JP2020175405A - Immersion nozzle preheating method - Google Patents

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Abstract

To provide a preheating method capable of suppressing reaction between an adhesion difficult material and an oxidation prevention material in an immersion nozzle used for continuous metal casting.SOLUTION: The preheating method for preheating an immersion nozzle 5 used for continuous molten metal casting before the use for the continuous casting heats the entire immersion nozzle 5 through electromagnetic induction heating until it reaches over 900°C-1,300°C within 80 minutes. By appropriately controlling a preheating time and a reached temperature, reaction between an adhesion difficult material and an oxidation prevention material stuck to the inside of the nozzle can be suppressed, and flowing of a component exhibiting difficult adhesion characteristics during casting can be suppressed to prevent nozzle clogging.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、溶融金属の連続鋳造において使用される浸漬ノズルの予熱方法に関するものである。 The present invention relates to a method of preheating a dipping nozzle used in continuous casting of molten metal.

従来、鋼などの金属において、溶融金属を連続的に冷却凝固させて所定形状の鋳片を形成する連続鋳造方法が知られている。連続鋳造方法では、浸漬ノズルを介してタンディッシュからモールド内に溶融金属が注入される。 Conventionally, in a metal such as steel, a continuous casting method is known in which a molten metal is continuously cooled and solidified to form a slab having a predetermined shape. In the continuous casting method, the molten metal is injected from the tundish into the mold via the immersion nozzle.

浸漬ノズルは、タンディッシュの底部に取り付けられ、タンディッシュ内の溶融金属をノズル下部の吐出孔よりモールド内に吐出するように構成されている。この浸漬ノズルは、下端部をモールド内の溶融金属中に浸漬させた状態で使用されることにより、注入溶融金属の飛散を防止すると共に、注入溶融金属の大気との接触を防止して酸化を抑制している。また、浸漬ノズルは、整流化した状態で注入可能であるため、溶融金属中に浮遊するスラグや非金属介在物などの不純物が溶融金属中に巻き込まれることを防止し、鋳片の品質を改善するとともに操業の安定性を確保することができる。浸漬ノズルは、溶融金属に対する耐食性に優れた耐火物により形成されている。 The immersion nozzle is attached to the bottom of the tundish and is configured to discharge the molten metal in the tundish into the mold from the discharge hole at the bottom of the nozzle. This immersion nozzle is used with the lower end immersed in the molten metal in the mold to prevent the injected molten metal from scattering and to prevent the injected molten metal from coming into contact with the atmosphere for oxidation. It is suppressing. In addition, since the immersion nozzle can be injected in a rectified state, impurities such as slag and non-metal inclusions floating in the molten metal are prevented from being caught in the molten metal, and the quality of the slab is improved. At the same time, the stability of operation can be ensured. The immersion nozzle is formed of a refractory material having excellent corrosion resistance to molten metal.

鋳造工程では、浸漬ノズルの温度が低い場合、溶融金属の注入を開始する鋳造初期に浸漬ノズルの割れや閉塞が起こり、溶融金属の流れが乱れてスラグが十分に浮上せずに鋳片の品質が低下してしまう等の不具合が発生することがある。これに対し、連続鋳造での使用前に浸漬ノズルを予熱しておくことで、溶融金属の注入を開始した際に浸漬ノズルに生じる温度差を減少させて、不具合の発生を防止することが考えられる。 In the casting process, if the temperature of the immersion nozzle is low, the immersion nozzle will crack or block at the beginning of casting when the injection of molten metal is started, and the flow of molten metal will be disturbed and the slag will not float sufficiently. May occur, such as a decrease in the temperature. On the other hand, by preheating the immersion nozzle before use in continuous casting, it is possible to reduce the temperature difference that occurs in the immersion nozzle when the injection of molten metal is started and prevent the occurrence of defects. Be done.

浸漬ノズルの予熱法として、従来、例えばバーナーによって燃焼ガスを吹き付ける方法が実施されている。ところが、ガスを用いて予熱する場合、浸漬ノズル全体を均等に加熱することが困難であり、浸漬ノズルの部位によって予熱温度のばらつきが発生し、その温度差に伴う熱膨張差に起因して応力割れなどが発生することがある。 As a preheating method for the immersion nozzle, a method of blowing combustion gas with, for example, a burner has been conventionally practiced. However, when preheating with gas, it is difficult to heat the entire immersion nozzle evenly, and the preheating temperature varies depending on the part of the immersion nozzle, and stress is caused by the difference in thermal expansion due to the temperature difference. Cracks may occur.

