JP2021171805A - Refractory for continuous casting - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガス吹き機能を有する連続鋳造用耐火物に関する。 The present invention relates to a refractory for continuous casting having a gas blowing function.
溶融金属の連続鋳造では、溶融金属の流量を制御するため、スライドバルブなどの流量制御手段が設けられたノズル状の耐火物が汎用される。このような流量制御手段が設けられた部分では、単に管状の部分に比べて流路の構造が複雑になるため、流路中の部位によって溶融金属の流速が異なる。このとき、溶融金属の流速が遅い部位において、流路の壁面に溶融金属中のアルミナが付着しやすいという課題がある。 In continuous casting of molten metal, a nozzle-shaped refractory provided with a flow rate controlling means such as a slide valve is widely used in order to control the flow rate of the molten metal. In the portion provided with such a flow rate control means, the structure of the flow path is more complicated than that in the simply tubular portion, so that the flow velocity of the molten metal differs depending on the portion in the flow path. At this time, there is a problem that the alumina in the molten metal easily adheres to the wall surface of the flow path in the portion where the flow velocity of the molten metal is slow.
アルミナ付着の対策として、ノズル内において溶鋼のよどみが発生する部位に選択的にガスを吹き込む方法(特許文献1)、および、溶鋼流速が早い側にガスを吹き込み、溶鋼流に歩留まりよくガスをとどめることでタンディッシュにおける介在物の浮上分離を促進する方法(特許文献2)が開示されている。また、ノズルへのガス供給配管の対向側の単位面積あたりの貫通細孔の個数をガス供給配管側よりも多くした構造(特許文献3)、ガスプールの厚さをガス導入パイプ取付部の反対側に向けて幅広とした構造(特許文献4)も開示されている。 As a countermeasure against alumina adhesion, a method of selectively blowing gas into the part where stagnation of molten steel occurs in the nozzle (Patent Document 1) and a method of blowing gas to the side where the flow velocity of molten steel is high to keep the gas in the molten steel flow with good yield. Therefore, a method for promoting floating separation of inclusions in a tundish (Patent Document 2) is disclosed. Further, the structure has a structure in which the number of through pores per unit area on the opposite side of the gas supply pipe to the nozzle is larger than that on the gas supply pipe side (Patent Document 3), and the thickness of the gas pool is opposite to that of the gas introduction pipe attachment portion. A structure widened toward the side (Patent Document 4) is also disclosed.
特許文献1に開示されているように、溶鋼流速の遅い部分にアルミナ付着が多く見られることが知られている。しかし、特許文献1および2の技術のように、ノズル流路の特定範囲にのみガスを吹き込む構造によっては、ガスを吹き込まない部位におけるアルミナの付着を十分に防止できなかった。 As disclosed in Patent Document 1, it is known that a large amount of alumina adheres to a portion where the flow velocity of molten steel is slow. However, depending on the structure in which the gas is blown only into a specific range of the nozzle flow path as in the techniques of Patent Documents 1 and 2, it is not possible to sufficiently prevent the adhesion of alumina in the portion where the gas is not blown.
また特許文献3は、ガス供給配管の対向側の単位面積あたりの貫通細孔の個数をガス供給配管側よりも多くした構造を開示するが、スライディングノズルプレートの摺動方向によってアルミナ付着量が偏る現象を解決するものではなかった。加えて、貫通細孔は直管であるため気泡サイズが大きく、気泡個数が少ないためアルミナ付着防止効果は限定的だった。 Further, Patent Document 3 discloses a structure in which the number of through pores per unit area on the opposite side of the gas supply pipe is larger than that on the gas supply pipe side, but the amount of alumina adhered is biased depending on the sliding direction of the sliding nozzle plate. It did not solve the phenomenon. In addition, since the through pores are straight tubes, the bubble size is large and the number of bubbles is small, so that the effect of preventing alumina adhesion is limited.
さらに、特許文献4の技術では、ガスプールの厚さをガス導入パイプ取付部の反対側に向けて幅広としているが、特許文献3の技術と同様にスライディングノズルプレートの摺動方向によってアルミナ付着量が偏る現象を解決するものではなかった。 Further, in the technique of Patent Document 4, the thickness of the gas pool is widened toward the opposite side of the gas introduction pipe attachment portion, but as in the technique of Patent Document 3, the amount of alumina attached depends on the sliding direction of the sliding nozzle plate. It did not solve the phenomenon of bias.
したがって本発明が解決しようとする課題は、溶鋼流路の全周にわたってアルミナ付着を効果的に防止できるとともに、耐火物の損傷を抑制できる連続鋳造用耐火物を提供することにある。 Therefore, an object to be solved by the present invention is to provide a refractory for continuous casting that can effectively prevent the adhesion of alumina over the entire circumference of the molten steel flow path and suppress damage to the refractory.
本発明者らは、種々実験を繰り返した結果、多孔質耐火物の厚さを変化させることによってガス流量を制御できるとの知見を得た。そして溶鋼流速が遅い部分の多孔質耐火物の厚さを薄くし、これに対向する側の多孔質耐火物の厚さを厚くすることによって、溶鋼流速が遅い部分には比較的多くのガスを供給し、溶鋼流速が速い部分には比較的少ないガスを供給することに成功した。その結果、部位ごとに異なるアルミナ付着性に応じて多孔質耐火物の厚さを調整することにより、溶鋼流路の全周にわたってアルミナ付着を防止できることを発見した。 As a result of repeating various experiments, the present inventors have found that the gas flow rate can be controlled by changing the thickness of the porous refractory. Then, by reducing the thickness of the porous refractory in the portion where the molten steel flow velocity is slow and increasing the thickness of the porous refractory on the opposite side, a relatively large amount of gas is applied to the portion where the molten steel flow velocity is slow. We succeeded in supplying a relatively small amount of gas to the part where the flow velocity of molten steel is high. As a result, it was discovered that by adjusting the thickness of the porous refractory according to the different alumina adhesion for each part, alumina adhesion can be prevented over the entire circumference of the molten steel flow path.
本発明は上記の知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。本発明によれば、以下の連続鋳造用耐火物が提供される。 The present invention has been completed with further studies based on the above findings. According to the present invention, the following refractories for continuous casting are provided.
