JP2014000585A

JP2014000585A - 取鍋ノズルの使用方法

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Publication number: JP2014000585A
Application number: JP2012137679A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kobayashi; 高小林
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2012-06-19
Filing date: 2012-06-19
Publication date: 2014-01-09
Anticipated expiration: 2032-06-19
Also published as: JP5818745B2

Abstract

【課題】取鍋ノズルを構成する耐火物間への溶鋼の浸入防止及び耐火物の亀裂の発生防止を確実に行いつつ、容易に溶鋼の流量を調整する。
【解決手段】取鍋２の下部に設けられた溶鋼を通す取鍋側溶鋼孔１９を、少なくとも２枚の耐火物をスライドさせて開閉する取鍋ノズル３を用いるに際し、耐火物の厚みｔを３０〜５０ｍｍとし、耐火物のスライド方向の長さＬを５００〜５５０ｍｍとし、耐火物の幅Ｗを２００〜３００ｍｍとし、耐火物側溶鋼孔３０の孔径を７５〜９０ｍｍとし、耐火物の組成をＡｌ_２Ｏ_３が７２〜８０質量％、Ｚｒ_２Ｏ_３が８〜１５質量％、Ｃが５〜２０質量％とする。また、耐火物側溶鋼孔３０の周辺の温度を、５００℃〜１６００℃として、耐火物側溶鋼孔３０に取鍋２内の溶鋼を通す。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば、取鍋の下部に設けられた溶鋼を通す孔（取鍋側溶鋼孔）を、少なくとも２枚の耐火物をスライドさせて開閉する取鍋ノズルの使用方法に関する。

従来より、取鍋の下部には、スライドして開閉することにより当該取鍋内の溶鋼を出湯する取鍋ノズル（スライディングノズル）が設けられている。この取鍋ノズルは、取鍋に固定された上プレートと、この上プレートの下部に設けられて油圧シリンダ等の駆動により水平方向にスライドする下プレートとから主構成されている。下プレートをスライドしてスライドバルブを開状態にすることにより溶鋼を出湯することができる。取鍋ノズルの構造や取鍋ノズルの使用に関する技術として特許文献１〜４に示すものがある。

特許文献１では、プレート煉瓦の装置本体側に対する位置決め用突起を、プレート煉瓦のノズル中心部の円筒部のプレート煉瓦セット時と使用初期との温度差によりノズル中心に対するずれ量が少くとも０．５ｍｍ以下となる位置に設けている。
特許文献２では、溶融金属容器の底部に固定され、固定プレートを保持する固定金枠、及び／又は、固定金枠に対して開閉可能に設けられた開閉金枠に振動計を設置し、摺動プレートが開方向に摺動する際の振動波形を前記振動計により測定し、測定された振動波形の波形面積を求め、該波形面積を予め設定した判定基準値と比較し、該波形面積が前記判定基準値を超えた場合に、前記スライディングノズル用プレートを不良品と判定している。

特許文献３では、タンディッシュ内の溶鋼をその底部に設けられた溶鋼流出口から上プレート、スライディングノズルおよび浸漬ノズルを介して鋳型に供給して連続的に鋳造を行う連続鋳造方法であって、上プレートの内部にヒーターを設け、そのヒーターにより上プレートを８００℃以上に加熱し、スライディングノズルを閉じた状態でタンディッシュ内に溶鋼を注ぎ上げ、その後スライディングノズルを開いて鋳造を開始している。

特許文献４では、溶鋼の流出孔がそれぞれ形成された固定プレートと摺動プレートとを有するスライディングノズルを溶鋼容器の底部に配置して、該摺動プレートの摺動操作により前記溶鋼の流出量を制御する溶鋼鋳造用スライディングノズルのシール方法において、固定プレート又は摺動プレートの摺動面に流出孔を囲む溝状のガスシール部を設け、該ガスシール部にスライディングノズルの使用温度において溶融するシール材を充填している。
特開平０９−２２０６５３号公報特開２００９−２０８０８３号公報特開２０００−２１０７６１号公報特開平１０−２３５４５７号公報