また、バーナーによる予熱の場合、所望する温度に加熱するまでに長時間、例えば２〜３時間を要するという問題がある。加熱時間が長くなると、浸漬ノズルに内張りされている耐火物のＣａＯ等を含む難付着性材質が、浸漬ノズルの内孔を被覆している酸化防止材と反応して難付着性材質中の成分が酸化防止材中に拡散する。その状態で、鋳造時に高温の溶融金属が内孔を通過すると、難付着特性をもつ成分が酸化防止材とともに溶融して流れ出てしまう。浸漬ノズルから難付着特性を発揮する成分が流れ出ると、浸漬ノズルの内孔に高融点化合物（Ａｌ２Ｏ３）が付着しやすくなり、ノズル詰まりが起こる。 Further, in the case of preheating with a burner, there is a problem that it takes a long time, for example, 2 to 3 hours to heat to a desired temperature. When the heating time becomes long, the non-adhesive material containing the refractory CaO, etc. lined in the immersion nozzle reacts with the antioxidant material covering the inner hole of the immersion nozzle, and the components in the refractory material. Diffuses into the antioxidant. In this state, if the high-temperature molten metal passes through the inner holes during casting, the components having poor adhesion characteristics melt together with the antioxidant and flow out. When a component exhibiting difficult adhesion characteristics flows out from the immersion nozzle, the high melting point compound (Al 2 O 3 ) easily adheres to the inner hole of the immersion nozzle, causing nozzle clogging.

そこで、浸漬ノズルを、均等に且つ短時間で所望する温度まで予熱できる方法として、例えば特許文献１に、高周波誘導加熱方法を採用することが開示されている。 Therefore, as a method for preheating the immersion nozzle to a desired temperature evenly and in a short time, for example, Patent Document 1 discloses that a high frequency induction heating method is adopted.

特開２００７−３２６１１１号公報JP-A-2007-326111

しかしながら、特許文献１には、高周波誘導加熱方法によれば０．５〜２時間程度の加熱時間でノズル本体の温度が１１００℃以上に達することが記載されているものの、具体的な加熱時間や加熱温度が規定されていない。単純に浸漬ノズルを高周波誘導加熱で予熱するだけでは、難付着特性を発揮する成分が酸化防止材中に拡散し鋳造時に流れ出すという問題は解決されない。 However, although Patent Document 1 describes that the temperature of the nozzle body reaches 1100 ° C. or higher in a heating time of about 0.5 to 2 hours according to the high-frequency induction heating method, the specific heating time and The heating temperature is not specified. Simply preheating the immersion nozzle with high-frequency induction heating does not solve the problem that the components exhibiting poor adhesion characteristics diffuse into the antioxidant material and flow out during casting.

そこで、本発明は、金属の連続鋳造で用いられる浸漬ノズルにおいて、難付着特性を発揮する成分の酸化防止材への拡散を抑えることができる予熱方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a preheating method capable of suppressing diffusion of a component exhibiting poor adhesion characteristics into an antioxidant material in a dipping nozzle used in continuous metal casting.

上記問題を解決するため、本発明は、溶融金属の連続鋳造で使用される浸漬ノズルを、連続鋳造での使用前に予熱する予熱方法であって、電磁誘導加熱によって、前記浸漬ノズル全体が９００℃超〜１３００℃に到達するまで８０分以内で加熱することを特徴とする、浸漬ノズルの予熱方法を提供する。 In order to solve the above problem, the present invention is a preheating method in which a dipping nozzle used in continuous casting of molten metal is preheated before use in continuous casting, and the entire dipping nozzle is 900 by electromagnetic induction heating. Provided is a method for preheating an immersion nozzle, which comprises heating within 80 minutes until the temperature reaches over ° C to 1300 ° C.

前記浸漬ノズルを外面側から加熱する外コイルと、内孔側から加熱する内コイルとを用いて加熱してもよい。 The immersion nozzle may be heated by using an outer coil that heats from the outer surface side and an inner coil that heats from the inner hole side.

