JPH0338017B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶融金属を鋳造する際、取鍋あるいは
タンデツシユの底部に取付けられる溶融金属排出
装置に関する。

例えば、連続鋳造法により溶鋼を鋳造する場
合、溶鋼を収容する取鍋あるいはタンデツシユ底
部のノズルに固定盤と摺動盤（スライド盤）とか
らなる溶融金属排出装置を取付け、スライド盤を
固定盤に対してスライドさせることにより、溶鋼
の通過孔を開閉し、溶鋼の流量を調節するように
している。上述した溶融金属排出装置において
は、溶鋼の通過鋼が溶鋼の凝固やAl、Ti、Ca、
Cr、Ni等の金属の酸化物の付着により閉塞する
のを防止するために固定盤から溶鋼内にAr等の
不活性ガスを供給することが行なわれている。

こうした従来の溶融金属排出装置を第１図を参
照して説明する。

図中１は図示しないタンデツシユの底部に固定
された溶融金属の通過孔を有する上ノズルであ
る。この上ノズル１の下方にはそれぞれ溶融金属
の通過孔を有する上固定盤２、スライド盤３及び
下固定盤４からなる溶融金属排出装置が取付けら
れている。前記スライド盤３は上固定盤２と下固
定盤４との間をスライドすることによつて通過孔
を開閉し、溶鋼の流量の調節及び通過孔の完全な
閉鎖を行なう。前記上固定盤２の本体は緻密質耐
火物からなり、その上部内壁面には全周に亘つて
多孔質耐火物からなるガス供給体５が嵌着されて
おり、上固定盤２の本体との間にガス均圧帯６が
設けられている。また、上固定盤２にはガス均圧
帯６と連通するガス導入孔７が形成されており、
図示しないガス導入管が接続されている。前記下
固定盤４の下方には浸漬ノズル８が取付けられて
おり、この浸漬ノズル８の下端部はモールド９内
に挿入されている。

上記装置において、図示しないタンデツシユ内
の溶鋼は上ノズル１、上固定盤２、スライド盤
３、下固定盤４及び浸漬ノズル８内の通過孔を通
つてモールド９に送られて、モールド９内及びそ
の下部において冷却される。この結果、モールド
９内部以降では溶融層１０、半溶融層１１及び凝
固層１２が形成されている。また、溶融層１０上
にはモールドパウダー１３が設けられる。

上記装置では、取鍋からタンデイツシユへの溶
鋼供給開始時、溶鋼中へガス供給体５を介してガ
スを供給して溶鋼を撹拌することにより、上固定
盤２の通過孔内での溶鋼の凝固を防止し初期開孔
を容易にしている。また、鋳込み中にもガスを供
給して溶鋼を撹拌することにより、溶鋼の凝固及
び酸化物の付着を防止し、通過孔の閉塞を防止し
ている。更に、ガスを供給して酸化物を溶鋼中に
浮上させることにより、鋼中の酸化物介在物はガ
ス供給を行なわない製品に比べて1/5〜1/10に減
少している。

しかしながら、上述した従来の溶融金属排出装
置では、溶鋼中にガスを供給するために多孔質耐
火物からなるガス供給体５を用いているため、以
下のような欠点がある。

(イ) 溶鋼中へ供給されるガスの気泡径が小さいた
めに撹拌力が小さく、通過孔の閉塞を確実に防
止できるとはいえない。

(ロ) ガス供給体５が多孔質であるため、耐蝕性に
劣る。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、溶解金属の通過孔の閉塞をより確実に防止す
るとともに、溶融金属に対する耐蝕性を向上し得
る溶融金属排出装置を提供しようとするものであ
る。

本発明の溶融金属排出装置は、固定盤を緻密質
耐化分で形成し、固定盤内部にガス均圧耐とこれ
に連通するガス導入孔を設け、かつ通過孔閉鎖時
における摺動盤の移動方向に対して反対側の固定
盤通過孔の内壁面に円周の1/3〜2/3の範囲に亘つ
てガス均圧帯と溶融金属の通過孔とを直線的に連
通する直径0.1〜1.0mmの小孔を中心間の距離２〜
20mmの間隔で設けたことを特徴とするものであ
る。

このような溶融金属排出装置によれば、小孔か
ら気泡径の大きいガスをどの位置でも均等に制御
して供給することができるので、通過孔の閉塞を
確実に防止することができる。また、通過孔の壁
面は緻密質の耐火物であるので、溶融金属に対す
る耐蝕性も向上する。

なお、本発明において、小孔の直径を0.1〜1.0
mmに限定したのは以下のような理由による。すな
わち、小孔の直径が0.1mm未満であると、気泡径
が小さいため、通過孔の閉塞を防止する効果が少
なくなるためであり、また、1.0mmを超えると小
孔内に溶融金属が侵入して目詰りを起こすためで
ある。