上述した如く、取鍋ノズル（スライディングノズル）は、少なくとも２つのプレートが摺動し溶鋼孔を開閉する構成となっているため、プレート間に溶鋼が浸入し漏鋼する危険性を孕むものとなっている。加えて、取鍋ノズルを通過する溶鋼は高温となっており、取鍋ノズルの使用方法が不適切であれば、プレートを構成する耐火物に亀裂が発生する虞もある。

ところが、上記した特許文献１には、地金差しや溶鋼の漏鋼の発生を防止することが開示されているものの、取鍋ノズルの構造や取鍋ノズルの使用方法について詳細に述べられておらず、この技術を適用しても確実に溶鋼の漏鋼等を防止することができないのが実情である。
また、特許文献２〜４には、取鍋ノズルの構造や取鍋ノズルの使用について開示されているものの、これらの文献は溶鋼の漏鋼等を防止する技術を開示しておらず、これらの技
術を採用したとしても、取鍋ノズルを構成する耐火物間への溶鋼の浸入、耐火物の亀裂の発生などを防止することが難しい技術である。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、取鍋ノズルを構成する耐火物間への溶鋼の浸入防止及び耐火物の亀裂の発生防止をしながら容易に溶鋼の流量を調整することができる取鍋ノズルの使用方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は、次の手段を講じた。
即ち、本発明における課題解決のための技術的手段は、取鍋の下部に設けられた溶鋼を通す取鍋側溶鋼孔を、少なくとも２枚の耐火物をスライドさせて開閉する取鍋ノズルを用いるに際し、前記耐火物の厚みを３０〜５０ｍｍとし、耐火物のスライド方向の長さを５００〜５５０ｍｍとし、耐火物の幅を２００〜３００ｍｍとし、前記耐火物に設けた耐火物側溶鋼孔の孔径を７５〜９０ｍｍとし、且つ、耐火物の組成をＡｌ_２Ｏ_３が７２〜８０質量％、Ｚｒ_２Ｏ_３が８〜１５質量％、Ｃが５〜２０質量％としておき、前記耐火物側溶鋼孔の周辺の温度を、５００℃〜１６００℃として前記耐火物側溶鋼孔に取鍋内の溶鋼を通すことを特徴とする。

本発明によれば、耐火物間への溶鋼の浸入防止及び耐火物の亀裂の発生防止をしながら容易に溶鋼の流量を調整することができる。

取鍋を設置した連続鋳造装置の全体図である。取鍋及び取鍋に取り付けた取鍋ノズルを示した図である。取鍋ノズルの拡大図である。上プレート及び下プレートの詳細図である。耐火物側溶鋼孔に溶鋼を通過させたときの耐火物側溶鋼孔の縁端からの距離と温度（内部温度）との関係図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
製鉄所における製鋼工程では、まず、転炉や電気炉等にて一次精錬処理が終了した溶鋼を取鍋に出鋼し、溶鋼が装入された取鍋は二次精錬設備に搬送される。二次精錬設備では、取鍋内の溶鋼の介在物の除去や成分調整等の二次精錬処理が行われる。そして、二次精錬処理後は、取鍋は連続鋳造装置に搬送されて当該連続鋳造装置に設置される。

図１に示すように、連続鋳造装置１では、まず、取鍋２の下部に設けた取鍋ノズル３を開閉して、連続鋳造装置１のタンディッシュ４内に取鍋２内の溶鋼を注入する。タンディッシュ４に注入された溶鋼は、浸漬ノズル５を介してタンディッシュ４の下部に設置した鋳型６に注ぎ込まれ、鋳型６により冷却されて鋳片となり、連続的に溶鋼が鋳造される。
本発明は、転炉から連続鋳造装置１に亘って使用される取鍋２において、当該取鍋２の下部に設けられた取鍋ノズル３の使用方法を規定したものである。特に、取鍋ノズル３が有する上下２枚のプレート状とされた耐火物の構造、使用時における耐火物の温度等を規定することによって、上下２枚のプレート状の耐火物間への溶鋼の浸入防止、耐火物の亀裂の発生防止、溶鋼の流量制御を可能としている。

