JP2007301588A - Ladle for continuous casting - Google Patents

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Arikane Sudo
有務 須藤
Hirokatsu Hatsutanda
浩勝 八反田
Yuji Nozaki
裕二 野崎
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  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ladle for continuous casting, wherein the contaminated material in molten metal can economically be reduced. <P>SOLUTION: This ladle is provided with: an almost columnar refractory board 12 disposed at a vertical molten metal flowing passage in an upper nozzle 3; a projected ring 13 inserted between the outer peripheral lower end part of the refractory board 12 and the inner wall surface of a lower part plate 3b; and refractory particles 14 to be filled into a ring-like space 11 between the outer peripheral surface of the refractory board 12 formed on the projected ring 13 and the inner wall surfaces of an upper part plate 3a and the lower part plate 3b. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は連続鋳造用取鍋に関し、詳しくは、溶鋼を主とする金属溶湯の連続鋳造において、取鍋内の金属溶湯をタンディッシュに注入するときの溶湯の汚染を抑制することができる連続鋳造用取鍋に関する。   The present invention relates to a ladle for continuous casting, and more particularly, in continuous casting of molten metal mainly composed of molten steel, continuous casting that can suppress the contamination of the molten metal when pouring the molten metal in the ladle into the tundish. Related to ladle.

本発明は、いわゆる連続鋳造設備の一部を構成するものであるので、最初に連続鋳造設備の概要について簡単に説明する。   Since the present invention constitutes a part of a so-called continuous casting facility, the outline of the continuous casting facility will be briefly described first.

図5に示すように、連続鋳造設備は、転炉(図示せず)の金属溶湯を受ける取鍋21と、取鍋21内の金属溶湯を注入管22を経て受け入れるタンディッシュ23と、タンディッシュ23内の金属溶湯を浸漬ノズル24を経て受け入れる鋳型25と、鋳片全幅にわたって冷却水をスプレーするスプレーノズル26と、鋳片内の金属溶湯を電磁誘導撹拌し、等軸樹脂状晶を増し、最終凝固位置の溶質元素の偏析を多数の等軸晶間に分散する電磁誘導撹拌装置27と、多数のサポートロール群28と、鋳片引き抜き用ダミーバー29と、ガス切断機30とから主に構成される。   As shown in FIG. 5, the continuous casting equipment includes a ladle 21 that receives a molten metal of a converter (not shown), a tundish 23 that receives the molten metal in the ladle 21 through an injection pipe 22, and a tundish. 23, a mold 25 for receiving the molten metal in the slab 24 through the immersion nozzle 24, a spray nozzle 26 for spraying cooling water over the entire width of the slab, and electromagnetic induction stirring of the molten metal in the slab to increase equiaxed resinous crystals, Mainly composed of an electromagnetic induction stirrer 27 that disperses segregation of the solute element at the final solidification position among a number of equiaxed crystals, a number of support roll groups 28, a slab-drawing dummy bar 29, and a gas cutter 30. Is done.

取鍋21からタンディッシュ23ならびにタンディッシュ23から鋳型25への金属溶湯の移送に際しては、耐火物製の注入管22や浸漬ノズル24により、金属溶湯と空気との接触による酸化を遮断し、タンディッシュ23はスラグの金属溶湯への巻き込みを避けるために、堰やバッフルを設けて非金属介在物の浮上分離が図られている。また、湯面変動を抑制し凝固殻の表面性状を良好にする目的で、鋳型25に磁場をかけ、タンディッシュ23から流入する金属溶湯流を制御する装置も使われ、さらに、鋳型25には鋳片の焼き付きを防ぐための振動装置が設置され、サポートロール群28は剛性を大きくし、かつロール間隔を小さくして溶湯静圧による鋳片のふくれと、その結果として起こる割れや偏析を防ぐなど、鋳片の品質向上を図るための様々な工夫が施されている。   When transferring the molten metal from the ladle 21 to the tundish 23 and from the tundish 23 to the mold 25, the refractory injection tube 22 and the immersion nozzle 24 are used to block the oxidation caused by the contact between the molten metal and the air. The dish 23 is provided with a weir and a baffle in order to avoid the slag from getting caught in the molten metal, and the floating separation of the nonmetallic inclusions is achieved. In addition, for the purpose of suppressing the fluctuation of the molten metal surface and improving the surface properties of the solidified shell, an apparatus for applying a magnetic field to the mold 25 to control the flow of the molten metal flowing from the tundish 23 is used. A vibration device is installed to prevent seizing of the slab, and the support roll group 28 increases rigidity and decreases the interval between the rolls to prevent slab bulging due to the molten metal static pressure and the resulting cracking and segregation. Various measures are taken to improve the quality of the slab.

しかし、それにも関わらず、取鍋21からタンディッシュ23への金属溶湯の注湯時には、いくつかの要因によりタンディッシュ内において金属溶湯の再酸化が起こり、金属溶湯の清浄度が低下する。清浄度低下の要因は大別して2つあり、その第1は大気を含む雰囲気からの酸化であり、その第2は酸化物を含むスラグによる酸化である。そのうち、雰囲気からの酸化については、各種対策によりほぼ完全に防止することが可能である。   However, nevertheless, when pouring the molten metal from the ladle 21 to the tundish 23, the metal melt is re-oxidized in the tundish due to several factors, and the cleanliness of the molten metal is lowered. There are two main causes of the decrease in cleanliness, the first being oxidation from an atmosphere containing air, and the second being oxidation by slag containing oxide. Of these, oxidation from the atmosphere can be almost completely prevented by various measures.

