JP3096635B2 - 偏平状の連続鋳造用ノズル - Google Patents

偏平状の連続鋳造用ノズル

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JP3096635B2 JP08077296A JP7729696A JP3096635B2 JP 3096635 B2 JP3096635 B2 JP 3096635B2 JP 08077296 A JP08077296 A JP 08077296A JP 7729696 A JP7729696 A JP 7729696A JP 3096635 B2 JP3096635 B2 JP 3096635B2
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哲郎 伏見
達也 下田
陽一郎 望月
整 瀧川
敏彦 村上
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    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/50Pouring-nozzles

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の属する分野】この発明は、鋼の連続鋳造用ノ
ズルに関し、特に偏平状のテーパを有する鋳造用ノズル
に関する。
【0002】
【従来の技術】鋼の鋳造において、溶鋼の酸化を防止す
るため浸漬ノズルが使用されるが、その浸漬ノズルを薄
板の連続鋳造などに適するように、末広がりの横幅を有
するようにした偏平の浸漬ノズルが以前から使用されて
いる。
【0003】図5は従来から使用されている偏平の連続
鋳造用浸漬ノズルで、左側がその長辺側を示す側面図、
右側がその短辺側を示す側面図である。図5において、
1が偏平の浸漬ノズル、2はタンデイッシュノズルであ
る。浸漬ノズル1の上部にはフランジ3があって、これ
を係止金具4に係止することによって、浸漬ノズル1と
タンデイッシュノズル2を係合する。図5の左側の側面
図と右側の側面図のそれぞれ応答する位置は鎖線で結ば
れているが、浸漬ノズルのテーパ部5,6のそれぞれの
終端部位置は、浸漬ノズルの長辺側と短辺側で図示する
ように一致している構成となっている。
【0004】こうした偏平状の浸漬ノズルのテーパ面の
終端位置が一致する従来の浸漬ノズルについて熱応力の
発生形態を各種考察したところ、ノズルのテーパの終端
位置で応力集中があることが認められた。このことは表
1に示す諸物性をもとに有限要素法による解析によって
も確認された。
【0005】
【表1】
【0006】解析の境界条件は、外気温度30℃の時に
ノズル内孔に1540℃の溶鋼を受鋼した場合とし、そ
の際にノズルに発生する応力を計算した。ノズルは1/
4分割したものをモデルとして解析した。なお、ノズル
上端のフランジには4.4kg/cm2 の拘束力を与えた。
よって、応力解析結果の中で首部で発生している応力は
この拘束力によるものであり、これはテーパ終端部の一
致による発生応力の検討から除外した。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、従来の偏
平状の浸漬ノズルでは熱応力の集中する箇所が、ノズル
長辺側のテーパと短辺側のテーパの終端位置が一致する
箇所であることに鑑み、長辺側のテーパの終端位置を短
辺側のテーパの終端位置とずらすことで、ノズル全体に
発生する熱応力を緩和した偏平状の連続鋳造用ノズルを
得ようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は、長辺側に形
成されるテーパと短辺側に形成されるテーパを有し、
端部が偏平状の鋳造用ノズルにおいて、長辺側に形成さ
れるテーパ終端の位置と短辺側に形成されるテーパ終端
の位置が鋳造用ノズルを鉛直方向に支持したときに、長
辺側に形成されるテーパ終端の位置と短辺側に形成され
るテーパ終端の位置が少なくとも10mm以上ずれいて
いることを特徴とする偏平状の連続鋳造用ノズルであ
る。
【0009】
【発明の実施の態様】図1はこの発明の一実施例になる
偏平状の連続鋳造用ノズルで、その長辺側と短辺側を示
したものである。図1の左側にノズルの長辺側、右側に
短編側を示したもので、それぞれの応答する位置を鎖線
で結んである。
【0010】図1で10は偏平状の連続鋳造用ノズル
で、上部11は円筒形となっており、その最上端にはフ
ランジ12が設けられている。図1の左側に示す長辺側
では、ノズル上部11の円筒形部分の下側は緩やかな角
度で横方向に広がっていてテーパ13が形成されてい
る。テーパ13の終端14ではさらに一段と横方向に広
がっている。ノズル底部15は断面長方形となってい
る。図1の右側はノズルの側面である短辺側を示すもの
である。この図に示されているように、短辺側ではノズ
ルの上部11、フランジ12は上記と同じであるが、テ
ーパ16の終端部17は、長辺側の終端14より少なく
とも100mm以上ずれた位置にある。また、テーパ1
6ではノズルが偏平となるように幅が次第に狭められて
いる。テーパ16の終端17から先端は一定の幅をもっ
てノズル底部15に至っている。
【0011】この発明になるノズルを有限要素法で解析
