JP6515388B2 - Upper nozzle for continuous casting - Google Patents

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Description

本発明は、タンディッシュをはじめとする溶鋼容器から鋳型への溶鋼注入孔に設ける、連続鋳造用の上ノズルに関するものである。   The present invention relates to an upper nozzle for continuous casting provided in a molten steel injection hole from a molten steel container including a tundish to a mold.

鋼の連続鋳造においては、取鍋に収容した溶鋼を、まず中間の溶鋼容器であるタンディッシュに移注し、さらにタンディッシュ底部の溶鋼注入孔に接続された浸漬ノズルを通して鋳型内に注入され、連続鋳造鋳片を形成する。   In continuous casting of steel, molten steel contained in a ladle is first transferred to a tundish, which is an intermediate molten steel container, and then poured into a mold through a dipping nozzle connected to a molten steel injection hole at the bottom of the tundish, Form a continuous cast slab.

転炉などの精錬炉で溶製した溶鋼を取鍋に出鋼するに際し、さらには二次精錬を行うに際し、溶鋼中に脱酸生成物としての非金属介在物が生成し、浮上分離しきれずに溶鋼中に懸濁しているものもある。また、取鍋からタンディッシュへの移注時、及びタンディッシュ内滞留中に溶鋼が空気と接触して酸化物や窒化物が生成することで非金属介在物が増大し、また取鍋の溶鋼上部あるいはタンディッシュ上部のスラグが溶鋼中に懸濁して非金属介在物として溶鋼中に残存する。これら非金属介在物が溶鋼中に残存したままで鋳型内に注入されると、鋳型内で浮上分離しきれずに鋳片に取り込まれるものもあり、これらは鋼材中の欠陥となって鋼材の割れや疵、破断の起点となる場合がある。そのため、高清浄な鋼を製造するためにはこれら介在物を効率的に溶鋼から除去することが必要である。   When the molten steel melted in a smelting furnace such as a converter is delivered to a ladle, and further secondary refining is performed, non-metallic inclusions as a deoxidized product are formed in the molten steel, and the float separation can not be completed. Some are suspended in molten steel. In addition, during transfer from ladle to tundish and during residence in tundish, molten metal contacts air to form oxides and nitrides, non-metallic inclusions increase, and molten steel in ladle The slag at the top or at the top of the tundish is suspended in the molten steel and remains in the molten steel as nonmetallic inclusions. If these non-metallic inclusions are injected into the mold while remaining in the molten steel, some of them may not be floated and separated in the mold and may be taken into the slab, and these become defects in the steel and cause cracking of the steel. It may be the starting point of breakage or cracking. Therefore, in order to produce highly clean steel, it is necessary to efficiently remove these inclusions from the molten steel.

タンディッシュから鋳型に溶鋼を注入する注入孔において、注入孔上部の上ノズル、注入孔途中に設けるスライディングプレートを介して、注入孔下部の浸漬ノズル内に不活性ガスを吹き込むことが広く行われている。例えば特許文献1には、上ノズルにポーラス煉瓦からなるガス吹き込み部を設け、アルゴンガスや窒素ガスを吹き込む方法が開示されている。上ノズルから浸漬ノズルに至る注入孔におけるアルミナなどの非金属介在物の付着に起因するノズル詰まりを防止する目的のためである。注入孔中に吹き込まれた不活性ガスは気泡となって溶鋼とともに鋳型内に入り込む。気泡が鋳型内を浮上する際に気泡に介在物が付着し、メニスカスに浮上分離すれば、気泡も介在物も溶鋼から除去できる。一方、鋳型内溶鋼中に含まれる気泡の一部は凝固シェルに捕捉されるので、鋳片中のピンホール欠陥となって鋼材の品質を低下させることとなる。   In the injection hole for injecting the molten steel from the tundish into the mold, it is widely practiced to blow an inert gas into the immersion nozzle at the lower part of the injection hole through the upper nozzle at the upper part of the injection hole and the sliding plate provided in the middle of the injection hole. There is. For example, Patent Document 1 discloses a method of providing an upper nozzle with a gas injection portion made of porous brick and injecting argon gas or nitrogen gas. It is for the purpose of preventing nozzle clogging resulting from the adhesion of non-metallic inclusions such as alumina in the injection hole from the upper nozzle to the immersion nozzle. The inert gas blown into the injection hole is bubbled and enters the mold together with the molten steel. When bubbles are floated in the mold, inclusions adhere to the bubbles, and if bubbles float and separate on the meniscus, both bubbles and inclusions can be removed from the molten steel. On the other hand, since a part of the air bubbles contained in the molten steel in the mold is captured by the solidified shell, it becomes a pinhole defect in the cast slab and degrades the quality of the steel material.

タンディッシュ内の溶鋼中に不活性ガスを吹き込み、溶鋼中の非金属介在物をタンディッシュ内で不活性ガスの気泡に捕捉させることで、これら非金属介在物を除去する方法が知られている。特許文献2においては、タンディッシュ底部近傍において、取鍋からの溶鋼の落下位置と浸漬ノズルとの間の位置に、流れの方向に凸凹を有する断面の小さな溶鋼の流通路を設け、この流通路内の凸部分から不活性ガスを溶鋼中に吹き込む方法が提案されている。特許文献3では、タンディッシュ底部の幅方向にガス吹き込み口を複数配置し、タンディッシュ内の溶鋼中にガスを吹き込む方法が開示されている。これら方法では、タンディッシュ内で不活性ガスによって非金属介在物を除去できたとしても、不活性ガス吹き込み位置から注入孔までの間を溶鋼が通過する過程において大気やスラグによって再汚染を引き起こすとともに、タンディッシュ縦断面全体に相当する広いタンディッシュ内流路を流れる全ての溶鋼に介在物除去効果を及ぼすためには、より多くの不活性ガス吹き込み量が必要となる。不活性ガス流量の増加は、タンディッシュ湯面に浮上した介在物やスラグ等の溶鋼の汚染源の巻き込みを引き起こして溶鋼の再汚染を助長するので好ましくない。   There is known a method of removing non-metallic inclusions by blowing inert gas into the molten steel in the tundish and trapping non-metallic inclusions in the molten steel in bubbles of the inert gas in the tundish. . In Patent Document 2, in the vicinity of the bottom of a tundish, a flow passage with a small cross section of molten steel having irregularities in the flow direction is provided at a position between the dropping position of the molten steel from the ladle and the immersion nozzle. A method has been proposed in which an inert gas is blown into molten steel from the inner convex portion. Patent Document 3 discloses a method in which a plurality of gas injection ports are arranged in the width direction of the bottom of a tundish and gas is blown into molten steel in the tundish. In these methods, even if nonmetallic inclusions can be removed by the inert gas in the tundish, recontamination is caused by air and slag in the process of molten steel passing from the inert gas blowing position to the injection hole. In order to have an inclusion removal effect on all the molten steel flowing in a wide tundish flow passage corresponding to the entire tundish longitudinal cross section, a larger amount of inert gas blowing is required. An increase in the flow rate of the inert gas is not preferable because it causes contamination of inclusions floating on the surface of the tundish metal and contamination sources of molten steel such as slag and promotes recontamination of the molten steel.

