JP2004255389A

JP2004255389A - 浸漬ノズル

Info

Publication number: JP2004255389A
Application number: JP2003046375A
Authority: JP
Inventors: Masamichi Asai; 正道浅井; Sadaji Torimoto; 貞史鳥本; Tetsuo Fushimi; 哲郎伏見
Original assignee: Toshiba Ceramics Co Ltd
Current assignee: Coorstek KK
Priority date: 2003-02-24
Filing date: 2003-02-24
Publication date: 2004-09-16

Abstract

【課題】長時間使用しても、浸漬ノズル上部の摺動面が酸化せず、また、地金の付着により浸漬ノズルと中間ノズルが固着することなく、中間ノズルの摺動を確実に行える浸漬ノズルを提供する。
【解決手段】この浸漬ノズルは、中間ノズル１２の下面に当接する摺動面に、アルミナ質、ジルコニア質、マグネシア質、アルミナ−カーボン質のいずれかまたは２以上の混合物よりなり、溶融金属流通孔６が設けられた高耐食性耐火物５が取り付けられている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は浸漬ノズルに係わり、特に連続鋳造機の浸漬ノズル交換装置に適する浸漬ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、連続鋳造は、タンディッシュとモールド間に浸漬ノズルを使用し、溶鋼流量制御はノズルストッパあるいはスライドゲートにより行なわれていた。このような従来の連続鋳造装置における浸漬ノズル交換装置では、ストッパヘッドとノズルの開度、スライドゲートのノズル孔の開度によって流量制御を行い、さらに、スライドゲートのプレートを絶えず振動させて、プレートが地金により他の耐火物と溶着することを防止している。
【０００３】
また、中間ノズルを交換してノズル孔径を変更することにより、流量制御及び非常停止を行う従来の浸漬ノズル交換装置にあっては、タンディッシュの溶鋼ヘッドで、ある程度流量制御が可能であるため、中間ノズルの交換は、１０時間以上の長時間になることが多い（例えば、特許文献１など）。
【０００４】
しかしながら、このような従来の浸漬ノズルは、その材質がアルミナ・グラファイト質であるため、使用中に浸漬ノズル上部の摺動面が酸化して劣化してしまう。そこで、浸漬ノズル上部の摺動面に、浸漬ノズルの外周部に塗布されるのと同様な熱によりガラス化するような酸化防止剤を塗布するものが提案されている（例えば、特許文献２など）。
【０００５】
しかし、酸化防止剤を塗布したとしても長時間の使用で、酸化防止剤が溶けて中間ノズルに付着し、浸漬ノズルと中間ノズルが固着してしまい、中間ノズルが摺動できなくなる問題が生じる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１２００５１号公報（第６頁左欄段落番号［００２９］、［００３０］、図１）
【０００７】
【特許文献２】
特開平７−２７７８５８号公報（第２頁右欄段落番号［０００７］）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、孔径が異なる中間ノズルあるいは溶融金属流通孔を有さない中間耐火物を適宜交換して溶融金属量を制御する連続鋳造用溶融金属流量制御装置に用いられる浸漬ノズルにおいて、長時間使用しても、酸化防止剤が溶け出さず、また、地金の付着により浸漬ノズルと中間ノズルを一体化することなく、中間ノズルの摺動を確実に行える浸漬ノズルを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の１つの態様によれば、タンディッシュの底面に取り付けられた上ノズルに当接して摺動し孔径が異なる中間ノズルあるいは溶融金属流通孔を有さない中間耐火物を適宜交換して、溶融金属の流量を制御する連続鋳造用溶融金属流量制御装置に用いられる浸漬ノズルにおいて、この浸漬ノズルは、前記中間ノズルの下面に当接する摺動面に、溶融金属流通孔が設けられた高耐食性耐火物板が取り付けられたことを特徴とする浸漬ノズルが提供される。これにより、孔径が異なる中間ノズルあるいは溶融金属流通孔を有さない中間耐火物を適宜交換して溶融金属量を制御する連続鋳造用溶融金属流量制御装置に用いられる浸漬ノズルにおいて、長時間使用しても、酸化防止剤が溶け出さず、また、地金の付着により浸漬ノズルと中間ノズルを一体化することなく、中間ノズルの摺動を確実に行える浸漬ノズルが実現される。
【００１０】
好適な一例では、前記高耐食性耐火物板が、アルミナ質、ジルコニア質、マグネシア質、アルミナ−カーボン質のいずれかまたは２以上の混合物よりなる。
【００１１】
また、他の好適な一例では、前記高耐食性耐火物板の溶融金属流通孔の孔径Ｄ１は、通常鋳込み工程に使用される中間ノズルの孔径Ｄ２に対して、Ｄ１＝Ｄ２＋α（０≦α≦１０）ｍｍの関係を有する。これにより、死水域が生じず、中間ノズルのノズル孔の内周に地金が付着するのが防止され、中間ノズルの摺動が容易に行え、また、ブランクプレートによる上ノズルのノズル孔の閉塞、及び後続中間ノズルによる溶鋼の絞りが確実に行える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる浸漬ノズルの実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は本発明に係わる浸漬ノズルの縦断面図である。
【００１４】
