JP3107551B1 - 連続鋳造用ノズル - Google Patents
連続鋳造用ノズルInfo
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/50—Pouring-nozzles
-
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- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
【要約】
【課題】首部、下端部の強度を高め、亀裂や折損の危険
が少なく、高品質の鋼を安定的に供給することができ、
作業中の安全が確保でき、且つ炉材コストの低減した連
続鋳造用ノズルを提供する。 【解決手段】その内部を通って溶融金属が流れる内孔を
備えた耐火物からなる、連続鋳造用ノズルのノズル本体
と、首部、中央部、下半部からなっているノズル本体を
形成する耐火物の内部の少なくとも一部に、ノズル本体
の長手方向に沿って埋設された、複数本の金属棒状材と
を備えていることを特徴とする、連続鋳造用ノズル。
が少なく、高品質の鋼を安定的に供給することができ、
作業中の安全が確保でき、且つ炉材コストの低減した連
続鋳造用ノズルを提供する。 【解決手段】その内部を通って溶融金属が流れる内孔を
備えた耐火物からなる、連続鋳造用ノズルのノズル本体
と、首部、中央部、下半部からなっているノズル本体を
形成する耐火物の内部の少なくとも一部に、ノズル本体
の長手方向に沿って埋設された、複数本の金属棒状材と
を備えていることを特徴とする、連続鋳造用ノズル。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼の連続鋳造に用
いる連続鋳造用ノズルにおいて、首部、中央部、下半部
からなるノズル本体を形成する耐火物の内部の少なくと
も一部に、本体の長手方向に沿って、複数本の金属棒が
埋設された連続鋳造用ノズルに関するものである。
いる連続鋳造用ノズルにおいて、首部、中央部、下半部
からなるノズル本体を形成する耐火物の内部の少なくと
も一部に、本体の長手方向に沿って、複数本の金属棒が
埋設された連続鋳造用ノズルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、鋼の連続鋳造に用いられるノ
ズルとして、取鍋からの溶鋼を大気に触れることなく断
気鋳造し、鋼の二次酸化を防止する役割を有しているロ
ングノズルがある。近年の連続鋳造においては、鋼の品
質向上の為にタンディッシュ容量を大きくするにしたが
って、ノズルの形状がより大型化・大重量化する傾向に
ある。又、ノズルの原単位を低減させるために、ノズル
の寿命向上が、多連鋳化、再使用化の手法により図られ
ている。また、タンデッシュからモールドに鋳造するた
め、浸漬ノズルが使用されている。
ズルとして、取鍋からの溶鋼を大気に触れることなく断
気鋳造し、鋼の二次酸化を防止する役割を有しているロ
ングノズルがある。近年の連続鋳造においては、鋼の品
質向上の為にタンディッシュ容量を大きくするにしたが
って、ノズルの形状がより大型化・大重量化する傾向に
ある。又、ノズルの原単位を低減させるために、ノズル
の寿命向上が、多連鋳化、再使用化の手法により図られ
ている。また、タンデッシュからモールドに鋳造するた
め、浸漬ノズルが使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ノズルの寿命は年々向
上しているが、多連鋳使用により、本体内壁の溶損進行
や、本体外周部の酸化進行等により本体を構成する耐火
物の肉厚が薄くなり、強度低下を招き、亀裂の発生を見
たり、甚だしくは、構造的に最も応力を受けやすい首部
近傍を中心に、折損にいたることもある。又、ノズル下
部の脱落も相当数見られるところである。
上しているが、多連鋳使用により、本体内壁の溶損進行
や、本体外周部の酸化進行等により本体を構成する耐火
物の肉厚が薄くなり、強度低下を招き、亀裂の発生を見
たり、甚だしくは、構造的に最も応力を受けやすい首部
近傍を中心に、折損にいたることもある。又、ノズル下
部の脱落も相当数見られるところである。
【0004】鋳造中の溶損・亀裂・折損は大気の進入を
招き、鋼品質に致命的な欠陥を与えるのみならず、折損
落下を見た場合、鋳造床にて作業中のオペレーターに溶
鋼が飛散する等、生命を脅かす事態にまで至ることがあ
る。そのため、ノズル本体の形状の改善や、本体を構成
する耐火物の肉厚を増加させる等、種種の対応策が検討
・実施されてきたが、根本的な解決策とはなっていな
い。
招き、鋼品質に致命的な欠陥を与えるのみならず、折損
落下を見た場合、鋳造床にて作業中のオペレーターに溶
鋼が飛散する等、生命を脅かす事態にまで至ることがあ
る。そのため、ノズル本体の形状の改善や、本体を構成
する耐火物の肉厚を増加させる等、種種の対応策が検討
・実施されてきたが、根本的な解決策とはなっていな
い。
【0005】解決策の一つとして、ノズルの本体の首部
近傍の外周に鉄板を巻いて補強するという手段がしばし
ばとられてきた。図7は、ノズル本体の首部近傍の外周
に鉄板を巻いて補強した従来のノズルを示す図である。
図7に示すように、ロングノズル103の上部の首部近
