JP4490839B2 - Preheating method and apparatus for immersion nozzle for continuous casting - Google Patents
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Description
本発明は、連続鋳造において、タンディッシュ内の溶鋼を鋳型に注湯する際に使用される連続鋳造用浸漬ノズルの予熱方法及び予熱装置に関する。 The present invention relates to a preheating method and a preheating device for a continuous casting immersion nozzle used when pouring molten steel in a tundish into a mold in continuous casting.
連続鋳造では、取鍋からタンディッシュ内に供給されたおよそ１５００〜１５３０℃の溶鋼を連続鋳造用浸漬ノズル（以下、単に「浸漬ノズル」ともいう）を介して鋳型に注湯している。この際に浸漬ノズルには過酷な熱負荷がかかり亀裂や折損等が発生する恐れがあるため、予め浸漬ノズルを加熱して浸漬ノズルの破損を防止している。また、浸漬ノズルの予熱によって、浸漬ノズルを通過する溶鋼の温度低下による鋳造品の品質の低下を防止できる。
ここで、従来の浸漬ノズルの予熱方法としては、浸漬ノズルの上部の注湯口又は下部の吐出口から燃料ガスと酸素を供給可能なバーナーを用いて、１０００〜１２００℃に加熱する方法が知られている。
In continuous casting, molten steel at approximately 1500 to 1530 ° C. supplied from a ladle into a tundish is poured into a mold through a continuous casting immersion nozzle (hereinafter also simply referred to as “immersion nozzle”). At this time, since a severe heat load is applied to the immersion nozzle and there is a risk of cracks or breakage, the immersion nozzle is heated in advance to prevent the immersion nozzle from being damaged. Further, the preheating of the immersion nozzle can prevent the deterioration of the quality of the cast product due to the temperature decrease of the molten steel passing through the immersion nozzle.
Here, as a conventional preheating method for the immersion nozzle, a method of heating to 1000 to 1200 ° C. using a burner capable of supplying fuel gas and oxygen from an upper pouring port or a lower discharge port of the immersion nozzle is known. ing.
また、例えば、特許文献１には、炭素を含む導電性材料で成型した浸漬ノズルの長手方向の両端面に電極を配置して通電させジュール熱（抵抗熱）によって加熱する浸漬ノズルの予熱方法が開示されている。特許文献２には、連続鋳造用ノズルのノズル部分を除いてカオウール等の保温材で被覆して通電発熱させる連続鋳造用ノズルの予熱方法が開示されている。
更に、特許文献３には、浸漬ノズルの外周を囲むリング状の電熱器、及びラジアントチューブバーナー装置等によって間接的に加熱する連続鋳造用浸漬ノズルの予熱装置が開示されている。
Further, for example, Patent Document 1 discloses a preheating method for an immersion nozzle in which electrodes are arranged on both end surfaces in the longitudinal direction of an immersion nozzle formed of a conductive material containing carbon and are heated by Joule heat (resistance heat). It is disclosed. Patent Document 2 discloses a method for preheating a continuous casting nozzle which is covered with a heat insulating material such as kao wool except for the nozzle portion of the continuous casting nozzle to generate heat.
Furthermore, Patent Document 3 discloses a preheating device for a continuous casting immersion nozzle that is indirectly heated by a ring-shaped electric heater surrounding the outer periphery of the immersion nozzle, a radiant tube burner device, or the like.
しかしながら、前記従来の連続鋳造用浸漬ノズルの予熱装置及び及び予熱方法は未だ解決すべき以下のような問題があった。
バーナーを用いる方法では、バーナーの火炎によって、浸漬ノズルを構成する耐火物に配合された炭素及び酸化防止剤等の酸化が起こる。また、バーナーによる加熱温度は、通常溶鋼の温度よりも低い１０００〜１２００℃であり、浸漬ノズルの加熱温度を１４００℃以上の高温まで加熱すると、火炎の近傍と周囲での温度が不均一となり、熱衝撃が大きくなって、浸漬ノズルに亀裂や折損が起こり易い。このために、バーナーによる予熱方法では、熱スポールが大きいジルコニア系の高強度材は使用できなかった。
However, the conventional preheating apparatus and preheating method for continuous casting immersion nozzles still have the following problems to be solved.
In the method using a burner, oxidation of carbon, antioxidant, and the like mixed in the refractory constituting the immersion nozzle occurs due to the flame of the burner. Moreover, the heating temperature by a burner is 1000-1200 degreeC normally lower than the temperature of molten steel, and when the heating temperature of an immersion nozzle is heated to high temperature of 1400 degreeC or more, the temperature in the vicinity of flame | frames and the circumference | surroundings becomes non-uniform | Thermal shock is increased, and the immersion nozzle is liable to crack or break. For this reason, in the preheating method using a burner, a zirconia-based high-strength material having a large heat spall cannot be used.
