JPS63268543A - 中実または中空鋳片製造用連続鋳造機の注湯ノズル - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、芯材を溶鋼で鋳ぐるんで中空または中実の鋳
片を製造する連続鋳造機の注湯ノズル、特に鋳型内での
不均一溶鋼流が生じないような注湯ノズルに関するもの
である。

〈従来の技術〉 高合金鋼及びステンレス鋼などの鋳片の穿孔は、材質が
難加工性であるため加工負荷が大きく多大なコストと手
間を要するので、鋳片内層に中実または中空の８加工材
を鋳片中央に鋳ぐるんだ中実または中空のとレットを造
管素材とすることで穿孔負荷低減を図ることが試みられ
ている。

さて、このような鋳片を連続鋳造機で鋳造する場合、本
来注湯ノズルが位置すべき鋳型中央部に芯材が存在する
ため従来タイプのノズルでは、第６図に示すように鋳型
中央ではなく、中央から偏った位置に注湯ノズルを配置
させなければならない（特開昭６１−１３７６４９号）
。この方法では鋳型内での溶鋼流が不均一となり、不均
一凝固を招き易くなり、その結果、芯材の位置偏心を起
こしたり、鋳片表面の性状を低下させたりする。

また、第７図のように鋳型上部にタンディツシュを連結
させる方法もあるが（特開昭６１−１９５７４１号参照
）、この方法ではタンディツシュも鋳型とともに上下動
させる必要があり、そのための大規模な設備が必要とな
る。

また、モールドパウダを用いた場合には両方法とも芯材
表面へのパウダ付着を防ぐことは不可能であるため、芯
材を鋳ぐるんだままで圧延するとパウダによる欠陥の原
因となる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は、従来の方法では、前述のとおり鋳型内での溶
鋼流が不均一となり、“芯材の位置の偏心発生や鋳片表
面性状の低下、大規模な設備の追加設置を避けられず、
さらに鋳型内芯材表面へのパウダ付着を生ずるなどの欠
点があるので、これらの欠点を克服するためになされた
ものである。

尚、以下の説明は溶鋼で示すが本発明は溶鋼に限らず溶
融アルミニウム・溶融特殊金属等の溶融金属全てに応用
できる。

く問題点を解決するための手段〉 本発明者らは、前述の欠点のない芯材鋳ぐるみ中空また
は中実の鋳片鋳込み方法について鋭意検討を重ねた結果
、芯材供給通路とそれとは別な溶鋼供給通路とを配設し
た注湯ノズルによって前述の欠点を解決できるとの知見
をえ、この知見にもとづいてこの発明をなすに至った。

本発明は、芯材を溶融金属で鋳ぐるんで鋳片を製造する
連続鋳造機の注湯ノズルにおいて、ノズル全長にわたっ
て軸心部に芯材供給通路をもつ内筒と、前記内筒下方部
の外周部に前記内筒との間で熔融金属供給通路を形成す
る外筒と、前記内筒と外筒との間に溶融金属取入口を配
設した中実または中空鋳片製造用連続鋳造機の注湯ノズ
ルである。

〈作　用〉 本発明の注湯ノズルψ斜視図を第１図に、本発明ノズル
を使用した実例の断面図を第２図に示したが、この図に
よって、本発明の注湯ノズルの構成を説明する。

芯材７の先端は、ダミーパーヘッドに固定されていて、
芯材７は注湯ノズル５の軸心にある芯材供給通路４を通
して鋳込み溶鋼と同期してダミーバーヘッドにより導か
れる。注湯ノズル５の上端部はタンディツシュ８の上面
よりも上部に突設しているが、このように配設すること
によって注湯ノズル上部から芯材供給通路への溶鍛の侵
入を防ぐことができる。また、タンディツシュ内の溶鋼
は溶鋼取入口１より注湯ノズルの下部にある溶鋼供給通
路２に流入し溶鋼注入口３より鋳型９に注入される。こ
れらの溶鋼注入口、溶鋼供給通路の形状、断面積は出鋼
量に応じ、変化させて使用されるが、この例を第３図、
第４図に示した。

次に従来法（第６図の例）と本発明法の注湯ノズルによ
る鋳型内での流れの差を水モデル実験により調べ、その
結果を第５図に模式的に示した。

従来法の場合には、第５図（ａ）のように注湯ノズル直
下で下向きの高速度の流れが生じ鋳型下端まで溶鋼流れ
が達している。さらにノズルを浸漬した反対側では、局
部的に渦をまいて上方へ沸き上がるような流れが生じて
いる。

また、従来法で注湯ノズルを第５図Φ）のように鋳型に
対して傾けて取付けた場合には、中子を取り囲むように
螺旋状の流れが中子の周りを下降し鋳型下端まで達する
。

一方、本発明の注入口４個の注湯ノズル（第３図の例）
を使用すると第５図（Ｃ）に示すように１個の溶鋼注入
口からの溶鋼注入量は従来法に比べて少ないので、鋳型
内での流れはおだやかで均一性も保たれている。

