JP3595427B2

JP3595427B2 - Sealing method for sliding nozzle for molten steel casting

Info

Publication number: JP3595427B2
Application number: JP5841397A
Authority: JP
Inventors: 孝幸兼安
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1997-02-25
Filing date: 1997-02-25
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2017-02-25
Also published as: JPH10235457A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタンディッシュ、取鍋等の溶鋼容器の底部に配置され溶鋼の流量制御を行うスライディングノズルを用いた鋳造に際して、該スライディングノズルの流出孔周辺から溶鋼中へのガスリークによるガス巻き込みを防止して、欠陥の少ない鋳片を製造することのできる溶鋼鋳造用スライディングノズルのシール方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スライディングノズルを用いた溶鋼の鋳造中においては、スライディングノズルの流出孔で形成される溶鋼流路が、摺動プレートの摺動動作によって狭められるために、このように形成される絞り部近傍における溶鋼の圧力がスライディングノズル周辺の大気圧に対して負圧となる。
このため、スライディングノズル及びその周辺の耐火物の目地を通して雰囲気ガスが溶鋼中に巻き込まれ、溶鋼中に気泡となって侵入して、溶鋼を酸化させたり、溶鋼が凝固する際にピンホール等の欠陥を生じさせる等の要因となっている。
そして、このような雰囲気ガスのリークを防止するための方法として、例えば特開平４−２２５４５号公報には、図８に示すようにスライディングノズル４９の下固定プレート５０と浸漬ノズル５１との接合部の周辺に金属酸化物からなる粉状の溶融塩をシール材５２として設けるスライディングノズルのシール装置が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開平４−２２５４５号公報のシール装置を用いる方法では以下の（１）〜（４）に示すような問題点があった。
（１）下固定プレート５０と浸漬ノズル５１間の接合面５４がガスシールされるものの、最もガスリーク量の大きくなるスライディングノズル４９の摺動プレート５３と下固定プレート５０間におけるガスリークを防止できない。
（２）シール材５２が鋳造中に溶融して溶鋼５５中に流出するためシール材５２によるガスシール状態を安定的に維持することが困難である。また、一部溶融液化したシール材５２が接合面５４の底部に流下すると、その上部の粉状の金属酸化物が溶融しないまま残って空洞となり、粉状の金属酸化物の接合面５４への供給が阻害されるので、接合面５４のガスシールが不完全になる。
（３）シール材５２が溶鋼５５中に流入し易いために、溶鋼５５に取り込まれて介在物を発生させたり、凝固する鋳片の品質を損なう要因となる。
（４）鋳造の終了時には溶融したシール材５２が浸漬ノズル５１及び下固定プレート５０の接合部の周辺に固着しているので、浸漬ノズル５１とスライディングノズル４９を完全なシール状態に戻して再使用するためには、接合部の周辺の除去作業が必要になる。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、鋳造中のガスリークを抑制して、欠陥の少ない鋳片を効率的に製造することのできる溶鋼鋳造用スライディングノズルのシール方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う請求項１記載の溶鋼鋳造用スライディングノズルのシール方法は、溶鋼の流出孔がそれぞれ形成された上固定プレート、摺動プレート及び下固定プレートの３枚のプレート状耐火物から構成されたスライディングノズルを溶鋼容器の底部に配置して、該摺動プレートの摺動操作により前記溶鋼の流出量を制御する溶鋼鋳造用スライディングノズルのシール方法において、前記下固定プレートの摺動面に前記流出孔を囲む溝状のガスシール部を設け、該ガスシール部に前記スライディングノズルの使用温度において溶融し、該使用温度における粘性が１０ ³ ポアズ〜１０ ¹¹ ポアズであるシール材を充填している。
