JPS63303665A - 連続鋳造浸漬ノズル - Google Patents
連続鋳造浸漬ノズルInfo
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- JPS63303665A JPS63303665A JP62134940A JP13494087A JPS63303665A JP S63303665 A JPS63303665 A JP S63303665A JP 62134940 A JP62134940 A JP 62134940A JP 13494087 A JP13494087 A JP 13494087A JP S63303665 A JPS63303665 A JP S63303665A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/50—Pouring-nozzles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は浸漬ノズル内壁への介在物の付着・成長を抑
制し、連続鋳造の鋳片の酸化物系介在物起因の欠陥発生
を防止する浸漬ノズルに関するものである。
制し、連続鋳造の鋳片の酸化物系介在物起因の欠陥発生
を防止する浸漬ノズルに関するものである。
連続鋳造での浸漬ノズル内壁への酸化物系介在物付着は
、時間の経過とともに増大し、鋳造時間を制約するだけ
でなく、数ミクロンの鋼中の脱酸生成物が粗大化させ、
しばしば製品欠陥を誘発させる。また最近の連続鋳造の
高速化において、鋳型内のパウダー起因の製品の欠陥率
が上昇することが確認されている。これには鋳型内での
場面の変動量とに密接な関係があって、ある範囲の大き
さの変動量を越えると大きい変動でも小さい変動でも、
パウダー性欠陥を誘発するのであるが連続鋳造の高速化
において顕著に製品欠陥として反映されたにすぎない、
鋳型内での場面の変動量は鋳型内へ吐き出す溶湯の流速
、溶湯の方向により決定されるので浸漬ノズルの形状に
ついては、本来鋳造速度、鋳片の幅側に細かく選定する
必要がある。ところが浸漬ノズル内壁への介在物の付着
量の進行は鋳型内へ吐き出す溶湯の流速、溶湯の方向を
経時変化させ、最良の浸漬ノズル形状の選定をした場合
にも、しばしばパウダー性表面欠陥を引き起こすことが
ある。浸漬ノズル内壁への付着に関しては、浸漬ノズル
材質が大きく影響し、たとえば溶融シリカ質の浸漬ノズ
ルにはほどんと介在物の付着は認められない、しかし溶
融シリカ質浸漬ノズルは鋼中のＭｎなどと反応し、溶損
するため鋳造のトラブルが発生しやすく、鋳片品質にも
問題となる。従って一般のアルミキルド鋼の連続鋳造で
は、アルミナ−グラファイトあるいは、アルミナ−グラ
ファイト＋ジルコニア賞の組合せ材質の浸漬ノズルが使
用されている。アルミナ−グラファイト質浸漬ノズルを
使用する場合には、酸化物系介在物の付着、焼結、成長
が急速に進行するため、浸漬ノズル内へ不活性ガス一般
にはＡｒ等を吹き込み機械的洗浄によって、この進行を
抑圧している。更に最近では浸漬ノズルの材質的検討が
なされている。その−例として、鋳造開始時の熱衝撃の
対策として、アルミナ−グラファイト内に２０から３０
％の５ｉ０２が混合されているが、鋳造時の強還元性雰
囲気のもとでは５ｉ０２ （ｓ）＋Ｃ（ｓ）→Ｓ ｉ
ｏ （ｇ）＋ＣＯ（ｇ）となり、ＳｉＯがガス化しこれ
が鋼中への酸素供給源となり、介在物を生成し介在物の
付着、成長を誘発する可能性があるため、浸漬ノズルの
材質を５ｉ０２からＳｉＣとカーボンに置き換えらる。
