JPH01113158A - タンディッシュストッパーヘッドと浸漬ノズルへの介在物付着防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、溶湯金属の連続鋳造において浸漬ノズル上部
に非金属介在物が付着することを防止す〈従来の技術〉 連続鋳造における溶鋼中の非金属介在物は、−部がタン
ディツシュ内で浮上するが大半がタンディツシュとモー
ルドの溶鋼流量を制御するための浸漬ノズルを通ってモ
ールド内に持込まれる。これらの非金属介在物が浸漬ノ
ズルを通過する際に、その内壁面に付着、堆積して詰り
か生じる。その大部分の付着物は浸漬ノズルの上部で付
着するがそれはストッパーの開口時に溶鋼の流れ込みが
Ｒ形状をした浸漬ノズルに沿ワて流れ込むため、溶鋼の
流れの内側において「よどみ」が生じ、非金属介在物等
の付着物が生成、堆積するものと推測されている。付着
物が生成、堆積すると溶鋼の流れが悪（なって場面に乱
れが生じモールド内の場面制御が著しく困難になったり
、場面の乱れがひどい場合には鋳片の品質が著しく低下
するという問題が生じていた。またノズル詰りによって
溶鋼流量が減少して操業の低下を招き生産性を阻害する
という問題も生じていた。

特に、一般的に行われている多連連続鋳造においては浸
漬ノズル内壁面にへ２□０．系の非金属介在物が付着し
てノズル閉塞が起こり、これが多連連続鋳造操業を阻害
する大きな一因となっている。

従来、浸漬ノズルの閉塞を防止するため浸漬ノズル内に
Ａｒガス等を吹込むことが行われているが安定した十分
な効果が得られないのが現状であり、−ＩＩ的に行われ
ているストッパーヘッド部からのＡｒガス等の吹込みに
よってノズル詰りを防止する方法では、ガス気泡がモー
ルド内鋳片のシェル部に浮上途中でトラップされて気泡
として残り、製品において欠陥となる恐れがある。

特開昭５８−１５１９４９号公報では超音波振動を直接
浸漬ノズルに伝達しノズル詰りを防止している。

この方法では振動が直接浸漬ノズルに伝達されるためノ
ズル詰りには効果が大と考えられるが振動によってノズ
ルの折損がし易く、時間の経過とともにタンディツシュ
内装ノズルの目地部がゆるみ空気の浸入巻き込みが生じ
、ひいては漏鋼の危険性が多いという欠点が考えられる
。さらに浸漬ノズルが直接振動を受けているので、モー
ルド内のメニスカス部の浸漬ノズル外周部がモールドフ
ラックスによって激しくｉ員耗されるという欠点がある
。

、また特開昭６２−９３０６２号公報ではタンディツシ
ュストッパ−のアーム部よりバイブレータによる振動を
ストッパーに付与し、ストッパーヘッドと浸漬ノズル部
への非金属介在物の付着防止を行っている。この方法で
は機械的振動を付与しているのでストッパーヘッド部に
付着する非金属介在物は防止できると考えられるが浸漬
ノズル内壁面に付着する介在物の防止は全く考えられな
い。それは振動の伝達が浸漬ノズルへ極めて弱いものと
考えられ、ストッパーヘッドからの機械的振動（周波数
０．５〜１００　ＩＩ　ｚではキャビテーション気泡発
生せず）だけでは溶鋼を隔てた浸漬ノズルへの振動伝達
効果がないために、介在物の付着防止効果が全く期待で
きないものと考えられる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は、従来の浸漬ノズル上部やストッパーヘッドへ
の非金属介在物の付着防止対策技術にはヘッドへの非金
属介在物の付着防止対策技術には前述のような問題があ
り、完全な非金属介在物付着防止はできなかったので、
非金属介在物の付着防止ができる方法を提供するために
なされたものである く問題点を解決するための手段〉 本発明者らは、ストッパーの超音波振動によってキャビ
テーション気泡の発生・消滅作用が液相中で起こり、そ
の作用がストッパーヘッド部およびノズル内面上部にま
で及ぶごとをモデル実験で確認し、その知見にもとづい
て本発明をなすに至った。

