JPH1190593A - 溶鋼移送用ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は溶鋼移送用ノズル内の溶鋼の流動を
制御することにより、ノズル内の負圧部生成を防止しス
ライディングノズル周辺部からの空気侵入を抑制するこ
とにより、溶鋼の酸化や介在物生成の防止を目的とする
ものである。 【解決手段】 ノズル内の溶鋼流に旋回を付与するため
のねじりテープ状の部品を備えたスライディングノズル
周辺部からの空気侵入を防止した溶鋼移送用ノズルであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は溶鋼の移送に使用す
る取鍋用ノズル、浸漬ノズル等の溶鋼移送用ノズルに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】溶鋼移送用ノズルは取鍋−タンディッシ
ュ間、タンディッシュ−モールド間の溶鋼の移送に際
し、溶鋼汚染や溶鋼流の乱れを防止し、長時間通湯しな
ければならない役割をもっている。一般に取鍋用ノズル
や浸漬ノズルは、取鍋あるいはタンディッシュに設置さ
れたスライディングノズルにより流量制御された溶鋼を
移送する。

【０００３】スライディングノズルから溶鋼移送用ノズ
ルにいたる設備は溶鋼と空気の接触を防止するため密閉
されたものになっている。また、タンディッシュあるい
はモールドにおいては溶鋼表面をパウダーで被い、溶鋼
と空気の接触を防止し、溶鋼表面の酸化を防止してい
る。

【０００４】

【本発明が解決しようとする課題】しかし、スライディ
ングノズルの開口部を通過した溶鋼は、通常の溶鋼移送
用ノズルの場合はノズル内孔部を均一に流下するもので
はなく、偏った流動を示す。溶鋼がノズル内で偏った流
動をした場合、どうしてもノズル内に負圧の部位が生じ
るのである。ノズル内に負圧部が生じると、密閉されて
いるとはいえ、スライディングノズルの摺動部等からの
微量の空気の侵入は避けられず、溶鋼の酸化が生じ、鋳
片の品質を招くという問題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の課題
解決に対し、水モデルによる実験を含め種々の検討を行
った結果、ノズル内の溶鋼流に旋回を付与することによ
り、スライディングノズルからの溶鋼がノズル内孔に偏
って流入した場合においても、ノズル内に負圧部分を生
じることなく溶鋼を移送できることを見い出した。ノズ
ル内の溶鋼流に旋回を付与する手法を種々検討した結
果、実機に適用可能な方法としてノズル孔内にねじりテ
ープ状の部品を設置することにより、良好な旋回を付与
することに成功し本発明を完成させたものである。即
ち、本発明はノズル内の溶鋼の流れに旋回を付与するた
めのねじりテープ状の部品を備えていることを特徴とす
るスライディングノズル周辺部からの空気侵入を防止し
た溶鋼移送用ノズルである。

【０００６】本発明の溶鋼移送用ノズルを使用した場
合、ノズル内の溶鋼流に旋回が付与されるため、ノズル
内において溶鋼流のよどみが生じないのである。その結
果、ノズル内における負圧部分の生成が防止されるた
め、スライディングノズル摺動部からの空気の侵入を防
止することができる。その効果により、溶鋼の酸化およ
び介在物生成を防止し、鋼の高品質化に寄与するもので
ある。

【０００７】また、本発明の溶鋼移送用ノズルにおい
て、溶鋼流に旋回を付与することにより、吐出孔全体か
らの均一な吐出が得られるため、ノズルからの最大吐出
流速を大幅に低減することができる。このことは例えば
ロングノズルに適用した場合、タンディッシュパウダー
の乱れを抑制し、溶鋼の酸化防止およびパウダーの巻き
込み防止にも寄与するため、一層の溶鋼の高品質化の効
果が得られるのである。また、浸漬ノズルに適用した場
合はモールド内での介在物の侵入を浅く抑えることによ
り、モールド下部の湾曲部での介在物の堆積を抑制する
ことができるものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の特徴であるノズル内の溶
鋼流に旋回を付与するためのねじりテープ状の部品は図
２に示すようなものである。部品の幅Ｄはノズル内径に
より決まるものであり、部品の長さ（ピッチ）Ｌおよび
ねじり角度θは本発明の効果を得るに十分な溶鋼流の旋
回が得られる範囲で設定すれば良い。ねじり角度θは平
面テープ状のものをねじった角度である。図３はθ＝１
３５度の例で（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
ねじりテープ状部品の形状に関する水モデル実験の結果
を表１、表２に示す。表１はねじりテープ部品の幅Ｄお
よびねじり角度θを一定とし、ピッチＬを変化させた場
合であり、表２は幅Ｄ，ピッチＬを一定とし、ねじり角
度θを変化させた場合である。なお、表１の４と表２の
１０は同一である。

