JPH10506054A - 没入型エントリーノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 その内部を通して液状金属を流すための没入型エントリーノズルであって、垂直方向に配置するとともに、一般的な軸対称性および第１の流れ断面領域を有する入口パイプ部分を有する。移行領域が、第１の流れ断面領域を有するとともに、二個あるいはそれ以上の前壁および二個あるいはそれ以上の側壁を有し、前壁の収斂角度を設けることにより第１の断面領域の厚さを減少させ、かつ側壁の拡開角度を設けることにより第１の断面領域の幅を増加させ、一般的には長く延ばしたかつ平面対称性の第２の断面領域を形成している。移行領域からの液状金属の流れが、垂直方向に対して互いに反対側の方向に角度をもって偏向してゆくふたつの流れに分割される。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 没入型エントリーノズル 技術分野 本発明は、エントリーノズルの分野に関するもので、とくに液状の金属をそ の内部に通して流すための没入型エントリーノズルに関する。 技術の背景 たとえば、厚さ５０〜６０ｍｍおよび幅９７５〜１６２５ｍｍのスティール スラブを連続鋳造する場合に、没入型エントリーノズルを採用している。この没 入型エントリーノズルの出口の一般的な大きさは、幅２５〜４０ｍｍおよび長さ １５０〜２５０ｍｍである。当該ノズルは、一般的には、ふたつの互いに反対方 向に向いた出口ポートを一体に有しており、これらの出口ポートは、溶融したス ティールの流れを、垂直方向に対して見かけ上の角度が１０度から９０度の間で 偏向させる。従来のエントリーノズルは、その見かけ上の偏向角度を実現してい ないことが判明している。すなわち、実際の偏向角度は明らかに、より小さいも のである。さらに、出口ポートにおける流れの断面は、ポートの上方部分におい て低速な流れであるが、ポートの下方部分近傍において高速な流れてあるという ように非常に不均一である。これらのノズルは、潤滑用のモールドフラックスあ るいはモールドパウダーにより被覆されている溶融スティールのメニスカスある いは表面において相対的に大きな定常波を発生させる。さらにこれらのノズルは 、定常波という振動を発生させる。すなわち、モールドの一方端部の近傍におけ るメニスカスが交互に上昇および下降するとともに、モールドの他方端部の近傍 におけるメニスカスが交互に下降および上昇することになる。公知のエントリー ノズルはまた、間欠的な表面渦を多数発生させる。こうした現象は、スティール スラブ内へのモールドフラックスのエントレインメントの原因となる傾向があり 、品質の低下を招く。定常波の振動は、メニスカスの部分あるいはその近傍にお いてモールドを通しての不安定な熱移動の原因となる。こうした作用は、スティ ールシェルの均一な形成およびモールドパウダーによる潤滑などに有害な影響を 及ぼし、またモールドカッパー内に応力を発生させる。これらの作用は、鋳造率 の増加にともなってさらにきびしいものとなり、結果的には、所望品質のスティ ールを製造するためにその鋳造率を制限しなければならなくなるという問題があ る。 発明の開示 本発明の一つの目的は、流れの外側部分に対して負の圧力を付加することに より流れの偏向を部分的に達成し、さらにまた、湾曲させた端部を折り曲げる部 分を設けることにより、出口ポートにおける速度分布をより均一化するようにし た没入型エントリーノズルを提供することである。 すなわち、第一の発明は、その内部を通して液状金属を流すための没入型エ ントリーノズルであって、垂直方向に配置するとともに、一般的な軸対称性およ び第１の流れ断面領域を有する入口パイプ部分と、上記第１の流れ断面領域を有 するとともに、二個あるいはそれ以上の前壁および二個あるいはそれ以上の側壁 を有し、上記前壁の収斂角度を設けることにより上記第１の断面領域の厚さを減 少させ、かつ上記側壁の拡開角度を設けることにより上記第１の断面領域の幅を 増加させ、一般的には長く延ばしたかつ平面対称性の第２の断面領域を形成した 移行領域と、上記液状金属の流れを上記移行領域から垂直方向に対して互いに反 対側の方向に角度をもって偏向してゆくふたつの流れに分割する手段と、を有す ることを特徴とする没入型エントリーノズルを提供する。 第二の発明は、溶融したスティールを連続的に鋳造するための没入型エント リーノズルであって、この没入型エントリーノズルは、垂直方向に配置するとと もに、ある流れ断面領域を有する入口パイプ部分と、この入口パイプ部分からの 流れを垂直方向に対して互いに反対方向に角度をもって偏向するとともに、実質 的に等しいあらかじめ定めた流れ断面領域を有するふたつの流れに分割する手段 と、の組み合わせであり、上記流れ分割手段は、ほぼ六角形の流れ断面領域を有 する移行部と、この移行部を含む拡大手段であって、ふたつの流れのあらかじめ 定めた流れ領域の総和が上記入口パイプ部分の上記ある流れ断面領域より明らか に大きいようにする拡大手段と、流れの間に設けた第１の手段であって、流れの 内側部分に正の圧力を加えるとともに、曲率半径が十分に大きな弧状の先端部を 有することにより流れを分離させることなくよどみ点における変動を許容する第 １の手段と、流れの外側部分に負の圧力を加える手段と、を有することを特徴と する没入型エントリーノズルを提供する。 第三の発明は、溶融したスティールを連続的に鋳造するための没入型エント リーノズルであって、この没入型エントリーノズルは、垂直方向に配置するとと もに、ある流れ断面領域を有する入口パイブ部分と、この入口パイプ部分からの 流れを垂直方向に対して互いに反対方向に角度をもって偏向する流れ分割手段と 、の組み合わせであり、上記流れ分割手段は、流れの間に配置するとともに流れ の内側部分に正の圧力を加える第１の手段と、流れの外側部分に負の圧力を加え る第２の手段と、を有することを特徴とする没入型エントリーノズルを提供する 。 第四の発明は、溶融したスティールを連続的に鋳造するための没入型エント リーノズルであって、この没入型エントリーノズルは、垂直方向に配置するとと もに、ある流れ断面領域を有する入口パイプ部分と、この入口パイプ部分からの 流れの速度を減少させる移行部を含む手段と、この移行部からの流れを垂直方向 に対して反対方向に角度をもって偏向したふたつの流れに分割する手段と、の組 み合わせであり、上記移行部は、垂直方向に対してあらかじめ定めた角度をもっ て拡開する側壁を有するとともに、上記ある領域より明らかに大きな出口の流れ 断面領域を有することを特徴とする没入型エントリーノズルを提供する。 第五の発明は、溶融したスティールを連続的に鋳造するための没入型エント リーノズルであって、この没入型エントリーノズルは、垂直方向に配置するとと もに、ある流れ断面領域を有する入口パイプ部分と、この入口パイプ部分からの 流れを垂直方向に対して互いに反対方向に角度をもって偏向する流れ分割手段と 、の組み合わせであり、上記流れ分割手段は、上記流れの間にこれを配置すると ともに、曲率半径が十分に大きな弧状の先端部を有することにより、流れを分割 することなくよどみ点における変動を許容する手段であることを特徴とする没入 型エントリーノズルを提供する。 