(57)【要約】 【課題】浸漬ノズルを所望の程度に十分に予熱することのできる浸漬ノズルの予熱方法と予熱装置を提供すること。【解決手段】連続鋳造機のタンディッシュ２０の下面に取付けられた浸漬ノズル３０の予熱方法であって、タンディッシュ２０の予熱前に、タンディッシュ２０の下面に浸漬ノズル３０の入口端３０ｂを取付け、タンディッシュ２０の外側にある流体吐出装置１に流体連通するパイプ２をタンディッシュ２０の内部を介して浸漬ノズル３０の入口端３０ｂから内部に配設する第１のステップ、タンディッシュ２０を予熱し、次いで流体吐出装置１を稼働させて高圧流体を浸漬ノズル３０内に提供し、この高圧流体の提供によって浸漬ノズル３０内に負圧領域を形成し、タンディッシュ２０内部にある高温の排ガスを浸漬ノズル３０内に取り込んで少なくとも浸漬ノズル３０の内面を予熱する第２のステップからなる浸漬ノズルの予熱方法である。【選択図】図２
2014136247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続鋳造機のタンディッシュの下面に取付けられた浸漬ノズルの予熱方法であって、
タンディッシュの予熱前に、タンディッシュの下面に浸漬ノズルの入口端を取付け、
タンディッシュの外側にある流体吐出装置に流体連通するパイプをタンディッシュの内部を介して浸漬ノズルの入口端から浸漬ノズルの内部に配設する第１のステップ、
タンディッシュを予熱し、次いで流体吐出装置を稼働させて高圧流体を浸漬ノズル内に提供し、この高圧流体の提供によって浸漬ノズル内に負圧領域を形成し、タンディッシュ内部にある高温の排ガスを浸漬ノズル内に取り込んで少なくとも浸漬ノズルの内面を予熱する第２のステップからなる浸漬ノズルの予熱方法。
【請求項２】
前記第１のステップでは、タンディッシュの下面に浸漬ノズルの入口端を取付けるとともに浸漬ノズルの出口端を含む本体の一部を中空の炉体の内部に収容する請求項１に記載の浸漬ノズルの予熱方法。
【請求項３】
タンディッシュには、浸漬ノズルの上方位置に浸漬ノズルの開度を調整するための棒状のストッパーが昇降自在に取付けられており、
第１のステップでは、パイプの先端を浸漬ノズルの入口端から浸漬ノズル内に挿入する際にストッパーに沿ってパイプの送り出しと浸漬ノズル内への挿入を実行する請求項１または２に記載の浸漬ノズルの予熱方法。
【請求項４】
タンディッシュは取鍋の下方の鋳造位置と、鋳造位置とは別の予熱位置の間を移送されるものであり、
タンディッシュの移送前のみならず、タンディッシュの移送の際にも第２のステップを実行する請求項１〜３のいずれかに記載の浸漬ノズルの予熱方法。
【請求項５】
タンディッシュの予熱は該タンディッシュの内側に配設された耐火物の温度が1000℃を超えるまで実行されるものであり、
耐火物の温度が600〜800℃になった段階で流体吐出装置を稼働させ、浸漬ノズルの内面の予熱を開始する請求項１〜４のいずれかに記載の浸漬ノズルの予熱方法。
【請求項６】
連続鋳造機のタンディッシュの下面に取付けられた浸漬ノズルの予熱装置であって、
タンディッシュの外側にある流体吐出装置と、
前記流体吐出装置に流体連通し、タンディッシュの内部を介してタンディッシュの下面に取付けられた浸漬ノズルの入口端から浸漬ノズルの内部に配設されるパイプと、からなり、
タンディッシュを予熱し、次いで流体吐出装置を稼働させて高圧流体を浸漬ノズル内に提供し、この高圧流体の提供によって浸漬ノズル内に負圧領域を形成し、タンディッシュ内部にある高温の排ガスを浸漬ノズル内に取り込んで少なくとも浸漬ノズルの内面を予熱する制御が実行される浸漬ノズルの予熱装置。
【請求項７】
浸漬ノズルの出口端を含む本体の一部を収容する中空の炉体をさらに備えた請求項６に記載の浸漬ノズルの予熱装置。
【請求項８】
