WO2024048381A1 - 浸漬ノズル - Google Patents

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WO2024048381A1
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nozzle
flange portion
immersion nozzle
immersion
main body
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Inventor
裕敬 伊東
敏雄 加来
Original Assignee
黒崎播磨株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/50—Pouring-nozzles
    • B22D41/56—Means for supporting, manipulating or changing a pouring-nozzle

Definitions

  • the present invention relates to a submerged nozzle used when injecting molten steel from tundish equipment into a mold in continuous steel casting.
  • the basic structure of the immersion nozzle applied to such immersion nozzle exchange equipment is a cylindrical nozzle body that has an inner hole in the vertical direction that is a path for molten steel to pass through, and a cylindrical nozzle body that supports the nozzle body against gravity. It is roughly divided into two parts: a flange part whose cross-sectional area is expanded in the horizontal direction, which is supported from below by the support of the submerged nozzle exchanger in order to be pushed upward and into contact with the upper member (upper nozzle member).
  • the boundary part where the cross-sectional area expands is called the neck.
  • the neck is a structural stress concentration area and can crack due to thermal and mechanical stress. Neck cracks are problematic for the service life of the submerged nozzle and the quality of the steel. As molten steel flows into the inner hole of the immersion nozzle, the pressure level in the inner hole space tilts to negative pressure, which may cause air to be sucked in through the crack in the neck and cause steel leakage as a result of oxidizing the carbon components that make up the refractory. and can also contaminate the steel with oxygen.
  • Patent Document 3 a submerged nozzle in which the nozzle main body has a shape with no change in cross-sectional area, which can be called a neck.
  • Patent No. 2793039 Special Publication No. 4-50100 Patent No. 6122393
  • the problem to be solved by the present invention is to simultaneously suppress the occurrence of cracks in the neck and suppress the occurrence of sinking of the submerged nozzle in a submerged nozzle applied to a submerged nozzle replacement device.
  • the following submerged nozzle is provided.
  • a nozzle body made of a refractory material and having an inner hole in the vertical direction, and a nozzle body that surrounds the outer periphery of the upper end of the nozzle main body and is joined to the outer periphery of the upper end directly or through an adhesive so as to protrude in the horizontal direction.
  • a flange portion made of a flat plate-shaped refractory material, the outer periphery of the flange portion and a part of the nozzle body portion below the flange portion is surrounded by a metal case, and the upper end surfaces of the nozzle body portion and the flange portion are the same.
  • the immersion nozzle is located in a horizontal plane of the immersion nozzle, and the lower surface side of the flange portion is supported by a support, and the nozzle main body is slid horizontally to the lower end surface of the upper nozzle member located above the immersion nozzle. and an immersion nozzle installed so that the upper end surfaces of the flange portions are joined together, It has a bridging member that bridges the inner peripheral surface of the metal case surrounding the flange portion and the outer peripheral surface of the nozzle main body, one end of this bridging member is fixed to the metal case, and the other end is fixed to the nozzle main body.
  • the outer circumferential surface of the nozzle body excluding the recess, extends in a vertical direction with respect to the central axis of the inner hole without any dimensional change. , immersion nozzle.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a submerged nozzle that is an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view (cross section taken along the line AA in FIG. 1) of essential parts of the immersion nozzle shown in FIG. 1 in use.
  • FIG. 2 is a plan view of the submerged nozzle of FIG. 1; A vertical cross-sectional view of a conventional immersion nozzle.
  • FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a submerged nozzle according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of a main part of the submerged nozzle shown in FIG. be.
  • the immersion nozzle 10 has a nozzle main body part 11 and a flange part 12.
  • the nozzle main body 11 is made of a refractory (shaped refractory), and has an inner hole 11a that is a molten steel passing path in the vertical direction, and a discharge hole 11b located symmetrically at the lower end for discharging the molten steel into the mold. has.