本発明は、■連続鋳造時に溶湯金属をモールド内に注入
するタンディツシュのストッパーに超音波振動を伝達す
ることを特徴とするタンディツシュストンバーヘッドと
浸漬ノズルへの介在物付着防止方法、■第１項において
１０〜２００ＫＨｚの周波数の超音波振動をタンディツ
シュストッパ−に伝達することを特徴とするタンディツ
シュストッパ−へ・シトと浸漬ノズルへの介在物付着防
止方法、である。

〈作　　用〉 本発明者らは、種々の実験を重ねた結果１．タンディツ
シュストッパ−上部に超音波振動を直接付与することで
超音波振動によつてストッパーヘッド部と浸漬ノズル内
壁面に真空状態の気泡の発生・消滅（以下キャビテーシ
ョン）現象を起させ、このキャビテーション気泡の作用
によってストッパーヘッド部と浸漬ノズル内壁面に付着
する非金属介在物を洗い流し、浸漬ノズルに直接振動を
付与しないのでノズルの折損、空気の浸入巻込みあるい
は浸漬ノズルのメニスカス部の損耗が全くない非金属介
在物の付着を防止する方法を発明したのである。

本発明は、前記問題点を解決するためストッパー上部を
超音波振動させて、キャビテーション現象を起させこの
キャビテーション気泡の作用によってストッパーヘッド
部と浸漬ノズル内面上部に付着する非金属介在物を洗い
流そうとするものである。

本発明は連続鋳造におけるタンディツシュストッパ−上
部から超音波振動を付与することでストッパーヘッド部
と浸漬ノズル内面上部に付着する非金属介在物を防止す
る方法である。

ストッパーを振動させるために超音波を使用し、これに
よりストッパーヘッドは前後、左右あるいは前後左右に
振動し縦波がより有効に伝達されるようになっており、
その影響がノズル内面にまで及んでいる。

ストッパー上部への振動付与は鋳造開始から終了まで連
続的あるいは不連続に行っても有効であり、付与される
振動に強弱をつけても有効に作用する。

本発明法において振幅は５〜４０μで十分である。

４０μ以上の強い振動は介在物の付着防止と剥離に大き
な効果があるがその反面ストッパ一部に貼付けられた煉
瓦、あるいは煉瓦目地部の脱落、破損などが生じるため
である。第３図に周波数が１５．５Ｋｌ１２の場合の双
方の関係を示す。

また５μ以下では介在物のノズル付着防止効果が期待で
きなかった（第４図参照）。

本発明法において超音波振動の周波数が１０’Ｋ　ＩＩ
　ｚ以上でキャビテーションの発生が起っている。また
ストッパーなどの長い固体を介して超音波振動を伝播さ
せるためには特開昭５８−１５１９４９号公報のような
７　ＭＨｚでは振動の減衰が極めて大きく、効果が全く
ないことが判っている９本発明法においてはキャビテー
ションの発生と超音波振動の伝播に有効な周波数は１０
〜２００旧１ｚが最も適切であることが判った。

〈実施例〉 本発明に係る浸漬ノズルの詰り防止方法を実施例を示す
図面によって説明する。

第１図は連続鋳造機において本発明を適用する浸漬ノズ
ル付近の構造を示した概略断面図である。

タンディツシュ１上にはストッパースライド装Ｗ１２に
よって支持されハンドル３の上下動操作によって上下動
する。ストッパー４の上部８には電歪振動子ｌＯから振
動を伝達される超音波振動伝達ホーン９が設置されてい
る。タンディツシュ１の底部には上端部をタンディツシ
ュｌ内に連通させて筒状をした浸漬ノズル６を一体的に
取付けている。

