(57)【要約】【課題】  旋回流付与機構を設けた浸漬ノズルの内壁、特に旋回羽根直下の内壁への非金属介在物の付着を防止する。【解決手段】  浸漬ノズルの内部に配置された旋回流付与機構の下端より３０ｍｍ下流の位置における内径が、旋回流付与機構が配置された位置における平均内径の９０％以上とし、該旋回流付与機構の下端より３０ｍｍ下流の位置から吐出孔上端部までの間の内径絞り勾配の最大値を８°以下とする。【選択図】      図１
2005052865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋回流付与機構が内部に配置された浸漬ノズルであって、該旋回流付与機構の下端より３０ｍｍ下流の位置における内径が、旋回流付与機構が配置された位置における平均内径の９０％以上であり、該旋回流付与機構の下端より３０ｍｍ下流の位置から吐出孔上端部までの間の内径絞り勾配の最大値が８°以下であることを特徴とする連続鋳造用浸漬ノズル。
【請求項２】
前記旋回流付与機構の下端部から吐出孔上端部までの間での最も内径が小さい位置の内径が、該旋回流付与機構における平均内径の５０％〜９０％であり、且つ、該旋回流付与機構の下端部から吐出孔上端部までの距離が２００ｍｍ〜７００ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造用浸漬ノズル。
【請求項３】
ｓｏｌ．Ａｌ含有率０．００５質量％以上、Ｃａ含有率０．０００８質量％以下の溶鋼を前記請求項１又は２に記載の浸漬ノズルを用いて鋳造する方法であって、浸漬ノズル内を通過する溶鋼中に、不活性ガスを０．５〜２０リットル／ｍｉｎの流量で供給しつつ鋳造することを特徴とする連続鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶鋼等溶融金属の連続鋳造に用いる浸漬ノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
連続鋳造用浸漬ノズル内に捩り板状旋回羽根を設け旋回流を形成すると、鋳型内溶鋼流動が安定化し鋳片品質や生産性が改善されることや、浸漬ノズル内の介在物付着が減少することが、特許文献１や特許文献２などに開示されている。
しかしながら従来、旋回羽根を設けた浸漬ノズル（旋回羽根付き浸漬ノズル）は、鋳型内溶鋼流動の均一化には効果は認められるが、ノズル内壁に非金属介在物が付着してノズル内溶鋼流動の均一化を阻害し、さらにはノズルが閉塞する原因になるという問題があった。
上記特許文献１には、旋回羽根付き浸漬ノズル内の溶鋼流にＡｒガスを吹き込むことにより非金属介在物を捕捉し、内壁への介在物付着を防止することが記載されているが、その効果は不充分である。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２３９６９０
【特許文献２】ＷＯ９９／１５２９１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者は、旋回羽根付き浸漬ノズル内を溶鋼が流下する時に非金属介在物がノズル内壁に付着する原因を詳細に調べた。
その結果、特に旋回羽根直下の内壁に非金属介在物が付着しやすい傾向があった。このような傾向を生じる原因として、旋回羽根直下では溶鋼の旋回流が均一になっておらず、淀みなどが発生するためと考えられた。
【０００５】
そこで、旋回羽根直下での非金属介在物付着を防止するために、旋回羽根の上流側で浸漬ノズル内の溶鋼流にＡｒガスを吹き込んでみた。しかしながら、この場合、旋回羽根部分では内壁への非金属介在物付着はないが、旋回羽根直下では付着防止効果が限定されることが判明した。
