JPH08257709A - 連続鋳造用浸漬ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、連続鋳造における非金属介在物の
形態制御，改質に際し、多量のワイヤー添加剤の供給を
容易とする浸漬ノズルを提供する。 【構成】 連続鋳造鋳型１の上部に浸漬ノズル２を介し
てタンディッシュ３を設け、このタンディッシュ３の底
部に取り付けた吐出ノズル３ａを開閉するストッパー４
の芯部にワイヤー導入孔４ａを設け、ワイヤー送給装置
からこの導入孔４ａを経由して送給されたワイヤー添加
剤５を注入された溶鋼に溶解させる浸漬ノズル２におい
て、浸漬ノズル２の底部にワイヤー添加剤５の挿通孔１
２を設けた浸漬ノズルである。 【効果】 添加剤の幅広い量の供給を可能とし、浸漬ノ
ズルと鋳型内で円滑に溶解・反応を行うとともに、効率
よく介在物の形態制御，改質を行い得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続鋳造装置におい
て、溶鋼中の非金属介在物の形態制御，改質を行うワイ
ヤー添加剤の供給を容易とする浸漬ノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼の連続鋳造において、溶鋼中に混在す
るアルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）等の非金属介在物は、非常に
硬質で融点が高いため、例えばこれら介在物を次段の圧
延工程でそのまま圧延すると、これが製品の表面疵（ス
リバー疵）となって残り、品質上好ましくない。

【０００３】これら硬質の介在物を改質する手段とし
て、例えば添加剤としてＣａを加えることにより、アル
ミナを軟質かつ低融点の（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）_m （ＣａＯ）_n
に改質させ、圧延時の表面疵の発生を防止するようにし
ている。

【０００４】この添加剤を溶鋼中に添加する方法として
は、例えば溶鋼の取り鍋またはタンディッシュ中に塊状
としたＣａを直接投入する方法と、タンディッシュの吐
出ノズルを開閉するストッパーの芯部にワイヤー導入孔
を設け、この導入孔からワイヤー状とした添加剤を浸漬
ノズルに送給する方法がある。

【０００５】前者の塊状とした添加剤を直接投入する方
法は、一般に添加物質は溶鋼より比重が小さいために、
取り鍋やタンディッシュにそのまま投入してもその表面
に浮いてしまって正常に溶解・反応せず、非能率でかつ
無駄が多いという問題点があった。

【０００６】後者のワイヤー状とした添加剤を浸漬ノズ
ルに送給する方法は、浸漬ノズル内で溶鋼の流れに助け
られて急速にワイヤーが溶解し、また溶鋼内で均一に攪
拌されるので、添加剤は無駄なく有効に反応し、添加剤
の原単位低下と添加剤の均一分散を図り得て効果的であ
る。

【０００７】一般に添加物質の多くは溶鋼への溶解度が
小さく、また沸点が低くガス化し易いので、極力溶鋼の
流速の速い位置まで急速に押し込む必要があり、従って
添加剤を線状化することが効果的である。そのためにこ
れをワイヤー状とし、また例えば鋳片の特定部位，例え
ばボトム片（Ｂ片）のみへの添加を意図する場合などに
は、溶鋼の流速の速い浸漬ノズル内で供給するのが添加
剤の無駄も少なく、さらには酸化等の汚染の機会を減ら
し効果的である。

【０００８】ワイヤー状とした添加剤を浸漬ノズル内に
供給する手段として、例えば米国特許NO. 4,520,861
（ Jun,4.1985 ）には、連続鋳造において、ストッパー
ロッドを介して浸漬ノズル内に合金ワイヤーを連続的に
供給する方法および装置が開示されている。

【０００９】この技術は、本来は鋳造初期において、ス
トッパーロッドに設けたワイヤー導管内に溶鋼の浸入／
凝固による閉塞を防止するものであるが、ここに示され
た装置は、図３に示すように、タンディッシュ３底部の
吐出ノズル３ａを開閉するストッパー４内に導入孔４ａ
を設けて、ここにワイヤー添加剤５を縦通させる。

