JPH0679415A - 通電発熱注入ノズルおよび連続鋳造法 - Google Patents

通電発熱注入ノズルおよび連続鋳造法

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JPH0679415A
JPH0679415A JP23957192A JP23957192A JPH0679415A JP H0679415 A JPH0679415 A JP H0679415A JP 23957192 A JP23957192 A JP 23957192A JP 23957192 A JP23957192 A JP 23957192A JP H0679415 A JPH0679415 A JP H0679415A
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JP
Japan
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nozzle
molten metal
energizing
mold
tip
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JP23957192A
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English (en)
Inventor
Kazuo Hamai
和男 浜井
Kinji Kanematsu
勤治 兼松
Seiji Hanagiri
誠司 花桐
Katsumi Uchinokura
克己 内之倉
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は連続鋳造法に関し、特に浸漬ノズル
に通電をおこなうことによってノズルの溶融金属浸漬部
を通電発熱させ、溶融金属を間接加熱することによっ
て、メニスカス部位で発生する地金付着を防止する。 【構成】 導電性材料よりなる注入ノズルの浸漬部に絶
縁体を張りつけ、溶鋼浸漬時の洩電を防止し、浸漬部の
ノズル表面を加熱し、地金付着を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は連続鋳造法および注入ノ
ズル、特に注入ノズルを加熱しつつ鋳造する方法および
その注入ノズルの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】鋼、アルミ合金等のスラブ、ブルーム、
棒材等の鋳造に連続鋳造法が広く採用されている。特
に、最近では偏平なスラブの連続鋳造にベルト式連続鋳
造法が用いられている。このベルト式連続鋳造法では、
少なくとも上流側ロールおよび下流側ロールに巻き掛け
られた1個または相対する1対の無端鋳造ベルトの面
に、多数のブロックを無端状に連結した1対の移動短辺
の側面を接触させて鋳型を形成する。そして、鋳造ベル
トおよび移動短辺を鋳片引き抜き方向に移動するように
回動させながら溶融金属を鋳型に注入して断面形状が長
方形あるいは偏平な鋳片を連続鋳造する。このようなベ
ルト式連続鋳造法は、たとえば特開昭50−61332
号公報、特開昭60−203345号公報、等により開
示されている。
【0003】上記連続鋳造では、タンデッシュから鋳型
に注入ノズルを介して溶融金属が供給される。注入ノズ
ルは先端部が溶融金属に挿入された浸漬型が広く使用さ
れている。注入ノズルの断面形状は、鋳型の断面形状に
応じて円形あるいは長方形となっている。注入ノズル
は、鋳造開始時では溶融金属の温度よりもかなり低く、
鋳造中では周辺機器、大気等への伝熱により冷却され
る。注入ノズルの温度が低いと、注入ノズルを通過する
溶融金属の温度が低下する。このため、溶融金属の粘性
が増して注入速度の制御が困難になり、さらには溶融金
属が凝固して注入ノズルが閉塞する恐れがある。また、
ノズルとベルト間のメニスカス部で溶融金属が凝固し鋳
片引き抜き時にノズルも引きちぎる可能性がある。従っ
て、鋳造初期、あるいは鋳造中に特に、メニスカス部の
溶融金属温度低下保障として注入ノズルを加熱する必要
がある。
【0004】注入ノズルを加熱する方法として、例え
ば、COGバーナーにより注入ノズルを加熱する事が通
常行われている。さらに、特公昭54−419787号
公報では、ノズルに挿設した高周波加熱用コイルにより
