JPS58500798A - 鋳込取鍋 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 鋳込取鍋 発明の分野 本発明は、冶金学、より詳しくは、各種鋳型内へ溶融金属を鋳込むだめの手段に 関するものである。

本発明は鋳型内への金属の連続鋳込み用装置に適用可能である。また、本発明は 非鉄冶金にも広く使われるであろう。

背景技術 実際問題として、広く使用されている金属鋳込手段（つまシ、取鍋）は鋳込みチ ャンバーを含んでな９、このチャンバーは溶融金属を鋳型内に排出するための耐 火材で内張シされたスリーブと接続されておりかつその中の金属のレベルを調整 するシステムを備えている。問題のシステムは、鋳型内に取り付けられかつ鋳込 みチャンバーから排出される溶融金属の流量を調整する電磁手段に接続されたレ ベル検出手段を含んでいる。

このような構造の金属レベル制御システムはレベル検出手段が溶融金属に直接に さらされることに不都合がある。このことは、次に、制御システムを動作が信頼 できないようにして金属レベルでの誤った測定になる。電磁流量計は構造が複雑 でありかつ高温条件下の動作が信頼できず、そしてかなりの電力２　特表昭５８ −５００７９８（２） 入力および運転費を必要とする。

上述のことから先行技術の金属鋳込手段は構造が複雑でちりかつこの手段に組み 込まれたレベル制御装置は動作の信頼性が不十分である。

金属レベル測定での誤りは２０％以上はどと高いであろうし、このことは鋳型へ の入れ過ぎあるいは不足を招き、そして最終計算では欠陥製品の度合いが高くな シかつ設備の操業がしばしば失敗することになる。

連続鋳造装置の鋳型内へ鋼を鋳込みかつこの鋳型内の鋼レベルを調整するだめの 手段も知られている。

問題の手段は、鋳型内の金属レベル測定用のラザー作動手段を組込んだアクチー エータを有するストッパ一式取鍋を含んでなる。言うまでもなくこのような構造 は、製鋼工場での正確に安定な運転条件を与えるのに必要であるラザー技術と光 学的装置の使用によってより複雑でありかつ高価である。これは実施するのが非 常に困難な仕事である。したがって、型内の金属レベル測定での誤り割合が高ま って金属レベル制御手段の不完全な作動を引き起こすと言わねばならない。鋳型 内の金属レベル調整でのよシ大きな誤りが金属レベル測定システムと取鍋のスト ッｉＲ−機構との協調での時間遅れによって引き起こされる。これは、また、鋳 型への入れ過ぎの結果となシ、シだがって、設備に損害を与えることになる。

発明の要約 溶融金属を鋳型内へ鋳込む手段が鋳型内金属レベルの信頼できる自己調節調整を 確実にするのに簡単かつ有効な構造であるのは望ましい。

したがって、本発明は、少なくともひとつの注湯孔が設けられている本体を含ん でなる鋳込取鍋において、各注湯孔を取シ囲んでこの孔と実質的に同心端が取鍋 底と堅く接続されかつ他端が鋳造中溶融金属内に浸漬されておシ、このスリーブ は注湯孔の直径よりも何倍も大きな直径を有し、そしてこのスリーブが溶融金属 内に浸漬された後で、このスリーブの内部に取鍋から排出される溶融金属が受け る圧力の０．０２ないし１．０倍の範囲の圧力を受けるガス媒体で満たされる空 間が残されていることを特徴とする鋳込取鍋を提供する。

この上うな取鍋構造は、スリーブが溶融金属内に浸漬されている最中にスリーブ の内部でガスに超過圧力を与えるのを可能にする。スリーブの外側にある金属の 落差によって作られるこの圧力はスリーブ内側にあるガス媒体に作用している。

金属の落差、したがって、注湯孔の下のガス圧力はスリーブの溶融金属内の浸漬 深さ、すなわち、鋳型内金属レベルで高められ、取鍋から排出される金属にかか る圧力は注湯孔を通って鋳型内へ排出される金属の流量に従って同時に減少する 。

鋳型内の金属レベルの低下は、注湯孔下のスリーブ内部のガス圧力を減らしかつ 取鍋から注がれる金属の流量を増す。

このように鋳型内の金属レベルが自己調節されるので、鋳型内の金属レベルを検 出しかつ調整するだめの複雑で信頼できない手段を使用する必要がない。

スリーブはその内径が注湯孔の直径の２倍以上であるように作られるのが好まし く、このことが金属鋳込手段のだめの最適の運転条件を創出するのを可能にする 。

溶融金属内のスリーブの長さがスリーブ直径の２ないし６倍であることは好まし く、この長さは取鍋から排出される金属にかかる圧力に従って決められる。

取鍋のスリーブが着脱可能に作られることは好ましい。このことは、摩耗した管 を新しいものと容易に交換できるので、鋳込取鍋の容易で有効な操業を確実にす るであろう。

取鍋の各注湯孔がスリーブと一体に作られたノズルを備えていることは好ましい 。この場合においては、ノズルとスリーブとの間に接合箇所がないのでノズルと スリーブとの間のシールが保証されておシ、このような構造がスリーブの取鍋底 との堅固な接続を不必要とするであろう。