【００１０】次いでワイヤーフィーダー８から供給され
たワイヤー添加剤５を、ストッパー４を介して浸漬ノズ
ル２内に送給し、ノズル２内で溶鋼９に添加剤を供給す
るようにしている。なお図において、１は鋳型，６は不
活性ガス供給装置，７はワイヤーの挿通管である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところでこのように構
成された装置では、浸漬ノズルに注入される溶鋼の量に
比して添加剤を多く必要とする場合、ワイヤーとしては
それほど太くは出来ないのでワイヤーの供給速度は必然
的に速くなり、この場合ワイヤー５は浸漬ノズル２内で
溶解し切らず、図４に示すようにノズル底部につかえ
て、ワイヤーの供給が不可能となる。

【００１２】また図５に示すようにタンディッシュ３と
浸漬ノズル２の間に、ストッパーに代わりスライディン
グノズル１３等が挿着され、従って浸漬ノズル２の直上
からからワイヤー５を供給できない場合、浸漬ノズル２
側面に斜上方向に延びるノズル１０にワイヤー添加剤の
導入管１１を別に取り付け、ここから浸漬ノズル内にワ
イヤーを供給する場合がある。この場合も上記同様に、
ワイヤーの供給速度が速い場合は浸漬ノズル２内で溶解
し切らず、ノズル底部につかえてワイヤーの供給が不可
能となる。

【００１３】本発明は上記課題に鑑みなされたもので、
連続鋳造における溶鋼中介在物の形態制御，改質に際し
て、ワイヤー添加剤を高速でノズル内に供給する場合で
も、円滑に添加剤が供給され、溶解・反応を容易とする
浸漬ノズルを提供する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】第１の本発明は、連続鋳
造鋳型の上部に浸漬ノズルを介してタンディッシュを設
け、該タンディッシュの底部に取り付けた吐出ノズルを
開閉するストッパーの芯部にワイヤー導入孔を設け、ワ
イヤー送給装置から該導入孔を経由して送給されたワイ
ヤー添加剤を注入された溶鋼に溶解させる浸漬ノズルに
おいて、該浸漬ノズルの底部にワイヤー添加剤の挿通孔
を設けたことを特徴とする連続鋳造用浸漬ノズルであ
る。

【００１５】また第２の本発明は、連続鋳造鋳型とその
上部に設けたタンディッシュ間に溶鋼を注入する浸漬ノ
ズルを設け、該浸漬ノズル側面に斜上方向に延びるワイ
ヤー添加剤の導入管を取り付け、ワイヤー送給装置から
該導入管を経由して送給されたワイヤー添加剤を注入さ
れた溶鋼に溶解させる浸漬ノズルにおいて、該浸漬ノズ
ルの底部にワイヤー添加剤の挿通孔を設けたことを特徴
とする連続鋳造用浸漬ノズルである。この場合、例えば
タンディッシュの吐出ノズル部には従来のストッパーに
代わるスライディングノズルが挿着される。

【００１６】

【作用】第１の本発明は、タンディッシュの吐出ノズル
を開閉するストッパーの導入孔を経由して高速で送給さ
れるワイヤー添加剤を、溶鋼に円滑に接触させて溶解・
反応させる浸漬ノズルである。

【００１７】第２の本発明は、上記第１の本発明におい
て、浸漬ノズルとタンディッシュの間に、従来のストッ
パーに代わり例えばスライディングノズル等が設けら
れ、従って浸漬ノズルの直上よりワイヤー添加剤が供給
できない場合に適用するものであり、そのために浸漬ノ
ズル側面に斜上方向に延びる導入管を取り付け、この導
入管よりワイヤー添加剤を浸漬ノズル内に供給するもの
である。