他方、スラグによる金属溶湯の酸化を防止する方法としては、例えば、特許文献1には、筒状の側壁部とその上部の円錐状の屋根部と平板状の底部よりなるスラグ浸入防止用容器を取鍋からタンディッシュへの金属溶湯の注入口の中心部と容器中心が一致するように取鍋より吊り下げてスラグ浸入を防止する方法が開示されているが、特許文献1に記載されたスラグ浸入防止用容器を用いる方法は、容器の取り扱いが煩雑であるなど操作性に問題があるとともに、そのスラグ浸入防止効果が十分とは言えない。   On the other hand, as a method for preventing oxidation of the molten metal by slag, for example, Patent Document 1 discloses a slag intrusion prevention container including a cylindrical side wall portion, a conical roof portion on the upper side, and a flat bottom portion. A method for preventing slag intrusion by suspending from the ladle so that the center of the inlet of the molten metal from the ladle to the tundish coincides with the center of the container is disclosed. The method using a container for preventing intrusion has a problem in operability such as complicated handling of the container, and it cannot be said that the effect of preventing the infiltration of slag is sufficient.

さらに、この特許文献1に記載された発明も、以下に説明する取鍋の上ノズルに充填する耐火物粒子に起因する金属溶湯の汚染に言及していない。すなわち、連続鋳造方法における金属溶湯の汚染に関して今まで着目されていない事項として、次に説明する取鍋の上ノズルに充填する耐火物粒子に伴う問題を挙げることができる。   Furthermore, the invention described in Patent Document 1 does not mention the contamination of the molten metal caused by the refractory particles filled in the upper nozzle of the ladle described below. That is, as a matter which has not been paid attention to the contamination of the molten metal in the continuous casting method, there can be mentioned problems associated with refractory particles filled in the upper nozzle of the ladle described below.

すなわち、転炉から供給された金属溶湯を貯留する二つ又はそれ以上の取鍋から交互にタンディッシュに金属溶湯を注入することにより連続鋳造が行われている以上、タンディッシュへ金属溶湯を注入しない取鍋底部の溶湯排出口は封鎖する必要があり、図6に示すように、金属溶湯を排出しない取鍋(図5の符号21参照)の底部に設けられた溶湯排出口である上ノズル31は、取鍋底面に沿ってスライドするスライディングノズル32のフランジ部33で封鎖されるとともに上ノズル31内の溶湯流路には金属溶湯の浸入と凝固を防止するための耐火物粒子34(100メッシュ程度の大きさのシリカまたはクロムを主成分とする耐火物粒子、約40ないし60kg/チャージ)が充填されている。ところが、この耐火物粒子は注湯時に取鍋内の金属溶湯とともにタンディッシュに流入し、最終的に凝固するときに非金属介在物として製品欠陥となる。これを防ぐ対策として、取鍋からタンディッシュに流入する初期の金属溶湯を捨てるか、上記耐火物粒子を含有すると思われる範囲の鋳片を級外品として処理するというようなことが行われている。しかし、このような方法では大幅な歩留まりの低下を招いてしまう。また、一部の耐火物粒子はタンディッシュに設けられた堰と比重の関係で溶湯表面に浮上するが、相当量の耐火物粒子は金属溶湯中に混入して、凝固時に非金属介在物となって鋳造製品の品質を低下させる要因となっている。
特開平7−185753号公報
That is, since continuous casting is performed by alternately injecting molten metal into the tundish from two or more ladles that store molten metal supplied from the converter, the molten metal is injected into the tundish. It is necessary to seal the molten metal discharge port at the bottom of the ladle, and as shown in FIG. 6, the upper nozzle is a molten metal discharge port provided at the bottom of the ladle that does not discharge the molten metal (see reference numeral 21 in FIG. 5). 31 is sealed by a flange portion 33 of a sliding nozzle 32 that slides along the bottom surface of the ladle, and refractory particles 34 (100 for preventing the molten metal from entering and solidifying the molten metal flow path in the upper nozzle 31. Refractory particles mainly composed of silica or chromium having a mesh size, about 40 to 60 kg / charge). However, the refractory particles flow into the tundish together with the molten metal in the ladle at the time of pouring and finally become a product defect as non-metallic inclusions when solidified. As measures to prevent this, the initial molten metal flowing into the tundish from the ladle is discarded, or the slab in the range that seems to contain the refractory particles is treated as an out-of-class product. Yes. However, such a method causes a significant decrease in yield. Some refractory particles float on the surface of the molten metal due to the specific gravity of the weirs provided in the tundish, but a considerable amount of refractory particles are mixed in the molten metal and become non-metallic inclusions during solidification. As a result, the quality of the cast product is reduced.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-185753

本発明は従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、取鍋の上ノズルに充填される耐火物粒子ならびに転炉から取鍋に流入するスラグにに起因する金属溶湯中の汚染物質を経済的に低減することができる連続鋳造用取鍋を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and its purpose is to provide refractory particles filled in the upper nozzle of the ladle and slag flowing into the ladle from the converter. An object of the present invention is to provide a ladle for continuous casting that can economically reduce contaminants in molten metal caused by the above.