その原因として、旋回羽根直下ではＡｒガスがノズル内管部の中心近傍に集積するために、ノズル内管部の内壁近傍に存在する非金属介在物を捕捉することが困難なためと考えられた。
【０００６】
また、上記特許文献２には、旋回羽根の下流側においてノズル内径を旋回羽根部流路有効断面積の最小値の０．５〜１．８倍に絞ることが、旋回流を均一化するために有効であると記載されている。しかし、この特許文献２記載の方法では、内壁へ非金属介在物の付着する傾向が強くなり、特に旋回羽根直下では介在物付着が顕著に発生することが判明した。
その原因として、ノズル内径を急激に絞った場合には、内径の絞り勾配が変化する部位、すなわち絞り開始部位及び絞り終了部位において旋回流が乱れて淀みや局部的な渦が発生するため、非金属介在物が付着しやすい傾向となり、特に旋回羽根直下に内径の絞り勾配が変化する部位が存在する場合には、元々不均一な旋回流がさらに乱れるため、非金属介在物の付着傾向がさらに強くなるためと考えられた。
【０００７】
本発明は上記実情を考慮したものであり、旋回羽根等の旋回流付与機構を設けた浸漬ノズルの内壁、特に旋回羽根直下の内壁への非金属介在物の付着を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記目的を達成するために、旋回流付与機構の直下における浸漬ノズル内壁への介在物付着について実験と考察を続けた結果、その効果的防止手段を考案するに到った。
すなわち、本発明により提供される浸漬ノズルは、旋回流付与機構が内部に配置され、該旋回流付与機構の下端より３０ｍｍ下流の位置における内径が、旋回流付与機構が配置された位置における平均内径の９０％以上であり、該旋回流付与機構の下端より３０ｍｍ下流の位置から吐出孔上端部までの間の内径絞り勾配の最大値が８°以下であることを特徴とする連続鋳造用浸漬ノズルである。
【０００９】
上記本発明の浸漬ノズルは、旋回流付与機構の下端から３０ｍｍ下流の位置における内径を、旋回流付与機構の設置部における平均内径の９０％以上とすることにより、旋回流付与機構直下における非金属介在物の付着しやすさと、急激な内径絞りに起因する非金属介在物の付着しやすさとが、同じ部位に重複して作用することを防止し、ノズル閉塞を防止する。
【００１０】
さらに、旋回流付与機構の下流３０ｍｍの位置から吐出孔の上端部までの区間における内径絞り勾配の最大値θＭＡＸを８°以下に抑制することにより、急激な内径変化に起因する非金属介在物の付着を吐出孔に至るまでの広い範囲に渡り低減する。
上記手段を浸漬ノズルに適用することにより、旋回流付与機構の直下を含むノズル内管部の広い範囲にわたり、非金属介在物の付着を防止することができる。
上記本発明の浸漬ノズルは、さらに好ましくは、旋回流付与機構の下端部から吐出孔上端部までの間での最も内径が小さい位置の内径を、該旋回流付与機構における平均内径の５０％〜９０％とし、且つ、該旋回流付与機構の下端部から吐出孔上端部までの距離を２００ｍｍ〜７００ｍｍとする。
【００１１】
ノズル内管部の最小内径部を、旋回流付与機構部における平均内径の５０％から９０％にまで絞ることにより、不均等な２重ラセン状旋回流の混合を促進し、均一な旋回流が得られる。旋回流が均一化すると、旋回流本来の作用である、複数の吐出孔への均等な吐出流分配や吐出孔全面からの均一な吐出を安定して享受することができる。
【００１２】
また、本発明により提供される連続鋳造方法は、ｓｏｌ．Ａｌ含有率０．００５質量％以上、Ｃａ含有率０．０００８質量％以下の溶鋼を上記本発明の浸漬ノズルを用いて鋳造する方法であって、浸漬ノズル内を通過する溶鋼中に、不活性ガスを０．５〜２０リットル／ｍｉｎの流量で供給しつつ鋳造することを特徴とする。
