JPH10263765A - Method for controlling molten metal flow and nozzle for casting - Google Patents
Method for controlling molten metal flow and nozzle for castingInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、タンディッシュ等
の溶融金属収容容器から鋳型へ鋳造用浸漬ノズルを介し
て溶融金属を注入する際の溶融金属流制御方法及びその
ための鋳造ノズルに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling a molten metal flow when a molten metal is poured from a molten metal container such as a tundish into a casting mold through a casting immersion nozzle, and a casting nozzle therefor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、溶融金属の連続鋳造において、
溶融金属を鋳型へ注入するのに浸漬ノズルが使用されて
いる。近年、鋼の連続鋳造においてはより高速化された
鋳造が行なわれているが、取鍋からタンディッシュへ、
さらにタンディッシュから鋳型へと大量の溶融金属が注
入されるため、浸漬ノズル開口部からの溶融金属の吐出
流速が極めて大きくなっている。これに伴って、鋳型内
メニスカス部の湯面変動が激しく、又吐出流速の不均一
化現象（吐出孔の片流れ）によって気泡や介在物の巻き
込みによる欠陥の発生率が高くなるという問題が発生し
ている。2. Description of the Related Art Generally, in continuous casting of molten metal,
Immersion nozzles have been used to inject molten metal into the mold. In recent years, in steel continuous casting, higher speed casting has been performed, but from ladle to tundish,
Furthermore, since a large amount of molten metal is injected from the tundish into the mold, the discharge velocity of the molten metal from the opening of the immersion nozzle is extremely large. Along with this, there is a problem that the level of the molten metal in the meniscus portion in the mold is severe, and the occurrence rate of defects due to entrapment of bubbles and inclusions is increased due to the non-uniform discharge flow velocity (one-sided flow of the discharge holes). ing.
【０００３】このようなことから、連続鋳造浸漬ノズル
内の溶融金属を攪拌旋回させて最大吐出流速を減少させ
ようとする試みがなされ、そのための水モデル実験の報
告例がある（ＣＡＭＰ−ＩＳＩＪ Ｖｏｌ.６（１９９
３）１１５８〜１１６１）。[0003] Under such circumstances, attempts have been made to reduce the maximum discharge flow rate by stirring and rotating the molten metal in the continuous casting immersion nozzle, and there is a report of a water model experiment for that purpose (CAMP-ISIJ Vol. .6 (199
3) 1158 to 1161).
【０００４】この実験例ではノズル内にスクリュ−を設
け、モ−タ−によりノズル内の水を攪拌回転させてい
る。この実験結果による考察として、旋回攪拌すること
により流下する水に遠心力が作用し、その結果ノズル内
面を円周方向に流れる流れが加わり、ノズルからの最大
吐出流速が減少するということ、そしてまたこのような
旋回流がある場合の拡大管型ノズルからの流れはノズル
吐出口（口幅に渡る）の速度がほぼ均一になるという報
告がなされている。In this experimental example, a screw is provided in a nozzle, and the water in the nozzle is stirred and rotated by a motor. As a consideration based on the experimental results, the centrifugal force acts on the water flowing down by swirling and stirring, and as a result, the flow flowing in the circumferential direction on the inner surface of the nozzle is added, and the maximum discharge flow velocity from the nozzle decreases, and It has been reported that the speed of the nozzle discharge port (across the width of the nozzle) becomes almost uniform in the flow from the enlarged tube type nozzle when such a swirling flow is present.
【０００５】しかし、上記実験の例はあくまで水モデル
実験であって、例えば１５００〜１６００°Ｃの温度を
有する鋼の鋳造の際にはノズル内孔部にスクリューを設
けて溶鋼を攪拌回転させるわけにもいかず、実機使用で
の実現は困難である。However, the above example of the experiment is merely a water model experiment. For example, when casting steel having a temperature of 1500 to 1600 ° C., a screw is provided in the nozzle inner hole and the molten steel is stirred and rotated. Nevertheless, it is difficult to realize using actual equipment.
【０００６】また、このため同研究報告書では外部磁場
を利用して溶鋼に旋回を与える提案がなされているが、
かかる電磁場による攪拌設備は多額の費用を要し、また
効果的な攪拌回転が得られるかどうかも疑問である。[0006] For this reason, in the same research report, a proposal has been made to give a swirl to molten steel using an external magnetic field.
Such a stirring device using an electromagnetic field requires a large amount of cost, and it is also doubtful whether an effective stirring rotation can be obtained.
【０００７】さらにまた、同水モデル実験報告書におい
ては、旋回流を採用することにより、介在物付着による
ノズル閉塞防止のためのアルゴンガス吹き込みが不要で
あるとの報告もなされている。Further, in the water model experiment report, it has been reported that the use of a swirling flow eliminates the need for blowing argon gas to prevent nozzle blockage due to the inclusion of inclusions.
