JP2005199339A - Immersion nozzle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an immersion nozzle which imparts potential difference between the inner surface of a nozzle hole and molten steel by energizing the nozzle body to thereby restrain the sticking of oxide-base inclusion and also, restrains the oxidation of the nozzle body. <P>SOLUTION: The immersion nozzle is provided with: a nearly cylindrical nozzle body 1 made of a refractory; a metal-made band 2 fitted to the outer peripheral surface of the nozzle body 1 so as to come in contact therewith; a refractory and electrically insulating coat layer 3 for preventing oxidation covering the whole body of the nozzle body 1 in a state in which a part of the metal-made band 2 is exposed; and a power source part 8 for applying voltage to the nozzle body 1 through a part of the exposed metal-made band 2. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、浸漬ノズルに関し、詳しくは、連続鋳造においてノズル孔内面への酸化物系介在物の付着を抑制する浸漬ノズルに関する。   The present invention relates to an immersion nozzle, and more particularly to an immersion nozzle that suppresses adhesion of oxide inclusions to the inner surface of a nozzle hole in continuous casting.

鋳型内の溶鋼を供給する浸漬ノズルを用いた連続鋳造にあっては、例えば、溶鋼としてアルミキルド鋼が用いられる。そのため、鋳造回数が多くなると、浸漬ノズルのノズル孔内面に、前記アルミナ等の酸化物系介在物が付着堆積し、ノズル詰まりが発生することが知られている。   In continuous casting using an immersion nozzle that supplies molten steel in a mold, for example, aluminum killed steel is used as molten steel. Therefore, it is known that when the number of castings increases, oxide inclusions such as alumina adhere to and deposit on the inner surface of the nozzle hole of the immersion nozzle, and nozzle clogging occurs.

このような問題を解決するために、従来から、ノズル本体を予め加熱し、前記酸化物系介在物の付着を抑制する方法が取られている。
このノズル本体の予熱方法としては、例えば、バーナ用いて加熱する方法がある。しかし、バーナを用いた場合では、タンディシュに取り付ける前に冷えてしまい、加熱効果を得にくいことがある。
また、ノズル本体の予熱方法として、ノズルに通電して、その抵抗発熱により加熱する方法がある。このノズルに通電する方法では、ノズル本体の昇温に時間を要さず、また加熱状態を維持できるという点において利点がある。
In order to solve such a problem, conventionally, a method has been used in which the nozzle body is heated in advance to suppress the adhesion of the oxide inclusions.
As a method for preheating the nozzle body, for example, there is a method of heating using a burner. However, when a burner is used, it may cool before being attached to the tundish, and it may be difficult to obtain a heating effect.
Further, as a method for preheating the nozzle body, there is a method in which the nozzle is energized and heated by its resistance heat generation. This method of energizing the nozzle is advantageous in that it does not take time to raise the temperature of the nozzle body and the heated state can be maintained.

更に、ノズルに通電する方法において、浸漬ノズルと溶鋼との間に電位差を付与し、溶鋼中のAl酸化物等の耐火物表面に対する付着力を抑制し、酸化物が付着し難くすることが、特許文献1に提案されている。
即ち、前記特許文献1には、連続鋳造に際し、高温において電子伝導性やイオン伝導性を有する浸漬ノズルと溶鋼との間に電位差を付与することにより、両者間の接触界面に電気毛細管現象が生じて、界面における張力が減少し、溶鋼中のAl酸化物等の耐火物表面に付着する力が抑制され、耐火物の表面に付着し難くなることが示されている。
特開2003−126945号公報(第3頁右欄第1行乃至第5頁右欄第4行)
Furthermore, in the method of energizing the nozzle, a potential difference is imparted between the immersion nozzle and the molten steel, the adhesion force to the refractory surface such as Al oxide in the molten steel is suppressed, and the oxide is difficult to adhere. This is proposed in Patent Document 1.
That is, in Patent Document 1, an electrocapillary phenomenon occurs at the contact interface between the two by applying a potential difference between the immersion nozzle and the molten steel having electron conductivity and ion conductivity at high temperatures during continuous casting. Thus, it is shown that the tension at the interface is reduced, the force attached to the surface of the refractory such as Al oxide in the molten steel is suppressed, and it becomes difficult to adhere to the surface of the refractory.
JP 2003-126945 A (page 3, right column, line 1 to page 5, right column, line 4)

