JPH04270037A - 連続鋳造用ノズル - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は連続鋳造用ノズルに関
し、さらに詳しくは金属の連続鋳造などに使用される金
属の溶湯流路耐火性部材で、例えば連続鋳造での取鍋と
タンディッシュとの間或いは、タンディッシュとモール
ドとの間で金属溶湯を空気から遮断して酸化を防いだり
、溶湯流下時の飛沫の飛散を防止したら注湯する目的で
使用されるロングノズル或いは浸漬ノズルなどの連続鋳
造用ノズルの上部嵌合端面での取鍋或いはタンディッシ
ュ下端のコレクターノズルとの接続嵌合部に於けるエヤ
ーシール性に係る連続鋳造用ノズルなどに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】前記の様に連続鋳造用ノズル例で鋼の連
続鋳造で使用されるロングノズルに例をとり述べる。従
来のロングノズルの上部嵌合端面での取鍋コレクターと
の嵌合エヤーシール性を完全とする為の方策としては、
各種の方法が採られているが、最も基本的な方法として
は、接続嵌合面間にシール材を配置してシール性を高め
る方法や、アルゴンガスなどの不活性ガスの同部分への
吹出しによるシールの方法などの夫々単独適用をする場
合と、これらの併用により効果を高めるなどの対策がな
されて来た。即ちロングノズル上端嵌合面にアルミナ骨
材を主体としたシート状のシール材を配置し、取鍋コレ
クターノズルとの接合を緊密にすることや、又同じくロ
ングノズルのトップ嵌合部に耐火性ポーラス部材を配置
し不活性ガスの吹出しを行なって、ロングノズル内孔へ
のエヤーの侵入を防止するなどの方法が採用されていた
が、これらの方法では求められている効果が得られない
為、その後特開昭５７−１１５９５２号公報及び特開昭
５８−２０９４５３号公報並びに特開昭５９−４５６６
号公報などが発明されてこれらの対策として実用化され
て来ている。

【０００３】図３は、従来方法のロングノズル嵌合部で
のエヤーシール例である。その作用を概説すれば、ロン
グノズル２ａトップ部にコレクターノズル１ａとの接続
嵌合部の７０％以内上部において、耐火性ポーラス部材
１１を配置し、ロングノズル２ａとモルタルにて固定し
、保護鉄皮６ａにより補強すると共に吹込金具より導入
された不活性ガスをエヤーポケット３ａ内に導き、耐火
性ポーラス部材１１を経て、上部鉄皮の隙間より導いた
ガスを噴出させ、取鍋コレクターノズル１ａとの接合部
へのエヤーの侵入を防止して嵌合シール性を得るもので
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記の様な従来の同部
位でのエヤーシール方法については、連続鋳造の操業を
行なう上で、次の様な課題を抱えていたのである。即ち
金属の連続鋳造の中で、鋼の場合では鋼種により差異は
あるが溶鋼温度が概ね１４５０℃前後の高温にあり、ア
ルミナーグラファイト材質で構成されて成るロングノズ
ルは、熱伝導性が良いことから溶鋼の熱を受けて、トッ
プ嵌合部に於いてもほぼ同レベルの温度となる。そして
同部位に配置されている耐火性ポーラス部材は、ロング
ノズル本体材質に較べて耐スポール性に劣るため、鋳込
開始時の予熱不足や、取鍋１杯分の溶鋼の注湯終了から
次鍋への切替えの間に冷却され、次鍋の注湯時に熱応力
により割れるのが一般的であった。そして、この耐火性
ポーラス部材が割れることにより、同嵌合部での不活性
ガスの均一な吹き出しが不能となったり、取鍋コレクタ
ーノズルとの接合面であるソケット面が平滑性を損って
面荒が生じ、接合が不完全となりこの為同部でのエヤー
シール性に著しい不具合を招き、この結果鋳造鋼片品質
に著しい悪影響を来たしていた。そしてこの方法ではロ
ングノズルのトップ部構造が一体ではなく、耐火性ポー
ラス部材と組立てられていることから、その製造では加
工工程が多くなることからコスト面で大きなマイナスを
生じていた。

