metal flow path 3 in the nozzle 1.
The mold 14 for a thin slab is usually flat with a long side of 9000 mm or more and a short side of 150 mm or less. The portion of the nozzle 1 immersed in the mold 14 is formed in a shape corresponding to the size of the flat mold 14.
[0036]
Then, as shown in FIG. 4, the molten metal discharged from the molten metal discharge hole of the nozzle generates a lateral flow F1 and a downward flow F2 in the mold in a well-balanced manner.
Also, the escape hole 6 in the bottom wall of the nozzle 1 prevents the occurrence of the splash due to the side flow F1 at the beginning of the casting operation.
[0037]
The lateral flow F1 flows in a substantially horizontal direction toward the side wall of the mold 14, and after contacting the side wall of the mold 14, becomes an upward flow. This ascending flow allows the inclusions in the molten metal to float and be melted and removed in the mold powder, so that defects in the cast metal can be reduced.
[0038]
On the other hand, the downward flow F2 flows obliquely downward, and after contacting the side wall of the mold 14, becomes a gentle downward flow along the side wall of the mold 14.
As described above, by using the nozzle, it is possible to prevent the molten metal discharged from the molten metal discharge hole 4 from generating an unstable molten metal flow such as a drift in the mold 14.
[0039]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples, but the present invention is not limited to the following examples.
[Example 1]
A continuous casting test of 2100 t of molten steel was conducted using a thin slab continuous casting immersion nozzle as shown in FIG. 1 and a 900 mm × 80 mm thin slab mold.
In this immersion nozzle, the portion 5 immersed in the molten steel is made of an alumina-graphite material, and the end point C of the long side taper in the intermediate portion 3b is 50 mm below the end point C ′ of the short side taper. .Alpha. = 45.degree., .Beta. = 60.degree., T / t = 150%, and the opening area of the relief hole was formed to be 30% of the cross-sectional area of the straight tubular portion of the nozzle lower part 3c.
Also, in this immersion nozzle, the cross-sectional area S 3c Is the cross-sectional area S in the cross section of the cylindrical portion of the upper part 3a. 3a Equal to, ie, S 3a = S 3c It is.
Table 1 shows the test results.
[0040]
[Comparative Example 1]
A continuous casting test was performed in the same manner as in Example 1 except that a conventional thin slab continuous casting immersion nozzle having no relief hole formed in the nozzle bottom wall as shown in FIG. 5 was used.
Table 1 shows the test results.
[0041]
[Comparative Example 2]
A continuous casting test was performed in the same manner as in Example 1 using an immersion nozzle configured in the same manner as in Example 1 except that the portion immersed in the molten steel was alumina-graphite containing 22% by weight of silica. Was.
Table 1 shows the test results.
[0042]
[Comparative Example 3]
The end point C of the taper on the long side and the end point C ′ of the taper on the short side in the intermediate portion 3b are set at the same height position, and otherwise, using an immersion nozzle configured in the same manner as in Example 1, A continuous casting test was performed in the same manner as in Example 1. As a result, cracks occurred at the tapered end points C and C '100 minutes after the start of casting, so that casting was stopped.
[0043]
[Table 1]
Figure 2004001057
[0044]
As shown in Table 1, in the nozzle having the relief holes (Example 1), no breakout due to the splash was observed, whereas the conventional discharge holes were formed only in two directions. In the nozzle (Comparative Example 1), one out of 20 breakouts due to splash occurred.
Further, in Example 1, compared to the case where silica was included in the portion immersed in the molten steel (Comparative Example 1), the adhesion of the base metal on the lower periphery was suppressed, and it could be used stably for a long time. Admitted.
