JPS62279072A

JPS62279072A - 溶融金属注入用ノズル

Info

Publication number: JPS62279072A
Application number: JP11961986A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nagata; 永田　博志; Yoshitaka Hiraiwa; 義隆平岩; Yukio Inoue; 幸生井上
Original assignee: Kurosaki Refractories Co Ltd
Current assignee: Krosaki Harima Corp
Priority date: 1986-05-24
Filing date: 1986-05-24
Publication date: 1987-12-03

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】３、発明の詳細な説明〔産業上の利用分野〕本発明は、連続的に流出される溶融金属流に空気が巻き
込まれることを防止するために、シール用の不活性ガス
吹込み機能を備えた溶融金属注入用ノズルに関する。

〔従来の技術〕

溶鋼等の溶融金属を連続鋳造するとき、鍋からタンディ
ツシュ或いはタンディツシュからモールドに溶鋼を注入
する際に、空気等のガスが溶鋼に巻き込まれ易い。この
ガスの巻込みがあると、製品内部に気孔、非金属介在物
等が発生する原因となり、製品の性質を劣化させる。

たとえば、鍋とタンディツシュとの間にはロングノズル
が、タンディツシュとモールドとの間には浸漬ノズルが
使用されている。そして、鍋上部にあるノズルとロング
ノズルとの間の接合部、或いはタンディツシュ下部にあ
るノズル（又は下部プレート）と浸漬ノズルとの間の接
合部、その他のノズルとノズルとの接合部には、溶融金
属の注入に伴い負圧が発生し、空気が巻き込まれ易い。

このような空気の巻き込みは、溶鋼の品質を低下させる
ばかりでなく、ノズルに異常溶損をもたらす原因にもな
る。

この空気の巻き込みを防止するために通常採用される手
段は、接合部をシールすることである。

しかし、接合部をシールするためには、ノズルの端面及
び相手部材の表面状態が良好に維持されていることが前
提となる。ところが、ノズル及び相手部材は、使用に伴
ってその表面状態が平滑ではなくなる。したがって、こ
のような部材の接合部を単にシールするだけでは、優れ
た気密性を維持することが困難であり、接合部を介した
空気の侵入を完全に防ぐことができない。

そこで、第６図に示すようなシール用ガス吹込み機構を
備えたノズルが、特開昭５９−２２５８６２号公報で示
されている。ここで提案されているノズルは、ノズル本
体を緻密質耐火物１で作り、そのフランジ部にモルタル
目地３を施し、多孔質耐火物２を配置した後に、周囲を
メタルケース４で覆うことにより、その多孔質耐火物２
をコンポジットしている。そして、このメタルケース４
の内面にガス溜り５を形成し、該ガス溜り５に連通ずる
ガス導入孔６をメタルケース４に穿設している。

このような構造のノズルにおいて、Ａｒ等の不活性ガス
をガス導入孔６から導入し、ガス溜り５を経て多孔質耐
火物２から、緻密質耐火物１と下部ノズル７　（又は下
部プレート）との間に噴出させている。この噴出した不
活性ガスにより、ノズル本体１と下部ノズル７（又は下
部プレート）との接合部がガスシールされる。なお、符
番８は、不活性ガスが多孔質耐火物２とメタルケース４
との間からリークすることを防止するために、メタルケ
ース４に接する多孔質耐火物２の表面に設けられたコー
テイング材を示す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ここで使用される多孔質耐火物２としては、ムライトコ
ランダム等の材料がある。該多孔質耐火物２は、ノズル
本体を構成する緻密質耐火物１、たとえば緻密質黒鉛含
有耐火物と比較して熱膨張係数、焼成温度等が異なるた
め、ノズル本体１と同時に成形することができない。こ
のような理由から、第６図に示すような複雑な構造が従
来から採用されている。しかし、このような構造は、次
のような種々の問題を生じさせる原因にもなっている。

まず、モルタル質の目地３が溶損されやすく、溶損した
目地３の部分から局部的にガスがリークし易くなるため
、シールガスに所期の機能を期待することができなくな
る。また、ノズルが高温で使用されるとき、メタルケー
ス４が膨張し、コーテイング材８と多孔質耐火物２との
間に隙間が生し、その隙間からシールガスがリークする
ことになる。

