JPH10202348A - ビレット鋳造用ノズル及びその使用方法 - Google Patents

ビレット鋳造用ノズル及びその使用方法

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JPH10202348A
JPH10202348A JP824497A JP824497A JPH10202348A JP H10202348 A JPH10202348 A JP H10202348A JP 824497 A JP824497 A JP 824497A JP 824497 A JP824497 A JP 824497A JP H10202348 A JPH10202348 A JP H10202348A
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JP
Japan
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nozzle
casting
mold
tundish
lower nozzle
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JP824497A
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Inventor
Shigenori Tanaka
重典 田中
Mitsuo Uchimura
光雄 内村
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小断面ビレットの連続鋳造において、タンデ
ィッシュの熱変形等により上ノズルと鋳型の相対位置が
変化しても、タンディッシュから鋳型への注入流の位置
を、鋳型の中心軸付近に容易に調節しうるビレット鋳造
用ノズル及びその使用方法を提供する。 【解決手段】 下ノズルの上部に漏斗状の拡大部を設
け、拡大部の上端での内径Dが上ノズルの最狭部の内径
1に対して下式を満たすようにする。このノズルの使
用に際しては、下ノズルを横方向に移動可能に上ノズル
に取り付けて、鋳造開始前及び/又は鋳造中に下ノズル
の位置を調整する。 d1(mm)+30 ≦ D(mm) ≦ 5d1(mm), d1≧ 10
mm

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、小断面ビレットの
連続鋳造においてタンディッシュから鋳型に給湯するた
めのビレット鋳造用ノズル及びその使用方法に関する。
【0002】
【従来の技術】型鋼、棒鋼、鋼線、縦目無鋼管等の多く
は、連続鋳造ビレットを圧延して製造されるが、圧延工
程の負荷軽減のためビレットの小断面化が図られるよう
になってきた。また、ビレットの小断面化に伴い、生産
性向上のために同一タンディッシュから多数の鋳型に並
列に鋳造する、いわゆるマルチストランド鋳造が一般に
行われている。
【0003】従来からビレットの鋳造においては、図5
に示すように、タンディッシュ1の底部の耐火物に埋め
込まれた上ノズル3に、下ノズル(この図ではイマージ
ョンノズル)4を接合して、鋳型2に溶鋼6を供給す
る。
【0004】小断面ビレットの鋳片サイズは通常250
mm以下、80〜200mm程度の角又は丸形のものが
多い。かかる小断面のビレットの鋳造においては、タン
ディッシュから鋳型への注入流をなるべく鋳型の中心付
近に位置させることが、鋳型の変形防止や鋳片の欠陥防
止の上で重要である。
【0005】鋳造ステーションにおいて、鋳型2の位置
は固定されている。また通常は、上ノズル3と下ノズル
4の中心軸が一致するように、下ノズル4を予めタンデ
ィッシュ1に固定してから、タンディッシュ1を鋳造ス
テーションにセットする。
【0006】このため、下ノズル4の中心軸を鋳型2の
中心軸に合致させることは必ずしも容易でなく、とくに
マルチストランド鋳造において全ての下ノズルを鋳型の
中央部付近に位置させることはきわめて困難であった。