本発明に係る第一の連続鋳造用耐火物は、溶鋼を流通可能な連続鋳造用耐火物であって、第一流路部を有する上ノズル、第二流路部を有する固定盤、第三流路部を有する下ノズル、ならびに、開口部および板状部を有する摺動盤、を備え、前記固定盤は、前記第一流路部の下流側端部において前記第一流路部と前記第二流路部とが流体連通するように設けられ、前記摺動盤および前記下ノズルは、前記固定盤に対して一体となって摺動可能に設けられ、ここで、前記摺動盤および前記下ノズルは、前記第二流路部および前記第三流路部、ならびに前記開口部が流体連通する連通姿勢と、前記第二流路部の下流側端部を前記板状部が閉鎖する閉鎖姿勢と、にわたって摺動可能であり、前記第一流路部、前記第二流路部、および前記第三流路部、ならびに前記開口部の少なくとも一つは、当該流路部または当該開口部の全周に面する多孔質部分を具備し、当該多孔質部分の当該流路部または当該開口部に面しない側は、気体供給源と流体連通するガスプールに面し、前記第一流路部、前記第二流路部、および前記第三流路部、ならびに前記開口部は、それぞれ、第一領域と第二領域とに区分され、前記第一流路部および前記第二流路部については、前記溶鋼の流通方向に直交する断面における当該流路部の中心を原点とし、前記閉鎖姿勢から前記連通姿勢に姿勢変更するときの前記摺動の方向を偏角0°とする極座標系において、偏角が0°±120°の領域が前記第一領域であり、偏角が180°±60°の領域が前記第二領域であり、前記開口部および前記第三流路部については、前記溶鋼の流通方向に直交する断面における前記開口部の中心を原点とし、前記連通姿勢から前記閉鎖姿勢に姿勢変更するときの前記摺動の方向を偏角0°とする極座標系において、偏角が0°±120°の領域が前記第一領域であり、偏角が180°±60°の領域が前記第二領域であり、前記多孔質部分を具備する、前記第一流路部、前記第二流路部、および前記第三流路部、ならびに前記開口部の少なくとも一つにおいて、前記多孔質部分の、前記溶鋼の流通方向に直交する方向の厚さは、最大でd0であって、前記第一領域のうち、前記偏角が0°±15°の領域を内包する所定領域の80%以上において、d0と、前記第一領域に面する前記多孔質部分の厚さd1との比d1/d0が、0.2以上0.8以下であり、前記第二領域の全域において、d0と、前記第二領域に面する前記多孔質部分の厚さd2との比d2/d0は、0.8より大きいことを特徴とする。 The first refractory material for continuous casting according to the present invention is a refractory material for continuous casting capable of flowing molten steel, and has an upper nozzle having a first flow path portion, a fixing plate having a second flow path portion, and a third flow. A lower nozzle having a path portion and a sliding plate having an opening and a plate-like portion are provided, and the fixing plate has the first flow path portion and the second flow at the downstream end portion of the first flow path portion. The sliding plate and the lower nozzle are provided so as to communicate with the road portion in a fluid manner, and the sliding plate and the lower nozzle are provided so as to be integrally slidable with respect to the fixed plate, where the sliding plate and the lower nozzle are provided. Is a communication posture in which the second flow path portion, the third flow path portion, and the opening are fluid-communication, and a closing posture in which the plate-shaped portion closes the downstream end portion of the second flow path portion. The first flow path portion, the second flow path portion, the third flow path portion, and at least one of the openings are the entire circumference of the flow path portion or the opening. The side of the porous portion that faces the gas pool facing the gas supply source and the fluid communicating with the gas supply source, the first flow path portion, and the first The two flow paths, the third flow path, and the opening are divided into a first region and a second region, respectively, and the first flow path and the second flow path are the molten steel. In a polar coordinate system in which the center of the flow path portion in the cross section orthogonal to the distribution direction of is set as the origin and the sliding direction is 0 ° when the posture is changed from the closed posture to the communicating posture, the deviation angle is The region of 0 ° ± 120 ° is the first region, the region of deviation angle of 180 ° ± 60 ° is the second region, and the molten steel flow in the opening and the third flow path. In a polar coordinate system in which the center of the opening in a cross section orthogonal to the direction is the origin and the sliding direction is 0 ° when the posture is changed from the communicating posture to the closed posture, the deviation is 0 ° ±. The region of 120 ° is the first region, the region of deviation angle of 180 ° ± 60 ° is the second region, and the first flow path portion and the second flow path portion are provided with the porous portion. , And at least one of the third flow path portion and the opening, the thickness of the porous portion in the direction orthogonal to the flow direction of the molten steel is d 0 at the maximum, and the first Of the regions, in 80% or more of the predetermined region including the region having the deviation angle of 0 ° ± 15 °, the ratio d of d 0 to the thickness d 1 of the porous portion facing the first region d 1 / d 0 is 0.2 or more and 0.8 or less, before In the entire region of the serial second region, and d 0, the ratio d 2 / d 0 of the thickness d 2 of the porous portion facing the second region may be greater than 0.8.
また、本発明に係る第二の連続鋳造用耐火物は、溶鋼を流通可能な連続鋳造用耐火物であって、第一流路部を有する上ノズル、第二流路部を有する固定盤、第三流路部を有する下ノズル、第四流路部を有するシール盤、ならびに、開口部および板状部を有する摺動盤、を備え、前記固定盤は、前記第一流路部の下流側端部において前記第一流路部と前記第二流路部とが流体連通するように設けられ、前記シール盤は、前記第三流路部の上流側端部において前記第三流路部と前記第四流路部とが流体連通するように設けられ、前記摺動盤は、前記第二流路部、前記第四流路部、および前記開口部が流体連通する連通姿勢と、前記第二流路部と前記第四流路部との間に前記板状部が挿入される閉鎖姿勢と、にわたって、前記固定盤および前記シール盤に対して摺動可能であり、前記第一流路部、前記第二流路部、前記第三流路部、および前記第四流路部、ならびに前記開口部の少なくとも一つは、当該流路部または当該開口部の全周に面する多孔質部分を具備し、当該多孔質部分の当該流路部または当該開口部に面しない側は、気体供給源と流体連通するガスプールに面し、前記第一流路部、前記第二流路部、前記第三流路部、および前記第四流路部、ならびに前記開口部は、それぞれ、第一領域と第二領域とに区分され、前記第一流路部、前記第二流路部、前記第三流路部、および前記第四流路部については、前記溶鋼の流通方向に直交する断面における当該流路部の中心を原点とし、前記閉鎖姿勢から前記連通姿勢に姿勢変更するときの前記摺動の方向を偏角0°とする極座標系において、偏角が0°±120°の領域が前記第一領域であり、偏角が180°±60°の領域が前記第二領域であり、前記開口部については、前記溶鋼の流通方向に直交する断面における前記開口部の中心を原点とし、前記連通姿勢から前記閉鎖姿勢に姿勢変更するときの前記摺動の方向を偏角0°とする極座標系において、偏角が0°±120°の領域が前記第一領域であり、偏角が180°±60°の領域が前記第二領域であり、前記多孔質部分を具備する、前記第一流路部、前記第二流路部、前記第三流路部、および前記第四流路部、ならびに前記開口部の少なくとも一つにおいて、前記多孔質部分の、前記溶鋼の流通方向に直交する方向の厚さは、最大でd0であって、前記第一領域のうち、前記偏角が0°±15°の領域を内包する所定領域の80%以上において、d0と、前記第一領域に面する前記多孔質部分の厚さd1との比d1/d0が、0.2以上0.8以下であり、前記第二領域の全域において、d0と、前記第二領域に面する前記多孔質部分の厚さd2との比d2/d0は、0.8より大きいことを特徴とする。 The second refractory material for continuous casting according to the present invention is a refractory material for continuous casting capable of flowing molten steel, and has an upper nozzle having a first flow path portion, a fixing plate having a second flow path portion, and a first. A lower nozzle having a three flow path portion, a seal board having a fourth flow path portion, and a sliding board having an opening and a plate-like portion are provided, and the fixing board is a downstream end of the first flow path portion. The first flow path portion and the second flow path portion are provided so as to communicate with each other in the portion, and the seal board is provided at the upstream end portion of the third flow path portion with the third flow path portion and the first flow path portion. The sliding board is provided so as to communicate with the four flow paths, and the sliding board has a communication posture in which the second flow path, the fourth flow path, and the opening communicate with each other, and the second flow. The plate-shaped portion is slidable with respect to the fixing plate and the sealing plate over a closed posture in which the plate-shaped portion is inserted between the road portion and the fourth flow path portion, and the first flow path portion, the said. At least one of the second flow path portion, the third flow path portion, the fourth flow path portion, and the opening includes the flow path portion or a porous portion facing the entire circumference of the opening. The side of the porous portion that does not face the flow path portion or the opening faces the gas pool that communicates with the gas supply source, and the first flow path portion, the second flow path portion, and the third flow path portion. The flow path portion, the fourth flow path portion, and the opening are divided into a first region and a second region, respectively, and the first flow path portion, the second flow path portion, and the third flow path are provided. With respect to the portion and the fourth flow path portion, the center of the flow path portion in the cross section orthogonal to the flow direction of the molten steel is set as the origin, and the sliding direction when the posture is changed from the closed posture to the communication posture. In the polar coordinate system in which the deviation angle is 0 °, the region where the deviation angle is 0 ° ± 120 ° is the first region, the region where the deviation angle is 180 ° ± 60 ° is the second region, and the opening. In a polar coordinate system in which the center of the opening in a cross section orthogonal to the flow direction of the molten steel is the origin, and the sliding direction when changing the posture from the communicating posture to the closed posture is a deviation angle of 0 °. The region having a deviation angle of 0 ° ± 120 ° is the first region, the region having a deviation angle of 180 ° ± 60 ° is the second region, and the first flow path portion including the porous portion. , The thickness of the porous portion in at least one of the second flow path portion, the third flow path portion, the fourth flow path portion, and the opening in the direction orthogonal to the flow direction of the molten steel. Is d 0 at the maximum, and includes a region having a deviation angle of 0 ° ± 15 ° in the first region. That at least 80% of a given area, and d 0, the ratio d 1 / d 0 of the thickness d 1 of the porous portion facing the first region is 0.2 to 0.8, in the entire region of the second region, and d 0, the ratio d 2 / d 0 of the thickness d 2 of the porous portion facing the second region may be greater than 0.8.
