JPH0768356A - Structure of flat outer nozzle for twin roll type continuous casting - Google Patents
Structure of flat outer nozzle for twin roll type continuous castingInfo
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- JPH0768356A JPH0768356A JP21724993A JP21724993A JPH0768356A JP H0768356 A JPH0768356 A JP H0768356A JP 21724993 A JP21724993 A JP 21724993A JP 21724993 A JP21724993 A JP 21724993A JP H0768356 A JPH0768356 A JP H0768356A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、双ドラム式連続鋳造装
置において、タンディッシュから移動鋳型内に溶湯を供
給する場合に用いられる扁平ノズルに関し、より具体的
には、上部に内ノズル挿通孔を有し下端部にスリット状
ノズル孔を有する外ノズル構造に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flat nozzle used when a molten metal is supplied from a tundish into a moving mold in a twin-drum type continuous casting apparatus, and more specifically, to an inner nozzle insertion hole in the upper portion. And an outer nozzle structure having a slit-shaped nozzle hole at the lower end.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から一般に知られている双ドラム式
連続鋳造装置を用いた連続鋳造においては、図３に示さ
れるように、回転する一対の冷却ドラムＲａ、Ｒｂとこ
のドラムの両端に当接されるサイド堰Ｓａ，Ｓｂによっ
て形成される移動鋳型内に、タンディッシュ内から内ノ
ズルａ、外ノズルｂを介して溶湯ｅを供給し、移動鋳型
内に所定レベルの湯溜り部ｐをつくりつつ、冷却ドラム
で冷却して凝固シェルを形成し、この凝固シェルを一対
の冷却ドラムの最接近部に形成されるギャップにおいて
圧接・一体化して広幅薄肉鋳片ｃを得るようになってい
る。2. Description of the Related Art In continuous casting using a conventionally known twin-drum type continuous casting apparatus, as shown in FIG. 3, a pair of rotating cooling drums Ra, Rb and both ends of the cooling drums Ra, Rb are provided. The molten metal e is supplied from the inside of the tundish through the inner nozzle a and the outer nozzle b into the moving mold formed by the side weirs Sa and Sb which are in contact with each other to form the molten metal pool p of a predetermined level in the moving mold. At the same time, the solidified shell is formed by cooling with a cooling drum, and the solidified shell is pressed and integrated in a gap formed in the closest portion of the pair of cooling drums to obtain a wide thin cast piece c.
【０００３】この際、均質な薄肉鋳片を得るためには、
移動鋳型内に形成されるメニスカスの位置変動を極力抑
制する必要があり、そのために、移動鋳型内への溶湯の
供給するためのノズルの役割は重要である。At this time, in order to obtain a homogeneous thin cast piece,
It is necessary to suppress the positional fluctuation of the meniscus formed in the moving mold as much as possible, and therefore the role of the nozzle for supplying the molten metal into the moving mold is important.
【０００４】このような要求に答えるものとして、例え
ば特開昭６３−２０３２５４号の発明では、下部閉鎖端
近傍の冷却ドラムＲａ，Ｒｂ側側壁にスリット状ノズル
孔ｏを有し、多孔質耐火物からなるフィルターｆと溶融
性金属部材ｄを内蔵した外ノズルｂが提案されている。
ここに示される外ノズルｂは、図４に示されるように溶
湯を冷却ドラムの長手方向に均一に供給するために扁平
で、これを耐火物で一体的に成型することは決して容易
ではない。In order to meet such a demand, for example, in the invention of Japanese Patent Laid-Open No. 63-203254, a porous refractory material having slit-shaped nozzle holes o on the side walls of the cooling drums Ra and Rb near the lower closed end is provided. An outer nozzle b having a built-in filter f and a fusible metal member d is proposed.
The outer nozzle b shown here is flat in order to uniformly supply the molten metal in the longitudinal direction of the cooling drum as shown in FIG. 4, and it is by no means easy to integrally mold this with a refractory material.
【０００５】このようなノズルを耐火物を成型して得る
場合には、一般的にはロストワックス法等の中子をが用
いることが考えられるが、容量が大きい場合、１０００
Kg／cm2 以上の成型圧力が必要であり、この場合、中子
が変形したり、また焼成過程で変形し、所望の形状のノ
ズルを得ることは困難である。そのため、一般的には、
このような形状のノズルは、ノズル本体を上部と下部に
分割して製造しこれらを接着して組み立てて一体化する
ことによって得られる場合が多い。In the case where such a nozzle is obtained by molding a refractory material, it is generally considered to use a core such as the lost wax method.
A molding pressure of Kg / cm 2 or more is required. In this case, the core is deformed or deformed during the firing process, and it is difficult to obtain a nozzle having a desired shape. So, in general,
A nozzle having such a shape is often obtained by dividing a nozzle body into an upper portion and a lower portion, manufacturing them, and adhering and assembling them to integrate them.
【０００６】このように組み立てて得られた外ノズルｂ
は、溶湯の整流用のフィルターｆを内蔵後、タンディッ
シュに装着された内ノズルａを内装して固定され、連続
鋳造に供されるが、連続鋳造の進行に伴い、フィルター
ｆに介在物が付着・成長してフィルターは目詰まりを起
こす。The outer nozzle b obtained by assembling in this way
After being incorporated with a filter f for rectifying the molten metal, the inner nozzle a attached to the tundish is fixed and provided for continuous casting. As the continuous casting progresses, inclusions are present in the filter f. The filter adheres and grows, causing the filter to become clogged.
【０００７】目詰まりが進行しその目詰まり度が８０％
を越えると溶湯の外ノズル内貯留量が増加し、ノズル内
の溶湯圧力が増加して上部と下部の接着強度を超え、上
部と下部の組み合わせ部分を起点に、外ノズルが破壊に
至る場合が多い。外ノズルの強化方法として、使用材
料、接着剤の高級化等が考えられるが、その強度には限
界があり、またコスト高になる等、根本的解決にはなら
ない。Clogging progresses and the degree of clogging is 80%.