前記浸漬ノズルは、連続鋳造時に溶融金属が流れる内孔の側面を形成する耐火物からなる内層と、前記内層とは組成または配合が異なる耐火物からなり前記内層の外周側を覆う外層と、前記内孔の側面を被覆する被覆層とを有し、前記内層は、ＣａＯを含む耐火物で形成され、前記被覆層は、シリカを含む酸化防止材からなるものでもよい。さらに、前記内層は、シリカ、ジルコニアクリンカー、ＺｒＯ２−ＣａＯ原料、ドロマイトクリンカー、マグネシアクリンカーから選択される１〜３種と、フリーカーボンとを含む耐火物で形成されていてもよい。 The immersion nozzle includes an inner layer made of a refractory material forming the side surface of an inner hole through which molten metal flows during continuous casting, an outer layer made of a refractory material having a composition or composition different from that of the inner layer, and an outer layer covering the outer peripheral side of the inner layer. It has a coating layer that covers the side surface of the inner hole, the inner layer is formed of a refractory material containing CaO, and the coating layer may be made of an antioxidant containing silica. Furthermore, the inner layer is silica, zirconia clinker, ZrO 2 -CaO material, dolomite clinker, and 1-3 kind selected from magnesia clinker, may be formed of a refractory comprising a free carbon.

本発明によれば、電磁誘導加熱方式により、浸漬ノズルの予熱時間および到達温度を適切に制御することにより、ノズルに内張りされている難付着性材質と酸化防止材との反応を抑え、鋳造時に難付着特性を発揮する成分が流れ出るのを抑制して、ノズル詰まりを防ぐことができる。 According to the present invention, by appropriately controlling the preheating time and the ultimate temperature of the immersion nozzle by the electromagnetic induction heating method, the reaction between the difficult-to-adhere material lined in the nozzle and the antioxidant material is suppressed, and during casting. It is possible to prevent nozzle clogging by suppressing the outflow of components that exhibit difficult adhesion characteristics.

連続鋳造機の構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the structure of the continuous casting machine. 本発明の実施の形態にかかる誘導加熱装置に浸漬ノズルを設置した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which installed the immersion nozzle in the induction heating apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図２のＡ部の拡大図である。It is an enlarged view of the part A of FIG. 浸漬ノズルの予熱時間と予熱温度による、難付着特性を発揮する成分と酸化防止材との反応の有無を説明するグラフである。It is a graph explaining the presence or absence of the reaction between the component exhibiting a difficult-to-adhere property and the antioxidant material by the preheating time and the preheating temperature of the immersion nozzle.

以下、本発明の実施の形態を、図を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present specification and the drawings, elements having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals to omit duplicate description.

図１は、浸漬ノズルが用いられる連続鋳造機の一例として、鋼の連続鋳造機の構成の概略を示す。連続鋳造機１は、溶鋼１０を連続的に冷却凝固させて、所定形状の鋼塊を形成するものである。連続鋳造機１は、取鍋２と、ロングノズル３と、タンディッシュ４と、複数の浸漬ノズル５と、複数のモールド６とを備えている。なお、図１では、浸漬ノズル５およびモールド６をそれぞれ１つずつのみ図示している。 FIG. 1 shows an outline of the configuration of a continuous steel casting machine as an example of a continuous casting machine in which a dipping nozzle is used. The continuous casting machine 1 continuously cools and solidifies the molten steel 10 to form a steel ingot having a predetermined shape. The continuous casting machine 1 includes a ladle 2, a long nozzle 3, a tundish 4, a plurality of immersion nozzles 5, and a plurality of molds 6. In FIG. 1, only one immersion nozzle 5 and one mold 6 are shown.

取鍋２は、連続鋳造において最初に溶鋼１０が収容される耐熱容器であり、底面には注入口１１が設けられている。ロングノズル３は、取鍋２の注入口１１に取り付けられ、取鍋２内部に収容された溶鋼１０を下端の開口部１２からタンディッシュ４内に吐出するように構成されている。 The ladle 2 is a heat-resistant container in which the molten steel 10 is first housed in continuous casting, and an injection port 11 is provided on the bottom surface. The long nozzle 3 is attached to the injection port 11 of the ladle 2 and is configured to discharge the molten steel 10 housed inside the ladle 2 into the tundish 4 from the opening 12 at the lower end.