、時間の経過とともに増大し、鋳造時間を制約するだけ
でなく、数ミクロンの鋼中の脱酸生成物が粗大化させ、
しばしば製品欠陥を誘発させる。また最近の連続鋳造の
高速化において、鋳型内のパウダー起因の製品の欠陥率
が上昇することが確認されている。これには鋳型内での
場面の変動量とに密接な関係があって、ある範囲の大き
さの変動量を越えると大きい変動でも小さい変動でも、
パウダー性欠陥を誘発するのであるが連続鋳造の高速化
において顕著に製品欠陥として反映されたにすぎない、
鋳型内での場面の変動量は鋳型内へ吐き出す溶湯の流速
、溶湯の方向により決定されるので浸漬ノズルの形状に
ついては、本来鋳造速度、鋳片の幅側に細かく選定する
必要がある。ところが浸漬ノズル内壁への介在物の付着
量の進行は鋳型内へ吐き出す溶湯の流速、溶湯の方向を
経時変化させ、最良の浸漬ノズル形状の選定をした場合
にも、しばしばパウダー性表面欠陥を引き起こすことが
ある。浸漬ノズル内壁への付着に関しては、浸漬ノズル
材質が大きく影響し、たとえば溶融シリカ質の浸漬ノズ
ルにはほどんと介在物の付着は認められない、しかし溶
融シリカ質浸漬ノズルは鋼中のＭｎなどと反応し、溶損
するため鋳造のトラブルが発生しやすく、鋳片品質にも
問題となる。従って一般のアルミキルド鋼の連続鋳造で
は、アルミナ−グラファイトあるいは、アルミナ−グラ
ファイト＋ジルコニア賞の組合せ材質の浸漬ノズルが使
用されている。アルミナ−グラファイト質浸漬ノズルを
使用する場合には、酸化物系介在物の付着、焼結、成長
が急速に進行するため、浸漬ノズル内へ不活性ガス一般
にはＡｒ等を吹き込み機械的洗浄によって、この進行を
抑圧している。更に最近では浸漬ノズルの材質的検討が
なされている。その−例として、鋳造開始時の熱衝撃の
対策として、アルミナ−グラファイト内に２０から３０
％の５ｉ０２が混合されているが、鋳造時の強還元性雰
囲気のもとでは５ｉ０２ （ｓ）＋Ｃ（ｓ）→Ｓ ｉ
ｏ （ｇ）＋ＣＯ（ｇ）となり、ＳｉＯがガス化しこれ
が鋼中への酸素供給源となり、介在物を生成し介在物の
付着、成長を誘発する可能性があるため、浸漬ノズルの
材質を５ｉ０２からＳｉＣとカーボンに置き換えらる。
又ジルコニア質の浸漬ノズルについては、■熱伝導性が
低い、■脱酸生成物の付着がしにくい等の理由で、最近
はジルコニア質の浸漬ノズルを使用していることが多い
。
低い、■脱酸生成物の付着がしにくい等の理由で、最近
はジルコニア質の浸漬ノズルを使用していることが多い
。
第４図の（イ）は両畦出孔２の中心を通る浸漬ノズルｌ
切断面で、（ロ）は両畦出孔２の中心を通る浸漬ノズル
１の縦断面４ （Ａ−Ａ”）と、（ハ）はこれと直角方
向の縦断面５ （Ｂ−Ｂ’ ）における介在物の付着状
況図である。この介在物付着厚を吐出孔２の上端より４
０ｆｉ上における溶湯流通路６内壁３で測定した。浸漬
ノズル１がアルミナ−グラファイト質と、ジルコニア質
について説明する。第５図は、鋳造時間とアルミナ付着
厚の関係を示す、Ｏ印とΔ印は、アルミナ−グラファイ
ト質で、・印とム印は、ジルコニア質である。
切断面で、（ロ）は両畦出孔２の中心を通る浸漬ノズル
１の縦断面４ （Ａ−Ａ”）と、（ハ）はこれと直角方
向の縦断面５ （Ｂ−Ｂ’ ）における介在物の付着状
況図である。この介在物付着厚を吐出孔２の上端より４
０ｆｉ上における溶湯流通路６内壁３で測定した。浸漬
ノズル１がアルミナ−グラファイト質と、ジルコニア質
について説明する。第５図は、鋳造時間とアルミナ付着