まず、図２、３を用いて取鍋及び取鍋ノズルについて詳しく説明する。
なお、図２、３は取鍋２を正置させた状態で取鍋ノズル３を取り付けた状態であり、説明の便宜上、図を見て上下を上下方向とする。ただし、取鍋２及び取鍋ノズル３の形状等は、図２、３の示すものに限定されない。
図２に示すように、取鍋２は、本体を構成する上部が開放となった円柱状の鉄皮１０を備えている。この鉄皮１０の稼働面側（溶鋼が入る側）には、定形の耐火物で構成された第１パーマ煉瓦１１が施工されている。鉄皮１０内において、鉄皮１０の胴部１２に対応する部分には、第１パーマ煉瓦１１に続き、さらに当該第１パーマ煉瓦１１の内側に２層目となる第２パーマ煉瓦１３が施工されている。また、鉄皮１０内において、鉄皮１０の敷部１４及び鉄皮１０の胴部１２に対応する部分には、不定形耐火物であるキャスタブル
（アルミナマグネシア材質）１５が施工されている。キャスタブル１５の上側であって、スラグライン部１６に対応する部分には、定形耐火物であるマグカーボン（ＭｇＯ−Ｃ耐火物）１７が施工されている。このような取鍋２の敷部１４において、鉄皮１０、第１パーマ煉瓦１１（定形耐火物）及びキャスタブル１５は上下に貫通していて、その貫通部分に円筒状のノズル１８が取り付けられている。ノズル１８の内部（孔）は、取鍋２と連通していて、取鍋２内の溶鋼（溶鋼という）を外部へ排出する取鍋側溶鋼孔１９とされている。

図２、図３に示すように、取鍋ノズル３は、溶鋼を通す取鍋側溶鋼孔１９を、少なくとも２枚の板状の耐火物（定形耐火物）をスライドさせて開閉し、溶鋼の遮断や流量制御を行うものである。
具体的には、取鍋ノズル３は、定形耐火物で構成された板状（矩形状）の１枚の上プレート２０と、定形耐火物で構成された板状（矩形状）の１枚の下プレート２１と、下プレート２１が嵌り込んで当該下プレート２１をスライドさせるスライド部材２２と、上プレート２０、下プレート２１及びスライド部材２２を収容して支持するハウジング２３とを有している。

ハウジング２３は、取鍋２の下部の鉄皮１０に固定された上枠体２４と、この上枠体２４の下側に設けられた枢支軸２５に揺動自在に枢支された下枠体２９とを有している。上枠体２４の内壁側には下に凹状の嵌合部２６が形成されている。上枠体２４と下枠体２９との間には、上枠体２４と下枠体２９とを締結する締結具（ボルト等）２７が設けられている。また、下枠体２９には、支持部２８が設置できるようになっている。

上プレート２０は、上枠体２４の嵌合部２６に嵌合されることで移動不能に固定されている。下プレート２１は、上プレート２０の下側に配置されてスライド部材２２に取り付けられている。下プレート２１がスライド部材２２に取り付けられた状態では、上プレート２０の下面と下プレート２１の上面とは面接触していて、後述するように、スライド部材２２をスライドさせると、当該下プレート２１の上面は、上プレート２０の下面を水平方向に摺動するようになっている。

上プレート２０及び下プレート２１には、上下に貫通していて取鍋２（取鍋側溶鋼孔１９）から排出された溶鋼を通す耐火物側溶鋼孔３０が設けられている。詳しくは、上プレート２０の上面には、取鍋側（上方）に突出する円形状の上ダボ部３１が設けられ、下プレート２１の下面は取鍋側とは反対側（下側）に突出する円形状の下ダボ部３２が設けられ、上ダボ部３１及び下ダボ部３２には、上下に貫通する貫通孔が設けられ、この貫通孔が耐火物側溶鋼孔３０とされている。

