JP2011212725A - 浸漬ノズル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】上端に設けられた溶鋼の導入部から溶鋼が下方に通過する上下縦方向に管状の直胴部と,この直胴部の下部に設けられ,溶鋼を直胴部の側面から横方向に吐出する左右対称となる一対の吐出孔とを有する浸漬ノズルにおいて,浸漬ノズルの中心と吐出孔の中心とを通る浸漬ノズルの縦方向断面の吐出孔部内孔の形状が,吐出孔起点から端部に向かって漸次吐出孔内孔が曲線で縮径し,かつその漸次縮径する曲線が,浸漬ノズル縦方向断面の径によって表される吐出孔の内側形状を,少なくとも吐出孔内の一部又は全部に有する。
【選択図】なし
Description
L : 浸漬ノズルの壁の厚さ,
Di : 吐出孔の起点(浸漬ノズル内孔壁との境界点,以下同じ。)の吐出孔径,
Do : 吐出孔の端部(浸漬ノズル外周壁との境界点,以下同じ。)の吐出孔径,
Z : 吐出孔の起点から吐出孔の端部方向への任意の位置までの長さ
Dz : 前記Zの位置における吐出孔の浸漬ノズル縦方向断面の径
H : 下記式2によって表わされる
で表される。
で表される。
=Q/V(z)=k(2g(H+L))1/2×A(L)/k(2g(H+Z))1/2
…… 式5
で表わされ,両辺をA(L)で割ると,
A(z)/A(L)=((H+L)/(H+Z))1/2 ……… 式6
となる。
=(πDz2/4)/(πDo2/4)=((H+L)/(H+Z))1/2 … 式7
Dz2/Do 2=((H+L)/(H+Z))1/2 … 式8
Dz=((H+L)/(H+Z))1/4×Do … 式9
となり,以下の関係が成り立つ。
ln(Dz)=(1/4)×ln((H+L)/(H+Z))+ln(Do) … 式10
本実施例では,この溶鋼流の安定性,スムーズさを評価する方法として,コンピュータシミュレーションによる流体解析を行った。
・流体:水(但し,溶鋼の場合も,相対的に同様に評価できることが確認されている。)
密度998.2kg/m3
粘度0.001003kg/m・s
・浸漬ノズルの吐出孔部の外径:130mm
・浸漬ノズルの吐出孔部の内孔径:70mm
・吐出孔長さL:30mm
・ 浸漬深さ(吐出孔出口中央) : 181mm
・ モールドサイズ : 220mm x 1800mm
・Viscous Model: K−omega計算
・ 通鋼量 : 5 l/s (約 2.1 ton/min)
・ 吐出孔角度 : 0度(浸漬ノズルの縦方向中心軸に対し垂直方向)
本実施例では,吐出孔角度を下向き20度として,前記実験例1と同様のコンピュータシミュレーションによる流体解析を行った。
本実施例では,前記実施例A,Bと同様のコンピュータシミュレーションによる流体解析により,溶鋼流量の影響を調査した。
構造は前記実施例Bの比較例2及び実施例2と同様の構造とし,溶鋼流量を実験例2の2倍にして均一化への影響を確認した。
本実施例では,前記実験例A,Bと同様のコンピュータシミュレーションによる流体解析により,前記n値の影響を調査した。
本実施例では,先の実施例A,Bと同様のコンピュータシミュレーションによる流体解析により,前記Di/Do比の影響を調査した。
本実施例では,吐出孔角度を下向き20度として,前記実施例Aと同様のコンピュータ・シミュレーションによる流体解析を行った。
本実施例では,前記実施例A,Bと同様のコンピュータ・シミュレーションによる流体解析により,溶鋼流量の影響を調査した。構造は前記実施例Bの比較例2及び実施例2と同様の構造とし,溶鋼流量を実施例Bの2倍にして均一化への影響を確認した。
Claims (4)
- 上端に設けられた溶鋼の導入部から溶鋼が下方に通過する上下縦方向に管状の直胴部と,この直胴部の下部に設けられ,溶鋼を直胴部の側面から横方向に吐出する左右対称となる一対の吐出孔とを有する浸漬ノズルにおいて,浸漬ノズルの中心と吐出孔の中心とを通る浸漬ノズルの縦方向断面の吐出孔部内孔の形状が,吐出孔起点から端部に向かって漸次吐出孔内孔が曲線で縮径し,かつその漸次縮径する曲線が,次式1のDzの浸漬ノズル縦方向断面の径によって表される吐出孔の内側形状を,少なくとも吐出孔内の一部又は全部に有することを特徴とする。
ここで,
L : 浸漬ノズルの壁の厚さ,
Di : 吐出孔の起点(浸漬ノズル内孔壁との境界点,以下同じ。)の吐出孔径,
Do : 吐出孔の端部(浸漬ノズル外周壁との境界点,以下同じ。)の吐出孔径,
Z : 吐出孔の起点から吐出孔の端部方向への任意の位置までの長さ
Dz : 前記Zの位置における吐出孔の浸漬ノズル縦方向断面の径
H : 下記式2によって表される
さらに、nは,n ≧ 1.5である。 - 吐出孔が浸漬ノズルの縦軸に対して垂直方向以外の浸漬ノズル縦方向の角度を有しており,
前記角度を有する吐出孔の内孔は,請求項1に記載の距離Zの位置における吐出孔の浸漬ノズルの縦方向断面形状を,距離Zの位置における前記角度に応じた縦方向長さ分を,漸次浸漬ノズルの縦軸に平行な方向に移動させた構造である請求項1に記載の浸漬ノズル。 - 上端に設けられた溶鋼の導入部から溶鋼が下方に通過する上下縦方向に管状の直胴部と,この直胴部の下部に設けられ,溶鋼を直胴部の側面から横方向に吐出する左右対称となる一対の吐出孔とを有する浸漬ノズルにおいて,
浸漬ノズルの中心と吐出孔の中心とを通る浸漬ノズルの縦方向断面の吐出孔部内孔の形状が,吐出孔起点から端部に向かって漸次吐出孔内孔が曲線で縮径し,かつその漸次縮径する曲線が前記式1を満足する前記式1中のn値の異なる複数の曲線の組み合わせであって,前記曲線によって形成される形状を少なくとも吐出孔内の一部又は全部に有する浸漬ノズル。 - 吐出孔が浸漬ノズルの縦軸に対して垂直方向以外の浸漬ノズル縦方向の角度を有しており,
前記角度を有する吐出孔の内孔は,請求項3に記載の距離Zの位置における吐出孔の浸漬ノズルの縦方向断面形状を,距離Zの位置における前記角度に応じた縦方向長さ分を,漸次浸漬ノズルの縦軸に平行な方向に移動させた構造である請求項1に記載の浸漬ノズル。
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