JPH05185193A - スライディング・ノズルによる溶融金属または溶融合金の注湯方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 溶湯を収容した容器から容器に取付けたノズ
ルを介して、別の容器あるいは鋳型に溶湯を安定かつ確
実に注湯する。 【構成】 ノズル２およびノズル孔内への不活性ガス吹
込み部を有するスライディング・プレート１からなるス
ライディング・ノズルを介して注湯する方法において、
スライディング・プレートのガス吹込み部が多孔質レン
ガ４からなり、多孔質レンガのガス吹込み面はスライデ
ィング・プレートの表面よりも低い位置にあり、かつ多
孔質レンガのガス吹込み可能面積がノズル下端面の開孔
部面積の少なくとも５０％以上であるように構成する。
スライディング・プレートが閉塞状態にあるとき、ノズ
ル下端面の開孔部の単位面積当り少なくとも２．５ｌ／
ｃｍ² ／ｍｉｎ以上の流量で、前記多孔質レンガよりノ
ズルの孔内に不活性ガスを吹込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属または溶融合
金を収容した容器から、該容器に取り付けたスライディ
ング・ノズルを介して、別の容器あるいは鋳型に該溶融
金属または溶融合金を安定且つ確実に注湯する方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】容器（以下、単に取鍋と記す）内の溶融
金属または溶融合金（以下、単に溶湯と記す）を別の取
鍋あるいは鋳造鋳型に注湯する場合、鉄鋼便覧 製銑・
製鋼編ｐ・８０１に記載されているような、ノズルとス
ライディング・プレートを介して実行する方法が一般的
に行われる。

【０００３】さらに、多数の取鍋への注湯を実行する場
合には、スライディング・プレートを一度閉塞させて、
溶湯の注湯を停止し、再びスライディング・プレートを
開放して、別の取鍋に溶湯を注湯する。この場合、特公
昭４６−２１８３０号公報に示されているように、スラ
イディング・ノズル内の溶湯の凝固を防止するために、
スライディング・プレートが閉塞状態にあるとき、該ス
ライディング・プレートに設けた細孔から不活性ガスを
スライディング・ノズル内に供給する方法が公知であ
る。

【０００４】しかし、上記方法によっても、スライディ
ング・ノズル径が小さく、１回の溶湯の注湯量が少ない
場合、あるいは閉塞待機時間が長い場合には、溶湯がノ
ズル内で凝固し、スライディング・プレートを開放して
も、溶湯をノズルを介して注湯することが不可能とな
る。特に、ノズルの下部にロングノズル等の注湯ガイド
を接続した場合には、ノズルの再開孔作業は繁雑で、且
つ長時間を必要とし、効率が著しく悪くなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、溶湯を収容
した取鍋から、該取鍋に取り付けたノズルとスライディ
ング・プレートを介して、該溶湯を安定に、且つ確実に
別の取鍋あるいは鋳型に注湯する方法を提供するとを目
的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、溶融金属または溶融合金を収容した容器から、該
容器に設けたノズルおよび該ノズルの孔内への不活性ガ
ス吹込み部を有するスライディング・プレートからなる
スライディング・ノズルを介して、別の容器あるいは鋳
型に該溶融金属または溶融合金を注湯する方法におい
て、前記スライディング・プレートのガス吹込み部が多
孔質レンガ（以下、多孔質プラグと称す）からなり、該
多孔質プラグのガス吹込み面は該スライディング・プレ
ートの表面よりも低い位置にあり、且つ該多孔質プラグ
のガス吹込み可能面積が前記ノズル下端面の開孔部面積
の少なくとも50％以上であるように構成したスライディ
ング・プレートを用い、前記スライディング・プレート
が閉塞状態にあるとき、前記ノズル下端面の開孔部の単
位面積当り少なくとも２．５ｌ／ｃｍ² ／ｍｉｎ以上の
流量で、前記多孔質プラグより前記ノズルの孔内に不活
性ガスを吹込むことを特徴とするスライディング・ノズ
ルによる溶融金属または溶融合金の注湯方法にある。

