JP4243873B2

JP4243873B2 - Casting replacement nozzle

Info

Publication number: JP4243873B2
Application number: JP23697698A
Authority: JP
Inventors: 俊一川波; 則親荒牧; 英二山根; 良一吉野; 啓司竹中; 基嗣長田; 克哉山本
Original assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd; JFE Steel Corp
Current assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd; JFE Steel Corp
Priority date: 1998-08-24
Filing date: 1998-08-24
Publication date: 2009-03-25
Anticipated expiration: 2018-08-24
Also published as: JP2000061620A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鋳造用ノズルに関し、特に、ビレット、ブル−ム等の連続鋳造に適する特殊形状を有する鋳造用交換ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ビレット、ブル−ム等の連続鋳造に使用する鋳造用ノズルとしては、内装式ジルコニアノズルを、適宜ブロックを介してタンディッシュの底部に直接セット（内装）した構造のものが知られている。
【０００３】
しかし、この種のタンディッシュノズルでは、ノズルの交換の必要が生じた場合には、鋳込み終了後、タンディッシュ本体を一旦冷却してからでないとノズルの交換が行えない。
このようなことから、タンディッシュの熱間での繰返し使用ができず、連続鋳造を効率良く行えないという問題があった。
【０００４】
また、図３には、従来の鋳造用ノズルの全体が一体形成されたものを示す。
図３に示した一体型の鋳造用ノズル２０は、図３中において、内管部３２の径が、一定に構成されたストレート部分２１と、該内管部３２の径が上方に広がった湾曲部分２２とを備える構成となっている。
更にまた、鋳造用ノズルの内管部において、該内管部の下側が上方側よりも狭く構成（段差状に構成）された内面形状とされている例もある。
【０００５】
しかし、このような構成の鋳造用ノズルにおいても、溶損や磨耗のごとき鋳込み中のノズル損傷により、ノズル下端出口で湯散りが発生することがある。
このような湯散りが発生した場合、内装タイプであることから、タンディッシュの冷却を待つ必要があり、鋳造用ノズルを迅速に交換できない。したがって、鋳造作業を行う前に、予め、一見使用可能に見える鋳造用ノズルであっても、早め早めに交換しておかなければならず、鋳造用ノズルとしての耐用性の点で問題があり、鋳造コストを低減するためのネックともなっていた。
【０００６】
一方、鋳造用ノズルを、上部ノズルと下部ノズルとの組み合にて構成し、該下部ノズルを着脱可能に構成した交換方式のノズルが知られている。
しかし、この交換式のノズルでは、上部ノズルと下部ノズルとの接続部において、溶鋼流の乱れが極めて発生し易く、ノズル下端出口での湯散りが発生し易い問題を抱えていた。
【０００７】
すなわち、交換方式のノズルでは、上部ノズルと下部ノズルとの接続部において、段差が形成されるために、溶鋼流の乱れが発生し、また、該溶鋼流の乱れによって内壁面の損傷が誘発され、さらに損傷が更なる乱流を誘発する結果、ノズル下端出口での湯散りが発生するものであった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、上部ノズルの下側に交換型の下部ノズルを接続する構成として、熱間中においても下部ノズルの交換が容易にでき、かつ、ノズル下端出口での湯散りの発生がなく、加えて廉価な鋳造用交換ノズルを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成するために、上下ノズルの嵌合してなる鋳造用交換ノズルにおいて、上下部ノズルの内管形状を種々変更し、実鋳造にて溶鋼流の乱れ及びノズル下端出口での湯散り及び耐用時間等を調査し、“上下ノズルの嵌合における内管形状”と“溶鋼流の乱れ及びノズル下端出口での湯散り”との関係を実鋳造で調査研究し、最適ノズル形状を見出し、それに基づいて本発明を完成したものである。