即ち、タンディッシュにおける溶鋼汚染の機会は多く、溶鋼が鋳型への注入孔に流入する直前において介在物を除去することが、介在物除去法としては最も効果的である。特許文献4においては、不活性ガス及び介在物の注入孔への流入をできるだけ防止する方法として、不活性ガスの吹き込み位置を、タンディッシュの注入孔の内面から適正に離す方法が開示されている。同文献の図4では、上ノズルの中心からガス吹き込み位置までの距離をX、上ノズルの内面半径をRとし、気泡が鋳片に巻き込まれない限界の距離比X/Rについて、ノズル内平均溶鋼流速vとの関係を(1)式として明らかにしている。同文献に記載のものは、ガス吹き込み帯はアルミナグラファイトあるいはポーラスプラグなどで作られ、浸漬ノズルに連なる注入孔を取り囲むように設置して、吹き込んだ不活性ガスはタンディッシュの溶湯中を気泡として浮上する。その際、注入孔に流入する溶湯中の微細介在物と衝突することにより、微細介在物を気泡内に取り込み、微細介在物を含めた介在物の除去が可能となる。   That is, there are many opportunities for the contamination of the molten steel in the tundish, and it is most effective as an inclusion removal method to remove the inclusions immediately before the molten steel flows into the injection hole of the mold. Patent Document 4 discloses, as a method for preventing the inflow of inert gas and inclusions into the injection hole as much as possible, a method of properly separating the blowing position of the inert gas from the inner surface of the injection hole of the tundish. . In FIG. 4 of the same document, the distance from the center of the upper nozzle to the gas injection position is X, the inner surface radius of the upper nozzle is R, and the distance ratio X / R at the limit where bubbles are not caught in the slab The relationship with the molten steel flow velocity v is clarified as equation (1). In the case described in the same document, the gas blowing zone is made of alumina graphite or a porous plug, etc., and installed so as to surround the injection hole connected to the immersion nozzle, and the inert gas blown in is a bubble in the molten metal of the tundish. To rise. At that time, by colliding with the fine inclusions in the molten metal flowing into the injection hole, the fine inclusions can be taken into the bubbles and the inclusions including the fine inclusions can be removed.

特開2009−66603号公報JP, 2009-66603, A 特開平8−117939号公報JP-A-8-117939 特開2002−11555号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-11555 特開平10−34299号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-34299

特許文献4に記載の発明により、タンディッシュ内において、溶鋼注入孔に近い位置で不活性ガス吹き込みを行って介在物を除去し、かつ注入孔からの不活性ガス流入を最小限とする連続鋳造が可能となった。その一方、特許文献4に記載の方法では、まだ注入孔からの距離が大きい。本発明は、鋳型内溶鋼への不活性ガスの流入を抑制しつつ、不活性ガスの吹き込みをさらに注入孔に近い位置から行うことを可能とし、不活性ガスによる介在物除去後の溶鋼再汚染のチャンスをより一層低減する連続鋳造方法に適した上ノズルを提供することを目的とする。   According to the invention described in Patent Document 4, continuous casting is performed by blowing inert gas at a position close to the molten steel injection hole in a tundish to remove inclusions and minimize inflow of inert gas from the injection hole. It became possible. On the other hand, in the method described in Patent Document 4, the distance from the injection hole is still large. The present invention makes it possible to carry out the blowing of the inert gas from a position closer to the injection hole while suppressing the inflow of the inert gas to the molten steel in the mold, and the molten steel recontamination after the removal of inclusions by the inert gas It is an object of the present invention to provide an upper nozzle suitable for a continuous casting method which further reduces the chance of

即ち、本発明の要旨とするところは以下のとおりである。
(1)溶鋼容器から鋳型への溶鋼注入孔に設ける連続鋳造用の上ノズルであって、
上ノズル上部に、ガス吹き込み孔を、注入孔中心を中心とした円周上に複数個設置し、
ガス吹き込み孔の断面積合計A(m2)と、上ノズル内の不活性ガスが流れる流路の容積Vg(m3)との関係が、下記(1)式を満たすことを特徴とする連続鋳造用の上ノズル。
g/A≧50(m) (1)
That is, the place made into the summary of the present invention is as follows.
(1) An upper nozzle for continuous casting provided in a molten steel injection hole from a molten steel container to a mold,
At the top of the upper nozzle, a plurality of gas injection holes are installed on the circumference centered on the center of the injection hole,
The relationship between the total cross-sectional area A (m 2 ) of the gas injection holes and the volume V g (m 3 ) of the flow path through which the inert gas in the upper nozzle flows is characterized by satisfying the following equation (1) Top nozzle for continuous casting.
V g / A ≧ 50 (m) (1)

本発明は、連続鋳造用の注入孔に設ける上ノズルにガス吹き込み孔を設け、ガス吹き込み孔の断面積合計A(m2)と、上ノズル内の不活性ガスが流れる流路の容積Vg(m3)との関係が、上記(1)式を満たす上ノズルとする。この上ノズルを用いて連続鋳造を行うことにより、鋳型内溶鋼への不活性ガスの流入を抑制しつつ、鋳型内に流入する介在物を低減し、タンディッシュ湯面の波立ちを抑えることができる。 In the present invention, the upper nozzle provided in the injection hole for continuous casting is provided with a gas injection hole, the total cross sectional area A (m 2 ) of the gas injection hole, and the volume V g of the flow path through which the inert gas in the upper nozzle flows. Let the relationship with (m 3 ) be the upper nozzle that satisfies the above equation (1). By performing continuous casting using this upper nozzle, it is possible to reduce the inclusions flowing into the mold while suppressing the inflow of inert gas into the molten steel in the mold, and to suppress the wave of the tundish surface. .

実験1の水モデル実験で用いた上ノズル付近を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows upper nozzle vicinity used by the water model experiment of Experiment 1. FIG. 実験1でのガス吹き込み孔配置距離x、スループットW、吹き込みガス流速と、鋳型へ吸い込まれる気泡比率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the gas blowing hole arrangement | positioning distance x in experiment 1, the through-put W, the blowing gas flow rate, and the bubble ratio inhaled by the casting_mold | template. 実験2のオフライン実験で用いた上ノズル付近を示す部分図であり、(A)は部分断面図、(B)はB−B矢視図、(C)はC−C矢視断面図である。It is a fragmentary view showing the upper nozzle neighborhood used by the offline experiment of experiment 2, (A) is a fragmentary sectional view, (B) is a BB arrow line view, (C) is a CC arrow line sectional view . 実験2でのVg/Aとアルゴンガス流量の関係を示す図である。It is a diagram showing a relationship between V g / A and an argon gas flow rate in Experiment 2.