また、特許文献１及び特許文献２の発明では、浸漬ノズルを構成する耐火物に制約があり、材質のコストが高くなると共に、ジュール熱によって発熱させるため、加熱効率が悪い。更に、特許文献３の発明では、間接的に加熱するため、加熱効率が悪く、高温の予熱を迅速に行うことができなかった。 Moreover, in invention of patent document 1 and patent document 2, since there is a restriction | limiting in the refractory material which comprises an immersion nozzle, while the cost of a material becomes high and it is made to generate | occur | produce with a Joule heat, heating efficiency is bad. Furthermore, in invention of patent document 3, since it heats indirectly, heating efficiency is bad and high temperature preheating could not be performed rapidly.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、浸漬ノズルを効率よく均一に加熱する連続鋳造用浸漬ノズルの予熱方法及び予熱装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a preheating method and a preheating device for a continuous casting immersion nozzle that efficiently and uniformly heats the immersion nozzle.
前記目的に沿う第１の発明に係る連続鋳造用浸漬ノズルの予熱方法は、連続鋳造機のタンディッシュから溶鋼を鋳型に注湯する浸漬ノズルを、該タンディッシュに設置する前に、予め加熱する浸漬ノズルの予熱方法であって、
前記浸漬ノズルを、該浸漬ノズルの上端部を除く外径よりも大きな内径を備えた誘導コイルに挿入し、該誘導コイルによる前記浸漬ノズルの誘導加熱時に、前記浸漬ノズルあるいは前記誘導コイルを相対的に昇降させて前記浸漬ノズルを所定温度に加熱すると共に、該浸漬ノズルの内側上部に栓を配置して、該浸漬ノズルの上部を該浸漬ノズルの上方からバーナーで加熱する。
The preheating method of the continuous casting immersion nozzle according to the first aspect of the present invention, which preheats the immersion nozzle for pouring molten steel into the mold from the tundish of the continuous casting machine before the tundish is installed. A preheating method for an immersion nozzle,
The immersion nozzle is inserted into an induction coil having an inner diameter larger than the outer diameter excluding the upper end of the immersion nozzle, and the immersion nozzle or the induction coil is relatively moved during induction heating of the immersion nozzle by the induction coil. The immersion nozzle is heated to a predetermined temperature and a stopper is disposed on the inner upper portion of the immersion nozzle, and the upper portion of the immersion nozzle is heated by a burner from above the immersion nozzle .
第１の発明に係る連続鋳造用浸漬ノズルの予熱方法において、浸漬ノズル又は誘導コイルを相対的に昇降させるには、固定した誘導コイル内で浸漬ノズルを昇降させる方法、又は、浸漬ノズルを固定して誘導コイルを昇降させる方法がある。また、浸漬ノズルの加熱温度は、下限が１２００℃、好ましくは１３００℃、更に好ましくは１３５０℃であって、上限は溶鋼の温度である１５３０℃程度（通常は１４００℃程度）である。なお、浸漬ノズルの加熱終了後からタンディッシュ取り付けまでに、浸漬ノズルの温度が低下するので、浸漬ノズルの加熱を溶鋼の温度よりも高く、例えば１６００℃程度としてもよい。浸漬ノズルは、アルミナグラファイト（ＡＧ）等の導電体で形成され、予熱温度が溶鋼の温度程度であると、浸漬ノズルに溶鋼を注湯する際に温度変化が少なく熱衝撃を受け難くなるので、熱衝撃に弱いジルコニア等を含む高強度材料も使用できる。 In the preheating method of the continuous casting immersion nozzle according to the first invention, in order to relatively raise and lower the immersion nozzle or the induction coil, a method of raising and lowering the immersion nozzle in the fixed induction coil, or fixing the immersion nozzle There is a way to raise and lower the induction coil. The lower limit of the heating temperature of the immersion nozzle is 1200 ° C., preferably 1300 ° C., more preferably 1350 ° C., and the upper limit is about 1530 ° C. (usually about 1400 ° C.), which is the temperature of the molten steel. In addition, since the temperature of an immersion nozzle falls after completion | finish of heating of an immersion nozzle until tundish attachment, it is good also as the temperature of an immersion nozzle being higher than the temperature of molten steel, for example, about 1600 degreeC. The immersion nozzle is formed of a conductor such as alumina graphite (AG), and when the preheating temperature is about the temperature of molten steel, when pouring the molten steel into the immersion nozzle, there is little temperature change and it is difficult to receive a thermal shock. High-strength materials containing zirconia and the like that are vulnerable to thermal shock can also be used.
また、通常、浸漬ノズルの上端部には、浸漬ノズルをタンディッシュに取り付けるための金属製のトラニオン等が一体的に設けられており、金属は誘導加熱されないためバーナーで加熱する。バーナーの燃料としては、コークス炉ガス（ＣＯＧ）が使用できる。また、浸漬ノズルの内側上部には、バーナーの火炎を所定位置よりも下方へ導入させないための栓を設ける。 Also, usually, the upper end portion of the immersion nozzle, a metal trunnion or the like for mounting the immersion nozzle tundish is provided integrally with the metal is heated by a burner for not induced heating. Coke oven gas (COG) can be used as the burner fuel. Also, inside the upper portion of the immersion nozzle, Ru provided plug for preventing the introduction of the flame of the burner to lower than a predetermined position.
