JP4644168B2 - Pouring type pouring pipe and pouring method - Google Patents

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Description

本発明は、鋳型下方の吐出口から溶融金属を吐出・注入して金属の鋳塊を製造する下注ぎ方式の注湯方法と注湯管に関し、特に鋳型下方の吐出口に連通する注湯管の構造とその注湯管を使用した注湯方法に関する。   The present invention relates to a pouring method and a pouring pipe of a pouring method for producing a metal ingot by discharging / injecting molten metal from a discharge port below a mold, and in particular, a pouring pipe communicating with the discharge port below the mold And a pouring method using the pouring pipe.

金属の鋳塊を製造する鋳造方法には、鋳型に溶融金属を注入して冷却固化させる方法がある。   As a casting method for producing a metal ingot, there is a method in which molten metal is poured into a mold and cooled and solidified.

この鋳造方法には上注ぎ方式と下注ぎ方式があるが、このうち下注ぎ方式の注湯方法は、鋳型の下方に設けた吐出口（孔）に溶融金属が通過する注湯管を接続し、取鍋等の溶融金属搬送容器内の溶融金属を、注湯管を経由させて鋳型下方の吐出口から吐出・注入するというものである。   This casting method includes an upper pouring method and a lower pouring method. Of these, the pouring method of the pouring method involves connecting a pouring pipe through which molten metal passes to a discharge port (hole) provided below the mold. The molten metal in a molten metal transport container such as a ladle is discharged / injected from a discharge port below the mold via a pouring pipe.

図１１は、下注ぎ方式の注湯方法による従来の注湯管を示す縦断面図である。同図に示すように、鋳型５の下方に設けられた吐出口６に注湯管１が接続されており、注湯管１内部の空間２を溶融金属が通過しながら上昇し、吐出口６から鋳型５内に吐出・注入される。従来、注湯管１としては一般的に内径がほぼ一定の円柱状の管を使用している。   FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing a conventional pouring pipe according to a pouring method of pouring. As shown in the figure, the pouring pipe 1 is connected to a discharge port 6 provided below the mold 5, and the molten metal passes through the space 2 inside the pouring pipe 1 and rises, and the discharge port 6. Are discharged and injected into the mold 5. Conventionally, as the pouring pipe 1, a cylindrical pipe having a substantially constant inner diameter is generally used.

この一般的な円柱状の注湯管１を経由させて溶融金属を鋳型５内に吐出・注入するとき、特に初期段階では注湯管１の先端部での上向き即ち注湯管軸方向の速度（エネルギー）が大きいので、溶融金属上面への***状に盛り上がる流れを形成して、鋳型５内の溶融金属７を大きく撹拌しながら、溶融金属７の上面に浮かんでいるスラグや酸化防止材（パウダー）等（以下「スラグ類」という。）を巻き込み、鋳型内の溶融金属全体にそれらが拡散し懸濁した状態になる。その結果、スラグ類８が溶融金属７に巻き込まれて金属鋳塊の品質低下を来たす。またその***部分ではスラグ類８が周囲に押しのけられて、溶融金属が露出した部分、即ち目玉９を生じ、溶融金属の酸化等を惹き起こす。   When the molten metal is discharged / injected into the mold 5 through the general cylindrical pouring pipe 1, the speed at the tip of the pouring pipe 1 is upward, that is, in the axial direction of the pouring pipe, particularly in the initial stage. Since (energy) is large, a slag or an antioxidant that floats on the upper surface of the molten metal 7 is formed while a molten metal 7 in the mold 5 is greatly stirred while forming a flow that rises up to the upper surface of the molten metal. (Powder) and the like (hereinafter referred to as “slags”) are entrained and diffused and suspended throughout the molten metal in the mold. As a result, the slag 8 is caught in the molten metal 7 and the quality of the metal ingot is lowered. Further, in the raised portion, the slag 8 is pushed away to the periphery, and a portion where the molten metal is exposed, that is, the centerpiece 9 is generated, and the molten metal is oxidized.

ここで、金属鋳塊の品質低下の原因となるスラグ類や非金属介在物は、鋳型への注湯終了後冷却固化するまでの間に或る程度溶融金属上面に浮上し、溶融金属に巻き込まれる品質低下の原因物質量が低減されることが期待できる。しかし、鋳型内での溶融金属流が大きいと、溶融金属上面へのこれら品質低下の原因物質の浮上による除去効果も小さくなる。   Here, slags and non-metallic inclusions that cause deterioration of the quality of the metal ingot rise to some extent on the upper surface of the molten metal before being cooled and solidified after completion of pouring into the mold, and are caught in the molten metal. It can be expected that the amount of causative substances causing quality degradation will be reduced. However, if the molten metal flow in the mold is large, the removal effect due to the floating of the causative substances of the quality deterioration on the upper surface of the molten metal is also reduced.

この対策として、例えば特許文献１には、湯道（注湯管）の先端部内径と本体部内径の比を１．１以上として内孔径を上方向に向かって拡大し、且つ、先端の内孔径拡大部分の長さを先端部内径の０．２〜２．０にした内孔テーパー形状を有する注湯管を適用することで、溶融金属の吐出圧を分散して中心部の湯上がりの流速を低下させて鋳型内の溶融金属表面（以下「湯面」という。）を安定させる技術が開示されている。   As a countermeasure, for example, Patent Document 1 discloses that the ratio of the inner diameter of the front end of the runner (pouring pipe) to the inner diameter of the main body is 1.1 or more and the inner hole diameter is increased upward, By applying a pouring pipe having an inner hole taper shape in which the length of the hole diameter enlarged portion is 0.2 to 2.0 of the inner diameter of the tip portion, the discharge pressure of the molten metal is dispersed to increase the flow rate of the hot water in the center portion. Has been disclosed to stabilize the surface of the molten metal in the mold (hereinafter referred to as “molten surface”).

しかしながら、この技術では吐出口付近の注湯管テーパー部分の内孔径の開き角度（後記θ）が約１２°を超えると、幾分かの溶融金属の上方向以外への分散効果は得られるものの、吐出口付近で特にテーパー壁面近傍では注湯管軸上方向とは逆方向の下方向の流れを含む渦状の流れ部分、いわゆる流れの剥離が生じる。したがって、溶融金属流の中心部の上方向の流速を十分に低下させることができず、前記問題点を解決するための十分な効果は得られない。   However, in this technique, when the opening angle of the inner diameter of the pouring pipe taper portion near the discharge port (described later θ) exceeds about 12 °, some effect of dispersing the molten metal in the direction other than the upper direction can be obtained. In the vicinity of the discharge port, particularly in the vicinity of the tapered wall surface, a spiral flow portion including a downward flow opposite to the upward direction of the pouring pipe axis, so-called flow separation occurs. Therefore, the upward flow velocity in the center of the molten metal flow cannot be sufficiently reduced, and a sufficient effect for solving the above problem cannot be obtained.

さらに下注ぎ方式では、連続鋳造方法におけるタンディッシュのような鋳型への注湯前にアルミナ等の非金属介在物を浮上させる容器がないことから、それら非金属介在物の多くは溶融金属内に拡散したままで鋳型内へ流入する。それらの微細な非金属介在物は浮上し難く、金属鋳塊中に分散してとどまってその品質を低下させることも多い。
特開平９−２３９４９４号公報 Furthermore, in the down-pour method, there is no container that floats non-metallic inclusions such as alumina before pouring into the mold like tundish in the continuous casting method, so most of these non-metallic inclusions diffuse into the molten metal. It flows into the mold as it is. These fine non-metallic inclusions are unlikely to float and often remain dispersed in the metal ingot to degrade the quality.
JP-A-9-239494

本発明の課題は、溶融金属の下注ぎ方式の注湯方法において、注湯速度を低下させることなく、注湯中の鋳型内溶融金属の湯面を安定させて、スラグ類や非金属介在物の溶融金属への巻き込みや拡散、及び目玉による溶融金属の酸化を抑制すると共に、金属鋳塊の品質を低下させる原因となる非金属介在物の金属鋳塊中への分散を減じて、金属鋳塊の品質向上を図ることにある。   The object of the present invention is to stabilize the molten metal surface in the mold during pouring without reducing the pouring speed in the pouring method of the molten metal under-pouring method, so that slags and non-metallic inclusions can be obtained. In addition to suppressing the entanglement and diffusion of molten metal in the molten metal, and the oxidation of the molten metal by the centerpiece, the dispersion of non-metallic inclusions that cause the quality of the metal ingot to be reduced is reduced. The purpose is to improve the quality of the mass.

本発明の注湯管は、鋳型の下方に設けられた吐出口から溶融金属を鋳型内に吐出する下注ぎ方式の注湯方法に使用する注湯管において、溶融金属搬送容器から前記吐出口に連通して溶融金属を鋳型に供給する溶融金属の経路である注湯管内に、溶融金属に旋回流を形成させる旋回流形成手段を１個又は複数個設け、前記吐出口における溶融金属流のスワール数が０．１３以上になるようにした下注ぎ方式の注湯管であって、前記旋回流形成手段が、前記注湯管の全長のうち、吐出口直下のほぼ垂直方向からほぼ水平方向に注湯管の方向が変わる屈曲部の、（１）上流側のほぼ水平方向の注湯管内のいずれかの位置、及び（２）下流側のほぼ垂直方向の注湯管内のいずれかの位置のうち、いずれか一方又は両方の位置に、１個又は複数個設けられたことを特徴とするものである。また、本発明の注湯方法は、鋳型の下方に設けられた吐出口から溶融金属を鋳型内に吐出する下注ぎ方式の注湯方法において、溶融金属搬送容器から前記吐出口に連通して溶融金属を鋳型に供給する溶融金属の経路である注湯管内で、溶融金属に旋回流を形成させ、前記吐出口における溶融金属流のスワール数が０．１３以上になるようにした下注ぎ方式の注湯方法であって、前記注湯管の全長のうち、吐出口直下のほぼ垂直方向からほぼ水平方向に注湯管の方向が変わる屈曲部の、（１）上流側のほぼ水平方向の注湯管内のいずれかの位置、及び（２）下流側のほぼ垂直方向の注湯管内のいずれかの位置のうち、いずれか一方又は両方の位置で溶融金属に旋回流を形成させることを特徴とするものである。 The pouring pipe of the present invention is a pouring pipe used in a pouring method for pouring molten metal into a mold from a discharge port provided below the mold, and from the molten metal transport container to the discharge port. One or a plurality of swirling flow forming means for forming a swirling flow in the molten metal is provided in a pouring pipe which is a path of the molten metal that communicates and supplies the molten metal to the mold, and a swirl of the molten metal flow at the discharge port A pouring type pouring pipe having a number of 0.13 or more , wherein the swirling flow forming means is arranged so that the swirling flow forming means extends from a substantially vertical direction directly below a discharge port to a substantially horizontal direction in the entire length of the pouring pipe. The bent portion where the direction of the pouring pipe changes, (1) any position in the almost horizontal pouring pipe on the upstream side, and (2) any position in the pouring pipe in the almost vertical direction on the downstream side. One or more are provided at either or both of the positions. It is characterized in that the. Further, the pouring method of the present invention is a pouring method of pouring molten metal into a mold from a discharge port provided below the mold, and the molten metal is communicated from the molten metal transfer container to the discharge port to be melted. In a pouring pipe that is a molten metal path for supplying metal to a mold, a swirl flow is formed in the molten metal, and a swirl number of the molten metal flow at the discharge port is 0.13 or more . (1) An approximately horizontal pouring of the bent portion in which the direction of the pouring pipe changes from a substantially vertical direction directly below the discharge port to a substantially horizontal direction out of the total length of the pouring pipe. A swirling flow is formed in the molten metal at any one or both of any position in the hot water pipe and (2) any position in the substantially vertical pouring pipe on the downstream side. To do.

このように、注湯管内を通過する溶融金属流に旋回流を生じさせることで、次のような作用及び効果を得ることができる。   Thus, the following operations and effects can be obtained by generating a swirl flow in the molten metal flow passing through the pouring pipe.

１. 注湯管先端部での溶融金属の上方への流速が低下すると共に、旋回流によって生じた遠心力効果による吐出口からの溶融金属の拡散によって湯面の変動が小さくなって安定になり、鋳型中央部分に湧き上がるような現象が大きく減少して目玉の発生が抑制される。 1. The flow velocity of the molten metal at the tip of the pouring pipe decreases, and the molten metal diffuses from the discharge port due to the centrifugal force effect caused by the swirling flow. The phenomenon that springs up at the center of the mold is greatly reduced, and the occurrence of eyeballs is suppressed.

２. 湯面表面上部のスラグ類の巻き込みも低減される。その結果、溶融金属中への介在物としてのスラグ類の混入及び分散が減少し、金属鋳塊の品質を向上させることができる。 2. Entrainment of slag at the top of the hot water surface is also reduced. As a result, mixing and dispersion of slag as inclusions in the molten metal can be reduced, and the quality of the metal ingot can be improved.

