JPH03169465A - 連続鋳造用浸漬ノズル - 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） この発明は金属の連続鋳造に使用される浸漬ノズルに関
するもので、タンディッシからストッパーによってその
流量をコントロールされた金属の溶湯を直下のモールド
へ無酸化状態で注入流下させるためにダンディッシュに
装置し使用される一体内挿型浸漬ノズルにおいて，流下
する金属溶湯に含れる。非金属性の介在物が浸漬ノズル
と、流量コントロール用のストッパーの嵌合部、即ち浸
漬ノズルトップ朝顔部とストッパーのボトム部に付着堆
積して流量コントロールの確度を低下させたり妨げたり
することがないように朝顔部に介在物の付着を抑制する
目的のガスバブリング機能を備えて成るストッパー流量
コントロール方式用一体内挿型浸漬ノズルに関するもの
である。

（従来の技術） 前記浸漬ノズルにおける従来の技術について，鋼の連続
鋳造用浸漬ノズルに例をとって述べる。

連続鋳造用浸漬ノズルは連続鋳造操業でタンディッシュ
からモールドへ溶鋼を流下注入するのに鋼種，モールド
サイズその他の鋳造条件に適合した流下注入量を確保し
、しかもこの時無酸化に注入できねばならないのは周知
のことであり、このために浸漬ノズルへの溶鋼の流下量
をトップ朝顔部とタンディッシュストッパーのボトム部
の嵌合部のクリアランスを調整することにより行なわれ
ており、この両者の嵌合寸法がコントロール上の重要な
ポイントである。そして浸漬ノズルは溶鋼の注入時に大
気を遮断し溶鋼の酸化を防止すると共に流下注入に伴っ
て発生するスプラッシュの飛散を防ぎモールド内へ一定
流速で溶鋼を注入する目的で使用されている。

この連続鋳造においてアルミキルド鋼やシリコンキルド
鋼などの鋳造する溶鋼にアルミなどの非金属介在物が含
まれている鋼種の連続鋳造では、その鋳造が長時間に亘
って連続されると、タンディッシュとモールド間での溶
鋼流路面、即ち浸漬ノズル内孔面に非金属介在物の付着
が進み、堆積により浸漬ノズルのトップ朝顔部ではスト
ッパーとの嵌合流量コントロール部における流量コント
ロールが難しくなり、コントロール不能となることから
、浸漬ノズルトップ朝顔部内壁にガスプールを設けて、
アルゴンガスなどの不活性ガスをガスプールに導入し、
浸漬ノズル朝顔部内孔面に向けて、気孔を介してパブリ
ングせしめて非金属介在物の付着堆積を抑制して長時間
の連続鋳造操業を安定的に持続すること可能ならしめる
方法が採られている。

しかしながら，浸漬ノズルトップ朝顔部へのガスプール
のｌＩｉｌ！置は同ノズルの製造時の制約、即ち戒形型
への原料充填方法での制約上、その位置を正確にねらい
通りとすることが困難であり、位置ズレや変形と成る確
立が３０％前後となることから、前記ガスバブリングに
よる非金属介在物の付着堆積抑制効果におおきなバラツ
キが生じていることや，浸漬ノズル朝顔部壁内ヘガスプ
ールを設けることでの浸漬ノズルトップ部の構造強度が
低下し、ストッパーによる流量制御時の衝撃によりクラ
ックが生成し、クラックの拡大による７８鋼の洩れや浸
漬ノズル朝顔部の異常溶損及び欠損などによる流量コン
トロール不能化によるブレークアウトなど重大なトラブ
ルをひき起こすなど、連続鋳造上許容できない重要な課
題となっていた。

（発明が解決しようとする問題点） 鋼の連続鋳造用浸漬ノズルを例にして述べる。

前記のようにアルミキルド鋼やシリコンキルド鋼など非
金属介在物を含む鋼種の連続鋳造での長時間の多数回連
続鋳造操業を実施する上で浸漬ノズル朝顔部への非金属
介在物付着堆積抑制のための同朝顔部でのガスバブリン
グのバラツキは、連続鋳造された鋳片の品質や歩留並に
コストに重大な悪影響を及ぼしており、本発明はこの浸
漬ノズル朝顔部での不活性ガスバブリングの安定化と構
造体の安定化をねらいとしてなされたものである。

浸漬ノズルへのガスプールの設置は、連続鋳造操業での
問題点に対し全長に亘り、夫々工夫がなされて来た．ト
ップ朝顔部でのストッパーとの嵌合部での介在物の付着
抑制はガスバブリングによりきわめて高い効果が得られ
ているが，ガスブールの配置のバラツキはこの効果を大
巾に減じるのみでなく、浸漬ノズルのトップ部の構造強
度を不安定とする二次的悪影響を来たすことから本発明
は、ガスプールに補強材を加えてこれら問題点を解消し
、鋼の連続鋳造を多数回長時間に亘り鋳片歩留りや品質
に悪影響を与えず、円滑な操業を可能ならしめるを目的
としている。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点に着目し，これを解消するために以
下のような構成並に作用としている。