  • the flange portion 12 is made of a refractory different from that of the nozzle body portion 11 (castable refractory in this embodiment).
  • the flange part 12 has a flat plate shape, and specifically, is attached directly to the outer periphery of the upper end of the nozzle main body 11 or through an adhesive so as to surround the outer periphery of the upper end of the nozzle main body 11 and protrude in the horizontal direction. It is joined.
  • the upper end surfaces of the nozzle body portion 11 and the flange portion 12 are in the same horizontal plane.
  • the outer periphery of the flange portion 12 and a portion of the nozzle body portion 11 below the flange portion 12 is surrounded by a metal case 13.
  • a joint material 14 for example, a monolithic refractory such as mortar, a fiber sheet, etc.
  • the upper nozzle located above the immersion nozzle 10 can be removed as shown in FIG.
  • the member 30 is installed and used so that the upper end surfaces of the nozzle main body 11 and the flange 12 are joined to the lower end surface of the member 30.
  • sinking of the immersion nozzle is a phenomenon in which the nozzle main body 11 slides downward due to the reaction force of the upward supporting force of the support 20.
  • the immersion nozzle 10 of the present invention bridges the inner circumferential surface of the metal case 13A surrounding the flange portion 12 and the outer circumferential surface of the nozzle body portion 11, as shown in FIGS. 1 and 3. It has a bridging member 15 extending in the horizontal direction. One end of this bridging member 15 is fixed to the metal case 13A, and the other end is engaged with a recess 11c provided on the outer peripheral surface of the nozzle body 11. By providing the bridging member 15 in such a form, sinking of the nozzle main body portion 11 is suppressed.
  • the outer circumferential surface of the nozzle body 11 has a concave portion above the point P of the upward supporting force of the support 20 (above the horizontal broken line in FIG. 2). Except for 11c, they extend in the vertical direction without any dimensional change with respect to the central axis C of the inner hole 11a.
  • the bridging member 15 is not arranged in the vertical region where the point P of the upward supporting force of the supporter 20 exists, as shown in FIG.
  • an upward supporting force acts directly on the bridging member 15 and the concave portion 11c on the outer peripheral surface of the nozzle body 11.
  • the bridging members 15 are arranged at two locations so as to have two-fold rotational symmetry about the central axis C of the inner hole 11a as the rotation axis.
  • the bridging member 15 is a cylindrical pin, and correspondingly, the recess 11c provided on the outer peripheral surface of the nozzle body 11 is circular.
  • the shapes of the bridging member 15 and the recess 11c are not limited to the cylindrical or circular shapes, and may be, for example, shapes extending in the circumferential direction of the nozzle body 11.
  • the circumference of the recess 11c (in the case of multiple recesses, the total It is preferable that the ratio of (peripheral length) is 20% or less, more preferably 10% or less.
  • the shape of the flange portion 12 in plan view is octagonal as shown in FIG. 3, but it may also be rectangular, polygonal, oval, or circular. Furthermore, the shape of the nozzle main body 11 in plan view is not limited to a circular shape, but may be rectangular or elliptical, for example.
  • the immersion nozzle 10 of the present invention can be manufactured, for example, by the following method.
  • one end of the bridge member 15 is fixed to the metal case 13.
  • a through hole for mounting one end of the bridging member 15 is provided in the metal case 13, and one end of the bridging member 15 is mounted in this through hole and fixed by welding or the like.
  • a recess 11c for engaging the other end of the bridging member 15 is provided on the outer circumferential surface of the nozzle body 11.
  • the metal case 13 is set around the nozzle body 11 so that the other end of the bridging member 15 is engaged with the recess 11c provided on the outer peripheral surface of the nozzle body 11.
  • a castable refractory is filled between the nozzle body 11 and the metal case 13 to form the flange 12.
  • the upper end surfaces of the nozzle body section 11 and the flange section 12, which are the joint surfaces with the lower end surface of the upper nozzle member 30, are positioned to protrude upward from the upper end of the metal case 13, and the nozzle body section 11 and the flange section 12 Machining so that the upper end surfaces of the two are in the same horizontal plane.