第六の発明は、溶融したスティールを連続的に鋳造するための没入型エント リーノズルであって、この没入型エントリーノズルは、垂直方向に配置するとと もに、ある流れ断面領域を有する入口パイプ部分と、この入口パイプ部分からの 流れを垂直方向に対して互いに反対方向に角度をもって偏向する流れ分割手段と 、の組み合わせであり、上記流れ分割手段は、ほぼ六角形の流れ断面領域を有す る移行部を含むことを特徴とする没入型エントリーノズルを提供する。 好ましくは、本発明は、軸対称性の流れを含む環状の断面から長く延ばした 断面にわたる主要な移行部を有する没入型エントリーノズルを提供する。上記長 く延ばした断面は、上記環状の断面の直径より小さな厚さ、および環状の断面の 直径より大きな幅を有する。この長く延ばした断面は、壁面の摩擦を無視すれば 上記移行部を通してほぼ均一な速度分布をともなった平面対象性の流れを含む。 また好ましくは、本発明は、主要な移行部の六角形断面を有し、この主要な 移行部内における流れの偏向効率を増加させる没入型エントリーノズルを提供す る。 また好ましくは、本発明は、入口パイプと出口パイプとの間に拡開部を有し 、ポートからの流れの速度を減少させるとともに、乱流を減少させる没入型エン トリーノズルを提供する。 また好ましくは、本発明は、主要な移行部内における流れの断面に対する拡 開部あるいは減速部を有することにより、ポートからの流れの速度を減少させ、 速度の安定化およびポートにおける流線速度の均一化を改善する没入型エントリ ーノズルを提供する。 また好ましくは、本発明は、弧状の先端部を有する流れ分割器を有し、流れ の分割を行うことなく、よどみ点における変動を許容する没入型エントリーノズ ルを提供する。 図面の簡単な説明 本発明の実施例を、添付の図面を参照して以下に説明する。 第１図は、第２図の１−１線の後方向を見た断面図であって、小さな角度を もって拡開する拡開部をともなう六角形の主要な移行部、および適度に折り曲げ た端部を有する第１の没入型エントリーノズルの説明図、 第１ａ図は、弧状の先端部を有する好ましい流れ分割器の後方向を見た破砕 断面図、 第１ｂ図は、第２ｂ図の１ｂ−１ｂ線の軸方向断面図であって、減速部およ び拡開部をともなった移行部、および出口における流れの偏向部を有する他の実 施例の没入型エントリーノズルの説明図、 第２図は、第１図の２−２線の右方向を見た軸方向断面図、 第２ａ図は、第１ｂ図の２ａ−２ａ線軸方向断面図、 第３図は、第１図および第２図の３−３面の下方を見た断面図、 第３ａ図は、第１ｂ図および第２ｂ図の３ａ−３ａ面断面図、 第４図は、第１図および第２図の４−４面の下方を見た断面図、 第４ａ図は、第１ｂ図および第２ｂ図の４ａ−４ａ面断面図、 第５図は、第１図および第２図の５−５面の下方を見た断面図、 第５ａ図は、第１ｂ図および第２ｂ図の５ａ−５ａ面断面図、 第６図は、第１図および第２図の６−６面の下方を見た断面図、 第６ａ図は、第１図および第２図の６ａ−６ａ面の下方を見た他の実施例の 断面図、 第６ｂ図は、第１３図、第１４図、第１５図および第１６図の６−６面の下 方を見た他の実施例の断面図、 第６ｃ図は、第１図および第２図の６ｃ−６ｃ面断面図、 第７図は、第２の没入型エントリーノズルの後方向を見た軸方向断面図であ って、円形部から矩形部への一定領域の移行部と、小さな角度をもって拡開する 拡開部をともなう六角形の主要な移行部と、適度に折り曲げた端部と、を有する 没入型エントリーノズルの説明図、 第８図は、第７図のエントリーノズルの右方向を見た軸方向断面図、 第９図は、第３の没入型エントリーノズルの後方向を見た軸方向断面図であ って、適度な拡開をともなう円形部から四角部への移行部と、六角形の中間角度 をもって拡開するとともに一定流れ領域をともなう主要な移行部と、適度に折り 曲げた端部と、を有する没入型エントリーノズルの説明図、 第１０図は、第９図のエントリーノズルの右方向を見た軸方向断面図、 第１１図は、第４の没入型エントリーノズルの後方向を見た軸方向断面図で あって、円形部から四角部へさらに四角部から矩形部への総体的な拡開をともな う移行部と、高角度をもって拡開するとともに一定流れ領域をともなう六角形の 主要な移行部と、折り曲げなしの端部と、を有する没入型エントリーノズルの説 明図、 第１２図は、第１１図のエントリーノズルの右方向を見た軸方向断面図、 第１３図は、第１図と同様の、ただし矩形の主要な移行部を有する第５の没 入型エントリーノズルの後方向を見た軸方向断面図、 第１４図は、第１３図のエントリーノズルの右方向を見た軸方向断面図、 第１５図は、第５の没入型エントリーノズルの後方向を見た軸方向断面図で あって、小さな角度をもって拡開する拡開部をともなう矩形の主要な移行部と、 この主要な移行部内におけるより小さな流れの偏向部と、大きく折り曲げた端部 と、を有する没入型エントリーノズルの説明図、 第１６図は、第１５図のエントリーノズルの右方向を見た軸方向断面図、 第１７図は、従来のノズルの後方向を見た軸方向断面図、 第１７ａ図は、第１７図のノズルにより作られるモールドにおける流れのパ ターンを示す後方向を見た断面図、 第１７ｂ図は、第１７図のノズルにより作られる表面における流れのパター ンを示す断面図であって、メニスカスの曲線を描く平面の下方を見た断面図、 第１８図は、従来の他のノズルの後方向を見た軸方向断面図、である。 これらの図面において、同様の部分には、同様の符号を付してある。 発明を実施するためのベストモード 従来のノズルについて説明する。第１７図に示すノズル３０は、欧州特許出 願第０４０３８０８号において述べられているものと同様のものである。従来公 知のように、溶融したスティールは、タンディッシュからバルブあるいはストッ パーロッドを通して円形の入口パイプ部分３０ｂに流れる。ノズル３０は円形部 から矩形部に至る主要な移行部３４を有する。さらにノズルは、垂直方向に対し てプラスおよびマイナス９０度の角度にふたつの流れを誘導する平坦なプレート による流れ分割器３２を有する。しかしながら、実際には偏向角度としてはプラ スおよびマイナス４５度にすぎない。さらに、出口ポート４６、４８における流 れ速度は均一ではない。移行部３４において右側に拡開する側壁３４ｃの近傍に おいて、ポート４８からの流れ速度はベクトル６２７で示すように相対的に小さ い。ポート４８からの最大の流れ速度は、ベクトル６２２で示すように、流れ分 割器３２に非常に近い部分で発生する。摩擦の作用により、流れ分割器３２の近 傍における流れ速度は、ベクトル６２１で示すように、わずかに小さい。出口ポ ート４８からの不均一な流れは乱流を発生させる。さらにポート４６、４８から の流れは、２０〜６０秒の周期を有する、プラスおよびマイナス２０度の低周波 振動を示す。ポート４６においては、ポート４８からのベクトル６２２に対応す る最大流れ速度をベクトル６０２で示してある。ベクトル６０２は、ふたつの両 極端な状態の間を振動する。すなわち、一方は、垂直方向に対して６５度ずれた ベクトル６０２ａであり、他方は、垂直方向に対して２５度ずれたベクトル６０ ２ｂである。 第１７ａ図に示すように、ポート４６、４８からの流れは、互いの間に９０ 度の角度を維持する傾向にある。すなわち、ポート４６からの流れが垂直方向に 対して６５度ずれたベクトル６０２ａであって、ポート４８からの流れが垂直方 向に対して２５度ずれたベクトル６２２ａであるような場合である。第１７ａ図 に示す振動の一つの極端な状態の場合には、モールド５４の左手端部におけるメ ニスカスＭ１がかなり上がるが、一方、右側のモールド端部におけるメニスカス Ｍ２はわずかしか上がらない。この現象は、明確化のために大きく誇張して描い てある。一般的には、メニスカスの最低レベルはノズル３０の近傍において発生 する。毎分３トンの鋳造率では、メニスカスは一般的に高さ１８〜３０ｍｍの定 常波を示す。図示のような極端な振動の場合には、左側のモールド端部には大き な強度かつ浅い時計まわりの還流Ｃ１が発生するとともに、右側のモールド端部 にはより小さな強度かつより深い反時計まわりの還流Ｃ２が発生する。 第１７ａ図および第１７ｂ図に示すように、ノズル３０の近傍には、ノズル ３０を収容するためにモールドの幅を大きくしたモールドの膨らみ部位Ｂがあり 、この膨らみ部位Ｂは一般的に耐火性の壁面厚さ１９ｍｍを有する。第１７ａ図 に示す振動の一つの極端な状態においては、左側から右側へ、ノズル３０の前面 および背面において膨らみ部位内への大きな表面流れＦ１がある。また、右側か ら左側へ、膨らみ部位の方向への小さな表面流れＦ２もある。中間部分における 表面の渦Ｖは、ノズル３０の右側近傍においてモールドの膨らみ部内のメニスカ スに発生する。このようなポート４６、４８における速度分布の大きな不均一性 、メニスカスにおける大きな定常波、定常波という振動、および表面の渦などは すべて、モールドパウダーあるいはモールドフラックスのエントレインメントの 原因となる傾向があり、結果として鋳造スティールの品質低下を招いている。さ らに、スティールシェルの形成が不安定かつ不均一であり、潤滑機能が有害な影 響を受け、メニスカスにおけるあるいはその近傍でのモールドカッパー内に応力 が発生するなどの事態が生ずる。こうした現象はすべて、より高い鋳造率におい て深刻化する。したがって、上述のような従来のノズルを用いた場合には鋳造率 を低下せざるを得ない。 第１７図を再び参照すると、流れ分割器３２の他の例として、先端部の角度 が１５６度の鈍角三角形状のウェッジ３２ｃを有することができ、このウェッジ ３２ｃの側面は、第１のドイツ出願第ＤＥ３７０９１８８号に示されているよう に、水平方向に対して角度１２度でこれを配置し、見かけ上の偏向角度としてプ ラスおよびマイナス７８度を有する。しかしながら、実際の偏向角度は、やはり プラスおよびマイナス約４５度であり、このノズルについても既述と同様の諸欠 陥がある。 第１８図に示すノズル３０は、第２のドイツ出願第ＤＥ４１４２４４７号に 示されたと同様に、見かけ上の偏向角度は１０〜２０度にまたがっているとされ ている。入口パイプ３０ｂからの流れは主要な移行部３４に入る。図示のように 、この主要な移行部３４では、拡開する側壁３４ｃ、３４ｆ、および三角形状の 流れ分割器３２により規制されて、見かけ上の偏向角度がプラスおよびマイナス ２０度である。流れ分割器３２を取り除いた場合の、出口ポート４６、４８の近 傍における流れの等位面を符号５０で示す。等位面５０は、パイプ３０ｂの軸線 Ｓの近傍の中央部分において曲率ゼロを有し、ノズルの右側側壁３４ｃおよび左 側側壁３４ｆとの直交部分において最大の曲率を示す。中央部分における流れの 大部分は無視可能な偏向を示し、側面部分の近傍における流れのみが偏向角度プ ラスおよびマイナス２０度を示す。流れ分割器３２を用いない場合には、ポート ４６、４８における平均の偏向度は、プラスおよびマイナス２０度の見かけ上の 偏向の１／４、および１／５あるいは２０％以下である。 壁面における摩擦を無視したとして、ノズルの側壁３４ｆの近傍における流 れを表す重ね合わせベクトルおよび流線を符号６４ａで示し、またノズルの側壁 ３４ｃの近傍における流れを表す重ね合わせベクトルおよび流線を符号６６ａで 示す。流線の始点および方向はベクトルの始点および方向に対応し、流線の長さ はベクトルの長さに対応する。流線６４ａ、６６ａはもちろん、モールド内の液 体とノズル３０から吐出する液体との間の乱流中に消えてゆく。仮に、短い流れ 分割器３２を挿入すれば、これは二次元の流れにおいて先端を切り取った部材と して作用する。この部材の近傍におけるベクトル流線６４、６６は、ベクトル流 線６４ａ、６６ａより早い速度を有する。ベクトル流線６４、６６はもちろん、 流れ分割器３２の下流の低圧伴流内に消えてゆく。この低圧伴流は、流れ分割器 ３２の近傍における流れを下方に曲げさせる。前記後者のドイツ出願は、主要な 移行部３４の長さの２１％にすぎない三角形状の流れ分割器３２を示している。 この流れ分割器は、その近傍のどこにおいても見かけ上の偏向を達成するのに充 分ではない。この見かけ上の偏向を達成するためには、主要な移行部３４の長さ を対応して増加したさらに長い三角形状の流れ分割器を必要とする。横方向の充 分な偏向なしでは、溶融したスティールはモールド内に突入する傾向がある。こ の傾向は、定常波の強度を増加することになる。すなわち、定常波の強度の増加 は、モールドの端部におけるメニスカスの高さが増加することによるものではな く、ノズルの前面および背面の膨らみ部位におけるメニスカスの押し下げが増加 し、ノズルからの流れがそのような膨らみ部位からの液体をエントレインし、負 の圧力を発生することによるものである。 これら従来のノズルは、流れ分割器により発生する流れの間における正の圧 力により流れを偏向させようとしているものである。 ノズル製造にあたってのばらつき、流れ分割器の上流側における流れの減速 度あるいは拡間度の不足により、およびポート４６、４８からの流れにおける低 周波振動により、流れの中央流線は、第１８図の三角形状の流れ分割器３２の先 端部に一般的には当たらない。その代わりに一般的には、よどみ点が流れ分割器 ３２の一方あるいは他方の側に存在する。たとえば、仮によどみ点が流れ分割器 ３２の左側にある場合には、流れ分割器３２の右側において流れの流線流分離が 発生する。この分離による「泡」が、流れ分割器３２の右側における流れの偏向 角度を減少させ、ポート４８からの流れにおけるさらなる乱流を発生させる。 従来のノズルおよびこれらにともなう問題点について述べてきたが、以下に 第１ｂ図および第２ａ図を参照して本発明の実施例を説明する。ただし、没入型 エントリーノズルについては一般的に符号３０でこれを示す。第１ｂ図および第 ２ａ図に示すように、ノズルの上端部は、エントリーノズル開口部３０ａを有し 、これは円形パイプ３０ｂにつながり、さらに下方に延びている。入口パイプ部 分３０ｂの軸線をノズルの軸線Ｓとみなす。パイプ部分３０ｂは、第３ａ図に示 すように円形断面を呈する３ａ−３ａ面で終わっている。さらに流れは、四つの 壁３４ａから３４ｄを有する主要な移行部３４に入る。側壁３４ａ、３４ｂは、 それぞれ垂直方向に対してある角度をもって拡開している。前壁３４ｃ、３４ｄ は、背壁３４ａ、３４ｂとともに収斂している。当業者として認識しておくべき ことは、移行部３４が平面対称性のどのような形状あるいは断面領域を有してい てもよく、第３ａ図、第４ａ図、第５ａ図および第６ｃ図に示すように、移行部 ３４が平面対称性の一般的な円形断面から一般的な長く延びた断面領域に変動す るようにする限りにおいて、壁面の数（六つの内の四つの壁面）あるいはここに 述べた断面領域に限定する必要はないということである。 円錐状の二次元拡開器用として、円錐がなす角度を約８度に限定することに より、流れの初期分離に起因する不適当な圧力損失を回避することが慣習的に行 われている。これに対応して、互いに対向する壁の一対が平行であるような一次 元の矩形状拡開器用としては、他の対向する壁の他の一対が角度１６度以下であ ることが必要である。つまり一方の壁に対して軸線からプラス８度、他の壁に対 して軸線からマイナス８度が必要である。たとえば、第１ｂ図に示すような拡開 する主要な移行部３４においては、前壁の平均収斂角度が２．６５度、および側 壁の収斂角度が５．２度であるから、１０．４−５．３＝５．１度という側壁の 均等な一次元収斂角度が得られ、この角度は限度とされる約８度より小さいもの である。 第４ａ図、第５ａ図、第６ｃ図は、第１ｂ図および第２ａ図の３ａ−３ａ面 より下方の４ａ−４ａ面、５ａ−５ａ面および６ｃ−６ｃ面のそれぞれ断面図で ある。第４ａ図は、大きな半径による四つの突出部を示し、第５ａ図は、中間の 半径による四つの突出部を示し、第６ｃ図は、小さな半径による四つの突出部を 示している。 流れ分割器３２は、移行部の下方にこれを設けてあり、かくしてふたつの軸 ３５、３７を設ける。流れ分割器がなす角度は、出口壁３８、３９の拡開角度と ほぼ同等である。 ３ａ−３ａ面の領域は、角度を有するふたつの出口３５、３７の領域より大 きく、出口３５、３７からの流れは、円形パイプ部分３０ｂ内の流れよりも小さ な速度を有する。流れの平均速度におけるこの減少は、ノズルからモールドに流 入する液体により起こされる乱流を減少させる。 偏向の全体量は、主要な移行部３４において作られる偏向と、出口壁３８、 ３９の拡開により作られる偏向との総和である。判明していることは、幅９７５ 〜１６２５ｍｍあるいは３８〜６４インチ、および厚さ５０〜６０ｍｍの薄いス ティールスラブの連続鋳造には、約３０度の全偏向角度がほぼ最適な条件を付与 することである。最適な偏向角度は、スラブの幅、およびある程度は、膨らみ部 位Ｂの長さ、幅および深さに依存する。一般的にこの膨らみ部位は、長さ８００ 〜１１００ｍｍ、幅１５０〜２００ｍｍ、および深さ７００〜８００ｍｍを有す る。 つぎに第１図および第２図を参照すると、他の実施例による没入型エントリ ーノズルを符号３０で示す。このノズルの上方端部は、エントリーノズル開口部 ３０ａを含み、エントリーノズル開口部３０ａは円形パイプ３０ｂに至る。この 入口パイプ部分３０ｂは、内径７６ｍｍであって、第１図および第２図に示すよ うに、下方に延びている。パイプ部分３０ｂの軸線をノズルの軸線Ｓとみなす。 パイプ部分３０ｂは３−３面に至っており、第３図に示すように円形の断面を有 して、面積４５３６ｍｍ²である。流れは、さらに主要な移行部３４に入り、移 行部３４は好ましくは六つの壁３４ａから３４ｆを有する。側壁３４ｃ、３４ｆ は、垂直方向に対して好ましくは角度１０度をもってそれぞれ拡開している。前 壁３４ｄ、３４ｅは互いに相対的に小さな角度をもってこれを配置している。背 壁３４ａ、３４ｂも同様である。以下詳細に説明する。前壁３４ｄ、３４ｃは、 背壁３４ａ、３４ｂとともに、それぞれ垂直方向に対して平均角度ほぼ３．８度 をもって収斂している。 円錐状の二次元拡開器用として、円錐がなす角度を約８度に限定することに より、流れの初期分離に起因する不適当な圧力損失を回避しようとすることが慣 習適に行われている。これと対応して、互いに対向する壁の一対が平行であるよ うな一次元の矩形状拡開器用としては、他の対向する壁の他の一対が角度１６度 以下であることが必要である。つまり一方の壁に対して軸線からプラス８度、他 の壁に対して軸線からマイナス８度が必要である。第１図に示すような拡開する 主要な移行部３４においては、前壁および背壁の平均収斂角度が３．８度である から、１０−３．８＝約６．２度という側壁の均等な一次元収斂角度が得られ、 この角度は限度とされる約８度より小さいものである。 第４図、第５図、第６図は、第１図および第２図の４−４面、５−５面およ び６−６面断面図であって、３−３面からそれぞれ１００ｍｍ、２００ｍｍ、お よび３５１．６ｍｍ下方にある。前壁３４ｅと３４ｄとがその間になす角度は、 背壁３４ａ、３４ｂの間の角度と同様に、１８０度よりやや小さい。第４図は、 大きな半径による四つの突出部を示し、第５図は、中間の半径による四つの突出 部を示し、第６図は、小さな半径による四つの突出部を示している。背壁３４ａ 、３４ｂの交差部には、フィレットあるいはアール部分を設けることができ、前 壁３４ｄ、３４ｅの交差部についても同様である。流れ通路の長さは、第４図で は１１１．３ｍｍ、第５図では、１４６．５ｍｍ、第６図では、２００ｍｍであ る。 他の例として第６ａ図に示すように、６−６面断面は半径が実質的にゼロの 突出角部を有することもできる。前壁３４ｅ、３４ｄおよび背壁３４ａ、３４ｂ は、その交差線に沿って下方に、６−６面の下方１７．６ｍｍまで、流れ分割器 ３２の先端部３２ａに向かって延びる。かくして、水平方向に対してプラスおよ びマイナス１０度の角度をもってそれぞれ配置したふたつの軸３５、３７を形成 する。移行部３４が、第６ａ図に示すように６−６面において鋭い突出角部を有 すると仮定した場合には、角度をつけた出口のそれぞれは矩形状であり、傾斜長 さ１０１．５ｍｍ、幅２８．４ｍｍで、全面積が５７７６ｍｍ²となる。 角度のついたふたつの出口３５、３７の面積に対する３−３面の面積の割合 は、π／４＝０．７８５であり、出口３５、３７からの流れは、円形パイプ部分 ３０ｂにおける速度の７８．５％を有する。流れの平均速度がこのように減少す ることにより、ノズルからモールドに入る液体に発生する乱流が減少される。出 口３５、３７からの流れは、曲面を有する矩形状のパイプ部分３８、４０にそれ ぞれ入る。続いて示すように、主要な移行部３４における流れは、実質的にふた つの流れに分割され、これらの流れは、側壁３４ｃ、３４ｆ近傍では高速の流れ 速度を有し、軸線の近傍ではより低い速度を有する。このことは、流れが主要な 移行部３４においてふたつの対向する方向に曲げられたことを意味し、その曲げ 角度はプラスおよびマイナス１０度に近づいている。曲面を有する矩形状のパイ プ３８、４０は、そこを通る流れの角度をさらに２０度に曲げる。パイプ３８、 ４０は、線３９、４１に至って終了する。この下流には、まっすぐな矩形状のパ イプ部分４２、４４がそれぞれ位置し、これらのパイプ部分４２、４４は、パイ プ３８、４０からの流れの速度分布を均等化する。ポート４６、４８は、パイプ 部分４２、４４のそれぞれの出口である。望ましくは、曲げ部分３８、４０のそ れぞれの内側壁３８ａ、４０ａがかなりの曲率半径を有して、この曲率半径は外 側壁３８ｂ、４０ｂの半径の半分よりあまり小さくないことが好ましい。たとえ ば内側壁３８ａ、４０ａは半径１００ｍｍを有し、外側壁３８ｂ、４０ｂは半径 ２０１．５ｍｍを有する。外側壁３８ｂ、４０ｂは、角度２０度を有する鋭い先 端部を有する流れ分割器３２によりこれを画定する。流れ分割器３２はまた、ま っすぐな矩形部分４２、４４の壁４２ｂ、４４ｂを画定する。 理解されるように、内側壁３８ａ、４０ａの近傍は低圧状態であり、したが って流れは高速である。外側壁３８ｂ、４０ｂの近傍は高圧状態であり、したが って流れは低速である。