JP7397323B2 - 双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズル - Google Patents
双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズル Download PDFInfo
- Publication number
- JP7397323B2 JP7397323B2 JP2020101775A JP2020101775A JP7397323B2 JP 7397323 B2 JP7397323 B2 JP 7397323B2 JP 2020101775 A JP2020101775 A JP 2020101775A JP 2020101775 A JP2020101775 A JP 2020101775A JP 7397323 B2 JP7397323 B2 JP 7397323B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten metal
- nozzle
- continuous casting
- refractory
- twin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 title claims description 41
- 238000007654 immersion Methods 0.000 title claims description 29
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 75
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 75
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 37
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 37
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 18
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 14
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 13
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 53
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 53
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 15
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 8
- 229910000655 Killed steel Inorganic materials 0.000 description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 4
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 241001635479 Coris bulbifrons Species 0.000 description 1
- 229910001224 Grain-oriented electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000677 High-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000954 Medium-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000565 Non-oriented electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002436 steel type Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Description
本発明は、一対の冷却ドラムと一対のサイド堰によって形成された溶融金属溜まり部に溶融金属を供給して薄肉鋳片を製造する双ドラム式連続鋳造装置に用いられる双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズルに関するものである。
従来から一般に知られている双ドラム式連続鋳造装置を用いた連続鋳造においては、回転する一対の冷却ドラムと、このドラムの両端に当接されるサイド堰によって形成される移動鋳型内に、タンディッシュ内から、外ノズルと、この外ノズル内に溶融金属を供給する内ノズルを有する浸漬ノズルを介して溶融金属を供給し、移動鋳型内に所定レベルの溶融金属溜まり部を形成しつつ、冷却ドラムで冷却して凝固シェルを形成し、この凝固シェルを一対の冷却ドラムの最接近部に形成されるギャップにおいて圧接・一体化して、薄肉鋳片を得るようになっており、この際、均質な鋳片を得るためには、移動鋳型内に形成されるメニスカスの位置変動を極力抑制する必要があり、そのために、移動鋳型内への溶融金属の供給量の制御精度が、一段と優れていることが要求される。
このような要求に答えるものとして、例えば特許文献１には、多孔質耐火物からなる整流機構とその上部に設けた溶融性金属部材を内蔵した浸漬ノズルが提案されている。ここに示される溶融性金属部材は鋳造のスタ－ト時に外ノズル内で高い圧損を与え、外ノズル内に溶融金属を充満し、タンディッシュ、内ノズル、外ノズル、移動鋳型内の溶融金属を密に連続させて、鋳造を行うようにしている。
また、特許文献２においては、内ノズルと、底面に多孔質耐火物フィルターが配設された外ノズルと、を有し、外ノズル内部を減圧し、外ノズル内部に溶融金属を充満させた後、溶融金属溜まり部に溶融金属を供給する構造とされている。
さらに、特許文献３においては、ノズル吐出口に溶融性スタート板を設置するとともに、ノズル内部を減圧することにより、ノズル内部に溶融金属を充満させた後、溶融金属溜まり部に溶融金属を供給する構造とされている。
さらに、特許文献３においては、ノズル吐出口に溶融性スタート板を設置するとともに、ノズル内部を減圧することにより、ノズル内部に溶融金属を充満させた後、溶融金属溜まり部に溶融金属を供給する構造とされている。
また、特許文献４には、ノズル本体の内部に上下動可能に配設されたフロート体を設けてフロート体の下部のプラグ部により、溶融金属を前記吐出孔へと流通させるゲート部を封止しておき、ノズル本体の内部に溶融金属を貯留することにより、フロート体が上方に移動して溶融金属溜まり部に溶融金属を供給する構造が提案されている。
しかしながら、特許文献１に記載のように、整流耐火物の上部に溶融性金属部材を設置する方法では、給湯の流動によって溶融性金属部材が移動してしまうため、整流耐火物の貫通孔を狙い通り塞ぐことが難しい。また、上記の方法では整流耐火物の形状に合わせた溶融性金属部材の加工や部位毎の板厚調整が難しく、溶融性金属部材の設置位置が狙いの場所からわずかにでも外れると、溶融しやすい部位とそうでない部位の吐出量に差が生じるという問題があった。
また、特許文献２に記載された浸漬ノズルにおいては、ノズル内部を減圧する必要があるため、構造が複雑となるおそれがあった。
さらに、特許文献３に記載された浸漬ノズルにおいては、ノズル吐出口に溶融性スタート板を設置しているが、この溶融性スタート板が不均等に溶融した場合には、溶融金属に偏流が生じ、溶融金属を均一に供給することができなくなるおそれがあった。また、ノズル内部を減圧する必要があるため、構造が複雑となるおそれがあった。
さらに、特許文献３に記載された浸漬ノズルにおいては、ノズル吐出口に溶融性スタート板を設置しているが、この溶融性スタート板が不均等に溶融した場合には、溶融金属に偏流が生じ、溶融金属を均一に供給することができなくなるおそれがあった。また、ノズル内部を減圧する必要があるため、構造が複雑となるおそれがあった。
また、特許文献４に記載された方法では、フロート体の構造やフロート体を設置したノズル構造が複雑であり、製造コストが高くなるといった問題があった。また、フロート体がノズル内壁と干渉するなどの問題により浮上できない場合にはフロート体下方のプラグ部が溶融金属の流路を塞ぎ、鋳造がスタートできなくなるおそれがあった。
本発明は、前述した状況に鑑みてなされたものであって、鋳造のスタ－ト時に流出する溶融金属の流出分布をより均一化し、タンディッシュからの溶融金属を移動鋳型内に安定供給できる双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズルを提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、本発明に係る双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズルは、回転する一対の冷却ドラムと一対のサイド堰によって形成された溶融金属溜まり部に溶融金属を供給し、前記冷却ドラムの周面に凝固シェルを形成・成長させて薄肉鋳片を製造する双ドラム式連続鋳造装置に用いられる双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズルであって、内部に多数の貫通孔を有する整流耐火物を備えた外ノズルと、この外ノズル内に溶融金属を供給する内ノズルを有し、前記貫通孔内には、前記溶融金属の融点以下の融点を有する栓部材が挿入されていることを特徴とする。