前記パイプの先端を浸漬ノズルの入口端から浸漬ノズル内に挿入する際に、タンディッシュの浸漬ノズルの上方位置に昇降自在に取付けられて浸漬ノズルの開度を調整するための棒状のストッパーを前記パイプの送り出しと浸漬ノズル内への挿入の案内部材として適用する請求項６または７に記載の浸漬ノズルの予熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続鋳造機のタンディッシュの下面に取付けられた浸漬ノズルの予熱方法と予熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
連続鋳造機のストッパーやスライディングノズルによる注湯開始に当たり、鋳型(モールド)へ注湯する浸漬ノズル（タンディッシュノズル）が充分に予熱できていないこと、あるいは予熱完了後の温度低下が大きいことを理由として、タンディッシュの下面に取付けられた浸漬ノズルの入口端周辺に、溶鋼中のアルミナが析出し、浸漬ノズルが詰まるといった問題がある。この浸漬ノズルの詰まりは１日に１回程度発生することもあるが、この浸漬ノズルの詰まりによって、浸漬ノズルから鋳型への注湯量が極端に減少してオートスタートできず、手動介入にて注湯を継続させる必要が生じる。ここで、手動介入とは、ストッパーやスライディングノズルの全開・全閉連続作動によって浸漬ノズルの入口端周辺の析出物を強制的に流し出すことである。
【０００３】
また、浸漬ノズルが完全に閉塞した場合には、そのストランドは鋳造停止せざるを得ず、生産性の低下に繋がる。なお、このストランドの鋳造停止は１週間に１回程度発生することもある。
【０００４】
ここで、特許文献１には、浸漬ノズルの外側を第２炉体内でバーナーにて予熱し、浸漬ノズルの詰まりに影響する浸漬ノズルの内壁の予熱に関しては、第２炉体の排気口への駆動ガスの吹き込みによるエジェクタ効果にて第２炉体内の大気を吸い出して第２炉体内を負圧にし、タンディッシュ内の予熱された高温熱気を浸漬ノズルの内側を通して吸い込むことで予熱するタンディッシュ用浸漬ノズルの予熱装置が開示されている。
【０００５】
しかしながら、実際に特許文献１で開示される予熱装置を適用した場合には、第２炉体に開設されて浸漬ノズルが貫通する上部の開口とこの開口を貫通する浸漬ノズルとの間の隙間を介して常温の周辺大気が第２炉体内に大量に吸い込まれてしまい、そのためにタンディッシュ内の予熱された高温熱気が十分に吸い込まれずに浸漬ノズルの内面が十分に予熱できないことが本発明者等の検証によって特定されている。このことを図７を参照して説明する。
【０００６】
図７はタンディッシュＴＤの下面に浸漬ノズルＤＮの入口端ＤＮａが取付けられた姿勢において、浸漬ノズルの予熱をおこなっている状況を示したものである。なお、図示例では、タンディッシュＴＤに２つのバーナーＢａが装備され、このタンディッシュＴＤの外板にタンディッシュ内部で昇降自在なストッパーＳが１基取付けられた形態を示しているが、バーナーやストッパーの基数は様々であり、たとえば１つのタンディッシュから２つのストランドが形成される場合には、それぞれのストランドに固有のストッパーが存在し、各ストッパーの下方に浸漬ノズルが配設された形態となる。
【０００７】
図示する浸漬ノズルＤＮの予熱において、浸漬ノズルＤＮはその本体を第１炉体Ｒ１が包囲し、その下方に第２炉体Ｒ２が配設され、この第２炉体Ｒ２で浸漬ノズルＤＮの出口端を含む本体の一部を収容する。
【０００８】
第１炉体Ｒ１にはバーナーＢｂが取付けられており、第１炉体Ｒ１および第２炉体Ｒ２には高圧空気が提供されるエジェクタＥが双方の炉体に流体連通した姿勢で取付けられている。
【０００９】
浸漬ノズルＤＮの予熱に当たり、バーナーＢｂとエジェクタＥをそれぞれ駆動させると、エジェクタＥ内では提供された（Ｙ１方向）駆動ガスである高圧空気によって負圧領域が形成される。そして、タンディッシュＴＤを加熱した高温の排ガスは、エジェクタＥ内の負圧領域による吸引力によってタンディッシュＴＤから浸漬ノズルＤＮ内に入り（Ｙ２方向）、浸漬ノズルＤＮの上方領域を加熱しながら浸漬ノズルＤＮ内を通過し、先端の開口ＤＮｂを介して第２炉体Ｒ２内に噴射され（Ｙ３方向）、エジェクタＥ内に吸引される（Ｙ４方向）。同時に、第１炉体Ｒ１内で浸漬ノズルＤＮの本体を加熱した排ガスも、エジェクタＥ内の負圧領域による吸引力によってエジェクタＥ内に吸引される（Ｙ５方向）。
