JPS6289566A - 溶融金属流通耐火物 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は鋳造装置への溶湯供給部において溶湯の流量調
整を行わせる部位に用いるに好適な溶融金属流通耐火物
に関する。

［従来の技術］ 従来、Ｍ造装置の溶湯供給部に用いられる流量調整用耐
火物としては、第５図に示される取鍋用ノズル１．第６
図に示される浸漬ノズル２等のように供給流量を一定に
保持するもの、あるいは第７図に示される湯道部入口を
開閉するタンディッシュス）−／パ３や第８図に示され
る連続鋳造装置のスライディングノズル４等の如き流量
抑制をなすものがある。

この種の耐火物を具備する鋳造装置を用いて溶融金属鋳
造を安定して行なわせるためには、耐火物の溶融金属流
通路が所定の形状を維持することが要求される。ところ
が、実際には、例えばアルミギルド鋼を用いる場合のよ
うに、鋼中の非金属介在物（アルミナ等の脱酸生成によ
る非金属介在物等）が耐火物と溶鋼との界面に焼結して
流通路表面に付着堆積し、次第に流路調整断面積が変化
し、更に進行して閉塞状態となる。また１例えば鋼の連
続鋳造装置におけるスライディングノズル４の如き構造
のものでは、開閉に伴って生じる溶湯偏流を受ける部分
が局部的に変化する。これらの原因により、流量調整用
の耐火物の流通路表面形状は絶えず変化し、安定した多
連鋳操業が行えていないのが現状である。

このような観点から、従来１種々の対策が提案されてい
る０例えば鋳造中の通路閉塞に対しては、第５〜６図に
示すように、耐火物たる取鍋ノズルｌや浸漬ノズル２の
内部にガス導入用スリット５を形成し、このスリット５
を通じて不活性ガスを流通路内に吹き込み、管内溶融金
属の乱流化を図るようにしている。あるいは、シリカを
多量に添加した易溶損性材質を耐火物に適用し、また、
硼化ジルコニウムやポロンナイトライドで代表される溶
鋼に濡れ難い材質（以下難濡れ材という）を耐火物に適
用することも提案されている。

更に１局部的損耗対策として、タンディツシュストッパ
３やスライディングノズル４の耐火物に高アルミナ賀等
の高耐食性材質を適用し、あるいはこの材質を小型化し
てリング形状となし、局部損耗を受ける部位に適用する
等の方案も提案されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来のいずれの方案も次のような問題点
があった。すなわち、不活性ガスを導入する方法では不
活性ガスが溶鋼中にトラップされて固化し、圧延時に表
面欠陥を生じてしまう欠点があり、＃大物に易溶損性材
質を適用する場合にも溶損材質が溶鋼中にトラップされ
て新たな非金属介在物源となり、鋼品質を劣化させてし
まうのである。更に難濡れ性材を耐火材に適用した場合
も、その通路閉塞防止効果に比べてコストが割高になり
、実用に供し難い問題がある。一方１局部損耗対策とし
て高耐食性材質を耐火材に用いた場合には化学組成面か
ら熱膨張率が高くなって耐スポール性が劣化し、鋳造開
始時に割れが発生し易くなる不都合があり、これをリン
グ形状とすれば耐スポール性は改善されるものの、リン
グ目地挿入面に地金差しの問題が発生してしまう不利益
がある。

本発明は、上記従来の問題点に着目してなされたもので
、溶融金属の流通路の閉塞や局部損耗の問題を不活性ガ
ス導入や耐火物材質の変更・調整を行うことなく簡単な
形状の変更のみで同時に解決できるようにした溶融金属
流通耐火物を提供することを目的とする。