この構成の双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズルによれば、整流耐火物の貫通孔内に溶融性の栓部材を挿入するため、溶融金属を給湯した際の流動によって栓部材が移動してしまうことはなく、溶融金属により加熱されて徐々に消失することで、外ノズルから溶融金属溜まり部への溶融金属の流出分布を均一化できる。
また、貫通孔のそれぞれに挿入する栓部材は、貫通孔の部位によって栓部材の厚みや材質を変更することにより容易に溶融時間を調整することが可能である。また、貫通孔に栓を挿入するだけなので、大がかりな設備を必要とせず、設置が容易である。
また、貫通孔のそれぞれに挿入する栓部材は、貫通孔の部位によって栓部材の厚みや材質を変更することにより容易に溶融時間を調整することが可能である。また、貫通孔に栓を挿入するだけなので、大がかりな設備を必要とせず、設置が容易である。
ここで、本発明に係る双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズルにおいては、前記整流耐火物が、前記溶融金属中の介在物と反応して前記溶融金属の液相生成開始温度より低い融点を有する生成物を形成する物質を含有することが好ましい。
この場合、外ノズル内に滞留した溶融金属の流動で溶融金属中に含まれる介在物が凝集し、整流耐火物への介在物付着による閉塞が懸念される場合であっても、整流耐火物表面に接触した介在物が整流耐火物中に含まれる物質と反応して低融点の生成物を形成し、整流耐火物表面が溶融金属中に溶融して介在物の整流耐火物への付着が抑制され、貫通孔や吐出孔の閉塞がなく、鋳造スタ－ト時の溶融金属の流出分布を均一化し、タンディッシュからの溶融金属を移動鋳型内に安定供給できる。
この場合、外ノズル内に滞留した溶融金属の流動で溶融金属中に含まれる介在物が凝集し、整流耐火物への介在物付着による閉塞が懸念される場合であっても、整流耐火物表面に接触した介在物が整流耐火物中に含まれる物質と反応して低融点の生成物を形成し、整流耐火物表面が溶融金属中に溶融して介在物の整流耐火物への付着が抑制され、貫通孔や吐出孔の閉塞がなく、鋳造スタ－ト時の溶融金属の流出分布を均一化し、タンディッシュからの溶融金属を移動鋳型内に安定供給できる。
また、本発明に係る双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズルにおいては、前記整流耐火物が、溶融金属の液相生成開始温度より低い融点を有する物質を含有することが好ましい。
この場合、外ノズル内に滞留した溶融金属の流動で溶融金属中に含まれる介在物が凝集し、整流耐火物への介在物付着による閉塞が懸念される場合であっても、溶融金属の液相生成開始温度より低い融点を有する物質が溶融することで、整流耐火物表面が溶融金属中に溶融して介在物の整流耐火物への付着が抑制され、貫通孔や吐出孔の閉塞がなく鋳造スタ－ト時の溶融金属の流出分布を均一化し、タンディッシュからの溶融金属を移動鋳型内に安定供給できる。
この場合、外ノズル内に滞留した溶融金属の流動で溶融金属中に含まれる介在物が凝集し、整流耐火物への介在物付着による閉塞が懸念される場合であっても、溶融金属の液相生成開始温度より低い融点を有する物質が溶融することで、整流耐火物表面が溶融金属中に溶融して介在物の整流耐火物への付着が抑制され、貫通孔や吐出孔の閉塞がなく鋳造スタ－ト時の溶融金属の流出分布を均一化し、タンディッシュからの溶融金属を移動鋳型内に安定供給できる。
本発明によれば、鋳造スタート時において、溶融金属溜まり部全体に溶融金属を均等に且つ一斉に吐出することが可能な双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズルを提供することができる。
以下に、本発明の実施形態である双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズル（以下、浸漬ノズルと称す。）について、添付した図面を参照して説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
本実施形態では、溶融金属として溶鋼を用いており、鋼材からなる薄肉鋳片１を製造するものとされている。なお、鋼種としては、０．００１～０．０１％Ｃ極低炭鋼、０．０２～０．０５％Ｃ低炭鋼、０．０６～０．４％Ｃ中炭鋼、０．５～１．２％Ｃ高炭鋼、ＳＵＳ３０４鋼に代表されるオーステナイト系ステンレス鋼、ＳＵＳ４３０鋼に代表されるフェライト系ステンレス鋼、３．０～３．５％Ｓｉ方向性電磁鋼、０．１～６．５％Ｓｉ無方向性電磁鋼等（なお、％は、質量％）が挙げられる。