  • the bridging member 15 can be installed within the flange portion 12 without any gaps. Moreover, since the recess 11c that engages the other end of the bridging member 15 is also filled with the castable refractory during manufacturing, the other end of the bridging member 15 can be engaged with the recess 11c without a gap. Thereby, it is possible to effectively suppress the occurrence of cracks in the neck and the occurrence of sinking of the submerged nozzle.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the flange portion 12 is formed of castable refractory material, but it may also be formed of shaped refractory material.
  • the nozzle main body 11 is illustrated as having the same and integral structure in a simplified manner for convenience, the present invention does not need to be limited to such an identical and integral structure.
  • a refractory different from the refractory applied to the other nozzle body parts 11 is used near the outer peripheral part corresponding to the powder part of the mold, a part or all of the inner hole surface, or a part or all of the vicinity of the discharge hole. It is also possible to adopt a structure in which a part of the nozzle main body 11 is provided with a gas pool or a gas introduction path for blowing gas into the inner hole.
  • the immersion nozzle 10' is the immersion nozzle disclosed in FIG. 1 of the above Patent Document 1, and its basic configuration is the same as the immersion nozzle 10 of the present invention. Therefore, the same components in the submerged nozzle 10' shown in FIG. 4 as in the submerged nozzle 10 shown in FIG. 1 are given the same reference numerals.
  • the outer diameter of the nozzle body 11 is 150 mm
  • the outer diameter of the flange 12 is 215 mm.
  • the bridging member 15 is a cylindrical pin having an outer diameter of 12 mm, and its arrangement is as shown in FIG. 3.
  • the support portions 13a are cylindrical pins having an outer diameter of 12 mm, and the support portions 13a are provided at three locations at equal intervals in the circumferential direction of the nozzle body portion 11.
  • the test was conducted as follows.
  • the inner hole 11a was heated with a gas burner so that the temperature of the nozzle body 11 reached 1000° C., and then only the nozzle body 11 was pressurized from above at a predetermined pressure for 60 minutes.
  • the difference in height between the upper end surface of the nozzle main body 11 and the upper end surface of the flange section 12 was confirmed.
  • Table 1 shows the evaluation results. As shown in the table, in the comparative example (submerged nozzle 10'), sinking occurred at a pressure (total pressure) of 20 kg. On the other hand, in the example (submerged nozzle 10), no sinking occurred even at a pressure (total pressure) of 700 kg. As described above, it can be seen that according to the example (submerged nozzle 10), sinking of the nozzle main body 11 can be effectively suppressed. This agrees with the results of actual operation tests conducted by the present inventors. That is, as a result of the actual operation test, sinking of the nozzle body 11 occurred in the comparative example (immersed nozzle 10'), but no sinking of the nozzle body 11 occurred in the example (immersed nozzle 10).
  • the support portion 13a attempts to suppress the occurrence of sinking.
  • the support portion 13a is disposed below the flange portion 12, the distance from the mold, which is a heat source, is short, and moreover, the support portion 13a receives heat directly from the mold. Then, the metal case 13 expands and a gap is created around the support part 13a, and the nozzle body part 11 tends to sink by the gap.
  • the bridging member 15 is disposed within the flange portion 12, so that the distance from the mold, which is a heat source, becomes long. Further, as shown in FIG. 2, the flange portion 12 is supported on the lower side by the support 20 of the submerged nozzle exchange device, and therefore is located inside the submerged nozzle exchange device during operation. Therefore, it becomes difficult to receive heat directly from the mold. As a result, in the embodiment (submerged nozzle 10), gaps are less likely to be formed around the bridge member 15, and as a result, the nozzle main body 11 is less likely to sink.
  • the bridging member 15 can be installed within the flange portion 12 without any gaps, and the bridging member 15 can be The other end can be engaged with the recess 11c without any gap. This makes it even more difficult for the nozzle main body 11 to sink.
