JP2009255120A - 連続鋳造用浸漬ノズル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明による連続鋳造用浸漬ノズルは、筒状耐火物(1)の外表面の一部又は全体に設けられた内側金属ケース(12)と、前記筒状耐火物(1)のテーパ状部(11a)に対応しかつ内側金属ケース(12)に形成された金属テーパ状部(12a)と、前記内側金属ケース(12)の外側に設けられた外側金属ケース(13)とを備え、前記各金属ケース(12,13)の少なくとも一部は接合している構成である。
【選択図】図1
Description
この問題を解決するためには、複数の耐火物を1つとする(例えば下ノズルと浸漬ノズルを一体化する)第1方法と、耐火物同士を固定するための押しつけ圧力を高くして耐火物同士を強く密着させる第2方法とがある。
すなわち、図10に示されるように、長尺状の筒状耐火物1の外周を含む外表面は、第1金属ケース2及び第2金属ケース3によって覆われ、各金属ケース2、3は、その接合部4が溶接接続されることにより一体状に形成されている。
前述の一体化浸漬ノズルでは、下プレートからモールドまでの間で耐火物の目地をなくすことができるが、耐火物の全長は長くならざるを得ない。この浸漬ノズルは使用中に、鋳造用モールド内で流動する溶鋼からの振動、また浸漬ノズルを交換する際に掛かる衝撃を受け物理的なダメージが与えられることがある。こうした振動や衝撃によって一時的に発生する応力(以下、動的応力と呼ぶ)は、特にノズル首部に集中し、その応力の大きさは浸漬ノズルの長尺化に比例して大きくなる。この使用中に掛かる振動や衝撃から浸漬ノズル首部を保護するためには、浸漬ノズルのフランジ部1aから本体部にわたる部分を図10のように金属ケースで補強する方法が有効である。すなわち、一体化浸漬ノズルにおいては、プレートから浸漬ノズルまでが一体形の耐火物で製造された目地なし構造であっても、その首部を金属ケースで補強することが有効である。
すなわち、容器からの溶融金属を鋳造用モールドに注入すると共に筒状耐火物からなる連続鋳造用浸漬ノズルにおいて、前記筒状耐火物のテーパ状部に対応しかつ前記内側金属ケースに形成された金属テーパ状部を持つ前記筒状耐火物の外表面の一部又は全体に設けられた内側金属ケースと、前記内側金属ケースの外側に設けられた外側金属ケースと、を備え、前記外側金属ケースと内側金属ケースの少なくとも一部は接合している構成であるため、使用中に掛かる振動や衝撃によって発生する動的応力に十分対処でき、かつ、装置からの押しつけ力と耐火物の熱膨張によって発生する動的応力に対しても首部の破損を防ぐ十分な剛性を持つ、浸漬ノズルのフランジ部から本体部に至る部分の補強を十分に行うことができる。
また、請求項2の発明によれば、前記外側金属ケースは、垂直板部と水平板部とからなる断面L字型よりなり、前記水平板部で外部下方からの押し付け力を受ける構成とした動的応力に耐えられる外側金属ケースを得ることができる。
また、請求項3の構成によれば、前記筒状耐火物のテーパ状部に対応する前記内側金属ケースの金属テーパ状部の傾斜角度が、前記筒状耐火物の使用時における鉛直方向に対して20°から60°の範囲に設定されているため、前述の応力に対して十分な強度を有することができる。
また、請求項4の構成によれば、前記内側金属ケースと外側金属ケースとの間には、金属ケース用耐火材料が充填されているため、より一層剛性を向上させることができる。
また、請求項5の構成によれば、前記筒状耐火物の耐火材料は、アルミナ・カーボン又はアルミナ・シリカ・カーボンよりなり、前記筒状耐火物の耐火材料は互いに材質が異なる上層及び下層の二層で形成され、前記上層の耐火材料の材質の熱膨張率が前記下層の耐火材料の材質の熱膨張率よりも大である浸漬ノズルは上部材質の位置で金属ケースに拘束することができる。
また、請求項6の構成によれば、前記上層と下層の前記耐火材料の熱膨張率の差が15%以上であるため、請求項5と同様の効果を得ることができる。
また、請求項7の構成によれば、前記内側金属ケースは丸筒形よりなり、前記外側金属ケースは四角筒形よりなるため、その間に耐火材料を充填することができる。
また、請求項8の構成によれば、前記内側金属ケース及び外側金属ケースは、四角筒形をなしているため、金属ケースが互いに重合した二重構造となり、剛性の向上となる。
