JPH09239494A - 下注ぎ法における吐出湯道 - Google Patents

下注ぎ法における吐出湯道

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JPH09239494A
JPH09239494A JP8079286A JP7928696A JPH09239494A JP H09239494 A JPH09239494 A JP H09239494A JP 8079286 A JP8079286 A JP 8079286A JP 7928696 A JP7928696 A JP 7928696A JP H09239494 A JPH09239494 A JP H09239494A
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JP
Japan
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molten metal
runner
tip
inner diameter
diameter
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Pending
Application number
JP8079286A
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English (en)
Inventor
Iwao Asano
岩生 浅野
Tsutomu Sato
勉 佐藤
Akihiro Ito
彰弘 伊藤
Hitohisa Yamada
人久 山田
Koji Kikuchi
孝二 菊地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Steel Works Ltd
Original Assignee
Japan Steel Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 下注ぎ造塊時に、製造効率を低下させるこ
となく溶鋼表面の裸湯の発生を防止して酸化防止材の使
用量を低減する。 【解決手段】 吐出湯道40の先端部40bの内径を本
体部40aの内径よりも大径にし、吐出湯道の先端内径
D1と本体部内径D2との比(D1/D2)を1.1以
上とする。 【効果】 吐出圧が低下して裸湯の発生が抑制され、
必要な酸化防止材量が低下し、また、酸化防止材の巻き
込み等が防止され、鋼塊の品質が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明法は、下注ぎ法により
鋼塊等を製造する際に金属溶湯を送る通路となり最終的
に該溶湯を鋳型内に吐出する吐出湯道に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】鋼塊の製造に際しては、一般に鋳型内で
溶鋼を凝固させる造塊法が行われており、この方法では
鋳型内への溶鋼の注入方法によって上注ぎ法と下注ぎ法
に大別されている。これらの方法のうちで下注ぎ法は、
良好な鋳塊肌が得られるという利点を有しており、品質
が重視される高級鋼の製造などに適用されている。上記
した下注ぎ法では、図3に示すように定盤1上に台盤2
を配置し、この台盤2上に鋳型3を配置することにより
造塊装置を構成しており、該定盤1から台盤2にかけて
湯道用の貫通孔を形成し、該貫通孔の内壁には耐熱レン
ガ5を内張りして丸孔状の湯道4を形成している。この
湯道4を通して取鍋等から供給される溶鋼6が送られ、
該溶鋼6が湯道4の先端口から鋳型3内の溶鋼60中に
吐出供給される。
【0003】
【発明が解決しようとする問題点】ところで、上記した
造塊装置では鋳型3内の溶鋼60の表面を酸化防止材7
で覆って溶鋼の再酸化を防止する手段が講じられている
が、従来装置では溶鋼の吐出圧が大きいため上記した酸
化防止材7が鋳型の内周縁部に追いやられ溶鋼60の表
面部中央付近に“目玉”と呼ばれる裸湯ゾーン8が盛り
上がるように発生するという問題がある。上記溶鋼の吐
出は、製造効率を考慮した鋳込み速度に基づいて行われ
るため、鋳込み速度を小さくして吐出圧自体を低下させ
ることは製造効率の点で困難である。このため溶鋼中に
大量の酸化防止材を投入することによって上記裸湯ゾー
ンの発生を防止しており、酸化防止材の使用量が大幅に
増えるという問題がある。また、吐出圧が大きいため湯
上りが乱流になりやすく、酸化防止材が溶鋼に巻き込ま
れて凝固した鋼塊に砂疵が生じたり鋳肌不良になるとい
う問題もある。
【0004】本発明は、上記事情を背景としてなされた
ものであり、鋳込み速度を低下させることなく鋳型内溶
鋼の湯面を安定にして酸化防止材の使用量の低減を可能
にするとともに溶鋼中への酸化防止材の巻き込みを防止
して品質の優れた鋼塊が得られる下注ぎ法における吐出
湯道を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の下注ぎ法における吐出湯道のうち第1の発
明は、吐出湯道の先端部内径が本体部内径よりも大径に
形成されており、かつ吐出湯道の先端内径D1と本体部
内径D2との比(D1/D2)が1.1以上であること
を特徴とする。第2の発明は、第1の発明において、先
端部長さLが0.2〜2.0D1であることを特徴とす
る。第3の発明は、第1または第2の発明において、先
端部内周面が先端に向けて徐々に大径になるテーパー面
形状からなることを特徴とする。
【0006】本発明の吐出湯道は各種鋼塊やその他の金
属の造塊に使用することができ、また金属溶湯の温度や
注入速度、湯道全体の長さや径(本体部と先端部の相対
的な関係は除く)も特に限定されない。さらに湯道を構
成する材料も特に限定されないが、一般に耐熱レンガが
使用される。湯道の先端部内径は、本体部内径よりも大
径になっており、この先端部内径は同一径であるより
も、先端側がより大径であるのが望ましく、段階的に大
径にしたり、第3の発明に示すようにテーパー形状とす
ることができる。
【0007】
【作用】本発明によれば、湯道の先端径D1を本体部径
D2の1.1倍以上にすることにより、吐出圧が分散さ
れるとともに中心部の湯上がりの流速が低下して湯面が
安定になり、目玉の発生が抑制されるとともに酸化防止
材の巻き込みが低減される。したがって鋳込み速度を低
下させることなく吐出圧の低下等の作用が得られる。こ
のようにして湯面が安定することにより、裸湯発生を防
止するために酸化防止材を使用する必要は殆ど必要な
く、したがって酸化防止材は溶湯の表面を覆うのに必要
な量で足りるので、酸化防止材の使用量を大幅に低減す
ることができる。また、湯上がりが安定して層流状態に
なるため金属溶湯中への酸化防止材の巻き込みが低減さ
れ、製造される鋼塊等の品質が向上する。
【0008】上記効果を得るためには、上記した比(D
1/D2)が1.1以上であることが必要であり、1.
1未満では、上記効果が十分に得られない。なお、同様
の理由で上記比(D1/D2)は1.3以上が望まし
い。なお、同比が1.8を越えると、吐出圧が分散され
すぎて、湯もれ、鋳型溶損等の不具合が生じるため、同
比は1.8以下が望ましく、同様の理由で1.5以下が
さらに望ましい。
【0009】また吐出湯道は、その先端部長さLが、先
端部の先端内径D1との関係で所定の範囲にあるのが望
ましく、これにより吐出圧の分散が適切になされる。こ
こで先端部長さが0.5D1未満であると、吐出圧が十
分に分散されず、上記効果が十分に得られない。一方、
先端部長さが2.0D1を越えると、吐出圧の分散が十
分になされない。したがって、先端部長さLは、0.5
〜2.0D1の範囲にあるのが望ましい。また、湯道の
先端部は前述したように先端側ほど大径であるのが望ま
しい。これは径の急激な変化が溶湯の吐出挙動に大きな
影響を与え、特に湯上がりに乱流を生じやすくなるの
で、径の急激な変化はできるだけ小さい方が望ましいた
めである。この理由から、先端部の内周面形状はテーパ
ー面形状とするのが最も望ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態を図1
および図2に基づき説明する。この実施形態の造塊装置
では、定盤1上に台盤2が配置され、台盤2上に上広の
鋳型3が配置されている。上記定盤1から台盤2にかけ
て湯道4が形成されており、湯道4の壁面は耐火レンガ
5で構成されている。湯道4の台盤に位置する吐出湯道
40は、本体部40aと先端部40bとで構成されてい
る。先端部40aは、先端に向けて徐々に大径となるテ
ーパー形状で形成されており、その先端の内径は本体部
40aの内径の1.1倍以上になっている(最適には
1.5倍)。また、先端部40aの長さは先端内径に対
し0.2〜2.0の比の範囲内にあり、最適には先端内
径と同一の長さとするのが望ましい。
【0011】この湯道4に図示しない取鍋から溶鋼6を
送ると、溶鋼6は吐出湯道40の本体部40a、先端部
40bを通して鋳型内の溶鋼60中に吐出される。上記
溶鋼60の表面には、投入された酸化防止材7が浮遊し
ており、溶鋼60の表面全体を覆っている。上記した溶
鋼6の吐出圧は、吐出湯道40の本体部40aから先端
部40bにかけた形状変化によって分散されており、目
玉の発生を招くことなく安定した溶鋼湯面が得られる。
また、湯上がりも安定しており、層流状態で湯上がりす
る。溶鋼60には、適宜、必要に応じて酸化防止材7を
追加投入しており、鋳型内で溶鋼が凝固することにより
所望の鋼塊が得られる。
【0012】
【実施例】図1および図2に示す造塊装置を使用して、
先端部40bの先端内径D1と本体部40aの内径D2
の比(D1/D2)を種々変え、また、先端部40bの
長さLを先端内径D1との関係において同様に種々変え
て造塊試験を行った。具体的には常法により溶解した溶
鋼を取鍋に収容し、これを1580℃の鋳込温度、2.
5t/minの鋳込み速度で湯道から鋳型内に供給し、
約20tの鋼塊を造塊した。なお、このときの鋳型の湯
面位置における内径は約1200mmである。また、比
較のため吐出湯道が同一径からなり、その内径が上記本
体部40aの内径と同一径のものを用意し、上記同様の
条件で鋳込みを行った。なお、各実施例では、鋳込み中
に裸湯が生じないように酸化防止材を適宜鋳型内に投入
した。
【0013】上記試験結果を示すと表1に示すように本
発明法の実施例では、裸湯の発生が殆どなく、目玉が発
生しても極めて小さく盛り上がりも殆どないため酸化防
止材の追加投入は少量で済む。一方、比較法では間断な
く大きな目玉(250〜350mm径程度)が発生し、
目玉も中央部で大きな盛り上がりが見られた。このた
め、鋳込み中に一定ピッチで酸化防止材を追加投入する
必要があり、使用量が大幅に増大した。また、発明法に
より得られた鋼塊は砂疵の発生がなく、鋳肌も優れてい
るのに対し、比較法により得られた鋼塊は砂疵の発生が
見られ、鋳肌も実施例のものよりも劣っていた。 な
お、発明法のうちでは、D1/D2が1.5で、L=D
1の吐出湯道を用いたもので最も優れた結果が得られ
た。
【0014】
【表1】
【0015】
【発明の効果】以上説明したように本発明の下注ぎ法に
おける吐出湯道によれば、吐出湯道の先端部内径が本体
部内径よりも大径に形成し、かつ湯道の先端内径D1と
本体部内径D2との比(D1/D2)を1.1以上とし
たので、鋳込み速度を低下させることなく鋳込み中の金
属溶湯の湯面を安定させて酸化防止材の使用量を低減す
ることができ、また酸化防止材の巻き込みが防止され、
得られる鋼塊等の品質が向上する効果もある。
【0016】さらに、先端部長さLを、先端内径に対
し、0.5D1〜1.0D1の範囲にすれば、上記効果
が一層確実になる。また、先端部内周面を先端に向けて
徐々に大径になるテーパー面形状とすれば、溶湯がスム
ーズに吐出され、湯上がりを一層安定させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態を示す吐出湯道近傍の拡
大断面図である。
【図2】 同じく造塊装置の正面断面図である。
【図3】 従来の造塊装置における溶鋼吐出状況を示す
正面断面図である。
【符号の説明】
1 定盤 2 台盤 3 鋳型 4 湯道 40 吐出湯道 40a 本体部 40b 先端部 5 耐火レンガ 6 溶鋼 60 溶鋼 8 裸湯ゾーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 人久 北海道室蘭市茶津町4番地 株式会社日本 製鋼所内 (72)発明者 菊地 孝二 北海道室蘭市茶津町4番地 株式会社日本 製鋼所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吐出湯道の先端部内径が本体部内径より
    も大径に形成されており、かつ吐出湯道の先端内径D1
    と本体部内径D2との比(D1/D2)が1.1以上で
    あることを特徴とする下注ぎ法における吐出湯道
  2. 【請求項2】 先端部長さLが0.2D1〜2.0D1
    であることを特徴とする請求項1記載の下注ぎ法におけ
    る吐出湯道
  3. 【請求項3】 先端部内周面が先端に向けて徐々に大径
    になるテーパー面形状からなることを特徴とする請求項
    1または2に記載の下注ぎ法における吐出湯道
JP8079286A 1996-03-08 1996-03-08 下注ぎ法における吐出湯道 Pending JPH09239494A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1759789A1 (en) * 2005-08-30 2007-03-07 Krosakiharima Corporation Pouring tube structure and pouring method for uphill casting
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CZ309831B6 (cs) * 2023-02-20 2023-11-15 Třinecké železárny, a. s. Vtok s účinkem usměrněného přívodu oceli do kokily

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