JP7134108B2 - Manufacturing method for stoppers, etc. - Google Patents
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Description
本発明は,溶鋼の連続鋳造において,主としてタンディッシュから鋳型に溶鋼を排出する際の流量制御を行うストッパー,又は浸漬ノズル,上ノズル等の連続鋳造用のノズルに関する。なお,本明細書では,連続鋳造用のストッパー又はノズルを単に「ストッパー等」という。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a continuous casting nozzle, such as a stopper for controlling the flow rate of molten steel discharged from a tundish into a mold, or an immersion nozzle or upper nozzle in continuous casting of molten steel. In this specification, a stopper or nozzle for continuous casting is simply referred to as "stopper or the like".
かかるストッパー等には,溶鋼中の介在物を浮上させる,又はノズル内壁等への介在物付着等を防止する目的で,ガス吹き込み機能を備えたものがある。
例えば特許文献1には,ストッパー先端部の通気率が500~5000(cm3)(cm)/(min)(cm2)(kg/cm2)である多孔質の黒鉛含有カーボンボンド質耐火物からなるガス吹込みタンディッシュ用ストッパーが開示されている。
また特許文献2には,タンディッシュストッパーの軸芯に対して水平方向にその内孔面より外面に向け放射状に0.1~0.5mmの貫通細孔を複数個配設して成ることを特徴とするタンディッシュストッパーが開示されている。
Some of such stoppers have a gas blowing function for the purpose of floating inclusions in the molten steel or preventing inclusions from adhering to the inner wall of the nozzle.
For example, in Patent Document 1, a porous graphite-containing carbon bond refractory having an air permeability at the tip of the stopper of 500 to 5000 (cm 3 ) (cm)/(min) (cm 2 ) (kg/cm 2 ) A stopper for a gas blowing tundish is disclosed comprising:
Further, Patent Document 2 discloses that a plurality of through holes of 0.1 to 0.5 mm are arranged radially from the inner surface of the tundish stopper toward the outer surface in the horizontal direction with respect to the axial center of the tundish stopper. A featured tundish stopper is disclosed.
ただし,特許文献1のような多孔質の耐火物からガス吐出を行うと,ガスの気泡径が大きくなり易く,またガス吐出量が過剰になって,特に清浄化機能が不十分になることがある。そのため,特許文献2に開示されているような小径の貫通孔からガス吐出を行うことが好ましい。 However, when the gas is discharged from a porous refractory material as in Patent Document 1, the bubble diameter of the gas tends to increase, and the gas discharge rate becomes excessive, resulting in an insufficient cleaning function. be. Therefore, it is preferable to discharge the gas from a small-diameter through-hole as disclosed in Patent Document 2.
ところが,特許文献3にも「型内への原料投入時に固定した可燃体の位置ずれを生じたり、あるいは可燃体が細い繊維状のものであれば、屈曲してからみ合い、貫通孔として定位置に設定することは技術的に困難である」と記載されているように,特許文献2に示されているような小径の貫通孔を,設計通りかつ安定的に形成することは難度が高く,設計通りかつ安定的に形成されない場合には,意図したガスの気泡径,ガス吐出量を安定的に得られなくなり易く,付着防止機能及び清浄化機能が不十分になることがある。 However, Patent Document 3 also states, ``If the position of the fixed combustible body is displaced when the raw material is put into the mold, or if the combustible body is a thin fiber, it will bend and entangle and form a fixed position as a through hole. It is technically difficult to set the diameter to "," it is difficult to stably form a small-diameter through-hole as shown in Patent Document 2 as designed, If they are not formed as designed and stably, the intended gas bubble diameter and gas discharge rate may not be obtained stably, and the anti-adhesion and cleaning functions may become insufficient.
特許文献3には,このような特許文献2の問題点を解決するため,「ラバープレス装置において、可燃糸製目抜き(すだれ状)織物でなる経糸が貫通孔形成軸方向に緯糸が貫通孔間隔保持円周方向に配設された円筒状貫通孔形成体を成形用芯金の先端に固定し、次いで型内に耐火物坏土を充填して成形し、その後焼成して前記可燃糸製目抜き(すだれ状)織物の円筒状貫通孔形成体を焼失させてガス吹込用細貫通孔を形成させることを特徴とするガス吹込型ストッパヘッドの製造法」が開示されている。 In order to solve the problem of Patent Document 2, Patent Document 3 describes, "In a rubber press device, the warp made of combustible yarn open (blind-like) fabric has through holes formed in the axial direction, and the weft threads have through holes. Cylindrical through-hole forming bodies arranged in the circumferential direction to maintain the spacing are fixed to the tip of the core metal for molding, then the mold is filled with refractory clay and molded, and then fired to make the combustible yarn. A method for manufacturing a gas-blowing type stopper head, characterized by burning off a cylindrical through-hole forming body of open (blind-like) fabric to form fine gas-blowing through-holes.
しかしながら,特許文献3の方法によっても,特に成形時に「可燃糸製目抜き(すだれ状)織物でなる経糸」の変形やずれが生じること等を完全に防止することは困難であり,ガス吐出用貫通孔を高い精度で製造することは依然として困難である。 However, even with the method of Patent Document 3, it is difficult to completely prevent deformation and misalignment of "warp made of combustible yarn open (blind-like) fabric" especially during molding. It remains difficult to manufacture through-holes with high precision.
そこで本発明が解決しようとする課題は,ガス吐出用貫通孔を高い精度で製造する方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing gas discharge through holes with high accuracy.
本発明は,次の1~8に記載のストッパー等の製造方法である。
1.
ガス吐出用貫通孔を備えるストッパー等の製造方法であって,
柱状の耐火物成形体(以下「一次成形体」という。)の側面に,熱処理により消失する物質を設置してコアを作製する工程と,
前記コアを,前記ストッパー等を成形する成形用型枠内に配置し,前記コアの周囲にストッパー等成形用の坏土を充填して二次成形を行う,又は前記コアの周囲に別途作製した耐火物成形体を,耐火性接合材を介して接合することにより,前記コアを包含する一体的成形物を作製する工程と,
前記一体的成形物を熱処理する工程とを含む,ストッパー等の製造方法。
2.
前記二次成形の方法は,粉体の集合体である坏土を加圧する方法,
又は泥状である坏土を流し込む,吹き付ける若しくは突き込む方法である,前記1に記載のストッパー等の製造方法。
3.
前記コアを作製する工程では,前記熱処理により消失する物質を,前記一次成形体側面の外部に突出して設置する,又は前記一次成形体の側面に形成した溝の中に設置する,前記1又は前記2に記載のストッパー等の製造方法。
4.
前記ガス吐出用貫通孔は複数の細孔であって,前記コアを作製する工程では,前記熱処理により消失する物質を複数の糸状物とし,前記糸状物を前記一次成形体の側面の周方向複数箇所に分散して設置する,前記1から前記3のいずれか一項に記載のストッパー等の製造方法。
5.
前記糸状物を前記一次成形体の側面の周方向複数箇所に分散して設置する方法は,予め糸の形態となっている物を付加させる方法,又は液状物を糸状に塗付して固化させる方法である,前記4に記載のストッパー等の製造方法。
6.
前記ガス吐出用貫通孔はスリット状であって,前記コアを作製する工程では,前記熱処理により消失する物質を皮膜状物とし,前記皮膜状物を前記一次成形体の側面の周方向複数箇所に分散して設置する,又は前記一次成形体の側面の略全体に設置する,前記1に記載のストッパー等の製造方法。
7.
前記一次成形体は円柱状又は截頭円錐状である,前記1から前記6のいずれか一項に記載のストッパー等の製造方法。
8.
前記コアを作製する工程では,前記熱処理によって消失する物質を,その一端が前記ストッパー等の内部のガス導入経路に連通するように設置する,前記1から前記7のいずれか一項に記載のストッパー等の製造方法。
The present invention is a method for manufacturing a stopper or the like described in 1 to 8 below.
1.
A method for manufacturing a stopper or the like having a through-hole for gas discharge, comprising:
A step of placing a material that disappears by heat treatment on the side surface of a columnar refractory molded body (hereinafter referred to as "primary molded body") to produce a core;
The core is placed in a mold for molding the stopper, etc., and the mold for molding the stopper, etc. is filled around the core to perform secondary molding, or a separate mold is prepared around the core. a step of bonding refractory molded bodies via a refractory bonding material to produce an integrally molded body containing the core;
A method of manufacturing a stopper or the like, comprising a step of heat-treating the integrally molded product.
2.
The method of secondary molding is a method of pressurizing clay, which is an aggregate of powder,
Alternatively, the method of manufacturing a stopper or the like according to 1 above, which is a method of pouring, blowing or thrusting muddy clay.
3.
In the step of producing the core, the material that disappears due to the heat treatment is installed so as to protrude outside the side surface of the primary compact, or is installed in a groove formed in the side surface of the primary compact. 2. A method for manufacturing the stopper or the like according to 2.
4.
The gas discharge through-holes are a plurality of pores, and in the step of manufacturing the core, a plurality of filaments are used as the substance that disappears by the heat treatment, and the filaments are arranged in a plurality of circumferential directions on the side surface of the primary compact. 3. The method for manufacturing a stopper or the like according to any one of 1 to 3 above, wherein the stopper is installed in a distributed manner.
5.
The method of dispersing and installing the filamentous materials in a plurality of locations in the circumferential direction of the side surface of the primary molded body includes a method of adding materials in the form of threads in advance, or a method of applying a liquid material in the form of threads and solidifying it. 4. A method for manufacturing a stopper or the like according to 4 above, which is a method.
6.
The through-holes for gas discharge are slit-shaped, and in the step of manufacturing the core, the material that disappears by the heat treatment is used as a film-like material, and the film-like material is formed on the side surface of the primary compact at a plurality of locations in the circumferential direction. 1. The method of manufacturing the stopper or the like according to 1 above, wherein the stoppers are installed in a dispersed manner or installed over substantially the entire side surface of the primary molded body.
7.
7. The method for manufacturing a stopper or the like according to any one of 1 to 6 above, wherein the primary compact has a cylindrical shape or a truncated cone shape.
8.
8. The stopper according to any one of 1 to 7 above, wherein in the step of producing the core, the substance that disappears by the heat treatment is installed so that one end thereof communicates with the gas introduction path inside the stopper or the like. etc. manufacturing method.
一次成形体を用い,かつ熱処理によって消失する物質をその側面に設置することで,二次成形時に坏土を充填する際に,熱処理によって消失する(ガス吐出用貫通孔となる)物質の形態及び位置を維持することができる。
これにより,製造段階でガス吐出用貫通孔が潰れたり,変形が発生する等を抑制することができ,設計通りのガス吐出用貫通孔を得ることができる。
By using a primary molded body and placing a substance that disappears due to heat treatment on its side surface, when filling the clay during secondary molding, the shape and shape of the substance that disappears due to heat treatment (becomes a through hole for gas discharge) position can be maintained.
As a result, it is possible to prevent the gas ejection through-hole from being crushed or deformed in the manufacturing stage, and the gas ejection through-hole can be obtained as designed.
本発明を実施するための形態を述べる。 A mode for carrying out the present invention will be described.
図1~3に,本発明の製造方法により製造されるストッパー等の一実施形態である,ストッパー10及びノズル20を示している。
ストッパー10は,柱状(截頭円錐状)の一次成形体11(ストッパー10の製造時にコアとなる部分)と二次成形体12との一体的成形物であり,一次成形体11の側面の周方向に所定の間隔をおいて,ガス吐出用貫通孔としての複数の細孔13を備えている。各細孔13の一端(基端)は,ストッパー10(二次成形体12)内部のガス導入経路である内孔12aに連通しており、この内孔12aを介して導入されるガスが各細孔13の他端(先端)より吐出される。
ノズル20も,柱状の一次成形体21(ノズル20の製造時にコアとなる部分)と二次成形体22との一体的成形物であり,一次成形体21の側面の周方向に所定の間隔をおいて,ガス吐出用貫通孔としての複数の細孔23を備えている。各細孔23の一端(基端)は,ノズル20(二次成形体22)内部のガス導入経路であるガスプール22aに連通しており、このガスプール22aを介して導入されるガスが各細孔23の他端(先端)より吐出される。なお,ノズル20は図1に示すようにストッパー10と嵌合可能なノズル孔24を有する。
1 to 3 show a
The
The
このように本実施形態のストッパー等は一次成形体と二次成形体との一体的成形物であり,一次成形体と二次成形体はいずれも耐火物で構成するが,その組成,成形法には制限はない。
すなわち組成についてはいずれも,連続鋳造中の介在物付着性,耐食性,耐摩耗性等の観点から,個別の操業条件等に合わせて調整することができる。但し,二次成形時,特に高圧に曝されるCIP等の加圧成形によって破壊,変形等を生じない程度の物性を備えている必要がある。
また成形法についてはいずれも,粉体の集合物である坏土を加圧する方法,泥状である坏土を流し込む,吹き込む,突き込む等の方法により成形後硬化させる,いわゆる不定形耐火物での成形法等を任意に選択することができる。
なお,本実施形態において二次成形は,一次成形体の側面に熱処理により消失する物質を設置して作製したコアを,ストッパー等を成形する成形用型枠内に配置し,コアの周囲にストッパー等成形用の坏土を充填して行うが,ここで「坏土を充填」とは,前述の,粉体の集合物である坏土を加圧する,泥状である坏土を流し込む,吹き込む,突き込むことを総称する概念である。
As described above, the stopper, etc. of this embodiment is an integrally molded product of the primary molded body and the secondary molded body. has no restrictions.