【０００８】このような不活性ガス例えばアルゴンガス
の吹き込みの従来技術に若干触れるが、一般にはノズル
閉塞を防止する目的のために不活性ガス吹き込みが行な
われている。本出願人が保有する特許１７１３５４３号
（特公平３−７５２６０号公報）もその目的のために発
明されたもので、特にスライディングゲートにおいて摺
動盤の上面と溶融金属通過孔の周壁部とで形成される隅
部において発生し易い不純物の除去のために、そこを通
るすなわちスライディングゲート部内での溶融金属の流
れにガスを噴射して滞留を防止し、不純物の付着や堆積
を抑制しようとするものである。これによって、スライ
ディングゲート特有の上記隅角部での閉塞防止に優れた
効果を発揮する。しかし、これはあくまでノズルの閉塞
防止を主目的とするものである。Although the prior art of blowing an inert gas such as an argon gas will be briefly described, generally, an inert gas is blown for the purpose of preventing nozzle clogging. Japanese Patent No. 1713543 (Japanese Patent Publication No. 3-75260) owned by the present applicant has also been invented for that purpose. In particular, the sliding gate is formed by the upper surface of the sliding plate and the peripheral wall of the molten metal passage hole. Injecting gas into the flow of molten metal that passes through the corner, that is, inside the sliding gate, to prevent stagnation, and to prevent adhesion and deposition of impurities in order to remove impurities that are likely to be generated at the corners It is. Thereby, an excellent effect of preventing blockage at the corners specific to the sliding gate is exhibited. However, this is mainly intended to prevent nozzle blockage.
【０００９】また、不活性ガスを吹き込むという特殊な
ケースに、スプラッシュを防止する造塊用取鍋ノズルも
ある（特公昭４２−２５５５９号公報）。これは、上注
法で溶鋼を鋳型へ注入する際、不活性ガスを吹き込んで
流動溶鋼の気泡を生成せしめ、この表面張力を利用して
スプラッシュを防止しようとするものである。In a special case where an inert gas is blown, there is also a ladle nozzle for ingot making to prevent splash (Japanese Patent Publication No. 42-25559). In this method, when molten steel is injected into a mold by the top injection method, an inert gas is blown to generate bubbles of flowing molten steel, and the surface tension is used to prevent splash.
【００１０】すなわち、この原理は気体を封じ込んだ水
泡は落下して固面に衝突すると、表面張力の存在により
大きな付着力が働き、落下エネルギーはそれに吸収され
て跳ね返らないからスプラッシュを防止できるとするに
ある。In other words, this principle is based on the principle that when a water bubble containing gas falls and collides with a solid surface, a large adhesive force acts due to the presence of surface tension, and the falling energy is absorbed by the water bubble and does not rebound, thereby preventing splash. And
【００１１】ここで、一例として旋回するガス吹き込み
も示されているが、それは単に気泡を生じさせるための
一手法にすぎない。しかもこの方法は浸漬ノズルを対象
とするものではなく、スプラッシュが発生し易い造塊用
短ノズルである。Here, a swirling gas injection is shown as an example, but it is merely one method for generating bubbles. Moreover, this method is not intended for immersion nozzles, but is a short nozzle for agglomeration in which splash is likely to occur.
【００１２】さらに、不活性ガス吹き込みに関連する例
を上げれば、特開平６−９９２５６号公報が挙げられ
る。ここでは不活性ガスはむしろ忌み嫌われ、不活性ガ
スが気泡となって不可避的に取り込まれ、この気泡が極
低炭素鋼の製品表面の膨れ疵の発生原因となるから、使
用されるべきでないと記載されている。そして、内面段
差を設けた浸漬ノズルがこの発明の骨子になっている。Further, an example related to the injection of inert gas is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-99256. Here, the inert gas is rather abhorrent, and the inert gas is inevitably taken up as bubbles, and these bubbles cause blistering defects on the product surface of the ultra-low carbon steel. Have been described. And the immersion nozzle provided with the inner surface step is the gist of the present invention.
