(57)【要約】【課題】浸漬ノズル、ロングノズル、ストッパー等の使用前に予熱される製鋼用耐火れんがにおいて、予熱後から溶鋼と接するまでの時間、それまでの予熱温度が低下しないようにしかも簡便な方法で保温することができるようにする。【解決手段】浸漬ノズル、ロングノズル、ストッパー等の使用前に予熱される製鋼用耐火れんが１において、予熱後から溶鋼と接するまでの間これらの耐火れんが１の外周面と耐火れんが１の外周に配置した外筒３とで形成される空間に、バーナー９で燃焼ガスを導入することによって耐火れんが１の予熱温度の低下を抑え保温性をより高めるようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロングノズル、浸漬ノズルあるいはストッパーなどの使用前に予熱される製鋼用耐火れんがの外周面に、上部にバーナー口と下部にガス排出口を有する外筒を空間を介して設け、この耐火れんがを予熱後溶融金属容器に取り付けた状態で、少なくとも耐火れんがが溶鋼と接する直前まで、バーナー口から燃焼ガスを吹き込み保温することを特徴とする使用前に予熱される製鋼用耐火れんがの保温方法。
【請求項２】
ロングノズル、浸漬ノズルあるいはストッパーなどの使用前に予熱される製鋼用耐火れんがであって、外周を、上部にバーナー口と下部にガス排出口を有する外筒で、１０〜５０ｍｍの隙間を設けて覆って一体化したことを特徴とする使用前に予熱される製鋼用耐火れんが。
【請求項３】
使用前に予熱される製鋼用耐火れんがが上部にメタルケースを有する浸漬ノズルであって、このメタルケースに円筒形の外筒を固定し一体化したことを特徴とする請求項２に記載の使用前に予熱される製鋼用耐火れんが。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の、使用前に予熱される製鋼用耐火れんがを予熱後溶融金属容器に取り付けた状態で、外筒のバーナー口から燃焼ガスを吹き込み保温し、その後少なくとも耐火れんがが溶融金属と接する直前まで燃焼ガスを吹き込むことを特徴とする使用前に予熱される製鋼用耐火れんがの保温方法。
【請求項５】
使用前に予熱される製鋼用耐火れんがが浸漬ノズルであって、複数のガス吐出口を有するバーナー部を有する支持金物に外筒を着脱可能に取り付け、予熱後から溶鋼と接する直前までこの複数のガス吐出口から燃焼ガスを吹き出すことを特徴とする使用前に予熱される製鋼用耐火れんがの保温方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼の連続鋳造で使用されるロングノズル、浸漬ノズル、あるいはストッパーなどの使用前に予熱される製鋼用耐火れんがとその保温方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼の連続鋳造用に使用するロングノズル、浸漬ノズルあるいはストッパーなどの使用前に予熱される製鋼用耐火れんがは、使用開始時の熱衝撃による破損を防止するため、あるいは溶鋼が凝固して閉塞することを防止するために使用前に１０００℃以上で予熱される。
【０００３】
例えば浸漬ノズルの場合には、タンディッシュに取り付けた状態でタンディッシュと同時にバーナーで予熱する方法、あるいは予熱ボックスにてバーナーで予熱しその後タンディッシュに取り付ける方法が一般的である。
【０００４】
しかし、浸漬ノズルとタンディッシュとを一緒に予熱する場合には、予熱終了後タンディッシュをモールドの上に移動し取鍋から溶鋼を注入する工程があり、実際に予熱終了後から浸漬ノズルに溶鋼が通過開始するまでに５〜１０分の時間がかかる。また、浸漬ノズルを予熱ボックスにてガスバーナーで予熱する場合にも、予熱ボックスから、モールド上のタンディッシュに取り付け、その後取鍋から溶鋼を注入し、実際に浸漬ノズルに溶鋼が通過開始するまでに５〜１０分の時間がかかる。さらに、スライディングノズル装置等の溶鋼流量制御装置の詰り等のトラブルが発生した場合にはさらに時間を要することになる。
【０００５】
このため、浸漬ノズルにはセラミックファイバー製の保温材を全周に巻いて温度低下を防止する手法などが実施されている。しかしながら、保温材を用いても１００〜２００℃の温度低下が避けられず、その分予熱温度を上げて、温度低下してもスポーリングにて破損しないようにしていた。しかしながら、使用開始までの時間にバラツキがあり、使用開始まで時間を要する場合には溶鋼通過時の熱衝撃によって破損することがあったり、低寿命になる問題がある。また、過剰の熱を受けるためれんがの品質低下を招く問題もあった。また、セラミックファイバー製の保温材は溶鋼中に入ると不純物となり、鋼の品質を悪化させる要因になっている。
【０００６】