３. 湯面が安定することにより、溶融金属内に巻き込まれるスラグ類が減少し、湯面上面に投入する酸化防止材が周辺側に偏在する傾向も少なくなり、その使用量を大幅に低減することができる。 3. Stabilization of the molten metal surface reduces the amount of slag entrained in the molten metal, reduces the tendency for the antioxidant to be introduced to the upper surface of the molten metal to be unevenly distributed, and drastically reduces the amount used. be able to.

旋回流形成手段を通過した溶融金属の流れは、吐出口（図２に示す例ではテーパー部基端部）においてその周方向の速度（Ｗ）とその注湯管軸方向の速度（Ｖ）との比（Ｗ／Ｖ）、即ちスワール数が、０．１３以上になるようにする。０．１３未満であると、旋回流としての遠心力効果が殆ど得られない。 The flow of the molten metal that has passed through the swirl flow forming means has a circumferential velocity (W) and a velocity (V) in the pouring pipe axis direction at the discharge port (in the example shown in FIG. 2, the taper portion proximal end portion). the ratio of (W / V), i.e. the swirl number is set to be 0.13 or more. If it is less than 0.13, the centrifugal force effect as a swirling flow is hardly obtained.

次に、本発明の代表的な実施形態について説明する。   Next, representative embodiments of the present invention will be described.

第１の実施形態は、鋳型の下方に設けられた吐出口から溶融金属を鋳型内に吐出する下注ぎ方式の注湯方法に使用する注湯管において、溶融金属搬送容器から前記吐出口に連通して溶融金属を鋳型に供給する溶融金属の経路である注湯管の全長のうち、吐出口直下のほぼ垂直方向からほぼ水平方向に注湯管の方向が変わる屈曲部の、上流側のほぼ水平方向の注湯管内のいずれかの位置に、溶融金属に旋回流を形成させる旋回流形成手段を１個又は複数個設けた下注ぎ方式の注湯管である。   The first embodiment is a pouring pipe used in a pouring method for pouring molten metal into a mold from a discharge port provided below the mold, and communicates from the molten metal transport container to the discharge port. Out of the total length of the molten metal pipe, which is the path of the molten metal that supplies the molten metal to the mold, the upstream side of the bent portion where the direction of the molten metal pipe changes from the substantially vertical direction directly below the discharge port to the substantially horizontal direction. This is a down-pour-type pouring pipe provided with one or a plurality of swirling flow forming means for forming a swirling flow in the molten metal at any position in the horizontal pouring pipe.

このように、吐出口直下の注湯管の屈曲部の、上流側のほぼ水平方向の注湯管内に旋回流形成手段を設け、注湯管内を通過する溶融金属に旋回流を生じさせることで、上述した本発明の作用及び効果に加え、次の作用及び効果を奏する。即ち、旋回流形成手段から鋳型下方の吐出口まで一定の距離を溶融金属が旋回を伴って流動することで、品質低下の原因となる非金属介在物を注湯管の管軸（中央）近傍に集中させることができ、非金属介在物の鋳型内への拡散を低減することができる。   In this way, by providing a swirl flow forming means in the substantially horizontal pouring pipe on the upstream side of the bent portion of the pouring pipe immediately below the discharge port, a swirl flow is generated in the molten metal passing through the pouring pipe. In addition to the functions and effects of the present invention described above, the following functions and effects are achieved. In other words, the molten metal flows with swirling at a fixed distance from the swirling flow forming means to the discharge port below the mold, so that non-metallic inclusions that cause quality degradation are near the pipe axis (center) of the pouring pipe. And diffusion of nonmetallic inclusions into the mold can be reduced.

この第１の実施形態において、注湯管での旋回流形成手段の設置位置、数等は、実際の設備、溶融金属の物性、注湯速度等の個別の条件に応じて調整が必要であるが、以下、溶融金属が約１６００℃の溶鋼、注湯速度が約１．３ｔ／ｍｉｎ．、注湯管の内径が約５０ｍｍの場合の例を用いて説明する。   In this first embodiment, the installation position, number, etc. of the swirling flow forming means in the pouring pipe need to be adjusted according to individual conditions such as actual equipment, physical properties of the molten metal, pouring speed, etc. However, hereinafter, the molten metal is molten steel having a temperature of about 1600 ° C., and the pouring rate is about 1.3 t / min. An explanation will be given using an example in which the inner diameter of the pouring pipe is about 50 mm.

旋回流形成手段は、少なくとも吐出口直下のほぼ垂直方向からほぼ水平方向に注湯管の方向が変わる屈曲部から上流側のできるだけ近い位置に１箇所に設けて、注湯管内の溶融金属に旋回流を形成させて鋳型内に吐出することが好ましい。   The swirling flow forming means is provided at one position as close as possible to the upstream side from the bent portion where the direction of the pouring pipe changes at least from the almost vertical direction directly below the discharge port to the almost horizontal direction, and swirls the molten metal in the pouring pipe. It is preferable to form a flow and discharge into the mold.

その理由は、注湯管の屈曲部が曲率半径Ｒ＝約１００ｍｍ以下であるような場合には、溶融金属流が屈曲部を通過する際にその上流側で形成した旋回流が減衰したり乱れたりする傾向があるので、その減衰や乱れをできるだけ小さくするために、旋回流が整って崩壊し難い状態で屈曲部を通過させることが必要であるからである。そのためには旋回流形成手段から屈曲部までの距離が近いこと、具体的には屈曲部から上流側１５００ｍｍ以下の位置に旋回流形成手段を設けることが好ましい。これによって、吐出口におけるスワール数０．１３以上が確保され、湯面の安定を維持できる。   The reason is that when the bent portion of the pouring pipe has a radius of curvature R = about 100 mm or less, the swirl flow formed on the upstream side of the molten metal flow attenuates or is turbulent when the molten metal flow passes through the bent portion. This is because, in order to minimize the attenuation and disturbance as much as possible, it is necessary to pass through the bent portion in a state in which the swirl flow is in order and the collapse is difficult. For this purpose, it is preferable that the distance from the swirl flow forming means to the bent portion is short, specifically, the swirl flow forming means is provided at a position 1500 mm or less upstream from the bent portion. Thereby, the swirl number of 0.13 or more at the discharge port is secured, and the stability of the molten metal surface can be maintained.

さらに、旋回流形成手段の設置位置から吐出口までの間に一定の距離を有することで、溶融金属流が旋回流として注湯管内を通過する間に、溶融金属よりも比重の小さいアルミナ等の非金属介在物を旋回流による遠心分離作用により注湯管の管軸（中央）近傍に集中させることができる。   Furthermore, by having a certain distance between the installation position of the swirl flow forming means and the discharge port, alumina or the like having a specific gravity smaller than that of the molten metal while the molten metal flow passes through the pouring pipe as a swirl flow. Non-metallic inclusions can be concentrated in the vicinity of the pipe axis (center) of the pouring pipe by the centrifugal separation action by the swirling flow.

その管軸（中央）近傍に集中した非金属介在物は相互に接触し合う確率が高まり、凝集による大型化や融着等によるクラスター化等を生じる。このように大型化又はクラスター化した非金属介在物は小型で広範囲に分散している場合より大きい浮力を受けるので、注湯管内の流動過程においてはさらに管軸（中央）近傍に集中し易くなる。そして、吐出口から開放された後には小型の場合より大きな浮力を受けることから、より大きい上昇速度を持つことになって一層浮上を促され、鋳型の溶融金属内の広い範囲へは分散し難くなり、溶融金属からの分離がよりし易くなる。その結果、鋳型内上面のパウダー等に取り込まれ易くもなり、金属鋳塊内への分散をさらに減少させることが可能になる。   Non-metallic inclusions concentrated in the vicinity of the tube axis (center) increase the probability of contact with each other, resulting in enlargement due to aggregation, clustering due to fusion, and the like. Non-metallic inclusions that have become large or clustered in this way are subjected to greater buoyancy when they are small and widely dispersed, and therefore more easily concentrate in the vicinity of the pipe axis (center) in the flow process in the pouring pipe. . And since it receives a larger buoyancy than the small size after it is opened from the discharge port, it has a higher rising speed and is further promoted to float, and is difficult to disperse to a wide range in the molten metal of the mold. It becomes easier to separate from the molten metal. As a result, it becomes easy to be taken into the powder or the like on the upper surface in the mold, and the dispersion into the metal ingot can be further reduced.

この遠心分離作用を利用した非属介在物の中央付近への集中、大型化、クラスター化等の効果を十分に得るためには、屈曲部から上流側１０００ｍｍ以上の距離の間旋回流を保持しておくこと、即ち屈曲部から上流側１０００ｍｍ以上の位置に少なくとも１箇所旋回流形成手段を設置することが好ましい。   In order to obtain sufficient effects such as concentration, enlargement, and clustering of non-generic inclusions near the center using this centrifugal separation action, the swirl flow is maintained for a distance of 1000 mm or more upstream from the bent portion. In other words, at least one swirl flow forming means is preferably installed at a position 1000 mm or more upstream from the bent portion.

その理由は、非金属介在物が注湯管の管軸（中央）近傍に十分に集中していない状態の溶融金属流が屈曲部を通過すると、その部分より下流側での非金属介在物の溶融金属流内への再分散が生じ易いからである。   The reason is that when the molten metal flow in a state where the nonmetallic inclusions are not sufficiently concentrated near the pipe axis (center) of the pouring pipe passes through the bent portion, the nonmetallic inclusions on the downstream side of that portion This is because re-dispersion in the molten metal flow is likely to occur.

したがって、上述の吐出口から鋳型内への解放時の旋回流形成若しくは維持効果と、非金属介在物の遠心分離作用による除去効果とを両立させるためには、旋回流形成手段は、屈曲部からその上流側の１０００ｍｍ以上１５００ｍｍ以下の距離のほぼ水平方向に設置された注湯管内に少なくとも１箇所設置することが好ましい。   Therefore, in order to achieve both the effect of forming or maintaining the swirling flow during release from the discharge port into the mold and the effect of removing non-metallic inclusions by the centrifugal separation action, the swirling flow forming means is It is preferable to install at least one place in a pouring pipe installed in a substantially horizontal direction at a distance of 1000 mm to 1500 mm on the upstream side.

旋回流の安定化のために、このさらに上流側又は下流側の任意の位置にも旋回流形成手段を追加して設置しても構わない。この場合にも、吐出口でのスワール数を０．１３以上にすることを基準に配置、個数を決定すればよい。   In order to stabilize the swirl flow, swirl flow forming means may be additionally installed at an arbitrary position on the further upstream side or downstream side. In this case as well, the arrangement and the number may be determined based on setting the swirl number at the discharge port to be 0.13 or more.

旋回流形成手段としては、ねじりテープ状の流れ制御板を採用することが好ましいが、これに限定されず、旋回流を形成する機能がありさえすれば、例えば螺旋状の溝や突起を注湯管内壁に形成する、溝を有する板状構造物等の部品を設置する等の代替手段を採り得る。   As the swirl flow forming means, it is preferable to adopt a twisted tape-shaped flow control plate, but the present invention is not limited to this, and as long as it has a function of forming swirl flow, for example, a spiral groove or protrusion is poured. Alternative means such as installing a part such as a plate-like structure having a groove formed on the inner wall of the pipe can be adopted.

ここで、ねじりテープ状とは、平板を溶融金属の通過方向（注湯管軸方向）に対して平行に置いたときの溶融金属通過方向に垂直な一方の端面をその反対位置の端面を固定面として、溶融金属の通過方向に対し垂直の方向に捩って得られるスクリュー状の形状をいう。このひねり角度は、３０°以上１８０°以下の範囲であることが好ましい。３０°未満の場合、旋回流の周方向速度が小さく旋回流の効果が得にくく、１８０°を超える場合は旋回流形成手段の長さが大きくなりすぎると共に溶融金属に含有される介在物が旋回流形成手段に付着する懸念が有る。   Here, the torsion tape shape means that one end surface perpendicular to the molten metal passage direction when a flat plate is placed parallel to the passage direction of the molten metal (the pouring pipe axis direction) is fixed to the opposite end surface. The surface is a screw-like shape obtained by twisting in a direction perpendicular to the direction of passage of the molten metal. The twist angle is preferably in the range of 30 ° to 180 °. If the angle is less than 30 °, the circumferential velocity of the swirling flow is small and it is difficult to obtain the effect of the swirling flow. If it exceeds 180 °, the length of the swirling flow forming means becomes too long and the inclusions contained in the molten metal swirl. There is a concern of adhering to the flow forming means.

但し、前記のスワール数、ひねり角度等は、個別の鋳造設備の大きさ、形状、構造、操業条件等により異なるので、湯面を観察しながら適宜最適な数値を設定する必要がある。   However, the swirl number, twist angle, and the like described above vary depending on the size, shape, structure, operating conditions, etc. of the individual casting equipment, so it is necessary to appropriately set optimum values while observing the molten metal surface.