タンディッシュ底部から溶鋼中に不活性ガスを吹き込むに際して、ガス吹き込み部の耐火物としては、ポーラスプラグ、あるいは微細な吹き込みノズルを設けた耐火物が用いられる。ガス吹き込み部から溶鋼中に吹き込まれた不活性ガスができるだけ速やかに微細な気泡となるように、吹き込みが行われる。特許文献4に記載のものについても、ガス吹き込み帯はアルミナグラファイトあるいはポーラスプラグなどで作られている。   When inert gas is blown into the molten steel from the bottom of the tundish, as a refractory of the gas blowing portion, a porous plug or a refractory provided with a fine blowing nozzle is used. Bubbling is performed such that the inert gas blown into the molten steel from the gas blowing portion becomes fine bubbles as quickly as possible. Also in the case described in Patent Document 4, the gas blowing zone is made of alumina graphite or a porous plug.

溶鋼中で浮上する気泡は、気泡径などから定まる上昇速度で上昇する。特許文献4に記載のものは、タンディッシュ底部の注入孔にごく近い位置でガスを吹き込んで気泡を生成しているので、注入孔への溶鋼流入速度が速いと、上昇しようとする気泡が溶鋼流に取り込まれて注入孔から鋳型内に流れ込んでしまう。そのため、特許文献4に記載のように、ガス吹き込み位置を注入孔の中心から十分に離す必要があった。   The bubbles rising in the molten steel rise at a rising speed determined by the bubble diameter and the like. In the case described in Patent Document 4, since the gas is blown at a position very close to the injection hole at the bottom of the tundish to generate air bubbles, when the inflow rate of molten steel into the injection hole is high, the air bubbles to rise are molten steel It is taken into the flow and flows into the mold from the injection hole. Therefore, as described in Patent Document 4, it is necessary to separate the gas injection position from the center of the injection hole sufficiently.

本発明は、タンディッシュ底部のガス吹き込み孔から流出したガスの溶鋼中におけるガス流速を増大させれば、ガス吹き込み孔の位置を注入孔中心により一層近づけても、注入流への気泡の持ち込みを防止できるのではないかとの着想から生まれた。ガス吹き込みノズルとして直管状のノズルを使用した場合(即ち末広のラバールノズルを用いない場合)、吹き込みガス圧力を増大しても、ノズルから流出する最大流速は音速までに限定される。そこで、吹き込むガスの元圧を上昇して、音速またはそれに近い流速で溶鋼へのガス吹き込みを行い、注入孔への気泡混入の低減度合いを評価することとした。   The present invention brings bubbles into the injection flow even if the position of the gas injection hole is made closer to the center of the injection hole by increasing the gas flow rate in molten steel of the gas flowing out of the gas injection hole at the bottom of the tundish. It was born out of an idea that it could be prevented. When a straight tubular nozzle is used as the gas injection nozzle (i.e., when the divergent Laval nozzle is not used), the maximum flow velocity flowing out of the nozzle is limited to the speed of sound even if the injection gas pressure is increased. Therefore, the source pressure of the gas to be blown is increased, and the gas is blown into the molten steel at a sound velocity or a flow velocity close thereto, to evaluate the reduction degree of the bubble mixing into the injection hole.

実験1として行った水モデル実験について説明する。   The water model experiment conducted as Experiment 1 will be described.

タンディッシュを模した2立方メートルの立方体の水槽内に水を入れ、底部の排出口はタンディッシュ7から鋳型への注入孔5を模したものであり、その形状を図1に示す。注入孔5の内径は90mmφであり、図1に示すように、注入孔上端付近は断面円弧形状で、タンディッシュ底部8に接続する部分の直径は142mmである。ストッパー6の位置調整で流出水量を調整する。上ノズル1には、注入孔5中心を中心とした円周上に、直径0.3mmのガス吹き込み孔2を等間隔に20個配置している。ガス吹き込み孔配置円周の半径から注入孔半径(45mm)を引いた距離を「ガス吹き込み孔配置距離x(mm)」とし、x=10〜70mmの範囲でガス吹き込み孔配置距離xの値が異なる5種類の上ノズル1を準備した。ガス吹き込み孔へのガスを導入するガス導入口にアルゴンガスを供給し、アルゴンガスの元圧を3種類に変化させ、ガス吹き込み孔2からのガス吹き込み量を変化させた。ガス吹き込み量実績によると、ガス吹き込み孔2から水中に流出するガス流速は、それぞれ、音速、音速の3/4、音速の1/2となっていることがわかった。ガス流速が音速の水準では、ガス流量が28.3NL/分、流速換算で330m/秒であった。なお、水槽内の各パーツ等は全て透明樹脂を使用した。   Water is placed in a 2-cubic meter cubic water tank simulating a tundish, and the outlet at the bottom simulates the injection hole 5 from the tundish 7 to the mold, the shape of which is shown in FIG. The inner diameter of the injection hole 5 is 90 mmφ, and as shown in FIG. 1, the upper end of the injection hole has a circular arc shape in cross section, and the diameter of the portion connected to the tundish bottom 8 is 142 mm. Adjust the outflow water volume by adjusting the position of the stopper 6. In the upper nozzle 1, 20 gas injection holes 2 with a diameter of 0.3 mm are arranged at equal intervals on a circumference centered on the center of the injection hole 5. The distance obtained by subtracting the injection hole radius (45 mm) from the radius of the gas injection hole arrangement circumference is “gas injection hole arrangement distance x (mm)”, and the value of the gas injection hole arrangement distance x in the range of x = 10 to 70 mm Five different types of upper nozzles 1 were prepared. Argon gas was supplied to the gas introduction port for introducing the gas into the gas injection hole, the source pressure of the argon gas was changed to three types, and the gas injection amount from the gas injection hole 2 was changed. According to the results of the gas blowing amount, it was found that the gas flow velocity flowing out of the gas blowing hole 2 into water was respectively the sound velocity, 3/4 of the sound velocity, and 1/2 of the sound velocity. When the flow velocity of the gas was at the speed of sound, the gas flow rate was 28.3 NL / min, which was 330 m / sec in terms of the flow velocity. All parts in the water tank were made of transparent resin.