第２の発明に係る連続鋳造用浸漬ノズルの予熱方法は、第１の発明に係る連続鋳造用浸漬ノズルの予熱方法において、前記誘導コイルは、前記浸漬ノズルの長さの０．２〜０．９倍の長さとなっている。
第２の発明に係る連続鋳造用浸漬ノズルの予熱方法において、誘導コイルが浸漬ノズルの長さより短いので、浸漬ノズル又は誘導コイルを相対的に昇降させて、浸漬ノズルの表面を均一に加熱する。誘導コイルの長さが、浸漬ノズルの長さの０．２倍未満であると、時間がかかり融熱が不足する。また、誘導コイルの長さが、浸漬ノズルの長さの０．９倍を超えると、浸漬ノズルの上部の金物に干渉すると共に、電源容量が大きくなり装置が巨大となる。
A preheating method for a continuous casting immersion nozzle according to a second aspect of the invention is the preheating method for a continuous casting immersion nozzle according to the first aspect of the invention, wherein the induction coil has a length of 0.2 to 0. It is 9 times longer.
In the method for preheating a continuous casting immersion nozzle according to the second invention, the induction coil is shorter than the length of the immersion nozzle, so that the immersion nozzle or induction coil is moved up and down relatively to uniformly heat the surface of the immersion nozzle. If the length of the induction coil is less than 0.2 times the length of the immersion nozzle, it takes time and the heat of fusion is insufficient. Further, if the length of the induction coil exceeds 0.9 times the length of the immersion nozzle, it interferes with the hardware above the immersion nozzle, and the power supply capacity increases and the device becomes huge.
第３の発明に係る連続鋳造用浸漬ノズルの予熱方法は、第１及び第２の発明に係る連続鋳造用浸漬ノズルの予熱方法において、前記浸漬ノズルは旋回可能となっている。 The preheating method for the continuous casting immersion nozzle according to the third invention is the preheating method for the continuous casting immersion nozzle according to the first and second inventions, wherein the immersion nozzle is pivotable.
第４の発明に係る連続鋳造用浸漬ノズルの予熱装置は、連続鋳造機のタンディッシュから溶鋼を鋳型に注湯する浸漬ノズルを、該タンディッシュに設置する前に、予め加熱する浸漬ノズルの予熱装置であって、
長さが前記浸漬ノズルの高さ方向の長さに対して０．２〜０．９倍であり、しかも、内径が前記浸漬ノズルの上端部を除く外径よりも大きい誘導コイルを備えた加熱手段と、
前記浸漬ノズルを把持する把持手段と、
前記把持手段を介して前記浸漬ノズルを昇降可能なノズル昇降手段と、
前記浸漬ノズルの内側上部に配置する栓と、
前記浸漬ノズルの上方に配置して該浸漬ノズルの上部を加熱するバーナーとを有する。
A preheating device for a continuous casting immersion nozzle according to a fourth aspect of the invention is a preheating of a submerged nozzle that preheats an immersion nozzle for pouring molten steel from a tundish of a continuous casting machine into a mold. A device,
Heating with an induction coil whose length is 0.2 to 0.9 times the height of the immersion nozzle and whose inner diameter is larger than the outer diameter excluding the upper end of the immersion nozzle Means,
Gripping means for gripping the immersion nozzle;
Nozzle lifting and lowering means capable of lifting and lowering the immersion nozzle through the gripping means ;
A stopper disposed on the inner top of the immersion nozzle;
A burner disposed above the immersion nozzle for heating the upper part of the immersion nozzle .
第５の発明に係る連続鋳造用浸漬ノズルの予熱装置は、連続鋳造機のタンディッシュから溶鋼を鋳型に注湯する浸漬ノズルを、該タンディッシュに設置する前に、予め加熱する浸漬ノズルの予熱装置であって、
前記浸漬ノズルを把持する把持手段と、
長さが前記浸漬ノズルの高さ方向の長さに対して０．２〜０．９倍であり、しかも、内径が前記浸漬ノズルの上端部を除く外径よりも大きい誘導コイルを備えた加熱手段と、
前記誘導コイルを前記浸漬ノズルに沿って昇降可能なコイル昇降手段と、
前記浸漬ノズルの内側上部に配置する栓と、
前記浸漬ノズルの上方に配置して該浸漬ノズルの上部を加熱するバーナーとを有する。
A preheating device for a continuous casting immersion nozzle according to a fifth aspect of the invention is a preheating of a submerged nozzle that preheats an immersion nozzle for pouring molten steel from a tundish of a continuous casting machine into a mold. A device,
Gripping means for gripping the immersion nozzle;
Heating with an induction coil whose length is 0.2 to 0.9 times the height of the immersion nozzle and whose inner diameter is larger than the outer diameter excluding the upper end of the immersion nozzle Means,
Coil raising and lowering means capable of raising and lowering the induction coil along the immersion nozzle ;
A stopper disposed on the inner top of the immersion nozzle;
A burner disposed above the immersion nozzle for heating the upper part of the immersion nozzle .