使用温度におけるシール材の粘性が１０³ ポアズより低くなると、シール材がスライディングノズルの摺動動作に伴って、容易に流出し易くなり、ガスシール効果を安定して維持することが困難になる。
また、シール材の粘性が１０¹¹ポアズより高くなると、シール材と接触する下固定プレート又は摺動プレートの面とのシールが不確実となり、リークガス量が増えるので好ましくない。
【０００５】
請求項２記載の溶鋼鋳造用スライディングノズルのシール方法は、請求項１記載の溶鋼鋳造用スライディングノズルのシール方法において、前記ガスシール部には前記下固定プレートの側面に向かって形成された前記シール材の供給流路が配置され、該供給流路を介して前記ガスシール部に前記シール材を充填、補給する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに図１は本発明の一実施の形態に係る溶鋼鋳造用スライディングノズルのシール方法を適用する連続鋳造設備の一部省略説明図、図２はシール材の温度と粘性との関係を示す図、図３はシール材の粘性とリークガス量との関係を示す図、図４はシール材の緩和時間を測定する方法の説明図、図５はスライディングノズルにおける摺動面の温度分布を示す模式図、図６（ａ）、（ｂ）はスライディングノズルの説明図、図７（ａ）、（ｂ）は同変容例である。
【０００７】
まず、本発明の一実施の形態に係る溶鋼鋳造用スライディングノズルのシール方法を適用する連続鋳造設備１０について説明する。
図１に示すように、連続鋳造設備１０は溶鋼１１を保持する溶鋼容器の一例であるタンディッシュ１２と、タンディッシュ１２の底部にノズル受けれんが１３を介して設けられた上ノズル１４と、上ノズル１４の下部に接続されるスライディングノズル１５と、スライディングノズル１５に続いて配置される下ノズル１６と、下ノズル１６に続く浸漬ノズル１７と、浸漬ノズル１７の吐出孔１８より吐出する溶鋼１１の注入される連続鋳造鋳型１９とを有して構成されている。
タンディッシュ１２は、アルミナシリカ質等の耐火物によって内張りされ、その表面をマグネシアコーティング材によって被覆された容器であり、その保持する溶鋼１１の成分、温度を均一化させる。
下ノズル１６の下部接合部に配置される浸漬ノズル１７は、アルミナカーボン質等を主体とする略管状の耐火物であり、下部に設けられた吐出孔１８から溶鋼１１を連続鋳造鋳型１９に注入するようになっている。
【０００８】
スライディングノズル１５は、それぞれ溶鋼１１の流出孔２３を有する上固定プレート２０、摺動プレート２１、及び下固定プレート２２の３枚のプレート状のアルミナカーボン質等の耐火物により構成されている。
そして、上、下固定プレート２０、２２に対して摺動プレート２１の位置を図示しない駆動機構を用いて各摺動面に沿って摺動させることにより、３枚のプレート状耐火物の流出孔２３で構成される溶鋼１１の流路を閉止したり、あるいは流路の面積を拡大縮小させることにより溶鋼１１の流量が制御できる。
【０００９】
前記下固定プレート２２の長さ、幅及び厚みはそれぞれ４００ｍｍ、１８０ｍｍ、４０ｍｍであり、摺動プレート２１と接する下固定プレート２２の流出孔２３の周囲の摺動面上に溝状のガスシール部２５が形成されている。
そして、スライディングノズル１５の連続鋳造中の使用温度において、溶融し、あるいは溶融時に発泡等により膨張可能なシール材２４をガスシール部２５に予め充填して用いることにより、スライディングノズル１５の摺動面を介して溶鋼１１中へ巻き込まれるリークガス量を効果的に抑制することができる。
なお、連続鋳造中におけるガスシール部２５の使用温度は、配置されるガスシール部２５の流出孔２３からの距離、予熱及び経過時間等の鋳造条件により決定したり、又はガスシール部２５の温度を直接測定することにより決定することができる。
そして、連続鋳造中におけるガスシール部２５の使用温度は、通常の鋳造条件では５００℃〜１０００℃の範囲である。
従って、ガスシール部２５に適用するシール材２４としては、５００℃〜１０００℃の温度範囲で所定の粘性を有して、ガスシール効果の高い材料を用いることが望ましい。
ここで表１はシール材２４として使用する（１）ソーダ石灰ガラス、（２）鉛ガラスＡ、（３）鉛ガラスＢ、（４）はんだガラスの各化学組成を示すものであり、図２には温度（使用温度Ｔ）によって変化する前記シール材２４（１）（記号：◆）、（２）（記号：□）、（３）（記号：△）、（４）（記号：×）の粘性（粘性係数：単位ポアズ）の変化をそれぞれ示している。
【００１０】
【表１】