傍に鉄皮104を配し、耐火物本体を保護する。ロング
ノズル103を取鍋101の下部ノズル102に接合さ
せる支持装置105により下方から図7に示すように押
し上げられているため、鉄皮104の変形や熱劣化が発
生し鉄皮104にズレ上がり、鉄皮104下端部での外
周部の酸化進行が著しく発生し、鋳造中の通過する溶鋼
の振動や注入開始時の溶鋼の落下衝撃により折損等の致
命的な結果に至ることがある。
近傍の外周に鉄板を巻いて補強するという手段がしばし
ばとられてきた。図7は、ノズル本体の首部近傍の外周
に鉄板を巻いて補強した従来のノズルを示す図である。
図7に示すように、ロングノズル103の上部の首部近
傍に鉄皮104を配し、耐火物本体を保護する。ロング
ノズル103を取鍋101の下部ノズル102に接合さ
せる支持装置105により下方から図7に示すように押
し上げられているため、鉄皮104の変形や熱劣化が発
生し鉄皮104にズレ上がり、鉄皮104下端部での外
周部の酸化進行が著しく発生し、鋳造中の通過する溶鋼
の振動や注入開始時の溶鋼の落下衝撃により折損等の致
命的な結果に至ることがある。
【0006】ノズルにおける以上のような問題点を解決
するため、本願発明者により、以下の特許が出願中であ
る。 特願平9−286048 連続鋳造用ロングノズル 特願平9−286049 連続鋳造用ロングノズル 特願平9−286050 連続鋳造用ロングノズル 特願平9−286051 連続鋳造用ロングノズル 、、、の連続鋳造用ロングノズルの代表的な実
施例を、図6(a)、図6(b)に示す。
するため、本願発明者により、以下の特許が出願中であ
る。 特願平9−286048 連続鋳造用ロングノズル 特願平9−286049 連続鋳造用ロングノズル 特願平9−286050 連続鋳造用ロングノズル 特願平9−286051 連続鋳造用ロングノズル 、、、の連続鋳造用ロングノズルの代表的な実
施例を、図6(a)、図6(b)に示す。
【0007】図6(a)、図6(b)に示すように、ノ
ズル本体Aの首部近傍1の耐火物2中に、外径3mm以
上の複数本のステンレス棒4bをノズル本体の長手方向
に沿って概ね等間隔で埋設し、更に、外径1mm以下の
複数本のステンレス棒5をノズル本体の長手方向に直角
の方向に概ね等間隔で環状に埋設して、ノズル本体Aの
首部近傍1の強度を高め、亀裂の発生や折損を防止して
いる。これらの連続鋳造用ロングノズルは、夫々実機鋳
造テストによって試験したところ、優れた試験結果を得
た。
ズル本体Aの首部近傍1の耐火物2中に、外径3mm以
上の複数本のステンレス棒4bをノズル本体の長手方向
に沿って概ね等間隔で埋設し、更に、外径1mm以下の
複数本のステンレス棒5をノズル本体の長手方向に直角
の方向に概ね等間隔で環状に埋設して、ノズル本体Aの
首部近傍1の強度を高め、亀裂の発生や折損を防止して
いる。これらの連続鋳造用ロングノズルは、夫々実機鋳
造テストによって試験したところ、優れた試験結果を得
た。
【0008】しかしながら、その後、さらに試作と実験
を重ねた結果、次の2点が新たに明らかになってきた。 1)埋設する棒状体の素材は、耐熱性や加工のし易さか
ら上記出願、、、においてはステンレスに限定
されているけれども、その後、鋼(例えば耐熱鋼や炭素
鋼等)あるいはチタンやモリブデンの合金等、他の金属
を使用した場合にも良好な結果が得られることが判明し
た。
を重ねた結果、次の2点が新たに明らかになってきた。 1)埋設する棒状体の素材は、耐熱性や加工のし易さか
ら上記出願、、、においてはステンレスに限定
されているけれども、その後、鋼(例えば耐熱鋼や炭素
鋼等)あるいはチタンやモリブデンの合金等、他の金属
を使用した場合にも良好な結果が得られることが判明し
た。
【0009】2)ノズル本体Aの長手方向に直角の方向
に概ね等間隔で環状に埋設したステンレス棒5(図6
(a)、図6(b))は、ノズルの強度を向上させる点
におけるメリットが余り得られないことが判明した。さ
らに、デメリットとして、(1)炉材全体のコストアッ
プにつながる。(2)成型時、ステンレス棒5が邪魔に
なり耐火物の原材料の投入が不均一となる。(3)強度
を高める上で主体となるステンレス棒4bの位置を一定
に定めることが難しくなる。以上の(1)、(2)、
(3)項に記載した事項も判明した。従って、この発明
の目的は、首部、下端部の強度を高め、亀裂や折損の危
険が少なく、高品質の鋼を安定的に供給することがで
き、作業中の安全が確保でき、且つ炉材コストの低減し
た連続鋳造用ノズルを提供することにある。
に概ね等間隔で環状に埋設したステンレス棒5(図6
(a)、図6(b))は、ノズルの強度を向上させる点
におけるメリットが余り得られないことが判明した。さ
らに、デメリットとして、(1)炉材全体のコストアッ
プにつながる。(2)成型時、ステンレス棒5が邪魔に
なり耐火物の原材料の投入が不均一となる。(3)強度
を高める上で主体となるステンレス棒4bの位置を一定
に定めることが難しくなる。以上の(1)、(2)、
(3)項に記載した事項も判明した。従って、この発明
の目的は、首部、下端部の強度を高め、亀裂や折損の危
険が少なく、高品質の鋼を安定的に供給することがで
き、作業中の安全が確保でき、且つ炉材コストの低減し