【００１０】
即ち、本発明に係る鋳造用交換ノズルは、内部に円筒形状の第１内管部が形成されている上部ノズルに対して、上方部分、下方部分の２つの部分からなり、前記上方部分の内部に円筒形状の第２内管部が形成され、前記下方部分の内部に、前記第２内管部より小口径で先端に向かって先細りの第３内管部が形成されている下部ノズルが着脱可能に装着されており、前記第３内管部の少なくとも前記第２内管部につながる領域が、該第３内管部内方に膨らむ湾曲内面に構成され、前記下部ノズルには、前記第３内管部の少なくとも内面を構成する内挿体が設けられ、該内挿体がジルコニア質材であることを特徴とし（請求項１）、これにより上記目的を達成することができる。
【００１１】
また、本発明に係る上記鋳造用交換ノズルにおいて、前記上部ノズルには、その下端側にジルコニア質のリング状の内管下端部が装着されて、前記第１内管部を形成するように構成されたこと（請求項２）、を特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る鋳造用交換ノズルの一実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る第１の実施形態の鋳造用交換ノズルにおける縦断面図を示すものである。
図２は、本発明に係る第２の実施形態の鋳造用交換ノズルにおける縦断面図を示すものである。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１において、鋳造用交換ノズル３は、内部に円筒形状の第１内管部１１が形成され、タンディッシュの底部５０に内装されている上部ノズル４に対して、下部ノズル５が着脱可能に接続される構造となっている。
すなわち、上部ノズル４の平坦な下端面と下部ノズル５の平坦な上端面とが隙間無く接触しており、この接触を維持するために、適宜構成の例えばガイド手段６０が下部ノズル５を保持するように構成されている。
【００１４】
なお、下部ノズル５は、上部ノズル４に対して、スライド可能（着脱可能）に接続されており、図示しない駆動手段（例えば、油圧シリンダなど）により横方向（図１においては、紙面に対して垂直方向）に移動することができる。
このように構成することにより、使用中の下部ノズル５の横に、交換用の下部ノズルをセットしておき、駆動手段により、交換用の下部ノズルを介して被交換下部ノズル５押し出すようにして入れ替えることができる。
【００１５】
この下部ノズル５は、上方部分５Ａ，下方部分５Ｂの２つの部分からなり、上方部分５Ａの内部に円筒形状の第２内管部１２が形成され、下方部分５Ｂの内部に、第２内管部１２より小口径で先端に向かって先細りの第３内管部１３が形成されている。そして、更に、下部ノズル５は、第３内管部１３の少なくとも第２内管部１２につながる領域が、該第３内管部１３内方に膨らむ湾曲内面１４に構成されている。
本実施の形態においては、下部ノズル５の内管部６下部には内挿体７が内挿されている。
【００１６】
上部ノズル４は、例えば外形が切頭円錐形又は切頭多角錐形をし、内部には円筒形状の内管部が形成されている。
上部ノズル４は、例えば、高アルミナ質やアルミナカーボン、ジルコン質、ろう石-sic質などで形成されている。
また、上部ノズル４は、プレスまたは鋳込み加工によって製造される。
【００１７】
下部ノズル５は、前述の如く上方部分５Ａ，下方部分５Ｂの２つの部分からなり、上方部分５Ａの外形が円柱状で、下方部分５Ｂの外形が先細円柱形又は先細多角柱形をしている。
上方部分５Ａの内部には円筒形状の第２内管部１２が形成されており、下方部分５Ｂの内部には先細円筒形状の第３内管部１３が形成されている。
【００１８】
上方部分５Ａの内部に形成されている第２内管部の径を、例えば３０ｍｍ程度とする一方、下方部分５Ｂの第３内管部１３の径を、例えば２０ｍｍ程度とすることができる。すなわち、第３内管部１３の口径よりも第２内管部１２の口径が大きくなっている。さらに、第１内管部１１は、例えば径が３５ｍｍ程度に構成されており、第２内管部１２の口径よりも大きく構成されている。
