JP2524510Y2 - 連続鋳造用ロングノズル - Google Patents

連続鋳造用ロングノズル

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JP2524510Y2
JP2524510Y2 JP1990403728U JP40372890U JP2524510Y2 JP 2524510 Y2 JP2524510 Y2 JP 2524510Y2 JP 1990403728 U JP1990403728 U JP 1990403728U JP 40372890 U JP40372890 U JP 40372890U JP 2524510 Y2 JP2524510 Y2 JP 2524510Y2
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Japan
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nozzle
long nozzle
molded body
long
molten steel
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浩輔 倉田
泰次郎 松井
逸朗 北川
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は連続鋳造の際に溶鋼を取
鍋からタンディッシュに注入するロングノズルに関す
る。
【0002】
【従来技術】溶鋼の連続鋳造においては介在物及びタン
ディッシュ内スラグとの接触部の溶損問題から、ノズル
本体部にアルミナ‐黒鉛質、スラグ接触部にはジルコニ
ア‐黒鉛質を用いて加圧成形後還元焼成したロングノズ
ルが主流となっている。しかし、このロングノズルでは
取鍋下ノズルから溶鋼流が衝突する内孔部の溶損磨耗が
大きい。また、取鍋下ノズルとロングノズルの接合部か
らの空気侵入による溶鋼の酸化等の問題がある。この問
題を解決するために特開昭58‐50161号公報、特
公平1‐42787号公報、特公平1‐23657号公
報等に開示されているように、取鍋下ノズルとロングノ
ズルの接合部に不活性ガスの吹き込み部を介して該不活
性ガスを吹き込み空気侵入を防止している。更に、特開
昭51‐54836号公報、特開昭56‐139260
号公報、特開昭57‐85658号公報等のように、鋳
造用ノズルの外部材質と内部の一部もしくは全部を異材
質の耐火物を一体に構成してノズル閉塞の防止、溶鋼内
介在物の減少による溶鋼品質向上を図っている。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、前記よ
うな取鍋下ノズルとロングノズルの接合部に不活性ガス
の吹き込みを行う、あるいは鋳造用ノズルの外部材質と
内部の一部もしくは全部を異材質の耐火物を一体に構成
したノズルでは、例えば、接合部に不活性ガスの吹き込
により接合部の空気侵入を防止できてもロングノズル本
体を通しての二次酸化防止あるいは溶鋼流の衝突による
内孔部の溶損磨耗と溶損磨耗によるカーボンピックアッ
プを招く等の問題がある。また、ノズルの外部材質と内
部の材質を代えて一体構成したロングノズルの場合もノ
ズル閉塞の防止、溶鋼内介在物の減少は可能であるが異
材質の組合せであるため熱応力による割れ、更に、その
主点を介在物の付着の防止であるため溶鋼流の衝突によ
る内孔部の溶損磨耗と溶損磨耗によるカーボンピックア
ップが抑制出来ないといった同様の問題点がある。本考
案は前述した如き従来のロングノズルの欠点である上部
本体を通しての溶鋼の二次酸化と溶損磨耗によるカーボ
ンピックアツプを抑制するとともに、ロングノズルの熱
応力による割れを防止できる連続鋳造用ロングノズルを
提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】すなわち本考案は、含炭
素質ロングノズルの内面に、黒鉛を含有しない耐火物の
成形体をノズルの周方向及び/又は長手方向に複数に分
割するとともに、該耐火物の成形体間に目地部を設けて
ロングノズル内面の少なくとも一部に一体配設したこ
とを特徴とする連続鋳造用ロングノズルである。本考案
による連続鋳造用ロングノズル(以下単にノズルと称す