また、本実施形態では、製造される薄肉鋳片１の幅が３００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下の範囲内、厚さが１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲内とされている。
また、本実施形態では、製造される薄肉鋳片１の幅が３００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下の範囲内、厚さが１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲内とされている。
本実施形態である双ドラム式連続鋳造装置１０は、図１に示すように、一対の冷却ドラム１１、１１と、薄肉鋳片１を曲げるベンダーロール１２、１２と、薄肉鋳片１を支持するピンチロール１３、１３と、一対の冷却ドラム１１、１１の幅方向端部に配設されたサイド堰１５と、これら一対の冷却ドラム１１、１１とサイド堰１５とによって画成された溶鋼溜まり部１６に供給される溶鋼３を保持するタンディッシュ１８と、このタンディッシュ１８から溶鋼溜まり部１６へと溶鋼３を供給する浸漬ノズル２０と、を備えている。
この双ドラム式連続鋳造装置１０においては、溶鋼３が回転する冷却ドラム１１，１１に接触して冷却されることにより、冷却ドラム１１，１１の周面の上で凝固シェル５、５が成長し、一対の冷却ドラム１１，１１にそれぞれ形成された凝固シェル５、５同士がドラムキス点で圧着されることによって、所定厚みの薄肉鋳片１が鋳造される。
ここで、上述の浸漬ノズル２０として、本実施形態である双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズルが用いられている。
この浸漬ノズル２０においては、図２および図３に示すように、外ノズル２１と、この外ノズル２１の内部に挿入される内ノズル３０と、を備えている。
この浸漬ノズル２０においては、図２および図３に示すように、外ノズル２１と、この外ノズル２１の内部に挿入される内ノズル３０と、を備えている。
内ノズル３０は、図２および図３に示す例では管状をなしており、外ノズル２１の内部空間に臨ませて、整流耐火物２３の上方に設置されており、下端が閉塞された筒体であって、冷却ドラム１１，１１の軸方向両側に開口部３１，３１が設けられている。
内ノズル３０の形状としては、外ノズル２１の内部空間に対して偏りなく吐出できる形状であればよく、前記形状に限定されるものではない。
内ノズル３０の形状としては、外ノズル２１の内部空間に対して偏りなく吐出できる形状であればよく、前記形状に限定されるものではない。
外ノズル２１は、溶鋼溜まり部１６に沿った内部空間を有しており、内ノズル３０が挿入される上部開口部が設けられた上部領域２１ａと、冷却ドラム１１の長手方向に沿った底面形状を有する下部領域２１ｂと、上部領域２１ａと下部領域２１ｂとの連結する連結部２１ｃと、を備えている。下部領域２１ｂの長手方向側面には、溶鋼３の吐出口２２が設けられている。また、下部領域２１ｂの内部には、圧損構造体として整流耐火物２３が配設されている。圧損構造体である整流耐火物２３が配設されることで、外ノズル２１の内部には、溶鋼３が貯留されることになる。
ここで、外ノズル２１の下部領域２１ｂの長手方向長さ（冷却ドラム１１の長手方向に沿った方向の長さ）は、鋳造する薄肉鋳片１の幅の４０～８０％の範囲内とされている。
ここで、外ノズル２１の下部領域２１ｂの長手方向長さ（冷却ドラム１１の長手方向に沿った方向の長さ）は、鋳造する薄肉鋳片１の幅の４０～８０％の範囲内とされている。
そして、整流耐火物２３においては、図３および図４に示すように、多数の貫通孔２７を有しており、この貫通孔２７の内部に、供給される溶鋼の融点以下の融点を有する栓部材２８が挿入されている。
内ノズル３０から流出した溶鋼は、先ず内部空間に流入し、整流耐火物２３の貫通孔２７に達する。すると、この栓部材２８が溶融して貫通孔２７が開口し、この貫通孔２７を介して、外ノズル２１の吐出口２２から溶鋼溜まり部１６へと流出する。溶鋼により加熱されて徐々に消失することで、外ノズル２１から溶鋼溜まり部１６への溶鋼３の流出分布が均一化される。
内ノズル３０から流出した溶鋼は、先ず内部空間に流入し、整流耐火物２３の貫通孔２７に達する。すると、この栓部材２８が溶融して貫通孔２７が開口し、この貫通孔２７を介して、外ノズル２１の吐出口２２から溶鋼溜まり部１６へと流出する。溶鋼により加熱されて徐々に消失することで、外ノズル２１から溶鋼溜まり部１６への溶鋼３の流出分布が均一化される。
貫通孔２７のそれぞれに挿入する栓部材２８は、貫通孔２７の部位によって栓部材２８の厚みや材質を変更することにより、栓部材２８の溶融時間を容易に調整することが可能である。
