JP2000263197A - 連続鋳造用ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】鋳造中にノズルの交換が容易でき、かつモール
ド製品の品質低下をきたさない連続鋳造用ノズルを提供
する。 【解決手段】連続鋳造用ノズル１の一部１ｐおよびノズ
ル部材３を金属製カバー５で囲繞して、この金属製カバ
ー５と連続鋳造用ノズル１の一部１ｐおよびノズル部材
３間に不活性ガス流路７を形成し、かつ金属製カバー５
の端部５ｅとノズル部材３間に不活性ガス流路７に連な
る不活性ガス吹出口１０を形成した連続鋳造用ノズル。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は溶融金属排出装置に
用いる連続鋳造用ノズルに係わり、特に鋳造中に連続鋳
造用ノズルの交換が容易にでき、かつモールド製品の品
質低下をきたさない連続鋳造用ノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に連続鋳造では、例えば図９に示す
ように分配用のタンディッシュ３１とタンディッシュ３
１からの溶融金属を受けるモールド３２があり、このモ
ールド３２とタンディッシュ３１間には溶鋼を空気より
遮断しモールド内に適切な溶鋼を供給するため連続鋳造
用ノズル３３が設けられ、さらにタンディッシュ３１内
には連続鋳造用ノズル３３を介してモールド３２に流れ
る溶鋼の流量を制御するストッパー３４が設けられてい
る。

【０００３】上記連続鋳造用ノズル３３はモールド３２
内で溶鋼中に常時浸漬され溶鋼に洗われる状態に置かれ
るので損耗が激しく、適時に新たな連続鋳造用ノズルと
交換することが必要となる。

【０００４】そのため図１０に示すように、連続鋳造用
ノズル３３は、プレート部材４３をその上部に備え、そ
のプレート部材４３は上ノズル３５を固定する上ノズル
固定盤３６に接触してタンディッシュ３１に着脱自在に
交換可能に取付けられ、連続鋳造用ノズル３３の交換時
間の短縮により溶鋼流れの停止時間を短縮し、溶鋼のス
クラップ化を減少させる方法が一部で行われている。

【０００５】図１１に示すように、連続鋳造用ノズル３
３の交換は、上ノズル固定盤３６の溶鋼流通口３６ｒに
連通して設けられた連続鋳造用ノズル３３をスプリング
３７等により常に上方に付勢されている支持部３８を有
する支持装置３９により吊持されている。このようなタ
イプの連続鋳造用ノズル３３の交換は、いわゆるノズル
クイックチェンジ方式（以下ＮＱＣという）が用いられ
ており、このＮＱＣの一例としては、図１０に示すよう
に、ストッパー３４を降下させて上ノズル３５を閉塞
し、次に支持装置３９と同一面に設けられたレール状の
ガイドレール４０間に吊持させた新たな連続鋳造用ノズ
ル３３Ｎを押圧シリンダー４１を作動させ押圧ロッド４
２によりガイドレール４０上で移動させる。

【０００６】支持装置３９に吊持された新たな連続鋳造
用ノズル３３Ｎを引続き押圧ロッド４２によりガイドレ
ール４０上で移動させると新たな連続鋳造用ノズル３３
Ｎは使用済連続鋳造用ノズル３３に当接する。新たな連
続鋳造用ノズル３３Ｎが使用済連続鋳造用ノズル３３に
当接した後も、さらに新たな連続鋳造用ノズル３３Ｎを
移動させ、使用済連続鋳造用ノズル３３を支持装置３９
の位置から押出し、替わりに新たな連続鋳造用ノズル３
３Ｎが支持装置３９により支持固定されて、使用済連続
鋳造用ノズル３３と新たな連続鋳造用ノズル３３Ｎの交
換は完了する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、連続鋳造用ノ
ズル３３および上ノズル３５等の溶鋼流路内は負圧にな
っており、上記のノズルの交換時、プレート部材４３と
上ノズル固定盤３６の接触面（摺動面）４４、および、
特に両連続鋳造用ノズル３３、３３Ｎの当接面４５から
空気が溶鋼流路３６ｒ内に侵入してモールド内の溶鋼を
汚染し品質を低下することがあった。