そして、上方部分５Ａと下方部分５Ｂとは、軸心を同じくして一体成形されている。
【００１９】
また、図１においては、下部ノズル５の内管部の縁部５Ｃは、比較的角張った形状として示してあるが、実際には、適宜曲面にて面取りされた構成であり、必要に応じて、湾曲部１４と同じようになだらかな内径変化構造とすることができる。
【００２０】
下部ノズル５は、内挿体７以外の部分が、高アルミナ質（例えばアルミナ９０％以上）にて形成されている。
また、下部ノズル５は、プレスまたは鋳込み加工によって製造される。
また、上部ノズル４と下部ノズル５との接続は、タンディッシュの底部に内装した上部ノズル４の下端面と下部ノズル５の上端面とを、図示しない保持装置によって、機械的に押しつけた状態になっている。
【００２１】
内挿体７は、外形が下部ノズル５の下方部分５Ｂの内部に形成されている先細円筒形状に対応する形状であり、内部には、上方部分５Ａの内部に形成されている円筒形状の内管部１２の径より小さい径の円筒状内管部１３が形成されている。
そして、内挿体７は、その円筒状内管部１３の上部が、上方部分５Ａの内部に形成されている円筒形状の内管部１２の下端に湾曲内面１４（例えば円弧）によってつなげられた内管構造となっている。
【００２２】
内挿体７は、ジルコニアを主成分とするジルコニア質材の耐火物（ジルコニア質耐火物）で形成されている。このジルコニア質材は、例えば、ジルコニアが９４重量％以上のものを用いることができる。
また、内挿体７の設け方としては、内挿体７を単体として製造する一方、該内挿体７が嵌合可能な凹部を備えたアルミナ質の下部ノズル本体を製造し、該凹部に内挿体を嵌めこみ固定する。
【００２３】
上述のように、上部ノズル４の内管部１１の内径よりも下部ノズル５の内径が小さく設定され、さらに、下部ノズル５が、上方部分５Ａ，下方部分５Ｂの複数の部分からなり、上方部分５Ａの第２内管部１２が、より小径の下方部分５Ｂの内管部１３に向かった曲線面でもって連続しているように、複数段の絞込みと絞り込み面の適切な曲面化構成との組み合わせ作用として、溶鋼がノズル内を流れるとき、内径の適切な絞込みによって、流れの乱れが効果的に抑制でき、安定した溶鋼の供給が実現できるものと推察される。
【００２４】
（第２の実施形態）
図２において、本実施形態における鋳造用交換ノズル３３も、上記第１の実施形態の場合と同様に、内部に円筒形状の第１内管部１１が形成され、タンディッシュの底部５０に内装されている上部ノズル３４に対して、下部ノズル３５が着脱可能に接続される構造となっている。
【００２５】
なお、本実施形態においては、多くの部分については、第１の実施形態と同じ構成であるので、その説明は適宜省略する。
本実施形態において、第１の実施形態と異なる構造は、内挿体７ａと内管下端部３４ａである。
すなわち、ジルコニア質の内挿体７ａは、第２内管部１２および第３内管部１３を構成するように、下部ノズル３５の長さ全体にわたって連続した構造となっている。また、上部ノズル３４には、その下端側にジルコニア質のリング状の内管下端部３４ａが装着されている。
【００２６】
本第２の実施形態では、内管部において、上部ノズル３４と下部ノズル３５とのつなぎ目部分から下方領域がジルコニア質となっており、他の部分は、例えば、高アルミナ質により構成されている。
【００２７】
（実施例）
次に本発明の実施例を比較例と共に挙げ、本発明を具体的に説明する。
実施例として、図２に示す形態のものを使用して、タンディッシュに実装して溶鋼の鋳込みを実施した。
【００２８】
なお、上部ノズル３４は長さ（L1）が２００ｍｍ、内径については、下端側（L2）が３５ｍｍ、上端側（L3）が７０ｍｍとする傾斜した内径構造とした。
また、上部ノズル３４の内管下端部３４ａは、肉厚１７ｍｍのリング状のジルコニア質を嵌め込んだ構成（他の部分は高アルミナ質材からなる）とした。
【００２９】
下部ノズル３５は、例えば、長さ(L4)が８０ｍｍ、上方部分の外径(L5)が１２０ｍｍ、下方部分の外径(L6)が９０ｍｍである。内挿体７ａ以外の部分は、高アルミナ質材にて形成した。内挿体７ａは、上端側の外径（L9）が６０ｍｍ、下端側の外径(L10)が５０ｍｍである
下部ノズル３５の内径については、下端側(L7)が２０ｍｍ、上端側(L8)が３０ｍｍとし、両内径の段差部分を結ぶ湾曲面１４が、曲率６ｍｍのＲ形状とした。なお、この内径部分全てを、ジルコニア質からなる内挿体７ａにて構成をした。
