JPS595489Y2 - 溶融金属注入用ノズル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、溶融金属注入用ノズルに関するものである
。

一般に、転炉などで精錬された溶鋼は、一旦取鍋内に受
けその取鍋内底部に設けた注入ノズルを通じて鋳型ある
いはタンディシュ内に注入される。

この注入作業において重要なことは、ノズルから流出す
る溶鋼の注入流が散乱しないこと：すなわち好ましい整
流状態が確保されるようにすることである。

この場合にかかる整流が得られずに注入流が乱れると、
造塊処理にあってはスラブ表面性状が劣化し、また連続
鋳造処理にあっては取鍋−タンディシュ間をつなぐシー
ル管への地金つきが起るというような問題点があった。

とくに１．注入の末期においては、（１）溶損によって
ノズル孔径が拡大することと、（２）取鍋内溶鋼残量の
減少に伴うヘッド圧が低下することにより、整流が得ら
れに＜＜、より以上散乱しやすくなるという弊害があっ
た。

このような実情に鑑み従来その改善のために種々の努力
がなされてきた。

第２図はその改良したノズルの一例を示すもので、それ
以前の汎用例を示す第１図のものに比べると、ノズル孔
１の断面形状が一方は円形（第１図）、他方は花形（第
２図）と違いがある。

とくに、第２図のものは孔壁に軸線と平行にのびる複数
条の条溝２を設けてなり、軸線と直角な面（半径方向）
における断面形状（孔形）が常に花形を呈するように形
成してなるものである。

この第２図のようなノズル孔形を採用すると、ノズル孔
１内を流通する溶鋼の注入流の整流化が果される。

すなわち、注入量の方向が前記条溝によって規制される
ため注入量どうしの反撥が少なくなり、ノズル孔の出口
においても散乱することななく流出するからである。

ところが、第２図例示の改良ノズルにおけるその整流の
効果は、注入時間の経過とともに次第に減殺されていく
のが普通である。

それは、時間が経つとノズル孔内壁が溶損されていき、
とくに山形の突部２ａの摩滅が速く、花形を呈する孔形
が崩れていくことにより、所謂前述した整流の効果がな
くなるのである。

しかも、最も散乱を起し易い時期である；ノズル孔口に
ノズルストッパー３が接近する注入の末期においてそれ
が顕著となり、前記花形が大部分消滅し、益々効果か゛
なくなっていくという欠点があった。

この考案は、上述のような従来技術の欠点を克服するべ
く案出したもので、注入量が量も散乱を起しやすい注入
の末期にノズル孔形が花形を呈するように構成してなる
新規なノズル構造について提案する。

以下にその構成の詳細を説明する。図面の第３図、第４
図は、この考案にかかるノズルについて示す。

外観は円形を示す孔形のノズル孔１を有し、その他も通
常のノズル本体と同じである。

ただし、ノズル本体を構成する材料が、耐溶損性の大き
な（バード）耐火物４：例えば高ジルコン質、高アルミ
ナ質のものと、耐溶損性の小さな（ソフト）耐火ｅ１５
：例えばロー石質、低ジルコン質１．低アル・ミナ質の
ものとの、２層からなる構造になっている。

それら両種の耐火物４，５の使用場所は、ノズル本体の
肉質部分に耐溶損性の大なる耐火物４を、また前述した
ノズル孔内壁に設けた複数の条溝２部分に当るころに、
耐溶損性の小なる耐火物５を使う。

このような構造にすると、耐溶損性の小さな耐火物（ソ
フト）５の溶損が他の部分（バード）に対して優先的に
進み、注入時間の経過とともに、初めは円形の孔形だっ
たものが次第に凹凸を生じて花形を呈するように変形す
る。

そして、従来注入流が最も乱れる注入の末期において、
該ノズル孔形は最も望ましい花形を呈するように変形し
、かつそれをしばらくの間持続させることができ、υ・
いては常に整流された注入量を確保することができるよ
うになる。

なお、前記本考案ノズルは、一旦第２図で示す花形のノ
ズル孔１を形成し、その後条溝２内に耐溶損性小なるキ
ャスタブルを流し込み、ノズル孔１が円形の孔形になる
ようにして製造している。

その後、ノズル孔１の上部にはストッパー３着脱の便な
どのためにテーパー１ａが設けられるが、そのテーパ−
１ａ部を研削して成形するときに、ソフト・バードは材
質が交互に位置していると（第３図）、製造上の不便が
あるので、第４図に示すように、ノズル孔１上部のみは
ソフトのものは使わず、バードな材質の耐火物４で形成
すると、より好ましい実施態様が得られる。

以上のようなノズル構成とすることによって、注入の時
間が経過するにつれてノズル孔孔形が次第に花形になっ
ていくため、注入の末期に整流の効果が効いてくること
になり、最初がら最後まで注入流が散乱することがない
。

このことは、注入流散乱の度合を示すノズル長さ／ノズ
ル孔径の比（注入流散乱度指数）と、散乱角度の関係に
ついて調査したところ、第５図に示すように本考案ノズ
ルの方が散乱の程度が著しく小さいことが明らがである
。

また、本考案によれば、前述のように注入量の散乱が少
ないことから、第６図に示すように、とくにヘゲに代表
されるスラブ表面欠陥も少ないし、第７図に示すように
シール管への地金付着も少なく、且つそのために第８図
に示すようにタンディシュの連々指数を上げることがで
き、さらに第９図に示すように鋼中のＮ％を示すＮ値指
数を低下させることができるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面の第１図・第２図は、いずれも従来のノズル断面図
、第３図・第４図は、本考案ノズルの異なる実施例を示
す断面図、第５図は注入流散乱度指数と散乱角度の関係
を示す特性図、第６図以下第９図は従来ノズルと本考案
ノズルとの比較を示すもので、第６図はスラブ欠陥の比
較を示す図、第７図はシール管内地金付着の度合を比較
する図、第８図はタンディシュの連々指数を比較する図
、第９図はスラブ中のＮ値の比較を示す図である。 １・・・・・・ノズル孔、１ａ・・・・・・ノズル孔の
テーパ一部、２・・・・・・条溝、３・・・・・・スト
ッパー、４・・・・・・耐溶損性の大きな耐火物、５・
・・・・・耐溶損性の小さな耐火物。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ノズル孔内壁に、軸線と平行にのびる複数の条溝を設け
   てその軸線と直角な方向における孔形が花形を呈するよ
   うにしたノズルにおいて、前記条溝を除くノズル肉質部
   分を耐溶損性の大きな耐火物で形成する一方、前記条溝
   部分を耐溶損性の小さな耐火物で埋めこみ円形のノズル
   孔形を形成したことを特徴とする溶融金属注入用ノズル
   。