JP3408884B2 - 溶融金属注湯用浸漬ノズル及び連続鋳造方法 - Google Patents
溶融金属注湯用浸漬ノズル及び連続鋳造方法Info
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- JP3408884B2 JP3408884B2 JP07020995A JP7020995A JP3408884B2 JP 3408884 B2 JP3408884 B2 JP 3408884B2 JP 07020995 A JP07020995 A JP 07020995A JP 7020995 A JP7020995 A JP 7020995A JP 3408884 B2 JP3408884 B2 JP 3408884B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は溶融金属の連続鋳造に用
いる浸漬型溶融金属注湯用ノズル、および、当該ノズル
を用いた連続鋳造方法に関する。
いる浸漬型溶融金属注湯用ノズル、および、当該ノズル
を用いた連続鋳造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】連続鋳造において鋳型内の溶鋼を電磁力
によって水平旋回撹拌し、鋳片表層の清浄性を向上させ
る技術が知られている。しかしながら、円形断面の注湯
ノズルの吐出口から角度をもって下方へ吐出した溶鋼流
は鋳型短辺に衝突して下方流と上方流に分岐し、上方流
は撹拌流と干渉し、この干渉によるよどみをつくり、電
磁撹拌流による洗浄効果を阻害する。また、注湯ノズル
の吐出口の直上位置では渦が発生し易く、この渦により
鋳造用潤滑剤の溶鋼への巻込み欠陥が生じる問題があっ
た。
によって水平旋回撹拌し、鋳片表層の清浄性を向上させ
る技術が知られている。しかしながら、円形断面の注湯
ノズルの吐出口から角度をもって下方へ吐出した溶鋼流
は鋳型短辺に衝突して下方流と上方流に分岐し、上方流
は撹拌流と干渉し、この干渉によるよどみをつくり、電
磁撹拌流による洗浄効果を阻害する。また、注湯ノズル
の吐出口の直上位置では渦が発生し易く、この渦により
鋳造用潤滑剤の溶鋼への巻込み欠陥が生じる問題があっ
た。
【０００３】そこで、このような電磁撹拌技術の問題点
を解消するため、注湯ノズルとして図６に示すような矩
形断面形状のものを用いた連続鋳造方法が提案された
（特願平０６−０５０８７２）。このノズルを用いた場
合、吐出流は下方に向うこととなり電磁力による撹拌流
と殆ど干渉することはなく、溶鋼流のよどみ部は解消さ
れる。またノズル周りの渦も発生せず、潤滑剤の巻込み
も減少する。
を解消するため、注湯ノズルとして図６に示すような矩
形断面形状のものを用いた連続鋳造方法が提案された
（特願平０６−０５０８７２）。このノズルを用いた場
合、吐出流は下方に向うこととなり電磁力による撹拌流
と殆ど干渉することはなく、溶鋼流のよどみ部は解消さ
れる。またノズル周りの渦も発生せず、潤滑剤の巻込み
も減少する。
【０００４】しかしながら、このように溶鋼吐出断面積
を広くした注湯ノズルは、一様な溶鋼流が望ましいにも
拘らず局所的な流れすなわち偏流が発生し易く均一な流
れを実現することは難しい。そこで、溶鋼流の減速と湯
面の乱れを抑制することを目的にノズル内に溶鋼の流れ
に対して抵抗となるリブを設ける提案がなされている
（特開昭６０−１３０４５６）。これは断面が円形状の
リブをノズル内に複数個配することにより抵抗体を形成
し、溶鋼流の減速を図ろうとするものである。
を広くした注湯ノズルは、一様な溶鋼流が望ましいにも
拘らず局所的な流れすなわち偏流が発生し易く均一な流
れを実現することは難しい。そこで、溶鋼流の減速と湯
面の乱れを抑制することを目的にノズル内に溶鋼の流れ
に対して抵抗となるリブを設ける提案がなされている
（特開昭６０−１３０４５６）。これは断面が円形状の
リブをノズル内に複数個配することにより抵抗体を形成
し、溶鋼流の減速を図ろうとするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】リブを複数配する特開
昭６０−１３０４５６の試みは、確かに溶鋼流の減速に
は有効であることが確認されていたが、複数配したリブ
間に溶融金属中に存在する酸化物が付着し易くノズル詰
まりが発生し易い。また、このようなリブの配置はノズ
ル内における溶鋼流の流路を限定する作用はなく、非定
常な流れとなり偏流の発生を完全に抑えることはできな
かった。その上、複数のリブをノズル内に加工すること
はノズル製作が複雑となり、ノズル製作のコスト高とな
っていた。
昭６０−１３０４５６の試みは、確かに溶鋼流の減速に
は有効であることが確認されていたが、複数配したリブ
間に溶融金属中に存在する酸化物が付着し易くノズル詰
まりが発生し易い。また、このようなリブの配置はノズ
ル内における溶鋼流の流路を限定する作用はなく、非定
常な流れとなり偏流の発生を完全に抑えることはできな
かった。その上、複数のリブをノズル内に加工すること
はノズル製作が複雑となり、ノズル製作のコスト高とな
っていた。