【００１８】ワイヤー添加剤の径は、余り細いと一定量
の添加剤を供給するに際して常に高速で供給しなければ
ならず、設備として好ましくない。またこの径を太くす
ると保管，取扱いが不便で、また供給装置も大型とな
り、通常容易に扱い得る径としては７〜８ｍｍφ程度で
ある。従ってこの径を標準としてワイヤーの供給速度を
考慮すればよい。

【００１９】ここで、浸漬ノズルに注入される溶鋼の量
に比して添加剤を多く必要とする場合は必然的に供給速
度は速くなり、従って添加剤が浸漬ノズル内で溶解し切
らない場合が生ずる。ここで浸漬ノズル底部に挿通孔を
設け、残余の添加剤を鋳型内に送り込んで、ここで溶解
・反応するようにする。

【００２０】通常７〜８ｍｍφ程度のワイヤー添加剤
が、１ｍ程度の浸漬ノズル内で溶解するには５秒程度を
要するが、溶解時間：Ｔ，浸漬ノズルの基部より挿通孔
１２までの有効長さ：Ｌ，ワイヤー添加剤の供給速度：
Ｖａとする場合、下記（１）式の状態になればワイヤー
は溶解し切らず、浸漬ノズル底部につかえ、支障をきた
すので、ノズル底部に挿通孔を設け、残余の添加剤を鋳
型内に送り込むようにする必要がある。

【００２１】

【数１】Ｖａ・Ｔ＞Ｌ …………（１）

【００２２】

【実施例】図１は、第１の本発明の連続鋳造用浸漬ノズ
ルの実施例を示す略側断面図である。本実施例は、連続
鋳造鋳型１の上部に浸漬ノズル２を介してタンディッシ
ュ３を設け、該タンディッシュの底部に取り付けた吐出
ノズル３ａを開閉するストッパー４の芯部にワイヤー導
入孔４ａが設けられる。さらに上記浸漬ノズルの底部
に、ワイヤー添加剤５の挿通孔１２を設けている。

【００２３】図２は、第２の本発明の連続鋳造用浸漬ノ
ズルの実施例を示す略側断面図である。本実施例は、連
続鋳造鋳型１の上部に浸漬ノズル２を介してタンディッ
シュ３を設け、該タンディッシュの底部に取り付けた吐
出ノズル３ａには、浸漬ノズル２の基部との間にスライ
ディングノズル１３が取り付けられている。

【００２４】また浸漬ノズル２側面に斜上方向に延びる
ように設けたノズル１０を介して、ワイヤー添加剤５の
導入管１１を取り付け、該導入管にはＡｒ等を送給する
不活性ガス供給装置６が接続されている。さらに上記浸
漬ノズルの底部に、ワイヤー添加剤５の挿通孔１２を設
けている。

【００２５】以上の如く構成され、例えば隣接して設置
したワイヤー送給装置から導入孔４ａ，または導入管１
１を経由して、浸漬ノズル２内に送給されたワイヤー添
加剤５をノズル内に注入された溶鋼内に供給し、ここで
溶解・反応して溶鋼中介在物の形態制御，改質を行う。

【００２６】またここで、ワイヤー添加剤の供給速度Ｖ
ａが速くて、前記（１）式のような状態になり、浸漬ノ
ズル２内で溶解し切らない残余の添加剤５は、底部の挿
通孔１２より鋳型内に送り込まれ、ここで溶解・反応す
るものである。

【００２７】ここで浸漬ノズルの吐出口２ａの径：
ｄ₁ ，ノズル挿通孔１２の径：ｄ₂ ，ワイヤー添加剤５
の径：ｄ₃ とした場合、それぞれの径は溶鋼の流量分布
よりみて（２）式、ワイヤー通過の容易性より（３）式
を満足させるのが好ましい。

【００２８】

【数２】ｄ₂ ＜ｄ₁ ／３ ………（２）

【００２９】

【数３】ｄ₂ ＞ｄ₃ ＋２（ｍｍ）………（３）

【００３０】溶鋼の形態制御，改質を行う添加剤として
は、カルシウム（Ｃａ）が多く使用される。その他鋳片
に特殊な性質をもたせるために、添加剤としてビスマス
（Ｂｉ），鉛（Ｐｂ），ホウ素（Ｂ），チタン（Ｔｉ）
等を使用することがある。これら添加剤を鋼製チューブ
で被覆して外径７〜８ｍｍφ程度に延伸し、ワイヤー状
として使用する。

