JP3506833B2 - タンディッシュ羽口の補修方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼の連続鋳造操業
に用いる熱間回転タンディッシュにおける羽口の補修方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鋼の連続鋳造操業に用いる浸漬ノズル
は、タンディッシュからモールドへ溶鋼を供給するため
のものであり、タンディッシュの底部に開口させた羽口
に装着される。

【０００３】タンディッシュの羽口と浸漬ノズルとの間
には、溶鋼が侵入して湯漏れ等の事故を起こさないよう
目地材が充填されている。この目地材は、通常、水練り
したモルタルによって構成されており、このモルタルを
コテで浸漬ノズルのうち羽口との接合面に塗り付け、次
いで、この浸漬ノズルを羽口に装着してからタンディッ
シュ及び浸漬ノズルを所定温度まで予熱することによ
り、乾燥した目地を形成している。この目地によって、
タンディッシュと浸漬ノズルとが接合されると共に、両
者間の隙間がシールされる。

【０００４】連続鋳造プロセスのうちタンディッシュ〜
浸漬ノズル〜モールド間は、溶鋼が固化して鋼材となる
最終工程であるため、溶鋼の汚染防止が重要である。こ
のため、タンディッシュと浸漬ノズルとは一体として使
用され、通常、同一鋼種が続く５〜１０チャージの鋳造
を行った後、鋼種の変更と共に廃棄されていた。

【０００５】しかしながら、鋼種変更のたびにタンディ
ッシュ及び浸漬ノズルを廃棄・交換することはコスト面
で好ましくない。そこで、タンディッシュのライニング
材を改良したり、タンディッシュ内の残湯やスラグ除去
方法を改善するなど、タンディッシュの寿命を向上する
ことが図られている。

【０００６】しかし、タンディッシュの寿命は相当に向
上させ得るのに対して、浸漬ノズルの寿命には限界があ
り、５〜１０チャージしか使用できない。従って、浸漬
ノズルのみを交換できるようにする必要がある。この交
換は、省エネルギ、操業ロス抑制等の点から熱間で行う
ことが必要である。

【０００７】このような熱間での浸漬ノズルの交換を可
能にするため、本願発明者らは特開平５−１５５６６６
号や特願平４−２１０２８４号において、次のような目
地用成形体を提案した。

【０００８】すなわちこの目地用成形体は、タンディッ
シュにおける羽口の内周面と浸漬ノズルの外周面との間
にきっちり嵌まり込む薄肉状に形成されており、その組
成を、耐火材料と、熱可塑性合成樹脂やピッチのような
熱可塑性の結合材とで構成したもので、この目地用成形
体を浸漬ノズルに装着した状態で羽口に嵌め込んで、目
地用成形体を浸漬ノズルの保有熱によって軟化したのち
焼き付けることにより、羽口と浸漬ノズルとの間の隙間
を塞ぐと共に両者を接合することを特徴とするものであ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この目地用成形体を使
用して浸漬ノズルを交換することにより、熱間回転タン
ディッシュの５００チャージ以上の連続操業が可能とな
った。

【００１０】ところで、熱間回転タンディッシュにおい
ては、寿命のきた浸漬ノズルを引き抜いたあと、タンデ
ィッシュの底面に残存していた少量の地金やスラグが羽
口内に流れ落ちたり、目地用成形体が完全に剥離せずに
その一部が羽口の内周面に付着したまま残存したりする
場合があり、このため、羽口内周面清掃機等を使用して
羽口内周面の地金や目地用成形体を剥がし取るようにし
ているが、その際に、羽口耐火物も損傷を受ける。すな
わち、羽口の内周面が損傷を受ける。

【００１１】この羽口の損傷は、浸漬ノズルを交換する
ごとに徐々に拡大して行くため、これを放置すると、目
地用成形体を使用しても羽口と浸漬ノズルとの間の隙間
を塞ぎ切れず、羽口と浸漬ノズルとの間の隙間から湯漏
れ事故を起こす恐れが高くなる。