【０００８】そこで鋳造中に連続鋳造用ノズルの交換が
容易にでき、かつ得られた鋼の品質低下をきたさない溶
融金属排出装置が要望されており、本発明は上述した事
情を考慮してなされたもので、鋳造中に連続鋳造用ノズ
ルの交換が容易にでき、かつ得られた鋼の品質低下をき
たさない溶融金属排出装置用連続鋳造用ノズルを提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた本願請求項１の発明は、溶融金属を収納する
容器の底部に取付けられ溶融金属流路が設けられた耐火
部材に接触して摺動可能に設けられる連続鋳造用ノズル
において、前記溶融金属流路を流れた溶融金属が通過す
る溶融金属流路が形成された耐火物製のプレート部材
と、このプレート部材に一体的に取付けられた耐火物製
のノズル部材とからなり、前記ノズル部材には前記プレ
ート部材の溶融金属流路に連通する溶融金属流路が形成
されており、前記ノズル部材の少なくとも外周面の一部
および前記プレート部材の外周囲を連続する金属製カバ
ーで囲繞して、前記金属製カバーと前記ノズル部材およ
びプレート部材間に不活性ガス流路を形成し、前記プレ
ート部材周辺部に前記不活性ガス流路に連なる不活性ガ
ス吹出口を形成したことを特徴とする連続鋳造用ノズル
であることを要旨としている。

【００１０】本願請求項２の発明では、前記ノズル部材
は、その上面が少なくともその摺動方向において、その
周囲の前記金属製カバーよりも外周に向かって張出して
おり、前記プレート部材の摺動面に前記不活性ガス流路
に連なる不活性ガス吹出口が形成されていることを特徴
とする請求項１に記載の連続鋳造用ノズルであることを
要旨としている。

【００１１】本願請求項３の発明では、前記不活性ガス
吹出口が前記プレート部材外周囲と前記金属製カバーと
の隙間によって設けられていることを特徴とする請求項
１に記載の連続鋳造用ノズルであることを要旨としてい
る。

【００１２】本願請求項４の発明では、前記不活性ガス
吹出口はポーラス質耐火物で形成されたことを特徴とす
る請求項１または２に記載の連続鋳造用ノズルであるこ
とを要旨としている。

【００１３】本願請求項５の発明では、前記不活性ガス
吹出口は、少なくともガスの出口付近が緻密質耐火物よ
りなり、ガス吹出口がレーザ加工により形成されたもの
であることを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造用ノ
ズルであることを要旨としている。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる連続鋳造用
ノズルの一実施の形態について添付図面を参照して説明
する。

【００１５】図１に示すように、本発明に係わる連続鋳
造用ノズル１は、溶融金属排出装置２に組込まれるもの
で、溶融金属、例えば溶鋼を収納する容器、例えばタン
ディッシュ３１の底部３１ｂに取付けられた上ノズル３
５と、この上ノズル３５を底部３１ｂに固定し溶融金属
流路３６ｒが設けられた耐火部材、例えば上ノズル固定
盤３６に対して、溶融金属流路３６ｒを流れた溶鋼が通
過する溶融金属流路３ｒが形成され移動可能に設けられ
たプレート部材３と、このプレート部材３に取付けられ
たノズル部材４とからなり、この連続鋳造用ノズル１を
流れる溶鋼の流出量を制御する制御部材例えばストッパ
ー３４等を組合わせて用いる。

【００１６】図２および図３に示すように、上記ノズル
部材４はプレート部材３に取付けられ、ノズル部材４の
一部４ｐとプレート部材３は金属製カバー、例えば鉄皮
５で囲繞されている。ノズル部材４の一部４ｐとプレー
ト部材３には、複数条の溝部６が形成されており、さら
にノズル部材４の一部４ｐとプレート部材３とこれらを
囲繞する鉄皮５間には不活性ガス流路７が形成されてお
り、不活性ガス流路７の各々はガス流入部８を介してガ
ス導入パイプ９が連通されている。一方、不活性ガス流
路７に連なり鉄皮５の端部５eとプレート部材３間には
不活性ガス吹出口１０が形成されている。不活性ガス吹
出口１０を形成する鉄皮５の端部５eとプレート部材３
間の間隙は、０．５〜２ｍｍが好ましく、０．５ｍｍよ
り小さいと不活性ガスの放出が不十分であり、２ｍｍを
超えると不活性ガスが分散してしまい、シール効果が半
減する。