上述したように、特許文献1記載の浸漬ノズルによれば、浸漬ノズルに通電し、ノズル孔内面と溶鋼との間に電位差を付与することによって、酸化物系介在物の付着を抑制することができる。
ところが、浸漬ノズルは、一般的にアルミナ−炭素系耐火物、ジルコニア−炭素系耐火物、マグネシア−炭素系耐火物のように炭素を含有する耐火物で構成されているため、使用中(600℃〜1600℃)においてはノズルの構成成分である炭素(黒鉛)が次第に酸化する。
この酸化によって、浸漬ノズルの機械的強度が低下し、また耐久寿命が低下し、更にはノズル本体の昇温効率が低下するという技術的課題があった。
As described above, according to the immersion nozzle described in Patent Document 1, it is possible to suppress the adhesion of oxide inclusions by energizing the immersion nozzle and applying a potential difference between the inner surface of the nozzle hole and the molten steel. it can.
However, since the immersion nozzle is generally composed of a refractory containing carbon such as alumina-carbon refractory, zirconia-carbon refractory, and magnesia-carbon refractory, it is in use (600 ° C. In the case of ˜1600 ° C., carbon (graphite) which is a constituent component of the nozzle is gradually oxidized.
This oxidation has a technical problem that the mechanical strength of the submerged nozzle is lowered, the durability life is lowered, and the temperature raising efficiency of the nozzle body is further lowered.

本発明は、前記したような事情の下になされたものであり、ノズル本体に通電することによってノズル孔内面と溶鋼との間に電位差を付与し、これによって酸化物系介在物の付着を抑制する浸漬ノズルであって、かつノズル本体の酸化を抑制した浸漬ノズルを提供することを目的とする。   The present invention has been made under the circumstances as described above. By energizing the nozzle body, a potential difference is imparted between the inner surface of the nozzle hole and the molten steel, thereby suppressing adhesion of oxide inclusions. It is an object of the present invention to provide an immersion nozzle that suppresses oxidation of the nozzle body.

上記課題を解決するためになされた本発明にかかる浸漬ノズルは、略円筒状のノズル本体と、前記ノズル本体の外周面に接触して取り付けられた金属製バンドと、前記金属製バンドの一部が露出した状態で、前記ノズル本体の外面全体およびノズル孔の内面の少なくとも一部を覆う耐火性、電気絶縁性を有する酸化防止用コート層と、前記露出した金属製バンドの一部を介して前記ノズル本体に電圧印加する電源部とを備えることを特徴としている。
このように金属製バンドを介して、前記ノズル本体に電圧を印加するように構成されているため、ノズル本体全体への通電が可能となる。その結果、酸化物系介在物のノズル孔内面への付着を抑制することができる。
また、ノズル本体の外面およびノズル孔の内面の少なくとも一部が酸化防止用コート層によって覆われるため、ノズルの機械的強度の低下、耐久寿命の低下、ノズル本体の昇温効率の低下が抑制される。
An immersion nozzle according to the present invention made to solve the above problems includes a substantially cylindrical nozzle body, a metal band attached in contact with the outer peripheral surface of the nozzle body, and a part of the metal band. Through an anti-oxidation coating layer having fire resistance and electrical insulation covering the entire outer surface of the nozzle body and at least a part of the inner surface of the nozzle hole, and a part of the exposed metal band. And a power supply unit for applying a voltage to the nozzle body.
Thus, since it is comprised so that a voltage may be applied to the said nozzle main body through a metal band, electricity supply to the whole nozzle main body is attained. As a result, adhesion of oxide inclusions to the inner surface of the nozzle hole can be suppressed.
In addition, since at least a part of the outer surface of the nozzle body and the inner surface of the nozzle hole is covered with the anti-oxidation coating layer, a decrease in the mechanical strength of the nozzle, a decrease in durability life, and a decrease in the heating efficiency of the nozzle body are suppressed. The

ここで、前記ノズル本体は耐火性無機骨材を主原料とするカーボン含有耐火物である。耐火性無機骨材はアルミナ、ジルコニア、マグネシア、スピネル、ムライト、シリカのうち1種類または2種類以上を含有する。耐熱衝撃性、耐食性を同時に満たすためにはアルミナ、ジルコニアを用いることがより好ましい。また、カーボンとして天然黒鉛、人造黒鉛、カーボンブラック等を用いることができる。
また、カーボンの含有量で抵抗値が制御されることが好ましい。カーボンの含有量を調整することにより、ノズル本体の抵抗値を調整でき、発熱量を制御できる。好ましくは、カーボン含有量が10重量%〜35重量%の範囲が良い。
即ち、カーボン含有率が35重量%を超えると、ノズル全体の損傷が大きくなるため、好ましいない。一方、カーボン含有量が10重量%を下回ると、抵抗値が大きくなり、より高い電圧を印加する必要性が生じ、好ましくない。
Here, the nozzle body is a carbon-containing refractory material mainly composed of a refractory inorganic aggregate. The refractory inorganic aggregate contains one or more of alumina, zirconia, magnesia, spinel, mullite, and silica. In order to satisfy both thermal shock resistance and corrosion resistance, it is more preferable to use alumina or zirconia. Moreover, natural graphite, artificial graphite, carbon black, etc. can be used as carbon.
Further, the resistance value is preferably controlled by the carbon content. By adjusting the carbon content, the resistance value of the nozzle body can be adjusted, and the heat generation amount can be controlled. Preferably, the carbon content is in the range of 10 wt% to 35 wt%.
That is, it is not preferable that the carbon content exceeds 35% by weight because damage to the entire nozzle increases. On the other hand, when the carbon content is less than 10% by weight, the resistance value becomes large, and it becomes necessary to apply a higher voltage, which is not preferable.

