JPS62279059A - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ この発明は、ｌ漬が通流する溶湯通流路と溶層が吐出さ
れる吐出孔とを有し、この溶湯通流路にガスを供給しつ
つ吐出孔を鋳型自溶湯中に浸漬して溶湯を注入する浸漬
ノズルに関する。′［従来の技術］ 鋼の連続鋳造においては、タンディツシュ底部に取付け
られたノズルを鋳型的溶鋼中に浸漬し、このノズルの開
度をストッパーの上下動により調整しつつ溶鋼をタンデ
ィツシュから鋳型に注入している。この場合に、長時間
注入を続けるとノズル内壁にアルミナ等の非金属介在物
が付着してノズル詰りが発生するため、ストッパー先端
からノズルの溶鋼通流路へアルゴンガスを噴出させると
共に、ノズル内面からもアルゴンガスを噴出させてノズ
ル内壁への介在物の付着を防止している。

第６図を参照して、従来のガスブロウノズル（浸漬ノズ
ル）２について説明する。筒状のガスプロウノズル２の
上端部がタンディツシュ１底部の注入孔２５に接続され
ると共に、ノズル２の下端部が鋳型３内の溶鋼３０に浸
漬されている。このノズル壁５にはアルゴンガス供給管
４，６が備えられている。ガス供給管４の供給口はノズ
ル壁５内に導入され、ノズル壁５の全周に亘って形成さ
れたスリット８を介してノズル壁土端部のポーラスレン
ガ１２に接続されている。同様に、ガス供給管６の供給
口もノズル１５内に導入され、ノズル壁５の全周に亘っ
て形成されたスリット１゜を介して下方のポーラスレン
ガ１４に接続されている。なお、溶鋼を吐出するための
複数の吐出孔２６がノズル２の下端部で側方に開口して
いる。

一方、ストッパー２０が注入孔２５に整合する位置に配
設されており、その上下動により注入孔２５を開閉する
と共に、溶鋼の注入量を調整するようになっている。こ
のストッパー２０の軸中心にはガス通路２２が形成され
ている。

このようなガスブロウノズル２では、ストッパー２０の
ガス通路２２から矢印２４方向にアルゴンガスが供給さ
れてノズル２の溶鋼通流路に噴出されると共に、ガス供
給管４．６から夫々矢印１６．１８方向にアルゴンガス
が供給されてスリット８．１０及びポーラスレンガ１２
．１４を介して溶鋼通流路へ噴出される。ガス通路２２
がら噴出するアルゴンガスは溶鋼通流路の中心域を下降
するガス流となり、一方、ポーラスレンガ１２゜１４を
介して供給されるガスはノズル２の内面近傍において気
泡となる。このため、溶鋼通流路において下降するガス
流と気泡とが混在してノズル内壁への介在物の付着が抑
制され、ノズル詰りの発生が防止される。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、従来のガスブロウノズル２においては、ノズ
ル内壁への非金属介在物の付着防止の効果を上げるため
に、ガス通路２２及びガス供給管４．６からのアルゴン
ガス供給量を増加させる必要がある。しかしながら、こ
のガス供給量を８２／分以上にするとノズル下端の吐出
孔２６から多量のガス２８が噴出し、このガス２８が鋳
型３内の溶鋼流及び湯面（メニスカス）を乱し、所ｌｌ
ｉ面あばれが発生する。この湯面あばれが発生すると、
鋳型３の内壁に形成される凝固殻３１の厚さが不均一に
なり、溶鋼湯面が露出して溶鋼３０が酸化され、湯面を
覆うスラグ３２が溶鋼３０中に混入して凝固殻３１に捕
捉されるという問題点を生じ、鋳片の品質を低下させる
という欠点がある。このため、溶鋼通流路へのガス供給
量には制約があり、従来ノズル詰りの発生を有効に防止
することができず、連々鋳（複数基の取鍋から順次溶鋼
をタンディツシュに注入して連続鋳造する操業方法）の
回数を増加することができないという問題がある。

この発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、
鋳型内の溶湯流及び湯面を乱すことなくノズル粘りを有
効に防止することができる浸漬ノズルを提供することを
目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る浸漬ノズルは、溶湯が通流する溶湯通流
路と溶湯が吐出される吐出孔とを有し、この溶湯通流路
にガスを供給しつつ吐出孔を鋳型自溶湯中に浸漬して溶
湯を注入する浸漬ノズルにおいて、ノズル壁に形成され
た供給通路を介してガスを溶湯通流路に供給するガス供
給手段と、ノズル壁に形成された排出通路を介して溶湯
通流路からガスを排出するガス排出手段と、を有すると
とを特徴とする。

