JPH0125364B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は鋼の連続鋳造において、溶鋼中の非
金属介在物を過し浮上させる方法および装置に
関するもので、詳しくは、タンデイツシユ内の溶
鋼流通部位において、内側と外側を仕切る壁面に
多数の開孔部を有しかつ回転可能な耐火物を配設
し、該耐火物に溶鋼中の非金属介在物を付着させ
て過し、上記耐火物の回転により耐火物の壁面
に付着した非金属介在物を剥離させ浮上・分離し
てタンデイツシユ内で溶鋼を清浄化することによ
り、タンデイツシユノズル等の下流の各種耐火物
への酸化アルミニウム等の付着による閉塞を防止
するようにしたものである。 従来、連続鋳造設備では、溶鋼を流通させる各
種耐火物、即ち、タンデイツシユに装着されるス
ライドノズル、タンデイツシユノズルまたはタン
デイツシユとモールド間に介在する浸漬ノズル等
の溶鋼流通孔面へ溶鋼中の酸化アルミニウム等が
付着し、上記ノズルを閉塞する問題があつた。 上記問題を解消するためには、タンデイツシユ
内で溶鋼中の非金属介在物を除去して清浄化する
必要があり、従来、一般的には、堰煉瓦の使用が
知られているが、溶鋼より脱酸性成分を吸着除去
する効果は非常に乏しく、多連鋳化を目的として
使用されているアルミナー黒鉛系浸漬ノズルの場
合に酸化アルミニウムによるノズル閉塞が特に著
しい傾向にあり、多連鋳化を阻害している。上記
ノズル閉塞の防止対策として種々の形式による不
活性ガス吹き込み方法が試みられているが、鋼片
の品質に悪影響を与え、例えば、ガス気泡巻き込
みによるピンホールの発生、クラスター剥落によ
る鋼片への地傷等の欠陥を生じやすい欠点があつ
た。また、堰煉瓦等により溶鋼中の非金属介在物
を吸着した場合、そのままの状態にしておくと非
金属介在物が堆積して堰煉瓦等の非金属介在物捕
捉能力を低下させるだけでなく、一定量堆積する
とクラスター剥離が生じ、鋼片への地傷等の欠陥
を生じるといつた問題があつた。 この発明は、上記した問題を解消すべくなした
ものであつて、溶鋼中の非金属介在物が耐火物に
付着するという性質を利用し、鋼の連続鋳造設備
において、溶鋼流通用のタンデイツシユノズル等
の各種耐火物内に溶鋼が流入する直前の段階であ
るタンデイツシユ内に、内側と外側を仕切る壁面
に多数の開孔部を有しかつ回転可能な耐火物を配
設して、溶鋼中の非金属介在物を上記耐火物に付
着させ、該耐火物の回転により、耐火物の壁面に
付着した上記非金属介在物を壁面から剥離させ
て、浮上・分離するようにして、タンデイツシユ
内で溶鋼の清浄化を行い、その後に清浄化された
溶鋼をタンデイツシユノズル等の溶鋼流通用各種
耐火物内に供給し、これらの酸化アルミニウム付
着による閉塞を防止すると共に、非金属介在物の
付着による耐火物の非金属介在物捕捉能力の低下
を防止するようにした溶鋼中の非金属介在物を
過し浮上させる方法および装置を提供することを
目的としている。 以下、この発明を図面に示す実施例により詳細
に説明する。 １はタンデイツシユ、２はタンデイツシユ１の
下方に配設する連続鋳造用鋳型である。タンデイ
ツシユ１は鉄皮３の内面に内張４を取付け、上面
に蓋５を取付けており、蓋５に溶鋼注入用の開口
５ａを穿設すると共に、該開口５ａに対向した内
張４及び鉄皮３の底部に溶鋼取出用の開口４ａ，
３ａを穿設している。 上記タンデイツシユ１内の空間Ｓに、開口５ａ
と開口４ａとを結ぶ垂直方向の管状耐火物６を回
転可能に配置しており、該管状耐火物６の上部を
開口５ａに内嵌して蓋５より突出させ、該突出部
の外周に固定金具７を取付け、該固定金具７を通
常のピン、ボルト、バヨネツト方式等により蓋５
に固定し、管状耐火物６が浮き上がらないように
している。該管状耐火物６の下端は、開口４ａ，
３ａ内に装着されたインサートノズル８の上端を
包囲するように内張４の底面に当接させて配置し
ている。 上記管状耐火物６は開口５ａとの嵌合部である
取付端部下方より下端部にかけて側壁に多数の開
孔部６ａを穿設し、かつ、内張４の底面と当接す
る下端部側壁に端面に向つて切欠かれた開孔部６
ａ―１を穿設している。該管状耐火物６の形状は
円筒に限定されず、楕円筒、多角筒状でもよく、
また、開孔部６ａの形状も円形に限定されず多角
形状でもよく、溶鋼１６の円滑な流れを阻害せ
ず、かつ、溶鋼１６中の非金属介在物１８が付着
し易い形状であればよい。また、上記開孔部６ａ