【００１１】
また、図３は、溶鋼１１とほぼ等しい粘性を有する鉛−錫合金を鋳造用の流体とする連続鋳造のシミュレーション実験を行って得られるデータであって、ガスシール部２５に配置される各シール材２４の粘性と、その時スライディングノズル１５から流体中に巻き込まれるリークガス量との関係を示す図である。
同図に示すように、シール材２４の粘性が１０¹¹ポアズを超えると急激にリークガス量が増大しているのが分かる。
従って、シール材２４の使用温度において、その粘性を所定範囲に維持することによりリークガス量を抑制して、製品に欠陥の少ない良好な条件で連続鋳造を行うことが可能である。
【００１２】
また、図４に示すような型枠２６の中に試験材料を充填して、ピストン、平板等の押圧部材２７を用いて所定の荷重による圧力、例えば４０ｋｇｆ／ｃｍ^２を付加しながら、シール材２４の一定の温度Ｔにおいて、充填深さがＬである試験材料の荷重方向の収縮率（ΔＬ／Ｌ）が所定の収縮率例えば２５％となるのに要する緩和時間（クリープ時間）を測定して、このような緩和時間とシール材２４の温度Ｔとの関係を用いてシール材２４としての適性を事前に評価することもできる。
【００１３】
次に、前記連続鋳造設備１０に適用する本発明の一実施の形態に係る溶鋼鋳造用スライディングノズルのシール方法について説明する。
まず、鋳造中におけるスライディングノズル１５の各部における温度を測定して、図５に示すような使用温度分布を求める。
なお、ここで横軸は上、下固定プレート２０、２２における流出孔２３の端からの距離であり、縦軸にその使用温度を表示している。
また、図に示す溶鋼流入域はスライディングノズル１５の溶鋼流量制御中における流出孔２３の各固定プレート２０、２２に対する摺動領域を表しており、このような溶鋼流入域の外側にシール材２４の設置可能範囲を設定することができる。
そして、下固定プレート２２の摺動面上の流出孔２３の周囲に、研削加工、ドリル加工等の方法により図６に示すように、摺動プレート２１と接する摺動面上に直径５０ｍｍの流出孔２３を囲む外直径２５０ｍｍ、内直径２３０ｍｍ、深さ約５ｍｍの円環状のガスシール部２５を形成する。
なお、下固定プレート２２の製造時における素地成形の際に、所定形状の突起を有する金型を用いて加圧成形することにより溝型のガスシール部２５を成形面に形成することもできる。
そして摺動プレート２１の開閉状態にそれぞれ対応する位置でのガスシール部２５の使用温度の範囲を前記図５を用いて求めることができる。
例えば、図６のガスシール部２５における使用温度は、図５に示すように７００〜８００℃の範囲となる。
次に、このような使用温度の範囲におけるシール材２４の粘性が所定の１０³ 〜１０¹¹ポアズとなるようなシール材２４を図２を用いて選定することができ、このような場合には表１に示す（１）〜（４）のいずれかのシール材２４を用いることが可能である。
また、このシール材２４の粘度である１０¹¹ポアズは、ガラスの場合においては、その軟化点以上の温度で得られる。
【００１４】
そして、シール材２４を下固定プレート２２の摺動面上に形成されたガスシール部２５に充填した後、上固定プレート２０、摺動プレート２１及び下固定プレート２２を順に配置して連続鋳造を行って、得られた鋳片の気泡巻き込み、非金属介在物等の品質欠陥を測定した。
この結果、浸漬ノズル及び下固定プレート間の接合面に金属酸化物等の溶融塩を配置する従来例に較べて、格段に品質欠陥の少ない鋳片が得られることが分かった。
これは、主としてスライディングノズル１５のプレート面間におけるリークガス量がガスシール部２５によって格段に抑制されると共に、シール材２４自体による溶鋼１１の汚染が回避されるためと推定される。
【００１５】
続いて、図７に示すスライディングノズル１５の変容例の一例としてのスライディングノズル１５ａを用いた溶鋼鋳造用スライディングノズルのシール方法について説明する。
なお、スライディングノズル１５ａは前記スライディングノズル１５と下固定プレート２２以外の構成の部分が同一であるので、これらの同一の部分については同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。
まず、鋳造中におけるスライディングノズル１５ａの各部における温度を測定して、図５と同様の使用温度分布を求める。
そして、下固定プレート３１の摺動面上の流出孔２３の周囲に、研削加工、ドリル加工等の方法によりガスシール部３２を形成させ、図７に示すように、摺動プレート２１と接する摺動面上に直径５０ｍｍの流出孔２３を囲む略長方形状の長辺の長さ２５０ｍｍ、短辺の長さが１３０ｍｍ、深さ約５ｍｍのガスシール部３２を形成すると共に、ガスシール部３２にシール材２４を供給するための供給流路３３を摺動面上に形成して、その端部を下固定プレート３１の側面部に設ける。
そして摺動プレート２１の開閉状態にそれぞれ対応する位置でのガスシール部３２の使用温度の範囲を図５を用いて求めて、使用温度の下で所定の粘性を有するシール材２４を選定する。
【００１６】
そして、例えば表１の（２）に示すシール材２４を下固定プレート３１の摺動面上に形成されたガスシール部３２に充填、補給した後、上固定プレート２０、摺動プレート２１及び下固定プレート３１を順に配置して連続鋳造を行うと共に、連続鋳造中には供給流路３３より、シール材２４を所定の圧力で供給することにより、ガスシール部３２における所定粘性のシール材２４が摺動プレート２１の摺動面を押圧するようにする。
これによって、リークガス量を減じることが可能になると共に、シール材２４の減耗に対して、シール効果が損なわれることなく維持される。
そして、このようにして連続鋳造を行った結果、浸漬ノズル及び下固定プレート間の接合面に金属酸化物等の溶融塩を配置する従来例に較べて、格段に品質欠陥の少ない鋳片を得ることができる。
【００１７】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこのような実施の形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、本実施の形態においては、溶鋼容器としてタンディッシュを使用する場合について述べたが、取鍋等に用いるスライディングノズルに本発明のガスシール部を有するスライディングノズルを適用することもできる。
また、スライディングノズルの使用温度下において発泡し膨張するような発泡剤を予めシール材に添加しておくこともでき、これによって、シール材のガスシール効果をさらに高めることもできる。
さらに、これらに加えて、シール材の供給流路を介してアルゴン等の不活性ガスを供給することにより、シール材を摺動面に押圧して、ガスシールを確実に行うこともできる。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１及び２記載の溶鋼鋳造用スライディングノズルのシール方法においては、下固定プレートの摺動面に流出孔を囲む溝状のガスシール部を設け、該ガスシール部にスライディングノズルの使用温度において溶融するシール材を充填しているので、溶鋼の鋳造操作の際に流出孔側が負圧になっても、スライディングノズル周囲の雰囲気ガスが流出孔に向かって吸引されることがなく、ガスの巻き込みによる溶鋼の品質劣化を抑制することができる。
【００１９】
特に、シール材の使用温度における粘性を特定範囲にしているので、ガスシール状態が適正に維持され、ガスの巻き込みによる鋳片の品質劣化を前記の従来のシールを用いて鋳造した場合の品質を指標１として比較すると０．３となり効果的に抑制できる。
スライディングノズルが３枚のプレート状耐火物から構成され、シール部が最下部となる下固定プレートの摺動面に配置されているので、浸漬ノズルと連続鋳造鋳型との相対位置を固定して鋳造することが望ましい連続鋳造に際して、効果的にガスシールを行うことができる。
請求項２記載の溶鋼鋳造用スライディングノズルのシール方法においては、ガスシール部には下固定プレートの側面に向かって形成されたシール材の供給流路が配置され、該供給流路を介してガスシール部にシール材を充填、補給するので、ガスシール部に常時シール材が充填され、さらに確実なガスシール効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る溶鋼鋳造用スライディングノズルのシール方法を適用する連続鋳造設備の一部省略説明図である。
【図２】シール材の温度と粘性との関係を示す図である。
【図３】シール材の粘性とリークガス量との関係を示す図である。
【図４】シール材の緩和時間を測定する方法の説明図である。
【図５】スライディングノズルにおける摺動面の温度分布を示す模式図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）はスライディングノズルの説明図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は同変容例の説明図である。