これらの構成によれば、溶鋼流路の全周にわたってアルミナ付着を効果的に防止できるとともに、ノズルの損傷を抑制できる。 According to these configurations, the adhesion of alumina can be effectively prevented over the entire circumference of the molten steel flow path, and damage to the nozzle can be suppressed.
以下、本発明の好適な態様について説明する。ただし、以下に記載する好適な態様例によって、本発明の範囲が限定されるわけではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the scope of the present invention is not limited by the preferred embodiments described below.
本発明に係る連続鋳造用耐火物は、前記多孔質部分の、水銀圧入法による50%細孔径は、5μm以上200μm以下であることが好ましい。 In the refractory for continuous casting according to the present invention, the 50% pore diameter of the porous portion by the mercury press-fitting method is preferably 5 μm or more and 200 μm or less.
この構成によれば、十分なガス流量が得られるので、アルミナの付着を一層防止ししやすい。また、適切な耐食性が得られやすい。 According to this configuration, a sufficient gas flow rate can be obtained, so that it is easier to prevent the adhesion of alumina. In addition, appropriate corrosion resistance can be easily obtained.
本発明に係る連続鋳造用耐火物は、前記多孔質部分の、前記溶鋼の流通方向に沿う長さは、5mm以上であることが好ましい。 In the refractory for continuous casting according to the present invention, the length of the porous portion along the flow direction of the molten steel is preferably 5 mm or more.
この構成によれば、十分なガス流量が得られるので、アルミナの付着を一層防止ししやすい。 According to this configuration, a sufficient gas flow rate can be obtained, so that it is easier to prevent the adhesion of alumina.
本発明に係る連続鋳造用耐火物は、前記ガスプールの前記流路部から離間する方向の厚さは、0.5mm以上であり、前記ガスプールの前記溶鋼の流通方向に沿う長さは、5mm以上であることが好ましい。 The refractory material for continuous casting according to the present invention has a thickness of 0.5 mm or more in the direction away from the flow path portion of the gas pool, and a length of the gas pool along the flow direction of the molten steel. It is preferably 5 mm or more.
この構成によれば、十分なガス流量が得られるので、アルミナの付着を一層防止ししやすい。 According to this configuration, a sufficient gas flow rate can be obtained, so that it is easier to prevent the adhesion of alumina.
本発明に係る連続鋳造用耐火物は、前記摺動盤の、前記溶鋼の流通方向に沿う長さの中間部分からの、前記溶鋼の流通方向に沿う方向の離間距離が、前記開口部の、前記溶鋼の流通方向に直交する方向の最大幅の3倍以下である領域に、前記ガスプールの少なくとも一部が設けられていることが好ましい。 In the refractory material for continuous casting according to the present invention, the distance from the intermediate portion of the sliding board in the length along the flow direction of the molten steel is the distance between the opening in the direction along the flow direction of the molten steel. It is preferable that at least a part of the gas pool is provided in a region which is 3 times or less the maximum width in the direction orthogonal to the flow direction of the molten steel.
この構成によれば、アルミナの付着が特に問題になりやすい領域において、十分なガス流量が得られるので、アルミナの付着を一層防止ししやすい。 According to this configuration, a sufficient gas flow rate can be obtained in a region where the adhesion of alumina is particularly likely to be a problem, so that it is easier to prevent the adhesion of alumina.
本発明のさらなる特徴と利点は、図面を参照して記述する以下の例示的かつ非限定的な実施形態の説明によってより明確になるであろう。 Further features and advantages of the present invention will be further clarified by the following illustration of exemplary and non-limiting embodiments described with reference to the drawings.
〔第一の実施形態〕
本発明に係る連続鋳造用耐火物の第一の実施形態について、図面を参照して説明する。以下では、本発明に係る連続鋳造用耐火物を、タンディッシュ(不図示)から出湯した溶鋼をモールド(不図示)に注ぐための連続鋳造用ノズル100(図1)に適用した例について説明する。
[First Embodiment]
The first embodiment of the refractory for continuous casting according to the present invention will be described with reference to the drawings. Hereinafter, an example in which the refractory material for continuous casting according to the present invention is applied to a
(連続鋳造用ノズルの基本構成)
本実施形態に係る連続鋳造用ノズル100は、上ノズル11、固定盤12、および下ノズル13、ならびに摺動盤20を備える(図1)。連続鋳造用ノズル100は、タンディッシュの下側に設けられている。そのため、タンディッシュから出湯した溶鋼は重力によって下方に移動し、連続鋳造用ノズル100を経てモールドに注がれる。詳細は後述するが、連続鋳造用ノズル100では、摺動盤20を摺動させることによって溶鋼の流通を制御できるスライドゲート装置が形成されている。なお、下ノズルとはスライドゲート装置下部に取り付けられるものだけではなく、下端部がモールド内に挿入される浸漬ノズルを含めた呼称とする。
(Basic configuration of nozzle for continuous casting)
The
以下の説明における上下方向は、特記しない限り、図1における上下方向を表す。また、以下の説明における水平方向は、特記しない限り、図1における左右方向を表す。 Unless otherwise specified, the vertical direction in the following description represents the vertical direction in FIG. Further, the horizontal direction in the following description represents the left-right direction in FIG. 1 unless otherwise specified.