タンディッシュ４は、ロングノズル３の下方に配置され、取鍋２からロングノズル３を介して注入された溶鋼１０を収容する耐熱容器である。タンディッシュ４の底面には、各モールド６に対応して複数の注入口１３が形成されており、この注入口１３の内部には、注入口１３から流出する溶鋼１０の流量を調整する流量調整機（図示省略）が設けられている。このようなタンディッシュ４により、取鍋２からの溶鋼１０が整流化され、溶鋼１０が各モールド６に所定量ずつ分配されるようになっている。 The tundish 4 is a heat-resistant container arranged below the long nozzle 3 and accommodating the molten steel 10 injected from the ladle 2 via the long nozzle 3. A plurality of injection ports 13 are formed on the bottom surface of the tundish 4 corresponding to each mold 6, and inside the injection port 13, a flow rate adjustment for adjusting the flow rate of the molten steel 10 flowing out from the injection port 13 is performed. A machine (not shown) is provided. With such a tundish 4, the molten steel 10 from the ladle 2 is rectified, and the molten steel 10 is distributed to each mold 6 in a predetermined amount.

浸漬ノズル５は、タンディッシュ４の注入口１３に取り付けられ、浸漬ノズル５を介してタンディッシュ４内の溶鋼１０がモールド６に注入される。浸漬ノズル５は、ノズル本体２１と、注入口１３の下部に取り付けられてノズル本体２１の上端部を保持するホルダー２２とを備えている。ノズル本体２１は、略円筒状に形成されて、下端近傍に吐出孔２３が設けられている。吐出孔２３は、例えばノズル本体２１の下端を閉塞して下端近傍の側面に２箇所あるいは４箇所程度設けられたり、ノズル本体の下端に設けられたりすることがあり、本発明ではその形態は問わない。このようなノズル本体２１により、浸漬ノズル５の上端開口から流入した溶鋼１０が、吐出孔２３を介してモールド６内へと吐出されるようになっている。浸漬ノズル５の具体的な構成は後述する。浸漬ノズル５は、下端側がモールド６内の溶鋼１０に浸漬された状態で使用される。 The immersion nozzle 5 is attached to the injection port 13 of the tundish 4, and the molten steel 10 in the tundish 4 is injected into the mold 6 via the immersion nozzle 5. The immersion nozzle 5 includes a nozzle body 21 and a holder 22 that is attached to the lower part of the injection port 13 and holds the upper end portion of the nozzle body 21. The nozzle body 21 is formed in a substantially cylindrical shape, and a discharge hole 23 is provided near the lower end. The discharge hole 23 may be provided at two or four places on the side surface near the lower end by closing the lower end of the nozzle body 21, or may be provided at the lower end of the nozzle body. Absent. With such a nozzle body 21, the molten steel 10 flowing in from the upper end opening of the immersion nozzle 5 is discharged into the mold 6 through the discharge hole 23. The specific configuration of the immersion nozzle 5 will be described later. The immersion nozzle 5 is used in a state where the lower end side is immersed in the molten steel 10 in the mold 6.

モールド６は、浸漬ノズル５の下方に設けられた水冷式の鋳型である。モールド６内は所定の断面形状を有し、このモールド６内に、浸漬ノズル５を介してタンディッシュ４からの溶鋼１０が連続的に注入される。そして、モールド６内の溶鋼１０が冷却され、モールド６内の内周面側から凝固シェルが形成、成長して、凝固した鋼が形成される。さらに、モールド６の下方には、モールド６内で形成された鋼をモールド６の下方開口部から連続的に引き抜く図示しないローラーや、連続して延びた鋼を所定の長さに切断する切断機等が設けられている。このようにして、例えば板状や棒状等、所定形状の鋼塊が形成される。 The mold 6 is a water-cooled mold provided below the immersion nozzle 5. The inside of the mold 6 has a predetermined cross-sectional shape, and the molten steel 10 from the tundish 4 is continuously injected into the mold 6 via the immersion nozzle 5. Then, the molten steel 10 in the mold 6 is cooled, and a solidified shell is formed and grown from the inner peripheral surface side in the mold 6, and the solidified steel is formed. Further, below the mold 6, a roller (not shown) for continuously pulling out the steel formed in the mold 6 from the lower opening of the mold 6 and a cutting machine for cutting the continuously extended steel to a predetermined length. Etc. are provided. In this way, a steel ingot having a predetermined shape such as a plate shape or a rod shape is formed.