【００１３】以上のように、従来の浸漬ノズルにおける
ガスの吹き込みはノズル内の閉塞防止を目的とするもの
に限られており、また上記特開平６−９９２５６号公報
に示すように、ガスの吹き込み自体も避けようとする技
術すらあるのが現状である。As described above, the gas injection in the conventional immersion nozzle is limited to the purpose of preventing blockage in the nozzle, and as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-99256, the gas injection is performed. At present, there are technologies that try to avoid itself.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】本願発明の目的は、鋳
造用浸漬ノズルの内周面に多数の小孔を設け、その小孔
からガスを噴射して、ノズル内を流下する溶融金属に効
果的に攪拌旋回流を生ぜしめ、それによってノズルから
吐出される溶融金属の吐出流速を制御均一化させ、また
鋳型内溶融金属のメニスカス部の湯面変動を防止して総
合的に溶融金属への介在物の巻き込みによる欠陥の発生
を抑えようとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a large number of small holes on the inner peripheral surface of a casting immersion nozzle, and to inject gas from the small holes to have an effect on molten metal flowing down the nozzle. Agitated swirling flow is generated, thereby controlling and uniformizing the discharge flow rate of the molten metal discharged from the nozzle, and preventing the fluctuation of the molten metal surface in the meniscus part of the molten metal in the mold to comprehensively supply the molten metal to the molten metal. The purpose is to suppress the occurrence of defects due to inclusion of inclusions.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】本願発明は、 １．鋳造用浸漬ノズルの内周面よりガスを噴射し、該ノ
ズル内を流下する溶融金属に攪拌旋回流を与えて、ノズ
ルを流れる溶融金属の吐出流速を制御することを特徴と
する鋳造用ノズルの溶融金属流制御方法Means for Solving the Problems The present invention provides: A gas is injected from the inner peripheral surface of the casting immersion nozzle, a stirring swirl flow is given to the molten metal flowing down in the nozzle, and the discharge flow velocity of the molten metal flowing through the nozzle is controlled. Molten metal flow control method
【００１６】２．鋳造用浸漬ノズルの内周面にガスを噴
射する多数の小孔を備え、該小孔がノズル内を流下する
溶融金属に攪拌旋回流を与えるように、水平面内におい
て前記浸漬ノズルの溶融金属通過孔に対して傾斜方向に
延伸していることを特徴とする鋳造用ノズル2. A plurality of small holes for injecting gas are provided on the inner peripheral surface of the casting immersion nozzle, and the molten metal passes through the immersion nozzle in a horizontal plane so that the small hole gives a stirring swirl flow to the molten metal flowing down the nozzle. A casting nozzle extending in an inclined direction with respect to the hole.
【００１７】３．鋳造用浸漬ノズルの内周面にガスを噴
射する多数の小孔を備え、該小孔がノズル内を流下する
溶融金属に攪拌旋回流を与えるように、水平面内におい
て前記浸漬ノズルの溶融金属通過孔に対して傾斜方向に
延伸しているとともに、前記ノズルの溶融金属通過孔に
近いほど下方に位置するように鉛直面内において傾斜し
ていることを特徴とする鋳造用ノズル3. A plurality of small holes for injecting gas are provided on the inner peripheral surface of the casting immersion nozzle, and the molten metal passes through the immersion nozzle in a horizontal plane so that the small hole gives a stirring swirl flow to the molten metal flowing down the nozzle. A casting nozzle extending in an inclined direction with respect to the hole, and being inclined in a vertical plane so as to be located lower as it is closer to the molten metal passage hole of the nozzle.
【００１８】４．前記小孔の開口部がノズルの内周面に
おいて、１段または複数段のほぼ同一平面に輪状に配列
されていることを特徴とする上記２または３に記載の鋳
造用ノズル4. The casting nozzle according to the above item 2 or 3, wherein the openings of the small holes are arranged in a ring shape on the inner peripheral surface of the nozzle on one or more stages of substantially the same plane.
【００１９】５．前記小孔の開口部がノズルの内周面に
おいて、螺旋状に配列されていることを特徴とする上記
２または３に記載の鋳造用ノズル5. The casting nozzle according to the above item 2 or 3, wherein the openings of the small holes are spirally arranged on the inner peripheral surface of the nozzle.
【００２０】６．鋳型内溶融金属のメニスカス近傍の位
置に浸漬ノズルの小孔が配列されていることを特徴とす
る上記２〜５のいずれか一項に記載の鋳造用ノズル6. The casting nozzle according to any one of the above items 2 to 5, wherein the small holes of the immersion nozzle are arranged at positions near the meniscus of the molten metal in the mold.
【００２１】７．鋳造用浸漬ノズルの上部位置に小孔が
配列されていることを特徴とする上記２〜５のいずれか
一項に記載の鋳造用ノズル7. The casting nozzle according to any one of the above items 2 to 5, wherein the small holes are arranged at an upper position of the casting immersion nozzle.
【００２２】８．鋳造用浸漬ノズルの上端部にスライデ
ィングゲ−トを備え、該ゲ−トの摺動盤の上面と前記溶
融金属通過孔周壁とで形成される上記通過孔隅部におけ
る溶融金属を旋回攪拌すべく、水平面内において前記浸
漬ノズルの溶融金属通過孔に対して傾斜方向に延伸して
いる多数のガス噴射用小孔を該ゲ−トの固定壁に設けた
ことを特徴とする上記１〜７のいずれか一項に記載の鋳
造用ノズルを提供する。8. A sliding gate is provided at the upper end of the casting immersion nozzle, and the molten metal is swirled and stirred at the corner of the through hole formed by the upper surface of the sliding plate of the gate and the peripheral wall of the through hole. A plurality of gas injection small holes extending in an inclined direction with respect to a molten metal passage hole of the immersion nozzle in a horizontal plane, are provided on a fixed wall of the gate. A casting nozzle according to any one of the preceding claims.
