JPH11320046A - 鋳造用浸漬ノズル - Google Patents
鋳造用浸漬ノズルInfo
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- JPH11320046A JPH11320046A JP15373798A JP15373798A JPH11320046A JP H11320046 A JPH11320046 A JP H11320046A JP 15373798 A JP15373798 A JP 15373798A JP 15373798 A JP15373798 A JP 15373798A JP H11320046 A JPH11320046 A JP H11320046A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶鋼等の溶融金属をモールド内に注入する
際、ノズルの内孔部での閉塞等のトラブルが回避される
だけでなく、モールド内に於ける注入溶鋼等の溶湯の流
動状態が適度に制御されて湯面の過度な攪乱、変動が回
避され、これにより高品質な鋼インゴット等の金属鋳造
物を得ることができる鋳造用浸漬ノズルを提供する。 【解決手段】 溶融金属をモールドに注入するための鋳
造用浸漬ノズル1であって、溶融金属が流下する内孔部
2と、該内孔部2端部と連通した溶融金属流路及びノズ
ル外周壁に形成された複数の開口を有する溶融金属吐出
部4とを備えた鋳造用浸漬ノズル1において、前記ノズ
ルの内孔部2には段差部3が形成されると共に、前記吐
出部の溶融金属流路水平断面形状が、内孔部側から開口
に向けて扇形形状に形成されていることを特徴とする。
際、ノズルの内孔部での閉塞等のトラブルが回避される
だけでなく、モールド内に於ける注入溶鋼等の溶湯の流
動状態が適度に制御されて湯面の過度な攪乱、変動が回
避され、これにより高品質な鋼インゴット等の金属鋳造
物を得ることができる鋳造用浸漬ノズルを提供する。 【解決手段】 溶融金属をモールドに注入するための鋳
造用浸漬ノズル1であって、溶融金属が流下する内孔部
2と、該内孔部2端部と連通した溶融金属流路及びノズ
ル外周壁に形成された複数の開口を有する溶融金属吐出
部4とを備えた鋳造用浸漬ノズル1において、前記ノズ
ルの内孔部2には段差部3が形成されると共に、前記吐
出部の溶融金属流路水平断面形状が、内孔部側から開口
に向けて扇形形状に形成されていることを特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は鋳造用溶融金属をモ
ールド内に注入するための鋳造用浸漬ノズルに関し、よ
り詳細には、溶鋼等の溶融金属をモールド内に注入する
際、鋳造用浸漬ノズルの内孔部の閉塞等のトラブルが回
避されるだけでなく、モールド内における注入溶鋼等の
溶湯流動状態が適度に制御されて湯面の過度な攪乱、変
動が回避され、これによりパウダー、気泡等の巻き込み
が抑制された高品質な鋼インゴット等の金属鋳造物を得
ることができる鋳造用浸漬ノズルに関する。
ールド内に注入するための鋳造用浸漬ノズルに関し、よ
り詳細には、溶鋼等の溶融金属をモールド内に注入する
際、鋳造用浸漬ノズルの内孔部の閉塞等のトラブルが回
避されるだけでなく、モールド内における注入溶鋼等の
溶湯流動状態が適度に制御されて湯面の過度な攪乱、変
動が回避され、これによりパウダー、気泡等の巻き込み
が抑制された高品質な鋼インゴット等の金属鋳造物を得
ることができる鋳造用浸漬ノズルに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、溶融金属を用いた鋳造、例えば、
鋼の連続鋳造等においては、タンディシュからモールド
へ浸漬ノズルを介して溶湯が注入される。この浸漬ノズ
ルからモールドへの溶鋼の注入に際しては、定量且つ適
量の溶鋼を浸漬ノズル流路途中で、閉塞、流量変化、偏
流等を起こすことなくスムーズにモールド内に注湯させ
てモールド内の溶鋼の流動状態を適度に制御することが
重要である。即ち、いわゆる「湯暴れ」等の激しい液面
変動を回避することが、非金属介在物の混入、パウダー
や気泡の巻き込み等による鋳鋼の品質劣化を抑止し、良
質の鋳鋼を得る上で非常に重要である。
鋼の連続鋳造等においては、タンディシュからモールド
へ浸漬ノズルを介して溶湯が注入される。この浸漬ノズ
ルからモールドへの溶鋼の注入に際しては、定量且つ適
量の溶鋼を浸漬ノズル流路途中で、閉塞、流量変化、偏
流等を起こすことなくスムーズにモールド内に注湯させ
てモールド内の溶鋼の流動状態を適度に制御することが
重要である。即ち、いわゆる「湯暴れ」等の激しい液面
変動を回避することが、非金属介在物の混入、パウダー
や気泡の巻き込み等による鋳鋼の品質劣化を抑止し、良
質の鋳鋼を得る上で非常に重要である。
【0003】従来から、このような浸漬ノズル内の閉
塞、不規則流量変化、偏流等を回避し、且つ、モールド
内の溶鋼等の溶湯の流動が適度な流動状態となるように
ノズル形状を改善する提案は数多くなされている。例え
ば、実開平4−6351号公報、実開平4−455号公
報、実公昭61−72361号公報、実公昭61−69
88号公報、実公昭59−22913号公報、実公昭5
7−18043号公報等には、浸漬ノズルの内孔部に夫
々各様の段差あるいは絞り部を設け内孔部の流速を速め
ることにより、溶鋼流が停滞しやすいメニスカス近傍の
流速を速めたり、内孔部の流路閉塞や流量の不規則な変
動、偏流等を回避するという提案が開示されている。
塞、不規則流量変化、偏流等を回避し、且つ、モールド
内の溶鋼等の溶湯の流動が適度な流動状態となるように
ノズル形状を改善する提案は数多くなされている。例え
ば、実開平4−6351号公報、実開平4−455号公
報、実公昭61−72361号公報、実公昭61−69
88号公報、実公昭59−22913号公報、実公昭5
7−18043号公報等には、浸漬ノズルの内孔部に夫
々各様の段差あるいは絞り部を設け内孔部の流速を速め
ることにより、溶鋼流が停滞しやすいメニスカス近傍の
流速を速めたり、内孔部の流路閉塞や流量の不規則な変
動、偏流等を回避するという提案が開示されている。
【0004】また、実開昭53ー14650号公報に
は、「モールドの短辺壁方向に向かう複数吐出孔の中心
線の交点位置を、ノズル本体の中心から外し、反対側短
辺壁側に偏心させて位置させたタンディシュ浸漬ノズ
ル」を要旨とする発明、即ちモールドに対するノズル浸
漬位置をずらすことにより、モールド内の溶湯の流動状
態を改善する提案が開示されている。また、実公昭54
−2892号公報、実公昭53−578号公報等にもモ
ールドに対する浸漬ノズルの吐出開口位置、方向を特定
することによる溶湯の流動状態改善提案が開示されてい
る。更に、特公平8−18117号公報には、モールド
の湯面変動を制御するために溶鋼に電磁力を与えて制御
する湯面変動制御装置の発明が開示されている。
は、「モールドの短辺壁方向に向かう複数吐出孔の中心
線の交点位置を、ノズル本体の中心から外し、反対側短
辺壁側に偏心させて位置させたタンディシュ浸漬ノズ
ル」を要旨とする発明、即ちモールドに対するノズル浸
漬位置をずらすことにより、モールド内の溶湯の流動状
態を改善する提案が開示されている。また、実公昭54
−2892号公報、実公昭53−578号公報等にもモ
ールドに対する浸漬ノズルの吐出開口位置、方向を特定
することによる溶湯の流動状態改善提案が開示されてい
る。更に、特公平8−18117号公報には、モールド
の湯面変動を制御するために溶鋼に電磁力を与えて制御
する湯面変動制御装置の発明が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記実
開平4−6351号等の浸漬ノズル内孔部に段差あるい
は絞り部を設ける提案にあっては、内孔部の湯流れが速
くなるためモールドへの吐出流速も速くなり、モールド
内の流れ状態を変化させて適正流動状態から偏奇させて
しまうという技術的課題があった。また、実公昭53−
14650号公報等のモールドに対する浸漬ノズルの開
口位置、方向を変更あるいは特定する提案にあっては、
場合によってはパウダーライン(メニスカスライン)面
の湯面変動が大きくなってしまう危険性があるだけでな
く、ノズル使用時間が長くなり、その結果ノズルの閉塞
が発生し易く、更に閉塞が発生した場合には初期の設定
流れが得られなくなるという技術的課題があった。更
に、特公平8−18117号公報の場合は、該湯面を制
御するための電磁力付与及びその制御手段を必要とし、
その分余分の設備及び費用を要する。
開平4−6351号等の浸漬ノズル内孔部に段差あるい
は絞り部を設ける提案にあっては、内孔部の湯流れが速
くなるためモールドへの吐出流速も速くなり、モールド
内の流れ状態を変化させて適正流動状態から偏奇させて
しまうという技術的課題があった。また、実公昭53−
14650号公報等のモールドに対する浸漬ノズルの開
口位置、方向を変更あるいは特定する提案にあっては、
場合によってはパウダーライン(メニスカスライン)面
の湯面変動が大きくなってしまう危険性があるだけでな
く、ノズル使用時間が長くなり、その結果ノズルの閉塞
が発生し易く、更に閉塞が発生した場合には初期の設定
流れが得られなくなるという技術的課題があった。更
に、特公平8−18117号公報の場合は、該湯面を制
御するための電磁力付与及びその制御手段を必要とし、
その分余分の設備及び費用を要する。
【0006】本発明は上記技術的課題を解決するために
なされたものであり、浸漬ノズルの内孔部途中で溶鋼等
の溶湯の不規則な流量変動や閉塞を生じることなく定量
且つ適量の溶湯をスムーズにモールド内に注湯させ、し
かも注湯時に、モールド内の溶湯の流動を適正な状態に
維持できる特定構造の鋳造用浸漬ノズルを提供すること
を目的とする。
なされたものであり、浸漬ノズルの内孔部途中で溶鋼等
の溶湯の不規則な流量変動や閉塞を生じることなく定量
且つ適量の溶湯をスムーズにモールド内に注湯させ、し
かも注湯時に、モールド内の溶湯の流動を適正な状態に
維持できる特定構造の鋳造用浸漬ノズルを提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、溶融金
属をモールドに注入するための鋳造用浸漬ノズルであっ
て、溶融金属が流下する内孔部と、該内孔部端部と連通
した溶融金属流路及びノズル外周壁に形成された複数の
開口とを有する溶融金属吐出部とを備えた鋳造用ノズル
において、前記内孔部には段差部が形成されると共に、
前記溶融金属吐出部の溶融金属流路の水平断面形状が内
孔部側から前記開口に向けて拡がった扇形形状に形成さ
れていることを特徴とする鋳造用浸漬ノズルが提供され
る。本発明の鋳造用浸漬ノズルは、内孔部に段差部が設
けられると共に、溶融金属吐出部の溶融金属流路の水平
断面形状が開口に向けて特定の拡がり角度を有する扇形
形状に形成されている点が顕著な構造上の特徴である。
属をモールドに注入するための鋳造用浸漬ノズルであっ
て、溶融金属が流下する内孔部と、該内孔部端部と連通
した溶融金属流路及びノズル外周壁に形成された複数の
開口とを有する溶融金属吐出部とを備えた鋳造用ノズル
において、前記内孔部には段差部が形成されると共に、
前記溶融金属吐出部の溶融金属流路の水平断面形状が内
孔部側から前記開口に向けて拡がった扇形形状に形成さ
れていることを特徴とする鋳造用浸漬ノズルが提供され
る。本発明の鋳造用浸漬ノズルは、内孔部に段差部が設
けられると共に、溶融金属吐出部の溶融金属流路の水平
断面形状が開口に向けて特定の拡がり角度を有する扇形
形状に形成されている点が顕著な構造上の特徴である。
【0008】本発明の鋳造用浸漬ノズルには、その内孔
部、特にメニスカスの直上部に位置する内孔部に段差部
を設けることにより、この部分の溶鋼流速が速められ、
これによりアルミナその他の非金属夾雑物やパウダー等
が流路壁面に付着すること、またこれ等が核となり溶湯
金属がこれに絡んで付着すること等による該付着部分の
流路径の急激な狭小化に起因する流量の不規則変動や、
流路の閉塞等が回避される。
部、特にメニスカスの直上部に位置する内孔部に段差部
を設けることにより、この部分の溶鋼流速が速められ、
これによりアルミナその他の非金属夾雑物やパウダー等
が流路壁面に付着すること、またこれ等が核となり溶湯
金属がこれに絡んで付着すること等による該付着部分の
流路径の急激な狭小化に起因する流量の不規則変動や、
流路の閉塞等が回避される。
【0009】一般に、タンディシュから浸漬ノズルへの
溶湯の供給開始、停止または出湯量の調節等は、タンデ
ィシュ底部と浸漬ノズル上部との間に設けられたスライ
ドバルブ等の摺動開閉装置の作動により行われる。通
常、該装置はボトムプレートとスライドプレートからな
り、それらの口径は、アルミナ等介在物による閉塞、そ
の他の流れ異常を回避する観点から、定常時の注入速度
に必要な有効径よりも1.5乃至2倍程度大きく穿孔さ
れている。従って、通常操業時には、スライドプレート
をずらし、所定の注入速度に必要な有効径まで絞った状
態に設定して注入される。
溶湯の供給開始、停止または出湯量の調節等は、タンデ
ィシュ底部と浸漬ノズル上部との間に設けられたスライ
ドバルブ等の摺動開閉装置の作動により行われる。通
常、該装置はボトムプレートとスライドプレートからな
り、それらの口径は、アルミナ等介在物による閉塞、そ
の他の流れ異常を回避する観点から、定常時の注入速度
に必要な有効径よりも1.5乃至2倍程度大きく穿孔さ
れている。従って、通常操業時には、スライドプレート
をずらし、所定の注入速度に必要な有効径まで絞った状
態に設定して注入される。
【0010】しかし、この絞り状態での注入では開閉装
置孔位置は偏心するため、注入中の溶湯にしばしば偏流
を生じさせ、そのため浸漬ノズルの下端部に設けられた
複数の吐出開口からの溶湯流出量が不均等になるいわゆ
る片流れ現象が現れる。その結果、そのままの状態では
モールド内の溶湯流動も特定方向に偏った偏流が発生し
やすくなる。しかし、本発明の鋳造用浸漬ノズルにあっ
ては、前記段差部が所定位置に所定長さに設けられてい
ることにより、その部分以降の溶湯流の流速が速まり、
定常乱流状態となるため、偏流が解消され、該複数開口
部からの溶湯吐出量を均等化させることができる。
置孔位置は偏心するため、注入中の溶湯にしばしば偏流
を生じさせ、そのため浸漬ノズルの下端部に設けられた
複数の吐出開口からの溶湯流出量が不均等になるいわゆ
る片流れ現象が現れる。その結果、そのままの状態では
モールド内の溶湯流動も特定方向に偏った偏流が発生し
やすくなる。しかし、本発明の鋳造用浸漬ノズルにあっ
ては、前記段差部が所定位置に所定長さに設けられてい
ることにより、その部分以降の溶湯流の流速が速まり、
定常乱流状態となるため、偏流が解消され、該複数開口
部からの溶湯吐出量を均等化させることができる。
【0011】また一方、単に浸漬ノズル内孔部に段差部
を設けただけでは、既に述べた通り、段差部によって溶
湯流の流速が速められ、吐出孔付近の流れも速くなる。
その結果、モールドに排出された溶湯流における上昇流
や巻き込み流(吸引流)等が増大すると共に、モールド
内壁に当たる溶湯流の流速を上昇させてしまう。この上
昇流、巻き込み流の増加、モールド内壁に当たる溶湯流
の流速上昇は、モールド内の溶湯の流動状態を激しく変
化させ、パウダーライン面の激しい上下変動や攪乱を招
来し、往々にして、非金属介在物の混入やパウダーの巻
き込み及び製品鋳造物中のピンホール発生の原因となる
気体の巻き込み等を生じさせるものである。よって、浸
漬ノズル内孔部の流下溶湯の不規則流量変動、閉塞、偏
流等の抑制するために溶湯流の流速を速めることと、モ
ールド内の溶湯の流動状態の適正制御とは二律背反的要
素を有し、従来その両者の完全な解決は困難とされてい
た。
を設けただけでは、既に述べた通り、段差部によって溶
湯流の流速が速められ、吐出孔付近の流れも速くなる。
その結果、モールドに排出された溶湯流における上昇流
や巻き込み流(吸引流)等が増大すると共に、モールド
内壁に当たる溶湯流の流速を上昇させてしまう。この上
昇流、巻き込み流の増加、モールド内壁に当たる溶湯流
の流速上昇は、モールド内の溶湯の流動状態を激しく変
化させ、パウダーライン面の激しい上下変動や攪乱を招
来し、往々にして、非金属介在物の混入やパウダーの巻
き込み及び製品鋳造物中のピンホール発生の原因となる
気体の巻き込み等を生じさせるものである。よって、浸
漬ノズル内孔部の流下溶湯の不規則流量変動、閉塞、偏
流等の抑制するために溶湯流の流速を速めることと、モ
ールド内の溶湯の流動状態の適正制御とは二律背反的要
素を有し、従来その両者の完全な解決は困難とされてい
た。
【0012】本発明は、溶融金属吐出部の溶融金属流路
の水平断面形状を内部側から前記開口に向けて拡がった
扇形形状に形成することにより、段差部で速められた流
速を開口で再び低下させ、上記の吐出流による好ましく
ないモールド内流動状態の発現を回避して上記問題点を
解決したものである。この場合において、モールドの短
辺壁の両端の2つの角部に該モールドに浸漬したノズル
の吐出開口から吐出される溶湯流が丁度当たるように、
該鋳造用浸漬ノズルが浸漬される長方形モールドの中心
位置と短辺壁両端の2つの角部との間のなす角度βに対
し、上記扇状吐出部の拡がり角度αを下記条件を満たす
ように設定すると特に好適なモールド内溶湯流動状態を
得ることができる。 2β>α>1/4β
の水平断面形状を内部側から前記開口に向けて拡がった
扇形形状に形成することにより、段差部で速められた流
速を開口で再び低下させ、上記の吐出流による好ましく
ないモールド内流動状態の発現を回避して上記問題点を
解決したものである。この場合において、モールドの短
辺壁の両端の2つの角部に該モールドに浸漬したノズル
の吐出開口から吐出される溶湯流が丁度当たるように、
該鋳造用浸漬ノズルが浸漬される長方形モールドの中心
位置と短辺壁両端の2つの角部との間のなす角度βに対
し、上記扇状吐出部の拡がり角度αを下記条件を満たす
ように設定すると特に好適なモールド内溶湯流動状態を
得ることができる。 2β>α>1/4β
【0013】
【発明の実施の形態】以下に本発明の鋳造用浸漬ノズル
を図面に基づき詳細に説明する。図1は本発明の一実施
態様の鋳造用浸漬ノズルを示し、図1(a)は縦断正面
図、図1(b)はノズル吐出部の水平断面図を示す。図
1に示されているように、本発明にかかる鋳造用浸漬ノ
ズル1は、金属溶湯が流下する管状の内孔部2と、その
内部に設けられた段差部3と、内孔部2の下端に接続す
る溶融金属吐出部4、及びノズル1の外周壁面に設けら
れたパウダーライン部7とを備えている。鋼等の連続鋳
造においては、浸漬ノズル1の上端1aは、通常タンデ
ィシュの底板に取り付けられたスライドプレート等より
成る摺動開閉装置(図示せず)の下部に装着され、溶湯
は、所定注入量に必要な口径開度に絞り開口されたスラ
イドプレートから内孔部2の上部2aに導入される。
を図面に基づき詳細に説明する。図1は本発明の一実施
態様の鋳造用浸漬ノズルを示し、図1(a)は縦断正面
図、図1(b)はノズル吐出部の水平断面図を示す。図
1に示されているように、本発明にかかる鋳造用浸漬ノ
ズル1は、金属溶湯が流下する管状の内孔部2と、その
内部に設けられた段差部3と、内孔部2の下端に接続す
る溶融金属吐出部4、及びノズル1の外周壁面に設けら
れたパウダーライン部7とを備えている。鋼等の連続鋳
造においては、浸漬ノズル1の上端1aは、通常タンデ
ィシュの底板に取り付けられたスライドプレート等より
成る摺動開閉装置(図示せず)の下部に装着され、溶湯
は、所定注入量に必要な口径開度に絞り開口されたスラ
イドプレートから内孔部2の上部2aに導入される。
【0014】前記パウダーライン部7の直上に位置した
ノズル内孔部2の内孔壁には、段差部3が設けられてお
り、溶湯流はここで流速を速め、定常乱流状態で流路内
を流下し、内孔部下端に接続する溶融金属吐出部4に到
達する。本発明の溶融金属吐出部4は、溶融金属流路6
が図1(b)に示されているように水平断面形状が内孔
部2側から開口5に向けて拡がった扇形形状に形成され
ている。この浸漬ノズル1の場合には、浸漬ノズル中心
軸を通る垂直平面に対して対称形に2個の扇形形状の溶
融金属流路6及び開口5が設けられている。
ノズル内孔部2の内孔壁には、段差部3が設けられてお
り、溶湯流はここで流速を速め、定常乱流状態で流路内
を流下し、内孔部下端に接続する溶融金属吐出部4に到
達する。本発明の溶融金属吐出部4は、溶融金属流路6
が図1(b)に示されているように水平断面形状が内孔
部2側から開口5に向けて拡がった扇形形状に形成され
ている。この浸漬ノズル1の場合には、浸漬ノズル中心
軸を通る垂直平面に対して対称形に2個の扇形形状の溶
融金属流路6及び開口5が設けられている。
【0015】この図の溶融金属吐出部4の場合には、中
心部から外周壁面に設けられた開口5に通ずる2個の扇
形形状の溶融金属流路6は、夫々水平に対し略15度の
下降傾斜を有するように形成されている。そして、段差
部3によって溶湯流は流速が速められ、溶融金属吐出部
4に到達した溶湯流は、この溶融金属吐出部4で均等に
2流に分割され、且つ、夫々の速度を次第に緩めてモー
ルド内の溶湯流動状態が適度となる吐出速度にまで緩和
された状態で両開口5,5からモールド内に排出され
る。
心部から外周壁面に設けられた開口5に通ずる2個の扇
形形状の溶融金属流路6は、夫々水平に対し略15度の
下降傾斜を有するように形成されている。そして、段差
部3によって溶湯流は流速が速められ、溶融金属吐出部
4に到達した溶湯流は、この溶融金属吐出部4で均等に
2流に分割され、且つ、夫々の速度を次第に緩めてモー
ルド内の溶湯流動状態が適度となる吐出速度にまで緩和
された状態で両開口5,5からモールド内に排出され
る。
【0016】本発明において、浸漬ノズルは、図2に示
すように通常長方形の上面を有するモールド8の4個の
角部の各対角線の交点の近傍、即ちモールド8の中心近
傍にその中心軸線を位置させてモールド8内に浸漬さ
れ、溶湯(溶鋼)界面上に層状に存在するパウダー層の
表面が、前記ノズルパウダーライン部7に位置するよう
に挿入配置される。
すように通常長方形の上面を有するモールド8の4個の
角部の各対角線の交点の近傍、即ちモールド8の中心近
傍にその中心軸線を位置させてモールド8内に浸漬さ
れ、溶湯(溶鋼)界面上に層状に存在するパウダー層の
表面が、前記ノズルパウダーライン部7に位置するよう
に挿入配置される。
【0017】本発明の浸漬ノズル1において、溶湯(溶
鋼)流を縮流化し、局部的に流速を速めることを目的と
して内孔部2に設けられる段差部3の設置位置は、必ず
しも上記実施形態の位置に限定されるものではないが、
メニスカスの直上部に位置する内孔部に段差部を設けた
場合には、この部分の溶鋼流速が速められ、これにより
アルミナその他の非金属夾雑物やパウダー等が内孔部等
の壁面に付着すること、またこれ等が核となり溶湯金属
がこれに絡んで付着すること等をより防止することがで
きる。その結果、該付着部分の流路径の急激な狭小化に
起因する流量の不規則変動や流路の閉塞等がより回避さ
れる。
鋼)流を縮流化し、局部的に流速を速めることを目的と
して内孔部2に設けられる段差部3の設置位置は、必ず
しも上記実施形態の位置に限定されるものではないが、
メニスカスの直上部に位置する内孔部に段差部を設けた
場合には、この部分の溶鋼流速が速められ、これにより
アルミナその他の非金属夾雑物やパウダー等が内孔部等
の壁面に付着すること、またこれ等が核となり溶湯金属
がこれに絡んで付着すること等をより防止することがで
きる。その結果、該付着部分の流路径の急激な狭小化に
起因する流量の不規則変動や流路の閉塞等がより回避さ
れる。
【0018】また、段差部3の形状としては、これも上
記目的が達成できる限り特に限定されるものではなく、
スパイラル形状等を含めて任意の形状に形成して差し支
えないが、一般に、段差厚み3乃至10mm、長さ50
乃至200mm程度の円環筒形状に形成することがより
好ましい。また前記段差部3は、一段あるいは複数段設
置して差し支えない。この場合において、段差部3によ
る溶湯(溶鋼)流の流速が速くなればなるほどそれに対
応して、扇形形状の溶融金属流路6の拡がり角度を大き
く設定する。本発明の扇形形状の溶融金属流路6を有す
る溶融金属吐出部4は、上記段差部3により速められた
溶湯流速をモールド8内の溶湯の流動状態が適正な状態
を保持できる流速にまで緩和してからモールド周辺壁に
向けて吐出させる作用をする。
記目的が達成できる限り特に限定されるものではなく、
スパイラル形状等を含めて任意の形状に形成して差し支
えないが、一般に、段差厚み3乃至10mm、長さ50
乃至200mm程度の円環筒形状に形成することがより
好ましい。また前記段差部3は、一段あるいは複数段設
置して差し支えない。この場合において、段差部3によ
る溶湯(溶鋼)流の流速が速くなればなるほどそれに対
応して、扇形形状の溶融金属流路6の拡がり角度を大き
く設定する。本発明の扇形形状の溶融金属流路6を有す
る溶融金属吐出部4は、上記段差部3により速められた
溶湯流速をモールド8内の溶湯の流動状態が適正な状態
を保持できる流速にまで緩和してからモールド周辺壁に
向けて吐出させる作用をする。
【0019】この扇形形状の溶融金属流路6の拡がり角
度αは、図2に示すように、長方形モールド8の短辺壁
の両端角部に該モールド8に浸漬したノズル1の開口5
から吐出される溶湯流が丁度当たるように、モールド8
の中心点とモールド8の該両角部が作る角度βに対し、
上記扇形形状の溶融金属流路6の拡がり角度αを下記条
件を満たす範囲内に設定するすることが好ましく、これ
により、特に好適なモールド内溶湯流動状態を得ること
ができる。 2β>α>1/4β
度αは、図2に示すように、長方形モールド8の短辺壁
の両端角部に該モールド8に浸漬したノズル1の開口5
から吐出される溶湯流が丁度当たるように、モールド8
の中心点とモールド8の該両角部が作る角度βに対し、
上記扇形形状の溶融金属流路6の拡がり角度αを下記条
件を満たす範囲内に設定するすることが好ましく、これ
により、特に好適なモールド内溶湯流動状態を得ること
ができる。 2β>α>1/4β
【0020】扇形形状の溶融金属流路6の拡がり角度α
が2βを越える場合は、浸漬ノズル1の開口5から吐出
される溶湯流がモールド長辺側の中点近くの壁面に突き
当たりメニスカス面(パウダーライン面)が攪拌されて
激しく変動するため好ましくなく、またαが1/4βよ
り小さい場合は、角部に当たる溶湯流が減少し効果が半
減する。
が2βを越える場合は、浸漬ノズル1の開口5から吐出
される溶湯流がモールド長辺側の中点近くの壁面に突き
当たりメニスカス面(パウダーライン面)が攪拌されて
激しく変動するため好ましくなく、またαが1/4βよ
り小さい場合は、角部に当たる溶湯流が減少し効果が半
減する。
【0021】また、本発明の浸漬ノズルの構成材質は、
特に限定されるものでなく、通常この種のノズル構成材
料に使用される耐火物材料を用いることができる。例え
ばノズル本体にはアルミナ・グラファイト質、ジルコニ
ア・グラファイト質、ジルコニア・グラファイト・窒化
硼素質等から成る耐火物を用いることができる。
特に限定されるものでなく、通常この種のノズル構成材
料に使用される耐火物材料を用いることができる。例え
ばノズル本体にはアルミナ・グラファイト質、ジルコニ
ア・グラファイト質、ジルコニア・グラファイト・窒化
硼素質等から成る耐火物を用いることができる。
【0022】
【実施例】「実施例1及び比較例1乃至比較例3」「実
施例1」として、図1に示した浸漬ノズル(ノズル長7
30mm、内孔部径70mm、パウダーライン部直上の
内孔部内に肉厚5mm、長さ150mmの段差付き、吐
出部は開口に向けて拡がる対称形の扇形形状の吐出部2
個、拡がり角度α=25度、吐出部流路傾斜は水平に対
し15度、開口は70×80mm)を用意した。「比較
例1」として、図3に示した浸漬ノズル(ノズル長、内
孔部径は実施例1と同じ、内孔部段差無し、吐出部はス
トレート形状の吐出部2個、流路傾斜は15度、開口は
70×80mm)を用意した。「比較例2」として、図
4に示した浸漬ノズル(ノズル長、内孔部径は実施例1
と同じ、実施例1と同様の段差付き、吐出部はストレー
ト形状の吐出部2個、流路傾斜は15度、開口は70×
80mm)を用意した。「比較例3」として、図5に示
した浸漬ノズル(ノズル長、内孔部径は実施例1と同
じ、内孔部段差無し、吐出部に実施例1と同じ扇形形状
の吐出部2個、流路傾斜は15度、開口は70×80m
m)を用意した。
施例1」として、図1に示した浸漬ノズル(ノズル長7
30mm、内孔部径70mm、パウダーライン部直上の
内孔部内に肉厚5mm、長さ150mmの段差付き、吐
出部は開口に向けて拡がる対称形の扇形形状の吐出部2
個、拡がり角度α=25度、吐出部流路傾斜は水平に対
し15度、開口は70×80mm)を用意した。「比較
例1」として、図3に示した浸漬ノズル(ノズル長、内
孔部径は実施例1と同じ、内孔部段差無し、吐出部はス
トレート形状の吐出部2個、流路傾斜は15度、開口は
70×80mm)を用意した。「比較例2」として、図
4に示した浸漬ノズル(ノズル長、内孔部径は実施例1
と同じ、実施例1と同様の段差付き、吐出部はストレー
ト形状の吐出部2個、流路傾斜は15度、開口は70×
80mm)を用意した。「比較例3」として、図5に示
した浸漬ノズル(ノズル長、内孔部径は実施例1と同
じ、内孔部段差無し、吐出部に実施例1と同じ扇形形状
の吐出部2個、流路傾斜は15度、開口は70×80m
m)を用意した。
【0023】各ノズルを、図2に示したモールド(長方
形:サイズ:300×1800mm、モールド中心と短
辺壁両端角部との間の角度β=19度)の中心位置に、
図2に示すように浸漬し、溶鋼をスル−プット5.1t
on/min.で該モールド内に注入した。各ノズルに
ついて6チャージ、約300分の使用状況を確認した結
果を表1にまとめて示した。
形:サイズ:300×1800mm、モールド中心と短
辺壁両端角部との間の角度β=19度)の中心位置に、
図2に示すように浸漬し、溶鋼をスル−プット5.1t
on/min.で該モールド内に注入した。各ノズルに
ついて6チャージ、約300分の使用状況を確認した結
果を表1にまとめて示した。
【0024】
【表1】
【0025】表1の結果から、内孔部に段差を有する
が、吐出部が扇形でなくストレートの比較例2の浸漬ノ
ズルでは、吐出流がメニスカス部(パウダーライン部)
の湯面を激しく変動させ、鋼の品質に悪影響を与えるこ
とが認められた。また、逆に、吐出部を本願の条件を満
たす扇形形状に形成し、内孔部には段差を設けなかった
比較例3の浸漬ノズルでは、徐々に内孔部が閉塞し、そ
の結果内孔径及び容積が縮小されるため吐出流速は加速
され、初期に設定した流出速度が変化してしまい扇形吐
出流路の有効性が失われてしまうことが認められた。良
品質の鋼をを得るためには、鋳造が行われている間、最
初に設定した吐出流速等の諸条件が一貫して維持される
ことが必要であるが、段差部、扇形形状の吐出部の一方
のみを設けたノズルでこれを達成することは達成でき
ず、この両手段を特定条件下に組み合わせた本発明品の
ノズルにより初めて達成可能であることが判明した。
が、吐出部が扇形でなくストレートの比較例2の浸漬ノ
ズルでは、吐出流がメニスカス部(パウダーライン部)
の湯面を激しく変動させ、鋼の品質に悪影響を与えるこ
とが認められた。また、逆に、吐出部を本願の条件を満
たす扇形形状に形成し、内孔部には段差を設けなかった
比較例3の浸漬ノズルでは、徐々に内孔部が閉塞し、そ
の結果内孔径及び容積が縮小されるため吐出流速は加速
され、初期に設定した流出速度が変化してしまい扇形吐
出流路の有効性が失われてしまうことが認められた。良
品質の鋼をを得るためには、鋳造が行われている間、最
初に設定した吐出流速等の諸条件が一貫して維持される
ことが必要であるが、段差部、扇形形状の吐出部の一方
のみを設けたノズルでこれを達成することは達成でき
ず、この両手段を特定条件下に組み合わせた本発明品の
ノズルにより初めて達成可能であることが判明した。
【0026】
【発明の効果】本発明の鋳造用浸漬ノズルは、上記した
特定組合せ構成により、溶鋼等の溶融金属をモールド内
に注入する際、ノズル内孔部における溶鋼流の不規則な
流量変動や内孔閉塞等のトラブルが回避されるだけでな
く、モールド内における注入溶鋼等の溶湯の流動状態が
適度に制御されて吐出溶鋼流による湯面の過度な攪乱、
変動が回避され、これにより、非金属介在物の混入、パ
ウダーの巻き込み、気体の巻き込み等が抑制され、高品
質な鋼インゴット等の金属鋳造物を得ることができる。
特定組合せ構成により、溶鋼等の溶融金属をモールド内
に注入する際、ノズル内孔部における溶鋼流の不規則な
流量変動や内孔閉塞等のトラブルが回避されるだけでな
く、モールド内における注入溶鋼等の溶湯の流動状態が
適度に制御されて吐出溶鋼流による湯面の過度な攪乱、
変動が回避され、これにより、非金属介在物の混入、パ
ウダーの巻き込み、気体の巻き込み等が抑制され、高品
質な鋼インゴット等の金属鋳造物を得ることができる。
【図1】図1は本発明にかかる鋳造用浸漬ノズルの一実
施形態を示す図であって、(a)は浸漬ノズルの断面
図、(b)は(a)のA−A断面図である。
施形態を示す図であって、(a)は浸漬ノズルの断面
図、(b)は(a)のA−A断面図である。
【図2】図2は、モールド及び鋳造用浸漬ノズルの浸漬
状態を示す概略図である。
状態を示す概略図である。
【図3】図3(a)は比較例1にかかる浸漬ノズル(内
孔部段差無し、吐出孔部ストレート)の縦断面図であっ
て、(b)は(a)のA−A断面図である。
孔部段差無し、吐出孔部ストレート)の縦断面図であっ
て、(b)は(a)のA−A断面図である。
【図4】図4(a)は比較例2にかかる浸漬ノズル(内
孔部段差付き、吐出孔部ストレート)の縦断面図であっ
て、(b)は(a)のA−A断面図である。
孔部段差付き、吐出孔部ストレート)の縦断面図であっ
て、(b)は(a)のA−A断面図である。
【図5】図5(a)は比較例3にかかる浸漬ノズル(内
孔部段差無し、吐出孔部扇形)の縦断面図であって、
(b)は(a)のA−A断面図である。
孔部段差無し、吐出孔部扇形)の縦断面図であって、
(b)は(a)のA−A断面図である。
1 浸漬ノズル 1a 浸漬ノズル上端部 2 内孔部 2a 内孔壁 3 段差部 4 溶融金属吐出部 5 開口 6 溶融金属流路 7 パウダーライン部 8 モ−ルド
フロントページの続き (72)発明者 望月 陽一郎 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 (4)
- 【請求項1】 溶融金属をモールドに注入するための鋳
造用浸漬ノズルであって、溶融金属が流下する内孔部
と、該内孔部端部と連通した溶融金属流路及びノズル外
周壁に形成された複数の開口とを有する溶融金属吐出部
とを備えた鋳造用ノズルにおいて、 前記内孔部には段差部が形成されると共に、前記溶融金
属吐出部の溶融金属流路の水平断面形状が内孔部側から
前記開口に向けて拡がった扇形形状に形成されているこ
とを特徴とする鋳造用浸漬ノズル。 - 【請求項2】 前記段差部が、溶融金属メニスカスの直
上部に位置する内孔部に設けられていることを特徴とす
る請求項1に記載された鋳造用浸漬ノズル。 - 【請求項3】 前記段差部が、内孔部を形成する内孔壁
から内側に段差厚み3乃至10mm、長さ50乃至20
0mmの円環筒状に形成されていることを特徴とする請
求項1または請求項2に記載された鋳造用浸漬ノズル。 - 【請求項4】 前記溶融金属吐出部の溶融金属流路の水
平断面形状の拡がり角度αと、該鋳造用浸漬ノズルが浸
漬される長方形モールドの中心位置と短辺壁両端の2つ
の角部との間のなす角度βとに、 2β>α>1/4β の関係が成立することを特徴とする請求項1乃至請求項
3のいずれかに記載された鋳造用浸漬ノズル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15373798A JP3460185B2 (ja) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | 鋳造用浸漬ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15373798A JP3460185B2 (ja) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | 鋳造用浸漬ノズル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11320046A true JPH11320046A (ja) | 1999-11-24 |
JP3460185B2 JP3460185B2 (ja) | 2003-10-27 |
Family
ID=15569009
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15373798A Expired - Fee Related JP3460185B2 (ja) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | 鋳造用浸漬ノズル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3460185B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002000376A1 (en) * | 2000-06-23 | 2002-01-03 | Vesuvius Crucible Company | Continuous casting nozzle with pressure modulator |
