(57)【要約】【課題】  鋼の連続鋳造時に浸漬ノズルの内壁面にＡｌ2Ｏ3を主体とした酸化物が付着することを防止し、その結果、浸漬ノズルの閉塞を防止しうる浸漬ノズルを提供する。【解決手段】  鋼の連続鋳造装置におけるタンディッシュからモールドへ溶鋼を注入する浸漬ノズル１において、浸漬ノズル１の流下部内壁面３を鉄板２で被覆したことを特徴とする浸漬ノズル１であり、浸漬ノズル１の流下部内壁面３では、介在物の付着および堆積が多いが、この浸漬ノズル１では、流下部内壁面３のみを鉄板２で被覆しているので、流下部内壁面３におけるこれらの介在物の付着および堆積が防止でき、その結果、重度のノズル閉塞が防止される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼の連続鋳造装置におけるタンディッシュからモールドへ溶鋼を注入する浸漬ノズルにおいて、浸漬ノズルの流下部内壁面を鉄板で被覆したことを特徴とする浸漬ノズル。
【請求項２】
鋼の連続鋳造装置のタンディッシュからモールドへ溶鋼を注入する浸漬ノズルにおいて、浸漬ノズルの流下部内壁面に加え分岐部内壁面および吐出口部内壁面を鉄板で被覆したことを特徴とする浸漬ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は鋼の連続鋳造において、タンディッシュからモールドへ溶鋼を注入する浸漬ノズルに関し、特に浸漬ノズル内の溶鋼と浸漬ノズル耐火物との接触を減らして浸漬ノズルのノズル内壁面への酸化物の付着を防止し、浸漬ノズルの閉塞を防止した浸漬ノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼を連続鋳造する場合、タンディッシュからモールドへ溶鋼を注入する浸漬ノズルの耐火物からなるノズル内壁面にＡｌ2Ｏ3を主体とした酸化物が付着し、浸漬ノズルの閉塞が発生する。
【０００３】
この浸漬ノズル閉塞は、多連鋳を阻害する他に、浸漬ノズル内の溶鋼流に偏りを生じることとなるため、浸漬ノズルの例えば左右の吐出口から吐出される溶鋼の吐出流に偏流が生じて連続鋳造された鋳片に表面欠陥を生じる原因になり、また品質にも有害である。
【０００４】
浸漬ノズルのノズル内壁面へのＡｌ2Ｏ3を主体とした酸化物の付着および浸漬ノズルの閉塞は、以下のメカニズムで発生する。浸漬ノズルの耐火物中のＳｉＯ2を酸素源として溶鋼中のＡｌが酸化して浸漬ノズルのノズル内壁面にＡｌ2Ｏ3が発生して付着する。さらに、浸漬ノズルの耐火物中のＳｉＯ2と溶鋼中のＣが反応してＳｉＯおよびＣＯが発生する。これらの発生したＳｉＯおよびＣＯを酸素源として、さらに溶鋼中のＡｌが酸化して浸漬ノズルのノズル内壁面にＡｌ2Ｏ3が発生して付着する。このようになると、溶鋼中のＡｌ2Ｏ3系介在物は、同種の酸化物である浸漬ノズルのノズル内壁面に発生したＡｌ2Ｏ3上に付着し易いため、浸漬ノズル内面にＡｌ2Ｏ3系介在物の付着および堆積が進行して浸漬ノズルの閉塞が発生する。
【０００５】
そこで、Ａｌ2Ｏ3生成の酸素源となる浸漬ノズルの内壁の耐火物の組成のＺｒＯ2−ＭｇＯ−Ｃの中に含有されるＳｉＯ2成分を１質量％以下に制限した耐火物からなる浸漬ノズルが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。さらに、浸漬ノズル内壁耐火物の組成のＺｒＯ2−ＣａＯ、ＺｒＳｉＯ4、Ａｌ2Ｏ3−ＺｒＯ2、ＭｇＯ−ＺｒＯ2の中のＳｉＯ2成分およびＣ成分を１質量％未満に制限した浸漬ノズルが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
しかしながら、耐火物中にＳｉＯ2は不可避的に存在し、Ｃは溶鋼中にも存在しているため、浸漬ノズルのノズル内壁面にＡｌ2Ｏ3が生成するのを完全には防止できていない。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−２０３２５８号公報