【００１２】このため、タンディッシュのチャージ数が
２００を越えたくらいから羽口耐火物の修復を行う必要
が生じるが、熱間回転タンディッシュではタンディッシ
ュを冷却して常温で補修することはできないため、高温
の羽口に直接に補修材を塗り付けねばならない。

【００１３】この補修方法としては、タンディッシュの
下方からモルタルやパッチング材等をコテ塗り等の方法
で塗り付けたり、吹き付けによって補修したりすること
が考えられるが、羽口の温度は通常１０００〜１４００
℃の高温であるため、常温の補修材は羽口に付着しにく
いばかりか、安全上も問題がある。

【００１４】また、コテ塗り法にしろ吹き付け法にし
ろ、均一な厚さに塗り付けて羽口を元の寸法に戻すこと
が困難である点も問題であった。特に、コテ塗り法では
この困難が倍加する。補修面の精度が悪いと、目地用成
形体を装着した浸漬ノズルを羽口に挿入するときに途中
でつかえて挿入できなくなる等のトラブルを生じる。

【００１５】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み
成されたもので、熱間回転タンディッシュの羽口の補修
を容易・正確且つ安全に行える方法を提供することを目
的とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、浸漬ノズルを
挿入するためにタンディッシュの底部に形成した羽口を
熱間で補修する方法として、外周面が使用前の羽口の内
周面にほぼ合致するように形成された治具の外周面に練
り土状の補修材を付着させたのち、この治具を羽口内に
挿入してから引き抜くことにより、羽口の損傷箇所に補
修材を焼き付けにて付着させ、次いで、前記羽口に嵌合
する形状の熱可塑性目地成形体を予熱された浸漬ノズル
に装着してこれを羽口に挿入することにより、前記目地
成形体を軟化させたのち焼き付ける点に特徴を有する。

【００１７】また本発明は、請求項２に記載したよう
に、外周面は使用前の羽口の内周面にほぼ合致するよう
に形成され内周面は浸漬ノズルが嵌合する形状に形成さ
れた熱可塑性目地成形体の外周面に補修材を付着し、こ
の目地成形体を予熱された浸漬ノズルに装着して前記羽
口に挿入することにより、前記目地成形体を軟化させた
のち焼き付けると共に補修材を焼き付ける方法も含む。

【００１８】

【発明の実施形態】請求項１の方法では、外周が使用前
の羽口の内周面にほぼ合致する形状に形成された治具を
使用し、この治具の外周面に練り土状の補修材を付着さ
せて、羽口に挿入してから引き抜くことによって補修す
る。補修材の付着量は羽口の内周面の損傷程度によって
異なるが、概ね、損傷範囲と同様の幅及び長さにすると
共に、損傷範囲の深さの１．５倍程度の厚みにするのが
適当である。

【００１９】使用される補修材は耐火モルタル、キャス
タブル耐火物、プラスチック耐火物、吹付耐火物、パッ
チング材、コーティング材等のいわゆる不定形耐火物で
あればよく、特に材質を限定するものではない。従っ
て、耐火材料の骨材としては、アルミナ、マグネシア、
シリカ、ジルコニア、ジルコン、チタニア、ボーキサイ
ト、ばん頁岩、ロウ石等の種々のものを使用できる。リ
ン状黒鉛、土状黒鉛、コークス等の炭素系材料を併用し
ても良い。２種以上の耐火材料を混合して使用すること
もできる。

【００２０】一般的には、耐火材料は接合されるノズル
耐火物及び羽口耐火物の組成と同等のものが好ましい。
骨材の粒度としては、充填時に狭い目地間に入り込むた
めには細かい方が好ましく、１ｍｍ以下程度の微粒子を
主体とするのが適当である。また、結合材としては水ガ
ラス（珪酸ソーダ）、燐酸ソーダ、燐酸アルミナ等の無
機バインダーや、フェノールレジン等の有機バインダー
等が骨材と組み合わせて使われる。

【００２１】骨材及びバインダーに適量の水を加えて練
り合わせることによって練り土状の補修材を作り、これ
を治具の外周面に所要量を付着させたのち、治具を羽口
に挿入する。すると、羽口の損傷面に補修材が充填され
ると共に、羽口は通常１０００〜１４００℃であるた
め、補修材は羽口に焼き付けられる。