【0007】タンディッシュの新設時に下ノズル4と鋳
型1の位置合せがなされていてもタンディッシュの長時
間の使用で鉄皮が熱変形し、また、タンディッシュの底
部の耐火物に埋め込まれた上ノズル3の位置が変化す
る。このため下ノズルの位置は当初の設定から数十mm
も変位し、下ノズルからの吐出流が鋳型2の壁付近に位
置するようになって鋳型を熱変形させ、これが原因で鋳
片に割れが発生することが少なくなかった。
【0008】一方図6に示すように、下ノズルの代わり
に上部が拡大したセミイマージョンノズル17を用い
て、タンディッシュからの注入流を鋳型2の中心付近に
導入する方法もあるが、この方法では注入溶鋼の空気酸
化が避けられない。
【0009】また、上ノズル3の位置がずれている場合
に、注入流がセミイマージョンノズル17の拡大部の壁
面の一ヶ所のみに当るため、セミイマージョンノズル1
7が局部的に溶損され易く、鋳造中にその交換が必要に
なるという問題があった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術の問題点に鑑み、小断面ビレットの連続鋳造
において、タンディッシュから鋳型への注入流の位置
を、鋳型の中心軸付近に容易に調節しうるビレット鋳造
用ノズル及びその使用方法を提供することを目的とす
る。
【0011】また本発明は、従来のセミイマージョンノ
ズルと相違して、注入溶鋼の空気酸化がなく、かつ局所
的な湯当りによるノズルの局部的溶損の少ないビレット
鋳造用ノズルを提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するためになされたもので、その要旨は (1)タンディッシュの底部に取り付けられた横断面が
円形の上ノズルの下面に、タンディッシュから略垂直下
方に突出する横断面が円形の下ノズルの上面を湯もれが
ないように接合して、タンディッシュから鋳型に給湯す
るためのビレット鋳造用ノズルであって、前記下ノズル
の上部に上方に拡大した漏斗状の拡大部を設け、該拡大
部の上端での内径D(mm)を上ノズルの最狭部の内径d
1(mm)に対して下式を満すように構成させたことを特
徴とするビレット鋳造用ノズルである。
【0013】 d1+30 ≦ D ≦ 5d1 ………(1) ただし、d1≧ 10mm (2)また、前記下ノズルの拡大部の下側に絞り部を設
け、該絞り部の最狭部の内径d2を前記上ノズルの最狭
部の内径d1より大きくしたことを特徴とする前項(1)
記載のビレット鋳造用ノズルである。
【0014】(3)前項(1)又は(2)記載のビレット鋳
造用ノズルを使用するに際して、前記下ノズルを横方向
に移動可能に上ノズルに取り付けて、タンディッシュ及
び鋳型を鋳造ステーションに固定した後鋳造開始前及び
/又は鋳造中に、前記下ノズルの中心軸が鋳型の水平断
面中央部付近に位置するように該下ノズルの位置の調整
を行なうことを特徴とするビレット鋳造用ノズルの使用
方法である。
【0015】
【発明の実施の形態】図1は、本発明のビレット鋳造用
ノズルの形状の例を示す縦断面図である。鋳造用ノズル
は、タンディッシュ1の底部に取付けられた横断面が円
形の上ノズル3と、タンディッシュから略垂直下方に突
出する横断面が円形の下ノズル4とから構成されてい
る。
【0016】下ノズル4の上部に上方に拡大した漏斗状
の拡大部5が設けられており、拡大部5の上端での内径
D(mm)が上ノズル3の最狭部の内径d1(mm)に対し
て前記(1)式を満すように構成されている。なお、(1)
式においてd1≧ 10mmである。
【0017】本発明において、上ノズル3と下ノズル4
は湯もれがないように接合する。接合の方法は、例えば
上ノズル3の下面と下ノズル4の上面を平滑にし、両者
を押え金物12で圧接するような方法によればよい。ま
た必要に応じて、両者の間に上下面が平滑な耐火物製の
フランジを挿入し、これを介して下ノズル4を圧接して
もよい。
【0018】下ノズル4はその中心軸が鋳型2の中央部
付近に位置するように上ノズル3と接合する。タンディ