上記目的を達成するために本発明は、取鍋底部に設けた上ノズルからスライディングノズルを経て取鍋内の金属溶湯を排出する連続鋳造用取鍋において、上ノズルは、その上下方向溶湯流路に配置する略円柱状の耐火ボードと、この耐火ボードの外周下端部と上ノズル内壁面との間に嵌挿する突っ張りリングと、この突っ張りリング上に形成される耐火ボード外周面と上ノズル内壁面との間のリング状空間に充填する耐火物粒子とを有することを特徴としている。   In order to achieve the above object, the present invention provides a ladle for continuous casting in which a molten metal in a ladle is discharged from an upper nozzle provided at the bottom of the ladle through a sliding nozzle. A substantially cylindrical fireproof board to be disposed on, a tension ring fitted between the lower end of the outer periphery of the fireproof board and the inner wall surface of the upper nozzle, and an outer surface of the fireproof board formed on the tension ring and the upper nozzle. It has refractory particles filling a ring-shaped space between the wall surfaces.

かかる構成によれば、溶湯流路に配置される一定の大きさを有する耐火ボードは金属溶湯に混入せず溶湯表面に浮上するので、金属溶湯に含まれる汚染物質(耐火物粒子)を低減することができる。   According to such a configuration, the refractory board having a certain size disposed in the molten metal flow path does not enter the molten metal and floats on the molten metal surface, thereby reducing contaminants (refractory particles) contained in the molten metal. be able to.

上記構成において、上ノズル内の溶湯流路下部に耐火ボードを下方から支えるための鋼製支持部材を配し、この支持部材の一端をスライディングノズルのフランジで支持し、上記支持部材の他端を耐火ボード内に圧入してなることが好ましい。   In the above configuration, a steel support member for supporting the fireproof board from below is arranged at the lower part of the molten metal flow path in the upper nozzle, one end of the support member is supported by the flange of the sliding nozzle, and the other end of the support member is It is preferable to press fit into the fireproof board.

そうすれば、耐火物粒子の充填量そのものを少なくすることができ、金属溶湯に含まれる汚染物質を一層低減することができる。   If it does so, the filling amount itself of a refractory particle can be decreased, and the contaminant contained in a molten metal can be reduced further.

さらに、耐火ボードを取鍋底部側から取鍋内部に向かって外径が小さくなるテーパ形状にすれば、取鍋からタンディッシュへの金属溶湯注入時、溶湯静圧による下方への強大な押圧力によって突っ張りリングによる拘束が解除された耐火ボードは溶湯流と一体となって流下し、上ノズルからスライディングノズルを経てタンディッシュ内へのスムーズな湯流れを確保することができる。   Furthermore, if the fireproof board is tapered so that the outer diameter decreases from the bottom of the ladle toward the inside of the ladle, a strong downward pressure is exerted by the molten metal's static pressure when pouring the molten metal from the ladle into the tundish. Thus, the fireproof board released from the restraint by the tension ring flows down integrally with the molten metal flow, and a smooth hot water flow from the upper nozzle through the sliding nozzle into the tundish can be secured.

また、取鍋内の金属溶湯の上層部には転炉から出鋼時に流出したスラグが浮上しているが、取鍋内の金属溶湯量が減少してタンディッシュへの注入末期になると、上ノズル近傍には渦流が発生し、上記スラグが金属溶湯に混入しやすくなり、これが非金属介在物となって鋳造製品の品質を低下させる要因となっている。   In addition, the slag that flows out from the converter when steel is levitated above the molten metal in the ladle, but when the amount of molten metal in the ladle decreases and the end of pouring into the tundish is reached, A vortex is generated in the vicinity of the nozzle, and the slag is likely to be mixed into the molten metal, which becomes a non-metallic inclusion and causes the quality of the cast product to deteriorate.

そこで、上ノズル上端部に取鍋内金属溶湯に向けて不活性ガスを噴出するガス噴出孔を設ければ、そのガス噴出孔から取鍋内の金属溶湯に向けて不活性ガスを噴出することにより、低比重のスラグを不活性ガスに随伴させて溶湯表面に浮上させ、鋳造製品に混入する非金属介在物を低減することができる。   Therefore, if a gas injection hole for injecting inert gas toward the molten metal in the ladle is provided at the upper end of the upper nozzle, the inert gas is ejected from the gas injection hole toward the molten metal in the ladle. Thus, slag having a low specific gravity can be caused to accompany the inert gas and float on the surface of the molten metal, thereby reducing non-metallic inclusions mixed in the cast product.

また、ガス噴出孔を上ノズル上端部の円周方向に均等間隔で設ければ、そのガス噴出孔から取鍋内の金属溶湯に向けて不活性ガスを噴出することにより、金属溶湯中に均一に存在する不活性ガス流によるスラグ浮上作用により、金属溶湯へのスラグの巻き込み抑制効果は一層大きくなることが期待できる。   In addition, if gas ejection holes are provided at equal intervals in the circumferential direction of the upper end of the upper nozzle, the inert gas is ejected from the gas ejection holes toward the molten metal in the ladle so that it is evenly distributed in the molten metal. It can be expected that the slag entrainment effect on the molten metal is further enhanced by the slag levitation action caused by the inert gas flow existing in the molten metal.

取鍋の上ノズル内の溶湯流路に略円柱状の耐火ボードを配置するという簡単な手段により、金属溶湯に含まれる汚染物質を経済的に低減し、鋳造製品の品質を向上することができる。   Contaminants contained in the molten metal can be economically reduced and the quality of the cast product can be improved by a simple means of arranging a substantially cylindrical fireproof board in the molten metal flow path in the upper nozzle of the ladle. .