【００３０】
（比較例）
比較例として、図３に示すノズルを使用して、タンディッシュに実装して溶鋼の鋳込みを実施した。
【００３１】
なお、ノズル２０は、全体の長さが２００ｍｍ、ストレート部分２１の長さ１６０ｍｍ、該ストレート部分の内径が２０ｍｍ、湾曲部分２２の曲率が４５ｍｍ、上端部分（図３中の上側）の外径が１００ｍｍ、下端部分（図３中の下側）の外径７０ｍｍとした。
なお、材質は、全体をジルコニア質とした。
【００３２】
上記実施例と比較例において、実装テストの結果、比較例に比べて実施例の場合、鋳造中の溶鋼流の乱れが極めて少なかった。また、ノズル下端出口での湯散りの発生も長時間にわたってなかった。また、ノズル交換をすることにより、トラブル無く計画鋳造ができ、鋳造時間も従来の２倍以上に伸びた。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳記したとおり、本発明に係る鋳造用ノズルによれば、
（１）鋳造中の溶鋼流の乱れが無くなると共にノズル下端出口での湯散りの発生も無くなった。
（２）下部ノズルのみを鋳造中に交換をすることができるので、トラブル無く計画鋳造（生産スケジュール通りの鋳造）が可能となると共に鋳造時間も飛躍的に伸びる。すなわち、本発明の如く、ノズルの要部である部分（溶鋼流の乱流を抑制する機能を有する部分）が着脱可能に構成され、熱間においても容易にノズル交換できるので、例えば、ノズル損傷が小さいうちにノズル交換ができるので、注湯の品質を良好に維持することができる。
【００３４】
（３）鋳込み終了後、タンディッシュ本体が熱間状態で冷却しないうちに下部ノズルの交換が行え、タンディッシュの熱間繰返し使用が可能となった。これにより、ノズル全体としての耐用性（寿命）が大幅に向上した。
（４）ブレークアウトなどの異常時においても溶鋼の流出をノズル交換により停止でき安全性も向上した。
（５）本発明に係る鋳造用交換ノズルは、溶鋼流を制御する下部ノズルを交換可能に構成したので、鋳造速度に合わせてノズル径を選択し交換でき、溶鋼流出量に適応可能であり、モ−ルドレベルの変動幅（湯面のレベル変動幅）を小さくでき、鋳造製品の高品質化に寄与することができる。
（６）本発明に係る鋳造用交換ノズルは、耐火物として最も強度が要求される領域により強度のあるジルコニア質を使用し、他の部分（破損などの発生しにくい領域）には、ジルコニア質よりも廉価な材料にて構成したので、ノズル寿命を良好に維持しつつ廉価な鋳造用交換ノズルを供給することができる。
等の優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る鋳造用交換ノズルの一実施の形態における縦断面図である。
【図２】本発明に係る鋳造用交換ノズルにおける他の実施の形態における縦断面図である。
【図３】従来の一体形成された鋳造用ノズルの縦断面図である。
【符号の説明】
３，３３鋳造用交換ノズル
４，３４上部ノズル
５，３５下部ノズル
７，７ａ内挿体
１１第１内管部
１２第２内管部
１３第３内管部
１４湾曲内面
２０鋳造用ノズル（従来例）
３４ａ内管下端部
５０タンディッシュ底部
６０ガイド手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a casting nozzle, and more particularly to a casting replacement nozzle having a special shape suitable for continuous casting of billets, blooms and the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a casting nozzle used for continuous casting of billets, blooms, etc., there is known a structure in which an interior zirconia nozzle is set (interior) directly on the bottom of a tundish through an appropriate block. .