In particular, in Example 1, due to the reduction of deposits, the fluctuation of the molten metal level at the end of long-term use is small, the molten layer of the mold powder existing on the mold surface is made uniform, and the generation of the slag bear is completely achieved. It was found to be suppressed.
[0045]
[Comparative Example 4]
Cross-sectional area S in flat tubular portion of lower part 3c of molten metal channel 3c Is the cross-sectional area S in the cross section of the cylindrical portion of the upper part 3a. 3a The continuous casting test was performed in the same manner as in Example 1 except that the immersion nozzle was configured in the same manner as in Example 1.
In this test, the fluctuation of the molten metal level in the mold and the entrapment defect of the mold powder in the slab were evaluated.
Table 2 shows these results together with Example 1.
[0046]
[Comparative Example 5]
Cross-sectional area S in flat tubular portion of lower part 3c of molten metal channel 3c Is the cross-sectional area S in the cross section of the cylindrical portion of the upper part 3a. 3a Then, a continuous casting test was performed in the same manner as in Example 1 using the immersion nozzle configured in the same manner as in Example 1 except for the above.
In this test, the fluctuation of the molten metal level in the mold and the entrapment defect of the mold powder in the slab were evaluated.
Table 2 shows the results.
[0047]
[Table 2]
Figure 2004001057
[0048]
As shown in Table 2, S 3c Is S 3a Is less than 95% of Comparative Example 4 (Comparative Example 4), although the entrapment defect of the mold powder is small, the fluctuation of the molten metal level in the mold is large, while the S 3c Is S 3a (Comparative Example 5), the variation in the molten metal level in the mold was small, but many entrainment defects of the mold powder were observed, and favorable results were obtained in any nozzle in terms of the quality of the slab. I couldn't.
On the other hand, S 3c Is S 3a In the case where the ratio is 95% or more and 105% or less (Example 1), there is no fluctuation in the molten metal level in the mold, and no entrainment defect of the mold powder is observed. It was found to be effective in obtaining quality slabs.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, the immersion nozzle for continuous thin slab casting according to the present invention prevents the drift of molten metal and the fluctuation of the molten metal level in the nozzle and the mold even during long use, Etc. can be suppressed.
Therefore, by using the thin slab continuous casting immersion nozzle according to the present invention, a high-quality thin slab slab can be stably supplied continuously for a long time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of an immersion nozzle for continuous thin slab casting according to the present invention, in which (a) is a sectional view showing a short side and (b) is a sectional view showing a long side.
FIGS. 2A and 2B are enlarged cross-sectional views of the nozzle shown in FIG. 1 in a molten metal flow direction. FIG. 2A is a cross-sectional view of an upper portion 3a, and FIG. 2B is a cross-sectional view of a lower portion 3c.
FIG. 3 is an enlarged view of a portion A in FIG. 1;
FIG. 4 is a schematic diagram showing a usage mode of the nozzle shown in FIG. 1 and a flow state of a molten metal.
FIG. 5 is a schematic vertical sectional view showing an example of a conventional thin slab continuous casting immersion nozzle, in which (a) shows a short side and (b) shows a long side.
[Explanation of symbols]
1 immersion nozzle
2 Molten metal inlet
3,23 molten metal channel
3a, 23a upper part
3b, 23b Middle part
3c, 23c lower part
4 Molten metal discharge holes
5 immersion part
6 escape holes
B Start point of taper on long side
B 'Start point of taper on short side
C, end of long side taper
C 'End point of taper on short side
T Notch length in long side direction
t Thickness of short side wall
11 Tundish
12 Stopper head
13 molten metal (molten steel)
14 Mold
F1 lateral flow
F2 Downstream

