JP2583513B2 - 溶融金属注湯用ノズル - Google Patents
溶融金属注湯用ノズルInfo
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- JP2583513B2 JP2583513B2 JP62167449A JP16744987A JP2583513B2 JP 2583513 B2 JP2583513 B2 JP 2583513B2 JP 62167449 A JP62167449 A JP 62167449A JP 16744987 A JP16744987 A JP 16744987A JP 2583513 B2 JP2583513 B2 JP 2583513B2
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- pouring
- flow
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0637—Accessories therefor
- B22D11/064—Accessories therefor for supplying molten metal
- B22D11/0642—Nozzles
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、たとえば垂直型のツインドラム法における
冷却ロールの表面に設けた湯溜り部にその上方から溶融
金属を供給する場合のように、溶融金属を整流としてほ
ぼ垂直方向に注湯するためのノズルに関する。
冷却ロールの表面に設けた湯溜り部にその上方から溶融
金属を供給する場合のように、溶融金属を整流としてほ
ぼ垂直方向に注湯するためのノズルに関する。
最近、溶綱等の溶融金属から最終形状に近い数mm程度
の厚みをもつ薄帯を直接的に製造する方法が注目されて
いる。この連続鋳造方法によるときには、熱延工程を必
要とすることがなく、また最終形状にする圧延も軽度な
もので良いため、工程及び設備の簡略化が図られる。
の厚みをもつ薄帯を直接的に製造する方法が注目されて
いる。この連続鋳造方法によるときには、熱延工程を必
要とすることがなく、また最終形状にする圧延も軽度な
もので良いため、工程及び設備の簡略化が図られる。
このような連続鋳造法の一つとして、ツインドラム法
がある（特開昭60−137562号公報参照）。この方式にお
いては、互いに逆方向に回転する一対の冷却ドラムを配
置し、その一対の冷却ドラム及び場合によってはサイド
堰により区画された凹部に湯溜り部を形成する。この湯
溜り部に収容された溶融金属は、冷却ドラムと接する部
分が冷却・凝固して凝固シェルとなる。この凝固シェル
は、冷却ドラムの回転につれて一対の冷却ドラムが互い
に最も接近した位置で向かい合う、いわゆるロールギャ
ップ部に移動する。このロールギャップ部では、それぞ
れの冷却ドラム表面で形成された凝固シェルが互いに圧
接・一体化されて、目的とする金属薄帯となる。
がある（特開昭60−137562号公報参照）。この方式にお
いては、互いに逆方向に回転する一対の冷却ドラムを配
置し、その一対の冷却ドラム及び場合によってはサイド
堰により区画された凹部に湯溜り部を形成する。この湯
溜り部に収容された溶融金属は、冷却ドラムと接する部
分が冷却・凝固して凝固シェルとなる。この凝固シェル
は、冷却ドラムの回転につれて一対の冷却ドラムが互い
に最も接近した位置で向かい合う、いわゆるロールギャ
ップ部に移動する。このロールギャップ部では、それぞ
れの冷却ドラム表面で形成された凝固シェルが互いに圧
接・一体化されて、目的とする金属薄帯となる。
また、このツインドラム法の外に、無端走行するベル
トの間に湯溜り部を形成し、ここに供給された溶融金属
をベルトを介して抜熱することによって、金属薄帯を製
造するベルトキャスト法も知られている。
トの間に湯溜り部を形成し、ここに供給された溶融金属
をベルトを介して抜熱することによって、金属薄帯を製
造するベルトキャスト法も知られている。
このように、冷却ドラムの表面で溶融金属を急冷・凝
固して凝固シェルを作る際、たとえばタンディッシュ等
