JP2004188421A

JP2004188421A - Immersion nozzle for continuous casting and continuous casting method

Info

Publication number: JP2004188421A
Application number: JP2002355516A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Tsukaguchi; 友一塚口
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2022-12-06
Also published as: JP3994868B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an immersion nozzle for continuous casting and a continuous casting method with which clogging of the nozzle can stably be prevented even under wide operating condition. <P>SOLUTION: An inner surface wall part in contact with molten steel, is constituted of a refractory having ≤ 0.05% sulfur content and preferably, the refractory having carbon containing ≤ 0.03% sulfur content in the carbon. A stable structure in this inner surface wall part is formed as a waterfall basin-like bottom part having 5 to 50 mm depth and two spouting holes facedly arranged to the just upper side wall part of the bottom part and 20 to 40 mm thickness at the side wall part arranging the spouting holes. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼の連続鋳造の際に詰まりを防止しつつ安定して鋳型内へ溶湯を供給できる浸漬ノズルとそれを使用した連続鋳造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、浸漬ノズルの内面壁部への介在物付着による詰まりを防止する技術としては、浸漬ノズル内にＡｒ等の不活性ガスを吹き込む方法が広く採用されている。
【０００３】
その他には、例えば特公平７−７５７６３号公報に開示されているような、固体電解質である酸化ジルコニウムと炭素とを組み合わせてノズル素材とした方法、特許第２５５４１０５号公報や特許第３２９４９４０号に開示されているような、還元性のガスをノズル内に吹き込む方法、特許第３２１９０９５号公報や特許第２８９１７５７号公報に開示されているような、耐火物中ＳｉＯ_２濃度を低下させる方法、特許第２９１９０４３号や特公平７−４７１９７号公報に開示されているような、ＺｒＯ_２−ＣａＯ系耐火物を用いる方法、あるいは、特許第３２６５２３９号公報や特許第３２０７７９３号公報に開示されているような、ノズル内壁に段差を設け、ノズル内径を通湯量に対し適正化し、炭素を含まない耐火物を用いる方法など、多くの方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特公平７−７５７６３号公報（請求項１その他）
【特許文献２】特許第２５５４１０５号公報（請求項１その他）
【特許文献３】特許第３２９４９４０号（請求項１その他）
【特許文献４】特許第３２１９０９５号公報（請求項１その他）
【特許文献５】特許第２８９１７５７号公報（請求項１その他）
【特許文献６】特公平７−４７１９７号公報（請求項１その他）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの方法は一定の効果を発揮するものの、そのような効果を発揮する操業条件が限られたものであることが多く、幅広い操業条件において安定してノズル詰まりを低減する効果は見られなかった。
【０００６】
ここに、本発明の課題は、ノズル詰まりを安定して防止できる連続鋳造用浸漬ノズルを提供することである。
さらに本発明の課題は、幅広い操業条件でも安定してノズル詰まりを防止できる連続鋳造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
従来より、浸漬ノズルの内面壁部（以下、単に「ノズル内壁」または「ノズル内面」ともいうことがある）への介在物付着に影響する因子として、界面張力勾配の存在が指摘されている。例えば浸漬ノズルから溶け出したＳｉがノズル内面近傍の溶鋼中で濃度勾配を形成し、溶質濃度が高いノズル側では介在物と溶鋼間の界面張力が低下する結果、介在物が溶鋼側の強い界面張力に押されてノズル側へ移動しノズル内面に付着するというのである。
