JPH0745095B2 - 連続鋳造用添加金属挿入方法及びこれに用いる浸漬ノズル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ．『産業上の利用分野』 本発明は連続鋳造装置のモールド内の溶融金属中に鉄
粉、合金鋼粉、鉛粉等の金属粉を供給する連続鋳造用金
属添加方法及びこれに用いられる浸漬ノズルに関するも
のである。

『従来の技術』 溶融金属中に鉄粉、合金鋼粉、鉛粉等の金属粉を供給し
た場合、金属粉の冷却作用により核生成・偏析を少なく
して等軸晶凝固、即ち自由晶率の向上が図れることが知
られている。

しかしながら連続鋳造装置のモールド内の溶融金属の空
気酸化を抑制し、不要な混入を防止する必要から、モー
ルド内の溶融金属に金属を添加することは必ずしも容易
ではない。

この為モールド内に鉄、合金鋼、鉛等の金属のみを添加
することにより、自由晶率の向上が図ろうとする技術は
ない。

他方モールド内の溶融金属に添加物を挿入する技術とし
て、脱酸剤を添加するものとして、実公昭47−2742号公
報記載の技術、精練剤を添加する例として特開昭61−26
1418号公報記載の技術が有るほか、フラックスを添加す
る技術として特開昭55−57361号公報記載の技術が提案
されている。

前記実公昭47−2742号公報記載の技術ではモールド内の
溶融金属にノズルを浸しているノズルの先端部に脱酸剤
の供給通路を設け、溶融金属の注入にあわせて脱酸剤を
供給するものである。ただこの技術を利用し自由晶率の
向上の目的の為に鉄粉等の金属粉を投入することも可能
とも思われる。しかし実際には必ずしもモールド内の溶
融金属への金属粉の均一な混入が出来ず、自由晶率の向
上等の満足した結果が得られない。

また特開昭61−261418号公報記載の技術は不活性ガスを
介し精練剤を搬送するものであり、この精練剤の代わり
に金属粉を用い、不活性ガスで搬送させることも可能で
ある。

ただこの場合には、モールド内に不活性ガスのみで金属
粉を供給する場合には、金属粉で１〜10kg/min供給する
のに20〜100l/min必要なためモールド内の溶鋼の攪拌が
激しく操業を続けることが出来ない。

更に特開昭55−57361号公報記載の技術は、浸漬ノズル
の閉塞防止の技術である。

そしてこの技術でフラックスの代わりに金属粉を用いた
場合には、ノズル内に供給した金属粉により、溶鋼が冷
却され供給口廻りに地金が付着し、浸漬ノズルの閉鎖原
因とボイリングにより鋼の品質を悪化させる可能性が高
い。

『発明が解決しようとする課題』 本発明は連続鋳造装置のモールド内の溶融金属中に金属
を添加し自由晶率の向上並びに均質な溶融金額を鋳造す
ることを目的とするものであり、モールド内で不活性ガ
スによる溶鋼の攪拌を最小限度に止めつつ、溶融金属内
の添加金属の分散を良好にする金属の添加を行うことで
ある。

またあわせて、添加金属によるモールドへ注入前の浸漬
ノズル内の溶融金属の閉塞防止を図ることもある。

ロ．『課題を解決するための手段』 本発明はタンデッシュ４からその下方に配置されたモー
ルド５に溶融金属６を連続供給する浸漬ノズル１内部の
溶融金属流路内で鉄粉、合金鋼粉、鉛粉等の金属粉７の
溶融金属６に供給する金属粉供給手段と、前記金属粉供
給時に金属粉供給点の浸漬ノズル１内部の周辺部に不活
性ガスを供給し地金生成を防止する地金生成防止手段を
設け、金属粉供給手段と地金生成防止手段を同時に行わ
しめ、タンデッシュ４からモールド５まで溶融金属６中
に金属粉７を添加しつつ連続供給させたことを特徴とす
る連続鋳造用添加金属挿入方法である。

またタンデッシュ４からその下方に配置されたモールド
５に溶融金属６を連続供給する浸漬ノズル１内部の溶鋼
経由通路の側面に、先端開口部を下方に傾けて固設した
金属粉供給管３の後端に鉄粉、合金鋼粉、鉛粉等の金属
粉７を装入している金属粉収納容器８を接続すると共
に、金属粉供給管３の先端開口部の周辺部に不活性ガス
供給帯２を形成したことを特徴とする連続鋳造用金属添
加に用いる浸漬ノズルである。