また、本発明において、小孔の中心間の距離を
２〜20mmとしたのは以下のような理由による。す
なわち、小孔の中心間の距離が20mmを超えると、
ガスの供給量が少ないため、通過孔の閉塞を防止
する効果がなくなるためであり、また、２mm未満
であると強度が低下し耐蝕性が劣るためである。

また、本発明において、小孔を通過孔閉鎖時に
おける摺動盤の移動方向に対して反対側の固定盤
通過孔の内壁面に円周の1/3〜2/3の範囲に亘つて
設けたのは、以下のような理由による。すなわ
ち、小孔を通過孔閉鎖時における摺動盤の移動方
向に対して反対側の固定盤通過孔の内壁面に設け
ると、供給するガスが過剰にモールド内に巻き込
まれることがなく、モールドパウダーを巻き込ん
だり、ガスによるピンホールを発生させたりする
こともない。ここで、円周の1/3未満であるとガ
ス量が少なくなつて閉塞防止効果が少なく、一方
円周の2/3を越えるとガス量が過剰となつて前記
効果がなくなる。

以下、本発明の実施例を第２図及び第３図を参
照して説明する。

第２図はそれぞれ直径60mmの溶融金属の通過孔
を有する上固定盤２１、ストライド盤２２及び下
固定盤２３からなる溶融金属排出装置である。前
記上固定盤２１は緻密質耐火物で形成されてお
り、その内部にはスライド盤２２との摺動面から
15mm隔てた位置から幅２mm、高さ25mmの半円弧状
のガス均圧帯２４が設けられている。また、この
上固定盤２１にはガス均圧帯２４に連通するガス
導入孔２５が設けられ、ガス導入管２６が接続さ
れている。更に、上固定盤２１には第２図及び第
３図に示すように前記ガス均圧帯２４と通過孔と
を連通する直径0.2mmの小孔２７，……が半円弧
内に10個、上下に10mm間隔で３段、合計30個配列
されて設けられている。

上記溶融金属排出装置は第１図図示の従来の溶
融金属排出装置と同様にその上固定盤２１が例え
ばタンデイツシユの上ノズルに取付けられ、その
下固定盤２３の下方に浸漬ノズルが取付けられて
使用される。

なお、前記上固定盤２１内部のガス均圧帯２４
及び小孔２７，……は成形時に杯土中にガス均圧
帯２４に対応する硬質紙及び小孔２７，……に対
応するビニル線を所定位置に埋込んでおき、焼成
工程で焼失させることにより設けた。なお、小孔
２７，……は焼成後超音波加工、レーザ加工等に
より設けることもできる。また、ガス導入孔２５
は焼成後ドリルで加工することにより設けた。

しかして上記溶融金属排出装置によれば、小孔
２７，……を通つて気泡径の大きいガスが均等に
制御されて供給されるので、通過孔の閉塞を確実
に防止することがある。また、上固定盤２１の内
面も緻密質の耐火物であるので、溶融金属に対す
る耐蝕性も良好である。

事実、容量160tの取鍋からSol.Al0.035％のア
ルミキルド鋼が連続的に注入される容量30t、４
ストランドのタンデイツシユに従来の溶融金属排
出装置及び上記実施例の溶融金属排出装置をそれ
ぞれ２つのストランドの上ノズルに組込んで連続
鋳造を行なつたところ、以下のような結果が得ら
れた。

まず、溶融金属排出装置の通過孔を閉鎖し、
Arガス150／min吹込みながら、取鍋からタン
デイツシユに溶鋼を注入した。タンデイツシユ内
の溶鋼の高さが約60cmになつた時点で溶融金属排
出装置の通過孔を開にした。この時従来の溶融金
属排出装置のうち１基は溶鋼が流出せず、酸素洗
浄を必要とした。その後、Arガス供給量を７
／minに調節して７鍋分の溶鋼を連続して鋳込
んだ。各溶融金属排出装置は６鍋目後半におい
て、所定の鋳造速度に対してモールドへの溶鋼流
量が不足する状態になつたため、通過孔内の閉塞
物を除去するために一時的にArガスの供給量を
50／minに増加させ、その後再度７／minに
戻した。この際、実施例の溶融金属排出装置が組
込まれたストランドでは溶鋼流量が正常に復帰し
たが、従来の溶融金属排出装置が組込まれたスト
ランドでは溶鋼流量が徐々に減少し、鋳込み不能
の状態になつた。これは、従来の溶融金属排出装
置ではガスによる溶鋼の撹拌力が小さいため通過
孔の閉塞を有効に防止できないのに対して、上記
実施例の溶融金属排出装置ではガスによる溶鋼の
撹拌力が大きいため通過孔の閉塞を確実に防止で
きるためであると考えられる。