【００１０】
このように、特許文献１で開示の浸漬ノズルの予熱装置によれば、エジェクタＥ内で生ぜしめられた負圧領域によるいわゆるエジェクタ効果によって、タンディッシュＴＤ内の高温の排ガスが浸漬ノズルＤＮ内に提供されてその内部を加熱するとともに、本体をバーナーＢｂからの排ガスで加熱することで浸漬ノズルＤＮの先端までも加熱できるとしている。
【００１１】
しかしながら、これと同様の予熱装置を適用した本発明者等の検証によれば、実際には、同図で示すように、エジェクタＥ内で生ぜしめられた負圧領域によってタンディッシュＴＤ内の排ガスを浸漬ノズルＤＮ内に吸引しようとした際に、浸漬ノズルＤＮとその周囲に取付けられた第１炉体Ｒ１の間の取り付け界面の隙間等を介して外部の空気が第１炉体Ｒ１やさらに第２炉体Ｒ２内に吸引され、タンディッシュＴＤ内の高温の排ガスを十分に吸引できないことが分っている。浸漬ノズルＤＮ内に排ガスを十分に吸引できないことは、取りも直さず所望の程度に浸漬ノズルＤＮの内面を加熱できないことを意味する。
【００１２】
そこで、予熱効果を高めようと、エジェクタＥへ駆動ガスの提供を増加しようと試みた場合であっても、今度は上記隙間等から周辺の大気が漏れ入ってくるばかりであり、タンディッシュＴＤ内からの排ガスの吸い込みは増加しない。
【００１３】
また、浸漬ノズルの予熱に関しては、図示するように予熱領域にて浸漬ノズルが予熱された後に、この浸漬ノズルを下方に備えたタンディッシュＴＤが水平方向に移動して鋳造位置で位置決めされ、この鋳造位置にてタンディッシュＴＤに不図示の取鍋のノズルが取付けられる。取鍋には高炉で作られた溶鋼が二次精錬を経て収容されている。なお、取鍋の底部からその下方のタンディッシュＴＤへ注がれた溶鋼は、タンディッシュＴＤ内において含有する介在物の一部が浮上分離にて除去される。
【００１４】
図示する従来の予熱装置では、予熱領域から鋳造領域にタンディッシュが移送される移送中の浸漬ノズルの予熱ができず、また、このように移送中の予熱を想定していないことから、浸漬ノズルの予熱終了から鋳造位置にて取鍋から溶鋼が注入されるまでに時間を要する場合（取鍋のスライディングノズルの開口が失敗して酸素開口などの非定常作業をおこなう場合等）に、加熱された浸漬ノズルの温度が低下するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】実開昭６４−１０３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、浸漬ノズルを所望の程度に十分に予熱することのできる浸漬ノズルの予熱方法と予熱装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記目的を達成すべく、本発明による浸漬ノズルの予熱方法は、連続鋳造機のタンディッシュの下面に取付けられた浸漬ノズルの予熱方法であって、タンディッシュの予熱前に、タンディッシュの下面に浸漬ノズルの入口端を取付け、タンディッシュの外側にある流体吐出装置に流体連通するパイプをタンディッシュの内部を介して浸漬ノズルの入口端から浸漬ノズルの内部に配設する第１のステップ、タンディッシュを予熱し、次いで流体吐出装置を稼働させて高圧流体を浸漬ノズル内に提供し、この高圧流体の提供によって浸漬ノズル内に負圧領域を形成し、タンディッシュ内部にある高温の排ガスを浸漬ノズル内に取り込んで少なくとも浸漬ノズルの内面を予熱する第２のステップからなるものである。
【００１８】
本発明による浸漬ノズルの予熱方法は、タンディッシュの下面に取付けられた浸漬ノズルに対し、タンディッシュの外側に配設された流体吐出装置に繋がるパイプをタンディッシュの内部を介して浸漬ノズルの入口端から挿入し、流体吐出装置から高圧空気等の駆動ガスを浸漬ノズル内に提供して浸漬ノズル内で負圧領域を形成することにより、エジェクタ効果にてタンディッシュ内の高温の排ガスを浸漬ノズル内に提供するものである。
【００１９】