また、前記酸化防止用コート層が、Al23が5〜60重量%、SiO2が10〜90重量%、R2O(R:アルカリ金属)が5〜50重量%の組成からなることが好ましい。この酸化防止用コート材によれば、ノズル本体の酸化防止のみならず、耐火性、電気絶縁性を有しているため、好適に用いることができる。
即ち、Al23含有量が60重量%を超えると酸化防止用コート材の融点が高くなる。また、SiO2量が10重量%、または、R2O重量%が5重量%を下回る場合でも酸化防止コート材の融点が高くなり、浸漬ノズルの使用中に酸化防止コート層が溶融し難く、十分な酸化防止効果を得難いため好ましくない。一方、Al23含有量が5重量%を下回ると酸化防止コート材の融点が低くなる。また、SiO2量が90重量%、または、R2O重量%が50重量%を超える場合でも酸化防止コート材の融点が低下し、使用中に蒸発するなどして浸漬ノズル表面から消失して酸化防止効果が低下するため好ましくない。
また、酸化防止効果を発現する温度の異なるコート材を2種類以上浸漬ノズル表面に重ねて塗布することができる。
The anti-oxidation coating layer is composed of 5 to 60% by weight of Al 2 O 3, 10 to 90% by weight of SiO 2 , and 5 to 50% by weight of R 2 O (R: alkali metal). Is preferred. This anti-oxidation coating material can be suitably used because it has not only oxidation prevention of the nozzle body, but also fire resistance and electrical insulation.
That is, when the Al 2 O 3 content exceeds 60% by weight, the melting point of the antioxidant coating material increases. Further, even when the SiO 2 amount is 10% by weight or R 2 O% by weight is less than 5% by weight, the anti-oxidation coating material has a high melting point, and the anti-oxidation coat layer is difficult to melt during use of the immersion nozzle. It is not preferable because it is difficult to obtain a sufficient antioxidant effect. On the other hand, if the Al 2 O 3 content is less than 5% by weight, the melting point of the antioxidant coating material is lowered. Further, even when the amount of SiO 2 exceeds 90% by weight or the amount of R 2 O exceeds 50% by weight, the melting point of the antioxidant coating material is lowered and disappears from the surface of the immersion nozzle by evaporating during use. This is not preferable because the antioxidant effect is lowered.
Also, two or more types of coating materials having different temperatures that exhibit an antioxidant effect can be applied on the surface of the immersion nozzle.

また、前記金属製バンドは、網目状に織り込まれた金属繊維、束状の金属繊維、金属板から選択されたいずれかであることが好ましい。
このように、金属製バンドを金属繊維にした場合には、接触面積が大きくなるため、接触不良を防止できる。
Moreover, it is preferable that the metal band is any one selected from a metal fiber woven in a mesh shape, a bundle of metal fibers, and a metal plate.
In this way, when the metal band is made of metal fibers, the contact area is increased, so that contact failure can be prevented.

また、前記金属製バンドの厚さが、前記酸化防止用コート層の厚さよりも厚く形成されていることが好ましく、これにより、酸化防止用コート層による接触不良を防止できる。
なお、前記金属製バンドは、経済性からステンレス鋼により形成されていることが望ましい。本発明にあっては、金属製バンドがステンレス鋼に限定されるものではなく、使用される温度域において、金属が固体として形状を保ち、導電性を有すれば、いかなる金属であっても良い。
Moreover, it is preferable that the metal band is formed thicker than the thickness of the antioxidant coating layer, thereby preventing contact failure due to the antioxidant coating layer.
In addition, it is desirable that the metal band is made of stainless steel in view of economy. In the present invention, the metal band is not limited to stainless steel, and any metal may be used as long as the metal maintains its shape as a solid and has conductivity in the temperature range to be used. .

以上の説明で明らかなとおり、本発明によれば、ノズル本体を通電することによってノズル孔内面と溶鋼との間に電位差を付与し、これによって酸化物系介在物の付着を抑制する浸漬ノズルであって、かつノズル本体の酸化を抑制した浸漬ノズルを得ることができる。   As is apparent from the above description, according to the present invention, by applying a current to the nozzle body, a potential difference is imparted between the inner surface of the nozzle hole and the molten steel, thereby suppressing the adhesion of oxide inclusions. In addition, it is possible to obtain an immersion nozzle in which oxidation of the nozzle body is suppressed.