【図８】従来例におけるスライディングノズル周辺耐火物の説明図である。
【符号の説明】
１０連続鋳造設備１１溶鋼
１２タンディッシュ（溶鋼容器）１３ノズル受けれんが
１４上ノズル１５スライディングノズル
１５ａスライディングノズル１６下ノズル
１７浸漬ノズル１８吐出孔
１９連続鋳造鋳型２０上固定プレート
２１摺動プレート
２２下固定プレート（固定プレート）
２３流出孔２４シール材
２５ガスシール部２６型枠
２７押圧部材
３１下固定プレート（固定プレート）
３２ガスシール部３３供給流路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention, when casting using a sliding nozzle that is disposed at the bottom of a molten steel container such as a tundish or ladle to control the flow rate of molten steel, prevents gas entrapment due to gas leak from the periphery of the outlet of the sliding nozzle into the molten steel. Also, the present invention relates to a method for sealing a sliding nozzle for molten steel casting capable of producing a cast piece with few defects.
[0002]
[Prior art]
During the casting of molten steel using the sliding nozzle, the molten steel flow path formed at the outlet of the sliding nozzle is narrowed by the sliding operation of the sliding plate. Is negative with respect to the atmospheric pressure around the sliding nozzle.
For this reason, the atmospheric gas is entrained in the molten steel through the joint of the sliding nozzle and the refractory around it, and invades into the molten steel as bubbles and oxidizes the molten steel, and when the molten steel is solidified, pinholes or the like are formed. This is a factor that causes defects.
As a method for preventing the leakage of the atmospheric gas, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. Hei 4-22545 discloses a method in which the lower fixed plate 50 of the sliding nozzle 49 and the immersion nozzle 51 are joined as shown in FIG. A sealing device for a sliding nozzle in which a powdered molten salt made of a metal oxide is provided as a sealing material 52 around the periphery.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the method using the sealing device described in JP-A-4-22545 has the following problems (1) to (4) .
(1) Although the joint surface 54 between the lower fixed plate 50 and the immersion nozzle 51 is gas-sealed, gas leakage between the sliding plate 53 of the sliding nozzle 49 and the lower fixed plate 50 where the amount of gas leak becomes largest cannot be prevented.
(2) Since the sealing material 52 melts during casting and flows out into the molten steel 55, it is difficult to stably maintain the gas sealing state by the sealing material 52. Further, when the sealing material 52 that has been partially melted and liquefied flows down to the bottom of the bonding surface 54, the powdered metal oxide on the bonding surface 54 remains unmelted and becomes a cavity, and the powdered metal oxide adheres to the bonding surface 54. Since the supply is obstructed, the gas seal of the joint surface 54 becomes incomplete.
(3) Since the sealing material 52 easily flows into the molten steel 55, the sealing material 52 is taken into the molten steel 55 to generate inclusions, or to deteriorate the quality of a solidified slab.
(4) At the end of casting, since the melted sealing material 52 is fixed around the joint between the immersion nozzle 51 and the lower fixing plate 50, the immersion nozzle 51 and the sliding nozzle 49 are returned to a completely sealed state and reused. In order to do this, it is necessary to remove the area around the joint.
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a method of sealing a sliding nozzle for molten steel casting, which can suppress gas leak during casting and can efficiently produce a slab with few defects. With the goal.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