ガス吹き込み孔2からのガス吹き込みを行いつつ、所定の水流量で注入孔5から水を流出させ、一方で水槽に水を供給し、水槽内の水位を一定に保持した。この状態で吹き込んだガスの挙動をカメラで撮影し、撮影画像から、注入孔5を経由して鋳型内に吸い込まれる気泡と、タンディッシュ湯面に浮上する気泡の面積を測定し、鋳型に吸い込まれる気泡の比率を算出した。   While performing gas injection from the gas injection holes 2, water was made to flow out from the injection holes 5 at a predetermined water flow rate, while water was supplied to the water tank, and the water level in the water tank was kept constant. The behavior of the gas blown in this state is photographed by a camera, and the area of the air bubble sucked into the mold via the injection hole 5 and the air bubble floating on the surface of the tundish water surface is measured from the photographed image, and sucked into the mold The ratio of air bubbles was calculated.

ガス吹き込み孔配置距離xを変化させたそれぞれの上ノズル1について、吹き込みガス流量を3種類に変化させ、各水準において、注入孔5への水流量を変化させた。それぞれのxの条件において、吹き込んだガスの挙動をカメラで撮影した。撮影した画像から注入孔5内に吸い込まれる気泡とタンディッシュ湯面に浮上する気泡の面積を測定することで、注入孔5に吸い込まれる気泡比率を測定した。注入孔5への水流量が増えるほど、注入孔5に吸い込まれる気泡比率が増大する。その上で、注入孔5に吸い込まれる気泡比率が10%となる水流量(スループットW)を実験から求めた。図2は、横軸をガス吹き込み孔配置距離x(mm)、縦軸をスループットW(m3/hr)とし、注入孔5に吸い込まれる気泡比率が10%となるスループットWをプロットした。ガス吹き込み孔2からのガス流速で層別している。 About each upper nozzle 1 which changed gas blowing hole arrangement distance x, the blowing gas flow rate was changed into three types, and the water flow rate to the injection hole 5 was changed in each level. The behavior of the blown gas was photographed with a camera under each condition of x. The bubble ratio sucked into the injection hole 5 was measured by measuring the area of the bubble sucked into the injection hole 5 and the bubble floating on the tundish surface from the photographed image. As the water flow rate to the injection hole 5 increases, the bubble ratio sucked into the injection hole 5 increases. Then, the water flow rate (throughput W) at which the bubble ratio sucked into the injection hole 5 becomes 10% was determined from the experiment. In FIG. 2, the horizontal axis represents the gas injection hole arrangement distance x (mm), and the vertical axis represents the throughput W (m 3 / hr), and the throughput W in which the bubble ratio sucked into the injection hole 5 is 10% was plotted. Stratification is performed by the gas flow rate from the gas injection holes 2.

図2において、■のプロットは、ガス吹き込み孔2からのガス流速が音速の1/2の場合であり、このプロットを結んだラインよりも右下側が良好範囲で、注入孔5に吸い込まれる気泡比率が10%以下となる。◆のプロットは、ガス吹き込み孔2からのガス流速が音速の3/4の場合であり、上記■に比較すると同じスループットWでも良好範囲が左側、すなわちガス吹き込み孔配置距離xが短い側に広がっている。▲のプロットが、ガス吹き込み孔2からのガス流速が音速の場合の結果であり、◆のプロットよりもさらに、注入孔5に吸い込まれる気泡比率が10%以下となる良好範囲が同じスループットWでも左側に広がっている。図2から、スループットWが同じであれば、ガス吹き込み孔2からのガス流速が速くなるほど、ガス吹き込み孔配置距離xを小さくすることができると分かる。したがって、注入孔5により一層近い位置にガス吹き込み孔2を設けつつ、注入孔5への気泡の持ち込みを少なく維持することが可能となる。また、上ノズル1のガス吹き込み孔配置距離xが同じであれば、ガス吹き込み孔2からのガス流速が速くなるほど、注入孔5に吸い込まれる気泡の比率が減少し、水のスループットWを多くすることができるといえる。   In FIG. 2, the plot of ■ is the case where the gas flow velocity from the gas injection hole 2 is 1/2 of the speed of sound, and the bubbles drawn into the injection hole 5 in a better range on the lower right side than the line connecting this plot. The ratio is less than 10%. The plot of ◆ is the case where the gas flow velocity from the gas injection hole 2 is 3⁄4 of the speed of sound, and the good range on the same throughput W compared to the above also spreads to the left side, ie, the gas injection hole arrangement distance x becomes shorter ing. The plot of ▲ is the result when the gas flow velocity from the gas injection hole 2 is the speed of sound, and the throughput W in which the bubble ratio sucked into the injection hole 5 is 10% or less is the same as the throughput W It has spread to the left. From FIG. 2, it will be understood that if the throughput W is the same, the gas blowing hole arrangement distance x can be reduced as the gas flow velocity from the gas blowing hole 2 increases. Therefore, it is possible to keep the introduction of air bubbles into the injection hole 5 small while providing the gas injection hole 2 at a position closer to the injection hole 5. Also, if the gas injection hole arrangement distance x of the upper nozzle 1 is the same, the faster the gas flow velocity from the gas injection hole 2, the smaller the ratio of air bubbles sucked into the injection hole 5, and the water throughput W is increased. It can be said that you can do it.

ガス吹き込み孔2からのガス流速を増大して音速レベルにすることによる上記効果については、以下のように説明することができる。即ち、ガス吹き込み孔2からのガス流速を増大させていくと、ガス吹き込み孔2出口から液中にガスジェットが形成され、ガス流速が速くなるほどガスジェットの長さが増大する。ガスジェット内ではガス流速が速いので、ガスジェットの長さが長いほど、ガスは水の注入流に押し流されにくくなり、ガス吹き込み孔配置距離xを小さくすることが可能になった。   The above-described effect of increasing the gas flow velocity from the gas injection hole 2 to the sound velocity level can be described as follows. That is, as the gas flow rate from the gas injection hole 2 is increased, a gas jet is formed in the liquid from the outlet of the gas injection hole 2 and the length of the gas jet increases as the gas flow rate increases. Since the gas flow velocity is high in the gas jet, the longer the gas jet, the harder it is for the gas to be washed away by the water injection flow, and it becomes possible to reduce the gas injection hole arrangement distance x.

