JPH0523808A - 連続鋳造用ノズル - Google Patents

連続鋳造用ノズル

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JPH0523808A
JPH0523808A JP19848891A JP19848891A JPH0523808A JP H0523808 A JPH0523808 A JP H0523808A JP 19848891 A JP19848891 A JP 19848891A JP 19848891 A JP19848891 A JP 19848891A JP H0523808 A JPH0523808 A JP H0523808A
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JP
Japan
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nozzle
fitting
air
continuous casting
long nozzle
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JP19848891A
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English (en)
Inventor
Mitsuru Ando
藤 満 安
Toshiyuki Muroi
井 利 行 室
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Akechi Ceramics Co Ltd
TYK Corp
Original Assignee
Akechi Ceramics Co Ltd
TYK Corp
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  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

(57)【要約】 [目的] 連続鋳造用ノズルを使用する際に組合せて一
体として使用する取鍋用下部コレクターノズルなどの他
の機能部材との気密嵌合組立での嵌合部の構造の改良に
係り、金属の連続鋳造の品質的信頼性と操業上の経済性
とをさらに高めること。 [構成] 上部に位置するノズルとの上端部での気密嵌
合部が、複数以上の多段のテーパ面で構成され、その内
の最も下側のテーパ面が上部に位置するノズルの下端の
嵌合部との間での有効嵌合率が65%を満たす気密嵌合面
3であって、これより上側に位置する残りのテーパ面を
気密嵌合補助テーパ面11と成し、かつ嵌合する上部ノズ
ルの外径より20〜85ミリメートルの範囲でその径が大に
してなるシール用ガス逃し口10を有した鉄皮(フープ)8
を嵌合部上端に装着固定してなることを特徴とする。 [効果] 鋼の連続鋳造操業での取鍋とタンディシュ間
に於けるエヤシール性を高めると共にロングノズルの嵌
合面の劣化を抑制し、耐用を高めるなど鋼の品質上並に
操業の安定と信頼性を高める。また連続鋳造での経済性
を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は金属の連続鋳造で金属
の溶湯を取鍋からモールドに至る間に於いて、流下注入
するための機能部材として使用する連続鋳造用のノズル
に関するもので、この連続鋳造用ノズルを使用する際に
組合せて一体として使用する取鍋用下部コレクターノズ
ルなどの、他の機能部材との気密嵌合組立での嵌合部の
構造の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の技術について鋼の連続鋳造操業に
於いて、取鍋とタンディッシュの間に配置接続して流下
注入される溶鋼の空気との接触を防止して酸化を抑制
し、そしてその際に発生するスプラッシュの飛散を防止
すると共に、溶鋼流を整流化しながら注入する目的で使
用するロングノズルを例にして以下にその詳細を述べ
る。
【0003】鋼の連続鋳造に於いて、ロングノズルに求
められる機能は、前記の様に鋼の溶湯が大気と接触して
