JPH06126394A - 浸漬ノズルの予熱装置及び予熱方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 タンディッシュ熱間操業時における外装一体
型浸漬ノズルの交換時に、省エネルギー化及び操業時間
の短縮化を図るとともに、耐火物のスポーリングを防止
できる予熱装置を提供することを目的とする。 【構成】 浸漬ノズル１の上部に形成したタンディッシ
ュ挿入部３にかぶせる予熱キャップ８と、該予熱キャッ
プ８の上方から予熱キャップ８内に挿入し、浸漬ノズル
１のタンディッシュ挿入部３の内外両面に燃焼ガスを吹
き付ける添加バーナー９と、浸漬ノズルの胴部を覆う断
熱材１０と、断熱材１０で覆った浸漬ノズル１の下側部
を上方から挿入して、浸漬ノズル１内を通過してきた添
加バーナー９の燃焼ガスにより浸漬ノズル１の下側部を
予熱する保熱容器１１とからなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タンディッシュの熱間
回転操業において、必要に応じて実施する外挿一体型浸
漬ノズルの交換作業を、熱間にて実施するのに必要な浸
漬ノズルの予熱装置及び予熱方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一体型浸漬ノズルを交換する時に
は、タンディッシュを一旦常温近くまで冷却して浸漬ノ
ズルを交換した後、再度稼働温度にまで加熱する必要が
あった。このため、冷却、再加熱の際に熱エネルギーの
損失が生じたり、タンディッシュのメンテナンス及び鋳
造準備に要する時間等の損失が大きく、省エネルギー化
や、操業時間の短縮及び高効率化等が図れなかった。

【０００３】以下、具体的な従来技術について説明す
る。 （１）浸漬ノズル接合後のタンディッシュ及び浸漬ノズ
ルを同時に予熱する方式が、一体型の浸漬ノズルについ
ては、特開昭５８−６８４５７号公報、実開昭５５−１
０６５６０号公報、特開昭５７−２８６５９号公報、特
開昭５９−１７８１５７号公報に開示されており、分割
型の浸漬ノズルについては、実開昭５５−１３４０５４
号公報に開示されている。

【０００４】これらの予熱方式では、いずれもタンディ
ッシュ及び浸漬ノズルを接合後に、タンディッシュ予熱
用バーナーの燃焼排ガスを浸漬ノズルの周囲に設けられ
たノズル保温容器等にインジェクター等を用いて導入
し、タンディッシュ本体並びに浸漬ノズルを同時に予熱
している。

【０００５】また、上記した予熱方式では、タンディッ
シュの熱間回転操業において、キャスト間で浸漬ノズル
を予熱した場合、バーナーによりタンディッシュ内に残
留した地金が酸化されることが懸念され好ましくない。

【０００６】さらに、タンディッシュ熱間回転操業にお
いては、キャスト間での準備搬出時間を短縮するためキ
ャスト間におけるタンディッシュの無予熱化が可能とな
る。しかし、この予熱方式では浸漬ノズル交換後に予熱
を実施することになり、キャスト間での準備搬出時間の
短縮化に不利となる。

【０００７】（２）浸漬ノズル接合後のタンディッシュ
単体を予熱する方式が、一体型の浸漬ノズルについて、
特開昭６１−２６２４５５号公報に開示されている。

【０００８】この予熱方式では、タンディッシュと浸漬
ノズルを接合し、浸漬ノズル周囲を保温ポット及び保温
カバーで囲い、さらに浸漬ノズルの溶鋼吐出孔にバーナ
ーを差し込んで、浸漬ノズルを直接加熱している。

【０００９】すなわち、この予熱方式では、タンディッ
シュ及び浸漬ノズル接合後の予熱であり、かつバーナー
燃焼排ガスがタンディッシュ内に導入されるため、
（１）に示した方式と同様にタンディッシュ内に残留し
た地金が酸化されることが懸念され好ましくない。