If it exceeds, the amount of molten metal stored in the outer nozzle increases, the molten metal pressure in the nozzle increases, exceeding the adhesive strength between the upper and lower parts, and the outer nozzle may be destroyed starting from the combined part of the upper and lower parts. Many. As a method of strengthening the outer nozzle, it is conceivable to use higher grade materials and adhesives, but its strength is limited, and the cost becomes high, which is not a fundamental solution.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、双ドラム式
連続鋳造用扁平外ノズル本体を、上部と下部に分割して
製造し、これを補強ピンと接着剤を用いて組み立て一体
化する場合において、補強ピンと接着剤による補強効率
を高めて、強固な組み立てを効率的に実現可能な双ドラ
ム式連続鋳造用扁平外ノズル構造を提供するものであ
る。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is directed to a case where a twin-drum type flat outer nozzle body for continuous casting is divided into an upper part and a lower part, which are manufactured by assembling and integrating with a reinforcing pin and an adhesive. The present invention provides a flat outer nozzle structure for twin-drum type continuous casting, which can efficiently realize a strong assembly by enhancing the reinforcing efficiency by a reinforcing pin and an adhesive.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、外ノズル本体
を、内ノズル挿通孔を有し下端部に垂下壁を有するセラ
ミックス材からなる上部本体と、下端部にスリット状ノ
ズル孔を有し上部にするセラミックス材からなる下部本
体とに分割し、上部本体の嵌合壁と下部本体の垂下壁を
嵌合し、この嵌合壁と同系のセラミックス材からなる補
強ピンを挿通して両壁を嵌合・連結するように構成し、
この嵌合・連結に際して、両壁の嵌合面間および両壁と
補強ピン外周面間に、セラミックス・ボンドを介在さ
せ、これを固化・接着して上部本体と下部本体とを一体
化する場合、前記補強ピンの外径を１０〜２５mmの範囲
とし、垂下壁と嵌合壁との重合部における補強ピンによ
る水平方向の補強強度分布を左右対称とし、中央部２〜
３に対し両端部がをそれぞれ１の割合になるように、補
強ピンを挿通・配列したことを特徴とする双ドラム式連
続鋳造用扁平ノズル構造である。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, an outer nozzle body has an upper body made of a ceramic material having an inner nozzle insertion hole and a hanging wall at a lower end portion, and a slit-shaped nozzle hole at a lower end portion. It is divided into a lower body made of ceramic material to be the upper part, the fitting wall of the upper body and the hanging wall of the lower body are fitted together, and a reinforcing pin made of a ceramic material similar to this fitting wall is inserted through both walls. Are configured to fit and connect
When mating and connecting, when a ceramic bond is interposed between the mating surfaces of both walls and between the both walls and the outer peripheral surface of the reinforcing pin, and this is solidified and bonded to integrate the upper and lower bodies. The outer diameter of the reinforcing pin is in the range of 10 to 25 mm, the horizontal reinforcing strength distribution by the reinforcing pin in the overlapping portion of the hanging wall and the fitting wall is symmetrical, and the central portion 2
It is a flat nozzle structure for twin-drum type continuous casting, characterized in that reinforcing pins are inserted and arranged such that both ends of the nozzle have a ratio of 1.
【００１０】[0010]
【作用】本発明においては、外ノズルのセラミックス材
からなる上部本体と下部本体を嵌合・連結する場合に、
下部本体と同系のセラミックス材からなる補強ピンとセ
ラミックス・ボンドを併用して、上部本体と下部本体と
セラミックス・ボンドと補強ピンを強固に一体化する場
合に、外ノズルに加わる水平方向の内圧分布に応じた補
強強度分布にできるので、上部本体と下部本体の組み立
て強度を効率的に高め、安定化することができ、外ノズ
ル機能を長時間に亘って安定維持することができ、連続
鋳造操業を安定化することが可能である。In the present invention, when the upper body and the lower body made of the ceramic material of the outer nozzle are fitted and connected,
When the upper body, lower body, ceramics bond and reinforcing pin are firmly integrated by using the reinforcing pin and ceramics bond made of the same type of ceramic material as the lower body, the internal pressure distribution in the horizontal direction applied to the outer nozzle Since the reinforcement strength distribution can be adjusted accordingly, the assembly strength of the upper body and the lower body can be efficiently increased and stabilized, the outer nozzle function can be stably maintained for a long time, and continuous casting operation can be performed. It is possible to stabilize.
【００１１】本発明者等は種々の実験により、扁平な外
ノズルに溶湯による内圧が加わった場合、正面側、背面
側ともに、図２に示すように、発生する引張応力は中央
部Ｙで大きく、両端部Ｘで小さく、中央部を中心にして
ほぼ左右対称に分布することを確認するに至った。この
ようなことから、補強ピンによるより効率的な補強とい
う観点では、この補強密度を、要補強全範囲において均
等に分布させることは、必ずしも得策ではない。したが
って、本発明では、この扁平外ノズルに生ずる引張応力
分布に応じて、補強ピンによる補強強度分布を付与する
ことによって、補強の効率化を図るとともに材料、加工
のコストの低減を図るものである。The inventors of the present invention have conducted various experiments and found that when an internal pressure due to the molten metal is applied to the flat outer nozzle, the tensile stress generated in the central portion Y is large on both the front side and the back side as shown in FIG. It was confirmed that the distribution was small at both end portions X and was distributed almost symmetrically around the central portion. From this point of view, from the viewpoint of more efficient reinforcement by the reinforcement pin, it is not necessarily a good idea to evenly distribute the reinforcement density in the entire range requiring reinforcement. Therefore, in the present invention, by providing a reinforcing strength distribution by the reinforcing pin according to the tensile stress distribution generated in the flat outer nozzle, the efficiency of the reinforcement is improved and the cost of the material and the processing is reduced. .
【００１２】以下に実施例を示すが、ここでは、便宜的
に一面側（例えば正面側のみ）を主体に説明する。Examples will be shown below, but here, for the sake of convenience, one surface side (for example, only the front surface side) will be mainly described.