【特許文献２】特開平８−２８１４１９号公報
【発明の開示】
【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課題は、鋼の連続鋳造時に浸漬ノズルの内壁面にＡｌ2Ｏ3を主体とした酸化物が付着することを防止し、その結果、浸漬ノズルの閉塞を防止しうる浸漬ノズルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するための本発明の手段は、浸漬ノズル１のノズル内壁面を鉄板２で被覆することによって溶鋼と浸漬ノズル１の本体部の耐火物とが直接接触しない構造とした浸漬ノズル１である。
【００１０】
この本発明における、タンディッシュからモールド内の溶鋼中に浸漬して配置されている浸漬ノズル１では、浸漬ノズル１の外部が大気と接している部分では、大気による冷却によって浸漬ノズル１のノズル内壁面の鉄板２が溶鋼と接触していても、浸漬ノズル１のノズル内壁面を被覆する鉄板２は安定して存在できる。さらに、モールド内の溶鋼に浸漬された浸漬ノズル１の外部が溶鋼と接している部分でも、溶鋼中に浸漬されたノズルの部分から外部が大気と接しているノズル上部の部分へ熱が逃げるために、鉄板２の溶損量は極めて小さい。この鉄板２からの溶損量はグラムオーダーであるのに対し、鋳造する溶鋼量はトンオーダーで圧倒的に大きいために、鉄板２の溶損が及ぼす溶鋼成分への影響は皆無に等しい。
【００１１】
浸漬ノズル１のノズル内壁面を鉄板２で被覆することによってノズル内壁面を流下する溶鋼と浸漬ノズル１の本体の耐火物が直接接触しない構造となり、耐火物中のＳｉＯ2、ＳｉＯ、ＣＯといった酸素源と溶鋼中のＡｌとの反応が阻害されるため、浸漬ノズル１のノズル内壁面上へのＡｌ2Ｏ3の発生および付着を防止することができる。さらに、浸漬ノズル１のノズル内壁面を被覆する鉄板２は金属であり、酸化物である溶鋼中のＡｌ2Ｏ3系介在物と性質が大きく異なるため、従来の場合の介在物と同種の酸化物である浸漬ノズル１のノズル内壁面上に発生するＡｌ2Ｏ3と比べて、本願発明の場合では溶鋼中のＡｌ2Ｏ3系介在物が鉄板２の表面に付着しにくいため、鉄板２の表面には介在物が堆積しにくく、浸漬ノズル１のノズル閉塞が低減する。
【００１２】
すなわち、請求項１の発明では、鋼の連続鋳造装置におけるタンディッシュからモールドへ溶鋼を注入する浸漬ノズル１において、浸漬ノズル１の流下部内壁面３を鉄板２で被覆したことを特徴とする浸漬ノズル１である。
【００１３】
したがって、浸漬ノズル１の流下部内壁面３では、特に介在物の付着および堆積が多いが、この発明の浸漬ノズル１では、流下部内壁面３のみを鉄板２で被覆しているので、流下部内壁面３におけるこれらの介在物の付着および堆積が防止でき、その結果、重度のノズル閉塞が防止される。
【００１４】
さらに、請求項２の発明では、鋼の連続鋳造装置のタンディッシュからモールドへ溶鋼を注入する浸漬ノズル１において、浸漬ノズル１の流下部内壁面３に加え分岐部内壁面４および吐出口部内壁面５をいずれも鉄板２で被覆したことを特徴とする浸漬ノズル１である。
【００１５】
したがって、浸漬ノズル１のノズル内壁面の全体を鉄板２で被覆しているので、上記の請求項１に係る発明の流下部内壁面３のみを鉄板２で被覆した浸漬ノズル１より、浸漬ノズル１のノズル内壁面を被覆する鉄板２の加工および設置が複雑になるものの、浸漬ノズル１の流下部内壁面３の最下部から分岐部内壁面４および吐出口部内壁面５にかけての介在物の付着および堆積を防止することができ、その結果、請求項１に係る発明の浸漬ノズル１の流下部内壁面３のみを鉄板２で被覆した浸漬ノズル１よりさらに優れたノズル閉塞の防止効果を発揮する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の請求項１の発明は、浸漬ノズルの流下部内壁面を鉄板で被覆したことで、特に介在物の付着および堆積が多い浸漬ノズルの流下部内壁面の耐火物と溶鋼が直接接触しなくなる結果、耐火物中の酸素源による溶鋼中のＡｌの酸化反応が抑制され、浸漬ノズルの流下部内壁面でのＡｌ2Ｏ3の発生および付着が防止され、かつ従来の浸漬ノズルのノズル内壁面に発生するＡｌ2Ｏ3と比べて、鉄板には溶鋼中のＡｌ2Ｏ3系介在物が付着しにくいことによって、浸漬ノズルの重度のノズル閉塞が低減されるなど、従来にない優れた効果を奏する。
