JP6885229B2 - Tandish injection tube sealing method and sealing device - Google Patents
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Description
本発明は、タンディッシュ注入管のシール方法およびシール装置に関する。 The present invention relates to a method for sealing a tundish injection tube and a sealing device.
鋼の連続鋳造においては、成品の品質悪化に繋がる溶鋼の再酸化（二次酸化）を防止する必要がある。特に、タンディッシュ注入管を用いた連続鋳造の操業では、タンディッシュへの給湯時に溶鋼の再酸化の危険性が高い。このため、タンディッシュ注入管の内部を不活性ガスで満たし、大気の侵入を防止する必要がある。 In continuous steel casting, it is necessary to prevent reoxidation (secondary oxidation) of molten steel, which leads to deterioration of the quality of the product. In particular, in a continuous casting operation using a tundish injection pipe, there is a high risk of reoxidation of molten steel when hot water is supplied to the tundish. Therefore, it is necessary to fill the inside of the Tandish injection pipe with an inert gas to prevent the invasion of the atmosphere.
特許文献１の「従来の技術」の欄（段落０００２，０００３）には、取鍋に設置されている陣笠に設置されたシールガス吹込み部から不活性ガスを吹込む注入管上部シール方法（本明細書では「タンディッシュ注入管陣笠シール方法」という）が示されている。
In the column of "conventional technique" (paragraph 0002,0003) of
図６は、タンディッシュ注入管陣笠シール方法の概要を示す説明図である。図６に示すように、タンディッシュ注入管６を介して取鍋（図示しない）の下ノズル２からの溶鋼の注入流にＡｒガスを吹き付けるため、シールリングを用いた陣笠３からのガス吹込み部１が配設されている。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an outline of a tundish injection pipe cap sealing method. As shown in FIG. 6, in order to blow Ar gas into the molten steel injection flow from the lower nozzle 2 of the ladle (not shown) through the tundish injection pipe 6, gas is blown from the Jinkasa 3 using a seal ring.
これにより、溶鋼の注入流を確実にシールしてタンディッシュ蓋４の下方のタンディッシュへ溶鋼を注入する。注入された溶鋼は、流量調整機能を有するスライディングノズルおよび浸漬ノズルを介して鋳型へ供給される。 As a result, the injection flow of the molten steel is surely sealed and the molten steel is injected into the tundish below the tundish lid 4. The injected molten steel is supplied to the mold via a sliding nozzle and a dipping nozzle having a flow rate adjusting function.
しかし、図６に示す装置では、注入流がタンディッシュ内の溶鋼と叩き込み部５で衝突することにより主として発生するスプラッシュにより、タンディッシュ注入管６の内壁面に地金が付着・堆積し、正常な注入流による溶鋼の鋳込みができなくなる。 However, in the apparatus shown in FIG. 6, the splash mainly generated by the injection flow colliding with the molten steel in the tundish at the driving portion 5 causes the metal to adhere and deposit on the inner wall surface of the tundish injection pipe 6, which is normal. It becomes impossible to cast molten steel due to the injecting flow.
つまり、特許文献１の段落０００４にも記載されているように、（ａ）付着した地金が大きくなるために長時間鋳造を行うことができず、実際の連続鋳造に適用できないこと、（ｂ）溶鋼の再酸化を防止するためにタンディッシュ注入管６の内部を全て不活性ガスによりシールする必要があるため、大量の不活性ガスを必要とし経済的でないこと、さらには（ｃ）取鍋を次に鋳造する取鍋と交換しその際に連続して鋳造を行う連々鋳を行う際に、不活性ガスの再充填に時間を要し、溶鋼の再酸化が生じることといった問題があり、その改善が必要であった。
That is, as described in paragraph 0004 of
これらの問題を解決するために、特許文献１には、ガス供給路を内蔵するタンディッシュ注入管を用いたシール方法（本明細書では「ガス吹きタンディッシュ注入管シール方法」という。）が開示されている。
In order to solve these problems,
図７は、特許文献１により開示された、タンディッシュ１３のタンディッシュ注入管１４の構成を模式的に示す説明図である。図７（ａ）は、タンディッシュ注入管１４を組み込んだ全体説明図であり、図７（ｂ）は、タンディッシュ注入管１４の外壁（周壁）の構造を示す拡大説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the
図７（ａ）において、取鍋１１の底部に設けられて取鍋１１からの溶鋼の注入量を調整する役割を有するスライディングノズル１２は、上部から順にスライディング上部ノズル１２ａ、スライディング上プレート１２ｂ、スライディング下プレート１２ｃおよびスライディング下部ノズル１２ｄにより構成される。
In FIG. 7A, the
タンディッシュ１３の上部に配置されて溶鋼１５に浸漬されて使用されるタンディッシュ注入管１４の内壁面には、スライディング下部ノズル１２ｄから飛散するスプラッシュ１５ａと注入流１６が溶鋼１５に衝突することにより発生するスプラッシュ１５ｂとにより地金付着が発生しようとする。
On the inner wall surface of the
しかし、図７（ｂ）に示すように、タンディッシュ注入管１４の内部には、軸線方向へ向けて、Ａｒガスの供給路１７が内蔵されるとともにＡｒガスの吹出し口１８が複数並んで設けられ、各吹出し口１８からＡｒガスが噴出されるため、地金付着が防止される。
However, as shown in FIG. 7B, an Ar
また、注入流１６の溶鋼１５との衝突位置である叩き込み部に効率的に不活性ガスが供給され、連々鋳時にもタンディッシュ注入管１４から不活性ガスを常時吹込める構造になっているため、少量の不活性ガスで高いシール効果を得られる。
Further, since the inert gas is efficiently supplied to the driving portion where the
特許文献１により開示されたタンディッシュの注入管１４は、タンディッシュ注入管陣笠シール方法を改善でき、注入管への地金付着ならびに溶鋼の再酸化をあらゆる場合において解消できるものである。
The
しかし、特許文献１により開示された、不活性ガスを吹込める構造を有するタンディッシュ注入管１４の製作コストは高く、その低減が望まれる。
However, the manufacturing cost of the
本発明は、図７（ａ）および図７（ｂ）に示す、不活性ガスが吹込める構造を有するタンディッシュ注入管を用いることなく、ガス吹込み管を用いて上述の課題を解消するためになされたものである。 The present invention is to solve the above-mentioned problems by using a gas injection pipe without using the Tandish injection pipe having a structure capable of injecting the inert gas shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b). It was made.
本発明の目的は、連続鋳造におけるタンディッシュ注入管の内部のシール効果をガス吹きタンディッシュ注入管シール方法と同程度に維持しながら、安価でかつ、スプラッシュによる地金付着を防止できる、タンディッシュ注入管のシール方法およびシール装置を提供することである。 An object of the present invention is to maintain the sealing effect inside the tundish injection pipe in continuous casting at the same level as the gas-blown tundish injection pipe sealing method, and at a low cost, to prevent the adhesion of the metal due to the splash. It is to provide a sealing method and a sealing device of an injection tube.
すなわち、本発明は、連続鋳造におけるタンディッシュ注入管の内部のシール方法およびシール装置に関する。本発明は、タンディッシュの内部の溶鋼の再酸化・［Ｎ］ピックアップ等の溶鋼汚染防止技術としてのタンディッシュ注入管のシールにおいて、不活性ガスを溶鋼の注入流に吹込むために適用される技術に関する。 That is, the present invention relates to a sealing method and a sealing device inside a tundish injection pipe in continuous casting. The present invention relates to a technique applied to blow an inert gas into a molten steel injection stream in sealing a tundish injection pipe as a technique for preventing molten steel contamination such as reoxidation of molten steel inside a tundish and [N] pickup. ..
本発明は以下に列記の通りである。
（１）連続鋳造設備における取鍋とタンディッシュとの間に上方から下方へ向けて配置される陣笠、シール管およびタンディッシュ注入管により形成されるとともに、前記取鍋の下ノズルから前記タンディッシュへの溶鋼の注入流が流下する閉空間に不活性ガスを供給する、タンディッシュ注入管のシール方法であって、
前記陣笠より下方の高さ位置、具体的には前記シール管が存在する高さ位置に、前記閉空間の内部下方へ向けて水平面から所定のシールガス吹込み角度で傾斜して配置されるガス吹込み管から、前記不活性ガスを、前記閉空間での平均滞留時間が３０秒間以下となるように、前記閉空間へ吹込む、タンディッシュ注入管のシール方法。
The present invention is as listed below.
(1) It is formed by a cap, a seal pipe and a tundish injection pipe arranged from above to below between the ladle and the tundish in the continuous casting facility, and the tundish is formed from the lower nozzle of the ladle. A method of sealing a tundish injection pipe that supplies an inert gas to the closed space where the molten steel injection flow flows down.
