JP7416478B1 - 連続鋳造用ノズルの予熱装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】連続鋳造用ノズルを予熱する際に下部開口から外方に向かって放出される炎（フレーム）の漏出を抑制することができ、連続鋳造用ノズルの温度上昇を阻害することなく、予熱装置自体の損傷も防止することができる連続鋳造用ノズルの予熱装置を提供する。
【解決手段】本発明の連続鋳造用ノズルの予熱装置１は、扉部２を有し開閉可能に構成された筒状部３を備えた連続鋳造用ノズル４０の予熱装置であって、筒状部３内には、予熱に際して筒状部３内に配される連続鋳造用ノズル４０を囲繞すると共に、連続鋳造用ノズル４０の下部開口４３から外方に向かって放出される炎の漏出を抑制するための炎漏出防止用筒状体４が配置されている。
【選択図】図４
【解決手段】本発明の連続鋳造用ノズルの予熱装置１は、扉部２を有し開閉可能に構成された筒状部３を備えた連続鋳造用ノズル４０の予熱装置であって、筒状部３内には、予熱に際して筒状部３内に配される連続鋳造用ノズル４０を囲繞すると共に、連続鋳造用ノズル４０の下部開口４３から外方に向かって放出される炎の漏出を抑制するための炎漏出防止用筒状体４が配置されている。
【選択図】図４
Description
本発明は、連続鋳造用ノズルを使用前に予熱する連続鋳造用ノズルの予熱装置に関するものである。
連続鋳造では、およそ１５００～１５５０℃の溶鋼を連続鋳造用ノズルを介して注湯している。その際、連続鋳造用ノズルには過酷な熱負荷がかかり亀裂や折損等が発生するおそれがあるため、連続鋳造用ノズルを予熱装置により予め加熱しておくことで、溶湯の熱負荷を抑制し連続鋳造用ノズルの耐久性を向上させている。また、溶湯自体の温度低下による鋳造品の品質劣化を抑制している。
この予熱装置による加熱は、連続鋳造用ノズルを予熱装置の筒状部内に配し、上部の注湯口からバーナーで加熱して行われるが、予熱装置の扉の隙間から、連続鋳造用ノズルの下部開口から外方に向かって放出されるバーナーの炎（フレーム）が漏出して、連続鋳造用ノズル自体の温度上昇を阻害する一方で、予熱装置自体の温度上昇を招き損傷させることがあった。この予熱装置の損傷は、さらなる炎（フレーム）の漏出を発生させ悪循環を招くことがあった。
この問題を解決するために、応急処置として、予熱装置の扉の隙間をセラミックシート等で埋めることが行われているが完全に炎（フレーム）の漏出を防止することはできない。
そこで、本発明の課題は、連続鋳造用ノズルを予熱する際に下部開口から外方に向かって放出される炎（フレーム）の漏出を抑制することができ、連続鋳造用ノズルの温度上昇を阻害することなく、予熱装置自体の損傷も防止することができる連続鋳造用ノズルの予熱装置を提供することにある。
上記課題を解決するものは、扉部を有し開閉可能に構成された筒状部を備えた連続鋳造用ノズルの予熱装置であって、前記筒状部内には、予熱に際して前記筒状部内に配される前記連続鋳造用ノズルを囲繞すると共に、前記連続鋳造用ノズルの下部開口から外方に向かって放出される炎の漏出を抑制するための炎漏出防止用筒状体が配置され、該炎漏出防止用筒状体は、前記扉部の内面付近に該扉部の内面に沿って配置され前記連続鋳造用ノズルの前記下部開口から外方に放出される炎を遮断すると共に、前記筒状部とは別体にて構成され前記筒状部内の底部上に交換可能に載置され、さらに、前記炎漏出防止用筒状体は、少なくとも前記筒状部内の底部から、前記筒状部内に配される前記連続鋳造用ノズルの前記下部開口の位置より上方まで延在した筒状体であることを特徴とする連続鋳造用ノズルの予熱装置である（請求項１）。