【００１０】（３）分割型浸漬ノズル単体を予熱する方
式が、特開昭５９−１９７３５９号公報に開示されてい
る。

【００１１】この予熱方式では、浸漬ノズル全体（但
し、浸漬ノズル上端面は除く）を保熱容器内に挿入し、
浸漬ノズル上方に保温カバーを用いて設置したバーナー
の燃焼ガスを保熱容器内に設置したイジェクターを用い
て排気し、浸漬ノズルを内外両面から加熱している。

【００１２】しかし、タンディッシュ熱間回転操業時の
外装一体型浸漬ノズルについては、スポーリング防止等
の観点から、タンディッシュ内に施工した耐火物と接触
する浸漬ノズル装入部位を十分に昇熱し、かつ昇熱した
温度を管理する必要があるが、この予熱方式では浸漬ノ
ズルの最上部が保熱容器の外にあり、更に最上端面が耐
火物により遮蔽されているため好ましくない。

【００１３】また、外挿一体型浸漬ノズルでは、浸漬ノ
ズルを固定するため金物で構成した浸漬ノズル固定リン
グを使用しているが、この予熱方式においては、固定リ
ングが保熱容器の中に位置するため、固定リングの加熱
を防止できずに好ましくない。

【００１４】さらに、この方式では、浸漬ノズル内外両
面からの加熱を行うために、浸漬ノズルの周囲へ断熱材
を巻き付けていない。このため、予熱終了後にタンディ
ッシュへの浸漬ノズルの接合、及び鋳造開始までの浸漬
ノズルの冷却を防止することができないため好ましくな
い。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】

（１）タンディッシュ寿命は１００チャージ以上である
のに対して、浸漬ノズルの寿命は５〜１０チャージと短
く、連続鋳造操業において浸漬ノズルの交換が必要不可
欠である。このタンディッシュ熱間操業時における浸漬
ノズル交換では、省エネルギー化及び操業時間の短縮化
を行うとともに、耐火物のスポーリングを防止する必要
がある。したがって、熱間で行う浸漬ノズルの交換にお
いて、上記目的を達成する予熱装置及び予熱方法の開発
が望まれている。

【００１６】（２）浸漬ノズルを大きく分類した場合、
ストッパーによる溶鋼流量調節を行う一体型と、スライ
ディングノズルにより溶鋼流量調節を行う分割型とがあ
る。分割型浸漬ノズルにおいては、浸漬ノズル交換作業
が容易に行える反面、鋳型への溶鋼注入時に浸漬ノズル
部において偏流が生じ易く、鋳型内での溶鋼流動状態が
一体型に比較して変化し易いという欠点があった。した
がって、タンディッシュ熱間回転操業においては、品質
面で有利な一体型浸漬ノズルを迅速に交換できる外装型
として使用するための予熱装置及び予熱方法の開発が望
まれている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記に鑑み提
案され、タンディッシュ熱間操業時における外装一体型
浸漬ノズルの交換時に、省エネルギー化及び操業時間の
短縮化を図るとともに、耐火物のスポーリングを防止で
きる予熱装置を提供するため、浸漬ノズルの上部に形成
したタンディッシュ挿入部にかぶせる予熱キャップと、
該予熱キャップの上方から予熱キャップ内に挿入し、浸
漬ノズルのタンディッシュ挿入部の内外両面に燃焼ガス
を吹き付ける添加バーナーと、浸漬ノズルの胴部を覆う
断熱材と、断熱材で覆った浸漬ノズルの下側部を上方か
ら挿入して、浸漬ノズル内を通過してきた添加バーナー
の燃焼ガスにより浸漬ノズルの下側部を予熱する保熱容
器とからなることを特徴とする。

【００１８】また、浸漬ノズルを予熱後、予熱キャップ
をかぶせた状態でタンディッシュへの浸漬ノズル挿入準
備を行うため、添加バーナーは、予熱キャップに着脱可
能に取り付けたことを特徴とする。

【００１９】また、浸漬ノズルの予熱温度を適正なもの
とするため、浸漬ノズルの胴部を覆う断熱材は、浸漬ノ
ズルの溶鋼吐出孔に対向する位置に開口部を有し、該開
口部は溶鋼吐出孔よりも小さいことを特徴とする。