Gas arranged at a height position below the camp cap, specifically, at a height position where the seal pipe exists, inclined from the horizontal plane at a predetermined seal gas blowing angle toward the inside and lower part of the closed space. A method for sealing a tundish injection pipe, in which the inert gas is blown into the closed space from the blow pipe so that the average residence time in the closed space is 30 seconds or less.
（２）連続鋳造設備における取鍋とタンディッシュとの間に上方から下方へ向けて配置されるシール管およびタンディッシュ注入管により形成される空間に不活性ガスを供給する、タンディッシュ注入管のシール方法であって、
前記シール管が存在する高さ位置に、前記空間の内部下方へ向けて水平面から所定のシールガス吹込み角度で傾斜して配置されるガス吹込み管から、前記不活性ガスを、前記空間での平均滞留時間が３０秒間以下となるように、前記空間へ吹込む、タンディッシュ注入管のシール方法。
(2) A tundish injection pipe that supplies an inert gas to a space formed by a seal pipe and a tundish injection pipe arranged from above to below between a ladle and a tundish in a continuous casting facility. It ’s a sealing method,
The inert gas is introduced in the space from a gas blowing pipe that is arranged at a height position where the sealing pipe exists, inclined from a horizontal plane toward the inside and lower part of the space at a predetermined sealing gas blowing angle. A method of sealing a tundish injection pipe by blowing into the space so that the average residence time of the gas is 30 seconds or less.
（３）耐火物製もしくはセラミックファイバー製の蓋を前記シール管の上に設置する、２項に記載のタンディッシュ注入管のシール方法。 (3) The method for sealing a tundish injection pipe according to item 2, wherein a lid made of a refractory material or a ceramic fiber is installed on the seal pipe.
これらの本発明において「平均滞留時間」は、後述する鉛直方向距離Ａおよび内径Ｂを用いて、平均滞留時間ｔｍ（秒）＝（閉空間の体積ｍｍ３）／（不活性ガスの体積流量ｍｍ３／秒）＝Ａ×（Ｂ／２）２×π／不活性ガス供給量として求められる。 In these inventions, the "average residence time" is defined as the average residence time tm (sec) = (volume of closed space mm 3 ) / (volumetric flow rate of inert gas mm) using the vertical distance A and inner diameter B described later. 3 / sec) = A × (B / 2) 2 × π / Inert gas supply amount.
（４）前記シールガス吹込み角度Ｄ（°）は、式ｔａｎ−１［｛（Ｂ／２）−Ｃ｝／Ａ］＋９０により表される角度Ｄ０（°）に対してＡＢＳ（Ｄ−Ｄ０）≦５（°）以下を満足する、１〜３項のいずれかに記載のタンディッシュ注入管のシール方法。より具体的には、角度Ｄ０は９０（°）≦Ｄ０≦１８０（°）を満たす。
(4) The seal gas blowing angle D (°) is ABS (D−) with respect to the angle D 0 (°) represented by the equation tan -1 [{(B / 2) −C} / A] +90. The method for sealing a tundish injection tube according to any one of
ただし、Ａは、前記タンディッシュ注入管を前記タンディシュに収容された溶鋼に浸漬した際の溶鋼湯面から前記ガス吹込み管の先端までの鉛直方向距離（ｍｍ）であり、Ｂは、前記タンディッシュ注入管の内径（ｍｍ）であり、Ｃは、前記タンディッシュ注入管の内壁から前記ガス吹込み管の先端までの水平方向最短距離（ｍｍ）である。 However, A is the vertical distance (mm) from the molten steel surface to the tip of the gas blowing pipe when the tundish injection pipe is immersed in the molten steel housed in the tundish, and B is the tongue. It is the inner diameter (mm) of the dish injection pipe, and C is the shortest horizontal distance (mm) from the inner wall of the tundish injection pipe to the tip of the gas injection pipe.
（５）Ｂ／Ｅ≧０．６を満足する、４項に記載のタンディッシュ注入管のシール方法。
ただし、Ｅは、前記下ノズルから、前記タンディッシュ注入管を前記タンディシュに収容された溶鋼に浸漬した際の溶鋼湯面までの距離（ｍｍ）である。
(5) The method for sealing a tundish injection tube according to Item 4, wherein B / E ≥ 0.6 is satisfied.
However, E is the distance (mm) from the lower nozzle to the molten steel surface when the tundish injection pipe is immersed in the molten steel housed in the tundish.
（６）連続鋳造設備における取鍋とタンディッシュとの間に上方から下方へ向けて配置される陣笠、シール管およびタンディッシュ注入管を備え、前記陣笠、前記シール管および前記タンディッシュ注入管により形成されるとともに、前記取鍋の下ノズルから前記タンディッシュへの溶鋼の注入流が流下する閉空間に不活性ガスを供給する、タンディッシュ注入管のシール装置であって、 (6) A camp cap, a seal pipe and a tundish injection pipe arranged from above to below between the ladle and the tundish in the continuous casting facility are provided, and the camp cap, the seal pipe and the tundish injection pipe are used. A tundish injection pipe sealing device that is formed and supplies an inert gas to a closed space in which the molten steel injection flow from the lower nozzle of the ladle to the tundish flows down.
前記陣笠より下方の高さ位置、具体的には前記シール管が存在する高さ位置に、前記閉空間の内部下方へ向けて水平面から所定のシールガス吹込み角度で傾斜して配置されて、前記不活性ガスを、前記閉空間での平均滞留時間が３０秒間以下となるように、前記閉空間へ吹込むガス吹込み管を備える、タンディッシュ注入管のシール装置。 At a height position below the camp cap, specifically, at a height position where the seal pipe exists, the seal gas is inclined from the horizontal plane toward the inside and lower side of the closed space at a predetermined seal gas blowing angle. A tundish injection pipe sealing device including a gas blowing pipe for blowing the inert gas into the closed space so that the average residence time in the closed space is 30 seconds or less.
（７）連続鋳造設備における取鍋とタンディッシュとの間に上方から下方へ向けて配置されるシール管およびタンディッシュ注入管を備え、前記シール管および前記タンディッシュ注入管により形成される空間に不活性ガスを供給する、タンディッシュ注入管のシール装置であって、 (7) A seal pipe and a tundish injection pipe arranged from above to below between the ladle and the tundish in the continuous casting facility are provided, and the space formed by the seal pipe and the tundish injection pipe is provided. A tundish injection tube sealing device that supplies an inert gas.
前記シール管が存在する高さ位置に、前記空間の内部下方へ向けて水平面から所定のシールガス吹込み角度で傾斜して配置されて、前記不活性ガスを、前記空間での平均滞留時間が３０秒間以下となるように、前記空間へ吹込むガス吹込み管を備える、タンディッシュ注入管のシール装置。 At the height position where the seal tube exists, the inert gas is arranged so as to be inclined from the horizontal plane toward the inner lower part of the space at a predetermined seal gas blowing angle, and the inert gas is placed in the space for an average residence time. A tundish injection pipe sealing device including a gas blowing pipe that blows into the space for 30 seconds or less.
（８）前記シール管の上に設置される、耐火物製もしくはセラミックファイバー製の蓋を備える、７項に記載のタンディッシュ注入管のシール装置。 (8) The tundish injection pipe sealing device according to item 7, further comprising a refractory or ceramic fiber lid installed on the sealing pipe.
（９）前記シールガス吹込み角度Ｄ（°）は、式ｔａｎ−１［｛（Ｂ／２）−Ｃ｝／Ａ］＋９０により表される角度Ｄ０（°）に対してＡＢＳ（Ｄ−Ｄ０）≦５（°）以下を満足する、６〜８項のいずれかに記載のタンディッシュ注入管のシール装置。より具体的には、角度Ｄ０は９０（°）≦Ｄ０≦１８０（°）を満たす。 (9) The seal gas blowing angle D (°) is ABS (D−) with respect to the angle D 0 (°) represented by the equation tan -1 [{(B / 2) −C} / A] +90. D 0 ) The tundish injection tube sealing device according to any one of Items 6 to 8, which satisfies ≤5 (°) or less. More specifically, the angle D 0 satisfies 90 (°) ≤ D 0 ≤ 180 (°).
ただし、Ａは、前記タンディッシュ注入管を前記タンディシュに収容された溶鋼に浸漬した際の溶鋼湯面から前記ガス吹込み管の先端までの鉛直方向距離（ｍｍ）であり、Ｂは、前記タンディッシュ注入管の内径（ｍｍ）であり、Ｃは、前記タンディッシュ注入管の内壁から前記ガス吹込み管の先端までの水平方向最短距離（ｍｍ）である。 However, A is the vertical distance (mm) from the molten steel surface to the tip of the gas blowing pipe when the tundish injection pipe is immersed in the molten steel housed in the tundish, and B is the tongue. It is the inner diameter (mm) of the dish injection pipe, and C is the shortest horizontal distance (mm) from the inner wall of the tundish injection pipe to the tip of the gas injection pipe.