【００１３】
ｓｏｌ.Ａｌ濃度が高く、且つ、Ｃａ濃度が低い溶鋼を連続鋳造する際には、旋回流浸漬ノズルの内壁に非金属介在物が特に付着しやすいが、本発明の浸漬ノズルを用い、ノズル内の溶鋼流に適量の不活性ガスを供給しながら連続鋳造を行うことにより非金属介在物付着を軽減することができ、高いノズル閉塞防止効果が得られる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の実施により、溶鋼又はその他の溶融金属の連続鋳造を長時間、円滑に行うことが可能となるので、鋳型内溶鋼流動が安定化し、鋳片品質や生産性が改善されるという旋回流浸漬ノズルの効果を、旋回流付与機構を有していることに起因するノズル閉塞問題に悩まされることなく享受することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を説明する前に、先ず、浸漬ノズルの内管部に旋回流付与機構を配置し、溶鋼を流下させた時に、ノズル内壁に非金属介在物が付着する原因について、本発明者により見出された知見を述べる。
【００１６】
旋回流付与機構として捩り板状旋回羽根を用いる場合を例に説明すると、旋回羽根によって形成される旋回流は、図８に示すように、捩り板を挟んで両側の通路で形成される２つの旋回流が２重ラセン状に分布する。なお、厳密には、ノズル内の流れが２つの旋回流に完全に分離されているわけではなく、流速の大きい、いわゆる主流である部位がラセン状に分布している。
旋回羽根に入るノズル内の溶鋼流は、浸漬ノズル上流側にあるスライディングゲート等の流量調整機構によって絞られた流れであるので、横断面内の流速差が大きな乱れた下降流である場合が多い。このような旋回羽根入り口での下降流乱れの影響を受けて、形成されて間もない旋回羽根直下の旋回流は周速度・下降速度ともに不均一な旋回流となりやすい。さらに、旋回羽根直下では旋回羽根で形成された２つのラセン流の混合が十分に進んでいないことも相俟って、流路横断面内の速度分布が不均一な旋回流となっている。
【００１７】
このような不均一な旋回流も、下降するうちに、徐々に周方向の混合が進み均等な強制渦状の流れへと移り変わって行く。均等な旋回流が形成されると、ノズル内壁は常に速度の大きな流れで洗われるようになるので、非金属介在物の付着は少なくなる。
しかしながら、形成されて間もない不均一な旋回流には、このノズル内壁洗浄作用が十分に備わっていないため、旋回羽根直下では内壁に非金属介在物が付着しやすい。
【００１８】
一方で、ノズル内壁への非金属介在物付着防止を目的としてノズル内管部に吹き込まれるＡｒガスは、旋回流の形成とともに速やかに渦流の中心へと移動するので、ノズル内壁と溶鋼との界面に作用しなくなり、旋回羽根直下ではその効力を失う。従って、旋回羽根の上流側でノズル内管部にＡｒガスを吹き込んでも、旋回羽根直下では旋回流が不均一ゆえに十分なノズル内壁洗浄作用が無いうえ、Ａｒガスによる非金属介在物付着防止効果が失われているので、ノズル内壁に非金属介在物が付着しやすい環境にある。
【００１９】