た連続鋳造用ノズルを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るために、発明者等は鋭意研究を重ねた。その結果、首
部、中央部、下半部からなっているノズル本体を形成す
る耐火物の内部の少なくとも一部に、ノズル本体の長手
方向に沿って、複数本の金属棒状材を埋設することによ
って、ノズルの亀裂や折損を防止して所要の強度を確保
し、成形時に耐火物の原材料を均一に投入することがで
き、コストの削減が可能な連続鋳造ノズルを提供するこ
とができることを知見した。即ち、環状に埋設したステ
ンレス棒を伴わないで、金属棒状材をノズル本体の長手
方向に沿って埋設したとき、環状に埋設したステンレス
棒を備えたノズルの強度と同一の強度が得られることが
判明した。この発明は上述した知見に基づいてなされた
ものである。
るために、発明者等は鋭意研究を重ねた。その結果、首
部、中央部、下半部からなっているノズル本体を形成す
る耐火物の内部の少なくとも一部に、ノズル本体の長手
方向に沿って、複数本の金属棒状材を埋設することによ
って、ノズルの亀裂や折損を防止して所要の強度を確保
し、成形時に耐火物の原材料を均一に投入することがで
き、コストの削減が可能な連続鋳造ノズルを提供するこ
とができることを知見した。即ち、環状に埋設したステ
ンレス棒を伴わないで、金属棒状材をノズル本体の長手
方向に沿って埋設したとき、環状に埋設したステンレス
棒を備えたノズルの強度と同一の強度が得られることが
判明した。この発明は上述した知見に基づいてなされた
ものである。
【0011】この発明の連続鋳造ノズルの第1の態様
は、その内部を通って溶融金属が流れる内孔を備えた耐
火物からなる、連続鋳造用ノズルのノズル本体と、首
部、中央部、下半部からなっている前記ノズル本体を形
成する前記耐火物の内部の少なくとも一部に、前記ノズ
ル本体の長手方向に沿って埋設された、複数本の金属棒
状材とを備えていることを特徴とする連続鋳造用ノズル
である。
は、その内部を通って溶融金属が流れる内孔を備えた耐
火物からなる、連続鋳造用ノズルのノズル本体と、首
部、中央部、下半部からなっている前記ノズル本体を形
成する前記耐火物の内部の少なくとも一部に、前記ノズ
ル本体の長手方向に沿って埋設された、複数本の金属棒
状材とを備えていることを特徴とする連続鋳造用ノズル
である。
【0012】この発明の連続鋳造ノズルの第2の態様
は、前記複数本の金属棒状材は、前記ノズル本体を形成
する前記耐火物の首部近傍から中央部を通って下半部に
かけて埋設されていることを特徴とする連続鋳造用ノズ
ルである。
は、前記複数本の金属棒状材は、前記ノズル本体を形成
する前記耐火物の首部近傍から中央部を通って下半部に
かけて埋設されていることを特徴とする連続鋳造用ノズ
ルである。
【0013】この発明の連続鋳造ノズルの第3の態様
は、前記複数本の金属棒状材は、前記ノズル本体の首部
近傍を形成する前記耐火物の内部に埋設されていること
を特徴とする連続鋳造用ノズルである。
は、前記複数本の金属棒状材は、前記ノズル本体の首部
近傍を形成する前記耐火物の内部に埋設されていること
を特徴とする連続鋳造用ノズルである。
【0014】この発明の連続鋳造ノズルの第4の態様
は、前記複数本の金属棒状材は、前記ノズル本体の下半
部を形成する前記耐火物の内部に埋設されていることを
特徴とする連続鋳造用ノズルである。
は、前記複数本の金属棒状材は、前記ノズル本体の下半
部を形成する前記耐火物の内部に埋設されていることを
特徴とする連続鋳造用ノズルである。
【0015】この発明の連続鋳造ノズルの第5の態様
は、前記複数本の金属棒状材は、前記ノズル本体の首部
近傍を形成する前記耐火物の内部に埋設された金属棒状
材と、前記ノズル本体の下半部を形成する前記耐火物の
内部に埋設された別の金属棒状材とからなっていること
を特徴とする連続鋳造用ノズルである。
は、前記複数本の金属棒状材は、前記ノズル本体の首部
近傍を形成する前記耐火物の内部に埋設された金属棒状
材と、前記ノズル本体の下半部を形成する前記耐火物の
内部に埋設された別の金属棒状材とからなっていること
を特徴とする連続鋳造用ノズルである。
【0016】この発明の連続鋳造ノズルの第6の態様
は、前記ノズル本体の首部近傍を形成する前記耐火物の
内部に埋設された前記金属棒状材、および、前記ノズル
本体の下半部を形成する前記耐火物の内部に埋設された
前記別の金属棒状材は、それぞれ前記ノズル本体の中央
部に延伸され、前記中央部において重複して埋設されて
いることを特徴とする連続鋳造用ノズルである。
は、前記ノズル本体の首部近傍を形成する前記耐火物の
内部に埋設された前記金属棒状材、および、前記ノズル
本体の下半部を形成する前記耐火物の内部に埋設された
前記別の金属棒状材は、それぞれ前記ノズル本体の中央
部に延伸され、前記中央部において重複して埋設されて
いることを特徴とする連続鋳造用ノズルである。
【0017】この発明の連続鋳造ノズルの第7の態様
は、前記複数本の金属棒状材は、概ね等間隔で埋設され
ていることを特徴とする連続鋳造用ノズルである。
は、前記複数本の金属棒状材は、概ね等間隔で埋設され
ていることを特徴とする連続鋳造用ノズルである。
