JP5170353B1 - 溶鋼の供給開始方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図4
Description
特許文献1記載の技術は、ロングノズルの閉塞防止に一定の効果があるが、落下堆積した詰砂によってロングノズルが閉塞するケースが依然として存在する。落下堆積した詰砂をロングノズル外へ確実に排出する方法として、ロングノズル拡径部の寸法を極めて大きな値とすることが考えられるが、そのようにした場合、タンディッシュ内の溶鋼流動によりロングノズルの拡径部が振動して、スライディングノズルとロングノズルの連結部から溶鋼が漏れたり、ロングノズルの首部(上端部)が折損する等のおそれがある。
(1)本発明の一態様は、下端部がタンディッシュ内の溶鋼に浸漬したロングノズルの上端部の開口より、このロングノズル内に発熱ガス化物質を投入する投入工程と;この投入工程の後、前記ロングノズルの前記上端部を、取鍋の底面にある排出孔に連通されてかつ前記取鍋より流下する前記溶鋼の流量制御を行うスライディングノズルに対してシール材を介して連結する連結工程と;この連結工程の後、前記タンディッシュ内の溶鋼湯面における気泡発生を確認するロングノズル内圧確認工程と;このロングノズル内圧確認工程の後、前記排出孔内の詰砂を、前記スライディングノズルを介して前記ロングノズル内に落とし込む落下工程と;を備え、前記投入工程における前記ロングノズルの前記下端部の、前記溶鋼湯面に対する浸漬深さLが50〜350mmである。
一般に、ロングノズル10内(円筒状)に充填された粒状の詰砂19の上から溶鋼静圧25を負荷した場合、詰砂19が粒状体から構成されているため、鉛直方向の力はそのまま下方へ伝達されず、側方へ向かう分力が発生する。そのため、詰砂19の頂部から詰砂19の下部に下がるにつれて溶鋼静圧25が分散し、下方に向かう下方応力26が減少し、ロングノズル10の内壁を押圧する側方応力27が増加する。側方応力27が増加すると、詰砂19とロングノズル10の内壁面との間に作用する摩擦力28が大きくなるため、溶鋼静圧25により詰砂19を排出することが困難となる場合がある。詰砂19がロングノズル10内を下降してゆくにつれて、側方応力27が更に増加して摩擦力28が増大し、より詰砂19の排出が困難となる。
なお、以下の説明では、ロングノズルは、その頭部が上側、先端部が下側に位置するように立設されているという前提で説明する。
なお、取鍋1の底部と、上ノズル17と、スライディングノズル16と、下ノズル13とは、一般にモルタル等を用いて予め気密性を確保した状態で互いに連結されて連続鋳造操業に用いられてもよい。ロングノズル10は、連続鋳造操業に用いる際に使用済み品を新品に取り替える場合が多く、モルタル等を用いた連結は不都合があるため、ロングノズル10の上端部10dの円錐状の凹部10bにシール材を載置させて、スライディングノズル16(あるいはその下の下ノズル13)と連結することで気密性が確保できる。
そして、ロングノズル10の上端部10dから流路10a内に発熱ガス化物質11を投入する。
発熱ガス化物質11は、溶鋼熱を受けて流路10a内の大気(酸素)によって酸化発熱すると同時にガス化する物質であり、例えば、紙、木等の有機物、石炭等の炭素含有物を使用することができる。発熱ガス化物質11の投入量は、後述するように、20〜400g程度で良い。
スライディングノズル16は、固定金枠(図示省略)を介して取鍋1の底部に固定されている固定プレート15と、固定プレート15の下面に対して摺動する摺動プレート14とを備えており、摺動プレート14の下面には下ノズル13が取り付けられている。また、固定プレート15には、上ノズル17のノズル孔17a(排出孔20)に連通するノズル孔15a(排出孔20)が、摺動プレート14には、下ノズル13のノズル孔13aに連通するノズル孔14aがそれぞれ形成されている。
ロングノズル10の押し上げ時にロングノズル10内の溶鋼湯面21は、ロングノズル10に対して相対的に下がるが、投入した発熱ガス化物質11の効果で溶鋼温度の低下が防止できているため、流路10aの内壁に付着する溶鋼5の量が減少し、スライディングノズル16の開孔時に落下堆積する詰砂19排出の障害になりにくい。
なお、発熱ガス化物質11の投入量調整によりLmm鉄柱を超える状況を実現できるため、実機のテストやガス発生量の試算結果に基づいて、ロングノズル10内に投入する発熱ガス化物質11の量を予め決定しておくと良い。但し、ロングノズル10の内圧がLmm鉄柱を大きく超えることは実現し難い(浸漬深さLで決定される。)が、ガス発生量が極端に多すぎるとロングノズル10の周囲でスプラッシュが発生するため好ましくない。
本試験では、ロングノズル10の内圧が14.7kPa未満だと、ロングノズル10の下端から気泡Bが発生せず、逆にロングノズル10の内圧が58.8kPaを超えると、ロングノズル10周辺においてスプラッシュが異常発生した。従って、ロングノズル10の内圧としては、14.7kPa以上58.8kPa以下が好ましい。
(1)下端部10cがタンディッシュ2内の溶鋼5に浸漬したロングノズル10の上端部10dの開口より、このロングノズル10内に発熱ガス化物質11を投入する投入工程と;この投入工程の後、前記ロングノズル10の前記上端部10dを、取鍋1の底面にある排出孔20に連通されてかつ前記取鍋1より流下する前記溶鋼5の流量制御を行うスライディングノズル16に対してシール材12を介して連結する連結工程と;この連結工程の後、前記タンディッシュ2内の溶鋼湯面21における気泡B発生を確認するロングノズル10内圧確認工程と;このロングノズル10内圧確認工程の後、前記排出孔20内の詰砂19を、前記スライディングノズル16を介して前記ロングノズル10内に落とし込む落下工程と;を備え、前記投入工程における前記ロングノズル10の前記下端部10cの、前記溶鋼湯面21に対する浸漬深さLが50〜350mmである溶鋼5の供給開始方法である。
ロングノズル10には、内径100mm、長さ1.5mのストレートタイプを使用した。但し、比較例1のみ、下端部の内径を1.4倍に拡径したロングノズル10を使用した。
比較例4と特許文献3記載の技術を適用した比較例5は、閉塞発生頻度と実機採用可否の双方において比較例1と比べて悪い結果となった。特に、比較例4の場合、試験後の調査において皮張りが確認されると共に、ガス供給孔が閉塞し、周囲で亀裂が発生していた。
また、比較例5は、ロングノズル10の内圧が低いため、溶鋼湯面21上に落下堆積した詰砂19をロングノズル10外へ排出できなかったものと推察される。
2:タンディッシュ
3:鋳型
5:溶鋼
10:ロングノズル
10a:流路(内孔)
10b:凹部
10c:下端部
10d:上端部
11:発熱ガス化物質
12:シール材
13:下ノズル
14:摺動プレート
15:固定プレート
16:スライディングノズル
17:上ノズル
13a、14a、15a、17a:ノズル孔
19:詰砂(詰め物)
20:排出孔
21:溶鋼湯面
25:溶鋼静圧
26:下方応力
27:側方応力
28:摩擦力
B:気泡
G:ガス
L:浸漬深さ
Claims (5)
- 下端部がタンディッシュ内の溶鋼に浸漬したロングノズルの上端部の開口より、このロングノズル内に発熱ガス化物質を投入する投入工程と;
この投入工程の後、前記ロングノズルの前記上端部を、取鍋の底面にある排出孔に連通されてかつ前記取鍋より流下する前記溶鋼の流量制御を行うスライディングノズルに対してシール材を介して連結する連結工程と;
この連結工程の後、前記タンディッシュ内の溶鋼湯面における気泡発生を確認するロングノズル内圧確認工程と;
このロングノズル内圧確認工程の後、前記排出孔内の詰砂を、前記スライディングノズルを介して前記ロングノズル内に落とし込む落下工程と;
を備え、
前記投入工程における前記ロングノズルの前記下端部の、前記溶鋼湯面に対する浸漬深さLが50〜350mmである
ことを特徴とする溶鋼の供給開始方法。 - 前記発熱ガス化物質が、有機物であることを特徴とする請求項1に記載の溶鋼の供給開始方法。
- 前記投入工程における前記発熱ガス化物質の投入量が、20〜400gであることを特徴とする請求項1又は2に記載の溶鋼の供給開始方法。
- 前記連結工程では、前記スライディングノズルの直下に下ノズルを連結し、前記ロングノズルの前記上端部を、前記下ノズル対して前記シール材を介して連結することを特徴とする請求項1又は2に記載の溶鋼の供給開始方法。
- 前記連結工程では、前記スライディングノズルの直下に下ノズルを連結し、前記ロングノズルの前記上端部を、前記下ノズル対して前記シール材を介して連結することを特徴とする請求項3に記載の溶鋼の供給開始方法。
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