(57)【要約】【課題】溶融金属の移送や流量調整に用いる耐火物相互の接合面からの外気吸い込みを、従来の減圧シール法によりシールする際の問題点を改善し、減圧シール法の優れた特性を享受する。【解決手段】浸漬ノズル２の接合面２ａにおける溶鋼流路３の外周側に、溶鋼流路３の内壁に接しないように多孔質耐火物製リング４を設ける。浸漬ノズル２に、リング４の反接合面側にリング４と接するリング状空間５を設ける。リング状空間５と外部を連通するパイプ状通路７を設ける。前記リング状空間５内の圧力が大気圧よりも低くなるように排気する。【効果】減圧シール法の優れた効果が安定的に発揮され、耐火物接合面を介した外気の吸入を抑制することができる。【選択図】図１
2015157310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属の移送や流量調整に用いる耐火物相互の接合面からの外気吸い込みを防止すべくシールする方法であって、
前記接合面を有する耐火物のうちの一方の耐火物の前記接合面における溶融金属流路の外周側に、溶融金属流路の内壁に接しないように多孔質耐火物製リングを設ける一方、
前記一方の耐火物には、前記リングの反接合面側に前記リングと接する空間を設けるとともに、当該空間と外部を連通する通路を設け、
前記空間内の圧力が大気圧よりも低くなるように排気することを特徴とする耐火物接合面のシール方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶鋼等の溶融金属を連続鋳造する際に、取鍋下ノズルとロングノズルとの接合面、タンディッシュのスライディングゲート摺動面、スライディングゲート下プレートと浸漬ノズルとの接合面等の、溶鋼の移送や流量調整に用いる耐火物相互の接合面をシールする方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、溶鋼の連続鋳造において、スライディングゲートの下プレートと浸漬ノズルとの接合面は、完全にシールすることが難しい。その結果、高速の溶鋼流が引き起こす流路内部の負圧と大気圧との圧力差に起因する外気の吸い込みが生じる。
【０００３】
前記耐火物相互の接合面のシール性を改善する技術として、従来、特許文献１に開示されているように、前記接合面に正の圧力を持つ不活性ガスを供給して外気の吸引を防止する方法が広く知られている。
【０００４】
しかしながら、前記接合面に正の圧力を持つ不活性ガスを供給して外気の吸引を防止する方法は、溶鋼中への不活性ガスの混入が著しく増加して鋼の品質に影響を与えるので、要求品質レベルが高い鋼種に対しては採用することができない。
【０００５】
一方、外気吸い込みの元凶である内外の圧力差そのものを解消する技術として、特許文献２や特許文献３に開示されているような減圧シール法という技術が試されたこともある。この減圧シール法の場合、基本的には溶鋼中への不活性ガスの混入がないので、特許文献１で開示されたシール法が有する問題はない。
【０００６】
しかしながら、前記減圧シール法では、接合面を形成する耐火物間に介在させたパッキンの屑や耐火物から染み出したタールが吸引用の空間や溝に入り込んで均一な吸引ができなくなる問題がある。また、吸引用の空間に入り込んだタールやパッキンの一部が吸引配管を詰まらせる問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表平１１−５１００９８号公報
【特許文献２】特開平５−１８５１９１号公報
【特許文献３】特開平８−２４３６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする問題点は、減圧シール法では、パッキン屑や耐火物から染み出したタールが吸引用の空間や溝に入り込み、均一な吸引ができなくなったり、吸引用の空間に入り込んだタールやパッキンの一部が吸引配管を詰まらせるという点である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、従来の減圧シール法の問題点を改善し、減圧シール法の優れた特性を享受することを目的としている。
【００１０】
本発明は、
溶融金属の移送や流量調整に用いる耐火物相互の接合面からの外気吸い込みを防止すべくシールする方法であって、
前記接合面を有する耐火物のうちの一方の耐火物の前記接合面における溶融金属流路の外周側に、溶融金属流路の内壁に接しないように多孔質耐火物製リングを設ける一方、
前記一方の耐火物には、前記リングの反接合面側に前記リングと接する空間を設けるとともに、当該空間と外部を連通する通路を設け、
前記空間内の圧力が大気圧よりも低くなるように排気することを最も主要な特徴としている。
【００１１】
すなわち、本発明では、一方の耐火物の接合面における溶融金属流路の外周側に、溶融金属流路の内壁に接しないように多孔質耐火物製リングを設ける一方、一方の耐火物には、リングの反接合面側にリングと接する空間を設け、この空間と外部を連通する通路を設けている。
【００１２】
従って、本発明では、減圧シールを確実に行うことができ、また、接合面に存在するパッキン屑などの耐火物片が真空排気系に混入することを防止できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、減圧シール法の優れた効果が安定的に発揮され、耐火物接合面を介した外気の吸入を抑制することができて、移送中や流量調整中の溶融金属の汚染を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施例を説明する図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図中央縦断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例を説明する図１と同様の図である。
【図３】比較例を説明する図１と同様の図である。
【図４】本発明の第１の実施例について、タンディッシュ内溶鋼の[N] 分析値と鋳片の[N] 分析値との差を、真空ポンプ作動の有無で比較した結果を示した図である。
【図５】本発明の第２の実施例についての図４と同様の図である。
【図６】比較例についての図４と同様の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、溶融金属の移送や流量調整に使用する耐火物相互の接合面からの外気吸い込みを防止するために、従来の減圧シール法によってシールする際の問題点を改善し、減圧シール法の優れた特性を享受することを目的としている。
【００１６】
そして、その目的を、一方の耐火物の接合面における溶融金属流路の外周側に、溶融金属流路の内壁に接しないように多孔質耐火物製リングを設ける一方、一方の耐火物には、リングの反接合面側に、リングと接する空間とこの空間と外部を連通する通路を設け、空間内の圧力が大気圧よりも低くなるように排気することによって実現した。
【００１７】
本発明において、一方の耐火物の接合面に多孔質耐火物製リングを設けるのは、前記リングで外部から溶融金属流路への外気吸い込み経路を漏れなくカバーすることで、減圧シールを確実に行うためである。
【００１８】
また、一方の耐火物のリングの反接合面側にリングと接する空間を設け、この空間から通路を介して外部に排気するのは、接合面と空間との間に多孔質耐火物製リングを設けることによって接合面に存在するパッキン屑や耐火物片が真空排気系に混入することを防止できるからである。すなわち多孔質耐火物製リングをフィルターとして利用するのである。
【００１９】
さらに、多孔質耐火物製リングは接合面における雰囲気圧力を均一化する層として作用する。多孔質耐火物製リングを圧力均一化層として機能させるためには、リングの接合面側端面と反接合面側端面間の厚みを５mm以上とすることが望ましい。リングの前記厚みが大きいほど接合面における雰囲気圧力を均一化する効果が高くなるが、その一方で前記厚みが大きくなるほど強度が低下するので、実用上は１００mm程度が上限となる。また、前記空間はリングと同様、溶融金属流路を取り囲むようにリング状に設けることが、接合面における雰囲気圧力を均一化する観点からは望ましい。
【００２０】
本発明では、接合面から多孔質耐火物製リングを介して設けた空間内の圧力を、真空ポンプを用いて大気圧よりも低く保つことによって、接合面における雰囲気圧力と、溶融金属流路の雰囲気圧力との差が低減するので、接合面を介して外気が溶融金属流路内へ吸い込まれることを抜本的に防止することができる。
【００２１】
前記空間内の圧力は、外気圧力（大気圧）の０．１倍〜０．５倍に保つことが望ましい。空間内の圧力は低いほど溶融金属流路への外気の吸い込みを防止する効果が高くなるが、一方で空間内の圧力を過度に下げると、溶融金属流路を移動する溶融金属が接合面へ差し込むおそれが生じるからである。
【００２２】
なお、前記多孔質耐火物製リングは、接合面のみに接していることが肝要である。すなわち、前記多孔質耐火物製リングが筒状耐火物の表面に現れる場所は接合面のみであり、溶融金属流路壁に接してはならない。これは、多孔質耐火物製リングが溶融金属流路壁に接すると、高速の溶融金属流が引き起こす流路内部の負圧と接合面の雰囲気圧力との圧力差を低減するという本発明の基本事項が満たされなくなるからである。
【実施例】
【００２３】
以下、本発明の実施例を比較例と比べつつ、添付図面を用いて説明する。
（第１の実施例）
図１は、本発明の請求項を満たす第１の実施例であり、鋼の連続鋳造において、タンディッシュの下部に取り付けられたスライディングゲート１の下プレート１ａと浸漬ノズル２との接合面２ａに、減圧シール法を適用した事例である。図１中の１ｂはスライディングゲート１の上プレート、１ｃは同じく中プレートを示す。また、３は溶鋼流路を示す。
【００２４】
浸漬ノズル２は、その接合面２ａに、内径が１００mm、外径が１４０mm、厚み（高さ）が２０mmの多孔質耐火物製リング４を配置し、このリング４の反接合面側には、リング４の反接合面側端面と接するように、内径が１２０mm、外径が１３０mm、高さが２５mmのリング状空間５を設けている。
【００２５】
浸漬ノズル２の外面には、真空ポンプ（図示せず）に接続する鋼製プラグ６を埋め込み、このプラグ６と前記リング状空間５とを直径が５mmのパイプ状通路７で繋いでいる。前記プラグ６には鉄管８がねじ込まれ、この鉄管８に繋がる銅管９を真空ポンプに接続することで、前記リング状空間５を０．２〜０．４気圧にまで減圧する。
【００２６】
浸漬ノズル２に設けた前記リング状空間５を０．２〜０．４気圧にまで減圧した状態を維持しつつ、スライディングゲート１の上プレート１ｂから１０Nl／min のArガスを吹き込みながら４ ton／min の溶鋼を浸漬ノズル２に流して鋳造した。
【００２７】
タンディッシュ内から採取したサンプルを分析した溶鋼の[N] 分析値と、連続鋳造した鋳片の[N] 分析値との差を、真空ポンプ作動の有無で比較した結果、図４に示すように、本発明では、真空ポンプの作動によって真空ポンプを作動させない場合に比べて約３ppm の[N] 上昇抑制効果が生じた。図４は、計１０回の分析調査の結果を示した図である。
【００２８】
（第２の実施例）
図２は、本発明の請求項を満たす第２の実施例であり、鋼の連続鋳造において、タンディッシュに取り付けられたスライディングゲート１の下プレート１ａとコレクターノズル１０との接合面１０ａに、減圧シール法を適用した事例である。なお、コレクターノズル１０とは、スライディングゲート１の下プレート１ａと浸漬ノズル２とを繋げる役割を持つノズルである。
【００２９】
コレクターノズル１０は、その接合面１０ａに、内径が１２５mm、外径が１３５mm、厚み（高さ）が５０mmの多孔質耐火物製リング４を配置し、このリング４の反接合面側には、リング４の反接合面側端面と接するように、内径が１３２mm、外径が１３５mm、高さが２５mmの薄いリング状空間５を設けている。
【００３０】
コレクターノズル１０の外面には、真空ポンプに接続する鋼製プラグ６を埋め込み、このプラグ６と前記リング状空間５とを直径が４mmのパイプ状通路７で繋いでいる。前記プラグ６には鉄管８がねじ込まれ、この鉄管８を真空ポンプに接続することで、前記リング状空間５を０．１〜０．３気圧にまで減圧する。
【００３１】
コレクターノズル１０に設けた前記リング状空間５を０．１〜０．３気圧にまで減圧した状態を維持しつつ、スライディングゲート１の上プレート１ｂから５Nl/min のArガスを吹き込みながら６ ton／min の溶鋼を浸漬ノズル２に流して鋳造した。
【００３２】
タンディッシュ内から採取したサンプルを分析した溶鋼の[N] 分析値と、連続鋳造した鋳片の[N] 分析値との差を、真空ポンプ作動の有無で比較した結果、図５に示すように、本発明では、真空ポンプの作動によって真空ポンプを作動させない場合に比べて約４ppm の[N] 上昇抑制効果が生じた。図５は、計１５回の分析調査の結果を示した図である。
【００３３】
（比較例）
図３は、本発明の請求項を満たさない従来技術の比較例であり、鋼の連続鋳造において、タンディッシュに取り付けられたスライディングゲート１の下プレート１ａと浸漬ノズル２との接合面２ａに、減圧シール法を適用した事例である。
【００３４】
浸漬ノズル２は、その接合面２ａに、内径が１２０mm、外径が１３０mm、深さが５mmの溝状空間２ｂを設け、この溝状空間２ｂの反接合面側に、溝状空間２ｂと繋がる内径が１２６mm、外径が１３０mm、高さが６０mmの薄いリング状空間５を設けている。
【００３５】
浸漬ノズル２の外面には、真空ポンプに接続する鋼製プラグ６を埋め込み、このプラグ６と前記リング状空間５とを直径が５mmのパイプ状通路７で繋いでいる。前記プラグ６には鉄管８がねじ込まれ、この鉄管８に繋がる銅管９を真空ポンプに接続することで、前記リング状空間５を０．２〜０．４気圧にまで減圧する。
【００３６】
浸漬ノズル２に設けた前記リング状空間５を０．２〜０．４気圧にまで減圧した状態を維持しつつ、スライディングゲート１の上プレート１ｂから１０Nl／min のArガスを吹き込みながら４ ton／min の溶鋼を浸漬ノズル２に流して鋳造した。
【００３７】
タンディッシュ内から採取したサンプルを分析した溶鋼の[N] 分析値と、連続鋳造した鋳片の[N] 分析値との差を、真空ポンプ作動の有無で比較した結果、図６に示すように、真空ポンプ作動によって約２ppm の[N] 上昇抑制効果が生じた。図６は、計１０回の分析調査の結果を示した図である。なお、図６中の減圧なしのデータは図４と同じものである。
【００３８】
図４及び図６より、比較例の[N] 上昇抑制効果は、第１の実施例に比べるとそのバラツキが大きいことがわかる。この効果のバラツキは、鋳造後の浸漬ノズル２を発明者らが調査した結果、浸漬ノズル２の接合面２ａに設けた溝状空間２ｂや、溝状空間２ｂの反接合面側のリング状空間５が耐火物片やタールの混合物で詰まっている場合が多いことに基づくものであることがわかった。
【００３９】
なお、前記実施例および比較例は、鋳型厚みが０．３m 、鋳型幅が１．２〜１．６m の垂直曲げ型スラブ連続鋳造機を使用し、非定常部を除いて引抜速度を１．３〜１．８ m／min として鋳造した結果である。鋳造した鋼種は、C 濃度が０．０２〜０．０５質量％、Si濃度が０．０１〜０．０４質量％、Mn濃度が０．３〜０．６質量％、sol.-Al濃度が０．０２〜０．０６質量％のアルミキルド低炭素鋼である。
【００４０】
本発明は上記した例に限らないことは勿論であり、請求項に記載の技術的思想の範疇であれば、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。
【００４１】
例えば実施例では、スライディングゲート１の下プレート１ａと、浸漬ノズル２やコレクターノズル１０との接合面のシール方法について説明したが、本発明は、溶融金属の移送や流量調整に用いる耐火物相互の接合面であれば、取鍋下ノズルとロングノズルとの接合面やタンディッシュのスライディングゲート摺動面等のシール方法にも適用できる。
【符号の説明】
【００４２】
１    スライディングゲート
１ａ    下プレート
２    浸漬ノズル
２ａ    接合面
３    溶鋼流路
４    多孔質耐火物製リング
５    リング状空間
７    パイプ状通路
１０    コレクターノズル
１０ａ    接合面
【図１】
2015157310.tif 000003
【図２】
2015157310.tif 000004
【図３】
2015157310.tif 000005
【図４】
2015157310.tif 000006
【図５】
2015157310.tif 000007
【図６】
2015157310.tif 000008