[0003]
However, with this type of tundish nozzle, if it is necessary to replace the nozzle, the nozzle cannot be replaced unless the tundish main body is once cooled after casting.
For this reason, there is a problem that the tundish cannot be repeatedly used in the hot state and continuous casting cannot be performed efficiently.
[0004]
FIG. 3 shows a conventional casting nozzle that is integrally formed as a whole.
The integrated casting nozzle 20 shown in FIG. 3 includes a straight portion 21 in which the diameter of the inner tube portion 32 is constant in FIG. 3 and a curve in which the diameter of the inner tube portion 32 extends upward. The configuration includes a portion 22.
Furthermore, in the inner tube portion of the casting nozzle, there is an example in which the lower side of the inner tube portion has an inner surface shape that is narrower than the upper side (configured in a stepped shape).
[0005]
However, even in a casting nozzle having such a configuration, hot water splattering may occur at the nozzle lower end outlet due to nozzle damage during casting such as melting or wear.
When such hot water spatter occurs, it is an internal type, so it is necessary to wait for the tundish to cool, and the casting nozzle cannot be replaced quickly. Therefore, before performing the casting operation, even the casting nozzle that seems to be usable at first glance must be replaced early and there is a problem in terms of durability as a casting nozzle, It has also become a bottleneck for reducing casting costs.
[0006]
On the other hand, there is known an exchange type nozzle in which a casting nozzle is configured by a combination of an upper nozzle and a lower nozzle, and the lower nozzle is configured to be detachable.
However, this replaceable nozzle has a problem in that the molten steel flow is extremely turbulent at the connecting portion between the upper nozzle and the lower nozzle, and hot water splatters easily at the nozzle lower end outlet.
[0007]
That is, in the exchange type nozzle, a step is formed at the connection portion between the upper nozzle and the lower nozzle, so that the turbulence of the molten steel flow occurs, and the turbulence of the molten steel flow induces damage to the inner wall surface. Furthermore, as a result of further damage inducing further turbulent flow, hot water scattering at the lower end of the nozzle occurred.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to replace the lower nozzle even in the hot state as a configuration in which an exchangeable lower nozzle is connected to the lower side of the upper nozzle. The present invention provides an inexpensive casting replacement nozzle that can be easily performed and does not cause hot water scattering at the nozzle lower end outlet.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present inventors have changed the inner pipe shape of the upper and lower nozzles in the casting replacement nozzle in which the upper and lower nozzles are fitted, and the turbulence of the molten steel flow and the nozzle in actual casting. Investigate the hot water spatter at the lower end outlet and the service life, and investigate and study the relationship between “inner pipe shape in fitting of upper and lower nozzles” and “turbulence of molten steel flow and hot water spatter at the lower end of nozzle” by actual casting. The present invention has been completed based on finding the optimum nozzle shape.
[0010]
That is, the casting replacement nozzle according to the present invention is composed of two parts, an upper part and a lower part, with respect to the upper nozzle in which the cylindrical first inner pipe part is formed. A cylindrical second inner tube portion is formed in the lower portion, and a lower nozzle in which a third inner tube portion that is smaller in diameter than the second inner tube portion and taper toward the tip is formed in the lower portion. An area connected to at least the second inner pipe part of the third inner pipe part is formed on a curved inner surface that swells inwardly of the third inner pipe part, and the lower nozzle includes the third inner pipe part. An insert that constitutes at least the inner surface of the inner tube portion is provided, and the insert is a zirconia material (Claim 1), whereby the above object can be achieved.