例えば、内ノズル３０からの溶鋼流が直接当たる領域には、他の領域よりも高融点の物質からなる栓部材としたり、栓部材２８の厚みを厚く形成したりすることで、栓部材２８が早期に溶融することを抑制することができる。これにより、内ノズル３０からの溶鋼流が直接当たる領域とその他の領域とで、栓部材２８が溶融するタイミングを一致させることができ、均一に溶鋼を吐出することが可能となる。
例えば、内ノズル３０からの溶鋼流が直接当たる領域には、他の領域よりも高融点の物質からなる栓部材としたり、栓部材２８の厚みを厚く形成したりすることで、栓部材２８が早期に溶融することを抑制することができる。これにより、内ノズル３０からの溶鋼流が直接当たる領域とその他の領域とで、栓部材２８が溶融するタイミングを一致させることができ、均一に溶鋼を吐出することが可能となる。
ここで、本実施形態である浸漬ノズル２０においては、整流耐火物２３が、溶鋼中の介在物と反応して溶鋼の液相生成開始温度より低い融点を有する生成物を形成する物質を含有していることが好ましい。
溶鋼中の介在物と反応して溶鋼の液相生成開始温度より低い融点を有する生成物を形成する物質としては、例えば、ＺｒＯ２－Ｃ質の耐火物を用いるならば、ＣａＯ・ＺｒＯ２を耐火物に含ませる。その他にはＡｌ２Ｏ３質の耐火物中にドロマイトＣａ・Ｍｇ（ＣＯ３）２、を含ませることも有効である。
溶鋼中の介在物と反応して溶鋼の液相生成開始温度より低い融点を有する生成物を形成する物質としては、例えば、ＺｒＯ２－Ｃ質の耐火物を用いるならば、ＣａＯ・ＺｒＯ２を耐火物に含ませる。その他にはＡｌ２Ｏ３質の耐火物中にドロマイトＣａ・Ｍｇ（ＣＯ３）２、を含ませることも有効である。
また、本実施形態である浸漬ノズル２０においては、整流耐火物２３が、溶鋼の液相生成開始温度より低い融点を有する物質を含有していることが好ましい。
溶鋼の液相生成開始温度より低い融点を有する物質としては、例えば、コージェライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ２Ｏ３ ・５ＳｉＯ２ ，融点：１４５０℃）、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ２，融点：１３００℃）などが挙げられる。
溶鋼の液相生成開始温度より低い融点を有する物質としては、例えば、コージェライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ２Ｏ３ ・５ＳｉＯ２ ，融点：１４５０℃）、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ２，融点：１３００℃）などが挙げられる。
以上のような構成とされた本実施形態である双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズル２０によれば、整流耐火物２３の貫通孔２７内に溶融性の栓部材２８を挿入するため、溶鋼を給湯した際の流動によって栓部材２８が移動してしまうことはなく、溶鋼により加熱されて徐々に消失することで、外ノズル２１から溶鋼溜まり部１６への溶鋼の流出分布を均一化できる。
また、貫通孔２７のそれぞれに挿入する栓部材２８は、貫通孔２７が配置される領域によって栓部材２８の厚みや材質を変更することにより、容易に溶融時間を調整することが可能である。また、貫通孔２７に栓部材２８を挿入するだけなので、大がかりな設備を必要とせず、設置が容易である。
また、貫通孔２７のそれぞれに挿入する栓部材２８は、貫通孔２７が配置される領域によって栓部材２８の厚みや材質を変更することにより、容易に溶融時間を調整することが可能である。また、貫通孔２７に栓部材２８を挿入するだけなので、大がかりな設備を必要とせず、設置が容易である。
また、本実施形態である双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズル２０において、整流耐火物２３が、溶鋼中の介在物と反応して溶鋼の液相生成開始温度より低い融点を有する生成物を形成する物質を含有している場合には、整流耐火物２３の表面に接触した介在物が整流耐火物２３中に含まれる物質と反応して低融点の生成物を形成し、整流耐火物２３の表面が溶鋼中に溶融して介在物の整流耐火物２３への付着が抑制され、貫通孔２７や吐出口２２の閉塞なく鋳造スタ－ト時の溶鋼の流出分布を均一化し、タンディッシュ１８からの溶鋼を溶鋼溜まり部１６へ安定供給できる。
さらに、本実施形態である双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズル２０において、整流耐火物２３が、溶鋼の液相生成開始温度より低い融点を有する物質を含有する場合には、溶鋼の液相生成開始温度より低い融点を有する物質が溶融することで、整流耐火物２３の表面が溶鋼中に溶融して介在物の整流耐火物２３への付着が抑制され、貫通孔２７や吐出口２２の閉塞がなく、鋳造スタ－ト時の溶鋼の流出分布を均一化し、タンディッシュ１８からの溶鋼を溶鋼溜まり部１６へ安定供給できる。