【0018】この発明の連続鋳造ノズルの第8の態様
は、前記複数本の金属棒状材は、断面形状が丸、楕円
形、多角形、または星型形からなっていることを特徴と
する連続鋳造用ノズルである。
は、前記複数本の金属棒状材は、断面形状が丸、楕円
形、多角形、または星型形からなっていることを特徴と
する連続鋳造用ノズルである。
【0019】この発明の連続鋳造ノズルの第9の態様
は、前記複数本の金属棒材と共に金属製の網を埋設して
いることを特徴とする連続鋳造用ノズルである。
は、前記複数本の金属棒材と共に金属製の網を埋設して
いることを特徴とする連続鋳造用ノズルである。
【0020】
【発明の実施の形態】この発明の連続鋳造ノズルは、そ
の内部を通って溶融金属が流れる内孔を備えた耐火物か
らなる、連続鋳造用ノズルのノズル本体と、首部、中央
部、下半部からなっているノズル本体を形成する耐火物
の内部の少なくとも一部に、ノズル本体の長手方向に沿
って埋設された、複数本の金属棒状材とを備えている。
の内部を通って溶融金属が流れる内孔を備えた耐火物か
らなる、連続鋳造用ノズルのノズル本体と、首部、中央
部、下半部からなっているノズル本体を形成する耐火物
の内部の少なくとも一部に、ノズル本体の長手方向に沿
って埋設された、複数本の金属棒状材とを備えている。
【0021】即ち、複数本の金属棒状材は、ノズル本体
を形成する耐火物の首部近傍から中央部を通って下半部
にかけて埋設されていてもよい。即ち、ノズル本体の長
手方向の全体にわたって埋設されていてもよい。更に、
複数本の金属棒状材は、概ね等間隔に埋設されていても
よい。
を形成する耐火物の首部近傍から中央部を通って下半部
にかけて埋設されていてもよい。即ち、ノズル本体の長
手方向の全体にわたって埋設されていてもよい。更に、
複数本の金属棒状材は、概ね等間隔に埋設されていても
よい。
【0022】更に、複数本の金属棒状材は、ノズル本体
の首部近傍を形成する耐火物の内部に限定して埋設され
ていてもよい。このように金属棒状材を埋設することに
よって、ノズル本体の首部の強度を高め、いわゆるノズ
ルの首折れを防止することができる。更に、複数本の金
属棒状材は、ノズル本体の下半部を形成する耐火物の内
部に限定して埋設されていてもよい。このように金属棒
状材を埋設することによって、ノズルの下半部の強度を
高め、いわゆるノズルの下端部の脱落を防止することが
できる。
の首部近傍を形成する耐火物の内部に限定して埋設され
ていてもよい。このように金属棒状材を埋設することに
よって、ノズル本体の首部の強度を高め、いわゆるノズ
ルの首折れを防止することができる。更に、複数本の金
属棒状材は、ノズル本体の下半部を形成する耐火物の内
部に限定して埋設されていてもよい。このように金属棒
状材を埋設することによって、ノズルの下半部の強度を
高め、いわゆるノズルの下端部の脱落を防止することが
できる。
【0023】更に、複数本の金属棒状材は、ノズル本体
の首部近傍を形成する耐火物の内部に埋設された金属棒
状材と、ノズル本体の下半部を形成する耐火物の内部に
埋設された別の金属棒状材とからなっていてもよい。即
ち、ノズル本体の首部近傍とノズル本体の下半部の耐火
物内部にそれぞれ別の複数本の金属棒材を埋設する。こ
のように金属棒状材を埋設することによって、ノズル本
体の首部の強度を高め、いわゆるノズルの首折れを防止
すると共に、ノズルの下半部の強度を高め、いわゆるノ
ズルの下端部の脱落を防止することができる。
の首部近傍を形成する耐火物の内部に埋設された金属棒
状材と、ノズル本体の下半部を形成する耐火物の内部に
埋設された別の金属棒状材とからなっていてもよい。即
ち、ノズル本体の首部近傍とノズル本体の下半部の耐火
物内部にそれぞれ別の複数本の金属棒材を埋設する。こ
のように金属棒状材を埋設することによって、ノズル本
体の首部の強度を高め、いわゆるノズルの首折れを防止
すると共に、ノズルの下半部の強度を高め、いわゆるノ
ズルの下端部の脱落を防止することができる。
【0024】更に、ノズル本体の首部近傍を形成する耐
火物の内部に埋設された金属棒状材、および、ノズル本
体の下半部を形成する耐火物の内部に埋設された別の金
属棒状材は、それぞれノズル本体の中央部に延伸され、
中央部において重複して埋設されていてもよい。
火物の内部に埋設された金属棒状材、および、ノズル本
体の下半部を形成する耐火物の内部に埋設された別の金
属棒状材は、それぞれノズル本体の中央部に延伸され、
中央部において重複して埋設されていてもよい。
【0025】本発明を図面を参照しながら更に詳細に説
明する。図1(a)は、本発明の連続鋳造ノズルの一つ
の態様を示す正面図である。ノズル本体は、一体的に形
成された首部、中央部、下半部からなっている。この態
様に示すノズルはロングノズルであるが、ロングノズル
に限定されず、本発明に係わる要部の構成が略同一であ
る他のノズル(例えば浸漬ノズル等)に対しても本発明
を適用することができる。ノズル本体Aは、耐火物2に
より形成された概ね円筒形状のノズルであり、首部近傍
1から上部において耐火物2の厚さが大きくなってい
る。ノズルの中心部には、その中を溶融金属が流れる内
孔3がノズルの上端から下端まで貫通している。内孔3
