JPH0767602B2 - 連続鋳造浸漬ノズル - Google Patents

連続鋳造浸漬ノズル

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JPH0767602B2
JPH0767602B2 JP62134940A JP13494087A JPH0767602B2 JP H0767602 B2 JPH0767602 B2 JP H0767602B2 JP 62134940 A JP62134940 A JP 62134940A JP 13494087 A JP13494087 A JP 13494087A JP H0767602 B2 JPH0767602 B2 JP H0767602B2
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俊雄 手嶋
融 北川
幹雄 鈴木
俊雄 政岡
孝志 森
一生 沖本
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日本鋼管株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/50Pouring-nozzles

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は浸漬ノズル内壁への介在物の付着・成長を抑
制し、連続鋳造の鋳片の酸化物系介在物起因の欠陥発生
を防止する浸漬ノズルに関するものである。
〔従来の技術〕
連続鋳造での浸漬ノズル内壁への酸化物系介在物付着
は、時間の経過とともに増大し、鋳造時間を制約するだ
けでなく、数ミクロンの鋼中の脱酸生成物が粗大化さ
せ、しばしば製品欠陥を誘発させる。また最近の連続鋳
造の高速化において、鋳型内のパウダー起因の製品の欠
陥率が上昇することが確認されている。これには鋳型内
での湯面の変動量とに密接な関係があって、ある範囲の
大きさの変動量を越えると大きい変動でも小さい変動で
も、パウダー性欠陥を誘発するのであるが連続鋳造の高
速化において顕著に製品欠陥として反映されたにすぎな
い。鋳型内での湯面の変動量は鋳型内へ吐き出す溶湯の
流速、溶湯の方向により決定されるので浸漬ノズルの形
状については、本来鋳造速度、鋳片の幅別に細かく選定
する必要がある。ところが浸漬ノズル内壁への介在物の
付着量の進行は鋳型内へ吐き出す溶湯の流速、溶湯の方
向を経時変化させ、最良の浸漬ノズル形状の選定をした
場合にも、しばしばパウダー性表面欠陥を引き起こすこ
とがある。浸漬ノズル内壁への付着に関しては、浸漬ノ
ズル材質が大きく影響し、たとえば溶融シリカ質の浸漬
ノズルにはほとんど介在物の付着は認められない。しか
し溶融シリカ質浸漬ノズルは鋼中のMnなどと反応し、溶
損するため鋳造のトラブルが発生しやすく、鋳片品質に
も問題となる。従って一般のアルミキルド鋼の連続鋳造
では、アルミナ−グラファイトあるいは、アルミナ−グ
ラファイト+ジルコニア質の組合せ材質の浸漬ノズルが
使用されている。アルミナ−グラファイト質浸漬ノズル
を使用する場合には、酸化物系介在物の付着、焼結、成
長が急速に進行するため、浸漬ノズル内へ不活性ガス一
般にはAr等を吹き込み機械的洗浄によって、この進行を
抑圧している。更に最近では浸漬ノズルの材質的検討が
なされている。その一例として、鋳造開始時の熱衝撃の
対策として、アルミナ−グラファイト内に20から30%の
SiO2が混合されているが、鋳造時の強還元性雰囲気のも
とではSiO2(s)+C(s)→SiO(g)+CO(g)と
なり、SiOがガス化しこれが鋼中への酸素供給源とな
り、介在物を生成し介在物の付着、成長を誘発する可能
性があるため、浸漬ノズルの材質をSiO2からSiCとカー
ボンに置き換えられる。又ジルコニア質の浸漬ノズルに
ついては、熱伝導性が低い、脱酸生成物の付着がし
にくい等の理由で、最近はジルコニア質の浸漬ノズルを
使用していることが多い。
〔発明が解決しようとする問題点〕
第4図の(イ)は両吐出孔2の中心を通る浸漬ノズル1
切断面で、(ロ)は両吐出孔2の中心を通る浸漬ノズル
1の縦断面4(A−A′)と、(ハ)はこれと直角方向
の縦断面5(B−B′)における介在物の付着状況図で
ある。この介在物付着厚を吐出孔2の上端より40mm上に
おける溶湯流通路6内壁3で測定した。浸漬ノズル1が
アルミナ−グラファイト質と、ジルコニア質について説