【００１７】なお、プレート部材３の上面３ｓは鉄皮５
の端部５eより突出して、プレート部材３と上ノズル固
定盤３６の接触面１１の気密が十分保たれるように配慮
がなされている。また、鉄皮５の下端はシール材１２に
よりノズル部材４と気密にシールされている。このシー
ル材１２は、例えばシールモルタルなどが用いられる。

【００１８】図４に示すように、溶鋼流通口３６ｒに連
通して取付けられたノズル部材４は、ノズル部材４の一
部４ｐおよびプレート部材３を囲繞する鉄皮５をスプリ
ング３７により常に上方に付勢されている支持部３８で
支持することにより支持装置３９に吊持されている。

【００１９】次に本発明に係わる連続鋳造用ノズル１の
交換について説明する。

【００２０】図１および図４に示すように、ストッパー
３４を降下させて上ノズル３５を閉塞して、上ノズル３
５内を流れる溶鋼の流れを止め、一方、連続鋳造用ノズ
ル１にはガス導入パイプ９を介して不活性ガスを流し続
けて、不活性ガス流路７を介し、不活性ガス吹出口１０
から不活性ガスを吹出させる。

【００２１】次に新たな連続鋳造用ノズル１Ｎを支持装
置３９と同一面に設けられたレール状のガイドレール４
０間に吊持させた後、ガス流入部８にガス導入パイプ９
を接続して、新たな連続鋳造用ノズル１Ｎにガス導入パ
イプ９を介して不活性ガスを流し、不活性ガス流路７を
介して、不活性ガス吹出口１０から不活性ガスを吹出さ
せる。

【００２２】しかる後、押圧シリンダー４１を作動させ
押圧ロッド４２により新たな連続鋳造用ノズル１Ｎをガ
イドレール４０上で移動させる。

【００２３】この移動により支持装置３９に吊持された
新たな連続鋳造用ノズル１Ｎを引続き押圧ロッド４２に
よりガイドレール４０上で移動させると新たな連続鋳造
用ノズル１Ｎは使用済連続鋳造用ノズル１に当接する。
新たな連続鋳造用ノズル１Ｎが使用済連続鋳造用ノズル
１に当接した後も、さらに新たな連続鋳造用ノズル１Ｎ
を移動させ、使用済連続鋳造用ノズル１を支持装置３９
の位置から押出し、替わりに新たな連続鋳造用ノズル１
Ｎが支持装置３９により支持固定されて、使用済連続鋳
造用ノズル１と新たな連続鋳造用ノズル１Ｎの交換は完
了する。

【００２４】この連続鋳造用ノズルの交換工程におい
て、連続鋳造用ノズル１および上ノズル３５等の溶鋼流
路内は負圧になっているが、使用済連続鋳造用ノズル１
および新たな連続鋳造用ノズル１Ｎの不活性ガス吹出口
１０から不活性ガスが吹出しているので、プレート部材
３と上ノズル固定盤３６の接触面１１、および、連続鋳
造用ノズル１と新たな連続鋳造用ノズル１Ｎの当接面１
３から空気が溶鋼流路内に侵入することがなく、得られ
た鋼製品の品質は維持される。

【００２５】なお、図５に示すように、連続鋳造用ノズ
ル１を流れる溶鋼の流出量を制御する制御部材として、
ストッパーに換えて、上ノズル固定盤３６と連続鋳造用
ノズル１間を摺動するスライドゲートプレート１４を用
いた溶融金属排出装置１５であっても、スライドゲート
プレート１４とプレート部材３の接触面１６、連続鋳造
用ノズル１と新たな連続鋳造用ノズル（図示せず）の当
接面から空気が溶鋼流路内に侵入することがなく、得ら
れた鋼製品の品質は維持される。

【００２６】次に本発明に係わる連続鋳造用ノズルの他
の実施形態について説明する。

【００２７】図６および図７に示すように、他の実施形
態の連続鋳造用ノズル２０は、例えば矩形形状をなすプ
レート部材２１と、このプレート部材２１に取付けられ
たノズル部材２２と、鉄皮２３を有し、さらにプレート
部材２１の上面２１ｓには、鉄皮２３より摺動方向（水
平方向）に張出している張出部分２４がある。つまり、
プレート部材２１は、張出部分２４以外は鉄皮２３で囲
繞され、張出部分２４には鉄皮がないため、新たな連続
鋳造用ノズル２０Ｎとは、耐火物同志の当接となり連続
鋳造用ノズル２０の交換時および図５のようにスライド
ゲートプレートを用いるような場合に鉄皮が溶鋼に接
し、侵されたり、溶着したりすることがない。このよう
な場合、ノズル交換時、連続鋳造用ノズルの移動方向
（図７中矢印方向）の二側部、例えば二辺上には、溶融
金属流路２１ｒに対応する位置ｐを避けて設けられた不
活性ガス吹出口２５を有している。