本発明の予熱方法を適用することで、浸漬ノズルとその外周に取付けられた炉体の間の隙間から外部空気がエジェクタ内に吸引され、タンディッシュ内の高温の排ガスが浸漬ノズル内に十分に提供されないといった問題は解消される。
【００２０】
また、本発明の予熱方法は、駆動ガスを浸漬ノズル内に提供する流体吐出装置に通じるパイプをタンディッシュの内部を介して浸漬ノズル内に配設することで、従来技術のように浸漬ノズルを１以上の炉体で包囲し、さらにエジェクタをこの炉体に流体連通させた態様で取り付けるといった複雑構造の装置を必要としない。
【００２１】
また、本発明による浸漬ノズルの予熱方法の好ましい実施の形態は、前記第１のステップにおいて、タンディッシュの下面に浸漬ノズルの入口端を取付けるとともに浸漬ノズルの出口端を含む本体の一部を中空の炉体の内部に収容するものである。
【００２２】
本実施の形態によれば、浸漬ノズルの本体の一部が中空の炉体内に収容されていることで、浸漬ノズルの先端から吐出した高温の排ガスが炉体の内部で反射して浸漬ノズルの外面に提供され、浸漬ノズルの内面のみならずその外面も効果的に加熱することができる。
【００２３】
このように鋳型の内部にその一部が浸漬する浸漬ノズルの外面が加熱されることで、冷めた浸漬ノズルの外面によって鋳型内溶鋼湯面が硬化されて該外面と鋳型銅板間に固着するといった問題がなくなる。
【００２４】
また、本発明による浸漬ノズルの予熱方法の好ましい実施の形態において、タンディッシュには、浸漬ノズルの上方位置に浸漬ノズルの開度を調整するための棒状のストッパーが昇降自在に取付けられており、第１のステップでは、パイプの先端を浸漬ノズルの入口端から浸漬ノズル内に挿入する際にストッパーに沿ってパイプの送り出しと浸漬ノズル内への挿入を実行するものである。
【００２５】
本実施の形態は、タンディッシュに本来的に装備されている浸漬ノズルの開度調整用の棒状のストッパーをパイプの案内部材として適用するものであり、棒状のストッパーにパイプを沿わせてその先端を浸漬ノズルの入口端から内部に挿入することで、タンディッシュ内におけるパイプの配設や固定が容易となり、かつその先端を浸漬ノズルの内部に精緻に送り込むことができる。
【００２６】
また、本発明による浸漬ノズルの予熱方法の好ましい実施の形態において、タンディッシュは取鍋の下方の鋳造位置と、鋳造位置とは別の予熱位置の間を移送されるものであり、タンディッシュの移送前のみならず、タンディッシュの移送の際にも第２のステップを実行するものである。
【００２７】
本発明の予熱方法では、たとえばタンディッシュカーに搭載されてこのタンディッシュカーにて予熱領域から鋳造領域にタンディッシュが移送される途中においても、流体吐出装置を駆動させて駆動ガスをタンディッシュ内部を介してその下面に取付けられた浸漬ノズルに送り続けることにより、移送の途中も浸漬ノズルの内部を加熱し続けることができる。そのため、鋳造領域にて取鍋から溶鋼がタンディッシュに注入されるまでに浸漬ノズルが冷えるといった問題を効果的に解消することができる。
【００２８】
さらに、本発明による浸漬ノズルの予熱方法の他の実施の形態において、タンディッシュの予熱は該タンディッシュの内側に配設された耐火物の温度が1000℃を超えるまで実行されるものであり、耐火物の温度が600〜800℃になった段階で流体吐出装置を稼働させ、浸漬ノズルの内面の予熱を開始するものである。
【００２９】
タンディッシュの内側には通常、たとえばアルミナやシリカ等から形成された耐火物が取付けられている。本発明者等の検証によれば、この耐火物の温度が600〜800℃となった段階で流体吐出装置を駆動させてエジェクタ効果に基づく浸漬ノズルの内部の予熱を開始し、耐火物の温度が1000℃を超えるまで駆動ガスの提供を実行することで、可及的に短時間で浸漬ノズルの上部領域を600〜800℃以上とすることができ、当該上部領域の内面やその近傍の耐火物の酸化を効果的に防止できることが特定されている。
【００３０】
