JP2000218362A - ノロ巻き込み防止用ウエルブロック及びそれを取り付けた溶融金属用容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶鋼渦の発生を防止するために用いられるノ
ロ巻き込み防止用ウエルブロック及びそれを取り付けた
溶融金属用容器を提供する。 【解決手段】 本発明は、ハイアルミナ質の基部１１
（縦４００ｍｍ、横４００ｍｍ、高さ２００ｍｍ）と、
基部１１に一体となるように成形されており、ハイアル
ミナ質の溶鋼渦発生防止用突起部１２（長さ１００ｍ
ｍ、幅５０ｍｍ、高さ２００ｍｍ）を有するノロ巻き込
み防止用ウエルブロック１と、このウエルブロックによ
り取付けされた出湯用ノズルとを備え、溶鋼渦発生防止
用突起部１２が容器本体の底部内表面から２００ｍｍの
高さで突出している溶融金属用容器である。本発明によ
れば、溶鋼の流動を制限することにより、鋳込み末期に
出湯口付近で発生する溶鋼渦の発生を防止して、タンデ
ッシュパウダーやノロ等の混濁を防止することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、出湯用ノズルを配
設するためのウエルブロック及びそれを取り付けた溶融
金属用容器に関し、更に詳しくは、製鋼用精練炉、取鍋
及びタンデッシュ等に使用される溶融金属用容器におい
て、鋳込み末期に出湯口付近で発生する溶鋼渦の発生を
防止するために用いられるノロ巻き込み防止用ウエルブ
ロック及びそれを取り付けた溶融金属用容器に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】鉱石や合金などを溶融・溶解したり、精
錬・搬送・貯留等を行うための溶融金属用容器、例えば
取鍋や精錬用取鍋等の底部には、溶融金属を出湯するた
め、出湯用ノズルが設けられている。例えば、図１に示
すような設備により行われる連続鋳造方法では、転炉、
電気炉から出鋼された溶鋼は、取鍋に貯留された後、出
湯用ノズルを通じてタンデッシュに移される。次いで、
タンデッシュの出湯用ノズルを通じてモールド（底のな
い鋳型）に注入され、そこで冷却されることにより鉄鋼
製品が製造される。そして、このような出湯用ノズル
は、ウエルブロックを介して溶融金属用容器の出湯口に
配設される。

【０００３】タンデッシュの溶鋼上部には、溶融金属の
酸化防止や断熱のために、一般的には、もみがら又はペ
ーパースラッジ等を粒状に固化させて乾燥したものをタ
ンデッシュパウダーと称して浮かべている。このような
出湯用ノズルを通じて溶融金属用容器中より溶鋼を出湯
させる場合、溶融金属用容器中の溶鋼が少なくなる鋳込
み末期において、図１２や図１３に示すように、出湯口
付近において、溶鋼に渦（本明細書では、この渦を「溶
鋼渦」という。）が発生して、上記タンデッシュパウダ
ーやノロ（以下、「ノロ等」という。）を巻き込んでし
まう。このようなノロ等が溶鋼中に混濁すると、それが
不純物となり、製品である鋼の品質低下の原因となるの
で、ノロ等の混濁はできる限り押さえる必要がある。