酸化する空気酸化を防ぐことと、流下注入される溶湯の
乱流を防いで整流化して、タンディッシュ湯面近傍に浮
いているスラグや非金属介在物などの不純物の巻込みを
抑制すると共に、溶湯飛沫の飛散を防止して、操業の安
全と安定を確保することなどであるが、特に近時では極
めて長時間に亘り、ロングノズルとコレクターノズルの
嵌合部に於ける気密が保持され微妙なエヤーリークに依
る鋳造鋼の品質の低下や不安定化の抑制と、そしてロン
グノズル自体の耐用の向上を図ることが重要な課題とな
っていることは周知のこととなっている。
【0004】このことからロングノズルの上端部での取
鍋のコレクターノズルとの気密嵌合部でのエヤーシール
性は更に重要な問題となって来ており、鋼の品質を確保
する上からは勿論のことであるが、前記のようにロング
ノズル自体の嵌合部を主体とするその近傍部の空気酸化
劣化による耐用低下を抑制或は防止することにより、寿
命向上とロングノズルの交換頻度の低減に依る作業能率
改善や、暑熱作業の軽減などトータルでの操業の安定化
とコストの改善による低減化の見地からも、早急に対処
しなければならない重要なテーマとなっているのであ
る。
【0005】気密嵌合部を備えた鋼の連続鋳造用ロング
ノズルの上端部の構造は、従来第1図に示した形が一般
的である。即ち、ロングノズル1aの上端部と取鍋コレ
クターノズル2aの接合はテーパにより嵌合されて、同
嵌合部より空気の吸込流入を防止して更に気密性を高め
るために同部上端外周より不活性ガスを数個所の吹出口
5aより吹出して対応していた。
【0006】このロングノズル1aの製造方法は、プレ
ス成形後焼成された素形材を外側の形状を切削加工に依
り定められた形状と寸法に仕上げ、そして不活性ガス導
入口7aを備えたフープ8aを耐火性モルタルを介して
該ロングノズル1aの上端に装着固定し、モルタルの乾
燥により係止して成るものであって、ロングノズル1a
の内孔面や気密嵌合面3a、そして不活性ガスの吹出口
5aなどはプレス成形時に金型によりその形が成形され
るものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】鋼の連続鋳造において
取鍋とタンディッシュの間で使用するロングノズル1a
での取鍋用コレクターノズル2aと接続するための気密
嵌合は、一般的にテーパ形状での嵌合が多用されている
が、その嵌合面のテーパの角度や嵌合延長の大きさ、そ
して嵌合面への耐火性シールパッキン材の配置などの種
々の気密対策技術が採用され現在に至っている。そして
近時ロングノズルの1aの大巾な耐用の向上が強く求め
られている環境下にあるが、これに対して従来のロング
ノズル1aでの上端の嵌合構造は、嵌合テーパが一段の
みとなっており、しかもシール性向上を狙う不活性ガス
は同部へ水平に、コレクターノズル2aに対して直角に
吹込むことと上端部のフープ8aの開孔がロングノズル
1aテーパ上端と同径となっており広いことから、上部
よりの空気の巻込みが発生し易く、ガス溜6aには不活
性ガスと空気の混合気で充満されることとなり、内孔を
流下する溶鋼の衝撃を受けてロングノズル1aが揺動し
て、嵌合気密に緩みが生じた時にガスシールが上記の理
由から狙い通りに有効に作用せず、エヤーリークの状態
が派生し、エヤーシール性の信頼性を著しく低下させる
状況下に置かれ、鋼の品質確保上の大きな阻害要因とな
っていたのである。
【0008】即ち第1図に於いてロングノズル1aと取
鍋コレクターノズル2aは、気密嵌合面3aにより接合
嵌合を成しており、ここで最も重要となる気密嵌合を完
全ととする目的で、不活性ガスをフープ8aと一体とな
った不活性ガス導入口7aよりロングノズル1aへ導
き、ガスプール4aにより円周に均一に充満した不活性
ガスは吹出口5aの水平溝を通じて前記嵌合部へ向けて
吹き出す方式であるが、このように不活性ガスを取鍋下
部のコレクターノズル2aの外周面に対して直角に吹き
出すことから、この部位での不活性ガスは乱流となるこ
とから上部開口部9aより容易に大気が巻き込まれ、混
合気となって嵌合部近傍に介在することとなり、前記の
ように接合に緩みの生じた時や特に多数回繰り返し長時
