(57)【要約】【課題】  鋼の連続鋳造において浸漬ノズルの底面に溜まった非金属介在物を再び溶鋼に巻き込むことなく上部に浮上させることで、非金属介在物欠陥の少ない鋼を安定して鋳造可能とする浸漬ノズルの形状を提供する。【解決手段】  浸漬ノズル２の側壁周壁面２ａに配置の複数個の吐出口４とこれらの吐出口４の隣接するものの中間部に浸漬ノズル２の底面５から吐出口４の上部まで側壁周壁面２ａから凹状に凹む切り込み溝６を設けた連続鋳造用モールドの浸漬ノズル２で、浸漬ノズル２の底面５を凹面に窪ませたくぼみ７に形成し、該くぼみ７を浸漬ノズル２の側壁周壁面２ａに形成の吐出口４の中間部に設けた切り込み溝６に接続している。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
浸漬ノズルの側壁周壁面に配置の複数個の吐出口とこれらの吐出口の隣接するものの中間部に浸漬ノズルの底面から吐出口の上部まで側壁周壁面から凹状に凹む切り込み溝を設けたことを特徴とする連続鋳造用モールドの浸漬ノズル。
【請求項２】
浸漬ノズルの底面を凹面に窪ませたくぼみに形成し、該くぼみを浸漬ノズルの側壁周壁面に形成の吐出口の中間部に設けた側壁周壁面から凹状に凹む切り込み溝に接続したことを特徴とする請求項１に記載の浸漬ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼の連続鋳造において、モールド内の溶鋼深くに非金属介在物を巻き込むことなく浮上分離して非金属介在物を低減した鋼片を連続鋳造できる浸漬ノズルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の鋼の連続鋳造においては、製品欠陥の原因となる鋳片内非金属介在物や表面傷の低減が求められている。ところで、この連続鋳造において、モールド内に溶鋼を注入する手段には耐火物製の浸漬ノズルが使用されている。この浸漬ノズルを用いて連続鋳造をおこなっているときは、モールド内に溶鋼とともにタンディッシュから非金属介在物が流入し、粒径の大きい非金属介在物は溶鋼との比重差によって浮上する。モールド内の溶鋼プールから浮上して浸漬ノズルの底面に達した非金属介在物は浸漬ノズルの底面に大量に溜まり、浸漬ノズルの底面が一杯になったときに、浸漬ノズルの側面に沿って浮上する。この浮上の際に浸漬ノズルの吐出口の近辺を通ると、吐出口からの溶鋼の吐出流によって一部の非金属介在物は溶鋼プールの深いところまで巻き込まれて達し、浮上しないで凝固され、製品に非金属介在物に起因する欠陥ができる。したがって、モールドの底面に溜まった非金属介在物を吐出流の影響を受けずに浮上させてやることが、製品の非金属介在物を低減するために重要となってくる。
【０００３】
従来の連続鋳造における非金属介在物の低減方法として、溶鋼を浸漬ノズルを経てモールド内へ注湯して鋳片を連続鋳造する際、浸漬ノズルの下端に溶鋼仕切板を設置することにより、浸漬ノズルから流入する溶鋼が溶鋼プール内で下方に深く侵入するのを防止し、かつ、モールド上部に電磁攪拌装置を設置して溶鋼を攪拌することにより、モールド上部において溶鋼中の非金属介在物の浮上および除去を促進する連続鋳造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
この方法では、浸漬ノズルの溶鋼プールの深くまで入り込む非金属介在物は低減することができるものの、完全に無くすことはできず、浸漬ノズルの底面に溜まる非金属介在物は存在し、上記のように浮上途中で浸漬ノズルの吐出口からの溶鋼の吐出流に巻き込まれて溶鋼プールの深いところに到達する可能性は完全にはなくならない。
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−３００１１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、鋼を連続鋳造するときに、浸漬ノズルの底面に溜まった非金属介在物を再び溶鋼に巻き込むことなく上部に浮上させることで、非金属介在物欠陥の少ない鋼を安定して鋳造可能とする浸漬ノズルの形状を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を達成するための本発明の手段は、請求項１の発明の手段では、浸漬ノズルの側壁周壁面に配置の複数個の吐出口とこれらの吐出口の隣接するものの中間部に浸漬ノズルの底面から吐出口の上部まで側壁周壁面から凹状に凹む切り込み溝を設けたことを特徴とする連続鋳造用モールドの浸漬ノズルである。
【０００８】
請求項２の発明の手段では、浸漬ノズルの底面を凹面に窪ませたくぼみに形成し、該くぼみを浸漬ノズルの側壁周壁面に形成の吐出口の中間部に設けた側壁周壁面から凹状に凹む切り込み溝に接続したことを特徴とする請求項１の手段の浸漬ノズルである。
【０００９】
通常の浸漬ノズルは、底面が平らに形成されている。したがって、モールド内の溶鋼プールで浮上した非金属介在物は、もし溶鋼のメニスカスまで浮上できれば溶鋼から分離される。しかし、溶鋼プールで浮上した場所が浸漬ノズル２の底面５の下部であった場合、図３の（ａ）に示すように浸漬ノズル２の底面５に遮られ、その底面５の位置に溜まる。浸漬ノズル２の底面５に溜まることができる非金属介在物８の量には、図３の（ｂ）に示すように、底面５の大きさからその限界があり、限界量を超えると、図３の（ｃ）に示すように、浸漬ノズル２の底面５の縁の箇所から上部に向かって浮上しようとする。その際、浸漬ノズル２の側壁周壁面２ａの近傍を伝わって浮上するため、仮にある吐出口４の真下から上昇し始めた場合には、上昇中の非金属介在物８は吐出口４からの溶鋼の吐出流に巻き込まれて、一部は浮上分離が不可能なほど溶鋼プールの深いところに達する可能性がある。
【００１０】
そこで、本発明では、浸漬ノズル２の側壁周壁面２ａに配設の複数個の吐出口４において、吐出口４と吐出口４の間に底面５から吐出口４よりも上部に達する凹状の切り込み溝６を、図３の（ｄ）に示すように、形成することによって、浸漬ノズル２の底面５に溜まった非金属介在物８が側壁周壁面２ａに形成の凹状に凹む切り込み溝６を伝わって浮上する際に、浸漬ノズル２の吐出口４からの溶鋼の吐出流によって溶鋼内へ再び巻き込まれることなく浮上分離できることが可能となる。また、浸漬ノズル２の底面５を凹面に窪ませたくぼみ７に形成することによって、このくぼみ７の一端部が浸漬ノズル２の側壁周壁面２ａよりも凹状に凹む切り込み溝６に先に達するので、底面５のくぼみ７に溜まった非金属介在物８は確実に側壁周壁面２ａの切り込み６へ流出して吐出流に巻き込まれることなくモールド内のメニカス部に上昇することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明を適用することにより、モールド内に浸漬ノズルから注入された溶鋼中に含有の非金属介在物は浮上の過程で浸漬ノズルの吐出口からの溶鋼の吐出流に再び巻き込まれることがなくなり、非金属介在物は確実に浮上でき、溶鋼プールの深いところに到達することがなくなった結果、非金属介在物の極めて少ない清浄度の高い鋼を連続鋳造することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、詳細な実施の形態の例を示す。サイズ４９０×３８０ｍｍのモールド１に、タンディッシュから大きさφ１６６ｍｍで側壁周壁面２ａに複数個の吐出口４を有する浸漬ノズル２を使用して各種の鋼種の鋼を連続鋳造機で鋳造速度０．５ｍ/ｍｉｎとして鋳造した。この場合、本発明例として深さ１０ｍｍ、幅２０ｍｍの凹状に凹む切り込み溝６を浸漬ノズル２の側壁周壁面２ａに有するものと、さらに本発明例として浸漬ノズル２の底面５に深さ１０ｍｍのくぼみ７を有するものと、比較例として浸漬ノズル２の側壁周壁面２ａに切り込み溝６を有しないものとをそれぞれ使用した。この場合の操業諸条件および非金属介在物割合を非金属介在物指数で表１に示した。なお、表１では、図１に示す実施例のもので、浸漬ノズル２の側壁周壁面２ａに切り込み溝６は１本有する例である。しかし、この切り込み溝６の効果は、表１の例の１本に限らず２本あるいは３本などの複数本でも、発揮できる。さらに表１の鋼種の化学成分は、肌焼クロム鋼はＪＩＳ規定のＳＣｒ４２０、中炭素クロム鋼はＪＩＳ規定のＳＣｒ４４０、高炭素軸受鋼はＪＩＳ規定のＳＵＪ２であり、それぞれ規定の範囲内のものである。
【００１３】
【表１】
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【００１４】
なお、表１における非金属介在物指数は、具体的には上記で鋳造されたサイズ４９０×３８０ｍｍの各鋼種の鋳片を、その後の圧延工程を経て形成のφ１６７ｍｍの鋼片の中心から４０ｍｍの位置を中心とした４０ｍｍ×４０ｍｍ長さ７０ｍｍのテストピースを切り出し、それらをスライム溶解したのち、スライム溶解で抽出された３７μｍ以上の非金属介在物の個数を、比較例１を１００として非金属介在物指数で、示したものであり、非金属介在物指数が８０以下となることが望ましいものである。
【００１５】
比較例１〜３のように、いずれの鋼種でも浸漬ノズル２の側壁周壁面２ａの切り込み溝６および底面５のくぼみ７が無いものは、非金属介在物指数が高い傾向が認められた。また、発明例６の吐出口４が４孔の浸漬ノズル２に比して発明例７の吐出口４が２孔の浸漬ノズル２の場合でも非金属介在物指数は高かった。
【００１６】
それに対し、本発明例１〜３のように、浸漬ノズル２の側壁周壁面２ａに切り込み溝６が有るが、浸漬ノズル２の底面５にくぼみ７の無いものは、比較例１〜３に比べて非金属介在物指数が低下していることがわかった。さらに、本発明例４〜６のように浸漬ノズル２の底面５にくぼみ７が有る場合、浸漬ノズル２の底面５にくぼみ７の無いものに比べて非金属介在物指数が低減していることがわかった。上記したように、吐出口４が２孔の場合でも、非金属介在物指数が低減していることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の浸漬ノズルの形状をモールド中に位置させた状態で示す模式的斜視図である。
【図２】本発明の浸漬ノズルの底面の形状を示す模式的斜視図である。
【図３】本発明の浸漬ノズルの原理を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  モールド
２  浸漬ノズル
２ａ  側壁周壁面
３  注湯孔
４  吐出口
５  底面
６  切り込み溝
７  くぼみ
８  非金属介在物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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