浸漬ノズル内壁への非金属介在物付着を促進させるもう一つの要因に、急激なノズル内径（内管径）の変化がある。すなわち、ノズル内径が急激に拡大する場合には、内壁近傍に渦や淀みが発生し、そこに非金属介在物が長く滞留したり、成長したりして、内壁への付着が促進される。ただし、ノズル内径が拡大する場合には流路断面が広くなるのであるから、非金属介在物の付着があるとしても顕著な閉塞に至ることは少ない。それに対し、ノズル内径を急激に絞った場合には、絞り勾配が変化する部位、すなわち絞り開始部位及び絞り終了部位の直下において旋回流が乱れて淀みや局部的な渦が発生し、内径が急拡大する場合と同様に非金属介在物付着が促進される。この場合は、流路断面が狭くなる部位にさらに介在物が付着するので、閉塞の問題が生じる。特に旋回羽根直下に内径の絞り勾配が変化する部位が存在する場合には、もともと不均一な旋回流がさらに乱れるため、非金属介在物の付着傾向がさらに強くなる。
【００２０】
以上は、旋回流付与機構として捩り板型旋回羽根を適用した場合の例であるが、他の機構で溶鋼の下降流に旋回流を付与する場合にも、下降流が旋回流付与機構において角速度を与えられ流れの方向が変化することに伴ない流動に乱れが生じる結果、旋回流付与機構部の直下において同様の現象が起こりうる。
【００２１】
発明者らは、これら２つの付着作用が同時に進行したとき、非金属介在物の付着が特に顕著となり、ノズル閉塞の問題が高頻度で発生することを発見し、その対応策として本発明を成した。
【００２２】
図１は、本発明に属する浸漬ノズルの一例を模式的に示す縦断面図である。図１において浸漬ノズル（旋回流浸漬ノズル）Ａは、ノズル本体１の内管部に旋回流付与機構２として旋回羽根が設置された構成をとる。旋回流浸漬ノズルＡは旋回羽根を有しているが、本発明においては旋回羽根以外の旋回流付与機構、例えば、電磁気力を利用する誘導型電磁攪拌装置をノズル外周に設けても良い。
【００２３】
以下、図１を参照しつつ本発明を説明する。すなわち、本発明による第１番目の解決手段によれば、旋回流浸漬ノズルＡにおいて、旋回流付与機構２の下端Ｐ２から少なくとも３０ｍｍ下流の位置Ｐ３までは旋回流付与機構の設置部（すなわち旋回流付与機構２の上端Ｐ１から下端Ｐ２までの区間）における平均内径ＤＡＶの９０％以上の内径を確保することにより、旋回流付与機構直下における非金属介在物の付着しやすさと、急激な内径絞りに起因する非金属介在物の付着しやすさとが、同じ部位に重複して作用することを防止し、ノズル閉塞を防止する。この場合、旋回流付与機構の下端Ｐ２から３０ｍｍ下流の位置Ｐ３における内径Ｄ３を旋回流付与機構の設置部における平均内径の９５％以上確保することが望ましい。ここで、旋回流付与機構２として、上端及び／又は下端の稜線が傾いている旋回羽根を用いる場合には、上端稜線の最上流位置を上端と考え、下端稜線の最下流位置を下端と考える。また、旋回流付与機構２として、誘導型電磁攪拌装置を用いる場合には、コイルを巻き回した鉄心の上下端をもって、旋回流付与機構の上下端とする。
【００２４】
ノズル内径は、旋回流付与機構の下端Ｐ２から３０ｍｍ下流の位置Ｐ３までの区間において、下流側に向けて拡径する部分がないことが特に望ましい。また、ノズル内径は、旋回流付与機構の下端Ｐ２から３０ｍｍ下流の位置Ｐ３にかけて、旋回流付与機構の設置部における平均内径ＤＡＶの９０％以上であればよいが、この区間における急激な内径絞りを避けるために、短い下降距離で急激に平均内径ＤＡＶの９０％まで絞ることは好ましくない。ただし、旋回羽根等の旋回流付与機構を設置する場合に、その位置決めのために、下端Ｐ２において半径１〜２ｍｍ程度の段差を設けることは差し支えない。
【００２５】
さらに加えて、第１番目の解決手段によれば、旋回流付与機構の下流３０ｍｍの位置Ｐ３から吐出孔の上端部Ｐ４までの区間における内径絞り勾配の最大値θＭＡＸを８°以下に抑制することにより、急激な内径変化に起因する非金属介在物の付着を吐出孔に至るまでの広い範囲に渡り低減する。この内径絞り勾配の最大値θＭＡＸは５°以下であれば、さらに望ましい。
【００２６】