  • the concave portion 11c can become a stress concentration area, so there is a possibility that the effect of suppressing the occurrence of cracks in the neck may be slightly lower than that in the comparative example (immersed nozzle 10'). .
  • the present inventors have confirmed through actual operational tests that the problem of cracking in the neck can be solved even in the example (immersion nozzle 10).

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本発明は、浸漬ノズル交換装置に適用される浸漬ノズルにおいて、首部の亀裂発生抑制と浸漬ノズルの沈み込み発生抑制とを両立することを目的とする。本発明の浸漬ノズル１０では、フランジ部１２を囲繞する金属ケース１３Ａの内周面とノズル本体部１１の外周面とを架橋するように架橋部材１５を設けた。架橋部材１５の一端は金属ケース１３Ａに固定し、他端はノズル本体部１１の外周面に設けた凹部１１ｃに係合した。また、浸漬ノズル交換装置の支持具による上向きの支持力の力点部より上方では、ノズル本体部１１の外周面は凹部１１ｃを除いて、内孔１１ａの中心軸に対して寸法変化を伴うことなく鉛直方向に延びる形状とした。

Description

浸漬ノズル
　本発明は、鋼の連続鋳造において、タンディッシュ設備からモールドへ溶鋼を注入する際に用いる浸漬ノズルに関する。
　浸漬ノズルにおいては、溶鋼による損耗、溶鋼中の介在物、例えば非金属であるアルミナ粒子の付着と堆積による内孔閉塞に起因する耐用限界、割れや折損などが理由となる交換のために、鋼の連続鋳造作業を中断又は終了しなくてはならない。しかし操業効率向上の要求から長時間注入を実現する方法として、鋼の連続鋳造作業を中断することなく浸漬ノズルを新しい浸漬ノズルに交換する装置が導入されている（例えば特許文献１、２）。
　このような浸漬ノズル交換装置に適用される浸漬ノズルの基本的な構造は、溶鋼通過経路である内孔を鉛直方向に有する筒状のノズル本体部と、このノズル本体部を重力に対して支え上方向に押し上げて上方の部材（上ノズル部材）と接触させるために浸漬ノズル交換装置の支持具で下方から支持される、水平方向に断面積を拡大させたフランジ部との２つに大別でき、断面積が拡大する境界部分を首部と呼ぶ。
　首部は構造上の応力集中部であり、熱的応力と機械的応力が作用することで亀裂を生じ得ることが知られている。首部の亀裂は浸漬ノズルの耐用寿命と鋼の品質にとって問題となる。浸漬ノズルの内孔に溶鋼が流れることで内孔空間の圧力レベルが負圧に傾く結果、首部の亀裂から空気を吸い込み、耐火物を構成する炭素成分を酸化させる結果として漏鋼を引き起こす可能性があり、また鋼を酸素で汚染する可能性がある。
　そこで本発明者らは特許文献３において、ノズル本体部に首部と呼び得る断面積の変化のない形状を有する浸漬ノズルを開示した。
特許第２７９３０３９号公報 特公平４－５０１００号公報 特許第６１２２３９３号公報
　本発明者らが、特許文献３の図１に示されている浸漬ノズルを実操業に供する試験を行ったところ、首部の亀裂発生の問題は解消されたが、新たな問題としてノズル本体部の沈み込みの問題があることが判明した。ノズル本体部の沈み込みが発生すると、上方の部材（上ノズル部材）との接合部に隙間ができるため、エアー巻き込みによる鋼品質の低下や耐火物の溶損要因となる。また、漏鋼による操業に影響がある大きなトラブルを起こす要因にもなる。