スライド部材２２は、上枠体２４と支持部２８との間に設けられ、支持部２８の上面を水平方向にスライドするようになっている。スライド部材２２の一端に設けられた油圧シリンダ３３を伸縮させることで、スライド部材２２は支持部２８の上面を摺動しながら水平方向にスライドすると共に、スライド部材２２のスライドに伴って下プレート２１は上プレート２０に摺動しながら水平方向にスライドする。

これにより、上プレート２０の耐火物側溶鋼孔３０と、下プレート２１の耐火物側溶鋼孔３０との重なり度合いが変化し、当該耐火物側溶鋼孔３０を通過する溶鋼の流量を調整することができるようになっている。なお、下プレート２１の下側には、筒状のホルダ３４が取り付けられており、ホルダ３４の内部には耐火物側溶鋼孔３０に連通する連通孔が形成されている。ホルダ３４は下プレート２１のスライドに伴って移動する。

さて、上プレート２０及び下プレート２１を取鍋ノズル３内に取り付けるには、まず、下枠体２９の先端部を下側に下降させることにより下枠体２９を開状態とする。そして、上枠体２４の嵌合部２６に上プレート２０を嵌めこむと共に、下プレート２１の上面を上プレート２０の下面に合わせ、さらにスライド部材２２を下プレート２１の下面に設置する。そして、下枠体２９の内壁側に支持部２８を設置すると共に下枠体２９の先端部を上枠体２４に近づける（下枠体２９を閉鎖する）ことにより、支持部２８の上面をスライド部材２２に押しつけ、上枠体２４と下枠体２９との間で、上プレート２０、下プレート２１、スライド部材２２を重ね合わせた後、下枠体２９と上枠体２４とを締結具２７によっ
て締め付ける。このように、上プレート２０と下プレート２１とは、下枠体２９と上枠体２４とによる上下の圧力により、取り付けられるようになっている。なお、上プレート２０と下プレート２１は、上下方向の他に、左右、前後の４面方向からも圧力を加えられて締め付けられている。

ここで、締結具２７による上下の締め付け力が弱いと、取鍋ノズル３を使用中に上プレート２０と下プレート２１との間に隙間が生じ、この隙間に溶鋼が流入することがあることから、締結具２７による上下の締め付け力は、０．９〜１．６Ｍpaとしている。このように締め付けることによって、取鍋ノズル３の使用中に上プレート２０や下プレート２１とに発生する亀裂を抑制すると共に、上プレート２０と下プレート２１との間の隙間を小さくし、使用中での隙間へ溶鋼の流入を抑制している。

さて、取鍋ノズル３を使用中に、上プレート２０と下プレート２１との間の隙間に溶鋼が差し込んでしまうと溶鋼が外部に漏れる可能性がある。また、上プレート２０と下プレート２１の強度が弱いと、取鍋ノズル３の使用中に、上プレート２０や下プレート２１に亀裂が発生して亀裂を介して溶鋼が差し込む可能性がある。このようなことを確実に防止するために、本発明では、上プレート２０及び下プレート２１の構造を下記に示すものとしている。

以下、上プレート２０及び下プレート２１についてさらに詳しく説明する。
図４に示すように、上プレート２０及び下プレート２１の厚み、即ち、耐火物の厚みｔは３０〜５０ｍｍとしている。耐火物の厚みｔが３０ｍｍよりも薄いと強度が低下し、取鍋ノズル３の使用中に亀裂が発生す可能性がある。また、耐火物の厚みｔが５０ｍｍよりも大きいと、溶鋼が耐火物側溶鋼孔３０を通過する距離が長くなるため、耐火物側溶鋼孔３０を構成する孔壁（壁部）に溶鋼中の介在物が付着して、耐火物側溶鋼孔３０を閉塞させる可能性がある。また、耐火物の厚みｔが５０ｍｍよりも大きいと、上プレート２０及び下プレート２１の重量が大きくなり、構造上可動性が低下する可能性がある。なお、上プレート２０及び下プレート２１の厚み（耐火物）は、上ダボ部３１や下ダボ部３２を除く平坦部分の厚みのことである。