上ノズル11は、タンディッシュの下側に接続された筒状体である。上ノズル11には、溶鋼の流路として、上側から下側に向けて縮径する円錐台形筒状の第一流路部11aが設けられている。ここで、「流路部」の用語は、溶鋼の流路として機能する空間部分と、当該空間部分を画定する壁面部分とをあわせた部分を表す。本実施形態では、第一流路部11aの内径は、上部において150mmであり、下部において75mmである。
The
固定盤12は、上ノズル11の下側(溶鋼の流通方向の下流側)の端部に固定された略板状体である。固定盤12には、固定盤12を貫通する円筒状の第二流路部12aが設けられている。ここで、第二流路部12aの水平断面の円の直径(75mm)は、第一流路部11aの下端部における水平断面の円の直径と一致する。また、固定盤12は、第二流路部12aの上端部と第一流路部11aの下端部との断面が一致するように位置合わせされている。すなわち、第二流路部12aは、第一流路部11aと流体連通している。なお、第二流路部12aの上端部と第一流路部11aの下端部との内径は必ずしも一致する必要はない。設備や操業上の要因により溶鋼流に極端な乱れが生じない範囲で異なる内径を組み合わせることは珍しいことではなく、本発明はこのような場合でも効果を発揮できる。
The fixing
下ノズル13は、固定盤12の下側に設けられた有底筒状体である。下ノズル13と固定盤12との間には、後述する摺動盤20が摺動可能に取り付けられている。下ノズル13には、溶鋼の流路として第三流路部13aが設けられており、下ノズルは摺動盤と一体となって摺動する。本実施形態では、第三流路部13aの内径は75mmである。また、下ノズル13の下端部には吐出孔部13bが設けられており、タンディッシュから出湯された溶鋼は吐出孔部13bから吐出されてモールドに注がれる。
The
摺動盤20は、固定盤12の下側(固定盤12の下流側)かつ下ノズル13の上側(下ノズル13の上流側)に、固定盤12に対して摺動可能に取り付けられた板状体である。前述のとおり、摺動盤と下ノズルは一体となって摺動する。摺動盤20は、板状部21に、摺動盤20を貫通する円筒状の開口部22が設けられた構造を有する。ここで、開口部22の水平断面の円の直径(75mm)は、第二流路部12aの水平断面の円の直径と一致する。なお、摺動盤20の上下方向(溶鋼の流通方向)に沿う長さは40mmである。
The sliding
摺動盤20は、より具体的には、図1の左右方向(水平方向)に摺動可能である。図2には、摺動盤20が、第二流路部12aの下端部と開口部22の上端部との断面が一致するように位置合わせされた状態を示している。図2に示した摺動盤20の姿勢を、連通姿勢20Aという。また、図3には、摺動盤20の板状部21が第二流路部12aと第三流路部13aとの間に挿入されており、これによって第二流路部12aが閉鎖されている状態を示している。図3に示した摺動盤20の姿勢を、閉鎖姿勢20Bという。このように、摺動盤20は、連通姿勢20Aと閉鎖姿勢20Bとにわたって摺動可能である。
More specifically, the sliding
なお、連続鋳造用ノズル100は、図1に示すように、摺動盤20が連通姿勢20Aと閉鎖姿勢20Bとの間の位置にある状態でも使用される。すなわち、連続鋳造用ノズル100を使用するとき、摺動盤20は連通姿勢20Aと閉鎖姿勢20Bとの間の任意の位置(連通姿勢20Aおよび閉鎖姿勢20Bを含む。)であってよい。このように、摺動盤20の位置を適宜変更することによって、連続鋳造用ノズル100を通じて出湯される溶鋼の流量を調節できる。
As shown in FIG. 1, the
以下の説明では、水平方向について、連通姿勢20A側(図1の右側)および閉鎖姿勢20B側(図1の左側)の表現を用いる場合がある。
In the following description, the expressions of the
上ノズル11、固定盤12、および下ノズル13、ならびに摺動盤20は、いずれも耐火物製である。ここで用いられる耐火物としては、後述するガス供給機構30に係る部分を除いて、連続鋳造用ノズルに従来適用されている緻密質耐火物を使用できる。当該緻密質耐火物としては、当分野において通常用いられる緻密質耐火物を使用でき、その基材としては、アルミナ質、ムライト質、スピネル質、マグネシア質、ジルコニア質等の耐火物として一般に使用される酸化物系材質およびそれら酸化物と炭素等の非酸化物とを組み合わせた材質などの諸材料を例示できる。
The
(流路部の第一領域および第二領域)
次に、第一流路部11a、第二流路部12a、および第三流路部13a、ならびに開口部22のそれぞれが有する「第一領域」および「第二領域」について定義する。以下の説明では、まず、第一領域および第二領域の位置づけについて説明し、その後に具体的な位置を特定する。
(First region and second region of the flow path)
Next, the "first region" and the "second region" of the first
第一領域は、第一流路部11a、第二流路部12a、および第三流路部13a、ならびに開口部22のそれぞれにおいて、溶鋼の流速が比較的遅い領域である。たとえば図1に示した使用状態において、第一流路部11aおよび第二流路部12aの連通姿勢20A側(図1右側)において、摺動盤20によって溶鋼の流れが妨げられるため、溶鋼の流速が比較的遅くなる。また、開口部22および第三流路部13aの閉鎖姿勢20B側(図1左側)は、溶鋼の主たる流れから外れた部分になるため、溶鋼の流速が遅くなる。したがって、第一領域は、アルミナ付着が比較的生じやすい領域である。
The first region is a region where the flow velocity of the molten steel is relatively slow in each of the first
一方、第二領域は、第一流路部11a、第二流路部12a、および第三流路部13a、ならびに開口部22のそれぞれにおいて、溶鋼の流速が比較的速い領域である。たとえば図1に示した使用状態において、第一流路部11aおよび第二流路部12aの閉鎖姿勢20B側(図1左側)、ならびに開口部22および第三流路部13aの連通姿勢20A側(図1右側)は、上下方向に障害物がない流路を形成するので、溶鋼の流速が比較的速くなる。したがって第二領域は、アルミナ付着が比較的生じにくい領域である。
On the other hand, the second region is a region in which the flow velocity of the molten steel is relatively high in each of the first
上ノズル11の第一流路部11aの当該断面における断面形状は、直径75mmの円形である。なお、図4の左右方向と図1の左右方向は同一であるので、図4の右側は連通姿勢20A側であり、図4の左側は閉鎖姿勢20B側である。ここで、図4に示した断面(溶鋼の流通方向に直交する断面)における各部の位置について、第一流路部11aの中心C1を原点とし、閉鎖姿勢20Bから連通姿勢20Aに向く方向を偏角0°とする極座標系を設定する。そして、上記の極座標系において、偏角が0°±120°の領域を第一領域111と定義し、偏角が180°±60°の領域を第二領域112と定義する。なお、第二流路部12aについても、第一領域および第二領域が同様に定義される。
The cross-sectional shape of the first
摺動盤20のV−V断面(図1、図5)における断面形状は略四角形状であり、開口部22の当該断面における断面形状は、直径75mmの円形である。ここで、図5に示した断面(溶鋼の流通方向に直交する断面)における各部の位置について、開口部22の中心C2を原点とし、連通姿勢20Aから閉鎖姿勢20Bに向く方向を偏角0°とする極座標系を設定する。そして、上記の極座標系において、偏角が0°±120°の領域を第一領域201と定義し、偏角が180°±60°の領域を第二領域202と定義する。なお、第三流路部13aについても、第一領域および第二領域が同様に定義される。
The cross-sectional shape of the sliding
(ガス供給機構)
次に、本実施形態に係る連続鋳造用ノズル100に設けられるガス供給機構30について説明する。本実施形態では、上ノズル11、固定盤12、および下ノズル13、ならびに摺動盤20にガス供給機構30が設けられた例について説明する。
(Gas supply mechanism)
Next, the
本実施形態に係るガス供給機構30は、溶鋼が流れる部分(第一流路部11a、第二流路部12a、および第三流路部13a、ならびに開口部22)の壁面部分の全周に面して設けられた多孔質部分31と、多孔質部分31の流路部に面しない側に面して設けられたガスプール32と、ガスプール32と流体連通する気体供給部(不図示)と、を有する(図1、図4)。なお、以下の説明では、第一流路部11aに設けられたガス供給機構30(図4)について特に説明するが、特記しない限り、第二流路部12a、および第三流路部13a、ならびに開口部22に設けられたガス供給機構30についても同様の説明が成り立つ。
The
多孔質部分31を構成する耐火物としては、従来の連続鋳造用ノズルにおいてガス吹き込み口に用いられている多孔質耐火物を適用できる。ここで、多孔質耐火物とは、JIS R 2205:1992の方法で測定された見掛気孔率が10%以上の耐火物をいい、その基材としては、アルミナ質、ムライト質、スピネル質、マグネシア質、ジルコニア質等の耐火物として一般に使用される酸化物系材質およびそれらと炭素等の非酸化物を組み合わせた材質などの諸材料を例示できる。
As the refractory material constituting the
多孔質部分31を構成する耐火物の細孔径は、水銀圧入法による50%細孔径が5μm以上200μm以下であることが好ましい。当該50%細孔径が5μm未満であると、ガス吹き抵抗が大きいためガス流量が大きくなりにくいことから、アルミナの付着を十分に防止できない場合がある。また、当該50%細孔径が200μmを超えると、耐食性が低下する場合がある。
The pore diameter of the refractory material constituting the
多孔質部分31は、第一流路部11aの壁面部分の全周に面して設けられている。図4に示すように、多孔質部分31の断面形状は、第一流路部11aを包囲する円環状の形状から、連通姿勢20A側に位置する一部分を直線により切除した態様の形状である。多孔質部分31の厚さd1は、偏角0°の位置において最小値12.5mmであり、偏角が0°±37°の領域(第一領域111の一部)では、偏角0°の位置から離間するに従って多孔質部分31の厚さが漸増する。そして、残余の領域(第一領域111の一部および第二領域112の全域)では、多孔質部分31の厚さd2は、最大値25.0mmとなる。この形状において、第一領域111のうちd1/d0が0.2以上0.8以下となるのは偏角が0±29.6°の範囲内の全域となる(0±15°以上の範囲)。d1/d0の最小値は0.50である(0.2以上である)。また、第二領域112の全域において、d2/d0は1.0となる(0.8より大きい)。
The
なお、第二流路部12a、および第三流路部13a、ならびに開口部22に設けられた多孔質部分31も同様に、各流路部の第一領域に面する部分おいて薄く、第二領域に面する部分において厚く構成されている。ただし、開口部22および第三流路部13aについては、偏角0°が、第一流路部11aおよび第二流路部12aとは180°異なる方向に定義されているので、第一領域201と第二領域202との水平方向の配置が、他の流路部とは逆転していることに注意されたい(図5)。
Similarly, the second