加えて、鋳込取鍋のこのような構造的配置は、溶融金属が取鍋から噴流として流 出するようにし、鋳型内の金属レベルが調整されるようにし、そして金属の噴流 が二次酸化から保護されるようにする。

スリーブが耐火材料で内張シされることは好ましい。このことはスリーブの使用 寿命を延ばしかつスリーブによる溶融金属への冷却効果を減らす。

図面の簡単な説明 本発明を添付図面に関連した実施例によってさらに説明する。

第１図は取鍋底に堅固に接続されたスリーブを有する取鍋の概略図であシ、 第２図は着脱可能なスリーブを有する別の実施態様例の取鍋を示す図であり、 第３薗はスリーブと一体に作られたノズルを有する別の実施態様例の取鍋を示す 図であシ、第４図は耐火材料で内張すされた金属スリーブを有する実施態様例の 取鍋を示す図であり、第５図は鋳型内への鋼の連続鋳込み中での使用状態にある 第１図の取鍋を示す図である。

発明を実施するだめの最良の形態 本発明によると、鋳込取鍋、例えば、鋼鋳込取鍋は耐火材料２で内張シされた本 体１を含んでなる。

取鍋はその底に形成された注湯孔３を有しておシ、注湯孔３のそれぞれを取９囲 んで各孔と同心状にガス不透過性スリーブ４が配置されている。スリーブ４のそ れぞれはその上端部が取鍋底に堅固に接合されている。スリーブ４は、例えば、 鋼で作られてもよい　。

このような取鍋構造は、スリーブの溶融金属内への浸漬中にスリーブ４内部にガ ス圧力が発生するようにし、この圧力はスリーブ４の溶融金属内浸漬深さによっ て増加する。このことは鋳型内又は坩堝（図示せず）内の金属レベルの自己調整 を、複雑で信頼できないレベル検出および測定手段又は先行技術の鋳込取鍋に広 く使用されているストッパー機構を用いることなく促進する。

スリーブ４の直径は注湯孔３の直径よシも数倍大きくしてあり、スリーブ４を溶 融金属内に浸漬した　′後で、空間がスリーブ４内部に残される。この空間は取 鍋から流れ出る溶融金属が受ける圧力の０．０２ないし１．０倍に達する圧力下 のガス媒体で満たされる。

スリーブ４内部のガス圧力の値は、スリーブの溶融金属内の浸漬深さ、すなわち 、鋳型又は坩堝内の金属レベルに依存して、上述した限界内で変動する。

この圧力は、鋳型内の金属レベルが最低のときでスリーブ４の約５０分の１が溶 融金属内に浸たされて、圧力の下限に達するであろう。この場合に、取鍋からの 金属流量は最高であシ、なぜならば、溶融金属の流出を妨げる注湯孔３下のスリ ーブ４内部圧力はほんのわずかであるからである。

鋳型内の金属レベルがその臨界点に達するときに、スリーブ４は最大深さに浸だ されて、注湯孔３下のスリーブ４内部のガス圧力は取鍋から流れる金属の受ける 圧力と等しい。

この場合に、金属の流出は鋳型内金属レベルが臨界点以下に下がるまで中断され る。

このように鋳型内金属レベルが自己調整され、このことが複雑で信頼できない特 別装置の使用を不要にする。

スリーブ４の直径が注湯孔３の直径の少なくも２倍であることは好ましく、この ことによって注湯孔３から排出された溶融金属流によるスリーブ内部からのガス 媒体の完全な追い出しの可能性をなくすことができる。

スリーブ４の長さが取鍋から排出される溶融金属にかかる圧力によって規定され 、この長さは通常スリーブ４の直径の２〜６倍になる。

連続鋳造装置に組込まれる取鍋では、スリーブ４が第２図に示したように着脱可 能に作られることは好ましい。この場合に、摩耗したスリーブが取鍋全体を取り 替えることなく新しいスリーブに容易に取シ替えられる。スリーブ４は取鍋底に 何らかの常用手段、例えば、保持クランゾロによって取付けられる。スリーブ４ の取鍋本体１との密閉封止か細い環状ギヤ、ッゾ５を金属で満たすことによって 行なわれるのは好ましく、この金属が凝固して上述した接合部の信頼できる封止 を保証する。摩耗したスリーブ４を新しいものに容易に取シ替えることができる 。

ギャップの最も細いところで金属がその全周にわたって破壊されてスリーブ４が 取鍋本体１から取り外される。

鋼の鋳込みでは注湯孔３が第３図に示したようにスリーブ７と一体に作られた鋳 込みノズルを備えていることは好ましい。

ノズルをスリーブとでひとつの部品として作ることによって、溶融金属を取鍋か ら噴流として流出させて鋳型内の溶融金属レベルを制御することおよび金属噴流 が大気から隔離されているのでこの噴流を二次酸化から保護することは可能にな る。

