JPS60115352A - 連続鋳造における介在物の巻き込防止用浸漬ノズル - Google Patents

連続鋳造における介在物の巻き込防止用浸漬ノズル

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JPS60115352A
JPS60115352A JP22053583A JP22053583A JPS60115352A JP S60115352 A JPS60115352 A JP S60115352A JP 22053583 A JP22053583 A JP 22053583A JP 22053583 A JP22053583 A JP 22053583A JP S60115352 A JPS60115352 A JP S60115352A
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immersion nozzle
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refractory
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powder
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Norio Sato
憲夫 佐藤
Hiroshi Miyamura
宮村 絋
Akihiko Kusano
昭彦 草野
Mayumi Okimori
沖森 眞弓
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/50Pouring-nozzles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

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】 産業上の利用分野 本発明は連続鋳造法における介在物の巻き込みを防止す
るための浸漬ノズルの形状及び材質に関する。
従来技術 一般に、浸漬ノズルを用いたパウダーキャスティング法
による連続鋳造においては、鋳造時に鋳型内−ヒ面に浮
−トするパウダーを溶鋼中に巻き込み、この巻込まれた
パウダーが溶鋼の凝固するまでに鋳型向上面に浮−ヒし
きれず、鋳片内に残留し、製品の表面疵や内質欠陥の原
因となることはよく知られている。このために、従来よ
りパウダーキャスティング法におけるパウダー巻込み防
止策として、以下に述べるように種々の浸漬ノズルが試
みられている。
たとえば、第1図及び第2図を参照して述べると、例え
ば実開昭47−37908号公報においては、浸漬ノズ
ル1の吐出孔2を下向化し、溶鋼流(F2)を鋳型内深
く注入させることにより、溶鋼流(F3)の流れを小さ
くして、鋳型上面に浮上しているパウダー5の接触面で
の乱れを緩和し、パウダーの巻込みを防止する浸漬ノズ
ル1が開示されているが、このノズルでは、介在物の鋳
型内での浮上効果が期待できないと言う欠点がある。
また、特開昭49−2ft 125号公報においては、
浸漬ノズルlの吐出孔2の拡大や大型化等を試みること
により、浸漬ノズルlの吐出孔2より排出される溶鋼流
速を弱め、パウダーの巻込みを防電する浸漬ノズルlが
開示されているがA1203等の析出により、浸漬ノズ
ル1の内壁付着が生じると、その効果が減少されると共
に、溶鋼のノズル先端における吐出流速がパウダーの巻
込を十分に抑止する程に減少しえない等の欠点がある。
さらにまた、特開昭55−641152号公報に記載の
如く、鋳型3内にジャマ板6を挿入する鋳造方法がある
。この方法は、第2図に示す如く、浸漬ノズルlの吐出
孔2より排出され、合流した、溶鋼流(F3)をジャマ
板6に衝突させて溶鋼流(F2O)を減速させることに
より、浸漬ノズル1の周辺での渦流発生を防止し、渦流
によるパウダー巻込みを防止するものであるが、鋳型3
内に耐火物性のジャマ板6を挿入するため、耐火物の溶
損による鋳型内介在物の増加の懸念、及び鋳造作業にお
ける浸漬ノズル取替やパウダー投入時の作業性が悪い等
の難点がある。
このように、鋳片表面疵、あるいは鋳片内部欠陥の主因
である溶鋼鋳造時の介在物を除去する浸漬ノズルとして
従来も種々実用化されているが、介在物の除去効率、耐
火物コスト、および作業性等から連続鋳造のパウダーキ
ャスティングにおける介在物の除去装置として十分とは
言えない。
発明の目的 本発明は、前述した如き従来浸漬ノズルの欠点である介
在物の除去効率の効果的向上を、耐火物等のコストを−
Lげることなく、しかも、簡単な作業でもって行ないう
ることにある。
発明の構成・作用 本発明の特徴とするところは、浸漬ノズルの外周壁面に
凸状体を設けるか、あるいは該浸漬ノズルの外周壁面に
異質耐火物を配設したことにあり、極めて効果的に介在
物の巻き込を抑止できる浸漬ノズルである。
以下、本発明の浸漬ノズルについて詳述する。
まず、本発明者等は、本発明の完成に先立って、水モデ
ル実験を通じて種々の検討を重ねた結果、以下に述べる
知見を得た。
この水モデル実験においては、溶融パウダーのかわりに
溶融パラフィンを用いて実験を行って、その巻込み現象
を観察した。その結果第1図に示すように浸漬ノズル1
の吐出孔2より流出する溶鋼流が浸漬ノズルlの周りで
衝突し下向流にかわるが、この時、水面に浮上する溶融
パラフィンを渦流で巻込むものと浸漬ノズル1の外壁に
そって入りそれが吐出孔2の流れにのり鋳型3内深く入
るものとが知見された。この内、渦流により巻き込まれ
るパラフィン(介在物)は、注入流の低速化、あるいは
パウダーの性状改質等でかなり解消できるが、浸漬ノズ
ル1の外周壁面にそって侵入するパラフィン(介在物)
については、従来より用いられている前記の如き浸漬ノ
ズル1では抑止できない。
ここで発明者等は、浸漬ノズル外周壁面にそって侵入す