厚の関係を示す、Ｏ印とΔ印は、アルミナ−グラファイ
ト質で、・印とム印は、ジルコニア質である。
０印と・印は浸漬ノズル１の縦断面４で、Δ印とム印は
これと直角方向の縦断面５における印である。第６図は
浸漬ノズル内溶湯の流速とアルミナ付着厚の関係を示す
、第７図は浸漬ノズルのアルゴン吹き込み量とアルミナ
付着厚の関係を示す。
これと直角方向の縦断面５における印である。第６図は
浸漬ノズル内溶湯の流速とアルミナ付着厚の関係を示す
、第７図は浸漬ノズルのアルゴン吹き込み量とアルミナ
付着厚の関係を示す。
第５図、６図、第７図から明らかなように、浸漬ノズル
１の吐出孔の方向縦断面４では、浸漬ノズルの材質のジ
ルコニヤ化、浸漬ノズル内溶湯の流速の増大、ノズル内
へのアルゴン吹き込み量の増大によってアルミナ付着厚
は軽減されるが、これに対して上記浸漬ノズル１の縦断
面４とこれと直角方向の縦断面５では、浸漬ノズル材質
のジルコニヤ化、浸漬ノズル内溶湯の流速の増大、浸漬
ノズル内へのアルゴン吹き込み量の増大させても、アル
ミナ付着厚はほどんと軽減されていないために、製品の
予期せめ欠陥の発生に至ることが多かった。
１の吐出孔の方向縦断面４では、浸漬ノズルの材質のジ
ルコニヤ化、浸漬ノズル内溶湯の流速の増大、ノズル内
へのアルゴン吹き込み量の増大によってアルミナ付着厚
は軽減されるが、これに対して上記浸漬ノズル１の縦断
面４とこれと直角方向の縦断面５では、浸漬ノズル材質
のジルコニヤ化、浸漬ノズル内溶湯の流速の増大、浸漬
ノズル内へのアルゴン吹き込み量の増大させても、アル
ミナ付着厚はほどんと軽減されていないために、製品の
予期せめ欠陥の発生に至ることが多かった。
この発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって
、吐出孔２に対して直角方向に当たる縦断面５でも、ア
ルミナ付着厚を軽減させる方法を提供することを目的と
する。
、吐出孔２に対して直角方向に当たる縦断面５でも、ア
ルミナ付着厚を軽減させる方法を提供することを目的と
する。
〔問題点を解決するための手段・作用〕この発明は連続
鋳造鋳型内の溶湯に浸漬され、タンディシュ内の溶湯を
２個の相対向する吐出孔より鋳型内に注入する浸漬ノズ
ルにおいて、吐出孔部より下部の溶湯流通路の断面積を
吐出孔より真上部の溶湯流通路の断面積より小さくし、
かつ吐出孔部より下部の溶湯流通路の相対向する２個の
吐出孔にたいする９０度ずれた位置の内径を前記吐出孔
の水平寸法と等としくすることを特徴とする。更に吐出
孔部より下部の溶湯流通路の断面積と吐出孔より上部の
溶湯流通路の断面積の比（以下絞り比という）が０．６
から０．８の範囲であることが好ましい。
鋳造鋳型内の溶湯に浸漬され、タンディシュ内の溶湯を
２個の相対向する吐出孔より鋳型内に注入する浸漬ノズ
ルにおいて、吐出孔部より下部の溶湯流通路の断面積を
吐出孔より真上部の溶湯流通路の断面積より小さくし、
かつ吐出孔部より下部の溶湯流通路の相対向する２個の
吐出孔にたいする９０度ずれた位置の内径を前記吐出孔
の水平寸法と等としくすることを特徴とする。更に吐出
孔部より下部の溶湯流通路の断面積と吐出孔より上部の
溶湯流通路の断面積の比（以下絞り比という）が０．６
から０．８の範囲であることが好ましい。
本来縦断面４の結果に見られる様に溶湯の流速を増大さ
せれば、浸漬ノズル内壁への介在物付着は抑制できるが
、縦断面５には溶湯流れが停滞する「流れのよどみ」が
存在するため、縦断面４とは異なり介在物の付着の抑制
ができない。この「流れのよどみ」は第５図の縦断面５