［作用］ この発明に係る浸漬ノズルにおいては、ガス供給手段に
よりノズル壁に形成された供給通路を介して溶湯通流路
にガスを供給し、ガス排出手段によりノズル壁に形成さ
れた排出通路を介して溶湯通流路からガスを排出するの
で、溶湯通流路へのガス供給量を増加させてもガス排出
手段により溶湯通流路のガスが排出され、ノズル下端の
吐出孔から多量のガスが噴出するという事態が回避され
る。これにより、鋳型内の溶湯流及び湯面が乱されるこ
となくノズル粘りを有効に防止することができる。なお
、溶湯通流路におけるガス供給量とガス排出量とを調整
することにより吐出孔から鋳型内へ若干量のガスを流出
させることが好ましい。

［実施例］ 上述の湯面あばれを防止するために溶鋼通流路へのアル
ゴンガス供給量を減少させ、吐出孔からガスの流出を防
止した場合は、吐出孔に介在物が付着しやすくなる。従
って、吐出孔から鋳型内へ適量のガスを流出させること
がノズル内壁の全面に亘って介在物の付着を抑制するた
めに必要なことだと考えられる。そこで、所定量のアル
ゴンガス供給ｌを維持しつつ吐出孔から鋳型内への流出
ガス量を抑制するために、ノズル内面の下方に細孔を形
成し、この細孔を介して溶鋼通流路に供給されたアルゴ
ンガスを排出し、更に、この排出圧力を調整して溶鋼通
流路の内圧を所定圧に制御したところ良好な結果を得る
ことができた。なお、ポーラスレンガは気孔率が小さい
ので、溶鋼通流路のガス排出用の部材として適していな
いことが判明した。

以下、添付の図面を参照してこの発明の実施例について
具体的に説明する。

第１図及び第２図は、この発明の第１の実施例を示す模
式図である。連続鋳造用の鋳型３の上方に溶鋼を収容し
たタンディツシュ１が配設されている。タンディツシュ
１底部の注入孔６４に整合する位置にストッパー２０が
配設され、このストッパー２０は上下動可能に支持され
ており、適宜の上下駆動手段（図示せず）が備えられて
いる。

そして、このストッパー２０の上下動によりノズル人口
６４を開閉すると共に、溶鋼の注入量を調整するように
なっている。このストッパー２０の軸中心には下端に開
口するガス通路２２が形成され、ガス通路２２はアルゴ
ンガス供給源（図示せず）に接続されている。タンディ
ツシュ１と鋳型３との間には筒状の耐火物製ノズル本体
４２が設けられ、その上端部がタンディツシュ１底部の
注入孔６４に接続されると共に、下端部が鋳型３内の溶
鋼３０中に浸漬されている。この溶鋼３０１面はスラグ
３２により覆われている。また、鋳型３の水冷鋳型に接
して凝固した凝固殻３１が形成されている。ノズル本体
４２にはステンレス製のガス供給管４４が取付けられ、
その下方にステンレス製のガス排出管４６が取付けられ
ている。ガス供給管４４及びガス排出管４６は共にノズ
ル本体４２の軸にほぼ直交している。ガス供給管４４の
供給口はノズル本体４２内に導入され、スリット４８を
介してポーラスレンガ５０に接続されている。また、ガ
ス排出管４６の排出口もノズル本体４２内に導入され、
スリット５２を介して貫通孔レンガ５４に接続されてい
る。スリット４８゜５２は、ノズル本体４２壁の全周に
亘ってその厚さのほぼ半分の位置に形成され、例えば、
間隙が０．４１である。また、ポーラスレンガ５０はノ
ズル本体４２上端の全周に亘って設けられている。

一方、貫通孔レンガ５４は、ノズル本体４２Ｉ！の肉厚
のほぼ半分の厚さであり、下方のノズル本体４２Ｍに嵌
装されている。この貫通孔レンガ５４に形成された複数
の貫通孔は、ノズル内壁に対してほぼ直角に開口し、例
えば、内径が０．４＋−である。一方、ガス供給管４４
のガス供給側はアルゴンガス供給ＩＩ（図示せず）に接
続されている。

また、ガス排出管４６は圧力制御機構（図示せず）を備
えた吸引ポンプ６０の入口側に接続され、更に、ポンプ
６０の出口側は配管６２によりアルゴンガス回収容器（
図示せず）に接続されている。

また、溶鋼を吐出するための複数の吐出孔６６がノズル
本体４２の下端部で分岐し、夫々側方に開口している。

このように構成された浸漬ノズル４０では、ストッパー
２０を引上げて注入孔６４を開き、タンディツシュ１か
らノズル本体４２の溶鋼通流路を介して鋳型３内に溶鋼
が通流し始めると、ガス通路２２からアルゴンガスを、
例えば、１２β／分の供給量で矢印２４方向に供給する
。そうすると、アルゴンガスが溶鋼通流路を下降し、そ
の下方に達するガス流がノズル本体４２内に形成される
。

一方、このとき、ガス供給管４４に矢印５６方向にアル
ゴンガスを供給し、ポーラスレンガ５０を介して溶鋼通
流路にガスを噴出すると共に、吸引ポンプ６０を駆動さ
せて貫通孔レンガ５４を介して矢印５８方向へ溶鋼通流
路のガスを排出する。