【００１３】[0013]
【実施例】以下に本発明を図１（ａ）〜（ｃ）に示す実
施例に基づいて説明する。本発明の扁平外ノズル１は、
例えばＡｌ2 Ｏ3 −Ｃ系のセラミックス材からなる上部
本体２と下部本体３をそれぞれ別々に製造（成型、焼
成）し、この上部本体２と下部本体３を組み立てて得ら
れるものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on the embodiments shown in FIGS. The flat outer nozzle 1 of the present invention is
For example, it is obtained by separately manufacturing (molding and firing) the upper body 2 and the lower body 3 made of an Al 2 O 3 —C ceramic material, and assembling the upper body 2 and the lower body 3.
【００１４】上部本体２の中央部には内ノズル４の挿通
孔２ａが設けられ下部外周部には下部本体３と嵌合する
嵌合係止部２ｂを有する垂下壁２ｃが形成されている。
また、下部本体３の上端は解放端になっており、その上
端部は前記上部本体２の嵌合係止部２ｂに嵌合する嵌合
壁３ａになっており、また、下端部にはスリット状のノ
ズル孔５が形成されている。An insertion hole 2a for the inner nozzle 4 is provided in the central portion of the upper body 2, and a hanging wall 2c having a fitting locking portion 2b for fitting with the lower body 3 is formed on the lower outer peripheral portion.
In addition, the upper end of the lower body 3 is an open end, the upper end of the lower body 3 is a fitting wall 3a that fits into the fitting locking portion 2b of the upper body 2, and the lower end has a slit. Nozzle holes 5 are formed.
【００１５】上部本体の垂下壁２ｃと下部本体の嵌合壁
３ａには、それぞれ嵌合状態で連通する多数個のほぼ同
径である挿通孔６が、下部本体の水平方向中央部で３個
（両側では６個）配列されており、その両端部側ではそ
れぞれ２個（両側では４個）と、中央部で密に、両端部
側で疎密に配列されており、中央部を中心にして左右対
称に配列されている。この挿通孔には、外ノズル本体と
同系即ち、Ａｌ2 Ｏ3 −Ｃ系のセラミックス材からなる
補強ピン７が挿通され、上部本体２と下部本体３が連結
される。In the hanging wall 2c of the upper main body and the fitting wall 3a of the lower main body, there are provided a plurality of insertion holes 6 having a substantially same diameter and communicating with each other in a fitted state. (6 on both sides) are arranged, and 2 on each side (4 on both sides), densely arranged at the center and sparsely arranged at both ends, centered on the center. It is arranged symmetrically. A reinforcing pin 7 made of a ceramic material of the same type as the outer nozzle body, that is, an Al 2 O 3 —C type ceramic material is inserted through this insertion hole, and the upper body 2 and the lower body 3 are connected to each other.
【００１６】この上部本体２の垂下壁２ｃと下部本体３
の嵌合壁３ａとの嵌合およびこの嵌合部の挿通孔６への
補強ピン７挿通に際しては、垂下壁２ｃと嵌合壁３ａの
嵌合面間および挿通孔６と補強ピン７の外周面間に、ノ
ズル本体および補強ピンと同系即ち、Ａｌ2 Ｏ3 −Ｃ系
のセラミックス材を主成分とするレジン・ボンド８を塗
布・介在させ、これを固化して一体化する。The hanging wall 2c of the upper body 2 and the lower body 3
During the fitting with the fitting wall 3a and the insertion of the reinforcing pin 7 into the insertion hole 6 of this fitting portion, between the fitting surfaces of the hanging wall 2c and the fitting wall 3a and the outer periphery of the insertion hole 6 and the reinforcing pin 7. A resin bond 8 containing a ceramic material of the same type as that of the nozzle body and the reinforcing pin, that is, an Al 2 O 3 —C type ceramic material as a main component is applied and interposed between the surfaces, and this is solidified and integrated.
【００１７】即ち、補強ピン７は、単に上部本体２と下
部本体３を連結するのみの機能だけではなく、これらと
一体的機能、即ち、組み立て部の補強機能を有するもの
であり、上部本体、下部本体とほぼ同等の強度を有する
ものであることが好ましいと言える。That is, the reinforcing pin 7 has not only the function of simply connecting the upper main body 2 and the lower main body 3 but also an integral function with them, that is, a reinforcing function of the assembly portion. It can be said that it is preferable that the lower body has substantially the same strength.
【００１８】そして、前記したように、この外ノズルに
発生する応力の分布は中央部で大きく、両端部側で小さ
く、中央部を中心に対称な分布になっているので、この
応力分布に応じて補強ピンと接着剤による補強強度分布
を決めることが好ましい。As described above, the distribution of the stress generated in the outer nozzle is large in the central portion, small in both end portions, and symmetrically distributed around the central portion. It is preferable to determine the reinforcing strength distribution by the reinforcing pin and the adhesive.
【００１９】この補強ピンによる補強強度分布は、垂下
壁と嵌合壁の材料特性、厚み、補強ピンの材料特性、外
径、配列（数）、接着剤特性等を調整することによって
調整することができるが、この実施例では、補強ピンの
材料特性と外径を同じにして、その配列により補強強度
分布を調整するようにしている。The reinforcing strength distribution by the reinforcing pin can be adjusted by adjusting the material characteristics and thickness of the hanging wall and the fitting wall, the material characteristics of the reinforcing pin, the outer diameter, the arrangement (number), the adhesive characteristics, and the like. However, in this embodiment, the material characteristics and the outer diameter of the reinforcing pin are made the same, and the reinforcing strength distribution is adjusted by the arrangement.