以上の実験1の水モデル実験結果に基づき、実際の溶鋼を収容したタンディッシュにおいて、ガス吹き込み孔2からのガス流速を増大する試験を行った。上ノズル1のガス吹き込み孔2の配置は実験1と同様である。上ノズル1に供給する不活性ガスの元圧を上昇してガス流量を増大させたところ、タンディッシュ内の溶鋼中を上昇する気泡の量が過剰となり、タンディッシュ湯面の波立ちが激しくなった。これでは、かえってタンディッシュ湯面のスラグや浮上済み介在物の巻き込みを助長することになる。常温の不活性ガスを溶鋼中に吹き込んだ場合、溶鋼によってガスの温度が上がることで体積は6倍程度に膨張する。ガス吹き込み孔2から音速で噴出するガスの温度は溶鋼温度よりも低温であり、溶鋼中で加熱されてガス温度が上昇し、ガス容積が増大するため、気泡の容量が過大となったのである。また、溶鋼内でのガスの急激な膨張によって、吹き込んだ不活性ガスの勢いを阻害してしまうデメリットもある。   Based on the water model test results of Experiment 1 described above, tests were conducted to increase the gas flow rate from the gas injection holes 2 in a tundish containing actual molten steel. The arrangement of the gas injection holes 2 of the upper nozzle 1 is the same as in Experiment 1. When the source pressure of the inert gas supplied to the upper nozzle 1 was increased to increase the gas flow rate, the amount of bubbles rising in the molten steel in the tundish became excessive and the rippling of the tundish surface became intense . This in turn encourages the inclusion of slag and floated inclusions on the surface of the tundish surface. When an inert gas at normal temperature is blown into the molten steel, the volume of the molten steel expands by about six times as the temperature of the gas rises due to the molten steel. The temperature of the gas spouted from the gas injection hole 2 at the speed of sound is lower than the temperature of the molten steel and is heated in the molten steel to raise the gas temperature and increase the gas volume, so the bubble volume becomes excessive. . In addition, rapid expansion of the gas in the molten steel has the disadvantage of impeding the momentum of the inert gas blown in.

ガス吹き込み孔2から吹き出す以前においてガス温度を十分に上昇させておけば、同じ音速でガスを噴出させたとしても、噴出後のガスの膨張を抑制することができ、吹き込みガス量(NL/分)は少なくなる。音速で噴出しているので、気泡が注入流に巻き込まれない点については低温ガスをガス吹き込み孔から吹き出した場合と同様のはずである。しかし、吹き込みガス温度を上昇させるために専用ガス加熱装置を設けると設備が複雑化し、望ましくない。   If the gas temperature is sufficiently raised before blowing out from the gas injection hole 2, even if the gas is ejected at the same speed of sound, expansion of the gas after ejection can be suppressed, and the amount of injected gas (NL / min ) Will be reduced. Since the bubbles are ejected at the speed of sound, it should be the same as in the case where the low temperature gas is blown out from the gas blowing hole in that air bubbles are not caught in the injection flow. However, providing a dedicated gas heater to raise the insufflation gas temperature complicates the installation and is undesirable.

そこで、実験2として行ったオフライン実験について説明する。   Therefore, the off-line experiment conducted as Experiment 2 will be described.

タンディッシュから注入孔を経由して鋳型内に溶鋼を注入している時点において、注入孔上部に位置する上ノズル1は十分に加熱されている。そのため、上ノズル1内のガス滞留時間を長くすれば、滞留中にガスが加熱され、高温のガスがガス吹き込み孔2から噴出することになるはずである。実験2においては、図3に示すように、上ノズル1内の不活性ガスが流れる流路3の容積Vgを増大させ、容積Vg(m3)として種々の値を有するものを準備した。上ノズル1内の流路3の容積は、焼成時に消滅するリング状の材料を耐火物内に挿入し、その厚みを変化させて調整した(図3)。そのため、作成された上ノズル1の流路3の形状は、円筒を二つ組み合わせた形状をしており、内部のリング状の空洞に不活性ガスを吹き込み、上部の貫通孔(吹き込み孔2)に抜ける構造とした。しかし、上ノズル1内の流路3の容積Vgが同じであれば、流路3の形状によらず同様のガス加熱効果が得られると考察される。 At the time of pouring the molten steel from the tundish into the mold through the pouring hole, the upper nozzle 1 located at the top of the pouring hole is sufficiently heated. Therefore, if the gas residence time in the upper nozzle 1 is increased, the gas is heated during the residence, and a high temperature gas should be ejected from the gas blowing hole 2. In Experiment 2, as shown in FIG. 3, the volume V g of the flow path 3 through which the inert gas in the upper nozzle 1 flows is increased to prepare one having various values as the volume V g (m 3 ). . The volume of the flow path 3 in the upper nozzle 1 was adjusted by inserting a ring-shaped material which disappears at the time of firing into the refractory and changing its thickness (FIG. 3). Therefore, the shape of the flow path 3 of the created upper nozzle 1 has a shape in which two cylinders are combined, and an inert gas is blown into the ring-shaped cavity in the inside to form an upper through hole (blowing hole 2) It was a structure that escapes to. However, if the volume V g of the flow path 3 in the upper nozzle 1 is the same, it is considered that the same gas heating effect can be obtained regardless of the shape of the flow path 3.

上ノズル上部のガス吹き込み孔2は、直径0.3mmφのものを同心円状に20個配置している。ガス吹き込み孔2の断面積合計をA(m2)とする。アルゴンガスを元圧0.7MPaで供給し、ガス吹き込み孔2からアルゴンガスを音速で大気中に放出する試験を行った。評価指標としてVg/Aを採用した。単位はmである。実験では、Vg/A=15〜191mのものを準備した。 The gas injection holes 2 at the upper part of the upper nozzle are arranged concentrically 20 in diameter with a diameter of 0.3 mm. The total cross sectional area of the gas injection holes 2 is A (m 2 ). An argon gas was supplied at a source pressure of 0.7 MPa, and a test was conducted to release the argon gas from the gas injection hole 2 into the atmosphere at the speed of sound. V g / A was adopted as an evaluation index. The unit is m. In the experiment, it was prepared those of V g / A = 15~191m.

まず、上ノズル1を常温のままとし、アルゴンガスを元圧0.7MPaで供給し、Vg/Aとアルゴンガス流量(NL/分)の関係を測定した。その結果、Vg/Aの値にかかわらず、アルゴンガス流量は28.3NL/分で一定であった。 First, with the upper nozzle 1 kept at normal temperature, argon gas was supplied at a source pressure of 0.7 MPa, and the relationship between V g / A and argon gas flow rate (NL / min) was measured. As a result, regardless of the value of V g / A, the argon gas flow rate was constant at 28.3NL / min.

次に、オフラインで上ノズル1をバーナーで加熱し、上ノズル内に設置した熱電対計測温度が1000℃になるように保持した。同じようにアルゴンガスを元圧0.7MPaで供給し、Vg/A(m)とアルゴンガス流量(NL/分)の関係を測定した。結果を図4に示す。図4から明らかなように、Vg/Aが大きくなるほど、アルゴンガス流量が低下している。 Next, the upper nozzle 1 was heated off-line with a burner, and the thermocouple measurement temperature set in the upper nozzle was maintained at 1000 ° C. Similarly, argon gas was supplied at a source pressure of 0.7 MPa, and the relationship between V g / A (m) and argon gas flow rate (NL / min) was measured. The results are shown in FIG. As apparent from FIG. 4, the argon gas flow rate decreases as V g / A increases.