　そこで本発明が解決しようとする課題は、浸漬ノズル交換装置に適用される浸漬ノズルにおいて、首部の亀裂発生抑制と浸漬ノズルの沈み込み発生抑制とを両立することにある。
　本発明の一観点によれば、次の浸漬ノズルが提供される。
　耐火物からなり鉛直方向に内孔を有するノズル本体部と、このノズル本体部の上端部外周を囲繞して水平方向に突出するように前記上端部外周に直接接合又は接着剤を介して接合された平板状の耐火物からなるフランジ部とを有し、前記フランジ部及びその下方のノズル本体部の一部の外周が金属ケースで囲繞され、前記ノズル本体部及び前記フランジ部の上端面が同一の水平面内にある浸漬ノズルであって、前記フランジ部の下面側を支持具で支持し水平方向にスライドさせて、当該浸漬ノズルの上方に位置する上ノズル部材の下端面に、前記ノズル本体部及び前記フランジ部の上端面が共に接合するように設置する浸漬ノズルにおいて、
　前記フランジ部を囲繞する金属ケースの内周面と前記ノズル本体部の外周面とを架橋する架橋部材を有し、この架橋部材の一端は前記金属ケースに固定され、他端は前記ノズル本体部の外周面に設けた凹部に係合されており、
　前記支持具による上向きの支持力の力点部より上方では、前記ノズル本体部の外周面は前記凹部を除いて、前記内孔の中心軸に対して寸法変化を伴うことなく鉛直方向に延びている、浸漬ノズル。
　本発明によれば、浸漬ノズル交換装置に適用される浸漬ノズルにおいて、首部の亀裂発生抑制と浸漬ノズルの沈み込み発生抑制とを両立することができる。
本発明の一実施形態である浸漬ノズルの縦断面図。 図１の浸漬ノズルの使用状態を示す要部の縦断面図（図１のＡ－Ａ方向断面）。 図１の浸漬ノズルの平面図。 従来の浸漬ノズルの縦断面図。
　図１は本発明の一実施形態である浸漬ノズルの縦断面図、図２は図１の浸漬ノズルの使用状態を示す要部の縦断面図、図３は図１の浸漬ノズルの平面図である。
　浸漬ノズル１０は、ノズル本体部１１とフランジ部１２とを有する。ノズル本体部１１は、耐火物（定形耐火物）からなり、鉛直方向に溶鋼通過経路である内孔１１ａを有すると共に、下端部には溶鋼をモールドへ吐出するために対称に位置する吐出孔１１ｂを有する。フランジ部１２は、ノズル本体部１１とは異なる耐火物（本実施形態ではキャスタブル耐火物）からなる。フランジ部１２は平板状であり、具体的にはノズル本体部１１の上端部外周を囲繞して水平方向に突出するように、ノズル本体部１１の上端部外周に直接接合又は接着剤を介して接合されている。ノズル本体部１１及びフランジ部１２の上端面は同一の水平面内にある。そして、フランジ部１２及びその下方のノズル本体部１１の一部の外周が金属ケース１３で囲繞されている。なお、金属ケース１３とノズル本体部１１との間には目地材１４（例えばモルタル等の不定形耐火物、ファイバーシート等）が介在している。
　浸漬ノズル１０は、そのフランジ部１２の下面側を浸漬ノズル交換装置の支持具２０で支持し水平方向にスライドさせることで、図２に示すように、当該浸漬ノズル１０の上方に位置する上ノズル部材３０の下端面に、ノズル本体部１１及びフランジ部１２の上端面が共に接合するように設置されて使用される。なお、上述した浸漬ノズル（ノズル本体部）の沈み込みとは、支持具２０による上向きの支持力の反力によりノズル本体部１１が下方にずれ落ちる現象のことである。
　以上の基本構成において本発明の浸漬ノズル１０は、図１及び図３に表れているように、フランジ部１２を囲繞する金属ケース１３Ａの内周面とノズル本体部１１の外周面とを架橋するように水平方向に伸びた架橋部材１５を有する。そして、この架橋部材１５の一端は金属ケース１３Ａに固定され、他端はノズル本体部１１の外周面に設けた凹部１１ｃに係合されている。このような形態で架橋部材１５を設けることにより、ノズル本体部１１の沈み込みが抑制される。