ッシュ1の熱変形等により上ノズル3が変位した場合
は、上ノズル3と下ノズル4の中心軸は一致しないが、
上ノズルからの注入流7は、一旦下ノズルの拡大部5又
は下ノズルの内部に形成された湯溜りで受けとめられ
て、鋳型内に流入する。
【0019】このように、本発明のビレット鋳造用ノズ
ルは、従来のセミイマージョンノズルのように注入流が
空気に触れて酸化されることがなく、上ノズル3と鋳型
2との位置のずれが一定の範囲内ならば、安定して鋳型
2の中心軸付近に溶鋼を供給することができる。
【0020】本発明において、下ノズル4の拡大部5の
上端での内径はDは、上ノズル3の最狭部の内径d1
り30mm以上大きくする。その理由は、タンディッシ
ュを長時間(通常10ヒート程度)使用した場合の上ノ
ズルの最大変位が30mm程度以上であることが経験的
に知られているためである。
【0021】すなわちD−d1<30mmとすると、上
ノズルの変位が大きい場合に、上ノズルの位置が下ノズ
ルの拡大部より外側になり、下ノズルの上端面で注入流
が遮られるおそれがあるためである。
【0022】また、Dは5d1以下とする。その理由
は、Dがこれより大きいと下ノズルが極端に異形となっ
て、熱歪等により下ノズルの首部10が破損し易くなる
ためである。
【0023】図2に、請求項2記載の本発明のビレット
鋳造用ノズルの例を示す。図2の例において、下ノズル
4は上方に拡大した漏斗状の拡大部5を有するととも
に、この拡大部5の下側に絞り部8が設けられ、その最
狭部の内径d2は上ノズル3の最狭部の内径d1より小さ
くなっている。
【0024】このようにd2をd1より小さくする目的
は、下ノズルの拡大部5に湯溜りを形成させ、上ノズル
3からの注入流7をこの湯溜りで受けて、下ノズルの耐
火物が局部的に溶損されるのを防止するためである。
【0025】ノズルから流出する溶鋼の流量は、ノズル
最狭部の断面積と溶鋼の静圧(ノズル前後の差圧)に比
例するから、ストッパー等の手段で上ノズルの溶鋼の流
量を制限しない限り、d2<d1であれば下ノズルの拡大
部5に湯溜りが形成される。また本発明の鋳造用ノズル
は、上ノズル3の下面と下ノズル4の上面が湯もれがな
いように接合されているから、下ノズルの内部に溶鋼が
充満しても外部に湯もれすることはなく、作業上の問題
はない。
【0026】なお下ノズルの絞り部8の位置は、拡大部
5の直下であってもよく、或は下ノズル4の下端付近で
あってもよい。また絞り部8の長さ(高さ)にも特に制約
はなく、拡大部5の下に内径d1の直管を付けて、拡大
部の下方全体を絞り部としてもよい。
【0027】しかし絞り部8が長いと、その内壁に介在
物や地金が付着して下ノズルが閉塞し易くなるので、こ
の点も考慮して下ノズルの内面の形状を定める必要があ
る。
【0028】図2のノズルにおいても、下ノズルの拡大
部5の上端での内径Dを上ノズルの最狭部の内径d1
対して前記(1)式を満すように構成することは、図1の
ノズルの場合と同様である。
【0029】また、本発明の鋳造用ノズルの使用方法
は、前記下ノズル4を横方向に移動可能に上ノズル3に
取り付けて、タンディッシュ1及び鋳型2を鋳造ステー
ションに固定した後鋳造開始前及び/又は鋳造中に、前
記下ノズル4の中心軸が鋳型2の水平断面中央部付近に
位置するように、該下ノズル4を横方向に移動させてそ
の位置の調整を行うことを特徴とする。
【0030】下ノズルを横方向に移動可能に上ノズルに
取り付ける方法は、例えば上ノズル3と下ノズル4を押
え金物12で圧接させておき、移動時に押え金物12を
ゆるめて、下ノズル4をスライドさせるような方法によ
ればよい。
【0031】タンディッシュの鉄皮は、鋳造中にその温
度が上昇するに伴い熱変形するため、上ノズル3と鋳型
2の相対位置は鋳造中にも変化する。したがって、本発
明のノズルの使用方法においては、タンディッシュ及び
鋳型を鋳造ステーションに固定した後鋳造開始前及び/
又は鋳造中に下ノズル4の位置の調整を行なう。
【0032】図3に、上ノズルと下ノズルの接合部の構