或いは、熱衝撃に起因した亀裂が多孔質耐火物２に生じ
、シールガスのリークが促進されることになる。更には
、鍋交換時にロングノズル内孔に付着した地金を除去す
る際に、酸素ガスを吹きつけて地金を溶かして流し落と
す、いわゆる酸素洗いにより飛散した溶鋼が多孔質耐火
物２の表面に付着し、シールガスの円滑な噴出が阻害さ
れることにもなる。

本発明は、従来のシールガス吹込み機能を備えたノズル
におけるこのような問題を解消すべく、ガスリークがな
く、シールガス吹込みの初期状態を継続して維持するこ
とが可能な溶融金属注入用ノズルを提供することを目的
とする。

ｃ問題点を解決するための手段〕本発明の溶融金属注入用ノズルは、その目的を達成する
ため、上部にガス吹込み機構を備えた多孔質耐火物を配
し、下部が緻密質耐火物であり、且つこれら多孔質耐火
物及び緻密質耐火物が一体的に同時加圧成形されたもの
であることを特徴とする。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明の特徴を具体的に説明する。

第１図は、本発明の第１実施例の溶融金属注入用ノズル
を示す。

多孔質耐火物２を予備成形した後、ガス溜り５となる部
分に乾燥〜焼成段階で消失する可燃性材料を巻き付け、
或いは貼り付けてラバープレス用金型にセットした。

次いで、ノズル本体を構成する緻密質耐火物１を投入し
た。このとき、多孔質耐火物２としては粉末状の原料を
使用することもできる。この場合には、多孔質耐火物２
とノズル本体を構成する緻密質耐火物１との間に仕切り
治具が介在するように、仕切り治具をセットした状態で
緻密質耐火物１の投入を行う。すなわち、該仕切り治具
の内側又は外側に、乾燥〜焼成の過程で消失する可燃性
材料を配置し、内側及び外側にそれぞれに多孔質耐火物
２及び緻密質耐火物を投入し、仕切り治具を取り除き、
その上部に緻密質耐火物を更に投入した。

次いで、全体をラバープレスで成形した。成形後に、常
温〜３００℃で乾燥し、８００〜１５００℃で焼成した
。この乾燥−焼成工程で前記可燃性材料が消失して、ガ
ス溜り５として働く空隙が生じる。この加圧成形したも
のを乾燥、焼成することによって、多孔質耐火物２と緻
密質耐火物ｌとの間の接合強度が向上し、また緻密質耐
火物１が充分な緻密性組織になる。したがって、このよ
うにして得られたノズルは、流し込みにより得られたノ
ズルに比較して、強度及び耐溶損性の優れたものとなる
。

なお、このときノズル本体としての緻密質耐火物ｌが黒
鉛、カーボンボンド等を含む場合、焼成を還元性雰囲気
で行う。また、成形後の乾燥工程を省いて、直接的に焼
成処理を施しても良い。

以上の例では、焼成耐火物を使用している。しかし、不
焼成耐火物により溶融金属注入用ノズルを作成すること
もできる。この場合、予備成形の段階で、多孔質の耐火
物或いは乾燥により多孔質となる耐火物を心金にセット
し、緻密質の耐火物を投入し、次いでラバープレス成形
を行う工程を採用することもできる。

また、予備成形しなくても、多孔質耐火物２となる材質
を、粉末状態でラバープレス用モールド内の所定個所に
投入して製造することも可能である。すなわち、多孔質
耐火物２として予備成形したもの或いは予備成形しない
もののいずれでも使用することができる。

このようにして、多孔質耐火物２及び緻密質耐火物１か
らなるノズル本体を一体的に同時成形した。そして、多
孔質耐火物２に通じる緻密質耐火物１に、ガス導入孔６
を穿孔した。

この第１図に示される溶融金属注入用ノズルを第６図に
示した従来の溶融金属注入用ノズルと比較するとき、前
者には目地３がなく、また外周面が緻密質耐火物で形成
されているのでメタルケース４で覆う必要もない。すな
わち、本実施例の溶融金属注入用ノズルは、構造が簡単
であり、しかも溶融金属注入用ノズルと下部ノズル７　
（又は下部プレート）との間の接合部に均一にシールガ
スを吹き込むことを可能にする。