［問題点を解決する手段および作用］ 上記目的を達成するために、本発明に係る溶融金属流通
耐火物は、溶融金属の流通路表面に凹凸部を形成したも
のである。

斯かる構成によれば、まず溶融金属に接する流通路を構
成する取鍋上下ノズル、浸漬ノズル、スライディングノ
ズル、あるいはタンディツシュストッパ等の流路表面に
設けた凹凸部は流動溶融金属に乱流を起こし、流通路内
にて常に、攪拌混合を生じさせる。したがって、界面部
における非金属介在物の析出付着や溶融金属の停滞に伴
なう凝固閉塞を効果的に抑制し、生産性の低下や製品品
質の劣化を防止できる。

また、溶融金属流の急激な変化が生じる箇所。

例えばスライディングノズルの絞り注入部やストッパ先
端面に凹凸部を設けることにより、絞り注入や流れ方向
の急変化によって生じる渦流のエネルギが凹凸部の乱流
生成作用によって減少され、渦流に起因するスライディ
ングノズルのプレート端面やストッパヘッド先端面の局
部損耗を防止できるのである。

なお、流通路表面に付す凹凸部は、適用するノズル等の
形状あるいは介在物の付着堆積等の操業条件によって、
その大きさ・数を決定すればよいが、一般的な溶融金属
の流量調整装置に用いられる耐火物の場合には円弧断面
の凹凸部として、凹凸半径がＲ＝２〜９ｍｍで、配列は
必要箇所に概ね均一に配列することが好ましい、また、
凹凸部の耐火物内金流路面積に対する比率は７〜４０％
程度が乱流効果を与える点で適している。　　゛また、
凹凸部の形成は直接流通路表面に施してもよいが、必要
に応じ、ポロンナイトライド等の難濡れ材を組合わせて
適用し、更に介在物の付着堆積を改善すればより高い効
果が得られることは明白である。

［発明の実施例］ （実施例１） アルミギルド鋼の鋳造において、第１図（Ａ）、（Ｂ）
に示すような取鍋上ノズル１１を用いて溶湯の供給を行
わせるものとした。このノズル１１は内部に形成した通
流路１２の内表面全体に亘って多数の半球状凹部１３を
付すことによって凹凸部を形成したものである。この耐
火材には一般的耐火材料（例えば煉瓦）を用い、比較の
ために用いた第５図に示したノズル１にはガス吹き込み
用ポーラス材質を適用した。

鋳造時において、第５図提示のノズルｌを用い、ガス吹
き込みをなさずに溶湯を流したところ流路途中でノズル
閉塞が発生し、鋳造計画の２倍の時間を要した。この対
策としてガス吹き込みを行ったが、溶鋼静圧にに打ち勝
つために多量の不活性ガスを吹き込む必要があり、溶鋼
の温度降下が大きく、また裸湯面への酸化が発生した。

これに対し、第１図の実施例ノズルｉｔを用いたところ
、ガス吹き込みを行わなかったにもかかわらず、ノズル
詰りか全く発生せず、鋳造計画時間内に完鋳し、その効
果を確認した。

（実施例２） アルミキルド鋼の連続鋳造において、第２図（Ａ）、（
Ｂ）に示す浸漬ノズル２１を用いた。

このノズル２１は主流通路２２と吐出流通路２３とを設
けたものであるが、その流路内面に半球状凹部２４と半
球状凸部２５とを交互に多数形成したものである。一方
、比較例として、第６図に示す同形状の浸漬ノズル２を
用い、不活性ガス吹き込み操業を行った。

比較例では５ＪＬ／ｍｉｎの不活性ガスを吹き込んでい
たにもかかわらず、ノズル下部の主流通路２２から吐出
流通路２３にかけてノズル詰りか発生し、５連鋳の鋳造
計画に対し３連鋳の途中で鋳造中止せざるを得なかった
。これに対し、本実施例では計画５連鋳を完鋳できた。