以下に本発明の実施形態を図面を参照しながら説明するが、本発明は下記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲において適宜変更や修正が可能である。
(連続鋳造設備)
図1は、本発明の取鍋を適用した連続鋳造設備の一例の概略断面図である。図1において、取鍋1は金属溶湯2を収容し、取鍋1の底部には上ノズル3が形成され、この上ノズル3の下側には取鍋1の底面に沿ってスライドするスライディングノズル4が設置され、さらに、スライディングノズル4に固着して注入管5が取り付けられている。そこで、図示しない駆動装置により、スライディングノズル4と注入管5は一体となって両矢示方向にスライドすることが可能である。また、注入管5は、取鍋1の下方に設けたタンディッシュ6内の金属溶湯2に浸漬されている。上記スライディングノズル4は取鍋1から排出される金属溶湯2の流量調整手段であり、注入管5と一体となったスライディングノズル4が取鍋1の底面に沿って両矢示方向にスライドすることにより、上ノズル3が全閉状態となって金属溶湯2の供給が絶たれたり、上ノズル3の開口部とスライディングノズル4の開口部が一致すれば、すなわち、全開状態になれば、所定量の金属溶湯2がタンディッシュ6に向けて排出されるようになっている。タンディッシュ6内には複数の堰7が設置されており、タンディッシュ6に対する注入管5の設置位置に対して長手方向反対側の底部には鋳型9への金属溶湯の供給流路となる浸漬ノズル8が設置され、鋳型9を経て鋳片10が製造されるようになっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and can be appropriately changed or modified without departing from the technical scope of the present invention. .
(Continuous casting equipment)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an example of continuous casting equipment to which a ladle according to the present invention is applied. In FIG. 1, a ladle 1 accommodates a molten metal 2, an upper nozzle 3 is formed at the bottom of the ladle 1, and a sliding nozzle that slides along the bottom surface of the ladle 1 below the upper nozzle 3. 4 is installed, and an injection tube 5 is attached to the sliding nozzle 4 in a fixed manner. Therefore, the sliding nozzle 4 and the injection tube 5 can be integrally slid in the direction of both arrows by a driving device (not shown). Moreover, the injection tube 5 is immersed in the molten metal 2 in the tundish 6 provided below the ladle 1. The sliding nozzle 4 is a means for adjusting the flow rate of the molten metal 2 discharged from the ladle 1, and the sliding nozzle 4 integrated with the injection pipe 5 slides along the bottom surface of the ladle 1 in the direction indicated by the double arrow. If the upper nozzle 3 is fully closed and the supply of the molten metal 2 is cut off, or if the opening of the upper nozzle 3 and the opening of the sliding nozzle 4 coincide, that is, if the opening is fully opened, a predetermined amount The molten metal 2 is discharged toward the tundish 6. A plurality of weirs 7 are installed in the tundish 6, and the bottom part on the opposite side in the longitudinal direction with respect to the installation position of the injection pipe 5 with respect to the tundish 6 is an immersion that serves as a flow path for supplying molten metal to the mold 9. A nozzle 8 is installed, and a slab 10 is manufactured through a mold 9.

かくして、上ノズル3の開口部とスライディングノズル4の開口部を一致させて、注入管5の先端をタンディッシュ6内の金属溶湯2に浸漬させながら、取鍋1内の金属溶湯2をタンディッシュ6に注入する。タンディッシュ6内の金属溶湯2は、適宜の位置に設けられた堰7に当接することにより行く手を阻まれ、金属溶湯2に含まれる耐火物粒子等の軽量不純物の一部は堰7に沿って金属溶湯2の表面に浮上するが、金属溶湯2に混入したままの耐火物粒子も相当量存在する。このようにして、耐火物粒子を伴う金属溶湯2は浸漬ノズル8を経て鋳型9内で冷却されて凝固し、介在物を含む鋳片10が製造される。   Thus, the opening of the upper nozzle 3 and the opening of the sliding nozzle 4 are aligned and the molten metal 2 in the ladle 1 is tundished while the tip of the injection tube 5 is immersed in the molten metal 2 in the tundish 6. 6 is injected. The molten metal 2 in the tundish 6 is blocked from coming into contact with a weir 7 provided at an appropriate position, and a part of lightweight impurities such as refractory particles contained in the molten metal 2 along the weir 7. However, there is a considerable amount of refractory particles that are mixed in the molten metal 2. In this way, the molten metal 2 accompanied with the refractory particles is cooled and solidified in the mold 9 through the immersion nozzle 8 to produce a slab 10 containing inclusions.

上記は、簡単のために単ストランド鋳造について説明したが、一般的には、複数個の取鍋から交互にタンディッシュに金属溶湯が注入される多ストランド鋳造が行われている。この場合、金属溶湯が排出されない取鍋の金属溶湯排出口は閉塞する必要があり、そのために、図1に示す取鍋1の上ノズル3内には耐火物粒子が充填されるのである。しかし、その耐火物粒子は注入初期の金属溶湯2とともにタンディッシュ6内に流入し、金属溶湯を汚染する原因となる。
(上ノズル)
そこで、この金属溶湯の汚染を防止し、または金属溶湯の汚染を抑制するために、本発明者は、図2、図3に示すような構成の上ノズルを採用したのである。図2は、本発明の取鍋の上ノズルの一実施形態の拡大断面図であり、図3は本発明の取鍋の上ノズルの別の実施形態の拡大断面図である。
Although the above has described single strand casting for the sake of simplicity, in general, multi-strand casting in which molten metal is alternately poured into a tundish from a plurality of ladles is performed. In this case, the molten metal outlet of the ladle from which the molten metal is not discharged needs to be closed, and for this reason, the upper nozzle 3 of the ladle 1 shown in FIG. 1 is filled with refractory particles. However, the refractory particles flow into the tundish 6 together with the molten metal 2 at the initial stage of injection and cause the molten metal to be contaminated.
(Upper nozzle)
Therefore, in order to prevent the contamination of the molten metal or suppress the contamination of the molten metal, the present inventor employs an upper nozzle having a configuration as shown in FIGS. FIG. 2 is an enlarged sectional view of an embodiment of the upper nozzle of the ladle of the present invention, and FIG. 3 is an enlarged sectional view of another embodiment of the upper nozzle of the ladle of the present invention.

