JPH04327365A - 溶融金属保持容器からのスラグ流出の防止方法 - Google Patents

溶融金属保持容器からのスラグ流出の防止方法

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JPH04327365A
JPH04327365A JP9914791A JP9914791A JPH04327365A JP H04327365 A JPH04327365 A JP H04327365A JP 9914791 A JP9914791 A JP 9914791A JP 9914791 A JP9914791 A JP 9914791A JP H04327365 A JPH04327365 A JP H04327365A
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JP
Japan
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float
molten metal
pouring
diameter
slag
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Pending
Application number
JP9914791A
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English (en)
Inventor
Nobuisa Shiga
信勇 志賀
Nagayasu Bessho
別所 永康
Tetsuya Fujii
徹也 藤井
Hiroshi Sekiguchi
浩 関口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)

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】本発明は、溶融金属をその保持容
器から別容器に排出注湯するに際し、注湯末期における
スラグの流出を防止する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】溶融金属の精錬、鋳造プロセスにおいて
、溶融金属をその保持容器から別容器に排出注湯するに
際し、注湯末期のスラグ流出は鋳造金属の清浄度を大き
く損なうため、その防止法が種々試みられている。注湯
末期のスラグ流出の主な原因は注湯口と溶融金属/スラ
グ界面との間に発生する渦による巻き込みである。
【0003】その対策として渦発生を防止すべく、スト
ッパーを注湯口直上に固定させる方法(特開昭53−3
9221号公報)、および注湯口直上の溶融金属とスラ
グの界面にフロートを浮かべるという方法(特開昭60
−210352号公報)があり、これらは渦発生箇所に
障害物を位置させるという最も単純かつ直接的な方法で
ある。しかしながら、前者の方法においては固定したス
トッパーの脇から傾斜渦と呼ばれる渦が発生し、これが
スラグを巻き込む。これを防ぐためにはストッパーの径
を大きくし、かつストッパーと注湯孔との距離を極めて
小さくしなければならず、これにより充分な注湯速度の
確保は困難になる。
【0004】後者の方法においては、渦発生箇所に生じ
る回転力の中心にフロートが自ら移動する現象により、
注湯口直上から外れた位置に生じる傾斜渦も防止できる
という利点があるが、渦が発生する以前に注湯口直上の
近傍にフロートを安定して位置させることは、対流等の
容器内に存在する流れのために困難であり、この対策と
してフロートを上方からチェーン等に吊り、その張力に
よってフロートの位置を安定させる方法を採っている。 しかしこれは前述の渦発生箇所の回転力の中心に向かう
フロートの自由運動を阻害してしまっている。また、フ
ロートに張力を与えながら溶融金属/スラグ界面の低下
に合わせて下降させる制御系が必要になり、これにより
元々単純な方法であるという利点が損なわれてしまって
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のフ
ロートを用いたスラグカット法では、注湯口直上の近傍
にフロートを安定して位置させるために、これを上方か
らチェーン等で吊り、上方への張力を与えているが、こ
の方法では渦発生箇所の回転力の中心に向かうフロート
の自由運動を阻害し、傾斜渦防止効果を半減させ、また
フロートに上方への張力を与えながら湯面の低下に合わ
せて下降させる制御系を必要とし、複雑な装置が必要に
なるという問題があった。
【0006】本発明の目的はフロートに力を加えること