【００２０】上記した予熱装置により浸漬ノズルの予熱
を行うには、浸漬ノズルの上部に形成したタンディッシ
ュ挿入部に予熱キャップをかぶせ、浸漬ノズルの胴部を
断熱材で覆い、予熱キャップの上方から予熱キャップ内
に添加バーナーを挿入して浸漬ノズルのタンディッシュ
挿入部の内外両面に燃焼ガスを吹き付けて予熱するとと
もに、保熱容器内に浸漬ノズルの下側部を挿入して浸漬
ノズル内を通過してきた添加バーナーの燃焼ガスにより
浸漬ノズル下側部を予熱する。

【００２１】

【作用】上記した構成によれば、浸漬ノズルの上部に形
成したタンディッシュ挿入部に予熱キャップをかぶせ、
予熱キャップ内に上方から挿入した添加バーナーによ
り、浸漬ノズルのタンディッシュ挿入部を内外両面から
予熱する。浸漬ノズルの下側部は、断熱材で覆ったうえ
で保熱容器内に挿入し、浸漬ノズル内を通過してきた添
加バーナーの燃焼ガスにより予熱する。したがって、浸
漬ノズルをタンディッシュと離脱した状態で予熱できる
ので、浸漬ノズルの温度制御等が容易となる。さらに、
浸漬ノズル内を通過した添加バーナーの燃焼ガスを保熱
容器内に導入して予熱しているため、浸漬ノズルを均一
に予熱することができる。

【００２２】また、添加バーナーを予熱キャップに着脱
可能に取り付けることにより、浸漬ノズルに予熱キャッ
プをかぶせた状態で、タンディッシュへの浸漬ノズル挿
入準備を行うことが可能となり、作業中における浸漬ノ
ズルの冷却が防止できる。

【００２３】また、浸漬ノズルの胴部を覆う断熱材は、
浸漬ノズルの溶鋼吐出孔に対向する位置に開口部を設け
て、該開口部は溶鋼吐出孔よりも小さくしているため、
浸漬ノズルの予熱温度の適正化を図ることができる。

【００２４】

【実施例】以下、図面に基づき本発明の実施例を説明す
る。図１は、浸漬ノズルに予熱装置を取り付けた状態の
断面図であり、図２は、保熱容器の他の実施例を示した
断面図である。浸漬ノズル１は、上端側に浸漬ノズル１
の本体の外形よりもやや太い膨出部２を設け、この膨出
部２から上端に向かって縮径するタンディッシュ挿入部
３を形成した筒上の部材で、下端部の側面には溶鋼吐出
孔４が開設してある。

【００２５】浸漬ノズル１には、下端部から固定リング
５を挿入し、浸漬ノズル１の膨出部２の下面に固定リン
グ５の上面が当接して浸漬ノズル１と固定リング５とが
一体となっている。この固定リング５は、内径寸法が浸
漬ノズル１の胴部の外形寸法よりもやや大きく形成して
あり、一側の外周面からはフランジ６を突設してあり、
他端側は先端に向かって縮径している。上記した固定リ
ング５の下端に支持治具７を当てがうことにより浸漬ノ
ズル１を支持して、予熱を行う。

【００２６】上記した浸漬ノズル１を予熱する予熱装置
は、浸漬ノズル１のタンディッシュ挿入部３に上方から
かぶせる予熱キャップ８と、予熱キャップ８の上方から
挿入した添加バーナー９と、浸漬ノズル１の胴部を覆う
断熱材１０と、断熱材１０で覆った浸漬ノズル１の下側
部を上方から挿入する保熱容器１１とからなる。

【００２７】予熱キャップ８は、下面が開放した筒状の
容器で、上面のほぼ中央部には添加バーナー挿入孔１２
を開設し、下側内周には内側に向かってフランジ１３が
突設してあり、フランジ１３より上部の内面には断熱材
１４が施工してある。

