JP3227417B2 - 連続鋳造用タンディッシュ上ノズルの洗浄方法 - Google Patents

連続鋳造用タンディッシュ上ノズルの洗浄方法

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JP3227417B2 JP30197697A JP30197697A JP3227417B2 JP 3227417 B2 JP3227417 B2 JP 3227417B2 JP 30197697 A JP30197697 A JP 30197697A JP 30197697 A JP30197697 A JP 30197697A JP 3227417 B2 JP3227417 B2 JP 3227417B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造用タンデ
ィッシュ上ノズルの洗浄方法に関し、詳しくは、連続鋳
造鋳型への溶湯注入を終え内部の残鋼を排出された連続
鋳造用タンディッシュを再使用するに際し、その底部に
設けられた注湯口としてのタンディッシュ上ノズル(以
下、単に上ノズルともいう)に付着する地金を洗浄・除
去する連続鋳造用タンディッシュ上ノズルの洗浄方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】例えば鋼の連続鋳造用のタンディッシュ
上ノズルに付着する地金を洗浄・除去する従来の技術と
しては、高温状態の前記地金に上ノズル出口側から酸素
ガスを吹きつける方法がある。この方法によれば、鉄を
主成分とする地金が酸素ガスと酸化反応し、この反応熱
によって溶融・酸化し、酸素ガスの噴流に乗ってタンデ
ィッシュ内に吹き飛ばされるから、上ノズルを効率よく
洗浄することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の技術によれば、酸化物主体の除去物がタンディッシ
ュ内に吹き飛ばされるので、タンディッシュ内の清浄性
を悪化させる。また、上ノズルを介して酸素ガスがタン
ディッシュ内に吹き込まれることにもなるから、タンデ
ィッシュ内壁に付着している鋼も酸化される。この結
果、タンディッシュの再使用時に、供給された溶鋼中の
Alが前記洗浄によって生じた酸化物と反応してアルミナ
を生成し、このアルミナが介在物となって鋳片の表面欠
陥等の品質低下を招くという問題があった。
【0004】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであって、その目的は、タンディ
ッシュ内の酸化物汚染を伴わない連続鋳造用タンディッ
シュ上ノズルの洗浄方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、連続鋳造用タ
ンディッシュ上ノズルの洗浄方法において、該上ノズル
出側に設けたシールカバー内を通して、前記上ノズルに
付着する地金に非酸化性ガス、還元性ガス、またはこれ
らの混合ガスを原料ガスとするプラズマジェットを吹き
つけることにより前記上ノズルを洗浄することを特徴と
する連続鋳造用タンディッシュ上ノズルの洗浄方法であ
る。
【0006】前記プラズマジェットを噴出するプラズマ
トーチに、非酸化性ガス、熱解離性還元性ガスを該トー
チ入側で比率可変に混合して供給するのが好ましい。ま
た、前記プラズマジェットの周囲には、非酸化性ガス、
還元性ガス、またはこれらの混合ガスを同伴ガスとして
送り込むのが好ましい。前記同伴ガスをプラズマトーチ
の周囲から供給し、その種類・流量を、プラズマジェッ
ト温度がタンディッシュ耐火物の溶損温度以下になるよ
うに調整するのが好ましい。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明によれば、タンディッシュ
上ノズル出側に設けたシールカバー内を通して、前記上
ノズルに付着する地金に非酸化性ガス、還元性ガス、ま
たはこれらの混合ガスを原料ガスとするプラズマジェッ
トを吹きつけることにより前記上ノズルを洗浄するよう
にした。
【0008】これにより、高温のプラズマジェットで地
金を酸化させることなく溶融させ、溶融した金属液滴を
プラズマジェットの噴流に乗せてタンディッシュ内に吹
き飛ばすことができる。プラズマは酸化性をもたないか
ら、タンディッシュ内に入り込んでもタンディッシュ内