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】図１に、本発明の実施形態の一例
を示す。図１は外挿タイプの連続鋳造用浸漬ノズル５に
本願発明の方法を施した例であり、浸漬ノズル５の縦断
面図を示す。浸漬ノズル５のノズル嵌合部に、図に示す
ような内周面８に多数の小孔を有するリング１を設置す
る。FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an example in which the method of the present invention is applied to an extrapolation type continuous casting immersion nozzle 5, and is a longitudinal sectional view of the immersion nozzle 5. At the nozzle fitting portion of the immersion nozzle 5, the ring 1 having a large number of small holes on the inner peripheral surface 8 as shown in the figure is installed.
【００２４】ノズル嵌合部とリング１の間にはガス導入
用スリット２を備え、ガス吹き込み口３よりガスを導入
して、浸漬ノズル５を流下する溶融金属に旋回流を与え
る。溶融金属は浸漬ノズル５の通過孔を通って吐出孔４
より鋳型内（図示せず）へ流出する。A gas introduction slit 2 is provided between the nozzle fitting portion and the ring 1, and a gas is introduced from a gas blowing port 3 to give a swirling flow to the molten metal flowing down the immersion nozzle 5. The molten metal passes through the through hole of the immersion nozzle 5 and is
It flows out into the mold (not shown).
【００２５】図２は、内挿タイプのノズルに本願発明の
方法を適用した例である。図１と同じ符号のものは、図
１と同様の機能をもつ。図１と図２のリングはいずれも
ガス導入用スリット２及びガス噴射孔６が加工されやす
いような形状を採用しているが、この形に限定されるも
のではない。FIG. 2 shows an example in which the method of the present invention is applied to an interpolation type nozzle. 1 have the same functions as those in FIG. Each of the rings in FIGS. 1 and 2 adopts a shape such that the gas introduction slit 2 and the gas injection hole 6 are easily processed, but the present invention is not limited to this shape.
【００２６】図３Ａ及び図４Ａは、浸漬ノズル５のガス
を噴射する小孔部の横断面を示し、溶融金属に旋回流を
与えるように、小孔６が水平面内において浸漬ノズル５
の溶融金属通過孔７に対して、傾斜方向に延伸してい
る。すなわち通過孔７の内周面８の接線方向（なお、こ
こでは完全な幾何学的接線を意味するのではなく、溶融
金属に旋回流を与えることのできる方向という意味で用
いている）に小孔６が向いている。FIGS. 3A and 4A show cross-sections of gas injection holes of the immersion nozzle 5, wherein the small holes 6 are formed in a horizontal plane so as to give a swirling flow to the molten metal.
With respect to the molten metal passage hole 7 of FIG. In other words, the tangential direction of the inner peripheral surface 8 of the passage hole 7 (here, not a complete geometric tangent but a direction capable of giving a swirling flow to the molten metal is used here). The hole 6 is facing.
【００２７】図３Ｂは、さらに小孔が浸漬ノズル５の溶
融金属通過孔７に近い程、下方に位置するように鉛直面
内において傾斜している小孔を有するリング１の縦断面
図を示している。すなわち、このノズルを用いるとノズ
ルを通過する溶融金属は噴射ガスにより、下向きの強い
力を受け旋回流となって流出する。FIG. 3B is a longitudinal sectional view of the ring 1 having a small hole inclined in a vertical plane so that the smaller the hole is, the closer to the molten metal passage hole 7 of the immersion nozzle 5, the lower the hole is. ing. That is, when this nozzle is used, the molten metal passing through the nozzle receives a strong downward force by the injection gas and flows out as a swirling flow.
【００２８】図４Ｂには、小孔６が溶融金属通過孔７に
対して水平向きであるリング１の縦断面図を示してい
る。このように小孔は水平にすることもできる。また、
上向き（図示せず）にしても、旋回流を達成する意味で
はそれなりの効果を有するが、溶融金属の小孔内への侵
入を考慮すると図３Ａに示すように下向きに形成するの
が望ましい。FIG. 4B shows a longitudinal sectional view of the ring 1 in which the small holes 6 are oriented horizontally with respect to the molten metal passage holes 7. Thus, the stoma can be horizontal. Also,
Even if it is upward (not shown), it has a certain effect in terms of achieving a swirling flow, but it is desirable to form it downward as shown in FIG. 3A in consideration of intrusion of the molten metal into the small holes.
【００２９】外部の気体供給源からガス吹き込み口３に
供給されるガスは、窒素ガス又はアルゴンガスなどの不
活性ガスが使用される。An inert gas such as a nitrogen gas or an argon gas is used as a gas supplied to the gas inlet 3 from an external gas supply source.
