JP2007136521A - Immersion nozzle and continuous casting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、浸漬ノズルおよび連続鋳造方法に関する。 The present invention relates to an immersion nozzle and a continuous casting method.
連続鋳造機10の鋳造工程においては、図3に示すように取鍋11からの流れの乱れを整えたり、各鋳型への溶鋼分配などのため、溶融金属(溶鋼)を一度タンディッシュ12に溜める。取鍋11からタンディッシュ12に溶鋼を流し込むときに溶鋼が大気に触れると酸化汚染が発生するため、取鍋11の底部に取り付けられたロングノズル13を介して溶鋼がタンディッシュ12に供給される。
タンディッシュ12で整流化された溶鋼は、安定した溶鋼流を得るために底部に取り付けられた浸漬ノズル14を介して、モールド(水冷鋳型)15に注入され、冷却されながら下方に引抜かれて連続的に鋳造される。
In the casting process of the
The molten steel rectified by the tundish 12 is poured into a mold (water-cooled mold) 15 through a dipping
ここで、溶鋼をタンディッシュ12に流し込む際にタンディッシュ12および浸漬ノズル14の温度が低いと、浸漬ノズルの割れや閉塞が起こったり、介在物が十分に浮上しないことによる鋳片の品質不良が発生する場合がある。
そこで、浸漬ノズル14は例えば1100℃以上に予め予熱して用いられる。
例えば、図4に示されるように、バーナー16によって浸漬ノズル14を加熱したり、浸漬ノズル14の外周を電熱器で囲んで加熱する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
Here, when the temperature of the tundish 12 and the
Accordingly, the
For example, as shown in FIG. 4, a method of heating the
しかしながら、バーナー16や電熱器で浸漬ノズル14を加熱すると、全体を均一に加熱できるわけではないため、浸漬ノズル14の各部で温度差が生じる。この温度差によって浸漬ノズル14の各部で膨張量が異なると、浸漬ノズル14が破損するという問題が生じる。そこで、従来は、アルミナベースで浸漬ノズル14を形成したうえで、温度差に関わりなく全体の膨張量を略均一とするためにCやSiO2を含有させている。
これにより、浸漬ノズル14を1100℃〜1200℃程度に加熱する場合に浸漬ノズル内における最大温度差が500℃〜600℃程度あったとしても各部の膨張量が略均一となり、割れ等の不都合が生じることを防止できる。
However, when the
Accordingly, when the
しかしながら、上記のように全体の膨張量を略均一とするために浸漬ノズル14にCやSiO2を含有させると、浸漬ノズル材質と溶鋼成分とが化学反応して生じる生成物が浸漬ノズル14の孔に付着し、鋳造作業への支障や鋼品質への悪影響が問題となる。例えば、浸漬ノズルからの吐出流が偏流となったり、鋳造作業ができなくなるなどの問題が生じる。
具体的には、次の式により生成されるAl2O3が浸漬ノズル14の孔に付着するアルミナ付着が生じる。
However, when the
Specifically, alumina adhesion occurs in which Al 2 O 3 produced by the following formula adheres to the hole of the
4Al+3C(s)+3SiO2(s)
→Al2O3(s)+3C(s)+3Si (式1)
4Al + 3C (s) + 3SiO 2 (s)
→ Al 2 O 3 (s) + 3C (s) + 3Si (Formula 1)
単純にアルミナ付着を防止することを考えれば、浸漬ノズル14を生成する材料からCやSiO2成分の含有量を少なくすればよいと考えられるが、予熱工程における膨張量の差による割れ等の問題を防止するには、CやSiO2成分の含有量を単純に少なくすることができず、アルミナ付着の問題を解消することができなかった。
Considering simply preventing the adhesion of alumina, it is considered that the content of the C and SiO 2 components should be reduced from the material for generating the
本発明の目的は、アルミナ付着を防止できる浸漬ノズル、および、浸漬ノズルにアルミナ付着が生じずにかつ割れも生じない連続鋳造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an immersion nozzle capable of preventing alumina adhesion, and a continuous casting method in which alumina adhesion does not occur in the immersion nozzle and cracks do not occur.