[0011]
Further, the replacement nozzle the casting according to the present invention, the prior SL upper nozzle and the inner tube lower end ring of zirconia is mounted on the lower end side, so as to form the first inner pipe portion ( Claim 2 ).
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of an exchange nozzle for casting according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a casting replacement nozzle according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a longitudinal sectional view of the casting replacement nozzle according to the second embodiment of the present invention.
[0013]
(First embodiment)
In FIG. 1, the casting replacement nozzle 3 has a cylindrical first inner pipe portion 11 formed therein, and the lower nozzle 5 can be attached to and detached from the upper nozzle 4 built in the bottom 50 of the tundish. It has a connected structure.
That is, the flat lower end surface of the upper nozzle 4 and the flat upper end surface of the lower nozzle 5 are in contact with each other without any gap, and the guide means 60 having an appropriate configuration holds the lower nozzle 5 in order to maintain this contact. It is configured as follows.
[0014]
The lower nozzle 5 is slidably (detachable) connected to the upper nozzle 4 and is driven laterally (in FIG. 1 with respect to the paper surface) by a driving means (for example, a hydraulic cylinder) (not shown). (Vertical direction).
With this configuration, a replacement lower nozzle is set beside the lower nozzle 5 being used, and the lower nozzle 5 to be replaced is pushed out by the driving means through the replacement lower nozzle. Can be replaced.
[0015]
The lower nozzle 5 includes two parts, an upper part 5A and a lower part 5B. A cylindrical second inner pipe portion 12 is formed inside the upper part 5A, and a second inner pipe is formed inside the lower part 5B. A third inner tube portion 13 having a smaller diameter than the portion 12 and tapering toward the tip is formed. Further, in the lower nozzle 5, at least a region of the third inner tube portion 13 connected to the second inner tube portion 12 is formed on a curved inner surface 14 that swells inwardly of the third inner tube portion 13.
In the present embodiment, an insertion body 7 is inserted in the lower part of the inner tube portion 6 of the lower nozzle 5.
[0016]
The upper nozzle 4 has, for example, a truncated cone shape or a truncated polygonal pyramid shape, and a cylindrical inner tube portion is formed inside.
The upper nozzle 4 is made of, for example, high alumina, alumina carbon, zircon, wax-sic, or the like.
The upper nozzle 4 is manufactured by pressing or casting.
[0017]
The lower nozzle 5 is composed of two parts, the upper part 5A and the lower part 5B, as described above. The outer part 5A has a cylindrical shape, and the lower part 5B has a tapered cylindrical shape or a tapered polygonal column shape. .
A cylindrical second inner tube portion 12 is formed inside the upper portion 5A, and a tapered cylindrical third inner tube portion 13 is formed inside the lower portion 5B.
[0018]
The diameter of the second inner tube portion formed inside the upper portion 5A can be set to about 30 mm, for example, while the diameter of the third inner tube portion 13 of the lower portion 5B can be set to about 20 mm, for example. That is, the diameter of the second inner pipe portion 12 is larger than the diameter of the third inner pipe portion 13. Further, the first inner tube portion 11 is configured to have a diameter of, for example, about 35 mm, and is configured to be larger than the diameter of the second inner tube portion 12.
The upper portion 5A and the lower portion 5B are integrally formed with the same axis.
[0019]
Further, in FIG. 1, the edge portion 5C of the inner tube portion of the lower nozzle 5 is shown as a relatively square shape, but in actuality, the configuration is appropriately chamfered with a curved surface, and if necessary, As with the curved portion 14, a gentle inner diameter changing structure can be obtained.
[0020]
The lower nozzle 5 is formed of a high alumina material (for example, 90% or more of alumina) except for the insert 7.
The lower nozzle 5 is manufactured by pressing or casting.
Further, the connection between the upper nozzle 4 and the lower nozzle 5 is such that the lower end surface of the upper nozzle 4 and the upper end surface of the lower nozzle 5 that are housed in the bottom of the tundish are mechanically pressed by a holding device (not shown). It has become.