は、上端部において、概ね円錐状に上面に向かって広が
っている。
明する。図1(a)は、本発明の連続鋳造ノズルの一つ
の態様を示す正面図である。ノズル本体は、一体的に形
成された首部、中央部、下半部からなっている。この態
様に示すノズルはロングノズルであるが、ロングノズル
に限定されず、本発明に係わる要部の構成が略同一であ
る他のノズル(例えば浸漬ノズル等)に対しても本発明
を適用することができる。ノズル本体Aは、耐火物2に
より形成された概ね円筒形状のノズルであり、首部近傍
1から上部において耐火物2の厚さが大きくなってい
る。ノズルの中心部には、その中を溶融金属が流れる内
孔3がノズルの上端から下端まで貫通している。内孔3
は、上端部において、概ね円錐状に上面に向かって広が
っている。
【0026】図1(a)に示すように、ノズル本体Aの
首部近傍1の耐火物2中には、複数本の金属棒状材4a
が、ノズル本体の長手方向に沿って、概ね等間隔で埋設
されている。図1(b)にノズル本体の首部のB−B断
面を示す。図1(b)に示すように、内孔3を中心に概
ね円筒形状の耐火物が形成され、耐火物の中央部に概ね
等間隔で8本の金属棒状材4a埋設されている。
首部近傍1の耐火物2中には、複数本の金属棒状材4a
が、ノズル本体の長手方向に沿って、概ね等間隔で埋設
されている。図1(b)にノズル本体の首部のB−B断
面を示す。図1(b)に示すように、内孔3を中心に概
ね円筒形状の耐火物が形成され、耐火物の中央部に概ね
等間隔で8本の金属棒状材4a埋設されている。
【0027】この発明における金属棒状材は、断面形状
が丸、楕円形、多角形、星型形等の丸棒、偏平状の棒、
角棒、星型棒等の何れの形状の棒材であってもよい。金
属棒4aの外径は3mm以上が望ましい。その理由は、
3mm以下では、鋳造中にノズル本体Aに加わる振動に
対して首部近傍1を保護する効果が弱くなるからであ
る。
が丸、楕円形、多角形、星型形等の丸棒、偏平状の棒、
角棒、星型棒等の何れの形状の棒材であってもよい。金
属棒4aの外径は3mm以上が望ましい。その理由は、
3mm以下では、鋳造中にノズル本体Aに加わる振動に
対して首部近傍1を保護する効果が弱くなるからであ
る。
【0028】また、上述した金属棒4aの長さは、ノズ
ル本体Aの首部近傍1の形状変化点6より上部側に5c
m以上、形状変化点6より下部側に15cm以上である
ことが好ましい。その理由は、形状変化点6より上部側
に5cm以下では、鋳造中にノズル本体Aに加わる振動
に対して上部側を保護する効果が弱くなり、形状変化点
6より下部側に15cm以下では鋳造中にノズル本体A
に加わる振動に対して下部側を保護する効果が弱くなる
からである。
ル本体Aの首部近傍1の形状変化点6より上部側に5c
m以上、形状変化点6より下部側に15cm以上である
ことが好ましい。その理由は、形状変化点6より上部側
に5cm以下では、鋳造中にノズル本体Aに加わる振動
に対して上部側を保護する効果が弱くなり、形状変化点
6より下部側に15cm以下では鋳造中にノズル本体A
に加わる振動に対して下部側を保護する効果が弱くなる
からである。
【0029】金属棒4aの材質としては、ステンレスの
他、鋼(耐熱鋼や炭素鋼等)あるいはチタンやモリブデ
ンの合金鋼を用いることができる。また、本発明のノズ
ル本体Aの首部近傍1の外周に、従来から行われている
ように、鉄板を巻くことも、当然可能である。
他、鋼(耐熱鋼や炭素鋼等)あるいはチタンやモリブデ
ンの合金鋼を用いることができる。また、本発明のノズ
ル本体Aの首部近傍1の外周に、従来から行われている
ように、鉄板を巻くことも、当然可能である。
【0030】図2(a)〜図2(d)は本発明の連続鋳
造ノズルの他の態様を示す図である。図2(a)に示す
ように、この態様の連続鋳造ノズルにおいては、複数本
の金属棒状材は、ノズル本体の首部近傍21を形成する
耐火物の内部に埋設された金属棒状材24a1と、ノズ
ル本体の下半部を形成する耐火物の内部に埋設された別
の金属棒状材24a2とからなっており、更に、上述し
た金属棒状材24a1、および、別の金属棒状材24a
2は、それぞれノズル本体の中央部に延伸され、中央部
においてその一部が重なるように埋設されている。
造ノズルの他の態様を示す図である。図2(a)に示す
ように、この態様の連続鋳造ノズルにおいては、複数本
の金属棒状材は、ノズル本体の首部近傍21を形成する
耐火物の内部に埋設された金属棒状材24a1と、ノズ
ル本体の下半部を形成する耐火物の内部に埋設された別
の金属棒状材24a2とからなっており、更に、上述し
た金属棒状材24a1、および、別の金属棒状材24a
2は、それぞれノズル本体の中央部に延伸され、中央部
においてその一部が重なるように埋設されている。
【0031】図2(b)は、ノズル首部のE−E断面を
示す。図2(b)に示すように、首部近傍においては、
4本の金属棒状材が等間隔で埋設されている。図2
(c)は、ノズル中央部のF−F断面を示す。図2
(c)に示すように、ノズル本体の中央部には4本の金
属棒状材24a1、4本の別の金属棒状材24a2が交
互に配置されている。更に、図2(d)はノズル下半部
のG−G断面を示す。図2(d)に示すように、ノズル