図１に示すように、本発明に係わる浸漬ノズル１は、アルミナグラファイト製で、軸線方向に貫通するノズル孔２が設けられており、上端部には拡径部からなる取り付け部３が設けられている。
【００１５】
また、浸漬ノズル１は、後述する中間ノズル１２の下面１２ｂに当接する摺動面４に高耐食性耐火物板５が取り付けられている。この高耐食性耐火物板５は、アルミナ質、ジルコニア質、マグネシア質、アルミナ−カーボン質のいずれかまたは２以上の混合物からなる高耐食性材質が用いられている。さらに、その中央部には、ノズル孔２に連通する溶融金属流通孔６が設けられている。摺動面４には、従来の浸漬ノズルに塗布されたような熱によりガラス化する酸化防止剤は塗布されていない。
【００１６】
さらに、高耐食性耐火物板５は、耐火物製平板状の中間ノズル１２の１／３程度の厚さであるのが好ましい。上記中間ノズル１２は、通常の鋳込み時において使用される中間ノズル１２の孔径をＤ２とすると、絞り鋳込み工程に使用される中間ノズルの孔径は、孔径Ｄ２よりも小さく形成されており、さらに、鋳込み工程中瞬時に非常ストップさせるために用いられる中間耐火物は溶融金属流通孔を有さないブランクプレートである。
【００１７】
上記高耐食性耐火物板５の溶融金属流通孔６は、孔径Ｄ１であり、この孔径Ｄ１は中間ノズル１２の孔径Ｄ２に対して、Ｄ１＝Ｄ２＋α（０≦α≦１０）ｍｍの関係を有しているのが好ましい。
【００１８】
Ｄ１がＤ２より小さいと、孔径Ｄ１により溶鋼流量が決定してしまい、孔径Ｄ２により設定した溶鋼流量が得られない不具合が生じる。一方、孔径Ｄ１が孔径Ｄ２よりも１０ｍｍ以上大きくなってしまうと、中間ノズル１２の下面と高耐食性耐火板５の溶融金属流通孔６とで囲まれた部分が死水域となり、この部分に地金が付着して浸漬ノズル１と中間ノズル１２が固着してしまい、中間ノズル１２が摺動できなくなる不具合が生じる。
【００１９】
次に本発明に係わる浸漬ノズルを組み込んだ連続鋳造用溶融金属流量制御装置を用いて溶融金属流量の制御方法について説明する。
【００２０】
図２及び図３に示すように、本発明に係わる連続鋳造用浸漬ノズル１は、溶融金属排出装置１１に組み込まれるもので、連続鋳造用浸漬ノズル１は、溶融金属、例えば溶鋼を収納するタンディッシュ１３の底部１４に取り付けられた上ノズル１５と、この上ノズル１５に一面１２ａが当接して摺動する上記中間ノズル１２と、この中間ノズル１２の他面１２ｂに当接して摺動する本発明に係わる連続鋳造用浸漬ノズル１と、この連続鋳造用浸漬ノズル１及び上記中間ノズル１２、さらに、後続耐火物、例えばブランクプレート１６及び後続浸漬ノズル１７を前進可能に支持する支持機構１８と、浸漬ノズル１、１７あるいは中間ノズル１２、ブランクプレート１６を同時あるいは選択的に摺動させる押圧移動機構１９と、中間ノズルストッパ２０ａ、浸漬ノズルストッパ２０ｂを進退制御させるストッパ機構２０からなっている。
【００２１】
このような溶融金属排出装置１１を用いた鋳込み工程における通常鋳込み工程においては、孔径Ｄ２を有する中間ノズル１２が使用され、タンディッシュ１３から流出する溶鋼は、孔径Ｄ２の中間ノズル１２を通過して、所定の流出量、浸漬ノズル１に達し、この浸漬ノズル１を経て、モールド２１に供給される。なお、中間ノズル１２のノズル孔１２ｃは、耐食性を向上させるための高耐食性耐火物１２ｄとしてのジルコニア材で形成されている。
【００２２】
このような鋳込み工程において、非常に備える場合あるいは浸漬ノズル１を交換する場合には、後続耐火物としてブランクプレート１６がセットされる。
【００２３】
例えば、非常の場合には、中間ノズルストッパ２０ａを解除し、押圧移動機構１９を付勢して、ブランクプレート１６を上ノズル１５のノズル孔１５ａに対向する位置まで摺動させ、この摺動に伴って、中間ノズル１２も摺動されて、溶融金属排出装置１１外に排出、交換される。この中間ノズル１２の交換工程において、浸漬ノズル１には高耐食性耐火物板５が設けられているので、浸漬ノズル１と上記中間ノズル１２間に酸化防止剤、地金が付着することなく、浸漬ノズル１と中間ノズル１２の固着をなくし、中間ノズル１２の摺動が容易に行え、ブランクプレート１６による上ノズル１５のノズル孔１５ａの閉塞を確実に行える。さらに、ブランクプレート１６により、ノズル孔１５ａを閉塞し、後続浸漬ノズル１７の摺動、交換も容易に行える。
【００２４】
また、モールド２１に供給される溶鋼流量を絞る場合には、図４に示すように、後続耐火物として、先行中間ノズル１２の孔径Ｄ２よりも小さな孔径２２ａを有する後続中間ノズル２２を先行中間ノズル１２と交換して、溶鋼の絞りを行う。この絞り鋳込み工程における先行中間ノズル１２と後続中間ノズル２２との交換時においても、浸漬ノズル１と中間ノズル１２間に酸化防止剤、地金が付着することなく、浸漬ノズル１と中間ノズル１２の固着をなくし、中間ノズル１２の摺動が容易に行え、後続中間ノズル２２による溶鋼の絞りが確実に行える。
【００２５】
さらに、高耐食性耐火物板５の溶融金属流通孔６の孔径Ｄ１は、通常鋳込み工程に使用される中間ノズル１２の孔径Ｄ２に対して、Ｄ１＝Ｄ２＋α（０≦α≦１０）ｍｍの関係を有するので、死水域が生じず、高耐食性耐火物板５の溶融金属流通孔６の内周に地金が付着するのが防止されて、浸漬ノズル１と中間ノズル１２の固着をなくし、中間ノズル１２の摺動が容易に行え、ブランクプレート１６による上ノズル１５のノズル孔１５ａの閉塞、及び後続中間ノズル２２による溶鋼の絞りが確実に行える。
【００２６】
【実施例】
本発明に係わる浸漬ノズルを用い、中間ノズルの孔径を２１ｍｍとし、高耐食性耐火板の溶融金属流通孔の孔径を２１、２５、２９、３３、３７ｍｍと変化させて鋳込みを行い、鋳込み終了後の中間ノズルの摺動可否について調べた。結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】