[0021]
The inner insert 7 has a shape corresponding to a tapered cylindrical shape formed inside the lower portion 5B of the lower nozzle 5, and inside the cylindrical shape formed inside the upper portion 5A. A cylindrical inner tube portion 13 having a diameter smaller than that of the tube portion 12 is formed.
The upper part of the cylindrical inner tube portion 13 of the insert 7 is connected to the lower end of the cylindrical inner tube portion 12 formed inside the upper portion 5A by a curved inner surface 14 (for example, an arc). It has an inner tube structure.
[0022]
The insert 7 is made of a zirconia refractory material (zirconia refractory) mainly composed of zirconia. As this zirconia material, for example, a material containing 94% by weight or more of zirconia can be used.
In addition, as a method of providing the insert 7, the insert 7 is manufactured as a single unit, while an alumina lower nozzle body having a recess into which the insert 7 can be fitted is manufactured. Insert and fix the insert.
[0023]
As described above, the inner diameter of the lower nozzle 5 is set to be smaller than the inner diameter of the inner tube portion 11 of the upper nozzle 4, and the lower nozzle 5 is composed of a plurality of portions, that is, an upper portion 5A and a lower portion 5B. The second inner tube portion 12 of 5A is continuous with a curved surface toward the inner tube portion 13 of the lower-diameter lower portion 5B, and a plurality of stages of narrowing and an appropriate curved surface configuration of the narrowing surface are provided. As a combined action, when molten steel flows through the nozzle, it is surmised that turbulence of the flow can be effectively suppressed and stable supply of molten steel can be realized by appropriately narrowing the inner diameter.
[0024]
(Second Embodiment)
In FIG. 2, the casting replacement nozzle 33 in the present embodiment also has a cylindrical first inner pipe portion 11 formed therein, and is installed in the bottom portion 50 of the tundish, as in the case of the first embodiment. The lower nozzle 35 is detachably connected to the upper nozzle 34.
[0025]
In this embodiment, since many parts have the same configuration as that of the first embodiment, description thereof will be omitted as appropriate.
In the present embodiment, the structures different from those of the first embodiment are an insert 7a and an inner tube lower end portion 34a.
That is, the zirconia insert 7 a has a continuous structure over the entire length of the lower nozzle 35 so as to constitute the second inner tube portion 12 and the third inner tube portion 13. The upper nozzle 34 is provided with a zirconia ring-shaped inner pipe lower end 34a on the lower end side.
[0026]
In the second embodiment, in the inner pipe portion, the lower region from the joint portion between the upper nozzle 34 and the lower nozzle 35 is zirconia, and the other portion is made of, for example, high alumina. .
[0027]
(Example)
Next, examples of the present invention will be given together with comparative examples to specifically explain the present invention.
As an Example, the thing of the form shown in FIG. 2 was used, it mounted in the tundish, and the casting of the molten steel was implemented.
[0028]
The upper nozzle 34 has an inclined inner diameter structure in which the length (L1) is 200 mm, and the inner diameter is 35 mm on the lower end side (L2) and 70 mm on the upper end side (L3).
Further, the inner pipe lower end portion 34a of the upper nozzle 34 has a structure in which a ring-shaped zirconia having a thickness of 17 mm is fitted (the other portion is made of a high alumina material).
[0029]
For example, the length (L4) of the lower nozzle 35 is 80 mm, the outer diameter (L5) of the upper part is 120 mm, and the outer diameter (L6) of the lower part is 90 mm. The portions other than the insert 7a were made of a high alumina material. As for the inner diameter of the lower nozzle 35 having an outer diameter (L9) at the upper end side of 60 mm and an outer diameter (L10) at the lower end side of 50 mm, the lower end side (L7) is 20 mm and the upper end side (L8) 30 mm, and the curved surface 14 connecting the step portions of both inner diameters has an R shape with a curvature of 6 mm. In addition, all this internal diameter parts were comprised with the insertion body 7a which consists of zirconia.