造の例を示す。この例においては、下ノズル4は耐火物
製のフランジ13を介して上ノズル3に圧接されてい
る。幅20〜30mmの矩形の押え金物12が、周方向
に略等間隔に4個程度鉄皮14に取り付けられており、
固定用ボルト15により下ノズルのフランジ部9を下方
から押圧する。
【0033】このような構成にすることにより、湯もれ
がなくかつ下ノズルを横方向に移動可能に上ノズルに取
り付けることができる。鋳造開始前及び/又は鋳造中に
下ノズルを横方向に移動させるには、固定用ボルト15
をゆるめて、耐火物製のフランジ13又は下ノズルのフ
ランジ部9を、側方から木製のハンマーで叩くような方
法によればよい。また、ハンマーで叩くかわりに、油圧
シリンダーを用いて下ノズルの位置の調整を行なっても
よい。
【0034】図4に、本発明のビレット鋳造用ノズルの
構造・形状の他の例を示す。図4(a)は下ノズル4の
下部を鋳型内の溶鋼6内に浸漬させずに注入する、いわ
ゆるオープン鋳造の場合である。鋳型2の内径が著しく
小さいような場合にこの方法がとられるが、この場合も
下ノズル4の中心軸が鋳型2の中央部付近に位置するよ
うにすればよい。
【0035】図4(b)は、上ノズル3と下ノズル4の間
にスライディングプレート16を挿入した場合で、スラ
イディングプレート16を使用する場合にも、何ら問題
なく本発明の鋳造用ノズルを適用することができる。
【0036】
【実施例】マルチストランドのビレット連鋳機におい
て、本発明のビレット鋳造用ノズルと従来の鋳造用ノズ
ルとを用いた場合について、鋳造を長時間行った後の鋳
型内の下ノズルの位置を比較した。
【0037】ビレット連鋳機は1個のタンディッシュか
ら、同時に8個のビレット用鋳型に注入するもので、鋳
型の内寸は130mm角、鋳造速度は2.0〜3.5m
/minであった。
【0038】実施例は図1及び図3に示すような形状の
本発明の鋳造用ノズルを用いた場合で、上ノズルの最狭
部の内径は30mm、下ノズルの拡大部の上端の内径6
0mm、絞り部の内径30mm、下ノズルの全長900
mmで、ノズルの材質はアルミナグラファイトであっ
た。
【0039】実施例においては、タンディッシュ及び鋳
型を鋳造ステーションに固定してから、鋳造直前に鋳型
内の下ノズルの位置を確認した後に、ハンマーによりそ
の位置を修正して、下ノズルを鋳型中央に移動させる本
発明の使用方法によった。
【0040】比較例は図5に示すような従来の鋳造用ノ
ズルを用いた場合で、上ノズルの最狭部の内径は30m
mであり、下ノズルはほぼ下端が開放された直管状で、
その内径は30mm、全長は900mmで、ノズルの材
質はアルミナグラファイトであった。
【0041】比較例においては、下ノズルを上ノズルに
予め接合した後、タンディッシュを鋳造ステーションに
固定する従来の使用方法によった。なお、実施例、比較
例共に溶鋼流の遮断はストッパーによった。
【0042】実施例、比較例共に、タンディッシュの耐
火物を新たに内張りした状態から継続して10ヒート
(1ヒートの平均鋳造時間約100分)の鋳造を行い、
5ヒート後及び10ヒート後で、鋳型の中心軸とノズル
の中心軸と間の距離(以下「中心軸のずれ」という)を測
定した。
【0043】その結果比較例では、中心軸のずれの8ス
トランドでの最大値が、5ヒート後で20mm、10ヒ
ート後で40mmであったのに対して、実施例では5ヒ
ート後で5mm、10ヒート後で3mmとなり、本発明
により中心軸のずれを著しく小さくし得ることが確かめ
られた。
【0044】
【発明の効果】本発明により、タンディッシュが長時間
の使用で変形しても、ビレット鋳造用ノズルの下ノズル
の中心軸を鋳型の中央部付近に位置させることが可能に
なり、これにより鋳型の変形や鋳片の割れを軽減するこ
とが可能になった。
【0045】本発明は、ビレットの断面が小さいほど或
いは鋳造ストランド数が多いほど、その有用性が大き
い。その理由は、従来のビレット鋳造用ノズルではビレ
ットの断面が小さいほど、タンディッシュの少しの変形