る)を図に基づいて詳述する。図1は本考案によるノズ
ルの全体断面図を示し、(a)はロングノズルの段差支
持構造、(b)は押え用成形体を嵌挿、(c)はテーパ
ーロングノズルを示す。すなわち、この図1(a)はロ
ングノズル内面全体に成形体2を長手方向に2分割した
構造のものを示し、また、図1(b)はロングノズル上
部側に成形体2を配設し、成形体2が下方にズレ落ちな
いように、押え用成形体5を配設した構造を示してい
る。さらに、図1(c)はロングノズル本体が末広がり
のテーパーロングノズル形状のものについて、内径が拡
大していない上部内面に成形体2、押え用成形体5を分
割配設した構造を示している。なお、図1(b)、
(c)に示す、いずれの押え用成形体5は本考案に言う
成形体を意味するものである。 而して、これらロングノ
ズルにおける成形体の配設位置は化学的浸食性の高い高
酸素鋼、極低炭素鋼、高Mn鋼及び高温鋳造鋼種等の場
合は、ノズル内面全体に成形体を配設することが望まし
く、また、上記以外の鋼種については、特に溶鋼流の摩
耗の激しいノズル上部側に配設することにより所期の効
果を達成することができる。図2は図1のノズルの内側
に一体に配設された成形体の代表例を示す。図において
1は一般に用いられているアルミナ−黒鉛質、炭化珪素
質等のロングノズルであり、この内周の溶鋼が通過する
一部又は全部に黒鉛を含有しないシリカ、アルミナ、マ
グネシア、ドロマイト、スピネル、ジルコンの少なくと
も1種以上の耐火骨材で事前に流れ込み成形した成形体
2が配設してある。この成形体2は円周方向あるいはノ
ズル1の長さ方向又はこれ等を組合わせた複数の分割、
目地材3によって、ノズル1の内周に一体に配設してあ
る。この目 地材3はノズル本体と成形体2との長手方向
の熱膨張差をこの目地材3を設けることによって均等に
分散し、ノズル本体内面に内装された成形体2の剥離ま
たは割れを防止することができる。また成形体2は前述
の耐火骨材をリン酸塩ソーダー、珪酸塩ソーダー、アル
ミナセメント、リン酸アルミ等の水素バインダーのいず
れか、あるいは組合せて混練後、流し込み充填成形され
る。この事前成形体2の厚みはノズル1の全体厚みが1
5〜35mmであることから5〜15mmで十分であ
る。更に成形体2を一体配設する目地3は、一般モルタ
ルあるいは耐熱モルタル又は成形体2の組成を主成分と
するもので良く、その目地3の成形は、下記の式に基づ
いて決定される。 内孔体直径:2πri×αiTi+2πri=2πri(1+αiTi)… 本体直径:2πr×α×T+2πr=2πr(1+α)… 1個の目地幅〔モルタル厚:δ〕をδ(mm)とすると 〔2πri(1+αiTi)−2πr(1+α)〕/δ…N個 円周方向にN個の目地部を構成する。同様にノズル長手
方向においても 〔1i(1+αiTi)−1(1+α)〕/δ …M個 目地3をこのように配設することにより通湯中の温度分
布により、熱膨張差をなくすように、目地幅と目地個数
を設定し、熱膨張差による発生応力を緩和し耐スポーリ
ング性を確保できる。次に本考案によるノズルはノズル
1の本体部、あるいは成形体2又は両方の耐火物をアン
ドレアゼンの最密充填理論に基づいて通気率を0.1×
10−4〔cm・cm〕/〔cm・cm・HO・
sec〕以下に下げた材質で構成する。これは耐火材の
粒度とその配合量を調節することによって所望の通気率
を得ることができる。一般ノズルの問題点は、ロングノ
ズル本体の材料中の黒鉛成分は、熱衝撃向上の上で非常
に重量であるが、内稼働面をメカノケミカル的にとらえ
た場合、脱炭、SiOとの還元揮発及び溶鋼中への溶
出(加炭)及びロングノズルの特性上溶鋼衝突流による
溶損摩耗による加炭等の問題があると共に熱伝導率が酸
化物耐火材に比較し5〜6倍と大きい為溶鋼の抜熱付着
を促進しているものと考えられる。又はこれ等炭素がC
+SiOの反応による還元発揮による平滑度の劣化等
が介在物付着主因にもなる。これらの問題を解決する為
にそこでロングノズルをまず内面に黒鉛を含有しないシ
リカ、アルミナ、ドロマイト、マグネシア、スピネル、
石灰、ジルコン、ジルコニアの少なくとも1種または2
種以上の耐火骨材で事前成形された円筒状パイプまたは
半円筒状の成形体2を内孔体として組み合わせてライニ