注意すべき点は、曲げ部分３８、４０におけるこの速度 断面は、第１７図および第１８図に示した従来のノズルにおける速度断面と反対 であるということである。まっすぐな部分４２、４４は、曲げ部分３８、４０の 内側壁３８ａ、４０ａの近傍における高速および低圧の流れに合わせて、内側壁 ４２ａ、４４ａに沿った合理的な長さを与え、この中において、より低速および より高圧への拡開を行う。 偏向の全体量としては、プラスおよびマイナス３０度で、主要な移行部３４ 内で角度１０度分が、さらに曲面パイプ部分３８、４０内で角度２０度分が偏向 したことになる。この偏向の全体角度が、幅９７５〜１６２５ｍｍあるいは３８ 〜６４インチのスティールの連続鋳造に最適であるということが判明している。 最適な偏向角度は、スラブの幅、およびある程度は膨らみ部位Ｂの長さ、幅およ び深さに依存する。一般的にこの膨らみ部位Ｂは、長さ８００〜１１００ｍｍ、 幅１５０〜２００ｍｍ、および深さ７００〜８００ｍｍを有する。もちろん、第 ６図に示すように、６−６面断面において、パイプ部分３８、４０、４２、４４ は完全に矩形状である必要はなく、ほぼこうした形状であればよいということで ある。またさらに理解されることは、第６図において、側壁３４ｃ、３４ｄは、 実質的にまっすぐな部分がない、準円形状のものであってもよい。背壁３４ａ、 ３４ｂの交差部は、図示をより明解にするために、ある線に沿って非常に鋭いよ うに図示されている。第２図においては、符号３４０ｂ、３４０ｄは、第６ａ図 のような四角の突出角部を仮定したときに、側壁３４ｃの前壁３４ｂおよび背壁 ３４ｄそれぞれに対する交差部を示している。しかしながら、６−６面の上流に おける四つの突出角部への円弧付けにより、線３４０ｂ、３４９ｄは消失するこ とになる。背壁３４ａ、３４ｂは、互いに反対側にこれを曲げ、この曲げ量は３ −３面においてはゼロで、６−６面ではほぼ最大の曲げ量となる。前壁３４ｄ、 ３４ｅについても同様にこれを曲げる。側壁３８ａおよび４２ａ、４０ａおよび ４４ａは、主要な移行部３４の対応する側壁３４ｆ、３４ｃの張り出し延長部分 と考えられる。 第１ａ図に拡大して示すように、流れ分割器３２は弧状の先端部を有する。 曲面壁３８ｂ、４０ｂはそれぞれ半径を５ｍｍだけ減らし、たとえば２０１．５ ｍｍから１９６．５ｍｍに小さくしている。この例では、厚さを１０ｍｍ以上に し、この範囲内に充分な曲率半径を有する弧状の先端部を位置させ、流線流の分 離を起こすことなく、よどみ点を所望範囲に収容する。流れ分割器３２の先端部 ３２ｂは、これを垂直方向の半長径をともなう半楕円形とすることができる。好 ましくは先端部３２ｂは、たとえばＮＡＣＡ００２４対称翼部分のような翼型の 外形を有し、最大厚さの翼弦位置から３０％前方にこれを位置させる。これに対 応して、出口３５、３７の幅を１．５ｍｍから２９．ｍｍに増加することにより 、出口の面積を５７７６ｍｍ²に維持する。 第７図および第８図を参照すると、ノズルの円形パイプ部分３０ｂの上方部 分を省略して描いてある。３−３面において断面は円形である。１６−１６面は ３−３面より５０ｍｍだけ下方にある。その断面は、長さ７６ｍｍ、幅５９．７ ｍｍの矩形状で、全面積は４５３６ｍｍ²である。３−３面と１６−１６面との 間の円形から矩形状の移行部５２は、ここでは流れの拡散が起こらないため、こ れを相対的に短くすることが可能である。移行部５２は、高さ２５ｍｍの矩形状 パイプ５４につながり、この矩形状パイプ５４は１７−１７面に至り、移行部５ ２からの流れを安定化したのち、完全に矩形状である拡開する主要な移行部３４ に入る。主要な移行部３４は、１７−１７面と６−６面との間の高さが３５１． ６ｍｍで、第６ａ図に示すように、ここではその断面は完全に六角形である。側 壁３４ｃ、３４ｆは垂直方向に対して角度１０度をもって拡開し、前壁および背 壁は、この例では垂直方向に対して約２．６度の平均角度をもって収斂する。均 等な一次元拡開器の壁面角度は、１０−２．６＝約７．４度で、この値は、一般 の最大角度の８度よりまだ小さい。矩形状パイプ部分５４は必要ならばこれを削 除することができ、移行部５２を主要な移行部３４に直接接続することが可能で あ る。６−６面においては、長さ２００ｍｍ、壁３４ｃ、３４ｆの近傍の幅は２８ ．４ｍｍである。ノズルの中心線において、この幅はこれよりわずかに大きい。 ４−４面および５−５面の断面は第４図および第５図の断面と同等である。ただ し、四つの突出した角部は弧状とする代わりに鋭くしてある。背壁３４ａ、３４ ｂおよび前壁３４ｄ、３４ｅは、６−６面の下方１７．６ｍｍの点において流れ 分割器３２の先端部３２ａと合流する線に沿って交差する。角度をつけた矩形状 の出口３５、３７は、傾斜長さ１０１．５ｍｍ、幅２８．４ｍｍを有し、全面積 ５７７６ｍｍ²となる。第８図は、前壁３４ｂ、背壁３４ｄの曲げを明確に示し ている。 第７図および第８図において、第１図および第２図におけると同様に、移行 部３４の出口３５、３７からの流れは、それぞれの矩形状の曲げ部分３８、４０ を通り、この部分において、垂直方向に対して追加的な２０度の曲がりを受け、 さらにそれぞれのまっすぐな矩形状の均等化部分４２、４４を通る。部分４２、 ４４からの流れは、プラスおよびマイナス３０度の全偏向角度を有する。流れ分 割器３２の先端部は角度２０度を有する。好ましくは、流れ分割器３２は弧状の 先端部、および第１ａ図と同様の半楕円形あるいは翼型の外形の先端部（３２ｂ ）を有する。 第９図および第１０図に示すように、３−３面と１９−１９面との間に、拡 開部をともなう円形部から四角部への移行部５６を設けてある。１９−１９面の 面積は、７６²＝５７７６ｍｍ²である。３−３面と１９−１９面との間の間隔は ７５ｍｍで、これは円錐状の拡開器に同等である。この拡開器においては、軸線 に対して壁面が３．５度をなし、壁面間の全角度は７．０度である。移行部３４ の側壁３４ｃ、３４ｆはそれぞれ、垂直方向に対して角度２０で拡開し、一方、 背壁３４ａ、３４ｂおよび前壁３４ｄ、３４ｅは収斂し、水平方向に対して角度 ２０度をもって配置した矩形状の出口３５、３７の一対を構成する。２０−２０ 面は、１９−１９面の１５６．６ｍｍだけ下方に位置する。この面においては、 壁３４ｃと壁３４ｆとの間の間隔は１９０ｍｍである。背壁３４ａ−３４ｂ間、 および前壁３４ｄ−３４ｅ間の交差線は、２０−２０面の下方３４．６ｍｍの位 置の流れ分割器３２の先端部３２ａまで至る。角度をつけた矩形状のふたつの出 口ポート３５、３７はそれぞれ、傾斜長さ１０１．１ｍｍ、幅２８．６ｍｍを有 し、出口面積として５７７６ｍｍ²となり、この面積は、１９−１９面における 移行部の入口面積と同一である。移行部３４内には正味の拡開は存在しない。出 口３５、３７には、矩形状の曲げ部分３８、４０を配置し、これらがこの場合に はそれぞれの流れを追加的な角度１０度だけを偏向させる。流れ分割器３２の先 端部は角度４０度を有する。パイプ３８、４０にそれぞれつづいて、まっすぐな 矩形状部分４２、４４を配置してある。曲げ部分３８、４０の内側壁３８ａ、４ ０ａは、外側壁３８ｂ、４０ｂの半径２０１．１ｍｍのほぼ半分である半径１０ ０ｍｍを有する。全偏向角度は、プラスおよびマイナス３０度である。