KR20040022618A (ko) * | 2002-09-09 | 2004-03-16 | 주식회사 포스코 | 협폭슬라브 연속주조용 침지노즐 |
JP2010005665A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Nippon Steel Corp | 連続鋳造用の浸漬ノズル |
JP2010207844A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Nippon Steel Corp | 連続鋳造用浸漬ノズル |
WO2013068296A1 (en) | 2011-11-09 | 2013-05-16 | Techcom Gmbh | Method for continuous casting of steel and submersible nozzle for the same |
WO2021131139A1 (ja) * | 2019-12-27 | 2021-07-01 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | 浸漬ノズル |
CN113814389A (zh) * | 2021-10-29 | 2021-12-21 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种连铸钢包回转台钢包引流砂接收装置及其使用方法 |
-
1998
- 1998-05-19 JP JP15373798A patent/JP3460185B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002000376A1 (en) * | 2000-06-23 | 2002-01-03 | Vesuvius Crucible Company | Continuous casting nozzle with pressure modulator |
US6651899B2 (en) | 2000-06-23 | 2003-11-25 | Vesuvius Crucible Company | Continuous casting nozzle with pressure modulator for improved liquid metal flow regulation |
KR100819213B1 (ko) * | 2000-06-23 | 2008-04-02 | 비수비우스 크루서블 컴패니 | 압력 모듈레이터가 있는 연속 주조용 노즐 |
CZ305080B6 (cs) * | 2000-06-23 | 2015-04-29 | Vesuvius Crucible Company | Výlevka pro převádění proudění tekutého kovu pro kontinuální lití s modulací tlaku a způsob regulace proudění tekutiny |
KR20040022618A (ko) * | 2002-09-09 | 2004-03-16 | 주식회사 포스코 | 협폭슬라브 연속주조용 침지노즐 |
JP2010005665A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Nippon Steel Corp | 連続鋳造用の浸漬ノズル |
JP2010207844A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Nippon Steel Corp | 連続鋳造用浸漬ノズル |
WO2013068296A1 (en) | 2011-11-09 | 2013-05-16 | Techcom Gmbh | Method for continuous casting of steel and submersible nozzle for the same |
WO2021131139A1 (ja) * | 2019-12-27 | 2021-07-01 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | 浸漬ノズル |
JP2021107091A (ja) * | 2019-12-27 | 2021-07-29 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | 浸漬ノズル |
US11806781B2 (en) | 2019-12-27 | 2023-11-07 | Shinagawa Refractories Co., Ltd. | Submerged entry nozzle |
CN113814389A (zh) * | 2021-10-29 | 2021-12-21 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种连铸钢包回转台钢包引流砂接收装置及其使用方法 |
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---|---|
JP3460185B2 (ja) | 2003-10-27 |
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