JPH02207950A - 連続鋳造用浸漬ノズル - 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、連続鋳造用浸漬ノズルの改善に関するもので
ある。

［従来の技術］ 連続鋳造用浸漬ノズルについては、従来から種々の形状
のものが使用されている。例えば、第７図にはスラブ用
連続鋳造用の浸漬ノズル（２孔）の形状を示し、第８図
にはブルームビレット用の浸漬ノズル（ｌ孔）の形状を
示している。

これらは連続鋳造において、タンデイツシュから溶鋼を
安定的に酸化させることなく供給するためのものであり
、モールド内に浸漬させて使用されている。

しかしながら、浸漬ノズル１の形状および吐出口の角度
は、連続鋳造においては非常に重要な因子である。それ
はモールド２内の溶鋼流動を制御するものであるので、
吐出口の角度が上向きすぎると第９図に示すように溶鋼
吐出流４がモールド短片２ａの内面に衝突して流れが主
として上向き反転流５となりモールドパウダー３の巻き
込みが生じ、また吐出口の角度が下向きすぎると溶鋼吐
出流が主として短辺に沿った下向き流６になりメニスカ
スの熱供給が不足となりモールドパウダー３が十分に溶
融せず溶融モールドパウダーの流入不足によるブレーク
アウトが生じることになる。

従って、吐出口の下向き角度は、ブレークアウトを発生
させない範囲内で可能な限り太き（することが望ましい
。

しかしながら溶鋼の吐出流量が増加すると上記の条件下
でも、非常に大きな吐出速度となるためモールド短辺面
での上向き反転流５の流速増加によるモールドパウダー
の巻き込みが生じる。

この問題を解決する方法として吐出口を下向にしてモー
ルドパウダーの巻き込み防止を行いかっパウダーを加熱
してブレークアウトを防止する方法が特開昭６２−８１
２５２号公報に開示されている。

しかし、特開昭６２−８１２５２号公報に開示された方
法ではモールドパウダーを加熱しており、パウダーのハ
ンドリングが困難なこととコストが上昇するという問題
があった。

また同様の高吐出流量が得られるようにノズル底に孔を
開口した例、特開昭５７−５０２５８号があるが、この
場合も底部の開口面積が側部の開口面積に対して相対的
に小さいために反転流による巻き込みが生じるという問
題があった。

【発明が解決しようとする課題Ｊ 本発明は上述の問題点を解決するものであり。

比較的高吐出流量の範囲においてブレークアウトを発生
させず、同時にモールドパウダーの巻き込み防止を図る
連続鋳造用浸漬ノズルを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段］ 本発明は上述の問題点を解決するためのものであり、底
部と両側部に開口部を備えた連続鋳造用浸漬ノズルにお
いて。

底部開口部の開口面積率Ｘ（％）は次式を満足すること
を特徴とした連続鋳造用浸漬ノズルである。

ｓｂ・−底部吐出口開口面積（ｃＩＴ１″）Ｓｔ・・−
両測部吐出口１個当りの開口面積（ｃ　ｒｎ”　） ａＴｏ・・−底部吐出口の開口面積率が０％の時の両測
部吐出口１個当りの溶融金属吐出流量（ｔ／ｍ１ｎ） ｂ　・・−両測部吐出口の水平に対する下向き角度（度
） ［作用Ｊ 第６図は、従来の２孔ノズルを使用した場合の溶鋼の短
片での上向き反転流の上昇速度と鋳片のスライム介在物
量との関係を示している。第６図から、短片上昇速度が
増大するに従ってスライム介在物渾が増加することが判
る。また第５図には、鋳片のスライム介在物量と製品の
ＭＴ欠陥個数との関係を示す、製品のＭＴ欠陥個数は、
１個以下が合格であり、そのためには第５図から判るよ
うにスライム介在物量を０．０３　ｍ　ｇ　／　ｋ　ｇ
以下にする必要がある。また第６図から、鋳片のスライ
ム介在物量を０．０３　ｍ　ｇ　／　ｋ　ｇ以下に低下
させるためには短片での上向き反転流の上昇速度を３５
ｃｍ／ｓｅｃ以下にする必要があることが判る。

しかし、第６図（ａ）示すように、短片上昇速度をあま
り低下させ過ぎるとモールドパウダーへの熱供給不足に
よりブレークアウトの発生が見られることから２０　ｃ
　ｍ　／　ｓ　ｅ　ｃ以上は必要である。

種々のモデルにより短片上昇速度は以下の式で与えられ
ることが判っている。

〔短片での上向き反転流の上昇速度 （ｃｍ／５ｅｃ）］ ＝１８．６ｘａ７−０．３０Ｘｂ ここに、 ａ７・−両測部吐出口１個当りの溶融金属吐出流量（ｔ
／ｍ１ｎ） ｂ　・・・両測部吐出口の水平に対する下向き角度（度
） 従って、ブレークアウトの発生を防止し、かつ、鋳片の
スライム介在物量を合格範囲内に抑制するには下記（１
）式を満足する必要がある。

すなわち、 ３５＞　１８．６ｘａ７−０．３０Ｘｂ＞２０・−１１
）式（１）から介在物の巻き込みを少くかつ高スループ
ツトで鋳造するには、両測部吐出口の下向き角度すを大
きくすればよいことがわかる。しかしながら、第４図に
示すように両測部吐出口の下向き角度すを増加していく
と、ブレークアウトの発生頻度が大きくなるためせいぜ
い両測部吐出口の下向き角度すは４５度が限界である。