本発明の浸漬ノズルは、高周波誘導加熱によって予熱される浸漬ノズルであって、Al2O3を主成分とし、FC(フリーカーボン)の含有量をMFC、SiO2の含有量をMSiO2とするときに、次の2つの式を満たすFCおよびSiO2を含有することを特徴とする。 Immersion nozzle of the present invention, there is provided a submerged nozzle which is preheated by high frequency induction heating, as a main component Al 2 O 3, FC M FC content of (free carbon), and the content of SiO 2 M SiO2 In this case, it is characterized by containing FC and SiO 2 satisfying the following two formulas.
0質量%<MFC≦(4/15)MSiO2+23質量%
MSiO2<25質量%
0% by mass <M FC ≦ (4/15) M SiO 2 + 23% by mass
M SiO2 <25% by mass
本発明では、前記MSiO2はゼロであってもよい。 In the present invention, the M SiO2 may be zero.
このような構成によれば、浸漬ノズルは高周波誘導加熱によって加熱されるので、例えば従来のごとくバーナーにて浸漬ノズルを加熱する場合に比べて浸漬ノズルの各部における温度差が小さく略均一に加熱される。よって、従来のごとく膨張量を制御するために含有されていたFC(フリーカーボン)量およびSiO2量を少なくすることができる。すると、上記(式1)による反応が抑制され、アルミナ付着を防止することができる。 According to such a configuration, since the immersion nozzle is heated by high frequency induction heating, for example, the temperature difference in each part of the immersion nozzle is small and substantially uniform compared to the case where the immersion nozzle is heated by a burner as in the past, for example. The Therefore, it is possible to reduce the amount of FC (free carbon) and the amount of SiO 2 that are contained in order to control the expansion amount as in the conventional case. Then, the reaction according to the above (Formula 1) is suppressed, and adhesion of alumina can be prevented.
本発明の浸漬ノズルは、高周波誘導加熱によって予熱される浸漬ノズルであって、孔の内壁を形成する内層と、前記内層の外側を形成する外層と、を有し、前記内層は、Al2O3を主成分とし、FC(フリーカーボン)の含有量をMFC、SiO2の含有量をMSiO2とするときに、次の2つの式を満たすFCおよびSiO2を含有することを特徴とする。
0質量%<MFC≦(4/15)MSiO2+23質量%
MSiO2<25質量%
また、前記浸漬ノズルにあっては、前記MSiO2はゼロであってもよい。
The immersion nozzle of the present invention is an immersion nozzle that is preheated by high-frequency induction heating, and has an inner layer that forms an inner wall of a hole and an outer layer that forms the outside of the inner layer, and the inner layer is made of Al 2 O. 3 as a main component, the content of M FC of FC (free carbon), the content of SiO 2 when the M SiO2, characterized in that it contains the FC and SiO 2 to satisfy the following two equations .
0% by mass <M FC ≦ (4/15) M SiO 2 + 23% by mass
M SiO2 <25% by mass
In the immersion nozzle, the M SiO2 may be zero.
なお、外層を形成する成分としては、熱膨張が少ない成分とすることが好ましく、例えば、Al2O3を60質量%〜70質量%、SiO2を10質量%〜15質量%、FCを20質量%以上とすることが例示される。
As the component forming the outer layer, it is preferable that the thermal expansion is less components, for example, the Al 2 O 3 60 wt% to 70 wt%, a
このような構成において、浸漬ノズルは、内層と外層とを有する複層で構成される。そして、内層を上記の範囲の成分によって形成することにより、上記発明と同様の作用効果を奏することができる。すなわち、上記(式1)による反応が抑制され、アルミナ付着を防止することができる。 In such a configuration, the immersion nozzle is composed of a multilayer having an inner layer and an outer layer. Then, by forming the inner layer with the components in the above range, the same effects as the above-described invention can be achieved. That is, the reaction according to the above (Formula 1) is suppressed, and adhesion of alumina can be prevented.