ングすることにより、上記の問題を解決した。
【0005】図3に本考案ノズルの部分断面における温
度状態を示すが黒鉛含有ノズル(従来)では内表層の抜
熱が大きいのに対し成形体2を耐設した本考案では内周
部の断熱作用が大きく絶対抜熱量を大巾に防止できる。
しかも、ロングノズル1及び成形体2のいずれか、ある
いは両方での通気率を図4に示す如く0.1×10−4
〔cm3・cm〕/〔cm2・cm・H2O・sec〕以
下とする、すなわちノズル成形体2の耐火材の充填密度
を上げることにより、通気密度を前記の如き値以下とす
る。この通気率はノズル1よりも内周に耐設する成形体
2の充填密度を上げて全体としての通気率を0.1×1
0−4〔cm3・cm〕/〔cm2・cm・H2O・se
c〕とすることが熱負荷に対する浸漬ノズルの割れ等か
ら最も好ましい。しかも内周の成形体2は流し込み充填
が可能であることからも容易に充填度を上げることがで
きる。また、ノズル本体1と内孔体2との熱膨張の差異
については、予めノズルに本体1と内孔体2との熱膨張
曲線を測定することにより、目地部の間隙寸法または目
地部に使用するモルタルの可縮率にて調節することによ
り解決される。また内孔体に使用する耐火材の粒度構成
としては、平滑度をそこなわないためには1mm以下が
望ましい。この構成によって図4に示す如く、ロングノ
ズルに起因した鋼中の介在物を大巾に減少でき、しかも
相反する通気率の低下による介在物の減少とノズル1の
クラック発生による寿命低下を同時に解消し、本体の溶
損磨耗による溶鋼のカーボンピックアツプも十分に防止
できる。
【0005】
【実施例】表1に本発明品及び従来品に使用した材質の
基礎物性を示す。表2に、本発明品に係るその他内孔体
の基礎物性を示す。これ等のノズルを用いた結果、タン
ディッシュ内介在物の減少とカーボンピックアップ防止
とノズル寿命の延長が図れた。本考案のノズルと従来ノ
ズルを低炭Al‐K鋼に用いた場合の溶鋼へのカーボン
ピックアップの調査結果及びノズル寿命の調査結果を表
3に示す。
【0006】
【表1】
【表2】
【表3】
【0007】
【考案の効果】以上述べた如く、本考案のノズルを用い
ることより、ノズルからの空気酸化の防止とノズルの介
在物の減少とノズル本体の溶損磨耗による溶鋼へのカー
ボンピックアップが防止出来るとともにノズル構成を高
密充填材にした際に生ずるノズル割れを防止して長寿命
化を実現した。また、内周の成形体のみ取替えることに
よりノズル自体の最使用を可能とした。
【0008】
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案によるロングノズルの断面図を示す図
で、(a)はロングノズルの支持構造、(b)は押え用
成形体を嵌挿、(c)はテーパーロングノズルを示す。
【図2】内周に配設される成形体の全体斜視図を示す。
【図3】本考案ノズル(実線)と従来ノズル(点線)の
抜熱特性を示す。
【図4】ノズル内成形体の通気率と従来ノズルの通気率
を1.0とした際の鋼中介在物指数を示す。
【符号の説明】
1 ノズル 2 成形体 3 目地 4 スラグライン用耐火物 5 押え用成形体

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 含炭素質ロングノズルの内面に、黒鉛を
    含有しない耐火物の成形体をノズルの周方向及び/又は
    長手方向に複数に分割するとともに、該耐火物の成形体
    間に目地部を設けてロングノズルの内面の少なくとも一
    部に一体配設したことを特徴とする連続鋳造用ロングノ
    ズル。
JP1990403728U 1990-12-19 1990-12-19 連続鋳造用ロングノズル Expired - Lifetime JP2524510Y2 (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPS6021889A (ja) * 1983-07-13 1985-02-04 旭硝子株式会社 ノズル耐火物
JPS6343190A (ja) * 1986-08-08 1988-02-24 Sharp Corp 合成複写機

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