【０００７】

【作用】図１に本発明を実施するための装置の一例を概
念的に示す。１はスライディング・プレート、２はノズ
ル、３は凝固した金属あるいは合金（以下、凝固シェル
と称す）、４はガス吹込み用多孔質プラグ、５は取鍋、
６は溶湯、７は取鍋またはタンディッシュまたは鋳型、
８はロングノズルである。

【０００８】すなわち、本発明の技術的発想は、図１に
示すような、ノズル２の孔内に、スライディング・プレ
ート１に取り付けた多孔質プラグ４から不活性ガスを供
給して、ノズル２の孔内に入り込んだ溶湯を攪拌してそ
の上部にある高温の溶湯６と入れ替え、これによりノズ
ル２の孔内で溶湯が凝固するのを防止し、しかる後に、
再びスライディング・プレート１を開放状態にして溶湯
６の注湯を実行することにある。したがって、不活性ガ
スの供給は、スライディング・プレート１が閉塞状態に
あるときに実施する。

【０００９】もし、図２ｂのように、吹込み部材として
細孔ノズルを用いた場合には、吹込みガスがスライディ
ング・プレート１の直上においてジェット状になるた
め、気泡の分散が十分に行われず、時間の経過と共にス
ライディング・プレート１の上部の溶湯が凝固し始め、
その厚さが徐々に増加して、ついにはノズル２の閉塞を
もたらす。したがって、再びスライディング・プレート
１を開放状態にしても、生成した凝固層のためにノズル
２からの注湯が不可能となる。

【００１０】一方、図２ａのように多孔質プラグを用い
ると、吹込んだ不活性ガスはノズル２の孔内で十分に分
散して、入り込んだ溶湯を攪拌し、且つその上部にある
高温の溶湯６と入れ替わるため、溶湯の凝固防止効果を
十分に奏することができ、再びスライディング・プレー
ト１を開放状態にしたときも溶湯６の注湯を確実に実行
できる。

【００１１】〔スライディング・プレートの構造〕本発
明で用いるスライディング・プレートは、その一部に多
孔質耐火物からなるプラグを埋め込んだものであり、且
つ多孔質プラグのガス吹込み面がスライディング・プレ
ートの上面よりも低い位置になるように設置して、スラ
イディング・プレートの摺動を阻害しないようにする。
吹込みガスの導入はスライディング・プレートを介して
実施する。図２ａは、本発明に用いる多孔質プラグを埋
め込んだスライディング・プレートの構造例を示したも
のである。

【００１２】〔多孔質プラグのガス吹込み面積〕不活性
ガスの吹込み流量はノズル下端面の内径に依存する。図
３には、ガス吹込み用多孔質プラグ面積Ｓ_S とノズル下
端断面積Ｓ_N の比（Ｓ_S ／Ｓ_N ）に対する即時開孔率の
関係を示す。即時開孔率は（Ｓ_S ／Ｓ_N ）の値が０．５
以上になるとほぼ１００％となり、溶湯の再注湯が確実
に実行できるようになることがわかる。

【００１３】〔多孔質プラグからの不活性ガス吹込み
量〕不活性ガスの吹込み量もノズル下端面の内径に依存
する。図４には、Ｓ_S ／Ｓ _N ＝０．７のときの多孔質プ
ラグからの不活性ガス吹込み量と即時開孔率の関係を示
す。吹込む不活性ガスをノズル下端面の開孔部の単位面
積当り少なくとも２．５ｌ／ｃｍ² ／ｍｉｎ以上の流量
とすることでノズルの即時開孔率がほぼ１００％とな
る。

【００１４】〔多孔質プラグの気孔率〕気泡の分散を促
進するためには、多孔質プラグの平均気孔径は小さい程
よい。しかし、吹込みガスの流量を確保するという観点
から、多孔質プラグの気孔径は２０〜２００μｍの範囲
にすべきである。この場合、ガスの通気性と多孔質プラ
グの強度との関係から、見掛けの気孔率は１０〜３０％
程度が好ましい。