前記炎漏出防止用筒状体は、アルミナファイバーまたはムライトファイバーにて構成されていてもよい（請求項２）。前記扉部は、両開き扉または片開き扉のいずれであってもよい（請求項３）。前記炎漏出防止用筒状体は、有底筒状体であってもよい（請求項４）。
請求項１または２に記載の連続鋳造用ノズルの予熱装置によれば、連続鋳造用ノズルを予熱する際に下部開口から外方に向かって放出される炎（フレーム）の漏出を抑制することができ、連続鋳造用ノズルの温度上昇を阻害することなく、予熱装置自体の損傷も防止することができる。また、前記効果を奏する予熱装置をより簡素な構造で構成できると共に、炎漏出防止用筒状体のみを容易に交換できる。
請求項３に記載の連続鋳造用ノズルの予熱装置によれば、上記請求項１の効果を奏する予熱装置を両開き扉または片開き扉のいずれかで構成できる。
請求項４に記載の連続鋳造用ノズルの予熱装置によれば、上記請求項１の効果に加え、筒状部の底部と炎漏出防止用筒状体との間隙から炎（フレーム）が漏出することを防止でき、連続鋳造用ノズルの温度上昇をより阻害することなく、予熱装置自体の損傷もより防止することができる。
請求項３に記載の連続鋳造用ノズルの予熱装置によれば、上記請求項１の効果を奏する予熱装置を両開き扉または片開き扉のいずれかで構成できる。
請求項４に記載の連続鋳造用ノズルの予熱装置によれば、上記請求項１の効果に加え、筒状部の底部と炎漏出防止用筒状体との間隙から炎（フレーム）が漏出することを防止でき、連続鋳造用ノズルの温度上昇をより阻害することなく、予熱装置自体の損傷もより防止することができる。
本発明では、筒状部３内に、予熱に際して筒状部３内に配される連続鋳造用ノズル４０を囲繞すると共に、連続鋳造用ノズル４０の下部開口４３から外方に向かって放出される炎の漏出を抑制するための炎漏出防止用筒状体４が配置されていることで、連続鋳造用ノズルを予熱する際に下部開口４３から外方に向かって放出される炎（フレーム）の漏出を抑制することができると共に、連続鋳造用ノズルの温度上昇を阻害することなく、予熱装置自体の損傷も防止することができる連続鋳造用ノズルの予熱装置１を実現した。
本発明の連続鋳造用ノズルの予熱装置を図１から図５に示した一実施例を用いて説明する。
この実施例の連続鋳造用ノズルの予熱装置１は、扉部２を有し開閉可能に構成された筒状部３を備えた連続鋳造用ノズル４０の予熱装置であって、筒状部３内には、予熱に際して筒状部３内に配される連続鋳造用ノズル４０を囲繞すると共に、連続鋳造用ノズル４０の下部開口４３から外方に向かって放出される炎の漏出を抑制するための炎漏出防止用筒状体４が配置されている。以下、各構成について順次詳述する。
この実施例の連続鋳造用ノズルの予熱装置１は、扉部２を有し開閉可能に構成された筒状部３を備えた連続鋳造用ノズル４０の予熱装置であって、筒状部３内には、予熱に際して筒状部３内に配される連続鋳造用ノズル４０を囲繞すると共に、連続鋳造用ノズル４０の下部開口４３から外方に向かって放出される炎の漏出を抑制するための炎漏出防止用筒状体４が配置されている。以下、各構成について順次詳述する。
この実施例の連続鋳造用ノズルの予熱装置１は、図４に示すように、連続鋳造用ノズル４０に溶鋼を注湯する前に連続鋳造用ノズル４０を予熱する装置であって、筒状部（耐火材製）３の上部開口部１２から連続鋳造用ノズル４０を挿入し連続鋳造用ノズル４０の注湯口４１の上部に予熱バーナー１３を設置した後、連続鋳造用ノズル４０の注湯口４１より燃焼高温ガスを供給して連続鋳造用ノズル４０の内管部４２を加熱すると共に、内管部４２を通過した燃焼高温ガスを連続鋳造用ノズル４０の下方に設けられた下部開口４３より連続鋳造用ノズル収容部１４に排出させた後、筒状部３内の連続鋳造用ノズル収容部１４に設けられた連通口と排気管１５を介して筒状部３の外側へ排出させて予熱する装置である。図１または図３に示すように、予熱バーナー１３へは隣設された燃焼ユニット１３Ａから燃焼ガスが供給され、連続鋳造用ノズル４０のスポーリングを防止する上で、連続鋳造用ノズル４０は一般的に１０００℃程度まで加熱される。