尚、従来例と同一又は同等部分には同一符号を用いて説明する。
図1は本発明の第1形態を示すもので、図1において符号1で示されるものはスライドバルブで用いられる連続鋳造用浸漬ノズル10を構成するための長尺状の筒状耐火物であり、この筒状耐火物1の軸心位置には溶鋼注入孔10aが貫通して形成されている。
前記外表面11の一部又は全体に設けられた金属部材12Aは、内側金属ケース12と外側金属ケース13とから構成されている。
前記金属テーパ状部12aの外周位置には、断面L字型をなし垂直板部13a及び水平板部13bからなる前記外側金属ケース13が設けられ、前記テーパ状部11aと前記外側金属ケース13との間に形成された断面三角形をなす空間14内には金属ケース用耐火材料15が充填されている。
また、図4は本発明の第4形態であり、前記垂直板部13aの内面に、前記金属テーパ状部12aを図1よりも短くした構成とし、互いに溶接等によって接合している。
また、図6は本発明の第6形態であり、前述の内側金属ケース12と外側金属ケース13との間に前記金属ケース用耐火材料15を充填しない構成を示している。
浸漬ノズルの製造方法は、アルミナ、シリカ、カーボン等の原料をバインダーと共に混練、成型枠に充填して望ましくはCIPにて成型して、乾燥、焼成する。本発明に関して幾つかの実施形態を述べたが、本発明は上記実施形態に限定されず、当業者が容易に応用できる均等の範囲を含むものとする。
前述の表2のほか様々なケースについて検討した結果、上層1Aの材質の熱膨張率が下層1Bの材質の熱膨張率より15%以上大きい場合、首折損防止効果が特に顕著であった。
1a フランジ部
D 変曲点
1A 上層
1B 下層
5 押し上げ力
10 連続鋳造用浸漬ノズル
11 外表面
10a ノズル
11a テーパ状部
11b 直線部
12A 金属部材
12 内側金属ケース
12a 金属テーパ状部
E 鉛直方向
13 外側金属ケース
13a 垂直板部
13b 水平板部
15 金属ケース用耐火材料
Claims (8)
- 容器からの溶融金属を鋳造用モールドに注入すると共に筒状耐火物(1)からなる連続鋳造用浸漬ノズルにおいて、
前記筒状耐火物(1)の外表面(11)の一部又は全体に設けられた内側金属ケース(12)と、前記筒状耐火物(1)のテーパ状部(11a)に対応しかつ前記内側金属ケース(12)に形成された金属テーパ状部(12a)と、前記内側金属ケース(12)の外側に設けられた外側金属ケース(13)と、を備え、
前記外側金属ケース(13)と内側金属ケース(12)の少なくとも一部は接合していることを特徴とする連続鋳造用浸漬ノズル。 - 前記外側金属ケース(13)は、垂直板部(13a)と水平板部(13b)とからなる断面L字型よりなり、前記水平板部(13b)で外部下方からの応力を受ける構成としたことを特徴とする請求項1記載の連続鋳造用浸漬ノズル。
- 前記筒状耐火物(1)のテーパ状部(11a)に対応する前記内側金属ケース(12)の金属テーパ状部(12a)の傾斜角度が、前記筒状耐火物(1)の使用時における鉛直方向(E)に対して20°から60°の範囲に設定されていることを特徴とする請求項1又は2記載の連続鋳造用浸漬ノズル。
- 前記内側金属ケース(12)と外側金属ケース(13)との間には、金属ケース用耐火材料(15)が充填されていることを特徴とする請求項1ないし3の何れかに記載の連続鋳造用浸漬ノズル。
- 前記筒状耐火物(1)の耐火材料は、アルミナ・カーボン又はアルミナ・シリカ・カーボンよりなり、前記筒状耐火物(1)の耐火材料は互いに材質が異なる上層(1A)及び下層(1B)の二層で形成され、前記上層(1A)の耐火材料の材質の熱膨張率が前記下層(1B)の耐火材料の材質の熱膨張率よりも大であることを特徴とする請求項1ないし4の何れかに記載の連続鋳造用浸漬ノズル。
- 前記上層(1A)と下層(1B)の前記耐火材料の熱膨張率の差が15%以上であることを特徴とする請求項5記載の連続鋳造用浸漬ノズル。
- 前記内側金属ケース(12)は丸筒形よりなり、前記外側金属ケース(13)は四角筒形よりなることを特徴とする請求項1ないし6の何れかに記載の連続鋳造用浸漬ノズル。
- 前記内側金属ケース(12)及び外側金属ケース(13)は、四角筒形をなすことを特徴とする請求項1ないし6の何れかに記載の連続鋳造用浸漬ノズル。
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