る溶融パラフィンを抑止するために、■浸漬ノズル外壁
に浸漬ノズル材質と異なる材質のものをハチマキし、又
は埋込みする。
■浸漬ノズル外壁に凹凸部を設ける。
■浸漬ノズルに陣笠状の凸部を設ける。
等の実験を行った結果、浸漬ノズル外壁に浸漬ノズルと
材質の異なるものとして、例えば、珪酸ソーダ等を塗布
した実験では、塗布したものと浸漬ノズル材質との境界
線で溶融パラフィンが剥離することが知見された。また
浸漬ノズル外壁に凹凸をつけると凹凸の境界線で溶融パ
ラフィンの殆どが剥離し、また外周壁に陣笠状の凸部を
設けた浸漬ノズルでも、溶融パラフィンの剥離が容易に
なる。
更に、発明者等は、水モデル実験による知見をもとに、
小型溶解炉を用いて同様の実験を行った。すなわち、通
常製造される鋼と同一の溶鋼を溶製し、該炉内の溶鋼中
に、浸漬ノズルの外周壁面に異質の耐火物を鉢巻き状に
設けたものと、外周壁面に凹凸を設けたもの、および外
周壁面に異質物を塗布したものと、比較例として従来の
浸漬ノズルとを吊り下げ、次いで、パウダーを添加溶融
して後に、溶鋼を凝固せしめて、該溶解炉内容器の深さ
方向に鋼塊を切断し、鋼に対するパウダーの侵入深さを
調査した。
その結果同一材質で平滑な表面をもつ外壁形状を有する
場合(従来の浸漬ノズル)はパウダーの侵入深さが極め
て深い位置まで侵入しており、耐火物に凹凸をつけたも
のでは、最初の凹凸部の境界線でパウダー侵入が中断さ
れているのが確認された。−・口封大物の材質の異なる
ものを鉢巻にしたものでは、その境界線より下向までパ
ウダーが侵入しているが、同一材質で平滑面を有する形
状のものに比べて侵入深さが浅く、介在物の侵入抑止効
果が十分に認められた。
即ち、本発明は、パウダーキャスティングの際に、鋳片
内に混入する介在物を効果的に抑止することを目的とし
、該介在物の混入主経路が浸漬ノズルの外周壁面を伝っ
て鋳片内深く侵入することによるものであることを見出
したことにより、完成されたもので、該浸漬ノズルの外
周壁面を伝って介在物微粒子が侵入する際に、浸漬ノズ
ル外周壁面における介在物の侵入速度を、外壁部分に異
質の耐火物を配設して低速化し、あるいは凸状体を設け
ることにより介在物の下降を抑止することにより、介在
物は、この部分で集積、大粒化し、該浸漬ノズルの外周
壁から剥離して浮上除去されることにある。
実施例 次に、本発明の実施例について述べる。第3図は、本発
明浸漬ノズル例の断面図を示し、7は浸漬ノズルであっ
て、例えば、アルミナグラファイト系、フイユーズドシ
リ力系、ジルコン系等の耐火材を用いて筒状体8を形成
している。この浸漬ノズル7は、浮遊パウダー、および
スラグと接触するために、溶損の大きいスラグライン部
9は、他の部位よりも若干耐火物を厚く設けてあり、下
部には、少なくとも1箇の吐出孔10が穿設しである。
このように構成された浸漬ノズル7の外周壁面11に、
例えば、第3図の(a)に示す如く、異質の耐火物12
を鉢巻状に嵌挿するか、あるいは、異質の耐火物12を
千鳥状、もしくは適宜浸漬ノズル7の長手方向に配設(
図示せず)してもよい。また、第3図の(b) 、 (
C)に示す如く、外周壁面11に凸部13を設けて、該
浸漬ノズル7の外周壁面11を凹凸状に形成するか、あ
るいは、陣笠状凸部14を設けてもよい。
なお、前述の浸漬ノズル7の材質が、例えば、アルミナ
グラファイト系であれば、異質の耐火物12としてジル
コン系、フイユーズドシリ力系、黒鉛等の母材と異なる
耐火物を用いる。また、浸漬ノズル7の材質がフイユー
ズドシリ力系であればアルミナグラファイト系、ジルコ
ン系、黒鉛等の母材と異なる耐火物を用いる。
さらにまた、前述した如き異質の耐火物12を鉢巻状に
嵌挿、あるいは埋設等の手段によって配設する代わりに
、単に、浸漬ノズル7の外周壁面11に適宜塗布するこ
とによって、該外周壁面11に異質の耐火物12の層(
図示せず)を形成してもよい。
次に、このように構成された浸漬ノズルを3007の連
続鋳造で、しかも薄板材の鋳造に用いた際の内部欠陥、
および表面欠陥の発生指数を従来法と比較して、第4図
に示す。図において・、(a)はアルミナグラファイト
系の母材に、ジルコン系耐火物を第3図(a)に示す如
く、鉢巻状に嵌挿したものであり、(b)はアルミナグ
ラファイト系の浸漬ノズルの外周壁面に第3図(b)の
如く、凹凸を設けたものであり、(c)は同一母材で外
周壁面に第3図(c)の如く陣笠状凸部を設けたもので
あるが、いずれも従来の浸漬ノズルに比較して、極めて
介在物に起因した欠陥発生率が少なく、介在物が効果的
に除去されて鋼が清浄化されている。
0 なお、外周壁面に異質の耐火物を塗布したもの、あるい
は異質の耐火物を千鳥状等に配設したものも実施したが
前記とほぼ同等の効果が得られた。
発明の効果 以上述べた如く、本発明の浸漬ノズルを用いることによ
り、鋼中の介在物の浮上除去効率が極めてよく、鋼の清
浄化を十分に達成でき、しかも本発明浸漬ノズルは簡単
な構造であるため、耐火物コスト等を低減できると共に
、作業性が極めて良い。
【図面の簡単な説明】
第1図は浸漬ノズルパウダーキャスティング法における
一般的な吐出流分布を示す鋳型的立面断面図を示し、第
2図は浸漬ノズルパウダーキャスティング法におけるジ
ャマ板挿入による吐出流分布を示す鋳型的立面断面図を
示し、第3図(a)、(b)、及び(c)は本発明によ
る浸漬ノズルの立面断面図を示し、第4図は本発明によ
る浸漬ノズルと従来浸漬ノズルの内部および表面欠陥発
生指数の比較を示すグラフである。 1 1・φ・浸漬ノズル、2・・・吐出孔、3II・、鋳型
、500.パウダー、600.ジャマ板、7・・・浸漬
ノズル、8・・・筒状体、9・・・スラグライン部、1
0・−e吐出孔、11#+1−外周壁面、12・φ・異
質の耐火物、13φ・・凸部、14・・・陣笠状凸部。 特許出願人 新日本製鐵株式合量 代理 人弁理士井上雅生 2 第1図 第2図 第3図 (Q) (b) (C) 第4図 本完岨品