　また、本発明では首部の亀裂発生を抑制するために、支持具２０による上向きの支持力の力点部Ｐより上方（図２中の水平破線より上方）では、ノズル本体部１１の外周面は凹部１１ｃを除いて、内孔１１ａの中心軸Ｃに対して寸法変化を伴うことなく鉛直方向に延びている。
　本実施形態において架橋部材１５は、図３に表れているように支持具２０による上向きの支持力の力点部Ｐが存在する鉛直方向の領域内には配置されていない。このように架橋部材１５を力点部Ｐが存在する鉛直方向の領域内には配置しないことで、架橋部材１５やノズル本体部１１の外周面の凹部１１ｃに、上向きの支持力が直接的に作用することを避けることができる。これにより、首部の亀裂発生を更に抑制することができる。
　また、本実施形態において架橋部材１５は、内孔１１ａの中心軸Ｃを回転軸として２回回転対称となるように２箇所に配置されている。このように複数の架橋部材１５を、内孔１１ａの中心軸Ｃを回転軸として回転対称性をもって配置することにより、ノズル本体部１１の沈み込みを効果的に抑制することができる。
　本実施形態において架橋部材１５は円柱状のピンであり、これに対応してノズル本体部１１の外周面に設けた凹部１１ｃは円形である。このように架橋部材１５を円柱状、凹部１１ｃを円形状とすることにより、架橋部材１５と凹部１１ｃに応力が集中しにくくなり、首部の亀裂発生を更に抑制することができる。
　ただし、架橋部材１５と凹部１１ｃの形状は円柱状、円形状には限定されず、例えばノズル本体部１１の周方向に伸びるような形状としてもよい。一方で、ノズル本体部１１の外周面に設けた凹部１１ｃはノズル本体部１１における応力集中部となり得ることから、ノズル本体部１１の周長に占める、凹部１１ｃの周長（複数の場合は合計の周長）の割合は、２０％以下とすることが好ましく、１０％以下とすることがより好ましい。
　なお、本実施形態においてフランジ部１２の平面視形状は、図３に表れているように八角形としたが、矩形、多角形、楕円形又は円形とすることもできる。また、ノズル本体部１１の平面視形状も円形には限定されず、例えば矩形又は楕円形とすることもできる。
　本発明の浸漬ノズル１０は、例えば以下の方法によって製造可能である。
　まず、製造の準備として、金属ケース１３に架橋部材１５の一端を固定する。具体的には金属ケース１３に架橋部材１５の一端を装着するための貫通孔を設け、この貫通孔に架橋部材１５の一端を装着し溶接等により固定する。また、ノズル本体部１１の外周面に、架橋部材１５の他端を係合するための凹部１１ｃを設ける。
　製造の準備が完了したら、ノズル本体部１１の外周面に設けた凹部１１ｃに架橋部材１５の他端を係合させるようにして、ノズル本体部１１の周囲に金属ケース１３をセットする。その後、ノズル本体部１１と金属ケース１３との間にキャスタブル耐火物を充填しフランジ部１２を形成する。このとき、上ノズル部材３０の下端面との接合面となるノズル本体部１１及びフランジ部１２の上端面は、金属ケース１３の上端より上方に突き出した位置とし、ノズル本体部１１及びフランジ部１２の上端面が同一の水平面をなすように機械加工する。
　このようにフランジ部１２をキャスタブル耐火物によって形成することで、架橋部材１５をフランジ部１２内に隙間なく設置することができる。また、製造時にキャスタブル耐火物が架橋部材１５の他端を係合する凹部１１ｃにも充填されるので、架橋部材１５の他端を凹部１１ｃに隙間なく係合させることができる。これにより、首部の亀裂発生と浸漬ノズルの沈み込み発生とを効果的に抑制することができる。
　以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本実施形態ではフランジ部１２をキャスタブル耐火物で形成したが、定形耐火物で形成することもできる。