【０００８】
本発明者は、ノズル閉塞機構について研究と考察を重ねた結果、浸漬ノズル耐火物中の硫黄濃度を低下させることがノズル詰まり防止に有効であることを見出した。ノズルの溶損に伴って溶鋼中に溶出するいくつかの元素の中でも、特に硫黄が、ノズル内壁の表面近傍に存在する介在物・溶鋼の界面の張力を低下させ、介在物をノズル内壁の表面に吸い寄せる作用が強い。
【０００９】
特に、ヒートショックによる割れを防止する目的で浸漬ノズル耐火物に広く添加されているカーボンは優先的に溶鋼中へ溶け出すので、カーボン中の硫黄濃度低減がノズル詰まり抑制に特に効果的であることを見出して、本発明を完成した。
【００１０】
加えて本発明者は、ノズル内下降流速を一定値以上に保つと、直胴部のノズル詰まり防止効果が安定することを見出した。
また、吐出孔周囲への介在物付着防止には、ノズル底部を滝壺形状にすること、吐出孔部の側壁肉厚を４０ｍｍよりも薄くすることが有効であるとの知見を得た。
【００１１】
ここに、本発明の要旨とするところは次の通りである。
（１）連続鋳造においてタンディッシュから鋳型への溶湯供給に用いられる浸漬ノズルであって、溶鋼と接する内面壁部が、硫黄含有量が０．０５ｍａｓｓ％以下である耐火物から構成されることを特徴とする、浸漬ノズル。
【００１２】
（２）前記内面壁部が、カーボン中の硫黄含有量が０．０３ｍａｓｓ％以下であるカーボンを含有する耐火物から構成される、上記（１）に記載の浸漬ノズル。
（３）一端が開いた筒体から成り、閉じた下端の側壁に吐出孔を設けた浸漬ノズルにおいて、深さ５〜５０ｍｍの滝壺状底部と、その直上側壁部に対向して設けられた２つの吐出孔とを有し、かつ該吐出孔を設けた側壁部の厚みが２０〜４０ｍｍであることを特徴とする、上記（１）または（２）に記載の浸漬ノズル。
【００１３】
（４）ｓｏｌ．Ａｌ濃度０．００３ｍａｓｓ％以上、Ｃａ濃度０．０００８ｍａｓｓ％以下の溶鋼を連続鋳造するに際し、請求項１〜３のいずれかに記載の浸漬ノズルを用い、ノズル内に不活性ガスを吹込むことを特徴とする連続鋳造方法。
【００１４】
（５）吹込ガスの影響を考慮せずに算出したノズル内溶鋼平均下降流速が１．５〜４．０ｍ／ｓｅｃの条件下で上記（３）記載の浸漬ノズルを使用して行うことを特徴とする連続鋳造方法。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。本明細書において、耐火物組成を示す「％」は特にことわりがない限り、「質量％」である。
【００１６】
現在広く採用されている浸漬ノズルは、全体が、上端が開いて下端が閉じた筒体から成り、閉じた下端の側壁に吐出孔を設けた構造を有するものである。より単純な形態のものとしては、両端が開放されている筒体から構成されるものもあるが、そのような構成のものは、小断面ビレットの連鋳等の場合にもっぱら用いられている。
【００１７】
図１は、そのような下端が閉じられた公知の浸漬ノズルの底部の断面形状を模式的に示すもので、図１（ａ）は、底部断面が滝壺形状の場合、図１（ｂ）は、同じく山形形状の場合、そして図１（ｃ）は、同じく平底形状の場合の浸漬ノズル形状を示す。
【００１８】
ここで、図１（ａ）の形態について説明すると、これは底部１０が滝壺状となっており、その深さｄは好ましくは５〜５０ｍｍである。この滝壺の深さｄは、縁部１２と最大深さの部位との間の垂直距離の吐出孔全巾における平均値を云う。滝壺の底部１０は図示例では平坦であるが、曲面あるいは傾斜面であってもよい。この滝壺の縁部１２に対向して吐出孔１４が設けられており、このように縁部１２に対応した箇所に設けられた吐出孔１４は下方向きに設けられている場合が多い。
【００１９】
上述のような構造の浸漬ノズルは、通常、耐火物で構成されており、一般的に溶鋼流と接する内面壁部に、溶鋼に含有されるアルミナ等非金属介在物が付着し閉塞に到るまでに一般には浸漬ノズルを新しいものと取り替える。
【００２０】
ここに、そのような浸漬ノズルを構成する耐火物としては、アルミナ・カーボン、ジルコニア・カーボン、アルミナ・マグネシア、アルミナ・シリカ等が例示される。ノズル本体にはアルミナ・カーボン質の耐火物が用いられるのが一般的である。
【００２１】
すなわち、本発明は、溶鋼と接するノズル内面を構成する耐火物中の硫黄含有量を０．０５％以下とし、あるいは溶鋼と接するノズル内面がカーボンを含有する耐火物から成る場合には、そのカーボン中の硫黄含有を０．０３％以下に制限することによって、Ａｌ_２Ｏ_３等の非金属介在物がノズル内に詰まることを抑制するのである。
【００２２】
溶鋼と接する浸漬ノズルの内面の耐火物中の硫黄含有量は、０．０３％以下であればさらに望ましい。また、溶鋼と接するノズル内面がカーボンを含有する耐火物から成る場合のカーボン中の硫黄含有量は、０．０２％以下であればさらに安定してノズル詰まりが防止できる。
【００２３】
そのようにＳ含有量を規定する耐火物は、その全体についてＳ低減を行ってもよいが、溶鋼と接するノズル内面に限り溶損量を考慮した厚みだけＳ低減材質とすることで、ノズル詰まりを効果的に防止することもできる。
【００２４】
