JP2003305551A - 連続鋳造用浸漬ノズル - Google Patents
連続鋳造用浸漬ノズルInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ノズル構造を複雑にすることなく、吐出流速
の低減を可能にして鋳片の表面欠陥および内部欠陥を抑
制する連続鋳造用浸漬ノズルを提供する。 【解決手段】 溶鋼の流路２となる有底の筒状体の先端
に複数の吐出口３を有する連続鋳造用浸漬ノズルにおい
て、前記吐出口の上方に、前記溶鋼の流路内に溶鋼を吸
い込む吸引口４を設けた連続鋳造用浸漬ノズル。吸引口
４の角度を筒状体の外部から内部にかけて５〜８５゜の
下向き角度とし、さらに吸引口の上方の前記筒状体の内
壁側、外壁側に突部を設けてもよい。
の低減を可能にして鋳片の表面欠陥および内部欠陥を抑
制する連続鋳造用浸漬ノズルを提供する。 【解決手段】 溶鋼の流路２となる有底の筒状体の先端
に複数の吐出口３を有する連続鋳造用浸漬ノズルにおい
て、前記吐出口の上方に、前記溶鋼の流路内に溶鋼を吸
い込む吸引口４を設けた連続鋳造用浸漬ノズル。吸引口
４の角度を筒状体の外部から内部にかけて５〜８５゜の
下向き角度とし、さらに吸引口の上方の前記筒状体の内
壁側、外壁側に突部を設けてもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造において
溶鋼をタンディッシュから鋳型に注湯する連続鋳造用浸
漬ノズルに関する。
溶鋼をタンディッシュから鋳型に注湯する連続鋳造用浸
漬ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】連続鋳造では、取鍋の溶鋼をターンディ
ッシュからモールドへ浸漬ノズルを用いて給湯してお
り、浸漬ノズルとして各種のノズルが提案されている。
例えば、特開昭６３−２３５０５１号公報には、ノズル
外壁に下方に向けて形成された第一の流出口と、その下
方に上方に向けて形成された第二の流出口を有する浸潰
ノズルにより、流出口から流出する溶鋼が衝突して流速
が減少するとともに、上昇流が増加するため浸潰ノズル
近傍での溶鋼流の停滞を防止でき、鋳片欠陥を防止でき
ることができる浸漬ノズルが記載されている。
ッシュからモールドへ浸漬ノズルを用いて給湯してお
り、浸漬ノズルとして各種のノズルが提案されている。
例えば、特開昭６３−２３５０５１号公報には、ノズル
外壁に下方に向けて形成された第一の流出口と、その下
方に上方に向けて形成された第二の流出口を有する浸潰
ノズルにより、流出口から流出する溶鋼が衝突して流速
が減少するとともに、上昇流が増加するため浸潰ノズル
近傍での溶鋼流の停滞を防止でき、鋳片欠陥を防止でき
ることができる浸漬ノズルが記載されている。
【０００３】また、特開平２−１８７２４０号公報に
は、上下一対の吐出口を備える浸漬ノズルにおいて、吐
出口の形状を横長とし、上下吐出口間の開口距離を定義
することにより、高速鋳造時においてもノズルの最大吐
出流速を増加させず、パウダー巻込みを防止できるとい
う高速連続鋳造用浸漬ノズルが記載されている。
は、上下一対の吐出口を備える浸漬ノズルにおいて、吐
出口の形状を横長とし、上下吐出口間の開口距離を定義
することにより、高速鋳造時においてもノズルの最大吐
出流速を増加させず、パウダー巻込みを防止できるとい
う高速連続鋳造用浸漬ノズルが記載されている。
【０００４】さらに、特開２０００−２３７８５２号公
報には、ノズル内の溶鋼を旋回流とするためのねじりテ
ープ状の旋回羽根を備えた浸漬ノズルを用いることによ
り、ノズル内の溶鋼が旋回流となりノズルからの吐出流
速を大幅に低減させることにより、鋳型内における湯面
変動が防止されて介在物やモールドパウダーの巻込みが