Claims (7)

上端の溶融金属流入口と、前記溶融金属流入口から下方に延びる管状の溶融金属流路と、下端に溶融金属吐出孔とを備え、かつ、前記溶融金属流路が円筒状の上部、円筒状から扁平状に変形する中間部、扁平直管状の下部により構成された薄スラブ連続鋳造用浸漬ノズルにおいて、
前記溶融金属流路の下部の扁平直管状部分の断面積は、上部の円筒状部分の断面積の９５％以上１０５％以下であることを特徴とする薄スラブ連続鋳造用浸漬ノズル。A molten metal inlet at the upper end, a tubular molten metal flow path extending downward from the molten metal inlet, a molten metal discharge hole at the lower end, and the molten metal flow path is a cylindrical upper part, a cylindrical shape. In the immersion nozzle for thin slab continuous casting composed of an intermediate portion that deforms into a flat shape from the bottom,
The cross-sectional area of the lower flat straight tubular portion of the molten metal flow path is 95% or more and 105% or less of the cross-sectional area of the upper cylindrical portion. 上端の溶融金属流入口と、前記溶融金属流入口から下方に延びる管状の溶融金属流路と、下端に溶融金属吐出孔とを備え、かつ、前記溶融金属流路が円筒状の上部、円筒状から扁平状に変形する中間部、扁平直管状の下部により構成された薄スラブ連続鋳造用浸漬ノズルにおいて、
前記溶融金属流路の中間部は、長辺側が先太のテーパ状、短辺側が先細のテーパ状に形成され、かつ、長辺側のテーパと短辺側のテーパの始点および終点の高さ位置が異なるように構成され、
前記ノズル底壁には、底面中央部に逃げ孔が形成され、該逃げ孔の開孔面積は、前記溶融金属流路の下部の直管状部分の断面積の２０％以上４０％以下であることを特徴とする薄スラブ連続鋳造用浸漬ノズル。A molten metal inlet at the upper end, a tubular molten metal flow path extending downward from the molten metal inlet, a molten metal discharge hole at the lower end, and the molten metal flow path is a cylindrical upper part, a cylindrical shape. In the immersion nozzle for thin slab continuous casting composed of an intermediate portion that deforms into a flat shape from the bottom,
The middle portion of the molten metal flow path is formed such that the long side is tapered and the short side is tapered, and the height of the start and end points of the long side taper and the short side taper. Are configured to be in different locations,
An escape hole is formed at the center of the bottom surface of the nozzle bottom wall, and the opening area of the escape hole is 20% or more and 40% or less of the cross-sectional area of the straight tubular portion below the molten metal flow path. An immersion nozzle for continuous thin slab casting characterized by the following. 前記溶融金属流路の下部の扁平直管状部分の断面積は、上部の円筒状部分の断面積の９５％以上１０５％以下であることを特徴とする請求項２記載の薄スラブ連続鋳造用浸漬ノズル。The immersion for continuous thin slab casting according to claim 2, wherein the cross-sectional area of the lower flat tubular portion of the molten metal flow path is 95% or more and 105% or less of the cross-sectional area of the upper cylindrical portion. nozzle. 少なくとも溶融金属に浸漬される部分が、ガラス質シリカを含まない耐火材により構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の薄スラブ連続鋳造用浸漬ノズル。The immersion nozzle for thin slab continuous casting according to any one of claims 1 to 3, wherein at least a portion immersed in the molten metal is made of a refractory material containing no vitreous silica. 前記溶融金属流路の中間部は、長辺側のテーパと短辺側のテーパの終点の高さ位置の差が１０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の薄スラブ連続鋳造用浸漬ノズル。5. The intermediate portion of the molten metal flow path, wherein a difference between a height position of an end point of the taper on the long side and a taper on the short side is 10 mm or more. The immersion nozzle for thin slab continuous casting according to 1. 前記溶融金属吐出孔は、ノズル下端側壁の短辺側から平面状の底壁の側部にわたって形成され、
前記溶融金属吐出孔を形成するノズル下端側壁が水平面に対してなす角度α、および、前記溶融金属吐出孔を形成する前記底壁の側部がその水平面となす角度βは、
０°≦α≦６０°
３０°≦β≦８０°
であることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の薄スラブ連続鋳造用浸漬ノズル。The molten metal discharge hole is formed from the short side of the nozzle lower end side wall to the side of the planar bottom wall,
The angle α formed by the nozzle lower end side wall forming the molten metal discharge hole with respect to a horizontal plane, and the angle β formed by the side surface of the bottom wall forming the molten metal discharge hole with the horizontal plane,
0 ° ≦ α ≦ 60 °
30 ° ≦ β ≦ 80 °
The immersion nozzle for continuous thin slab casting according to any one of claims 1 to 5, wherein: 前記溶融金属吐出孔は、ノズル底壁における長辺方向の切欠き長さが、短辺側の側壁の肉厚の７５％以上２００％以下であることを特徴とする請求項６記載の薄スラブ連続鋳造用浸漬ノズル。7. The thin slab according to claim 6, wherein the molten metal discharge hole has a notch length in the long side direction in the bottom wall of the nozzle of not less than 75% and not more than 200% of the thickness of the short side wall. Immersion nozzle for continuous casting.
JP2002183037A 2002-04-26 2002-06-24 Submerged nozzle for continuous casting of thin slabs Expired - Fee Related JP4079415B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002183037A JP4079415B2 (en) 2002-04-26 2002-06-24 Submerged nozzle for continuous casting of thin slabs
KR10-2003-0026405A KR20030084779A (en) 2002-04-26 2003-04-25 Submerged nozzle for continuous thin-slab casting
US10/422,975 US20030201587A1 (en) 2002-04-26 2003-04-25 Submerged nozzle for continuous thin-slab casting
CN03122417A CN1453085A (en) 2002-04-26 2003-04-25 Dipping spray nozzle for thin plate blank continuous casting

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002125700 2002-04-26
JP2002183037A JP4079415B2 (en) 2002-04-26 2002-06-24 Submerged nozzle for continuous casting of thin slabs

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004001057A true JP2004001057A (en) 2004-01-08
JP4079415B2 JP4079415B2 (en) 2008-04-23

Family

ID=29253645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002183037A Expired - Fee Related JP4079415B2 (en) 2002-04-26 2002-06-24 Submerged nozzle for continuous casting of thin slabs

