JP7175513B2 - 浸漬ノズル - Google Patents

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本発明は溶鋼をタンディッシュからモールド内へ注入するとき溶鋼が空気に触れて酸化しないようにするため、タンディッシュノズルに接続してモールド内の溶鋼に浸漬する浸漬ノズルに関する。
この種の浸漬ノズル１は、図８及び図９に示すように、一端にタンディシュノズルに接続される接続口２を設け、他端に底部３を設け、中心部に接続口２から底部３に至る溶鋼流路４を形成した有底の円筒構造を有する。そして、底部３の近傍の周壁を貫通する２本の貫通穴５で２個の吐出口６が形成されている。各貫通穴５は円形の断面形状を有し、２個の吐出口６は溶鋼流路４を挟んで対向するように配置されている。各貫通穴５は吐出口６から溶鋼が吐出するときにモールドパウダーを溶鋼中に巻き込まれないようにするため、斜め下向きに形成されている。
この浸漬ノズル１では、溶鋼が斜め下向きの強いジェット流となって吐出口６から吐出する。
しかして、浸漬ノズル１の縦断面形状において辺となって表れる貫通穴５の内周面５ａと、横断面形状において辺となって表れる内周面５ｂはいずれも直線となる。そのため、溶鋼の吐出流は大部分が平行になり、図１０に矢印で模式的に示すように底部３に近いほど流速が速くなり、流速分布が不均一になっている。そのため、モールド内の溶鋼の流動状態が不安定となり、吐出口６の開口端面の上側縁部に淀みが発生し、モールドパウダーが溶鋼中に巻き込まれてしまう。
一方、特許第４６６５０５６号公報には、モールド内の溶鋼の流動状態を安定させてモールドパウダーの巻き込み防止を図った浸漬ノズルが開示されている。この浸漬ノズルは、吐出口を形成する貫通穴の断面形状を内径が内端面から外端面に向けて漸減するラッパ形状に形成されている。
しかしながら、貫通穴をラッパ形状にしたこの浸漬ノズルも、満足できるモールドパウダーの巻き込み防止効果を奏するものではない。
特許第４６６５０５６号公報
本発明は上記問題点に鑑み、モールド内の溶鋼の流動状態を安定させ、モールドパウダーの巻き込みを効果的に防止できる浸漬ノズルを提供することを目的とする。
本発明に係る浸漬ノズルは、一端にタンディッシュとの接続口を設け、他端に底部を設け、中心部に接続口から底部に至る溶鋼流路を形成した有底の円筒構造を有し、溶鋼通路に達する貫通穴で底部近傍の周壁に吐出口を形成した浸漬ノズルであって、
前記貫通穴の内周面の全て又は周壁の厚みの２／３以上の範囲に亘って貫通穴の溶鋼流路側の内周面を球面で形成したことを特徴とする。
本発明によれば、溶鋼のジェット流が貫通穴を通過して吐出口からモールド内に吐出するとき、貫通穴の球面状の内周面に沿って渦巻き状に流れることにより撹拌されるので、吐出口から吐出するジェット流の流速分布が均一化する。そのため吐出口の開口端面の縁部に淀みが発生するのを抑制でき、モールド内の溶鋼の流動状態が安定するので、モールドパウダーの溶鋼中への巻き込みを防止できる。
本発明の第１実施例に係る浸漬ノズルを示す斜視図である。 同浸漬ノズルを示す縦断面図である。 図２の３－３線から切断した断面図である。 同浸漬ノズルの吐出口から吐出するジェット流の流速分布を示す説明図である。 本発明の第２実施例に係る浸漬ノズルを示す斜視図である。 同浸漬ノズルを示す縦断面図である。 図６の７－７線から切断した断面図である。 従来の浸漬ノズルを示す縦断面図である。 図８の９－９線から切断した断面図である。 同浸漬ノズルの吐出口から吐出するジェット流の流速分布を示す説明図である。