本発明の第２の実施形態は、旋回流形成手段を設けた前記第１の実施形態の注湯管の吐出口側の先端部分に、その内径が漸次拡大するテーパー部を設けて旋回流を形成した溶融金属を鋳型内に吐出することを特徴とするもの、即ち、前記第１の実施形態の注湯管の吐出口側の先端部分に、その内径が漸次拡大するテーパー部を設けた下注ぎ方式の注湯管である。   In the second embodiment of the present invention, a swirling flow is provided by providing a tapered portion whose inner diameter gradually increases at the tip end portion on the discharge port side of the pouring pipe of the first embodiment provided with the swirling flow forming means. The molten metal formed is discharged into the mold, that is, a lower end provided with a tapered portion whose inner diameter gradually increases at the tip end portion on the discharge port side of the pouring pipe of the first embodiment. It is a pouring type pouring pipe.

このようにテーパー部を設けることで、旋回流形成手段により生じた旋回流の遠心力効果によって、テーパー部の内面に沿う流れが形成される。つまり、上昇流による上下方向に流動する渦状の流れによる旋回流の破壊、いわゆる「流れの剥離」を生じることなく、スムーズな遠心力効果を保ちながらテーパー部内面に沿う半径方向に漸次拡大する流れとなって吐出口から流出する。これによって、注湯速度を低下させることなく上方への吐出速度を大きく低減することができる。   By providing the taper portion in this way, a flow along the inner surface of the taper portion is formed by the centrifugal force effect of the swirl flow generated by the swirl flow forming means. In other words, a flow that gradually expands in the radial direction along the inner surface of the tapered portion while maintaining a smooth centrifugal force effect without causing a swirl flow breakage due to a vortex flow flowing in the vertical direction due to the upward flow, so-called "flow separation" And flows out from the discharge port. As a result, the upward discharge speed can be greatly reduced without reducing the pouring speed.

このテーパー部の先端部内径（Ｄ１）と基端部内径（Ｄ２）との内径比（Ｄ１／Ｄ２）は１．３６以上６以下であることが好ましい。１．３６未満の場合にはテーパー部による注湯管軸上方向の速度の減速効果が十分ではなく、６を超えると旋回流形成手段によって得られた旋回流の周方向速度が減速して、旋回流としての遠心力効果が減少する傾向になり、また湯面の外周側での変動が生じやすくなる。湯面の安定のためには、４．２以下であることがさらに好ましい。   The inner diameter ratio (D1 / D2) between the inner diameter (D1) of the tip end portion and the inner diameter (D2) of the base end portion of the tapered portion is preferably 1.36 or more and 6 or less. If it is less than 1.36, the speed reducing effect of the pipe pipe axis upward direction by the tapered portion is not sufficient, and if it exceeds 6, the circumferential speed of the swirling flow obtained by the swirling flow forming means is reduced, The centrifugal force effect as a swirling flow tends to decrease, and fluctuations on the outer peripheral side of the molten metal surface tend to occur. In order to stabilize the hot water surface, it is more preferably 4.2 or less.

また、テーパー部の開き角度は、６°以上１２０°程度以下であることが好ましく、９０°程度以下であることがさらに好ましい。６°未満の場合にはテーパー部による注湯管軸上方向の速度の減速効果が十分ではなく、１２０°を超えると旋回流形成手段によって得られた旋回流の周方向速度が減速して、旋回流としての遠心力効果が減少する傾向になり、また湯面の外周側での変動が生じやすくなる。湯面の安定のためには、５０°以下であることがさらに好ましい。   Further, the opening angle of the tapered portion is preferably not less than 6 ° and not more than 120 °, and more preferably not more than about 90 °. When the angle is less than 6 °, the speed reducing effect of the taper pipe on the pipe pipe axial direction is not sufficient, and when it exceeds 120 °, the circumferential velocity of the swirling flow obtained by the swirling flow forming means is reduced, The centrifugal force effect as a swirling flow tends to decrease, and fluctuations on the outer peripheral side of the molten metal surface tend to occur. In order to stabilize the molten metal surface, the angle is more preferably 50 ° or less.

さらに、旋回流形成手段部分で形成された旋回流を、吐出口から鋳型内に吐出するまでの間に乱れ等をできるだけ生じさせないでより一層スムーズに流動させるためには、注湯管先端部近傍の直管部とテーパー部との交点（Ｄ２の基点）付近及びテーパー部と鋳型底面との交点（Ｄ１の基点）付近は、急な屈曲ではなく、Ｒまたは遷移曲線によるなだらかな形状とすることが好ましく、テーパー部の面も階段状よりもなだらかな平面状または曲線状であることが好ましい。   Furthermore, in order to make the swirl flow formed in the swirl flow forming means part flow more smoothly without causing turbulence or the like until it is discharged from the discharge port into the mold, the vicinity of the tip of the pouring pipe is used. In the vicinity of the intersection (base point of D2) between the straight pipe portion and the taper portion and the vicinity of the intersection (base point of D1) between the taper portion and the bottom of the mold (D1), the shape should be a gentle shape by R or a transition curve. The surface of the tapered portion is also preferably a flat surface or a curved shape that is gentler than the step shape.

但し、前記のテーパー部の内径比、開き角度等は、個別の鋳造設備の大きさ、形状、構造、操業条件等により異なるので、湯面を観察しながら適宜最適な数値を設定する必要がある。   However, since the inner diameter ratio, opening angle, etc. of the tapered portion differ depending on the size, shape, structure, operating conditions, etc. of the individual casting equipment, it is necessary to appropriately set optimal values while observing the molten metal surface. .

本発明の第３の実施形態は、前記第１又は第２の実施形態の旋回流形成手段の設置位置付近からガスを注入して、注湯管内の溶融金属の旋回流にさらに気泡を分散させて鋳型内に吐出することを特徴とするもの、即ち、旋回流形成手段を設置した前記第１又は第２の実施形態の注湯管内にガスの注入口を設けた下注ぎ方式の注湯管である。   In the third embodiment of the present invention, gas is injected from the vicinity of the installation position of the swirling flow forming means of the first or second embodiment, and bubbles are further dispersed in the swirling flow of the molten metal in the pouring pipe. A discharge pipe into the mold, that is, a down-pour type pouring pipe provided with a gas inlet in the pouring pipe of the first or second embodiment provided with swirl flow forming means It is.

溶融金属の旋回流にさらに気泡を分散させることで、気泡が非金属介在物を捕捉して非金属介在物の管軸（中央）近傍への集中、大型化、クラスター化等の効果をさらに高めることができる。これは、気泡自体が溶融金属内に分散する非金属介在物を取り込み易いこと、溶融金属との比重の差が非金属介在物よりも極めて大きい気泡には旋回流による遠心分離作用がより強く働くこと、その強い遠心分離作用が管軸に向かう気泡流を形成させ、気泡をよりいっそう管軸（中央）近傍へ集中させる（図８参照）こと等による。その結果、非金属介在物の集中、大型化、クラスター化等、さらに鋳型内での浮上やパウダーによる捕捉等の効果がより一層高まる。   By further dispersing bubbles in the swirling flow of molten metal, the bubbles capture non-metallic inclusions and further enhance the effects of concentration, enlargement, clustering, etc. of the non-metallic inclusions near the tube axis (center). be able to. This is because the bubbles themselves can easily take in non-metallic inclusions dispersed in the molten metal, and the centrifugal separation action by the swirl flow works more strongly on the bubbles whose specific gravity difference from the molten metal is much larger than that of the non-metallic inclusions. This is because the strong centrifugal separation action forms a bubble flow toward the tube axis, and the bubbles are further concentrated near the tube axis (center) (see FIG. 8). As a result, the effects of concentration of non-metallic inclusions, increase in size, clustering, and the like, as well as floating in the mold and capture by powder, are further enhanced.

このガスの注入位置は、旋回流形成手段に近接した下流位置、具体的には旋回流形成手段の下流側端部を含むその端部から１００ｍｍ以内の位置が好ましい。その理由は、旋回流が気泡を管軸（中央）側に集中させるので気泡は旋回しながら管軸に向かう気泡流跡から形成される膜状の気泡の集まりである気泡幕を形成するが、その気泡幕は旋回流が減衰し始めない間でガスを注入することでより早期に安定し、且つその気泡幕による非金属介在物の捕捉効果が高まるためである。ガスの注入位置が旋回流形成手段の下流側端部から１００ｍｍを超えると気泡が旋回流内に存在する距離が短くなることで気泡が非金属介在物を捕捉して非金属介在物の管軸（中央）近傍への集中、大型化、クラスター化等を促す効果が小さくなるとともに、旋回流が相対的に弱い位置にガスが注入されることから旋回流の崩壊を惹き起こし易くなる。   The gas injection position is preferably a downstream position close to the swirl flow forming means, specifically, a position within 100 mm from the end including the downstream end of the swirl flow forming means. The reason is that the swirling flow concentrates the bubbles on the tube axis (center) side, so that the bubbles form a bubble curtain that is a collection of film-like bubbles formed from the bubble trajectory toward the tube axis while swirling, This is because the bubble curtain is stabilized earlier by injecting gas while the swirling flow does not begin to attenuate, and the effect of capturing non-metallic inclusions by the bubble curtain is enhanced. When the gas injection position exceeds 100 mm from the downstream end of the swirling flow forming means, the distance that the bubbles exist in the swirling flow is shortened so that the bubbles capture the nonmetallic inclusions and the tube axis of the nonmetallic inclusions The effect of promoting concentration, enlargement, clustering, etc. in the vicinity of the (center) is reduced, and the gas is injected into a position where the swirling flow is relatively weak, so that the swirling flow is likely to collapse.

また、その注入の方法は、注湯管の全周からできるだけ均等にガスを注入することが好ましい。その理由は、溶融金属のできるだけ広い範囲に気泡が通過する機会を作ること、即ち溶融金属内に分散する非金属介在物と気泡との接触の確率をできるだけ高めることができるように気泡を細粒化し、且つ溶融金属と最も高い接触頻度を確保するような広い接触面積を得ることができるように注湯管の広範囲からガスを注入することが、気泡による非金属介在物の捕捉効果をより高めるからである。   Moreover, it is preferable that the injection | pouring method inject | pours gas as uniformly as possible from the perimeter of a pouring pipe. The reason is that the bubbles are finely divided so that the opportunity for bubbles to pass through as wide a range of molten metal as possible, that is, the probability of contact between the non-metallic inclusions dispersed in the molten metal and the bubbles can be increased as much as possible. Injecting gas from a wide area of the pouring pipe so as to obtain a wide contact area that ensures the highest frequency of contact with molten metal, further enhances the effect of trapping non-metallic inclusions by bubbles Because.

この第３の実施形態では、ガスによる気泡の効果が加わって非金属介在物捕捉効果とその速度が高まることから、屈曲部から旋回流形成手段設置位置（旋回流形成手段の下流側端部）までの距離はガスを吹き込まない前記第１の実施形態の場合のような１０００ｍｍ以上は必要ないが、１５０ｍｍ以上確保することが好ましい。   In this third embodiment, the effect of trapping non-metallic inclusions and the speed thereof are increased by adding the effect of bubbles by gas, so that the swirl flow forming means installation position (the downstream end of the swirl flow forming means) from the bent portion The distance up to 1000 mm is not necessary as in the case of the first embodiment in which gas is not blown, but it is preferable to secure 150 mm or more.

したがって、この第３の実施形態において上述の吐出口から鋳型内への解放時の旋回流形成若しくは維持効果と、非金属介在物の遠心分離作用による除去効果とを両立させるためには、旋回流形成手段は、屈曲部からその上流側の１５０ｍｍ以上１５００ｍｍ以下の距離のほぼ水平方向に設置された注湯管内に少なくとも１箇所設置することが好ましい。   Therefore, in this third embodiment, in order to achieve both the effect of forming or maintaining the swirling flow at the time of release from the discharge port into the mold and the effect of removing non-metallic inclusions by the centrifugal separation action, It is preferable that at least one forming means is installed in a pouring pipe installed in a substantially horizontal direction at a distance of 150 mm or more and 1500 mm or less upstream from the bent portion.