本体の下半部においては、4本の別の金属棒状材が等間
隔で埋設されている。図2に示す態様の連続鋳造ノズル
によると、ノズル本体の首部、下半部、更に、中央部の
強度が高まり、首折れ防止、下端部の脱落防止が可能で
ある。
示す。図2(b)に示すように、首部近傍においては、
4本の金属棒状材が等間隔で埋設されている。図2
(c)は、ノズル中央部のF−F断面を示す。図2
(c)に示すように、ノズル本体の中央部には4本の金
属棒状材24a1、4本の別の金属棒状材24a2が交
互に配置されている。更に、図2(d)はノズル下半部
のG−G断面を示す。図2(d)に示すように、ノズル
本体の下半部においては、4本の別の金属棒状材が等間
隔で埋設されている。図2に示す態様の連続鋳造ノズル
によると、ノズル本体の首部、下半部、更に、中央部の
強度が高まり、首折れ防止、下端部の脱落防止が可能で
ある。
【0032】図3(a)はノズル本体Aの長手方向に、
図1に示す態様の金属棒4aに代えて、ノズル本体Aの
首部近傍から下端部近傍まで達する長さの金属棒34c
を埋設したこの発明の連続鋳造ノズルの一つの態様を示
す。図3(b)はノズル本体のD−D断面を示す図であ
る。より具体的には、ノズル本体Aの下端から上方に1
0cm前後の位置に金属棒34cの下端を位置させてい
る。また、首部近傍の構成は図1に示す態様と同様であ
る。図3に示す態様の連続鋳造ノズルによると、ノズル
の首折れ防止と同時に下端部の脱落防止が可能である。
図1に示す態様の金属棒4aに代えて、ノズル本体Aの
首部近傍から下端部近傍まで達する長さの金属棒34c
を埋設したこの発明の連続鋳造ノズルの一つの態様を示
す。図3(b)はノズル本体のD−D断面を示す図であ
る。より具体的には、ノズル本体Aの下端から上方に1
0cm前後の位置に金属棒34cの下端を位置させてい
る。また、首部近傍の構成は図1に示す態様と同様であ
る。図3に示す態様の連続鋳造ノズルによると、ノズル
の首折れ防止と同時に下端部の脱落防止が可能である。
【0033】図4(a)、図4(b)は本発明の連続鋳
造ノズルの他の態様を示す図である。図4(a)に示す
ように、この態様の連続鋳造ノズルにおいては、複数本
の金属棒状材は、ノズル本体の首部近傍41を形成する
耐火物の内部に埋設された金属棒状材44a1と、ノズ
ル本体の下半部を形成する耐火物の内部に埋設された別
の金属棒状材44a2とからなっている。更に、上述し
た金属棒状材44a1と、別の金属棒状材44a1との
間のノズル本体の中央部には、金属棒状材は埋設されて
いない。図4に示す態様の連続鋳造ノズルによると、ノ
ズル本体の首部および下半部の強度が高まり、首折れ防
止、下端部の脱落防止が可能である。
造ノズルの他の態様を示す図である。図4(a)に示す
ように、この態様の連続鋳造ノズルにおいては、複数本
の金属棒状材は、ノズル本体の首部近傍41を形成する
耐火物の内部に埋設された金属棒状材44a1と、ノズ
ル本体の下半部を形成する耐火物の内部に埋設された別
の金属棒状材44a2とからなっている。更に、上述し
た金属棒状材44a1と、別の金属棒状材44a1との
間のノズル本体の中央部には、金属棒状材は埋設されて
いない。図4に示す態様の連続鋳造ノズルによると、ノ
ズル本体の首部および下半部の強度が高まり、首折れ防
止、下端部の脱落防止が可能である。
【0034】図5(a)、図5(b)は本発明の連続鋳
造ノズルの他の態様を示す図である。図5(a)に示す
ように、この態様の連続鋳造ノズルにおいては、複数本
の金属棒状材は、ノズル本体の下半部を形成する耐火物
の内部に限定して埋設されている金属棒状材54aから
なっている。図5に示す態様の連続鋳造ノズルによる
と、ノズル本体の下半部の強度が高まり、端部の脱落防
止が可能である。
造ノズルの他の態様を示す図である。図5(a)に示す
ように、この態様の連続鋳造ノズルにおいては、複数本
の金属棒状材は、ノズル本体の下半部を形成する耐火物
の内部に限定して埋設されている金属棒状材54aから
なっている。図5に示す態様の連続鋳造ノズルによる
と、ノズル本体の下半部の強度が高まり、端部の脱落防
止が可能である。
【0035】なお、上述した態様において、複数本の金
属棒状材を埋設する際に、金網を併用してもよい。金網
を併用することによって、炉材全体のコストを高めるこ
となく、成型時の耐火物の原材料の投入を均一にしつ
つ、ノズル本体の強度を高めることができる。
属棒状材を埋設する際に、金網を併用してもよい。金網
を併用することによって、炉材全体のコストを高めるこ
となく、成型時の耐火物の原材料の投入を均一にしつ
つ、ノズル本体の強度を高めることができる。
【0036】
【実施例】次に、図1(a)、図1(b)に示した態様
の本発明の連続鋳造ノズルを鍋容量が300tの取鍋と
タンデイッシ間に用い、低炭アルミキルド鋼をスラブ連
続鋳造機によって実機鋳造を行った。そのときの鋳造時
間約60分/鍋であった。本発明の連続鋳造ノズルのノ
ズルの本体Aは、全長は1300mm、上端部を除いた
本体Aの外径は190mm、内孔3の内径は110mm
であった。本発明の連続鋳造ノズルにおいては、金属棒
4aの外径を4mmとして8本を等間隔で、首部近傍1
の耐火物2中に埋設した。比較のために従来の、金属棒
