(57)【要約】【課題】鋳造用ストッパーのストッパー本体内への大気の吸引を防止し、したがって吸引した大気による溶融金属の酸化物等の生成を防止して、かかる酸化物等の浸漬ノズル部への付着、堆積を防止する鋳造用ストッパーへのガス供給制御方法を提供する。【解決手段】鋳造用ストッパーのストッパー本体内へ不活性ガスを供給するガス供給系の下流部に圧力計を取付け、該圧力計による測定値が０．０５〜０．１５ＭＰａとなるよう、該ガス供給系を介して該ストッパー本体内へ不活性ガスを供給した。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンディッシュから浸漬ノズルを介してモールドへ溶融金属を注入するときにその注入量を調節するために用いる鋳造用ストッパーへのガス供給を制御する方法であって、鋳造用ストッパーのストッパー本体内へ不活性ガスを供給するガス供給系の下流部に圧力計を取付け、該圧力計による測定値が０．０５〜０．１５ＭＰａの範囲内となるよう、該ガス供給系を介して該ストッパー本体内へ不活性ガスを供給することを特徴とする鋳造用ストッパーへのガス供給制御方法。
【請求項２】
圧力計による測定値が０．０５〜０．１０ＭＰａの範囲内となるよう、ガス供給系を介してストッパー本体内へ不活性ガスを供給する請求項１記載の鋳造用ストッパーへのガス供給制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鋳造用ストッパーへのガス供給制御方法に関する。取鍋からタンディッシュ内へ移した溶融金属を、該タンディッシュの底部に取付けた浸漬ノズルを介しモールド内へ注入して、連続鋳造するとき、該タンディッシュから該モールドへの該溶融金属の注入量を調節するために、鋳造用ストッパーが用いられる。本発明はかかる鋳造用ストッパーへのガス供給制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、前記のような鋳造用ストッパーとしては一般に、内部にガス導入路及び該ガス導入路と連通して先端部へと到るノズル孔が形成されたストッパー本体と、該ガス導入路の周面に先端部が螺合して挿入された接続管と、該ストッパー本体の上端部にて該接続管に取付けられたフランジと、該接続管の中間部に取付けられた昇降用のアームと、該接続管を貫通して該ガス導入路へと挿入されたガス供給管と、該ガス供給管を該接続管に支持するテーパーネジと、該ガス供給管に接続されたガス供給系と、該ガス供給系の基端部に接続されたガス供給源とを備えるものが使用されている。
【０００３】
かかる鋳造用ストッパーでは、ガス供給源から不活性ガス、例えばアルゴンガスを、ガス供給系、ガス供給管及びガス導入路を介して、タンディッシュ内の溶融金属中に浸漬ノズルを臨んで挿入されたストッパー本体のノズル孔から吹き出すようになっており、実際にも従来は、このように不活性ガスを吹き出している。ストッパー本体のノズル孔から不活性ガスが吹き出ていない場合は、タンディッシュ内溶融金属の静圧よりも不活性ガスの圧力が小さいことを意味しており、鋳造用ストッパーのフランジ部、テーパーネジ部及びガス供給系における継ぎ目部等からリークが発生した結果、ストッパー本体のノズル孔やガス導入路に大気が混入していると考えられ、かかる混入した大気が溶融金属等を酸化して、生成した酸化物等がモールドへ持ち込まれたり、とりわけ浸漬ノズル部に付着、堆積して、タンディッシュから浸漬ノズルを介するモールドへの溶融金属の円滑な注入を妨げ、場合によっては浸漬ノズルを閉塞してしまうからである。
【０００４】
前記のような大気の吸引を防止するため、それ自体のシール性を改善した鋳造用ストッパーも提案されている（特開平１０−２９６４０６、特開２００１−１９１１５２）。しかし、従来は前記のような不活性ガスの供給及び吹き出しを主に経済的な理由で低く抑えているため、シール性を改善した鋳造用ストッパーを用いても、実際のところは前記のような大気の吸引を防止できず、したがって生成した酸化物等の浸漬ノズル部への付着、堆積を防止できないという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、鋳造用ストッパーのストッパー本体内への大気の吸引を防止し、したがって吸引した大気による酸化物等の生成を防止して、かかる酸化物等の浸漬ノズル部への付着、堆積を防止できる鋳造用ストッパーへのガス供給制御方法を提供する処にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決する本発明は、タンディッシュから浸漬ノズルを介してモールドへ溶融金属を注入するときにその注入量を調節するために用いる鋳造用ストッパーへのガス供給を制御する方法であって、鋳造用ストッパーのストッパー本体内へ不活性ガスを供給するガス供給系の下流部に圧力計を取付け、該圧力計による測定値が０．０５〜０．１５ＭＰａの範囲内となるよう、該ガス供給系を介して該ストッパー本体内へ不活性ガスを供給することを特徴とする鋳造用ストッパーへのガス供給制御方法に係る。
【０００７】
本発明では、鋳造用ストッパーのストッパー本体内へ不活性ガスを供給するガス供給系の下流部に圧力計を取付け、該圧力計による測定値が０．０５〜０．１５ＭＰａの範囲内となるよう、該ガス供給系を介して該ストッパー本体内へ不活性ガスを供給し、該ストッパー本体のノズル孔からタンディッシュ内の溶融金属中へ吹き出させる。
【０００８】
前記したように、鋳造用ストッパーとしては一般に、内部にガス導入路及び該ガス導入路と連通して先端部へと到るノズル孔が形成されたストッパー本体と、該ガス導入路の周面に先端部が螺合して挿入された接続管と、該ストッパー本体の上端部にて該接続管に取付けられたフランジと、該接続管の中間部に取付けられた昇降用のアームと、該接続管を貫通して該ガス導入路へと挿入されたガス供給管と、該ガス供給管を該接続管に支持するテーパーネジと、該ガス供給管に接続されたガス供給系と、該ガス供給系の基端部に接続されたガス供給源とを備えるものが使用されている。本発明では、圧力計をかかるガス供給系の下流部に取付けるが、ガス供給系の最下流部、言い替えればガス供給管の直前に取付けるのが好ましく、また大気の吸引原因となる部位、具体的にはフランジ部、テーパーネジ部及びガス供給系における継ぎ目部等にペース状の耐火シール材を塗布して、予めこれらをできるだけシールしておくのが好ましい。
【０００９】
本発明において、圧力計による測定値は、該圧力計の読み値であり、所謂ゲージ圧であって、したがって大気圧下では零になる。本発明では、かかる圧力計による測定値が０．０５〜０．１５ＭＰａの範囲内となるよう、ガス供給管を介してストッパー本体内へ不活性ガスを供給し、該ストッパー本体のノズル孔からタンディッシュ内の溶融金属中へ吹き出させる。ストッパー本体のノズル孔やガス導入路には、浸漬ノズルを介してモールドへと流下する溶融金属の流れによって生じる負圧の他に溶融金属の静圧等が複合的に作用し、しかもかかる作用は連続鋳造時において経時的に変動するが、ガス供給系の下流部、好ましくは最下流部に取付けた圧力計による測定値が０．０５〜０．１５ＭＰａの範囲内となるよう、該ガス供給系を介して該ストッパー本体内へ不活性ガスを供給すれば、該ストッパー本体内への大気の吸引を安定して且つ充分に防止できる。圧力計による測定値が０．０５ＭＰａ未満では、ストッパー本体内への大気の吸引を安定して且つ充分に防止するのが難しく、逆に０．１５ＭＰａ超では、単に非経済的に過ぎるというだけでなく、タンディッシュ内における溶融金属上のスラグを乱したり、場合によってはその一部がモールドへと持ち込まれてしまう不都合を生じる。同様の理由で、圧力計による測定値が０．０５〜０．１０ＭＰａとなるようにするのが好ましく、０．０５〜０．０７ＭＰａとなるようにするのがより好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態を、鋳造用ストッパー、タンディッシュ及び浸漬ノズルとの関係で例示する一部省略の断面図である。鋳造用ストッパー１０は、内部にガス導入路１１ａ及びガス導入路１１ａと連通して先端部へと到るノズル孔１１ｂが形成されたストッパー本体１１と、ガス導入路１１ａの周面に先端部が螺合して挿入された接続管１２と、ストッパー本体１１の上端部にて接続管１２に取付けられたフランジ１３と、接続管１２の中間部に取付けられた昇降用のアーム１４と、接続管１２を貫通してガス導入路１１ａ内へと挿入されたガス供給管１５と、ガス供給管１５を接続管１２に支持するテーパーネジ１６と、ガス供給管１５に接続されたガス供給系１７と、ガス供給系１７の基端部に接続されたガス供給源１８とを備えている。