また、鋳造終了後にノズル２１の耐火煉瓦を観察したと
ころ、内壁面に非金属介在物及び凝固鉄の付着は殆ど認
められず、その効果を確認できた。更に、一般ガス吹き
込み浸漬ノズル２を使用した際に発生していたガストラ
ップによる表面欠陥も本実施例ノズル２１を用いた鋳造
品には全く認められず、表面スカーフ量も約１／３に軽
減でき、歩留りが大幅に改善された。

（実施例３） 低アルミナ−高マンガン鋼の連続鋳造において、第３図
（Ａ）、（Ｂ）に示すタンディツシュストッパ３１を用
いた。このストッパ３１のヘッド先端面に第３図（Ｃ）
に示す如く半球状凹部３２と半球状凸部３３とを交互に
多数設けて凹凸部を形成している。比較例としては第７
図に示す凹凸面のない従来のストッパ３を用いた。

比較例のスト−、パ３を用いたところ、先端部が溶損を
受けて湯止り不良を生じてしまい、４連鋳計画に対し、
３連鋳途中で中止せざるを得なかった。これに対し１本
実施例では計画４連鋳を完鋳できた。鋳造終了後、スト
ッパ３１を観察したところ、溶損が殆ど認められず、そ
の効果を確認できた。

（実施例４） 低炭素鋼の連続鋳造において、第４図に示すス貴ノギノ
・／　Ｎ’ノブ＋Ｌ　ＩＬ　１　ｋ−田いト　デ小ノブ
）し４１は固定プレート４２と可動プレート４３によっ
て流通路４４を絞り開閉させるものであるが、可動プレ
ート４３の流通路表面に半球状凸部４５を多数設けるこ
とにより凹凸部を形成した。

比較例は第８図に示した凹凸部のないスライディングノ
ズル４を用いた。

比較例のノズル４を使用したところ、反絞り注入流側の
プレートである可動プレート流通路内面が流量制御によ
り発生する渦流で損耗を受け、計画８連鋳に対して５連
鋳途中で操業を停屯しなければならなかったが、本実施
例の場合には計画８ｉ！ｌｙ＆を安定して完鋳でき、そ
の効果を確認できた。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、溶融金属の流通
路表面に多数の凹凸部を形成したことにより、凹凸部に
よって生成される乱流によって溶湯中の非金属介在物の
付着堆積を抑制して通路詰りを防止し、また流量制御部
での渦流エネルギを低減させることにより局部損耗をも
同時に防止できるため、簡易な形状改良によって耐スポ
ール性を損うことなく、高い効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）は実施例の取鍋ノズルの縦横断面
図、第２図（Ａ）、（Ｂ）は同浸漬ノズルの縦横断面図
、第３図（Ａ）、（Ｂ）、（＋、）は同タンディツシュ
ストッパの縦横断面図およびＣ−Ｃ線拡大断面図、第４
図（Ａ）、ＣＢ）は同スライディングノズルの縦横断面
図。 第５図（Ａ）、（Ｂ）は従来の取鍋ノズルの縦横断面図
、第６図（Ａ）、（Ｂ）は同浸債ノズルの縦横断面図、
第７図（Ａ）、（Ｂ）は同タンディツシュストッパの縦
横断面図、第８図（Ａ）、（Ｂ）は同スライディングノ
ズルの縦横断面図である。 １１・・・取鍋上ノズル、　２１・・・浸漬ノズル。 ３１・・・タンディツシュストッパ、 ４１・・・スライディングノズル、 １２．２２．２，３，４４・・・流通路、１３．２４．
３２・・・半球状凹部、 ２５．３３．４５・・・半球状凸部。 代　　理　　人　　　　　弁理士　　　　　重　　野　
　　剛第５図 第７図 第６図 第８図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融金属の流通路表面に凹凸部を形成したことを
   特徴とする溶融金属流通耐火物。
2. （２）前記溶融金属の流通路は定流量ノズル通路である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の溶融金属
   流通耐火物。
3. （３）前記溶融金属の流通路は開閉可能な絞り流路であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の溶融金
   属流通耐火物。