また、本発明は浸漬ノズルの予熱装置にも及ぶものであり、この予熱装置は、連続鋳造機のタンディッシュの下面に取付けられた浸漬ノズルの予熱装置であって、タンディッシュの外側にある流体吐出装置と、前記流体吐出装置に流体連通し、タンディッシュの内部を介してタンディッシュの下面に取付けられた浸漬ノズルの入口端から浸漬ノズルの内部に配設されるパイプと、からなり、タンディッシュを予熱し、次いで流体吐出装置を稼働させて高圧流体を浸漬ノズル内に提供し、この高圧流体の提供によって浸漬ノズル内に負圧領域を形成し、タンディッシュ内部にある高温の排ガスを浸漬ノズル内に取り込んで少なくとも浸漬ノズルの内面を予熱する制御が実行されるものである。
【００３１】
本発明の予熱装置は、駆動ガスを浸漬ノズル内に提供する流体吐出装置に通じるパイプをタンディッシュの内部を介して浸漬ノズル内に配設した改良構成により、従来構造の予熱装置に比して構造がシンプルとなり、装置製作コストも安価となる。
【００３２】
また、本発明による浸漬ノズルの予熱装置の好ましい実施の形態として、浸漬ノズルの出口端を含む本体の一部を収容する中空の炉体をさらに備えた形態を挙げることができる。
【００３３】
さらに、本発明による浸漬ノズルの予熱装置の好ましい実施の形態として、前記パイプの先端を浸漬ノズルの入口端から浸漬ノズル内に挿入する際に、タンディッシュの浸漬ノズルの上方位置に昇降自在に取付けられて浸漬ノズルの開度を調整するための棒状のストッパーを前記パイプの送り出しと浸漬ノズル内への挿入の案内部材として適用する形態を挙げることができる。
【発明の効果】
【００３４】
以上の説明から理解できるように、本発明の浸漬ノズルの予熱方法と予熱装置によれば、タンディッシュの下面に取付けられた浸漬ノズルに対し、タンディッシュの外側に配設された流体吐出装置に繋がるパイプをタンディッシュの内部を介して浸漬ノズルの入口端から挿入し、流体吐出装置から駆動ガスを浸漬ノズル内に提供して浸漬ノズル内で負圧領域を形成することにより、エジェクタ効果にてタンディッシュ内の高温の排ガスを浸漬ノズル内に効果的に提供することができ、少なくとも浸漬ノズルの内部を十分に予熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の浸漬ノズルの予熱装置を具備する連続鋳造機を模擬した模式図である。
【図２】本発明の浸漬ノズルの予熱装置の実施の形態１を示した縦断面図であり、かつ浸漬ノズルの予熱方法を説明した図である。
【図３】本発明の浸漬ノズルの予熱装置の実施の形態２を示した縦断面図であり、かつ浸漬ノズルの予熱方法を説明した図である。
【図４】流体吐出装置による駆動制御の一実施の形態を説明した図である。
【図５】駆動ガス量と浸漬ノズルの入口端内面温度の関係に関する実験結果を示した図である。
【図６】ストランドによる月当たりの生産量に関する検証結果を示した図である。
【図７】従来の浸漬ノズルの予熱装置の実施の形態を示した縦断面図であり、かつ浸漬ノズルの予熱方法を説明した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、図面を参照して本発明の浸漬ノズルの予熱装置と予熱方法の実施の形態を説明する。なお、図示例では、タンディッシュに２つのバーナーが装備され、このタンディッシュの外板にタンディッシュ内部で昇降自在なストッパーが１基取付けられた形態を示しているが、バーナーやストッパーの基数は様々であり、たとえば１つのタンディッシュから２つのストランドが形成される場合には、それぞれのストランドに固有のストッパーが存在し、各ストッパーの下方に浸漬ノズルが配設された形態となる。
【００３７】
（浸漬ノズルの予熱装置および予熱方法の実施の形態１）
図１は本発明の浸漬ノズルの予熱装置を具備する連続鋳造機を模擬した模式図であり、図２は本発明の浸漬ノズルの予熱装置の実施の形態１を示した縦断面図であり、かつ浸漬ノズルの予熱方法を説明した図である。
【００３８】