以上のような連続鋳造機１で用いられる浸漬ノズル５は、上述したように、溶鋼１０の注入を開始した際に生じる温度差を減少させるために、予熱してから使用される。次に、浸漬ノズル５を予熱する加熱装置の例について、図２に基づいて説明する。図２は、加熱装置に浸漬ノズル５を設置した状態を示す断面図である。 As described above, the dipping nozzle 5 used in the continuous casting machine 1 as described above is used after being preheated in order to reduce the temperature difference generated when the injection of the molten steel 10 is started. Next, an example of a heating device for preheating the immersion nozzle 5 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which the immersion nozzle 5 is installed in the heating device.

図２に示すように、浸漬ノズル５を高周波誘導加熱により加熱する加熱装置７は、耐熱容器３１、外コイル３２、内コイル３３、および、誘導電流印加装置９を備えている。また、外コイル３２および内コイル３３のそれぞれのコイル内部には、図示しない配管を介して冷却のための水が供給される。 As shown in FIG. 2, the heating device 7 for heating the immersion nozzle 5 by high-frequency induction heating includes a heat-resistant container 31, an outer coil 32, an inner coil 33, and an induced current application device 9. Further, water for cooling is supplied to the inside of each of the outer coil 32 and the inner coil 33 via a pipe (not shown).

外コイル３２は、浸漬ノズル５の外周に配置されて浸漬ノズル５の外周部から加熱する誘導加熱コイルである。外コイル３２は耐熱容器３１の内部に収容され、外コイル３２の内側に、浸漬ノズル５のノズル本体２１の下端部から側方が収容される。 内コイル３３は、浸漬ノズル５の内孔２４に挿入されて浸漬ノズル５の内周部から加熱する誘導加熱コイルであり、ノズル本体２１の上部開口より内孔２４に挿入可能に構成される。外コイル３２および内コイル３３にはそれぞれ、誘導電流印加装置９から高周波の誘導電流が印加される。 The outer coil 32 is an induction heating coil that is arranged on the outer periphery of the immersion nozzle 5 and heats from the outer periphery of the immersion nozzle 5. The outer coil 32 is housed inside the heat-resistant container 31, and the side of the dipping nozzle 5 is housed inside the outer coil 32 from the lower end of the nozzle body 21. The inner coil 33 is an induction heating coil that is inserted into the inner hole 24 of the immersion nozzle 5 and heats from the inner peripheral portion of the immersion nozzle 5, and is configured to be insertable into the inner hole 24 from the upper opening of the nozzle body 21. A high-frequency induced current is applied to the outer coil 32 and the inner coil 33 from the induced current applying device 9, respectively.

内コイル３３には、通常、スパークを防止するために、コイル間に絶縁板３４が配置されている。内コイル３３の破損や絶縁板３４の脱落を防止するために、内コイル３３の周囲に不定形または成形品による保護耐火物を取り付けてもよい。 In the inner coil 33, an insulating plate 34 is usually arranged between the coils in order to prevent sparks. In order to prevent the inner coil 33 from being damaged or the insulating plate 34 from falling off, a refractory material having an amorphous shape or a molded product may be attached around the inner coil 33.

浸漬ノズル５を予熱する際には、図２に示すように外コイル３２が収容された耐熱容器３１の外コイル３２の内側に浸漬ノズル５を設置し、内コイル３３を浸漬ノズル５の内孔２４の適宜位置まで挿入する。 When preheating the immersion nozzle 5, as shown in FIG. 2, the immersion nozzle 5 is installed inside the outer coil 32 of the heat-resistant container 31 in which the outer coil 32 is housed, and the inner coil 33 is placed in the inner hole of the immersion nozzle 5. Insert to the appropriate position of 24.