A method of sealing a sliding nozzle for molten steel casting according to claim 1, which is adapted to the above object, comprises three plate-shaped refractories, an upper fixed plate, a sliding plate, and a lower fixed plate, each having an outflow hole for molten steel. It was placed a sliding nozzle on the bottom of the molten steel container, in the sealing process of the sliding nozzle molten steel casting to control the outflow of the molten steel by the sliding operation of the sliding plate, the sliding surface of the lower fixed plate A groove-shaped gas seal portion surrounding the outflow hole is provided, and the gas seal portion is melted at the operating temperature of the sliding nozzle and has a viscosity of 10 ^{3 at the} operating temperature. Filling the poise to 10 ¹¹ poise der Ru sealing material.
When the viscosity of the sealing material at the operating temperature is lower than 10 ³ poise, and the sealing material with the sliding movement of the sliding nozzle, liable to readily flow out, it is difficult to stably maintain the gas seal effect.
On the other hand, if the viscosity of the sealing material is higher than 10 ¹¹ poise, the sealing with the surface of the lower fixed plate or the sliding plate in contact with the sealing material becomes unreliable, and the amount of leak gas increases, which is not preferable.
[0005]
The method of sealing a sliding nozzle for molten steel casting according to claim 2 is the method of sealing a sliding nozzle for molten steel casting according to claim 1 , wherein the gas seal portion is formed toward a side surface of the lower fixed plate. A supply channel for the material is provided, and the gas seal portion is filled and refilled with the sealing material via the supply channel.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings to provide an understanding of the present invention.
Here, FIG. 1 is a partially omitted explanatory view of a continuous casting facility to which a method of sealing a sliding nozzle for molten steel casting according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 is a diagram showing a relationship between temperature and viscosity of a sealing material. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the viscosity of the sealing material and the amount of leak gas, FIG. 4 is an explanatory diagram of a method for measuring the relaxation time of the sealing material, and FIG. 5 is a schematic diagram showing the temperature distribution on the sliding surface of the sliding nozzle. 6 (a) and 6 (b) are explanatory views of a sliding nozzle, and FIGS. 7 (a) and 7 (b) are examples of the modification.
[0007]
First, a continuous casting facility 10 to which a method for sealing a sliding nozzle for molten steel casting according to an embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, a continuous casting facility 10 includes a tundish 12, which is an example of a molten steel container holding a molten steel 11, an upper nozzle 14 provided at the bottom of the tundish 12 via a nozzle receptacle 13, The sliding nozzle 15 connected to the lower part of the nozzle 14, the lower nozzle 16 arranged following the sliding nozzle 15, the immersion nozzle 17 following the lower nozzle 16, and the molten steel 11 discharged from the discharge hole 18 of the immersion nozzle 17. And a continuous casting mold 19 to be injected.
The tundish 12 is a container lined with a refractory material such as alumina silica, and the surface thereof is covered with a magnesia coating material. The tundish 12 makes the components and temperature of the molten steel 11 held uniform.
An immersion nozzle 17 disposed at a lower joint portion of the lower nozzle 16 is a substantially tubular refractory mainly composed of alumina carbonaceous material or the like, and injects molten steel 11 into a continuous casting mold 19 from a discharge hole 18 provided at a lower portion. It is supposed to.
[0008]
The sliding nozzle 15 is made of three plate-shaped refractory materials such as alumina carbon material having an upper fixing plate 20, a sliding plate 21, and a lower fixing plate 22 each having an outflow hole 23 of the molten steel 11.
Then, by sliding the position of the sliding plate 21 with respect to the upper and lower