以下、本発明にかかる浸漬ノズルの一実施形態について、図1乃至図3に基づいて説明する。なお、図1は、本発明にかかる一実施形態の構成を模式的に示した断面図である。図2は、図1の破線領域Aの拡大図であって、浸漬ノズルのノズル本体に取り付けられた金属製バンドの拡大断面図である。そして図3は、図1の符号B−B間の断面を平面視した図である。   Hereinafter, an embodiment of an immersion nozzle according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of an embodiment according to the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of a broken line area A in FIG. 1, and is an enlarged cross-sectional view of a metal band attached to the nozzle body of the immersion nozzle. FIG. 3 is a plan view of a cross section between B and B in FIG.

図1に示す浸漬ノズル100は、縦長で略円筒状のノズル本体1と、このノズル本体1の上部および下部の外周面に夫々接触して取り付けられた金属製バンド2と、前記ノズル本体1の内外面に形成された耐火性の酸化防止用コート層3を備えている。
また、この浸漬ノズル100は、金属製バンド2の外周に取り付けられた導通性の金属製端子5を介し、前記金属製バンド2からノズル本体1に電圧を印加する電源部8を備えている。
なお、この電源部8と金属製端子5とは、耐火性素材で被覆されたリード線7aによって接続されている。また前記電源部8にはリード線7bの一端部が接続され、このリード線7bの他端部はタンディッシュに設置された電極に接続されている。
An immersion nozzle 100 shown in FIG. 1 includes a vertically long and substantially cylindrical nozzle body 1, a metal band 2 attached in contact with the upper and lower outer peripheral surfaces of the nozzle body 1, and the nozzle body 1. A fire-resistant anti-oxidation coating layer 3 formed on the inner and outer surfaces is provided.
The immersion nozzle 100 includes a power supply unit 8 that applies a voltage from the metal band 2 to the nozzle body 1 through a conductive metal terminal 5 attached to the outer periphery of the metal band 2.
The power supply unit 8 and the metal terminal 5 are connected by a lead wire 7a covered with a refractory material. One end of a lead wire 7b is connected to the power supply unit 8, and the other end of the lead wire 7b is connected to an electrode installed in a tundish.

また、図1示すように、ノズル本体1には、その上端に、例えばアルミキルド鋼の溶鋼を導入する上部口1aが形成されている。一方、ノズル本体1の下部には、前記溶鋼を吐出する吐出口1bが左右両端に夫々形成されている。
そして、ノズル本体1の内部には、前記上部口1aから前記吐出口1bに連通するノズル孔1cが形成されている。
As shown in FIG. 1, the nozzle body 1 is formed with an upper port 1a for introducing molten steel, such as aluminum killed steel, at the upper end thereof. On the other hand, at the lower part of the nozzle body 1, discharge ports 1b for discharging the molten steel are formed at the left and right ends, respectively.
A nozzle hole 1 c that communicates from the upper port 1 a to the discharge port 1 b is formed in the nozzle body 1.

前記ノズル本体1は、耐火性無機骨材を主原料とする炭素含有耐火物である。耐火性無機骨材は、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、スピネル、ムライト、シリカのうち1種類または2種類以上を含有する。耐熱衝撃性、耐食性を同時に満たすためには、アルミナ、ジルコニアを用いることが好ましい。
また、これら耐火物にはカーボンが含有され、カーボンの含有量で抵抗値が制御されることが好ましい。カーボン原として天然黒鉛、人造黒鉛、カーボンブラック等を用いることができる。また、カーボンの含有量を調整することにより、ノズル本体の抵抗値を調整でき、発熱量を制御できる。通常、10〜35重量%のカーボンを含有する耐火物が好ましい。
The nozzle body 1 is a carbon-containing refractory material mainly composed of a refractory inorganic aggregate. The refractory inorganic aggregate contains one or more of alumina, zirconia, magnesia, spinel, mullite, and silica. In order to satisfy the thermal shock resistance and the corrosion resistance at the same time, it is preferable to use alumina or zirconia.
These refractories preferably contain carbon, and the resistance value is preferably controlled by the carbon content. Natural graphite, artificial graphite, carbon black or the like can be used as the carbon raw material. Further, by adjusting the carbon content, the resistance value of the nozzle body can be adjusted, and the heat generation amount can be controlled. Usually, a refractory containing 10 to 35% by weight of carbon is preferred.