【０００５】これに対して一体化などで対処したものと
して前掲特開昭５７−１１５９５２号公報及び特開昭５
８−２０９４５３号公報並びに特開昭５９−４５０６６
号公報などがあるが、これらの方法についても、次に述
べる様な課題が顕在化して来ているのである。即ち特開
昭５７−１１５９５２号公報においては、ロングノズル
トップ端面上に不活性ガス吹出し機能を備えて成るもの
であるが、ロングノズル上端のフラット面と、補強用鉄
皮の隙間より不活性ガスを吹出す方式のものであって、
鋳造中の高温雰囲気下では、鉄皮が変形して長時間原型
を維持するのが事実上困難であって、鉄皮の変形によっ
て均一なガスの噴出が阻害され、シール性に重大な欠陥
を及ぼすものであり、鋳造する鋼片品質に悪影響を来た
すこととなるものである。次に特開昭５９−４５０６６
号公報については、主としてその用途は連続鋳造用浸漬
ノズルを対象とした対策であることから、嵌合部への不
活性ガスの吹出量がこの例のロングノズルに較べると極
少量となることや、この方法によるシールは嵌合部のソ
ケット面への吹出しという密閉部へのものであり、自由
空間へのものでないことと、更にソケット面へ最大６０
％以内への配置が限度となっているなど、精度の高い取
付嵌合が必要とされる浸漬ノズルに比して嵌合が比較的
ラフなロングノズルに於ける対策としては、この発明に
示される効果が発揮出来ず、嵌合部面荒れから来たすシ
ール性劣化がカバー出来ず、鋳造鋼片の品質低下を防止
出来ない結果となる。そして更に特開昭５８−２０９４
５３号公報については、ソケット面に溝が配設されてい
ることから、上部のコレクターノズルとの接合上シール
性重視の観点からソケット面のフラット性を可能限界迄
求められる機能に対して、概念的に不利であることや、
不活性ガスの吹出しがコレクターノズル嵌合部（接合部
）以下の内孔部への限定されるものとなり、形状的にロ
ングノズルは縦長となることから溶鋼流により物理的で
不均一な応力が嵌合部に常に作用する為嵌合に偏りが生
じ緩み易く、その度合が大となり外気の侵入を招く条件
が出来た場合では、この侵入を防ぐことは困難である。 それはロングノズル内孔を常に溶鋼が勢い良く流下して
いるために内孔部は常に負圧条件下に有って、その圧力
に勝って外気の侵入を防止することは大量の不活性ガス
の吹込みが必要であり、これによってタンディッシュ内
湯面で不活性ガスによる湯暴れが大となって、タンディ
ッシュ内湯面が被覆パウダーやスラグから露出し、空気
に接触したり、スプラッシュが飛散したり、又浮上した
介在物を溶鋼内へ巻込むなど溶鋼品質に重大な影響を及
ぼしたり、作業安全を確保出来なくなるなどの不具合と
なるからである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は以上の様な背
景のもとになされたものであり、これら諸課題を解消す
べく次に述べる様な構成となっている。即ち、この発明
は金属の連続鋳造などに使用される金属の溶湯流路耐火
性部材に関するもので、例を連続鋳造用ロングノズルに
取り述べるとロングノズルの上部端面に内端が内孔面に
外端が不活性ガス導入口を有するエヤーポケット夫々に
開孔する複数条のＴ形切込溝を設け保護鉄皮の外面被着
により不活性ガス導入路を形成して成る連続鋳造用ロン
グノズルである。つまりロングノズルに於いて取鍋コレ
クターノズル下端との接続嵌合部エヤーシールに於いて
、ロングノズル上部端面で、接続嵌合ソケット面の直上
近傍シール用不活性ガスをきわめて容易に又均一安定的
に任意の吹込量が選択出来、極めて高いエヤーシール効
果を可能とした高安定、高シール性連続鋳造用ノズルを
提供するにある。

【０００７】次にこの発明を図面により実施例について
詳細に述べる。ロングノズルの材質の一例としては、黒
鉛２６重量％、アルミナ４５重量％、シリカ２６重量％
、炭化珪素３重量％により成る骨材配合物に、９重量％
の有材バインダーを加えた混合物を混練し、粒度を調整
して得られた坏土をプレスにより加圧成形し、焼成する
方法で製造したものである。図１は、この発明のロング
ノズルトップ部での接続嵌合時の高いシール信頼性と安
定した接合を実現した構造の縦断面が示されている。 ロングノズル２はソケット面９で、取鍋コレクターノズ
ル１と接続嵌合されている。３は不活性ガスを導入する
不活性ガス導入口７を有して、円周に形成したエヤーポ
ケット、４、５はＴ型貫通スリットであり、６は保護鉄
皮、そして８はロングノズル２と保護鉄皮６とを結合固
定することと、同部での不活性ガスのガスリークを防ぐ
為の耐火性モルタルである。次にＴ型貫通スリット４、
５を形成するＴ型切込溝４´、５´は、図２平面図に示
される様にロングノズル２の上部端面に夫々等しい間隔
で放射状に８条宛配設されている。尚１０はロングノズ
ル内孔、３はエヤーポケット、９はコレクターノズル１
との接合をするソケット面である。

【０００８】この発明は上述の様な構成によって成る貫
通スリットをロングノズルや浸漬ノズルなど、金属の溶
湯流路として使用される耐火性部の他の部材との接続嵌
合部での不活性ガスの効果的な吹出しコントロールを可
能とし同部でのエヤーの浸入を完全に防止して、金属溶
湯の品質劣化と製品の品質レベルを目標通りにバラツキ
小さく、実現し又操業の安全化を可能としたものである
。

