JPH10118746A - 連続鋳造用浸漬ノズルの予熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋳造品の品質を向上させることができる連続
鋳造用浸漬ノズルの予熱装置を提供する。 【解決手段】 連続鋳造機において、タンディッシュに
取り付けられた浸漬ノズル１を加熱したのち、取鍋から
供給された溶融金属を前記浸漬ノズル１を通してモール
ドへ注入させるようにした鋳造工程における浸漬ノズル
１の予熱装置であって、該予熱装置が、浸漬ノズル１の
外周を囲み、間接的に浸漬ノズル１を加熱する加熱手段
Ａであるリング状の電熱器３からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は連続鋳造用浸漬ノズ
ルの予熱装置に関する。さらに詳しくは、連続鋳造工程
における鋳造品の品質不良を防止することができる連続
鋳造用浸漬ノズルの予熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続鋳造機の鋳造工程においては、取鍋
に満たされた溶融金属（溶鋼）を直接鋳造する方法もあ
るが、図４に示すようにほとんどのばあい取鍋５０から
の流れの乱れを整えたり、各鋳型への溶鋼分配などのた
め、一度タンディッシュ５１に溜められる。このばあ
い、取鍋５０からタンディッシュ５１に溶鋼を流し込む
とき、溶鋼が大気に触れると酸化汚染が発生するため、
取鍋５０の底部に取り付けられたロングノズル５２を介
して供給される。そして、タンディッシュ５１で清流化
された溶鋼は、安定した溶鋼流をうるために底部に取り
付けられた浸漬ノズル５３を介して、モールド（水冷鋳
型）５４に注入され、冷却とともに下方に引抜かれて連
続的に固められる。

【０００３】前記タンディッシュ５１の内壁温度が低い
と、タンディッシュ５１内に注がれた溶鋼が凝固してし
まうため、タンディッシュ５１は鋳造直前まで予熱され
ているのが普通である。取鍋５０が鋳造工程に到着する
のを見越してタンディッシュ５１の予熱を終了するが、
たとえば直前になり前工程でトラブルが発生し、取鍋到
着が遅れるばあい、タンディッシュ５１に取り付けられ
ている浸漬ノズル５３は大気に放散しながら待機するこ
とになる。タンディッシュ５１は耐火材の厚さが大き
く、また蓋が取り付けられている物も多くわずかな時間
ならば、差程温度降下を気にしなくても良い。しかし浸
漬ノズル５３は厚さが薄く、短時間で鋳造に障害を及ぼ
す温度まで降下する。

【０００４】またタンディッシュ５１は、５〜１０個の
取鍋５０の溶鋼量を鋳造するため、取鍋が空になるとつ
ぎの取鍋を設置し再度鋳造を続行するが、取鍋の到着や
鋳造準備の完了までには通常数十分間掛かるため、タン
ディッシュと浸漬ノズルは、大気に熱を放散しながら待
機することになる。そして、これが原因で鋳片の品質不
良が発生するばあいがある。

【０００５】このため、従来より、浸漬ノズルを予熱す
る方法が種々提案されている。たとえばタンディッシュ
の予熱ガスを浸漬ノズル内に流れ込ませて加熱するもの
がある（特開昭５７−２８６５９号公報参照）。また浸
漬ノズルの外面はバーナが噴射する燃焼ガスにより加熱
し、浸漬ノズルの内面にはタンディッシュの予熱ガスを
浸漬ノズルに強制的に吸引させることにより加熱するも
のがある（特開昭６１−６０２４７号公報参照）。さら
に浸漬ノズルを通電により加熱するものがある（特開昭
５９−１２７９５６号公報参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開昭５７−２８６５９号公報記載の方法では、高温に加
熱されたガスは上昇しやすいため、タンディッシュの最
下部に取り付けられた浸漬ノズルへガスを導くには、タ
ンディッシュの密閉度を高くしなければならないので、
タンディッシュの維持費が嵩む問題がある。またタンデ
ィッシュの内部雰囲気圧を高圧にしなければならないの
で、燃料ガスを多量に供給する必要があり、コストが高
くつく問題がある。