し、これに基づいてノズルの応力集中箇所を調べた。そ
の結果を縦方向に分割したノズルの一部で示したのが図
2及び図3である。また図4は従来のノズルを同様にし
て示したものである。
【0012】図2に示すノズルは、ノズルの長辺側に形
成されるテーパ20の終端部21が、短辺側に形成され
てるテーパ22の終端部23と50mmずれて下方に位
置しているものである。
【0013】図3に示したものは本発明になるノズルの
一部を示したものであるが、ノズルの長辺側に形成され
るテーパ30の終端31は、短辺側に形成されるテーパ
32の終端部33とその位置が100mm下方にずれて
いる。
【0014】図4は、従来のノズルを上記と同様に示し
たものである。即ち、ノズルの長辺側に形成されるテー
パ部40の終端部41は、短辺側に形成されるテーパ4
2の終端部43と水平方向でその位置が一致している。
この場合は、丸印で示さした応力集中位置が長辺側のテ
ーパの終端部と短辺側のテーパの終端部とで、水平方向
で一致しているので、ここでの応力集中は大きくなって
いる。
【0015】表2は、上記の解析に用いられた従来のノ
ズル及び図2及び図3に示すノズルの短辺側のテーパの
終端部及びデルタ部D,D′,D″に発生する応力を示
したものである。
【0016】
【表2】
【0017】
【実施例】図3に示す長辺及び短辺を有するノズルで、
表3に示すような特性を有するアルミナ−黒鉛質のノズ
ルを作製した。これを用いてい低炭素アルミキルド鋼を
1540℃で60分鋳造後、各ノズルの短辺側のテーパ
終端部に亀裂が発生しているか否かを調べた。その結
果、図3に示すタイプA及びタイプBのノズルには亀裂
が発生していなかったが、図4に示すタイプC(従来タ
イプ)のノズルにはいずれも短辺側のテーパ終端位置に
亀裂が発生していた。
【0018】
【表3】
【0019】
【発明の効果】この発明によれば、偏平の連続鋳造用ノ
ズルにおいて、長辺側のテーパ終端部と短辺側のテーパ
終端部の位置を一致させないで少なくとも100mm以
ずらせることによって、偏平ノズルのテーパ終端に集
中発生しやすい熱応力を緩和し、ノズルの耐スポーリン
グ性を向上させることができる。勿論、ノズルの耐スポ
ーリング性は材質の選択によってもこれを向上すること
ができるが、この発明によれば材質の選択に加えてさら
に構造的にも耐スポーリング性を向上させることが可能
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例になる偏平状の連続鋳造用
ノズルの長辺側の断面図と短辺側の断面との相当する箇
所を細線で結んで示した説明図。
【図2】偏平状の連続鋳造用ノズルの応力集中箇所を、
縦方向に分割したノズルの一部で示した説明図。
【図3】この発明の一実施例になる偏平状の連続鋳造用
ノズルの応力集中箇所を、縦方向に分割したノズルの一
部で示した説明図。
【図4】従来の偏平状の連続鋳造用ノズルの応力集中箇
所を、縦方向に分割したノズルの一部で示した説明図。
【図5】従来の偏平状の鋳造用ノズルの長辺側の側面図
と短辺側の側面図との相当する箇所を細線で結んで示し
た説明図。
【符号の説明】
10……偏平状の連続鋳造用ノズル、11……上部、1
2……フランジ、13,16……テーパ、14,17…
…終端、15……ノズル底部。20,30……長辺側の
テーパ、21,31……長辺側テーパの終端、22,3
2……短辺側のテーパ、23,33……短辺側のテーパ
の終端。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下田 達也 愛知県刈谷市小垣江町南藤1番地 東芝 セラミックス株式会社刈谷製造所内 (72)発明者 望月 陽一郎 愛知県刈谷市小垣江町南藤1番地 東芝 セラミックス株式会社刈谷製造所内 (72)発明者 瀧川 整 愛知県刈谷市小垣江町南藤1番地 東芝 セラミックス株式会社刈谷製造所内 (72)発明者 村上 敏彦 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 平城 正 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−163558(JP,A) 特表 平2−502706(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 11/10 330 B22D 41/50 520

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 長辺側に形成されるテーパと短辺側に形
    成されるテーパを有し、下端部が偏平状の鋳造用ノズル
    において、長辺側に形成されるテーパ終端の位置と短辺
    側に形成されるテーパ終端の位置が鋳造用ノズルを鉛直
    方向に支持したときに、長辺側に形成されるテーパ終端
    の位置と短辺側に形成されるテーパ終端の位置が少なく
    とも10mm以上ずれいていることを特徴とする偏平状
    の連続鋳造用ノズル。
JP08077296A 1996-03-29 1996-03-29 偏平状の連続鋳造用ノズル Expired - Fee Related JP3096635B2 (ja)

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