図2において、上ノズル3は上部プレート3aと下部プレート3bから構成されている。上ノズル3内の中央部上下方向溶湯流路には、取鍋底部側(図2の下方)から取鍋内部(図2の上方)に向かって徐々に外径が小さくなるテーパ形状の略円柱状の耐火ボード12が配置され、耐火ボード12の外周下端部と下部プレート3bの内壁面との間には伸縮可能な耐火物製の突っ張りリング13が嵌挿され、突っ張りリング13上に形成される耐火ボード12外周面と、上部プレート3aおよび下部プレート3bの内壁面との間のリング状空間11には耐火物粒子14(約590〜1190μmの範囲の粒径で、Cr23とSiO2とFe23の3成分の合計を70重量%以上含有する耐火物粒子)が充填されている。突っ張りリング13の外径は下部プレート3bの内径より僅かに大きく、突っ張りリング13の内径は耐火ボード12の外径より僅かに小さいので、突っ張りリング13による径方向への突っ張り効果により、耐火ボード12を押圧して保持することが可能である。18はスライディングノズルのフランジである。耐火ボード12は、約90重量%のMgOと粘土とフェノール樹脂(バインダー)を混練して成形したものを約200℃で乾燥したものである。耐火ボードの素材としては耐火性を有するものであれば、上記以外の素材、例えば、レンガ、セラミックを使用することも可能である。また、本発明において、耐火ボードとは、焼成した耐火物、耐火物キャスタブルの成形品、耐火繊維の成形品なども含んでいる。 In FIG. 2, the upper nozzle 3 is composed of an upper plate 3a and a lower plate 3b. In the upper and lower molten metal flow path in the center of the upper nozzle 3, a taper-shaped substantially circle whose outer diameter gradually decreases from the ladle bottom side (lower side in FIG. 2) toward the inside of the ladle (upper side in FIG. 2). A column-shaped fireproof board 12 is disposed, and a stretchable refractory stretch ring 13 is inserted between the lower end of the outer periphery of the fireproof board 12 and the inner wall surface of the lower plate 3 b, and is formed on the stretch ring 13. In the ring-shaped space 11 between the outer peripheral surface of the refractory board 12 and the inner wall surfaces of the upper plate 3a and the lower plate 3b, refractory particles 14 (with a particle size in the range of about 590 to 1190 μm, Cr 2 O 3 and SiO 2 2 and refractory particles containing 70% by weight or more of the total of the three components of Fe 2 O 3 . Since the outer diameter of the tension ring 13 is slightly larger than the inner diameter of the lower plate 3 b and the inner diameter of the tension ring 13 is slightly smaller than the outer diameter of the fireproof board 12, Can be pressed and held. Reference numeral 18 denotes a sliding nozzle flange. The fireproof board 12 is obtained by drying at about 200 ° C. what is formed by kneading about 90% by weight of MgO, clay, and phenol resin (binder). As a material of the fireproof board, any material other than the above, for example, brick or ceramic can be used as long as it has fire resistance. Further, in the present invention, the fireproof board includes a fired refractory, a molded product of refractory castable, a molded product of refractory fiber, and the like.

上部プレート3aの上端部には取鍋1内の金属溶湯に向けて斜め上方に不活性ガスを噴出するガス噴出孔15が、180゜対向する位置に3個づつ設けられている。このガス噴出孔15は図示しないArガス供給源と接続されている。図2においては、180゜対向する位置に3個づつのガス噴出孔15しか示されていないが、必要に応じて、上部プレート3aの上端部の円周方向において略均等間隔にある3箇所以上の場所に、それぞれ複数個の不活性ガス噴出孔を設けることができる。   Three gas injection holes 15 for injecting an inert gas obliquely upward toward the molten metal in the ladle 1 are provided in the upper end portion of the upper plate 3a at three positions facing each other. The gas ejection hole 15 is connected to an Ar gas supply source (not shown). In FIG. 2, only three gas ejection holes 15 are shown at positions opposed to each other by 180 °. However, if necessary, three or more locations at substantially equal intervals in the circumferential direction of the upper end portion of the upper plate 3a. A plurality of inert gas ejection holes can be provided at each location.