この実施例の扉部２は、図２中、蝶番２ａ，２ｂを介して左右の扉が中央から両側へ開く両開き扉２Ａ，２Ｂで構成されており、これらの開閉によって予熱対象である連続鋳造用ノズル４０を筒状部３内の連続鋳造用ノズル収容部１４に収容可能に構成されている。ただし、本発明の連続鋳造用ノズルの予熱装置における扉部は両開き扉に限定されるものではなく、例えば片開き扉のものも本発明の範疇に包含される。また、筒状部３の外周部は、図１または図４に示すように、金属製缶体１６により被覆されており、筒状部３の扉部２を被覆する金属製缶体１６には開閉時に把持する把持部１７が設けられている。
筒状部３内の下部付近には、図４または図５に示すように、予熱に際して筒状部３内に配される連続鋳造用ノズル４０を囲繞すると共に、連続鋳造用ノズル４０の下部開口（この実施例では一対の吐出口）４３から外方に向かって放出される炎の漏出を抑制するための炎漏出防止用筒状体４が配置されている。本発明の連続鋳造用ノズルの予熱装置１では、この炎漏出防止用筒状体４により、連続鋳造用ノズル４０を予熱する際に下部開口４３から放出される炎（フレーム）を遮断（制止）して機外への漏出を防止することができるため、連続鋳造用ノズル４０の温度上昇を阻害することなく、予熱装置自体の損傷も防止される。なお、炎漏出防止用筒状体４は、図４または図５に示すように、連続鋳造用ノズル４０の下部開口４３を閉塞することなく、連続鋳造用ノズル４０と離隔して配されており、これにより、燃焼高温ガスの機外への排気が阻害されることが防止される。
この実施例の炎漏出防止用筒状体４は、スリーブ状であり、図４に示すように、予熱に際して筒状部３内に配される連続鋳造用ノズル４０の全周を囲繞する(取り囲む)ように配されている。
より具体的には、この実施例の炎漏出防止用筒状体４は、少なくとも筒状部３の底部(炉底部)５から、筒状部３内に配された連続鋳造用ノズル４０の下部開口４３の位置より上方まで延在して設けられている。これにより、連続鋳造用ノズル４０の下部開口４３から放出される炎の機外(筒状部外)への漏出を抑制することができる。ただし、本発明における炎漏出防止用筒状体４は、これに限定されるものではなく、連続鋳造用ノズル４０の中間部や上部付近まで延在して設けられたものも本発明の範疇に包含される。
また、この実施例の炎漏出防止用筒状体４は、図５に示すように円筒体に形成されているが、これに限定されるものではなく、筒状体であって、筒状部３内に配される連続鋳造用ノズル４０を囲繞(取り囲むことが)できる形態のものを広く包含し、例えば楕円筒状体や多角筒状体等であってもよい。
炎漏出防止用筒状体４の形成材料としては、耐火性を有し、高い断熱性を有するものが使用されるが、例えばアルミナファイバー、ムライトファイバー(RCF規制に抵触しないもの)、耐火性ブロック、あるいは高断熱材などが好適に使用できる。
筒状部３は、扉部２（両開き扉２Ａ，２Ｂ）と固定側本体部１８を有し、固定側本体部１８は、図４に示すように、底部（炉底部）５と一体に成形されている。
この実施例の炎漏出防止用筒状体４は、固定側本体部１８あるいは底部５とは別体に構成され、図４または図５に示すように、底部５の上方に配置されて交換可能に構成されている。これにより、炎漏出防止用筒状体４のみを容易に交換することができる。ただし、本発明における炎漏出防止用筒状体４が、固定側本体部１８あるいは底部（炉底部）５と一体に成形されたものも本発明の範疇に包含される。
（実験）
実施例として、図４に示した炎漏出防止用筒状体４を、筒状部内３の下部の扉と扉の隙間や炉体と扉の隙間付近に配した連続鋳造用ノズルの予熱装置１を作製した。
