JPS59130663A

JPS59130663A - 鋳造ノズル

Info

Publication number: JPS59130663A
Application number: JP58192279A
Authority: JP
Inventors: ブヨルン・フリイケンダ−ル
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-10-15
Filing date: 1983-10-14
Publication date: 1984-07-27
Also published as: SE8205881D0; FI833744A0; SE444397B; FI833744A; EP0106823A1; US4566614A; SE8205881L

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】本発明は鋳造ノズルであって、該ノズルを経て溶融浴が
流出するようにされ、アルゴンガス又は窒素ガスのよう
ながス又はガスと粉末状物質の混合物が噴射吹入れ管又
はそれに相対する手段装置を介して、ノズルと連結する
浴内へと噴射投入されるような鋳造ノズルに関するもの
である。

ガス又はガスと、例えば酸化物又は炭化物の粉末のよう
な金属粉末又は非金属粉末との混合物を噴射吹入れ管を
経てノズル内に添加してやることは種々の精錬冶金方法
における部分的作業工程に含まれる。

かくて現行の鋼脱ガス工程においては、１トンの鉄幽り
約５０ＯＮｇのアルゴンガスが例えば吹入れ管を用いて
ノズルの上側部分中央に添加される。

この場合ガスは加熱され著しく膨張するので浴は分解し
、小さな片々へと粉砕される。これががスの作用、目的
である。前記分解はノズル下に真空を添加してやること
により容易ならしめられる。

連続鋳造においては、アルゴンガスをストッパエンドを
経て、１トンの浴当り約１ＯＮ６の量において鋳造ノズ
ル内に流入させる方法が用いられる。

この場合のガス投入の目的は鋼からスラグ粒子等を除去
し、鋼を純化させることにある。この場合ガスは鋼とと
もに、インゴットモールＶと連結されている浴ゾール内
に流入し、その径小さな気泡の形態でゆっくりと上昇す
るが、その際同時にスラグ粒子等も下方に移送される。

５Ｅ−ＰＳ　　７７０６６９６−７に係る方法によれば
、ガスと粉末の混合物が鋳造ノズル内に噴射される。そ
の目的はガスとともに移送される物質即ち粉末が浴並び
に内部から形成されるインゴットを冷却し以って一次鋳
造組織を精錬することにある。添加される物質は浴の成
分に類似な成分を有する金属粉末とするか及び／又は例
えば工具鋼の鋳造においては耐摩耗性炭化物のような別
の物質とすることも出来る。かくて例えば合成鋼のよう
な複合物質を製造することが可能となり、好ましい微細
組織をより独立的に、即ち慣用法におけるが如き比較的
きびしい拘束条件無しに開発することが出来る。前記特
許における方法においては、ガスの量は比較的多く、例
えば浴１トン当り１〜１０、Ｎｍ　　であり、投入物質
１　ｋｙ当９１５〜８ｏＮｌである。

前述の全ての方法忙おいてガスはノズル内において膨張
し、その膨張の程度はとりわけ、浴流に対するガス流針
、ジェットの幾何形状並びにノズル長さに依存する。ガ
スがノズル内で十分に膨張することを許されない場合に
は、しはしば強烈な脈動が発生し、その結果ノズル又は
ノズルに接続された鋳造パイプ内における目詰りかしば
しば発生する。が（て故障が訪起される訳で、このよう
なことはもちろん望ましくない。

本発明は前述の不具合を解消するものであり、より高い
操業上の信頼性が得られる。

本発明はかくて、冶金工程において用いられる鋳造ノズ
ルであって、該ノズルを通って金属浴が流出するように
され、またノズルと連結されている浴内にアルゴンガス
又は窒素ガスのようなガス又はガスと粉末状物質の混合
物が噴射吹入れ管又はその類いの手段装置を介して噴射
される鋳造ノズルに関するものである。

本発明に係る装置の特に特徴とする点は、ノズルの流れ
穴が実質的に円錐形状を備えており、その横断面積が予
定流れ方向に増大しているという事である。

第１図において、番号１は鋳造ノズルを示しており、該
ノズルを経て金属浴が流出するようにされている。この
ノズルにおいてアルゴンガス又は窒素ガスのようなガス
が図示せぬ噴射吹入れ管又はその類いを介してノズルに
接続された浴内に噴射され今。符号２はノズル１の流れ
穴を示している。