That is, any composition can be adjusted according to individual operating conditions, etc., from the viewpoints of adhesion of inclusions during continuous casting, corrosion resistance, wear resistance, and the like. However, it must have physical properties that do not cause breakage, deformation, etc., during secondary molding, especially in pressure molding such as CIP, which is exposed to high pressure.
As for the molding method, it is a so-called monolithic refractory that is hardened after molding by a method of pressurizing the clay, which is an aggregate of powder, or by pouring, blowing, or plunging the muddy clay. The molding method and the like can be arbitrarily selected.
In the present embodiment, the secondary molding is performed by placing a core prepared by placing a substance that disappears by heat treatment on the side surface of the primary molded body in a mold for molding a stopper or the like, and placing the stopper around the core. This is done by filling the clay for uniform molding, but here, "filling the clay" means pressurizing the clay, which is an aggregate of powder, as described above, and pouring or blowing in the clay that is muddy. , is a general term for thrusting.
熱処理によって消失する物質は,熱処理温度以下の温度で消失しさえすれば,その組成等に制限はない。例えば後述する図4及び図5に示すように,室温で既に固体である糸等を使用することができる。一方,例えば図6に示すように一次成形体11の側面に溝11aを形成してその溝11aの中に設置する等で液状物を使用する際は,例えば各種の接着剤等,設置後に自硬性を備える液状物を使用することができる。
There are no restrictions on the composition of the substance that disappears by heat treatment, as long as it disappears at a temperature below the heat treatment temperature. For example, threads or the like that are already solid at room temperature can be used, as shown in FIGS. 4 and 5 described below. On the other hand, as shown in FIG. 6, for example, when a
一次成形体の側面に糸を設置する際は,図4に示すように,糸14を設置したコア15のストッパー基端側(図4において下側)から先端側(図4において上側)に向けて任意の長さかつ全周に,熱処理によって消失する物質16を,前記糸14を埋め込むように設置してもよい。このように熱処理によって消失する物質16を設置した部分は熱処理後に空間となり,ガス流通経路(ガス均一化のためのガスプール)となる。
一方,糸14を設置した部分(図5参照)は熱処理後に図2に示すような細孔13となり,各細孔13の一端(基端)は,前述の熱処理によって消失する物質16を設置した部分に形成されるガス流通経路(ガス均一化のためのガスプール)に連通する。すなわち,図4において糸14は,その一端(基端)が熱処理によって消失する物質16を設置した部分に形成されるガス流通経路(ガス均一化のためのガスプール)に連通するように設置されている。
なお,図4において内孔12a部分には,成形時には芯棒が装着される。
When installing the thread on the side surface of the primary molded body, as shown in FIG. A
On the other hand, the part where the
A core rod is attached to the
図1及び図3に示すノズル20(細孔23,ガスプール22a)も,図4と同様の方法により製造することができる。
The nozzle 20 (
ここで,柱状の一次成形体の水平方向断面形状(外形)は特に制限はなく,円,楕円,多角形等任意に選択することができる。しかし,二次成形での加圧力の均一化等のためには,円形が最も好ましく,多角形の場合ではエッジ部を曲面(R付き)にすることが好ましい。 Here, the horizontal cross-sectional shape (outer shape) of the columnar primary compact is not particularly limited, and can be arbitrarily selected from circular, elliptical, polygonal, and the like. However, in order to equalize the applied pressure in the secondary molding, it is most preferable to use a circular shape, and in the case of a polygonal shape, it is preferable to make the edge portions curved (with R).
以上の実施形態においてガス吐出用貫通孔は複数の細孔であったが、ガス吐出用貫通孔はスリットとしてもよい。この場合,例えば図7に示すように,熱処理により消失する物質を皮膜状物17とし,この皮膜状物17を一次成形体11の側面の周方向複数箇所に分散して設置する,又は一次成形体11の側面の略全体に設置する。なお,「略全体」に設置するとしたのは,一次成形体11の側面とその周囲の二次成形体12との間に部分的に接合箇所が必要なためである。
Although the through holes for gas ejection are a plurality of fine holes in the above embodiments, the through holes for gas ejection may be slits. In this case, for example, as shown in FIG. 7, the substance that disappears due to heat treatment is used as a film-
これらガス吐出用貫通孔の大きさ(細孔の径,スリットの厚さ)は,個別の操業条件に合わせて任意に設定することができるが,好ましくは細孔の径を2mm以下又はスリットの厚さを1mm以下とすることで,流量制御をより高精度に行うことができ,しかも溶鋼内介在物を浮上し易く鋼の欠陥を生じ難い小径の気泡(概ね3mm未満)の割合を多くすることができる。 The size of these gas discharge through-holes (pore diameter, slit thickness) can be arbitrarily set according to individual operating conditions, but preferably the pore diameter is 2 mm or less or the slit By setting the thickness to 1 mm or less, the flow rate can be controlled with higher accuracy, and the ratio of small-diameter bubbles (approximately less than 3 mm) that easily floats inclusions in the molten steel and does not easily cause defects in the steel is increased. be able to.
なお,以上の実施形態では,二次成形によりコアを包含する一体的成形物を作製するようにしたが、コアとコアを除く部分を別々に作製し,両者をモルタル等の耐火性接合材を介して接合することにより,コアを包含する一体的成形物を作製することも可能である。 In the above embodiment, an integrated molding including the core is produced by secondary molding. It is also possible to make an integral molding that includes the core by joining via.
10 ストッパー
11 一次成形体
11a 溝
12 二次成形体
12a 内孔(ガス導入経路)
13 細孔(ガス吐出用貫通孔)
14 糸(熱処理により消失する物質)
15 コア
16 熱処理によって消失する物質(ガス流通経路(ガスプール)になる部分)
17 皮膜状物(熱処理により消失する物質)
20 ノズル
21 一次成形体
22 二次成形体
22a ガスプール
23 細孔(ガス吐出用貫通孔)
24 ノズル孔
REFERENCE SIGNS
13 pore (through hole for gas ejection)
14 thread (substance that disappears due to heat treatment)
15
17 film-like substance (substance that disappears due to heat treatment)
20
24 nozzle holes
Claims (8)
柱状の耐火物成形体(以下「一次成形体」という。)の側面に,熱処理により消失する物質を設置してコアを作製する工程と,
前記コアを,前記ストッパー等を成形する成形用型枠内に配置し,前記コアの周囲にストッパー等成形用の坏土を充填して二次成形を行う,又は前記コアの周囲に別途作製した耐火物成形体を,耐火性接合材を介して接合することにより,前記コアを包含する一体的成形物を作製する工程と,
前記一体的成形物を熱処理する工程とを含む,ストッパー等の製造方法。 A method for manufacturing a continuous casting stopper or nozzle (hereinafter simply referred to as "stopper, etc.") having a gas discharge through hole, comprising:
A step of placing a material that disappears by heat treatment on the side surface of a columnar refractory molded body (hereinafter referred to as "primary molded body") to produce a core;
The core is placed in a mold for molding the stopper, etc., and the mold for molding the stopper, etc. is filled around the core to perform secondary molding, or a separate mold is prepared around the core. a step of bonding refractory molded bodies via a refractory bonding material to produce an integrally molded body containing the core;
A method of manufacturing a stopper or the like, comprising a step of heat-treating the integrally molded product.
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