上プレート２０及び下プレート２１の長さ（スライド方向の長さ）Ｌは、５００〜５５０ｍｍとしている。また、上プレート２０及び下プレート２１の幅Ｗ（スライド方向と直交する方向の長さ）は、２００〜３００ｍｍとしている。上プレート２０の長さＬ及び幅Ｗ、或いは、下プレート２１の長さＬ及び幅Ｗが下限値よりも小さい場合は、締結具２７にて締め付けた場合に、その圧力によって亀裂が発生する可能性がある。一方、上プレート２０の長さＬ及び幅Ｗ、或いは、下プレート２１の長さＬ及び幅Ｗが上限値よりも大きい場合は、溶鋼が通過する耐火物側溶鋼孔３０の周辺と、外周部との温度差が大きくなり、この温度差によって生じる耐火物の内部応力よって亀裂が発生する可能性がある。

上プレート２０及び下プレート２１に設けた耐火物側溶鋼孔３０の内径（孔径）は、７５〜９０ｍｍとしている。耐火物側溶鋼孔３０の孔径が７５ｍｍよりも小さいと、耐火物側溶鋼孔３０を通過する溶鋼の介在物が孔の周辺に付着した場合や取鍋２内の溶鋼量が少なくなった場合には、通過する溶鋼の流量制御ができなくなる。一方、耐火物側溶鋼孔３０の孔径が９０ｍｍよりも大きい場合は、耐火物全体の強度が低下し、締結具２７の締め付け力により、耐火物側溶鋼孔３０の孔周辺部に亀裂が発生する可能性がある。なお、耐火物の厚みｔ、耐火物のスライド方向の長さＬ、耐火物の幅Ｗ、耐火物側溶鋼孔３０の孔径は、上プレート２０や下プレート２１を取鍋ノズル３に新しく取り付ける前、若しくは、新しく取り付けた後、当該取鍋ノズル３を使用する前の寸法である。

上プレート２０及び下プレート２１を構成する耐火物は、溶鋼が長時間通過する耐火物側溶鋼孔３０を有すると共に、さらに、溶鋼の流量の制御を直接行うものであるため、溶鋼の通過初期の熱衝撃に対する耐熱衝撃性、通過する溶鋼による磨耗及び化学的侵食に対する耐食が要求される。このようなことから、上プレート２０及び下プレート２１の組成、即ち、耐火物の組成は、Ａｌ_２Ｏ_３が７２〜８０質量％、Ｚｒ_２Ｏ_３が８〜１５質量％、Ｃが５〜２０質量％としている。このようにＡｌ_２Ｏ_３を７２〜８０質量％とし、Ｃを５〜２０質量％とすることによって、耐火物の耐食性と耐熱衝撃性を向上させている。Ｚ
ｒ_２Ｏ_３を８〜１５質量％とすることによって、更に耐食性と耐熱衝撃性を向上させている。

以上、取鍋ノズル３についてまとめると、上プレート２０及び下プレート２１を構成する耐火物について、本発明では、耐火物の厚みｔを３０〜５０ｍｍとし、耐火物のスライド方向の長さを５００〜５５０ｍｍとし、耐火物の幅を２００〜３００ｍｍとし、耐火物側溶鋼孔３０の孔径を７５〜９０ｍｍとし、且つ、耐火物の組成をＡｌ_２Ｏ_３が７２〜８０質量％、Ｚｒ_２Ｏ_３が８〜１５質量％、Ｃが５〜２０質量％としている。