【０００６】本発明はこのような従来技術の問題点を解
消するためになされたものであり、ノズル内における溶
鋼流の流れに定常性を与え鋳型内への均一な吐出流の供
給と偏流の発生を抑制することを目的とする。
消するためになされたものであり、ノズル内における溶
鋼流の流れに定常性を与え鋳型内への均一な吐出流の供
給と偏流の発生を抑制することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の要旨とするところは、 （１）連続鋳造鋳型と該鋳型に溶融金属を供給するタン
ディッシュとの間に取り付けた浸漬ノズルにおいて、鉛
直下向きの溶融金属の吐出口を有し、かつ、該吐出口断
面の長辺部と短辺部の比が３以上２０以下の矩形形状で
あって、該浸漬ノズルの内部長辺中心線上に、上部が下
方へ向かって拡がる形状を成すリブを有し、さらに該リ
ブの整流作用の機能として、上方に向かう流れはリブ上
方で定常的な流動パターンをなし、下方に向かう流れは
吐出流となる流動パターンを形成させる様に、該リブの
高さを湯に浸かる位置に設定されたことを特徴とする溶
融金属注湯用浸漬ノズル。
に本発明の要旨とするところは、 （１）連続鋳造鋳型と該鋳型に溶融金属を供給するタン
ディッシュとの間に取り付けた浸漬ノズルにおいて、鉛
直下向きの溶融金属の吐出口を有し、かつ、該吐出口断
面の長辺部と短辺部の比が３以上２０以下の矩形形状で
あって、該浸漬ノズルの内部長辺中心線上に、上部が下
方へ向かって拡がる形状を成すリブを有し、さらに該リ
ブの整流作用の機能として、上方に向かう流れはリブ上
方で定常的な流動パターンをなし、下方に向かう流れは
吐出流となる流動パターンを形成させる様に、該リブの
高さを湯に浸かる位置に設定されたことを特徴とする溶
融金属注湯用浸漬ノズル。
【０００８】（２）溶融金属を注湯する矩形断面形状の
鋳型幅方向に平行に設置された電磁コイルにより移動磁
界を鋳型内の溶融金属に印加し、鋳型内金属湯面に対し
て水平方向に旋回撹拌させて鋳造を行う溶融金属の連続
鋳造方法において、前記(１)記載の浸漬ノズルを用いる
ことを特徴とする、溶融金属の連続鋳造方法。
鋳型幅方向に平行に設置された電磁コイルにより移動磁
界を鋳型内の溶融金属に印加し、鋳型内金属湯面に対し
て水平方向に旋回撹拌させて鋳造を行う溶融金属の連続
鋳造方法において、前記(１)記載の浸漬ノズルを用いる
ことを特徴とする、溶融金属の連続鋳造方法。
【０００９】
【作用】以下本発明の詳細を図面に基づき説明する。溶
鋼吐出断面が広くその形状が矩形であるノズル２に溶鋼
を注入した場合、ノズル内で溶鋼は図４のような流動状
態を示し周期的に偏流が発生する。そして、吐出流はこ
の図４に示すように幅方向で不均一となり鋳型内の湯面
は大きく乱れる。
鋼吐出断面が広くその形状が矩形であるノズル２に溶鋼
を注入した場合、ノズル内で溶鋼は図４のような流動状
態を示し周期的に偏流が発生する。そして、吐出流はこ
の図４に示すように幅方向で不均一となり鋳型内の湯面
は大きく乱れる。
【００１０】図５はノズル内にリブを設けた場合の溶鋼
流の流動状態を示したものである。ここでリブとは、溶
鋼注入流に対し抵抗体となるものであり、また、ノズル
内における溶鋼の流路を限定しノズル内の流動状態に定
常性を持たせる働きをする。ノズル２内に流入した注入
流５はリブ３に衝突し流れが左右に分配され、分配され
た流れはさらにノズル側壁に衝突しノズル上方へ向かう
流れとノズル下方に向かう流れに分かれる。
流の流動状態を示したものである。ここでリブとは、溶
鋼注入流に対し抵抗体となるものであり、また、ノズル
内における溶鋼の流路を限定しノズル内の流動状態に定
常性を持たせる働きをする。ノズル２内に流入した注入
流５はリブ３に衝突し流れが左右に分配され、分配され
た流れはさらにノズル側壁に衝突しノズル上方へ向かう
流れとノズル下方に向かう流れに分かれる。
【００１１】上方に向かう流れはリブ上方で図５に示す
ような定常的な流動パターンをなし、下方に向かう流れ
は吐出流となりノズル口から鋳型内に排出される。リブ
を設けノズル内にこのような流動パターンを形成させる
ことで偏流の発生を抑制し、均一な流れを実現できる。
ような定常的な流動パターンをなし、下方に向かう流れ
は吐出流となりノズル口から鋳型内に排出される。リブ
を設けノズル内にこのような流動パターンを形成させる
ことで偏流の発生を抑制し、均一な流れを実現できる。
【００１２】図３はリブ形状を示しており、リブ３の上
部は下方に向かって拡がる形状を成している。溶鋼注入
流はリブに衝突し左右にその流れが分岐されるが、リブ
上部に傾斜部があることで分岐が円滑に行われ、注入流
による衝突をかなり緩和する事ができリブの溶損を最小
限に抑えることができる。リブの形状は図３に示すよう
に非常に単純なものであるから成形性も良く、また、ノ
ズル内に一つ設置すれば良いため、酸化物の付着による
ノズル詰まりも発生しにくい。
部は下方に向かって拡がる形状を成している。溶鋼注入
流はリブに衝突し左右にその流れが分岐されるが、リブ
上部に傾斜部があることで分岐が円滑に行われ、注入流