以上、本発明の実施形態である双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズルについて具体的に説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
以下に、本発明の効果を確認すべく、実施した実験結果について説明する。
本発明例１は、本発明の双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズルを適用した例であり、給湯される溶融金属としては、０ｍａｓｓ％Ａｌ、０．０２ｍａｓｓ％Ｃの低炭素鋼を使用し、上記整流耐火物の貫通孔内に前記溶融金属と同成分の鋼からなる厚み２ｍｍ以上８ｍｍ以下の範囲内の栓部材を挿入して、１７４ｔの連続鋳造を行った例である。
本発明例１では、内ノズルから遠い位置の貫通孔においては栓部材の厚みは薄く、内ノズルに最も近い位置の貫通孔には、最も厚い栓部材を挿入した。
本発明例１では、内ノズルから遠い位置の貫通孔においては栓部材の厚みは薄く、内ノズルに最も近い位置の貫通孔には、最も厚い栓部材を挿入した。
本発明例２は、本発明の双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズルを適用した例であり、給湯される溶融金属としては０．０４ｍａｓｓ％Ａｌのアルミキルド鋼を使用し、上記整流耐火物の材質としては溶融金属中の介在物と反応して低融点の生成物を形成するＣａＯ・ＺｒＯ２－Ｃ質の耐火物を用いて、貫通孔内には本発明例１と同様に栓部材を挿入して、１８０ｔの連続鋳造を行った例である。
本発明例３は、本発明の双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズルを適用した例であり、給湯される溶融金属としては０．０４ｍａｓｓ％Ａｌのアルミキルド鋼を使用し、上記整流耐火物の材質としては溶融金属の液相生成開始温度より低い融点を有するコージェライトを含んだＡｌ２Ｏ３－Ｃ質の耐火物を用いて、貫通孔内には本発明例１と同様に栓部材を挿入して、１７５ｔの連続鋳造を行った例である。
比較例は、本発明例２，３と同様０．０４ｍａｓｓ％Ａｌのアルミキルド鋼を使用し、本発明例１と同様の内ノズルおよび外ノズルを用いて、上記整流耐火物の材質としてＺｒＯ２－Ｃ質の耐火物を用い、貫通孔内には、溶融性の栓部材を挿入せずに１７ｔの連続鋳造を行った例である。
そして、本発明例１～３および比較例の鋳造条件と結果を表１に示す。
また、図５に、本発明例１～３および比較例を用いて給湯を行った際の整流耐火物の幅に対する、吐出口から吐出した溶融金属流の幅の割合を、給湯開始からの時間に対してプロットした。
また、図５に、本発明例１～３および比較例を用いて給湯を行った際の整流耐火物の幅に対する、吐出口から吐出した溶融金属流の幅の割合を、給湯開始からの時間に対してプロットした。
図４に示すように、栓部材を挿入していない比較例と比べて、栓部材を挿入した本発明例１～３は給湯開始から吐出開始までの時間は長いが、吐出開始後に幅比率が１００％になるまでの時間が短く、鋳造スタート直後から冷却ドラムの軸方向の吐出流のばらつきが小さい。整流耐火物の貫通孔内に栓部材を挿入することで、注入開始とともに内ノズルから流出した溶鋼が整流耐火物の上部に溜った後に栓部材の溶融により幅方向の偏りなく貫通孔を通過するためである。
ＺｒＯ２－Ｃ質の整流耐火物を用いて０．０４ｍａｓｓ％Ａｌのアルミキルド鋼を鋳造した比較例では、溶鋼中の介在物が貫通孔内壁に付着することで貫通孔が閉塞し、外ノズルからの吐出流量が不足したため、１７ｔの鋳造で操業を中断した。
一方、整流耐火物の材質として、溶鋼中の介在物と反応し低融点の生成物を形成するＣａＯ・ＺｒＯ２－Ｃ質の耐火物を用いて０．０４ｍａｓｓ％Ａｌのアルミキルド鋼を鋳造した本発明例２では、貫通孔の閉塞による外ノズルからの吐出流量不足を発生させることなく１８０ｔの溶融金属を鋳造できた。
また、整流耐火物の材質として、溶鋼の液相生成開始温度より低い融点を有するコージェライトを用いて０．０４ｍａｓｓ％Ａｌのアルミキルド鋼を鋳造した本発明例３においても、貫通孔の閉塞による外ノズルからの吐出流量不足を発生させることなく１４５ｔの溶融金属を鋳造できた。
鋳造後の貫通孔を調べた結果、比較例では９６個の貫通孔のうち３４か所に閉塞が確認されたが、本発明例２では９６個の貫通孔のうち８か所のみに閉塞があり、本発明例３では１つも閉塞が確認されなかった。
整流耐火物は、溶鋼が貫通孔を通過する際の流動抵抗を利用して外ノズルからの溶鋼の流出分布を均一にすることを目的としているため、貫通孔径が数ミリ～十数ミリメートルと小さく、溶融金属中の介在物の付着により閉塞を起こしやすい。