図2とは別の実施形態である図3において、上ノズル3内の溶湯流路上部には、略円柱状の耐火ボード16が設置されている。上ノズル3内の溶湯流路下部には上方にある略円柱状の耐火ボード16(耐火ボード12と同じ素材で混練・成形・乾燥したもの)を下方から支えるために軟鋼製のパイプ状支持部材17を配し、パイプ状支持部材17の一端をスライディングノズルのフランジ18で支持し、パイプ状支持部材17の他端は縮径して耐火ボード16内に圧入されている。この場合も、図2と同じように、略円柱状の耐火ボード16は取鍋底部側(図3の下方)から取鍋内部(図3の上方)に向かって徐々に外径が小さくなるテーパ形状とされ、耐火ボード16の外周下端部と上部プレート3aの内壁面との間に嵌挿された伸縮可能な耐火物製の突っ張りリング19は、径方向に突っ張り効果を発揮しうるように、上部プレート3aの内径より僅かに大きい外径と耐火ボード16の外径より僅かに小さい内径を有している。また、突っ張りリング19上に形成される耐火ボード16外周面と上部プレート3aの内壁面との間のリング状空間11には耐火物粒子14が充填されている。   In FIG. 3, which is an embodiment different from FIG. 2, a substantially cylindrical refractory board 16 is installed in the upper part of the molten metal flow path in the upper nozzle 3. In the lower part of the molten metal flow path in the upper nozzle 3, a pipe-like support member made of mild steel is used to support the substantially cylindrical fireproof board 16 (kneaded, molded and dried with the same material as the fireproof board 12) from below. 17, one end of the pipe-like support member 17 is supported by the flange 18 of the sliding nozzle, and the other end of the pipe-like support member 17 is reduced in diameter and press-fitted into the fireproof board 16. Also in this case, as in FIG. 2, the substantially cylindrical fireproof board 16 has a taper whose outer diameter gradually decreases from the bottom of the ladle (downward in FIG. 3) toward the inside of the ladle (upward in FIG. 3). The stretch ring 19 made of a stretchable refractory that is shaped and fitted between the lower end of the outer periphery of the fireproof board 16 and the inner wall surface of the upper plate 3a can exert a stretching effect in the radial direction. It has an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the upper plate 3 a and an inner diameter slightly smaller than the outer diameter of the fireproof board 16. The ring-shaped space 11 between the outer peripheral surface of the refractory board 16 formed on the tension ring 19 and the inner wall surface of the upper plate 3 a is filled with refractory particles 14.

なお、突っ張りリング13または19の素材として、軟鋼製のものを採用することもできる。この場合、伸縮可能な耐火物製のものに比べて耐火ボードへの装着はやや手間がかかるが、図2または図3において、耐火ボード12または16は取鍋底部側から取鍋内部に向かって徐々に外径が小さくなるテーパ形状であるから、スライディングノズルのフランジ18をスライドさせて上ノズル3の溶湯流路下端を開口し、軟鋼製の突っ張りリング13または19を耐火ボード12または16の径小部に装着して上ノズル3の溶湯流路に挿入し、軟鋼製の突っ張りリング13または19に係止した係止部材を溶湯流路下端の開口部から引っ張って軟鋼製の突っ張りリング13または19を耐火ボード12または16のテーパ面に沿って引き下げることにより、図2に示すように、軟鋼製の突っ張りリング13を耐火ボード12の外周下端部と下部プレート3bの内壁面との間に装着するか、図3に示すように、軟鋼製の突っ張りリング19を耐火ボード16の外周下端部と上部プレート3aの内壁面との間に装着することができる。   Note that a material made of mild steel can be adopted as the material of the tension ring 13 or 19. In this case, the installation to the fireproof board is somewhat troublesome as compared with the one made of the stretchable refractory, but in FIG. 2 or 3, the fireproof board 12 or 16 is directed from the ladle bottom side toward the inside of the ladle. Since the outer diameter gradually decreases in taper shape, the sliding nozzle flange 18 is slid to open the lower end of the molten metal flow path of the upper nozzle 3, and the brazing ring 13 or 19 made of mild steel is connected to the diameter of the refractory board 12 or 16. It is attached to the small portion and inserted into the molten metal flow path of the upper nozzle 3, and the locking member locked to the tensile ring 13 or 19 made of mild steel is pulled from the opening at the lower end of the molten metal flow path to pull the tensile ring 13 made of mild steel or By pulling down 19 along the tapered surface of the refractory board 12 or 16, as shown in FIG. It can be mounted between the lower plate 3b and the inner wall surface of the lower plate 3b, or as shown in FIG. 3, a soft steel tension ring 19 can be mounted between the lower end of the outer periphery of the refractory board 16 and the inner wall surface of the upper plate 3a. it can.

また、上部プレート3aに設けるガス噴出孔としては、図4に示すように、上部プレート3aの上端部に凸部20aと凹部20bを交互に形成し、凸部20aにガス噴出孔15を設ける構成を採用することができる。このようにすれば、凹部20bが金属溶湯の湯道となるので、取鍋1から金属溶湯を排出するときの流路断面が増加することにより湯流れが円滑になることが期待できる。   As shown in FIG. 4, the gas ejection holes provided in the upper plate 3a are configured such that convex portions 20a and concave portions 20b are alternately formed at the upper end portion of the upper plate 3a, and the gas ejection holes 15 are provided in the convex portions 20a. Can be adopted. If it does in this way, since the recessed part 20b becomes a runway of a molten metal, it can be expected that the flow of the molten metal becomes smooth by increasing the cross-section of the flow path when discharging the molten metal from the ladle 1.

以上のように構成される本発明の連続鋳造用取鍋によれば、図1において、取鍋1から上ノズル3、スライディングノズル4および注入管5を経てタンディッシュ6に金属溶湯2を注入する場合、上ノズル3の構造として図2のものを採用した場合、金属溶湯に随伴して略円柱状の耐火ボード12、耐火物粒子14および突っ張りリング13がタンディッシュ6内に流入するとき、耐火物粒子14は金属溶湯2に混入するが、伸縮可能な耐火物製の突っ張りリング13と略円柱状の耐火ボード12は金属溶湯に混入せず、タンディッシュ6内の金属溶湯2の表面に浮上する。従って、非金属介在物による金属溶湯の汚染を減少することができる。なお、突っ張りリング13として軟鋼製のものを採用した場合は、その軟鋼製突っ張りリングは速やかに金属溶湯に溶解する。   According to the ladle for continuous casting of the present invention configured as described above, in FIG. 1, the molten metal 2 is injected from the ladle 1 into the tundish 6 through the upper nozzle 3, the sliding nozzle 4 and the injection pipe 5. 2 when the structure of the upper nozzle 3 is adopted, when the substantially columnar refractory board 12, the refractory particles 14 and the tension ring 13 flow into the tundish 6 along with the molten metal, Although the object particles 14 are mixed in the molten metal 2, the stretchable refractory stretch ring 13 and the substantially cylindrical refractory board 12 are not mixed in the molten metal and float on the surface of the molten metal 2 in the tundish 6. To do. Therefore, contamination of the molten metal due to non-metallic inclusions can be reduced. In addition, when the thing made from a mild steel is employ | adopted as the tension ring 13, the tension ring made from mild steel melt | dissolves in a molten metal rapidly.