供給されたアルゴンガスは、上ノズル1内の流路3の容量Vgが大きくなるほど、上ノズル1内の滞在時間が長くなる。上ノズル1を1000℃に加熱した実験では、ガスの滞在時間が長くなるほど、ガス吹き込み孔2に到達したときのガス温度が上昇している。そしてガスの元圧が十分に高いことから、ガス吹き込み孔2からはガスが音速で噴出している。ガス温度をT(K)とすると、音速は√Tに比例し、ガス吹き込み孔2から流出するガスの実容量は√Tに比例する。一方、NL換算の容量は実容量の1/Tに比例するから、結果として、ガス温度が高くなるほど、ガス流量(NL/分)が低下することになる。図4において、上ノズル1を1000℃に加熱した場合の結果において、Vg/Aが大きくなるほどガス流量が低下した現象はこのように説明することができる。 Supplied argon gas, as the volume V g of the flow path 3 of the upper nozzle 1 is large, the residence time of the upper nozzle 1 is increased. In the experiment in which the upper nozzle 1 was heated to 1000 ° C., the gas temperature at the time of reaching the gas injection hole 2 increases as the residence time of the gas becomes longer. And since the source pressure of the gas is sufficiently high, the gas is ejected from the gas injection hole 2 at the speed of sound. Assuming that the gas temperature is T (K), the speed of sound is proportional to √T, and the actual volume of the gas flowing out of the gas injection hole 2 is proportional to √T. On the other hand, since the capacity in terms of NL is proportional to 1 / T of the actual capacity, as a result, the higher the gas temperature, the lower the gas flow rate (NL / min). In FIG. 4, in the result in the case where the upper nozzle 1 is heated to 1000 ° C., the phenomenon that the gas flow rate decreases as V g / A increases can be explained in this way.

上ノズル1への供給ガスの元圧を十分に高くしていれば、ガス吹き込み孔2から吹き込むガス温度が低温でも高温でも、吐出ガス流速は音速に達している。一方で、吹き込むガス温度が高いほど、ガス流量(NL/分)が低下する。また、ガス吹き込み孔2から吐出するときにガス温度が上昇しているので、吐出後のさらなる膨張が低減する。その結果、同じ音速でガスを噴出していながら、Vg/Aが大きい上ノズル1を用いた場合、アルゴン気泡に起因するタンディッシュ湯面の暴れが低減すること、鋳型内溶鋼へのガスの流入をより一層低減できることが期待できる。 If the source pressure of the supply gas to the upper nozzle 1 is sufficiently high, the flow velocity of the discharged gas reaches the speed of sound regardless of whether the temperature of the gas blown from the gas blowing hole 2 is low or high. On the other hand, the higher the gas temperature blown, the lower the gas flow rate (NL / min). In addition, since the gas temperature is raised when discharging from the gas injection hole 2, the further expansion after the discharge is reduced. As a result, when the upper nozzle 1 having a large V g / A is used while ejecting the gas at the same sound velocity, the runaway of the tundish surface due to the argon bubbles is reduced, and the gas to the in-mold molten steel It can be expected that the inflow can be further reduced.

そして、図4より、Vg/Aを大きくするほどガス流量(NL/分)が低下しているところ、特にVg/Aが50mまではVg/A拡大に伴うガス流量(NL/分)低下が著しいことと、それが50m以上になるとその拡大の影響が小さくなっていることが分かる。したがって、Vg/Aの拡大効果を十分に享受するためには、Vg/Aを50m以上にすると良い。Vg/Aを50m以上とすることにより、ガス吹き込み孔2から吐出するガスの温度を十分に上昇することができ、ガスの膨張を十分に抑えられると考えられるからである。このVg/A拡大効果は、Vg/Aが80m程度まではVg/Aへの依存性が多少残っているため、Vg/Aを80m以上にすることがさらに好ましい。このVg/Aの上限は特に定めないが、その拡大効果が飽和してしまうことを考えて、実際上250m程度までで十分と考える。 Then, from FIG. 4, where the gas flow rate higher the V g / A (NL / min) is lowered, in particular V g / A gas flow rate (NL / min due to enlargement V g / A until 50m It can be seen that the decrease is remarkable and that the influence of the expansion is reduced when it becomes 50 m or more. Therefore, in order to fully enjoy the effect of expanding V g / A, it is preferable to the V g / A more than 50 m. By setting V g / A to 50 m or more, the temperature of the gas discharged from the gas injection hole 2 can be sufficiently raised, and it is considered that the expansion of the gas can be sufficiently suppressed. The V g / A larger effect, since the V g / A is up to about 80m remains dependent on V g / A somewhat, it is most preferable to set the V g / A more than 80m. The upper limit of this V g / A is not particularly limited, but considering that the expansion effect is saturated, it is considered to be practically sufficient up to about 250 m.

鋼スラブの連続鋳造において、本発明を適用した。連続鋳造装置は、堰のない容量30トンの舟形タンディッシュを用い、タンディッシュ底部の注入孔から鋳型内に溶鋼を注入することにより、厚み230mm、幅1600mmのスラブ鋳片を鋳造した。注入量制御にはタンディッシュストッパー6を用いている。注入孔5の上部に配置する上ノズル1の形状は実験1、2と同様であり、注入孔5の内径は90mmφであり、図3に示すように、注入孔上端付近は断面円弧形状で、タンディッシュ底部8に接続する部分の直径は142mmである。上ノズル1には、注入孔中心を中心とした円周上に、直径0.3mmのガス吹き込み孔2を等間隔に20個配置している。ガス吹き込み孔の断面積合計Aはいずれも、A=1.4×10-62である。上ノズル1内の不活性ガスが流れる流路3は、図3に示すように、注入孔5を取り囲むスリット上に形成し、スリットの幅を調整することにより、流路3の容積Vgを調整した。流路3の容積Vg、Vg/A、ガス吹き込み孔配置距離x、溶鋼のスループットWについては下記表1に示すとおりである。アルゴンガスを元圧0.5MPaで供給した。鋼成分は質量%で、C:0.05%、Si:0.01%、Mn:0.1%、P:0.01%、S:0.005%、鋳造開始時のタンディッシュ内溶鋼温度は1590℃である。 The invention was applied in the continuous casting of steel slabs. The continuous casting apparatus casts slab slabs 230 mm thick and 1600 mm wide by injecting molten steel into the mold from the injection hole at the bottom of the tundish using a wedge-shaped 30-ton wedge-shaped tundish. A tundish stopper 6 is used to control the injection amount. The shape of the upper nozzle 1 disposed at the upper portion of the injection hole 5 is the same as in Experiments 1 and 2, the inner diameter of the injection hole 5 is 90 mmφ, and as shown in FIG. The diameter of the portion connected to the tundish bottom 8 is 142 mm. In the upper nozzle 1, 20 gas injection holes 2 with a diameter of 0.3 mm are arranged at equal intervals on a circumference centered on the injection hole center. The total cross-sectional area A of the gas injection holes is A = 1.4 × 10 −6 m 2 in all cases. The flow path 3 through which the inert gas in the upper nozzle 1 flows is formed on the slit surrounding the injection hole 5 as shown in FIG. 3, and the volume V g of the flow path 3 is adjusted by adjusting the width of the slit. It was adjusted. The volumes Vg and Vg / A of the flow path 3, the arrangement distance x of the gas injection holes, and the throughput W of the molten steel are as shown in Table 1 below. Argon gas was supplied at a source pressure of 0.5 MPa. Steel composition is mass%, C: 0.05%, Si: 0.01%, Mn: 0.1%, P: 0.01%, S: 0.005%, molten steel in tundish at the start of casting The temperature is 1590 ° C.