の容器から供給される溶融金属が、冷却ドラムの幅方向
に沿って変動し易い。この供給された溶融金属の流れが
不均一であるとき、その溶融金属が冷却ドラムによって
冷却・凝固されて生じる金属薄帯の板厚が、幅方向にば
らつくことになる。また、その変動が著しい場合、得ら
れた金属薄帯の長手方向に沿って破断が生じ、製品とし
て不適当なものとなる。また、湯溜り部における溶融金
属の熱容量が冷却ドラム幅方向に沿って一様なものでは
なくなるので、局部的に応力が集中し易くなり、得られ
た金属薄帯における形状不良の原因となる。
固して凝固シェルを作る際、たとえばタンディッシュ等
の容器から供給される溶融金属が、冷却ドラムの幅方向
に沿って変動し易い。この供給された溶融金属の流れが
不均一であるとき、その溶融金属が冷却ドラムによって
冷却・凝固されて生じる金属薄帯の板厚が、幅方向にば
らつくことになる。また、その変動が著しい場合、得ら
れた金属薄帯の長手方向に沿って破断が生じ、製品とし
て不適当なものとなる。また、湯溜り部における溶融金
属の熱容量が冷却ドラム幅方向に沿って一様なものでは
なくなるので、局部的に応力が集中し易くなり、得られ
た金属薄帯における形状不良の原因となる。
そこで、湯溜り部にその上方から溶融金属を均一な流
れとして供給する垂直な注湯流路を有する注湯用ノズル
として、本発明者等は、第４図に示したような構造を持
つものを開発し、これを特願昭62−40899号として出願
した。
れとして供給する垂直な注湯流路を有する注湯用ノズル
として、本発明者等は、第４図に示したような構造を持
つものを開発し、これを特願昭62−40899号として出願
した。
この注湯用ノズルは、内ノズル１及び外ノズル２の二
重構造を持っている。そして、内ノズル１の先端部に設
けられた開口部３から、溶融金属を上方から下方へ外ノ
ズル２の内部空間に流出させ、これを一旦外ノズル２に
設けられた多孔質耐火物４の上側に蓄えた後、多孔質耐
火物４の空隙を経て下側に流出させるものである。この
ように、溶融金属を外ノズル２の内部空間に一旦蓄える
ことによって、内ノズル１下側から流出された溶融金属
流のノズルの幅方向に沿った変動を解消し、均一な流量
分布を持つ流れとして多孔質耐火物４から冷却ドラム表
面に設けた湯溜り部に溶融金属を送給することが可能と
なる。
重構造を持っている。そして、内ノズル１の先端部に設
けられた開口部３から、溶融金属を上方から下方へ外ノ
ズル２の内部空間に流出させ、これを一旦外ノズル２に
設けられた多孔質耐火物４の上側に蓄えた後、多孔質耐
火物４の空隙を経て下側に流出させるものである。この
ように、溶融金属を外ノズル２の内部空間に一旦蓄える
ことによって、内ノズル１下側から流出された溶融金属
流のノズルの幅方向に沿った変動を解消し、均一な流量
分布を持つ流れとして多孔質耐火物４から冷却ドラム表
面に設けた湯溜り部に溶融金属を送給することが可能と
なる。
この多孔質耐火物４は、外ノズル２の先端部2aに設け
た段部５に載置されており、外ノズル２本体の下端から
多孔質耐火物４の下側面までの間に若干の空間６が生じ
る。この空間６にある空気のほとんどは、溶融金属の注
湯を行う場合に、溶融金属流に随伴されてノズル外部に
排出される。しかし、その空気を完全に排出することは
できず、長時間注湯を継続した後にあっても、依然とし
て空間６部分に残留していることが判った。この残留空
気によって、外ノズル２の先端部2aから流下する溶融金
属流に縮流或いは乱れが生じるため、複数の筋流となっ
て溶融金属が流出しやすい。
た段部５に載置されており、外ノズル２本体の下端から
多孔質耐火物４の下側面までの間に若干の空間６が生じ
る。この空間６にある空気のほとんどは、溶融金属の注
湯を行う場合に、溶融金属流に随伴されてノズル外部に
排出される。しかし、その空気を完全に排出することは
できず、長時間注湯を継続した後にあっても、依然とし
て空間６部分に残留していることが判った。この残留空
気によって、外ノズル２の先端部2aから流下する溶融金
属流に縮流或いは乱れが生じるため、複数の筋流となっ
て溶融金属が流出しやすい。
このような筋流があるとき、湯溜り部における溶融金