ノズルを加熱することが記載されており、特開昭57−
75262号公報あるいは、特開平1−289544号
公報では、ノズル内部に形成した抵抗発熱層によりノズ
ルを加熱することが記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述の特公昭54−4
19787号公報あるいは特開昭57−75262号公
報による従来のノズル加熱方法では、溶融金属のメニス
カス近傍で注入ノズルに溶融金属が凝固、固着するとい
う問題があった。すなわち、鋳型は水冷されているの
で、鋳型に接する溶融金属はメニスカス近傍で鋳型によ
り冷却され、メニスカス近傍に多量の熱を供給すること
が出来ず、メニスカス近傍を十分に加熱することは困難
であった。注入ノズルのメニスカス近傍に溶融金属が凝
固、固着すると、注入ノズルの開口を塞ぎ、あるいは注
入ノズルあるいは鋳型を損傷する恐れがある。
【0006】一方前述の、特開平1−289544号公
報は浸漬部の加熱は可能であるが、ノズル内に配置した
高抵抗材とノズル本体の間で膨張差で亀裂が発生する可
能性がある。そこで、本発明は、注入ノズルの溶融金属
浸漬部を十分に加熱し、さらに鋳型内に形成される溶融
金属を間接加熱することが出来る通電発熱注入ノズルお
よび通電発熱注入ノズルを用いた連続鋳造法を提供しよ
うとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】タンデッシュからフラッ
ト型注入ノズルを介して溶融金属を鋳型に注入して鋳片
を連続鋳造するノズルにおいて、少なくとも、溶融金属
中へ浸漬するノズルの先端部を導電性材料で構成し、且
つ、該ノズル先端部を通電加熱するための導電性材料で
構成した給電リード部をノズル両短片に沿って配設し、
該給電リード部はノズル本体の先端浸漬部と一体接続構
造とし、さらに、浸漬する給電リード部表面及びノズル
先端表面を絶縁したことを特徴とする。
【0008】さらに、通電発熱注入ノズルを用いて連続
鋳造する方法において、鋳型内に形成される溶融金属プ
ール中に通電発熱ノズルを浸漬させ、該通電発熱ノズル
両短片の給電リード部の上部より、給電し、溶融金属中
へ浸漬した該通電発熱注入ノズル先端を通電発熱させる
とともに該通電発熱注入ノズル浸漬部の溶融金属を間接
加熱しながら鋳造することを特徴とする。
【0009】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明の注入ノズルは、導電性材料であるAl2 3 −C
(C:10〜30%)で構成される。これらの材料は1
000−10000μΩcmの固有抵抗を有する導電性で
あり、耐食性、耐熱性、耐熱衝撃性に優れている。溶融
金属浸漬部と非浸漬部の材質は同一材質でも良く、ある
いは、黒鉛量を変化させて構成させても良い。例えば、
通電発熱させる溶融金属浸漬部は非浸漬部よりも高抵抗
の黒鉛10%の材質で構成し、低電流で通電発熱させ、
非浸漬部の材質は黒鉛30%の材質で構成しても良い。
【0010】本発明に於ける給電リード部は通電発熱ノ
ズルに給電させる目的であるため、固有抵抗が小さく、
耐食性、耐熱性、耐熱衝撃性に優れたものが要求され、
上記のAl2 3 −C(C:10〜30%)の他にZr
2 −C(C=0〜95%)の導電性セラミックが最適
である。通電発熱ノズルと給電リード部の接続範囲は通
電発熱ノズル先端の加熱範囲で決定される。すなわち、
ノズル先端から100mmの位置を加熱する場合は給電リ
ード部の接続範囲はノズル先端から100mmの範囲に給
電リード部を接続する。
【0011】通電発熱ノズルと給電リード部の接続は給
電リード部材でボルト接続するか、固有抵抗の小さい耐
熱性接着材で接着させノズル先端で一体化させる。その
他のノズル本体と給電リード部は空気絶縁する。以上の
ように構成した給電リード部を有した通電発熱ノズルの
溶融金属浸漬部分の表面は例えば、Al2 3 板、BN
板、Al2 3 −SiO2 −Na2 O系コーティング材
等で絶縁しノズル内表面はAl2 3 −SiO2 −Na
2 O系コーティング材で溶融金属と絶縁したことを特徴
とする通電発熱ノズルである。
【0012】前述通電発熱ノズルに給電するには、給電
リード部上部に、電源ケーブルと接続した黒鉛、ZrB
2 等の固有抵抗が低く耐熱性に優れた電極をシリンダー
等で押し圧することによって接続する。あるいは、給電