第２図は、ガス溜り５を多孔質耐火物２の内部に設けた
第２実施例を示す。

この例においては、投入した多孔質耐火物２の中に可燃
性材料を埋め込み、その上に緻密質耐火物１を投入する
。そして、全体をラバープレス成形する。

本例においては、多孔質耐火物２の内部にあるガス溜り
５に送り込まれたガスは、下部ノズル７（又は下部プレ
ート）との接合部に向けて均一に噴出される。ただし、
ガス溜り５が多孔質耐火物２の外側部にも面しているの
で、ガス溜り５から外側に向けたガスの流出がある。そ
こで、この流出を防ぐため、ノズルの外周をメタルケー
ス等で保護しておくと良い。そして、このメタルケース
と耐火物との間に、モルタル、コーテイング材等を施す
とき、更に優れた効果が発揮される。

更に、第３〜５図は、それぞれ第３〜５実施例を示す、
これらの実施例においては、前述の実施例１と同様に仕
切り治具及び可燃性材料をセットした後、まず内側に成
形後所定の厚みになる量の緻密質耐火物を投入し、その
上に多孔質耐火物２を投入し、更にその上に緻密質耐火
物ｌを投入する。そして、仕切り治具の外側には、緻密
質耐火物１のみを投入する。このようにして耐火材料を
分布させた後、仕切り治具を取り除き、全体をラバープ
レス成形する。

第３図は、多孔質耐火物２を下部ノズル７（又は下部プ
レート）が着座する個所にまで設けた例を示す。このよ
うに、多孔質耐火物２を配置することによって、接合部
のシール信幀性が向上し、シールガスを完全にノズル孔
内に流出させることが可能になる。

また、第４図は、この下部ノズル７　（又は下部プレー
ト）が着座する個所を、より緻密な多孔質耐火物９で形
成した例を示す。このより緻密な多孔質耐火物９は、多
孔質耐火物２に比較して強度を向上させたものである。

この多孔質耐火物９により、下部ノズル７　（又は下部
プレート）との接触部の構造的強度の信顧性が高まる。

更に第５図は、下部ノズル７（又は下部プレート）に面
一面接触させるロングノズル又は浸漬ノズルに、本発明
を適用した実施例を示す。同図における符番１０は、下
部ノズル７（又は下部プレート）が着座するロングノズ
ル又は浸漬ノズルの段部を示す。

以上の例においては、多孔質耐火物２及び／又は緻密質
耐火物１を保護するため、それらをメタルケース４で従
来のように覆うこともできる。また、多孔質耐火物２と
しては、その材質が特定されるものではないが、アルミ
ナ−黒鉛、ジルコニア、ジルコニア含有耐火物のように
溶鋼に濡れにくい材質でつくることが望ましい。すなわ
ち、このような材質を選択するとき、酸素洗いの際に溶
鋼が多孔質耐火物２の表面に飛散した場合にあっても、
その濡れにくい性質からして溶鋼がノズル本体に付着す
ることを抑えることができる。したかって、溶鋼の付着
に起因する通気性の低下も生じない。

また、多孔質耐火物２及び緻密質耐火物１を同質又は類
似の黒鉛等の炭素含有耐火物で作ることにより、一体化
がより緊密に行われる。それと共に、多孔質耐火物２及
び緻密質耐火物１の双方ともが、耐食性に優れ、且つ溶
融金属に濡れ難いものとなるので、より効果的である。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明の溶融金属注入用ノズル
においては、ノズル本体を構成する緻密質耐火物とガス
吹込み機能を備えた多孔質耐火物とが、一体的に同時加
圧成形されている。このため、その境界部にモルタル目
地を設ける必要がなく、ノズル本体と多孔質耐火物とが
強固に接合されている。したがって、シールガスが境界
部からリークすることを確実に防止できる。また、メタ
ルケースを使用する必要がない溶融金属注入用ノズルに
おいては、多孔質耐火物とメタルケースとの間からのガ
スリークを生じることもない。このようにして、必要と
する接合部にシールガスを確実に吹き込むことができる
ので、雰囲気がら空気が注入される溶融金属に巻き込ま
れることを確実に防止でき、健全な材質の鋼材を製造す
ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図は、本発明に従った複数の実施例における溶
融金属注入用ノズルを示す。他方、第６図は、従来の溶
融金属注入用ノズルを示す。

Claims

【特許請求の範囲】

１、上部にガス吹込み機構を備えた多孔質耐火物を配し
、下部が緻密質耐火物であり、且つこれら多孔質耐火物
及び緻密質耐火物が一体的に同時加圧成形されたもので
あることを特徴とする溶融金属注入用ノズル。