【０００７】また、前記特開昭６１−６０２４７号公報
記載の方法では、タンディッシュ内に予熱ガスを強制的
に吸引するため、前記特開昭５７−２８６５９号公報記
載の方法に比べ多量に燃焼ガスを供給させる必要がな
い。しかし強制吸引によりタンディッシュ内が負圧にな
れば外気を巻き込みタンディッシュ内の温度が低下する
ため、気密性の向上または内部圧力の制御が必要になる
とともに吸引設備が必要になるなど設備費が嵩み、かつ
予熱終了後、装置の取り外しに時間が掛かるため即座に
鋳造開始できないという問題がある。

【０００８】さらに、前記特開昭５７−２８６５９号公
報および特開昭６１−６０２４７号公報記載の方法は、
燃焼ガスによる加熱のため、一度以上使用した浸漬ノズ
ルに適用したばあい、浸漬ノズル内面に付着したものが
酸化し品質上好ましくない。

【０００９】一方、特開昭５９−１２７９５６号公報記
載の方法では、酸化性ガスを用いないため酸化物は生成
されない。しかし均等加熱のためには、浸漬ノズルの長
さ方向断面積を一定にする必要があり、また浸漬ノズル
材質が通電性を有する必要があるなどの制約を受ける問
題がある。また一度以上使用したノズルは、溶鋼および
スラグに接することによる局部的減肉が発生する可能性
があり、昇温特性のバラツキが生じ、熱応力による破損
を来す惧れがある。

【００１０】本発明は、叙上の事情に鑑み、鋳造品の品
質を向上させることができる連続鋳造用浸漬ノズルの予
熱装置を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の連続鋳造用浸漬
ノズルの予熱装置は、連続鋳造機において、タンディッ
シュに取り付けられた浸漬ノズルを加熱したのち、取鍋
から供給された溶融金属を前記浸漬ノズルを通してモー
ルドへ注入させるようにした鋳造工程における浸漬ノズ
ルの予熱装置であって、該予熱装置が、浸漬ノズルの外
周を囲み、間接的に浸漬ノズルを加熱する加熱手段から
なることを特徴としている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の連続鋳造用浸漬ノズルの予熱装置を説明する。

【００１３】図１は本発明の連続鋳造用浸漬ノズルの予
熱装置の一実施例を示す説明図、図２〜３は図１におけ
る予熱装置の使用例を示す模式図である。

【００１４】本発明の予熱装置は、たとえば連続鋳造機
において、初期予熱を行ない、鋳造開始の準備ができた
のち、即座に鋳造できないばあい、または一度以上鋳造
を行なった浸漬ノズルを再度使用するばあいに、待機中
の浸漬ノズルの外面から後述する電熱器またはラジアン
トチューブ装置などによる間接加熱により熱を供給し温
度降下を防ぐものである。

【００１５】図１に示すように、予熱装置は、浸漬ノズ
ル１の外周を囲む加熱手段Ａと、電源供給スイッチ２と
から構成されている。前記加熱手段Ａとしては、間接的
（非接触的）に浸漬ノズル１を加熱するリング状の電熱
器３を用いることができる。この電熱器３は、たとえば
内径２５０ｍｍ、外径４５０ｍｍおよび高さ４００ｍｍ
の耐火材４の内面に埋め込み型の電熱線が設置されたも
のであって、該電熱線には、電流を流すため上下に一対
の端子５、６が接続されている。本実施例では、加熱手
段Ａとしてリング状の電熱器３を用いているが、本発明
においては、これに限定されるものではなく、たとえば
Ｕ字状のラジアントチューブの両端に蓄熱体およびバー
ナをそれぞれ設けてなるラジアントチューブバーナ装置
を用いることができる。かかるラジアントチューブバー
ナ装置を用いるばあい、浸漬ノズルの周りに複数設置す
るようにする。また加熱手段Ａは、浸漬ノズル１の吐出
孔７近傍に配置することもできる。

【００１６】本実施例では、浸漬ノズル１の外面のみを
電熱器またはラジアントチューブ装置などの加熱手段Ａ
で間接的に加熱するため、比較的簡便な設備とすること
ができる。また電熱器を用いたばあいガスの発生がな
く、またラジアントチューブのばあいも容易にガス回収
ができるため、環境対策が容易であり、酸化性ガス接触
がないため、酸化物生成による品質不良が発生しない。
さらにタンディッシュの気密性を必要とせず、タンディ
ッシュの維持費の増加はなく、内圧制御の困難な装置も
不要である。