明する。第5図は、鋳造時間とアルミナ付着厚の関係を
示す。○印と△印は、アルミナ−グラファイト質で、●
印と▲印は、ジルコニア質である。
○印と●印は浸漬ノズル1の縦断面4で、△印と▲印は
これと直角方向の縦断面5における印である。第6図は
浸漬ノズル内溶湯の流速とアルミナ付着厚の関係を示
す。第7図は浸漬ノズルのアルゴン吹き込み量とアルミ
ナ付着厚の関係を示す。第5図、第6図、第7図から明
らかなように、浸漬ノズル1の吐出孔の方向縦断面4で
は、浸漬ノズルの材質のジルコニヤ化、浸漬ノズル内溶
湯の流速の増大、ノズル内へのアルゴン吹き込み量の増
大によってアルミナ付着厚は軽減されるが、これに対し
て上記浸漬ノズル1の縦断面4とこれと直角方向の縦断
面5では、浸漬ノズル材質のジルコニヤ化、浸漬ノズル
内溶湯の流速の増大、浸漬ノズル内へのアルゴン吹き込
み量の増大させても、アルミナ付着厚はほどんと軽減さ
れていないために、製品の予期せめ欠陥の発生に至るこ
とが多かった。
この発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであっ
て、吐出孔2に対して直角方向に当たる縦断面5でも、
アルミナ付着厚を軽減させる方法を提供することを目的
とする。
問題点を解決するための手段・作用〕 この発明は連続鋳造鋳型内の溶湯に浸漬され、タンディ
シュ内の溶湯を2個の相対向する吐出孔より鋳型内に注
入する浸漬ノズルにおいて、吐出孔部より下部の溶湯流
通路の断面積を吐出孔より真上部の溶湯流通路の断面積
より傾斜面により小さくし、かつ吐出孔部より下部の溶
湯流通路の相対向する2個の吐出孔にたいする90度ずれ
た位置の内径を前記吐出孔の水平寸法と等しくすること
を特徴とする。更に吐出孔部より下部の溶湯流通路の断
面積と吐出孔より上部の溶湯流通路の断面積の比(以下
絞り比という)が0.6から0.8の範囲であることが好まし
い。
本来縦断面4の結果に見られる様に溶湯の流速を増大さ
せれば、浸漬ノズル内壁への介在物付着は抑制できる
が、縦断面5には溶湯流れが停滞する「流れのよどみ」
が存在するため、縦断面4とは異なり介在物の付着の抑
制ができない。この「流れのよどみ」は第5図の縦断面
5での介在物付着の進行とともに付着厚み増速度が緩や
かになったことからも判るように、その縦断面5を「流
れのよどみ」を形成しにくいように変化させれば、縦断
面5においても縦断面4と同一効果をえることができ
る。本発明は浸漬ノズル内溶湯流が分流する吐出孔2の
位置において、吐出孔2と90度ずれた位置の断面だけを
変化(縮小)することで縦断面5下部に形成される「流
れのよどみ」を解消ものであり吐出孔2の縮小寸法と一
致させるのは、「流れのよどみ」の新たな形成を防止す
るためである。
〔実施例〕
以下添付図を参照してこの発明の実施例について説明す
る。
第1図はこの発明の実施例に係わる吐出孔2が丸型で、
底部11がプール型の連続鋳造用浸漬ノズルの断面図であ
る。第1図は(イ)は両吐出孔2の中心を通る浸漬ノズ
ル1の縦断面4(A−A′)と、(ロ)はこれと直角方
向の縦断面5(B−B′)の図である。実線は切断面
で、点線は断面縮小部の縦断面図である。浸漬ノズル1
は耐火物で作られており、その下部に2個の相対向する
吐出孔2が設置されている。浸漬ノズル1の製造方法
は、浸漬ノズル1の溶湯流通路側に相当する吐出孔2よ
り上部の溶湯流通路内径(以下第1次管径という)7
と、かつ吐出孔部より下部の溶湯流通路内径(以下第2
次管径という)8が狭い絞った断面が円形の金枠を使用
し、金枠とラバーの間に耐火物を流し込み、ラバープレ
ス方式により成形する。その後、吐出孔2を工具で開け
てから、焼成する。この吐出孔2を開ける時には、吐出
孔部2より下部の溶湯流通路内径8と、吐出孔水平寸法
9が等しくなるようにし、吐出孔2の孔開け方向は、水
平に対してある角度を持たせる。吐出孔2の孔開けの中
心と、絞り部下端10が交わるようにする。
次に、この実施例の動作について説明する。まず図示し
ないタンディシュから浸漬ノズル1に溶湯を供給し、2
個の相対向する吐出孔2から鋳型(図示せず)に注入す
る。そうすると、従来は2個の相対向する吐出孔2から
90度ずれた位置の内壁溶湯流通路6の吐出孔2の上端よ
り40mm上の内壁にアルミナ付着厚が多かったが、その部
分を絞ることによって、よどみが少なくなってその部分
のアルミナ付着厚が著しく減少した。
そして、吐出孔の流出側の内径と、吐出孔部より下部の