なく自由に浮遊させ、なおかつその位置を注湯孔直上の
近傍に安定させ、渦発生を防止するスラグカット法を提
供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、溶融金属をそ
の保持容器から別容器に排出注湯するに際し、該保持容
器の底部に直径dの注湯口を設け、かつ該注湯口の周囲
を高さ方向に広げ、最大径Dt ならびに高さht を
有するすりばち状のテーパ形状としたとき、注湯末期に
おいて保持容器内の溶融金属内に、本体およびその中心
から下方に延びたかじ棒とからなるフロートを数1〜数
4を満足する条件で投入することを特徴とする溶融金属
保持容器からのスラグ流出の防止方法である。
【0008】 1.5d<Df                  
       …(数1)2.5d<Dt <12d 
                 …(数2)2ri
 <Dt                  …(数
3)2d<hi <ht +2(hf +lf )  
…(数4)また本発明は、フロート本体下端の径をテー
パ形状部最大径Dt よりも小とし、かつフロートのか
じ棒の径dt を注湯口の径dよりも小さくし、注湯の
最終段階において、フロート本体の外表面とテーパ形状
部の内表面とで栓を構成させ自動的に注湯を終了できる
ようにした溶融金属保持容器からのスラグ流出の防止方
法である。
【0009】但し、 Df :溶融金属とスラグとの界面におけるフロート本
体の断面の径 hf :フロート本体下端と溶融金属/スラグ界面との
垂直方向の距離 lf :フロートかじ棒部の長さ ri :フロート投入時におけるフロート中心と注湯口
中心との水平方向の距離 hi :フロート投入時における溶融金属/スラグ界面
と注湯口との垂直方向の距離 である。
【0010】
【作  用】本発明によれば、その一例を図1に示すが
、かじ棒2付きフロート1のかじ棒2の下方先端を注湯
口4周囲のテーパ形状部3の内側に入れることにより、
即ち2ri <Dt とすることにより、かじ棒2付き
フロート1の中心が前記テーパ形状部3の最広部の径D
t より外側へ移動することがなくなり、よってその位
置を注湯口直上の近傍に安定させることができるように
なる。また、かじ棒2付きフロート1には吊支持などの
力を加えていないため、図2に示すように渦8発生箇所
に生じる回転力の中心に自由に移動でき、傾斜渦も含め
た全ての渦をより効果的に防止できるようになる。なお
9は傾斜渦の軌道を示している。
【0011】図1においては、フロート本体1、テーパ
形状部3ともに任意の水平断面の形状を円形とし、溶融
金属/スラグ界面へかじ棒2付きフロート1を投入し浮
遊させた状態において、かじ棒2付きフロート1中心の
溶融金属/スラグ界面における可動領域は、容器底部5
のテーパ形状部3の最広部の径Dt に等しい。ここで
かじ棒2付きフロート1が発生し得る全ての渦を防ぐた
めには、フロート本体1の溶融金属6/スラグ7界面に
おける径Df が注湯口の径dに対して充分な大きさを
持ち、なおかつ前記かじ棒2付きフロート1の可動領域
が、注湯口の径dに依存する渦発生領域の広がりをカバ
ーすればよく、そのためには数1、数5を満足すればよ
い。
【0012】 1.5d<Df                  
       …(数1)2.5d<Dt      
                   …(数5)ま
たかじ棒2付きフロート1が発生し得る全ての渦に反応
して、その回転力の中心へ自ら移動するためには、かじ
棒2付きフロート1中心の可動領域が注湯口径dに依存
する渦発生領域近傍から外れないようにすればよく、そ
のためには数6を満足すればよい。
【0013】 Dt <12d                  
   …(数6)数5、数6を合わせて数2が得られる
。 2.5d<Dt <12d             
     …(数2)また、注湯末期におけるかじ棒2
付きフロート1の投入はフロート1がテーパ形状部3か
ら外れないように、およびフロート1の投入前に渦8が
発生しないように実施しなければならない。
【0014】フロートがテーパ形状部から外れないよう
にするためには、まずかじ棒2の位置、すなわちフロー
ト1の中心の注湯口4中心からの水平方向のずれが、容
器底部のテーパ形状最広部の径Dt よりも小さい範囲
内になければならず、すなわち前述したように、数3を
満足しなければならない。 2ri <Dt                  
…(数3)次にかじ棒2付きフロート1のかじ棒2の下
端がテーパ形状部3最広部よりも低い位置にくるか、高
い位置にきた場合は、それらの高さ方向の距離ができる
だけ小さくなるように投入しなければならず、そのため
には数7を満足すればよい。
【0015】 hi <ht +2(hf +lf )       
 …(数7)またフロート投入前に渦が発生しないため
には、注湯口4から溶融金属/スラグ界面までの距離h
i が、注湯口の径dに依存する渦発生時の注湯口から
前記界面までの距離hi より大きい時にフロートを投
入すればよく、そのためには数8を満足すればよい。
【0016】 2d<hi                    
       …(数8)数7、数8を合わせて数4が
得られる。 2d<hi <ht +2(hf +lf )  …(
数4)このようにフロートを投入し数1〜数4を満足さ
せることにより、渦発生の防止が可能となり、注湯中の
スラグ流出が防止できる。
【0017】また、さらにフロート本体下端の径をテー
パ形状最広部の径Dt よりも小とし、かつフロートの
かじ棒の径df を注湯口の径dよりも小さくすること
により、注湯の最終段階において図3(a)、(b)に
示すように、フロート本体の外表面とテーパ形状部の内
表面とで栓が構成され、自動的に注湯が終了できるよう
になる。
【0018】次に実施例に基づいて、本発明をより詳細
に説明する。
【0019】
【実施例】図4に本発明の1実施例を示す。これは実機
取鍋内の上方からの観察結果による、フロート投入時の
溶融金属/スラグ界面の注湯口からの高さhi と渦発
生頻度fv との関係を示す図である。fv0は渦防止
物を用いなかった場合の渦発生頻度である。
【0020】本実施においては同一の底部形状(d= 
100mm、Dt = 2.5d、ht =3d)を持
つ取鍋を使用した。使用したフロートは、本発明のかじ
棒付きフロート(hf = 0.5d、lf =3d)
、かじ棒なしフロート(hf = 0.5d)およびか
じ棒なし吊支持フロート(hf =0.5d)である。 それぞれのフロート本体の形状は図1に示すものと同形
状とし、Df = 1.5dとした。
【0021】注湯速度は6 ton/min であった
。そして各々のフロートは数3を満たす領域に投入した
。 2ri <Dt                  
…(数3)かじ棒付きフロートを使用した場合、数4を
満たすhi にて投入すると、渦はほとんど発生しなか
った。
【0022】 2d<hi <ht +2(hf +lf )  …(
数4)これに対し、hi <2dにて投入すると投入前
に渦が発生する頻度が増加し、hi >ht +2(h
f +lf)にて投入するとかじ棒付きフロートが取鍋
底部テーパ形状部から外れる頻度が増加した。かじ棒な
しフロートを用いた場合、数9を満たすhi にて投入
すると、fv /fv0は低い値を示したが、前記かじ
棒付きフロートを使用した場合に較べて高い値であった
。これはかじ棒がフロート自身を渦発生を開始せんとす
る位置に自動的に位置制御を行う機能を有することを示
すものである。hi <2dにて投入すると、投入前に
渦が発生する頻度が増加し、hi >ht +2hf 
にて投入すると、フロートが取鍋底部テーパ形状部から
外れる頻度が増加した。
【0023】 2d<hi <ht +2hf           
…(数9)ここで、かじ棒がある場合のメリットは、そ
の長さが長いほど大きくなることがわかる。かじ棒なし
吊り支持フロートを用いた場合、2d<hi にてfv
 /fv0は一定の値を保ったが、これは吊り支持を行
わなかったかじ棒付きフロートおよびかじ棒なしフロー
トを、それぞれ数4、数9を条件下で用いた場合よりも
明らかに高い値であった。
【0024】この原因は、フロートにかかる上方への張
力が、渦発生箇所の回転力の中心へのフロートの移動を
阻害していることである。さらに図5に本発明の他の実
施例を示す。これは実機取鍋内上方からの観察結果によ
る、取鍋底部のテーパ形状最広部の径Dt と渦発生頻
度fv との関係を示す図である。
【0025】各実施において、注湯口径d= 100m
m、テーパ形状部寸法ht =3d、Dt =1.5d
〜26dの取鍋を用いた。注湯速度は6 ton/mi
n であった。用いたかじ棒付きフロートの寸法は、D
f = 1.5d、hf = 0.5d、lf =3d
であり、その投入範囲をri < 1.2dとし、投入
時期をhi =ht +hf +lf となる時とした
【0026】本実施の結果、数2を満たす範囲において
渦の発生はほとんどなかった。 2.5d<Dt <12d             
     …(数2)