【００１７】また本実施例では、予熱装置の設置および
取り外しが簡便であり、予熱終了から鋳造開始まで短時
間に温度降下を防止できる。通電加熱のように浸漬ノズ
ルの形状または物性を限定しなくてもよい。また従来の
通電加熱法では、一度鋳造に用いた浸漬ノズルを局部的
加熱を防ぎつつ通電加熱するには、通電方向に均一断面
積を有する必要があるとともに、通電にあたってノズル
の溶損部などを補修する必要がある。そして付着した凝
固鉄自体に通電するおそれがあり、事前に凝固鉄を除去
する必要がある。これに対し、本実施例の装置であれば
これらの必要性が全くない。

【００１８】つぎに本実施例の予熱装置の使用例を説明
する。まず図２（ａ）は鋳造中の取鍋８、タンディッシ
ュ９およびモールド１０の配置を示しており、図２
（ｂ）は鋳造が終了した状態を示している。つぎに図２
（ｃ）に示すように、空になった取鍋を退避させたの
ち、つぎの溶鋼を満たした取鍋が来るまでタンディッシ
ュ９を待機させるために、モールド１０から排除する。
そして図３（ａ）に示すように、待機中にタンディッシ
ュ９を少し浮かせて加熱手段Ａである電熱器３を設置す
る。

【００１９】つぎに図３（ｂ）に示すように、タンディ
ッシュ９の浸漬ノズル１が電熱器３内に収まるようにタ
ンディッシュ９を降ろしたのち、浸漬ノズル１を加熱開
始時の温度にも影響されるが通常５〜１５分以上加熱し
て１１００℃位まで昇温し、つぎの取鍋が来るまでのあ
いだ保温させる。そして、このあいだを利用して、モー
ルドの整備などを行なうことができる。

【００２０】つぎの取鍋が来たならば、電熱器からタン
ディッシュを抜き取るとともに電熱器を取り外し、再び
鋳造工程を繰り返す。なお、電熱器３は軽量であるた
め、たとえば一人の作業者が設置と取り外しができ、か
かる設置および取り外しに掛かる時間としては、３〜５
分程度である。

【００２１】本実施例では、待機中に浸漬ノズルを加熱
し、温度降下を防止しているため、浸漬ノズル内に付着
物が生成しなくなり、吐出孔の詰まりがなくなる。

【００２２】なお、本実施例は、リング状の電熱器を用
いているため、電熱器の設置および取り外しに際しタン
ディッシュを浮上および降下させる時間が必要である
が、電熱器を分割タイプ、たとえば観音開きタイプにす
ることにより、前記浮上および降下の時間を省いて作業
効率を上げることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
浸漬ノズルを輻射熱による間接的な加熱であるため、付
着物（酸化物）の生成がなくなり、鋳片の品質を維持で
きる。

【００２４】また、簡便な設備なため、設置および取り
外しが非常に容易であり、装脱着作業負荷が非常に少な
いため、稼働率の低下が図れるとともに、設置および取
り外し時の温度降下を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の連続鋳造用浸漬ノズルの予熱装置の一
実施例を示す説明図である。

【図２】図１における予熱装置の使用例を示す模式図で
ある。

【図３】図１における予熱装置の使用例を示す模式図で
ある。

【図４】鋳造工程を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 浸漬ノズル ２ 電源供給スイッチ ３ 電熱器 ４ 耐火材 ５、６ 端子 ７ 吐出孔 ８ 取鍋 ９ タンディッシュ １０ モールド Ａ 加熱手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 喜多村 裕 兵庫県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 (72)発明者 若木 明徳 兵庫県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 (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続鋳造機において、タンディッシュに
   取り付けられた浸漬ノズルを加熱したのち、取鍋から供
   給された溶融金属を前記浸漬ノズルを通してモールドへ
   注入させるようにした鋳造工程における浸漬ノズルの予
   熱装置であって、該予熱装置が、浸漬ノズルの外周を囲
   み、間接的に浸漬ノズルを加熱する加熱手段からなるこ
   とを特徴とする連続鋳造用浸漬ノズルの予熱装置。
2. 【請求項２】 前記加熱手段が、内面に電熱線が埋め込
   まれたリング状を呈する電熱器である請求項１記載の予
   熱装置。
3. 【請求項３】 前記加熱手段が、浸漬ノズルの周りに複
   数設置されるラジアントチューブバーナ装置である請求
   項１記載の予熱装置。
4. 【請求項４】 前記加熱手段が、浸漬ノズルの吐出孔近
   傍に配置されてなる請求項１、２または３記載の予熱装
   置。