壁に付着する金属を酸化させる心配はない。また、タン
ディッシュ内は通常不活性ガス雰囲気に調整されている
が、シールカバーなしでプラズマジェット噴流を上ノズ
ル内に通すと、外気(酸化性ガス)がプラズマジェット
噴流に随伴して上ノズル内に巻き込まれてタンディッシ
ュ内に侵入し、タンディッシュ内壁に付着する金属を酸
化させてしまう。これに対し、本発明ではシールカバー
を設けているので、このような外気巻き込みを防止する
ことができる。
【0009】図1は、本発明の実施形態の一例を示す
(a)は全体模式図、(b)は(a)のA部拡大図であ
り、図1(a)には鋳型への注入を終え傾転されて残鋼
を排出された後のタンディッシュ10に対し、その底部耐
火物11および鉄皮12を貫通して設けられたタンディッシ
ュ上ノズル(上ノズル)1を、プラズマトーチ2から噴
射させたプラズマジェット3にて洗浄している状態を示
している。
【0010】上ノズル1出側に付設された注湯量調節用
のスライディングノズル6出側には、プラズマジェット
噴流による外気巻き込みを防ぐために、プラズマトーチ
2を固定するシールカバー(トーチ固定用治具)9を設
け、プラズマトーチ2の噴出口から上ノズル1出側に至
るプラズマジェット3の経路を外部と遮断するようにし
ている。
【0011】プラズマトーチ2は、装置コンパクト化の
観点から、例えば図1(b)に示すように原料ガスを電
離してプラズマ化するための高電圧電界をつくる正負の
電極と、原料ガス供給口およびプラズマ噴射口とを一か
所に集約した構造のものが好ましい。なお、4は高電圧
電界発生用の電源、5は原料ガス供給源である。これに
より、タンディッシュ10底部の上ノズル1入口近傍から
出口にかけて付着した地金13は、プラズマ発生条件によ
っては6000℃程度もの高温に達するプラズマジェット3
によって溶融され、金属液滴としてプラズマジェット噴
流に乗って効率よくタンディッシュ10内に吹き飛ばされ
る。
【0012】非酸化性ガスには、N2ガス,Arガス等を適
用でき、還元性ガスとしては、H2ガス,COガス等、その
ままで還元性を有するガスのほか、C3H8ガス,CO2 ガス
等、熱解離後に還元性を発揮するガスも適用できる。図
2には、非酸化性ガス供給源5Aと還元性ガス供給源5
Bとを両方備え、プラズマトーチ2への供給経路の途中
で適宜混合できるようにした例を示す。これによれば、
例えばN2ガスを主体としこれに例えばC3H8ガス等、熱解
離による吸熱反応を伴うガスを適量添加してプラズマト
ーチ2に供給することで、プラズマジェットの温度を所
望のレベルに調節することができる。
【0013】なお、かかる温度調節を行ってもなおプラ
ズマジェットの温度が高すぎて地金以外にタンディッシ
ュ耐火物をも溶損させるような虞がある場合には、プラ
ズマジェットの周囲に非酸化性ガス、還元性ガス、また
はこれらの混合ガスを同伴ガスとして送り込むことで、
プラズマジェットの温度をタンディッシュ耐火物の溶損
温度、例えば2500℃以下に低下させることが好ましい。
また、これによりプラズマジェットの噴流エネルギーが
補強される効果も得られる。
【0014】図3は、この好ましい実施形態の一例を示
す模式図であり、同図に示すように、プラズマトーチ2
の周囲に同伴ガスノズル7を配置し、プラズマジェット
3に沿わせて同伴ガスジェット8を供給するようにすれ
ば、同伴ガスの種類・流量の調整によってプラズマジェ
ット温度を容易に所望の範囲に制御することができる。
なお、図3において5Cは同伴ガス供給源である。
【0015】
【実施例】鋼の連続鋳造用タンディッシュの交換作業時
に、残鋼排出後のタンディッシュ底部の上ノズル内に付
着した地金を洗浄・除去するにあたり、図3に示した形
態で本発明を実施し、上ノズル洗浄中のタンディッシュ
内酸素濃度、該タンディッシュが次鋳溶鋼(次回鋳込に
供される溶鋼)で満杯になった状態での該溶鋼中のアル
ミナ量、および該溶鋼から鋳造された鋳片でのスリーバ
(筋状の表面欠陥)発生率を評価指標に採用してこれら
の値を測定・調査し、従来の酸素吹きつけによる方法
(従来法)で同じタンディッシュの上ノズル洗浄を行っ
ていたときの各データと比較した。
【0016】なお、本実施例では、N2ガスとC3H8ガスと
を流量比98:2で混合してプラズマトーチに供給し、か
つ同伴ガスとしてN2 ガスをプラズマジェット流量の3.