請求項１〜３記載の連続鋳造用浸漬ノズルの予熱方法においては、浸漬ノズルを、浸漬ノズルの上端部を除く外径よりも大きな内径を備えた誘導コイルに挿入し、誘導コイルによる浸漬ノズルの誘導加熱時に、浸漬ノズル又は誘導コイルを相対的に昇降させて所定温度に加熱するので、浸漬ノズルの表面を均一に加熱することができる。 In the preheating method of the continuous casting immersion nozzle according to claims 1 to 3 , the immersion nozzle is inserted into an induction coil having an inner diameter larger than the outer diameter excluding the upper end portion of the immersion nozzle, and the immersion nozzle of the induction coil is used. At the time of induction heating, the immersion nozzle or induction coil is moved up and down relatively and heated to a predetermined temperature, so that the surface of the immersion nozzle can be heated uniformly.
特に、請求項１記載の連続鋳造用浸漬ノズルの予熱方法及び請求項４、５記載の連続鋳造用浸漬ノズルの予熱装置においては、更に、浸漬ノズルの上方からバーナーで加熱するので、ステンレス鋼等の金物が取り付けられ、誘導加熱され難い浸漬ノズルの上部を加熱して、浸漬ノズルの表面をより均一に加熱できる。 In particular, in the pre-heating device for the continuous casting immersion nozzle preheating method and claims 4,5, wherein the immersion nozzle of claim 1 further since the heating by a burner from above the immersion nozzle, stainless steel The surface of the immersion nozzle can be heated more uniformly by heating the upper part of the immersion nozzle which is attached with the above-mentioned hardware and is not easily heated by induction.
請求項２記載の連続鋳造用浸漬ノズルの予熱方法においては、誘導コイルが浸漬ノズルの長さの０．２〜０．９倍の長さとなっているので、装置が小型化できる。
請求項３記載の連続鋳造用浸漬ノズルの予熱方法においては、浸漬ノズルが旋回可能となっているので、浸漬ノズルを移動がスムーズにできる。
In the preheating method of the continuous casting immersion nozzle according to claim 2 , since the induction coil is 0.2 to 0.9 times as long as the immersion nozzle, the apparatus can be miniaturized.
In the preheating method of the continuous casting immersion nozzle according to claim 3 , since the immersion nozzle can be swiveled, the immersion nozzle can be moved smoothly.
請求項４記載の連続鋳造用浸漬ノズルの予熱方法においては、長さが浸漬ノズルの高さ方向の長さに対して０．２〜０．９倍であり、しかも、内径が浸漬ノズルの上端部を除く外径よりも大きい誘導コイルを備えた加熱手段と、浸漬ノズルを把持する把持手段と、把持手段を介して浸漬ノズルを昇降可能なノズル昇降手段とを有するので、装置が小型化できると共に、浸漬ノズルの表面を均一に加熱することができる。 In 請 Motomeko 4 preheating method for continuous casting immersion nozzle according a 0.2-0.9 times the height direction of the length of the immersion nozzle length, Moreover, an inner diameter of the immersion nozzle Since the heating means having an induction coil larger than the outer diameter excluding the upper end portion, the gripping means for gripping the immersion nozzle, and the nozzle lifting / lowering means capable of raising and lowering the immersion nozzle via the gripping means, the apparatus is downsized. In addition, the surface of the immersion nozzle can be heated uniformly.
請求項５記載の連続鋳造用浸漬ノズルの予熱方法においては、浸漬ノズルを把持する把持手段と、長さが浸漬ノズルの高さ方向の長さに対して０．２〜０．９倍であり、しかも、内径が浸漬ノズルの上端部を除く外径よりも大きい誘導コイルを備えた加熱手段と、誘導コイルを浸漬ノズルに沿って昇降可能なコイル昇降手段とを有するので、装置が小型化できると共に、浸漬ノズルの表面を均一に加熱することができる。 In 請 Motomeko 5 preheating method of the immersion nozzle for continuous casting according, a gripping means for gripping the immersion nozzle, with 0.2 to 0.9 times the length height direction of the length of the immersion nozzle In addition, since the heating means having an induction coil whose inner diameter is larger than the outer diameter excluding the upper end of the immersion nozzle and the coil raising / lowering means capable of raising and lowering the induction coil along the immersion nozzle, the apparatus is downsized. In addition, the surface of the immersion nozzle can be heated uniformly.
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係る連続鋳造用浸漬ノズルの予熱装置の説明図、図２は同連続鋳造用浸漬ノズルの予熱装置の使用時の説明図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
Here, FIG. 1 is an explanatory view of a preheating device for a continuous casting immersion nozzle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory view of the continuous casting immersion nozzle preheating device in use.