図３は、図２のＡ部の拡大図であり、浸漬ノズル５の断面を詳細に示すものである。浸漬ノズル５は、溶融金属が流れる内孔２４の側面２４１を形成する耐火物からなる内層２１１と、内層２１１とは組成または配合が異なる耐火物からなり２１１内層の外周側を覆う外層２１２と、側面２４１を被覆する被覆層２１３とを有する。内層２１１は、例えば、シリカ、ジルコニアクリンカー、ＺｒＯ２−ＣａＯ原料、ドロマイトクリンカー、マグネシアクリンカーから選択される１〜３種と、フリーカーボンとを含む耐火物で形成される。通常、浸漬ノズル５は、内外で曝される環境が異なるため、内層２１１と外層２１２とは、それぞれ異なる材質の耐火物が使われる。被覆層２１３は、シリカを含む酸化防止材からなり、溶融金属が流れる内孔２４の側面２４１全体に被覆される。なお、本発明に適用される浸漬ノズル５の材質は上記のものに限らず、内層２１１がＣａＯを含む耐火材からなるものであれば、同様に適用される。 FIG. 3 is an enlarged view of part A in FIG. 2 and shows a detailed cross section of the immersion nozzle 5. The immersion nozzle 5 includes an inner layer 211 made of a refractory material forming the side surface 241 of the inner hole 24 through which the molten metal flows, and an outer layer 212 made of a refractory material having a composition or composition different from that of the inner layer 211 and covering the outer peripheral side of the inner layer 211. It has a coating layer 213 that covers the side surface 241. The inner layer 211 is, for example, silica, zirconia clinker, ZrO 2 -CaO material, dolomite clinker, and 1-3 kind selected from magnesia clinker, is formed of a refractory comprising a free carbon. Normally, since the immersion nozzle 5 is exposed to different environments inside and outside, refractories made of different materials are used for the inner layer 211 and the outer layer 212. The coating layer 213 is made of an antioxidant containing silica, and covers the entire side surface 241 of the inner hole 24 through which the molten metal flows. The material of the immersion nozzle 5 applied to the present invention is not limited to the above, and the same applies as long as the inner layer 211 is made of a refractory material containing CaO.

このような浸漬ノズル５が加熱装置７に取り付けられた後、高周波の誘導電流が印加され、外コイル３２および内コイル３３によって、高周波誘導加熱方式で、浸漬ノズル全体が９００℃超〜１３００℃に到達するまで、８０分以内で予熱する。このとき、浸漬ノズル全体が９００℃超〜１３００℃の範囲に到達していることを確認するために、事前に５〜９点の熱電対を浸漬ノズル全体に埋設させた上で予熱、及び測温を行い、予熱出力、及び時間を規定することが必要とされる。 After such a dipping nozzle 5 is attached to the heating device 7, a high frequency induced current is applied, and the entire dipping nozzle is heated to more than 900 ° C. to 1300 ° C. by the outer coil 32 and the inner coil 33 by the high frequency induction heating method. Preheat within 80 minutes to reach. At this time, in order to confirm that the entire immersion nozzle has reached the range of more than 900 ° C. to 1300 ° C., 5 to 9 thermocouples are embedded in the entire immersion nozzle in advance, and then preheating and measurement are performed. It is necessary to warm and specify the preheat output and time.

予熱温度が不十分であると、鋳造初期に、浸漬ノズル５の内孔２４に地金が付着することによるノズル詰まりが起こりやすい。さらに、急激な熱膨張による応力割れが発生することもある。そのため、鋳造時の使用下限温度を９００℃とし、予熱温度の下限を９００℃超とする。また、予熱温度が高すぎると、内層２１１の難付着性材質と酸化防止材（被覆層２１３）との反応が起こりやすくなり、難付着特性を発揮する成分が酸化防止材に拡散するため、予熱温度の上限を１３００℃とする。 If the preheating temperature is insufficient, nozzle clogging is likely to occur due to the adhesion of bare metal to the inner hole 24 of the immersion nozzle 5 at the initial stage of casting. Furthermore, stress cracking may occur due to rapid thermal expansion. Therefore, the lower limit temperature for casting is set to 900 ° C., and the lower limit for the preheating temperature is set to more than 900 ° C. Further, if the preheating temperature is too high, the reaction between the difficult-to-adhere material of the inner layer 211 and the antioxidant material (coating layer 213) is likely to occur, and the component exhibiting the difficult-to-adhere property diffuses into the antioxidant material, so that preheating is performed. The upper limit of the temperature is 1300 ° C.