溶湯流通路の相対向する2個の吐出孔にたいする90度ず
れた位置の内径との比をいろいろ変えて、アルミナ付着
厚を調査した結果、その比が1のものがアルミナ付着厚
がもっとも少ない。
次に、アルミナ付着厚と絞り比の関係を第2図に示し
た。第1次管径7が75から85mmφ、絞り部の断面径8は
50から65mmφ、鋳造速度105から5.0Ton/min、総鋳造時
間は150から250分、浸漬ノズル材質はアルミナ−グラフ
ァイト質(内装ジルコニア質)での鋳造条件で行った。
第2図から絞り比が0.5以下の場合は鋳造初期の地金閉
鎖が発生しノズル詰まりとなりやすく、絞り比が0.8を
超えるとアルミナ付着厚が多くなってくる。第3図は、
このような鋳造条件で、本発明法と従来法とのアルミナ
付着厚を比較したものである。本発明法は従来法と比較
して、アルミナ付着厚が1/3に減少している。
この実施例は吐出孔2が丸型で、底部11の形状がプール
型のもので説明したが、これにかかわらず、吐出孔2が
角型及び楕円型で、底部11の形状が山型でも使用可能で
ある。
〔発明の効果〕
この発明の実施により連続鋳造において、浸漬ノズル内
の特に吐出孔部位とその近傍における浸漬ノズル内の溶
湯流れのよどみがなくなり、ノズル内壁へのアルミナ付
着厚の低減が可能となる。その結果鋳片品質及び製品品
質の向上もたらす等連続鋳造技術の向上に資するところ
が大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図(イ)(ロ)はこの発明の実施例に係わる連続鋳
造用浸漬ノズルの断面図、第2図はこの発明の実施例に
係わる絞り比とB−B′断面のアルミナ付着厚の関係を
示すグラフ図、第3図はこの発明の実施例に係わる本発
明法及び従来法とB−B′断面のアルミナ付着厚のグラ
フ図、第4図(イ)(ロ)(ハ)は従来の浸漬ノズルの
断面図、第5図は従来法による鋳造時間とアルミナ付着
厚の関係を示すグラフ、第6図は従来法によるノズル内
管内流速とアルミナ付着厚の関係を示すグラフ図、第7
図は従来法によるノズル内アルゴン吹き込み量とアルミ
ナ付着厚の関係を示すグラフ図である。 1……浸漬ノズル、2……吐出孔、 3……アルミナ付着量、7……第1次管径 8……第2次管径、9……吐出孔径。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 孝志 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日 本鋼管株式會社内 (72)発明者 沖本 一生 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日 本鋼管株式會社内 審査官 沼沢 幸雄 (56)参考文献 実公 昭51−32820(JP,Y2)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鋳型内の溶湯に浸漬され、タンディシュ内
    の溶湯を2個の相対向する吐出孔より鋳型内に注入する
    浸漬ノズルにおいて、吐出孔部より下部の溶湯流通路の
    断面積を吐出孔より真上部の溶湯流通路の断面積より傾
    斜面により小さくし、かつ吐出孔部より下部の溶湯流通
    路の相対向する2個の吐出孔に対して90度ずれた位置の
    内径を前記吐出孔の水平寸法と等しくすることを特徴と
    する連続鋳造用浸漬ノズル。
  2. 【請求項2】吐出孔部より下部の溶湯流通路の断面積と
    吐出孔より上部の溶湯流通路の断面積の比が0.6から0.8
    の範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第1項に
    記載の連続鋳造用浸漬ノズル。
JP62134940A 1987-06-01 1987-06-01 連続鋳造浸漬ノズル Expired - Fee Related JPH0767602B2 (ja)

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EP88108689A EP0293829B1 (en) 1987-06-01 1988-05-31 Immersion pipe for continuous casting of steel
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