【０００４】従来、このような溶鋼渦によってノロ等が
混濁するのを防ぐために、例えば、 溶鋼残量がある程度の量以下になった段階で鋳造を止
めて残鋼処理を行う方法、ウエルブロックの中に菊型
（花びら型）の内孔形状を有するトップノズルをセット
する方法、又はストッパーを出湯口に取り付ける方法
が行われていた。しかし、の方法ではノロの流出判定
が必要となり、コイルセンサー等のノロを検出する仕組
をシュラウドに取りつけなければならないが、これでは
歩留低下という問題がある。また、の方法では、アル
ミナ介在物等のノロがトップノズルに付着することによ
り流量の制御が難しくなるという問題がある。更に、
の方法では、非常に高価であり、製鋼コストの上昇を招
くという問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑みてなされたものであり、製鋼用精練炉、取鍋及びタ
ンデッシュ等に使用される溶融金属用容器において、鋳
込み末期に出湯口付近で発生する溶鋼渦の発生を防止す
るために用いられるノロ巻き込み防止用ウエルブロック
及びそれを取り付けた溶融金属用容器を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するべく鋭意検討した結果、従来のウエルブロッ
クを構成する基部に、突起する壁（以後、「溶鋼渦発生
防止用突起部」という。）を設けることにより、出湯口
付近における溶鋼の流動を抑えて溶鋼渦の発生を防止
し、ノロ等の溶鋼中への巻き込みによる溶鋼の混濁を避
け、金属製品の品質低下を防ぐことができることを見い
出して本発明を完成するに至った。即ち、本第１発明の
ノロ巻き込み防止用ウエルブロックは、溶融金属を外部
へ出湯するための出湯用ノズルを溶融金属用容器に配設
するためのノロ巻き込み防止用ウエルブロックにおい
て、該ウエルブロックの基部に、溶鋼渦発生防止用突起
部を設けたことを特徴とする。

【０００７】上記「溶鋼渦発生防止用突起部」の形状に
ついては、溶鋼の流動を抑えて溶鋼渦の発生を防止する
ことができる限り特に制限はない。例えば、図２に示す
直方体形状（壁形状）の他、多角柱形状、だ円柱形状、
波形柱形状とすることができる。更には、図６に示すよ
うに出湯口上に張り出す形状とすることもできる。ま
た、上記「溶鋼渦発生防止用突起部」の大きさは、設置
する溶融金属用容器の大きさ、ノズルの大きさ、出湯量
又は残湯量等との関係により左右される。通常は、長さ
が５０〜５００ｍｍ、高さは５０〜２００ｍｍ、幅は精
錬炉で５０〜１００ｍｍ、取鍋及びタンデッシュで５０
〜２００ｍｍ程度であるが、出湯口付近での溶鋼の流動
を抑えて、溶鋼渦の発生を防止することができる限り特
に制限はない。更に、上記「溶鋼渦発生防止用突起部」
の設置場所についても、溶鋼渦防止という観点からは出
湯口付近に設ける方が望ましいが、基部上であれば特に
制限はない。例えば、図２のように基部外周部１１１に
まで延出された状態の他、図７に示すように、基部外周
部１１１まで延出していない状態に配置することもでき
る。また、上記「溶鋼渦発生防止用突起部」の配置パタ
ーンについても特に制限はないが、溶鋼の流動をできる
限り防ぐためには、図２及び図８のように、基部上にお
いて対称形となるように配置するのが望ましい。更に、
基部上に設けられた上記「溶鋼渦発生防止用突起部」の
個数についても特に制限はなく、通常は図２に示すよう
に４個であるが、図８に示すように２個とすることもで
きる。

【０００８】上記「基部」の外形形状については特に制
限はなく、例えば図２のように、外形形状が略正方体形
状のものの他、図７のような円柱形状、直方体形状、あ
るいは多角形状でもよい。上記「基部」及び「溶鋼渦発
生防止用突起部」の材料としては、耐火性があれば特に
限定はなく、例えば、主たる材料としては、アルミナ、
シリカ、マグネシア、スピネル、ジルコン、ジルコニ
ア、クロミア又はカーボンのうちの１種又は２種以上の
混合物、化合物等が挙げられる。この中で通常は主にア
ルミナを材料として用いた煉瓦や不定形耐火物が用いら
れる。また、耐火性であれば、上記「基部」及び「溶鋼
渦発生防止用突起部」の材質は、同じ材質でも違う材質
でもよい。更に、本第１発明のノロ巻き込み防止用ウエ
ルブロックは、上記「基部」に「溶鋼渦発生防止用突起
部」を一体成形によって一体として製造する他、別々に
製造して後に耐熱性接着剤等により接着させることによ
り一体化することもできる。

【０００９】本第２発明の溶融金属用容器は、溶融金属
を収納し且つ底部に出湯口を備える容器本体と、該出湯
口内に取付されるノロ巻き込み防止用ウエルブロック
と、該ウエルブロック内に取付される出湯用ノズルとを
備え、上記ウエルブロックには、基部に溶鋼渦発生防止
用突起部が設けられており、上記溶鋼渦発生防止用突起
部は、上記容器本体の上記底部の内表面から突出してい
ることを特徴とする。