【００３０】各小孔６は例えば横断面が円形の孔からな
り、その直径は溶融金属通過孔７がつまるのを防止する
のに十分な大きさの気泡を導入し得るように好ましくは
０．１ｍｍ以上でかつ溶融金属が小孔６中に侵入して小
孔６がつまるおそれがないように、好ましくは１ｍｍ以
下である。Each of the small holes 6 comprises, for example, a hole having a circular cross section, and preferably has a diameter of 0.1 mm so as to introduce bubbles large enough to prevent the molten metal passage hole 7 from clogging. The thickness is preferably 1 mm or more and 1 mm or less so that the molten metal may not enter the small holes 6 and clog the small holes 6.
【００３１】上記に円形の例を説明したが、各小孔６の
横断面の大きさ及び形状は異なっていてもよい。例えば
横断面が楕円形やスリット状の細長い形状であってもよ
い。横断面がスリット状の場合、その幅は好ましくは
０．１〜０．５ｍｍ、スリットの長さは好ましくは１〜
５ｍｍ程度である。Although the circular example has been described above, the size and shape of the cross section of each small hole 6 may be different. For example, the cross section may be an elongated shape having an elliptical shape or a slit shape. When the cross section is a slit shape, the width is preferably 0.1 to 0.5 mm, and the length of the slit is preferably 1 to
It is about 5 mm.
【００３２】また、図３および図４に示した例では、多
数の小孔６の夫々はノズルの半径方向に対して同じ角度
だけ傾斜しているが、この傾斜角度は同一の角度である
必要はなく、異なる角度であってもよい。Further, in the examples shown in FIGS. 3 and 4, each of the large number of small holes 6 is inclined at the same angle with respect to the radial direction of the nozzle, but this inclination angle must be the same angle. However, different angles may be used.
【００３３】小孔６は好ましくはＣＯ2レーザやＹＡＧ
レーザ等によるレーザ加工によって成形されるが、ドリ
ルなどの他の手段を用いて成形してもよい。The small holes 6 are preferably made of CO 2 laser or YAG.
It is formed by laser processing using a laser or the like, but may be formed using other means such as a drill.
【００３４】以上においては、多数の小孔の開口部がノ
ズルの内周面において、３〜４段のほぼ同一平面に輪状
に配列されている例を説明したが、１又は２段でもよく
さらに５段以上あってもよい。また、多数の小孔の開口
部がノズルの内周面において、全体として螺旋状に配列
させることもできる。図３及び図４では、多数の小孔が
全体として左まわりに配置されているが、これが右まわ
りとすることもでき、また周方向の小孔の数及び分布を
異ならせることもできる。In the above description, an example has been described in which the openings of a large number of small holes are arranged in a ring shape on the inner peripheral surface of the nozzle in substantially the same plane of three to four steps. There may be five or more stages. Also, the openings of a large number of small holes can be arranged spirally as a whole on the inner peripheral surface of the nozzle. In FIGS. 3 and 4, a number of small holes are arranged counterclockwise as a whole, but this can be clockwise, and the number and distribution of small holes in the circumferential direction can be different.
【００３５】浸漬ノズル５の多数の小孔（群）は、該浸
漬ノズル５の上部分に位置するのが好適である。この位
置は鋳型内の溶融金属のメニスカス近傍位置になり、攪
拌旋回流による溶融金属へのエネルギー付与によりメニ
スカス部の湯面変動が好適に抑制できる。Preferably, a number of small holes (group) of the immersion nozzle 5 are located on the upper part of the immersion nozzle 5. This position is near the meniscus of the molten metal in the mold, and the fluctuation of the molten metal level in the meniscus portion can be suitably suppressed by applying energy to the molten metal by the stirring swirling flow.
【００３６】さらに、本願発明は浸漬ノズル５の上端部
にスライディングゲート１０を設置することができる。
図５および図６にスライディングゲート１０の一例を示
す。同図で、摺動盤１２が上固定盤１１と下固定盤１３
との間でＡ，Ｂ方向に摺動変位自在に配置されている。Further, according to the present invention, a sliding gate 10 can be provided at the upper end of the immersion nozzle 5.
5 and 6 show an example of the sliding gate 10. FIG. In the drawing, a sliding plate 12 is composed of an upper fixed plate 11 and a lower fixed plate 13.
Are slidably displaceable in the A and B directions.
【００３７】窒素ガスまたはアルゴンガスなどの気体
は、外部の気体供給源（図示せず）から気体導入管１５
を介して孔１４に導入され、さらに環状室１６から多数
の小孔１８を通って、溶融金属通過孔２０中に斜下向き
に導入される。図中１７は上固定盤１１の周壁、２１は
摺動盤１２の通過孔そして２２は溶融金属通過孔２０の
開領域を示す。A gas such as nitrogen gas or argon gas is supplied from an external gas supply source (not shown) to the gas introduction pipe 15.