比較例として、炎漏出防止用筒状体４を、筒状部３の下部の扉と扉の隙間や炉体と扉の隙間付近に配しない点のみ異なる連続鋳造用ノズルの予熱装置を作製した。
実施例と比較例それぞれについて、筒状部３の上部開口部１２から連続鋳造用ノズル４０を挿入し連続鋳造用ノズル４０の注湯口４１の上部に予熱バーナー１３を設置した後、連続鋳造用ノズル４０の注湯口４１より燃焼高温ガスを供給して連続鋳造用ノズル４０の内管部４２を加熱し、１２０分後、予熱装置の筒状部３内の温度（実施例、比較例共に筒状部３の上方内部の温度）と筒状部３の下部の温度（実施例では炎漏出防止用筒状体４の外方の温度、比較例では炎漏出防止用筒状体４は存在しないが同様の位置の温度）を測定した。
実施例として、図４に示した炎漏出防止用筒状体４を、筒状部内３の下部の扉と扉の隙間や炉体と扉の隙間付近に配した連続鋳造用ノズルの予熱装置１を作製した。
比較例として、炎漏出防止用筒状体４を、筒状部３の下部の扉と扉の隙間や炉体と扉の隙間付近に配しない点のみ異なる連続鋳造用ノズルの予熱装置を作製した。
実施例と比較例それぞれについて、筒状部３の上部開口部１２から連続鋳造用ノズル４０を挿入し連続鋳造用ノズル４０の注湯口４１の上部に予熱バーナー１３を設置した後、連続鋳造用ノズル４０の注湯口４１より燃焼高温ガスを供給して連続鋳造用ノズル４０の内管部４２を加熱し、１２０分後、予熱装置の筒状部３内の温度（実施例、比較例共に筒状部３の上方内部の温度）と筒状部３の下部の温度（実施例では炎漏出防止用筒状体４の外方の温度、比較例では炎漏出防止用筒状体４は存在しないが同様の位置の温度）を測定した。
（実験結果）
実施例では、筒状部３内の温度は１１９１℃で、筒状部３の下部の温度は８３４℃であった。他方、比較例では、筒状部３内の温度は１１８７℃で、筒状部３の下部の温度は１０５２℃であった。
実施例では、筒状部３内の温度は１１９１℃で、筒状部３の下部の温度は８３４℃であった。他方、比較例では、筒状部３内の温度は１１８７℃で、筒状部３の下部の温度は１０５２℃であった。
（考察）
実施例の方が筒状部３内の温度が高く、筒状部３の下部の温度上昇が著しく低減していることから、炎漏出防止用筒状体４を筒状部３内に配した本発明の連続鋳造用ノズルの予熱装置１は、連続鋳造用ノズルの温度上昇を阻害することなく、予熱装置（筒状部）自体の損傷も防止できることが確認された。
実施例の方が筒状部３内の温度が高く、筒状部３の下部の温度上昇が著しく低減していることから、炎漏出防止用筒状体４を筒状部３内に配した本発明の連続鋳造用ノズルの予熱装置１は、連続鋳造用ノズルの温度上昇を阻害することなく、予熱装置（筒状部）自体の損傷も防止できることが確認された。
つぎに、図６に示した本発明の連続鋳造用ノズルの予熱装置の他の実施例について説明する。
この実施例の連続鋳造用ノズルの予熱装置５０と前述した連続鋳造用ノズルの予熱装置１との相違は、連続鋳造用ノズルの予熱装置５０の炎漏出防止用筒状体５１が有底筒状体である点のみであり他は同様である。連続鋳造用ノズルの予熱装置１と同一構成部分については同一符号を付し説明を省略する。
この実施例の連続鋳造用ノズルの予熱装置５０と前述した連続鋳造用ノズルの予熱装置１との相違は、連続鋳造用ノズルの予熱装置５０の炎漏出防止用筒状体５１が有底筒状体である点のみであり他は同様である。連続鋳造用ノズルの予熱装置１と同一構成部分については同一符号を付し説明を省略する。
このように、炎漏出防止用筒状体がスリーブ状ではなく、底部を有する有底筒状体であるものも本発明の連続鋳造用ノズルの予熱装置の範疇に包含される。これにより、筒状部３の底部５と炎漏出防止用筒状体５１との間隙から炎（フレーム）が漏出することを防止でき、連続鋳造用ノズルの温度上昇をより阻害することなく、予熱装置自体の損傷もより防止することができる。