【００１０】上記「容器本体」の材料には制限はなく、
目的、用途に応じて様々な材料を使用することができ
る。例えば、連続鋳造装置における取鍋やタンデッシュ
の場合は主にアルミナやマグネシア質であり、精錬用金
属炉の場合は主にマグネシア質である。上記「出湯口」
は、溶融金属用容器の底部に設けられているが、底部で
あれば特に設ける場所に制限はなく、例えば、中央部や
隅部に設けることができる。また、その大きさや形状
は、出湯量や残湯量との関係に応じたものとすることが
できる。上記「ウエルブロック」は、本第１発明のノロ
巻き込み防止用ウエルブロックであり、基部と溶鋼渦発
生防止用突起部から構成され、出湯口付近での溶鋼渦の
発生を防止する。このウエルブロックの大きさ、材質に
ついては、溶鋼渦発生防止という効果を奏する限り特に
制限はないが、溶鋼渦の発生を防止するため、溶鋼渦発
生防止用突起部は、上記容器本体の上記底部の内表面か
ら突出していることを要する。この内表面からの突出高
さは、溶鋼渦の発生を防止するという観点からは高い方
が好ましく、通常は５０〜３００ｍｍ、好ましくは１０
０ｍｍ以上である。

【００１１】また、上記「出湯用ノズル」の固定方法
は、図９に示すように、通常は、溶融金属用容器の出湯
口に、溶鋼渦発生防止用突起部を有するノロ巻き込み防
止用ウエルブロック１を設置し、このノロ巻き込み防止
用ウエルブロック１が、出湯用ノズルのトップノズル部
３１を固定することにより配設されている。しかし、出
湯用ノズルがウエルブロックを介して容器に配設されて
いる限り、出湯用ノズルの固定方法には制限はない。本
第２発明の溶融金属用容器は、連続鋳造装置において用
いられる取鍋やタンデッシュの他、精錬用金属炉等、様
々な用途に使用することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明の一例
を具体的に説明する。 （１）ノロ巻き込み防止用ウエルブロック 本実施例のノロ巻き込み防止用ウエルブロック１は、図
２に示すように、基部１１と溶鋼渦発生防止用突起部１
２とから構成されている。基部１１は外形形状が略正方
形形状であり、その大きさは、縦４００ｍｍ、横４００
ｍｍ、高さ２００ｍｍであり、材質はハイアルミナ質で
ある。溶鋼渦発生防止用突起部１２は基部１１に一体と
なるように成形されており、外形形状が略五角柱形状で
あり、その大きさは、長さ１００ｍｍ、幅５０ｍｍ、高
さ２００ｍｍであり、材質はハイアルミナ質である。そ
して、この溶鋼渦発生防止用突起部１２は、出湯口２の
周囲を対称となるように４個設置されている。

【００１３】（２）取鍋の構成 本ウエルブロック１は、図１に示すように、本実施例に
係る連続鋳造方法で使用される取鍋３及びタンデッシュ
４の下部に設置された取鍋出湯用ノズル３１及びタンデ
ッシュ出湯用ノズル４１の一構成要素に組み込まれてい
る。図９は、この取鍋出湯用ノズルの出湯口周辺を拡大
した説明図である。取鍋出湯用ノズル３１は、トップノ
ズル３１１、固定プレート３１２、スライディングプレ
ート３１３及び下部ノズル３１４から構成される。そし
て、トップノズル３１１は、本ウエルブロック１を介し
て取鍋３の下部に設けられた出湯口に取付されている。
本ウエルブロック１に設けられている溶鋼渦発生防止用
突起部１２は、取鍋３の底部内表面から２００ｍｍの高
さで突出している。尚、図９、図１０においては、説明
の便宜上、溶鋼渦発生防止用突起部１２は２個だけ表示
する。また、タンデッシュ出湯用ノズル４１及びタンデ
ッシュ出湯用ノズル４１を固定するためのウエルブロッ
クに設けられている溶鋼渦発生防止用突起部も、上記と
同様の構成である（図示せず）。