fixed plates

20 and 22 along each sliding surface by using a drive mechanism (not shown), the three plate-shaped refractory outlet holes are provided. The flow rate of the molten steel 11 can be controlled by closing the flow path of the molten steel 11 constituted by 23 or increasing or decreasing the area of the flow path.
[0009]
The length, width and thickness of the lower fixing plate 22 are 400 mm, 180 mm and 40 mm, respectively, and a groove-shaped gas seal portion is formed on the sliding surface around the outflow hole 23 of the lower fixing plate 22 in contact with the sliding plate 21. 25 are formed .
At the operating temperature during continuous casting of the sliding nozzle 15, a sealing material 24 that can be melted or expanded by foaming or the like at the time of melting is filled in the gas seal portion 25 in advance, and the sliding surface of the sliding nozzle 15 is used. as possible out to effectively suppress caught leak gas amount into the molten steel 11 through a.
The temperature used in the gas seal portion 25 in the continuous casting, the distance from the outlet hole 23 of the gas seal portion 25 disposed, or determined by the casting conditions such as preheating and elapsed time, or the temperature of the gas seal portion 25 Can be determined by measuring directly.
The operating temperature of the gas seal portion 25 during continuous casting is in the range of 500 ° C. to 1000 ° C. under normal casting conditions.
Therefore, it is desirable to use a material having a predetermined viscosity in a temperature range of 500 ° C. to 1000 ° C. and having a high gas sealing effect as the sealing material 24 applied to the gas sealing portion 25.
Here, Table 1 shows the chemical compositions of (1) soda-lime glass, (2) lead glass A, (3) lead glass B, and (4) solder glass used as the sealing material 24. FIG. Is the sealing material 24 which changes depending on the temperature (operating temperature T) (1) (symbol: ◆), (2) (symbol: □), (3) (symbol: △), (4) (symbol: ×) Changes in viscosity (viscosity coefficient: unit poise) are shown.
[0010]
[Table 1]

[0011]
FIG. 3 shows data obtained by performing a simulation experiment of continuous casting using a lead-tin alloy having a viscosity substantially equal to that of the molten steel 11 as a casting fluid. FIG. 6 is a diagram showing a relationship between the viscosity of a material 24 and the amount of leak gas that is drawn into the fluid from the sliding nozzle 15 at that time.
As shown in the figure, it can be seen to rapidly leak gas amount and the viscosity is exceeded the 10 ¹¹ poise sealant 24 is increased.
Therefore, at the operating temperature of the sealing material 24, by maintaining the viscosity in a predetermined range, the amount of leak gas can be suppressed, and continuous casting can be performed under favorable conditions with few defects in the product.
[0012]
Further, a test material is filled in a mold 26 as shown in FIG. 4, and a pressure by a predetermined load, for example, 40 kgf / cm ² is applied using a pressing member 27 such as a piston or a flat plate, and the sealing material is applied. At a constant temperature T of 24, the relaxation time (creep time) required for the shrinkage (ΔL / L) in the load direction of the test material having the filling depth L to reach a predetermined shrinkage, for example, 25%, was measured. Thus, the suitability of the sealing material 24 can be evaluated in advance using the relationship between the relaxation time and the temperature T of the sealing material 24.
[0013]
Next, a method for sealing a sliding nozzle for molten steel casting according to an embodiment of the present invention applied to the continuous casting facility 10 will be described.
First, the temperature at each part of the sliding nozzle 15 during the casting is measured, and the working temperature distribution as shown in FIG. 5 is obtained.
Here, the horizontal axis represents the distance from the end of the outflow hole 23 in the upper and lower fixed