本発明例２および本発明例３の双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズルでは、整流耐火物の材質として、溶鋼中のアルミナと反応して低融点の生成物を形成するＣａＯ・ＺｒＯ２－Ｃ質の耐火物や溶鋼の液相生成開始温度より低い融点を有するコージェライトを用いているため、０．０４ｍａｓｓ％Ａｌのアルミキルド鋼を鋳造した場合にも貫通孔が閉塞し難いことが確認された。
本発明例２および本発明例３の双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズルでは、整流耐火物の材質として、溶鋼中のアルミナと反応して低融点の生成物を形成するＣａＯ・ＺｒＯ２－Ｃ質の耐火物や溶鋼の液相生成開始温度より低い融点を有するコージェライトを用いているため、０．０４ｍａｓｓ％Ａｌのアルミキルド鋼を鋳造した場合にも貫通孔が閉塞し難いことが確認された。
以上のことから、本発明例によれば、鋳造スタート時において、溶融金属溜まり部全体に溶融金属を均等に且つ一斉に吐出することが可能な双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズルを提供できることが確認された。
１ 薄肉鋳片
１０ 双ドラム式連続鋳造装置
２０ 双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズル
２１ 外ノズル
２２ 吐出口
２３ 整流耐火物
２７ 貫通孔
２８ 栓部材
３０ 内ノズル
１０ 双ドラム式連続鋳造装置
２０ 双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズル
２１ 外ノズル
２２ 吐出口
２３ 整流耐火物
２７ 貫通孔
２８ 栓部材
３０ 内ノズル
Claims (3)
- 回転する一対の冷却ドラムと一対のサイド堰によって形成された溶融金属溜まり部に溶融金属を供給し、前記冷却ドラムの周面に凝固シェルを形成・成長させて薄肉鋳片を製造する双ドラム式連続鋳造装置に用いられる双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズルであって、
内部に多数の貫通孔を有する整流耐火物を備えた外ノズルと、この外ノズル内に溶融金属を供給する内ノズルを有し、
前記貫通孔内には、前記溶融金属の融点以下の融点を有する栓部材が挿入されていることを特徴とする双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズル。 - 前記整流耐火物が、前記溶融金属中の介在物と反応して前記溶融金属の液相生成開始温度より低い融点を有する生成物を形成する物質を含有することを特徴とする請求項１に記載の双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズル。
- 前記整流耐火物が、前記溶融金属の液相生成開始温度より低い融点を有する物質を含有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020101775A JP7397323B2 (ja) | 2020-06-11 | 2020-06-11 | 双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020101775A JP7397323B2 (ja) | 2020-06-11 | 2020-06-11 | 双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021194668A JP2021194668A (ja) | 2021-12-27 |
| JP7397323B2 true JP7397323B2 (ja) | 2023-12-13 |
Family
ID=79196774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020101775A Active JP7397323B2 (ja) | 2020-06-11 | 2020-06-11 | 双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7397323B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102806324A (zh) | 2011-05-30 | 2012-12-05 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种薄带连铸双隔板布流装置 |
| JP2020082120A (ja) | 2018-11-21 | 2020-06-04 | 日本製鉄株式会社 | 整流部材、注湯ノズル、双ロール式連続鋳造装置、及び、薄肉鋳片の製造方法 |
-
2020