Through the small holes 18 from the annular chamber 16 and into the molten metal passage hole 20 obliquely downward. In the drawing, reference numeral 17 denotes a peripheral wall of the upper fixed plate 11, reference numeral 21 denotes a passage hole of the sliding plate 12, and reference numeral 22 denotes an open area of the molten metal passage hole 20.
【００３８】摺動盤１２がＡ方向に変位せしめられる
と、最大流速（流量）での溶融金属の排出を許容し、摺
動盤１２の上面が図示のように溶融金属通過孔２０の一
部を閉じている場合、通過孔２０の開領域２２によって
規定される流速（流量）での溶融金属の絞り注ぎが行な
われる。When the sliding plate 12 is displaced in the direction A, the discharge of the molten metal at the maximum flow rate (flow rate) is allowed, and the upper surface of the sliding plate 12 is partially formed with the molten metal passage hole 20 as shown in the figure. Is closed, the molten metal is squeezed at a flow rate (flow rate) defined by the open area 22 of the passage hole 20.
【００３９】上記スライディングゲート１０の例では、
下向きの旋回流を与えるように多数の小孔１８が下向き
に配列されているが、この小孔の配列や形状および構造
は前記浸漬ノズル５のガス噴射の小孔の配列や形状およ
び構造と全く同じようにすることができる。In the above example of the sliding gate 10,
A large number of small holes 18 are arranged downward so as to give a downward swirling flow, and the arrangement, shape and structure of the small holes are completely different from the arrangement, shape and structure of the small holes for gas injection of the immersion nozzle 5. You can do the same.
【００４０】このスライディングゲ−トの摺動盤１２の
上面２１と前記溶融金属通過孔２０の周壁１７とで形成
される隅部には不純物の付着・堆積を生じ易いが、これ
らが発生しないように溶融金属通過孔２０に対して傾斜
方向に延伸している多数のガス噴射用小孔１８からガス
を噴射することができる。At the corner formed by the upper surface 21 of the sliding gate 12 of the sliding gate and the peripheral wall 17 of the molten metal passage hole 20, it is easy for impurities to adhere and accumulate. The gas can be injected from a number of gas injection small holes 18 extending in the inclined direction with respect to the molten metal passage hole 20.
【００４１】以上の構造の採用により、溶融金属の流速
（流量）をスライディングゲート１０によるものと、さ
らに本発明のガス噴射による旋回流を与えることによっ
て、均一かつ制御された溶融金属の鋳型内への排出が可
能となる。By adopting the above structure, the molten metal flow rate (flow rate) is controlled by the sliding gate 10 and the swirling flow by the gas injection according to the present invention is applied to the molten metal into a uniform and controlled mold. Can be discharged.
【００４２】しかも、スライディングゲ−ト内にも浸漬
ノズルとほぼ同構造のガス噴射孔を設けてあるので、浸
漬ノズルのみならずスライディングゲート内部において
も溶鋼中の金属酸化物等の不純物の付着・堆積が効果的
に防止できる。なお、ここではスライディングゲートと
の併用を述べたがストッパーロッド方式に本方法の浸漬
ノズルを採用することも、もちろん可能である。Moreover, since the gas injection holes having substantially the same structure as the immersion nozzle are provided in the sliding gate, the adhesion of impurities such as metal oxides in the molten steel can be prevented not only in the immersion nozzle but also in the sliding gate. Accumulation can be effectively prevented. Here, the combined use with the sliding gate has been described, but it is of course possible to adopt the immersion nozzle of the present method in the stopper rod system.
【００４３】以上の構成において動作を図に沿って具体
的に説明すると、まず、図示しないタンディシュから溶
融金属が浸漬ノズル５に流入する。上記のように、必要
に応じてこの浸漬ノズル５の上端部にスライディングゲ
ート１０を設け、それにより流量制御を行なうことがで
きる。The operation of the above configuration will be specifically described with reference to the drawings. First, a molten metal flows into the immersion nozzle 5 from a tundish (not shown). As described above, the sliding gate 10 is provided at the upper end of the immersion nozzle 5 as needed, and thereby the flow rate can be controlled.
【００４４】スライディングゲート１０においては、摺
動盤１２によるＡおよびＢ方向の移動変位により、開度
を調節して溶融金属の流量を制御する。摺動盤１２の上
部固定盤１１に水平または螺旋状に配列した複数のガス
噴射孔１８から不活性ガスを噴射して摺動盤上面２１に
付着・堆積しがちな不純物などを攪拌旋回除去する。該
スライディングゲート１０を経た溶融金属は浸漬ノズル
の通過孔を通り、吐出孔４を経て鋳型（図示せず）に流
入する。In the sliding gate 10, the opening degree is adjusted by the displacement of the sliding plate 12 in the directions A and B to control the flow rate of the molten metal. Inert gas is injected from a plurality of gas injection holes 18 horizontally or spirally arranged on the upper fixed platen 11 of the sliding plate 12 to stir and remove impurities and the like which tend to adhere and accumulate on the upper surface 21 of the sliding plate. . The molten metal that has passed through the sliding gate 10 passes through the passage hole of the immersion nozzle, and flows into a mold (not shown) through the discharge hole 4.