ガスの種類は、溶融金属に酸化反応等の化学的な影響のない不活性ガスを用いることが好ましい。その供給量は、例えば、鋳込み速度が０.４ｔｏｎ／ｍｉｎ．〜１.８ｔｏｎ／ｍｉｎ．、注湯管内の溶融金属速度が０.５ｍ／ｓｅｃ．〜２ｍ／ｓｅｃ．の場合に対し、０.０００３Ｎｍ３／ｍｉｎ．以上０.００２Ｎｍ３／ｍｉｎ．以下が旋回流を維持しつつ気泡の効果を最大限に得るための両者のバランスの点から、好ましい。０.０００３Ｎｍ３／ｍｉｎ．未満だと、ガスによる非金属介在物の捕捉促進効果が殆ど得られず、０.００２Ｎｍ３／ｍｉｎ．を超えると、溶融金属流の中の溶融金属の密度が小さくなりすぎ、溶融金属流が不安定になり、場合によっては冷却されて注湯管内に閉塞を生じる虞がある。 As the kind of gas, it is preferable to use an inert gas which does not have a chemical influence such as an oxidation reaction on the molten metal. The supply amount is, for example, a casting speed of 0.4 ton / min. ~ 1.8 ton / min. The molten metal speed in the pouring pipe is 0.5 m / sec. ~ 2m / sec. For the case of 0.0003 Nm 3 / min. More than 0.002 Nm 3 / min. The following is preferable from the viewpoint of the balance between the two in order to maximize the effect of bubbles while maintaining the swirling flow. 0.0003 Nm 3 / min. If it is less than this, the effect of promoting the capture of non-metallic inclusions by gas is hardly obtained, and 0.002 Nm 3 / min. If it exceeds, the density of the molten metal in the molten metal flow becomes too small, the molten metal flow becomes unstable, and in some cases, the molten metal flow may be cooled to cause clogging in the pouring pipe.

本発明の第４の実施形態は、前記第１の実施形態をさらに安定化させるもの、即ち、鋳型の下方に設けられた吐出口から溶融金属を鋳型内に吐出する下注ぎ方式の注湯方法に使用する注湯管において、溶融金属搬送容器から前記吐出口に連通して溶融金属を鋳型に供給する溶融金属の経路である注湯管の全長のうち、吐出口直下のほぼ垂直方向からほぼ水平方向に注湯管の方向が変わる屈曲部の、上流側のほぼ水平方向の注湯管内のいずれかの位置と、前記屈曲部の下流側のほぼ垂直方向の注湯管内のいずれかの位置に、溶融金属に旋回流を形成させる旋回流形成手段をそれぞれ１個又は複数個設けた下注ぎ方式の注湯管である。   The fourth embodiment of the present invention further stabilizes the first embodiment, that is, a pouring method for pouring the molten metal into the mold from a discharge port provided below the mold. Of the total length of the molten metal pipe, which is a molten metal path that communicates from the molten metal transport container to the discharge port and supplies the molten metal to the mold, from the vertical direction directly below the discharge port. Any position of the bent portion where the direction of the pouring pipe changes in the horizontal direction in the substantially horizontal pouring pipe on the upstream side and any position in the pouring pipe on the downstream side of the bent portion in the substantially vertical direction In addition, there is a pouring type pouring pipe provided with one or a plurality of swirling flow forming means for forming a swirling flow in the molten metal.

この旋回流形成手段は、第１の実施形態と同様のほぼ水平方向に設置された注湯管内の位置に少なくとも１箇所設置し、旋回流の安定化のために、このさらに上流側部分にも旋回流形成手段を追加して設置することは構わないのであるが、それと同時に、第４の実施形態では、さらにその下流側の吐出口下方にほぼ垂直方向に設置された注湯管内にも旋回流形成手段を１個又は複数個設けて、注湯管内の溶融金属にさらに安定した旋回流を形成させて鋳型内に吐出させることを特徴とするものである。   This swirling flow forming means is installed at least at one position in the pouring pipe installed in a substantially horizontal direction as in the first embodiment, and also in the upstream portion for stabilizing the swirling flow. At the same time, in the fourth embodiment, the swirl flow forming means may be additionally installed. Further, in the fourth embodiment, the swirl pipe is swirled in the pouring pipe installed substantially vertically below the discharge port on the downstream side. One or a plurality of flow forming means are provided to form a more stable swirling flow on the molten metal in the pouring pipe and discharge it into the mold.

ほぼ水平方向をなす注湯管部分にのみ旋回流形成手段を設置するだけでは、その下流側の屈曲部を経由することで旋回流が大きく減衰して鋳型内への吐出時に旋回流が弱い場合に、このように吐出口下方の位置にほぼ垂直方向に設置された注湯管部分にも前記第１の実施形態と同様な旋回流形成手段を設置することが有効である。   If the swirl flow forming means is installed only in the pouring pipe section that is almost horizontal, the swirl flow is greatly attenuated by passing through the bent part on the downstream side, and the swirl flow is weak when discharging into the mold. In addition, it is effective to install the swirl flow forming means similar to that of the first embodiment also in the pouring pipe portion installed in a substantially vertical direction at a position below the discharge port.

この旋回流形成手段の具体的な形状、旋回流形成手段による作用、効果等は前記第１の実施形態と同様である。この場合の鋳型内への吐出時の旋回流の強弱については、個別具体的な設備、注湯速度、溶融金属の種類等の条件と求める金属鋳塊の品質等に応じて個別具体的に判断し、決定するが、その基準は鋳型内への吐出時の旋回流が前記スワール数０．１３以上を満たすようにすればよい。旋回流形成手段の具体的な形状、位置等は、前記の範囲内で、この条件に合致するように調整すればよい。   The specific shape of the swirling flow forming means, the action and effect of the swirling flow forming means are the same as those in the first embodiment. In this case, the strength of the swirling flow at the time of discharge into the mold is individually and specifically determined according to the conditions such as the individual specific equipment, the pouring speed, the type of molten metal, the quality of the metal ingot to be obtained, etc. However, the criterion may be that the swirling flow during discharge into the mold satisfies the swirl number of 0.13 or more. The specific shape, position, etc. of the swirling flow forming means may be adjusted so as to meet this condition within the above range.

本発明の第５の実施形態は、複数の旋回流形成手段を設けた前記第４の実施形態の注湯管の吐出口側の先端部分に、その内径が漸次拡大するテーパー部を設けたものである。   In the fifth embodiment of the present invention, a tapered portion whose inner diameter is gradually increased is provided at the distal end portion on the discharge port side of the pouring pipe of the fourth embodiment provided with a plurality of swirling flow forming means. It is.

第５の実施形態では、前記第２の実施形態と同様に、前記テーパー部を設けることで、旋回流形成手段により生じた旋回流の遠心力効果によって、テーパー部の内面に沿う流れが形成される。つまり、いわゆる「流れの剥離」を生じることなく、スムーズな遠心力効果を保ちながらテーパー部内面に沿う拡大流れとなって溶融金属が吐出口から流出する。これによって、注湯速度を低下させることなく中央付近に集中する上方への吐出速度を大きく低減し、鋳型の横方向へ分散させることができる。このテーパー形状等の条件は、前記第２の実施形態と同じである。   In the fifth embodiment, similarly to the second embodiment, by providing the tapered portion, a flow along the inner surface of the tapered portion is formed by the centrifugal force effect of the swirling flow generated by the swirling flow forming means. The That is, without causing so-called “flow separation”, the molten metal flows out from the discharge port as an enlarged flow along the inner surface of the tapered portion while maintaining a smooth centrifugal force effect. Accordingly, the upward discharge speed concentrated in the vicinity of the center can be greatly reduced without decreasing the pouring speed, and can be dispersed in the lateral direction of the mold. The conditions such as the taper shape are the same as those in the second embodiment.

本発明の第６の実施形態は、前記第４の実施形態の複数の旋回流形成手段の何れか又は全ての設置位置付近からにガスを注入して、注湯管内の溶融金属の旋回流に気泡を分散させて鋳型内に吐出することを特徴とするものである。   In the sixth embodiment of the present invention, a gas is injected from the vicinity of any or all of the plurality of swirling flow forming means of the fourth embodiment, and the swirling flow of the molten metal in the pouring pipe is performed. The air bubbles are dispersed and discharged into the mold.

第６の実施形態では、前記第３の実施形態と同様に、前記溶融金属の旋回流に気泡を分散させることで、気泡が非金属介在物を捕捉して非金属介在物の管軸（中央）近傍への集中、大型化、クラスター化等の効果をさらに高めることができる。また、気泡の受ける浮力が非金属介在物の受ける浮力よりさらに大きいことから、鋳型内の吐出口で開放された溶融金属流内の非金属介在物の浮上効果をさらに高めることもできる。   In the sixth embodiment, as in the third embodiment, by dispersing the bubbles in the swirling flow of the molten metal, the bubbles capture the nonmetallic inclusions and the tube axis (the center of the nonmetallic inclusions). ) The effects of concentration in the vicinity, enlargement, clustering, etc. can be further enhanced. Moreover, since the buoyancy received by the bubbles is larger than the buoyancy received by the non-metallic inclusions, the floating effect of the non-metallic inclusions in the molten metal flow opened at the discharge port in the mold can be further enhanced.

このガスの注入位置は、前記第３の実施形態と同様に、最も上流側に設置した旋回流形成手段に近接した下流位置が好ましく、また注湯管の全周からガスを注入する構造にすることが好ましい。その理由は、第３の実施形態の場合と同様であるが、さらに第６の実施形態は、第３の実施形態の作用と効果が十分でない場合の補強としての機能が主たる目的であるからである。   As in the third embodiment, the gas injection position is preferably a downstream position close to the swirl flow forming means installed on the most upstream side, and has a structure in which gas is injected from the entire circumference of the pouring pipe. It is preferable. The reason is the same as in the case of the third embodiment, but the sixth embodiment is mainly intended to function as a reinforcement when the action and effect of the third embodiment are not sufficient. is there.

さらに複数の旋回流形成手段付近の全てにガスの注入口を設置してもよい。この場合、最も上流側に設置した旋回流形成手段付近の１箇所のみからガスを注入する場合と同様に前記効果を得ることができる。   Furthermore, gas injection ports may be provided in the vicinity of the plurality of swirl flow forming means. In this case, the above-described effect can be obtained in the same manner as when the gas is injected from only one location near the swirling flow forming means installed on the most upstream side.

しかし、ほぼ水平方向をなす注湯管部分の下流側の屈曲部を経由することで旋回流が大きく減衰して鋳型内への吐出時に旋回流が弱く、また注入したガスが注湯管内で大型化して偏在するような状況であれば、ほぼ垂直に設置された注湯管部分の旋回流形成手段付近からも、それぞれのガス量を１箇所のみから注入する場合よりも減じて注入することが好ましい。この場合には、注入するガスの総量が多量になり過ぎて却って旋回流形成の効果が得られにくくなることもあるので、それぞれの注入箇所からのガス量を最適な割合に調整しつつ、注入するガス量の総量は注入箇所数により変動させないことが好ましい。この最適な割合は、個別具体的な設備、注湯速度、溶融金属の種類等の条件と求める金属鋳塊の品質等に応じて個別具体的に判断し、決定する。   However, the swirling flow is greatly attenuated by passing through the bent portion on the downstream side of the pouring pipe portion that is almost horizontal, so that the swirling flow is weak when discharged into the mold, and the injected gas is large in the pouring pipe. If the situation is unevenly distributed, the amount of each gas can be injected even from the vicinity of the swirling flow forming means of the pouring pipe portion installed almost vertically, compared with the case of injecting from only one place. preferable. In this case, since the total amount of gas to be injected becomes too large, it may be difficult to obtain the effect of swirl flow formation. Therefore, while adjusting the amount of gas from each injection point to an optimal ratio, It is preferable that the total amount of gas to be changed does not vary depending on the number of injection locations. This optimum ratio is determined and determined in a specific and specific manner in accordance with conditions such as individual specific equipment, pouring speed, type of molten metal, and the quality of the metal ingot to be obtained.

この第６の実施形態の場合の鋳型内への吐出時の旋回流の強弱、ガスの分散状態等については、個別具体的な設備、注湯速度、溶融金属の種類等の条件と求める金属鋳塊の品質等に応じて個別具体的に判断し、決定するが、その基準は鋳型内への吐出時の旋回流が前記スワール数０．１３以上を満たすようにすればよい。旋回流形成手段の具体的な形状、位置等は、前記の範囲内で、この条件に合致するように調整すればよい。   In the case of the sixth embodiment, the strength of the swirling flow at the time of discharge into the mold, the state of gas dispersion, etc., and conditions such as individual specific equipment, pouring speed, type of molten metal and the required metal casting Although it is determined and determined individually and specifically according to the quality of the lump etc., the criterion may be that the swirling flow during discharge into the mold satisfies the swirl number of 0.13 or more. The specific shape, position, etc. of the swirling flow forming means may be adjusted so as to meet this condition within the above range.

ガスの種類は、溶融金属に酸化反応等の化学的な影響のない不活性ガスを用いることが好ましく、その供給総量は、例えば、鋳込み速度が０.４ｔｏｎ／ｍｉｎ．〜１.８ｔｏｎ／ｍｉｎ．、注湯管内の溶融金属速度が０.５ｍ／ｓｅｃ．〜２ｍ／ｓｅｃ．の場合に対し、０.０００３Ｎｍ３／ｍｉｎ．〜０.００２Ｎｍ３／ｍｉｎ．程度が旋回流を維持しつつ気泡の効果を最大限に得るための両者のバランスの点から、好ましい。 As the type of gas, it is preferable to use an inert gas that does not have a chemical influence on the molten metal, such as an oxidation reaction, and the total supply amount thereof is, for example, a casting speed of 0.4 ton / min. ~ 1.8 ton / min. The molten metal speed in the pouring pipe is 0.5 m / sec. ~ 2m / sec. For the case of 0.0003 Nm 3 / min. ˜0.002 Nm 3 / min. The degree is preferable from the viewpoint of the balance between the two in order to maximize the effect of bubbles while maintaining the swirling flow.

以上説明した本発明の実施形態において、前記第１乃至第３の実施形態を同時に実施することで、各々を単独で実施する場合よりも鋳型内の溶融金属中の非金属介在物量を減少する効果が高まり、さらなる鋳塊の品質の向上をもたらす。   In the embodiment of the present invention described above, the effect of reducing the amount of non-metallic inclusions in the molten metal in the mold by performing the first to third embodiments at the same time as compared with the case where each of them is carried out alone. Will increase and further improve the quality of the ingot.

さらに、旋回流形成手段を注湯管のうち、ほぼ垂直方向に設置された部分とほぼ水平方向に設置された部分の両方に合計で複数個設置する場合である、前記第４乃至第６の実施形態を同時に実施することで、各々を単独で実施する場合よりも鋳型内の溶融金属中の非金属介在物量を減少する効果が高まり、さらなる鋳塊の品質の向上をもたらす。但し、前記第４乃至第６の実施形態は、前記第１乃至第３の実施形態の効果が、最初の旋回流形成位置より下流側の注湯管の屈曲部等により十分に得られない場合等の補強としての機能が主目的であり、前記第１乃至第３の実施形態のみでそれらの効果が十分に得られる場合には前記第４乃至第６の実施形態は実施する必要はない。   Furthermore, the swirling flow forming means is a case where a plurality of the swirl flow forming means are installed in total in both the part installed in the substantially vertical direction and the part installed in the substantially horizontal direction. By carrying out the embodiments at the same time, the effect of reducing the amount of non-metallic inclusions in the molten metal in the mold is higher than when each of them is carried out alone, and the quality of the ingot is further improved. However, in the fourth to sixth embodiments, the effects of the first to third embodiments are not sufficiently obtained by the bent portion of the pouring pipe downstream from the initial swirl flow forming position. The function as a reinforcement such as the above is the main purpose, and when those effects can be sufficiently obtained only by the first to third embodiments, the fourth to sixth embodiments do not need to be implemented.

本発明の第７の実施形態は、鋳型の下方に設けられた吐出口から溶融金属を鋳型内に吐出する下注ぎ方式の注湯方法に使用する注湯管において、溶融金属搬送容器から前記吐出口に連通して溶融金属を鋳型に供給する溶融金属の経路である注湯管内の吐出口近傍に、溶融金属に旋回流を形成させる旋回流形成手段を設けた下注ぎ方式の注湯管である。   The seventh embodiment of the present invention is a pouring pipe used in a pouring method for pouring molten metal into a mold from a discharge port provided below the mold, and the discharge from the molten metal transport container. A pouring type pouring pipe provided with swirling flow forming means for forming a swirling flow in the molten metal in the vicinity of the discharge port in the pouring pipe, which is a path of the molten metal that communicates with the outlet and supplies the molten metal to the mold. is there.

この第７の実施形態では、注湯管内の吐出口近傍に設けた旋回流形成手段により、吐出口近傍で溶融金属に旋回流を生じさせることで、上方への流速を低下させると共に旋回流によって生じた遠心力効果による吐出口からの溶融金属の拡散によって湯面の変動が小さくなって安定になり、湧き上がるような現象が大きく減少して目玉の発生が抑制される。また、湯面表面上部のスラグ類の巻き込みも低減される。その結果、金属中への介在物としてのスラグ類の混入及び分散が減少し、金属鋳塊の品質を向上させることができる。また、湯面が安定することにより、溶融金属内に巻き込まれるスラグ類が減少し、湯面上面に投入する酸化防止材が周辺側に偏在する傾向も少なくなり、その使用量を大幅に低減することができる。   In this seventh embodiment, the swirl flow is formed in the vicinity of the discharge port by the swirl flow forming means provided in the vicinity of the discharge port in the pouring pipe, thereby reducing the upward flow velocity and the swirl flow. Due to the diffusion of the molten metal from the discharge port due to the generated centrifugal force effect, the fluctuation of the molten metal surface becomes smaller and stable, and the phenomenon of upwelling is greatly reduced and the occurrence of eyeballs is suppressed. Moreover, entrainment of slag at the upper surface of the hot water surface is reduced. As a result, the mixing and dispersion of slags as inclusions in the metal are reduced, and the quality of the metal ingot can be improved. In addition, stabilization of the molten metal surface reduces the amount of slag entrained in the molten metal, reduces the tendency for the antioxidant to be introduced to the upper surface of the molten metal to be unevenly distributed, and greatly reduces the amount used. be able to.

この第７の実施形態の場合の鋳型内への吐出時の旋回流の強弱、ガスの分散状態等については、個別具体的な設備、注湯速度、溶融金属の種類等の条件と求める金属鋳塊の品質等に応じて個別具体的に判断し、決定するが、その基準は鋳型内への吐出時の旋回流が前記スワール数０．１３以上を満たすようにすればよい。旋回流形成手段の具体的な形状、位置等は、前記の範囲内で、この条件に合致するように調整すればよい。   In the case of the seventh embodiment, the strength of the swirling flow at the time of discharge into the mold, the state of gas dispersion, etc., and conditions such as individual specific equipment, pouring speed, type of molten metal, and the required metal casting Although it is determined and determined individually and specifically according to the quality of the lump etc., the criterion may be that the swirling flow during discharge into the mold satisfies the swirl number of 0.13 or more. The specific shape, position, etc. of the swirling flow forming means may be adjusted so as to meet this condition within the above range.

本発明の第８の実施形態は、前記第２及び第５の実施形態と同様に、前記第７の実施形態の注湯管の吐出口側の先端部分に、その内径が漸次拡大するテーパー部を設けたものである。この場合、旋回流形成手段はテーパー部の上流側に設ける。   As in the second and fifth embodiments, the eighth embodiment of the present invention has a tapered portion whose inner diameter gradually increases at the distal end portion on the discharge port side of the pouring pipe of the seventh embodiment. Is provided. In this case, the swirl flow forming means is provided on the upstream side of the tapered portion.

第８の実施形態では、前記第２及び第５の実施形態と同様に、前記テーパー部を設けることで、旋回流形成手段により生じた旋回流の遠心力効果によって、テーパー部の内面に沿う流れが形成される。つまり、いわゆる「流れの剥離」を生じることなく、スムーズな遠心力効果を保ちながらテーパー部内面に沿う拡大流れとなって溶融金属が吐出口から流出する。これによって、注湯速度を低下させることなく中央付近に集中する上方への吐出速度を大きく低減し、鋳型の横方向へ分散させることができる。このテーパー形状等の条件は、前記第２及び第５の実施形態と同じである。   In the eighth embodiment, as in the second and fifth embodiments, by providing the tapered portion, the flow along the inner surface of the tapered portion is caused by the centrifugal force effect of the swirling flow generated by the swirling flow forming means. Is formed. That is, without causing so-called “flow separation”, the molten metal flows out from the discharge port as an enlarged flow along the inner surface of the tapered portion while maintaining a smooth centrifugal force effect. Accordingly, the upward discharge speed concentrated in the vicinity of the center can be greatly reduced without decreasing the pouring speed, and can be dispersed in the lateral direction of the mold. The conditions such as the taper shape are the same as those in the second and fifth embodiments.

本発明の第９の実施形態は、前記第７の実施形態の旋回流形成手段付近にガスを注入して、注湯管内の溶融金属の旋回流に気泡を分散させて鋳型内の吐出するものである。   In the ninth embodiment of the present invention, gas is injected in the vicinity of the swirling flow forming means of the seventh embodiment, and bubbles are dispersed in the swirling flow of the molten metal in the pouring pipe and discharged in the mold. It is.

第９の実施形態では、前記第３及び第６の実施形態と同様に、前記溶融金属の旋回流にさらに気泡を分散させることで、気泡が非金属介在物を捕捉して非金属介在物の管軸（中央）近傍への集中、大型化、クラスター化等の効果をさらに高めることができる。また、気泡の受ける浮力が非金属介在物の受ける浮力よりさらに大きいことから、鋳型内の吐出口で開放された溶融金属流内の非金属介在物の浮上効果をさらに高めることもできる。   In the ninth embodiment, as in the third and sixth embodiments, the bubbles are further dispersed in the swirling flow of the molten metal, so that the bubbles capture the nonmetallic inclusions and the nonmetallic inclusions. The effect of concentration, enlargement, clustering, etc. near the tube axis (center) can be further enhanced. Moreover, since the buoyancy received by the bubbles is larger than the buoyancy received by the non-metallic inclusions, the floating effect of the non-metallic inclusions in the molten metal flow opened at the discharge port in the mold can be further enhanced.

このガスの注入位置は、旋回流形成手段に近接した下流位置が好ましく、また注湯管の全周からガスを注入する構造にすることが好ましい。その理由は、第３の実施形態の場合と同様である。   The gas injection position is preferably a downstream position close to the swirl flow forming means, and a structure in which gas is injected from the entire circumference of the pouring pipe is preferable. The reason is the same as in the case of the third embodiment.

この第９の実施形態の場合の鋳型内への吐出時の旋回流の強弱、ガスの分散状態等については、個別具体的な設備、注湯速度、溶融金属の種類等の条件と求める金属鋳塊の品質等に応じて個別具体的に判断し、決定するが、その基準は鋳型内への吐出時の旋回流が前記スワール数０．１３以上を満たすようにすればよい。旋回流形成手段の具体的な形状、位置等は、前記の範囲内で、この条件に合致するように調整すればよい。   In the case of the ninth embodiment, the strength of the swirling flow at the time of discharge into the mold, the gas dispersion state, etc., and conditions such as individual specific equipment, pouring speed, type of molten metal and the required metal casting Although it is determined and determined individually and specifically according to the quality of the lump etc., the criterion may be that the swirling flow during discharge into the mold satisfies the swirl number of 0.13 or more. The specific shape, position, etc. of the swirling flow forming means may be adjusted so as to meet this condition within the above range.

ガスの種類は、溶融金属に酸化反応等の化学的な影響のない不活性ガスを用いることが好ましく、その供給総量は、例えば、鋳込み速度が０.４ｔｏｎ／ｍｉｎ．〜１.８ｔｏｎ／ｍｉｎ．、注湯管内の溶融金属速度が０.５ｍ／ｓｅｃ．〜２ｍ／ｓｅｃ．の場合に対し、０.０００３Ｎｍ３／ｍｉｎ．〜０.００２Ｎｍ３／ｍｉｎ．程度が旋回流を維持しつつ気泡の効果を最大限に得るための両者のバランスの点から、好ましい。 As the type of gas, it is preferable to use an inert gas that does not have a chemical influence on the molten metal, such as an oxidation reaction, and the total supply amount thereof is, for example, a casting speed of 0.4 ton / min. ~ 1.8 ton / min. The molten metal speed in the pouring pipe is 0.5 m / sec. ~ 2m / sec. For the case of 0.0003 Nm 3 / min. ˜0.002 Nm 3 / min. The degree is preferable from the viewpoint of the balance between the two in order to maximize the effect of bubbles while maintaining the swirling flow.

なお、本発明において、溶融金属通過方向に対して垂直な方向の注湯管内孔の断面形状は特に制限はない。しかし旋回流を形成し易くすると共にその減衰を抑制し、また流れが停滞する部分をなくし、さらには非金属介在物が偏在せずに中央に集中し易くするためには、その内孔の断面形状は角のないＲ形状であることが好ましく、円形がさらに好ましい。   In the present invention, there is no particular limitation on the cross-sectional shape of the pouring pipe inner hole in the direction perpendicular to the molten metal passage direction. However, in order to facilitate the formation of a swirling flow and to suppress the damping thereof, to eliminate the portion where the flow is stagnant, and to make it easy to concentrate non-metallic inclusions in the center, the cross-section of the inner hole The shape is preferably R-shaped without corners, and more preferably circular.

本発明によれば、以下の効果を奏する。   The present invention has the following effects.

１．鋳型内への注湯速度を低下させることなく、上方への吐出速度を著しく低減できる。これによって、注湯中の鋳型内溶融金属の湯面が安定し、酸化防止材に起因する非金属介在物やスラグの巻き込みとそれらの溶融金属全体への拡散を低減することができると共に、目玉の発生を抑制して溶融金属の酸化を抑制することができる。 1. The upper discharge speed can be remarkably reduced without lowering the pouring speed into the mold. This stabilizes the molten metal surface of the molten metal in the mold during pouring, reduces the entrainment of non-metallic inclusions and slag caused by the antioxidant and the diffusion of the molten metal to the entire molten metal. Generation | occurrence | production of this can be suppressed and the oxidation of a molten metal can be suppressed.

２．さらに、金属鋳塊の品質を低下させる原因となる非金属介在物の金属鋳塊中への分散を減じることができる。これらの結果、金属鋳塊の品質を向上させることができる。 2. Furthermore, it is possible to reduce the dispersion of non-metallic inclusions in the metal ingot that causes the quality of the metal ingot to deteriorate. As a result, the quality of the metal ingot can be improved.

３．溶融金属通過中の注湯管内壁への非金属介在物の接触頻度も減少させることができ、注湯管内壁の摩耗による損耗や化学的侵食による損耗をも減少させることができ、安定した溶融金属流を維持できると共に注湯管を構成する材料の寿命を延長することも可能となる。 3. The contact frequency of non-metallic inclusions to the inner wall of the pouring pipe while passing through the molten metal can also be reduced, and wear due to wear of the pouring pipe inner wall and chemical erosion can also be reduced. It is possible to maintain the metal flow and extend the life of the material constituting the pouring pipe.

４．設備上、吐出口付近の注湯管にテーパー部分のみを有する従来技術では、開き角度が約１２°以下と比較的狭い範囲でしか十分な湯面の安定効果を得られなかったが、本発明によると、その開き角度の範囲が従来技術を大きく超えることができて、幅広い操業条件に対応することが可能となる。それにより吐出口の耐火物形状を狭い口径にすることができ、それに伴う耐火物の長寿命化も実現でき、鋳型内への長時間に亘って湯面が安定した注湯も可能となる。 4). In the prior art, which has only a tapered portion in the pouring pipe near the discharge port on the equipment, a sufficient effect of stabilizing the molten metal surface can be obtained only in a relatively narrow range with an opening angle of about 12 ° or less. According to this, the range of the opening angle can greatly exceed the conventional technology, and it becomes possible to cope with a wide range of operating conditions. As a result, the refractory shape of the discharge port can be narrowed, the life of the refractory can be increased, and the molten metal can be poured into the mold for a long time.

５．鋳型下端と下方の設備又は地面との間に空間が少なく、その場所にほぼ垂直方向の注湯管部分がないか又はその部分に旋回流形成手段を設置する空間がない注湯管構造の場合にも、ほぼ水平方向の注湯管部分に設置した旋回流形成手段により、前記１乃至４の効果を得ることができる。 5. In the case of a pouring pipe structure in which there is little space between the lower end of the mold and the equipment or the ground below, and there is no vertical pouring pipe part at that location, or there is no space for installing swirl flow forming means in that part. In addition, the effects 1 to 4 can be obtained by the swirl flow forming means installed in the pouring pipe portion in the substantially horizontal direction.

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、鋳型及びその近傍の本発明の注湯管の一例を示す縦断面図である。（ａ）はその全体を示し、（ｂ）は流れ制御板３Ｈ付近の拡大断面図である。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of a casting mold and a pouring pipe of the present invention in the vicinity thereof. (A) shows the whole, (b) is an enlarged sectional view near the flow control plate 3H.

同図に示すように、鋳型５の下方に設けられた吐出口６に注湯管１が接続されており、注湯管１内部の空間２を溶融金属が通過しながら上昇し、吐出口６から鋳型５内に吐出・注入される。   As shown in the figure, the pouring pipe 1 is connected to a discharge port 6 provided below the mold 5, and the molten metal passes through the space 2 inside the pouring pipe 1 and rises, and the discharge port 6. Are discharged and injected into the mold 5.

この注湯管１には、屈曲部１Ｃより上流側のほぼ水平方向の注湯管１Ｂの、屈曲部から約３００ｍｍの位置の空間２に旋回流形成手段として流れ制御板３Ｈが設けられ、その下流側の空間２先端（注湯管１Ａ先端）には、その内径が漸次拡大するテーパー部４が設けられている。この流れ制御板３Ｈによって空間２を通過する溶融金属に旋回流が形成され、テーパー部４を経て吐出口６から鋳型５内に吐出・注入される。さらに、注湯管に環状的に設けられたガスの注入口１０を、流れ制御板３Ｈの下流直近に設置している。   The pouring pipe 1 is provided with a flow control plate 3H as a swirl flow forming means in a space 2 at a position approximately 300 mm from the bent portion of the substantially horizontal pouring pipe 1B upstream of the bent portion 1C. A tapered portion 4 whose inner diameter gradually increases is provided at the tip of the downstream space 2 (tip of the pouring pipe 1A). A swirl flow is formed in the molten metal passing through the space 2 by the flow control plate 3H, and discharged / injected from the discharge port 6 into the mold 5 through the tapered portion 4. Further, a gas inlet 10 provided in a ring shape in the pouring pipe is provided immediately downstream of the flow control plate 3H.

図１（ａ）では、注湯管の鋳型直下のほぼ垂直方向に設置した部分（注湯管１Ａ）にも流れ制御板３Ｖを設置した構造を示しているが、流れ制御板３Ｈのみで目的とする効果が得られる場合には、流れ制御板３Ｖを設置する必要はない。   FIG. 1 (a) shows a structure in which the flow control plate 3V is also installed in a portion (pouring pipe 1A) installed in a substantially vertical direction immediately below the mold of the pouring pipe. It is not necessary to install the flow control plate 3V.

図２は図１におけるテーパー部を示す拡大縦断面図である。テーパー部４は、その内径が基端部内径（Ｄ２）から先端部内径（Ｄ１）に向けて漸次拡大するように開き角度（θ）をもってテーパー状に設けられ、その先端部が吐出口６に接続している。   FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view showing a tapered portion in FIG. The tapered portion 4 is provided in a tapered shape with an opening angle (θ) so that the inner diameter gradually increases from the proximal end inner diameter (D2) toward the distal end inner diameter (D1). Connected.

図３は流れ制御板を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。流れ制御板３は、空間２における溶融金属の流れ方向と平行となるように水平方向に置いた平板の左端面３ａを右端面３ｂに対し垂直方向に捩った状態に相当するひねり角度（θｓ）を有するスクリュー状の形状、即ちねじりテープ状の形状である。   FIG. 3 shows a flow control plate, where (a) is a front view and (b) is a side view. The flow control plate 3 has a twist angle (θs) corresponding to a state in which the left end surface 3a of a flat plate placed in a horizontal direction so as to be parallel to the flow direction of the molten metal in the space 2 is twisted in a direction perpendicular to the right end surface 3b. ) Having a screw shape, that is, a twisted tape shape.

図４は、流れ制御板の他の例を示す上面図である。この形態の流れ制御板３では、溶融金属の流れ方向にある程度の厚みを有する板において、その外周から中央に向かって緩やかに傾斜した複数の溝３ｄとそれらが収斂する中央部に円形の空間３ｐを設けている。溶融金属はそれら溝３ｄにより周方向の速度を得、中央で合流しながら速度を増しながら旋回流となって左方向に流れる。   FIG. 4 is a top view showing another example of the flow control plate. In the flow control plate 3 of this form, in a plate having a certain thickness in the flow direction of the molten metal, a plurality of grooves 3d gently inclined from the outer periphery toward the center and a circular space 3p in the central portion where they converge. Is provided. The molten metal obtains a circumferential speed by the grooves 3d, and flows to the left as a swirl flow while increasing the speed while joining at the center.

図５は、本発明の注湯管の他の例を示す縦断面図である。同図に示すように、鋳型５の下方に設けられた吐出口６に注湯管１が接続されており、注湯管１内部の空間２を溶融金属が上昇しながら通過し、吐出口６から鋳型５内に吐出・注入される。   FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing another example of the pouring pipe of the present invention. As shown in the figure, a pouring pipe 1 is connected to a discharge port 6 provided below the mold 5, and molten metal passes through the space 2 inside the pouring pipe 1 while rising, and the discharge port 6. Are discharged and injected into the mold 5.

この注湯管には、空間２の途中で吐出口６の近傍に旋回流形成手段として流れ制御板３が設けられ、その下流側の空間２先端（注湯管１先端）には、その内径が漸次拡大するテーパー部４が設けられている。この流れ制御板３によって空間２を通過する溶融金属に旋回流が形成され、テーパー部４を経て吐出口６から鋳型５内に溶融金属が吐出・注入される。なお、図５におけるテーパー部４及び流れ制御板３は、それぞれ図２及び図３に示したものと同じ構造である。   This pouring pipe is provided with a flow control plate 3 as a swirl flow forming means in the vicinity of the discharge port 6 in the middle of the space 2, and the inner end of the space 2 on the downstream side (the tip of the pouring pipe 1) has an inner diameter. Is provided with a tapered portion 4 that gradually expands. A swirl flow is formed in the molten metal passing through the space 2 by the flow control plate 3, and the molten metal is discharged / injected from the discharge port 6 into the mold 5 through the tapered portion 4. In addition, the taper part 4 and the flow control board 3 in FIG. 5 are the same structures as what was shown in FIG.2 and FIG.3, respectively.

以上に説明した本発明の注湯管の構成において、実施例として以下の実験を行った。   In the structure of the pouring pipe of the present invention described above, the following experiment was conducted as an example.

シミュレーション数値実験およびシミュレーション水モデル実験に基づき、湯面とみなす水面の安定性等及び介在物とみなす有機物の粒子の数に及ぼす、旋回流形成手段設置、吐出口のテーパー化、ガスの供給の影響を調査した。   Based on numerical simulation experiments and simulation water model experiments, the effects of the installation of swirl flow forming means, the taper of the discharge port, and the supply of gas on the stability of the water surface regarded as the hot water surface and the number of organic particles regarded as inclusions investigated.

この実験では図１に示す構成において、旋回流形成手段としての流れ制御板を、曲率半径約１２０ｍｍの屈曲部からの距離約１５０ｍｍ〜約１０００ｍｍの屈曲部の上流側のほぼ水平方向の注湯管内に１箇所のみ設置した。その旋回流形成手段としては、図３に示すようなねじりテープ状の流れ制御板を適用し、その流れ制御板の軸方向の長さ（Ｌ）＝３０〜１２０ｍｍ、流れ制御板のひねり角度（θｓ）＝３０〜１８０°とした。   In this experiment, in the configuration shown in FIG. 1, the flow control plate as the swirl flow forming means is placed in a substantially horizontal pouring pipe on the upstream side of the bent portion having a distance of about 150 mm to about 1000 mm from the bent portion having a radius of curvature of about 120 mm. Only one place was installed. As the swirl flow forming means, a torsion tape-like flow control plate as shown in FIG. 3 is applied, the axial length (L) of the flow control plate = 30 to 120 mm, the twist angle of the flow control plate ( θs) = 30 to 180 °.

また、注湯管の吐出口に相当する部分にはテーパー部を設け、テーパー部の開き角度（θ）及び先端部内径（Ｄ１）と基端部内径（Ｄ２）との内径比（Ｄ１／Ｄ２）を変化させた。   In addition, a tapered portion is provided at a portion corresponding to the discharge port of the pouring pipe, and an opening angle (θ) of the tapered portion and an inner diameter ratio (D1 / D2) between the distal end inner diameter (D1) and the proximal end inner diameter (D2). ) Was changed.

さらに、旋回流形成手段の下流側端部には、ガスの注入口として注湯管外周全体に０．５ｍｍの径の孔を１２個均等に環状に配置して、空気をその総量を変化させて供給した。なお、流れ制御板通過前の水の流速は０．７〜１．５ｍ／ｓの条件で行った。   Furthermore, at the downstream end of the swirling flow forming means, 12 holes with a diameter of 0.5 mm are arranged in an annular shape on the entire outer periphery of the pouring pipe as a gas inlet, and the total amount of air is changed. Supplied. The water flow rate before passing through the flow control plate was 0.7 to 1.5 m / s.

この実験において、スワール数は数値計算結果と水モデル実験装置によるレーザー流速計を用いての流速計測結果を併用することによって得、目玉の評価は肉眼による状態の観察とビデオを用いての計測値とを合わせたものを複数の段階群に分類した。   In this experiment, the swirl number is obtained by using both the numerical calculation result and the flow velocity measurement result using the laser velocimeter by the water model experimental apparatus, and the evaluation of the eyeball is the measurement value using the observation of the state with the naked eye and the video. Were combined into a plurality of stage groups.

非金属介在物とみなした粒子は、直径約１ｍｍ、比重約０．８の有機物であり、溶鋼と非金属介在物との濡れ性に近づけるために、その表面を撥水剤のスプレーで被覆して水との濡れ性を低下させた。この粒子の鋳型内の残留数は、水の供給口から２００個／ｍｉｎ．の供給量で水中に放出し、液面に散布されたパウダーと見なした粒子と吐出口から吐出される粒子の鋳型内での挙動を鋳型に相当するケース内のビデオ撮影によって計測した。なお、溶鋼流の注湯管中の介在物及び気泡の流跡は数値解析シミュレーションによって推定した。これを、旋回流もテーパー部もガス注入もない、従来技術の比較例（表１の比較例（１））の数値を１００とする相対的な指数で表示した。   Particles regarded as non-metallic inclusions are organic substances having a diameter of about 1 mm and a specific gravity of about 0.8. The surface is coated with a water repellent spray in order to approach the wettability between molten steel and non-metallic inclusions. Reduced wettability with water. The number of residual particles in the mold was 200 / min. The amount of the particles discharged into the water at the supply amount and the particles regarded as the powder dispersed on the liquid surface and the particles discharged from the discharge port in the mold were measured by video shooting in the case corresponding to the mold. The inclusions and bubble traces in the molten steel pouring pipe were estimated by numerical simulation. This was expressed as a relative index with the numerical value of the comparative example of the prior art (comparative example (1) in Table 1) having no swirling flow, taper part and gas injection being 100.

その結果を表１に示す。また、図６には、表１の実施例（６）における水モデル実験の水面の断面写真を示し、図７には、表１の比較例（１）における水モデル実験の水面の断面写真を示す。
The results are shown in Table 1. 6 shows a cross-sectional photograph of the water surface of the water model experiment in Example (6) of Table 1, and FIG. 7 shows a cross-sectional photograph of the water surface of the water model experiment in Comparative Example (1) of Table 1. Show.

本発明の注湯管を使用して流れ制御板により旋回流を形成した本発明の実施例においては、表１の実施例（１）に示すように、テーパー部の開き角度（θ）が０°、内径比（Ｄ１／Ｄ２）が１．０、スワール数（Ｗ／Ｖ）０．１３〜１．０の場合、即ち、内孔の先端部分が直管形状の注湯管を使用して旋回流のみを与えた場合にも、目玉の減少と湯面の安定効果が観られた。   In the embodiment of the present invention in which the swirling flow is formed by the flow control plate using the pouring pipe of the present invention, as shown in the embodiment (1) of Table 1, the opening angle (θ) of the tapered portion is 0. ° When the inner diameter ratio (D1 / D2) is 1.0 and the swirl number (W / V) is 0.13 to 1.0, that is, a pouring pipe having a straight pipe shape at the end of the inner hole is used. When only the swirl flow was given, the reduction of the eyeball and the stability of the hot water surface were observed.

さらに、実施例（２）〜（４）に示すように、注湯管内孔の先端部分をテーパー部とし、その開き角度（θ）が１６．８°まで、内径比（Ｄ１／Ｄ２）が２．０までの間では、これらを大きくするに従い漸次湯面の安定度は増し、また、実施例（５）〜（８）に示すように、テーパー部の開き角度（θ）が５０°、内径比（Ｄ１／Ｄ２）が４．２までは極めてよい湯面の安定効果が観られた。また、実施例（９）に示すように、開き角度（θ）が９０°、内径比（Ｄ１／Ｄ２）が６までの間では、目玉、溶融金属露出部等が殆ど観られずに湯面は安定するものの、外周方向にやや乱れが散見される傾向となった。   Furthermore, as shown in Examples (2) to (4), the tip portion of the pouring pipe inner hole is a tapered portion, the opening angle (θ) is up to 16.8 °, and the inner diameter ratio (D1 / D2) is 2. In the range up to 0.0, the stability of the molten metal surface gradually increases as these are increased, and as shown in Examples (5) to (8), the taper opening angle (θ) is 50 °, the inner diameter is The ratio (D1 / D2) was up to 4.2, and a very good hot water surface stabilizing effect was observed. In addition, as shown in Example (9), when the opening angle (θ) is 90 ° and the inner diameter ratio (D1 / D2) is up to 6, the eyeball, the molten metal exposed portion, etc. are hardly seen, and the hot water surface Was stable, but there was a tendency for some disturbances in the outer circumferential direction.

一方、表１に示す比較例（１）は、開き角度が０°、内径比（Ｄ１／Ｄ２）が１．０、スワール数（Ｗ／Ｖ）が０、即ち旋回流はなく（流れ制御板を使用していない）、吐出口にはテーパー部がない直管で、且つガスの供給もない場合であり、この場合は注湯管軸上方向の流速が大きくて目玉が発生し、湯面の状態は不安定であった。   On the other hand, in Comparative Example (1) shown in Table 1, the opening angle is 0 °, the inner diameter ratio (D1 / D2) is 1.0, and the swirl number (W / V) is 0, that is, there is no swirling flow (flow control plate) This is a case where the discharge port is a straight pipe without a taper portion and there is no gas supply. The state of was unstable.

表１に示す比較例（２）は、開き角度が１２〜２０°、内径比（Ｄ１／Ｄ２）が１．３、スワール数（Ｗ／Ｖ）が０、即ち吐出口にはテーパーがあるものの旋回流はなく、且つガスの供給もない場合であり、この場合も注湯管軸上方向の流速が大きくて目玉が発生し、湯面の状態は不安定であった。但し、非金属介在物とみなした有機物の粒子の鋳型内の残留数は、比較例（１）よりは幾分減少している。   In Comparative Example (2) shown in Table 1, the opening angle is 12 to 20 °, the inner diameter ratio (D1 / D2) is 1.3, the swirl number (W / V) is 0, that is, the discharge port has a taper. In this case, there was no swirling flow and no gas was supplied. In this case as well, the flow velocity in the upper direction of the pouring pipe axis was large, causing eyeballs and the state of the hot water surface was unstable. However, the remaining number of organic particles regarded as non-metallic inclusions in the mold is somewhat smaller than that in Comparative Example (1).

この実験条件において、スワール数（Ｗ／Ｖ）は、０．１３以上２．５以下が好ましく、０．３以上１．７以下がさらに好ましいことがわかる。また、テーパー部の開き角度（θ）は６°以上９０°以下、内径比（Ｄ１／Ｄ２）は１．３６以上６以下が好ましく、また、テーパー部の開き角度（θ）は１６．８°以上５０°以下、内径比（Ｄ１／Ｄ２）は２以上４．２以下がさらに好ましいことがわかる。   Under these experimental conditions, the swirl number (W / V) is preferably 0.13 or more and 2.5 or less, more preferably 0.3 or more and 1.7 or less. Further, the opening angle (θ) of the tapered portion is preferably 6 ° or more and 90 ° or less, and the inner diameter ratio (D1 / D2) is preferably 1.36 or more and 6 or less, and the opening angle (θ) of the tapered portion is 16.8 °. It can be seen that 50 ° or less and the inner diameter ratio (D1 / D2) is more preferably 2 or more and 4.2 or less.

表１中のガスとしての空気の供給量は、実設備で約１．３ｔ／ｍｉｎ．の鋳込み速度でのアルゴンガスの供給量に換算して示した値（みなしアルゴンガスの供給量）である。このみなしアルゴンガスの供給量は、０．０００３Ｎｍ３／ｍｉｎ．以上で非金属介在物とみなした粒子の鋳型内の残留数は顕著に減少し始めていることがわかる。しかし０．００３Ｎｍ３／ｍｉｎ．では旋回流に乱れが生じ始め、湯面（水面）の状態が不安定になり始める。したがって、みなしアルゴンガスの供給量は、０.０００３Ｎｍ３／ｍｉｎ．以上０．００２Ｎｍ３／ｍｉｎ．以下程度が好ましいことがわかる。 The supply amount of air as gas in Table 1 is about 1.3 t / min. It is a value (deemed argon gas supply amount) expressed in terms of the supply amount of argon gas at the casting speed. The supply amount of this deemed argon gas is 0.0003 Nm 3 / min. From the above, it can be seen that the number of residual particles in the mold that are regarded as non-metallic inclusions has begun to decrease significantly. However, 0.003 Nm 3 / min. Then, the turbulent flow starts to be disturbed, and the surface of the hot water (water surface) starts to become unstable. Therefore, the supply amount of the deemed argon gas is 0.0003 Nm 3 / min. 0.002 Nm 3 / min. It turns out that the following grade is preferable.

図５に示す本発明の注湯管を適用した溶融金属の鋳造設備を用いて注湯実験を行った。   A pouring experiment was carried out using a molten metal casting facility to which the pouring pipe of the present invention shown in FIG. 5 was applied.

この実験の溶融金属は溶鋼で、温度は１５８０℃、鋳込み速度は１．３ｔ／ｍｉｎ．で注湯量は１０ｔである。また、流れ制御板の長さ（Ｌ）は６０ｍｍ、流れ制御板のひねり角度（θｓ）は６０°、テーパー部の開き角度（θ）は３２°、内径比（Ｄ１／Ｄ２）は３とした。   The molten metal in this experiment was molten steel, the temperature was 1580 ° C., and the casting speed was 1.3 t / min. The pouring amount is 10 t. The length (L) of the flow control plate is 60 mm, the twist angle (θs) of the flow control plate is 60 °, the opening angle (θ) of the tapered portion is 32 °, and the inner diameter ratio (D1 / D2) is 3. .

比較例として、図１１に示すほぼ直管状〜テーパー角度６°の内部の空間を形成した従来の注湯管を使用し、他の条件は前記実施例と同一にして注湯実験を行った。   As a comparative example, a conventional pouring pipe having a substantially straight tube-to-taper angle 6 ° space shown in FIG. 11 was used, and the pouring experiment was performed with the other conditions being the same as in the above example.

この結果、実施例では目玉や湯面の露出部は殆どなく、湯面表面の酸化防止材の投入量は極少量で済んだ。これに対し、比較例では、２００ｍｍ程度の目玉等が発生した。   As a result, in the examples, there were almost no exposed parts of the centerpiece or the hot water surface, and the amount of the antioxidant material on the surface of the hot water surface was very small. On the other hand, in the comparative example, an eyeball of about 200 mm was generated.

数値計算結果と水モデル実験装置による計測（レーザー流速計を用いての流速計測とビデオを用いての目玉計測）結果を併用することによって、流れ制御板を通過した後の平均周方向速度（Ｗ）、注湯管軸方向の平均速度（Ｖ）、鋳型内流れ状況を求め、以下のシミュレーション結果を得た。   The average circumferential speed (W) after passing through the flow control plate by using the results of the numerical calculation and the water model experimental device (flow velocity measurement using a laser velocimeter and eyeball measurement using a video). ), The average velocity (V) in the pouring pipe axial direction, the flow condition in the mold, and the following simulation results were obtained.

この実験では図５に示す構成において、流れ制御板の長さ（Ｌ）＝３０〜６０ｍｍ、流れ制御板のひねり角度（θｓ）＝３０〜１２０°、流れ制御板通過前の水の流速＝０．７〜１．５ｍ／ｓの条件下で、テーパー部の開き角度（θ）及び先端部内径（Ｄ１）と基端部内径（Ｄ２）との内径比（Ｄ１／Ｄ２）を変化させて、流れ制御板を通過した後の溶融金属流のスワール数（Ｗ／Ｖ）と湯面の状態を調査した。   In this experiment, in the configuration shown in FIG. 5, the length (L) of the flow control plate = 30 to 60 mm, the twist angle (θs) of the flow control plate = 30 to 120 °, and the flow velocity of water before passing through the flow control plate = 0. Under the condition of 0.7 to 1.5 m / s, the taper part opening angle (θ) and the inner diameter ratio (D1 / D2) of the inner diameter (D1) of the distal end and the inner diameter of the proximal end (D2) are changed, The swirl number (W / V) of the molten metal flow after passing through the flow control plate and the state of the molten metal surface were investigated.

その結果を表２に示す。また、図９には、表２の実施例（２３）における水モデル断面写真を示し、図１０には、表２の比較例（３）における水モデル断面写真を示す。
The results are shown in Table 2. 9 shows a water model cross-sectional photograph in Example (23) of Table 2, and FIG. 10 shows a water model cross-sectional photograph in Comparative Example (3) of Table 2.

本発明の注湯管を使用して流れ制御板により旋回流を形成した本発明の実施例においては、表２の実施例（１８）に示すように、テーパー部の開き角度（θ）が０°、内径比（Ｄ１／Ｄ２）が１．０、スワール数（Ｗ／Ｖ）０．１３〜１．０の場合、即ち、内孔の先端部分が直管形状の注湯管を使用して旋回流のみを与えた場合にも、目玉の減少と湯面の安定効果が観られた。   In the embodiment of the present invention in which the swirling flow is formed by the flow control plate using the pouring pipe of the present invention, as shown in the embodiment (18) of Table 2, the taper opening angle (θ) is 0. ° When the inner diameter ratio (D1 / D2) is 1.0 and the swirl number (W / V) is 0.13 to 1.0, that is, a pouring pipe having a straight pipe shape at the end of the inner hole is used. When only the swirl flow was given, the reduction of the eyeball and the stability of the hot water surface were observed.