で下ノズルが鋳型の壁近くに位置するようになるためで
ある。また鋳造ストランド数が多いほど、全てのストラ
ンドで下ノズルが鋳型の中央部付近に位置するように調
整することが困難になるためである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のビレット鋳造用ノズルの形状の例を示
す縦断面図。
【図2】請求項2記載の本発明のビレット鋳造用ノズル
の例を示す縦断面図。
【図3】上ノズルと下ノズルの接合部の構造の例を示す
縦断面図。
【図4】本発明のビレット鋳造用ノズルの構造・形状の
他の例を示す縦断面図。
【図5】従来のイマージョンノズルの例を示す説明図。
【図6】従来のセミイマージョンノズルの例を示す説明
図。
【符号の説明】
1 タンディッシュ 2 鋳型 3 上ノズル 4 下ノズル 5 下ノズルの拡大部 6 溶鋼 7 注入流 8 下ノズルの絞り部 9 下ノズルのフランジ部 10 下ノズルの首部 11 ストッパー 12 押え金物 13 耐火物製のフランジ 14 鉄皮 15 固定用ボルト 16 スライディングプレート 17 セミイマージョンノズル

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タンディッシュの底部に取り付けられた
    横断面が円形の上ノズルの下面に、タンディッシュから
    略垂直下方に突出する横断面が円形の下ノズルの上面を
    湯もれがないように接合して、タンディッシュから鋳型
    に給湯するためのビレット鋳造用ノズルであって、前記
    下ノズルの上部に上方に拡大した漏斗状の拡大部を設
    け、該拡大部の上端での内径D(mm)を上ノズルの最狭
    部の内径d1(mm)に対して下式を満すように構成させ
    たことを特徴とするビレット鋳造用ノズル。 d1+30 ≦ D ≦ 5d1 ただし、d1≧ 10mm
  2. 【請求項2】 前記下ノズルの拡大部の下側に絞り部を
    設け、該絞り部の最狭部の内径d2を前記上ノズルの最
    狭部の内径d1より小さくしたことを特徴とする請求項
    1記載のビレット鋳造用ノズル。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載のビレット鋳造用ノ
    ズルを使用するに際して、前記下ノズルを横方向に移動
    可能に上ノズルに取り付けて、タンディッシュ及び鋳型
    を鋳造ステーションに固定した後鋳造開始前及び/又は
    鋳造中に、前記下ノズルの中心軸が鋳型の水平断面中央
    部付近に位置するように該下ノズルの位置の調整を行な
    うことを特徴とするビレット鋳造用ノズルの使用方法。
JP824497A 1997-01-21 1997-01-21 ビレット鋳造用ノズル及びその使用方法 Withdrawn JPH10202348A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008018449A (ja) * 2006-07-12 2008-01-31 Kobe Steel Ltd 浸漬ノズル管理方法
KR101360510B1 (ko) * 2011-12-26 2014-02-10 주식회사 포스코 연주 설비 및 그의 연주 방법

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008018449A (ja) * 2006-07-12 2008-01-31 Kobe Steel Ltd 浸漬ノズル管理方法
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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

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Effective date: 20040406