を埋設しないロングノズルを鍋容量が300tの取鍋か
らタンデイッシ間に用い、低炭アルミキルド鋼をスラブ
連続鋳造機によって実機鋳造を鋳造時間約60分/鍋で
行った。従来のロングノズルの本体Aは、本発明と同一
大きさの、全長1300mm、上端部を除いた本体Aの
外径190mm、内孔3の内径110mmであった。本
発明の連続鋳造ノズルと比較用の金属棒を埋設しないロ
ングノズルを比較した、比較テストの結果を示す。
の本発明の連続鋳造ノズルを鍋容量が300tの取鍋と
タンデイッシ間に用い、低炭アルミキルド鋼をスラブ連
続鋳造機によって実機鋳造を行った。そのときの鋳造時
間約60分/鍋であった。本発明の連続鋳造ノズルのノ
ズルの本体Aは、全長は1300mm、上端部を除いた
本体Aの外径は190mm、内孔3の内径は110mm
であった。本発明の連続鋳造ノズルにおいては、金属棒
4aの外径を4mmとして8本を等間隔で、首部近傍1
の耐火物2中に埋設した。比較のために従来の、金属棒
を埋設しないロングノズルを鍋容量が300tの取鍋か
らタンデイッシ間に用い、低炭アルミキルド鋼をスラブ
連続鋳造機によって実機鋳造を鋳造時間約60分/鍋で
行った。従来のロングノズルの本体Aは、本発明と同一
大きさの、全長1300mm、上端部を除いた本体Aの
外径190mm、内孔3の内径110mmであった。本
発明の連続鋳造ノズルと比較用の金属棒を埋設しないロ
ングノズルを比較した、比較テストの結果を示す。
【0037】比軽テストにおける鋳造条件を表1に示
す。その結果(廃却原因)を表2に示す。
す。その結果(廃却原因)を表2に示す。
【0038】
【表1】
【0039】
【表2】
【0040】表2から明らかなように、ノズル首部外周
に鉄度補強して使用されていた従来品は平均の寿命(約
620分)が終了する前に首部の折損が原因で終了する
確率が約4%あった。これに対し、本実施例(50本)
においては、平均寿命625分に対し首部での折損によ
る終了は0本であった。更に、従来品においては、下端
部脱落が約3%であった。これに対して、本発明の連続
鋳造用ノズルにおいては、下端部脱落が0%であった。
に鉄度補強して使用されていた従来品は平均の寿命(約
620分)が終了する前に首部の折損が原因で終了する
確率が約4%あった。これに対し、本実施例(50本)
においては、平均寿命625分に対し首部での折損によ
る終了は0本であった。更に、従来品においては、下端
部脱落が約3%であった。これに対して、本発明の連続
鋳造用ノズルにおいては、下端部脱落が0%であった。
【0041】
【発明の効果】上述したように、本発明の連続鋳造用ノ
ズルによると、従来のノズルの弱点であったノズル本体
の首部の強度を、補強用鉄板等に頼ることなく飛躍的に
高めることができ、しかも、本願発明者によって出願中
の連続鋳造用ノズルに残されていた弱点も完璧に克服し
たものである。さらに、埋設する金属棒の素材として、
ステンレスをはじめ各種の金属を用い得るので、用途に
応じたさまざまな素材の選択が可能である。
ズルによると、従来のノズルの弱点であったノズル本体
の首部の強度を、補強用鉄板等に頼ることなく飛躍的に
高めることができ、しかも、本願発明者によって出願中
の連続鋳造用ノズルに残されていた弱点も完璧に克服し
たものである。さらに、埋設する金属棒の素材として、
ステンレスをはじめ各種の金属を用い得るので、用途に
応じたさまざまな素材の選択が可能である。
【0042】本発明により、鋳造中に連続鋳造用ノズル
に亀裂が入ったり折損に至るという危険性は大幅に改善
され、高品質の鋼を安定して供給できることができる。
また、作業中のオペレーターが危険に晒されることもな
くなり、連続鋳造用ノズルの耐用が高まり、炉材コスト
全体が低減されるという効果も齎された。
に亀裂が入ったり折損に至るという危険性は大幅に改善
され、高品質の鋼を安定して供給できることができる。
また、作業中のオペレーターが危険に晒されることもな
くなり、連続鋳造用ノズルの耐用が高まり、炉材コスト
全体が低減されるという効果も齎された。
【0043】さらに、ノズル本体に埋設する金属棒を下
端部付近にまで達する長さのものにする等の各種態様に
おいて用いたが、ノズル本体の首部、下半部の強度が高
まり、ノズル本体首部の折損、ノズル本体下端部の脱落
が防止されるという効果も得られた。
端部付近にまで達する長さのものにする等の各種態様に
おいて用いたが、ノズル本体の首部、下半部の強度が高
まり、ノズル本体首部の折損、ノズル本体下端部の脱落
が防止されるという効果も得られた。
【図1】(a)本発明の連続鋳造用ノズルの一つの態様
の正面図である。 (b)本発明の連続鋳造用ノズルの一つの態様の図1
(a)におけるB−B断面図である。
の正面図である。 (b)本発明の連続鋳造用ノズルの一つの態様の図1
(a)におけるB−B断面図である。
【図2】(a)本発明の連続鋳造用ノズルの他の態様の
正面図である。 (b)本発明の連続鋳造用ノズルの他の態様の図2
(a)におけるE−E断面図である。 (c)本発明の連続鋳造用ノズルの他の態様の図2
(a)におけるF−F断面図である。 (d)本発明の連続鋳造用ノズルの他の態様の図2
(a)におけるG−G断面図である。