そこで、使用直前まで予熱もしくは保温するために、例えば浸漬ノズルを通電加熱することが考えられる。例えば特許文献１では、浸漬ノズルを導電性の耐火材料、例えば黒鉛材質で作成し、通電加熱する方法が開示されている。しかしながら、浸漬ノズルの内部に異材質の特別な回路を作らなければならず、このため浸漬ノズルの物性が変わるため耐用性が低下する問題がある。さらに製造に手間を要し高コストになる問題がある。また、低電圧で高電流な特別な電源設備が必要になる問題等もあり、まだ実用化されていないのが現状である。
【特許文献１】実開平６−５５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、浸漬ノズル、ロングノズル、ストッパー等の使用前に予熱される製鋼用耐火れんがにおいて、予熱後から溶鋼と接するまでの時間、それまでの予熱温度が低下しないようにしかも簡便な方法で保温することができる使用前に予熱される製鋼用耐火れんがとその保温方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、浸漬ノズル、ロングノズル、ストッパー等の使用前に予熱される製鋼用耐火れんがにおいて、予熱後から溶鋼と接するまでの間これらの耐火れんがの外周面と耐火れんがの外周に配置した外筒とで形成される空間に、バーナーで燃焼ガスを導入することによって耐火れんがの予熱温度の低下を抑え保温性をより高めるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
浸漬ノズル、ロングノズル、ストッパー等の使用前に予熱される製鋼用耐火れんがは、予熱後、十分保温されるので熱衝撃を起因とする破損や寿命の低下が抑制され飛躍的に寿命が向上する。また、従来のようにファイバー状の断熱材を使用しないかあるいは使用量が極めて少なくてすむため、作業環境の改善となりしかも溶鋼の汚染が減少する。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の使用前に予熱される製鋼用耐火れんがとその保温方法の例として浸漬ノズルの例を図１に示す。図１は、本発明の浸漬ノズルの縦断面図である。この浸漬ノズル１は、鉄製外筒３をメタルケース４に固定されることで一体的に有している。すなわち、浸漬ノズル本体２の顎部５は鉄製外筒３を固定するためにメタルケース４で覆われ、このメタルケース４の下部に、円筒形状の鉄製外筒３の上端部が溶接により固定されている。この鉄製外筒３は、上部にはバーナー口６として開口部を有し、下端にはガス排出口７として開口部を有している。鉄製外筒３は浸漬ノズル本体２よりやや長くなっている。鉄製外筒３と浸漬ノズル本体２との隙間は下端部で２０ｍｍである。本実施例では、鉄製外筒３を浸漬ノズル本体２に一体的に固定するためにメタルケース４を用いたが、この方法に限定されることなくメタルバンド等他の固定方法も使用できる。
【００１１】
鉄製外筒３の長さは長い程予熱の効果が得られるが、浸漬ノズル１の上部にはタンディッシュへ取り付けられる際の支持金物が接するため鉄製外筒３で覆うことができない。このため鉄製外筒３は支持金物と接する部分を避けて設けている。また鉄製外筒３の下端部は浸漬ノズル１の下端面より下に位置するように設けることで予熱の効果が得られるが、必ずしも全体を覆う必要はなく、例えば浸漬ノズルの場合には鉄製外筒３の下端部は浸漬ノズルの吐出口の上部付近まででも十分な保温効果が得られる。
【００１２】
鉄製外筒３は１回のみの使い捨てで使用するため使用中に酸化したり多少の変形が生じても問題ない。厚みは０．５〜３ｍｍのものを使用することができるが、部分的に厚みを変えたりすることができる。例えば、吐出口付近は早く溶融しやすいように薄い厚みにすることもできる。逆に未浸漬部は使用中の保温性を高めるために厚みを厚くしても良い。また、予熱後の浸漬ノズルの移動中の保温性を高めるには開口部に蓋を設けることでさらに保温性を高めることも可能である。さらにバーナー口６は複数設けると、より温度分布が均一になるため複数設けても良い。
【００１３】
尚、浸漬ノズル１の外周面には従来のような保温材は不要であるが、必要に応じて少量の保温材を設けることでさらに保温性を向上することも可能である。
【００１４】
鉄製外筒３と耐火物（浸漬ノズル本体２）との間の隙間は、１０〜５０ｍｍがより好ましい。１０ｍｍ未満では燃焼ガスが流れにくくなり、５０ｍｍを超えると外径が大きくなりすぎて取り扱いに支障を来たす。例えば浸漬ノズルの場合には、片側で外径が５０ｍｍを超えるとモールドに入らなくなる場合がある。
【００１５】
次に使用前に予熱される製鋼用耐火れんがの保温方法の例として図１に示した浸漬ノズルの例を図２で説明する。
【００１６】
図２は、本発明の浸漬ノズル１をモールドにセットした状態を示す縦断面図である。通常、浸漬ノズル１は、予熱ボックスあるいはタンディッシュに取り付けられたまま別の場所で予熱され、予熱が完了するとタンディッシュと共に移動されモールド８内の所定位置に配置される。浸漬ノズル１は、図示しない保持装置によって支持金物１０の部分が保持され図示しないタンディッシュの下部に設けたスライディングノズル装置に付属する下部ノズルに圧着されている。