【００２０】この補強ピンに補強機能を持たせるために
は、この補強ピンの外径の下限値は垂下壁、嵌合壁の厚
み程度、また上限値は、垂下壁と嵌合壁の重合部幅の１
／３〜１／２程度であることが好ましい。実数値で表す
と１０〜２５mm程度であることが好ましい。１０mm以下
では応力に耐えられず短時間で折損し、補強効果は小さ
くなる。また２５mm以上では、垂下壁と嵌合壁との重合
部の強度が低下して、ここで破壊が生じ易くなる。In order to give the reinforcing pin a reinforcing function, the lower limit of the outer diameter of the reinforcing pin is about the thickness of the hanging wall and the fitting wall, and the upper limit is the overlapping portion of the hanging wall and the fitting wall. Width 1
It is preferably about / 3 to 1/2. When expressed by a real value, it is preferably about 10 to 25 mm. If it is less than 10 mm, it cannot withstand stress and breaks in a short time, resulting in a small reinforcing effect. On the other hand, when the thickness is 25 mm or more, the strength of the overlapped portion between the hanging wall and the fitting wall is lowered, and the breakage easily occurs here.
【００２１】補強強度分布は、図２から、垂下壁と嵌合
壁の重合部を水平方向に３等分して見た時の補強強度分
布は中央部Ｙが２〜３、その両側の両端部Ｘがそれぞれ
１の割合で、中央部を中心に左右対称になるように、補
強ピンの配列を決めている。ここでは、補強ピンの材料
特性、外径を同じにしているので、補強強度分布は、便
宜的に、中央部、両端部の各部における補強ピンの挿通
本数合計の割合によって決めている。外径を変える場合
は、各部に挿通される補強ピンの挿通部の体積あるいは
断面積の合計を用いるようにしても良い。The reinforcing strength distribution is as shown in FIG. 2 when the overlapping portion of the hanging wall and the fitting wall is divided into three equal parts in the horizontal direction. The arrangement of the reinforcing pins is determined so that the portions X are each 1 and are symmetrical about the central portion. Here, since the material properties and outer diameters of the reinforcing pins are the same, the reinforcing strength distribution is expediently determined by the ratio of the total number of inserted reinforcing pins in the central portion and both end portions. In the case of changing the outer diameter, the total volume or cross-sectional area of the insertion portion of the reinforcing pin inserted into each portion may be used.
【００２２】この補強ピン７を挿通する挿通孔６は、こ
の補強ピンの外径、配列に応じて、形成されるものであ
り、上部本体２、下部本体３を製造する際に、それぞれ
形成しても良いが、製造時の寸法誤差、変形により、上
部本体と下部本体の挿通孔６の位置が一致しないことが
予想されるので、両本体を製造後、仮嵌合の状態で形成
することが好ましいと言える。The insertion holes 6 through which the reinforcing pins 7 are inserted are formed according to the outer diameter and arrangement of the reinforcing pins, and are formed when the upper body 2 and the lower body 3 are manufactured. However, it is expected that the positions of the insertion holes 6 of the upper body and the lower body will not match due to dimensional errors and deformation during manufacturing. Can be said to be preferable.
【００２３】この挿通孔は、外ノズルの内部に貫通させ
なくても良いが、ここに挿通される補強ピンとの間には
接着剤として、セラミックス・ボンドを介在させるの
で、この挿通孔を形成する時は、そのための間隙が得ら
れるようにする。Although this insertion hole does not have to penetrate into the inside of the outer nozzle, a ceramics bond is interposed as an adhesive between the insertion hole and the reinforcing pin inserted therein, so that this insertion hole is formed. At times, the gap for it should be obtained.
【００２４】上部本体２と下部本体３と補強ピン７は、
接着・固定して一体的に機能させるので、同じ材質のセ
ラミックス材を用いることが好ましいと言えるが、上部
本体と下部本体とは実用状態では、晒される条件が異な
るので、この条件に応じて材料を使い分けることが必要
である。The upper body 2, the lower body 3 and the reinforcing pin 7 are
It can be said that it is preferable to use ceramic materials of the same material because they are bonded and fixed to function integrally, but the upper body and the lower body are exposed under different conditions in practical use. It is necessary to use properly.
【００２５】下部本体は、溶湯に浸漬されるので、耐熱
性、耐溶損性、機械強度、耐熱衝撃性に優れ、また、通
電加熱されるので、ある程度導電性を有するものが適性
があると言える。このような観点から、溶湯が炭素鋼で
ある場合は、Ａｌ2 Ｏ3 を２０〜６０％，Ｆ．Ｃを２０
〜４０％含有し、残部ムライト、ジルコニア・ムライ
ト、金属Ｓｉ等を含有するＡｌ2 Ｏ3 −Ｃ系セラミック
ス材、Ａｌ2 Ｏ3 を２０〜６０％，ＳｉＯ2 を１０〜３
０％，Ｆ．Ｃを２０〜４０％含有するＡｌ2 Ｏ3−Ｓｉ
Ｏ2 −Ｃ系セラミックス材、或いはＣａＯ・ＺｒＯ2 −
Ｃ系のセラミックス材が好適である。Since the lower body is soaked in the molten metal, it has excellent heat resistance, melting resistance, mechanical strength, and thermal shock resistance, and since it is electrically heated, it is suitable that it has a certain degree of conductivity. . From such a viewpoint, when the molten metal is carbon steel, Al 2 O 3 is added in an amount of 20 to 60%, F. 20 for C
Al 2 O 3 -C based ceramic material containing 40% to 40% of mullite, zirconia mullite, metallic Si, etc., 20 to 60% of Al 2 O 3 and 10 to 3 of SiO 2 .
0%, F.I. Al 2 O 3 -Si containing C 20 to 40%
O 2 -C based ceramics material, or CaO / ZrO 2-
C-based ceramic materials are suitable.
【００２６】溶湯がステンレス鋼である場合は、ＳｉＯ
2 成分が溶湯と反応して溶湯の純度が低下する恐れがあ
るので、ＳｉＯ2 成分を含まないＡｌ2 Ｏ3 −Ｃ系のセ
ラミックス材、あるいはＣａＯ・ＺｒＯ2 −Ｃ系のセラ
ミックス材を用いることが好ましい。If the melt is stainless steel, SiO
Since the two components may react with the molten metal and reduce the purity of the molten metal, use an Al 2 O 3 -C type ceramic material containing no SiO 2 component or a CaO.ZrO 2 -C type ceramic material. Is preferred.