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 連続鋳造の際、溶鋼をタンディツシュ底部より鋳
    型内に注湯する浸漬ノズルにおいて、該浸漬ノズルの湯
    面下に位置する外壁面に凹凸形状を設けるか、又は外壁
    面を構成する耐火物と異質の耐火物を配設したことを特
    徴とする連続鋳造における介在物巻き込防止用浸漬ノズ
    ル。 2、 凹凸形状が陣笠状の凸部である特許請求の範囲第
    1項記載の浸漬ノズル。 3、 異質の耐火物の配設が、外壁面への埋設によるも
    のである特許請求の範囲第1項記載の浸漬ノズル。 4、 異質の耐火物の配設が、外周壁へ鉢巻状に捲着し
    たものである特許請求の範囲第1項記載の浸漬ノズル。 5、 異質の耐火物の配設が、外壁面への塗布によるも
    のである特許請求の範囲第1項記載の浸漬ノズル。 6、 異質の耐火物の配設が、外壁面一、千鳥状に配設
    したものである特許請求の範囲第1項記載の浸漬ノズル
JP22053583A 1983-11-25 1983-11-25 連続鋳造における介在物の巻き込防止用浸漬ノズル Granted JPS60115352A (ja)

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JPH0525588B2 JPH0525588B2 (ja) 1993-04-13

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