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20030201587A1 (en)
JP (1) JP4079415B2 (en)
KR (1) KR20030084779A (en)
CN (1) CN1453085A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100792733B1 (en) 2006-08-10 2008-01-08 조선내화 주식회사 Submerged entry nozzle for continuous casting
KR100832397B1 (en) * 2007-02-12 2008-05-26 경북대학교 산학협력단 Process of producing edible oil containing diacylglycerol
JP2009233717A (en) * 2008-03-27 2009-10-15 Kurosaki Harima Corp Immersion nozzle for continuous casting
WO2023281726A1 (en) * 2021-07-09 2023-01-12 品川リフラクトリーズ株式会社 Immersion nozzle

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100643840B1 (en) * 2005-05-02 2006-11-10 조선내화 주식회사 Submerged entry nozzle for continuous casting
EP2788134A4 (en) 2011-12-09 2016-03-16 Nucor Corp Casting delivery nozzle
KR101701324B1 (en) * 2014-12-23 2017-02-01 주식회사 포스코 Nozzle
CN109570482B (en) * 2018-12-06 2021-04-13 莱芜钢铁集团银山型钢有限公司 Crystallizer submerged nozzle for single-point non-equilibrium protection casting of beam blank and using method
CN112548086B (en) * 2020-12-03 2022-05-17 一重集团大连工程技术有限公司 Plate blank immersion type water gap for inhibiting liquid level fluctuation
WO2022219956A1 (en) 2021-04-15 2022-10-20 品川リフラクトリーズ株式会社 Immersion nozzle for continuous casting

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3709188A1 (en) * 1987-03-20 1988-09-29 Mannesmann Ag POURING PIPE FOR METALLURGICAL VESSELS
US5785880A (en) * 1994-03-31 1998-07-28 Vesuvius Usa Submerged entry nozzle
DE19512208C1 (en) * 1995-03-21 1996-07-18 Mannesmann Ag Immersed spout for pouring metal

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100792733B1 (en) 2006-08-10 2008-01-08 조선내화 주식회사 Submerged entry nozzle for continuous casting
KR100832397B1 (en) * 2007-02-12 2008-05-26 경북대학교 산학협력단 Process of producing edible oil containing diacylglycerol
JP2009233717A (en) * 2008-03-27 2009-10-15 Kurosaki Harima Corp Immersion nozzle for continuous casting
WO2023281726A1 (en) * 2021-07-09 2023-01-12 品川リフラクトリーズ株式会社 Immersion nozzle

Also Published As

Publication number Publication date
JP4079415B2 (en) 2008-04-23
US20030201587A1 (en) 2003-10-30
KR20030084779A (en) 2003-11-01
CN1453085A (en) 2003-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4079415B2 (en) Submerged nozzle for continuous casting of thin slabs
JP4343907B2 (en) Immersion nozzle for continuous casting of steel and method for continuous casting of steel using the same
JP2012020294A (en) Method for changing immersion depth of immersion nozzle
JPS5924902B2 (en) Continuous casting nozzle
JP4864423B2 (en) Immersion nozzle for continuous casting
JPH1147897A (en) Immersion nozzle for continuously casting thin and wide cast slab
JP2004344900A (en) Dipping nozzle and continuous casting method using the same
JP4213782B2 (en) Immersion nozzle and continuous casting method of steel using the same
JP2000237852A (en) Immersion nozzle
JP5130490B2 (en) Immersion nozzle
JPH03110048A (en) Tundish stopper
JP6451466B2 (en) Capturing device and removal method for non-metallic inclusions in molten metal
JPS63303666A (en) Submerged nozzle for continuous casting
JP2004098082A (en) Method for casting molten stainless steel performing electromagnetic stirring
JP5239554B2 (en) Immersion nozzle for continuous casting of slabs
JP4851248B2 (en) Continuous casting method of medium carbon steel using a dipping nozzle
JP2004098127A (en) Method for continuously casting high quality stainless steel cast slab
JP3726692B2 (en) Continuous casting method
JP2005224852A (en) Continuous casting method of high-titanium-contained steel
JP2004188421A (en) Immersion nozzle for continuous casting and continuous casting method
JP2004106021A (en) Method for casting molten stainless steel using vertical-bending type continuous caster
JP4421136B2 (en) Continuous casting method
JP3713182B2 (en) Continuous casting method for molten steel
JP2004344935A (en) Dipping nozzle for continuous casting, and continuous casting method using the same
JPH09253807A (en) Method for continuously casting aluminum killed steel cast billet having small cross section

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050531

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20050627

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070720

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070928

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071029

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080204

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110215

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees