JPH10296407A - 連続鋳造用ノズル - Google Patents

連続鋳造用ノズル

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JPH10296407A
JPH10296407A JP12011897A JP12011897A JPH10296407A JP H10296407 A JPH10296407 A JP H10296407A JP 12011897 A JP12011897 A JP 12011897A JP 12011897 A JP12011897 A JP 12011897A JP H10296407 A JPH10296407 A JP H10296407A
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JP
Japan
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nozzle
gas
stepped part
continuous casting
step portion
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Withdrawn
Application number
JP12011897A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuhiro Hasebe
悦弘 長谷部
Tetsuo Fushimi
哲郎 伏見
Yoichiro Mochizuki
陽一郎 望月
Tomoyuki Sugiyama
智之 椙山
Hitoshi Takigawa
整 瀧川
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.)
Coorstek KK
Original Assignee
Toshiba Ceramics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋳造用ノズルの内孔部に発生する酸化物系等
の介在物の付着や堆積を防止し、ノズル段差部下端での
溶融金属の巻き込みや渦流の発生を抑制する技術の提
供。 【解決手段】 連続鋳造用ノズル1の内孔部に段差部を
設け、該段差部の下面またはこの下面と該下面に連なる
ノズル孔周面から還元性または不活性ガス等のガスを吹
き込む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、タンディッシュ等
の溶融金属収容容器から鋳型へ鋳造用浸漬ノズルを介し
て溶融金属を注入するための鋳造用ノズルに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、溶融金属の連続鋳造において、
溶融金属を鋳型へ注入するのに浸漬ノズルが使用されて
いる。近年、連続鋳造においては溶融金属を鋳型へ静か
に注入するために、取鍋と鋳型との間にタンディツシュ
(中間取鍋)が使用され、このタンディツシュの底部に
設けられた連続鋳造用浸漬ノズルを介して溶融金属が注
入される。
【0003】上記に使用される連続鋳造用浸漬ノズルに
は往々にして閉塞が発生する。この閉塞の原因はタンデ
ィツシュへの注入時におこる溶融金属の空気酸化やタン
ディツシュスラグの流入によってもたらされる酸化物系
(溶鋼の場合は殆どAl23 )の介在物がノズルの内周
面に付着・堆積するためと考えられる。
【0004】従来、このようなノズル閉塞防止のため
に、例えば図3に示すようにノズル10の内周面の一部
にポーラスな材質からなるガス吹き込み部15を設け、
このガス吹き込み部15にノズル10の肉厚方向に設置
したガス導入部16を通じて、外部ガス源から還元性ま
たは不活性ガス等のガスを導入する。これによって、ノ
ズル10内孔の表面にガスのフイルムを形成し、アルミ
ナクラスター等の酸化物系介在物の付着・堆積を防止す
る方法が提案された。
【0005】しかし、これはノズル10の溶融金属の通
過孔12側にガスを導入し易くするためにポーラスな材
質を使用しているので、通常のノズル本体の材料に比べ
溶損や 溶融金属の浸潤といった材質損傷を受け易い。
そこでSiO2量を制限した方法をとることも試みられ
た(特開平4−143051号公報、特開平4−143
048号公報)が、元々ノズル本体の材料に比べポーラ
スな材質であることが必要であるため、材料成分の調節
によってこれを根本的に改善することは難しいと言え
る。
【0006】また、還元性または不活性ガス等のガスを
使用したくない、というような材料の鋳造においては、
図4に示すように浸漬ノズル20の内孔部に複数の段差
部27を設けて、溶融金属の流下の際に乱流を生ぜし
め、ノズル20内の周面を洗浄しようとする試みもある
(特開平6−99256号公報)。これはこのような特
殊なケースにはそれなりの効果があるが、ノズル閉塞と
言う問題の解決のためにはやはり限界がある。該図4で
23は溶融金属の吐出孔を示し、22は溶融金属の通過
孔を示す。この他にも浸漬ノズル内孔部に段差部を設け
てノズルの閉塞を防止しようとする提案(実開平4−4
55)があるが、ノズルの閉塞防止に必ずしも有効では
ない。
【0007】そこで、このようなノズル内に段差部を設
ける技術とガス吹き込みを併用する技術も提案された
(特開昭56−148453号公報)。図5および図6
に示すのがそれである。これは段差面37近傍にガス導
入部36を配置するというのが、その骨子となってい
る。
【0008】しかし、この技術は実際には大きな問題を
有し、ノズル閉塞という基本的問題の解決に至っていな
いのが現状である。すなはちこのようなノズル30で
は、段差37の下端が負圧となり、溶融金属の段差内へ
の巻き込みが生ずるからである。またポーラスな材料か
らなるガス吹き込み部35が急速流下する溶融金属にむ
き出しになっているため、ガス吹き込み部35のポーラ
ス部材の摩耗、溶損、浸潤等が発生し、またこのような
溶損自体溶融金属への介在物の増加をもたらすので、決
して好ましいものではない。
【0009】そしてこの図5では、段差37の上部にポ
ーラスな材料からなるガス吹き込み部36があるので、
段差部37の下端では段差内への溶融金属の巻き込みを
全く防止できないし、段差部37の下端で渦流を発生す
る。特に、この段差部37がノズル吐出孔33の直上に
ある場合には、上記渦流による吐出流への影響が発生
し、上昇流が増加するため鋳型内への溶融金属の流れが
変化してしまうという問題を発生する。
【0010】また、図6に示す段差37の下方に一個の
ガス導入口36を設けても、一部の区域に単にガスのバ
ブルを行なう程度で、上記に述べた段差部37全体に亘
る負圧の発生を防止することはできず、また段差部37
の下端での渦流の発生を防止できるものではない。この
ような従来技術にはなお、大きな問題を有しておりノズ
ル閉塞の根本的解決に至っていないのが現状である。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本願発明の目的は、段
差部全体に亘る負圧の発生を防止し、また段差下端での
渦流の発生を防止するために、ノズル内孔部に段差部を
設け、該段差部の下面から還元性または不活性ガス等の
ガスを吹き込み、介在物によるノズルの閉塞を防止しよ
うとするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本願発明は、 1 ノズル内孔部に段差部を設け、該段差部の下面から
還元性または不活性ガス等のガスを吹き込むことを特徴
とする連続鋳造用ノズル
【0013】2 ノズル内孔部に段差部を設け、該段差
部の下面およびこの下面に連なる下方のノズル内孔部周
面から還元性または不活性ガス等のガスを吹き込むこと
を特徴とする連続鋳造用ノズル
【0014】3 段差部のノズル最内孔位置よりノズル
または段差部の肉厚方向に一定の距離をおいてガス吹き
込み用下面を設けたことを特徴とする上記1または2に
記載の連続鋳造用ノズル
【0015】4 段差部の下面がノズル内孔径を拡大す
る方向に上向きに傾斜していることを特徴とする上記1
〜3のいずれか一項に記載の連続鋳造用ノズル
【0016】5 浸漬ノズルの吐出孔の上部位置近傍に
ガス吹き込み用段差部を設けたことを特徴とする上記1
〜4のいずれか一項に記載の連続鋳造用ノズル
【0017】6 鋳型内溶融金属のメニスカス近傍位置
にノズル内ガス吹き込み用段差部を設けたことを特徴と
する上記1〜5のいずれか一項に記載の連続鋳造用ノズ
【0018】7 鋳型のパウダーライン近傍位置にノズ
ル内ガス吹き込み用段差部を設けたことを特徴とする上
記1〜6のいずれか一項に記載の連続鋳造用ノズル
【0019】8 段差部を多段に設け、その段部の一部
または全部にガス吹き込み用の下面を設けたことを特徴
とする上記1〜6のいずれか一項に記載の連続鋳造用ノ
ズルを提供する。
【0020】
【発明の実施の形態】図1に、本発明の実施形態の一例
を示す。図1は連続鋳造用浸漬ノズル1の縦断面図を示
す。タンディッシュ(図示せず)からの溶融金属は浸漬
ノズル1の通過孔2を通り、吐出孔3を通過して鋳型
(図示せず)に入る。浸漬ノズル1の鋳型のパウダーラ
イン部には、パウダーに浸食され難い抵抗性の高い材料
4を使用する。
【0021】浸漬ノズル1の内孔部に内側に膨出する段
差部7を設け、該段差部7の下面8に還元ガスまたは不
活性ガス等のガスを通過させることのできるポーラスな
材料からなるガス吹き込み部を設ける。図では還元ガス
または不活性ガス等のガスは浸漬ノズル1の上方から導
入しているが、このガス導入部6はこの位置に限定され
る必要はなく、ガス吹き込み部にガスが導入できる位置
であればいかなる位置でもよい。この段差部7の下面は
図1に示すような水平面であってもよいし、また傾斜面
に形成することもできる。
【0022】このよう作製した段差部7の下面から還元
ガスまたは不活性ガス等のガスを噴射すると、主として
アルミナ系酸化物によるノズル内の閉塞を効果的に防止
できるばかりでなく、段差部7の下端に負圧の発生がな
くなり、該段差部7の下端での渦流の発生もなくなる。
したがって従来技術において段差部に起因する吐出流の
異常流出がなくなり、そして溶融金属が縮流となって鋳
型に注入されるという優れた効果を発揮する。
【0023】図2は、図1の 浸漬ノズル1の段差部7
の下端の一例を示す拡大図である。図2に示す よう
に、段差部7の下面8がノズル内孔径を拡大する方向に
上向きに傾斜するように作製したものである。このよう
に段差部7の下面8を上向きに傾斜させると、ガスを溶
融金属にむけて噴射するポーラス部(ノズル本体の材料
に比べ弱い材質からなる)の摩耗、溶損、浸潤等を減少
させることができる。
【0024】段差部5のノズル最内孔位置よりノズルま
たは段差部の肉厚方向に一定の距離をおいてガス吹き込
み用下面8を設ける、すなわち図2に示すように浸漬ノ
ズル1の段差部7の下端の先端からガス吹き込み用下面
を設置するのではなく、段差部のノズル最内孔位置より
ノズルまたは段差部の肉厚方向に、少し間を置いた位置
からガス吹き込み用下面8を設置すると、ノズル本体1
の材料に比べ弱い材質からなる前記ポーラス部の摩耗、
溶損、浸潤等をより効果的に減少させることができる。
【0025】前記ノズル内孔部の段差部7の還元性また
は不活性ガス等のガスを吹き込み部5を、該段差部の下
面8およびこの下面に連なる下方のノズル内孔部周面9
とすると、上記酸化物等の介在物によるノズル内の閉塞
をより効果的に防止できるばかりでなく、段差部7の下
端に負圧の発生および段差部7の下端での渦流の発生を
より効果的に防止できる。
【0026】本発明においては、ノズルからの吐出流の
異常流出がなくなり、溶融金属が縮流となって鋳型に注
入されるという優れた効果を有するので、浸漬ノズル1
の吐出孔3の上部位置近傍にガス吹き込み用段差部7を
設けたり、また鋳型内溶融金属のメニスカス近傍位置
(レベル)あるいは鋳型のパウダーライン近傍位置(レ
ベル)にノズル内ガス吹き込み用段差部7を設けること
もできる。
【0027】本発明においては、段差部7を多段に設
け、その段差部の一部または全部にガス吹き込み用の下
面8または該ガス吹き込み用の下面8とその下面に連な
る下方のノズル内孔部周面9を設けることもできる。こ
れによりノズル閉塞防止効果をさらに高めることができ
る。
【0028】吐出孔3の形状には、2孔、4孔等の多孔
タイプ、ボックス形、山形、直管等のタイプがあるが、
本発明の鋳造用ノズルはいずれのタイプにおいても効果
があり、適用できる。
【0029】以上の構成において動作を図1および図2
に沿って具体的に説明すると、まず、図示しないタンデ
ィシュから溶融金属が浸漬ノズル1内に流入する。流下
溶融金属がノズル1内に膨出する段差部7に至るとノズ
ル1を流れる溶融金属の流速が変わり激しく攪拌され
る。この時、ノズル内壁に付着・堆積しがちであった酸
化物等の介在物は、これにより効果的に洗い流される。
【0030】溶融金属がノズル1内の段差部7の下端に
至ると、ノズルの径が増大するので流速は低下し、ノズ
ル1周面に沿った溶融金属は下端で巻き込まれ、渦流を
発生しようとする傾向がある。しかし本発明のノズルに
おいては、この段差部7の下面8または下面8とに連な
る下方のノズル内孔部周面9から、還元性または不活性
ガス等のガスを吹き込んでいるので、負圧の発生がなく
溶融金属が下端で巻き込まれたり渦流を発生することが
ない。また、溶融金属通過孔内にはガスフイルムが形成
され、酸化物系等の介在物のノズル内への付着・堆積を
効果的に防止する。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、連続鋳造用浸漬ノズル
などの鋳造用ノズルの内孔部に発生する酸化物系等の介
在物の付着・堆積を効果的に防止し、しかもノズル内の
段差部の下端での溶融金属の巻き込みや渦流を抑制で
き、そして溶融金属が静かな流れとなって鋳型に注入さ
れるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一例を示す鋳造ノズルの断面説明
図。
【図2】 図1におけるA部の一例を示す拡大断面説明
図。
【図3】 従来型のガス吹き出し部を持つ浸漬ノズルの
断面説明図。
【図4】 従来型の内面に多数個の段差部を持つ浸漬ノ
ズルの断面説明図
【図5】 従来型のガス吹き出し部と段差部をもつ断面
説明図。
【図6】 従来型のガス吹き出し部と段差部をもつ他の
例の断面説明図。
【符号の説明】
1,10,20,30:浸漬ノズル 2,12,22:溶融金属の通過孔 3,13,23,33:溶融金属吐出口 4,14:鋳型のパウダーライン部 5,15,35:ガス吹き込み部 6,16,36:ガス導入部 7,27,37:段差部 8:下面 9:ノズル内孔部周面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 椙山 智之 愛知県刈谷市小垣江町南藤1番地 東芝セ ラミックス株式会社刈谷製造所内 (72)発明者 瀧川 整 愛知県刈谷市小垣江町南藤1番地 東芝セ ラミックス株式会社刈谷製造所内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ノズル内孔部に段差部を設け、該段差部
    の下面から還元性または不活性ガス等のガスを吹き込む
    ことを特徴とする連続鋳造用ノズル。
  2. 【請求項2】 ノズル内孔部に段差部を設け、該段差部
    の下面およびこの下面に連なる下方のノズル内孔部周面
    から還元性または不活性ガス等のガスを吹き込むことを
    特徴とする連続鋳造用ノズル。
  3. 【請求項3】 段差部のノズル最内孔位置よりノズルま
    たは段差部の肉厚方向に一定の距離をおいてガス吹き込
    み用下面を設けたことを特徴とする請求項1または2に
    記載の連続鋳造用ノズル。
  4. 【請求項4】 段差部の下面がノズル内孔径を拡大する
    方向に上向きに傾斜していることを特徴とする請求項1
    〜3のいずれか一項に記載の連続鋳造用ノズル。
  5. 【請求項5】 浸漬ノズルの吐出孔の上部位置近傍にガ
    ス吹き込み用段差部を設けたことを特徴とする請求項1
    〜4のいずれか一項に記載の連続鋳造用ノズル。
  6. 【請求項6】 鋳型内溶融金属のメニスカス近傍位置に
    ノズル内ガス吹き込み用段差部を設けたことを特徴とす
    る請求項1〜5のいずれか一項に記載の連続鋳造用ノズ
    ル。
  7. 【請求項7】 鋳型のパウダーライン近傍位置にノズル
    内ガス吹き込み用段差部を設けたことを特徴とする請求
    項1〜6のいずれか一項に記載の連続鋳造用ノズル。
  8. 【請求項8】 段差部を多段に設け、その段部の一部ま
    たは全部にガス吹き込み用の下面を設けたことを特徴と
    する請求項1〜6のいずれか一項に記載の連続鋳造用ノ
    ズル。
JP12011897A 1997-04-24 1997-04-24 連続鋳造用ノズル Withdrawn JPH10296407A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005313197A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Shinagawa Refract Co Ltd 鋼の連続鋳造用浸漬ノズル
JP2017001150A (ja) * 2015-06-12 2017-01-05 Towa株式会社 加工機および加工方法
CN112247136A (zh) * 2020-09-30 2021-01-22 东北大学 中间包短距射流长水口结构及吹氩冶炼方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005313197A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Shinagawa Refract Co Ltd 鋼の連続鋳造用浸漬ノズル
JP2017001150A (ja) * 2015-06-12 2017-01-05 Towa株式会社 加工機および加工方法
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Effective date: 20040706