は、非金属介在物１８の付着効果の点より、なる
べく多数設けることが好ましく、管状耐火物６の
取付端部を除く全外表面積の５％以上であること
が望ましい。 上記管状耐火物６の上部には、外方上端より壁
内に溝部６ｂを形成し、冷却機構９より供給され
る強制冷却用媒体が循環するようにし、非金属介
在物１８の付着効果を増大させるようにしてい
る。尚、上記溝部に限定されず、管状耐火物６の
壁内に強制冷却用の媒体が循環可能な細孔を形成
してもよく、冷却効果を増すための種々の適宜な
方法が採用される。 また、上記管状耐火物６は、上記蓋５上に設け
られた回転手段としてのモータＭの駆動により、
軸回りに一定方向に回転されるようになつてい
る。 なお、回転方向は正逆交互に回転するようにし
てもよい。 上記形状の管状耐火物６の材質としては、その
目的、使用状況から、 (1) 溶鋼中の非金属介在物の付着効果の高いも
の、 (2) 溶鋼中への長時間浸漬使用に耐えうる耐食性
の優れたもの、 (3) 熱伝導率で大で非金属介在物の付着効果をよ
り促進するもの、 (4) 使用初期の熱衝撃に耐える耐スポーリング性
に優れたもの、 以上の要件を全て満足する耐火物であることが
必要である。これらの要件を満足するものとし
て、黒鉛または炭化物からなる群から選んだ１種
以上の原料と、アルミナ、マグネシア、スピネ
ル、ムライト、窒化物および硼化物からなる群か
ら選んだ１種以上の耐火原料との適宜の組み合せ
によつて得られる組成物が好ましい。 尚、第１図中、１０はインサートノズル８と開
口４ａの内面との間に介装するノズル受け煉瓦、
１１はインサートノズル８の下端部に連続するよ
うにタンデイツシユ底壁外面に取付けるボトムプ
レート、１２はボトムプレート１１の下部に連設
するスライドプレート、１３はスライドプレート
１２の下部に連設する整流ノズル、１４は整流ノ
ズル１３の下部に連設し鋳型２の上部空間に伸長
する浸漬ノズル、１５は鋳型２内の溶鋼、１７は
タンデイツシユ１内の溶鋼１６液面に浮遊し非金
属介在物１８を捕集するフラツクスである。 上記した如く、タンデイツシユ１内に管状耐火
物６を配設した構造とすることにより、溶鋼が上
部の取鍋（図示せず）よりタンデイツシユ１の溶
鋼注入孔に設けた管状耐火物６内に注入される
と、多数の開口部６ａよりタンデイツシユ１内の
空間Ｓに流れ出す過程で、管状耐火物６に溶鋼１
６中の非金属介在物１８が付着して一次的に除去
が行われる。次に、インサートノズル８の上部の
管状耐火物６の開孔部６ａ―１を通過して管状耐
火物６内に流入してインサートノズル８へ流通す
る際に管状耐火物６に非金属介在物１８が付着し
て二次的に除去が行われる。タンデイツシユ１内
では、溶鋼１６は一定のレベルを維持しながら鋳
型２内へ一定量供給され、絶えず溶鋼１６の流れ
が生じているので、注入された溶鋼１６は必ず管
状耐火物６と接触し、非金属介在物が除去される
ことになる。そして、上記の如く、非金属介在物
１８が付着した管状耐火物６は、適時、モータＭ
の駆動で一定方向に回転される。この管状耐火物
６の回転により、第２図に示すように、該管状耐
火物６の管壁に付着した非金属介在物１８に遠心
力を付与すると共に、溶鋼１６に回転流を生ぜし
め、上記管壁から非金属介在物１８を剥離させ、
該非金属介在物１８を浮上・分離してタンデイツ
シユ内の溶鋼１６の液面に浮遊するフラツクス１
７に捕集させる。したがつて、管状耐火物６に非
金属介在物１８が堆積することがなく、非金属介
在物捕捉能力を劣下させることがないと共に、捕
捉した非金属介在物１８を、管状耐火物６の回転
により管壁から剥離させ浮上・分離してフラツク
ス１７に捕集するようにしたので、溶鋼１６の清
浄化を行うことができる。 尚、この発明は上記実施例に限定されず、例え
ば、第３図に示す如く、管状耐火物６′を大径に
形成すると共に、その軸心部に沿つて略円柱状の
ストツパー２０を配置し、該ストツパー２０の外
周と管状耐火物６′の内周との間に溶鋼流通路２
１を形成する一方、ストツパー２０の下端部を下
方に向けて小径となるテーパ状に形成してインサ
ートノズル８の上端開口部に開閉自在となるよう
に設けてもよい。 上記ストツパー２０を配設すると、管状耐火物
６′内に流入した溶鋼１６は強制的に管状耐火物
６′の開孔部６a′より流出され、中央部を流通す
るだけで開孔部６a′より管状耐火物６の外に流出
しないといつたことが防止される。また、該スト