plates

20 and 22, and the vertical axis represents the operating temperature.
The molten steel inflow area shown in the drawing represents a sliding area of the outflow hole 23 with respect to each of the fixed

plates

20 and 22 during the control of the molten steel flow rate of the sliding nozzle 15, and the sealing material 24 is provided outside the molten steel inflow area. The installation range can be set.
Then, as shown in FIG. 6, the outflow holes 23 on the sliding surface of the lower fixed plate 22 are subjected to grinding, drilling, or the like, as shown in FIG. An annular gas seal portion 25 having an outer diameter of 250 mm, an inner diameter of 230 mm, and a depth of about 5 mm surrounding the hole 23 is formed.
Note that, at the time of forming the base during the manufacturing of the lower fixed plate 22, the groove-shaped gas seal portion 25 can be formed on the forming surface by press-forming using a mold having a projection of a predetermined shape.
Then, the range of the operating temperature of the gas seal portion 25 at the position corresponding to the open / closed state of the sliding plate 21 can be determined using FIG.
For example, the operating temperature of the gas seal portion 25 in FIG. 6 is in the range of 700 to 800 ° C. as shown in FIG.
Next, a sealing material 24 in which the viscosity of the sealing material 24 is within a predetermined range of 10 ³ to 10 ¹¹ poise in such a use temperature range can be selected with reference to FIG. 2. It is possible to use any one of the sealing materials 24 of (1) to (4) shown in Table 1.
In the case of glass, 10 ¹¹ poise, which is the viscosity of the sealing material 24, is obtained at a temperature equal to or higher than its softening point.
[0014]
Then, after filling the gas seal portion 25 formed on the sliding surface of the lower fixed plate 22 with the sealing material 24, the upper fixed plate 20, the sliding plate 21, and the lower fixed plate 22 are sequentially arranged to perform continuous casting. Then, quality defects such as air entrapment and non-metallic inclusions of the obtained slab were measured.
As a result, it was found that a slab with much less quality defects can be obtained as compared with the conventional example in which a molten salt such as a metal oxide is arranged on the joint surface between the immersion nozzle and the lower fixed plate.
This is presumably because the amount of leak gas mainly between the plate surfaces of the sliding nozzle 15 is remarkably suppressed by the gas seal portion 25 and the contamination of the molten steel 11 by the seal material 24 itself is avoided.
[0015]
Next, a method of sealing a sliding nozzle for molten steel casting using a sliding nozzle 15a as an example of a modification of the sliding nozzle 15 shown in FIG. 7 will be described.
Since the sliding nozzle 15a has the same components as those of the sliding nozzle 15 except for the lower fixed plate 22, the same reference numerals are given to the same components, and detailed description thereof will be omitted.
First, the temperature at each part of the sliding nozzle 15a during the casting is measured, and the working temperature distribution similar to that in FIG. 5 is obtained.
Then, a gas seal portion 32 is formed around the outflow hole 23 on the sliding surface of the lower fixed plate 31 by a method such as grinding or drilling, and as shown in FIG. On the moving surface, a gas seal portion 32 having a substantially rectangular shape having a long side length of 250 mm, a short side length of 130 mm, and a depth of about 5 mm surrounding the outflow hole 23 having a diameter of 50 mm is formed. A supply channel 33 for supplying the sealing material 24 is formed on the sliding surface, and the end is provided on the side surface of the lower fixed plate 31.
Then, the range of the operating temperature of the gas seal portion 32 at the position corresponding to the open / close state of the sliding plate 21 is determined with reference to FIG. 5, and the sealing material 24 having a predetermined viscosity at the operating temperature is selected.
[0016]
Then, for example, after filling and refilling the gas seal portion 32 formed on the sliding surface of the lower fixed plate 31 with the sealing material 24 shown in (2) of Table 1, the upper fixed plate 20, the sliding plate 21 and the lower The continuous casting is performed by disposing the fixed plates 31 in order, and during the continuous casting, the sealing material 24 having a predetermined viscosity in the gas sealing portion 32 is supplied by supplying the sealing material 24 at a predetermined pressure from the supply channel 33. The sliding surface of the sliding plate 21 is pressed.
As a result, the amount of leak gas can be reduced, and the sealing effect is maintained without deteriorating the wear of the sealing material 24.
Then, as a result of performing the continuous casting in this manner, a cast piece with much less quality defects is obtained as compared with the conventional example in which a molten salt such as a metal oxide is disposed on the joint surface between the immersion nozzle and the lower fixed plate. be able to.
[0017]
As described above, the embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited to such embodiments, and all changes in conditions without departing from the gist are within the scope of the present invention.
For example, in the present embodiment, the case where a tundish is used as a molten steel container has been described, but the sliding nozzle having the gas seal portion of the present invention can be applied to a sliding nozzle used for a ladle or the like .
In addition, a foaming agent that foams and expands at the operating temperature of the sliding nozzle can be added to the sealing material in advance, thereby further enhancing the gas sealing effect of the sealing material.
Furthermore, in addition to these, by via a supply passage of the sealing material supplying an inert gas such as argon, to press the seal member on a sliding surface, Ru can be performed reliably gas seal.
[0018]
【The invention's effect】
In the method for sealing a sliding nozzle for molten steel casting according to

