JPH0428687Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

〈産業上の利用分野〉 本考案は、溶融金属、特に溶鋼の連続鋳造に使
用する浸漬ノズルの構造に関するものである。 〈従来の技術〉 従来、溶鋼の連続鋳造に於いては、タンデイツ
シユから鋳型に溶鋼を注ぐ場合には浸漬ノズルを
使用している。この浸漬ノズルの代表的な例を第
３図に示すが、スラブ連続鋳造用鋳型寸法の制約
から浸漬ノズル中を溶鋼が通過する中央通路の断
面積は、浸漬ノズルの左右に設けられた吐出孔の
断面積の合計よりも小さくなるように設計されて
いる。このため、浸漬ノズルの中央通路を高速で
流下する溶鋼が広い吐出孔から鋳型内に吐出する
時に、浸漬ノズルの溶鋼中央通路を高速で流下す
る溶鋼の運動量の下向き成分が残るので、この下
向きの溶鋼の流れに伴つて運ばれるアルミナなど
の非金属介在物および気泡が溶鋼中に深く侵入
し、凝固シエルにトラツプされ、連鋳鋳片の品質
を低下させる原因となる。 上述した溶鋼の下向き成分を防止する対策とし
てはつぎの様なことが挙げられる。 浸漬ノズルの吐出孔の面積を小さくすることが
考えられるが、この場合には溶鋼の吐出速度が大
きくなる。このために、浸漬ノズルより吐出した
溶鋼は鋳型の短辺に衝突して下向きの流れに変
り、アルミナなどの非金属介在物および気泡が凝
固シエルにトラツプされる可能性がある。 また、溶鋼の下向き成分を止めるために、整流
板を設けることも考えられるが、高温の溶鋼流は
高速であるために整流板が耐えられないという問
題がある。 さらに、浸漬ノズル内の溶鋼通路の断面積を大
きくすることも考えられるが、鋳型の厚みに制約
され、鋳型と浸漬ノズルの外壁との間隙に溶鋼を
供給することが困難となる。 また実用昭55−88347号公報に開示される浸漬
ノズルは、ノズル下端に互いに反対方向に水平ま
たは斜め上向きに開孔した２個の吐出孔の直上に
斜め下向きに開孔した２個の吐出孔を有し、流出
する溶鋼を衝突させようとするものである。この
ノズルについては、ノズル中央通路を通過する溶
鋼流速が大きくなると、下端の吐出孔のみから溶
鋼は流出し、かえつて下向きの速い流れを助長し
溶鋼の侵入深さを大きくしてしまうという問題点
がある。 本考案の目的は、従来の浸漬ノズルにみられる
溶鋼の下向き成分を防止して、アルミナなどの非
金属介在物および気泡が鋳片中に捕捉されること
を防止することにある。 〈考案が解決しようとする問題点〉 本考案は、従来の浸漬ノズルでは下向きの溶鋼
の流れに伴つて運ばれるアルミナなどの非金属介
在物および気泡が溶鋼中に深く侵入し凝固シエル
にトラツプされ連鋳鋳片の品質を低下させるとい
う問題点がまだ残つているので、この問題点を解
決し非金属介在物および気泡の巻き込みの少ない
浸漬ノズルを提供するためになされたものであ
る。 〈問題点を解決するための手段〉 本考案者らは、実験の結果、浸漬ノズルの吐出
孔を浸漬ノズルの縦方向に複数個設けただけで
は、浸漬ノズルの下部の吐出孔より吐出する溶鋼
流の勢いが強く、浸漬ノズルの上部より吐出する
溶鋼の流量が小さいことを見出した。この現象を
防止するためには、浸漬ノズルの溶鋼中央通路の
下部を細くすることによつて、浸漬ノズルの上部
の吐出孔と、下部の吐出孔より吐出する溶鋼流の
バランスが得られることが判つた。 さらに、下部の吐出孔の底面を下向きに傾ける
ことによつて非金属介在物および気泡を溶鋼主流
から分離し、溶鋼中に深くに侵入することを防止
できること、および下部の吐出孔の底面の下向き
角度を5°以上50°以下とすれば非金属介在物およ
び気泡の分離が効果的であることも判明した。 以上の知見から本考案がなされたものである。 本考案は、連続鋳造装置の中間容器の溶湯を鋳
型内に供給する浸漬ノズルであつて、左右対称に
配設された吐出孔を有底ノズルの高さ方向に複数
個設け、ノズルの溶湯中央通路の断面面積を上部
より縮小する絞り部の上下に吐出孔を設け、最下
部の吐出孔部の底面が出口側に向かい下向きに5°
以上50°以下の傾きを有することを特徴とする連
続鋳造用浸漬ノズルである。 〈作用〉 本考案は、前述のように実験の結果えられる知
見に基づいてなされたものであるが、 浸漬ノズルの溶鋼中央通路の下部を細くす
る、最下部の吐出孔の底面を下向きに傾ける、