【００１１】
フランジ１３は接続管１２に螺合するナット１３ａで締め付けられており、またアーム１４は接続管１２に螺合する一対のナット１４ａ，１４ｂで締め付けられていて、ガス供給系１７の最下流部に圧力計２１が介装されている。そしてフランジ１３、テーパーネジ１６及びガス供給系１７における継ぎ目１７ａ〜１７ｃの各部には、ペースト状の耐火シール材として所謂シリコンペースト３１〜３４が塗布され、これらの各部をシールしている。タンディッシュ４１の底部には浸漬ノズル４２が取付けられており、タンディッシュ４１内には溶融金属５１が装填されていて、ストッパー本体１１はその先端部が浸漬ノズル４２を直下に臨んで溶融金属５１内に挿入されている。浸漬ノズル４２の下方には図示しないモールドが配置されており、タンディッシュ４１から浸漬ノズル４２を介するモールドへの溶融金属５１の注入量を、図示しない昇降装置によるアーム１４を介してのストッパー本体１１の昇降により、言い替えればストッパー本体１１の先端部と浸漬ノズル４２の上端部との間の開度により、調節するようになっている。
【００１２】
図１に示した実施形態では、溶融金属を図示しない取鍋からタンディッシュ４１へと順次移しつつ、タンディッシュ４１内の溶融金属５１を浸漬ノズル４２を介して図示しないモールドへと注入する連続鋳造時において、不活性ガス供給源１８からアルゴンガスを、ガス供給系１７、圧力計２１、ガス供給管１５、ガス導入路１１ａ及びノズル孔１１ｂを介して、ストッパー本体１１の先端部から溶融金属５１中へと吹き出させており、この際のアルゴンガスの供給量を、圧力計２１による測定値が０．０５〜０．０７ＭＰａの範囲内となるよう制御している。
【００１３】
【実施例】
図１について前述した実施形態にしたがい、ストッパー本体１１の先端部からアルゴンガスを、圧力計２１による測定値が０．０５〜０．０７ＭＰａの範囲内となるよう吹き出させつつ、溶鋼を連続鋳造した（実施例）。別に、同様の操作で、ストッパー本体１１の先端部からアルゴンガスを、圧力計２１による測定値が０．０２〜０．０４ＭＰａの範囲内となるよう吹き出させつつ、溶鋼を連続鋳造した（比較例）。実施例及び比較例において、所望通りの連続鋳造を行なうために調節した、ストッパー本体１１の先端部と浸漬ノズル４２の上端部との間の開度（ｍｍ）を図２に示した。図２は、横軸に取鍋からタンディッシュ４１ヘ移した溶鋼の回数（回）を目盛り、縦軸に前記の開度（ｍｍ）を目盛っていて、開度（ｍｍ）が大きいほど、浸漬ノズル４２に酸化物等の付着、堆積があり、それだけ浸漬ノズル４２が閉塞していることを示している。図２の結果からも明らかなように、○印を結ぶ実線の折れ線Ａで示した実施例の方が、×印を結ぶ破線の折れ線Ｂで示した比較例よりも、開度（ｍｍ）が小さく、したがってそれだけ、鋳造用ストッパー内部への大気の吸引を防止し、吸引した大気による酸化物等の発生を防止して、かかる酸化物の浸漬ノズル４２への付着、堆積がすくなく、浸漬ノズル４２の閉塞が少ない。
【００１４】
【発明の効果】
既に明らかなように、以上説明した本発明には、鋳造用ストッパー内部への大気の吸引を防止し、したがって吸引した大気による酸化物等の発生を防止して、かかる酸化物等の浸漬ノズル部への付着、堆積を防止できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を、鋳造用ストッパー、タンディッシュ及び浸漬ノズルとの関係で例示する一部省略の断面図。
【図２】本発明等を適用した場合の連続鋳造時における鋳造用ストッパーの開度を示すグラフ。
【符号の説明】
１０・・鋳造用ストッパー、１１・・ストッパー本体、１１ａ・・ガス導入路、１１ｂ・・ノズル孔、１２・・接続管、１３・・フランジ、１４・・アーム、１５・・ガス供給管、１６・・テーパーネジ、１７・・ガス供給系、１８・・ガス供給源、２１・・圧力計、４１・・タンディッシュ、４２・・浸漬ノズル、５１・・溶融金属、Ａ，Ｂ・・折れ線
【図１】
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【図２】
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