本発明によれば、前記流れ穴２は連続的に増大する径の
円錐状形状を備えており、か（て穴２の横断面積は第１
図に示すように予定流れ方向において増大して行り、シ
かしながら、流出穴の理想的構造はラバル（Ｌａｖａｌ
　）構造である。純粋に円錐状の構造も、しかしながら
、許容されるものであり、とりわけ製造の観点から柚々
の利点を有している。角度φとして測定される円錐度は
例えば溶鋼１トン当りのガス体積とか噴流形状、及びあ
る程度は出口穴２の長さのような操業因子を考えて選択
される。

第１図のたて方向点線矢印で示される噴射ジェットの横
断面積がノズルの絞り領域即ち点線矢印３によって示さ
れる流れ穴２の最狭小部分４の領域の横断面積の約５０
％であるような条件下で鋼浴への噴射カー行なわれる場
合には、貫通穴の平均円鉱産φは５〜８°である。前記
５０％の数値が変化した場合には円錐度はその変化負に
ほぼ比例してφを増減することＫより調節される。

か（て、鋳造ノズルは、浴がノズルに供給されるノズル
の上側部分において浴内へと実質的に垂直方向にがつ中
心へと噴射を行なうべく設けられている。ノズルの貫通
穴は、その絞り領域を形成している穴最挟小部分４から
、浴及びガスが流出する貫通穴の出口開口に到る迄、実
質的に円錐状形状を備えている。かくて前記貫通穴の横
断面積は前記最狭小部分４から出ロ開ロ迄連続的に増大
している。また横断面積の連続的増大の程度はガスがノ
ズル中を通過するにつれてガス温度が連続的に増大する
結果としてのガスの膨張に少なくとも対応するよう調節
されている。

本発明に従って第１図において図式的に示す鋳造パイプ
５の第１の実施例を用いる時には、ノズル１及び鋳造パ
イプ５のそれぞれの貫通穴２，６は実質的に同一の円錐
度を備えるとともに、ノズル１と鋳造パイプ５の間の遷
移部分７において実質的に同一の直径又は相当する測定
値を備えている。

第２図から第５図に示す本発明に係るノズル及び鋳造パ
イプの第２の実施例においては、ノズル１は前述のよう
に即ち絞り領域から出ロ開ロ迄円錐状に形成されている
。この場合貫通穴２は第１図に示すノズルの場合よりわ
ずかに短かくなっている。

鋳造パイプ８はガス噴射並びに本発明に係る）ズル１に
対応するよう調節されている。前記鋳造パイプ８はその
上側部分９において座１０を有しており、この車内にノ
ズル１が挿入され装着される。一方出口開口を有するノ
ズルの下側部分１１は貫通穴又は鋳造パイプの貫通通路
１２の上側部分１３内へと自由に下向きに突出している
。鋳造パイプ８の貫通通路の上側部分はノズルの出口開
口よりも著しく広く、上側部分１３における貫通通路１
２の壁１５とノズルの下向き突出部分１１の外側壁との
間に間隙１４が形成されるような寸法を備えている。か
くてガスがノズル中を通過するか又は膨張する十分なス
ペースが与えられている。ガスを通路１２の上側部分１
３から放出するために、前記鋳造パイプには部分１３の
上側部分において少な（とも１つの出口穴１７が設けら
れており、該穴はガスの排出穴として用いられている。

ここに示された実施例に才６いては、前記穴１７は数か
６個であり、鋳造パイプの円周に沿って婢間隔に配置さ
れている。前記穴１７は少なくとも部分的に、好ましく
は全面的にノズルの下向き突出部分によって覆われるか
又は辿蔽されており、飛散物が穴１７から飛び出るのが
防止されている。各穴１７′においてスリット１９が設
けられており、該スリットは穴１７と連結するとともに
、鋳造パイプの外側壁１８内においては穴１７からパイ
プ０に沿って下向きに延びている。

第２図から第５図に示した鋳造パイプの実施例において
は、前記貫通通路１２は上側部分１３）方において最初
部分１３よりも小さな横断面へとテーパ状に移動し、次
に通路１２に連接して出口穴２０迄一定の横断面が続く
１、この場合更に２つの相対する横方向かつわずかに下
向きの通路２０が続く。