以上のように、本発明の連続鋳造用ノズルの予熱装置１，５０は、筒状部３内に、予熱に際して筒状部３内に配される連続鋳造用ノズル４０を囲繞すると共に、連続鋳造用ノズル４０の下部開口４３から外方に向かって放出される炎の漏出を抑制するための炎漏出防止用筒状体４，５１が配置されていることで、連続鋳造用ノズル４０を予熱する際に下部開口４３から外方に向かって放出される炎（フレーム）の漏出を防止することができ、連続鋳造用ノズル４０の温度上昇を阻害することなく、予熱装置自体の損傷も防止される。
なお、図４または図６は浸漬ノズルを予熱する場合を例に示した図であるが、例えば下部開口がノズルの下端に設けられたロングノズルなどの他の連続鋳造用ノズルの予熱装置としても使用可能である。すなわち、本願における「下部開口」とは、連続鋳造用ノズルの下部に設けられた溶鋼の出口となる部位であり、例えば浸漬ノズルにおける吐出口の他、ロングノズルにおける下端開口なども含む概念である。
１ 連続鋳造用ノズルの予熱装置
２ 扉部
２Ａ 両開き扉
２Ｂ 両開き扉
２ａ 蝶番
２ｂ 蝶番
３ 筒状部
４ 炎漏出防止用筒状体
５ 底部
１２ 上部開口部
１３ 予熱バーナー
１３Ａ 燃焼ユニット
１４ 連続鋳造用ノズル収容部
１５ 排気管
１６ 金属製缶体
１７ 把持部
１８ 固定側本体部
４０ 連続鋳造用ノズル
４１ 注湯口
４２ 内管部
４３ 下部開口
５０ 連続鋳造用ノズルの予熱装置
５１ 炎漏出防止用筒状体
２ 扉部
２Ａ 両開き扉
２Ｂ 両開き扉
２ａ 蝶番
２ｂ 蝶番
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４ 炎漏出防止用筒状体
５ 底部
１２ 上部開口部
１３ 予熱バーナー
１３Ａ 燃焼ユニット
１４ 連続鋳造用ノズル収容部
１５ 排気管
１６ 金属製缶体
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４０ 連続鋳造用ノズル
４１ 注湯口
４２ 内管部
４３ 下部開口
５０ 連続鋳造用ノズルの予熱装置
５１ 炎漏出防止用筒状体
Claims (4)
- 扉部を有し開閉可能に構成された筒状部を備えた連続鋳造用ノズルの予熱装置であって、
前記筒状部内には、予熱に際して前記筒状部内に配される前記連続鋳造用ノズルを囲繞すると共に、前記連続鋳造用ノズルの下部開口から外方に向かって放出される炎の漏出を抑制するための炎漏出防止用筒状体が配置され、
該炎漏出防止用筒状体は、前記扉部の内面付近に該扉部の内面に沿って配置され前記連続鋳造用ノズルの前記下部開口から外方に放出される炎を遮断すると共に、
前記筒状部とは別体にて構成され前記筒状部内の底部上に交換可能に載置され、
さらに、前記炎漏出防止用筒状体は、少なくとも前記筒状部内の底部から、前記筒状部内に配される前記連続鋳造用ノズルの前記下部開口の位置より上方まで延在した筒状体であることを特徴とする連続鋳造用ノズルの予熱装置。 - 前記炎漏出防止用筒状体は、アルミナファイバーまたはムライトファイバーにて構成されている請求項１に記載の連続鋳造用ノズルの予熱装置。
- 前記扉部は、両開き扉または片開き扉である請求項１に記載の連続鋳造用ノズルの予熱装置。
- 前記炎漏出防止用筒状体は、有底筒状体である請求項１に記載の連続鋳造用ノズルの予熱装置。
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|---|---|---|---|---|
| CN106312039A (zh) | 2015-06-29 | 2017-01-11 | 鞍钢股份有限公司 | 一种中间包浸入式水口离线烘烤装置及方法 |
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