なお金属粉供給管３の形成傾きは水平線に対し30〜80°
の角度が良好である。但し設備等のスペースの関係で、
金属粉供給管３に傾きを設けられない場合には、金属粉
供給管３をパイプで形成し、これに振動を与えたり、或
いはモールド５に悪影響を与えない程度の若干の不活性
ガスを供給することも可能である。また金属粉供給管３
の数は特に限定するものではなく、複数を等間隔に設け
る構成であっても良い他、一個を浸漬ノズル１に設け、
一個を対向側のこれより上方に設ける等、取りつけ位置
を異にして設けてもよい。

更に不活性ガス供給帯２はポーラス質にし、またこの部
分に表面から所要背面にスリットを設け、不活性ガス供
給管10を介し不活性ガスを供給可能としている。

『作用』 本発明は上述のように構成することより、溶融金属６を
モールド５に注入する前の浸漬ノズル中で金属を粉の状
態で混入し、この状態の溶融金属６をモールド５に注入
する。従って注入時のモールド５内の溶融金属６と注入
した溶融金属６の注入圧力という弱い攪拌力で添加金属
粉７の分散が良好に行えるように作用する。

また浸漬ノズル内へ金属粉の混入は金属粉供給管３の先
端開口部を下方に位置させた構成となっている。従って
添加金属が粉体であることより、重力で自然に落下し金
属粉供給管３の先端開口部まで、不活性ガスの供給をす
ることなく供給でき、不要の不活性ガスをモールド５内
に供給することを防止出来る。

更に浸漬ノズル１へ金属を供給する金属供給点の金属粉
供給管３の出口の廻りには不活性ガス供給帯２が形成さ
れ不活性ガスが供給されている。従って添加する金属に
よって、浸漬ノズル１内の地金生成を未然に防止し、安
定したモールド９への溶融金属の注入を可能ならしめる
ように作用する。

『実施例』 以下本発明を一実施例で説明する。

タンデッシュ４の下方に配置されたモールド５に溶融金
属６を連続供給する浸漬ノズル１本体の溶融金属経由通
路内の１個所又は複数個所に先端を設けた金属粉供給管
３の後端をボール弁９を介し金属粉収納容器８に接続す
る。

この金属粉収納容器８はモールド５内の溶融金属６に添
加する、鉄粉、合金鋼粉、鉛粉等の金属粉７が装入され
ている。

なおこの金属粉７の粒度は後述する金属粉供給管３の大
きさ、傾き等により任意に選択することが出来る。

次に前記金属粉供給管３は例えば金属パイプ、セラッミ
ック等よりなり、浸漬ノズル１に適宜手段で固設する。
そして浸漬ノズル１と金属粉供給管３の熱膨張差を吸収
する為に、セラッミックファイバー部材等のクッション
材等介在させて構成すると良い。

また金属粉供給管３の管内径は0.1〜20mmが好ましく、
その先端出口を下方に位置するように傾けて設けてい
る。傾斜の程度は、溶融金属に添加する金属の種類、粒
度によりことなるが、30〜80度程度が良好である。

更に図示はしないが金属粉供給管３にバイブレータ、超
音波等により振動を与える機構を設け金属粉の流れをス
ムーズにさせてることもできる。また金属粉供給管３の
内部は平滑に形成させる方が良い。

この金属粉供給管３の先端出口の周囲の浸漬ノズル１内
面には、例えば通気性レンガよりなる不活性ガス供給帯
２が形成されており、不活性ガス供給管10に接続されて
いる。

なお図中11は金属粉収納容器８のタンク圧調整用不活性
ガス供給管、12は金属粉供給管３に接続した不活性ガス
供給管である。

また第２図は金属粉７に鉛を使用した場合に、金属粉供
給管３の勾配と鉛の落下量及び粒度の関係を示す図であ
り、第３図は金属粉７に鉄を使用した場合に、金属粉供
給管３の勾配と鉛の落下量及び粒度の関係を示す図であ
る。