での”介在物付着の進行とともに緩やかなったことから
も判るように、その縦断面５を「流れのよどみ」を形成
しにくいように変化させれば、縦断面５においても縦断
面４と同一効果をえることができる。本発明は浸漬ノズ
ル内溶湯流が分流する吐出孔２の位置において、吐出孔
２と９０度ずれた位置の断面だけを変化（縮小）するこ
とで縦断面５下部に形成される「流れのよどみ」を解消
ものであり吐出孔２の縮小寸法と一致させるのは、「流
れのよどみ」の新たな形成を防止するためである。
せれば、浸漬ノズル内壁への介在物付着は抑制できるが
、縦断面５には溶湯流れが停滞する「流れのよどみ」が
存在するため、縦断面４とは異なり介在物の付着の抑制
ができない。この「流れのよどみ」は第５図の縦断面５
での”介在物付着の進行とともに緩やかなったことから
も判るように、その縦断面５を「流れのよどみ」を形成
しにくいように変化させれば、縦断面５においても縦断
面４と同一効果をえることができる。本発明は浸漬ノズ
ル内溶湯流が分流する吐出孔２の位置において、吐出孔
２と９０度ずれた位置の断面だけを変化（縮小）するこ
とで縦断面５下部に形成される「流れのよどみ」を解消
ものであり吐出孔２の縮小寸法と一致させるのは、「流
れのよどみ」の新たな形成を防止するためである。
以下添付図を参照してこの発明の実施例について説明す
る。
る。
第１図はこの発明の実施例に係わる吐出孔２が丸型で、
底部１１がプール型の連続鋳造用浸潤ノズルの断面図で
ある。第１図は（イ）は両畦出孔２の中心を通る浸漬ノ
ズルｌの縦断面４ （Ａ−Ａ ’ ）と、（ロ）はこれ
と直角方向の縦断面５ （Ｂ−Ｂ ’ ）の図である
。実線は切断面で、点線は断面縮小部の縦断面図である
。浸漬ノズルｌは耐火物で作られており、その下部に２
個の相対向する吐出孔２が設置されている。浸漬ノズル
１の製造方法は、浸漬ノズル１の溶湯流通路側に相当す
る吐出孔２より上部の溶湯流通路内径く以下第１次管径
という）７と、かつ吐出孔部より下部の溶湯流通路内径
（以下第２次管径という）８が狭い絞った断面が円形の
金枠を使用し、金枠とラバーの間に耐火物を流し込み、
ラバープレス方式により成形する。
底部１１がプール型の連続鋳造用浸潤ノズルの断面図で
ある。第１図は（イ）は両畦出孔２の中心を通る浸漬ノ
ズルｌの縦断面４ （Ａ−Ａ ’ ）と、（ロ）はこれ
と直角方向の縦断面５ （Ｂ−Ｂ ’ ）の図である
。実線は切断面で、点線は断面縮小部の縦断面図である
。浸漬ノズルｌは耐火物で作られており、その下部に２
個の相対向する吐出孔２が設置されている。浸漬ノズル
１の製造方法は、浸漬ノズル１の溶湯流通路側に相当す
る吐出孔２より上部の溶湯流通路内径く以下第１次管径
という）７と、かつ吐出孔部より下部の溶湯流通路内径
（以下第２次管径という）８が狭い絞った断面が円形の
金枠を使用し、金枠とラバーの間に耐火物を流し込み、
ラバープレス方式により成形する。
その後、吐出孔２を工具で開けてから、焼成する。
この吐出孔２を開ける時には、吐出孔部２より下部の溶
湯流通路内径８と、吐出孔水平寸法９が等しくなるよう
にし、吐出孔２の孔開は方向は、水平に対しである角度
を持たせる。吐出孔２の孔開けの中心と、絞り部下端１
０が交わるようにする。
湯流通路内径８と、吐出孔水平寸法９が等しくなるよう
にし、吐出孔２の孔開は方向は、水平に対しである角度
を持たせる。吐出孔２の孔開けの中心と、絞り部下端１
０が交わるようにする。
次に、この実施例の動作について説明する。まず図示し
ないタンディシェから浸漬ノズル１に溶湯を供給し、２
個の相対向する吐出孔２から鋳型（図示せず）に注入す
る。そうすると、従来は２個の相対向する吐出孔２から
９０度ずれた位置の内壁溶湯流通路６の吐出孔２の上端
より４０鶴上の内壁にアルミナ付着厚が多かったが、そ
の部分を絞ることによって、よどみが少なくなってその
部分のアルミナ付着厚が著しく減少した。
ないタンディシェから浸漬ノズル１に溶湯を供給し、２
個の相対向する吐出孔２から鋳型（図示せず）に注入す
る。そうすると、従来は２個の相対向する吐出孔２から
９０度ずれた位置の内壁溶湯流通路６の吐出孔２の上端
より４０鶴上の内壁にアルミナ付着厚が多かったが、そ
の部分を絞ることによって、よどみが少なくなってその
部分のアルミナ付着厚が著しく減少した。
そして、吐出孔の流出側の内径と、吐出孔部より一下部
の溶湯流通路の相対向する２個の吐出孔にたいする９０
度ずれた位置の内径との比をいろいろ変えて、アルミナ
付着厚を調査した結果、その比が１のものがアルミナ付
着厚がもっとも少ない。
の溶湯流通路の相対向する２個の吐出孔にたいする９０
度ずれた位置の内径との比をいろいろ変えて、アルミナ
付着厚を調査した結果、その比が１のものがアルミナ付
着厚がもっとも少ない。
次に、アルミナ付着厚と絞り比の関係を第２図に示した
。第１次管径７が７５から８５鶴φ、絞り部の断面径８
は５０から６５１１Ｉφ、鋳造速度１０５から５゜０
Ｔｏｎ ／ｌｌ１ｉｎ、 ＆９鋳造時間は１５０から２
５０分、浸漬ノズル材質は アルミナ−グラファイト質
（内装ジルコニア質）での鋳造条件で行った。第２図か
ら絞り比が０．５以下の場合は鋳造初期の地金閉鎖が発
生しノズル詰まりとなりやすく、絞り比が０゜８を超え
るとアルミナ付着厚が多（なってくる。
。第１次管径７が７５から８５鶴φ、絞り部の断面径８
は５０から６５１１Ｉφ、鋳造速度１０５から５゜０
Ｔｏｎ ／ｌｌ１ｉｎ、 ＆９鋳造時間は１５０から２
５０分、浸漬ノズル材質は アルミナ−グラファイト質
（内装ジルコニア質）での鋳造条件で行った。第２図か
ら絞り比が０．５以下の場合は鋳造初期の地金閉鎖が発
生しノズル詰まりとなりやすく、絞り比が０゜８を超え
るとアルミナ付着厚が多（なってくる。
第３図は、このような鋳造条件で、本発明法と従来法と
のアルミナ付着厚を比較したものである。
のアルミナ付着厚を比較したものである。
本発明法は従来法と比較して、アルミナ付着厚が１７３
に減少している。
に減少している。
この実施例は吐出孔２が丸型で、底部１１の形状がプー
ル型のもので説明したが、これにかかわらず、吐出孔２
が角型及び楕円型で、底部１１の形状が山型でも使用可
能である。
ル型のもので説明したが、これにかかわらず、吐出孔２
が角型及び楕円型で、底部１１の形状が山型でも使用可
能である。
（発明の効果〕
この発明の実施により連続鋳造において、浸漬ノズル内
の特に吐出孔部位とその近傍における浸漬ノズル内の溶
湯流れのよどみがなくなり、ノズル内壁へのアルミナ付
着厚の低減が可能となる。
の特に吐出孔部位とその近傍における浸漬ノズル内の溶
湯流れのよどみがなくなり、ノズル内壁へのアルミナ付
着厚の低減が可能となる。
その結果鋳片品質及び製品品質の向上もたらす等連続鋳
造技術の向上に資するところが大きい。
造技術の向上に資するところが大きい。
゛第１図（イ）（ロ）はこの発明の実施例に係わる連続
鋳造用浸漬ノズルの断面図、第２図はこの発明の実施例
に係わる絞り比とＢ−Ｂ’断面のアルミナ付着厚の関係
を示すグラフ図、第３図はこの発明の実施例に係わる本
発明法及び従来法とＢ−Ｂ゛断面アルミナ付着厚のグラ
フ図、第４図（イ）（ロ）（ハ）は従来の浸漬ノズルの
断面図、第５図は従来法による鋳造時間とアルミナ付着
厚の関係を示すグラフ図、第６図は従来法によるノズル
内管内流速とアルミナ付着厚の関係を示すグラフ図、第
７図は従来法によるノズル内アルゴン吹き込み量とアル
ミナ付着厚の関係を示すグラフ図である。 １・・・浸漬ノズル、 ２・・・吐出孔、３・・・アル
ミナ付着量、 ７・・・第１次管径８・・・第２次管径
、 ９・・・吐出孔径。 特許出願人 日本鋼管株式會社 （イ） （ロ） 第１図 第２図 第３図 第６図 第７図 ・ ０ 禰く
鋳造用浸漬ノズルの断面図、第２図はこの発明の実施例
に係わる絞り比とＢ−Ｂ’断面のアルミナ付着厚の関係
を示すグラフ図、第３図はこの発明の実施例に係わる本
発明法及び従来法とＢ−Ｂ゛断面アルミナ付着厚のグラ
フ図、第４図（イ）（ロ）（ハ）は従来の浸漬ノズルの
断面図、第５図は従来法による鋳造時間とアルミナ付着
厚の関係を示すグラフ図、第６図は従来法によるノズル
内管内流速とアルミナ付着厚の関係を示すグラフ図、第
７図は従来法によるノズル内アルゴン吹き込み量とアル
ミナ付着厚の関係を示すグラフ図である。 １・・・浸漬ノズル、 ２・・・吐出孔、３・・・アル
ミナ付着量、 ７・・・第１次管径８・・・第２次管径
、 ９・・・吐出孔径。 特許出願人 日本鋼管株式會社 （イ） （ロ） 第１図 第２図 第３図 第６図 第７図 ・ ０ 禰く
Claims (2)
- （１）鋳型内の溶湯に浸漬され、タンディシュ内の溶湯
を２個の相対向する吐出孔より鋳型内に注入する浸漬ノ
ズルにおいて、吐出孔部より下部の溶湯流通路の断面積
を吐出孔より真上部の溶湯流通路の断面積より小さくし
、かつ吐出孔部より下部の溶湯流通路の相対向する２個
の吐出孔に対して９０度ずれた位置の内径を前記吐出孔
の水平寸法と等としくすることを特徴とする連続鋳造用
浸漬ノズル。 - （２）吐出孔部より下部の溶湯流通路の断面積と吐出孔
より上部の溶湯流通路の断面積の比が０．６から０．８
の範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の連続鋳造用浸漬ノズル。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62134940A JPH0767602B2 (ja) | 1987-06-01 | 1987-06-01 | 連続鋳造浸漬ノズル |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62134940A JPH0767602B2 (ja) | 1987-06-01 | 1987-06-01 | 連続鋳造浸漬ノズル |
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| JPH0767602B2 JPH0767602B2 (ja) | 1995-07-26 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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- 1988-05-31 EP EP88108689A patent/EP0293829B1/en not_active Expired
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