上ノズル3の構造として図3のものを採用した場合、耐火物粒子14の充填量は図2のものより相当量少なくなるので、図1において、取鍋1から上ノズル3、スライディングノズル4および注入管5を経てタンディッシュ6に金属溶湯2を注入する場合、金属溶湯2に混入する非金属介在物の量を大幅に低減することができ、非金属介在物による金属溶湯の汚染減少効果は図2のものに比べて飛躍的に向上することが期待できる。   When the structure of FIG. 3 is adopted as the structure of the upper nozzle 3, the filling amount of the refractory particles 14 is considerably smaller than that of FIG. 2, so in FIG. 1, the ladle 1 to the upper nozzle 3, the sliding nozzle 4 and When the molten metal 2 is injected into the tundish 6 through the injection pipe 5, the amount of non-metallic inclusions mixed in the molten metal 2 can be greatly reduced. It can be expected to improve dramatically compared to that of FIG.

また、図1において、取鍋1からタンディッシュ6への金属溶湯注入時、図2または図3に示す上ノズル3の上部プレート3aのガス噴出孔15から取鍋1内の金属溶湯2に向けて斜め上方に不活性ガスを噴出することにより、低比重のスラグを不活性ガスに随伴させて溶湯表面に浮上させることにより、鋳造製品に混入する非金属介在物を低減することができる。この不活性ガス量は、取鍋1から金属溶湯2を排出する最初から最後まで一定量でもよいが、溶湯注入末期になると上ノズル3の近傍に渦流が発生し、スラグが金属溶湯に混入しやすくなるという事情を考慮すると、取鍋内の金属溶湯量が約1/5程度に減少した時点から末期にかけて徐々に噴出量を増やす方法が経済的であり、金属溶湯へのスラグの巻き込みを抑制する点においても効果が大きい。例えば、当初のガス噴出量に対して末期には5倍ないし10倍程度のガス量とすることが好ましい。また、上部プレート3aの上端部に設けるガス噴出孔15として図4に示す構成のものを採用した場合、凹部20aは金属溶湯の湯道となるので、取鍋1から金属溶湯を排出するときの流路断面が増加することにより湯流れが円滑になることが期待できる。   Further, in FIG. 1, when pouring the molten metal from the ladle 1 into the tundish 6, the gas jet hole 15 of the upper plate 3 a of the upper nozzle 3 shown in FIG. 2 or 3 is directed toward the molten metal 2 in the ladle 1. By ejecting the inert gas obliquely upward, the low specific gravity slag is caused to accompany the inert gas and float on the surface of the molten metal, thereby reducing non-metallic inclusions mixed in the cast product. The amount of the inert gas may be a constant amount from the beginning to the end of discharging the molten metal 2 from the ladle 1, but at the end of the molten metal injection, a vortex is generated near the upper nozzle 3 and slag is mixed into the molten metal. Considering the fact that it becomes easier, it is economical to gradually increase the amount of metal spray from the time when the amount of molten metal in the ladle is reduced to about 1/5 to the end of the ladle, thereby suppressing the inclusion of slag in the molten metal This is also very effective. For example, the gas amount is preferably about 5 to 10 times at the end of the initial gas ejection amount. Moreover, when the thing shown in FIG. 4 is employ | adopted as the gas ejection hole 15 provided in the upper end part of the upper plate 3a, since the recessed part 20a becomes a runway of a molten metal, when discharging a molten metal from the ladle 1 It can be expected that the hot water flow becomes smooth as the cross section of the flow path increases.

また、図2と図3において、耐火ボード12または16の容積を大きくするほど、耐火物粒子14の充填量を少なくすることができるので、鋳造製品の品質を大幅に向上することが可能である。   2 and 3, the larger the volume of the refractory board 12 or 16, the smaller the filling amount of the refractory particles 14, so that the quality of the cast product can be greatly improved. .

なお、非金属介在物の製品への混入を極端に嫌う製品(例えば、ステンレス鋼)を製造する連続鋳造設備では、図1に示す取鍋1の上ノズル3内に充填される耐火物粒子として、ネール屑(釘を加工した際に発生する粒状屑)が使用されている。しかし、この場合には、取鍋1内の金属溶湯とネール屑が融着して、いわゆる棚吊り現象が生じ、スライディングノズル4をスライドさせて全開状態にするだけでは、金属溶湯は排出されない。そこで、酸素ガスをネール屑に向けて吹き付けてネール屑を赤熱溶解させることにより湯道を確保するという煩雑な操作が行われている。   In addition, in a continuous casting facility that manufactures a product (for example, stainless steel) that is extremely disliked from inclusion of non-metallic inclusions in the product, as the refractory particles filled in the upper nozzle 3 of the ladle 1 shown in FIG. Nail waste (granular waste generated when nails are processed) is used. However, in this case, the molten metal in the ladle 1 and the nail scraps are fused to generate a so-called shelf hanging phenomenon, and the molten metal is not discharged only by sliding the sliding nozzle 4 to the fully open state. Then, complicated operation of ensuring a runner by spraying oxygen gas toward nail waste and dissolving nail waste in red heat is performed.