図１及び図２を参照して、本発明の一実施の形態に係る連続鋳造用浸漬ノズルの予熱装置１０について説明する。
連続鋳造用浸漬ノズルの予熱装置（以下、単に「予熱装置」ともいう）１０は、図示しない連続鋳造機の図示しないタンディッシュから図示しない鋳型に溶鋼を注湯する際にタンディッシュに取り付けられる連続鋳造用の浸漬ノズル１１を、タンディッシュに取り付ける前に予め加熱する装置である。
With reference to FIG.1 and FIG.2, the
A continuous casting immersion nozzle preheating device (hereinafter also simply referred to as “preheating device”) 10 is a continuous attached to a tundish when pouring molten steel from a tundish (not shown) of a continuous casting machine (not shown) into a mold (not shown). This is a device for preheating the
浸漬ノズル１１は、タンディッシュから鋳型に注湯される溶鋼の酸化防止を目的とし、導電性を有する材料、例えば、炭素を含有したアルミナグラファイトで形成されている。浸漬ノズル１１の形状は、実質的に底部が閉塞された筒状であって、上部に溶鋼が注湯される注湯口１２と、下部側面に２つ穿設された吐出口１３が設けられている。更に、浸漬ノズル１１の上端部外側には、浸漬ノズル１１をタンディッシュに設置するための棒状の水平部材１４が設けられたステンレス製のトラニオン１５が一体的に取り付けられている。なお、トラニオン１５の高さ方向の長さは、浸漬ノズル１１の長さに対して、例えば、０．１となっている。
The
予熱装置１０は、浸漬ノズル１１に取り付けられたトラニオン１５を介して浸漬ノズル１１を把持する把持手段２０と、把持手段２０を介して浸漬ノズル１１を昇降させるノズル昇降手段２１と、内部に浸漬ノズル１１を挿入して誘導加熱を行う誘導コイル２２を備えた加熱手段２３とを有している。また、ノズル昇降手段２１の下部には、ノズル昇降手段２１を旋回させる旋回手段２４が設けられ、ノズル昇降手段２１及び把持手段２０を介して、浸漬ノズル１１が旋回可能となっている。
The preheating
更に、予熱装置１０は、ノズル昇降手段２１、誘導コイル２２、及び旋回手段２４を載置する載置台２５と、載置台２５の下部の前側に取り付けられる車輪２６及び後側に取り付けられ、予熱装置１０を任意の位置で固定可能とするストッパー２７が設けられた車輪２８とを備えた台車２９を有し、予熱装置１０が移動可能となっている。以下、それぞれについて詳しく説明する。
Further, the preheating
旋回手段２４は、例えば、台車２９の載置台２５の後側に載置されている。また、旋回手段２４は、回転テーブルで構成され、その上部に配置されるノズル昇降手段２１を旋回可能としている。
ノズル昇降手段２１は、旋回手段２４に載置される支柱３０と、支柱３０に取り付けられ、１又は複数、例えば２つのギア３１、３２を介してモータ３３によって回転し、側面に雄ねじ３４が形成されたスクリューねじ３５と、モータ３３の回転を調整する制御盤３６を有している。また、支柱３０の上側後部には、台車２９を移動させる把手３７が設けられている。
The turning means 24 is mounted on the rear side of the mounting table 25 of the
The nozzle lifting / lowering means 21 is attached to the
把持手段２０は、ノズル昇降手段２１のスクリューねじ３５の雄ねじ３４に噛み合わされて、スクリューねじ３５の回転によって昇降可能な１又は複数、例えば、２つの雌ねじ部４０、４１と、雌ねじ部４０、４１が取り付けられて、雌ねじ部４０、４１と共に昇降するフレーム４２と、フレーム４２に取り付けられ、フレーム４２から前方に突出して、浸漬ノズル１１に設けられたトラニオン１５の水平部材１４を把持する凹部４３を備えたアーム４４とを有している。なお、予熱装置１０では、ノズル昇降手段２１のスクリューねじ３５を回転させて把持手段２０を昇降させたが、スクリューねじ３５の代わりに、シリンダ等を用いて把持手段を昇降させてもよい。
The gripping means 20 is meshed with the
加熱手段２３は、長さが浸漬ノズル１１の高さ方向の長さに対して０．２〜０．９倍（本実施の形態では、ほぼ０．５倍）であり、しかも、内径が浸漬ノズル１１の上端部に取り付けられたトラニオン１５を除く外径よりも大きい円筒状の誘導コイル２２と、誘導コイル２２に電気を供給する図示しない電源と、電源から誘導コイル２２に電気を流す通電用電線４５、４６とを備えている。
The heating means 23 is 0.2 to 0.9 times the length of the
また、誘導コイル２２は、例えば、銅管で形成され、その内部に冷却溶媒（例えば、水道水）を流して、浸漬ノズル１１の輻射熱によって加熱される誘導コイル２２を冷却可能となっている。更に、誘電コイル２２の外周面には、断熱材である図示しないセラミックファイバーが巻き付けられている。誘導コイル２２の長さを浸漬ノズル１１の高さ方向の長さに対して０．２〜０．９倍としたので、予熱装置１０の小型化が可能となった。
In addition, the
更に、予熱装置１０は、浸漬ノズル１１の上端部に一体的に設けられた金属製のトラニオン１５の設置部分を加熱するために、把持手段２０のアーム４４の上部に設けられた支持部材４７を介して、浸漬ノズル１１の注湯口１２をその上方から加熱するバーナー４８と、バーナー４８にバーナーの燃料、例えば、コークス炉ガス（ＣＯＧ）及び空気を供給するガス供給管４９とが設けられている。また、浸漬ノズル１１の内側上部には、バーナー４８の火炎を所定位置よりも下方へ導入させないための栓５０が配置されている。