好ましく は流れ分割器３２は、弧状の先端部（３２ｂ）であり、先端部３２ｂは、壁３８ ｂ、４０ｂの半径を減少させた半楕円形、あるいは翼型の外形であって、もし必 要ならば、出口３５、３７の幅を増加させることもできる。 第１１図および第１２図を参照すると、３−３面の断面は円形であり、１９ −１９面の断面は四角形である。３−３面と１９−１９面との間には拡開部をと もなう円形から四角形の移行部５６を設けてある。３−３面と１９−１９面との 間の間隔を７５ｍｍとすることにより、この拡開器５６における分離を回避して いる。１９−１９面の面積は７６²＝５７７６ｍｍ²である。１９−１９面と２１ −２１面との間には、一次元の四角形から矩形状の拡開器を設けてある。２１− ２１面において、長さ（４／π）７６＝９６．８ｍｍ、幅７６ｍｍであり、面積 ７３５４ｍｍ²である。拡開器５８の高さは７５ｍｍで、その側壁は垂直方向に 対して角度７．５度をもって拡開している。主要な移行部３４においては、それ ぞれの側壁３４ｃ、３４ｆの拡開度は垂直方向に対して角度３０度である。この ような大きな角度にともなう流れの分離に対抗するために、移行部３４により好 ましい圧力勾配を設ける。すなわち移行部３４において、出口３５、３７の面積 は入口側の２１−２１面の面積より小さい。２１−２１面より６７．８ｍｍだけ 下方に位置する２２−２２面においては、壁３４ｃと壁３４ｆとの間の長さは１ ７５ｍｍである。角度をつけた出口３５、３７はそれぞれ、傾斜長さ１０１．０ ｍｍ、幅２８．６ｍｍを有し、出口面積５７７６ｍｍ²となる。背壁３４ａ−３ ４ｂ間、および前壁３４ｄ−３４ｅ間の交差線は、２２−２２面の下方５０．５ ｍｍ の位置の流れ分割器３２の先端部３２ａまで至る。移行部３４の出口３５、３７ に、矩形状のふたつのまっすぐな部分４２、４４を設ける。まっすぐな部分４２ 、４４は、これをかなり長く延ばして移行部３４における偏向の損失を回復する 。その間には曲がり部分３８、４０は存在せず、偏向は、主要な移行部３４によ り行われると同様に、プラスおよびマイナス３０度である。流れ分割器３２は、 角度６０度を含む先端部を有する三角形状のウェッジである。好ましくは流れ分 割器３２には、弧状の先端部、および壁４２ａ、４２ｂを外側に移動し流れ分割 器３２のベースの長さを増加することにより、半楕円形あるいは翼型の外形とし た先端部（３２ｂ）を設ける。拡開器５８における圧力の上昇は、摩擦の作用を 無視すれば、主要な移行部３４において生ずる圧力低下に等しい。出口３５、３ ７の幅を増加させることにより流れ速度をさらに減少させ、かつ移行部３４にお ける好ましい圧力勾配を達成することができる。 第１１図に示すように、主要な移行部３４の出口３５、３７の近傍には流れ の等位面５２がある。注意すべきことは、移行部５２は壁３４ｃ、３４ｆに直角 に延びており、ここでは曲率はゼロである。移行部５２が移行部３４の中心に近 づくにつれて、曲面はさらに大きくなり、軸線Ｓに対応する移行部３４の中心に おいて最大となる。かくして、移行部の六角形断面は、移行部３４自体の中にお いて流れの流線の屈曲を実現する。六角形の主要な移行部の平均偏向効率は、側 壁による見かけ上の偏向の２／３以上、多分３／４あるいは７５％であると考え られる。 第１図、第２図、第７図、第８図において、主要な移行部における角度１０ 度から２．５度という損失は、曲げ部分およびまっすぐな部分においてほとんど 充分に回復される。第９図、第１０図において、主要な移行部における角度２０ 度からの５度という損失は、曲げ部分およびまっすぐな部分においてほとんど充 分に回復される。第１１図、第１２図において、主要な移行部における角度３０ 度からの７．５度という損失は、長く延ばしたまっすぐな部分においてほとんど 回復される。 つぎに第１３図、第１４図には、第１図、第２図の変形例を示しており、主 要な移行部３４には四つの壁のみを設けてある。すなわち、背壁３４ａｂおよび 前壁３４ｄｅである。６−６面断面は、第６ｂ図に示すように、ほぼ矩形状を呈 する。他の例として、断面は半径がゼロの鋭い角部を有することができる。ある いは側壁３４ｃ、３４ｆは、第１７ｂ図に示すように、まっすぐな部分がない準 円形状の断面であってもよい。４−４面および５−５面の断面は一般的に、第４ 図および第５図に示すような形状であるが、ただし、背壁３４ａ、３４ｂは前壁 ３４ｅ、３４ｄと同様に、同一直線上にある。出口３５、３７はともに６−６面 にある。線３５ａは、曲がり部分３８への角度付きの入口を示し、線３７ａは、 曲がり部分４０への角度付きの入口を示す。流れ分割器３２は角度２０度を有す る鋭い先端部を有する。移行部３４の左手および右手における流れの偏向は側壁 ３４ｃ、３４ｆの角度１０度の多分２０％、あるいはプラスおよびマイナス２度 の平均偏向である。曲がり部分３８、４０の角度付きの入口３５ａ、３７ａは、 流れが主移行部３４内において角度１０度だけ偏向したことをうかがわせる。曲 がり部分３８、４０は、またこれに続くまっすぐな部分４２、４４も同様に、移 行部３４内の角度８度の偏向損失を回復するが、ポート４６、４８からの偏向が プラスおよびマイナス３０度と同程度に大きいことは期待することができない。 流れ分割器３２は好ましくは、弧状の先端部、および第１ａ図のような半楕円形 あるいは翼型の外形とした先端部（３２ｂ）を設ける。 つぎに第１５図、第１６図に、第１図、第２図と同様のさらに他のノズルを 示す。移行部３４には四つの壁のみを設けてある。すなわち、背壁３４ａｂおよ び前壁３４ｄｅである。６−６面の断面は、第６ｂ図に示すように弧状の角部を 有するか、あるいは他の例として鋭い角部を有する矩形状とすることができる。 ４−４面および５−５面の断面は一般的に、第４図および第５図に示すような形 状であるが、ただし、背壁３４ａ、３４ｂは前壁３４ｅ、３４ｄと同様に、同一 直線上にある。出口３５、３７はともに６−６面にある。本発明のこの実施例に おいては、出口３５、３７における偏向角度は、ゼロと考えられる。曲がり部分 ３８、４０は、それぞれの流れを角度３０度に偏向する。この場合において、流 れ分割器３２が鋭い先端部を有していれば、ゼロ度を有する尖点の性質に従うが 、その構成は実際的ではない。したがって、壁３８ｂ、４０ｂは減少した半径を 有し、流れ分割器３２の先端部は、これを弧状とするか、および半楕円形あるい は好ましくは翼型の外形とした先端部（３２ｂ）を有する。全偏向は、曲がり部 分３８、４０のみによって与えられるプラスおよびマイナス３０度である。まっ すぐな部分４２、４４の出口ポート４６、４８は、水平線から３０度以下の角度 をもってこれを配置し、これは垂直方向に対して偏向した流れとなる。 壁４２ａ、４４ａは、壁４２ｂ、４４ｂより明らかに長い。壁４２ａ、４４ ａの近傍における圧力勾配が好ましくないので、より大きな長さを設けて拡開さ せている。第１５図、第１６図のまっすぐな部分４２、４４を、第１図、第２図 、第７図、第８図、第９図、第１０図、第１３図および第１４図において用いる ことができる。これらのまっすぐな部分４２、４４は、第１１図、第１２図にお いても用いることができるが、その効果はそれほどでもない。注意すべき点は、 曲がり部分３８、４０の最初の三分の一において、壁３８ａ、４０ａが対応する 側壁３４ｆ、３４ｃよりも少ない見かけ上の偏向を与えるということてある。