【０００９】

【作用】不活性ガスは、ガス供給装置（図示なし）から
導入管により不活性ガス導入口７よりエヤーポケット３
内へ導かれる。そしてロングノズル２のトップ外周部全
域へ均一に導入される。そして、ここから上部端面に設
けられた複数条以上の各Ｔ型貫通スリット４、５を夫々
経て取鍋コレクターノズル１のボトムとの接合部近傍へ
吹出される。

【００１０】

【発明の効果】先ず、Ｔ型貫通スリット部を含めたロン
グノズルトップ部が一体成形された単体構造で単純化さ
れたことによる、強度の大巾向上と繰り返し使用の条件
下での熱履歴の繰り返しによっても、割れを生じないこ
とより、ロングノズルの廃却に至る迄ソケット面の平滑
性が維持出来ることからコレクターノズルとの嵌合部の
シール性確保の絶対条件と満足することとなったことや
、不活性ガスの嵌合面への供給吹出し条件が、Ｔ型切込
溝により嵌合面全域へ万遍なく行なわれることと、吹出
し量の任意選択を可能としたことから、鋳造計画通りの
条件で、終始鋳造をコントロール出来る極めて安定した
エヤーシールを可能とし、鋳造金属品質を高位で安定し
たものとして実現出来ることとなったのである。更には
ロングノズルの一体成形化による製造のコストの安価化
と、操業時の同嵌合部の安定化によるトラブルの防止に
より、トータルで極めて安価で鋳造に供することが出来
るものである。そしてロングノズル寿命上の問題解消に
より総合効果として操業の安定化とコストの大巾切下げ
を可能とした著大な効果となる。この発明の連続鋳造用
ノズルを取鍋とタンディッシュ間でロングノズルとして
実際に使用した結果、上述の様に嵌合部の強度の安定化
とガス吹込みの高い信頼性が狙い通りとなり、同部のシ
ール性の改善とコストの大巾切下げ並びに鋳片品質の向
上の結果を得た。ロングノズルの耐用については従来の
６〜７回に対して１０〜１１回と高い向上となった。 上記実用例を表１にて従来法と比較した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の連続鋳造用ノズルの実施例の縦断面図
である。

【図２】本発明の連続鋳造用ノズルの実施例の平面図で
ある。

【図３】従来の連続鋳造用ノズルの縦断面図である。

【符号の説明】

１，１ａ　　コレクターノズル ２，２ａ　　ロングノズル ３，３ａ　　エヤーポケット ４，５　　Ｔ型貫通スリット ４´，５´　　Ｔ型切込溝 ６，６ａ　　保護鉄皮 ７　　不活性ガス導入口 ８　　耐火性モルタル ９　　ソケット面 １０　　ロングノズル内孔 １１　　耐火性ポーラス部材

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　連続鋳造用ノズルの上部嵌合端面に、
   内端が内孔面に、外端が不活性ガス導入口を有するエヤ
   ーポケットに夫々開口する複数条のＴ型切込溝を設け、
   保護鉄皮の外面被着により不活性ガス導入路を形成して
   成ることを特徴とする連続鋳造用ノズル。
2. 【請求項２】　　請求項１のＴ型切込溝は、その深さを
   外端側を浅く、そして内端側を深くした傾斜状として成
   ることを特徴とする請求項１の連続鋳造用ノズル。
3. 【請求項３】　　同Ｔ型切込溝は、その縦溝の起点を外
   端より４５ｍ／ｍ以内として成ることを特徴とする請求
   項１の連続鋳造用ノズル。
4. 【請求項４】　　同Ｔ型切込溝は、その形状がダブルＴ
   やトリプルＴなどの様に縦溝を平溝に対し複数条以上配
   設して成る（鋸刃状も含む）ことを特徴とする請求項１
   の連続鋳造用ノズル。
5. 【請求項５】　　同Ｔ型切込溝は、その縦溝を外より内
   端に向かって末広形として成ることを特徴とする請求項
   １の連続鋳造用ノズル。
6. 【請求項６】　　同Ｔ型切込溝は、平溝に対し縦溝を水
   平方向で一定角度を持たせて成ることを特徴とする請求
   項１の連続鋳造用ノズル。
7. 【請求項７】　　同Ｔ型切込溝は、嵌合端面で放射状に
   配置され、その配置角度は内孔円接線に対し目的に応じ
   た角度が適用されて成ることを特徴とする請求項１の連
   続鋳造用ノズル。
8. 【請求項８】　　同Ｔ型切込溝は、その配置形状を水平
   面で円弧などの曲線として成ることを特徴とする請求項
   １の連続鋳造用ノズル。