さらに、ノズル直胴部の詰まりを有効に防止するには、吹込ガス影響を考慮せずに算出したノズル内溶鋼平均下降流速が１．５ｍ／ｓｅｃ以上あることが望ましく、２．０ｍ／ｓｅｃ以上ならばさらに良い。これは、ノズル内溶鋼の下降流速増大に伴いノズルからの溶出元素を洗い流す作用が強まり濃度勾配層の形成を妨げる効果である。
【００２５】
吹込ガスの影響を考慮せずに算出したノズル内溶鋼の下降流速の上限値は４．０ｍ／ｓｅｃとした。これ以上の流速領域では、ノズル内の流動抵抗が過大となり安定して給湯することが難しくなるためである。
【００２６】
ここに、「吹き込みガスの影響を考慮せずに算出した」とは、具体的には、吹込みガスが熱膨張するとノズル内断面を占めるその割合の増加に応じ一定流量の溶鋼の流速が高まるが、このことまでは考慮せず、吹込みガスの体積は無視することを意味する。
【００２７】
本発明者らのさらなる検討結果によれば、吐出孔周辺の詰まり防止には、図１（ａ）に示すように、深さｄ＝５〜５０ｍｍの滝壺状底部１０とすることが有効であることが判明した。これは、滝壺形状の底部は山型の底部の場合などに比べ、底部での跳上り流が適度に吐出孔内を攪拌し介在物付着原因となる溶質濃度勾配層の形成を防止する作用を有するためである。滝壺の深さは５ｍｍ未満であると、滝壺に期待される跳上り流が十分に形成されない。また５０ｍｍ超の深さは不要であるばかりか、いたずらにノズルが長くなり操業に支障を来しやすい。滝壺の深さは１０ｍｍから３０ｍｍの間であればさらに望ましい。
【００２８】
滝壺状底部の直上側壁部に対向して設けられた２つの吐出孔の詰まり防止には、それらの吐出孔を設けた側壁の厚みｔを４０ｍｍ以下とするのが望ましい。吐出孔を設けた側壁の厚みｔが４０ｍｍを超えると、吐出孔側壁が厚くなりすぎる結果、滝壺状底部で形成された跳上り流による攪拌効果が吐出孔先端部近傍で低下し、むしろ介在物付着が増える傾向にある。また、吐出孔を設けた側壁の厚みｔが２０ｍｍ未満であるとノズルの強度が低下し、操業に支障が生じる虞がある。
【００２９】
一般に、ｓｏｌ．Ａｌ濃度０．００３％以上、Ｃａ濃度０．０００８％以下の溶鋼は、高融点のＡｌ_２Ｏ_３介在物を多く含むので、浸漬ノズルの詰まりが発生しやすい。このような介在物付着の多い溶鋼の連続鋳造には、前述の図１に示すような深さ５〜５０ｍｍの滝壺状の底部をもった、吐出孔周辺の側壁厚さが２０〜４０ｍｍの浸漬ノズルを用いるとともに、ノズル内に不活性ガスを吹込むと、ノズル詰まり防止効果がいかんなく発揮される。
【００３０】
このように、本発明によれば、連続鋳造に際しても浸漬ノズルの詰まりが軽減され、特にＡｌ_２Ｏ_３介在物が多い、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００３％以上、Ｃａ：０．０００８％以下の溶鋼の場合にあっても、ノズル詰まりによる操業阻害が減少し安定した操業が可能である。
【００３１】
次に、実施例によって本発明の作用効果をさらに具体的に説明する。
【００３２】
【実施例】
本例では、表１に示す耐火物によって浸漬ノズルを構成し、そのときのノズル形状は図１（ａ）ないし（ｃ）および上下開放型のものである。それぞれ表１においては、「滝壺」、「山型」、「平底」そして「−」として示す。
【００３３】
連続鋳造条件は同じく表１にまとめて示す。
表中、例Ａ〜Ｆは、本発明による実施例であり、例Ｇ〜Ｉは比較例である。例ＡおよびＢは、耐火物中（耐火物に含まれるカーボン中を含む）の硫黄濃度が低く、ノズル内溶鋼平均下降流速が適切な範囲にあり、ノズル底部形状が本発明が規定する範囲内にある。
【００３４】
いずれもｓｏｌ．Ａｌ濃度が高くＣａ濃度が低い高融点Ａｌ_２Ｏ_３介在物が多い溶鋼の連続鋳造に供されたが、ノズル詰まり評価は「良」と良好である。例Ｃは、本発明によるノズルを用いていることに加え、鋼中Ｃａ濃度が高いので、アルミナ介在物が低融点化し、溶鋼の下降流速にかかわらずほとんど付着しなかった例である。
【００３５】
例Ｄ〜Ｆは、例ＡあるいはＢに比べると、ノズル内溶鋼平均下降流速あるいはノズル底部形状が本発明の範囲を外れるので、ややノズル詰まりが増えたものの、「良」判定範囲に入ったものである。
【００３６】
比較例である例Ｇは、耐火物中（耐火物に含まれるカーボン中を含む）硫黄濃度が高いうえ、ノズル内溶鋼平均降下流速が適正範囲よりも小さいので、特にノズル直胴部への介在物付着が多く、ノズル詰まり指標が「可」にとどまったものである。
【００３７】
同じく例Ｈは、耐火物中（耐火物に含まれるカーボン中を含む）硫黄濃度が高いうえ、ノズル底部形状が山型であり、吐出孔周辺の形状が不適切であるので、特に吐出孔周辺への介在物付着が多く、ノズル詰まり評価が「可」にとどまり、実施例に比較すると劣っている例である。
【００３８】
例Ｉは、耐火物中（耐火物に含まれるカーボン中を含む）硫黄濃度が高いことから、ノズル詰まり評価が「可」にとどまった例である。例Ｉは、耐火物中硫黄濃度が高いことを除けば、ノズル形状は適正であるので、例ＧまたはＨのように特定の部位に特に集中して介在物が付着することはなかった。
【００３９】
【表１】

【００４０】
【発明の効果】