正面図である。 (b)本発明の連続鋳造用ノズルの他の態様の図2
(a)におけるE−E断面図である。 (c)本発明の連続鋳造用ノズルの他の態様の図2
(a)におけるF−F断面図である。 (d)本発明の連続鋳造用ノズルの他の態様の図2
(a)におけるG−G断面図である。
【図3】(a)本発明の連続鋳造用ノズルの他の態様の
正面図である。 (b)本発明の連続鋳造用ノズルの他の態様の図3
(a)におけるD−D断面図である。
正面図である。 (b)本発明の連続鋳造用ノズルの他の態様の図3
(a)におけるD−D断面図である。
【図4】(a)本発明の連続鋳造用ノズルの他の態様の
正面図である。 (b)本発明の連続鋳造用ノズルの他の態様の図4
(a)におけるB−B,B‘−B’断面図である。
正面図である。 (b)本発明の連続鋳造用ノズルの他の態様の図4
(a)におけるB−B,B‘−B’断面図である。
【図5】(a)本発明の連続鋳造用ノズルの他の態様の
正面図である。 (b)本発明の連続鋳造用ノズルの他の態様の図5
(a)におけるH−H断面図である。
正面図である。 (b)本発明の連続鋳造用ノズルの他の態様の図5
(a)におけるH−H断面図である。
【図6】(a)本願の発明者による発明の連続鋳造用ロ
ングノズルの一つの態様の平面図である。 (b)本願の発明者による発明の連続鋳造用ロングノズ
ルの一つの態様の図6(a)におけるC−C断面図であ
る。
ングノズルの一つの態様の平面図である。 (b)本願の発明者による発明の連続鋳造用ロングノズ
ルの一つの態様の図6(a)におけるC−C断面図であ
る。
【図7】図7は、ノズル本体の首部近傍の外周に鉄板を
巻いて補強した従来のノズルを示す図である。
巻いて補強した従来のノズルを示す図である。
A 本体 1、21、31、41、51 首部近傍 2、22、32、42、52 耐火物 3、23、33、43、53 内孔
. 4a、24a、34c、44a1、44a2、54a金
属棒状材 4b ステンレス棒 5 ステンレス棒 6、26、36、46、56 形状変化点
. 4a、24a、34c、44a1、44a2、54a金
属棒状材 4b ステンレス棒 5 ステンレス棒 6、26、36、46、56 形状変化点
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−115736(JP,A) 特開 平11−285791(JP,A) 特開 平11−104815(JP,A) 特開 平5−42361(JP,A) 特開 平11−104793(JP,A) 特開 平11−104792(JP,A) 特開 平11−104791(JP,A) 特開 平11−104790(JP,A) 特開 平4−224062(JP,A) 特開 平3−169465(JP,A) 特開 平3−169464(JP,A) 特開 平3−169463(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 11/10 320 B22D 11/10 330 B22D 41/50 510 B22D 41/50 520
Claims (5)
- 【請求項1】その内部を通って溶融金属が流れる内孔を
備えた耐火物からなる、連続鋳造用ノズルのノズル本体
と、首部、中央部、下半部からなっている前記ノズル本
体を形成する前記耐火物の内部に、前記ノズル本体の長
手方向に沿って埋設された、複数本の金属棒状材とを備
えている連続鋳造用ノズルであって、前記複数本の金属
棒状材は、前記ノズル本体の首部近傍を形成する前記耐
火物の内部に埋設された金属棒状材と、前記ノズル本体
の下半部を形成する前記耐火物の内部に埋設された別の
金属棒状材とからなっていることを特徴とする、連続鋳
造用ノズル。 - 【請求項2】前記ノズル本体の首部近傍を形成する前記
耐火物の内部に埋設された前記金属棒状材、および、前
記ノズル本体の下半部を形成する前記耐火物の内部に埋
設された前記別の金属棒状材は、それぞれ前記ノズル本
体の中央部に延伸され、前記中央部において重複して埋
設されていることを特徴とする、請求項1に記載の連続
鋳造用ノズル。 - 【請求項3】前記複数本の金属棒状材は、概ね等間隔で
埋設されていることを特徴とする、請求項1または2の
何れか1項に記載の連続鋳造用ノズル。 - 【請求項4】前記複数本の金属棒状材は、断面形状が
丸、楕円形、多角形、または星型形からなっていること
を特徴とする、請求項1から3の何れか1項に記載の連
続鋳造用ノズル。 - 【請求項5】前記複数本の金属棒材と共に金属製の網を
埋設していることを特徴とする、請求項1から4の何れ
か1項に記載の連続鋳造用ノズル。
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US09/543,752 US6454144B1 (en) | 1999-10-14 | 2000-04-05 | Continuous casting nozzle |
EP00121562A EP1092492A1 (en) | 1999-10-14 | 2000-10-02 | Continuous casting nozzle |
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