ポーラスレンガ５０を介して供給されたガスは気泡とな
り、ストッパー２０のガス通路２２から噴出されたガス
流がこの気泡を巻込む。そして、気泡を巻込んだガス流
が溶鋼と共に溶鋼通流路を下降してその一部がノズル内
壁を覆うガス膜となり、ノズル内壁への介在物の付着が
抑制される。ノズル本体４２の溶鋼通流路にガスが噴出
されると、ノズル本体４２の内圧は１気圧より高い圧力
となる。一方、ポンプ６０の排出圧力（吸引力）を１気
圧以上でノズル内圧以下の圧力艶聞に制御して溶鋼通流
路のガスを排出する。このよろにガスの排出圧力が制御
されるので、スリット５２内への溶鋼の浸入を防止しつ
つ溶鋼通流路のガスを排出することができる。

第３図にこの発明の第２の実施例を示す。この第２の実
施例ではガス排出手段として前記第１の実施例の貫通孔
レンガ５４の替わりに、スリット７４がノズル本体７２
内壁にほぼ平行でノズル全周に亘って形成され、このス
リット７４はガス排出管４６に接続されると共に、溶鋼
通流路に対して下方に向かって開口している。このよう
にしてもスリット７４を介して溶鋼通流路のアルゴンガ
スを有効に排出することができる。また、スリット７４
は溶鋼通流路の下方へ向かって開口しているので、スリ
ット７４内への溶鋼の浸入を効果的に防止することがで
きる。

第４図は、横軸に従来のガスブロウノズルのノズル詰り
指数をとり、縦軸にこの発明の浸漬ノズルのノズル詰り
指数をとって、この発明の実施例に係る浸漬ノズルの効
果を示すグラフ図である。

連々鋳条件は、同一の遅々鋳毎に同時に実施し、従来の
ガスブロウノズルではアルゴンガス供給量が８１２／分
、この実施例の浸漬ノズルではアルゴンガス供給量が１
２λ／分である。ガスブロウノズルのガス供給量を８ρ
／分に設定したのは、８多量分以下であれば鋳型３内の
湯面が静かであり、これ以上のガス供給量になると吐出
孔６６から多量のガスが噴出して溶鋼流及び湯面が乱れ
るためである。この第４図から明らかなように、従来に
比較してこの実施例のノズル詰り指数のほうが低い結果
となり、ノズル詰りか発生し難い。

第５図は、横軸にアルゴンガス供給量をとり、縦軸にノ
ズル詰り指数及び湯面あばれ指数をとって、従来のガス
ブロウノズルとこの発明の実施例に係る浸漬ノズルとの
比較を示すグラフ図である。

図中において、夫々、口はこの発明の浸漬ノズルによる
結果を、Δは従来のガスブロウノズルによる結果を、Ｏ
は各ガス流量におけるノズル詰り指数を示す。この第５
図から明らかなように、この実施例の浸漬ノズルでは従
来のガスブロウノズルに比較して７０％以上もアルゴン
ガス供給量を増加することができ、ノズル粘りの発生を
飛躍的に減少させることができると共に、溶鋼流及び湯
面の乱れが発生せず、ｍｓ殻３１へのスラグ３２の巻込
みを防止することができる。このため、鋳片の品質を低
下させることなく連々鋳の回数を増加することができる
。

なお、上述の実施例はストッパーにより流量を調節する
タンディツシュ浸漬ノズルについてのものであるが、こ
れに限らずスライディングノズルにより流量を調節する
形式のタンディツシュ浸漬ノズルについてもこの発明を
適用することができる。

［発明の効果］ この発明の浸漬ノズルによれば、ガス供給手段により溶
湯通流路へ供給されたガスをガス排出手段により排出す
るので、溶湯通流路へのガス供給量を増加させた場合で
も、鋳型自溶湯中に浸漬した吐出孔から多量のガスが噴
出するという事態が回避される。このため、鋳型内の溶
湧流及び湯面を乱すことなくノズル詰りを有効に防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例を示す模式図、第２図
は第１図の一部拡大図、第３図は第２の実施例を示す模
式図、第４図は実施例に係る浸漬ノズルのノズル詰りと
従来のノズルのノズル詰りとを比較して示すグラフ図、
第５図は実施例に係る浸漬ノズル及び従来のガスブロウ
ノズルについて２０；ストッパー、２２：ガス通路、４
０；浸漬ノズル、４２；ノズル本体、４４：ガス供給管
、４６；ガス排出管、４８．５２，７４；スリット、５
０：ボーラスレンガ、５４：貫通孔レンガ、６０；ポン
プ、６６；吐出孔 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶湯が通流する溶湯通流路と溶湯が吐出される吐出孔と
   を有し、この溶湯通流路にガスを供給しつつ吐出孔を鋳
   型内溶湯中に浸漬して溶湯を注入する浸漬ノズルにおい
   て、ノズル壁に形成された供給通路を介してガスを溶湯
   通流路に供給するガス供給手段と、ノズル壁に形成され
   た排出通路を介して溶湯通流路からガスを排出するガス
   排出手段と、を有することを特徴とする浸漬ノズル。