属の流動が不安定な状態となり、これを冷却・凝固して
得られた金属薄帯に湯皺等の欠陥が発生する。この溶融
金属の筋流化による問題は、ツインドラム方式の連続鋳
造に限ったものではなく、ツインベルト方式においても
同様に生じるものである。更には、長辺側の長さが短辺
側の長さに比較して大きな鋳造空間をもつ従来の連続鋳
造機用モールドにおいても、同様である。
属の流動が不安定な状態となり、これを冷却・凝固して
得られた金属薄帯に湯皺等の欠陥が発生する。この溶融
金属の筋流化による問題は、ツインドラム方式の連続鋳
造に限ったものではなく、ツインベルト方式においても
同様に生じるものである。更には、長辺側の長さが短辺
側の長さに比較して大きな鋳造空間をもつ従来の連続鋳
造機用モールドにおいても、同様である。
そこで、本発明は、注湯用ノズル内の空間に残留する
空気を完全に排出し、この残留空気によって乱されるこ
となく、ノズルから流出する溶融金属の流れを均一な膜
流として湯溜り部に注湯することを目的とする。
空気を完全に排出し、この残留空気によって乱されるこ
となく、ノズルから流出する溶融金属の流れを均一な膜
流として湯溜り部に注湯することを目的とする。
本発明の溶融金属注湯用ノズルは、内部流路が垂直
で、且つ、内ノズルと外ノズルとからなる二重構造を有
する筒状ノズルであって、その外ノズル本体の下方内部
に多孔質耐火物を装着し、その多孔質耐火物の下側面と
それに隣接する外ノズル本体の側壁面とで囲まれる空間
を形成し、注湯開始直後にその空間内に存在する空気を
抜き出すためのガス抜き孔を、多孔質耐火物の下側面の
下方に相当する外ノズル本体の側壁面に設け、多孔質耐
火物の下側面から流出する溶融金属流を均一な膜流にす
ることを特徴とする。
で、且つ、内ノズルと外ノズルとからなる二重構造を有
する筒状ノズルであって、その外ノズル本体の下方内部
に多孔質耐火物を装着し、その多孔質耐火物の下側面と
それに隣接する外ノズル本体の側壁面とで囲まれる空間
を形成し、注湯開始直後にその空間内に存在する空気を
抜き出すためのガス抜き孔を、多孔質耐火物の下側面の
下方に相当する外ノズル本体の側壁面に設け、多孔質耐
火物の下側面から流出する溶融金属流を均一な膜流にす
ることを特徴とする。
また、そのガス抜き孔を減圧装置に接続することによ
って、残留空気の排出がより確実となる。更には、金属
管を介してガス抜き孔を減圧装置に接続することもでき
る。
って、残留空気の排出がより確実となる。更には、金属
管を介してガス抜き孔を減圧装置に接続することもでき
る。
以下、図面を参照しながら、実施例により本発明の特
徴を具体的に説明する。
徴を具体的に説明する。
第１図は、本実施例の内部流路が垂直な注湯用ノズル
を示した断面図である。なお、同図において、第４図に
示した部材等に相当するものについては、同一の符番で
指示した。
を示した断面図である。なお、同図において、第４図に
示した部材等に相当するものについては、同一の符番で
指示した。
この注湯用ノズルは、第４図のものと同様に、内ノズ
ル１及び外ノズル２の二重構造をもつ。そして、外ノズ
ル２の先端部2aの内壁を、テーパ状に成形し、その一部
に段部５を設けて、そこに多孔質耐火物４を載置する。
この段部５としては、ノズルのサイズにもよるが、通常
は内方に向けて数mm突出させることで良い。多孔質耐火
物４をこのように段部５に載置することにより、外ノズ
ル２の下側端部2aと多孔質耐火物４の下側面との間に空
間６が生じる。そこで、この空間６に開口するガス抜き
孔７を、先端部2a側壁に穿設する。ガス抜き孔７は多孔
耐火物４下側面に隣接させる方が効率が良く好ましい。
ル１及び外ノズル２の二重構造をもつ。そして、外ノズ
ル２の先端部2aの内壁を、テーパ状に成形し、その一部
に段部５を設けて、そこに多孔質耐火物４を載置する。
この段部５としては、ノズルのサイズにもよるが、通常
は内方に向けて数mm突出させることで良い。多孔質耐火
物４をこのように段部５に載置することにより、外ノズ
ル２の下側端部2aと多孔質耐火物４の下側面との間に空
間６が生じる。そこで、この空間６に開口するガス抜き