【００３１】以上のように、浸漬ノズルの底部にワイヤ
ー添加剤の挿通孔を設けることにより、溶鋼中の非金属
介在物の形態制御，改質にあたり、多量の添加剤を必要
とする場合でも、ワイヤー添加剤を使用してその供給速
度を速くし、これを浸漬ノズルとさらに鋳型内で円滑に
溶解・反応させることにより、添加剤の無駄も少なく、
さらには酸化等の汚染の機会を減らし効果的である。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の連続鋳造用
浸漬ノズルは、供給したワイヤー添加剤が浸漬ノズル内
で溶鋼の流れに助けられて急速に溶解し、また溶鋼内で
均一に攪拌されるので、添加剤は無駄なく有効に反応
し、添加剤の原単位低下と添加剤均一分散を図り得る。

【００３３】さらに浸漬ノズルの底部にワイヤー添加剤
の挿通孔を設けることにより、大量の添加剤を供給する
場合には、浸漬ノズル内で溶解し切らない添加剤は挿通
孔より鋳型内に送り込み、ここで溶解し反応させること
ができる。

【００３４】このように本発明は、ワイヤー状の添加剤
を添加する利点を生かしつつ、かつ添加剤の幅広い量の
供給を可能とするもので、浸漬ノズル内と鋳型内で円滑
に溶解・反応を行うとともに、効率よく非金属介在物の
形態制御，改質を行い得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の本発明の浸漬ノズルの実施例を示す略側
断面図である。

【図２】第２の本発明の浸漬ノズルの実施例を示す略側
断面図である。

【図３】従来のワイヤー添加剤供給式浸漬ノズルの一例
を示す略側断面図である。

【図４】従来のストッパーからワイヤー添加剤を供給す
る場合のワイヤーの姿態例を示す図面である。

【図５】浸漬ノズル側部のノズルからワイヤー添加剤を
供給する場合のワイヤーの姿態例を示す図面である。

【符号の説明】

１ 鋳型 ２ 浸漬ノズル ３ タンディッシュ ３ａ 吐出ノズル ４ ストッパー ４ａ 導入孔 ５ ワイヤー添加剤 ６ 不活性ガス供給装置 ７ ワイヤーの挿通管 ８ ワイヤーフィーダー ９ 溶鋼 １０ ノズル １１ 導入管 １２ ワイヤーの挿通孔 １３ スライディングノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩 紀代美 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 礒野 潔 姫路市広畑区富士町１番地 新日本製鐵株 式会社広畑製鐵所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続鋳造鋳型の上部に浸漬ノズルを介し
   てタンディッシュを設け、該タンディッシュの底部に取
   り付けた吐出ノズルを開閉するストッパーの芯部にワイ
   ヤー導入孔を設け、ワイヤー送給装置から該導入孔を経
   由して送給されたワイヤー添加剤を注入された溶鋼に溶
   解させる浸漬ノズルにおいて、該浸漬ノズルの底部にワ
   イヤー添加剤の挿通孔を設けたことを特徴とする連続鋳
   造用浸漬ノズル。
2. 【請求項２】 連続鋳造鋳型とその上部に設けたタンデ
   ィッシュ間に溶鋼を注入する浸漬ノズルを設け、該浸漬
   ノズル側面に斜上方向に延びるワイヤー添加剤の導入管
   を取り付け、ワイヤー送給装置から該導入管を経由して
   送給されたワイヤー添加剤を注入された溶鋼に溶解させ
   る浸漬ノズルにおいて、該浸漬ノズルの底部にワイヤー
   添加剤の挿通孔を設けたことを特徴とする連続鋳造用浸
   漬ノズル。