本発明は、溶鋼を主とする金属溶湯を連続鋳造する際に使用される連続鋳造用取鍋に適用にすることができ、特に、取鍋内の金属溶湯をタンディッシュに注入するときの溶湯の汚染を抑制することができる連続鋳造用取鍋として適している。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a ladle for continuous casting used when continuously casting a molten metal mainly composed of molten steel, and in particular, a molten metal when pouring a molten metal in a ladle into a tundish. It is suitable as a ladle for continuous casting that can suppress contamination of the steel.

本発明の取鍋を適用した連続鋳造設備の一例の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of an example of the continuous casting installation to which the ladle of this invention is applied. 本発明の取鍋の上ノズルの一実施形態の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of one embodiment of the upper nozzle of the ladle of the present invention. 本発明の取鍋の上ノズルの別の実施形態の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of another embodiment of the upper nozzle of the ladle of this invention. 本発明の取鍋の上ノズルのさらに別の実施形態の上端部を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows the upper end part of another embodiment of the upper nozzle of the ladle of this invention. 一般的な連続鋳造設備の概略図である。It is the schematic of a general continuous casting installation. 従来の取鍋の上ノズル付近の拡大断面図である。It is an expanded sectional view near the upper nozzle of the conventional ladle.

符号の説明Explanation of symbols

1 取鍋
2 金属溶湯
3 上ノズル
3a 上部プレート
3b 下部プレート
4 スライディングノズル
5 注入管
6 タンディッシュ
7 堰
8 浸漬ノズル
9 鋳型
10 鋳片
11 リング状空間
12 耐火ボード
13 突っ張りリング
14 耐火物粒子
15 ガス噴出孔
16 耐火ボード
17 パイプ状支持部材
18 スライディングノズルのフランジ
19 突っ張りリング
21 取鍋
22 注入管
23 タンディッシュ
24 浸漬ノズル
25 鋳型
26 スプレーノズル
27 電磁誘導撹拌装置
28 サポートロール群
29 ダミーバー
30 ガス切断機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ladle 2 Molten metal 3 Upper nozzle 3a Upper plate 3b Lower plate 4 Sliding nozzle 5 Injection pipe 6 Tundish 7 Weir 8 Immersion nozzle 9 Mold 10 Slab 11 Ring-shaped space 12 Refractory board 13 Strut ring 14 Refractory particle 15 Gas Ejection hole 16 Fireproof board 17 Pipe-shaped support member 18 Flange of sliding nozzle 19 Strut ring 21 Ladle 22 Injection pipe 23 Tundish 24 Immersion nozzle 25 Mold 26 Spray nozzle 27 Electromagnetic induction stirrer 28 Support roll group 29 Dummy bar 30 Gas cutting machine

Claims (5)

取鍋底部に設けた上ノズルからスライディングノズルを経て取鍋内の金属溶湯を排出する連続鋳造用取鍋において、上ノズルは、その上下方向溶湯流路に配置する略円柱状の耐火ボードと、この耐火ボードの外周下端部と上ノズル内壁面との間に嵌挿する突っ張りリングと、この突っ張りリング上に形成される耐火ボード外周面と上ノズル内壁面との間のリング状空間に充填する耐火物粒子とを有することを特徴とする連続鋳造用取鍋。   In the ladle for continuous casting that discharges the molten metal in the ladle from the upper nozzle provided at the bottom of the ladle through the sliding nozzle, the upper nozzle is a substantially cylindrical refractory board disposed in the vertical melt flow path, A strut ring inserted between the lower end of the outer periphery of the fireproof board and the inner wall surface of the upper nozzle, and a ring-shaped space between the outer peripheral surface of the fireproof board formed on the strut ring and the inner wall surface of the upper nozzle is filled. A ladle for continuous casting, comprising refractory particles. 上ノズル内の溶湯流路下部に耐火ボードを下方から支えるための鋼製支持部材を配し、この支持部材の一端をスライディングノズルのフランジで支持し、上記支持部材の他端を耐火ボード内に圧入してなることを特徴とする請求項1記載の連続鋳造用取鍋。   A steel support member for supporting the fireproof board from below is arranged at the bottom of the molten metal flow path in the upper nozzle, one end of the support member is supported by the flange of the sliding nozzle, and the other end of the support member is placed in the fireproof board. The ladle for continuous casting according to claim 1, wherein the ladle is press-fitted. 耐火ボードが取鍋底部側から取鍋内部に向かって外径が小さくなるテーパ形状であることを特徴とする請求項1または2記載の連続鋳造用取鍋。   The ladle for continuous casting according to claim 1 or 2, wherein the refractory board has a tapered shape in which the outer diameter decreases from the ladle bottom side toward the inside of the ladle. 上ノズル上端部に取鍋内金属溶湯に向けて不活性ガスを噴出するガス噴出孔を設けたことを特徴とする請求項1、2または3記載の連続鋳造用取鍋。   The ladle for continuous casting according to claim 1, 2 or 3, wherein a gas ejection hole for ejecting an inert gas toward the molten metal in the ladle is provided at the upper end of the upper nozzle. ガス噴出孔を上ノズル上端部の円周方向に均等間隔で設けたことを特徴とする請求項4記載の連続鋳造用取鍋。   The ladle for continuous casting according to claim 4, wherein the gas ejection holes are provided at equal intervals in the circumferential direction of the upper end portion of the upper nozzle.
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