多孔質部分31の、第一流路部11aに面しない側に面して、ガスプール32が設けられている。ガスプール32は、気体供給部(不図示)から供給される不活性ガスを流通可能な流路である。ガスプール32の、第一流路部11aから離間する方向の厚さは、その全周にわたって一定の4mmである。なお、本実施形態では、ガスプール32の、多孔質部分31に面していない側の面は、緻密質耐火物に面している。なお、ノズル耐火物の製造を容易とするためにガスプール32の外周を円形としてもかまわない。流路部へのガス供給量は多孔質部分の厚みにより決定されるため、ガスプールの流路部から離間する方向の厚さの相違は本発明の実施に影響はない。
The
上ノズル11における多孔質部分31およびガスプール32は、上ノズル11の第一流路部11a下端からの上下方向の距離が20mmから30mmまでの領域に設けられている。したがって、多孔質部分31およびガスプール32の上下方向(溶鋼の流通方向)に沿う長さは、10mmである。また、図示していないが、通常上ノズルと固定盤との間には、シール性向上のために厚さ0.5〜3.0mm程度の可縮性の耐熱パッキンが装着されており、本実施例では、当該耐熱パッキンの厚さは1.5mmである。なおこの厚さは稼働時に収縮した状態での値である。また、固定盤の上下方向に沿う長さは40mm、摺動盤20に設けられた開口部22の水平断面の円の直径は75mmであり、摺動盤20の上下方向に沿う長さは35mmであるので、多孔質部分31およびガスプール32は、摺動盤20の上下方向の中間部分からの、上下方向に沿う方向の離間距離が、95mmから105mm(開口部22の直径の1.27倍から1.40倍)の領域に設けられているといえる。
The
気体供給部から供給される不活性ガスは、ガスプール32から、多孔質部分31の細孔を通じて第一流路部11a内に吹き込まれ、これによって第一流路部11aの壁面におけるアルミナの付着が防止される。
The inert gas supplied from the gas supply unit is blown into the first
上記のガス供給機構30によれば、第一領域(アルミナ付着が比較的生じやすい領域)では、多孔質部分31が薄く構成され、第二領域(アルミナ付着が比較的生じにくい領域)では、多孔質部分31が厚く構成される。これによって、溶鋼が流れる部分(第一流路部11a、第二流路部12a、もしくは第三流路部13a、または開口部22)の全周にわたって一定以上の不活性ガスを供給可能であり、かつ、アルミナ付着が比較的生じやすい領域により多くの不活性ガスを供給可能であるので、流路部の全周にわたって効果的にアルミナ付着を防止しうる。
According to the
〔第二の実施形態〕
本発明に係る連続鋳造用耐火物の第二の実施形態について、図面を参照して説明する。以下では、本発明に係る連続鋳造用耐火物を、タンディッシュから出湯した溶鋼をモールドに注ぐための連続鋳造用ノズル200(図6)に適用した例について説明する。なお、第一の実施形態と同一の部分には同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the refractory for continuous casting according to the present invention will be described with reference to the drawings. Hereinafter, an example in which the refractory material for continuous casting according to the present invention is applied to a nozzle 200 (FIG. 6) for continuous casting for pouring molten steel discharged from a tundish into a mold will be described. The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
本実施形態に係る連続鋳造用ノズル200は、第一の実施形態について説明した上ノズル11、固定盤12、および下ノズル13、ならびに摺動盤20に加えて、さらにシール盤14を備える(図6)。第一の実施形態に係る連続鋳造用ノズル100と比較すると、摺動盤20と下ノズル13との間に、シール盤14が加わった構造だといえる。
The continuous casting nozzle 200 according to the present embodiment further includes a sealing
シール盤14は、摺動盤20の下側(摺動盤20の下流側)に固定された略板状体である。ここで、シール盤14は、上ノズル11および固定盤12に対する相対位置が固定されている。シール盤14には、シール盤14を貫通する円筒状の第四流路部14aが設けられている。ここで、第四流路部14aの水平断面の円の直径(75mm)は、第二流路部12aおよび開口部22の水平断面の円の直径と一致する。また、シール盤14は、第四流路部14aが、第二流路部12aの延長線上に一致するように位置合わせされている。なお下ノズル13は第一の実施形態の場合と異なり、摺動盤と一体となって摺動することはなく、シール盤14の下側の端部に固定されており、上ノズル11、固定盤12およびシール盤14に対する相対位置が固定されている。
The
シール盤14の上記の構成により、摺動盤20は、固定盤12およびシール盤14に対して摺動可能である。また、摺動盤20が連通姿勢20Aにあるとき、開口部22の下端部と第四流路部14aの上端部との断面が一致するように位置合わせされる。
With the above configuration of the
また、第四流路部14aには、第一の実施形態について説明したものと同様のガス供給機構30が設けられている。なお、第二の実施形態において第三流路部13aおよび第四流路部14aにおける第一領域および第二領域は、第一流路部11aおよび第二流路部12aと同様に定義される。すなわち、第三流路部13aおよび第四流路部14aについて、第四流路部14aの断面円の中心を原点とし、閉鎖姿勢20Bから連通姿勢20Aに向く方向を偏角0°とする極座標系が設定され、当該極座標系において偏角が0°±120°の領域を第一領域、偏角が180°±60°の領域を第二領域と、それぞれ定義する。第三流路部13aにおける第一領域および第二領域の定義が、第一の実施形態と第二の実施形態とで異なることに注意されたい。
Further, the fourth flow path portion 14a is provided with a
〔その他の実施形態〕
最後に、本発明に係る連続鋳造用耐火物のその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
[Other Embodiments]
Finally, other embodiments of the refractory for continuous casting according to the present invention will be described. The configurations disclosed in each of the following embodiments can be applied in combination with the configurations disclosed in other embodiments as long as there is no contradiction.
上記の実施形態では、連続鋳造用ノズル100、200を構成する全ての部材にガス供給機構30が設けられた構成を例として説明した。しかし、本発明に係る連続鋳造用耐火物において、多孔質部分およびガスプールは、一部の構成部材にのみ設けられていてもよい。すなわち、上ノズル、固定盤、下ノズル、および摺動盤を備える連続鋳造用耐火物においては、上ノズル、固定盤、下ノズル、および摺動盤の少なくとも一つに多孔質部分およびガスプールが設けられている限りにおいて、多孔質部分およびガスプールが設けられる部材の数は限定されない。同様に、上ノズル、固定盤、下ノズル、シール盤、および摺動盤を備える連続鋳造用耐火物においては、上ノズル、固定盤、下ノズル、シール盤、および摺動盤の少なくとも一つに多孔質部分およびガスプールが設けられている限りにおいて、多孔質部分およびガスプールが設けられる部材の数は限定されない。また、同一の部材に複数の多孔質部分およびガスプールが設けられてもよい。なお、複数の多孔質部分が設けられる場合において、全ての多孔質部分が不均一な厚さで設けられている必要はなく、不均一な厚さで設けられた多孔質部材と、均一または均一に近い厚さで設けられた多孔質部材とを併用してもよい。
In the above embodiment, a configuration in which the
上記の実施形態では、第一領域111のうちd1/d0が0.2以上0.8以下となるのが偏角0±29.6°の範囲内の全域である構成を例として説明した。この例のように、本発明では、第一領域のうち溶鋼の流速が特に遅い領域、すなわち偏角0±15°の領域を内包する所定領域(上記の例では偏角が0±29.6°の領域。図4の111a、図5の201a。)の80%以上において、d1/d0が好適値(すなわち0.2以上0.8以下)であればよい。なお、d1/d0が好適値を取る領域(以下、薄肉領域という。)は所定領域の90%以上であることがより好ましく、95%以上であることがさらに好ましい。また、上記のd1/d0の好適値は、0.2以上0.7以下であることがより好ましく、0.2以上0.6以下であることがさらに好ましい。
In the above embodiment, a configuration in which d 1 / d 0 of the
反対にいえば、所定領域中に、20%未満の例外領域、すなわちd1/d0が好適値を超える領域が存在してもよい。例外領域の数は、所定領域内の全域に対して総計で20%未満である限りにおいて、一つであっても複数であってもよい。ただし、例外領域は、薄肉領域に挟まれていることが好ましい。例外領域を挟む薄肉領域は、偏角1°の幅にわたって存在することがより好ましく、偏角3°の幅にわたって存在することがさらに好ましい。なお、例外領域であっても、d1/d0が好適値を下回る領域は存在しないことが好ましい。このような領域が存在すると、当該領域に過剰のガスが流通し、その他の領域に流通するガスが不足するためである。 Conversely, there may be an exception region of less than 20%, that is , a region where d 1 / d 0 exceeds a suitable value in the predetermined region. The number of exception regions may be one or plural as long as the total number of exception regions is less than 20% of the entire region. However, the exception region is preferably sandwiched between thin-walled regions. The thin-walled region sandwiching the exception region more preferably exists over a width of 1 ° of declination, and more preferably exists over a width of 3 ° of declination. Even in the exception region, it is preferable that there is no region where d 1 / d 0 is less than the preferable value. This is because if such a region exists, excess gas circulates in the region and there is a shortage of gas circulated in other regions.