【００２７】上部本体は、下部本体と同様のセラミック
ス材も用いる場合もあるが、溶湯に浸漬しないので、安
価で容易に得られるフュ−ズドシリカ（ＳｉＯ2 ）でも
前記成分系を用いた場合の下部本体の耐性に概ねバラン
スさせることができる。即ち、外ノズルの寿命を短縮す
る大きな要因にはならない。The upper body may be made of the same ceramic material as the lower body in some cases, but since it is not immersed in the molten metal, it can be easily obtained at low cost by using the above-mentioned component system even in the case of fused silica (SiO 2 ). It can be roughly balanced with the resistance of the main body. That is, it is not a major factor in shortening the life of the outer nozzle.
【００２８】図中９は内ノズル４からの溶湯に圧損を付
与するための溶融性金属金網、１０は溶湯を整流するた
めの多孔質セラミックス材からなるフィルター、また、
１１は外ノズルの特に下部本体３およびフィルタ−１０
を予熱する通電加熱装置である。In the figure, reference numeral 9 is a fusible metal wire net for imparting pressure loss to the molten metal from the inner nozzle 4, 10 is a filter made of a porous ceramic material for rectifying the molten metal, and
Reference numeral 11 denotes the outer nozzle, particularly the lower body 3 and the filter-10.
Is an electric heating device for preheating.
【００２９】図３は、上記のように構成された本発明の
外ノズル１をタンディッシュ１２に当接・固定した状態
を示している。タンディッシュ底部の外皮鉄皮１３の内
側には耐火物が内張され、ここに埋め込まれた耐火ブロ
ック１４に内ノズル４の挿入孔１４ａが設けられてい
る。この挿入孔はその径が下方に向かい小さくなるよう
な傾斜孔となっており、外皮鉄皮１３を貫通している。FIG. 3 shows a state in which the outer nozzle 1 of the present invention constructed as described above is brought into contact with and fixed to the tundish 12. A refractory material is lined inside the outer skin 13 at the bottom of the tundish, and a refractory block 14 embedded therein is provided with an insertion hole 14a for the inner nozzle 4. The insertion hole is an inclined hole whose diameter decreases downward and penetrates the outer skin 13.
【００３０】この挿入孔１４ａには、上部外周面がこの
挿入孔内面に係止される、テ−パ面になっている内ノズ
ル４がタンディッシュ１２の内側から挿入されている。
この内ノズルの下端部は閉鎖端になっており、その近傍
の側壁にはノズル孔４ａが設けられている。An inner nozzle 4 having a taper surface whose upper outer peripheral surface is locked to the inner surface of the insertion hole is inserted into the insertion hole 14a from the inside of the tundish 12.
The lower end of the inner nozzle is a closed end, and a nozzle hole 4a is provided in the side wall in the vicinity thereof.
【００３１】この内ノズル４の上方には、タンディッシ
ュ１２からの溶湯供給量を制御するストッパ−１５が上
下位置調整自在に配設されている。即ち、内ノズルの上
端面とストッパ−の下端面間の間隙を調整することによ
って、移動鋳型内への溶湯供給量を制御することができ
る。内ノズル４の下部は、本発明の外ノズル１の上部本
体２に設けた挿通孔２ａに挿通されている。Above the inner nozzle 4, a stopper 15 for controlling the amount of molten metal supplied from the tundish 12 is disposed so that its vertical position can be adjusted. That is, by adjusting the gap between the upper end surface of the inner nozzle and the lower end surface of the stopper, the amount of molten metal supplied into the moving mold can be controlled. The lower portion of the inner nozzle 4 is inserted into the insertion hole 2a provided in the upper body 2 of the outer nozzle 1 of the present invention.
【００３２】外ノズル１は支持体１６とこの支持体に固
定される可動支持部１７とこれらを固定するボルト・ナ
ット１８により、固定され、この外ノズルの上端面はシ
−ル性を維持する断熱シ−ト１９を介して、外皮鉄皮１
３の外面に当接されている。The outer nozzle 1 is fixed by a support 16, a movable support 17 fixed to the support, and bolts and nuts 18 for fixing them, and the upper end surface of the outer nozzle maintains the sealing property. Through the heat insulating sheet 19, the outer skin 1
It is in contact with the outer surface of No. 3.
【００３３】このように本発明の外ノズル１に、内ノズ
ル４を挿入し、所定位置に位置決めした後、この外ノズ
ル１の下部、フィルターを通電加熱装置で予熱するとと
もにストッパー１５を上げてこのストッパーの下端面と
内ノズル２の上端面間に所定の間隙を形成し、タンディ
ッシュ１２から溶湯を内ノズル４を介して外ノズル１に
供給し、溶融性金属網９、フィルタ−１０による圧損作
用で溶湯を外ノズル１の下部本体３内に充満させ、この
溶湯をがタンディッシュ１２、内ノズル４、外ノズル１
間で密に連続させて、外ノズル下部のスリット状ノズル
孔５から移動鋳型内に供給し、所定レベルの湯溜り部を
つくりつつ、連続鋳造を行う。定常操業移行後において
は、移動鋳型内におけるメニスカスＭの位置が極力変動
しないように、ストッパー１５の位置を調整し溶湯供給
量が制御される。As described above, after the inner nozzle 4 is inserted into the outer nozzle 1 of the present invention and positioned at a predetermined position, the lower portion of the outer nozzle 1 and the filter are preheated by an electric heating device and the stopper 15 is raised. A predetermined gap is formed between the lower end surface of the stopper and the upper end surface of the inner nozzle 2, the molten metal is supplied from the tundish 12 to the outer nozzle 1 through the inner nozzle 4, and the pressure loss by the fusible metal net 9 and the filter 10 is caused. By the action, the lower body 3 of the outer nozzle 1 is filled with the molten metal, and the molten metal is filled with the tundish 12, the inner nozzle 4, and the outer nozzle 1.
Continuously densely and continuously, the liquid is supplied from the slit-shaped nozzle hole 5 below the outer nozzle into the moving mold, and continuous casting is performed while forming a molten metal pool of a predetermined level. After the transition to the steady operation, the position of the stopper 15 is adjusted and the molten metal supply amount is controlled so that the position of the meniscus M in the moving mold does not fluctuate as much as possible.