このように、本発明によると、ノズルヘのアルミナ等非金属介在物の付着が著しく減少し、ノズル詰まりが安定して防止されるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は、滝壺形状の場合、図１（ｂ）は、同じく山形形状の場合、そして図１（ｃ）は、平底形状の場合のそれぞれ浸漬ノズルの底部構造を示す断面図である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an immersion nozzle capable of stably supplying molten metal into a mold while preventing clogging during continuous casting of steel, and a continuous casting method using the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a technique for preventing clogging due to inclusion of inclusions on the inner surface wall of an immersion nozzle, a method of blowing an inert gas such as Ar into the immersion nozzle has been widely adopted.
[0003]
Other examples include a method of combining zirconium oxide, which is a solid electrolyte, and carbon to form a nozzle material, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-57663, Japanese Patent No. 2554105 and Japanese Patent No. 3294940. A method of blowing a reducing gas into a nozzle, a method of reducing the SiO ₂ concentration in a refractory as disclosed in Japanese Patent No. 3219095 and Japanese Patent No. 2891757, Japanese Patent No. 2919043. as disclosed in JP and Kokoku 7-47197 discloses _a method using a ZrO 2 -CaO-based refractory or, as disclosed in Japanese Patent No. 3265239 Patent Publication and Patent No. 3207793 publication, the nozzle Provide a step on the inner wall, optimize the inner diameter of the nozzle to the amount of hot water, and use refractories that do not contain carbon Many methods have been disclosed, including methods.
[0004]
[Patent Document 1] Japanese Patent Publication No. 7-57563 (Claim 1 and others)
[Patent Document 2] Japanese Patent No. 2554105 (Claim 1 and others)
[Patent Document 3] Japanese Patent No. 3294940 (Claim 1 and others)
[Patent Document 4] Japanese Patent No. 3219095 (Claim 1 and others)
[Patent Document 5] Japanese Patent No. 2891757 (Claim 1 and others)
[Patent Document 6] Japanese Patent Publication No. 7-47197 (Claim 1 and others)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, although these methods exhibit a certain effect, operating conditions under which such effects are exhibited are often limited, and the effect of stably reducing nozzle clogging under a wide range of operating conditions has been observed. Did not.
[0006]
Here, an object of the present invention is to provide a continuous casting immersion nozzle that can stably prevent nozzle clogging.