ツパー２０によりインサートノズル８への溶鋼流
出量を自在に調節することができる。 また、この発明は、管状耐火物６をタンデイツ
シユ１内に装着するのみでは非金属介在物１８の
除去効果が不十分である場合は、タンデイツシユ
上流の取鍋の溶鋼注入孔から底部の取出孔までに
亘つて管状耐火物を伸長させて配設してもよい。 さらに、第４図に示すように、上記管状耐火物
６の代わりに、タンデイツシユ１のインサートノ
ズル８の上端開口部を覆いかつ壁面に多数の開孔
部１９ａを有する半球殻状耐火物１９にしてもよ
い。この耐火物１９の上部中央には、上方に伸び
た軸部１９ｂを設け、該軸部１９ｂを介して耐火
物１９を回転させるようにしている。 このように、耐火物の形状は、管状に限らず半
球殻状のほか、任意の形状でよい。 実験例 １ 本発明に係る上記管状耐火物への酸化アルミ付
着、過効果について実験を行なつた。管状耐火
物の組成組合せと溶鋼中の非金属介在物の過効
果は、下記の第１表に示す通りである。

【表】 ◎：効果大、○：効果中、△：効果小
実験例 ２ 本発明に係る管状耐火物を使用した場合と、 管状耐火物を使用しない従来の場合とにおける
浸漬ノズル内孔面への酸化物付着閉塞状況と、鋼
片の品質に及ぼす改善効果とを比較した。その結
果を下記の第２表に示す。尚、該実験に供された
管状耐火物はAl₂O₃：73.0w／ｏ，SiO₂：1.5w／
ｏ，Ｃ：21.0w／ｏの組成からなり、気孔率は
17.0％、嵩比重は2.36である。

【表】 以上の説明より明らよなように、この発明によ
れば、鋼のタンデイツシユ内に、内側と外側を仕
切る壁面に多数の開孔部を有しかつ回転可能な耐
火物を配設し、上記タンデイツシユ内を流通する
溶鋼を強制的に上記開孔部を通過させて、上記耐
火物の壁面に上記溶鋼中の非金属介在物を付着さ
せるので、タンデイツシユ内の溶鋼が過され清
浄化されてタンデイツシユノズル等の溶鋼流通用
各種耐火物内に供給され、これらの酸化アルミニ
ウム等の付着による閉塞を確実に防止することが
できる。また、本発明によれば、耐火物を回転さ
せて、耐火物に付着した非金属介在物を耐火物の
壁面から剥離させ、浮上・分離するようにしたの
で、非金属介在物が耐火物に付着し堆積して開孔
部を閉塞すること等による耐火物の非金属介在物
捕捉能力の低下を確実に防止することができ、上
記耐火物の非金属捕捉能力を一定に保持すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る装置の一実施例を示す
断面図、第２図は耐火物の回転による非金属介在
物の壁面からの剥離と、該非金属介在物の浮上・
分離及びフラツクスへの捕捉状態を示す説明図、
第３，４図は夫々変形例を示す要部断面図であ
る。 １……タンデイツシユ、２……鋳型、６，６′
……管状耐火物、６ａ……開孔部、８……インサ
ートノズル、９……冷却機構、１４……浸漬ノズ
ル、１５，１６……溶鋼、１７……フラツクス、
１８……非金属介在物、１９……耐火物、２０…
…ストツパー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内側と外側を仕切る壁面に多数の開孔部を有
   しかつ回転可能な耐火物を、鋼の連続鋳造設備の
   タンデイツシユ内空間に配設して、溶鋼を上記耐
   火物の開孔部を経由して上記タンデイツシユの出
   口に流出させ、上記耐火物に溶鋼中のAl₂O₃系介
   在物等の非金属介在物を付着させて、上記耐火物
   の回転により、該耐火物の壁面に付着した上記非
   金属介在物を上記壁面から剥離させて、浮上・分
   離するようにしたことを特徴とする溶鋼中の非金
   属介在物を過し浮上させる方法。 ２ 黒鉛または炭化物と、アルミナ、マグネシ
   ア、スピネル、ムライト、ジルコニア、窒化物、
   硼化物等の耐火性原料の中から１種または２種以
   上の組合せで成形されて内側と外側を仕切る壁面
   に多数の開孔部を有しかつ回転可能な耐火物を、
   鋼の連続鋳造設備のタンデイツシユの底部のタン
   デイツシユノズルの上方に配設し、上記耐火物の
   開孔部を介して溶鋼を流通させて各壁面に上記溶
   鋼中のAl₂O₃系介在物等の非金属介在物を付着さ
   せ、上記耐火物を回転手段で回転させて壁面から
   上記非金属介在物を剥離させて浮上・分離するよ
   うにしたことを特徴とする溶鋼中の非金属介在物
   を過し浮上させる装置。