【００２８】上記したフランジ１３の内周先端は、浸漬
ノズル１のタンディッシュ挿入部３の下端側の外周に当
接するように構成してある。したがって、浸漬ノズル１
に予熱キャップ８をかぶせた状態では、浸漬ノズル１の
タンディッシュ挿入部３のみが予熱キャップ８の予熱部
１５に覆われ、タンディッシュ挿入部３の下側に取り付
けた固定リング５は予熱部１５外に位置する。

【００２９】添加バーナー９は、ＣＯガスを燃焼させる
ことにより約７００〜１３００℃の温度で浸漬ノズル１
を予熱することができる。また、添加バーナー９は予熱
キャップ８の上面に設けた添加バーナー挿入孔１２から
予熱キャップ８内に挿入するが、添加バーナー９の先端
を浸漬ノズル１の上端面に位置させることにより、浸漬
ノズル１のタンディッシュ挿入部３を内外両面から予熱
することができる。この添加バーナー９は、予熱キャッ
プ８に着脱することができるが、添加バーナー９の燃焼
部のみを予熱キャップ８に固定して、ガス供給管を着脱
するように構成してもよい。。

【００３０】断熱材１０は、例えばセラミックファイバ
ー等からなり、浸漬ノズル１の胴部から下側の全体を覆
う。また、浸漬ノズル１の下端側の側面に開設した溶鋼
吐出孔４に対向する位置には、開口部１６が開設してあ
る。この開口部１６は、溶鋼吐出孔４よりやや小さく形
成してあり、開口部１６の開口面積を調整することによ
り浸漬ノズル１の予熱温度の調整を行うことができる。

【００３１】保熱容器１１は、上面のほぼ中央部に浸漬
ノズル１の下側部を挿入する挿入孔１７を開設し、一側
面には排ガス排出口１８を開設した箱状の容器で、内面
には断熱材１９が施工してある。この保熱容器１１は、
図１に示すように浸漬ノズル１の下側部の先端部付近の
みを挿入するように構成してもよいし、図２に示すよう
に浸漬ノズル１の下側部のほぼ全体を挿入するように構
成してもよい。

【００３２】上記した予熱装置により浸漬ノズル１の予
熱を行うには、まず、予熱を行う浸漬ノズル１の胴部に
断熱材１０を巻き付け、浸漬ノズル１の下側部を保熱容
器１１内に挿入して支持治具７で支持する。そして、タ
ンディッシュ挿入部３に予熱キャップ８をかぶせ、予熱
キャップ８上方から添加バーナー９を挿入してタンディ
ッシュ挿入部３の内外両面から予熱を行う。

【００３３】浸漬ノズル１の内部を通過した添加バーナ
ー９の燃焼ガスは溶鋼吐出孔４から保熱容器１１内に排
出され、燃焼排ガスは排ガス排出口１８から保熱容器１
１外部に導かれる。浸漬ノズル１のタンディッシュ挿入
部３より下側は、浸漬ノズル１内を通過する添加バーナ
ー９の燃焼ガスと、保熱容器１１内に排出された燃焼排
ガスとにより予熱される。

【００３４】予熱が終了した浸漬ノズル１は、固定リン
グ５の下側に挿入した移動装置の支持腕（図示せず）に
より支持されて浸漬ノズル挿入装置（図示せず）へ移動
される。浸漬ノズル挿入装置に設置された浸漬ノズル１
は、予熱キャップ８を外してタンディッシュ挿入部３に
モルタルを載置するとともに、胴部に巻き付けた断熱材
１０を外して、タンディッシュに挿入され、タンディッ
シュに固定される。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
浸漬ノズルの上部に形成したタンディッシュ挿入部にか
ぶせる予熱キャップと、該予熱キャップの上方から予熱
キャップ内に挿入し、浸漬ノズルのタンディッシュ挿入
部の内外両面に燃焼ガスを吹き付ける添加バーナーと、
浸漬ノズルの胴部を覆う断熱材と、断熱材で覆った浸漬
ノズルの下側部を上方から挿入して、浸漬ノズル内を通
過してきた添加バーナーの燃焼ガスにより浸漬ノズルの
下側部を予熱する保熱容器とにより浸漬ノズルの予熱装
置を構成している。