鋳片の気泡密度については、鋳片のピンホール欠陥密度を測定することによって評価した。鋳片の両長辺面の1/4及び3/4幅の位置から、厚み方向に50mm、幅方向に100mm、鋳造方向に10mmの試料を切り出し、X線を透過させることでピンホール欠陥の密度を測定した。   The cell density of the slab was evaluated by measuring the pinhole defect density of the slab. Samples of 50 mm in the thickness direction, 100 mm in the width direction, and 10 mm in the casting direction are cut out from positions of 1⁄4 and 3⁄4 width of both long side surfaces of cast slab, and X-rays are transmitted to transmit pinholes The density was measured.

鋳片中の介在物密度については、上記ピンホール欠陥密度測定用として切り出した試料を顕微鏡で観察し、鋼中に存在する介在物の密度を測定した。   Regarding the inclusion density in the slab, the sample cut out for measuring the above-mentioned pinhole defect density was observed with a microscope, and the density of inclusions present in the steel was measured.

タンディッシュ湯面には、Sr(ストロンチウム)を含有するフラックスを配置している。上ノズル1から吹き込む不活性ガスがタンディッシュ湯面に浮上分離する際の湯面暴れによってフラックスが溶鋼中に懸濁すると、Srが鋳型内溶鋼まで運ばれるので、鋳片中のSr含有量を評価することにより、不活性ガス吹き込みに起因するタンディッシュ湯面暴れ状況を評価した。   A flux containing Sr (strontium) is disposed on the surface of the Tundish bath. If the flux is suspended in the molten steel due to the hot surface runaway when the inert gas blown from the upper nozzle 1 floats and separates on the tundish surface, Sr is carried to the molten steel in the mold, so the Sr content in the slab By evaluating, the tundish hot water runaway situation resulting from inert gas blowing was evaluated.

表1に示す比較例1は、ガス吹き込み孔配置距離x=15mm、Vg/A=31mの従来の上ノズル1を用い、ガス元圧を0.5MPaとしてガス吹き込み孔2から音速でガスを噴出させ、溶鋼スループットW=40m3/hrで鋳造を行っている。そこで、比較例1の気泡密度、介在物密度、Sr含有量をいずれも1として数値を指数化し、表1に各実施例および比較例の結果を示した。気泡密度指数は、0.5以下を好適範囲とした。介在物指数は比較例1に対して若干の改善を示す0.9以下を好適範囲とした。Sr濃度指数は1.5以下を好適範囲(許容範囲)とした。 Comparative Example 1 shown in Table 1 uses the conventional upper nozzle 1 with a gas injection hole arrangement distance x = 15 mm, Vg / A = 31 m, and a gas source pressure of 0.5 MPa and a gas at a speed of sound from the gas injection hole 2 It is spouted and casting is performed at molten steel throughput W = 40 m 3 / hr. Therefore, the cell density, inclusion density, and Sr content of Comparative Example 1 are all 1, and the numerical values are indexed, and Table 1 shows the results of Examples and Comparative Examples. The bubble density index made 0.5 or less the suitable range. The inclusion index was 0.9 or less, which shows a slight improvement over Comparative Example 1, as a preferred range. Sr concentration index made 1.5 or less the suitable range (permissible range).

Figure 0006515388
Figure 0006515388

表1に結果を示す。本発明範囲から外れる数値にアンダーラインを付している。   Table 1 shows the results. The values outside the scope of the present invention are underlined.

実施例1〜実施例4が本発明例であって、いずれも本発明に係る上ノズル形状の要件を満たしている。実施例1はVg/A=92mで本発明範囲内であり、気泡密度指数は0.4であった。この介在物指数は0.9であり、気泡密度指数が大きく低下したのに介在物指数も少し低下しており、本発明に係る上ノズルを用いて連続鋳造を行うことにより、吹き込まれたArが鋳型内へと引き込まれる比率が減少してピンホール低減効果を奏したと考えられる。一方、鋳型内へ引き込まれるArの比率が減少した代わりにタンディッシュ内で上昇するArの比率が増えたため、上ノズルのガス吹込み孔の位置を従来の上ノズル(比較例1)より離したにも関わらず介在物指数が低下するという、本発明の狙い通りの結果を得ることができていた。この実施例1におけるSr濃度指数は1.5であったので、比較例1に比べればタンディッシュ内溶鋼表面の暴れは大きかったことになるが、介在物指数の低下が示している通り、この程度のSr濃度指数の増加は許容範囲と言える。 Examples 1 to 4 are examples of the present invention, and all satisfy the requirements of the upper nozzle shape according to the present invention. Example 1 was within the scope of the present invention at V g / A = 92 m, and the cell density index was 0.4. The inclusion index is 0.9, and although the bubble density index is greatly reduced, the inclusion index is also slightly reduced, and Ar injected by continuous casting using the upper nozzle according to the present invention It is considered that the rate of drawing into the mold was reduced to provide a pinhole reduction effect. On the other hand, since the ratio of Ar rising in the tundish increased while the ratio of Ar drawn into the mold decreased, the position of the gas injection hole of the upper nozzle was separated from the conventional upper nozzle (Comparative Example 1) Nevertheless, it was possible to obtain the intended result of the present invention that the inclusion index decreases. Since the Sr concentration index in this Example 1 was 1.5, as compared with Comparative Example 1, the runaway of the surface of the molten steel in the tundish was large, but as shown by the decrease in the inclusion index, this An increase in the Sr concentration index of degree is said to be acceptable.