5 倍の流量で同伴ガスノズルに供給し、プラズマジェッ
トの温度を2000℃程度に調節した。前記調査の結果を表
1に示す。なお、溶鋼中のアルミナ量とスリーバ発生率
については、従来法での値を100 としてこれとの比の値
(指数)にて示した。
【0017】表1より、本発明では従来法に比べて、上
ノズル洗浄時のタンディッシュ内酸素濃度が1/10以下
に、次鋳溶鋼中アルミナ量が半分以下に激減し、鋳片で
のスリーバ発生率が1/3以下に抑制されるという顕著
な効果が得られた。
【0018】
【表1】
【0019】
【発明の効果】かくして本発明によれば、タンディッシ
ュ内の酸化物汚染を伴わなずして連続鋳造用タンディッ
シュ上ノズルを洗浄できるようになるから、鋳片の品質
が向上するという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の一例を示す(a)は全体模
式図、(b)は(a)のA部拡大図である。
【図2】本発明の実施形態の一例を示すプラズマ原料ガ
ス供給系統図である。
【図3】本発明のさらなる好適形態の一例を示す模式図
である。
【符号の説明】
1 タンディッシュ上ノズル(上ノズル) 2 プラズマトーチ 3 プラズマジェット 4 電源 5 原料ガス供給源 5A 非酸化性ガス供給源 5B 還元性ガス供給源 6 スライディングノズル 7 同伴ガスノズル 8 同伴ガスジェット 9 シールカバー(トーチ固定用治具) 10 タンディッシュ 11 底部耐火物 12 鉄皮 13 地金
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小山内 寿 岡山県倉敷市水島川崎通1丁目(番地な し) 川崎製鉄株式会社 水島製鉄所内 (72)発明者 高田 重信 岡山県倉敷市水島川崎通1丁目(番地な し) 川崎製鉄株式会社 水島製鉄所内 (56)参考文献 特開 平7−276039(JP,A) 特開 平7−16714(JP,A) 特開 平5−237608(JP,A) 特開 平8−309516(JP,A) 特開 平9−29402(JP,A) 特開 平4−270038(JP,A) 特開 昭62−296957(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 11/10 320 B22D 41/50 510 B22D 43/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 連続鋳造用タンディッシュ上ノズルの洗
    浄方法において、該上ノズル出側に設けたシールカバー
    内を通して、前記上ノズルに付着する地金に非酸化性ガ
    ス、還元性ガス、またはこれらの混合ガスを原料ガスと
    するプラズマジェットを吹きつけることにより前記上ノ
    ズルを洗浄することを特徴とする連続鋳造用タンディッ
    シュ上ノズルの洗浄方法。
  2. 【請求項2】 前記プラズマジェットを噴出するプラズ
    マトーチに、非酸化性ガス、熱解離性還元性ガスを該ト
    ーチ入側で比率可変に混合して供給する請求項1記載の
    方法。
  3. 【請求項3】 前記プラズマジェットの周囲には、非酸
    化性ガス、還元性ガス、またはこれらの混合ガスを同伴
    ガスとして送り込む請求項1または2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記同伴ガスをプラズマトーチの周囲か
    ら供給し、その種類・流量を、プラズマジェット温度が
    タンディッシュ耐火物の溶損温度以下になるように調整
    する請求項3記載の方法。
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