Further, the preheating
次に、連続鋳造用浸漬ノズルの予熱装置１０を使用した浸漬ノズル１１の予熱方法について説明する。
把手３７を押して予熱装置１０を浸漬ノズル１１の保管場所に移動し、旋回手段２４でノズル昇降手段２１の支柱３０を旋回させると共に、ノズル昇降手段２１によって把持部材２０のアーム４４を昇降させて、アーム４４の凹部４３に浸漬ノズル１１に取り付けられたトラニオン１５の水平部材１４をセットして加熱場所まで移動する。
Next, a method for preheating the
The
図２に示すように、ノズル昇降手段２１のモータ３３を駆動させ、ギア３１、３２を介して、スクリューねじ３５を回転し、スクリューねじ３５の雄ねじ３４に螺合する把持手段２０の雌ねじ部４０、４１を降下させて、浸漬ノズル１１を加熱手段２３の誘導コイル２２内に挿入する。誘導コイル２２に電源から通電用電線４５、４６を介して電気を流して浸漬ノズル１１の誘導加熱を行って、浸漬ノズル１１を１２００〜１５３０℃、例えば、１４００℃まで加熱する。加熱の際には、誘導コイル２２内に水道水を流し、誘導コイル２２の温度上昇を防いでいる。
As shown in FIG. 2, the
ここで、誘導コイル２２の長さは、浸漬ノズル１１の高さ方向の長さに対して０．５倍であるので、ノズル昇降手段２１によって、加熱時に浸漬ノズル１１を昇降させて、浸漬ノズル１１の表面を均一に加熱する。更に、加熱手段２１によって加熱されない浸漬ノズル１１の上端部は、浸漬ノズル１１の上方に配置されたバーナー４８にガス供給管４９からＣＯＧを供給して火炎によって、浸漬ノズル１１をより均一に加熱することができる。また、浸漬ノズル１１の内側上部には、バーナー４８の火炎を所定位置よりも下方へ導入させないための栓５０が配置されているので、浸漬ノズル１１の内側の酸化防止剤の酸化を防ぐことができる。
Here, since the length of the
次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。ここで、図３は予熱した浸漬ノズルの破損発生指数を示すグラフ、図４は予熱した浸漬ノズルのコスト低減指数を示すグラフである。 Next, examples carried out for confirming the effects of the present invention will be described. Here, FIG. 3 is a graph showing the damage occurrence index of the preheated immersion nozzle, and FIG. 4 is a graph showing the cost reduction index of the preheated immersion nozzle.
（実施例１）
予熱を行う浸漬ノズルは、トラニオンが取り付けられた上端部を除く最大径が１５５ｍｍであり、長さが７７５ｍｍである。また、内径８ｍｍの銅管を使用するこの加熱装置の誘導コイルは、コイルの内径を浸漬ノズルの上端部を除く最大径よりも大きい１７５ｍｍとし、高さ方向の長さを浸漬ノズルの長さの０．２〜０．９倍、例えば、ほぼ０．５倍の４０６ｍｍとした。
Example 1
The immersion nozzle that performs preheating has a maximum diameter of 155 mm and a length of 775 mm, excluding the upper end where the trunnion is attached. In addition, the induction coil of this heating apparatus using a copper tube having an inner diameter of 8 mm has an inner diameter of 175 mm, which is larger than the maximum diameter excluding the upper end portion of the immersion nozzle, and the length in the height direction is the length of the immersion nozzle. It was set to 406 mm which is 0.2 to 0.9 times, for example, almost 0.5 times.
予熱装置の加熱手段の電源は、ＡＣ２００／２２０Ｖ、６０Ｈｚ、及び２６ＫｖＡとし、誘導コイル２２の出力を最大２０ｋＷで、周波数５〜４０ｋＨｚ、例えば、２０ｋＨｚとして、浸漬ノズルを１２００〜１５３０℃、例えば、１４００℃に加熱した。なお、誘導コイルによる最大加熱温度は、溶鋼の温度よりも高い１６００℃程度であり、浸漬ノズルの加熱終了後からタンディッシュ取り付けまでに、浸漬ノズルの温度が低下するので、浸漬ノズルの加熱温度を溶鋼の温度よりも高くしている。また、加熱時には、誘導コイルの内部に水道水を４リットル／分で供給し、浸漬ノズルの輻射熱による誘導コイルの加熱を防止している。
この予熱装置で加熱した浸漬ノズルを用いて連続鋳造を行って、加熱された浸漬ノズルの亀裂及び折損の発生状況を確認した。
The power source of the heating means of the preheating device is AC200 / 220V, 60 Hz, and 26 KvA, the output of the
Continuous casting was performed using the immersion nozzle heated by this preheating device, and the occurrence of cracks and breakage of the heated immersion nozzle was confirmed.