【００１７】
この浸漬ノズル１を保温するためにバーナー口６からバーナー９を挿入し加熱する。バーナー９はガスあるいは液体燃料を燃料として使用されている一般的なバーナーで十分である。この場合にはＬＰＧ等の燃料ガスに空気を混合したガスをパイプの先から吐出する。浸漬ノズル１の加熱開始は、できるだけ早い方が保温効果が高いので予熱終了後直ぐに始めることがより好ましいが、モールド８に配置された後でも十分である。
【００１８】
浸漬ノズル１をモールド８に配置した後、取鍋からタンディッシュへ溶鋼が注入され、所定量の溶鋼が入った時点で、浸漬ノズル１に溶鋼が通過し始める。加熱は、浸漬ノズル１に溶鋼が通過する直前あるいはその後まで続けることができる。このとき鉄製外筒３は浸漬ノズル１とともに溶鋼に浸漬されても溶けるので悪影響はないため取り付けたまま使用される。したがって溶鋼通過後しばらく予熱することもできる。
【００１９】
鋳造中、バーナー９を外して加熱を止めた後には浸漬ノズル１の外周面の冷却及び酸化を防止する目的でバーナー口６を塞いでおくと保温効果が得られる。
【００２０】
このように、予熱終了後から、浸漬ノズルに実際に溶鋼が通過するまで浸漬ノズルを保温することができるので、熱衝撃による浸漬ノズルの破損を大幅に低減することができ、しかも浸漬ノズルの寿命も大幅に延長する。さらに、保温が十分できるためノズル内への溶鋼の凝固などのトラブルを防止することができる。
【００２１】
また、鉄製外筒３を浸漬ノズル１と一体的に設けているので、浸漬ノズル１の予熱が終了して移動する間、鉄製外筒３との間の空気及び鉄製外筒３の輻射熱によって浸漬ノズル１の温度低下を抑制する効果が得られる。
【００２２】
図３及び図４に第２の実施例を示す。
【００２３】
図３は、バーナー部及び鉄製外筒を有する支持金物及び浸漬ノズルの縦断面図、図４はバーナー部を下から見た図である。
【００２４】
図３において、浸漬ノズル本体１５は支持金物１０に支持され、支持金物１０の下部には、ドーナツ型のバーナー部１１及び鉄製外筒３を有している。ドーナツ型のバーナー部１１はドーナツ型のパイプ１２にガス導入用パイプ１３を有している。ドーナツ型のパイプ１２は複数のガス吐出口１４を有している。ドーナツ型のバーナー部１１は支持金物１０と一体になるように固定されている。鉄製外筒３は、支持金物１０に図示しないフックにより吊り下げられ支持金物１０に対して着脱可能に取り付けている。
【００２５】
加熱を始める時には、ドーナツ型のバーナー部１１に燃料ガスと空気との混合気を吹き込み着火する。図３の状態でも浸漬ノズルの予熱温度で問題なく着火するが、安全面からは、鉄製外筒３を装着する前に着火して炎の発生を確認することもできる。この実施例では、ガス吐出口１４をドーナツ型のパイプ１２に円周上に均一に設けているため、炎が均一に発生し、鉄製外筒３と浸漬ノズル本体１５との空間の温度をより均一にできるメリットがある。
【００２６】
尚、この図３の状態で最初の予熱を行うこともできる。さらに、この実施例では、鉄製外筒３は支持金物１０に保持されているが、浸漬ノズルに一体的に取り付けておいても問題ない。たとえば、浸漬ノズル本体１５の外面にメタルバンドを設け、このメタルバンドと鉄製外筒とを固定することで一体化することができる。
【００２７】
図５はストッパーに適用した場合である。ストッパー１９の場合にも浸漬ノズルの場合と同様に、上部にはバーナー口６を下部にはガス排出口７を有する鉄製外筒３を設けている。鉄製外筒３の上面はボルト１７が貫通するための貫通孔を有し、この貫通孔にボルト１７を通してナット１６で鉄製外筒３をストッパー本体１８に一体的に取り付けている。ストッパーの場合にも、鉄製外筒をつけたまま使用される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の浸漬ノズルの縦断面図である。
【図２】本発明の浸漬ノズルをモールドにセットした状態を示す縦断面図である。
【図３】バーナー部及び鉄製外筒を有する支持金物並びに浸漬ノズルの縦断面図である。
【図４】バーナー部を下から見た図である。
【図５】本発明をストッパーに適用した縦断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  浸漬ノズル
２  浸漬ノズル本体
３  鉄製外筒
４  メタルケース
５  浸漬ノズル本体の顎部
６  バーナー口
７  ガス排出口
８  モールド
９  バーナー
１０  支持金物
１１  バーナー部
１２  パイプ
１３  ガス導入用パイプ
１４  ガス吐出口
１５  浸漬ノズル本体
１６  ナット
１７  ボルト
１８  ストッパー本体
１９  ストッパー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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