また、前記酸化防止用コート層3は、ノズル本体1の全体に形成されており、その組成は、例えば、Al23が15重量%、SiO2が60重量%、R2O(R:アルカリ金属 Li、Na、K等)が25重量%からなり、無機バインダーにより調整されている。
特に、その組成は、Al23が5〜60重量%、SiO2が10〜90重量%、R2O(R:アルカリ金属)が5〜50重量%の範囲にあることが好ましい。
The anti-oxidation coat layer 3 is formed on the entire nozzle body 1, and the composition thereof is, for example, 15% by weight of Al 2 O 3, 60% by weight of SiO 2 , R 2 O (R: Alkali metals Li, Na, K, etc.) comprise 25% by weight and are adjusted with an inorganic binder.
In particular, the composition is preferably in the range of 5 to 60% by weight of Al 2 O 3, 10 to 90% by weight of SiO 2 , and 5 to 50% by weight of R 2 O (R: alkali metal).

なお、図6に示すように、ノズル本体1のノズル孔1cの内部の一部に、酸化防止用コート層3が形成されていない欠落部12を設けても良い。このように、ノズル1cの内部の一部、例えば、吐出口1bの直上部に欠落部12が設けられているため、酸化物が付着し易い部分(欠落部12)の通電状態を良好なものとすることができ、酸化物の付着をより抑制することができる。
また。図7に示すように、前記欠落部12に相当する部分に導電性の酸化防止用コート層13を設けても良い。この導電性の酸化防止用コート材としては、無機バインダーと、アルミナ、シリカ及びアルカリ金属酸化物を主成分とするフィラーと、ファイバー状または粒状の金属原料とが添加されてなるものを用いることができる。
In addition, as shown in FIG. 6, you may provide the missing part 12 in which the antioxidant coating layer 3 is not formed in a part inside the nozzle hole 1c of the nozzle main body 1. FIG. As described above, since the missing portion 12 is provided in a part inside the nozzle 1c, for example, immediately above the discharge port 1b, the energized state of the portion where the oxide easily adheres (the missing portion 12) is excellent. And adhesion of oxides can be further suppressed.
Also. As shown in FIG. 7, a conductive antioxidant coating layer 13 may be provided in a portion corresponding to the missing portion 12. As the conductive antioxidant coating material, it is possible to use a material obtained by adding an inorganic binder, a filler mainly composed of alumina, silica and an alkali metal oxide, and a fiber-like or granular metal raw material. it can.

また、前記したように、金属製バンド2は、ノズル本体1の上部に取り付けられている。即ち、ノズル本体1は導電体であるため、前記金属製バンド2を電極とすることによってノズル本体1全体に電流を流すことができるように構成されている。   Further, as described above, the metal band 2 is attached to the upper portion of the nozzle body 1. That is, since the nozzle main body 1 is a conductor, the current can be passed through the entire nozzle main body 1 by using the metal band 2 as an electrode.

この金属製バンド2はステンレス鋼で形成され、例えば図2に示すように、網目状に織り込まれた金属繊維から構成されている。この金属製バンド2は、ノズル本体1に接触して巻きつけるように取り付けられている。
また、この金属製バンド2は、少なくとも前記酸化防止用コート層3の厚さよりも厚く形成されており、その外表面2aは酸化防止用コート層3に覆われずに露出している。
The metal band 2 is made of stainless steel, and is composed of, for example, metal fibers woven in a mesh shape as shown in FIG. The metal band 2 is attached so as to be wound in contact with the nozzle body 1.
The metal band 2 is formed to be at least thicker than the thickness of the antioxidant coating layer 3, and the outer surface 2 a is exposed without being covered by the antioxidant coating layer 3.

また、前記酸化防止用コート層3は、金属製バンド2を取り付けた後、金属製バンド2の表面をマスキングし、酸化防止用コート材が収容された槽に、ノズル本体を浸す、または酸化防止用コート材を吹き付けることによって形成する。このとき、酸化防止用コート材が金属製バンド2の網目から入り込むため、金属製バンド2内部にも酸化防止用コート層3が形成される。
このように酸化防止用コート層3が形成されるため、金属性バンド2とノズル本体1との間が高い接合性が得られると共に、ノズル本体1が空気および溶鋼から遮断される。
The anti-oxidation coat layer 3 has the metal band 2 attached, and then masks the surface of the metal band 2 and immerses the nozzle body in a tank containing the anti-oxidation coat material or prevents the oxidation. It is formed by spraying a coating material. At this time, since the antioxidant coating material enters from the mesh of the metal band 2, the antioxidant coat layer 3 is also formed inside the metal band 2.
Since the anti-oxidation coat layer 3 is formed in this way, high bondability between the metallic band 2 and the nozzle body 1 is obtained, and the nozzle body 1 is shielded from air and molten steel.

その後、マスキング材を除去すると、前記したように金属製バンド2の外表面2aは酸化防止用コート層3に覆われずに露出した状態となる。そのため、図3に示すように、この外表面2aに接触して覆うように環状の金属製端子5を取り付けることができる。そして、この金属製端子5にリード線7aが取り付けられる。なお、一方のリード線7bは、タンディッシュに設置された電極(図示せず)に接続されている。   Thereafter, when the masking material is removed, the outer surface 2a of the metal band 2 is exposed without being covered with the anti-oxidation coat layer 3 as described above. Therefore, as shown in FIG. 3, the annular metal terminal 5 can be attached so as to contact and cover the outer surface 2a. A lead wire 7 a is attached to the metal terminal 5. One lead wire 7b is connected to an electrode (not shown) installed in the tundish.

以上のように構成された浸漬ノズル100を用いて連続鋳造を行なう際には、先ず浸漬ノズル100を予熱後、金属製バンド2を介し、電源8によってノズル本体1に電圧印加する。   When continuous casting is performed using the immersion nozzle 100 configured as described above, first, the immersion nozzle 100 is preheated, and then a voltage is applied to the nozzle body 1 by the power source 8 via the metal band 2.

次いで、図示しないタンディッシュ(中間容器)内の溶鋼が浸漬ノズル1の上部口1aからノズル孔1cに供給され、吐出口1bから図示しない鋳型に溶鋼が順次吐出されることによって連続鋳造が行なわれる。
このとき、電源部8から供給される電流は、端子5、金属製バンド2、ノズル本体1を経て、溶鋼中へと流れる。これによって、ノズル本体1のノズル孔内面と溶鋼との間に電位差を付与する。
Subsequently, molten steel in a tundish (intermediate container) (not shown) is supplied from the upper port 1a of the immersion nozzle 1 to the nozzle hole 1c, and the molten steel is sequentially discharged from the discharge port 1b to a mold (not shown) to perform continuous casting. .
At this time, the current supplied from the power supply unit 8 flows into the molten steel through the terminal 5, the metal band 2, and the nozzle body 1. As a result, a potential difference is applied between the nozzle hole inner surface of the nozzle body 1 and the molten steel.

このように、浸漬ノズル100に通電されている状態で、鋳造工程が進行する。このとき、浸漬ノズル100のノズル孔1cには、順次、溶鋼が供給されるが、前記したように浸漬ノズル100は溶鋼との間に電位差が付与され、両者の接触界面に電気毛細管現象が生じて、界面における張力が減少し、溶鋼中のAl酸化物等の耐火物表面に対する付着力が抑制されている。これによって、前記付着物によるノズル孔1cの目詰まりを防ぐことができる。
また、鋳造工程中は、浸漬ノズル100は図示しない鋳型内の溶鋼に浸漬されるが、浸漬されていない部分も酸化防止用コート層3によって覆われているため、ノズル本体1が酸化することがなく、浸漬ノズル100の寿命低下を防ぐことができる。
In this way, the casting process proceeds while the immersion nozzle 100 is energized. At this time, molten steel is sequentially supplied to the nozzle hole 1c of the immersion nozzle 100, but as described above, a potential difference is imparted between the immersion nozzle 100 and the molten steel, and an electrocapillary phenomenon occurs at the contact interface between the two. Thus, the tension at the interface is reduced, and the adhesion force to the surface of the refractory such as Al oxide in the molten steel is suppressed. Thereby, clogging of the nozzle hole 1c due to the deposit can be prevented.
Further, during the casting process, the immersion nozzle 100 is immersed in molten steel in a mold (not shown), but since the non-immersed part is also covered with the anti-oxidation coat layer 3, the nozzle body 1 may be oxidized. In addition, it is possible to prevent the life of the immersion nozzle 100 from being reduced.

以上説明した本発明の実施形態によれば、酸化防止用コート層3がノズル本体の外面および少なくとも内面の一部に形成された状態で、ノズル本体1への通電が可能であり、これによって酸化物系介在物のノズル孔1内面への付着を抑制することができる。
また、前記したようにノズル本体の外面および少なくとも内面の一部を酸化防止用コート層3によって覆うため、ノズル本体1が酸化することがなく、浸漬ノズル100の寿命低下を防ぐことができる。
According to the embodiment of the present invention described above, it is possible to energize the nozzle body 1 with the oxidation-preventing coating layer 3 formed on the outer surface and at least a part of the inner surface of the nozzle body. Attachment of physical inclusions to the inner surface of the nozzle hole 1 can be suppressed.
Further, as described above, since the outer surface and at least a part of the inner surface of the nozzle body are covered with the anti-oxidation coat layer 3, the nozzle body 1 is not oxidized, and the life of the immersion nozzle 100 can be prevented from being reduced.