以上のとおり、水モデル実験によると、本発明に係る注
湯ノズルは鋳型内不均−溶鋼流の発生を防止するのに有
効であることが明らかである。

本発明の注湯ノズルを用いて鋳造を行う出湯方法を第８
図に従って説明する。

注湯ノズル５のタンディツシュ８内に入る上半分に出湯
用外管１２を取り付ける。この止湯用外管１２は第８図
のような形状になっており、すなわち注湯ノズルの溶鋼
取入口付近の形状と雄雌の関係となっていて、止湯用外
管を回転させ注湯ノズルにはめ込むことにより溶鋼取入
口をふさぎ、溶鋼の溶鋼供給通路への流入を完全に防止
することができる。

〈実施例〉 （実施例１）− ５ＵＳ３０４相当材を第１表の鋳込み条件で鋳込んで１
５０１１１φの中空ビレント鋳造を行った。なお、注湯
ノズルは第３図および第２表に示した形状１寸法のもの
を用いた。

第　　１　　表 第　　２　　表 （単位ｓ） 鋳造作業で先ずノズル下端を溶鋼に浸漬させると、芯材
と芯材供給通路との間隙に侵入した溶鋼が凝固し鋳造が
困難となる。この対策として、鋳込開始時に注湯ノズル
が溶鋼に浸漬する前に芯材の引抜きを開始し、その後、
除々に場面レベルを上昇させ注湯ノズルを浸漬させる。

このような操作によると芯材と芯材供給通路との間隙が
５胴程度あっても、この間隙に溶鋼が侵入しても操業上
問題とならないことを確認した。注湯ノズル外壁と鋳型
壁との間隙についても同様なことが確認された。

なお、場面レベル制御は場面レベルを監視しながら、芯
材の引抜速度を調整して行う。注入速度の制御はタンデ
ィッシェ内溶８深さの制御などの方法でもできる。

上記鋳造によって長さ２０００ＩＩＩ１１１の中空鋳片
を得たが、第６図に示すような従来法によって得た鋳片
との比較を第３表に示した。

第　　３　　表 （実施例２） ＳＵＳ３０４相当材を第４表の鋳込み条件で鋳込んで１
５０Ｍφの中実鋳片鋳造を行った。

中空鋳片の場合と全く同じ注湯ノズルを用いて芯材だけ
を中実材として鋳込んだ。

第　　４　　表 中実鋳片の場合も中空材の場合とほぼ同様に鋳片性状の
向上がはかれたが、中実材では一部に接着不良が認めら
れた。しかし、この接着不良部は熱間圧延によって接着
し密着性に優れたステンレス鋼と炭素鋼からなる複合棒
鋼が得られ々。

なお、鋳造時には鋳型潤滑を目的としてパウダを使用し
たが、従来法の方式で鋳造を行うとほぼ芯材全面にパウ
ダ付着が認められるのに対し、本発明の注湯ノズルを用
いた場合には、パウダ付着はほとんど認められずほぼ完
全にパウダ付着を制御することができた。

〈発明の効果〉 本発明にかかる注湯ノズルを使用することによって連続
鋳造機に大規模な特殊な設備を設置することなしに　■
芯材の偏心度の低減、　■鋳片表面性状の改善、　■芯
材と母材との接着状況の改善、などを図ることができた
。

また、芯材表面へのモールドパラグの流入も完全に抑制
することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の注湯ノズルの斜視図、第２図は、本
発明の注湯ノズルを使用した実例の断面図、第３図（ａ
）は本発明注湯ノズルの側面断面図、同図（ｂ）はＡ視
図、同図（Ｃ）はＢ−Ｂ’断面図、同図（ｄ）はｃ−ｃ
’断面図、同図（ｅ）はＤ視図、第４図（ａ）は本発明
注湯ノズルの側面断面図、同図（ｂ）はＡ−Ａ′断面図
、同図（Ｃ）はｃ−ｃ’断面図、同図（ｄ）はＤ視図、
第５図は、水モデル実験結果の模式図、第６図および第
７図は、従来の中空丸プルーム製造法の説明図、第８図
は、注湯ノズルを用いて鋳造を行う出湯方法を示す説明
図である。 ｌ・・・溶鋼取入口、　２・・・溶鋼供給通路、１　　
３・・・溶鋼注入口、　４・・・芯材供給通路、５・・
・注湯ノズル、　５ａ・・・第１注湯ノズル、５ｂ・・
・第２注湯ノズル、６・・・取　鍋、７・・・芯　材、
　　　　８・・・タンディツシュ、９・・・鋳　型、　
　　１０・・・ピンチロール、１１・・・鋳　片、　　
　１２・・・止揚用外管特許出願人　　　　川崎製鉄株
式会社 第　　２　　図 第　　４　　図 （ａ）　　　　　　（ｂ） 第５図 （ａ）　　　　　　　　（ｂ）　　　　　　　　（ｃ）
第　　６　　図 第　　７　　図 第　　８

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 芯材を溶融金属で鋳ぐるんで鋳片を製造する連続鋳造機
   の注湯ノズルにおいて、ノズルの全長にわたって軸心部
   に芯材供給通路をもつ内筒と、前記内筒下方部の外周部
   に前記内筒との間で溶融金属供給通路を形成する外筒と
   、前記内筒と外筒との間に溶融金属取入口を配設したこ
   とを特徴とする中実または中空鋳片製造用連続鋳造機の
   注湯ノズル。