（実施例２）
実施例１の予熱装置に更に浸漬ノズルの上部を火炎により加熱するバーナーが設けられた装置を使用して浸漬ノズルの加熱を行った後、連続鋳造を行い、加熱された浸漬ノズルの亀裂及び折損の発生状況を確認した。
（比較例）
従来のガス式の予熱装置を使用して、浸漬ノズルの加熱を行った後、連続鋳造を行い、加熱された浸漬ノズルの亀裂及び折損の発生状況を確認した。
(Example 2)
After the immersion nozzle was heated using the apparatus provided with a burner for heating the upper part of the immersion nozzle with a flame in the preheating apparatus of Example 1, continuous casting was performed, and cracks and breakage of the heated immersion nozzle were performed. The occurrence situation of was confirmed.
(Comparative example)
After heating the immersion nozzle using a conventional gas type preheating device, continuous casting was performed, and the occurrence of cracks and breakage of the heated immersion nozzle was confirmed.
図３に示すように、比較例での浸漬ノズルの亀裂及び折損の発生率を１とした場合、実施例１では０．４、実施例２では０．２とかなり低くなった。これは、誘導加熱により浸漬ノズルをより高温に加熱したので、熱応力が小さくなったためと解される。また、浸漬ノズルの上部をバーナーで加熱すると浸漬ノズルの表面がより均一に加熱されるため、より亀裂及び折損が発生しなかったと解される。 As shown in FIG. 3, when the incidence of cracks and breakage of the immersion nozzle in the comparative example was 1, it was considerably low at 0.4 in Example 1 and 0.2 in Example 2. This is because the thermal stress is reduced because the immersion nozzle is heated to a higher temperature by induction heating. Moreover, since the surface of an immersion nozzle will be heated more uniformly when the upper part of an immersion nozzle is heated with a burner, it will be understood that the crack and breakage did not generate | occur | produce more.
図４に示すように、実施例１及び２、比較例の予熱装置の小型化及び寿命安定化による浸漬ノズルのコストの低減指数は、比較例を１として、実施例１では０．６、実施例２では０．３とかなり低くなった。実施例１及び実施例２の予熱装置は、浸漬ノズルを加熱する誘電コイルが小さく、それに伴って電源等も小さくできるため、作業性及び操作性が高まると共に、コストが低くなると解される。また、実施例１及び実施例２の予熱装置で予熱した浸漬ノズルは、亀裂及び折損の発生率が低いためコストも下がると解される。 As shown in FIG. 4, the index of reduction of the cost of the immersion nozzles by reducing the size and stabilizing the life of the preheating devices of Examples 1 and 2 and the comparative example is set to 1 in the comparative example and 0.6 in the example 1. In Example 2, it was as low as 0.3. The preheating apparatus of Example 1 and Example 2 is understood that the dielectric coil for heating the immersion nozzle is small, and the power source and the like can be reduced accordingly, so that the workability and operability are improved and the cost is reduced. Moreover, since the immersion nozzle preheated with the preheating apparatus of Example 1 and Example 2 has a low incidence of cracks and breakage, it is understood that the cost is also reduced.
本発明は、前記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、例えば、前記した実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明の連続鋳造用浸漬ノズルの予熱装置及び連続鋳造用浸漬ノズルの予熱方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
例えば、前記実施の形態の連続鋳造用浸漬ノズルの予熱方法及び予熱装置において、浸漬ノズルを昇降させたが、ノズル昇降手段の代わりに、誘導コイルを浸漬ノズルに沿って昇降可能なコイル昇降手段を設けて、これにより誘導コイルを昇降させてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed without changing the gist of the present invention. For example, a part or all of the above-described embodiment and modification examples are combined. The case of configuring the preheating device for the continuous casting immersion nozzle and the preheating method for the continuous casting immersion nozzle of the present invention is also included in the scope of the present invention.
For example, in the preheating method and the preheating apparatus for the continuous casting immersion nozzle of the above embodiment, the immersion nozzle is raised and lowered. Instead of the nozzle raising and lowering means, a coil raising and lowering means capable of raising and lowering the induction coil along the immersion nozzle is provided. It may be provided to raise and lower the induction coil.