孔７を、先端部2a側壁に穿設する。ガス抜き孔７は多孔
耐火物４下側面に隣接させる方が効率が良く好ましい。
第２図は、この注湯用ノズルをツインドラム式連続鋳
造装置に組み込んで、注湯を行っている状態を示す。注
湯用ノズルから流下した溶融金属は、一対の冷却ドラム
21a,21b及びサイド堰22a,22bによって区画された湯溜り
部23に供給され、冷却ドラム21a,21bによって抜熱され
て凝固シェルとなる。それぞれの冷却ドラム21a,21b周
面に生成した凝固シェルは、冷却ドラム21a,21bの回転
に随伴されてドラムギャップ部24に送られ、そこで圧接
・一体化されて金属薄帯25として搬出される。
造装置に組み込んで、注湯を行っている状態を示す。注
湯用ノズルから流下した溶融金属は、一対の冷却ドラム
21a,21b及びサイド堰22a,22bによって区画された湯溜り
部23に供給され、冷却ドラム21a,21bによって抜熱され
て凝固シェルとなる。それぞれの冷却ドラム21a,21b周
面に生成した凝固シェルは、冷却ドラム21a,21bの回転
に随伴されてドラムギャップ部24に送られ、そこで圧接
・一体化されて金属薄帯25として搬出される。
このように湯溜り部23に溶融金属を注湯するとき、溶
融金属の保有熱によって空間６が高温状態となる。その
ため、空間６部分にある空気等のガスは、加熱・膨張し
て高圧になる。高圧化したガスは、空間６に設けたガス
抜き孔７を介して外部に排出される。このようにして空
間６内にガスが残留することがないので、注湯用ノズル
から流下する溶融金属26が残留ガスによって乱されるこ
とがない。そのため、溶融金属流26は、多孔質耐火物４
による整流効果を維持したままの膜流となって、湯溜り
部23の長手方向に関して均一に供給される。
融金属の保有熱によって空間６が高温状態となる。その
ため、空間６部分にある空気等のガスは、加熱・膨張し
て高圧になる。高圧化したガスは、空間６に設けたガス
抜き孔７を介して外部に排出される。このようにして空
間６内にガスが残留することがないので、注湯用ノズル
から流下する溶融金属26が残留ガスによって乱されるこ
とがない。そのため、溶融金属流26は、多孔質耐火物４
による整流効果を維持したままの膜流となって、湯溜り
部23の長手方向に関して均一に供給される。
第３図は、空間６におけるガスの残留をより確実に防
止する手段を付加した第２実施例を示す。本例において
は、ガス抜き孔７に鉄パイプ等の金属管８を取り付け、
ホース９を介して金属管８を真空源10に接続している。
これにより、空間６内を数十mmHg程度の減圧雰囲気に維
持する。したがって、空間６に溶融金属が充満すると
き、空間６内のガスは金属管８及びホース９を経て真空
源10に吸引される。その結果、空間６内のガスは完全に
除去される。
止する手段を付加した第２実施例を示す。本例において
は、ガス抜き孔７に鉄パイプ等の金属管８を取り付け、
ホース９を介して金属管８を真空源10に接続している。
これにより、空間６内を数十mmHg程度の減圧雰囲気に維
持する。したがって、空間６に溶融金属が充満すると
き、空間６内のガスは金属管８及びホース９を経て真空
源10に吸引される。その結果、空間６内のガスは完全に
除去される。
この排気の最終段階で、溶融金属の一部が金属管８内
に侵入する。この侵入した溶融金属は、金属管８により
抜熱され、金属管８内で凝固する。金属管８は、この凝
固によって閉塞されるので、以降はガス抜き孔７に対す
るプラグとして使用する。なお、空間６内を減圧にする
真空源10の作動を制御するとき、金属管８を省略するこ
ともできる。
に侵入する。この侵入した溶融金属は、金属管８により
抜熱され、金属管８内で凝固する。金属管８は、この凝
固によって閉塞されるので、以降はガス抜き孔７に対す
るプラグとして使用する。なお、空間６内を減圧にする
真空源10の作動を制御するとき、金属管８を省略するこ
ともできる。
このようにして、湯溜り部23に注湯された溶融金属流
26は、冷却ドラム21a,21bの軸方向に関して一様な膜流
として湯溜り部23に供給される。したがって、冷却ドラ
ム21a,21bの周面で均一な冷却が行われ、製造された金