なお上記第２図、第３図中の雲マーク内は安定した金属
粉７の落下が得られた。また鉛粉に於いて粒径が0.7〜
1.0mmの範囲では金属粉７は落下しなかった。

今上記実施例に於いて、タンデッシュ４内の溶融金属６
を浸漬ノズル１を介して鋳造する場合を説明する。鋳造
初期は浸漬ノズル１内が正圧(+)となり、金属粉供給管
３に溶融金属６が逆流する為、ボール弁８を閉じた状態
で不活性ガス供給管12より、不活性ガス圧力0.01〜9.9k
g/cm²で不活性ガスを供給する。

次いでモールド５の溶融金属６に浸漬ノズル１が浸漬さ
れ定常状態の鋳造になった後、浸漬ノズル１内は負圧
(-)となる為、不活栓ガス供給管12より不活性ガスの供
給を止め、ボール弁９を開き、金属粉収納容器８内の金
属粉７を金属粉供給管３に供給する。

なお溶融金属６内にエアを吹き込まないように金属粉収
納容器８は密閉とし、少量の不活性ガスをタンク圧調整
用不活性ガス供給管11により供給してタンク圧を調整し
ている。

また金属粉７の供給量は溶融金属６の通流量により調整
する。例えばこの制御はタンク圧の変更で容易に行うこ
とが出来る。

更に溶融金属６をモールド５に注入する際に、浸漬ノズ
ル１内で金属粉７の冷却作用で溶融金属６が冷却し浸漬
ノズル１が閉塞することを防止する為に、不活性ガスは
不活性ガス供給管10を介し不活性ガス供給帯２に供給さ
れ、地金付着の防止を図っている。

なおこの時通気性レンガを用いた不活性ガス供給帯２へ
の不活性ガスの供給は通鋼量により異なるが、20〜100l
/minの範囲が地金付着防止とモールド５内の溶融金属６
の攪拌を防止出来た。

ハ．『発明の効果』 本発明は上述のように、浸漬ノズルからモールド内へ供
給する溶融金属中に金属粉を添加するという、これまで
にない浸漬ノズルを用いることにより、均一な金属の鋳
造が可能になった。またこのようにして鋳造された金属
は、自由晶率の向上が認められ、均一な金属の鋳造が可
能になった。

更に金属粉に鉛を用いて、鉛快削鋼を製造した場合、従
来のように精錬炉、取鍋等で鉛を添加する方法のような
大掛かり鉛蒸気集塵装置を必要とせず作業環境を良好に
出来る他、鋳造コストの軽減を図ることが出来、かつ鉛
の分散の良好な鉛快削鋼を製造することが出来等優れた
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明概略説明図、第２図、第３図は金属粉供
給管の勾配と鉛の落下量及び粒度の関係を示す図で、第
２図は金属粉に鉛を使用した場合、第３図は金属粉に鉄
を使用した場合の例を示した図である。 １は浸漬ノズル、２は不活性ガス供給帯、３は金属粉供
給管、４はタンデッシュ、５はモールド、６は溶融金
属、７は金属粉、８は金属粉収納容器、９はボール弁、
10は不活性ガス供給管、11はタンク圧調整用不活性ガス
供給管、12は不活性ガス供給管。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嶋 省三 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鉄所内 (72)発明者 中村 勇気男 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鉄所内 (56)参考文献 特開 昭55−114449（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】タンデッシュからその下方に配置されたモ
   ールドに溶融金属を連続供給する浸漬ノズル内部の溶融
   金属流路内で鉄粉、合金鋼粉、鉛粉等の金属粉の溶融金
   属に供給する金属粉供給手段と、前記金属粉供給時に金
   属粉供給点の浸漬ノズル内部の周辺部に不活性ガスを供
   給し地金生成を防止する地金生成防止手段を設け、金属
   粉供給手段と地金生成防止手段を同時に行わしめ、タン
   デッシュからモールドまでの溶融金属中に金属粉を添加
   しつつ連続供給させたことを特徴とする連続鋳造用添加
   金属挿入方法。
2. 【請求項２】タンデッシュからその下方に配置されたモ
   ールドに溶融金属を連続供給する浸漬ノズル内部の溶鋼
   経由通路内の側面に、先端開口部を下方に傾けて固設し
   た金属粉供給管の後端に鉄粉、合金鋼粉、鉛粉等の金属
   粉を装入している金属粉収納容器を接続すると共に、金
   属粉供給管の先端開口部の周辺部に不活性ガス供給帯を
   形成したことを特徴とする連続鋳造用金属添加に用いる
   浸漬ノズル。