従って、（１１式のｂに４５度を代入してみると（１）
式を満足するａ７の範囲は ａ７　　＜　　２．１７　　（ｔ／ｍ１ｎ）従来の２孔
ノズルでは両測部吐出口は２つあるので、トータル溶融
金属吐出流量は、 ２ａ７　　＜　　４．３　　ｔ／ｍｉｎとなる。

一方第１図で示すような本発明ノズルを使用した場合の
底部吐出口開口面積率Ｘ（％）を式１式％ Ｓ　ｔ−・・両ωす部吐出口１個当りの開口面積（ＣＭ
） 本発明ノズルのように、両側部と底部に吐出口を設けた
浸漬ノズルのＸとａ７との関係を浸漬ノズルのトータル
溶融金属吐出流量Ｑ　（ｔ／ｍｉｎ　）をパラメータと
して第３図に示す。第３図より両測部吐出口１個当りの
溶融金属吐出流量ａ７と底部吐出口開口率Ｘの間には、
下記の関係式（３）が成立する。

ここに ａＴｏ：底部吐出口開口面積率Ｘが０％の時の両測部吐
出口１個当りの溶融金属吐出流量（ｔ／ｍ１ｎ） （３）式を（１）式に代入すれば、 が得られる。すなわち、この不等式を満足する底部吐出
口開口面積率Ｘ（％）がブレークアウトを発生させず、
かつ鋳片介在物量を望ましいレベルに抑制し得る開口面
積率となる。

〔実施例１ スラブサイズ２３０ｍｍＸ　１２００ｍｍの鋳片を製造
するモールド内に、両側吐出口が６０ｍｍＸ６０ｍｍの
四角形からなる断面を有し、下向き角度が１５度の２孔
浸漬ノズル（従来例）と、底部吐出口が直径６０ｍｍの
円形断面を有し、かつ、両側吐出口が断面積６０ｍｍＸ
６０ｍｍの４角形で下向き角度が１５度の３孔浸漬ノズ
ル（吐出開口率２９．８％、本発明）とを用い、浸漬ノ
ズルのトータル溶融金属吐出流量が５、Ｏｔ／ｍｉｎの
同じ条件で溶鋼を注入し、製造された鋳片をそれぞれ圧
延し、製品のＭＴ比較試験を実施した。その結果を第２
図に比較しで示す、従来の２孔ノズルでは製品のＭＴ不
良率（１，０個／ｒｒ？以上）が３０％と高いのに対し
て、本発明ノズルでは１％以下となり、高品質の製品が
得られた。

また本発明になる上記３孔ノズルの鋳片スライム介在物
量は０．０２８　ｍ　ｇ　／　ｋ　ｇ、従来の２孔ノズ
ルの鋳片スライム介在物量は０．０３５ｍｇ／ｋｇであ
った。

【発明の効果］ 本発明によれば、浸漬ノズルのトータル溶融金属吐出流
量を大きくしても製品の品質を低下させることなく、ま
たブレークアウトの発生等により操業を阻害することも
なく安定的に連続鋳造が可能となり、連鋳機の生産性向
上に極めて優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の３孔ノズルの断面図、第２
図は本発明のノズルと従来の２孔ノズル例の製品のＭＴ
不良率を比較して示した棒グラフ２第３図は本発明のノ
ズルを使用した場合の底部吐出口開口面積率Ｘ（％）と
吐出口１個当たりの溶融金属吐出流量との関係を浸漬ノ
ズルのトータル溶融金属吐出流量をパラメータとして示
したグラフ、第４図は両測部吐出口の下向き角度とブレ
ークアウト発生頻度との関係を示したグラフ、第５図は
鋳片のスライム抽出量と製品のＭＴ欠陥個数との関係を
示すグラフ、第６図は短辺での上向き反転流の上昇速度
と鋳片スライム介在物量との関係を示すグラフ、第６図
（ａ）は短辺での上向き反転流の上昇速度とブレークア
ウト発生頻度の関係グラフ、第７図〜第９図は従来の浸
漬ノズル例の説明図であり、第７図は２孔ノズルの縦断
面図、第８図は単孔ノズルの縦断面図、第９図は従来の
２孔ノズルで注入した場合のモールド内の溶鋼流れを示
す概念図である。 ｌ・・・浸漬ノズル　　　　２・・・モールド２ａ・・
・モールド短辺 ３・・・モールドバラタ−４・・・溶鋼吐出流５・・・
短辺での上向き反転流 ６・・・短辺に沿った下向き流

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　底部と両側部に吐出口を備えた連続鋳造用浸漬ノズ
   ルにおいて、 該底部吐出口の開口面積率ｘ（％）は次式 を満足することを特徴とする連続鋳造用浸漬ノズル。 ｛１−〔３５＋０．３０ｂ〕／〔１８．６×ａ＿Ｔ＿ｏ
   〕｝＾２＾／＾３×１００＜ｘ＜｛１−〔２０＋０．３
   ０ｂ〕／〔１８．６×ａ＿Ｔ＿ｏ〕｝＾２＾／＾３×１
   ００ 但し、 ｘ＝｛Ｓｂ／〔（２×Ｓｔ）＋Ｓｂ〕｝×１００（％） Ｓｂ・・・底部吐出口開口面積（ｃｍ＾２） Ｓｔ・・・両側部吐出口１個当りの開口面積（ｃｍ＾２
   ） ａ＿Ｔ＿ｏ・・・底部吐出口の開口面積率が０％の時の
   両側部吐出口１個当りの溶融金属吐出流量（ｔ／ｍｉｎ
   ） ｂ・・・両側部吐出口の水平に対する下向き角度（度）