抑制されるとともに、介在物や気泡の侵入が浅くなり鋳
片中に取込まれることが防止されて鋳片の高品質化に効
果を発揮するという浸漬ノズルが記載されている。
報には、ノズル内の溶鋼を旋回流とするためのねじりテ
ープ状の旋回羽根を備えた浸漬ノズルを用いることによ
り、ノズル内の溶鋼が旋回流となりノズルからの吐出流
速を大幅に低減させることにより、鋳型内における湯面
変動が防止されて介在物やモールドパウダーの巻込みが
抑制されるとともに、介在物や気泡の侵入が浅くなり鋳
片中に取込まれることが防止されて鋳片の高品質化に効
果を発揮するという浸漬ノズルが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記各
公報に記載された浸漬ノズルでは、次の問題点がある。
特開昭６３−２３５０５１号公報記載の浸漬ノズルで
は、下部の吐出口が上向きのため、スループット量が大
きくなると、吐出流によって形成されるモールド短辺上
昇流が強くなり、パウダー巻込みが増加する欠点があ
る。
公報に記載された浸漬ノズルでは、次の問題点がある。
特開昭６３−２３５０５１号公報記載の浸漬ノズルで
は、下部の吐出口が上向きのため、スループット量が大
きくなると、吐出流によって形成されるモールド短辺上
昇流が強くなり、パウダー巻込みが増加する欠点があ
る。
【０００６】また、特開平２−１８７２４０号公報記載
の浸漬ノズルでは、上下の吐出口間隔が小さいために吐
出流が合体して一つの吐出流を形成し、吐出口下端にお
ける最大吐出流速は低減されない。
の浸漬ノズルでは、上下の吐出口間隔が小さいために吐
出流が合体して一つの吐出流を形成し、吐出口下端にお
ける最大吐出流速は低減されない。
【０００７】さらに、特開２０００−２３７８５２号公
報記載の浸漬ノズルでは、ノズルの溶鋼流路内に旋回羽
根を設置するため、旋回羽根に介在物が付着しやすく、
ノズル交換等により生産性の悪化を招く。
報記載の浸漬ノズルでは、ノズルの溶鋼流路内に旋回羽
根を設置するため、旋回羽根に介在物が付着しやすく、
ノズル交換等により生産性の悪化を招く。
【０００８】そこで、本発明は、ノズル構造を複雑にす
ることなく、吐出流速の低減を可能にして鋳片の表面欠
陥および内部欠陥を抑制する連続鋳造用浸漬ノズルを提
供するものである。
ることなく、吐出流速の低減を可能にして鋳片の表面欠
陥および内部欠陥を抑制する連続鋳造用浸漬ノズルを提
供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の連続鋳造用浸漬
ノズルは、溶鋼の流路となる有底の筒状体の先端に複数
の吐出口を有する連続鋳造用浸漬ノズルにおいて、前記
吐出口の上方に、前記溶鋼の流路内に溶鋼を吸い込む吸
引口を設けたことを特徴とする。
ノズルは、溶鋼の流路となる有底の筒状体の先端に複数
の吐出口を有する連続鋳造用浸漬ノズルにおいて、前記
吐出口の上方に、前記溶鋼の流路内に溶鋼を吸い込む吸
引口を設けたことを特徴とする。
【００１０】前記吸引口の角度を前記筒状体の外部から
内部にかけて５〜８５゜の下向き角度とし、さらに前記
吸引口の上方の前記筒状体の内壁側、外壁側に突部を設
けてもよい。
内部にかけて５〜８５゜の下向き角度とし、さらに前記
吸引口の上方の前記筒状体の内壁側、外壁側に突部を設
けてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】従来、有底の筒状体の内部に溶鋼
が流下する際、溶鋼の流路が負圧になり、吐出口から流
れ出る溶鋼流に偏りが生じる。この溶鋼流は、全体、あ
るいは局部的に強い流れであり、この溶鋼流に随伴して
溶鋼中に混濁した気泡や介在物も凝固しつつある鋳片の