中間ノズル孔径Ｄ２と浸漬ノズル孔径Ｄ１がＤ１＝Ｄ２＋α（０≦α≦１０）ｍｍの関係にある場合には、地金の付着による浸漬ノズルと中間ノズルの固着は発生せず、全て摺動できた。一方、Ｄ１＞Ｄ２＋１０ｍｍの場合は、中間ノズルの下面と高耐食耐火物の溶融金属流通孔とで囲まれた部分に地金が付着して、中間ノズルが摺動できなくなることがあった。
【００２８】
中間ノズルと浸漬ノズルの孔径の差は、０〜１０ｍｍの範囲にすることにより、地金が付着せず、中間ノズルは摺動可能であることが確認された。
【００２９】
【発明の効果】
本発明に係わる浸漬ノズルによれば、孔径が異なる中間ノズルあるいは溶融金属流通孔を有さない中間耐火物を適宜交換して溶融金属量を制御する連続鋳造用溶融金属流量制御装置に用いられる浸漬ノズルにおいて、長時間使用しても、浸漬ノズル上部の摺動面が酸化せず、また、地金の付着により浸漬ノズルと中間ノズルが固着することなく、中間ノズルの摺動を確実に行える浸漬ノズルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる浸漬ノズルの縦断面図。
【図２】本発明に係わる浸漬ノズルを用いた溶鋼鋳込みの概念図。
【図３】本発明に係わる浸漬ノズルを用いた溶融金属排出装置の概念図。
【図４】本発明に係わる浸漬ノズルを用いた溶融金属排出装置の概念図。
【図５】従来の浸漬ノズルの縦断面図。
【符号の説明】
１浸漬ノズル
２ノズル孔
３取り付け部
４摺動面
５高耐食性耐火物板
６溶融金属流通孔
１２中間ノズル
Ｄ１孔径
Ｄ２孔径

Claims

タンディッシュの底面に取り付けられた上ノズルに当接して摺動し孔径が異なる中間ノズルあるいは溶融金属流通孔を有さない中間耐火物を適宜交換して、溶融金属の流量を制御する連続鋳造用溶融金属流量制御装置に用いられる浸漬ノズルにおいて、この浸漬ノズルは、前記中間ノズルの下面に当接する摺動面に、溶融金属流通孔が設けられた高耐食性耐火物板が取り付けられたことを特徴とする浸漬ノズル。
前記高耐食性耐火物板が、アルミナ質、ジルコニア質、マグネシア質、アルミナ−カーボン質のいずれかまたは２以上の混合物よりなることを特徴とする請求項１に記載の浸漬ノズル。
前記高耐食性耐火物板の溶融金属流通孔の孔径Ｄ１は、通常鋳込み工程に使用される中間ノズルの孔径Ｄ２に対して、Ｄ１＝Ｄ２＋α（０≦α≦１０）ｍｍの関係を有することを特徴とする請求項１または２に記載の浸漬ノズル。