【００２２】治具を羽口から抜き取ると、羽口の損傷箇
所は補修材で埋められると共に、羽口は使用前と同等の
内周面形状に修復されている。そして、予熱した浸漬ノ
ズルに目地用成形体を装着して、これを羽口に挿入する
と、目地用成形体が軟化してから焼き付けられるため、
羽口と浸漬ノズルとの間の隙間は確実に塞がれる。

【００２３】従って、タンディッシュの寿命が尽きるま
で、湯漏れ事故を生じることなく繰り返し浸漬ノズルを
交換して操業を続行することができる。浸漬ノズルは羽
口に装着してから予熱してもよい。

【００２４】請求項２の方法は治具を使用せず、外周面
に補修材を付着した目地用成形体を浸漬ノズルに被せ
て、これを羽口に挿入するだけのシンプルなものであ
る。浸漬ノズルは目地用成形体を軟化させ得る程度に予
熱しておく。

【００２５】特開平５−１５５６６６号や特願平４−２
１０２８４号でもって提案した目地用成形体を使用した
場合は、浸漬ノズルの保有熱で軟化し可塑性を示す特性
があるため、羽口と浸漬ノズルとの間の正規の目地の隙
間に充填される。それと同時に、羽口の損傷部分は補修
材で埋められて、補修材が羽口に焼き付けられて補修も
同時に完了する。

【００２６】補修材の具体的な素材は、請求項１の実施
形態で説明したのと同様である。

【００２７】

【実施例】次に、本発明の実施例について、図面を参照
しつつ説明する。

【００２８】〔実施例１〕 図１及び図２は本実施例を示す図であり、符号１はタン
ディッシュを、符号２はタンディッシュ１における羽口
耐火物の一例としての羽口煉瓦を、符号３は羽口を示
す。羽口３は下広がりのテーパ状に形成されている。

【００２９】符号４は把手付きの治具を示し、この治具
４の外周面は、製造して使用する前の羽口煉瓦２の羽口
３にほぼぴったり嵌まる形状に形成されている。符号５
は補修材を示す。

【００３０】熱間回転のタンディッシュ１を２３０回連
続使用して浸漬ノズルを取り外してから地金等を除去し
たところ、図１のように、羽口３の内周面に幅１００ｍ
ｍ、最大深さ１０ｍｍ程度の損傷６が帯状に形成されて
いた。

【００３１】補修材５は、骨材として粒径０．５ｍｍ以
下のアルミナ粉を使用し、骨材１００％にバイダーとし
て珪酸ソーダ８％及び水２０％を添加し、これらを万能
ミキサーで攪拌することによって製造した。この補修材
５を、図１のように治具４の外周面に、幅１００ｍｍ、
厚さ１５ｍｍで全周にわたって付着させたのち、図１に
矢印で示すように、治具４を、１０００℃程度の羽口３
にきっちり挿入してから引き抜いた。

【００３２】すると、羽口４の損傷６に補修材５が充填
されると共に焼き付けられて、羽口４の内周面は損傷前
と同様の内周面形状になった。

【００３３】次に、図２に示すように、予熱した浸漬ノ
ズル７に、目地用成形体８を装着し、これを羽口３に挿
入した。すると、図３に示すように、目地用成形体７が
浸漬ノズル７の熱と羽口煉瓦２の熱とによって軟化した
のち焼き付けられることにより、羽口３と浸漬ノズル７
との間の隙間がきっちり塞がれと共に、羽口煉瓦２に対
して浸漬ノズル７が接合される。

【００３４】上記の方法を約４０チャージ或いは補修材
６が羽口内周面清掃時に剥落するごとに繰り返して浸漬
ノズル７を交換することにより、湯漏れ等の事故もなく
５００回のタンディッシュ１の耐用を得た。 〔実施例２〕 熱間回転のタンディッシュ１を２３５回連続使用してか
ら浸漬ノズルを抜いて羽口３から地金等を除去したとこ
ろ、図４に示すように、羽口３の内周面に１００ｍｍ幅
で最大深さ１０ｍｍ程度の損傷６が全周にわたって形成
されていた。