上記の実施形態では、第二領域112の全域においてd2/d0が1.0である構成を例として説明した。この例のように、本発明では、第二領域の全域においてd2/d0が0.8より大きい値であればよい。ここで、第二領域にd2/d0が0.8以下の領域が存在すると、当該領域に過剰のガスが流通するため、第一領域に流通するガスが不足する。そのため、このような場合は、第一領域におけるアルミナ付着を防止する効果が十分に得られないおそれがある。なお、第二領域の全域において、d2/d0が0.9より大きいことがより好ましい。
In the above embodiment, the configuration in which d 2 / d 0 is 1.0 in the entire area of the
上記の実施形態では、多孔質部分31の断面形状が、第一流路部11aを包囲する円環状の形状から、連通姿勢20A側に位置する一部分を直線により切除した態様の形状である例について説明したが、多孔質部分の断面形状は、第一領域のうち、少なくとも偏角が0°±15°の範囲を内包する所定領域内の少なくとも80%において、d1/d0が0.2以上0.8以下であり、第二領域の全域においてd2/d0が0.8より大きい限りにおいて限定されない。たとえば、円形の一部を複数の直線により切除する(図7)、円形の直径の一部を短縮する(図8)、円形を開孔中心からオフセットする(図9)、などの形状を採用できる。なお、理解を助けるため、図7〜9において、図4と同様の符号を付している。また、図7では、例外領域111bも示している。
In the above embodiment, an example will be described in which the cross-sectional shape of the
上記の実施形態では、多孔質部分31を構成する耐火物として、JIS R2205:1992の方法で測定された気孔率が10%以上の耐火物を用いる例について説明した。多孔質部分を構成する耐火物としては、JIS R2205:1992の方法(煮沸法、真空法)またはそれに準ずる方法(ASTM C20−00(2015)、ASTM C830−00(2016)など)で測定された気孔率が10%以上50%以下のものであることが好ましく、10%以上40%以下であることがより好ましい。
In the above embodiment, an example in which a refractory having a porosity of 10% or more measured by the method of JIS R2205: 1992 is used as the refractory constituting the
上記の実施形態では、多孔質部分31を構成する耐火物の細孔径が、水銀圧入法による50%細孔径が5μm以上200μm以下であることが好ましいことについて説明した。当該細孔径は、100μm以下であることがより好ましく、50μm以下であることがさらに好ましい。
In the above embodiment, it has been described that the pore diameter of the refractory material constituting the
上記の実施形態では、多孔質部分31およびガスプール32の上下方向に沿う長さが10mmである例について説明した。多孔質部分およびガスプールの、溶鋼の流通方向に沿う長さは、5mm以上であることが好ましい。当該長さが5mm以上であると、十分なガス透過能が得られやすい。当該長さは、10mm以上であることがより好ましく、15mm以上であることがさらに好ましい。なお、当該長さの上限は特に制限されず、たとえば、連続鋳造用ノズルに設けられた溶鋼流路の全長にわたって多孔質部分およびガスプールが設けられていてもよい。また、多孔質部分とガスプールとの長さは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。たとえば、多孔質部分より短いガスプールを用いてもよく、この場合、多孔質部分の溶鋼流路に面しない側の一部は、緻密質耐火物や金属製ケーシング材などに面する。反対に、多孔質部分より長いガスプールを用いてもよい。このとき、ガスプールおよび多孔質部分のいずれかがない部分については「多孔質部分31およびガスプール32の上下方向に沿う長さ」に含めない。
In the above embodiment, an example in which the length of the
上記の実施形態では、ガスプール32の、第一流路部11aから離間する方向の厚さが4mmである例について説明した。ガスプールの流路部から離間する方向の厚さは、0.5mm以上であることが好ましい。当該厚さが0.5mm以上であると、十分なガス供給能が得られやすい。当該厚さは、0.7mm以上であることがより好ましく、1mm以上であることがさらに好ましい。また、当該厚さの上限は特に限定されない。
In the above embodiment, an example in which the thickness of the
上記の実施形態では、ガスプール32の、多孔質部分31に面していない側の面が、緻密質耐火物に面している構成を例として説明した。しかし、本発明において、ガスプールの多孔質部分に面しない側の面が接する材料は、多孔質部分に比べてガス透過性が極めて高い超多孔質材料、例えば見掛気孔率が50%より高い、50%細孔径が200μmより大きいといったもの(これらはガスリークの原因となり好ましくない。)でない限りは特に限定されず、上記に例示した緻密質耐火物のほか、多孔質耐火物や金属製ケーシング材、あるいはそれらの表面にガス透過防止のシール処理を施したものなどでありうる。図10には、ガスプール32の多孔質部分31に面しない側の面が、緻密質耐火物を介さずに、上ノズル11の外側に設けられた金属製ケーシング材に面している例を示している。
In the above embodiment, the configuration in which the surface of the
上記の実施形態では、上ノズル11における多孔質部分31が、摺動盤20の上下方向の中間部分からの上下方向に沿う方向の離間距離が95mmから105mm(開口部22の直径の1.27倍から1.40倍)の領域に設けられている構成を例として説明した。本発明においては、摺動盤における溶鋼の流通方向に沿う長さの中間部分からの、溶鋼の流通方向に沿う方向の離間距離が、開口部の、溶鋼の流通方向に直交する方向の最大幅の3倍以下である領域に、ガスプールの少なくとも一部が設けられていることが好ましく、溶鋼の流通方向に沿うガスプールの長さの50%以上が設けられていることがより好ましく、溶鋼の流通方向に沿うガスプールの長さの100%が設けられていることがさらに好ましい。また、当該領域中においてもガスプールと溶鋼流路部間の厚さが均一または均一に近い多孔質部材を併用してもよいが、併用は、溶鋼の流通方向に沿うガスプールの長さの50%以下であると好ましく、溶鋼の流通方向に沿うガスプールの長さの25%以下であるとより好ましい。上記に定義される領域は、摺動盤の近傍であって、第一領域と第二領域との溶鋼の流速の差が特に大きい領域である(以下、摺動盤近傍領域という。)。そのため、摺動盤近傍領域ではアルミナの付着が特に生じやすい。そこで、摺動盤近傍領域にガスプールの少なくとも一部を設けると、摺動盤近傍領域に確実にガスを吹き込むことができ、アルミナの付着が好適に防止されうる。なお、複数の多孔質部分およびガスプールが設けられる場合、少なくとも一組の多孔質部分およびガスプールについて、ガスプールの少なくとも一部が摺動盤近傍領域に設けられていればよい。たとえば図11に示した例では、上ノズル11の上下方向の二か所に、多孔質部分31とガスプール32との組が設けられているが、このうち下方の組のみが摺動盤近傍領域に設けられている。摺動盤近傍領域外には、必要に応じてガスプールと溶鋼流路部間の厚さが均一または均一に近い多孔質部材を併用してもよい。
In the above embodiment, the
その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の範囲はそれらによって限定されることはないと理解されるべきである。当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜改変が可能であることを容易に理解できるであろう。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変された別の実施形態も、当然、本発明の範囲に含まれる。 It should be understood that with respect to other configurations, the embodiments disclosed herein are exemplary in all respects and the scope of the invention is not limited thereto. Those skilled in the art will be able to easily understand that modifications can be made as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, another embodiment modified without departing from the spirit of the present invention is naturally included in the scope of the present invention.