この発明の連続鋳造用浸漬ノズルはトップ朝顔部の非金
属介在物付着防止のための不活性ガスバブリング機能を
有するものでストッパーによる溶鋼流量のコントロール
を鋳造末期まで安定的に継続できるために朝顔部へのガ
スプール（中空室）をカーボンファイバー，アルミナフ
ァイバーなどのセラミックファイバーを太さ０．１〜１
ミリメートルの鉄クロムやステンレス鋼のワイヤーを芯
線として０．５〜５．５ミリメートルのヤーンを複数本
以上、一辺の大きさが３〜５０ミリメートルのメッシュ
として一重〜複数重の配設により補強した形を成し、ト
ップ朝顔部へのガスプールの配設精度を高めることによ
り不活性ガスのパブリングを安定させて目的達戊確度を
大巾に向上安定させ問題点を解消せんとするものである
。

ここで限定理由について述べる。

補強材をカーボンファイバー，アルミナファイバーなど
のセラミックファイバーに限定したのは、浸漬ノズル製
造時の冷間と及び使用時の熱間において配置作業性が良
いこと、かつ変質しないために信頼性が高いからであり
、その上比較的に安価で容易に入手できるからである。

また素線の太さを０．５〜５．５ミリメートルに限定し
たのは、０．５ミリメートル以下では芯線の安定がなく
、５．５ミリメートル以上では浸漬ノズルの製造上の焼
成時や、使用時の高温下の熱膨脹により浸漬ノズルの組
織に悪影響を及ぼすためである。

そしてこの径の素線を網状にメッシュ配置する際のメッ
シュの大きさは３ミリメートル以下では浸漬ノズル材質
骨材粒子とのバランスが悪く骨材の分散を阻害し、偏分
散をしてしまうからであり、５０ミリメートル以上では
メッシュの間隔が広過ぎて効果が低下するからである。

次にこの発明を以下実施例について図面第１〜３図を参
照しながら説明する。

〔実施例〕

第１図で工は内挿一体型浸漬ノズル、２はストッパーで
あり、この両者共Ａｆｉ２０，−Ｃ室で成っている。７
及び８がこの型式の流量コントロール方式での浸漬ノズ
ルトップ朝顔部とストッパーボトム部の溶湯の流量コン
トロール上の嵌合部であって、この部位への非金属介在
物の付着堆積を抑制するためのガスプールをアルミナフ
ァイバーヤーン２．０ミリメートルの太さで一辺の大き
さをｌＯミリメートルの正方形のメッシュにて外側より
全面補強を行なった。

この補強では第２図における上端屈曲部５′に対する形
状並に配置ポジションの安定と物理的衝撃からの保護が
最大のねらいである。

この発明のメッシュの形は正方形，長方形，亀甲状など
多角形が適当である。

そしてガスプール５の上端屈曲部５′の取り方、即ち直
，Ｉｊ＋２本の接続（第２図の形）や円弧になるものな
どへの対応も可能である。

また補強材５Ａ形状としては第３図がその一例である。

なお図中３はタンディッシュ羽口煉瓦、６はガス吹込口
である． また第４図に上端屈曲部サ，テのガスプール５の形状例
を示してある。

（発明の効果） 実施例による効果は浸漬ノズルとストッパーの嵌合部で
の非金属介在物の付着堆積をガスプールの配置精度をね
らい通りとすることができることによる不活性ガスバブ
リングをきわめて安定的に、しかも必要最少限のガス量
でねらい通りに抑制することを可能とすると共に朝顔部
へのガスプール配置からくる同部位でのストッパーの開
閉時の物理的応力に対し構造体としての強度を大巾に高
めて安定化させることから鋳造操業の信頼性の大巾な向
上と鋳片品質の高位安定化などを実現せしめて、さらに
長時間の操業が可能となるなどトータルでの連続鋳造で
のきわめて大きな効果をもたらすものである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すものであって、第１図は
浸漬ノズルとストッパーの取合いを示す縦断面図，第２
図はガスプールの詳細を示す縦断面図、第３図は補強金
網の斜視図、第４図はガスプールの形状例を示す縦断面
図である．ｌ・・・内挿一体型浸漬ノズル、２・・・ス
トッパー３・・・タンディッシュ羽目煉瓦，４・・・ト
ップ朝顔部、５・・・ガスプール、５’，５’，５”・
・・上端屈曲部、５Ａ・・・補強材、６・・・ガス吹込
口、７，８・・一嵌合部、第 １ 悶 第 ３ 図 第 ２ 図 第 ４ 図 Ｓ人． 内挿一体型浸漬ノズル トップ朝顔部 補強材

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　朝顔部へのガス吹込用環状中空室を有する内挿型浸
   漬ノズルにおける中空室の形状に合わせた補強材によっ
   て中空室を有するノズル構造を補強する浸漬ノズルにお
   いて、使用する補強材をその材質がカーボンファイバー
   、アルミナファイバーなどの無機質のセラミックファイ
   バーを太さ０．１〜１ミリメートルの鉄クロムやステン
   レス鋼のワイヤーを芯線としたヤーンでその太さを０．
   ５〜５．５ミリメートルの範囲で複数本以上配設された
   ものとして成る連続鋳造用浸漬ノズル。 ２　補強材がその形をメッシュ状としたもので、メッシ
   ュの一辺の大きさを３〜５０ミリメートルの範囲とした
   もので、配置を一重として成る請求項１記載の連続鋳造
   用浸漬ノズル。 ３　配置を複数重以上として成る請求項２記載の連続鋳
   造用浸漬ノズル。 ４　補強材の配置を軸方向（長さ方向）及び円周上の部
   分的にして成る請求項１記載の連続鋳造用浸漬ノズル。