なお、本発明において旋回流付与機構の下流３０ｍｍの位置Ｐ３から吐出孔の上端部Ｐ４までの区間における絞り勾配の最大値θＭＡＸが８°以下又は５°以下であるとは、文字通り、この区間内のどの位置の絞り勾配θも８°以下或いは５°以下であるか、又は、旋回流付与機構の下流３０ｍｍの位置Ｐ３から吐出孔の上端部Ｐ４の区間が２０ｍｍ以上ある場合には、この区間内の任意の位置で区切られた長さ２０ｍｍの区間における平均絞り勾配θＡＶが、いかなる位置で区切られた長さ２０ｍｍの区間についても８°以下或いは５°以下であることと定義する。
【００２７】
例えば、上記Ｐ３からＰ４の区間距離が４０ｍｍであり、この区間内の任意の位置で区切られた長さ２０ｍｍの区間での平均勾配θＡＶが７°であれば許容される。
また、上記Ｐ３からＰ４の区間距離が２０ｍｍであり、この区間での平均勾配θＡＶが８°以下であれば、その途中で拡径しても、或いは、８°以上で絞っていても許容される。さらに、上記Ｐ３からＰ４の区間距離が２０ｍｍであり、上流側１０ｍｍの区間での平均勾配が１５°あっても、残り１０ｍｍの区間での平均勾配が１°なら、２０ｍｍ全区間の平均勾配θＡＶは８°となり、許容される。
これは、ノズル内に生じる渦や淀み領域の大きさに比べて、小さな凹凸や内径変化は問題にならないからである。
【００２８】
本発明の第２番目の解決手段によれば、第１番目の解決手段に加え、旋回流付与機構の下端部Ｐ２から吐出孔の上端部Ｐ４までの間で最も内径が小さい位置の内径ＤＭＩＮを、旋回流付与機構部における平均内径ＤＡＶの５０％から９０％にまで絞ることにより、不均等な２重ラセン状旋回流の混合を促進し、均一な旋回流を得る。この絞り率が９０％よりも大きいと前述の絞り効果が不十分となる。また、この絞り率が５０％よりも小さいと絞りによる流動抵抗が過大となり、浸漬ノズルとして必要な溶融金属流量を通湯することが困難となる。最小の内径ＤＭＩＮは、平均内径ＤＡＶの６０％から８５％に絞ることが、より好ましい。同時に、旋回流付与機構の下端部Ｐ２から吐出孔上端部Ｐ４までの距離を２００ｍｍ以上確保すると旋回流の均一化が十分に進行する。第２番目の解決手段において旋回流付与機構下端部Ｐ２から吐出孔上端部Ｐ４までの距離の上限値は７００ｍｍである。これ以上の距離を確保しようとすると、浸漬ノズル全体が無用に長くなりすぎコストや操業性が悪化する。
【００２９】
旋回流が均一化すると、旋回流本来の作用である、遠心力による複数の吐出孔への均等な吐出流分配や吐出孔全面からの均一な吐出、ひいては安定した鋳型内流動形成による品質並びに生産性向上というメリットを安定して享受することができる。
本発明の第３番目の解決手段によれば、上記第１番目又は第２番目の解決手段により提供される旋回流浸漬ノズルを用い、ｓｏｌ.Ａｌ濃度０．００５％以上、且つ、Ｃａ濃度８ｐｐｍ以下の溶鋼（特にＡｌキルド鋼）を連続鋳造する際に、浸漬ノズルの内管部内を流下する溶鋼に、流量０．５〜２０リットル／ｍｉｎの不活性ガスを供給しながら当該溶鋼を流下させ、鋳型に吐出させる。
【００３０】
本発明の課題である非金属介在物付着によるノズル閉塞は、主にＡｌ２Ｏ３介在物によって引き起こされる。ゆえに、ｓｏｌ.Ａｌ濃度０．００５％未満の鋼においては問題とならない場合が多い。また、Ａｌキルド鋼であってもＣａ濃度が高い場合には、ＣａＯの作用により、Ａｌ２Ｏ３介在物が低融点化し、浸漬ノズル内に付着しなくなるので、それほど著しい閉塞は起きない。このように本発明は、ｓｏｌ.Ａｌ濃度０．００５％以上、且つ、Ｃａ濃度８ｐｐｍ以下の溶鋼、特にＡｌキルド鋼に対して特に有効性が発揮される。
【００３１】