A further object of the present invention is to provide a continuous casting method capable of stably preventing nozzle clogging even under a wide range of operating conditions.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Conventionally, the existence of an interfacial tension gradient has been pointed out as a factor affecting the adhesion of inclusions to the inner wall portion of the immersion nozzle (hereinafter, also simply referred to as “nozzle inner wall” or “nozzle inner surface”). For example, Si melted from the immersion nozzle forms a concentration gradient in the molten steel near the inner surface of the nozzle, and the interfacial tension between the inclusion and the molten steel decreases on the nozzle side where the solute concentration is high. It is pushed by the tension and moves to the nozzle side and adheres to the inner surface of the nozzle.
[0008]
As a result of repeated studies and studies on the nozzle closing mechanism, the present inventors have found that reducing the sulfur concentration in the immersion nozzle refractory is effective in preventing nozzle clogging. Among the several elements that elute into molten steel due to nozzle erosion, sulfur in particular lowers the tension at the interface between inclusions and molten steel existing near the surface of the nozzle inner wall, causing the inclusions to move to the surface of the nozzle inner wall. It has a strong effect of attracting water.
[0009]
In particular, carbon that is widely added to refractory immersion nozzles to prevent cracking due to heat shock preferentially melts into molten steel, so reducing the sulfur concentration in carbon is particularly effective in suppressing nozzle clogging. And completed the present invention.
[0010]
In addition, the present inventor has found that when the downward flow velocity in the nozzle is maintained at a certain value or more, the effect of preventing nozzle clogging of the straight body portion is stabilized.
In addition, it has been found that it is effective to make the bottom of the nozzle into a waterhole shape and to reduce the thickness of the side wall of the discharge hole portion to less than 40 mm in order to prevent the inclusion of inclusions around the discharge hole.
[0011]
Here, the gist of the present invention is as follows.
(1) An immersion nozzle used for supplying molten metal from a tundish to a mold in continuous casting, wherein an inner wall portion in contact with molten steel is made of a refractory having a sulfur content of 0.05 mass% or less. A immersion nozzle.
[0012]
(2) The immersion nozzle according to (1), wherein the inner wall portion is made of a refractory material containing carbon whose sulfur content in carbon is 0.03 mass% or less.
(3) In the immersion nozzle which is formed of a cylindrical body having one open end and has a discharge hole in the closed lower side wall, the immersion nozzle is provided so as to face the waterhole-shaped bottom portion having a depth of 5 to 50 mm and the immediately above side wall portion. The immersion nozzle according to (1) or (2), wherein the immersion nozzle has two discharge holes, and a thickness of a side wall portion provided with the discharge holes is 20 to 40 mm.
[0013]
(4) sol. Injecting an inert gas into the nozzle using the immersion nozzle according to any one of claims 1 to 3 when continuously casting molten steel having an Al concentration of 0.003 mass% or more and a Ca concentration of 0.0008 mass% or less. A continuous casting method characterized by the following.
[0014]
(5) The immersion nozzle described in (3) above is used under the condition that the average descending flow velocity of the molten steel in the nozzle calculated without considering the influence of the blowing gas is 1.5 to 4.0 m / sec. And continuous casting method.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this specification, “%” indicating the refractory composition is “% by mass” unless otherwise specified.
[0016]
An immersion nozzle widely used at present has a structure in which the whole is formed of a cylindrical body whose upper end is open and whose lower end is closed, and a discharge hole is provided in a side wall of the closed lower end. As a simpler type, there is a type formed of a cylindrical body whose both ends are open, but such a configuration is used exclusively for continuous casting of a small-section billet and the like.
[0017]
FIG. 1 schematically shows the cross-sectional shape of the bottom of a known immersion nozzle in which such a lower end is closed, and FIG. 1 (a) shows the case where the bottom has a waterhole shape when the bottom has a cross-section. 1 shows the shape of the immersion nozzle also in the case of a chevron shape, and FIG.
[0018]
Here, the configuration of FIG. 1A will be described. The bottom 10 has a waterhole shape, and the depth d is preferably 5 to 50 mm. The depth d of this waterhole refers to the average value of the vertical distance between the edge 12 and the portion of the maximum depth in the entire width of the discharge hole. The bottom 10 of the waterhole is flat in the illustrated example, but may be a curved surface or an inclined surface. A discharge hole 14 is provided facing the edge 12 of the waterhole, and the discharge hole 14 provided at a location corresponding to the edge 12 is often provided downward.