- 2020-06-11 JP JP2020101775A patent/JP7397323B2/ja active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102806324A (zh) | 2011-05-30 | 2012-12-05 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种薄带连铸双隔板布流装置 |
| JP2020082120A (ja) | 2018-11-21 | 2020-06-04 | 日本製鉄株式会社 | 整流部材、注湯ノズル、双ロール式連続鋳造装置、及び、薄肉鋳片の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2021194668A (ja) | 2021-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SK57896A3 (en) | Plant for continuous or semi-continuous metal casting with direct cooling | |
| JP3678848B2 (ja) | 金属ストリップ鋳造方法及び装置並びに双ロール鋳造機の鋳造溜めに溶融金属を送給する耐火ノズル | |
| JP2015174093A (ja) | スラブ連続鋳造用装置 | |
| JP3728069B2 (ja) | 金属ストリップ鋳造装置及び耐火ノズル | |
| US4583721A (en) | Molten metal discharging device | |
| JP7397323B2 (ja) | 双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズル | |
| JP4815821B2 (ja) | アルミキルド鋼の連続鋳造方法 | |
| JP6569554B2 (ja) | 薄肉鋳片の製造方法 | |
| JP6555080B2 (ja) | 双ドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズル、双ドラム式連続鋳造装置及び薄肉鋳片の製造方法 | |
| AU2004295039A1 (en) | Sequential casting method for the production of a high-purity cast metal billet | |
| KR850000692B1 (ko) | 비결정질 금속 스트립의 주조방법 | |
| JP5076693B2 (ja) | 連続鋳造用タンディッシュ及び鋼の連続鋳造方法 | |
| JP4422266B2 (ja) | 金属ストリップ鋳造装置、及び、双ロール鋳造装置の鋳造溜めへと溶融金属を供給する耐火ノズル | |
| KR19990006959A (ko) | 스틸 스트립 연속 주조방법 및 금속 스트립 주조장치 | |
| JP7234768B2 (ja) | 浸漬ノズルの予熱方法 | |
| JPS6340651A (ja) | 溶湯の連続鋳造方法 | |
| JP2023017235A (ja) | 双ロール式連続鋳造装置用浸漬ノズル、双ロール式連続鋳造装置、および、薄肉鋳片の製造方法 | |
| JP4459933B2 (ja) | タンディッシュ内湯溜めによる、鋼の連続鋳造の再開方法 | |
| JP2007237246A (ja) | アルミキルド鋼の連続鋳造方法 | |
| JPH0475110B2 (ja) | ||
| JP2633776B2 (ja) | 広幅薄肉鋳片の連続鋳造用注入ノズル | |
| JPH1147895A (ja) | 連続鋳造用タンディッシュの予熱方法 | |
| JPH01293943A (ja) | 双ロール式連鋳機 | |
| JP2020179412A (ja) | 浸漬ノズル用誘導加熱装置および浸漬ノズルの予熱方法 | |
| JPH07185751A (ja) | 急冷薄帯製造用溶湯供給装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230217 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20231018 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231031 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231113 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7397323 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |