JPH09253836A - 鋳造用ノズル接合部のガスシール方法およびこれに使用する鋳造ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋳造用ノズルとその上方に位置するノズルと
の接合部を、外周からガス供給でガスシールする方法に
おいて、ガス流入によるノズル孔の局部的な先行損耗を
防止して、ノズル寿命の向上を図ることを目的とする。 【解決手段】 鋳造用ノズルの上方の外周及び上端面を
鉄皮で覆い、ノズルと鉄皮との間にガス通路となる空隙
を設け、ノズル外周の鉄皮にガス供給管を接続し、この
ガス供給管から前記の空隙を通してノズル上端の内側に
向けてガスを供給するようにした鋳造用ノズルにおい
て、前記ガス供給管を接続するガス導入孔を鋳造用ノズ
ルの周方向に複数設けた鋳造用ノズルを使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶鋼容器に装着し
た鋳造用ノズルの接合部をガスシールする方法と、これ
に使用する鋳造用ノズルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鋼の連続鋳造における取鍋、タンデッシ
ュなどの溶鋼容器の底部には、溶鋼を注出する鋳造用ノ
ズルが装着されている。この鋳造ノズルの主な役割は、
溶鋼が大気と接触して変質するのを防止することにあ
る。鋳造用ノズルは使用中、溶鋼の流通で内部が減圧さ
れ、ノズル接合部から大気が侵入するという問題があ
る。接合部にはパッキングが介在されているが、溶鋼熱
でパッキングが多孔質化や亀裂を生じ、十分なシール効
果が得られていない。そこで、ノズルの接合部をＡｒな
どの不活性ガスでシールし、大気の侵入を防止すること
が知られている。例えば、実公平１−２００５１号、実
公平１−２３６５７号、実公平３−１５２４４号などに
見られるとおりである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法は、ノ
ズル上方に設けたガス孔あるいはポーラス耐火物から、
ノズルの内側に向けてガスを供給することで、ノズル接
続部をガスシールするものである。ここでは、ガス孔あ
るいはポーラス耐火物をノズルの周方向の全体にもうけ
ることで、ガスがノズルの周方向に均一に供給されるよ
うに配慮されているが、ガスが最短距離を通って流れる
という性質から、ガスの供給は実際にはガス供給管の接
続部側に集中する。

【０００４】ガスシールのために供給されたガスの殆ど
はノズル孔内に流入し、その際、溶鋼によるノズル孔の
損耗がガス流入によって促進される。前記したようにガ
スの供給がガス導入管を接続した側に集中するため、こ
れが原因でノズル孔のガス供給管の接続部側が先行して
損耗し、ノズル寿命の低下を招いていた。本発明は、鋳
造用ノズルとその上方に位置するノズルとの接合部を、
外周からのガス供給でガスシールする方法において、ガ
ス流入によるノズル孔の局部的な先行損耗を防止して、
ノズル寿命の向上を図ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】ガスシールを行う以上、
ノズル孔内へのガスの流入は避けられない。本発明者ら
は、ノズル孔へのガスの流入がノズルの周方向に均等で
あれば、局部的な先行損耗を防止することができるとい
う考えから、まず、ノズルの周方向にわたって複数本の
ガス供給管を接続することを試みた。しかし、この場合
もガス供給源から最短距離にあるガス供給管からのガス
供給が優先し、この最短距離にあるガス供給管からのガ
ス圧で他のガス供給管からのガス供給が抑えられ、結局
は問題の解決にならなかった。

【０００６】そこでさらに研究を重ねた結果、ガス供給
管の接続個所をノズルの周方向に変化させると、ノズル
孔の損耗が分散し、局部的な先行損耗を確実に防止でき
ることをしり、本発明を導き出すに至ったものである。
その構成は、以下のとおりである。

【０００７】１．鋳造用ノズルとその上方に位置するノ
ズルとの接合部を、外周からのガス供給でガスシールす
る方法において、鋳造用ノズルを一定時間経過後、ガス
供給管の接続個所をノズルの周方向に変化させることを
特徴とした鋳造用ノズル接続部のガスシール方法。

【０００８】２．鋳造用ノズルを縦軸にそって回転し、
ガス供給管の接続個所をノズルの周方向に変化させる請
求項１記載の方法。

【０００９】３．鋳造用ノズルの上方の外周および上端
面を鉄皮で覆い、ノズルと鉄皮との間にガス通路となる
空隙を設け、ノズル外周の鉄皮にガス供給管を接続し、
このガス供給管から前記の空隙を通してノズル上端の内
側に向けてガスを供給するようにした鋳造用ノズルにお
いて、前記のガス供給管を接続するガス導入孔を鋳造用
ノズルの周方向に複数設けた鋳造用ノズル。

【００１０】４．鋳造用ノズルの上方をガス透過性のポ
ーラス耐火物にすると共に、このポーラス耐火物の外周
および上端を鉄皮で覆い、ノズル外周の鉄皮にガス供給
管を接続し、このガス供給管から前記のポーラス耐火物
にガスを供給させるようにした鋳造用ノズルにおいて、
前記のガス供給管を接続するガス導入孔をノズルの周方
向に複数設けた鋳造用ノズル。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明方法を図面を用いて説明す
る。図１の縦断面図は、本発明方法に使用する鋳造用ノ
ズル（１）の一例である。上端は上方のノズル（２）を
受けるために内孔が拡げられている。図では、上方のノ
ズル（２）を受ける部分を段差にしているが、テーパー
状にしてもよい。上方のノズル（２）は、一般にスライ
ディングノズル（図示せず）の下方に接続し、下ノズル
あるいは中間ノズルと称される。また、コレクターノズ
ルと称されこともある。

【００１２】鋳造用ノズル（１）の上方の外周および上
端面は、鉄皮（３）で覆う。ノズル（１）の上方側面に
は、周方向にエアポケット（４）としての空隙を設け
る。ノズル（１）の上端には前記のエアポケット（４）
と連通したガス通路（５）を設ける。このガス通路
（５）は、例えばノズル（１）上端面の全体と鉄皮
（３）との間に均等幅の空隙としてもよいし、また、ノ
ズル上端面にノズル（１）の中心軸線から放射状に設け
た凹溝でもよい。エアポケット（４）あるいはガス通路
（５）以外の部分は、鉄皮（３）の固定とガス漏れ防止
のために、鉄皮（３）とノズル（１）外周との間にモル
タル等を介在させる。鉄皮（３）に穿ったガス導入孔
（６ａ）にガス供給管（７）を接続する。

【００１３】図２の鋳造用ノズルは、ノズルの上端部の
全体をガス透過性のポーラス耐火物（８）で構成したも
のである。ノズル（１）の上方の外周および上端面は、
鉄皮（３）で覆う。ポーラス耐火物（８）の側面には、
周方向にエアポケット（４）としての空隙を設ける。エ
アポケット（４）以外の部分は、鉄皮（３）の固定とガ
ス漏れ防止のために、鉄皮（３）とノズル（１）外周と
の間にモルタル等を介在させる。鉄皮（３）に穿ったガ
ス導入孔（６ａ）にガス供給管（７）を接続する。

【００１４】図１，図２において、ガス供給管（７）供
給されたＡｒなどの不活性ガスは、ガス導入孔（６ａ）
から一旦、エアポケット（４）に入った後、図１ではガ
ス通路（５）、図２ではポーラス耐火物（８）の組織内
の空隙を経て、ノズル接続部に向けて噴出し、ガスシー
ルによってノズル接続部からの大気の侵入を防止する。
以上は構造、使用方法ともに従来の鋳造用ノズルと同じ
である。これに対し本発明は、さらにガス導入孔（６
ａ），（６ｂ）をノズルの周方向に複数設けることで、
ノズルを一定時間経過後、ガス供給管（７）の接続個所
をノズルの周方向に変化させる。

【００１５】本発明の方法を、図３と、この図３のＡの
Ｘ−Ｘ線断面図である図４に基づいて説明すると、ま
ず、Ａのように複数設けたガス導入孔（６ａ），（６
ｂ）のうち、一方にガス供給管（７）を接続し、もう一
方は閉栓して使用する。

【００１６】ノズル孔内の損耗は、ガスの流入が集中す
るガス供給管（７）を接続した側が先行する。そこで本
発明ではノズルを一定時間使用後、ガス供給管（７）の
接続個所をノズルの周方向に変化させる。このガス供給
管（７）の接続位置の変化でノズル孔の先行損耗がノズ
ルの周方向に分散し、ノズル孔の各部位での損耗速度が
バランス化し、ノズル全体としての寿命が向上する。

【００１７】ノズルを固定し、ガス供給管（７）の接続
位置を変化させてもよいが、ガス供給管（７）の位置は
変えず、図４のようにノズル（１）を縦軸にそって回転
させて行ってもよい。ノズル（１）側を回転させると、
ガス供給管（７）の長さを最小限に留めることができ、
装置全体がコンパクトなものになる。

【００１８】また、図１〜４では、ガス供給管（７）を
接続するガス導入孔（６ａ），（６ｂ）をノズルの周方
向に２個所設けたが、これに限らず、３個所以上にして
もよい。しかし、ガス導入孔を多数設けると構造が複雑
になるので、４個所までが好ましい。

【００１９】

【実施例】ガス導入管をノズルの周方向に２個所設けた
図１、図２に示した構造の鋳造ノズルを２５０ｔ溶鋼取
鍋に装着し、Ａｒガスの供給によるガスシールの実機テ
ストした。ガス供給管の接続を終始一方向にした従来方
法では、ノズル孔の局部損耗が原因で１１〜１３チャー
ジの使用で寿命が尽きた。これに対し、本発明によれ
ば、ガス供給管の接続個所の変化でノズル孔の損耗が周
方向に分散し、１８〜２０チャージのノズル寿命を得
た。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、ガス流入によるノズル
孔の損耗を分散することで、ノズル寿命が確実に向上す
る。その結果、ノズル取替え工数の低減、それに伴う鋼
鋳造設備の稼働率の向上など、顕著な効果を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法に使用する鋳造用ノズルの一例であ
る。

【図２】本発明方法に使用する鋳造用ノズルの他の一例
である。

【図３】（Ａ）：本発明方法の説明図である。 （Ｂ）：本発明方法の説明図である。

【図４】図３の（Ｂ）において、Ｘ−Ｘ線断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 鋳造用ノズル ２ 上方のノズル ３ 鉄皮 ４ エアポケット ５ ガス通路 ６ａ ガス導入孔 ６ｂ ガス導入孔 ７ ガス供給管 ８ ポーラス耐火物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西岡 修 兵庫県姫路市広畑区富士町１番地 新日本 製鐵株式会社広畑製鐵所内 (72)発明者 大森 敏隆 兵庫県高砂市荒井町新浜１−３−１ ハリ マセラミック株式会社内 (72)発明者 仲村 誠 兵庫県高砂市荒井町新浜１−３−１ ハリ マセラミック株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋳造用ノズルとその上方に位置するノズ
   ルとの接合部を、外周からのガス供給でガスシールする
   方法において、鋳造用ノズルを一定時間経過後、ガス供
   給管の接続個所をノズルの周方向に変化させることを特
   徴とした鋳造用ノズル接続部のガスシール方法。
2. 【請求項２】 鋳造用ノズルを縦軸にそって回転し、ガ
   ス供給管の接続個所をノズルの周方向に変化させる請求
   項１記載の方法。
3. 【請求項３】 鋳造用ノズルの上方の外周および上端面
   を鉄皮で覆い、ノズルと鉄皮との間にガス通路となる空
   隙を設け、ノズル外周の鉄皮にガス供給管を接続し、こ
   のガス供給管から前記の空隙を通してノズル上端の内側
   に向けてガスを供給するようにした鋳造用ノズルにおい
   て、前記のガス供給管を接続するガス導入孔を鋳造用ノ
   ズルの周方向に複数設けた鋳造用ノズル。
4. 【請求項４】 鋳造用ノズルの上方をガス透過性のポー
   ラス耐火物にすると共に、このポーラス耐火物の外周お
   よび上端を鉄皮で覆い、ノズル外周の鉄皮にガス供給管
   を接続し、このガス供給管から前記のポーラス耐火物に
   ガスを供給させるようにした鋳造用ノズルにおいて、前
   記のガス供給管を接続するガス導入孔をノズルの周方向
   に複数設けた鋳造用ノズル。