予熱時間は、８０分を超えると、内層２１１の難付着性材質と酸化防止材（被覆層２１３）との反応が進行するため、上限を８０分とする。４０分程度がさらに好ましい。予熱時間の下限は特に限定しないが、急速な温度上昇によって浸漬ノズル５の耐火物が破損しない程度の加熱速度とする必要があり、加熱速度を１６℃／分〜３７℃／分程度とすることがさらに好ましい。 If the preheating time exceeds 80 minutes, the reaction between the poorly adherent material of the inner layer 211 and the antioxidant material (coating layer 213) proceeds, so the upper limit is set to 80 minutes. About 40 minutes is more preferable. The lower limit of the preheating time is not particularly limited, but it is necessary to set the heating rate so that the refractory of the immersion nozzle 5 is not damaged by the rapid temperature rise, and the heating rate should be about 16 ° C./min to 37 ° C./min. Is even more preferable.

本発明は、浸漬ノズル５を高周波誘導加熱することにより、短時間で高温且つ均等な加熱が可能であるため、ガスによる予熱に比べて、鋳造初期の浸漬ノズル５の内孔２４の地金付着が低減する。そして、高周波誘導加熱方式とすることにより、昇温速度や到達温度のコントロールが可能となり、ＣａＯを含有する難付着性材質と酸化防止材との反応を抑制し、難付着特性を損なうことなく予熱することが可能となる。それにより、難付着特性を発揮する成分が酸化防止材に拡散する前に鋳造を開始することができ、鋳造時のノズルの閉塞を抑制することができる。したがって、従来、浸漬ノズル５の閉塞対策として実施していた酸素洗浄作業を省略できる。また、鋳造歩留が向上し、鋳片の品質向上も図ることができる。 In the present invention, since the immersion nozzle 5 can be heated uniformly at a high temperature in a short time by high-frequency induction heating, the metal adhered to the inner hole 24 of the immersion nozzle 5 at the initial stage of casting as compared with the preheating with gas. Is reduced. By adopting the high-frequency induction heating method, it is possible to control the heating rate and the reached temperature, suppress the reaction between the non-adhesive material containing CaO and the antioxidant, and preheat without impairing the non-adhesive characteristics. It becomes possible to do. As a result, the casting can be started before the component exhibiting the difficult-to-adhere property diffuses into the antioxidant, and the clogging of the nozzle at the time of casting can be suppressed. Therefore, it is possible to omit the oxygen cleaning work that has been conventionally performed as a countermeasure against clogging of the immersion nozzle 5. In addition, the casting yield is improved, and the quality of the slab can be improved.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modifications or modifications within the scope of the technical idea described in the claims, and of course, the technical scope of the present invention also includes them. It is understood that it belongs to.

予熱時間および予熱温度による、難付着性材質と酸化防止材との反応の有無を調べた。予熱時間は４０分、８０分、９０分の三通り、予熱温度は１１００℃〜１４００℃の間として予熱を行った。結果を図４に示す。なお、予熱時間のうち、昇温時間は４０分であり、全ての例で、４０分で図４中の温度に到達させ、予熱時間が４０分を超えるものは、その後保温した。保温は、実操業においては必ずしも予熱開始後４０分で鋳造を開始出来るとは限らないため、実操業時の作業性を想定して行った。 The presence or absence of reaction between the poorly adherent material and the antioxidant material depending on the preheating time and preheating temperature was investigated. Preheating was performed with a preheating time of 40 minutes, 80 minutes, and 90 minutes, and a preheating temperature of 1100 ° C. to 1400 ° C. The results are shown in FIG. Of the preheating time, the temperature rising time was 40 minutes, and in all the examples, the temperature reached the temperature in FIG. 4 in 40 minutes, and those having a preheating time exceeding 40 minutes were subsequently kept warm. Since it is not always possible to start casting 40 minutes after the start of preheating in the actual operation, the heat retention was performed assuming workability during the actual operation.