間の使用を経過して、嵌合テーパ面の面荒れが生じた条
件下では前記の混合気体が流下溶鋼流により負圧となっ
ている内孔へ常に吸込まれることとなり、鋼の品質を著
しく低下させ、また歩留りを極めて不安定とするのみな
らず、ロングノズル1aの嵌合面をも酸化させてしまう
ため、気密性を更に悪化させることでロングノズル1a
の耐用寿命を短縮してしまい、これらを併せると連続鋳
造操業上多大の不利益をもたらすことから、これらの課
題の解決手段が待たれる背景にあるのである。
【0009】
【課題を解決する為の手段】この発明は以上に述べた背
景から、これらの課題を解消することにより、金属の連
続鋳造の品質的信頼性と操業上の経済性とをさらに高め
ることを目的としてなされたもので、その詳細について
前述と同様に鋼の連続鋳造の操業で取鍋とタンディシュ
の間に配置されて使用されるロングノズルに例をとり述
べる。
【0010】即ち、この発明はロングノズルと取鍋ボト
ムのコレクターノズルの結合に於いて、この部位の気密
嵌合構造を改良し、信頼性を大巾に高めて大気の吸入所
謂エヤーリークをなくすることにより、繰り返し多数回
の長時間に亘り鋳造する鋼の品質を安定的に確保しなが
ら使用出来ることを満足するロングノズルを提供するも
のである。
【0011】ロングノズル上端部の取鍋用コレクターと
の嵌合部の嵌合テーパを、コレクターノズル側の嵌合面
の延長の大きさに対してその嵌合率が少なくとも65%
を満たして成る気密嵌合テーパと、その上方に位置する
少なくとも1つのテーパ面を気密嵌合補助テーパ面とし
て機能させるため複数以上の多段のテーパの組合せと、
この嵌合面への大気の吸込みを防止して、不活性ガスの
逃し口となるフープの開口部に於いて、気密保持のため
に嵌合部ガス溜へ吹込まれる不活性ガスの吹込量とのバ
ランスを取り、前記大気の吸込による混合気の生成を防
ぐことにより嵌合部のエヤーリークを防止させるもので
ある。
【0012】図2はこの発明のロングノズル1の実施例
の縦断面図で、取鍋コレクターノズル2との気密嵌合面
3と、これの気密嵌合補助テーパ面11を備え、そして
さらに気密嵌合を保つ目的で大気のガス溜6への吸込を
防ぎ、不活性ガスのガス溜6よりの適度な排出の役目を
果たすガス逃し口10により従来の問題点を解消するも
のであり、ロングノズル11の材質例としては骨材とし
てアルミナ49.5重量%、シリカ26.8%、黒鉛1
8.4%、炭化珪素5.3%より成る配合物に10.5
重量%の有機バインダーを添加して混練し、得られた坏
土を加圧成形して還元焼成したもので、又8のフープ
は、SS41材質鋼鈑製であり、この2つは耐火モルタ
ルにより組み合わせたものである。
【0013】なお、フープ8でのガス逃し口10の大き
さの設定はコレクターノズル2との接合上の作業性と、
大気の吸込を防ぐ上で不活性ガス吹出量とのバランスを
考慮して20〜85m/mの範囲内が望ましい。
【0014】そして、気密嵌合補助テーパ面11は、ロ
ングノズル1上端部構造での強度を必要レベルに確保出
来ることと、吹出口5より吹出す不活性ガスが気密嵌合
部へ容易に流下する角度とすることが必要であり、その
角度は35〜55゜の範囲が望ましい。なお、4はガス
プール、そして7は不活性ガス導入口である。
【0015】この発明のロングノズルは以上の様な構成
としてあり、従来のロングノズルに於けるコレクターノ
ズルとの嵌合でのエヤーシール性での問題点を解消し
て、鋳造される鋼の品質の向上と安定化並にロングノズ
ルの耐用向上など、操業コストの低減化を可能ならしめ
るものである。
【0016】尚、ここでロングノズル上端の嵌合ラーパ
とコレクターノズル嵌合面での嵌合率を65%以上とし
たのは、これを満たさない場合はエヤーシール性への悪
影響と、ロングノズル側の嵌合面の面荒れが著しくなる
からであり、またガス逃し口の大きさをコレクターノズ
ル外径より20〜85m/m大とするのは、この範囲よ
り小さいと嵌合操作が難しくなり、コレクターとフープ
が接触することとなり不具合を招く要因をつくり出して
しまうこと、そして大とした場合は大気の巻込が発生し
て目的を果たさなくなることや、不活性ガス量を大きく
しなければならず、経済的に不利となるからである。
