JPS6096356A - 連続鋳造設備の浸漬ノズル - Google Patents

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】 この発明は、連続鋳造設備の浸漬ノズルに関し、とくに
、浸漬ノズルの溶鋼吐出口の直上の外壁面からモールド
内の溶鋼中に不活性ガスを吹き込むことにより、溶鋼湯
面内へのモールドフラックスの巻込みを防止するととも
に、溶鋼中の浮遊介在物の分離浮上を助勢するようにし
たものである。

一般に、連続鋳造においてタンディツシュから浸漬ノズ
ルを介してモールド内に注入された溶鋼は、モールド内
において第１図に示すような流動状態となる。同図にお
いて、符号１０はタンディツシュ、１１．１２は、それ
ぞれタンディツシュ１０に取り付けられた上部ノズル、
上プレートノズル、１６はスライド可能な下プレートノ
ズル、２０は、下プレートノズル１６に取り付けられた
浸漬ノズル、１５はモールドをそれぞれ示し、タンディ
ツシュ１０を経てモールド１５内に注入された溶鋼１６
の湯面は、モールドフラックス１８によって覆われ、モ
ールド１５内で冷却されて凝固シェル１７が形成され、
この鋳片が図示しないピンチロールによりモールド１５
から連続的に引き出されるようになっている。

浸漬ノズル２０の吐出口２１から流出した溶鋼の流れは
、モールド１５の内壁面に当って下降流人と上昇流Ｂと
に分れるが、このうち上昇流Ｂは、溶鋼１６の湯面に沿
って内側に逆流し、浸漬ノズル２０の近傍で方向を変え
て反転流Ｃとなる。このため、浸漬ノズル２０の近傍で
は、モールドフラックス１８が溶鋼の反転流Ｃによって
湯面から下に巻き込まれるという現象が発生することに
なる。

この発明者らは、モールドフラックスの巻込み現象を解
明するため、浸漬ノズルの吐出口から流出する溶鋼の流
速分布を水モデル機を用いて調査したところ、第２図に
示すような結果が得られた。

すなわち、浸漬ノズル２０の吐出口２１を、同図ａに示
すように水平に５等分した区域ａ、ｂ、ｃ。

ｄ、ｅについて、それぞれの区域の流速は、同図すに縦
軸を区域、横軸を指数として示すように、吐出口２１の
下部区域の方が上部区域よりも大きくなるが、上部区域
ａ、ｂでは負の流速となる。

このため、浸漬ノズル２０の吐出口２１の上部区域では
、溶鋼が浸漬ノズル２０の内部に吸い込まれることにな
る。この吸込み現象が、浸漬ノズル２０の近傍において
溶鋼の反転流Ｃを生じさせる原因であって、吐出口２１
から流出する溶鋼の滝川が増加するにしたがって、この
吸込み現象は顕著となり、溶鋼の反転流Ｃがますます助
長されて、モールドフラックスの巻込みが甚しくなるこ
とが判明した。

このようにして、浸漬ノズルの近傍で溶鋼中に巻き込ま
れたモールドフラックスは、浸漬ノズル２０の吐出口２
１から流出する溶鋼の下降流人に伴われて、湯面よりも
深く運ばれるため、モールド１５から引き出される鋳片
中に介在物として混入して不純物となり、スラブ製品の
品質に悪影響を与えることになる。

この発明は、上記のような問題を解決するためになされ
たものであり、モールド内の浸漬ノズルの近傍における
溶鋼の反転流を不活性ガスにより抑制する機構を備えた
浸漬ノズルを提供することを目的とする。

以下、この発明の実施例について、図面を参照して説明
する。

第３図は、この発明の実施例を示し、同図ａは側面図、
同図すはその】【−Ｘ線断面図である。同図において、
符号２０は浸漬ノズル、１６は浸漬ノズル２０の吐出口
２１から図示しないモールドｊ− 内に注入された溶鋼、１８は溶鋼１６の湯面に散布され
て湯面を覆ったモールドフラックスをそれぞれ示す。上
記の浸漬ノズル２ｏの周壁の上部には、ガス導入口２２
が設けてあり、このガス導入口２２から長さ方向下部に
向って直線状の通路２６を設け、吐出口２１の直−Ｌに
は環状の通路２４を設けて、これらの通路２３．２４に
より軸方向に連通ずるガス通路２５が形成されている。