浸漬ノズル６の下部周面には複数の溶鋼流出口が開設さ
れていて、この溶鋼流出口はモールド７内に位置してい
る。従ってタンディツシュ１に溶鋼を注入した場合には
ストッパー４下端のストッパーへラド５はハンドル３操
作によって上昇させることができ溶鋼は浸漬ノズル６に
連続的に流入して溶鋼流出口を経てモールド７内に装入
されるようになっている。

振動の伝達は、周波数１０〜２０ＫＨｚの範囲のマツチ
ング可能な超音波発信１ｕｌｌからの信号を受けた電歪
振動子１０が荷電されて超音波振動し、伝達ホーン９を
介してストッパー４に連続的に超音波振動が付与できる
ようになっている。

また、特開昭５８−１５１９４９号公報の第１図に示さ
れている方法で浸漬ノズルの外周側面から超音波振動を
本発明法の条件で付与した０周波数は約１５．５ＫＨｚ
　、振幅は５〜４０μである。この浸漬ノズルの外周側
面からの付与位置では付与した振動がタンディツシュの
底部に伝達し、振動が減衰して浸漬ノズル上部の付着物
防止効果がほとんど認められなかった。

さらに前述の実施例と同じ装置でかつ操業条件も同じに
して、超音波の周波数のみを変えて実験を行いその結果
を第５図に示した。

第５図から明らかなようにストッパーに伝達する超音波
の周波数（ＫＨｚ）は、１０〜２００ＫＨｚ　（７）範
囲で介在物付着１７ｍ数が小さいことが明らかである。

第２図に示す従来法は特開昭５８−１５１９４９号公報
の方法で行った例であり、本発明法と比較した結果であ
る。

第２図は鋳造開始から終了まで４チヤージ鋳造する間、
タンディツシュストッパ−を一定の振幅、周波数で超音
波振動させた場合と超音波振動させない従来の場合との
非金属介在物の付着量を比較測定した結果を示したもの
である。第２図に示すように超音波振動させた本発明の
場合には、従来の場合に比して介在物付着量を掻めて低
減できる好結果が得られた。

〈発明の効果〉 本発明によるとストッパーヘッドや浸漬ノズル上部への
非金属介在物の付着が防止できるので多連連続鋳造操業
が可能となり、浸漬ノズルの詰りかなくなって溶鋼の流
れに乱れが生じなくなる。

従ってモールドへの溶鋼流量の制御が容易となり鋳片の
品質が向上、安定した。またコストの低下となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を説明する浸漬ノズル付近の概略断面
図、第２図は、本発明法と従来法との介在物付着量のグ
ラフ、第３図は、ストッパーの煉瓦損傷と超音波振幅と
の関係を示すグラフ、第４図は、介在物付着■と超音波
振幅との関係を示すグラフ、第５図は、超音波の周波数
と介在物付着量との関係を示すグラフである。 １・・・タンディツシュ、 ２・・・ストッパースライド装置、 ３・・・ハンドル、　　　　　　４・・・ストッパー、
５・・・ストッパーヘッド、　６・・・浸漬ノズル、７
・・・モールド、 ８・・・ストッパー上部、 ９・・・超音波振動伝達ホーン、 １０・・・電歪振動子、 １１・・・超音波発信機。 特許出願人　　　　川ｌＩＩ製鉄株式会社第１図 第２図 第　３　図 振幅（μ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）連続鋳造時に溶湯金属をモールド内に注入するタ
   ンディッシュのストッパーに超音波振動を伝達すること
   を特徴とするタンディッシュストッパーヘッドと浸漬ノ
   ズルへの介在物付着防止方法。
2. （２）特許請求の範囲第１項において１０〜２００ＫＨ
   ｚの周波数の超音波振動をタンディッシュストッパーに
   伝達することを特徴とするタンディッシュストッパーヘ
   ッドと浸漬ノズルへの介在物付着防止方法。