本発明に係る構造ノズルの機能は実質的には前述の記載
から明白であろう。ノズル１０貫通穴２をラパル（Ｌａ
ｖａｌ　）構造又は円錐状構造とすることにより、温度
上ゲｒのため発生するガスの膨張に対するスペースが提
供される。もちろん必要な円鉱産は横架条件に依存する
。もちろん鋳造パイプ５０円錐度も同じ機能、を来す。

第２図乃至第５図の鋳造パイプ８の部分１３において出
口面積が増大していることももちろん又この機能を果し
ている。鋳造パイプ８においては穴１７を通ってがスを
排出する可能性が提供さねている。

本発明に係るノズルによれば、前述の導入部分において
述べた問題が解決される。即ち噴射は実質的に脈動を発
生することなく行なわれるし、詰りの危険性も小さくな
る。

本発明は２つの実施例を４照して叙上された。

本発明の理念から離脱することなくより多くの実施例を
案出し、小さな修整を加えることはもちろん可能である
。例えばラパル（Ｌａｖａｌ）　構造と純粋に円錐状の
構造の中間の構造が可能である。

第１図においては、略うパル（Ｌａｖａｌ　’Ｉ　ｔａ
造カ点線によって示されている。ラパル構造においては
、鋳造パイプ５はラバル状に調節することも出来るし、
又は例えば実質的に第１図に示すように円錐状に形成す
ることも出来る。

鋳造パイプに関しては、第１図に係る実施例は鋳造パイ
プ５の出口端部が鋳造された鉄の表面上方に位置し、大
量のガスが噴射されるような鋳造状態に適している。第
２図に係る実施例は鋳造パイプ８の出口端部が鋳込まれ
た鉄の表面下方に位置し、大量のガスが噴射されるよう
な鋳造状態に適している。

もちろん組合せも可能である。即ち第１図に係る鋳造パ
イプ５に第２図の実施例のような排気穴を設けて、排気
穴が設けられると同時に、第２図の鋳造パイプの貫通通
路１２が実質的に円錐状であり、好ましくは第２図の場
合より長さが短かいような実施例を伯ることが出来る。

４１図に係る鋳造パイプ５の実施例はビレットの鋳造に
適しており、第２図に係る実施例は横断面積が比較的大
きいプルーム及びスラブの鋳造に適している。

かくて本発明は前述の実施例にのみ限定されるものでは
なく、特許請求の範囲内で種々に変化し得るものと理解
されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る鋳造ノズルの第１の実施例の垂直
方向断面図であり、この図には又ノズルと協働する鋳造
パイプの第１の実施例が図式的に示されている。第２図は本発明に係る鋳造ノズルの第２の実施例の垂直
方向断面図であり、この図には又ノズルと協働する鋳造
パイプの第２の実施例が示されている。第６図は第２図のＨＡ　−Ａに沿って眺めた断面図、第４図は第゛２図に係る鋳造ノズルを別個に示した図、第５図は第２図に係る鋳造パイプの出口穴の構造を示す
図である。１・・・ノズル、２・貫通穴、４・・・ノズル絞り部分
、５・・鋳造パイプ、６・・・鋳造パイプの貫通穴代理
人　　漫　村　　　皓手続補正書（自発）昭和５８年１ｚ月２γ日特許庁長官殿１、事件の表示昭和５８年特許願第１９２２７９号２、発明の名称鋳造ノズル３　補＋−ＩＥをする者事件との関係　持、？＋１＋１出入９、代理人５、補正命令の日付１ｌｉｉ和　　　　年　　　　月　　　　口明測資ａ）
紗冒（内容に父丈１よしＪ手続補正書（方式）％式％１、事件の表示昭和　５８　年特許願第　１９２２７９　　　号２、発
明の名称４倉　メし　７４゛〕し３、補正をする者事件との関係　特許出願人（Ｊ：所４、代理人５、補正命令の日付昭和５９　　年１　月　３１日６、補正により増加する発明の数７、補正の対象