上記第１番目或いは第２番目の解決手段により提供される旋回流浸漬ノズルは、様々な溶融金属の連続鋳造に用いることができ、その際にノズル閉塞の問題を起こさずに円滑な操業を行うことができる。しかし、ｓｏｌ.Ａｌ濃度０．００５％以上、且つ、Ｃａ濃度８ｐｐｍ以下の溶鋼を連続鋳造する場合には、非金属介在物の付着が特に起きやすいため、上記第１番目或いは第２番目の解決手段により提供される旋回流浸漬ノズルを用いるだけでは不充分であり、ノズル閉塞を防止するためには、浸漬ノズル内への不活性ガス供給が必要となる。本発明者らの研究によれば、旋回流付与機構部を含む浸漬ノズル内に０．５リットル／ｍｉｎ以上、好ましくは１リットル／ｍｉｎ以上の不活性ガスが流れていれば、非金属介在物付着防止策として有効である。浸漬ノズル内に流れる不活性ガス流量が２０リットル／ｍｉｎを超えると、ノズルの溶損や、鋳片の気泡性欠陥などの悪影響が顕著となる。
【００３２】
不活性ガスとしては、例えば、Ａｒガスなどが用いられる。また、旋回流付与機構部を含む浸漬ノズル内に不活性ガスを供給するためには、旋回流付与機構の上流側にガス吹き込み機構を設ければよい。その場合、浸漬ノズルよりも上流側の耐火物内面から吹き込んでもよいし、旋回流付与機構の上流側の浸漬ノズル内壁にガス吹き込み孔を設け、そこからガスを吹き込んでもよい。
【実施例】
【００３３】
以下に本発明の実施例及び比較例を表１に対比しつつ説明する。
（１）評価方法
表１に示す試験Ａ乃至Ｈにおいて、内管部の寸法・形状を種々変更し，捩り板状旋回羽根として図７（ａ）に示す捩り角１２０°の羽根又は図７（ｂ）に示す捩り角１８０°の羽根を内管部に固定した各旋回流浸漬ノズルＡ乃至Ｈ、及び、鋳型厚み２１０〜２７０ｍｍ、鋳型幅１２００〜１８８０ｍｍのスラブ連続鋳造機を用い、浸漬ノズル内壁への介在物付着と、ノズル内旋回流の均一性を評価した。各試験で用いた旋回流浸漬ノズルＡ乃至Ｈの構成は表１に示すと共に、適宜図１乃至図６にも示した。
【００３４】
【表１】
2005052865.tif 000003
【００３５】
浸漬ノズル内壁への介在物付着評価は、上記旋回流浸漬ノズルと上記スラブ連続鋳造機を用い、タンディッシュ−浸漬ノズル間のスライディングゲートからＡｒガスを吹き込みつつ、Ｃａを添加しないＡｌキルド低炭素鋼（鋼中ｓｏｌ.Ａｌ濃度０．０１０〜０．００４５ｍａｓｓ％、鋼中Ｃａ濃度５ｐｐｍ以下）を浸漬ノズル内に流下させ、鋳造速度１．４〜２．０ｍ／ｍｉｎで鋳造した結果を用いて評価した。なお、試験に用いた低炭素鋼の元素組成を表２に示す。
評価基準は、問題なく６００ｔｏｎ連続鋳造可能な場合には「○」、途中で鋳造速度を低下することにより６００ｔｏｎ連続鋳造を完了できた場合には「△」と評価した。
【００３６】
【表２】
2005052865.tif 000004
【００３７】
また、ノズル内旋回流の均一性は、旋回流浸漬ノズルとスラブ連続鋳造機として上記と同じものを用い、フルスケール水モデル実験により、吐出孔直上の吐出孔上壁が内管形状に影響しない、内管形状が円断面である部位において、ノズル内壁から５ｍｍ内側の下降流速を、小型プロペラ流速計を用いて、中心から角度３０°ピッチで周方向に３６０°測定した結果から、ノズル内下降流速の周方向変動を求め、評価した。
評価基準は、平均周方向速度を基準（１００％）として、各測定位置における周方向速度の増分（プラス表示）又は減分（マイナス表示）を計算し、変動量が±１０％未満の場合は「優」、±２０％未満の場合は「良」、及び、±２０％以上の場合は「可」と評価した。
【００３８】
（２）評価結果
表１の試験Ａ〜Ｅは、本発明に適合する実施例である。