【００３６】したがって、外装一体型の浸漬ノズルをタ
ンディッシュから離脱した状態で予熱することができる
ので、作業性が向上するとともに、浸漬ノズルの予熱温
度制御が容易となりうる。また、添加バーナーの燃焼ガ
スがタンディッシュ内に流入しないので、タンディッシ
ュ内に残留した地金が酸化することがない。また、予熱
キャップを用いてタンディッシュ挿入部を予熱している
ので、タンディッシュ挿入部を十分に予熱することがで
き、スポーリングを防止することができる。さらに、予
熱キャップにより予熱部を形成しているので固定リング
を加熱することがない。さらに、浸漬ノズルの胴部を断
熱材により覆っているので、予熱終了後にタンディッシ
ュへ浸漬ノズル取付作業を行い、鋳造を開始するまでの
間に浸漬ノズルが冷却してしまうことを防止できる。

【００３７】また、添加バーナーは予熱キャップに着脱
可能に取り付けてあるため、予熱終了後に添加バーナー
を取り外して、浸漬ノズルに予熱キャップをかぶせた状
態のまま浸漬ノズルを移動することができるので、浸漬
ノズルの冷却を防止できる。

【００３８】また、浸漬ノズルの胴部を覆う断熱材は、
浸漬ノズルの溶鋼吐出孔に対向する位置に開口部を設け
て、該開口部は溶鋼吐出孔よりも小さくしているため、
浸漬ノズルの予熱温度の適正化を図ることができる。

【００３９】以上の効果があいまって、浸漬ノズルの予
熱において、熱エネルギーの損失が少ないばかりでな
く、タンディッシュのメンテナンス及び鋳造準備に要す
る時間等が節約できるので、省エネルギー化が図れると
ともに、操業時間の短縮及び高効率化等が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る予熱装置を浸漬ノズルに取り付け
た状態の断面図である。

【図２】他の実施例における予熱装置を浸漬ノズルに取
り付けた状態の断面図である。

【符号の説明】

１ 浸漬ノズル ３ タンディッシュ挿入部 ４ 溶鋼吐出孔 ８ 余熱キャップ ９ 添加バーナー １０ 断熱材 １１ 保熱容器 １６ 開口部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】浸漬ノズルの上部に形成したタンディッシ
   ュ挿入部にかぶせる予熱キャップと、 該予熱キャップの上方から予熱キャップ内に挿入し、浸
   漬ノズルのタンディッシュ挿入部の内外両面に燃焼ガス
   を吹き付ける添加バーナーと、 浸漬ノズルの胴部を覆う断熱材と、 断熱材で覆った浸漬ノズルの下側部を上方から挿入し
   て、浸漬ノズル内を通過してきた添加バーナーの燃焼ガ
   スにより浸漬ノズルの下側部を予熱する保熱容器とから
   なることを特徴とする浸漬ノズルの予熱装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の浸漬ノズルの予熱装置で
   あって、 添加バーナーは、予熱キャップに着脱可能に取り付けた
   ことを特徴とする浸漬ノズルの予熱装置。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の浸漬ノズ
   ルの予熱装置であって、 浸漬ノズルの胴部を覆う断熱材は、 浸漬ノズルの溶鋼吐出孔に対向する位置に開口部を有
   し、 該開口部は溶鋼吐出孔よりも小さいことを特徴とする浸
   漬ノズルの予熱装置。
4. 【請求項４】浸漬ノズルの上部に形成したタンディッシ
   ュ挿入部に予熱キャップをかぶせ、浸漬ノズルの胴部を
   断熱材で覆い、予熱キャップの上方から予熱キャップ内
   に添加バーナーを挿入して浸漬ノズルのタンディッシュ
   挿入部の内外両面に燃焼ガスを吹き付けて予熱するとと
   もに、保熱容器内に浸漬ノズルの下側部を挿入して浸漬
   ノズル内を通過してきた添加バーナーの燃焼ガスにより
   浸漬ノズル下側部を予熱することを特徴とする浸漬ノズ
   ルの予熱方法。