ノズルおよびスリーブ７がガス不透過性耐火材料、伺えば、溶融石英などから作 られることは好ましい。

その結果として、スリーブ４の使用寿命が延びかつスリーブの溶融金属への冷却 作用が減少する。耐火内張りが、第４図に示すように、スリーブ４の金属部分に 付着させた取り替え可能な耐火材ジャケット８の形態に作られてもよい。このよ うな耐火材構造は容易に取り替えることができかつスリーブ４の信頼できる断熱 を保証する。

例えば、鋼の連続鋳造装置に組み込まれる本発明の取鍋は次のように働く。

最初に、ある量の鋼が注ぎ取鍋（図示していない）から本体１（第５図）を有す る中間取鍋のキャビティ内へ供給され、この中間取鍋において溶融金属がレベル “Ｈ＃に維持される。次に、溶融金属が注湯孔３を通って鋳型９および１０内へ 排出される。スリーブ４の端部が鋳型１０内の溶融金属内に浸されるにつれて、 スリーブ４内にあるガス媒体がその中に閉じ込められるようになシ、そしてスリ ーブ４の外側方ともそれほど高くはない。この結果として、溶融金属は取鍋の中 から注湯孔３を通って鋳型１０内へほとんで妨げられることなく流出する。

鋳型９内の金属レベルが上昇するにつれて、溶融金属内のスリーブ４の浸漬深さ も増加する。同時に、金属柱−ｈ　２＃が高さで増加してスリーブ４内部のガス 圧力が増大し、このことによって取鍋から鋳型９内への金属の流出が妨げられる 。金属落差圧力”Ｈ″が金属落差圧力”ｈ２′と等しくなったときに、金属の孔 ３を通って鋳型９内への注湯が中断される。このようにして鋳型９および１０内 の金属レベルの自己調整が進行する。

スリーブ４および４′を溶融金属内に浸漬する前に、窒素含有物質又はおが屑の ような物質、中性又は還元不雰囲の燃焼で発生した物質が溶融金属の表面上に供 給されて溶融金属とスリーブ４および４′内側にある酸化性ガス媒体との反応を 防ぐ。

先行技術の中間取鍋と比較して本発明の取鍋は次のことを可能にするニ ー複雑で信頼できないストッパー装置および制御手段を使用しないですむこと； 一鋳型内の金属レベルを測定するだめの複雑で信頼できない手段を使用しないで すむこと；−鋳型内の金属レベルの自己調整を確実にすること； 一注湯孔を通る金属噴流の流出中でのストッパー器具による金属の飛散をなくす ことによって鋳造物の品質を改善するとと； 一鋳型内の金属レベルの制御を取鍋かも流出する金属噴流の二次酸化からの保護 と組合せること。

産業上の利用可能性 本発明の取鍋が鋳型内への鋼の連続鋳造を意図した装置での中間鋳込み手段とし て使用されることは好ましい。

本発明は非鉄冶金での使用に応用できる。

手続補正書（方式） 昭和５８年３月７２日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １　事件の表示 ＰＯＴ／５Ｕ８２１０００１５ ２　発明の名称 鋳込取鍋 ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　ドネプロペトロフスキイ メタルジチェスキイ　インステイチュート４代理人 住所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号静光虎ノ門ビル　電話５０４ −０７２１　、、−；。

６　補正の対象 （１）明細書の翻訳文 （２）請求の範囲の翻訳文 ７　補正の内容 浄　書（内容に変更なし） ８　添付書類の目録 （１１浄書した明細書の翻訳文　１通 （２）浄書した請求の範囲の翻訳文　１通国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくともひとつの注湯孔のある底を有する本体からなる鋳込取鍋において 、前記注湯孔のそれぞれを取り囲んで実質的に各注湯孔と同心状にスリーブが配 置され、該スリーブの端部のひとつが前記取鍋底と堅固に接続されかつ他方の端 部が鋳造中溶融金属内に浸漬され、該スリーブの直径が前記注湯孔の直径よシも 数倍大きく、そして前記スリーブが溶融金属内に浸漬した後で、前記取鍋から排 出される溶融金属にかかる圧力の０．０２倍から１．０倍まで変°動する圧力を 受けるガス媒体ヤもって満たした空間が前記スリーブ内部に残されることを特徴 とする鋳込取鍋。 ２、前記スリーブの内径が前記注湯孔の直径の２倍以上であることを特徴とする 請求の範囲第１項に記載の鋳込取鍋。 ３、前記スリーブの長さがその直径の２ないし６倍であることを特徴とする請求 の範囲第２項に記載の鋳込取鍋。 ４、前記スリーブが着脱可能に作られていることを特徴とする請求の範囲第１項 から第３項までのいずれか１項に記載の鋳込取鍋◎ ５・　前記注湯孔が前記スリーブと一体に作られている鋳込みノズルを備えてい ることを特徴とする請求 求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項に記載の鋳込取鍋。 ６、　前記スリーブが耐火材料で内張リされていることを特徴とする請求の範囲 第１項から第５項までのいずれか１項に記載の鋳込取鍋。