属薄帯25に湯皺等の欠陥が発生しない。たとえば、第１
図に示した注湯用ノズルを用いて、普通鋼組成をもつ温
度1550℃の溶鋼を1500kg/分の流量で供給して得られた
金属薄帯25は、優れた表面性状をもっていた。これに対
して、ガス抜き孔７を設けていない注湯用ノズルを使用
した場合には、溶融金属流26が縮流により複数の筋流と
なって、それが筋流の境界に対応した深さ100〜300μｍ
程度の鋳造方向に平行な湯皺となって金属薄帯25に現れ
た。
26は、冷却ドラム21a,21bの軸方向に関して一様な膜流
として湯溜り部23に供給される。したがって、冷却ドラ
ム21a,21bの周面で均一な冷却が行われ、製造された金
属薄帯25に湯皺等の欠陥が発生しない。たとえば、第１
図に示した注湯用ノズルを用いて、普通鋼組成をもつ温
度1550℃の溶鋼を1500kg/分の流量で供給して得られた
金属薄帯25は、優れた表面性状をもっていた。これに対
して、ガス抜き孔７を設けていない注湯用ノズルを使用
した場合には、溶融金属流26が縮流により複数の筋流と
なって、それが筋流の境界に対応した深さ100〜300μｍ
程度の鋳造方向に平行な湯皺となって金属薄帯25に現れ
た。
なお、以上の例においては、ツインドラム方式の連続
鋳造装置における湯溜り部に溶融金属を供給する場合に
ついて説明した。しかし、本発明はこれに拘束されるも
のではなく、湯溜り部に対して均一な膜流で溶融金属を
注湯することが必要とされるツインベルト方式，ドラム
／ベルト方式等の他の装置に対しても同様に適用される
ことは勿論である。
鋳造装置における湯溜り部に溶融金属を供給する場合に
ついて説明した。しかし、本発明はこれに拘束されるも
のではなく、湯溜り部に対して均一な膜流で溶融金属を
注湯することが必要とされるツインベルト方式，ドラム
／ベルト方式等の他の装置に対しても同様に適用される
ことは勿論である。
以上説明したように、本発明の注湯用ノズルにおいて
は、ノズル内の空間に残留する空気等のガスによってノ
ズルから流出する溶融金属の流れが乱されることがな
い。そのため、溶融金属流は、均一な膜流となって湯溜
り部に供給されるので、たとえばツインベルト方式によ
って金属薄帯を製造する場合に湯溜り部の変動に起因す
る欠陥を防止することができ、冷却ドラム周面上での冷
却条件が均一なものとなる。その結果、注湯条件が安定
化し、溶湯の処理を高い生産性で行うことが可能とな
る。
は、ノズル内の空間に残留する空気等のガスによってノ
ズルから流出する溶融金属の流れが乱されることがな
い。そのため、溶融金属流は、均一な膜流となって湯溜
り部に供給されるので、たとえばツインベルト方式によ
って金属薄帯を製造する場合に湯溜り部の変動に起因す
る欠陥を防止することができ、冷却ドラム周面上での冷
却条件が均一なものとなる。その結果、注湯条件が安定
化し、溶湯の処理を高い生産性で行うことが可能とな
る。
第１図は本発明の第１実施例の注湯用ノズルを示す断面
図であり、第２図はその注湯用ノズルをツインドラム方
式の連続鋳造装置に組み込んだ状態を示し、第３図は同
じく第２実施例の注湯用ノズルを示す断面図である。他
方、第４図は、本発明者等が先に提案した注湯用ノズル
の断面図である。
図であり、第２図はその注湯用ノズルをツインドラム方
式の連続鋳造装置に組み込んだ状態を示し、第３図は同
じく第２実施例の注湯用ノズルを示す断面図である。他
方、第４図は、本発明者等が先に提案した注湯用ノズル
の断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 猪谷 彦太郎 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22 号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 山本 恵一 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22 号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−296941（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−124052（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−17262（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】内部流路が垂直で、且つ、内ノズルと外ノ