【0017】そして、気密嵌合補助テーパ面のテーパ角
度を35〜55%の範囲としたのは、これより小さい場
合は狙いの効果が低くなるのであり、そして大とした場
合では、構造強度的に不利をもたらすからである。
【0018】
【作用】この発明のロングノズルでの例は以上の構成と
してあり、鋼の連続鋳造での取鍋とタンディッシュ間で
の操業中のロングノズルと、取鍋下部コレクターノズル
の接続に於いて気密嵌合のエヤーシール性を高いレベル
に上げてこれを安定的に維持することを可能とし、鋼の
酸化を抑制し品質の安定化と歩留の向上並にロングノズ
ルの嵌合部の酸化を抑制する事による耐用の向上と、チ
ャージ間の手入れ作業を不要としたことから経済的に極
めて有用な効果をもたらすことなど、連続鋳造操業での
ロングノズルの信頼性を高めることとなったのである。
【0019】
【表1】
【0020】(表1注) 1)表1は従来品と本発明品でのエヤーシール性を鋼中
に巻き込まれたN2濃度を単位ppmで表わし比較し
た。 2)測定方法は取鍋とタンディッシュよりサンプリング
した溶鋼を熱伝導度法により測定した。 3)タンディッシュ内溶鋼のN2濃度から取鍋内溶鋼の
2濃度を減じて得られた値の5ヒート鋳造時の測定値
での平均値を表している。 4)ロングノズルの耐用はn数18本の平均値で従来品
比2.3チャージ向上の結果を得た。
【0021】
【発明の効果】本発明のロングノズルを250トン容量
の取鍋にセットし、普通鋼の連続鋳造を行った結果、表
1に示した結果が得られた。
【0022】先ず、ロングノズルの耐用回数は従来品に
較べて平均2.3チャージ(25.55%)の向上とな
り、そしてエヤーシール性について5ヒートの結果で検
証した処、N2濃度で70.38%の向上が確認された。
【0023】この結果により、この発明のロングノズル
は、鋼の連続鋳造操業での取鍋とタンディッシュ間に於
けるエヤーシール性を高めると共に、ロングノズルの嵌
合面の劣化を抑制し耐用を高めるなど、鋼の品質上並に
操業の安定と信頼性を高める結果となり、これらは連続
鋳造に対して極めて有用な効果をもたらすこととなった
のである。
【0024】このことより、この発明の連続鋳造用ノズ
ルは連続鋳造での信頼性と経済性を向上させるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】の(A) 従来のロングノズルでの取鍋コレクターノズルとの嵌合
部の平面図である。
【図1】の(B) 従来のロングノズルでの取鍋コレクターノズルとの嵌合
部の縦断面図である。
【図2】の(A) 従来のロングノズルでの取鍋コレクターノズルとの嵌合
部の平面図である。
【図2】の(B) 従来のロングノズルでの取鍋コレクターノズルとの嵌合
部の縦断面図である。
【符号の説明】
1,1a ロングノズル 2,2a 取鍋コレクターノズル 3,3a 気密嵌合面 4,4a ガスプール 5,5a 吹出口 6,6a ガス溜 7,7a 不活性ガス導入口 8,8a フープ 9a 上部開孔部 10 ガス逃し口 11 気密嵌合補助テーパ面

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上部に位置するノズルとの上端部での気
    密嵌合部が、複数以上の多段のテーパ面で構成され、そ
    の内の最も下側のテーパ面が上部に位置するノズルの下
    端の嵌合面との間での有効嵌合率が65%を満たす気密
    嵌合面であって、これより上側に位置する残りのテーパ
    面を気密嵌合補助テーパ面としたことを特徴とする連続
    鋳造用ノズル。
  2. 【請求項2】 嵌合する上部ノズルの外径より、20〜
    85ミリメートルの範囲でその径が大にしてなるシール
    用ガス逃し口を有した鉄皮を嵌合部上端に装着固定して
    なることを特徴とする請求項1の連続鋳造用ノズル。
JP19848891A 1991-07-12 1991-07-12 連続鋳造用ノズル Pending JPH0523808A (ja)

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