深部に侵入し、この気泡や介在物が浮上過程で凝固シェ
ルに補足されて表面欠陥になったり、鋳片のＬ面の集積
帯に集積し、内部欠陥となる等の問題がある。
が流下する際、溶鋼の流路が負圧になり、吐出口から流
れ出る溶鋼流に偏りが生じる。この溶鋼流は、全体、あ
るいは局部的に強い流れであり、この溶鋼流に随伴して
溶鋼中に混濁した気泡や介在物も凝固しつつある鋳片の
深部に侵入し、この気泡や介在物が浮上過程で凝固シェ
ルに補足されて表面欠陥になったり、鋳片のＬ面の集積
帯に集積し、内部欠陥となる等の問題がある。
【００１２】これに対して、本発明においては、浸漬ノ
ズルの溶鋼の流路に負圧が生じた場合、吐出口の上方に
設けた上向きの吸引口から筒状体の内部に溶鋼が流入
し、負圧の解消と吸引口の下方以降を溶鋼で充満する。
この溶鋼の流路内の負圧を補うように、吸引口から溶鋼
が流入するので、常に、吸引口からの溶鋼の流入が起き
る。この負圧は、筒状体の内部の溶鋼流路の内部に突部
を形成することにより、溶鋼流の流速を増加させベルヌ
ーイの定理によりさらに大きな負圧にすることができ
る。そして、吐出口から流出する溶鋼量は、吸引口から
供給された量分だけ増加するため、吐出口からの溶鋼の
吐出流速が低下する。
ズルの溶鋼の流路に負圧が生じた場合、吐出口の上方に
設けた上向きの吸引口から筒状体の内部に溶鋼が流入
し、負圧の解消と吸引口の下方以降を溶鋼で充満する。
この溶鋼の流路内の負圧を補うように、吸引口から溶鋼
が流入するので、常に、吸引口からの溶鋼の流入が起き
る。この負圧は、筒状体の内部の溶鋼流路の内部に突部
を形成することにより、溶鋼流の流速を増加させベルヌ
ーイの定理によりさらに大きな負圧にすることができ
る。そして、吐出口から流出する溶鋼量は、吸引口から
供給された量分だけ増加するため、吐出口からの溶鋼の
吐出流速が低下する。
【００１３】即ち、溶鋼が筒状体の浸漬ノズルの上方か
ら流下する際の運動量が一定であるため、吸引口からの
溶鋼が増加した分に見合う運動量が分散され、吐出口か
らの全体の溶鋼の吐出流速を低くすることができる。
ら流下する際の運動量が一定であるため、吸引口からの
溶鋼が増加した分に見合う運動量が分散され、吐出口か
らの全体の溶鋼の吐出流速を低くすることができる。
【００１４】しかも、吐出口からの溶鋼の吐出流が均一
になり、最大吐出流速が低下して鋳型の内面に衝突して
発生する下向き流を弱くでき、その結果、気泡や介在物
の浮上が促進されて凝固シェルに補足される気泡を減少
することができる。
になり、最大吐出流速が低下して鋳型の内面に衝突して
発生する下向き流を弱くでき、その結果、気泡や介在物
の浮上が促進されて凝固シェルに補足される気泡を減少
することができる。
【００１５】そして、深部に侵入する溶鋼流を抑制する
ので、介在物（一部気泡を含む）の集積帯への集積を防
止し、表面欠陥及び内部欠陥を同時に解消することがで
きる。また、筒状体（浸漬ノズル）の吸引口の上方に突
起部を設けているので、吸引口から溶鋼を吸引する際
に、メニスカスの上に形成されるパウダーの巻き込みを
抑制することができ、パウダー系の介在物に起因する欠
陥の発生を防止することができる。
ので、介在物（一部気泡を含む）の集積帯への集積を防
止し、表面欠陥及び内部欠陥を同時に解消することがで
きる。また、筒状体（浸漬ノズル）の吸引口の上方に突
起部を設けているので、吸引口から溶鋼を吸引する際
に、メニスカスの上に形成されるパウダーの巻き込みを
抑制することができ、パウダー系の介在物に起因する欠
陥の発生を防止することができる。
【００１６】
【実施例】実施例１
図１は本発明の浸漬ノズルの第１の実施例を示す断面図
である。図１（ａ）において、浸漬ノズル１の溶鋼の流