また、上記のガス通路２５のうち下端の環状通路２４か
ら放射状に分岐して、浸漬ノズル２０の外壁面に開口す
るガス噴出口２６が多数段けである。

上記構成の浸漬ノズルを使用するときは、ガス導入口２
２にガス管２８を接続して、アルゴンガス等の不活性ガ
スを送入し、ガス通路２５を経てガス噴出口２６から浸
漬ノズル２０の外側に噴出させる。このようにしてモー
ルド内の溶鋼中に噴出した不活性ガスは、第３図すに示
すように、浸漬ノズル２０の吐出口２１の直上から気泡
６０となって上昇する。この上昇気泡６０によって、浸
漬ノズル２０の近傍から吐出１］２１に向って吸い−４
＝ 込まれようとする溶鋼の反転流Ｃ（第１図）が抑制され
ることになり、反転流Ｃによってモールドフラックス１
８が湯面以下に巻き込まれるのを防止することができる
。

浸漬ノズル２０の近傍における溶鋼の反転流Ｃを効率よ
く抑制するのに必要な上昇気泡６０の発生量は、浸漬ノ
ズル２０から流出する溶鋼量、その他の条件によって異
なるから、それぞれの操業条件に応じて不活性ガスの送
入量を適宜設定する。

前記実施例におけるガス噴出口２６の先端は、浸漬ノズ
ル２０の外壁面と同一面となっているが、ガス噴出口２
６を浸漬ノズル２０の外壁面から突出させるか、あるい
は、外壁面の周囲にフランジを突設して浸漬ノズル２０
の外壁面よりも外側に離れた位置から不活性ガスを噴出
させる構成とすることもできる。

なお、上記実施例では、ガス通路２５を直線状の通路２
６と環状の通路２４とにより構成しであるが、浸漬ノズ
ル２０の吐出口２１を除く部分を二重筒構造とし、上部
から下部まで連続して環状の通路を形成する構成とする
こともできる。

＄４図は、この発明の他の実施例である。この実施例で
は、第３図のガス噴出口２６に代えて、環状の通路２４
の外周に多孔質体２７を嵌め込んで、多孔質体２７自体
の細隙をガス噴出口としたものである。多孔質体２７と
しては、たとえば多孔質の煉瓦、焼結体等を使用する。

ガス噴出口以外の構成は、第３図の実施例と共通であり
、その作用についても同一であるから、共通部分には同
一符号を付し、詳細な説明は省略する。

なお、前記各実施例においては、ガス噴出口を浸漬ノズ
ルの吐出口直−ヒの外壁面に開口させた場合について説
明したが、外壁面だけでなく、必要に応じ内壁面にも開
口するガス噴出口を設ける構成とすることもできる。こ
のように、ガス噴出１］を浸漬ノズルの内壁面にも併せ
て開口した場合は、外壁面から噴出する不活性ガスの上
昇気泡によるモールドフラックスの巻き込みを防止する
機構に加えて、タンディツシュから供給された溶鋼中に
含まれている各種介在物が浸漬ノズルの内壁面に付着す
るのを防止する機構が併せて具備されることになる。

浸漬ノズルの内壁面から噴出する不活性ガスは、その大
部分が浸漬ノズルの吐出口から流出する溶鋼に伴われて
流れるから、外壁面から噴出する不活性ガスの場合とは
異なり、浸漬ノズルの吐出口から湯面に向って」−昇す
る気泡の発生量は比較的小量であるため、浸漬ノズルの
近傍における溶鋼の反転流を抑制する効果は、必ずしも
十分には得られない。また、浸漬ノズルの内壁面から多
量の不活性ガスを噴出させると、吐出口から流出する不
活性ガスによって溶鋼の流動状態が不安定となって湯面
を乱すことになり、かえってモールドフラックスの巻込
みを助長するほか、種々の操業−Ｌのトラブル発生の原
因となる。したがって、浸漬ノズルの外壁面と内壁而と
の不活性ガスの噴出量は、それぞれの目的に応じた適正
な量となるように設定する必要がある。

なお、浸漬ノズルの内壁而にガス噴出口を設ける場合は
、吐出口の直上に限らず、内壁面のほぼ−’／　− 全面に亘って均等に設けるのが好ましい。

この発明の浸漬ノズルの効果を確認するため、第３図の
構造の浸漬ノズルを実操業機に取り付けＣ、モールドフ
ラックスの巻込み現象を目視により観察したところ、第
５図に示すような結果が得られた。

第５図は、モールドから厚さ２６０１厨Ｘ　１．２４０
胴のサイズの鋳片を１．５ｍ／＃の速度で引き抜いて鋳
造する設備について、浸漬ノズルのガス通路にアルゴン
ガスの流量を種々変えて送入し、上昇気泡量の増減させ
てモールドブラックスの巻込み量を調査したものである
。

第５図は、横軸に上昇気泡量をとり、縦軸にモールドフ
ラックスの巻込み量を指数で示しである。

同図から明らかなように、浸漬ノズルの吐出口直上から
アルゴンガスな噴出させることにより、モールドフラッ
クスの巻込みを防止することが可能であり、モールドフ
ラックスの巻込み量は上昇気泡量とほぼ直線的に比例し
て減少することが認められた。

　８− 上記の実験によりモールドフラックスの巻込み量が極く
少量となるときのアルゴンガスの流量は５〜１０　ｋｉ
ｌｌ、ｙ−であることが判明した。

以上、説明したように、この発明は、浸漬ノズルの周壁
内にガス通路を設け、浸漬ノズルの外壁面と内壁面との
うち、少なくとも外壁面の溶鋼吐出口の直上で前記ガス
通路から分岐するガス噴出口から不活性ガスを噴出させ
る構成としている。

したがって、この発明によれば、浸漬ノズルの吐出口か
らモールド内に流出した溶鋼の一部が湯面に沿って逆流
］２、浸漬ノズルの近傍で反転して吐出口に向って吸い
込まれようとする流れを、不活性ガスの上昇気泡によっ
て抑制することができるから、湯面上に散布されたモー
ルドフラックスが溶鋼の反転流によって湯面内に巻き込
まれるのを防止することができるだけでなく、モールド
内の溶鋼中から分離した浮遊介在物が上昇気泡に伴われ
て浮上しやすくなるから、モールド内における溶鋼を清
浄化する作用も助勢されることになる。

また、この発明によれば、浸漬ノズルの外壁面だけでな
く、必要に応じ内壁面にもガス噴出口を設けることによ
り、浸漬ノズルの内壁面に溶鋼の介在物が付着するのを
防止することができるがら、浸漬ノズルの内壁面が介在
物によって閉塞することがなく、維持管理が容易となる
効果が併せて得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、モールド内の溶鋼の流動状態を示す断面図、
第２図ａは、実験用浸漬ノズルの溶鋼吐出口を示す断面
図、第２図すは溶鋼吐出１］近傍の流速分布図、第３図
ａは、この発明の実施例を示す側面図、第３図すは、第
３図ａのＸ−Ｘ線断面図、第４図ａは、この発明の他の
実施例を示す側面図、第４図すは、第４図ａのＹ−Ｙ線
断面図、＄５図は、上昇気泡量とモールドフラックスの
巻込み量との関係を示すグラフである。 図中、１０はタンディツシュ、１５はモールド、１６は
溶鋼、２０は浸漬ノズル、２１は溶鋼吐出口、２５はガ
ス通路、２６はガス噴出口である。 　１１− ６６１％ Ｊ　口月０９Ｌ！１槓 第３ （８） Ｘ。 −ｉ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. タンディツシュから連続鋳造モールド内に溶鋼を注入す
   るための浸漬ノズルにおいて、浸漬ノズルの周壁内に上
   部から下部に向って長さ方向に連通するガス通路を設け
   、浸漬ノズルの外壁面と内壁面とのうち、少なくとも溶
   鋼吐出口の直上で外壁面に開口するガス噴出口を前記ガ
   ス通路から分岐して設けたことを特徴とする連続鋳造設
   備の浸漬ノズル。