[0019]
The immersion nozzle having the above-mentioned structure is usually made of a refractory material, and non-metallic inclusions such as alumina contained in the molten steel adhere to the inner surface wall portion which is generally in contact with the molten steel flow, resulting in blockage. By then, the immersion nozzle is generally replaced with a new one.
[0020]
Here, examples of the refractory constituting such an immersion nozzle include alumina carbon, zirconia carbon, alumina magnesia, and alumina silica. In general, an alumina-carbon refractory is used for the nozzle body.
[0021]
That is, the present invention provides a method for reducing the sulfur content in the refractory constituting the inner surface of the nozzle in contact with the molten steel to 0.05% or less, or when the inner surface of the nozzle in contact with the molten steel is made of a refractory containing carbon, By limiting the sulfur content to 0.03% or less, non-metallic inclusions such as Al ₂ O ₃ are prevented from clogging the nozzle.
[0022]
More preferably, the sulfur content in the refractory on the inner surface of the immersion nozzle in contact with the molten steel is 0.03% or less. When the inner surface of the nozzle in contact with the molten steel is made of a refractory containing carbon, if the sulfur content in carbon is 0.02% or less, nozzle clogging can be more stably prevented.
[0023]
The refractory for which the S content is defined as described above may be subjected to S reduction for the entire refractory. However, only the inner surface of the nozzle in contact with the molten steel is made of an S reduction material having a thickness in consideration of the amount of erosion. Can be effectively prevented.
[0024]
Furthermore, in order to effectively prevent clogging of the nozzle body, it is desirable that the average descending flow velocity of molten steel in the nozzle calculated without considering the effect of the blowing gas is 1.5 m / sec or more, and 2.0 m / sec or more. Then even better. This is an effect that the action of washing out the eluting elements from the nozzle is increased with an increase in the descending flow velocity of the molten steel in the nozzle, thereby preventing the formation of a concentration gradient layer.
[0025]
The upper limit of the descending flow velocity of the molten steel in the nozzle calculated without considering the influence of the blowing gas was 4.0 m / sec. This is because in a flow velocity region higher than this, the flow resistance in the nozzle becomes excessive, and it becomes difficult to stably supply hot water.
[0026]
Here, "calculated without considering the influence of the blown gas" specifically means that when the blown gas thermally expands, the flow rate of the molten steel at a constant flow rate increases according to an increase in its ratio occupying the nozzle internal cross section. However, this is not taken into account, meaning that the volume of the blown gas is ignored.
[0027]
According to the results of further studies by the present inventors, as shown in FIG. 1A, it is effective to use a waterfall bottom 10 having a depth d = 5 to 50 mm to prevent clogging around the discharge hole. It turned out to be. This is because the bottom at the bottom of the waterfall is shaped like a mountain-shaped bottom, so that the upward flow at the bottom moderately stirs the inside of the discharge hole and prevents the formation of a solute concentration gradient layer that causes inclusions to adhere. It is because it has. If the depth of the basin is less than 5 mm, a jumping flow expected from the basin is not sufficiently formed. Further, a depth of more than 50 mm is not only unnecessary, but also the nozzle becomes unnecessarily long, which tends to hinder the operation. More preferably, the depth of the waterhole is between 10 mm and 30 mm.
[0028]
In order to prevent clogging of the two discharge holes provided opposite to the side wall portion immediately above the waterhole shape, it is desirable that the thickness t of the side wall provided with these discharge holes is 40 mm or less. When the thickness t of the side wall provided with the discharge hole exceeds 40 mm, the side wall of the discharge hole becomes too thick, so that the stirring effect due to the jumping flow formed at the bottom of the waterfall falls near the tip end of the discharge hole, and rather, the interposition occurs. There is a tendency for the adhesion of objects to increase. Further, when the thickness t of the side wall provided with the discharge hole is less than 20 mm, the strength of the nozzle is reduced, and there is a possibility that the operation may be hindered.
[0029]
Generally, sol. Since molten steel having an Al concentration of 0.003% or more and a Ca concentration of 0.0008% or less contains a large amount of high-melting Al ₂ O ₃ inclusions, clogging of the immersion nozzle is likely to occur. In such continuous casting of molten steel having a large amount of inclusions, a side wall thickness around a discharge hole having a bottom of a waterhole having a depth of 5 to 50 mm as shown in FIG. When an immersion nozzle is used and an inert gas is blown into the nozzle, the effect of preventing nozzle clogging is fully exhibited.