以下に本発明を図面に基づき説明する。図１～図３には本発明の第１実施例に係る浸漬ノズル１０が示されている。当該浸漬ノズル１０は、有底の円筒構造を有し、一端にタンディッシュノズルとの接続口１１が設けられ、他端に底部１２が設けられている。そして、中心部に接続口１１から底部１２に至る溶鋼流路１３が形成されている。また、底部１２の近傍の周壁１４には溶鋼流路１３に通じる２本の貫通穴１５によって２個の吐出口１６が形成されている。２本の貫通穴１５は、吐出口１６が溶鋼流路１３を挟んで対向するように配置されている。
各貫通穴１５の全内周面１５ａ，１５ｂが球面によって形成されている。そのため、浸漬ノズル１０の縦断面形状において辺となって表れる貫通穴１５の内周面１５ａと、横断面形状において辺となって表れる内周面１５ｂはいずれも円弧形状となる。
本実施例に係る浸漬ノズル１０によれば、各貫通穴１５の全内周面１５ａ，１５ｂを球面によって形成したので、溶鋼のジェット流が貫通穴１５を通過して吐出口１６からモールド内に吐出するとき、貫通穴１５の球面状の内周面１５ａ，１５ｂに沿って渦巻き状に流れることにより撹拌される。そのため、図４に矢印で模式的に示すように、吐出口１６から吐出するジェット流の流速分布が均一化するので、吐出口１６の開口端面の縁部に淀みが発生するのを抑制でき、モールド内の溶鋼の流動状態が安定し、モールドパウダーの溶鋼中への巻き込みを防止できる。
本発明の第２実施例に係る浸漬ノズル１０Ａを図５～図７に示す。当該浸漬ノズルでは、吐出口１６を形成する貫通穴１７の内周面１７ａ，１７ｂ，１７ｃのうち、溶鋼流路１３側の内周面１７ａ，１７ｂが周壁１４の厚みの約２/３の範囲に亘って球面で形成され、吐出口１６側の内周面１７ｃは周壁１４の厚みの約１/３の範囲が断面円形の穴で形成されている。そのため、貫通穴１７の溶鋼流路側の２/３の部分は浸漬ノズル１０Ａの縦断面形状において辺となって表れる内周面１７ａと、横断面形状において辺となって表れる内周面１７ｂはいずれも円弧形状となる。しかし、貫通穴１７の吐出口１６側の１/３の部分では、浸漬ノズル１０Ａの縦断面形状において辺となって表れる内周面１７ｃは直線となって表れる。
なお、本実施例における他の構成は第１実施例に係る構成と同じであるので、同一の構成要素に同一の符号を付して説明を省略する。
本実施例に係る浸漬ノズル１０Ａによれば、各貫通穴１７の２／３の部分の内周面１７ａ，１７ｂを球面によって形成したので、溶鋼のジェット流が貫通穴１７を通過して吐出口１６からモールド内に吐出するとき、貫通穴１７の球面状の内周面１７ａ，１７ｂに当たって撹拌される。そのため、吐出口１６から吐出するジェット流の流速分布が均一化する。
なお、上記実施例に係る浸漬ノズル１０，１０Ａでは、２個の吐出口１６を溶鋼流路１３を挟んで対向するように形成しているが、本発明は吐出口１６を３個以上形成する浸漬ノズルに適用することもできる。
１０，１０Ａ…浸漬ノズル
１１…接続口
１２…底部
１３…溶鋼流路
１４…周壁
１５…貫通穴
１５ａ，１５ｂ…内周面
１６…吐出口
１７…貫通穴
１７ａ，１７ｂ…内周面

Claims (1)

  1. 一端にタンディッシュとの接続口を設け、他端に底部を設け、中心部に接続口から底部に至る溶鋼流路を形成した有底の円筒構造を有し、溶鋼通路に達する貫通穴で底部近傍の周壁に吐出口を形成した浸漬ノズルであって、
    前記貫通穴の内周面の全て又は周壁の厚みの２／３以上の範囲に亘って貫通穴の溶鋼流路側の内周面を球面で形成したことを特徴とする浸漬ノズル。
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