図４において、難付着性材質と酸化防止材との反応が無い場合は○、反応が有る場合は×で示している。図４のハッチング部分で示す範囲の、予熱時間が８０分以下、予熱温度が１１００℃〜１３００℃の場合には、反応が見られなかった。すなわち、本発明の範囲で予熱することで、難付着性材質と酸化防止材との反応を抑えられる結果となった。 In FIG. 4, when there is no reaction between the poorly adherent material and the antioxidant, it is indicated by ◯, and when there is a reaction, it is indicated by ×. No reaction was observed when the preheating time was 80 minutes or less and the preheating temperature was 1100 ° C. to 1300 ° C. in the range shown by the hatched portion in FIG. That is, by preheating within the scope of the present invention, the reaction between the poorly adherent material and the antioxidant material can be suppressed.

本発明は、溶融金属の連続鋳造で使用される浸漬ノズルを予熱する方法に適用できる。 The present invention can be applied to a method of preheating a dipping nozzle used in continuous casting of molten metal.

１ 連続鋳造機
２ 取鍋
３ ロングノズル
４ タンディッシュ
５ 浸漬ノズル
６ モールド
７ 加熱装置
８ 保護耐火物
９ 誘導電流印加装置
１０ 溶鋼
１１、１３ 注入口
１２ 開口部
２１ ノズル本体
２２ ホルダー
２３ 吐出孔
２４ 内孔
３１ 耐熱容器
３２ 外コイル
３３ 内コイル
３４ 絶縁板
２１１ 内層
２１２ 外層
２１３ 被覆層
２４１ 側面 1 Continuous casting machine 2 Ladle 3 Long nozzle 4 Tundish 5 Immersion nozzle 6 Mold 7 Heating device 8 Protective refractory 9 Induction current application device 10 Molten steel 11, 13 Injection port 12 Opening 21 Nozzle body 22 Holder 23 Discharge hole 24 Hole 31 Heat-resistant container 32 Outer coil 33 Inner coil 34 Insulation plate 211 Inner layer 212 Outer layer 213 Coating layer 241 Side surface

Claims (4)

溶融金属の連続鋳造で使用される浸漬ノズルを、連続鋳造での使用前に予熱する予熱方法であって、
電磁誘導加熱によって、前記浸漬ノズル全体が９００℃超〜１３００℃に到達するまで８０分以内で加熱することを特徴とする、浸漬ノズルの予熱方法。 A preheating method for preheating the immersion nozzle used in continuous casting of molten metal before use in continuous casting.
A method for preheating an immersion nozzle, which comprises heating the entire immersion nozzle within 80 minutes until the temperature reaches over 900 ° C. to 1300 ° C. by electromagnetic induction heating. 前記浸漬ノズルを外面側から加熱する外コイルと、内孔側から加熱する内コイルとを用いて加熱することを特徴とする、請求項１に記載の浸漬ノズルの予熱方法。 The method for preheating an immersion nozzle according to claim 1, wherein the immersion nozzle is heated by using an outer coil that heats the immersion nozzle from the outer surface side and an inner coil that heats the immersion nozzle from the inner hole side. 前記浸漬ノズルは、連続鋳造時に溶融金属が流れる内孔の側面を形成する耐火物からなる内層と、前記内層とは組成または配合が異なる耐火物からなり前記内層の外周側を覆う外層と、前記内孔の側面を被覆する被覆層とを有し、
前記内層は、ＣａＯを含む耐火物で形成され、
前記被覆層は、シリカを含む酸化防止材からなることを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載の浸漬ノズルの予熱方法。 The immersion nozzle includes an inner layer made of a refractory material forming the side surface of an inner hole through which molten metal flows during continuous casting, an outer layer made of a refractory material having a composition or composition different from that of the inner layer, and an outer layer covering the outer peripheral side of the inner layer. It has a coating layer that covers the side surface of the inner hole,
The inner layer is formed of a refractory material containing CaO.
The method for preheating a dipping nozzle according to any one of claims 1 or 2, wherein the coating layer is made of an antioxidant containing silica. 前記内層は、シリカ、ジルコニアクリンカー、ＺｒＯ２−ＣａＯ原料、ドロマイトクリンカー、マグネシアクリンカーから選択される１〜３種と、フリーカーボンとを含む耐火物で形成されていることを特徴とする、請求項３に記載の浸漬ノズルの予熱方法。 The inner layer is made of a refractory material containing 1 to 3 selected from silica, zirconia clinker, ZrO 2- CaO raw material, dolomite clinker, magnesia clinker, and free carbon. The method for preheating the immersion nozzle according to 3.
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