路２となる有底の筒状体の先端に複数の吐出口３が形成
され、吐出口３の上方に溶鋼の流路内に溶鋼を吸い込む
上向きの吸引口４が形成されている。
である。図１（ａ）において、浸漬ノズル１の溶鋼の流
路２となる有底の筒状体の先端に複数の吐出口３が形成
され、吐出口３の上方に溶鋼の流路内に溶鋼を吸い込む
上向きの吸引口４が形成されている。
【００１７】浸漬ノズル１内を通過する溶鋼は、非充満
流であり、且つ浸漬ノズル水平断面において流速分布を
有しており、内壁面近傍では負圧になっている。そのた
め溶鋼が吸引口４の近傍を通過する際に、吸引口４は浸
漬ノズル外部の溶鋼５を吸込む。
流であり、且つ浸漬ノズル水平断面において流速分布を
有しており、内壁面近傍では負圧になっている。そのた
め溶鋼が吸引口４の近傍を通過する際に、吸引口４は浸
漬ノズル外部の溶鋼５を吸込む。
【００１８】ここで、ノズル外部の溶鋼５の吸込みを容
易にするため、吸引口４の傾きを外側に向って水平より
上向きにする。吸引口４の傾斜角度θは、５〜８５度で
あり、特に２５＜７０゜であることが望ましい。
易にするため、吸引口４の傾きを外側に向って水平より
上向きにする。吸引口４の傾斜角度θは、５〜８５度で
あり、特に２５＜７０゜であることが望ましい。
【００１９】吸引口４の面積Ｓ２は、ノズル直胴部の水
平断面積をＳ０とした場合、Ｓ０／１２≦Ｓ２≦Ｓ０／
２であることが望ましい。
平断面積をＳ０とした場合、Ｓ０／１２≦Ｓ２≦Ｓ０／
２であることが望ましい。
【００２０】吸引口４の形状は、吸込みを容易にするた
めには縁の影響を小さくするため正方形か円形、もしく
は下に述べる突起の効果を出すために横長の長方形か楕
円形が望ましい。
めには縁の影響を小さくするため正方形か円形、もしく
は下に述べる突起の効果を出すために横長の長方形か楕
円形が望ましい。
【００２１】吸込みによりノズル内を通過する溶鋼の体
積が増加するため、下記の運動量保存則により流速が低
下する。
積が増加するため、下記の運動量保存則により流速が低
下する。
【００２２】ρＶｕ＝ρ（Ｖ＋Ｖ′）ｕ′（ここでＶ：
タンディッシュより供給される溶鋼量、Ｖ′：巻込みに
よりモールド内から吸引される溶鋼量、ｕ：巻込み前溶
鋼流速、ｕ′：巻込み後溶鋼流速） 本実施例によれば、深部に侵入する溶鋼流を抑制するの
で、気泡の差込みの抑制と気泡や介在物の集積帯への集
積を防止し、表面欠陥及び内部欠陥を抑制することがで
きる。また、吸引口から溶鋼を吸引する際に、メニスカ
スの上に形成されるパウダーの巻き込みを抑制すること
ができ、パウダー系の介在物に起因する欠陥の発生を防
止することができる。
タンディッシュより供給される溶鋼量、Ｖ′：巻込みに
よりモールド内から吸引される溶鋼量、ｕ：巻込み前溶
鋼流速、ｕ′：巻込み後溶鋼流速） 本実施例によれば、深部に侵入する溶鋼流を抑制するの
で、気泡の差込みの抑制と気泡や介在物の集積帯への集
積を防止し、表面欠陥及び内部欠陥を抑制することがで
きる。また、吸引口から溶鋼を吸引する際に、メニスカ
スの上に形成されるパウダーの巻き込みを抑制すること
ができ、パウダー系の介在物に起因する欠陥の発生を防
止することができる。
【００２３】実施例２
本発明の浸漬ノズルの第２の実施例を示す断面図であ
る。図１に示す同一の構成には同一の符号を付し、その
説明は省略する。吸引口４の内壁側上部に突起６を設け
ることにより、溶鋼流を浸漬ノズル内壁から剥離させる
ことができ、負圧を安定的に発生させ、吸込み効果を安
定させることが可能となる。
る。図１に示す同一の構成には同一の符号を付し、その
説明は省略する。吸引口４の内壁側上部に突起６を設け
ることにより、溶鋼流を浸漬ノズル内壁から剥離させる
ことができ、負圧を安定的に発生させ、吸込み効果を安