なお、前記実施の形態においては、金属製バンド2を図2に示すように網目状に織り込まれた金属繊維で形成したが、本発明の浸漬ノズル100が備える金属製バンドの形態はこれに限るものではない。
例えば、図4に示すように、前記金属製バンド2に替えて、ステンレス鋼からなる束状(ワイヤー状)の金属繊維により形成した金属製バンド10をノズル本体1に接触した状態で取り付けてもよい。
この場合も、この金属製バンド10は、少なくとも前記酸化防止用コート層3の厚さよりも厚く形成されており、その外表面10aは酸化防止用コート層3に覆われずに露出する。
また、前記したように、金属製バンド10は束状に構成されているため、前記酸化防止用コート層3が前記束を構成する金属繊維の間に入り込んだ状態で、金属製バンド10内部にも形成される。このため、金属製バンド10とノズル本体1との接合性が高くされると共に、ノズル本体1が空気および溶鋼から遮断される。
In the embodiment described above, the metal band 2 is formed of metal fibers woven in a mesh shape as shown in FIG. 2, but the metal band provided in the immersion nozzle 100 of the present invention is not limited to this. It is not a thing.
For example, as shown in FIG. 4, instead of the metal band 2, a metal band 10 formed of a stainless steel bundle (wire shape) metal fiber may be attached in contact with the nozzle body 1. Good.
Also in this case, the metal band 10 is formed at least thicker than the thickness of the antioxidant coating layer 3, and the outer surface 10 a is exposed without being covered by the antioxidant coating layer 3.
Further, as described above, since the metal band 10 is configured in a bundle shape, the anti-oxidation coat layer 3 is inserted between the metal fibers constituting the bundle, so that the metal band 10 is formed inside the metal band 10. Is also formed. For this reason, the joining property between the metal band 10 and the nozzle body 1 is enhanced, and the nozzle body 1 is shielded from air and molten steel.

また更に、図5に示すように、前記金属製バンド2に替えて、ステンレス鋼からなる板状の金属製バンド11をノズル本体1に接触した状態で取り付けてもよい。
この場合も、この金属製バンド11は、少なくとも前記酸化防止用コート層3の厚さよりも厚く形成されており、その外表面11aは酸化防止用コート層3に覆われずに露出する。
なお、金属製バンド11はノズル本体1に密着して取り付けられると共に、この金属製バンド11を除くノズル本体1の内外面には前記酸化防止用コート層3が形成されているため、ノズル本体1が空気および溶鋼から遮断される。
Furthermore, as shown in FIG. 5, a plate-like metal band 11 made of stainless steel may be attached in contact with the nozzle body 1 in place of the metal band 2.
Also in this case, the metal band 11 is formed at least thicker than the thickness of the antioxidant coating layer 3, and the outer surface 11 a is exposed without being covered with the antioxidant coating layer 3.
The metal band 11 is attached in close contact with the nozzle body 1, and the antioxidant coating layer 3 is formed on the inner and outer surfaces of the nozzle body 1 excluding the metal band 11. Is shielded from air and molten steel.

以上のように、図4、5で示した金属製バンドの形態を用いることによっても、酸化物系介在物のノズル孔1内面への付着を抑制することができ、また、ノズル本体1が酸化を抑制して浸漬ノズルの寿命低下を防ぐことができる。 As described above, the use of the metal band shown in FIGS. 4 and 5 can also prevent the oxide inclusions from adhering to the inner surface of the nozzle hole 1, and the nozzle body 1 can be oxidized. It is possible to prevent the life of the immersion nozzle from being reduced.

図1に示した構成の浸漬ノズルを作製した。
前記金属製バンドの形態としては、図2に示した網目状に織り込まれたステンレス鋼からなる金属繊維と、図4に示した束状に形成されたステンレス鋼からなる金属繊維と、図5に示した板状のステンレス鋼からなるバンドとを夫々用いた。
前記のような金属製バンドを夫々ノズル本体に巻きつけ、そこにAl23:15重量%、SiO2:60重量%、R2O:25重量%で構成し、無機バインダーで調整した酸化防止用コート層をノズル本体の全体に成膜した。
そして、前記酸化防止用コート層の乾燥後、ノズル本体を1200℃〜1300℃に予熱した。
この予熱後、ノズル本体を溶鋼に浸漬させ、電流を流し続けたところ、酸化物系介在物の付着、堆積によるノズル目詰まりは発生しなかった。
以上の実施例により、この浸漬ノズルは実用的であることを確認した。
An immersion nozzle having the configuration shown in FIG. 1 was produced.
As the form of the metal band, metal fibers made of stainless steel woven in a mesh shape shown in FIG. 2, metal fibers made of stainless steel formed in a bundle shape shown in FIG. 4, and FIG. Each of the shown plate-like stainless steel bands was used.
Each of the metal bands as described above is wound around the nozzle body, and is composed of Al 2 O 3 : 15% by weight, SiO 2 : 60% by weight, R 2 O: 25% by weight, and an oxidation adjusted with an inorganic binder. A prevention coating layer was formed on the entire nozzle body.
Then, after drying the antioxidant coating layer, the nozzle body was preheated to 1200 to 1300 ° C.
After this preheating, the nozzle body was immersed in molten steel and the current was kept flowing. As a result, nozzle clogging due to adhesion and deposition of oxide inclusions did not occur.
From the above examples, it was confirmed that this immersion nozzle was practical.