ことによつて非金属介在物および気泡を効果的に
分離できるのである。 また、浸漬ノズルの吐出孔の断面積の総和は、
浸漬ノズルの溶鋼通路の断面積の２倍以上にする
と好適である。すなわち、吐出孔の断面積の総和
が浸漬ノズルの溶鋼通路の断面積の２倍に達しな
い場合、流出する溶鋼吐出流の速度は大きいの
で、下向きの流れ成分が大きくなり鋳型内深くに
侵入する。したがつて、これを十分小さくするに
は、吐出孔の断面積の総和を浸漬ノズルの溶鋼通
路の断面積の２倍以上にするとよい。 このようにして上、下の吐出流速を小さくした
上で、底面を下向きに傾けると、介在物および気
泡は、下部吐出孔の上方の低圧部分に集められ、
浮上分離できる。上部吐出孔から溶鋼流れととも
に流れでる介在物および気泡は、水平に流出する
間に浮上するか、あるいは短辺部に衝突した後上
方への流れに乗つて浮上するので害にはならな
い。 底面傾きを5°以上、50°以下としたのはつぎの
理由による。すなわち、底部傾きが5°以下となる
と下部吐出孔の上方に低圧部ができ気泡などがそ
こへ集められるようになり、また50°以上では下
向きの流れが強く、気泡などが分離されないまま
溶鋼深く侵入してしまう。 第２図に水モデル実験により調査した底面下向
き角度と気泡巻込み個数との関係を示す。ここ
で、気泡巻込み個数とは、吐出孔下から30cm以下
の溶鋼に巻込まれている２mmΦ以上の径の気泡の
数で示している。この結果から、本考案の効果が
明らかである。 以下、本考案の浸漬ノズルの一例を第１図に基
づき詳細に説明する。 同図に示す浸漬ノズル４は、吐出孔８，８′を
ノズルの縦方向に２個設けた例であるが、溶鋼中
央通路９は浸漬ノズル４の底部に向かう溶鋼中央
通路（逆円錐台部）９′で断面積が減少している。
この溶鋼中央通路９′の断面積が減少している絞
り部の上下には吐出孔８，８′が設けてある。吐
出孔８′の底部は下向きに傾いている。この底面
によつて溶鋼流れの下向き傾斜を生じ、さらに溶
鋼中央通路９からの流れが直接当る部所が高くな
つているので、ここが多少凹んでも浸漬ノズルの
寿命に影響がない。 〈実施例〉 （実施例 １） 実物大の実験装置を用いて、第３図に示す従来の
浸漬ノズルと第１図に示す本考案の浸漬ノズル
で、流入流量400／minで流れる流体中に気泡
を20／min混入させて比較した。この結果、直
径１mmの気泡の巻込み最大深さは、従来の浸漬ノ
ズルでは約120cmであつたのに対し、本考案の浸
漬ノズルでは約72cmであつた。 なお、従来の浸漬ノズルの溶鋼中央通路の断面
積の約1.8倍の吐出孔の断面積に対し、本考案の
浸漬ノズルの吐出孔の断面積を3.0とし、浸漬ノ
ズルの上部吐出孔の位置に於ける溶鋼通個の断面
積に対し、浸漬ノズルの下部吐出孔の位置に於け
る溶鋼通路の断面積を0.8とした。また下部吐出
孔における底部下向き角度を15°とした。 （実施例 ２） 実施例１と同条件にて同様の本考案のノズルと
し、下部吐出孔における底部下向き角度を35°と
した時、直径１mmの気泡の巻込み最大深さは、約
68cmであつた。 以上の浸漬ノズルを用いて実操業の連続鋳造に

【表】 〈考案の効果〉 以上説明したように本考案によれば、連鋳鋳片
内部への非金属介在物および気泡の巻込み量が減
少して、鋳片の品質が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る浸漬ノズルａは正面図、
ｂはその側面図、ｃはその断面図、第２図は、下
部吐出孔の底面下向き角度と気泡巻込み個数との
関係を示すグラフ、第３図は、従来の浸漬ノズル
を示す図面で、ａは正面図、ｂは側面図、ｃは平
面断面図である。 １……従来型浸漬ノズル、４……本考案に係る
浸漬ノズル、８，８′……吐出孔、９……溶湯中
央通路、９′……溶湯中央通路（絞り部）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 連続鋳造装置の中間容器の溶湯を鋳型内に供給
   する浸漬ノズルであつて、左右対称に配設された
   吐出孔を有底ノズルの高さ方向に複数個設け、ノ
   ズルの溶湯中央通路の断面積を上部より縮小する
   絞り部の上下に吐出孔を設け、最下部の吐出孔部
   の底面が出口側に向かい下向きに5°以上50°以下
   の傾きを有することを特徴とする連続鋳造用浸漬
   ノズル。