以下では、実施例を示して本発明をさらに説明する。ただし、以下の実施例は、本発明を限定するものではない。 Hereinafter, the present invention will be further described with reference to examples. However, the following examples do not limit the present invention.
〔連続鋳造用ノズルの作成〕
(実施例1〜4)
多孔質部分の形状およびガスプールの寸法が異なる種々の上ノズルを有する連続鋳造用ノズルを作成した(表1)。なお、表中において、その他の実施形態の項で定義した「所定領域」、「薄肉領域」、および「例外領域」の用語を用いている。また、特記されていない条件(材料、寸法など)は、上記の第一の実施形態に即したものとしてある。特に、第二領域の全域においてd2/d0が0.8以上になるようにした。また、いずれの例においても、多孔質部分とガスプールとの長さは同一とした。
[Creation of nozzle for continuous casting]
(Examples 1 to 4)
Continuous casting nozzles having various upper nozzles with different shapes of porous portions and gas pool dimensions were prepared (Table 1). In the table, the terms "predetermined region", "thin-walled region", and "exception region" defined in the section of other embodiments are used. In addition, the conditions (materials, dimensions, etc.) that are not specified are those in accordance with the first embodiment described above. In particular, d 2 / d 0 was set to 0.8 or more in the entire second region. Further, in all the examples, the lengths of the porous portion and the gas pool were the same.
(比較例)
多孔質部分およびガスプールの断面形状が真円である他は実施例4と同様にした連続鋳造用ノズルを作成し、比較例とした。
(Comparison example)
A nozzle for continuous casting was prepared in the same manner as in Example 4 except that the porous portion and the cross-sectional shape of the gas pool were perfectly circular, and used as a comparative example.
〔評価方法〕
上記のように作成した各連続鋳造用ノズルについて、タンディッシュからモールドに溶鋼を流す部分に連続鋳造用ノズルを設置し、アルミキルド鋼を鋳造した後のアルミナの付着状況を目視で観察した。観察されたアルミナの付着状況について、以下の四段階で評価した。
A:アルミナの付着が認められなかった。
B:アルミナの付着がわずかに認められた。
C:アルミナの付着が多く認められた。
D:アルミナの付着が非常に多く認められた。
〔Evaluation method〕
For each continuous casting nozzle prepared as described above, a continuous casting nozzle was installed at a portion where molten steel was flown from the tundish to the mold, and the state of adhesion of alumina after casting the aluminum killed steel was visually observed. The observed adhesion of alumina was evaluated in the following four stages.
A: No adhesion of alumina was observed.
B: A slight adhesion of alumina was observed.
C: A large amount of alumina was observed.
D: A very large amount of alumina was observed.
〔結果〕
表1に示すように、多孔質部分およびガスプールの断面形状が、図4、図7、図8、および図9のいずれの態様であっても、当該断面形状が真円である比較例にくらべて、アルミナ付着度の改善が見られた。また、所定領域中に例外領域を設けた実施例2についても、例外領域を設けなかった他の比較例と遜色ないアルミナ付着度の改善が見られた。
〔result〕
As shown in Table 1, in the comparative example in which the cross-sectional shape of the porous portion and the gas pool is a perfect circle regardless of any of the embodiments shown in FIGS. 4, 7, 8 and 9. Compared with this, the degree of adhesion of alumina was improved. Further, in Example 2 in which the exception region was provided in the predetermined region, the improvement in the degree of alumina adhesion comparable to that in the other comparative examples in which the exception region was not provided was observed.
本発明は、たとえばタンディッシュから出湯した溶鋼をモールドに注ぐための連続鋳造用ノズルに利用することができる。 The present invention can be used, for example, as a nozzle for continuous casting for pouring molten steel discharged from a tundish into a mold.
100 :連続鋳造用ノズル
200 :連続鋳造用ノズル
11 :上ノズル
11a :第一流路部
12 :固定盤
12a :第二流路部
13 :下ノズル
13a :第三流路部
13b :吐出孔部
14 :シール盤
14a :第四流路部
20 :摺動盤
21 :板状部
22 :開口部
30 :ガス供給機構
31 :多孔質部分
32 :ガスプール
111 :第一領域(上ノズル11)
111a :所定領域(上ノズル11)
112 :第二領域(上ノズル11)
201 :第一領域(摺動盤20)
201a :所定領域(摺動盤20)
202 :第二領域(摺動盤20)
20A :連通姿勢
20B :閉鎖姿勢
100: Nozzle for continuous casting 200: Nozzle for continuous casting 11:
111a: Predetermined area (upper nozzle 11)
112: Second region (upper nozzle 11)
201: First region (sliding board 20)
201a: Predetermined area (sliding board 20)
202: Second region (sliding board 20)
20A:
Claims (6)
第一流路部を有する上ノズル、第二流路部を有する固定盤、第三流路部を有する下ノズル、ならびに、開口部および板状部を有する摺動盤、を備え、
前記固定盤は、前記第一流路部の下流側端部において前記第一流路部と前記第二流路部とが流体連通するように設けられ、
前記摺動盤および前記下ノズルは、前記固定盤に対して一体となって摺動可能に設けられ、ここで、前記摺動盤および前記下ノズルは、前記第二流路部および前記第三流路部、ならびに前記開口部が流体連通する連通姿勢と、前記第二流路部の下流側端部を前記板状部が閉鎖する閉鎖姿勢と、にわたって摺動可能であり、
前記第一流路部、前記第二流路部、および前記第三流路部、ならびに前記開口部の少なくとも一つは、当該流路部または当該開口部の全周に面する多孔質部分を具備し、当該多孔質部分の当該流路部または当該開口部に面しない側は、気体供給源と流体連通するガスプールに面し、
前記第一流路部、前記第二流路部、および前記第三流路部、ならびに前記開口部は、それぞれ、第一領域と第二領域とに区分され、
前記第一流路部および前記第二流路部については、前記溶鋼の流通方向に直交する断面における当該流路部の中心を原点とし、前記閉鎖姿勢から前記連通姿勢に姿勢変更するときの前記摺動の方向を偏角0°とする極座標系において、偏角が0°±120°の領域が前記第一領域であり、偏角が180°±60°の領域が前記第二領域であり、
前記開口部および前記第三流路部については、前記溶鋼の流通方向に直交する断面における前記開口部の中心を原点とし、前記連通姿勢から前記閉鎖姿勢に姿勢変更するときの前記摺動の方向を偏角0°とする極座標系において、偏角が0°±120°の領域が前記第一領域であり、偏角が180°±60°の領域が前記第二領域であり、
前記多孔質部分を具備する、前記第一流路部、前記第二流路部、および前記第三流路部、ならびに前記開口部の少なくとも一つにおいて、前記多孔質部分の、前記溶鋼の流通方向に直交する方向の厚さは、最大でd0であって、
前記第一領域のうち、前記偏角が0°±15°の領域を内包する所定領域の80%以上において、d0と、前記第一領域に面する前記多孔質部分の厚さd1との比d1/d0が、0.2以上0.8以下であり、
前記第二領域の全域において、d0と、前記第二領域に面する前記多孔質部分の厚さd2との比d2/d0は、0.8より大きい連続鋳造用耐火物。 A refractory for continuous casting that can distribute molten steel,
It is provided with an upper nozzle having a first flow path portion, a fixing plate having a second flow path portion, a lower nozzle having a third flow path portion, and a sliding plate having an opening and a plate-like portion.