【００２８】この不活性ガス吹出口２５は、例えば緻密
質耐火物であるノズル部材２２にレーザなどで穴あけ加
工したものであることが好ましく、このようにすれば、
一層長寿命化が図れる。不活性ガス吹出口２５はプレー
ト部材２１と鉄皮２３間に形成された不活性ガス流路２
６に連通されている。

【００２９】また、本実施形態の連続鋳造用ノズル２０
はプレート部材２１の上面２１ｓに張出部分２４を設
け、この上面２１ｓに不活性ガス吹出口２５を設けたの
で、不活性ガスは確実にプレート部材２１と上ノズル固
定盤３６の接触面２７、および、連続鋳造用ノズル２０
と新たな連続鋳造用ノズル２０Ｎの当接面２８から空気
が溶鋼流路内に侵入するのを一層確実に防止することが
できる。

【００３０】また、溶融金属流路２１ｒに対応する位置
ｐを避けて不活性ガス吹出口２５を設けることで、溶融
金属流路２１ｒから連続鋳造用ノズル２０に巻込まれる
不活性ガス量を減じて、連続鋳造用ノズル２０と新たな
連続鋳造用ノズル２０Ｎの当接面２８から空気が溶鋼流
路２１ｒ内に侵入するのを効果的に防止することができ
る。

【００３１】さらに、図８に示すように、溶融金属流路
２１ｒに対応する位置ｐを避けて設けられた不活性ガス
吹出口をポーラスレンガ３０で形成すれば、より均一に
不活性ガスを吹出すことができて、エアシール効果が向
上し、空気が溶鋼流路内に侵入するのをより一層確実に
防止することができる。

【００３２】なお、不活性ガス吹出口の位置、数、形状
等は、実施形態のものに限定されるものではなく、必要
により適宜変更できるものである。

【００３３】また、図２ａの１０、図３の７、１０、図
７ａの２２、図８の２２にあたるような不活性ガス流路
は、ポーラスな目地材等の気孔を利用して設けてもよい
し、緻密なモルタルにより設けてもよい。さらに、必要
があれば、不活性ガスの一部を溶融金属流路のプレート
部材とノズル部材の接続部から吹出すようにしてもよ
い。

【００３４】

【発明の効果】本発明に係わる連続鋳造用ノズルによれ
ば、鋳造中に連続鋳造用ノズルの交換が容易にでき、か
つモールド製品の品質低下をきたさない連続鋳造用ノズ
ルを提供することができる。

【００３５】プレート部材の上面に金属カバーよりも張
出した張出部分を設け、そこに不活性ガス吹出口を設け
れば、プレート部材と溶融金属流路が形成された耐火部
材の接触面、および連続鋳造用ノズルと新たな連続鋳造
用ノズルの当接面から空気が溶融金属流路内に侵入する
のを一層確実に防止することができ、さらに開口部に対
応する位置を避けて不活性ガス吹出口を設けることで、
不活性ガスの効果を十分発揮させることができて、使用
済連続鋳造用ノズルと新たな連続鋳造用ノズルの当接面
から空気が溶融金属流路内に侵入するのを効果的に防止
することができる。

【００３６】また、不活性ガス吹出口をポーラスレンガ
で形成すれば、より均一に不活性ガスを吹出すことがで
きて、エアシール効果が向上し、空気が溶融金属流路内
に侵入するのをより一層確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる連続鋳造用ノズルを用いた溶融
金属排出装置の一実施形態を示す断面図。