Claims

【特許請求の範囲】（１）冶金工程に用いる鋳造ノズルであって、該ノズル
を通って金属浴が流出し、またノズルと連結されている
浴内にアルゴンガス又は窒素ガスのようなガス又はガス
と粉末状物質の混合物が噴射吹入れ管又はその類いの手
段装置を介して噴射され“る鋳造ノズルにおいて、前記
ノズル（１）の貫通穴（２）が実質的に円錐状の形状を
なしており、予定流れ方向において増大する横断面積を
備えていることを特徴とする鋳造ノズル。（２、特許請求の範囲第１項に記載の鋳造ノズルにおい
て、貫通穴（２）が実質的にラバル（Ｌａｖａｌ　）構
造を備えていることを特徴とする鋳造ノズル。（３）鋼浴内に噴射を行なうのに用いる、特許請求の範
囲第１項又は第２項に記載の鋳造ノズルであって、噴射
ジェットの横断面積がノズル（１）の絞り領域（４）の
約５０チであるような鋳造ノズルにおいて、前記貫通穴
（２）の平均円錐度φが５〜８°であることを特徴とす
る鋳造ノズル。（４）特許請求の範囲第６項に記載の鋳造ノズルにおい
て、前記５０チの数値からの偏倚がある時には、前記円
錐度は前記偏倚に実質的に直接比例する増大又は減少を
以って調節されることを特徴とする鋳造ノズル。（５）特許請求の範囲第１項、第２項、第３項又は第４
項に記載の鋳造ノズルであって、いわゆる鋳造パイプ（
５）へと遷移するようにされた鋳造ノズルにおいて、鋳
造ノズル（１）及び鋳造パイプ（５）のそれぞれの貫通
穴（２，６）は実質的に同一の円錐度φを備えており、
前記穴（２，６）はノズル（１）と鋳造パイプ（５）の
間の遷移部（７）において同一の直径又は相当する測定
値を備えていることを特徴とする鋳造ノズル。（６）特許請求の範囲第１項、第２項、第６項又は第４
項に記載の鋳造ノズルであって、いわゆる鋳造パイプへ
と遷移するようにされた鋳造ノズルに松（ハイ−前言Ｐ
娃浩　）　−１’　ｎノ　１４１を十蛯旙ンぐノ　ジ１
０１の上側端部（９）において設けられた座（１０）又
はその類いを介して鋳造パイプ（８）と協働可能であり
、かくて前記貫通穴（２）の出口開口を作る鋳造ノズル
（１）の下側部分（１１）は鋳造パイプの貫通通路（１
２）の上側部分（１３）内へと自由に下向きに突出して
おり、前記上側部分（１３）の幅は前記貫通通路（１２
）の壁（１５）とノズルの前記下向き突出部分（１１）
の外側壁（１６）の間に間隙（１４）が形成されるよう
に選ばれており、前記鋳造パイプは上側部分（１３）に
おいてガスの排気穴（１７）を少なくとも１つ有してい
ることを特徴とする鋳造ノズル。（７）特許請求の範囲第６項に記載の鋳造ノズルにおい
て、前記排気穴（１７）はノズル（１）の前記下向き突
出部分（１１）によって少なくとも部分的に好ましくは
完全に覆われるかもしくは遮蔽されるように配置される
ことを特徴とする鋳造ノズル。（８）特許請求の範囲第７項に記載の鋳造ノズルにおい
て、各排気穴（１γ）においてスリット（１９）が設ゆ
られており、該スリットは前記穴（１７）に連接すると
ともにパイプの外側壁（１８）内に配置され、穴（１７
）から鋳造パイプに沿い下向ぎに延びていることを特徴
とする鋳造ノズル。（９）特許請求の範囲第６項、第７項又は第８項に記載
の鋳造ノズルにおいて、前記鋳造パイプ（８）の貫通通
路（１２）は上側部分（１３）下方においてテーパ状に
移行し、その後実質的に一定の横断面を以って鋳造パイ
プの下側部分における出口穴（２０）へと移行している
ことを特徴とする鋳造ノズル。ａｌ　　特許請求の範囲第６項、第７項又は第８項に記
載の鋳造ノズルにおいて、前記鋳造パイプの貫通通路は
実質的に円錐状形状にされており、その横断面積は予定
流れ方向において増大していることを特徴とする鋳造ノ
ズル。（ロ）特許請求の範囲第１０項に記載の鋳造ノズルにお
いて、前記鋳造パイプの貫通通路は前記鋳造ノズル（１
）の貫通穴（２）と実質的ＪＣＰＩ−の円錐度（φ）を
備えていることを特徴とする鋳造ノズル。