【００４５】この溶融金属の流下の際には小孔６よりガ
ス噴射を受ける。上記の通りガス噴射は溶融金属を浸漬
ノズル５内で旋回させるエネルギーを与える。このよう
にして溶融金属が攪拌旋回すると、最大吐出流速が減少
し、好適な吐出流の均一化が起こる。これによって、静
流となって鋳型に流入し鋳型内溶融金属のメニスカスの
変動が防止でき、溶融金属への介在物の巻き込みがなく
なり、介在物に起因する鋳造後の鋼片における内部欠陥
や鋳肌の荒れを効果的に防止できる。また、旋回流は浸
漬ノズルの閉塞も効果的に防止できる。During the flow of the molten metal, gas is injected from the small holes 6. As described above, the gas injection gives energy to swirl the molten metal in the immersion nozzle 5. When the molten metal is agitated and swirled in this manner, the maximum discharge flow velocity is reduced, and a preferable discharge flow is made uniform. This prevents the molten metal from flowing into the mold as a static flow, thereby preventing the meniscus from fluctuating.Therefore, inclusion of inclusions into the molten metal is eliminated, and internal defects and casting defects in the cast slab due to the inclusions are eliminated. Skin roughness can be effectively prevented. In addition, the swirling flow can effectively prevent clogging of the immersion nozzle.
【００４６】[0046]
【発明の効果】本発明によれば、従来考えられていた電
磁攪拌という費用のかかる重設備を必要とせず、しかも
浸漬ノズル内の溶融金属を効果的に旋回させて吐出流の
均一化を図り、鋳造品の内部欠陥を抑制することができ
るという優れた効果を有する。According to the present invention, there is no need for the expensive heavy equipment of electromagnetic stirring, which has been conventionally considered, and the molten metal in the immersion nozzle is effectively swirled to make the discharge flow uniform. In addition, it has an excellent effect of suppressing internal defects of a casting.
【図１】 本発明の一例を示す浸漬ノズルの縦断面説明
図。FIG. 1 is an explanatory longitudinal sectional view of an immersion nozzle showing an example of the present invention.
【図２】 本発明の他の一例を示す浸漬ノズルの縦断面
説明図。FIG. 2 is an explanatory longitudinal sectional view of an immersion nozzle showing another example of the present invention.
【図３】 Ａは下向き傾斜の小孔を有するリングの水平
断面説明図、Ｂは下向き傾斜の小孔を有するリングの縦
断面説明図。FIG. 3A is a horizontal sectional view of a ring having small holes inclined downward, and FIG. 3B is a vertical sectional view of a ring having small holes inclined downward.
【図４】 Ａは水平向きの小孔をもつリングの水平断面
説明図、Ｂは水平向きの小孔をもつリングの縦断面説明
図。4A is a horizontal sectional view of a ring having horizontal small holes, and FIG. 4B is a vertical sectional view of a ring having horizontal small holes.
【図５】 スライディングゲートの縦断面説明図。FIG. 5 is an explanatory longitudinal sectional view of a sliding gate.
【図６】 スライディングゲートの水平断面説明図。FIG. 6 is an explanatory horizontal sectional view of a sliding gate.
１：小孔を有するリング ２：ガス導入用スリット ３：ガス吹き込み口 ４：溶融金属吐出口 ５：浸漬ノズル ６：小孔 ７：浸漬ノズルの溶融金属通過孔 ８：内周面 １０：スライディングゲート １１：上固定盤 １２：摺動盤 １３：下固定盤 １４：孔 １５：気体導入管 １６：環状室 １８：小孔 ２０：スライディングゲートの溶融金属通過孔 ２１：摺動盤の上面 ２２：開領域 1: Ring with small hole 2: Slit for gas introduction 3: Gas injection port 4: Molten metal discharge port 5: Immersion nozzle 6: Small hole 7: Molten metal passage hole of immersion nozzle 8: Inner peripheral surface 10: Sliding gate 11: Upper fixed plate 12: Sliding plate 13: Lower fixed plate 14: Hole 15: Gas inlet tube 16: Annular chamber 18: Small hole 20: Molten metal passage hole of sliding gate 21: Upper surface of sliding plate 22: Open region
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀧川 整 愛知県刈谷市小垣江町南藤１番地 東芝セ ラミックス株式会社刈谷製造所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor: Takigawa Osamu 1 Minamifuji, Ogakie-cho, Kariya-shi, Aichi Pref. Toshiba Ceramics Co., Ltd. Kariya Works
Claims (8)
射し、該ノズル内を流下する溶融金属に攪拌旋回流を与
えて、ノズルを流れる溶融金属の吐出流速を制御するこ
とを特徴とする鋳造用ノズルの溶融金属流制御方法。The present invention is characterized in that a gas is injected from an inner peripheral surface of a casting immersion nozzle, a stirring swirling flow is given to a molten metal flowing down the nozzle, and a discharge flow rate of the molten metal flowing through the nozzle is controlled. For controlling the flow of molten metal in a casting nozzle.