ズルとからなる二重構造を有する筒状ノズルであって、 その外ノズル本体の下方内部に多孔質耐火物を装着し、 その多孔質耐火物の下側面とそれに隣接する外ノズル本
体の側壁面とで囲まれる空間を形成し、 注湯開始直後にその空間内に存在する空気を抜き出すた
めのガス抜き孔を、多孔質耐火物の下側面の下方に相当
する外ノズル本体の側壁面に設け、 多孔質耐火物の下側面から流出する溶融金属流を均一な
膜流にすることを特徴とする溶融金属注湯用ノズル。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載のガス抜き孔が
減圧装置に接続されていることを特徴とする溶融金属注
湯用ノズル。 - 【請求項３】特許請求の範囲第２項記載のガス抜き孔が
本体側壁に取り付けられた金属管を介して減圧装置に接
続されていることを特徴とする溶融金属注湯用ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62167449A JP2583513B2 (ja) | 1987-07-03 | 1987-07-03 | 溶融金属注湯用ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62167449A JP2583513B2 (ja) | 1987-07-03 | 1987-07-03 | 溶融金属注湯用ノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6411055A JPS6411055A (en) | 1989-01-13 |
| JP2583513B2 true JP2583513B2 (ja) | 1997-02-19 |
Family
ID=15849905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62167449A Expired - Fee Related JP2583513B2 (ja) | 1987-07-03 | 1987-07-03 | 溶融金属注湯用ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2583513B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2739313B1 (fr) * | 1995-09-28 | 1997-10-31 | Usinor Sacilor | Busette pour l'introduction d'un metal liquide dans une lingotiere de coulee continue des metaux |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6117262U (ja) * | 1984-06-29 | 1986-01-31 | 株式会社化成直江津 | 連続鋳造装置 |
| JPH0615100B2 (ja) * | 1985-06-25 | 1994-03-02 | 新日本製鐵株式会社 | 非晶質金属薄帯の製造装置 |
| JPH069731B2 (ja) * | 1985-11-22 | 1994-02-09 | 三菱重工業株式会社 | 薄板連続鋳造の運転方法 |
-
1987
- 1987-07-03 JP JP62167449A patent/JP2583513B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6411055A (en) | 1989-01-13 |
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