[0030]
Thus, according to the present invention, also it reduces clogging of the immersion nozzle during continuous casting, in particular Al ₂ O ₃ inclusions is large, sol. Even in the case of molten steel with Al: 0.003% or more and Ca: 0.0008% or less, operation hindrance due to nozzle clogging is reduced and stable operation is possible.
[0031]
Next, the operation and effect of the present invention will be described more specifically with reference to examples.
[0032]
【Example】
In this example, the immersion nozzle is constituted by the refractories shown in Table 1, and the nozzle shape at that time is shown in FIGS. In Table 1, they are shown as "waterfall pot", "mountain type", "flat bottom" and "-".
[0033]
Table 1 also shows the continuous casting conditions.
In the table, examples AF are examples according to the present invention, and examples GI are comparative examples. In Examples A and B, the sulfur concentration in the refractory (including the carbon contained in the refractory) was low, the average descending flow velocity of molten steel in the nozzle was in an appropriate range, and the nozzle bottom shape was in the range specified by the present invention. It is in.
[0034]
In each case, sol. The steel was subjected to continuous casting of molten steel having a high Al concentration and a low Ca concentration and a high content of high-melting Al ₂ O ₃ inclusions, but the nozzle clogging evaluation was “good” and good. Example C is an example in which, because the Ca concentration in the steel was high in addition to using the nozzle according to the present invention, the alumina inclusions had a low melting point and hardly adhered regardless of the descending flow velocity of the molten steel.
[0035]
In Examples DF, the average descent speed of molten steel in the nozzle or the bottom shape of the nozzle was out of the range of the present invention as compared with Examples A or B, but although the nozzle clogging was slightly increased, it was within the "good" judgment range. It is.
[0036]
Example G, which is a comparative example, has a high sulfur concentration in the refractory (including the carbon contained in the refractory) and has a lower average flow velocity of molten steel in the nozzle than the appropriate range. In this case, a large amount of material adhered, and the nozzle clogging index was limited to “OK”.
[0037]
Similarly, Example H has a high sulfur concentration in the refractory (including the carbon contained in the refractory), has a chevron shape at the bottom of the nozzle, and has an inappropriate shape around the discharge hole. In this example, the evaluation of the nozzle clogging was “OK” due to the large amount of inclusions included in the sample, which was inferior to the example.
[0038]
Example I is an example in which the evaluation of nozzle clogging was limited to "OK" because the sulfur concentration in the refractory (including the carbon contained in the refractory) was high. In Example I, except that the sulfur concentration in the refractory was high, the nozzle shape was appropriate, so that the inclusions were not particularly concentrated on a specific site as in Example G or H.
[0039]
[Table 1]

[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, adhesion of nonmetallic inclusions such as alumina to the nozzle is remarkably reduced, and nozzle clogging is stably prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 (a) shows the bottom structure of a submerged nozzle in the case of a waterhole shape, FIG. 1 (b) shows the same case of a mountain shape, and FIG. 1 (c) shows the case of a flat bottom shape. FIG.

Claims

An immersion nozzle used for supplying molten metal from a tundish to a mold in continuous casting, wherein an inner wall portion in contact with molten steel is made of a refractory having a sulfur content of 0.05 mass% or less. Immersion nozzle.

2. The immersion nozzle according to claim 1, wherein the inner wall portion is made of a refractory material containing carbon whose sulfur content in carbon is 0.03 mass% or less. 3.

In a submerged nozzle composed of a cylindrical body having one open end and having a discharge hole formed in a closed lower side wall, a waterhole-shaped bottom part having a depth of 5 to 50 mm and two discharge parts provided opposite to the immediately above side wall part 3. The immersion nozzle according to claim 1, wherein the immersion nozzle has a hole, and a thickness of a side wall portion provided with the discharge hole is 20 to 40 mm. 4.

sol. Injecting an inert gas into the nozzle using the immersion nozzle according to any one of claims 1 to 3 when continuously casting molten steel having an Al concentration of 0.003 mass% or more and a Ca concentration of 0.0008 mass% or less. A continuous casting method characterized by the following.

Continuous casting using the immersion nozzle according to claim 3, wherein the average descending flow velocity of the molten steel in the nozzle calculated without considering the influence of the blowing gas is 1.5 to 4.0 m / sec. Method.