する多数の小孔を備え、該小孔がノズル内を流下する溶
融金属に攪拌旋回流を与えるように、水平面内において
前記浸漬ノズルの溶融金属通過孔に対して傾斜方向に延
伸していることを特徴とする鋳造用ノズル。2. A casting immersion nozzle, comprising: a plurality of small holes for injecting gas into an inner peripheral surface thereof; said small holes being provided in said horizontal plane so as to give a swirling flow to a molten metal flowing down in the nozzle. A casting nozzle extending in an inclined direction with respect to a molten metal passage hole of the nozzle.
する多数の小孔を備え、該小孔がノズル内を流下する溶
融金属に攪拌旋回流を与えるように、水平面内において
前記浸漬ノズルの溶融金属通過孔に対して傾斜方向に延
伸しているとともに、前記ノズルの溶融金属通過孔に近
いほど下方に位置するように鉛直面内において傾斜して
いることを特徴とする鋳造用ノズル。3. An immersion nozzle for casting provided with a number of small holes for injecting gas into the inner peripheral surface thereof, said immersion nozzle being provided in a horizontal plane such that the small holes give a stirring swirling flow to molten metal flowing down the nozzle. A casting nozzle extending in an oblique direction with respect to the molten metal passage hole of the nozzle, and being inclined in a vertical plane so as to be located lower as it is closer to the molten metal passage hole of the nozzle. .
いて、１段または複数段のほぼ同一平面に輪状に配列さ
れていることを特徴とする請求項２または３に記載の鋳
造用ノズル。4. The casting according to claim 2, wherein the openings of the small holes are arranged in a ring shape on the inner peripheral surface of the nozzle on one or more stages of substantially the same plane. nozzle.
いて、螺旋状に配列されていることを特徴とする請求項
２または３に記載の鋳造用ノズル。5. The casting nozzle according to claim 2, wherein the openings of the small holes are spirally arranged on the inner peripheral surface of the nozzle.
に浸漬ノズルの小孔が配列されていることを特徴とする
請求項２〜５のいずれか一項に記載の鋳造用ノズル。6. The casting nozzle according to claim 2, wherein the small holes of the immersion nozzle are arranged at positions near the meniscus of the molten metal in the mold.
列されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか
一項に記載の鋳造用ノズル。7. The casting nozzle according to claim 2, wherein small holes are arranged at upper positions of the casting immersion nozzle.
ングゲ−トを備え、該ゲ−トの摺動盤の上面と前記溶融
金属通過孔周壁とで形成される上記通過孔隅部における
溶融金属を旋回攪拌すべく、水平面内において前記浸漬
ノズルの溶融金属通過孔に対して傾斜方向に延伸してい
る多数のガス噴射用小孔を該ゲ−トの固定壁に設けたこ
とを特徴とする請求項２〜７のいずれか一項に記載の鋳
造用ノズル。8. A sliding gate is provided at the upper end of the casting immersion nozzle, and the molten metal at the corner of the through hole formed by the upper surface of the sliding plate of the gate and the peripheral wall of the through hole of the molten metal. A large number of gas injection small holes extending in the inclined direction in the horizontal plane with respect to the molten metal passage hole of the immersion nozzle are provided on the fixed wall of the gate so as to swirl and agitate. A casting nozzle according to any one of claims 2 to 7.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9132497A JPH10263765A (en) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | Method for controlling molten metal flow and nozzle for casting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9132497A JPH10263765A (en) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | Method for controlling molten metal flow and nozzle for casting |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10263765A true JPH10263765A (en) | 1998-10-06 |
Family
ID=14023285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9132497A Pending JPH10263765A (en) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | Method for controlling molten metal flow and nozzle for casting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10263765A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005018851A1 (en) * | 2003-08-22 | 2005-03-03 | Krosakiharima Corporation | Immersion nozzle for continuous casting of steel and meethod for continuous casting of steel using the immersion nozzle |
| KR20200124093A (en) * | 2019-04-23 | 2020-11-02 | 주식회사 포스코 | Nozzle apparatus |
-
1997
- 1997-03-27 JP JP9132497A patent/JPH10263765A/en active Pending
Cited By (5)
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| WO2005018851A1 (en) * | 2003-08-22 | 2005-03-03 | Krosakiharima Corporation | Immersion nozzle for continuous casting of steel and meethod for continuous casting of steel using the immersion nozzle |
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