【0027】
【発明の効果】本発明では、保持容器の底部に設けた注
湯口の周囲を、高さ方向に上部を広く、下部を狭くした
テーパ形状とし、注湯末期において保持容器内の溶融金
属内に注湯口へ向かう渦が発生する前に、本体およびそ
の中心から下方に延びたかじ棒とからなるフロートを、
かじ棒の下方先端が前記テーパ形状部の内側に位置する
ように、またフロート本体が溶融金属とその表面に存在
するスラグとの界面に位置するように浮遊させるように
したので、フロートは自由に浮遊して渦の発生を防止し
、なおかつその位置は注湯口直上の近傍に安定している
ので、傾斜渦も含めた全ての渦をより効果的に防止でき
るようになった。
【0028】また、フロート本体下端の径をテーパ形状
最広部の径よりも小とし、かつフロートのかじ棒の径を
注湯口の径よりも小さくしたので、注湯の最終段階にお
いて、フロート本体の外表面とテーパ形状部の内表面と
で栓が構成され、自動的に注湯を終了できるようになっ
た。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のかじ棒付きフロートの形状と容器底部
テーパ形状の1例を示す側面図である。
【図2】本発明のかじ棒付きフロートによる傾斜渦の防
止の様子を表す側面図である。
【図3】本発明による自動注湯終了法の2例を示す側面
図である。
【図4】本発明におけるかじ棒付きフロートの投入時期
と渦発生頻度との関係を示すグラフである。
【図5】本発明における容器底部テーパ形状最広部の径
と渦発生頻度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1  フロート本体 2  かじ棒 3  テーパ形状部 4  注湯口 5  容器底部 6  溶融金属 7  スラグ 8  発生初期の渦 9  傾斜渦の軌道

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  溶融金属をその保持容器から別容器に
    排出注湯するに際し、該保持容器の底部に直径dの注湯
    口を設け、かつ該注湯口の周囲を高さ方向に広げ、最大
    径Dt ならびに高さht を有するすりばち状のテー
    パ形状としたとき、注湯末期において保持容器内の溶融
    金属内に、本体およびその中心から下方に延びたかじ棒
    とからなるフロートを数1〜数4を満足する条件で投入
    することを特徴とする溶融金属保持容器からのスラグ流
    出の防止方法。 1.5d<Df                  
           …(数1)2.5d<Dt <12d 
                     …(数2)2ri
     <Dt                  …(数
    3)2d<hi <ht +2(hf +lf )  
    …(数4)但し、 Df :溶融金属とスラグとの界面におけるフロート本
    体の断面の径 hf :フロート本体下端と溶融金属/スラグ界面との
    垂直方向の距離 lf :フロートかじ棒部の長さ ri :フロート投入時におけるフロート中心と注湯口
    中心との水平方向の距離 hi :フロート投入時における溶融金属/スラグ界面
    と注湯口との垂直方向の距離 である。
  2. 【請求項2】  フロート本体下端の径をテーパ形状部
    最大径Dt よりも小とし、かつフロートのかじ棒の径
    df を注湯口の径dよりも小さくし、注湯の最終段階
    において、フロート本体の外表面とテーパ形状部の内表
    面とで栓を構成させ自動的に注湯を終了できるようにし
    たことを特徴とする請求項1記載の溶融金属保持容器か
    らのスラグ流出の防止方法。
JP9914791A 1991-04-30 1991-04-30 溶融金属保持容器からのスラグ流出の防止方法 Pending JPH04327365A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100775336B1 (ko) * 2006-12-22 2007-11-08 주식회사 포스코 턴디시 용강의 와류 억제장치
CN102407323A (zh) * 2011-11-10 2012-04-11 青岛正望钢水控制股份有限公司 连铸用铝碳大包下渣控制器
CN103464739A (zh) * 2013-09-27 2013-12-25 安徽工业大学 一种钢包抑渣装置

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