【００３４】本発明の外ノズル１は、上部本体２と下部
本体３と補強ピン７をセラミックス・ボンドによる接着
作用により強固に一体化しているので、上部本体と下部
本体との組み立て部で破壊することはなく、ノズル機能
を長期にわたって維持し、連続鋳造操業を安定化し、均
質な薄肉鋳片を安定的に鋳造することができる。In the outer nozzle 1 of the present invention, since the upper body 2, the lower body 3 and the reinforcing pin 7 are firmly integrated by the bonding action of the ceramic bond, they are destroyed at the assembly portion of the upper body and the lower body. It is possible to maintain the nozzle function for a long time, stabilize the continuous casting operation, and stably cast a homogeneous thin-walled slab.
【００３５】なお、本発明は、この実施例に限られるも
のではなく、請求項１の構成を満足する範囲内で適宜構
成を変更するものである。例えば、補強ピンによる補強
強度分布調整は、中央部と両端部で補強ピンの材料特
性、外径、配列数を使い分けることによって行っても良
い。The present invention is not limited to this embodiment, but the structure is appropriately changed within a range satisfying the structure of claim 1. For example, the reinforcement strength distribution adjustment by the reinforcement pin may be performed by properly using the material characteristics, the outer diameter, and the number of arrangements of the reinforcement pin at the central portion and both end portions.
【００３６】また、この外ノズル１のスリット状ノズル
孔５は水平方向に複数分割されていても良い。また、本
発明の外ノズル１の取り付け構造については、本発明の
要部ではないが、たとえば、この外ノズル１は支持体１
６に可動支持部１７、ボルト・ナット１８によってタン
ディッシュ１２の外皮鉄皮１３の外面に当接・固定し一
体化しているが、支持体１６を別設して、適宜の手段で
支持しても良い。The slit-shaped nozzle hole 5 of the outer nozzle 1 may be divided into a plurality of pieces in the horizontal direction. Further, although the mounting structure of the outer nozzle 1 of the present invention is not a main part of the present invention, for example, the outer nozzle 1 is a support 1
6, the movable support portion 17 and the bolts and nuts 18 are brought into contact with and fixed to the outer surface of the outer skin 13 of the tundish 12 to be integrated, but a support 16 is separately provided and supported by appropriate means. Is also good.
【００３７】[0037]
【実験例】図１に示した本発明の外ノズル１について、
水モデル実験によりその耐圧性を評価した。その結果を
従来例の場合とともに説明する。この実験で用いた材料
構成と、上部本体と下部本体との組み立て手段は表１に
示すとおりである。Experimental Example Regarding the outer nozzle 1 of the present invention shown in FIG.
Its pressure resistance was evaluated by a water model experiment. The result will be described together with the case of the conventional example. The material composition used in this experiment and the means for assembling the upper body and the lower body are as shown in Table 1.
【００３８】[0038]
【表１】 [Table 1]
【００３９】従来例は、上部本体と下部本体を同じ材質
にして、上部本体と下部本体を接着剤のみで組み立てた
外ノズルであるが、これは、冷間で０．８〜１．０kg／
cm2の圧力を加えた時、上部本体と下部本体の接着部に
亀裂が生じ、瞬時に破壊してしまった。実用レベルの温
度（熱間）での強度は、冷間での強度の７０％程度と考
えられるから、実用条件下では０．５〜０．７kg／cm2
程度と評価される。The conventional example is an outer nozzle in which the upper body and the lower body are made of the same material, and the upper body and the lower body are assembled only by an adhesive.
When a pressure of cm 2 was applied, a crack was generated in the bonding portion between the upper body and the lower body, and it was instantly broken. The strength at a practical temperature (hot) is considered to be about 70% of the strength at cold, so under practical conditions 0.5 to 0.7 kg / cm 2
It is evaluated as a degree.
【００４０】フィルターが１００％閉塞したと仮定する
と、タンデイッシュヘッド分の外ノズルの内圧は、１．
１kg／cm2 、これを冷間に換算すると１．４kg／cm2 と
なるので、外ノズルの冷間強度としては、これに耐え得
る強度があることが望ましい。この観点では、冷間強度
が０．８〜１．０kg／cm2 である従来例の外ノズルで
は、実用に供し得ないものになる。Assuming that the filter is completely blocked, the internal pressure of the outer nozzle for the tundish head is 1.
Since 1 kg / cm 2 is 1.4 kg / cm 2 when converted into cold, it is desirable that the cold strength of the outer nozzle be strong enough to withstand this. From this viewpoint, the conventional outer nozzle having a cold strength of 0.8 to 1.0 kg / cm 2 cannot be put to practical use.
【００４１】しかし、実操業ではフィルターが１００％
閉塞したら外ノズルとして機能を完全に失うことになる
から、実操業では、そうなるまで外ノズルを使用するこ
とはなく、通常の連続鋳造では、操業効率を考慮してフ
ィルターの閉塞率が４０〜５０％レベルになるまで外ノ
ズルの使用を継続するのが通例である。However, the filter is 100% in actual operation.
If it is clogged, the function as an outer nozzle will be completely lost. Therefore, in actual operation, the outer nozzle is not used until that time. In normal continuous casting, the clogging rate of the filter is 40 to 40 in consideration of the operation efficiency. It is customary to continue using the outer nozzle until the 50% level is reached.
【００４２】実操業下でのフィルターの閉塞率と外ノズ
ルの関係の調査結果を参考にすると、従来例の外ノズル
を、例えば鋳造速度１．５ｔ／min の連続鋳造に実用し
た場合には、フィルターの閉塞率が２０％レベルで、破
壊し使用不能になることが判った。Referring to the results of the investigation of the relationship between the filter clogging rate and the outer nozzle under actual operation, when the conventional outer nozzle is put to practical use in continuous casting at a casting speed of 1.5 t / min, for example, It was found that at a filter clogging rate of 20%, the filter broke and became unusable.
