JPH0641950U - 連続鋳造用浸漬ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パウダーの溶融、介在物の浮上分離に支障な
く鋳造速度の高速化を可能とする連続鋳造用浸漬ノズル
を提供することを目的とする。 【構成】 タンディッシュから溶湯を供給する給湯口１
と、筒状の側壁部２と、側壁部の下面開口を覆う底壁部
３と、側壁部２に形成され、溶湯を鋳型内に吐出する第
１出湯口と、底壁部３に形成され、第１出湯口からの吐
出流速を調整する第２出湯口とからなる。第２出湯口を
設けたことにより、第１出湯口からの吐出量が調整で
き、凝固シェルの再溶解による問題発生を効果的に防止
することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、普通鋼、ステンレス鋼等の金属溶湯を連続鋳造する際に使用する連 続鋳造用浸漬ノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】

連続鋳造において、タンディッシュから金属溶湯を鋳型に注入するにあたって は、浸漬ノズルが多く使用されている。浸漬ノズルは、その使用によって、金属 溶湯を空気に触れることなく鋳型に注入することができるため、従来から広く利 用されている。

【０００３】 従来から使用されている一般的な浸漬ノズルとしては、図２に示すように筒形 状をなし、タンディッシュから溶湯が供給される給湯口１と、筒状の側壁部２と 、側壁部の下面開口を覆う底壁部３と、側壁部に形成され溶湯を鋳型内に吐出す る出湯口９とからなっている。この出湯口から吐出される溶湯は、鋳型側壁面の 方向に流れ、そのうちの一部が、メニスカスの方向に流れるため、必要なメニス カス溶鋼温度が確保される。その結果、鋳型と凝固シェル間の潤滑等の理由で使 用されるパウダー８の溶融を促進し、良好な鋳片表面品質が得られる。

【０００４】 この浸漬ノズルは、その仕様によって鋳片の品質に大きな影響のある重要な部 位であり、最近様々な点で改良が検討されている。例えば、特開平2-179345号、 特開平3-165958号、特開平3-169466号等の公報に記載されたノズルが開発されて きている。これらの公報に記載された浸漬ノズルは、介在物を効率良く捕捉する ことを目的として開発されたものである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

従来の連続鋳造用ノズルは、図２に示すように、前記したように溶湯を吐出す る出湯口９が側壁部２に設けられている。従って、出湯口９より吐出された溶湯 流が一旦凝固した凝固シェル７に衝突することによって再溶解が発生する。出湯 口付近の凝固シェル７は薄くかつ高温であるため、再溶解現象が顕著に起きると 凝固シェル７が破断し、連続鋳造作業において致命的な事故であるブレークアウ トが発生する原因となる。また、再溶解現象は、鋳片の表面疵発生の原因にもな る。特にこの問題は、出湯口と鋳型壁との間の距離が短い場合において、注意す べき問題となる。

【０００６】 側壁部に出湯口を設けた場合、前記した欠点があるが、この欠点を解消するた めに、側壁部の出湯口の代わりに底壁部に出湯口を設けると、別の問題が生じる 。すなわち、吐出した溶湯流が下向きに流れるため、メニスカスの溶鋼温度が低 下して、パウダーの溶融が不十分になるとともに、介在物の浮上を阻害して、製 品の清浄度が低下する。従って、前記した問題点があるにもかかわらず、一部の 小断面サイズの連続鋳造設備を除いては、側壁部に出湯口の設けられた従来型の ノズルを使用せざるをえないのが通常であり、最近提案されている前記公報に記 載されたノズルもこの点に関しては改良されていない。

【０００７】 また、前記した再溶解現象は、鋳造速度を高速化する程顕著になるため、鋳片 表面疵やブレークアウトの発生を考慮すると、生産性を犠牲にしても鋳造速度を 抑えて操業しなければならず、生産性の向上には限界があった。 本考案は、パウダーの溶融、介在物の浮上分離に支障をきたすことなく鋳造速 度の高速化を可能とする連続鋳造用ノズルを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

前記した課題を解決するためになされた本考案の連続鋳造用浸漬ノズルは、連 続鋳造時にタンディッシュから鋳型への溶湯の注入のために使用されるノズルで あって、溶湯が供給される給湯口と、筒状の側壁部と、側壁部の下面を覆う底壁 部と、溶湯を吐出する出湯口からなり、 前記出湯口は、前記側壁部に設けられた第１出湯口と、第１出湯口の吐出流速 を調整するために前記底壁部に設けられた第２出湯口からなり、前記第１出湯口 と第２出湯口がそれぞれ少なくとも１個以上設けられていることを特徴とするも のである。

【０００９】 本考案において、底壁部に第２出湯口を設ける目的は、側壁部の出湯口から流 出する横向きの吐出流の強さを凝固シェルの再溶解が発生しない適正なレベルに 下げるためである。そして、第２出湯口の孔の大きさは、この目的が達成される 最小の大きさとする必要がある。もし、第２出湯口を必要以上に大きくすると、 前記したように、介在物の浮上分離が阻害されるとともに、メニスカス溶鋼温度 が低下し、好ましくない。

【００１０】 従って、本考案のノズルにおいても、基本的には従来のノズルと同様に側壁部 に設けた出湯口より溶湯を吐出させることに変わりはないが、再溶解現象が問題 とならないレベルに抑えるために、必要最小限の量だけ底壁部に設けた第２出湯 口より出湯させる点で従来のノズルとは異なる。 なお、第１出湯口と第２出湯口の孔径の比やそれぞれに必要な出湯口の数につ いては、操業条件に合わせて適切に調整することが望ましい。