[0030]
(Comparative example)
As a comparative example, the nozzle shown in FIG. 3 was used, and the molten steel was cast by mounting on a tundish.
[0031]
The entire length of the nozzle 20 is 200 mm, the length of the straight portion 21 is 160 mm, the inner diameter of the straight portion is 20 mm, the curvature of the curved portion 22 is 45 mm, and the outer diameter of the upper end portion (upper side in FIG. 3) is The outer diameter of the lower end portion (lower side in FIG. 3) was set to 70 mm.
The whole material was zirconia.
[0032]
In the above examples and comparative examples, as a result of the mounting test, in the case of the examples, the disturbance of the molten steel flow during casting was extremely small as compared with the comparative examples. Moreover, the occurrence of hot water scattering at the nozzle lower end outlet did not occur for a long time. Moreover, by replacing the nozzle, planned casting can be performed without any trouble, and the casting time has increased to more than twice the conventional time.
[0033]
【The invention's effect】
As detailed above, according to the casting nozzle according to the present invention,
(1) The molten steel flow was not disturbed during casting, and hot water was not generated at the nozzle lower end.
(2) Since only the lower nozzle can be replaced during casting, planned casting (casting according to the production schedule) can be performed without any trouble, and the casting time can be greatly increased. That is, as in the present invention, the main part of the nozzle (the part having the function of suppressing the turbulent flow of molten steel) is configured to be detachable, and the nozzle can be easily replaced even in the hot state. Since the nozzle can be replaced while the is small, the quality of the pouring can be maintained well.
[0034]
(3) After the casting, the lower nozzle could be replaced before the tundish body cooled in the hot state, and the tundish could be used repeatedly hot. As a result, the durability (life) of the entire nozzle was greatly improved.
(4) Even when there is an abnormality such as a breakout, the outflow of molten steel can be stopped by replacing the nozzle, improving safety.
(5) The casting replacement nozzle according to the present invention is configured so that the lower nozzle for controlling the molten steel flow is replaceable, so that the nozzle diameter can be selected and replaced according to the casting speed, and can be adapted to the molten steel outflow amount. The fluctuation range of the mold level (the level fluctuation range of the molten metal surface) can be reduced, which can contribute to the improvement of the quality of the cast product.
(6) The casting replacement nozzle according to the present invention uses zirconia having a higher strength than a region where the strength is most required as a refractory, and zirconia is used in other portions (regions where damage or the like is unlikely to occur). Since it is made of a less expensive material, it is possible to supply an inexpensive casting replacement nozzle while maintaining a good nozzle life.
It has excellent effects such as.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of an exchange nozzle for casting according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the casting replacement nozzle according to the present invention.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a conventional integrally formed casting nozzle.
[Explanation of symbols]
3,33 Casting replacement nozzles 4,34 Upper nozzles 5,35 Lower nozzles 7,7a Insert 11 First inner tube portion 12 Second inner tube portion 13 Third inner tube portion 14 Curved inner surface 20 Casting nozzle (conventional) Example)
34a Inner pipe lower end 50 Tundish bottom 60 Guide means

Claims

It consists of two parts, an upper part and a lower part, with respect to the upper nozzle in which a cylindrical first inner pipe part is formed. A cylindrical second inner pipe part is formed inside the upper part. A lower nozzle in which a third inner tube portion having a smaller diameter than the second inner tube portion and tapering toward the tip is detachably mounted in the lower portion, and the third inner tube An area connected to at least the second inner tube portion of the portion is formed on a curved inner surface that swells inwardly of the third inner tube portion, and the lower nozzle includes an insert that forms at least the inner surface of the third inner tube portion. A casting replacement nozzle , wherein the insert is made of a zirconia material .

2. The upper nozzle according to claim 1, wherein a lower end portion of a zirconia ring-shaped inner pipe is attached to a lower end side of the upper nozzle to form the first inner pipe portion . Replacement nozzle for casting.