【０００９】

【表１】

【００１０】

【表２】

【００１１】ノズル内の溶鋼流に良好な旋回を付与する
ためには、表１、表２よりピッチＬは部品の幅Ｄとの比
（Ｌ／Ｄ）は、ねじり角度が一定の場合０．５〜２．０
の範囲が好ましく、特に好ましくは０．８〜１．５の範
囲である。また、ねじり角度θは１００度以上であるこ
とが好ましく、特に好ましくは１２０度以上である。ね
じり角度が一定の場合、Ｌ／Ｄが０．５以下では溶鋼の
流れを著しく妨げるため好ましくなく、またＬ／Ｄが
２．０以上では十分な旋回流が得られない。また、ねじ
り角度が１００度以下では十分な旋回流が得られない。
ねじり角度が２７０度を越える場合は、部品の製造が煩
雑になるが、良好な旋回流が得られる効果は維持される
ものである。

【００１２】ねじりテープ状の部品の材質は、形状加工
が可能で溶鋼に耐えられるものであれば特に制限される
ものではなく、一般にノズル本体に使用される材質ある
いは他の材質のものをはめ込んでも良い。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を実施例に従って説明する。

【００１４】実施例１；以下のようにロングノズルを製
造した。ノズル本体は内径７４mm、外径１３０mm、長さ
９００mmとした。ノズル本体の材質はアルミナ５０wt
％、シリカ２０wt％、黒鉛３０wt％のアルミナ−シリカ
−カーボン質とし、静水圧プレスにより成形した。ノズ
ル内孔の上端から８０mmの範囲にねじりテープ状部品を
設置するための切削加工をした。ねじりテープ状部品は
あらかじめ成形したものを使用した。ねじりテープ状の
部品は窒化ホウ素焼結品で作成し、形状は幅Ｄは８０m
m、ピッチＬは８０mm（Ｌ／Ｄ＝１）、ねじり角度１８
０度、厚さ１０mmである。ノズル本体にねじりテープ状
部品を設置し、７００℃で熱処理してロングノズルとし
た。比較のために、ロングノズル本体は実施例と同材質
で、ねじりテープ状の部品を設置しないものも準備し
た。

【００１５】本発明の実施例および比較例のロングノズ
ルを取鍋下部のスライディングノズルに接続して設置し
てアルミキルド鋼の鋳造を行った。実施例のロングノズ
ルはタンディッシュ内の湯面における流速が０．０６〜
０．１１m/sであり、比較例の場合は０．０５〜０．２
７m/sであった。実施例のロングノズルでは流速の変動
幅が約１／５に低減できており、溶鋼面の乱れ防止効果
が明らかであった。

【００１６】実施例と比較例のロングノズルを使用した
場合、溶鋼の酸化、タンディッシュパウダーおよび取鍋
スラグの拡散に起因する鋳片欠陥発生率は約１／８に低
減されていた。

【００１７】

【発明の効果】本発明のノズル内の溶鋼流に旋回を付与
するためのねじりテープ状の部品を備えた溶鋼移送用ノ
ズルは、ノズル内の溶鋼流が旋回していることにより、
ノズル内での負圧部の生成を防止し、また溶鋼流の吐出
速度を低減することができる。この結果、スライディン
グノズル摺動部等からの空気の侵入を防止し、溶鋼の酸
化および介在物の生成が抑制される。またタンディッシ
ュあるいはモールド内の溶鋼面における湯面変動が抑制
され、介在物、パウダー等の侵入距離を浅く抑えること
ができるため、鋳片中への巻き込みやモールド下部の湾
曲部での介在物の堆積が防止できる。

【００１８】

【表１】 ※Ｎｏ．１はねじりテープ状部品を設置しないもの ※旋回流の発生；◎ 管内の水が均一に旋回して流下する状態で非常に良好 ○ 一部に乱れはあるが、ほぼ均一に旋回して流下する状 態で良好 △ 旋回流が生じず不良 ※最大吐出流速指数；Ｎｏ．１を100とした指数表示。流速はレーザードッ プ ラー流速計により計測。

【００１９】

【表２】 各実験結果の表示は表１と同じ。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるロングノズルの１例を示す。

【図２】 本発明に使用するねじりテープ状の部品の斜
視図である。

【図３】（ａ）ねじりテープ状部品のねじり角度θ＝１
３５度の例の平面図である。（ｂ）（ａ）の例の側面図
である。

【符号の説明】

１．ロングノズル本体 ２．ねじりテープ状部品 ３．スライディングノズル ４．ジョイント Ｄ．ねじりテープ状部品の幅 Ｌ．ねじりテープ状部品の長さ（ピッチ） θ．ねじりテープ状部品のねじり角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横谷 真一郎 埼玉県幸手市緑台１丁目２番16号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ノズル内の溶鋼流に旋回を付与するための
   ねじりテープ状の部品を備えていることを特徴とするス
   ライディングノズル周辺部からの空気侵入を防止した溶
   鋼移送用ノズル。