【００１４】（３）使用方法 電気炉において溶解された７０ｔｏｎの溶鋼５を取鍋３
に貯留する。その後、取鍋下部に設置された取鍋出湯用
ノズル３１を通じて１．１ｔｏｎ／ｍｉｎの速度でタン
デッシュ４へ出鋼する。その後、タンデッシュ中の溶鋼
５の表面部に、溶鋼の酸化防止及び断熱のために、タン
デッシュパウダーを散布し、次いで、タンデッシュ下部
に二基設置されたタンデッシュ出湯用ノズル４１を通じ
て、各々０．５５ｔｏｎ／ｍｉｎの速度でモールド７へ
出鋼する（タンデッシュ出湯用ノズル４１は一つのみ図
示する。）。溶鋼５は、このモールド７で冷却されて鋳
造される。

【００１５】（４）実施例の効果 以上より、連続鋳造方法により、取鍋及びタンデッシュ
から出鋼を続ける過程で、取鍋及びタンデッシュ中の溶
鋼の量が少なくなると、図１２及び図１３に示すよう
に、溶鋼中に溶鋼渦が生じて、浮遊していたノロ６やタ
ンデッシュパウダーを巻き込み、溶鋼と一緒にモールド
中に出鋼されることになる。しかし、溶鋼渦発生防止用
突起部１２が設けられた本実施例においては、図１０及
び図１１に示すように溶鋼の流動を制限することがで
き、これにより溶鋼渦の発生を防止して、溶鋼上部にあ
るノロ６やタンデッシュパウダーの混濁を防止すること
ができる。

【００１６】尚、本発明においては、上記具体的実施例
に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範
囲内で種々変更した実施例とすることができる。例え
ば、本発明のノロ巻き込み防止用ウエルブロックが配設
された溶融金属容器中に貯留される溶融金属の種類につ
いては特に制限はなく、連続鋳造法のように溶鋼だけで
なく、様々な溶融金属を使用することができる。また、
参考例として、本発明の溶鋼渦発生防止用突起部１２
は、図１４〜図１６に示すように、ウエルブロックでな
く、出湯用ノズル又は溶融金属用容器の底部内表面上に
設けることができる。尚、図１４及び図１６において
は、説明の便宜上、溶鋼渦発生防止用突起部１２は２枚
だけ表示する。この参考例において用いられている溶鋼
渦発生防止用突起部１２は、上記のように、目的、用途
に応じて本発明の範囲内で様々な大きさ、形状、材質の
ものを適用することができる。更に、本発明の溶鋼渦発
生防止用突起部１２が、溶融金属用容器の底部の内表面
から突出している限り、ウエルブロック基部の上部平面
は、図９のように溶融金属用容器の底部の内表面と同じ
位置とするだけでなく、図１４のように溶融金属用容器
の底部内表面より下に位置するようにすることもでき
る。また、出湯口２の形状も、図１０のように直線状と
する他、図１２のように傾斜状とすることもできる。ま
た、本発明の溶鋼渦発生防止用突起部１２の出湯口側の
内側面の形状は、出湯口の形状と異なる形状とする他、
出湯口の形状に対応した形状とすることもできる。例え
ば、出湯口が円形の場合、前者の例として図２及び図３
に示すように平坦面（即ち、平面的には直線形状）とす
ることができる他、後者の例として図７及び図８に示す
ように曲面（即ち、平面的には曲線形状）とすることが
できる。