本発明の連続鋳造方法は、上記浸漬ノズルを高周波誘導加熱により予熱する予熱工程と、前記予熱工程にて予熱された前記浸漬ノズルを介してタンディッシュからモールドに溶鋼を流す鋳造工程と、を備えることを特徴とする。 The continuous casting method of the present invention includes a preheating step of preheating the immersion nozzle by high-frequency induction heating, and a casting step of flowing molten steel from the tundish to the mold through the immersion nozzle preheated in the preheating step. It is characterized by that.
このような構成によれば、上記発明と同様の作用効果を奏することができる。すなわち、予熱工程において浸漬ノズルを略均一に加熱することができるので、浸漬ノズルの成分のうち膨張量を制御するために含有されていたFC(フリーカーボン)量およびSiO2量を少なくすることができる。したがって、アルミナ付着を防止することができる。
そして、アルミナ付着が防止されるので、浸漬ノズルの閉塞が防止される。
その結果、浸漬ノズルを介してモールドに安定して溶鋼を供給できる。
According to such a configuration, the same effects as those of the above-described invention can be achieved. That is, since the immersion nozzle can be heated substantially uniformly in the preheating step, the amount of FC (free carbon) and SiO 2 contained in the components of the immersion nozzle can be reduced in order to control the expansion amount. it can. Therefore, alumina adhesion can be prevented.
And since alumina adhesion is prevented, obstruction | occlusion of an immersion nozzle is prevented.
As a result, molten steel can be stably supplied to the mold through the immersion nozzle.
本発明によれば、従来のごとく膨張量を制御するために含有されていたFC(フリーカーボン)量およびSiO2量を少なくすることができるので、アルミナ付着を防止することができる。 According to the present invention, the amount of FC (free carbon) and the amount of SiO 2 contained for controlling the amount of expansion as in the conventional case can be reduced, so that alumina adhesion can be prevented.
以下、本発明の実施の形態を図示するとともに図中の各要素に付した符号を参照して説明する。
(実施形態)
本発明の浸漬ノズルおよび連続鋳造方法にかかる実施形態について説明する。
表1は、本発明に係る浸漬ノズルの実施例の成分と従来例とを示す表である。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be illustrated and described with reference to reference numerals attached to respective elements in the drawings.
(Embodiment)
Embodiments according to the immersion nozzle and continuous casting method of the present invention will be described.
Table 1 is a table | surface which shows the component of the Example of the immersion nozzle which concerns on this invention, and a prior art example.
本発明の浸漬ノズルは、Al2O3を主成分とし、次の2つの式を満たすFC(フリーカーボン)およびSiO2を含有する。 The immersion nozzle of the present invention contains Al 2 O 3 as a main component and contains FC (free carbon) and SiO 2 satisfying the following two formulas.
0質量%<MFC≦(4/15)MSiO2+23質量% (式2) 0% by mass <M FC ≦ (4/15) M SiO 2 + 23% by mass (Formula 2)
MSiO2<25質量% (式3) M SiO2 <25% by mass (Formula 3)
なお、MFCは含有されるFC(フリーカーボン)量であり、MSiO2は含有されるSiO2量である。
また、SiO2はゼロでもよい(MSiO2=0)。
Incidentally, M FC is FC (free carbon) content contained, M SiO2 is SiO 2 content contained.
Further, SiO 2 may be zero (M SiO2 = 0).
つまり、本発明の浸漬ノズルが含有するFC(フリーカーボン)およびSiO2は、図1のグラフにおいて、(式2)によって規定されるラインAと(式3)によって規定されるラインBとで囲まれる領域Sによって表される。
ただし、浸漬ノズルを高周波誘導加熱する都合上、FCは含有されていなければならない。
なお、図1中においてプロットされている点は、従来用いられていた浸漬ノズルに含有されていたFCおよびSiO2の量を示す点である。
That is, FC (free carbon) and SiO 2 contained in the immersion nozzle of the present invention are surrounded by a line A defined by (Expression 2) and a line B defined by (Expression 3) in the graph of FIG. Represented by region S.
However, for the convenience of high-frequency induction heating of the immersion nozzle, FC must be contained.
Incidentally, points are plotted in the figure 1 is that indicative of the amount of FC and SiO 2, which was contained in the immersion nozzle has been used conventionally.
具体的に、本発明の実施例2、実施例5では、FCおよびAl2O3により形成され、成分比は、表1に示す通りである。
さらに、実施例1ではSiO2を含み、実施例3ではSiCおよびSiO2を含み、実施例4ではSiO2を含む。各実施例の成分比は、表1に示す通りである。
Specifically, Examples 2 and 5 of the present invention are formed of FC and Al 2 O 3 , and the component ratios are as shown in Table 1.
Further, Example 1 includes SiO 2 , Example 3 includes SiC and SiO 2 , and Example 4 includes SiO 2 . The component ratio of each example is as shown in Table 1.
次に、浸漬ノズルの予熱方法について説明する。
本発明の浸漬ノズル14にあっては、図2に示されるように、高周波誘導加熱によって浸漬ノズル14を加熱する。
図2において、誘導コイル20は、浸漬ノズル14の外側に配置される外側コイル21と、浸漬ノズル14の内側に配置される内側コイル22と、を備える。
ここで、外側コイル21は浸漬ノズル14の下端から上部の途中まで浸漬ノズル14を囲んでいる。また、内側コイル22は、外側コイル21よりも上側に配置されている。そして、外側コイル21および内側コイル22にそれぞれ高周波電流を印加し、浸漬ノズル14を誘導加熱する。
このような誘導コイル20による誘導加熱によれば、外側コイル21と内側コイル22とが浸漬ノズル14の下端から上端にまで誘導加熱を行うことができる。
さらに、外側コイル21と内側コイル22とへの印加電流の電流値を精密に制御することにより、浸漬ノズル全体を誘導加熱することができる。
例えば、浸漬ノズル14を1100℃以上に加熱する場合、従来のごとくバーナー16(図4)で加熱する場合には500℃〜600℃の最大温度差が生じるが、高周波誘導加熱によれば最大温度差を300℃程度にすることができる。
Next, a method for preheating the immersion nozzle will be described.
In the
In FIG. 2, the
Here, the
According to such induction heating by the
Furthermore, by accurately controlling the current value of the current applied to the
For example, when the
実際の鋳造手順について説明する。
まず、タンディッシュ12、ロングノズル13および浸漬ノズルを予熱する。
このとき、タンディッシュ12およびロングノズル13は、2時間〜4時間かけて予熱し、タンディッシュ内温度は1200℃以上となるようにする。
浸漬ノズル14は、前述の高周波誘導加熱によって0.5時間〜2時間かけて1000℃以上になるように予熱される。なお、浸漬ノズル14は、タンディッシュ12に組み付けられた状態で予熱されてもよく、タンディッシュ12から外された状態で予熱されてもよい。
The actual casting procedure will be described.
First, the
At this time, the
The
溶鋼が入った取鍋11が到着したところで、タンディッシュ12、ロングノズル13および浸漬ノズル14の予熱を終了する。浸漬ノズル14をタンディッシュ12から外して予熱している場合には、浸漬ノズル14をタンディッシュ12に組み付ける。
タンディッシュ12をモールド15上に移動させ、さらに、ロングノズル13を取鍋11に取り付ける。
そして、取鍋11からロングノズル13を介してタンディッシュ12に溶鋼を流し込み、タンディッシュ12の質量が所定量になったところで流量調整機を開にして、浸漬ノズル14からモールド15に溶鋼を注入する。モールド15の湯面レベルを維持しながら、鋳造が継続される。
When the
The
Then, molten steel is poured into the
(実験例)
次に、表1の従来例、実施例1〜5の成分で形成した浸漬ノズルを試験した結果について説明する。
実験方法としては、従来例、実施例1〜5の成分で形成した浸漬ノズルを実際に使用し、浸漬ノズルの吐出孔孔上端(溶鋼流入側)から50mm地点におけるアルミナ付着厚みを測定した。鋳造時間は300分であった。
実験結果より、従来例の場合にくらべて、実施例1〜5によれば、アルミナ付着の厚みをおよそ半分以下に抑えることができた。よって、本発明の効果が確認された。
(Experimental example)
Next, the result of having tested the immersion nozzle formed with the component of the prior art example of Table 1 and Examples 1-5 is demonstrated.