さて、上述したように、締結具２７によって締め付けを行うことで、上プレート２０と下プレート２１との間に隙間が発生しないようにし溶鋼の差し込みを防止することとしているが、取鍋ノズル３を使用する際には（溶鋼を耐火物側溶鋼孔３０を通過させるとき）、耐火物側溶鋼孔３０の周辺の温度を５００℃〜１６００℃としている。
耐火物側溶鋼孔３０の周辺の温度を５００℃以上にすると、上プレート２０及び下プレート２１（耐火物）が膨張するため、上プレート２０と下プレート２１との間（上下面の隙間）がさらに狭くなり密着度が高くなる。耐火物側溶鋼孔３０の周辺の温度は、５００℃以上とすることが好ましいが、周辺の温度が１６００℃を超えてしまうと、耐火物の溶損速度が早くなって寿命が極端に短くなったり、急激に孔径が拡大してしまうと、溶鋼の流量制御を行うのが難しくなる。

図５は、耐火物側溶鋼孔に溶鋼を通過させたときの耐火物側溶鋼孔端（孔を構成する孔壁）からの水平距離と、温度（内部温度）の関係を示したものである。
図５に示すように、溶鋼が通過したとき、耐火物側溶鋼孔３０の直近の耐火物の内部温度は高く、スライド方向（水平方向）にいくにしたがって温度は低くなる。ダボ部（上ダボ部３１）を超えて外側となる位置では、耐火物の内部温度は急激に下がることから、上プレート２０と下プレート２１との間の隙間に影響する温度は、ダボ部（上ダボ部３１）までの温度であると考えられる。

このようなことから本発明では、上プレート２０の上ダボ部３１の端部（上方に突出する部分と平坦部との境界）の直下で、且つ、上プレート２０と下プレート２１との合わせ面（ポイントＰ）を、耐火物側溶鋼孔３０の周辺の温度として、この温度が５００℃以上１６００℃以下となるようにすることにより、上プレート２０と下プレート２１との間の隙間を小さくしている。

耐火物側溶鋼孔３０の周辺の温度を５００℃〜１６００℃にするにあたっては、耐火物側溶鋼孔３０に溶鋼を通す前（取鍋ノズル３を使用する前）に、耐火物側溶鋼孔３０に木炭又はチャコールブリケットを挿入して、これらを燃料させることにより、温度を上昇させることとしている。なお、耐火物側溶鋼孔３０の周辺の温度を、ガス等を用いて上昇させてもよいし、取鍋２内の予熱を用いて温度を上昇させてもよい。

そして、耐火物側溶鋼孔３０の周辺の温度が５００℃〜１６００℃になると、取鍋２に溶鋼を装入して、スライド部材２２をスライドさせることにより、耐火物側溶鋼孔３０に取鍋２内の溶鋼を通して、例えば、上述したように、タンディッシュ４に溶鋼を注入する。
さて、取鍋ノズル３の使用方法を実施するに際しては、下記に示す実施条件で行うとよい。本発明を適用する実施条件について説明する。

取鍋２は、円筒状のものを用いることとし、鉄皮１０の外形としては、底部の直径が約４．０ｍ、上部の直径が約４．３ｍ、高さが約４．３ｍのサイズのものを使用する。取鍋２の敷部１４に施工したキャスタブル１５の厚みは、３１０〜４５０ｍｍ、胴部に施工したキャスタブル１５の厚みは、１２０〜２１０ｍｍとする。キャスタブル１５は、アルミナとマグネシア系の不定形耐火物で、Ａｌ_２Ｏ_３が９３質量％、ＭｇＯが７質量％含有するものを用いる。取鍋２の胴部１２中で、溶鋼とスラグとが接する部位（スラグラインであって、鍋底からの距離で約２．３ｍ〜３．５ｍの場所）の定形耐火物は、マグネシアカーボン系のものを用い、ＭｇＯが７質量％、Ｃが１５質量％、その他が６質量％のものを用いる。