まず、図１を参照して連続鋳造機を概説する。図１で示すように、連続鋳造機は、最上部にあって溶鋼が注入される取鍋６０と、操業床架構５０上でタンディッシュ２０を搭載し、予熱領域ＹＡから鋳造領域ＣＡに移動自在（Ｑ１方向）な不図示のタンディッシュカーと、鋳造領域ＣＡに位置決めされたタンディッシュ２０から浸漬ノズル３０を経て溶鋼が注入される鋳型７０と、鋳型７０にて急冷凝固されて製造された鋼片ＳＴを搬送するロール８０とから大略構成されている。
【００３９】
高炉で作られた溶鋼は二次精錬を経て取鍋６０に注入される。そして、取鍋６０が連続鋳造機の最上部に設置された後、取鍋６０に収容されている溶鋼は取鍋６０の底部から下のタンディッシュ２０へ注入され（Ｑ２方向）、このタンディッシュ２０でも溶鋼中の介在物の一部は浮上分離にて除去される。
【００４０】
タンディッシュ２０に収容された溶鋼は、次いでその底部にある浸漬ノズル３０から鋳型７０へ注入される。この鋳型７０は一般に銅製であり、常時水冷されていて、鋳型７０に接触した溶鋼は精緻に温度調整されながら冷やされる。鋳型７０の中で溶鋼は外側から微細な結晶からなる薄い凝固殻を形成しはじめ、微細な結晶はつながりあって大きな樹枝状晶へと成長し、鋼片ＳＴとなって鋳型７０の下方から搬送される。
【００４１】
鋼片ＳＴはロール８０で運ばれながら外側より凝固しはじめ、鋼片ＳＴがスラブやブルームと呼ばれる大きなサイズの鋳片の場合にはロール列末端にある不図示のガス切断機で適度な長さに切断される。一方、鋼片ＳＴがビレットと呼ばれる小さな鋳片の場合には不図示のシェアーによって切断され、適当な長さに整えられる。
【００４２】
次に、図１，２を参照して浸漬ノズルの予熱装置と予熱方法の実施の形態１を説明する。まず、操業床架構５０の予熱領域ＹＡにおいて、タンディッシュ２０の下面には図２で示すように筒状の浸漬ノズル３０の入口端３０ｂが取付けられている。また、タンディッシュ２０の外板には、浸漬ノズル３０の上方位置において浸漬ノズル３０の開度を調整するための棒状のストッパー３が昇降自在に取付けられている（Ｘ１方向）。タンディッシュ２０の下面に取付けられた浸漬ノズル３０に対し、タンディッシュ２０の外側に配設された流体吐出装置１に繋がるパイプ２をストッパー３に沿ってタンディッシュ２０の内部を介して浸漬ノズル３０の入口端３０ｂから挿入し、本体３０ａの途中位置で仮固定する（第１のステップ）。
【００４３】
なお、流体吐出装置１とこれに流体連通するパイプ２、パイプ２を浸漬ノズル３０に挿入する際の案内部材となるストッパー３から浸漬ノズルの予熱装置１０が構成される。
【００４４】
浸漬ノズル３０に挿入されるパイプ２の挿入長さは入口端３０ｂから50〜70mmに調整するのがよい。また、パイプ２に関し、その径は6A、材質はSGPのものを適用できる。
【００４５】
このように、タンディッシュ２０に本来的に装備されている浸漬ノズル３０の開度調整用の棒状のストッパー３をパイプ２の案内部材として適用することによって、タンディッシュ２０内におけるパイプ２の配設や固定が容易となり、かつその先端を浸漬ノズル３０の内部に精緻に送り込むことができる。
【００４６】
次に、タンディッシュ２０の上板に取付けられたバーナー２１を稼働させ、バーナー２１からの高温の排ガスによってタンディッシュ２０の内面に装着されている不図示の耐火物を加熱してタンディッシュ２０の予熱を実行する。
【００４７】
バーナー２１の稼働から一定時間が経過した後、流体吐出装置１を稼働して高圧エア等の駆動ガスをパイプ２を介して浸漬ノズル３０内に提供することにより、浸漬ノズル３０内に負圧領域が形成され、エジェクタ効果にてタンディッシュ２０内にある高温の排ガスを浸漬ノズル３０の本体３０ａ内に取り込み（Ｗ１方向）、浸漬ノズル３０の内部に高温の排ガスを流通させるとともに出口端３０ｃから流出させることにより（Ｗ２方向）、少なくとも浸漬ノズル３０の内面が予熱される（第２のステップ）。なお、駆動ガスは、0.2〜0.6N/mm２程度の圧力エアを適用することができる。
【００４８】
図示する予熱方法を適用することで、浸漬ノズルとその外周に取付けられた炉体の間の隙間から外部空気がエジェクタ内に吸引され、タンディッシュ内の高温の排ガスが浸漬ノズル内に十分に提供されないといった従来の予熱装置の有する課題は解消される。そして、浸漬ノズル３０を十分に予熱することができ、浸漬ノズル３０の入口端３０ｂ付近にて生じ易いノズル詰まりの問題も解消される。