さらに、実施例（１９）〜（２１）に示すように、注湯管内孔の先端部分をテーパー部とし、その開き角度（θ）が１６．８°まで、内径比（Ｄ１／Ｄ２）が２．０までの間では、これらを大きくするに従い漸次湯面の安定度は増し、また、実施例（２２）〜（２５）に示すように、テーパー部の開き角度（θ）は５０°、内径比（Ｄ１／Ｄ２）は４．２までは極めてよい湯面の安定効果が観られた。また、実施例（２６）に示すように、開き角度（θ）が９０°、内径比（Ｄ１／Ｄ２）が６までの間では、目玉、溶融金属露出部等が殆ど観られずに湯面は安定するものの、外周方向にやや乱れが散見される傾向となった。   Furthermore, as shown in Examples (19) to (21), the tip end portion of the pouring pipe inner hole is a tapered portion, the opening angle (θ) is up to 16.8 °, and the inner diameter ratio (D1 / D2) is 2. In the range up to 0.0, the stability of the molten metal surface gradually increases as these are increased, and as shown in Examples (22) to (25), the opening angle (θ) of the tapered portion is 50 °, the inner diameter The ratio (D1 / D2) was very good up to 4.2. Further, as shown in Example (26), when the opening angle (θ) is 90 ° and the inner diameter ratio (D1 / D2) is up to 6, almost no eyeballs, molten metal exposed portions, etc. are seen, and the surface of the hot water Was stable, but there was a tendency for some disturbances in the outer circumferential direction.

一方、表２に示す比較例（３）は、開き角度が１２〜２０°、内径比（Ｄ１／Ｄ２）が１．０〜１．３、スワール数（Ｗ／Ｖ）が０、即ち旋回流のない場合（流れ制御板を使用していない場合）であり、この場合は注湯管軸上方向の流速が大きくて目玉が発生し、湯面の状態は不安定であった。   On the other hand, Comparative Example (3) shown in Table 2 has an opening angle of 12 to 20 °, an inner diameter ratio (D1 / D2) of 1.0 to 1.3, and a swirl number (W / V) of 0, that is, a swirling flow. (In the case where no flow control plate is used), and in this case, the flow velocity in the upper direction of the pouring pipe axis was large, causing eyeballs, and the state of the hot water surface was unstable.

この実験条件において、スワール数（Ｗ／Ｖ）は、０．１３以上２．５以下が好ましく、０．３以上１．７以下がさらに好ましいことがわかる。また、テーパー部の開き角度（θ）は６°以上９０°以下、内径比（Ｄ１／Ｄ２）は１．３６以上６以下が好ましく、また、テーパー部の開き角度（θ）は１６．８°以上５０°以下、内径比（Ｄ１／Ｄ２）は２以上４．２以下がさらに好ましいことがわかる。   Under these experimental conditions, the swirl number (W / V) is preferably 0.13 or more and 2.5 or less, more preferably 0.3 or more and 1.7 or less. Further, the opening angle (θ) of the tapered portion is preferably 6 ° or more and 90 ° or less, and the inner diameter ratio (D1 / D2) is preferably 1.36 or more and 6 or less, and the opening angle (θ) of the tapered portion is 16.8 °. It can be seen that 50 ° or less and the inner diameter ratio (D1 / D2) is more preferably 2 or more and 4.2 or less.

本発明は、溶鋼の下注ぎ方式による鋼塊の鋳造をはじめ、鋳物その他の溶融金属全般の下注ぎ方法による鋳型内への注湯に適用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to casting of a steel ingot by molten steel pouring method and pouring into a mold by a pouring method of general castings and other molten metals.

本発明の注湯管を示す縦断面図であり、（ａ）はその全体図、（ｂ）は流れ制御板付近の拡大図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the pouring pipe of this invention, (a) is the whole figure, (b) is an enlarged view of the flow control board vicinity. 図１におけるテーパー部及び吐出口を示す拡大縦断面図である。FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view showing a tapered portion and a discharge port in FIG. 1. 流れ制御板を示し、（ａ）は正面図（但し、ひねり角度θｓは任意の場合）、（ｂ）は側面図（但し、ひねり角度θｓ＝１８０°の場合）である。The flow control plate is shown, (a) is a front view (however, twist angle θs is arbitrary), (b) is a side view (however, twist angle θs = 180 °). 流れ制御板の他の例を示す上面図である。It is a top view which shows the other example of a flow control board. 本発明の注湯管の他の例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the other example of the pouring pipe of this invention. 実施例１の水モデル実験の水面の断面写真（表１中の実施例（６））である。It is a cross-sectional photograph (Example (6) in Table 1) of the water surface of the water model experiment of Example 1. FIG. 実施例１の水モデル実験の水面の断面写真（表１中の比較例（１））である。It is a cross-sectional photograph (comparative example (1) in Table 1) of the water surface of the water model experiment of Example 1. FIG. 本発明の注湯管を使用した実施例１の水モデル実験装置で、旋回水流の中に空気のみを注入したときの注湯管の断面写真である。It is a water model test equipment of Example 1 using the pouring pipe of the present invention, and is a cross-sectional photograph of the pouring pipe when only air is injected into the swirling water flow. 実施例３の水モデル実験の水面の断面写真（表２中の実施例（２３））である。It is a cross-sectional photograph (Example (23) in Table 2) of the water surface of the water model experiment of Example 3. 実施例３の水モデル実験の水面の断面写真（表１中の比較例（３））である。It is a cross-sectional photograph (comparative example (3) in Table 1) of the water surface of the water model experiment of Example 3. 下注ぎ方式の注湯方法による従来の注湯管を示す縦断面図であるIt is a longitudinal cross-sectional view which shows the conventional pouring pipe by the pouring method of a bottom pouring method

符号の説明Explanation of symbols

１、１Ａ、１Ｂ 注湯管
１Ｃ 注湯管の屈曲部
２ 注湯管内部の空間（溶融金属通過経路）
３、３Ｖ、３Ｈ 流れ制御板（旋回流形成手段）
３ａ 流れ制御板の溶融金属流軸方向端面
３ｂ 流れ制御板の反対側の端面
３ｄ 他の流れ制御板の例の溝
３ｐ 他の流れ制御板の例の円形の空間
４ テーパー部
５ 鋳型
６ 吐出口
７ 溶融金属
８ スラグ類
９ 目玉
１０ ガス注入口 1, 1A, 1B Pouring pipe 1C Bending portion of pouring pipe 2 Space inside pouring pipe (molten metal passage route)
3, 3V, 3H Flow control plate (swirl flow forming means)
3a Molten metal flow axis direction end surface of flow control plate 3b End surface on the opposite side of flow control plate 3d Groove of other flow control plate example 3p Circular space of other flow control plate example 4 Taper portion 5 Mold 6 Discharge port 7 Molten metal 8 Slags 9 Eyepiece 10 Gas inlet

Claims (9)

鋳型の下方に設けられた吐出口から溶融金属を鋳型内に吐出する下注ぎ方式の注湯方法に使用する注湯管において、溶融金属搬送容器から前記吐出口に連通して溶融金属を鋳型に供給する溶融金属の経路である注湯管内に、溶融金属に旋回流を形成させる旋回流形成手段を１個又は複数個設け、前記吐出口における溶融金属流のスワール数が０．１３以上になるようにした下注ぎ方式の注湯管であって、
前記旋回流形成手段が、前記注湯管の全長のうち、吐出口直下のほぼ垂直方向からほぼ水平方向に注湯管の方向が変わる屈曲部の、（１）上流側のほぼ水平方向の注湯管内のいずれかの位置、及び（２）下流側のほぼ垂直方向の注湯管内のいずれかの位置のうち、いずれか一方又は両方の位置に、１個又は複数個設けられた下注ぎ方式の注湯管。 In a pouring pipe used in a pouring method of pouring molten metal into a mold from a discharge port provided below the mold, the molten metal is used as a mold by communicating with the discharge port from a molten metal transport container. One or a plurality of swirling flow forming means for forming a swirling flow in the molten metal is provided in the pouring pipe which is a path of the molten metal to be supplied, and the swirl number of the molten metal flow at the discharge port is 0.13 or more. It is a pouring type pouring pipe that
The swirling flow forming means includes (1) a substantially horizontal pouring on the upstream side of a bent portion in which the direction of the pouring pipe changes from a substantially vertical direction directly below the discharge port to a substantially horizontal direction out of the total length of the pouring pipe. One or a plurality of bottom pouring systems provided at any one or both of any position in the hot water pipe and (2) any position in the substantially vertical pouring pipe on the downstream side Pouring pipe. 前記旋回流形成手段が、前記注湯管内の吐出口近傍に設けられた請求項１に記載の下注ぎ方式の注湯管。   The down-pour type pouring pipe according to claim 1, wherein the swirling flow forming means is provided in the vicinity of the discharge port in the pouring pipe. 前記注湯管の吐出口側の先端部分に、その内径が漸次拡大するテーパー部を設けた請求項１又は請求項２に記載の下注ぎ方式の注湯管。 The down-pour-type pouring pipe according to claim 1 or 2 , wherein a tapered portion whose inner diameter gradually increases is provided at a distal end portion on the discharge port side of the pouring pipe. 前記旋回流形成手段を設置した注湯管内にガスの注入口を設けた請求項１から請求項３のいずれかに記載の下注ぎ方式の注湯管。 The down-pour-type pouring pipe according to any one of claims 1 to 3 , wherein a gas inlet is provided in a pouring pipe provided with the swirl flow forming means. 前記旋回流形成手段が、平板を溶融金属の通過方向に対して平行に置いたときの溶融金属通過方向に垂直な一方の端面をその反対位置の端面を固定面として、溶融金属の通過方向に対し垂直の方向に３０°以上１８０°以下の範囲で回転させるように捩った状態に相当するひねり角度を有する、スクリュー状の形状を有するねじりテープ状の流れ制御板である請求項１から請求項４のいずれかに記載の下注ぎ方式の注湯管。 The swirl flow forming means has one end face perpendicular to the molten metal passage direction when the flat plate is placed in parallel to the passage direction of the molten metal, and the opposite end face in the passage direction of the molten metal. according claim 1 having a twist angle corresponding to a state of twisted to rotate in a range of 30 ° 180 ° or more or less in a direction perpendicular, a tape-like flow control plate twisting having a screw shape against Item 5. A pouring pipe according to any one of Items 4 鋳型の下方に設けられた吐出口から溶融金属を鋳型内に吐出する下注ぎ方式の注湯方法において、溶融金属搬送容器から前記吐出口に連通して溶融金属を鋳型に供給する溶融金属の経路である注湯管内で、溶融金属に旋回流を形成させ、前記吐出口における溶融金属流のスワール数が０．１３以上になるようにした下注ぎ方式の注湯方法であって、
前記注湯管の全長のうち、吐出口直下のほぼ垂直方向からほぼ水平方向に注湯管の方向が変わる屈曲部の、（１）上流側のほぼ水平方向の注湯管内のいずれかの位置、及び（２）下流側のほぼ垂直方向の注湯管内のいずれかの位置のうち、いずれか一方又は両方の位置で溶融金属に旋回流を形成させる下注ぎ方式の注湯方法。 In a pouring method of pouring a molten metal into a mold from a discharge port provided below the mold, a molten metal path communicating with the discharge port from a molten metal transport container to supply the molten metal to the mold In the pouring pipe, a swirling flow is formed in the molten metal, and the swirling number of the molten metal flow at the discharge port is 0.13 or more ,
Of the total length of the pouring pipe, (1) any position in the pouring pipe in the substantially horizontal direction on the upstream side of the bent portion where the direction of the pouring pipe changes from the substantially vertical direction directly below the discharge port to the substantially horizontal direction. And (2) A pouring method of a bottom pouring method in which a swirling flow is formed in the molten metal at any one or both of the positions in the pouring pipe in the substantially vertical direction on the downstream side. 前記注湯管内の吐出口近傍で溶融金属に旋回流を形成させる請求項６に記載の下注ぎ方式の注湯方法。 The pouring method according to claim 6 , wherein a swirl flow is formed in the molten metal in the vicinity of the discharge port in the pouring pipe. 前記注湯管の吐出口側の先端部分にその内径が漸次拡大するテーパー部を設けて、前記先端部分で上方に向かうに従い漸次溶融金属流の半径方向への流れを拡大させる請求項６又は請求項７に記載の下注ぎ方式の注湯方法。 Provided a tapered portion whose inner diameter is gradually expanded to the tip portion of the discharge port side of the pouring tube, the tip portion in the claims 6 or claim progressively to expand the flow in the radial direction of the molten metal stream as it goes upward Item 8. A pouring method according to item 7 . 溶融金属の旋回流に気泡を混入させる請求項６から請求項８のいずれかに記載の下注ぎ方式の注湯方法。 The pouring method of the bottom pouring method according to any one of claims 6 to 8 , wherein bubbles are mixed in a swirling flow of molten metal.
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