【００４３】前記のように、通常の連続鋳造では、フィ
ルターの閉塞率は４０〜５０％レベルまで許容範囲とし
ており、この従来例の外ノズルを実用に供した場合、短
期間で破壊してしまうことになり、操業効率が大幅に低
下し、生産性が大幅に低下することは避けられない。As described above, in the ordinary continuous casting, the blockage rate of the filter is within the allowable range of 40 to 50% level, and when the outer nozzle of this conventional example is put to practical use, it is destroyed in a short period of time. Therefore, it is inevitable that the operating efficiency will drop significantly and the productivity will drop significantly.
【００４４】これに対して、上部本体と下部本体と中央
部３本、その両端部それぞれ１本の同径の補強ピンを同
じセラミックス材で形成するとともに、これらを同系の
セラミックス材を主成分とするレジン・ボンドとによ
り、接着・固定して一体化した本発明例では、冷間で
１．４〜１．９kg／cm2 の圧力を加えた時、下部本体の
中央部に亀裂を生じたが、上部本体と下部本体との一体
化部（接着剤と補強ピンによる接着・固定部）は健全で
あった。したがって、この一体化部は、本体より強固で
あり、少なくとも、実用レベルの温度（熱間）では１．
１〜１．３kg／cm2の内圧に耐えられ、鋳造速度１．５
ｔ／min の連続鋳造に実用した場合、フィルターの閉塞
率が５０％レベルまでは、この一体化部が破壊すること
はなく、前記従来例の外ノズルに比し、その寿命を２倍
以上に延長できることが判った。また、たとえ、閉塞率
が１００％に達しても、ノズル破壊に伴う設備損傷を皆
無にできることが判った。したがって、本発明の外ノズ
ルを使用すれば、操業効率を大幅に向上し、生産性を大
幅に向上することができる。On the other hand, the upper body, the lower body, three central portions, and one reinforcing pin of the same diameter at each of both end portions are formed of the same ceramic material, and these are mainly composed of the same ceramic material. In the example of the present invention in which the resin bond is adhered, fixed and integrated with each other, when a pressure of 1.4 to 1.9 kg / cm 2 is applied cold, a crack is generated in the central portion of the lower body. However, the integrated part of the upper body and the lower body (bonding and fixing part with the adhesive and the reinforcing pin) was sound. Therefore, this integrated portion is stronger than the main body, and at least at a practical level temperature (hot).
Can withstand internal pressure of 1-1.3 kg / cm 2 , casting speed 1.5
When it is put to practical use in continuous casting at t / min, the integrated part will not be broken up to a filter clogging rate of up to 50% level, and its life is more than double that of the conventional outer nozzle. I found that I could extend it. It was also found that even if the blockage rate reached 100%, equipment damage due to nozzle destruction could be eliminated. Therefore, by using the outer nozzle of the present invention, it is possible to greatly improve the operation efficiency and the productivity.
【００４５】なお、この例は、上部本体、下部本体、補
強ピン、セラミックス・ボンドを形成するセラミックス
材としてＡｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 −Ｃ系のセラミックス材
を用いた場合のものであるが、Ａｌ2 Ｏ3 −Ｃ系のセラ
ミックス材を用いた場合でも概ね同様の結果が得られ
る。In this example, the upper body, the lower body, the reinforcing pin, and the ceramic material for forming the ceramic bond are Al 2 O 3 --SiO 2 --C type ceramic materials. Similar results are obtained even when an Al 2 O 3 -C ceramic material is used.
【００４６】[0046]
【発明の効果】本発明においては、、外ノズルのセラミ
ックス材からなる上部本体と下部本体を嵌合・連結する
場合に、下部本体と同系のセラミックス材からなる補強
ピンとセラミックス・ボンドを併用して、上部本体と下
部本体とセラミックス・ボンドと補強ピンを強固に一体
化する場合に、外ノズルに加わる水平方向の内圧分布に
応じた補強強度分布にできるので、上部本体と下部本体
の組み立て強度を効果的に高め、安定化することがで
き、外ノズル機能を長時間に亘って安定維持することが
でき、連続鋳造操業を安定化することが可能である。ま
た、補強の効率化を図り、補強のための材料、加工のコ
ストの低減を図ることができる。According to the present invention, when the upper body and the lower body made of the ceramic material of the outer nozzle are fitted and connected, the reinforcing pin and the ceramic bond made of the same ceramic material as the lower body are used together. , When the upper body, lower body, ceramics bond, and reinforcing pin are firmly integrated, the reinforcing strength distribution can be adjusted according to the horizontal internal pressure distribution applied to the outer nozzle. It can be effectively enhanced and stabilized, the outer nozzle function can be stably maintained for a long time, and the continuous casting operation can be stabilized. In addition, the efficiency of reinforcement can be improved, and the material for reinforcement and the cost of processing can be reduced.
【図１】本発明の実施例を示す説明図であり、（ａ）図
は一部切り欠き正面説明図、（ｂ）図は（ａ）図におけ
る一部切り欠き断面側面説明図、また（ｃ）図は（ｂ）
図における上部本体と下部本体の組み立て部分の拡大説
明図である。FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of the present invention, in which (a) is a partially cutaway front view, (b) is a partially cutout cross-sectional side view in (a), and FIG. c) The figure is (b)
It is an enlarged explanatory view of the assembly part of an upper main body and a lower main body in a figure.
【図２】扁平外ノズルに発生する応力分布を示す説明
図。FIG. 2 is an explanatory view showing a stress distribution generated in a flat outer nozzle.
【図３】本発明の偏平ノズル取り付け構造例を示す断面
説明図。FIG. 3 is an explanatory sectional view showing an example of a flat nozzle mounting structure of the present invention.
【図４】従来の双ドラム式連続鋳造装置例を示す立面説
明図。FIG. 4 is an elevational explanatory view showing an example of a conventional twin-drum type continuous casting device.
【図５】従来の偏平ノズル例を示す断面説明図FIG. 5 is an explanatory sectional view showing an example of a conventional flat nozzle.