による衝突をかなり緩和する事ができリブの溶損を最小
限に抑えることができる。リブの形状は図３に示すよう
に非常に単純なものであるから成形性も良く、また、ノ
ズル内に一つ設置すれば良いため、酸化物の付着による
ノズル詰まりも発生しにくい。
【００１３】リブ幅の下限はノズル幅の１／４であり、
これ以下では左右に分配される流れが不安定になり偏流
が発生し易くなる。またリブ幅の上限はノズル幅の１／
２であり、これ以上ではリブとノズル間の空間が狭くな
るために流速が大きくなり均一流の生成が困難になる。
これ以下では左右に分配される流れが不安定になり偏流
が発生し易くなる。またリブ幅の上限はノズル幅の１／
２であり、これ以上ではリブとノズル間の空間が狭くな
るために流速が大きくなり均一流の生成が困難になる。
【００１４】一方、リブ上端傾斜部の角度は下限が１５
度、上限が６０度でありこの範囲を超える場合、左右に
分配される流れが不安定になり易く、偏流が発生し易
い。リブはノズルの幅中心線上の所定位置に設置される
が、この時、高さ位置の上限は鋳型内湯面高さで決ま
る。これはリブの整流作用の機能上、リブが湯に浸かっ
ている必要があるからである。
度、上限が６０度でありこの範囲を超える場合、左右に
分配される流れが不安定になり易く、偏流が発生し易
い。リブはノズルの幅中心線上の所定位置に設置される
が、この時、高さ位置の上限は鋳型内湯面高さで決ま
る。これはリブの整流作用の機能上、リブが湯に浸かっ
ている必要があるからである。
【００１５】さらに、本発明の浸漬ノズルを使用し鋳型
内の溶鋼に電磁力による水平旋回撹拌を付与すること
で、電磁力による撹拌能力を最大限に引き出すことが可
能となる。
内の溶鋼に電磁力による水平旋回撹拌を付与すること
で、電磁力による撹拌能力を最大限に引き出すことが可
能となる。
【００１６】
（実施例１）図１に示す形状の注湯ノズル(長さ３３０m
m、吐出口断面積１２５mm×１５mm)を製作し、その内部
に図３に示すリブを配置した。ノズルに水を流しノズル
口におけるノズル幅方向の速度分布を測定したところ、
図７に示す結果が得られ、比較例として測定したリブが
無いものと比べ、偏流の抑制と均一流の生成に大きな効
果があることが認められた。
m、吐出口断面積１２５mm×１５mm)を製作し、その内部
に図３に示すリブを配置した。ノズルに水を流しノズル
口におけるノズル幅方向の速度分布を測定したところ、
図７に示す結果が得られ、比較例として測定したリブが
無いものと比べ、偏流の抑制と均一流の生成に大きな効
果があることが認められた。
【００１７】（実施例２）幅１３８０mm、厚み２５０mm
の断面を有する湾曲型スラブ連鋳機（半径１０．５ｍ）
において、図１と同形状の注湯ノズル（長さ６５０mm、
吐出口断面積２５０mm×３０mm）を用い、鋳造速度１．
２ｍ/minで鋳造を実施した。鋳型短辺近傍における湯面
高さの左右での変動を図８に示すように鋳型短辺より１
００mmの位置に置いた２組の渦流センサーを用いて調査
した。その結果、鋳型幅方向両端における湯面高さの差
ΔＨは表１のようになった。表には比較としてリブがな
い場合を併せて示した。表から本発明方法では湯面変動
が非常に小さくなり偏流の抑制に大きな効果があること
が分かった。
の断面を有する湾曲型スラブ連鋳機（半径１０．５ｍ）
において、図１と同形状の注湯ノズル（長さ６５０mm、
吐出口断面積２５０mm×３０mm）を用い、鋳造速度１．
２ｍ/minで鋳造を実施した。鋳型短辺近傍における湯面
高さの左右での変動を図８に示すように鋳型短辺より１
００mmの位置に置いた２組の渦流センサーを用いて調査
した。その結果、鋳型幅方向両端における湯面高さの差
ΔＨは表１のようになった。表には比較としてリブがな
い場合を併せて示した。表から本発明方法では湯面変動
が非常に小さくなり偏流の抑制に大きな効果があること
が分かった。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【発明の効果】以上のごとく本発明の溶融金属注湯浸漬
用ノズルを用いれば、鋳型内に均一な流速の溶鋼を供給
することが可能となるため、鋳型内湯面の乱れを抑え電
磁力による電磁撹拌を最大限に引き出すことができ、欠
陥のない品質の良好な鋳片を得ることができる。
用ノズルを用いれば、鋳型内に均一な流速の溶鋼を供給
することが可能となるため、鋳型内湯面の乱れを抑え電
磁力による電磁撹拌を最大限に引き出すことができ、欠
陥のない品質の良好な鋳片を得ることができる。
【図１】は本発明の方法を実施するための浸漬ノズルと
リブ位置の具体例を示す正面図。
リブ位置の具体例を示す正面図。
【図２】は本発明の方法を実施するための浸漬ノズルと
リブ位置の具体例を示す側面図。
リブ位置の具体例を示す側面図。
【図３】は本発明の方法を実施するためのリブ形状の具
体例を示す正面図。
体例を示す正面図。
【図４】はリブが無い場合のノズル内の流動状態の説明
図。
図。
【図５】はリブが有る場合のノズル内の流動状態の説明
図。
図。
【図６】は従来の電磁撹拌の概要を説明するための図。