（１０）Ｂ／Ｅ≧０．６を満足する、９項に記載のタンディッシュ注入管のシール装置。
(10) The tundish injection tube sealing device according to
ただし、Ｅは、前記下ノズルから、前記タンディッシュ注入管を前記タンディシュに収容された溶鋼に浸漬した際の溶鋼湯面までの距離（ｍｍ）である。 However, E is the distance (mm) from the lower nozzle to the molten steel surface when the tundish injection pipe is immersed in the molten steel housed in the tundish.
本発明に係るタンディッシュ注入管のシール方法およびシール装置によれば、連続鋳造におけるタンディッシュ注入管の内部のシール効果をガス吹きタンディッシュ注入管シール方法と同程度に維持しながら、安価でかつ確実に、スプラッシュによる地金付着を防止できる。 According to the tundish injection pipe sealing method and the sealing device according to the present invention, the sealing effect inside the tundish injection pipe in continuous casting is maintained at the same level as that of the gas-blown tundish injection pipe sealing method, while being inexpensive and inexpensive. It is possible to surely prevent the metal from adhering due to the splash.
１．用語の説明
図１は、本発明に係るタンディッシュ注入管６のシール装置０の構成例を示す説明図である。図１を参照しながら本明細書で用いる用語を説明する。
1. 1. Explanation of Terms FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration example of a
（ｉ）取鍋
転炉、２次精練、連続鋳造等の各設備間において、溶鋼を保持搬送する機能を有する容器を意味する。「レ―ドル」とも称する。
(I) Ladle A container having a function of holding and transporting molten steel between facilities such as a converter, secondary refining, and continuous casting. Also called "radle".
（ｉｉ）タンディッシュ
連続鋳造設備の溶鋼容器であり、溶鋼を取鍋から受けて１次冷却設備である鋳型内に供給するための中間保持容器を意味する。
(Ii) Tandish A molten steel container for continuous casting equipment, which means an intermediate holding container for receiving molten steel from a ladle and supplying it into a mold which is a primary cooling equipment.
（ｉｉｉ）タンディッシュ蓋４
タンディッシュの上部を覆う蓋であり、取鍋から溶鋼を注入するための開口部を有する。「タンディッシュ蓋」は、広義には「タンディッシュ」に含まれるが、本明細書では、「タンディッシュ蓋」を特記する場合がある。
(Iii) Tandish lid 4
A lid that covers the top of the tundish and has an opening for pouring molten steel from the ladle. The "tandish lid" is included in the "tandish" in a broad sense, but in the present specification, the "tandish lid" may be specially mentioned.
（ｉｖ）陣笠３、シール管５およびタンディッシュ注入管６
これらを上方から下方へ向けて順次組み合わせることによって、取鍋からタンディッシュへ供給される溶鋼の注入流が流下する閉空間を形成する。本発明は、この閉空間を不活性雰囲気に保つためのものである。なお、連々鋳の取鍋交換時には、陣笠３が存在しないため、シール管５およびタンディッシュ注入管６により空間が形成される。
(Iv) Jinkasa 3, seal tube 5 and tundish injection tube 6
By sequentially combining these from the upper side to the lower side, a closed space is formed in which the injection flow of molten steel supplied from the ladle to the tundish flows down. The present invention is for keeping this closed space in an inert atmosphere. Since the camp cap 3 does not exist when the continuous casting ladle is replaced, a space is formed by the seal pipe 5 and the tundish injection pipe 6.
（ｖ）陣笠３
取鍋の底面部に装着される蓋状の部材であり、「フード」等とも称される。タンディッシュに溶鋼を注入するために取鍋の位置を下げた時に、シール管５の上面を覆う機能を有する。水平面の中央には開口部が設けられており、取鍋の下ノズル２を挿入できる構造を有する。
(V) Jinkasa 3
It is a lid-shaped member attached to the bottom of the ladle, and is also called a "hood" or the like. It has a function of covering the upper surface of the seal pipe 5 when the position of the ladle is lowered in order to inject molten steel into the tundish. An opening is provided in the center of the horizontal plane, and has a structure in which the lower nozzle 2 of the ladle can be inserted.
（ｖｉ）タンディッシュ注入管６
円筒形の耐火物であり、その下端部がタンディッシュに収容された溶鋼に浸漬される。そのため、損耗による交換頻度が高くなるため（通常は、鋳造終了毎に交換される）、重量を最小限に抑え耐火物コストを減らすために高さ方向寸法（円筒の長さ）は最低限に確保することとして、その上端位置をタンディッシュ蓋４のやや上側とする。
(Vi) Tandish injection tube 6
It is a cylindrical refractory whose lower end is immersed in molten steel housed in a tundish. As a result, the frequency of replacement due to wear is high (usually replaced at the end of casting), so the height dimension (cylinder length) is minimized to minimize weight and reduce refractory costs. To secure it, the upper end position is set slightly above the tundish lid 4.
（ｖｉｉ）シール管５
円筒形の耐火物であって、上述したように、タンディッシュ注入管６を短尺とするために、タンディッシュ注入管６の上部に設置されて、タンディッシュ注入管６とともに溶鋼の注入流が流下する閉空間を形成する。シール管５の上端開放部は陣笠３により覆われている。
(Vii) Seal tube 5
It is a cylindrical refractory, and as described above, in order to shorten the tandish injection pipe 6, it is installed above the tandish injection pipe 6 and the injection flow of molten steel flows down together with the tandish injection pipe 6. Form a closed space. The upper end open portion of the seal tube 5 is covered with a camp cap 3.
（ｖｉｉｉ）連々鋳
連続鋳造の進行によって溶鋼が空になった取鍋を、連続鋳造の実施中に次の溶鋼が充填された取鍋に交換することにより、複数の取鍋の溶鋼を連続的に鋳造する操業形態である。なお、溶鋼は、取鍋１基を単位として「チャージ（ＣＨ）」と称する。１チャージは約３００トン程度であり、１回の連々鋳操業は、５〜７チャージ程度の取鍋数で行われ、１回の連々鋳操業は「１トライ」や「１キャスト」と称される。
(Viii) Continuous casting Ladles that have been emptied of molten steel due to the progress of continuous casting are replaced with the next ladle filled with molten steel during continuous casting to continuously replace the molten steel of multiple pans. It is an operation form of casting. The molten steel is referred to as "charge (CH)" in units of one ladle. One charge is about 300 tons, one continuous casting operation is performed with a number of ladle of about 5 to 7 charges, and one continuous casting operation is called "1 try" or "1 cast". To.
２．本発明に係るタンディッシュ注入管６のシール装置０
次に、添付図面を参照しながら本発明を説明する。
2.
Next, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図１に示すように、従来と同様に、溶鋼を収納して鋳型まで輸送する取鍋の底部には、流量調整用のスライディングノズル装置（図示しない）が設けられている。スライディングノズル装置の下側には、溶鋼の注入流の径を決定する下ノズル２が設置されている。 As shown in FIG. 1, as in the conventional case, a sliding nozzle device (not shown) for adjusting the flow rate is provided at the bottom of the ladle that stores the molten steel and transports it to the mold. A lower nozzle 2 for determining the diameter of the molten steel injection flow is installed below the sliding nozzle device.
陣笠３は、タンディッシュ注入管６の上部の開口部の蓋の役割を果たす。陣笠３は、取鍋のフックに引っ掛けられる構造を有しており、下ノズル２の外径より数ｍｍ程度大きい内径を有するドーナツ形状を呈する。 The camp cap 3 serves as a lid for the upper opening of the tundish injection tube 6. The Jinkasa 3 has a structure of being hooked on a hook of a ladle, and exhibits a donut shape having an inner diameter of about several mm larger than the outer diameter of the lower nozzle 2.
シール管５がタンディッシュ注入管６の上に設置されている。シール管５は、タンディッシュ注入管６と取鍋と間の空間を密閉して閉空間とするために円筒の形状を有する耐火物である。 The seal tube 5 is installed on the tundish injection tube 6. The seal pipe 5 is a refractory material having a cylindrical shape in order to seal the space between the tundish injection pipe 6 and the ladle to form a closed space.
シール管５は、注湯口と同程度の高さに設置されているため、シール管５に溶鋼が飛散することは少なく、複数回の再使用が可能である。シール管５を用いることにより、一回で使い切りのタンディッシュ注入管６の体積を低減することができ、耐火物コストを低減できる。 Since the seal pipe 5 is installed at the same height as the pouring port, molten steel is less likely to scatter on the seal pipe 5 and can be reused a plurality of times. By using the seal pipe 5, the volume of the tundish injection pipe 6 that is used up at one time can be reduced, and the cost of refractories can be reduced.
陣笠３とシール管５との隙間を低減するためにクッション性の高いセラミックファイバー８をシール管５の上に敷き、陣笠３を押し付けることによりシール管５と陣笠３と間隙を削減している。
In order to reduce the gap between the camp cap 3 and the seal pipe 5, a
中間鍋としてのタンディッシュには、タンディッシュ蓋４が従来と同様に設置され、タンディッシュ蓋４の開口部からタンディッシュ注入管６が挿設されており、タンディッシュ注入管６の下端は、タンディッシュ内の溶鋼に浸漬されている。 A tundish lid 4 is installed in the tundish as an intermediate pot as in the conventional case, and a tundish injection pipe 6 is inserted from the opening of the tundish lid 4, and the lower end of the tundish injection pipe 6 is Immersed in molten steel in a tundish.
タンディッシュ注入管６がタンディッシュの内部に落下することを防止するため、タンディッシュ蓋４の開口部にはドーナツ形状の受け鉄板９が設置されている。
In order to prevent the tundish injection pipe 6 from falling into the tundish, a donut-shaped receiving
さらに、陣笠３、シール管５およびタンディッシュ注入管６により形成される閉空間へ不活性ガスを供給するガス吹込み管１が設置されている。
Further, a
このように、通常操業時においては、シール装置０は、連続鋳造設備における取鍋とタンディッシュとの間に上方から下方へ向けて配置される陣笠３、シール管５、タンディッシュ注入管６およびガス吹込み管１を備えている。
As described above, in the normal operation, the
陣笠３、シール管５およびタンディッシュ注入管６により形成されるとともに取鍋の下ノズル２からタンディッシュへの溶鋼の注入流が流下する閉空間を、ガス吹込み管１から吹込まれる不活性ガスによりシールするための装置である。
An inert space formed by the Jinkasa 3, the seal pipe 5, and the tundish injection pipe 6 and in which the molten steel injection flow from the lower nozzle 2 of the ladle to the tundish flows down from the
一方、連々鋳の取鍋交換時においては、シール装置０は、連続鋳造設備における取鍋とタンディッシュとの間に上方から下方へ向けて配置されるシール管５、タンディッシュ注入管６およびガス吹込み管１を備えている。シール管５およびタンディッシュ注入管６により形成される空間を、ガス吹込み管１から吹込まれる不活性ガスによりシールするための装置である。
On the other hand, at the time of replacing the ladle for continuous casting, the
図１に示すように、タンディッシュ注入管６をタンディシュに収容された溶鋼に浸漬した際の溶鋼湯面からガス吹込み管１の先端までの鉛直方向距離をＡ（ｍｍ）とし、タンディッシュ注入管６の内径をＢ（ｍｍ）とし、タンディッシュ注入管６の内壁からガス吹込み管の先端までの水平方向最短距離をＣ（ｍｍ）としたときに、ガス吹込み管１は、式ｔａｎ−１［｛（Ｂ／２）−Ｃ｝／Ａ］＋９０で表される角度Ｄ０（°）に対してＡＢＳ（Ｄ−Ｄ０）を５以下とするシールガス吹込み角度Ｄ（°）を有する。なお、角度Ｄ０は９０（°）≦Ｄ０≦１８０（°）を満たす。
As shown in FIG. 1, the vertical distance from the molten steel surface to the tip of the
なお、「タンディッシュ注入管６の内壁からガス吹込み管の先端までの水平方向距離」には、距離Ｃと距離（Ｂ−Ｃ）があるが、「タンディッシュ注入管６の内壁からガス吹込み管の先端までの水平方向最短距離」は距離Ｃである。 The "horizontal distance from the inner wall of the tundish injection pipe 6 to the tip of the gas blowing pipe" includes a distance C and a distance (BC), but "gas blowing from the inner wall of the tundish injection pipe 6". The "shortest horizontal distance to the tip of the filling pipe" is the distance C.
シールガス吹込み角度Ｄを有するガス吹込み管１を用いることにより、溶鋼の叩き込み部７にＡｒを直接供給でき、溶鋼湯面のシールを効率よく行うことができる。
By using the
また、スプラッシュによりタンディッシュ注入管６の内部へ地金が付着する対策として、タンディッシュ注入管６の内径Ｂを最適化したものを用いる。タンディッシュ注入管６への地金付着に関しては、不活性ガスの吹込み量や吹込み角度の影響は少なく、取鍋の中心軸とタンディッシュ注入管６の中心軸の位置や、下ノズル２から叩き込み部７までの距離（溶鋼の落下距離）、溶鋼の注入量の影響が大きい。 Further, as a measure against the adhesion of the bare metal to the inside of the tundish injection pipe 6 due to the splash, an optimized inner diameter B of the tundish injection pipe 6 is used. Regarding the adhesion of the bare metal to the tundish injection pipe 6, the influence of the amount of the inert gas blown and the blowing angle is small, and the positions of the central axis of the ladle and the central axis of the tundish injection pipe 6 and the lower nozzle 2 The influence of the distance from the tapping portion 7 to the driving portion 7 (falling distance of the molten steel) and the injection amount of the molten steel is large.
取鍋の中心軸とタンディッシュ注入管６の中心軸の位置を一致させることは困難であり、その理由は以下の通りである。一点目は、取鍋を据える位置にずれが不可避的に生じることである。 It is difficult to match the positions of the central axis of the ladle and the central axis of the tundish injection pipe 6, and the reason is as follows. The first point is that the position where the ladle is placed is inevitably displaced.
二点目は、スライディングノズルが流量を調整する際に左右に移動するため、取鍋の軸がタンディッシュ注入管６の中心軸と一致していたとしても溶鋼の注入流を注ぐ下ノズル２の中心軸は一致していないことである。三点目は、タンディッシュ注入管６の設置位置にずれが生じることである。 The second point is that the sliding nozzle moves left and right when adjusting the flow rate, so even if the axis of the ladle coincides with the central axis of the tundish injection pipe 6, the lower nozzle 2 that pours the injection flow of molten steel The central axes do not match. The third point is that the installation position of the tundish injection pipe 6 is displaced.
本発明者の検討によれば、下ノズル２から叩き込み部７までの距離をＥ（ｍｍ）とすると、タンディッシュ注入管６の内部での溶鋼の飛散は、中心軸から、片側０．１５×Ｂ／Ｅ以内の範囲で著しい。 According to the study of the present inventor, assuming that the distance from the lower nozzle 2 to the driving portion 7 is E (mm), the scattering of molten steel inside the tundish injection pipe 6 is 0.15 × on one side from the central axis. Significant within the range of B / E.
また、取鍋、下ノズル２の中心軸の位置やタンディッシュ注入管６の設置位置などが、中心軸と一致しない程度が、０．３×Ｂ／Ｅ程度と見込まれる。したがって、陣笠３、タンディッシュ注入管６およびシール管５により形成される閉空間について、Ｂ／Ｅを指標とすると、この値が、０．６（＝０．１５×２＋０．３）より大きければ、タンディッシュ注入管への地金付着を削減することが可能であり、望ましい。 Further, the degree to which the position of the central axis of the ladle and the lower nozzle 2 and the installation position of the tundish injection pipe 6 do not match the central axis is expected to be about 0.3 × B / E. Therefore, if the closed space formed by the bullion 3, the tundish injection pipe 6, and the seal pipe 5 is B / E as an index, if this value is larger than 0.6 (= 0.15 × 2 + 0.3), , It is possible and desirable to reduce the adhesion of bare metal to the tundish injection pipe.
ガス吹込み管１の素材として鋼を用いることによりガス吹込み管１を安価に製作でき、溶鋼湯面からは高い位置に設置されているためにスプラッシュによる地金付着は殆ど発生しない。もし、ガス吹込み管１への地金付着が起こった場合でも、ガス吹込み管１の交換は容易に行える。
By using steel as the material of the
連々鋳操業時に取鍋を交換する際には、陣笠３がシール管５の上に載っていない状態となり、タンディッシュ注入管６の内部のシール状態が悪化する。しかし、陣笠３より下の位置、例えばシール管５の上にガス吹込み管１が設置されており、シールガス吹込みを継続することができる。このため、注入管上部シール方法（タンディッシュ注入管陣笠シール方法）に比較しても、タンディッシュ注入管６の内部のシール状態は良好である。
When the ladle is replaced during the continuous casting operation, the Jinkasa 3 is not placed on the seal pipe 5, and the seal state inside the tundish injection pipe 6 is deteriorated. However, the
さらに、陣笠３がなくなったタイミングで耐火物製もしくはセラミックファイバー製の蓋をシール管５の上に設置することにより、通常の連続鋳造時、すなわち、陣笠３がシール管５の上に載りシールガスが吹込まれている状態と同程度のシール性を保つこともできる。 Further, by installing a refractory or ceramic fiber lid on the seal tube 5 at the timing when the Jinkasa 3 disappears, the seal gas is placed on the seal tube 5 during normal continuous casting, that is, the Jinkasa 3 is placed on the seal tube 5. It is also possible to maintain the same degree of sealing property as in the state where is blown.
１チャージの鋳造時間は、最短で３０分間程度であり、連々鋳の取鍋を交換する時には５分間程度上部が開口する。そのため、陣笠３がシール管５の上部に載っていて最もシールが良い状態を維持できるのは最大２５分間となる。 The casting time for one charge is about 30 minutes at the shortest, and the upper part opens for about 5 minutes when the continuous casting ladle is replaced. Therefore, the Jinkasa 3 is placed on the upper part of the seal tube 5 and the best seal can be maintained for a maximum of 25 minutes.
この２５分間の中で良いシール状態に戻すまでの時間は短いことが望まれることは言うまでもないが、操業上の実現可能性と品質への影響許容が時間の目安としては１分間程度である。 Needless to say, it is desirable that the time required to return to a good sealing state within these 25 minutes is short, but the feasibility of operation and the permissible influence on quality are about 1 minute as a guideline.
陣笠３、タンディッシュ注入管６およびシール管５により形成される閉空間を不活性ガスにより置換する場合、この閉空間内の流れに依って置換状況は異なるが、それを正確に予測することは困難である。そこで、最も置換し難い完全混合流れを仮定する。 When the closed space formed by the Jinkasa 3, the tundish injection pipe 6 and the seal pipe 5 is replaced with an inert gas, the replacement situation differs depending on the flow in the closed space, but it is not possible to accurately predict it. Have difficulty. Therefore, we assume a perfect mixed flow that is the most difficult to replace.
流体の平均滞留時間ｔｍ（秒）＝（閉空間の体積ｍｍ３）／（流体の体積流量ｍｍ３／秒）として求められる。完全混合流れは、想定する閉空間内の流体は完全に混合された状態で濃度は一様であり、言換えると流体の出入に関わらず濃度分布は無い、という理想状態を仮定する。 It is calculated as the average residence time of the fluid tm (seconds) = (volume of closed space mm 3 ) / (volume flow rate of fluid mm 3 / sec). The perfect mixing flow assumes an ideal state in which the fluid in the assumed closed space has a uniform concentration in a completely mixed state, in other words, there is no concentration distribution regardless of the inflow and outflow of the fluid.
したがって、閉空間内の大気を不活性ガスにより置換する場合、不活性ガスは流入した瞬間から閉空間内全体を一様に少しずつ置換して、時間経過に伴い不活性ガス濃度が高くなる。しかし、閉空間内を完全に置換することはない（完全に置換するには無限の時間を要する。）というモデルである。 Therefore, when the atmosphere in the closed space is replaced with the inert gas, the inert gas uniformly and littlely replaces the entire closed space from the moment of inflow, and the concentration of the inert gas increases with the passage of time. However, it is a model that does not completely replace the closed space (it takes an infinite amount of time to completely replace it).
このような完全混合流れの挙動を、化学工学の基礎的考え方に基づいて数式により表現する。閉空間中に、着目する流体がある時間から一定の体積流量で流入していく場合に、流体が流入開始後の経過時間をｔとすると、閉空間内の流体の比率Ｆの時間変化は、（１）式で表される。 The behavior of such a completely mixed flow is expressed by a mathematical formula based on the basic idea of chemical engineering. When the fluid of interest flows into the closed space at a constant volume flow rate from a certain time, and the elapsed time after the start of the inflow is t, the time change of the ratio F of the fluid in the closed space is It is represented by the equation (1).
Ｆ＝１−ｅｘｐ（−ｔ／ｔｍ） ・・・・・（１）
（ｔ→無限大で、Ｆ→１）
F = 1-exp (-t / tm) ... (1)
(T → infinity, F → 1)
ここで、Ｆ＝０．９（９０％）となるのは、ｔ／ｔｍ＝２．３の時である。ｔ＝１分間（６０秒間）でＦ＝０．９とするためには、平均滞留時間ｔｍは２６秒間以下であればよい。なお、本発明の実施態様では、大気を不活性ガスである窒素もしくはＡｒで置換する。大気には不活性ガスである窒素が含まれているので、閉空間中の不活性ガス濃度は、不活性ガスの置換比率よりも高い。 Here, F = 0.9 (90%) is when t / tm = 2.3. In order to set F = 0.9 at t = 1 minute (60 seconds), the average residence time tm may be 26 seconds or less. In the embodiment of the present invention, the atmosphere is replaced with nitrogen or Ar, which is an inert gas. Since the atmosphere contains nitrogen, which is an inert gas, the concentration of the inert gas in the closed space is higher than the substitution ratio of the inert gas.
以上が、完全混合モデルにおける平均滞留時間の考え方である。そして、本発明において「平均滞留時間ｔｍは３０秒以下」と決めた根拠は、以上に考え方に基づいて一つの目安として決定したものである。例えば、平均滞留時間ｔｍが３０秒間であれば（ｔｍ＝２６秒間よりは少し流量が小さい。）、１分間では、Ｆ＝０．８６（８６％）になる。 The above is the concept of the average residence time in the complete mixed model. The grounds for determining "the average residence time tm is 30 seconds or less" in the present invention have been determined as a guideline based on the above idea. For example, if the average residence time tm is 30 seconds (the flow rate is slightly smaller than tm = 26 seconds), then F = 0.86 (86%) in 1 minute.
「目安として１分間」と決めたことから、「平均滞留時間ｔｍは３０秒間以下」で不活性ガスが流入すれば、１分間では閉空間内に２倍以上の不活性ガスが流入する。２倍の不活性ガスが流入すれば、閉空間内が置換し難い流れになる構造であったとしても９０％程度の置換が見込まれ、それ以上の流量はパージ量として多量であり現実的ではない。 Since it was decided to be "1 minute as a guide", if the inert gas flows in with "the average residence time tm is 30 seconds or less", the inert gas more than twice flows into the closed space in 1 minute. If twice the amount of inert gas flows in, even if the structure is such that the closed space is difficult to replace, about 90% of the replacement is expected, and the flow rate beyond that is a large amount of purging, which is not realistic. Absent.
以上のように、１分間で全体体積の９０％が置換されるためには平均滞留時間２６秒間の体積流量が必要であるので、この閉空間での平均滞留時間を３０秒間以下とするようにガス吹込み管１から不活性ガスを吹込むことが望ましい。
As described above, since a volume flow rate with an average residence time of 26 seconds is required to replace 90% of the total volume in 1 minute, the average residence time in this closed space should be 30 seconds or less. It is desirable to blow an inert gas from the
３．本発明に係るタンディッシュ注入管６のシール方法
本発明に係るシール方法は、連続鋳造設備における取鍋とタンディッシュとの間に上方から下方へ向けて配置される陣笠３、シール管５およびタンディッシュ注入管６により形成されるとともに、取鍋の下ノズル２からタンディッシュへの溶鋼の注入流が流下する閉空間に不活性ガスを供給することにより、タンディッシュ注入管６をシールする方法である。これは、通常操業時である。
3. 3. Sealing method of the tundish injection pipe 6 according to the present invention In the sealing method according to the present invention, the Jinkasa 3, the sealing pipe 5 and the tongue are arranged from above to below between the ladle and the tundish in the continuous casting facility. A method of sealing the tundish injection pipe 6 by supplying an inert gas to a closed space in which the molten steel injection flow from the lower nozzle 2 of the ladle to the tundish flows down while being formed by the dish injection pipe 6. is there. This is during normal operation.
また、本発明に係るシール方法は、連続鋳造設備における取鍋とタンディッシュとの間に上方から下方へ向けて配置されるシール管５およびタンディッシュ注入管６により形成される空間に不活性ガスを供給することにより、タンディッシュ注入管６をシールする方法である。これは、連々鋳の取鍋交換時である。 Further, in the sealing method according to the present invention, an inert gas is provided in the space formed by the sealing pipe 5 and the tundish injection pipe 6 arranged from above to below between the ladle and the tundish in the continuous casting facility. Is a method of sealing the tundish injection pipe 6 by supplying the gas. This is when the ladle of continuous casting is replaced.
そして、本発明では、通常操業時または連々鋳の取鍋交換時のいずれにおいても、上述したように、陣笠３より下方の高さ位置、すなわちシール管５が存在する高さ位置に配置されたガス吹込み管１から、不活性ガスを、閉空間または空間での平均滞留時間が３０秒間以下となるように、閉空間または空間へ吹込む。
Then, in the present invention, as described above, it is arranged at a height position below the Jinkasa 3, that is, a height position where the seal pipe 5 exists, either during normal operation or when replacing the ladle of continuous casting. From the
この際、シールガス吹込み角度Ｄ（°）は、式ｔａｎ−１［｛（Ｂ／２）−Ｃ｝／Ａ］＋９０で表される角度Ｄ０（°）に対してＡＢＳ（Ｄ−Ｄ０）≦５（°）以下を満足することが望ましい。また、Ｂ／Ｅ≧０．６を満足することがさらに望ましい。 At this time, the seal gas blowing angle D (°) is ABS (DD) with respect to the angle D 0 (°) represented by the formula tan -1 [{(B / 2) −C} / A] +90. It is desirable to satisfy 0 ) ≤ 5 (°) or less. Further, it is more desirable to satisfy B / E ≧ 0.6.
これにより、タンディッシュ注入管６のシール効果をガス吹きタンディッシュ注入管シール方法と同程度に維持しながら、安価でかつ確実に、スプラッシュによる地金付着を防止できる。 As a result, while maintaining the sealing effect of the tundish injection pipe 6 at the same level as the gas-blown tundish injection pipe sealing method, it is possible to inexpensively and surely prevent the adhesion of the bullion due to the splash.
さらに、連々鋳の取鍋交換時には、耐火物製もしくはセラミックファイバー製の蓋をシール管５の上に設置することにより、通常の連続鋳造時と同程度のシール性を保つこともできる。 Further, when the ladle for continuous casting is replaced, a lid made of refractory or ceramic fiber is installed on the sealing pipe 5, so that the sealing property equivalent to that at the time of normal continuous casting can be maintained.
タンディッシュの内部に注湯する図１に示す設備を用いて連続鋳造を行い、シールガスをＡｒとし、ガス吹込み管１のシールガス吹込み角度Ｄを変更して、タンディッシュ内溶鋼中の［Ｎ］と連続鋳造の前処理であるＲＨ真空脱ガス処理後の取鍋内溶鋼中の［Ｎ］との差を比較してシール状況の評価を行った。ここでは、タンディッシュ内溶鋼中の［Ｎ］からＲＨ真空脱ガス処理後の取鍋内溶鋼中の［Ｎ］を減算した値を［Ｎ］ｕｐ量とする。
Continuous casting is performed using the equipment shown in FIG. 1 to pour hot water into the inside of the tundish, the seal gas is set to Ar, and the seal gas injection angle D of the
今回の試験では、タンディッシュ注入管６をタンディシュに収容された溶鋼に浸漬した際の溶鋼湯面からガス吹込み管１の先端までの鉛直方向距離Ａ＝７５２ｍｍ、タンディッシュ注入管６の内径Ｂ＝５８０ｍｍ、タンディッシュ注入管６の内壁からガス吹込み管１の先端までの水平方向最短距離Ｃ＝２０ｍｍ、下ノズル２からタンディッシュ注入管６をタンディシュに収容された溶鋼に浸漬した際の溶鋼湯面までの距離Ｅ＝９１０ｍｍの条件において、ガス吹込み管１のシールガス吹込み角度Ｄは、９０°,１１０°，１３５°のものを用いた。角度Ｄ＝１１０°の条件が式ｔａｎ−１［｛（Ｂ／２）−Ｃ｝／Ａ］＋９０を満たすものである。
In this test, the vertical distance A = 752 mm from the molten steel surface to the tip of the
試験実施時には、内径１２ｍｍ、外径１８ｍｍ、先端からＲ部までの長さ１７０ｍｍの鋼製のガス吹込み管１を使用した。また、アルミナシリカを主成分とした、タンディッシュ注入管６およびシール管５、セラミックファイバーを使用した。
At the time of carrying out the test, a steel
図２は、シールガス吹込み管の角度Ｄ＝１１０°のガス吹込み管１を用いたときのＡｒ流量と［Ｎ］ｕｐ量との関係を示すグラフであり、タンディッシュ注入管の内径Ｂ＝５８０ｍｍの場合である。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the Ar flow rate and the amount of [N] up when the
シールガスが流れていない場合には［Ｎ］ｕｐ量が非常に大きくなるため、タンディッシュ注入管６の内部は常にシールガスで満たしておく必要がある。また、Ａｒ流量を増加するほど［Ｎ］ｕｐ量は低くなるため、鋳造する鋼の特性に合わせて流量を設定することが求められ、１０００Ｌ／ｍｉｎ程度で［Ｎ］ｕｐ量は下限に近付く。 Since the amount of [N] up becomes very large when the seal gas is not flowing, it is necessary to always fill the inside of the tundish injection pipe 6 with the seal gas. Further, since the [N] up amount decreases as the Ar flow rate increases, it is required to set the flow rate according to the characteristics of the steel to be cast, and the [N] up amount approaches the lower limit at about 1000 L / min.
［Ｎ］ｕｐ量が１０ｐｐｍ程度を許容する鋼種も多く存在し、この鋼種を鋳造する場合はＡｒ流量を６００Ｌ／ｍｉｎ以上とすることが望ましい。また、［Ｎ］ｕｐ量が４ｐｐｍ程度を許容する鋼種であれば、Ａｒ流量は１０００Ｌ／ｍｉｎ程度必要である。 There are many steel types that allow an up amount of about 10 ppm, and when casting this steel type, it is desirable that the Ar flow rate be 600 L / min or more. Further, if the steel type allows an amount of [N] up of about 4 ppm, an Ar flow rate of about 1000 L / min is required.
図３は、シールガス吹込み管１のシールガス吹込み角度Ｄを、９０，１１０，１３５°と変更した場合、およびガス吹きタンディッシュ注入管を用いた場合それぞれの［Ｎ］ｕｐ量を比較して示すグラフである。
FIG. 3 compares the amount of [N] up when the seal gas injection angle D of the seal
［Ｎ］ｕｐ量が１０ｐｐｍ程度を許容する鋼種であれば、特にシールガス吹込み角度Ｄを規定する必要はなく、陣笠３の下部にガス吹込み管１を設置する請求項１に係る本発明を用いることができる。
[N] The present invention according to
本発明で提案している式ｔａｎ−１［｛（Ｂ／２）−Ｃ｝／Ａ］＋９０で表される角度Ｄ（°）でのシールガス吹込みを行った場合は、その他の角度で吹込んだ場合より［Ｎ］ｕｐ量が低位であり、［Ｎ］ｕｐ量が４ｐｐｍ程度を許容する鋼種の場合は、請求項２の発明を用いることが有効である。 When the seal gas is blown at the angle D (°) represented by the formula tan -1 [{(B / 2) -C} / A] +90 proposed in the present invention, the seal gas is blown at another angle. It is effective to use the invention of claim 2 in the case of a steel grade in which the amount of [N] up is lower than that in the case of blowing and the amount of [N] up is about 4 ppm.
式ｔａｎ−１［｛（Ｂ／２）−Ｃ｝／Ａ］＋９０で表される角度Ｄ（°）でのシールガス吹込みが効果的である理由は、溶鋼の叩き込み部７へ効率良くＡｒが供給されているためである。また、ガス吹きタンディッシュ注入管を使用した時と、式ｔａｎ−１［｛（Ｂ／２）−Ｃ｝／Ａ］＋９０で表される角度Ｄ（°）のシールガス吹込み管１を用いた時を比較した場合［Ｎ］ピックアップ量は同程度であり、どちらの方法でも溶鋼の叩き込み部７へＡｒが供給されていることが分かる。
The reason why the sealing gas blowing at the angle D (°) represented by the formula tan -1 [{(B / 2) -C} / A] +90 is effective is that Ar is efficiently applied to the molten steel driving portion 7. Is being supplied. Further, when a gas-blown tundish injection pipe is used, and when a seal gas blow-in
図４は、１チャージあたりの地金切り発生回数を示すグラフである。地金切りとは、タンディッシュ注入管６の内部に付着した地金をガス切断することであり、取鍋がタンディッシュ注入管６上にある際には行うことができないため、取鍋の交換のタイミングで行われる。 FIG. 4 is a graph showing the number of times of bullion cutting per charge. The metal cutting is to gas-cut the metal adhering to the inside of the tundish injection pipe 6, and it cannot be performed when the ladle is on the tundish injection pipe 6, so the ladle is replaced. It is done at the timing of.
図４のグラフから、タンディッシュ注入管６の内径を５２０ｍｍ（Ｂ／Ｅ＝０．５７）→５８０ｍｍ（Ｂ／Ｅ＝０．６４）にすることにより、１チャージあたりの地金切り発生回数は０．０１回／ＣＨとなり、限りなく少なくなる。すなわち、Ｂ／Ｅ≧０．６４を満足することにより、タンディッシュ注入管６への地金付着を実質的に防止できる。
前述のように、本発明は、陣笠３の下部にガス吹込み管１を配設し、適切な角度でシールガスを吹込むことにより、以下に列記の課題Ａ〜Ｄが解決される。
From the graph of FIG. 4, by changing the inner diameter of the tundish injection pipe 6 from 520 mm (B / E = 0.57) to 580 mm (B / E = 0.64), the number of times of bullion cutting per charge is increased. It becomes 0.01 times / CH, which is extremely small. That is, by satisfying B / E ≧ 0.64, it is possible to substantially prevent the metal from adhering to the tundish injection pipe 6.
As described above, in the present invention, the problems A to D listed below are solved by disposing the
（Ａ）スプラッシュによる地金付着
特許文献１の「従来の技術」の欄に示されたタンディッシュ注入管陣笠シール方法の課題である地金付着は、特許文献１により開示されたガス吹きタンディッシュ注入管シール方法により解決されるが、本発明によっても、図４のグラフに示すように地金付着は解決される。
(A) Adhesion of Bullion by Splash Adhesion of bullion, which is a problem of the tundish injection pipe Jinkasa sealing method shown in the column of "conventional technique" of
（Ｂ）連々鋳を行う際のシール破れ
タンディッシュ注入管陣笠シール方法では、取鍋にシールガス吹込み部が設置されているため、連々鋳時の取鍋の交換の際には、タンディッシュ注入管の内部に不活性ガスが全く流れなくなり、シール破れが発生する。
(B) Seal tear during continuous casting In the Tandish injection pipe Jinkasa sealing method, a seal gas blowing part is installed in the ladle, so when replacing the ladle during continuous casting, the tundish Inert gas does not flow inside the injection pipe at all, causing seal breakage.
これに対し、ガス吹きタンディッシュ注入管シール方法では、タンディッシュ注入管から不活性ガスを吹込むため、連々鋳時の取鍋の交換の際にもシール破れは発生しない。 On the other hand, in the gas-blown tundish injection pipe sealing method, since the inert gas is blown from the tundish injection pipe, the seal does not break even when the ladle is replaced during continuous casting.
本発明では、取鍋の交換の際にもシールガス吹込み管１はシール管５に設置されているため、不活性ガスを吹込み続けることができる。また、取鍋がなくなると同時に耐火物もしくはセラミックファイバーを用いてシール管５の上に蓋をすることにより定常状態に近いシール状態を維持することもできる。
In the present invention, since the seal
（Ｃ）シール状況の不良
タンディッシュ注入管陣笠シール方法では、溶鋼の叩き込み部への不活性ガスの供給効率が悪くシール状態は良くなかったが、ガス吹きタンディッシュ注入管シール方法ではこの問題は解決している。
(C) Poor sealing condition In the Tandish injection pipe Jinkasa sealing method, the efficiency of supplying inert gas to the tapped part of molten steel was poor and the sealing condition was not good, but in the gas-blown Tandish injection pipe sealing method, this problem occurred. It has been resolved.
本発明では、シールガス吹込み管１のシールガス吹込み角度Ｄ（°）が、式ｔａｎ−１［｛（Ｂ／２）−Ｃ｝／Ａ］＋９０で表される角度Ｄ０（°）に対してＡＢＳ（Ｄ−Ｄ０）≦５（°）以下を満足することにより、溶鋼の叩き込み部７への不活性ガスの供給が可能になる。これにより、溶鋼の［Ｎ］ｕｐもガス吹きタンディッシュ注入管シール方法と同程度に改善できる。具体的には、角度Ｄ０は９０（°）≦Ｄ０≦１８０（°）を満たす。 In the present invention, the seal gas injection angle D (°) of the seal gas injection pipe 1 is an angle D 0 (°) represented by the formula tan -1 [{(B / 2) −C} / A] +90. On the other hand, by satisfying ABS (DD 0 ) ≦ 5 (°) or less, the inert gas can be supplied to the driving portion 7 of the molten steel. As a result, the [N] up of the molten steel can be improved to the same extent as the gas-blown tundish injection pipe sealing method. Specifically, the angle D 0 satisfies 90 (°) ≤ D 0 ≤ 180 (°).
（Ｄ）高コスト
タンディッシュ注入管陣笠シール方法の設備構成は、本発明と同程度の設備構成であり、コストは同程度である。
(D) The equipment configuration of the high-cost tundish injection pipe camp cap sealing method is the same as that of the present invention, and the cost is the same.
図５は、ガス吹きタンディッシュ注入管シール方法と本発明について、［Ｎ］ｕｐ量が１．０ｐｐｍの条件での、１本のタンディッシュ注入管６の価格を１．００としたときのＡｒガス使用コストおよび注入管製作コストの割合を示すグラフである。 FIG. 5 shows the gas-blown tundish injection tube sealing method and the present invention, where the price of one tundish injection tube 6 is 1.00 under the condition that the amount of [N] up is 1.0 ppm. It is a graph which shows the ratio of a gas use cost and an injection pipe manufacturing cost.
図５のグラフに示すように、ガス吹きタンディッシュ注入管シール方法では、タンディッシュ注入管へのＡｒガス吹込み部の設置コストが高い。 As shown in the graph of FIG. 5, in the gas-blown tundish injection pipe sealing method, the installation cost of the Ar gas blowing portion in the tundish injection pipe is high.
これに対し、［Ｎ］ｕｐ１．０ｐｐｍ程度のシール状況を達成するために、本発明では、ガス吹きタンディッシュ注入管シール方法の２倍程度の１２００Ｌ／ｍｉｎのＡｒガス吹込み量が必要になる。 On the other hand, in order to achieve a sealing condition of about [N] up 1.0 ppm, in the present invention, an Ar gas blowing amount of 1200 L / min, which is about twice that of the gas blown tundish injection pipe sealing method, is required. ..
しかし、タンディッシュ注入管の製作コストを考慮すると、ガス吹きタンディッシュ注入管シール方法よりも本発明の方が安価にタンディッシュ注入管６をシールすることができる。 However, considering the manufacturing cost of the tundish injection pipe, the present invention can seal the tundish injection pipe 6 at a lower cost than the gas-blown tundish injection pipe sealing method.
さらに、［Ｎ］ｕｐが１０ｐｐｍ以下であれば良い鋼種の場合には、Ａｒガスの吹込み量を６００Ｌ／ｍｉｎに減らすことができるため、本発明は、ガス吹きタンディッシュ注入管シール方法に対して、タンディッシュ注入管の製作コストが低い分有利となる。 Further, in the case of a steel grade in which [N] up is 10 ppm or less, the amount of Ar gas blown can be reduced to 600 L / min. Therefore, it is advantageous because the manufacturing cost of the tundish injection tube is low.
０ シール装置
１ ガス吹込み管
２ 下ノズル
３ 陣笠
４ タンディッシュ蓋
５ シール管
６ タンディッシュ注入管
７ 叩き込み部
８ セラミックファイバー
９ 受け鉄板
0
Claims (8)
前記シール管が存在する高さ位置に、前記閉空間の内部下方へ向けて水平面から所定のシールガス吹込み角度で傾斜して配置されるガス吹込み管から、前記不活性ガスを、前記閉空間での平均滞留時間が３０秒間以下となるように、前記閉空間へ吹込み、
前記シールガス吹込み角度Ｄ（°）は、式ｔａｎ −１ ［｛（Ｂ／２）−Ｃ｝／Ａ］＋９０により表される角度Ｄ ０ （°）に対してＡＢＳ（Ｄ−Ｄ ０ ）≦５（°）以下を満足する、
タンディッシュ注入管のシール方法。
ただし、Ａは、前記タンディッシュ注入管を前記タンディッシュに収容された溶鋼に浸漬した際の溶鋼湯面から前記ガス吹込み管の先端までの鉛直方向距離（ｍｍ）であり、Ｂは、前記タンディッシュ注入管の内径（ｍｍ）であり、Ｃは、前記タンディッシュ注入管の内壁から前記ガス吹込み管の先端までの水平方向最短距離（ｍｍ）である。 It is formed by a cap, a seal pipe and a tundish injection pipe arranged from above to below between the ladle and the tundish in a continuous casting facility, and molten steel from the lower nozzle of the ladle to the tundish. It is a method of sealing a tundish injection pipe that supplies an inert gas to the closed space where the injection flow of the
The inert gas is closed from a gas blowing pipe that is arranged at a height position where the sealing pipe exists, inclined from a horizontal plane toward the inner lower side of the closed space at a predetermined sealing gas blowing angle. so that the average residence time in the space is equal to or less than 30 seconds, it was blown into the closed space,
The seal gas blowing angle D (°) is ABS (DD 0 ) with respect to the angle D 0 (°) represented by the formula tan -1 [{(B / 2) −C} / A] +90. Satisfy ≤5 (°) or less,
How to seal the tundish injection tube.
However, A is the vertical distance (mm) from the molten steel surface to the tip of the gas blowing pipe when the tundish injection pipe is immersed in the molten steel housed in the tundish, and B is the above. It is the inner diameter (mm) of the tundish injection pipe, and C is the shortest horizontal distance (mm) from the inner wall of the tundish injection pipe to the tip of the gas blowing pipe.
前記シール管が存在する高さ位置に、前記空間の内部下方へ向けて水平面から所定のシールガス吹込み角度で傾斜して配置されるガス吹込み管から、前記不活性ガスを、前記空間での平均滞留時間が３０秒間以下となるように、前記空間へ吹込み、
前記シールガス吹込み角度Ｄ（°）は、式ｔａｎ −１ ［｛（Ｂ／２）−Ｃ｝／Ａ］＋９０により表される角度Ｄ ０ （°）に対してＡＢＳ（Ｄ−Ｄ ０ ）≦５（°）以下を満足する、
タンディッシュ注入管のシール方法。
ただし、Ａは、前記タンディッシュ注入管を前記タンディッシュに収容された溶鋼に浸漬した際の溶鋼湯面から前記ガス吹込み管の先端までの鉛直方向距離（ｍｍ）であり、Ｂは、前記タンディッシュ注入管の内径（ｍｍ）であり、Ｃは、前記タンディッシュ注入管の内壁から前記ガス吹込み管の先端までの水平方向最短距離（ｍｍ）である。 A method of sealing a tundish injection pipe that supplies an inert gas to the space formed by the seal pipe and the tundish injection pipe arranged from above to below between the ladle and the tundish in a continuous casting facility. There,
The inert gas is introduced in the space from a gas blowing pipe which is arranged at a height position where the sealing pipe exists, inclined from a horizontal plane toward the inner lower part of the space at a predetermined sealing gas blowing angle. mean as residence time is less than 30 seconds, was blown into the space,
The seal gas blowing angle D (°) is ABS (DD 0 ) with respect to the angle D 0 (°) represented by the formula tan -1 [{(B / 2) −C} / A] +90. Satisfy ≤5 (°) or less,
How to seal the tundish injection tube.
However, A is the vertical distance (mm) from the molten steel surface to the tip of the gas blowing pipe when the tundish injection pipe is immersed in the molten steel housed in the tundish, and B is the above. It is the inner diameter (mm) of the tundish injection pipe, and C is the shortest horizontal distance (mm) from the inner wall of the tundish injection pipe to the tip of the gas blowing pipe.
ただし、Ｅは、前記取鍋が設置されている場合に、前記取鍋の下ノズルが存在する位置から、前記タンディッシュ注入管を前記タンディッシュに収容された溶鋼に浸漬した際の溶鋼湯面までの距離（ｍｍ）である。 The method for sealing a tundish injection tube according to any one of claims 1 to 3 , which satisfies B / E ≥ 0.6.
However, E is, when said ladle is installed, from a position where the lower nozzle of the ladle is present, the molten steel surface when immersed the tundish injection pipe into the molten steel contained in the tundish Distance to (mm).
前記シール管が存在する高さ位置に、前記閉空間の内部下方へ向けて水平面から所定のシールガス吹込み角度で傾斜して配置されて、前記不活性ガスを、前記閉空間での平均滞留時間が３０秒間以下となるように、前記閉空間へ吹込むガス吹込み管を備え、
前記シールガス吹込み角度Ｄ（°）は、式ｔａｎ −１ ［｛（Ｂ／２）−Ｃ｝／Ａ］＋９０により表される角度Ｄ ０ （°）に対してＡＢＳ（Ｄ−Ｄ ０ ）≦５（°）以下を満足する、
タンディッシュ注入管のシール装置。
ただし、Ａは、前記タンディッシュ注入管を前記タンディッシュに収容された溶鋼に浸漬した際の溶鋼湯面から前記ガス吹込み管の先端までの鉛直方向距離（ｍｍ）であり、Ｂは、前記タンディッシュ注入管の内径（ｍｍ）であり、Ｃは、前記タンディッシュ注入管の内壁から前記ガス吹込み管の先端までの水平方向最短距離（ｍｍ）である。 It is provided with a cap, a seal pipe and a tundish injection pipe arranged from above to below between a ladle and a tundish in a continuous casting facility, and is formed by the cap, the seal pipe and the tundish injection pipe. At the same time, it is a seal device for a tundish injection pipe that supplies an inert gas to a closed space in which the injection flow of molten steel from the lower nozzle of the ladle to the tundish flows down.
At the height position where the seal tube exists, the inert gas is arranged so as to be inclined from the horizontal plane toward the inner lower part of the closed space at a predetermined seal gas blowing angle, and the inert gas is averagely retained in the closed space. A gas blowing pipe for blowing into the closed space is provided so that the time is 30 seconds or less .
The seal gas blowing angle D (°) is ABS (DD 0 ) with respect to the angle D 0 (°) represented by the formula tan -1 [{(B / 2) −C} / A] +90. Satisfy ≤5 (°) or less,
Tandish injection tube sealing device.
However, A is the vertical distance (mm) from the molten steel surface to the tip of the gas blowing pipe when the tundish injection pipe is immersed in the molten steel housed in the tundish, and B is the above. It is the inner diameter (mm) of the tundish injection pipe, and C is the shortest horizontal distance (mm) from the inner wall of the tundish injection pipe to the tip of the gas blowing pipe.
前記シール管が存在する高さ位置に、前記空間の内部下方へ向けて水平面から所定のシールガス吹込み角度で傾斜して配置されて、前記不活性ガスを、前記空間での平均滞留時間が３０秒間以下となるように、前記空間へ吹込むガス吹込み管を備え、
前記シールガス吹込み角度Ｄ（°）は、式ｔａｎ −１ ［｛（Ｂ／２）−Ｃ｝／Ａ］＋９０により表される角度Ｄ ０ （°）に対してＡＢＳ（Ｄ−Ｄ ０ ）≦５（°）以下を満足する、
タンディッシュ注入管のシール装置。
ただし、Ａは、前記タンディッシュ注入管を前記タンディッシュに収容された溶鋼に浸漬した際の溶鋼湯面から前記ガス吹込み管の先端までの鉛直方向距離（ｍｍ）であり、Ｂは、前記タンディッシュ注入管の内径（ｍｍ）であり、Ｃは、前記タンディッシュ注入管の内壁から前記ガス吹込み管の先端までの水平方向最短距離（ｍｍ）である。 An inert gas is provided in the space formed by the seal pipe and the tundish injection pipe, which is provided with a seal pipe and a tundish injection pipe arranged from above to below between the ladle and the tundish in the continuous casting facility. Is a tundish injection tube sealing device that supplies
At the height position where the seal tube exists, the inert gas is arranged so as to be inclined from the horizontal plane toward the inner lower part of the space at a predetermined seal gas blowing angle, and the inert gas is allowed to stay in the space for an average residence time. A gas blowing pipe for blowing into the space is provided so that the time is 30 seconds or less .
The seal gas blowing angle D (°) is ABS (DD 0 ) with respect to the angle D 0 (°) represented by the formula tan -1 [{(B / 2) −C} / A] +90. Satisfy ≤5 (°) or less,
Tandish injection tube sealing device.
However, A is the vertical distance (mm) from the molten steel surface to the tip of the gas blowing pipe when the tundish injection pipe is immersed in the molten steel housed in the tundish, and B is the above. It is the inner diameter (mm) of the tundish injection pipe, and C is the shortest horizontal distance (mm) from the inner wall of the tundish injection pipe to the tip of the gas blowing pipe.
ただし、Ｅは、前記取鍋が設置されている場合に、前記取鍋の下ノズルが存在する位置から、前記タンディッシュ注入管を前記タンディッシュに収容された溶鋼に浸漬した際の溶鋼湯面までの距離（ｍｍ）である。 The device for sealing a tundish injection tube according to any one of claims 5 to 7 , which satisfies B / E ≥ 0.6.
However, E is, when said ladle is installed, from a position where the lower nozzle of the ladle is present, the molten steel surface when immersed the tundish injection pipe into the molten steel contained in the tundish Distance to (mm).
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