As an experimental method, the immersion nozzle formed with the components of the conventional example and Examples 1 to 5 was actually used, and the alumina adhesion thickness at a point of 50 mm from the upper end of the discharge hole of the immersion nozzle (the molten steel inflow side) was measured. The casting time was 300 minutes.
From the experimental results, according to Examples 1 to 5, compared to the conventional example, the thickness of the alumina adhesion could be suppressed to about half or less. Therefore, the effect of the present invention was confirmed.
なお、本発明は前述の実施例に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。例えば、実施例1〜5の成分比に限定されず、図1の領域Sに入る成分組成であれば、本発明に含まれる。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned Example, The deformation | transformation, improvement, etc. in the range which can achieve the objective of this invention are included in this invention. For example, it is not limited to the component ratio of Examples 1-5, and if it is a component composition which enters the area | region S of FIG. 1, it is included in this invention.
本発明は、浸漬ノズルおよびこの浸漬ノズルを利用した連続鋳造方法に利用できる。 The present invention can be used for an immersion nozzle and a continuous casting method using the immersion nozzle.
10…連続鋳造機、11…取鍋、12…タンディッシュ、13…ロングノズル、14…浸漬ノズル、15…モールド、16…バーナー、20…誘導コイル、21…外側コイル、22…内側コイル。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
Al2O3を主成分とし、
FC(フリーカーボン)の含有量をMFC、SiO2の含有量をMSiO2とするときに、次の2つの式を満たすFCおよびSiO2を含有する
ことを特徴とする浸漬ノズル。
0質量%<MFC≦(4/15)MSiO2+23質量%
MSiO2<25質量% An immersion nozzle preheated by high frequency induction heating,
Al 2 O 3 as a main component,
FC immersion nozzle content M FC of (free carbon), the content of SiO 2 when the M SiO2, characterized in that it contains the FC and SiO 2 satisfy the following two equations.
0% by mass <M FC ≦ (4/15) M SiO 2 + 23% by mass
M SiO2 <25% by mass
前記MSiO2はゼロである
ことを特徴とする浸漬ノズル。 The immersion nozzle according to claim 1,
The M SiO2 is zero.
孔の内壁を形成する内層と、前記内層の外側を形成する外層と、を有し、
前記内層は、Al2O3を主成分とし、
FC(フリーカーボン)の含有量をMFC、SiO2の含有量をMSIO2とするときに、次の2つの式を満たすFCおよびSiO2を含有する
ことを特徴とする浸漬ノズル。
0質量%<MFC≦(4/15)MSiO2+23質量%
MSiO2<25質量% An immersion nozzle preheated by high frequency induction heating,
An inner layer that forms an inner wall of the hole, and an outer layer that forms the outer side of the inner layer,
The inner layer is mainly composed of Al 2 O 3 ,
An immersion nozzle characterized by containing FC and SiO 2 satisfying the following two formulas when the content of FC (free carbon) is M FC and the content of SiO 2 is MSIO2 .
0% by mass <M FC ≦ (4/15) M SiO 2 + 23% by mass
M SiO2 <25% by mass
前記MSiO2はゼロである
ことを特徴とする浸漬ノズル。 The immersion nozzle according to claim 3,
The M SiO2 is zero.
前記予熱工程にて予熱された前記浸漬ノズルを介してタンディッシュからモールドに溶鋼を流す鋳造工程と、を備える
ことを特徴とする連続鋳造方法。 A preheating step of preheating the immersion nozzle according to any one of claims 1 to 4 by high frequency induction heating;
And a casting step of flowing molten steel from the tundish to the mold through the immersion nozzle preheated in the preheating step.
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