図1は、本発明に係る浸漬ノズルの構成を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an immersion nozzle according to the present invention. 図2は、浸漬ノズルのノズル本体に取り付けられた金属製バンドの拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a metal band attached to the nozzle body of the immersion nozzle. 図3は、金属製バンドが取り付けられた部分の浸漬ノズルの平面図である。FIG. 3 is a plan view of the immersion nozzle at a portion where the metal band is attached. 図4は、浸漬ノズルのノズル本体に取り付けられた金属製バンドの他の形態を示す拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing another embodiment of a metal band attached to the nozzle body of the immersion nozzle. 図5は、浸漬ノズルのノズル本体に取り付けられた金属製バンドのさらに他の形態を示す拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing still another embodiment of the metal band attached to the nozzle body of the immersion nozzle. 図6は、本発明に係る浸漬ノズルの他の実施形態を模式的に示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing another embodiment of the immersion nozzle according to the present invention. 図7は、本発明に係る浸漬ノズルの他の実施形態を模式的に示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing another embodiment of the immersion nozzle according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ノズル本体
1a 上部口
1b 吐出口
1c ノズル孔
2 金属製バンド
3 酸化防止用コート層
5 金属製端子
7a リード線
7b リード線
8 電源部
12 欠落部
13 導電性の酸化防止用コート層
100 浸漬ノズル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nozzle body 1a Upper port 1b Discharge port 1c Nozzle hole 2 Metal band 3 Antioxidation coat layer 5 Metal terminal 7a Lead wire 7b Lead wire 8 Power supply part 12 Missing part 13 Conductive antioxidation coat layer 100 Immersion nozzle

Claims (6)

耐火物よりなる略円筒状のノズル本体と、
前記ノズル本体の外周面に接触して取り付けられた金属製バンドと、
前記金属製バンドの一部を露出した状態で、前記ノズル本体の外面全体およびノズル孔の内面の少なくとも一部を覆う耐火性、電気絶縁性を有する酸化防止用コート層と、
前記露出した金属製バンドの一部を介して前記ノズル本体に電圧印加する電源部と
を備えることを特徴とする浸漬ノズル。
A substantially cylindrical nozzle body made of refractory,
A metal band attached in contact with the outer peripheral surface of the nozzle body;
With a part of the metal band exposed, an anti-oxidation coating layer having fire resistance and electrical insulation covering the entire outer surface of the nozzle body and at least a part of the inner surface of the nozzle hole,
An immersion nozzle comprising: a power supply unit that applies a voltage to the nozzle body through a part of the exposed metal band.
前記ノズル本体が耐火性無機骨材を主原料とするカーボン含有耐火物であり、カーボンの含有量で抵抗値が制御されることを特徴とする請求項1に記載された浸漬ノズル。   The immersion nozzle according to claim 1, wherein the nozzle body is a carbon-containing refractory material mainly composed of a refractory inorganic aggregate, and the resistance value is controlled by the carbon content. 前記耐火性無機骨材がアルミナ、ジルコニア、マグネシア、スピネル、ムライト、シリカからなり、上記耐火性無機骨材のうち1種類または2種類以上を含有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載された浸漬ノズル。   The said refractory inorganic aggregate is made of alumina, zirconia, magnesia, spinel, mullite, silica, and contains one or more of the refractory inorganic aggregates. The immersion nozzle described in 1. 前記酸化防止用コート層が、Al23が5〜60重量%、SiO2が10〜90重量%、R2O(R:アルカリ金属)が5〜50重量%の組成からなることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載された浸漬ノズル。 The anti-oxidation coating layer is composed of 5 to 60% by weight of Al 2 O 3, 10 to 90% by weight of SiO 2 , and 5 to 50% by weight of R 2 O (R: alkali metal). The immersion nozzle according to any one of claims 1 to 3. 前記金属製バンドは、網目状に織り込まれた金属繊維、束状の金属繊維、金属板から選択されたいずれかであることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載された浸漬ノズル。   5. The metal band according to claim 1, wherein the metal band is any one selected from a metal fiber woven in a mesh shape, a bundle of metal fibers, and a metal plate. Immersion nozzle. 前記金属製バンドの厚さは、前記酸化防止用コート層の厚さよりも厚く形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載された浸漬ノズル。   6. The immersion nozzle according to claim 1, wherein a thickness of the metal band is formed to be greater than a thickness of the antioxidant coating layer.
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