　また、ノズル本体部１１に関しては、便宜上簡略化して同一かつ一体的な構造として図示したが、本発明はこのような同一かつ一体的な構造に限定する必要はない。例えばモールドのパウダー部に相当する外周部分付近、内孔面の一部若しくは全部、又は吐出孔付近の一部若しくは全部等に、それら以外のノズル本体部１１に適用する耐火物とは異なる耐火物を適用することや、内孔にガスを吹き込むためにノズル本体部１１の一部にガスプールやガス導入経路を備えた構造等も採用することができる。
　本発明の実施例として図１に示した浸漬ノズル１０について沈み込み発生の抑制効果を確認するための試験を行った。また、比較例として図４に示した浸漬ノズル１０’についても同様の試験を行った。なお、浸漬ノズル１０’は上記特許文献１の図１に開示されている浸漬ノズルであり、その基本構成は本発明の浸漬ノズル１０と同じである。そのため、図４に示した浸漬ノズル１０’において図１に示した浸漬ノズル１０と同じ構成要素には同じ符号を付している。なお、浸漬ノズル１０及び浸漬ノズル１０’において、ノズル本体部１１の外径は１５０ｍｍ、フランジ部１２の外径は２１５ｍｍである。
　また、図１に示した浸漬ノズル１０において架橋部材１５は外径１２ｍｍの円柱状のピンであり、その配置は図３に示した通りである。また、図４に示した浸漬ノズル１０’において支持部１３ａは外径１２ｍｍの円柱状のピンであり、この支持部１３ａをノズル本体部１１の周方向に等間隔で３箇所に設けている。
　試験は以下の要領で行った。
　ガスバーナーにて内孔１１ａを、ノズル本体部１１の温度が１０００℃となるように加熱し、その後、ノズル本体部１１のみを上方より所定の圧力で６０分間加圧した。そして加圧試験終了後、ノズル本体部１１の上端面とフランジ部１２の上端面との高さレベルの差異を確認した。沈み込み発生有無の評価では、その差異が０．０５ｍｍ以上の場合を沈み込み発生有、０．０５ｍｍ未満の場合を沈み込み発生無と判定した。
　表１に評価結果を示している。同表に示すように、比較例（浸漬ノズル１０’）では圧力（全圧）が２０ｋｇで沈み込みが発生した。これに対して実施例（浸漬ノズル１０）では圧力（全圧）が７００ｋｇでも沈み込みは発生しなかった。このように実施例（浸漬ノズル１０）によれば、ノズル本体部１１の沈み込みを効果的に抑制することができることがわかる。
　このことは本発明者らによる実操業試験の結果とも符合する。すなわち、実操業試験の結果、比較例（浸漬ノズル１０’）ではノズル本体部１１の沈み込みが発生したが、実施例（浸漬ノズル１０）ではノズル本体部１１の沈み込みが発生しなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　このように、比較例（浸漬ノズル１０’）と実施例（浸漬ノズル１０）とで、ノズル本体部１１の沈み込み発生の抑制効果に違いが出たのは、以下の理由によるものと考えられる。
　比較例（浸漬ノズル１０’）では支持部１３ａにより沈み込み発生を抑制しようとしている。しかし、支持部１３ａはフランジ部１２より下方に配置されていることから、熱源であるモールドとの距離が短く、しかもモールドからの熱を直接的に受けることになる。そうすると、金属ケース１３が膨張するなどして支持部１３ａ周辺に隙間が生じ、その隙間分ノズル本体部１１が沈み込みやすくなる。
　これに対して、実施例（浸漬ノズル１０）では架橋部材１５はフランジ部１２内に配置されることから、熱源であるモールドとの距離が長くなる。またフランジ部１２は、図２に示したように下面側を浸漬ノズル交換装置の支持具２０で支持されることから、操業時には浸漬ノズル交換装置の内部に位置する。そのため、モールドからの熱を直接的に受けにくくなる。これらより、実施例（浸漬ノズル１０）では架橋部材１５周辺に隙間が生じにくくなり、その結果、ノズル本体部１１の沈み込みが発生にくくなる。更に実施例（浸漬ノズル１０）ではフランジ部１２がキャスタブル耐火物で形成されていることから、上述の通り、架橋部材１５をフランジ部１２内に隙間なく設置することができると共に、架橋部材１５の他端を凹部１１ｃに隙間なく係合させることができる。これにより、ノズル本体部１１の沈み込みが更に発生にくくなる。