定させることが可能となる。
【００２４】内壁側突起の幅は、吸引口４の横幅のｌ／
２以上であればよく、内壁全周にわたってもよい。内壁
側突起の高さは、５ｍｍ以内でよく、５ｍｍより高くて
も効果はほとんど変化しない。内壁側の突起６の形状
は、溶鋼を浸漬ノズル内壁面から離すことができるもの
であれば山形でも四角形でもよく、形状を問わない。
２以上であればよく、内壁全周にわたってもよい。内壁
側突起の高さは、５ｍｍ以内でよく、５ｍｍより高くて
も効果はほとんど変化しない。内壁側の突起６の形状
は、溶鋼を浸漬ノズル内壁面から離すことができるもの
であれば山形でも四角形でもよく、形状を問わない。
【００２５】実施例３
本発明の浸漬ノズルの第３の実施例を示す断面図であ
る。図１に示す同一の構成には同一の符号を付し、その
説明は省略する。浸漬ノズル１内への溶鋼５の吸込みに
より浸漬ノズル近傍で下降流を生じるため、モールドパ
ウダーを巻込む懸念があるが、その場合には、吸込口４
の外壁側上部に突起７を設けることにより吸引口４から
溶鋼が吸引されることによって生じる鋳型内のメニスカ
ス近傍の溶鋼の下降流速を減じることができパウダーの
差込みを抑制することができる。外壁側の突起７は、幅
方向には開口部の幅以上にあって、高さ方向には２０ｍ
ｍ以内がよい。
る。図１に示す同一の構成には同一の符号を付し、その
説明は省略する。浸漬ノズル１内への溶鋼５の吸込みに
より浸漬ノズル近傍で下降流を生じるため、モールドパ
ウダーを巻込む懸念があるが、その場合には、吸込口４
の外壁側上部に突起７を設けることにより吸引口４から
溶鋼が吸引されることによって生じる鋳型内のメニスカ
ス近傍の溶鋼の下降流速を減じることができパウダーの
差込みを抑制することができる。外壁側の突起７は、幅
方向には開口部の幅以上にあって、高さ方向には２０ｍ
ｍ以内がよい。
【００２６】試験結果
鋳型寸法：１２５０×２５０ｍｍ、スループット：３ｔ
ｏｎ／ｍｉｎ、ノズル直胴部：７０ｍｍφ、吸引口：幅
７０ｍｍ×高さ２０ｍｍ 傾斜角度θ：４５°内壁側の
突起：幅７０ｍｍ、高さ５ｍｍ、 外壁側の突起：幅９
０ｍｍ、高さ２０ｍｍ
ｏｎ／ｍｉｎ、ノズル直胴部：７０ｍｍφ、吸引口：幅
７０ｍｍ×高さ２０ｍｍ 傾斜角度θ：４５°内壁側の
突起：幅７０ｍｍ、高さ５ｍｍ、 外壁側の突起：幅９
０ｍｍ、高さ２０ｍｍ
【表１】
本発明の浸漬ノズルにより吐出流速が従来に比べ低下
し、鋳片気泡個数およびパウダー欠陥が減少しているこ
とが分かる。
し、鋳片気泡個数およびパウダー欠陥が減少しているこ
とが分かる。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、深部に侵入する溶鋼流
を抑制するので、気泡や介在物等の集積帯への集積を防
止し、表面欠陥及び内部欠陥を抑制することができる。
さらに、吸引口から溶鋼を吸引する際に、メニスカスの
上に形成されるパウダー層からのパウダーの巻き込みを
抑制することができ、パウダー系の介在物に起因する欠
陥の発生を防止することができる。
を抑制するので、気泡や介在物等の集積帯への集積を防
止し、表面欠陥及び内部欠陥を抑制することができる。
さらに、吸引口から溶鋼を吸引する際に、メニスカスの
上に形成されるパウダー層からのパウダーの巻き込みを
抑制することができ、パウダー系の介在物に起因する欠
陥の発生を防止することができる。
【図１】本発明の浸漬ノズルの第１の実施例を示す断面
図である。
図である。
【図２】本発明の浸漬ノズルの第２の実施例を示す断面
図である。
図である。
【図３】本発明の浸漬ノズルの第３の実施例を示す断面
図である。
図である。
１：浸漬ノズル
２：流路
３：吐出口
４：吸引口
５：溶鋼
６：内壁側の突起