【００１５】

【実施例】

実施例１ 溶湯装入量が１５０トンである取鍋の底部に、ノズルとス
ライディング・プレートを取り付け、スライディング・
プレートを開放して約５００ｋｇ〜２トンの溶湯を取鍋１
に注湯した。スライディング・プレートを閉塞させて約
５分後に、取鍋２に再注湯するため、スライディング・
プレートを開放した。取り付けたノズルの下端直径は５
０〜７０ｍｍφである。このとき、スライディング・プ
レートを再開放するまでの間、スライディング・プレー
トの多孔質プラグからノズルの孔内にＡｒガスを流量４
ｌ／ｃｍ² ／ｍｉｎで吹込んだ。一方、ガス吹込み用多
孔質プラグ面積Ｓ_S とノズル下端断面積Ｓ_N の比（Ｓ_S
／Ｓ_N ）は種々変更した。ノズルの即時開孔率は（Ｓ_S
／Ｓ_N ）の値が０．５以上になるとほぼ１００％とな
り、安定した注湯再開が可能となった。

【００１６】実施例２ 溶湯装入量が１５０トンである取鍋の底部に、ノズルとス
ライディング・プレートを取り付け、スライディング・
プレートを開放して約５００ｋｇ〜２トンの溶湯を取鍋１
に注湯した。スライディング・プレートを閉塞させて約
５分後に、取鍋２に再注湯するため、スライディング・
プレートを開放した。取り付けたノズルの下端面の直径
は４０〜７０ｍｍφである。このとき、スライディング
・プレートを再開放するまでの間、スライディング・プ
レートの多孔質プラグからノズルの孔内にＡｒガスを流
量１〜１０ｌ／ｃｍ² ／ｍｉｎで吹込んだ。ガス吹込み
用多孔質プラグ面積Ｓ_S とノズル下端断面積Ｓ_N の比
（Ｓ_S ／Ｓ_N ）は０．７である。

【００１７】ノズルの即時開孔率と供給ガス量との関係
を図４に示す。即時開孔率はガス吹込み量が２．５ｌ／
ｃｍ² ／ｍｉｎ以上になるとほぼ１００％となり、安定
した注湯再開が可能となった。比較例として従来の細孔
ノズルによりガス吹込みを行ったが、この場合にはノズ
ルの即時開孔率はたかだか３０〜５０％程度である（図
４参照）。

【００１８】

【発明の効果】本発明により、溶湯を収容した取鍋か
ら、該取鍋に取り付けたノズルを介して、溶湯を安定
に、且つ確実に別の取鍋あるいは鋳型等に注湯すること
が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための装置の概要を示す図で
ある。

【図２】スライディング・プレートの構造を示す図で、
（ａ）は本発明の多孔質プラグを用いたもの、（ｂ）は
従来の細孔ノズルを用いたものを示す。

【図３】ガス吹込み用多孔質プラグ面積Ｓ_S とノズル下
端断面積Ｓ_N の比（Ｓ_S ／Ｓ_N ）と即時開孔率との関係
を示す図である。

【図４】ガス吹込み量と即時開孔率との関係を示す図で
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千葉 保夫 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融金属または溶融合金を収容した容器
   から、該容器に設けたノズルおよび該ノズルの孔内への
   不活性ガス吹込み部を有するスライディング・プレート
   からなるスライディング・ノズルを介して、別の容器あ
   るいは鋳型に該溶融金属または溶融合金を注湯する方法
   において、前記スライディング・プレートのガス吹込み
   部が多孔質レンガからなり、該多孔質レンガのガス吹込
   み面は該スライディング・プレートの表面よりも低い位
   置にあり、且つ該多孔質レンガのガス吹込み可能面積が
   前記ノズル下端面の開孔部面積の少なくとも５０％以上
   であるように構成したスライディング・プレートを用
   い、前記スライディング・プレートが閉塞状態にあると
   き、前記ノズル下端面の開孔部の単位面積当り少なくと
   も２．５ｌ／ｃｍ² ／ｍｉｎ以上の流量で、前記多孔質
   レンガより前記ノズルの孔内に不活性ガスを吹込むこと
   を特徴とするスライディング・ノズルによる溶融金属ま
   たは溶融合金の注湯方法。