１０：連続鋳造用浸漬ノズルの予熱装置、１１：浸漬ノズル、１２：注湯口、１３：吐出口、１４：水平部材、１５：トラニオン、２０：把持手段、２１：ノズル昇降手段、２２：誘導コイル、２３：加熱手段、２４：旋回手段、２５：載置台、２６：車輪、２７：ストッパー、２８：車輪、２９：台車、３０：支柱、３１、３２：ギア、３３：モータ、３４：雄ねじ、３５：スクリューねじ、３６：制御盤、３７：把手、４０、４１：雌ねじ部、４２：フレーム、４３：凹部、４４：アーム、４５、４６：通電用電線、４７：支持部材、４８：バーナー、４９：ガス供給管、５０：栓 10: Preheating device for continuous casting immersion nozzle, 11: immersion nozzle, 12: pouring port, 13: discharge port, 14: horizontal member, 15: trunnion, 20: gripping means, 21: nozzle lifting means, 22: induction coil , 23: heating means, 24: turning means, 25: mounting table, 26: wheel, 27: stopper, 28: wheel, 29: carriage, 30: support, 31, 32: gear, 33: motor, 34: male screw, 35: Screw screw, 36: Control panel, 37: Handle, 40, 41: Female thread part, 42: Frame, 43: Recessed part, 44: Arm, 45, 46: Electric wire for energization, 47: Support member, 48: Burner, 49: Gas supply pipe, 50: Stopper
Claims (5)
前記浸漬ノズルを、該浸漬ノズルの上端部を除く外径よりも大きな内径を備えた誘導コイルに挿入し、該誘導コイルによる前記浸漬ノズルの誘導加熱時に、前記浸漬ノズルあるいは前記誘導コイルを相対的に昇降させて前記浸漬ノズルを所定温度に加熱すると共に、該浸漬ノズルの内側上部に栓を配置して、該浸漬ノズルの上部を該浸漬ノズルの上方からバーナーで加熱することを特徴とする連続鋳造用浸漬ノズルの予熱方法。 An immersion nozzle for pouring molten steel into a mold from a tundish of a continuous casting machine is a preheating method of an immersion nozzle that is preheated before being installed in the tundish,
The immersion nozzle is inserted into an induction coil having an inner diameter larger than the outer diameter excluding the upper end of the immersion nozzle, and the immersion nozzle or the induction coil is relatively moved during induction heating of the immersion nozzle by the induction coil. The immersion nozzle is heated up and down to a predetermined temperature, and a stopper is disposed on the inner upper part of the immersion nozzle, and the upper part of the immersion nozzle is heated by a burner from above the immersion nozzle. Preheating method for immersion nozzle for casting.
長さが前記浸漬ノズルの高さ方向の長さに対して０．２〜０．９倍であり、しかも、内径が前記浸漬ノズルの上端部を除く外径よりも大きい誘導コイルを備えた加熱手段と、
前記浸漬ノズルを把持する把持手段と、
前記把持手段を介して前記浸漬ノズルを昇降可能なノズル昇降手段と、
前記浸漬ノズルの内側上部に配置する栓と、
前記浸漬ノズルの上方に配置して該浸漬ノズルの上部を加熱するバーナーとを有することを特徴とする連続鋳造用浸漬ノズルの予熱装置。 A dipping nozzle preheating device that preheats a dipping nozzle for pouring molten steel into a mold from a tundish of a continuous casting machine before being installed in the tundish,
Heating with an induction coil whose length is 0.2 to 0.9 times the height of the immersion nozzle and whose inner diameter is larger than the outer diameter excluding the upper end of the immersion nozzle Means,
Gripping means for gripping the immersion nozzle;
Nozzle lifting and lowering means capable of lifting and lowering the immersion nozzle through the gripping means ;
A stopper disposed on the inner top of the immersion nozzle;
A preheating device for a continuous casting immersion nozzle, characterized by comprising a burner disposed above the immersion nozzle to heat the upper portion of the immersion nozzle .
前記浸漬ノズルを把持する把持手段と、
長さが前記浸漬ノズルの高さ方向の長さに対して０．２〜０．９倍であり、しかも、内径が前記浸漬ノズルの上端部を除く外径よりも大きい誘導コイルを備えた加熱手段と、
前記誘導コイルを前記浸漬ノズルに沿って昇降可能なコイル昇降手段と、
前記浸漬ノズルの内側上部に配置する栓と、
前記浸漬ノズルの上方に配置して該浸漬ノズルの上部を加熱するバーナーとを有することを特徴とする連続鋳造用浸漬ノズルの予熱装置。 A dipping nozzle preheating device that preheats a dipping nozzle for pouring molten steel into a mold from a tundish of a continuous casting machine before being installed in the tundish,
Gripping means for gripping the immersion nozzle;
Heating with an induction coil whose length is 0.2 to 0.9 times the height of the immersion nozzle and whose inner diameter is larger than the outer diameter excluding the upper end of the immersion nozzle Means,
Coil raising and lowering means capable of raising and lowering the induction coil along the immersion nozzle ;
A stopper disposed on the inner top of the immersion nozzle;
A preheating device for a continuous casting immersion nozzle, characterized by comprising a burner disposed above the immersion nozzle to heat the upper portion of the immersion nozzle .
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