取鍋２の設けた取鍋側溶鋼孔１９の周辺の耐火物は、円筒形をしたプレキャスト製の耐
火物を使用しており、Ａｌ_２Ｏ_３が７５質量％、ＭｇＯが１０質量％、Ｃが１０質量％、その他が１０質量％のものを用いる。
上プレート２０、下プレート２１を構成する耐火物の形状は、厚みが３０〜５０ｍｍ、移動方向長さが５００〜５５０ｍｍ、幅が２００〜３００ｍｍとする。ダボ部の厚みは、平坦部の厚みよりも約２０ｍｍ大きくする。上プレート２０及び下プレート２１の材質は、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｚｒ_２Ｏ_３、Ｃを主体としたものであり、Ａｌ_２Ｏ_３を７２〜８０質量％、Ｚｒ_２Ｏ_３を８〜１５質量％、Ｃを５〜２０質量％とする。溶鋼成分は、Ｃ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ａｌを主に含有する普通鋼を対象とした。溶鋼成分は、サンプラーを用いて取鍋２内の溶鋼から採取し、凝固させた鋼を化学分析して求めた。溶鋼温度は、取鍋２中の溶鋼に熱電対を用いた温度計を浸漬させることで測定する。取鍋２内の溶鋼湯面から約３０ｃｍ、胴部１２（側壁）から約１００ｃｍの位置で測定した。取鍋２からタンディッシュ４に注入する溶鋼の流速（溶鋼通過量）は、２．５〜５．５ｔｏｎ／ｍｉｎとする。耐火物側溶鋼孔３０を構成する孔壁から上ダボ部３１の端部までの水平距離は、例えば、３８〜４２ｍｍとしたうえで、この水平距離となるポイントＰでの温度（耐火物側溶鋼孔の周辺の温度）が５００℃〜１６００℃となるように加熱する。

表１に示した実施例１〜１０は、上述した実施条件（本発明に規定した条件）で操業を行った一例を示したものであり、表１に示した比較例１〜８は、本発明に規定した条件とは異なる条件で創業を行った一例を示したものである。

実施例及び比較例では、耐火物間への溶鋼の浸入の有無、耐火物の亀裂の有無、溶鋼の流量制御の容易性（連鋳引抜速度低下の有無）について評価した。
耐火物間への溶鋼の浸入の有無は、取鍋ノズル３の使用前に新しく設置した上プレート２０及び下プレート２１の耐火物側溶鋼孔３０の孔径（初期の孔径）に対して、約１．３倍まで孔径が大きくなるまで取鍋ノズル３を使用し、その後、上プレート２０及び下プ
レート２１を取り外して、上プレート２０及び下プレート２１を交換するときに、耐火物間を確認することにより判断した。上プレート２０及び下プレート２１の交換時、耐火物側溶鋼孔３０を通過していた溶鋼が耐火物間に浸入して地金となっている場合がある。この地金は、ダボ部に発生した隙間が大きい場合に発生し易く、使用中は溶鋼が隙間に浸入しており、溶鋼が隙間を経由して取鍋ノズル３の外側に漏れる可能性がある。即ち、耐火物間への溶鋼の浸入の有無は、上プレート２０及び下プレート２１の交換時において、上プレート２０及び下プレート２１に差し込んだ地金の状況を見ることによって判断した。

耐火物の亀裂の有無は、上プレート２０及び下プレート２１の交換時に、耐火物側溶鋼孔３０の周辺部の損傷状態（亀裂の有無）を確認することによって判断した。
溶鋼の流量制御では、取鍋２からタンディッシュ４に排出する溶鋼の流速と、連続鋳造装置１における鋳片の鋳造速度と同調して制御しなければならないが、下プレート２１をスライドさせて溶鋼の流速を変化させても、鋳造速度に同調できない場合、連続鋳造装置１の鋳造速度を低下させなければならない。このようなことから、溶鋼の流量制御の評価では、取鍋ノズル３が原因で連続鋳造装置１における鋳造速度を低下させた場合を、不良「×」とした。