【００３５】この実施例の補修材５は、骨材として粒径
０．５ｍｍ以下のマグネシア粉５０％とアルミナ粉５０
％を使用し、これにバインダーとして液状フェノールレ
ジンを２５％添加して、これらを万能ミキサーで攪拌す
ることによって精製した。

【００３６】この補修材５を、図４に示すように、目地
用成形体８の外周に１００ｍｍ幅×１５ｍｍ厚みに付着
させたのち、これを１０００℃に予熱した浸漬ノズル７
に被せ、その状態で１０００℃の羽口３に挿入して嵌め
込んだ。すると、補修材５が損傷６に充填されると共に
羽口３に対して焼き付けられることによって、損傷６が
修復される。これと同時に、目地用成形体８が軟化した
のち焼き付けられることによって、羽口４と浸漬ノズル
７との間の隙間がシールされると共に、浸漬ノズル７が
羽口煉瓦２に対して接合されて、図３と同様の状態にな
った。

【００３７】この方法を約５０チャージ或いは補修材６
が羽口内周面清掃時に剥落するごとに繰り返して浸漬ノ
ズル７を交換することにより、湯漏れ等の事故もなく５
００チャージのタンディッシュ１の耐用を得た。

【００３８】この実施例２の場合、補修に要する時間は
浸漬ノズル７の交換時間内に含まれるため、実質的には
時間増とはならない。

【００３９】

【発明の奏する効果】本発明によると、請求項１及び請
求項２の何れにおいても、作業員がコテで直接に塗る従
来法に比べて、使用前の羽口と同様の状態に精密な形状
・寸法に補修することを、短時間で容易且つ確実にでき
る。また、作業員は高温の羽口に接近して作業する必要
がないから、作業の安全性も格段に向上できる。

【００４０】請求項２によると、浸漬ノズルを交換して
嵌め換えるのと同時に羽口の損傷箇所が補修されるか
ら、作業能率をより向上できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の工程の前半部を示す図であ
る。

【図２】本発明の実施例１の工程の後半部を示す図であ
る。

【図３】浸漬ノズルを交換し終えた状態の図である。

【図４】本発明の実施例２の手順を示す図である。

【符号の説明】

１ タンディッシュ ２ 羽口煉瓦 ３ 羽口 ４ 治具 ５ 補修材 ６ 損傷箇所 ７ 浸漬ノズル ８ 目地用成形体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 洋一 兵庫県高砂市荒井町新浜１丁目３番１号 ハリマセラミック株式会社内 (72)発明者 西川 正美 兵庫県高砂市荒井町新浜１丁目３番１号 ハリマセラミック株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−56538（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−155666（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−172182（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−213993（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−214292（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−285472（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−13790（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 11/10 310 B22D 11/10 330 B22D 41/02 B22D 41/56

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】浸漬ノズルを挿入するためにタンディッシ
   ュの底部に開口させた羽口を熱間で補修する方法であっ
   て、 外周面が使用前の羽口の内周面にほぼ合致するように形
   成された治具の外周面に練り土状の補修材を付着させた
   のち、この治具を羽口内に挿入してから引き抜くことに
   より、羽口の損傷箇所に補修材を焼き付けにて付着さ
   せ、次いで、前記羽口に嵌合する形状の熱可塑性目地成
   形体を予熱された浸漬ノズルに装着してこれを羽口に挿
   入することにより、前記目地成形体を軟化させたのち焼
   き付けることを特徴とするタンディッシュ羽口の補修方
   法。
2. 【請求項２】浸漬ノズルを挿入するためにタンディッシ
   ュの底部に開口した羽口を熱間で補修する方法であっ
   て、外周面は使用前の羽口の内周面にほぼ合致するように形
   成され 内周面は浸漬ノズルが嵌合する形状に形成された
   熱可塑性目地成形体の外周面に補修材を付着し、この目
   地成形体を予熱された浸漬ノズルに装着して前記羽口に
   挿入することにより、前記目地成形体を軟化させたのち
   焼き付けると共に補修材を焼き付けることを特徴とする
   タンディッシュ羽口の補修方法。