【図７】は本発明の実施例におけるノズル幅方向での流
速分布を示す図。
速分布を示す図。
【図８】は本発明の実施例における湯面高さの測定方法
を説明するための図。
を説明するための図。
１ 注入口、 ２ 注湯ノズル、 ３ リブ、 ４ 吐
出口、 ５ 注入流、６ 吐出流、 ７ 電磁コイル、
８ 鋳型、 ９ 旋回撹拌流、 １０ 移動磁界、
１１ 溶鋼、 １２ 湯面、 １３ 渦流センサー。
出口、 ５ 注入流、６ 吐出流、 ７ 電磁コイル、
８ 鋳型、 ９ 旋回撹拌流、 １０ 移動磁界、
１１ 溶鋼、 １２ 湯面、 １３ 渦流センサー。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 浜井 和男
千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株
式会社技術開発本部内
(56)参考文献 特開 昭58−361（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−9098（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−130456（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−256410（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−190511（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−289545（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−197252（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B22D 11/10 330
B22D 11/04 311
B22D 11/115
Claims (2)
- 【請求項１】 連続鋳造鋳型と該鋳型に溶融金属を供給
するタンディッシュとの間に取り付けた浸漬ノズルにお
いて、鉛直下向きの溶融金属の吐出口を有し、かつ、該
吐出口断面の長辺部と短辺部の比が３以上２０以下の矩
形形状であって、該浸漬ノズルの内部長辺中心線上に、
上部が下方へ向かって拡がる形状を成すリブを有し、さ
らに該リブの整流作用の機能として、上方に向かう流れ
はリブ上方で定常的な流動パターンをなし、下方に向か
う流れは吐出流となる流動パターンを形成させる様に、
該リブの高さを湯に浸かる位置に設定されたことを特徴
とする溶融金属注湯用浸漬ノズル。 - 【請求項２】溶融金属を注湯する矩形断面形状の鋳型幅
方向に平行に設置された電磁コイルにより移動磁界を鋳
型内の溶融金属に印加し、鋳型内金属湯面に対して水平
方向に旋回撹拌させて鋳造を行う溶融金属の連続鋳造方
法において、請求項１記載の浸漬ノズルを用いることを
特徴とする、溶融金属の連続鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07020995A JP3408884B2 (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | 溶融金属注湯用浸漬ノズル及び連続鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07020995A JP3408884B2 (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | 溶融金属注湯用浸漬ノズル及び連続鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08267200A JPH08267200A (ja) | 1996-10-15 |
| JP3408884B2 true JP3408884B2 (ja) | 2003-05-19 |
Family
ID=13424911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07020995A Expired - Fee Related JP3408884B2 (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | 溶融金属注湯用浸漬ノズル及び連続鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3408884B2 (ja) |
-
1995
- 1995-03-28 JP JP07020995A patent/JP3408884B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08267200A (ja) | 1996-10-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030204 |
|
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