【００１７】

【発明の効果】本第１発明のノロ巻き込み防止用ウエル
ブロックによれば、基部上に設けられた溶鋼渦発生防止
用突出部により、溶鋼の流動を抑えることにより、出湯
口付近での溶鋼渦の発生を防止することができる。ま
た、本第２発明の溶融金属用容器によれば、本第１発明
の溶鋼渦発生防止用突出部を備えたノロ巻き込み防止用
ウエルブロックを介して出湯用ノズルが設置されている
ことから、出湯口付近での溶鋼渦の発生を防止すること
ができるので、従来の方法に比べて、簡単かつ安価にノ
ロ等の溶鋼への混濁を防止しつつ、次工程の容器に溶鋼
を移すことができ、その結果、不純物の混入のない高品
質の金属製品を製造することができる。そして、この溶
融金属用容器は、連続鋳造法における取鍋、タンデッシ
ュあるいは精錬炉など、幅広い用途に応用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】連続鋳造装置を示す説明図である。

【図２】実施例に係るノロ巻き込み防止用ウエルブロッ
クを示す斜視図である。

【図３】図２に示すウエルブロックの上面図である。

【図４】図２に示すウエルブロックの側面図である。

【図５】図２に示すウエルブロックのＡ−Ａ’間の断面
図である。

【図６】本発明に係るノロ巻き込み防止用ウエルブロッ
クの変形例を示す斜視図である。

【図７】本発明に係るノロ巻き込み防止用ウエルブロッ
クの変形例を示す斜視図である。

【図８】本発明に係るノロ巻き込み防止用ウエルブロッ
クの変形例を示す斜視図である。

【図９】実施例に係るノロ巻き込み防止用ウエルブロッ
クを用いた取鍋出湯用ノズルの出湯口周辺の断面を拡大
した説明図である。

【図１０】実施例に係るノロ巻き込み防止用ウエルブロ
ックを用いた取鍋出湯用ノズルと、溶鋼の動きを示す断
面説明図である。

【図１１】本発明に係るノロ巻き込み防止用ウエルブロ
ックを用いた取鍋出湯用ノズルと、溶鋼の動きを示す上
面拡大概略図である。

【図１２】従来のウエルブロックを用いた出湯用ノズル
と、溶鋼の動きを示す断面説明図である。

【図１３】従来のウエルブロックを用いた出湯用ノズル
と、溶鋼の動きを示す上面拡大概略図である。

【図１４】出湯用ノズルの方に溶鋼渦発生防止用突起部
を設けた出湯用ノズルの出湯口周辺の断面を拡大した説
明図である。

【図１５】図１４に示す出湯用ノズルの上面図である。

【図１６】溶融金属用容器の底部内壁面上に溶鋼渦発生
防止用突起部を設けた出湯用ノズルの出湯口周辺の断面
を拡大した説明図である。

【符号の説明】

１；ノロ巻き込み防止用ウエルブロック、１１；基部、
１１１；基部外周部、１２；溶鋼渦発生防止用突起部、
２；出湯口、３；取鍋、３１；取鍋出湯用ノズル、３１
１；トップノズル、３１２；固定プレート、３１３；ス
ライディングプレート、３１４；下部ノズル、４；タン
デッシュ、４１；タンデッシュ出湯用ノズル、５；溶
鋼、６；ノロ、７；モールド。

フロントページの続き (72)発明者 八反田 浩勝 岐阜県多治見市大畑町３丁目１番地 東京 窯業株式会社多治見工場内 (72)発明者 副田 知美 岐阜県多治見市大畑町３丁目１番地 東京 窯業株式会社多治見工場内 (72)発明者 吉田 毅 岐阜県多治見市大畑町３丁目１番地 東京 窯業株式会社多治見工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融金属を外部へ出湯するための出湯用
   ノズルを溶融金属用容器に配設するためのノロ巻き込み
   防止用ウエルブロックにおいて、該ウエルブロックの基
   部に、溶鋼渦発生防止用突起部を設けたことを特徴とす
   るノロ巻き込み防止用ウエルブロック。
2. 【請求項２】 溶融金属を収納し且つ底部に出湯口を備
   える容器本体と、該出湯口内に取付されるノロ巻き込み
   防止用ウエルブロックと、該ウエルブロック内に取付さ
   れる出湯用ノズルとを備え、上記ウエルブロックには、
   基部に溶鋼渦発生防止用突起部が設けられており、上記
   溶鋼渦発生防止用突起部は、上記容器本体の上記底部の
   内表面から突出していることを特徴とする溶融金属用容
   器。