試験Ａ〜Ｃは本発明の上記第１番目、第２番目及び第３番目の解決手段全てに適合しているので、非金属介在物付着物によるノズル閉塞が少なく、ノズル内旋回流の均一性が高い。
【００３９】
試験Ｄは、旋回流付与機構の下流側における内径絞りが小さいので、本発明の第２番目の解決手段に適合せず、ノズル内旋回流の均一性がやや劣る結果となった。しかしながら、第１番目及び第３番目の解決手段には合致しているので、非金属介在物付着によるノズル閉塞が少なく、円滑な操業が可能であった。
試験Ｅは、旋回流付与機構下端部から吐出孔までの距離が短いので、本発明の第２番目の解決手段に適合せず、ノズル内旋回流の均一性がやや劣る結果となった。しかしながら、第１番目及び第３番目の解決手段には合致しているので、非金属介在物付着によるノズル閉塞が少なく、円滑な操業が可能であった。
【００４０】
表１の試験Ｆ〜Ｈは、本発明に適合しない比較例である。
試験Ｆは、旋回流付与機構直下において急激に内径が絞られ、吐出孔までの長い区間における内径絞り勾配も大きいので、非金属介在物付着によるノズル閉塞が多く、円滑な操業が困難であった。
試験Ｇは、旋回流付与機構部における平均内径に対する最小内径部における内径絞り率が５０％を下回る大きな絞りゆえ、ノズル全体の流動抵抗が大きいことが水モデル実験により確認されたので、実機操業実験には供されなかった。実機試験に供した場合、旋回流付与機構直下から最小内径部まで内径の絞りが急角度であるので、非金属介在物付着によるノズル閉塞が多いことも予想される。
試験Ｈは、旋回流付与機構直下において急激に内径が絞られているので、絞り直下に多くの非金属介在物が付着し、ノズルが閉塞したことから、円滑な操業が困難であった。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
ｓｏｌ.Ａｌ濃度が高く、且つ、Ｃａ濃度が低い溶鋼を連続鋳造する際には、旋回流浸漬ノズルの内壁に非金属介在物が特に付着しやすいが、本発明を適用すると非金属介在物付着を軽減することでき、特に高いノズル閉塞防止効果が得られる。
【００４２】
また、本発明は、Ｓｏｌ.Ａｌ濃度がそれほど高くない、或いは、Ｃａ濃度がそれほど低くない溶鋼を連続鋳造する場合にも有効性が損なわれることはなく、ノズル内壁への非金属介在物付着、ノズル閉塞を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る浸漬ノズルの一例を模式的に示す縦断面図である。
【図２】本発明に係る浸漬ノズルの他の一例を模式的に示す縦断面図である。
【図３】本発明に係る浸漬ノズルの他の一例を模式的に示す縦断面図である。
【図４】比較例に用いた浸漬ノズルを模式的に示す縦断面図である。
【図５】比較例に用いた浸漬ノズルを模式的に示す縦断面図である。
【図６】比較例に用いた浸漬ノズルを模式的に示す縦断面図である。
【図７】図７ａは捩り角１２０°の旋回羽根を示す側面図である。図７ｂは捩り角１８０°の旋回羽根を示す側面図である。
【図８】ノズル内管部において旋回羽根により形成される２重ラセン流を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１…ノズル本体
２…旋回流付与機構
【図１】
2005052865.tif 000005
【図２】
2005052865.tif 000006
【図３】
2005052865.tif 000007
【図４】
2005052865.tif 000008
【図５】
2005052865.tif 000009
【図６】
2005052865.tif 000010
【図７】
2005052865.tif 000011
【図８】
2005052865.tif 000012