【００４９】
また、第２のステップでは、タンディッシュ２０と浸漬ノズル３０が予熱領域ＹＡにて予熱されるのみならず、予熱領域ＹＡから取鍋６０の下方の鋳造領域ＣＡに移送される途中においてもこれらの予熱が継続的に実行される。
【００５０】
予熱領域ＹＡから鋳造領域ＣＡにタンディッシュ２０が移送される途中においても流体吐出装置１を駆動させて駆動ガスをタンディッシュ２０内部を介してその下面に取付けられた浸漬ノズル３０に送り続けることにより、移送の途中も浸漬ノズル３０の内部を加熱し続けることができる。そのため、鋳造領域ＣＡにて取鍋６０から溶鋼がタンディッシュに注入されるまでに浸漬ノズルが冷えるといった問題を効果的に解消することができる。
【００５１】
（浸漬ノズルの予熱装置および予熱方法の実施の形態２）
図３は本発明の浸漬ノズルの予熱装置の実施の形態２を示した縦断面図であり、かつ浸漬ノズルの予熱方法を説明した図である。
【００５２】
同図で示す予熱装置１０Ａは、流体吐出装置１とこれに流体連通するパイプ２、パイプ２を浸漬ノズル３０に挿入する際の案内部材となるストッパー３に加えて、浸漬ノズルの出口端３０ｃを含む本体３０ａの一部を収容する中空の炉体４０から構成されている。
【００５３】
予熱方法の第１のステップでは、予熱領域ＹＡにて図示する予熱装置１０Ａを形成し、第２のステップでは、バーナー加熱にてタンディッシュ２０の予熱を実行した後に流体吐出装置１を稼働し、タンディッシュ２０内の高温の排ガスを浸漬ノズル３０内に取り込み（Ｗ１方向）、浸漬ノズル３０内を流通させて出口端３０ｃから排出させる（Ｗ２方向）。
【００５４】
浸漬ノズル３０の出口端３０ｃから排気された高温の排ガスは、その周囲にある炉体４０内で反射し（Ｗ３方向）、浸漬ノズル３０の本体３０ａの外面に提供され（Ｗ３方向）、浸漬ノズル３０の内面のみならずその外面も効果的に加熱される。
【００５５】
このように、鋳型７０の内部にその一部が浸漬する浸漬ノズル３０の外面が加熱されることで、冷めた浸漬ノズルの外面によって鋳型内溶鋼湯面が硬化されて該外面と鋳型銅板間に固着するといった問題がなくなる。
【００５６】
[流体吐出装置による駆動制御の実施例について]
本発明者等は、浸漬ノズルの予熱パターンに関する一つの実施例を実行し、浸漬ノズル上部やこの上部近傍のタンディッシュ内の耐火物の酸化防止効果について検証した。
【００５７】
まず、タンディッシュ冷間時に材質がSGP、径が6Aのパイプを設置し、パイプの先端が浸漬ノズル内に50〜70mm入り込んだ状態で仮固定した。
【００５８】
次に、図４で示す予熱パターンで浸漬ノズルの予熱を実行した。具体的には、タンディッシュ内をバーナーにて加熱し、2時間経過してタンディッシュ内面温度が600〜800℃となった段階で流体吐出装置を稼働させた。この流体吐出装置の稼働により、エジェクタ効果にてタンディッシュ内の高温の排ガスが浸漬ノズル内に吸引され、浸漬ノズル内の温度は短時間で急上昇し、タンディッシュの温度と浸漬ノズル内の温度がともにタンディッシュ加熱開始から3時間経過後に1200℃に達した。
【００５９】
この1200℃という温度は、浸漬ノズルにおいてノズル詰まりの生じない温度であり、浸漬ノズルの予熱の際の目標温度である。
【００６０】
このようにタンディッシュ内（耐火物）の温度が600〜800℃となった段階で流体吐出装置を稼働させてエジェクタ効果に基づく浸漬ノズルの内部の予熱を開始し、耐火物の温度が1000℃を超えるまで駆動ガスの提供を実行することで、可及的に短時間で浸漬ノズルの上部領域を600〜800℃以上とすることができ、当該上部領域の内面やその近傍の耐火物の酸化を効果的に防止できることが分かった。
【００６１】
[駆動ガス量と浸漬ノズルの入口端内面温度の関係に関する実験とその結果]