【００１１】

【作用】

本考案では、側壁部の第１出湯口に加えて、底壁部に適切な孔径を有する第２ 出湯口を設けたので、第１出湯口からの吐出量を調整し、凝固シェルに向かう横 向きの吐出流速をブレークアウト等の問題が起きないレベルに抑えることができ る。

【００１２】

【実施例】

本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。 図１は本考案の一実施例である連続鋳造用浸漬ノズルの使用状態説明図である 。本実施例の浸漬ノズルは、筒状の側壁部２を主体とし、その上端部に設けた図 示しないタンディッシュに接続されている給湯口１と底壁部３とから構成される 。側壁部２の下方先端近くには、第１出湯口４が左右に１個ずつ設けられ、底壁 部３には第２出湯口５が１個設けられている。

【００１３】 次に本実施例の浸漬ノズルの作用と使用状況について説明する。 電気炉にて溶解された溶湯は、取鍋に注湯され、専用の台車及びクレーンによ って運ばれて、連続鋳造設備の所定の位置にセットされる。取鍋内の溶湯は、ロ ングノズルを経由してタンディッシュに移注される。タンディッシュ内の溶湯は 、鋳型６内のメニスカスの高さが変化しないように、流量を調整しながら給湯口 １から浸漬ノズルに注入され、その大半が側壁部２に設けられた第１出湯口４よ り鋳型６内に吐出される。この時、浸漬ノズル内に注入される溶湯の一部は、第 １出湯口４から吐出せず、底壁部３に設けられた第２出湯口５から吐出される。 この第２出湯口５から吐出される溶湯は、凝固シェル７の再溶解に寄与せず、か つ第２出湯口５から吐出される溶湯の分だけ第１出湯口４からの吐出流速を低減 することができる。この結果、凝固シェルの再溶解により生じるブリードと呼ば れる欠陥や、ブレークアウトの発生を防止でき、操業可能な鋳造速度の上限値を 高めることができる。

【００１４】 本考案の実施例の場合、浸漬ノズルの寸法は、給湯口径φ35mm、第１出湯口の 孔面積は左右それぞれ322mm²であり、この時第２出湯口５としてφ20mmの孔を底 壁部３に設けることにより、第２出湯口５を設けない場合に比べ、第１出湯口４ からの吐出流速を約20％抑えられることが確認できた。

【００１５】 本考案は以上説明した効果の他、以下に記載するように、本考案の検討前には 予測できなかった別の効果を有することを知見した。 鋳造開始時においては、鋳型６内は溶湯が満たされていない空の状態であり、 この状態において、タンディッシュ内の溶湯を本考案の浸漬ノズル内に注入する と、溶湯が満たされている場合に比べ第２出湯口５から吐出される溶湯の量の割 合が著しく高くなる。例えば前記した仕様の浸漬ノズルの場合、溶湯が満たされ た状態では、第２出湯口５からの出湯割合が約20％であるのに対し、空の状態で は約35％に増加する。

【００１６】 従来の浸漬ノズルの場合、操業時期に関係なく全ての溶湯が側壁部に設けられ た出湯口９より吐出されるため、吐出された溶湯が鋳型側面に衝突して飛散し、 オペレータの安全上問題になるとともに、メニスカス高さの測定に際し、誤検出 を招いていた。

【００１７】 これに対し、本考案の浸漬ノズルを使用した場合、鋳造初期における第１出湯 口からの吐出量を低減できるので、溶湯の飛散が減少し、オペレータの安全確保 が可能になり、メニスカス高さ測定の際の誤検出が大幅に減少することが確認で きた。

【００１８】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の連続鋳造用浸漬ノズルは、通常の浸漬ノズルに 設けられている側壁部の出湯口に加えて、底壁部にも出湯口を設けたので、吐出 流による凝固シェルの再溶解を防止することができ、ブレークアウトや表面疵の 発生を抑えることができる。その結果、鋳造速度の高速化が可能となり、生産性 を向上させることができる。 また、本考案の浸漬ノズルを使用することにより、鋳造開始初期の鋳型が空の 状態に起きる溶湯飛散を減少できるので、オペレータの安全性を確保でき、メニ スカス高さ測定時の誤検出を皆無とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である連続鋳造用浸漬ノズル
の使用状態説明図である。

【図２】従来の連続鋳造用浸漬ノズルの使用状態説明図
である。

【符号の説明】

１ 給湯口 ２ 側壁部 ３ 底壁部 ４ 第１出湯口 ５ 第２出湯口 ６ 鋳型 ７ 凝固シェル ８ パウダー ９ 出湯口

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続鋳造時にタンディッシュから鋳型へ
   の溶湯の注入のために使用されるノズルであって、溶湯
   が供給される給湯口と、筒状の側壁部と、側壁部の下面
   を覆う底壁部と、溶湯を吐出する出湯口からなり、 前記出湯口は、前記側壁部に設けられた第１出湯口と、
   第１出湯口の吐出流速を調整するために前記底壁部に設
   けられた第２出湯口からなり、前記第１出湯口と第２出
   湯口がそれぞれ少なくとも１個以上設けられていること
   を特徴とする連続鋳造用浸漬ノズル。