１ 外ノズル ２ 上部本体 ２ａ 内ノズル挿通孔 ２ｂ 嵌合係止部 ２ｃ 垂下壁 ３ 下部本体 ３ａ 嵌合壁 ４ 内ノズル ４ａ ノズル孔 ５ スリット状ノズル孔 ６ 挿通孔 ７ 補強ピン ８ａ，８ｂ レジン・ボンド ９ 溶融性金属網 １０ フィルター １１ 通電加熱装置 １２ タンディッシュ １３ 外皮鉄皮 １４ 耐火ブロック １４ａ 挿入孔 １５ ストッパー １６ 支持体 １７ 可動支持部 １８ ボルト・ナット １９ 断熱シート ａ 内ノズル ｂ 外ノズル ｃ 鋳片 ｆ 多孔質耐火物（フィルター） ｄ 溶融性金属部材 ｅ 溶湯 ｐ 湯溜り部 Ｒａ，Ｒｂ 冷却ドラム Ｓａ，Ｓｂ サイド堰 ｏ スリット状ノズル Ｙ 中央部 Ｘ 両端部 1 Outer Nozzle 2 Upper Body 2a Inner Nozzle Insertion Hole 2b Fitting Locking Part 2c Hanging Wall 3 Lower Body 3a Fitting Wall 4 Inner Nozzle 4a Nozzle Hole 5 Slit-like Nozzle 6 Insertion Hole 7 Reinforcing Pins 8a, 8b Resin Bond 9 Meltable metal mesh 10 Filter 11 Electric heating device 12 Tundish 13 Outer skin Iron skin 14 Fireproof block 14a Insertion hole 15 Stopper 16 Support 17 Movable support 18 Bolt nut 19 Insulation sheet a Inner nozzle b Outer nozzle c Cast piece f Porous refractory material (filter) d Meltable metal member e Molten metal p Hot water pool Ra, Rb Cooling drum Sa, Sb Side dam o Slit nozzle Y Central part X Both ends
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 幸生 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所サービスセンター黒崎窯業 株式会社君津支社内 (72)発明者 筒井 康志 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 石井 章生 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 山上 靖博 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 山田 衛 山口県光市大字島田3434番地 新日本製鐵 株式会社光製鐵所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yukio Inoue 1 Kimitsu, Kimitsu-shi, Chiba Nippon Steel Corporation Kimitsu Works Service Center Kurosaki Ceramics Co., Ltd. Kimitsu Branch Office (72) Inventor Yasushi Tsutsui Futtsu, Chiba Prefecture 20-1 Shintomi, Nippon Steel Co., Ltd. Technology Development Division, Nippon Steel Co., Ltd. (72) Inventor Akio Ishii, 20-1 Shintomi, Futtsu, Chiba Prefecture Technology Development Division, Nippon Steel Co., Ltd. (72) Inventor Yasuhiro Yamagami Chiba Prefecture 20-1 Shintomi, Futtsu City Nippon Steel Co., Ltd. Within the Technology Development Division of the Company (72) Inventor, Yamada 3434 Shimada, Hikari City, Yamaguchi Prefecture Shinko Nippon Steel Co., Ltd.
Claims (1)
下端部に垂下壁を有するセラミックス材からなる上部本
体と、下端部にスリット状ノズル孔を有し上部にするセ
ラミックス材からなる下部本体とに分割し、上部本体の
嵌合壁と下部本体の垂下壁を嵌合し、この嵌合壁と同系
のセラミックス材からなる補強ピンを挿通して両壁を嵌
合・連結するように構成し、この嵌合・連結に際して、
両壁の嵌合面間および両壁と補強ピン外周面間に、セラ
ミックス・ボンドを介在させ、これを固化・接着して上
部本体と下部本体とを一体化する場合、前記補強ピンの
外径を１０〜２５mmの範囲とし、垂下壁と嵌合壁との重
合部における補強ピンによる水平方向の補強強度分布を
左右対称とし、中央部２〜３に対し両端部がそれぞれ１
の割合になるように、補強ピンを挿通・配列したことを
特徴とする双ドラム式連続鋳造用扁平外ノズル構造。1. An upper body made of a ceramic material having an outer nozzle body having an inner nozzle insertion hole and a hanging wall at a lower end portion, and a lower body made of a ceramic material having an upper portion having a slit-shaped nozzle hole at a lower end portion. The main body is divided into two parts, the upper body's fitting wall and the lower body's hanging wall are fitted together, and a reinforcing pin made of a ceramic material similar to this fitting wall is inserted to fit and connect both walls. Configured, and when mating / connecting,
When a ceramics bond is interposed between the mating surfaces of both walls and between the outer surface of the reinforcing pin and the upper body and lower body are integrated by solidifying and bonding them, the outer diameter of the reinforcing pin Within a range of 10 to 25 mm, and the horizontal reinforcing strength distribution by the reinforcing pin at the overlapping portion of the hanging wall and the fitting wall is symmetrical, and both end portions are 1 with respect to the central portion 2 to 3.
The flat outer nozzle structure for twin-drum type continuous casting is characterized in that the reinforcing pins are inserted and arranged so as to be the ratio.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5217249A JP2978379B2 (en) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | Flat outer nozzle structure for twin drum type continuous casting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5217249A JP2978379B2 (en) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | Flat outer nozzle structure for twin drum type continuous casting |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0768356A true JPH0768356A (en) | 1995-03-14 |
| JP2978379B2 JP2978379B2 (en) | 1999-11-15 |
Family
ID=16701191
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| JP5217249A Expired - Fee Related JP2978379B2 (en) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | Flat outer nozzle structure for twin drum type continuous casting |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2978379B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7926549B2 (en) * | 2007-01-19 | 2011-04-19 | Nucor Corporation | Delivery nozzle with more uniform flow and method of continuous casting by use thereof |
-
1993
- 1993-09-01 JP JP5217249A patent/JP2978379B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7926549B2 (en) * | 2007-01-19 | 2011-04-19 | Nucor Corporation | Delivery nozzle with more uniform flow and method of continuous casting by use thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2978379B2 (en) | 1999-11-15 |
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