し かしながら、この下流側において、張り出し壁３８ａ、４０ａ、４２ａ、４４ａ が、対応する側壁３４ｆ、３４ｃよりも多くの見かけ上の偏向を与える。 製造してテストに成功した第１３図、第１４図と同様の最初の設計において 、側壁３４ｃ、３４ｆはそれぞれ垂直方向に対して拡開角度５．２度を有し、背 壁３４ａｂおよび前壁３４ｄｅはそれぞれ垂直方向に対して角度３２．６５度を もって収斂する。３−３面において流れの断面は、直径７６ｍｍの円形である。 ４−４面において流れの断面は、長さ９５．５ｍｍ、幅６６．５ｍｍ、四つの隅 部において半径２８．５ｍｍである。５−５面において流れの断面は、長さ１１ ５ｍｍ、幅５７．５ｍｍ、四つの隅部において半径１９ｍｍである。５−５面よ り下方に１５１．６ｍｍの代わりに１５０ｍｍ下方に配置した６−６面において 、流れの断面は、長さ１４４ｍｍ、幅４３．５ｍｍ、四つの隅部において半径５ ｍｍであり、流れの面積は６２４３ｍｍ²である。曲がり部分３８、４０はこれ を省略してある。まっすぐな部分４０、４２の壁４２ａ、４４ａは、６−６面に おいてそれぞれ側壁３４ｆ、３４ｃと交差している。壁４２、４４ａは、垂直方 向に対して角度３０度をもって拡開しており、６−６面の下方９５ｍｍに延びて 、第７番目の平面に至る。三角形状の流れ分割器３２の鋭い先端部は、角度６０ 度を有しており（第１１図）、第７番目の平面にこれを配置してある。流れ分割 器 のベースは、第７番面の平面の下方１１０ｍｍにある。出口ポート４６、４８は それぞれ、傾斜長さ１１０ｍｍを有する。ポート４６、４８の開口部はメニスカ スの下方少なくとも１５０ｍｍにこれを没入させる必要がある。幅１３８４ｍｍ のスラブについて毎分３．３トンの鋳造率では、定常波の高さは７〜１２ｍｍに すぎず、メニスカス内には表面渦は形成されず、１２００ｍｍ以下にわたってモ ールドに振動が明らかに生じなかった。さらにこれより幅の大きなモールドにつ いても、生ずる振動は極小であった。大きな幅のモールドについてのこの極小の 振動は、壁４２ａ、４４ａにおける流れの分離に起因すると考えられる。すなわ ち、端部における非常に急激な偏向、および流れ分割器３２の鋭い先端部下流に おける流れの分離などに起因するものである。こうした最初の設計において、前 壁３４ａｂおよび背壁３４ｄｅの角度２．６５度の収斂が長く延ばしたまっすぐ な部分４２、４４に至るまで続いた。これらの部分は矩形状ではなく、半径５ｍ ｍの隅部であったが、その代わりわずかに台形状で、出口ポート４６、４８の開 口部は幅３５ｍｍ、その底部は幅２４．５ｍｍであった。わずかに台形状とした 部分は、ほぼ矩形状であると考える。 かくして本発明の目的を達成することができる。入口パイプおよび出口ポー トの間において流れ速度の拡開および減速を行わせることにより、ポートからの 流れの速度を減少することができ、ポートの長さおよび幅に沿った速度分布をほ ぼ均一化し、モールドにおける定常波の振動を減少することができる。反対方向 に向かうふたつの流れの偏向は、軸線対称から平面対称に移行する移行部の下方 に配置した流れ分割器によりこれを達成することができる。移行部における流れ を拡開かつ減速することにより、垂直方向に対してプラスおよびマイナス約３０ 度のトータルの流れ偏向を達成可能とし、安定した、均一な速度で出口に流れを 作ることができる。 さらに、反対方向に向かうふたつの流れの偏向は、流れの外側において負の 圧力を加えることにより、これを部分的に達成することができる。こうした負の 圧力は、主要な移行部の下流における側壁の拡開角度を増加することにより、こ れを部分的に作る。偏向は、内側の半径が外側の半径の明かな分数値であるとし ている曲面部分によりこれを作ることができる。主要な移行部自体における流れ の偏向は、角度１８０度以下をもって交差するそれぞれの前壁および背壁の一対 を備えた六角形の断面を有する移行部を設けることにより、これを達成すること ができる。弧状の充分大きな曲率半径の先端部を流れ分割器に設けることによっ て、製造によるか、あるいは明らかに下流に延びる先端部における流れの分離を 起こすことによるわずかな流れの振動による、よどみ点における乱れを回避する ことができる。 本発明において、ある特徴およびサブコンビネーシションについては、これ を採用可能であり、またサブコンビネーションの他の特徴を参考にすることなし に採用することができる。この点は、本発明のクレームから予想されるもので、 またその範囲内である。したがって、本発明は図示および既述の内容に限定され るものではなく、添付のクレームの既述によってのみその範囲を限定される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ， ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ジェイムズ デレック ドリコット カナダ国、Ｌ７Ｐ ３Ｙ１ オンタリオ 州、バーリントン、レオミスタードライブ 2252

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ その内部を通して液状金属を流すための没入型エントリーノズルであっ て、 垂直方向に配置するとともに、一般的な軸対称性および第１の流れ断面領域 を有する入口パイプ部分と、 前記第１の流れ断面領域を有するとともに、二個あるいはそれ以上の前壁お よび二個あるいはそれ以上の側壁を有し、前記前壁の収斂角度を設けることによ り前記第１の断面領域の厚さを減少させ、かつ前記側壁の拡開角度を設けること により前記第１の断面領域の幅を増加させ、一般的には長く延ばしたかつ平面対 称性の第２の断面領域を形成した移行領域と、 前記液状金属の流れを前記移行領域から垂直方向に対して互いに反対側の方 向に角度をもって偏向してゆくふたつの流れに分割する手段と、を有することを 特徴とする没入型エントリーノズル。 ２ 前記移行領域は、断面面積を実質的に増加させることにより流れ速度を 実質的に減少させることを特徴とする請求項１記載の没入型エントリーノズル。 ３ 前記流れを分割する手段は、前記移行領域の下流側に配置した偏向部分 の間における流れ分割器を含む一対の偏向部分を有し、 これら偏向部分は、垂直方向に対してあらかじめ定めた角度をもって拡開す る側壁を有し、この側壁は、前記流れ分割器が形成する側壁にほぼ平行であるこ とを特徴とする請求項１記載の没入型エントリーノズル。 ４ 前記前壁の全収斂角度は、約２．０〜８．６度の範囲であることを特徴 とする請求項１記載の没入型エントリーノズル。 ５ 前記側壁の全拡開角度は、約１６．６〜６．０度の範囲であることを特 徴とする請求項１記載の没入型エントリーノズル。 ６ 前記偏向部分は、それぞれの側において、垂直方向に対して約１０〜８ ０度の範囲の偏向角度を与えることを特徴とする請求項３記載の没入型エントリ ーノズル。 ７ 前記偏向部分は、それぞれの側において、垂直方向に対して約２０〜４ ０度の範囲の偏向角度、好ましくは約３０度の偏向角度を与えることを特徴とす る請求項３記載の没入型エントリーノズル。 ８ 前記全収斂角度は、約５．３度であることを特徴とする請求項１記載の 没入型エントリーノズル。 ９ 前記全拡開角度は、約１０．４度であることを特徴とする請求項１記載 の没入型エントリーノズル。 １０ 前記移行領域は、流れ速度を増加させるとともに、断面積を約３８％増 加させることを特徴とする請求項２記載の没入型エントリーノズル。 １１ 溶融したスティールを連続的に鋳造するための没入型エントリーノズル であって、 この没入型エントリーノズルは、 垂直方向に配置するとともに、ある流れ断面領域を有する入口パイプ部分と 、 この入口パイプ部分からの流れを垂直方向に対して互いに反対方向に角度を もって偏向するとともに、実質的に等しいあらかじめ定めた流れ断面領域を有す るふたつの流れに分割する手段と、の組み合わせであり、 前記流れ分割手段は、 ほぼ六角形の流れ断面領域を有する移行部と、 この移行部を含む拡大手段であって、ふたつの流れのあらかじめ定めた流れ 領域の総和が前記入口パイプ部分の前記ある流れ断面領域より明らかに大きいよ うにする拡大手段と、 流れの間に設けた第１の手段であって、流れの内側部分に正の圧力を加える とともに、曲率半径が十分に大きな弧状の先端部を有することにより流れを分離 させることなくよどみ点における変動を許容する第１の手段と、 流れの外側部分に負の圧力を加える手段と、 を有することを特徴とする没入型エントリーノズル。 １２ 溶融したスティールを連続的に鋳造するための没入型エントリーノズル であって、 この没入型エントリーノズルは、 垂直方向に配置するとともに、ある流れ断面領域を有する入口パイプ部分と 、 この入口パイプ部分からの流れを垂直方向に対して互いに反対方向に角度を もって偏向する流れ分割手段と、の組み合わせであり、 前記流れ分割手段は、 流れの間に配置するとともに流れの内側部分に正の圧力を加える第１の手段 と、 流れの外側部分に負の圧力を加える第２の手段と、 を有することを特徴とする没入型エントリーノズル。 １３ 前記流れ分割手段は、垂直方向に対してあらかじめ定めた角度をもって 拡開する側壁を有する移行部を有するとともに、 前記第１の手段および前記第２の手段は、前記移行部の下流側に設けた一対 の偏向部分を有し、 これら偏向部分は、前記移行部の側壁に対応するそれぞれの壁を有するとと もに、前記あらかじめ定めた角度より明らかに大きな垂直方向に対しての角度を もって前記対応する壁が拡開する端部部分をそれぞれ有することを特徴とする請 求項１２記載の没入型エントリーノズル。 １４ 前記第１の手段および前記第２の手段は、実質的にまっすぐな部分およ びほぼ矩形状の部分の一対を有することを特徴とする請求項１２記載の没入型エ ントリーノズル。 １５ 前記第１の手段および前記第２の手段は、曲面部分およびほぼ矩形状の 部分の一対を有することを特徴とする請求項１２記載の没入型エントリーノズル 。 １６ 前記曲面部分は、あらかじめ定めた半径の内側壁および外側壁を有する とともに、 この内側壁は、この外側壁の半径の半分より明らかに小さくない半径を有す ることを特徴とする請求項１５記載の没入型エントリーノズル。 １７ 前記第１の手段および前記第２の手段は、前記曲面部分の下流側に配置 した実質的にまっすぐな部分およびほぼ矩形状の部分の一対をさらに有すること を特徴とする請求項１５記載の没入型エントリーノズル。 １８ 溶融したスティールを連続的に鋳造するための没入型エントリーノズル であって、 この没入型エントリーノズルは、 垂直方向に配置するとともに、ある流れ断面領域を有する入口パイプ部分と 、 この入口パイプ部分からの流れの速度を減少させる移行部を含む手段と、 この移行部からの流れを垂直方向に対して反対方向に角度をもって偏向した ふたつの流れに分割する手段と、の組み合わせであり、 前記移行部は、垂直方向に対してあらかじめ定めた角度をもって拡開する側 壁を有するとともに、前記ある領域より明らかに大きな出口の流れ断面領域を有 することを特徴とする没入型エントリーノズル。 １９ 前記移行部は、流れの速度を実質的に増加させることを特徴とする請求 項１８記載の没入型エントリーノズル。 ２０ 前記移行部は、流れの速度を実質的に変化させることがないとともに、 前記流れの速度を減少させる手段は、前記移行部の上流側に配置した拡開器 を含むことを特徴とする請求項１８記載の没入型エントリーノズル。 ２１ 前記移行部は、流れの速度を実質的に増加させるとともに、 前記流れの速度を減少させる手段は、前記移行部の上流側の配置した拡開器 を含むことにより、前記移行部により行われた流れの速度の増加よりも明らかに 大きな規模で流れの速度を減少させることを特徴とする請求項１８記載の没入型 エントリーノズル。 ２２ 溶融したスティールを連続的に鋳造するための没入型エントリーノズル であって、 この没入型エントリーノズルは、 垂直方向に配置するとともに、ある流れ断面領域を有する入口パイプ部分と 、 この入口パイプ部分からの流れを垂直方向に対して互いに反対方向に角度を もって偏向する流れ分割手段と、の組み合わせであり、 前記流れ分割手段は、 前記流れの間にこれを配置するとともに、曲率半径が十分に大きな弧状の先 端部を有することにより、流れを分割することなくよどみ点における変動を許容 する手段であることを特徴とする没入型エントリーノズル。 ２３ 前記流れ分割手段は、ほぼ半楕円形の外形を有する先端部を有すること を特徴とする請求項２２記載の没入型エントリーノズル。 ２４ 前記流れ分割手段は、最大厚さの翼弦位置より前方に、ほぼ対称翼部の 外形を有する先端部を有することを特徴とする請求項２２記載の没入型エントリ ーノズル。 ２５ 溶融したスティールを連続的に鋳造するための没入型エントリーノズル であって、 この没入型エントリーノズルは、 垂直方向に配置するとともに、ある流れ断面領域を有する入口パイプ部分と 、 この入口パイプ部分からの流れを垂直方向に対して互いに反対方向に角度を もって偏向する流れ分割手段と、の組み合わせであり、 前記流れ分割手段は、ほぼ六角形の流れ断面領域を有する移行部を含むこと を特徴とする没入型エントリーノズル。 ２６ 前記移行部は、 ふたつの拡開する側壁と、 １８０度よりやや小さな角度を有するふたつの交差する前壁と、 １８０度よりやや小さな角度を有するふたつの交差する背壁と、を有し、 これら前壁および背壁が収斂していることを特徴とする請求項２５記載の没 入型エントリーノズル。 ２７ 前記流れ分割手段は、 実質的にまっすぐな部分、および前記移行部の下流側に配置したほぼ矩形状 の部分の一対を有することを特徴とする請求項２５記載の没入型エントリーノズ ル。 ２８ 前記まっすぐな部分は、 垂直方向に対してある角度に流れを誘導するとともに、 このある角度より小さな水平方向に対してある角度をもって配置した出口ポ ートを有することを特徴とする請求項２７記載の没入型エントリーノズル。 ２９ 前記流れ分割手段は、 一対の曲面部分、および前記移行部の下流側に配置したほぼ矩形状の部分の 一対を有することを特徴とする請求項２５記載の没入型エントリーノズル。 ３０ 前記流れ分割手段は、 実質的にまっすぐな部分、および前記曲面部分の下流側に配置したほぼ矩形 状の部分の一対を有することを特徴とする請求項２９記載の没入型エントリーノ ズル。 ３１ 前記まっすぐな部分は、 垂直方向に対してある角度に流れを誘導するとともに、 このある角度より小さな水平方向に対してある角度をもって配置した出口ポ ートを有することを特徴とする請求項１４記載の没入型エントリーノズル。 ３２ 前記第１の断面領域は、実質的に円形であることを特徴とする請求項１ 記載の没入型エントリーノズル。