claims

1 and 2 , a groove-shaped gas seal portion surrounding the outflow hole is provided on the sliding surface of the lower fixed plate , and the gas seal portion is provided at the operating temperature of the sliding nozzle. Since the sealing material that melts is filled, even if the outflow hole side becomes negative pressure during the casting operation of molten steel, the ambient gas around the sliding nozzle is not sucked toward the outflow hole, and the gas is entrained. Quality deterioration of molten steel due to the above can be suppressed .
[0019]
In particular, since the viscosity at the operating temperature of the sealing material is in a specific range, the gas sealing state is appropriately maintained, and the quality deterioration of the slab due to the entrainment of gas is reduced by the quality when casting using the conventional seal. When compared with the index 1, it becomes 0.3, which can be effectively suppressed.
Since the sliding nozzle is composed of three plate-shaped refractories and the seal part is located on the sliding surface of the lower fixed plate, which is the lowermost part, the relative position between the immersion nozzle and the continuous casting mold is fixed and casting is performed. When performing continuous casting, it is possible to effectively perform gas sealing.
In the method for sealing a sliding nozzle for molten steel casting according to claim 2, a supply passage for a sealing material formed toward a side surface of the lower fixed plate is disposed in the gas seal portion, and gas is supplied through the supply passage. Since the seal member is filled and supplied with the seal material, the gas seal portion is always filled with the seal material, and a more reliable gas seal effect can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially omitted explanatory view of a continuous casting facility to which a method for sealing a sliding nozzle for molten steel casting according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between temperature and viscosity of a sealing material.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the viscosity of a sealing material and the amount of leak gas.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a method for measuring a relaxation time of a sealing material.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a temperature distribution on a sliding surface of a sliding nozzle.
FIGS. 6A and 6B are explanatory views of a sliding nozzle.
FIGS. 7A and 7B are explanatory diagrams of the modification.
FIG. 8 is an explanatory view of a refractory around a sliding nozzle in a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Continuous casting equipment 11 Molten steel 12 Tundish (molten steel container) 13 Nozzle brick 14 Upper nozzle 15 Sliding nozzle 15a Sliding nozzle 16 Lower nozzle 17 Immersion nozzle 18 Discharge hole 19 Continuous casting mold 20 Upper fixed plate 21 Sliding plate 22 Lower fixed Plate (fixed plate)
Reference Signs List 23 Outflow hole 24 Seal material 25 Gas seal portion 26 Formwork 27 Pressing member 31 Lower fixed plate (fixed plate)
32 gas seal part 33 supply channel

Claims

A sliding nozzle composed of three plate-shaped refractories, an upper fixed plate, a sliding plate, and a lower fixed plate, each having an outflow hole for molten steel, is disposed at the bottom of the molten steel container, and the sliding plate slides. In the sealing method of a molten steel casting sliding nozzle for controlling the outflow amount of the molten steel by a dynamic operation,
A groove-shaped gas seal portion surrounding the outflow hole is provided on the sliding surface of the lower fixed plate , and the gas seal portion is melted at the operating temperature of the sliding nozzle and has a viscosity of 10 ^{3 at the} operating temperature. Poises ^{to 1011} poises der Ru method of sealing a sliding nozzle for molten steel casting, characterized in that the sealing material filled.

The gas seal portion is provided with a supply flow path for the seal material formed toward a side surface of the lower fixed plate , and the gas seal portion is filled and supplied with the seal material through the supply flow path. claim 1 molten steel casting sliding sealing method of nozzles, wherein.