実施例2はVg/A=183mであり、実施例1に比較して気泡密度指数がより改善している。介在物指数も実施例1よりもさらに低下しており、吹込みArの加熱効果が十分に発揮された結果と考えることができる。その上、Sr濃度指数も実施例1よりも低かったために、溶鋼表面の暴れを抑制する効果も加わっている可能性がある。 Example 2 has V g / A = 183 m, and the bubble density index is further improved as compared with Example 1. The inclusion index is also lower than that of Example 1, and it can be considered as a result that the heating effect of the blowing Ar is sufficiently exhibited. Furthermore, since the Sr concentration index is also lower than that of Example 1, there is a possibility that the effect of suppressing the runaway of the surface of the molten steel is also added.

実施例3は、Vg/Aは実施例2と同じ183mであるが、ガス吹込み孔の位置を比較例1に近い20mmにした例である。溶鋼スループットも実施例2より少し大きいが、それでも気泡密度指数は比較例1より大幅に低く、かつ、介在物指数も低かったので、ガス吹込み孔の位置が20mmまでは本発明の効果が確認されたと言える。一方、実施例4は、Vg/Aは実施例2、3と同じ183mであるが、ガス吹込み孔の位置を比較例3と同じ70mmまで遠ざけた例である。この場合、気泡密度指数は0.01と大幅に低くなったが、比較例3でも気泡密度指数は低いので、この位遠ざけた場合には鋳型内へ引き込まれるArの比率は元々相当に低いものと考えられる。その代わりに、比較例3では介在物指数が目立って悪化しており、その原因としてSr濃度指数が高かったようにタンディッシュ内溶鋼表面の暴れが大きくなっていたことが考えられる。実施例4では、介在物指数が比較例1よりも低く、タンディッシュ内溶鋼表面の暴れを抑制してArを吹き込む本発明の効果が、介在物減少の方に発揮されたと考えられる。 Example 3 is an example in which V g / A is 183 m, which is the same as Example 2, but the position of the gas injection holes is 20 mm close to that of Comparative Example 1. The molten steel throughput is also slightly larger than in Example 2, but the cell density index is still much lower than in Comparative Example 1, and the inclusion index is also lower. Therefore, the effect of the present invention is confirmed until the position of the gas injection hole is 20 mm. It can be said that On the other hand, Example 4 is an example where V g / A is 183 m, which is the same as Examples 2 and 3, but the position of the gas injection holes is 70 mm, which is the same as Comparative Example 3. In this case, the bubble density index was significantly lowered to 0.01, but even in Comparative Example 3, since the bubble density index is low, the ratio of Ar drawn into the mold is originally considerably low when this distance is made far it is conceivable that. Instead, in Comparative Example 3, the inclusion index was noticeably deteriorated, and it is considered that as the Sr concentration index was high, the runaway of the molten steel surface in the tundish increased. In Example 4, the inclusion index is lower than that of Comparative Example 1, and it is considered that the effect of the present invention of blowing Ar into the tundish surface by suppressing runaway on the surface of the molten steel is exerted toward reducing inclusions.

比較例1〜比較例3について説明する。   Comparative Examples 1 to 3 will be described.

比較例1は、ガス吹き込み孔配置距離xが15mmで、Vg/Aが(1)式から外れている従来の上ノズルを用いた例である。前記したように、この比較例の鋳片気泡密度等を1としている。 Comparative Example 1 is an example using the conventional upper nozzle in which the gas injection hole arrangement distance x is 15 mm and V g / A is deviated from the equation (1). As described above, the cell density and the like of the comparative example are set to 1.

比較例2は、Vg/Aが(1)式から外れた上ノズルを用いており、ガス吹込み孔の位置を実施例1,2と同じ45mmとした例である。Vg/Aが(1)式から外れた31mでは、気泡密度指数は0.9と少し改善されていたものの比較例1の指数とあまり変わらず、介在物指数も特に変わらなかった。 The comparative example 2 is an example which used the upper nozzle which Vg / A remove | deviated from (1) Formula, and made the position of the gas injection hole 45 mm same as Example 1,2. At 31 m at which V g / A deviated from the equation (1), the bubble density index was slightly improved to 0.9, but it was not much different from the index of Comparative Example 1, and the inclusion index was not particularly changed.

比較例3は、Vg/Aが(1)式を外れるとともに、吹き込み孔配置距離x=70mmと吹き込み孔の位置が注入孔から遠くした例である。そのため、気泡密度指数は大幅に低かったが、Ar吹込みによる介在物低減効果が発揮されにくかった。吹き込んだ不活性ガスが吹き込み後に膨張するとともにそのほとんどがタンディッシュ湯面に到達するため、Sr濃度指数が2.3と不良であったことから、タンディッシュ内溶鋼表面の暴れの影響もあって介在物指数が1.3と不良となったと考えられる。 Comparative Example 3 is an example in which V g / A deviates from the equation (1), and the blow hole arrangement distance x = 70 mm and the position of the blow hole is far from the injection hole. Therefore, although the bubble density index was significantly low, the inclusion reduction effect by Ar injection was difficult to be exhibited. As the inert gas blown in expands after being blown in and most of it reaches the tundish hot water surface, the Sr concentration index is poor at 2.3 and there is also an influence of the runaway surface of the molten steel in the tundish. It is considered that the inclusion index became poor at 1.3.

1 上ノズル
2 ガス吹き込み孔
3 流路
4 ガス導入口
5 注入孔
6 ストッパー
7 タンディッシュ
8 タンディッシュ底部
x ガス吹き込み孔配置距離
Reference Signs List 1 upper nozzle 2 gas injection hole 3 flow path 4 gas inlet 5 injection hole 6 stopper 7 tundish 8 tundish bottom x gas injection hole arrangement distance

Claims (1)

溶鋼容器から鋳型への溶鋼注入孔に設ける連続鋳造用の上ノズルであって、
上ノズル上部に、ガス吹き込み孔を、注入孔中心を中心とした円周上に複数個設置し、
ガス吹き込み孔の断面積合計A(m2)と、上ノズル内の不活性ガスが流れる流路の容積Vg(m3)との関係が、下記(1)式を満たすことを特徴とする連続鋳造用の上ノズル。
g/A≧50(m) (1)
An upper nozzle for continuous casting provided in a molten steel injection hole from a molten steel container to a mold,
At the top of the upper nozzle, a plurality of gas injection holes are installed on the circumference centered on the center of the injection hole,
The relationship between the total cross-sectional area A (m 2 ) of the gas injection holes and the volume V g (m 3 ) of the flow path through which the inert gas in the upper nozzle flows is characterized by satisfying the following equation (1) Top nozzle for continuous casting.
V g / A ≧ 50 (m) (1)
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