７：外壁側の突起
Claims (4)
- 【請求項１】 溶鋼の流路となる有底の筒状体の先端に
複数の吐出口を有する連続鋳造用浸漬ノズルにおいて、
前記吐出口の上方に、前記溶鋼の流路内に溶鋼を吸い込
む吸引口を設けたことを特徴とする連続鋳造用浸漬ノズ
ル。 - 【請求項２】 請求項１記載の連続鋳造用浸漬ノズルに
おいて、前記吸引口の角度が前記筒状体の外部から内部
にかけて５〜８５゜の下向き角度であることを特徴とす
る連続鋳造用浸漬ノズル。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の連続鋳造用浸漬ノ
ズルにおいて、前記吸引口の上方の前記筒状体の内部に
突部を設けていることを特徴とする連続鋳造用浸漬ノズ
ル。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の連
続鋳造用浸漬ノズルにおいて、前記吸引口の上方の前記
筒状体の外側に突起部を設けていることを特徴とする連
続鋳造用浸漬ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002107675A JP2003305551A (ja) | 2002-04-10 | 2002-04-10 | 連続鋳造用浸漬ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002107675A JP2003305551A (ja) | 2002-04-10 | 2002-04-10 | 連続鋳造用浸漬ノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003305551A true JP2003305551A (ja) | 2003-10-28 |
Family
ID=29391634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002107675A Withdrawn JP2003305551A (ja) | 2002-04-10 | 2002-04-10 | 連続鋳造用浸漬ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003305551A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110181033A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-08-30 | 山西通才工贸有限公司 | 一种h型防漏钢的浸入式水口 |
| CN114888270A (zh) * | 2022-05-09 | 2022-08-12 | 湖南华菱涟源钢铁有限公司 | 一种板坯连铸高拉速反斜孔式抑波方法 |
-
2002
- 2002-04-10 JP JP2002107675A patent/JP2003305551A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110181033A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-08-30 | 山西通才工贸有限公司 | 一种h型防漏钢的浸入式水口 |
| CN114888270A (zh) * | 2022-05-09 | 2022-08-12 | 湖南华菱涟源钢铁有限公司 | 一种板坯连铸高拉速反斜孔式抑波方法 |
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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