リード部上部と電源ケーブルを直接ボルトにより接続
し、給電する。本発明における、鋳型への溶融金属の注
入は、注入開始前に予め給電リード部を介して通電発熱
ノズルに通電し、ノズル先端が所要の温度に達したなら
ば注入を開始し、注入期間中、通電しながら溶融金属を
鋳型に注入する。
【0013】
【作用】通電によりノズル浸漬部はジュール熱が発生
し、昇温する。このとき、溶融金属のメニスカス部位に
給電するので、溶融金属への漏電を防止するために、給
電リード部の溶融金属浸漬部、ノズル浸漬部は絶縁を施
しているので溶融金属への漏電はなくノズルが加熱さ
れ、地金付着が防止出来る。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例について 広幅薄鋼スラブを製造する双ベルト式連続鋳造法を例と
して図面を参照しながら説明する。図1、図2および図
3において、本発明の通電発熱ノズルの詳細を示す。図
4は本発明が実施される双ベルト式連続鋳造機の主要部
を示す正面図であり、図5は図4に示す連続鋳造機の側
面図である。
【0015】図4及び図5に示すように、タンデッシュ
1の底部に設けられたタンデッシュノズル2にスライデ
ィングゲート3が接続されている。タンデッシュ1は取
鍋(図示しない)から溶鋼Mが供給される。通電発熱ノ
ズル4がスライディングゲート3から鋳型9内まで延び
ている。図1に示すように、通電発熱ノズル4の断面形
状は偏平であり、フラットノズルとなっている。通電発
熱ノズル4の頭部5に注入孔6がもうけられており、注
入孔6は前記スライディングゲート3に連結している。
図3B−B断面に示すように通電発熱ノズル4の断面形
状は、広幅の主壁7と狭幅の側壁8とから薄い箱型に形
成されている。通電発熱ノズル4は全体が導電性のアル
ミナグラファイト(Al2 3 :75%,C:15%)
で作られている。
【0016】図2のA−A断面に示すように狭幅の側壁
8に沿って給電リード部17,18を予め、溶鋼浸漬す
るノズル下端部に、給電リード部と同材質のセラミック
ボルト21で接続する。さらに、溶鋼中に浸漬される給
電リード部18、ノズル表面はAl2 3 板等の絶縁材
質22を貼っている。内壁はAl2 3 −SiO2 −N
2 O系コーティング材23をコーティングしてある。
【0017】給電リード部上部は電源ケーブルと接続す
るためのボルト孔24が開孔されている。注入ノズル1
1の寸法は、幅:300mm、長さ:750mm、胴部厚
み:30mm、壁厚:10mm、絶縁板厚:1mmである。図
5において、鋳型9は、それぞれ相対する1対の無端鋳
造ベルト10と移動短辺とからなっている。鋳造ベルト
10は、架台(図示しない)に支持された上流側ロール
11、下流側ロール12および後方に配置されたステア
リングロール13に掛け渡されている。電動モーターお
よび減速機を含む駆動装置(図示しない)により上流側
ロール11及び下流側ロール12を回転駆動して、鋳造
ベルト10を鋳造速度に応じて鋳片の引き抜き方向Vに
移動するように回動する。鋳造中、鋳型9は冷却装置
(図示しない)により水冷される。
【0018】図4に示すように、相対する鋳造ベルト1
0の間に一対の移動短辺14が相対するように配置され
ている。移動短辺14は、リングプレートを介して無端
状に連結されて多数のブロック(いずれも図示しない)
により構成されている。移動短辺14は駆動スプロケッ
ト(図示しない)により鋳造ベルト10と同様に鋳片引
き抜き方向Vに移動するように回動される。移動短辺1
4の側面が前記鋳造ベルト10に接して偏平な鋳型9が
形成される。この実施例では、鋳型9の内寸法は□50
×1200mmである。尚、移動短辺14は鋳片幅可変装
置(図示しない)により鋳型幅方向に移動可能である。
【0019】一方、タンデッシュ1の底部から延びるフ
レーム15に絶縁ピボット16を介して、給電リード部
がとりつけてある。給電リード部17は左右一対となっ
ており、注入ノズル4の側壁8に沿いノズル下端部まで
延びている。給電リード部17の下端部18は、溶鋼浸
漬部のノズル下端部とセラミックボルト21で接続され
ている。ノズルとの接続寸法は□30×70×100mm
である。給電リード部17の頂部は電源19が電源ケー
ブル20を介して接続されている。
【0020】本実施例ではセラミックボルトになる接続
の例であるが、導電性セラミック接着材等による接続も