なお、上記実施例では上固定盤２１内部に直径
0.2mmの小孔を形成したが、小孔の寸法は直径0.1
〜1.0mmの範囲で任意に選択することができる。

また、上記実施例では上固定盤２１に直接小孔
２７，……を設けたが、第４図に示すように上固
定盤２１の中央部に上固定盤２１との間でガス均
圧帯２４を形成するとともにガス均圧帯２４と溶
融金属の通過孔とを連通する小孔２７，……が形
成されたガス供給体２８を嵌着した構造としても
よい。

また、上記実施例ではガス均圧帯２４を通過孔
閉鎖時における摺動盤２２の移動方向に対して反
対側の上固定盤２１の内部に半円弧状に設け、こ
のガス均圧帯２４と通過孔とを連通する小孔２
７，……を設けている。このように小孔２７，…
…は上固定盤２１の内壁面に円周の1/3〜2/3の範
囲に設けることが望ましい。これは以下のような
理由による。すなわち、連続鋳造法においては溶
融金属排出装置は長時間の鋳込みに耐えなければ
ならないので、通過孔壁面に各種酸化物が付着し
ても必要とする溶鋼流量を保つために、通過孔の
断面積は必要とする溶鋼流量の3.5〜4.5倍となる
ように設計しておき、鋳込み初期の通過孔の開度
は35〜45％として、いわゆる絞り注ぎを行なつて
いる。この場合、スライド盤の上面（閉鎖部）と
上固定盤の内壁面とで囲まれる領域では溶鋼の流
れが極めて悪くなつているため、この領域では溶
鋼が周囲の耐火物に熱を奪われ、冷却されて半溶
融状態となり、更に酸化物が付着して閉塞し易く
なる。そこで、ガスの供給による溶鋼の撹拌が必
要となるが、ガスが通過孔の全周から供給されて
いると、過剰のガスが溶鋼に巻込まれてモールド
内へも混入し、モールドパウダーを巻込んだり、
モールド内の凝固層にガスによるピンホールを発
生させて不良鋼の原因となることがある。これに
対して、小孔を上固定盤の内壁の上記範囲に設
け、絞り注ぎ時に通過孔の開いている位置では小
孔が少なくなるようにしておけば、供給されるガ
スが過剰にモールド内へ巻込まれることなしに通
過孔の閉塞を防止することができる。なお、小孔
を設ける範囲が円周の1/3未満ではガス量が少な
いので通過孔の閉塞を防止する効果が少なく、一
方2/3を越えると過剰のガスがモールド内へ巻込
まれ易くなつて不良鋼の原因となる。

また、以上の説明では上固定盤、スライド盤及
び下固定盤からなる溶融金属排出装置について述
べたが、例えばタンデイツシユの上ノズルに取付
けられる固定盤と、この固定盤に対して摺動する
スライド盤とだけからなり、このスライド盤とそ
の下方に取付けられる浸漬ノズル等とを一体的に
動かすような構造の溶融金属排出装置について
も、その固定盤を上記実施例の上固定盤と同様な
構造とすればよい。

更に、本発明の溶融金属排出装置はタンデイツ
シユの底部だけでなく、取鍋の底部にも取付ける
ことができることは勿論である。

以上詳述した如く本発明の溶融金属排出装置に
よれば、溶融金属の通過孔の閉塞を確実に防止す
ることができるとともに溶融金属に対する耐蝕性
を向上することができる等顕著な効果を奏するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の溶融金属排出装置を連続鋳造機
に取付けた状態を示す断面図、第２図は本発明の
実施例における溶融金属排出装置の断面図、第３
図は同装置の平面図、第４図は本発明の他の実施
例における溶融金属排出装置の断面図である。 ２１……上固定盤、２２……スライド盤、２３
……下固定盤、２４……ガス均圧帯、２５……ガ
ス導入孔、２６……ガス供給管、２７……小孔、
２８……ガス供給体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 溶融金属を収容する容器底部のノズルに取付
   けられる固定盤と、この固定盤に対して摺動する
   ことにより溶融金属の通過孔を開閉する摺動盤と
   を有する溶融金属排出装置において、固定盤を緻
   密質耐化物で形成し、固定盤内部にガス均圧帯と
   これに連通するガス導入孔を設け、かつ通過孔閉
   鎖時における摺動盤の移動方向に対して反対側の
   固定盤通過孔の内壁面に円周の1/3〜2/3の範囲に
   亘つてガス均圧帯と溶融金属の通過孔とを直線的
   に連通する直径0.1〜1.0mmの小孔を中心間の距離
   ２〜20mmの間隔で設けたことを特徴とする溶融金
   属排出装置。