本発明者等は、図７で示す従来構造の浸漬ノズルを２基、図３で示す本発明の浸漬ノズルを１基備えた３ストランドのタンディッシュを用いて、３基の浸漬ノズルを同時に1時間予熱し、その後に各浸漬ノズルの入口端の内面温度を測定する実験をおこなった。
【００６２】
ここで、本発明の浸漬ノズルに関しては、その全長が740mm、ノズルの外径がφ135mm、内径がφ70mm、本体下方の側面にφ40mmの吐出口が４箇所設けられた浸漬ノズルを用いた。
【００６３】
駆動ガス量を種々変化させて、実施例および比較例の各浸漬ノズルの駆動ガス量ごとの入口端内面の温度を測定してその相関を検証した。検証結果を図５に示す。
【００６４】
同図より、実施例の浸漬ノズルは駆動ガス量が3m3/分、1時間のエジェクタ駆動にて目標の1050℃を達成し、5m3/分では1200℃に達することが分かった。
【００６５】
これに対し、比較例の浸漬ノズルは駆動ガス量が3m3/分程度で1000℃未満の温度にてサチュレートし、駆動ガス量を増加させても目標の1050℃に達しないことが分かった。この理由は、図７を参照した既述の説明の通り、エジェクタにて高温の排ガスを浸漬ノズル内に吸引しようとした際に浸漬ノズルとその周囲の炉体の間の隙間から外部空気を吸引してしまい、排ガスを十分に吸引できないためである。
【００６６】
[ストランドによる月当たりの生産量に関する検証とその結果]
本発明者等はさらに、ストランドによる月当たりの生産量に関する検証をおこなった。従来方式では、浸漬ノズルが目標温度まで予熱できないことから、浸漬ノズルの閉塞が1回/日程度で発生し、手動介入が必要となる。また、浸漬ノズルは1回/週程度で完全に閉塞し、鋳造がストップする。このように鋳造のストップしたストランドは生産ができないことから、生産性が大きく低下する。たとえば、3ストランの場合は、1ストランドで鋳造がストップすると、残りの2ストランドで生産することになって生産性は2/3となる。
【００６７】
ここで、従来の予熱方法と本発明の予熱方法にて1ヶ月当たりの生産量の比較をおこなった。1ヶ月の生産量に関し、3ストランドマシンの場合に取鍋容量がQton、1日に10鍋連続鋳造するとして、鋳造スタート時点では1回/日×3ストランドとなる。そして、実施例のように100%鋳造スタートが成功した場合には、10鍋/日×30日×Qton=300Qton/月となる。
【００６８】
一方、比較例のように1回/週のペースで鋳造がストップした場合は、鋳造ストップ回数が1回/週×4週×3ストランド＝12回、鋳造回数＝1回/日×30日×3ストランド＝90回、成功率＝(90-12)/90×100＝87%、生産障害量＝12回×10鍋×Qton×1/3ストランド=40Qton/月となる。したがって、比較例の生産量は300Qton/月−40Qton/月=260Qton/月となる。
【００６９】
あるQ値を上式に代入して比較例と実施例双方の月当たりの生産量を求め、比較例の値を100として実施例の値をそれに対する比率で表し、図６に示す。
【００７０】
同図より、比較例に対して実施例の生産量は15%も向上することが分かった。製鉄所においては昼夜連続操業を実施しているところが多く、15%の生産量の向上効果は極めて大きな操業効果である。
【００７１】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００７２】
１…流体吐出装置、２…パイプ、３…ストッパー、１０，１０Ａ…予熱装置、２０…タンディッシュ、２１…バーナー、３０…浸漬ノズル、３０ａ…本体、３０ｂ…入口端、３０ｃ…出口端、４０…炉体、５０…操業床架構、６０…取鍋、７０…鋳型、８０…ロール、ＹＡ…予熱領域、ＣＡ…鋳造領域、ＳＴ…鋼片
【図１】
2014136247.tif 000003
【図２】
2014136247.tif 000004
【図３】
2014136247.tif 000005
【図４】
2014136247.tif 000006
【図５】
2014136247.tif 000007
【図６】
2014136247.tif 000008
【図７】
2014136247.tif 000009