　一方、首部の亀裂発生の抑制効果に関しては、実施例（浸漬ノズル１０）では凹部１１ｃが応力集中部になり得ることから、比較例（浸漬ノズル１０’）に比べると若干低下する可能性がある。しかし、本発明者らは実操業試験により、実施例（浸漬ノズル１０）によっても首部の亀裂発生の問題は解消されることを確認している。
　１０、１０’　浸漬ノズル
　１１　ノズル本体部
　１１ａ　内孔
　１１ｂ　吐出孔
　１１ｃ　凹部
　１２　フランジ部
　１３　金属ケース
　１３Ａ　フランジ部を囲繞する金属ケース
　１３ａ　支持部（ピン）
　１４　目地材
　１５　架橋部材（ピン）
　２０　支持具
　３０　上ノズル部材

Claims (3)

  1. 　耐火物からなり鉛直方向に内孔を有するノズル本体部と、このノズル本体部の上端部外周を囲繞して水平方向に突出するように前記上端部外周に直接接合又は接着剤を介して接合された平板状の耐火物からなるフランジ部とを有し、前記フランジ部及びその下方のノズル本体部の一部の外周が金属ケースで囲繞され、前記ノズル本体部及び前記フランジ部の上端面が同一の水平面内にある浸漬ノズルであって、前記フランジ部の下面側を支持具で支持し水平方向にスライドさせて、当該浸漬ノズルの上方に位置する上ノズル部材の下端面に、前記ノズル本体部及び前記フランジ部の上端面が共に接合するように設置する浸漬ノズルにおいて、
    　前記フランジ部を囲繞する金属ケースの内周面と前記ノズル本体部の外周面とを架橋する架橋部材を有し、この架橋部材の一端は前記金属ケースに固定され、他端は前記ノズル本体部の外周面に設けた凹部に係合されており、
    　前記支持具による上向きの支持力の力点部より上方では、前記ノズル本体部の外周面は前記凹部を除いて、前記内孔の中心軸に対して寸法変化を伴うことなく鉛直方向に延びている、浸漬ノズル。
  2. 　前記フランジ部がキャスタブル耐火物からなる、請求項１に記載の浸漬ノズル。
  3. 　前記架橋部材は、前記支持具による上向きの支持力の力点部が存在する鉛直方向の領域内には配置されていない、請求項１又は２に記載の浸漬ノズル。
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JPH02241667A (ja) * 1989-03-16 1990-09-26 Toshiba Ceramics Co Ltd 溶融金属排出用ノズル
JPH115146A (ja) * 1997-04-22 1999-01-12 Toshiba Ceramics Co Ltd 一体化浸漬ノズル及びその製造方法
JP2015157316A (ja) * 2014-02-25 2015-09-03 黒崎播磨株式会社 浸漬ノズル

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02241667A (ja) * 1989-03-16 1990-09-26 Toshiba Ceramics Co Ltd 溶融金属排出用ノズル
JPH115146A (ja) * 1997-04-22 1999-01-12 Toshiba Ceramics Co Ltd 一体化浸漬ノズル及びその製造方法
JP2015157316A (ja) * 2014-02-25 2015-09-03 黒崎播磨株式会社 浸漬ノズル

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