The fixing plate is provided so that the first flow path portion and the second flow path portion communicate with each other at the downstream end portion of the first flow path portion.
The sliding plate and the lower nozzle are provided so as to be slidable integrally with the fixed plate, wherein the sliding plate and the lower nozzle are the second flow path portion and the third. It is slidable over a communication posture in which the flow path portion and the opening allow fluid communication, and a closed posture in which the plate-shaped portion closes the downstream end of the second flow path portion.
At least one of the first flow path portion, the second flow path portion, the third flow path portion, and the opening includes the flow path portion or a porous portion facing the entire circumference of the opening. However, the side of the porous portion that does not face the flow path or the opening faces the gas pool that communicates with the gas supply source.
The first flow path portion, the second flow path portion, the third flow path portion, and the opening are divided into a first region and a second region, respectively.
With respect to the first flow path portion and the second flow path portion, the sliding when the posture is changed from the closed posture to the communication posture with the center of the flow path portion in the cross section orthogonal to the flow direction of the molten steel as the origin. In a polar coordinate system in which the direction of motion is a declination of 0 °, a region having a declination of 0 ° ± 120 ° is the first region, and a region having a declination of 180 ° ± 60 ° is the second region.
With respect to the opening and the third flow path, the sliding direction when the posture is changed from the communication posture to the closed posture with the center of the opening in the cross section orthogonal to the flow direction of the molten steel as the origin. In the polar coordinate system in which the declination is 0 °, the region having the declination of 0 ° ± 120 ° is the first region, and the region having the declination of 180 ° ± 60 ° is the second region.
In at least one of the first flow path portion, the second flow path portion, the third flow path portion, and the opening portion provided with the porous portion, the flow direction of the molten steel of the porous portion. The maximum thickness in the direction orthogonal to is d 0 ,
In 80% or more of the predetermined region including the region having the declination angle of 0 ° ± 15 ° in the first region, d 0 and the thickness d 1 of the porous portion facing the first region. The ratio d 1 / d 0 is 0.2 or more and 0.8 or less.
In the entire region of the second region, and d 0, the ratio d 2 / d 0 of the thickness d 2 of the porous portion facing the second region, is greater than 0.8 continuous casting refractories.
第一流路部を有する上ノズル、第二流路部を有する固定盤、第三流路部を有する下ノズル、第四流路部を有するシール盤、ならびに、開口部および板状部を有する摺動盤、を備え、
前記固定盤は、前記第一流路部の下流側端部において前記第一流路部と前記第二流路部とが流体連通するように設けられ、
前記シール盤は、前記第三流路部の上流側端部において前記第三流路部と前記第四流路部とが流体連通するように設けられ、
前記摺動盤は、前記第二流路部、前記第四流路部、および前記開口部が流体連通する連通姿勢と、前記第二流路部と前記第四流路部との間に前記板状部が挿入される閉鎖姿勢と、にわたって、前記固定盤および前記シール盤に対して摺動可能であり、
前記第一流路部、前記第二流路部、前記第三流路部、および前記第四流路部、ならびに前記開口部の少なくとも一つは、当該流路部または当該開口部の全周に面する多孔質部分を具備し、当該多孔質部分の当該流路部または当該開口部に面しない側は、気体供給源と流体連通するガスプールに面し、
前記第一流路部、前記第二流路部、前記第三流路部、および前記第四流路部、ならびに前記開口部は、それぞれ、第一領域と第二領域とに区分され、
前記第一流路部、前記第二流路部、前記第三流路部、および前記第四流路部については、前記溶鋼の流通方向に直交する断面における当該流路部の中心を原点とし、前記閉鎖姿勢から前記連通姿勢に姿勢変更するときの前記摺動の方向を偏角0°とする極座標系において、偏角が0°±120°の領域が前記第一領域であり、偏角が180°±60°の領域が前記第二領域であり、
前記開口部については、前記溶鋼の流通方向に直交する断面における前記開口部の中心を原点とし、前記連通姿勢から前記閉鎖姿勢に姿勢変更するときの前記摺動の方向を偏角0°とする極座標系において、偏角が0°±120°の領域が前記第一領域であり、偏角が180°±60°の領域が前記第二領域であり、
前記多孔質部分を具備する、前記第一流路部、前記第二流路部、前記第三流路部、および前記第四流路部、ならびに前記開口部の少なくとも一つにおいて、前記多孔質部分の、前記溶鋼の流通方向に直交する方向の厚さは、最大でd0であって、
前記第一領域のうち、前記偏角が0°±15°の領域を内包する所定領域の80%以上において、d0と、前記第一領域に面する前記多孔質部分の厚さd1との比d1/d0が、0.2以上0.8以下であり、
前記第二領域の全域において、d0と、前記第二領域に面する前記多孔質部分の厚さd2との比d2/d0は、0.8より大きい連続鋳造用耐火物。 A refractory for continuous casting that can distribute molten steel,
An upper nozzle having a first flow path, a fixing plate having a second flow path, a lower nozzle having a third flow path, a seal board having a fourth flow path, and a slide having an opening and a plate-like portion. With a motive,
The fixing plate is provided so that the first flow path portion and the second flow path portion communicate with each other at the downstream end portion of the first flow path portion.
The seal board is provided so that the third flow path portion and the fourth flow path portion communicate with each other at the upstream end portion of the third flow path portion.
The sliding board has a communication posture in which the second flow path portion, the fourth flow path portion, and the opening are in communication with each other, and the sliding board is formed between the second flow path portion and the fourth flow path portion. It is slidable with respect to the fixing plate and the sealing plate over the closed posture in which the plate-shaped portion is inserted.
At least one of the first flow path portion, the second flow path portion, the third flow path portion, the fourth flow path portion, and the opening portion is located on the entire circumference of the flow path portion or the opening portion. A facing porous portion is provided, and the side of the porous portion that does not face the flow path or the opening faces the gas pool that communicates with the gas supply source and the fluid.
The first flow path portion, the second flow path portion, the third flow path portion, the fourth flow path portion, and the opening are divided into a first region and a second region, respectively.
The origin of the first flow path portion, the second flow path portion, the third flow path portion, and the fourth flow path portion is the center of the flow path portion in the cross section orthogonal to the flow direction of the molten steel. In a polar coordinate system in which the sliding direction when the posture is changed from the closed posture to the communication posture is a deviation angle of 0 °, a region having a deviation angle of 0 ° ± 120 ° is the first region, and the deviation angle is The region of 180 ° ± 60 ° is the second region.
With respect to the opening, the center of the opening in the cross section orthogonal to the flow direction of the molten steel is set as the origin, and the sliding direction when changing the posture from the communicating posture to the closed posture is set to an argument of 0 °. In the polar coordinate system, the region having a declination of 0 ° ± 120 ° is the first region, and the region having a declination of 180 ° ± 60 ° is the second region.
The porous portion is provided in at least one of the first flow path portion, the second flow path portion, the third flow path portion, the fourth flow path portion, and the opening portion, which comprises the porous portion. The maximum thickness of the molten steel in the direction orthogonal to the flow direction is d 0 .
In 80% or more of the predetermined region including the region having the declination angle of 0 ° ± 15 ° in the first region, d 0 and the thickness d 1 of the porous portion facing the first region. The ratio d 1 / d 0 is 0.2 or more and 0.8 or less.
In the entire region of the second region, and d 0, the ratio d 2 / d 0 of the thickness d 2 of the porous portion facing the second region, is greater than 0.8 continuous casting refractories.
前記ガスプールの前記溶鋼の流通方向に沿う長さは、5mm以上である請求項1〜4のいずれか一項に記載の連続鋳造用耐火物。 The thickness of the gas pool in the direction away from the flow path portion is 0.5 mm or more.
The refractory for continuous casting according to any one of claims 1 to 4, wherein the length of the gas pool along the flow direction of the molten steel is 5 mm or more.
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