可能である。上記のように構成された双ベルト式連続鋳
造機において、鋳造開始に先たって通電発熱ノズル4に
電源19より2000A通電する。通電により通電発熱
ノズル4の先端部はジュール熱を発生し、昇温する。通
電注入ノズル4の先端が1300℃の温度まで予熱され
ると、鋳造ベルト10および移動短辺14を回動させな
がら、タンデッシュ1からスライディングゲート5およ
び通電発熱ノズル4を介して溶鋼Mを鋳型9内に供給す
る。鋳型9内の溶鋼Mは冷却され、凝固して鋳片を形成
する。そして、鋳片は下方に引き抜かれる。
【0021】通電は鋳造が終わるまで2000A通電す
る。
【0022】
【発明の効果】本発明では、注入ノズルの少なくとも、
溶融金属のメニスカスに接する部分及びその近傍を導電
性材料よりなる発熱部を形成し、ノズル先端の浸漬部か
らノズル発熱部に給電する。従って、浸漬部は高温に加
熱される。その結果、注入ノズルのメニスカスに接する
部分及びその近傍に溶融金属が凝固、固着することはな
く、良好な鋳片品質を得られるばかりでなく、安定鋳造
をも可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の通電発熱ノズルである。
【図2】図1のA−A断面図である。
【図3】図1のB−B断面図である。
【図4】本発明が実施される双ベルト式連続鋳造機の主
要部を示す正面図である。
【図5】図4に示す連続鋳造機の側面図である。
【符号の説明】
1…タンデッシュ 2…タンデッシュノズル 3…スライディングゲート 4…通電発熱ノズル 5…ノズル頭部 6…注入孔 7…胴部主壁 8…胴部側壁 9…鋳型 10…鋳造ベルト 11…上流側ロール 12…下流側ロール 13…ステアリングロール 14…移動短辺 15…浸漬ノズル支持フレーム 16…絶縁ピボット 17…給電リード部 18…溶鋼中に浸漬される給電リード部 19…電源 20…電源ケーブル 21…セラミックボルト 22…Al2 3 絶縁板 23…コーティング材 24…電源ケーブル接続孔 M…溶鋼 m…メニスカス V…引き抜き方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内之倉 克己 大分県大分市大字西ノ洲1番地 新日本製 鐵株式会社大分製鐵所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タンデッシュからフラット型注入ノズル
    を介して溶融金属を鋳型に注入して鋳片を連続鋳造する
    ノズルにおいて、少なくとも溶融金属中へ浸漬するノズ
    ルの先端部を導電性材料で構成し、且つ、該ノズル先端
    部を通電加熱するための導電性材料で構成した給電リー
    ド部をノズル両短片に沿って配設し、該給電リード部は
    ノズル本体の先端浸漬部と一体接続構造とし、さらに、
    浸漬する給電リード部表面及びノズル先端表面を絶縁し
    たことを特徴とする通電発熱注入ノズル。
  2. 【請求項2】 通電発熱注入ノズルを用いて連続鋳造す
    る方法において、鋳型内に形成される溶融金属プール中
    に通電発熱ノズルを浸漬させ、該通電発熱ノズル両短片
    の給電リード部の上部より、給電し、溶融金属中へ浸漬
    した該通電発熱注入ノズル先端を通電発熱させるととも
    に該通電発熱注入ノズル浸漬部の溶融金属を間接加熱し
    ながら鋳造することを特徴とする連続鋳造法。
JP23957192A 1992-09-08 1992-09-08 通電発熱注入ノズルおよび連続鋳造法 Pending JPH0679415A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61219453A (ja) * 1985-03-27 1986-09-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 連続鋳造用浸漬ノズル
JPH01289544A (ja) * 1988-05-16 1989-11-21 Nippon Steel Corp 連続鋳造法および注入ノズル

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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