実施例１〜１０では、上プレート２０及び下プレート２１を構成する「耐火物の厚みｔ」、「耐火物のスライド方向の長さＬ」、「耐火物の幅Ｗ」、「耐火物側溶鋼孔３０の孔径」、「耐火物の組成」のいずれも、本発明に規定した範囲内である。しかも、取鍋ノズル３を使用するとき（開始時）の「耐火物側溶鋼孔３０の周辺の温度」も、本発明に規定した範囲内であることから、「耐火物間への地金（溶鋼）浸入の欄」に示すように、耐火物間への溶鋼の浸入もなく、「耐火物の損傷（亀裂発生）の欄」に示すように、耐火物の亀裂の発生もなかった。加えて、「溶鋼の流量制御（連鋳引抜速度低下）の欄」に示すように、鋳造速度の低下もなく容易に溶鋼の流量を調整することができた。

一方、比較例１〜８は、上述した条件とは異なる条件で操業を例を示したものである。比較例１〜８では、「耐火物の厚みｔ」、「耐火物のスライド方向の長さＬ」、「耐火物の幅Ｗ」、「耐火物側溶鋼孔３０の孔径」、「耐火物の組成」、「耐火物側溶鋼孔３０の周辺の温度」のいずれかが、本発明に規定した範囲から外れているため、「耐火物間への溶鋼の浸入」、「耐火物の亀裂の発生」、「連鋳引抜速度低下」のいずれかが発生した。

以上、本発明によれば、上プレート２０及び下プレート２１を構成する耐火物において、耐火物の厚みｔを３０〜５０ｍｍとし、耐火物のスライド方向の長さを５００〜５５０ｍｍとし、耐火物の幅を２００〜３００ｍｍとし、耐火物側溶鋼孔３０の孔径を７５〜９０ｍｍとしており、さらに、耐火物の組成をＡｌ_２Ｏ_３が７２〜８０質量％、Ｚｒ_２Ｏ_３が８〜１５質量％、Ｃが５〜２０質量％としている。そのうえで、取鍋ノズル３を使用する際には、耐火物側溶鋼孔３０の周辺の温度を、５００℃〜１６００℃として耐火物側溶鋼孔３０に取鍋２内の溶鋼を通しているため、耐火物間への溶鋼の浸入防止及び耐火物の亀裂の発生防止をしながら容易に溶鋼の流量を調整することができる。

なお、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な事項を採用している。

１連続鋳造装置
２取鍋
３取鍋ノズル
４タンディッシュ
５浸漬ノズル
６鋳型
１０鉄皮
１１第１パーマ煉瓦
１２胴部
１３第２パーマ煉瓦
１４敷部
１５キャスタブル
１６スラグライン部
１７マグカーボン
１８ノズル
１９取鍋側溶鋼孔
２０上プレート
２１下プレート
２２スライド部材
２３ハウジング
２４上枠体
２５枢支軸
２６嵌合部
２７締結具
２８支持部
２９下枠体
３０耐火物側溶鋼孔
３１上ダボ部
３２下ダボ部
３３油圧シリンダ
３４ホルダ

Claims

取鍋の下部に設けられた溶鋼を通す取鍋側溶鋼孔を、少なくとも２枚の耐火物をスライドさせて開閉する取鍋ノズルを用いるに際し、
前記耐火物の厚みを３０〜５０ｍｍとし、耐火物のスライド方向の長さを５００〜５５０ｍｍとし、耐火物の幅を２００〜３００ｍｍとし、前記耐火物に設けた耐火物側溶鋼孔の孔径を７５〜９０ｍｍとし、且つ、耐火物の組成をＡｌ_２Ｏ_３が７２〜８０質量％、Ｚｒ_２Ｏ_３が８〜１５質量％、Ｃが５〜２０質量％としておき、
前記耐火物側溶鋼孔の周辺の温度を、５００℃〜１６００℃として前記耐火物側溶鋼孔に取鍋内の溶鋼を通すことを特徴とする取鍋ノズルの使用方法。