【図２】本発明に係わる連続鋳造用ノズルの一実施形態
の断面図。

【図３】本発明に係わる連続鋳造用ノズルの一実施形態
の平面図。

【図４】本発明に係わる連続鋳造用ノズルの溶融金属排
出装置への取付け状態の一実施形態を示す断面図。

【図５】本発明に係わる連続鋳造用ノズルを用いた溶融
金属排出装置の一実施形態の変形例を示す断面図。

【図６】本発明に係わる連続鋳造用ノズルの他の実施形
態を示す説明図。

【図７】本発明に係わる連続鋳造用ノズルの他の実施形
態を示す平面図。

【図８】本発明に係わる連続鋳造用ノズルの他の実施形
態の変形例を示す平面図。

【図９】一般に用いられる溶融金属排出装置の説明図。

【図１０】従来の連続鋳造用ノズルを用いた溶融金属排
出装置の取付け状態を示す断面図。

【図１１】従来の連続鋳造用ノズルを用いた溶融金属排
出装置の取付け状態を示す断面図。

【符号の説明】

１ 連続鋳造用ノズル １Ｎ 新たな連続鋳造用ノズル ２ 溶融金属排出装置 ３ プレート部材 ３ｒ 溶融金属流路 ３ｓ 上面 ４ ノズル部材 ４ｐ 一部 ５ 鉄皮（金属カバー） ５e 端部 ６ 溝部 ７ 不活性ガス流路 ８ ガス流入部 ９ ガス導入パイプ １０ 不活性ガス吹出口 １１ 接触面 １２ シール材 １３ 当接面 １４ スライドゲートプレート １５ 溶融金属排出装置 １６ 接触面 ２０ 連続鋳造用ノズル ２１ プレート部材 ２１ｒ 溶融金属流路 ２１ｓ 上面 ２２ ノズル部材 ２３ 鉄皮 ２４ 張出部分 ２５ 不活性ガス吹出口 ２６ 不活性ガス流路 ２７ 接触面 ２８ 当接面 ３１ タンディッシュ ３２ モールド ３３ 連続鋳造用ノズル ３４ ストッパー ３５ 上ノズル ３６ 耐火部材（上ノズル固定盤） ３６ｒ 溶鋼流通口 ３７ スプリング ３８ 支持部 ３９ 支持装置 ４０ ガイドレール ４１ 押圧シリンダー ４２ 押圧ロッド ４３ プレート部材 ４４ 接触面（摺動面） ４５ 当接面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮澤 武史 東京都新宿区西新宿一丁目26番２号 東芝 セラミックス株式会社内 Ｆターム(参考） 4E004 FA00 FB00 4E014 DB01 DB03

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融金属を収納する容器の底部に取付け
   られ溶融金属流路が設けられた耐火部材に接触して摺動
   可能に設けられる連続鋳造用ノズルにおいて、前記溶融
   金属流路を流れた溶融金属が通過する溶融金属流路が形
   成された耐火物製のプレート部材と、このプレート部材
   に一体的に取付けられた耐火物製のノズル部材とからな
   り、前記ノズル部材には前記プレート部材の溶融金属流
   路に連通する溶融金属流路が形成されており、前記ノズ
   ル部材の少なくとも外周面の一部および前記プレート部
   材の外周囲を連続する金属製カバーで囲繞して、前記金
   属製カバーと前記ノズル部材およびプレート部材間に不
   活性ガス流路を形成し、前記プレート部材周辺部に前記
   不活性ガス流路に連なる不活性ガス吹出口を形成したこ
   とを特徴とする連続鋳造用ノズル。
2. 【請求項２】 前記プレート部材は、その上面が少なく
   ともその摺動方向において、その周囲の前記金属製カバ
   ーよりも外周に向かって張出しており、前記プレート部
   材の摺動面に前記不活性ガス流路に連なる不活性ガス吹
   出口が形成されていることを特徴とする請求項１に記載
   の連続鋳造用ノズル。
3. 【請求項３】 前記不活性ガス吹出口が前記プレート部
   材外周囲と前記金属製カバーとの隙間によって設けられ
   ていることを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造用ノ
   ズル。
4. 【請求項４】 前記不活性ガス吹出口はポーラス質耐火
   物で形成されたことを特徴とする請求項１または２に記
   載の連続鋳造用ノズル。
5. 【請求項５】 前記不活性ガス吹出口は、少なくともガ
   スの出口付近が緻密質耐火物よりなり、ガス吹出口がレ
   ーザ加工により形成されたものであることを特徴とする
   請求項１に記載の連続鋳造用ノズル。