【００１７】
本発明の請求項２の発明は、請求項１の浸漬ノズルの流下部内壁面を鉄板で被覆した浸漬ノズルよりさらに広範囲である浸漬ノズルのノズル内壁面の全体を鉄板で被覆したことで、流下部内壁面のみならず分岐部内壁面および吐出口部内壁面でのＡｌ2Ｏ3の発生および付着が防止され、請求項１の浸漬ノズルの流下部内壁面を鉄板で被覆した浸漬ノズルに比して浸漬ノズルのノズル閉塞が一層に低減するなど、従来にない優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。ここで１は、耐火物製の浸漬ノズル、３は浸漬ノズルの流下部内壁面、４は浸漬ノズルの分岐部内壁面、５は浸漬ノズルの吐出口部内壁面で、特に２は本発明の特徴である浸漬ノズルのノズル内壁面を被覆する鉄板である。図面において、図１の浸漬ノズル１では浸漬ノズル１の流下部内壁面３のみを鉄板２で被覆している。鋳造する溶鋼はタンディッシュから浸漬ノズル１の注入口６へ入り、浸漬ノズル１の内部を通過して吐出口７からモールド内へ吐出される。図２は本発明の請求項２の浸漬ノズル１のノズル内壁面全体、すなわち流下部内面壁３、分岐部内面壁４および吐出口部内面壁５を鉄板２で被覆した浸漬ノズル１の断面図である。
【００１９】
本発明の効果を従来のものと対比して以下に説明する。耐火物からなる浸漬ノズル１に０．０１質量％Ｃの低炭素鋼からなる鋼管を浸漬ノズル１の流下部内壁面３を被覆する鉄板２として配設した図１に示す本発明の実施例１の浸漬ノズル１を用いて、ＪＩＳ規格のＳＣｒ４２０の鋼を１５０トン／チャージで８チャージの連続鋳造を行なって、浸漬ノズル１のノズル内壁面の付着物の厚みを調査した。さらに、耐火物からなる浸漬ノズル１に０．０１質量％Ｃの低炭素鋼からなる鋼管を浸漬ノズル１のノズル内壁面の全体、すなわち流下部内面壁３、分岐部内面壁４および吐出口部内面壁５、を被覆する鉄板２として配設した図２に示す本発明の実施例２の浸漬ノズル１を用いて、ＪＩＳ規格のＳＣｒ４２０の鋼を１５０トン／チャージで８チャージの連続鋳造を行なって、浸漬ノズル１のノズル内壁面の付着物の厚みを調査した。一方、比較例として、図３に示す、従来の浸漬ノズル１のノズル内壁面を鉄板２で被覆していない浸漬ノズル１を用いて、ＪＩＳ規格のＳＣｒ４２０の鋼を１５０トン／チャージで８チャージの連続鋳造を行なって、上記と同様に浸漬ノズル１のノズル内壁面の付着物の厚みを調査した。実施例１、実施例２および比較例で溶鋼に含有のＣ、Ｓｉ、ＡｌおよびＯの各成分およびタンディッシュ内の溶鋼の平均温度を表１に示す。
【００２０】
【表１】
2007167870.tif 000003
【００２１】
表１に見られるように、溶鋼に含有のＣ、Ｓｉ、ＡｌおよびＯの各成分およびタンディッシュ内の溶鋼の平均温度は、実施例１、実施例２および比較例ともに実質的に同一であった。
【００２２】
さらに、本発明の浸漬ノズル１のノズル内壁面を被覆する鉄板２を用いた実施例１および実施例２、並びに従来の浸漬ノズル１を用いた比較例の、それぞれの浸漬ノズル１の流下部内壁面３の付着物最大厚みおよび浸漬ノズル吐出口部内壁面５の付着物最大厚みを比較して表２に示す。
【００２３】
【表２】
2007167870.tif 000004
【００２４】
表２に示すように、浸漬ノズル１の流下部内壁面３の付着物最大厚みは、本発明の浸漬ノズル１の流下部内壁面３のみを鉄板２で被覆した実施例１の浸漬ノズル１を用いた場合と、本発明の浸漬ノズル１のノズル内壁面の全体を鉄板２で被覆した実施例２の浸漬ノズル１を用いた場合とはいずれも１ｍｍで同等である。これに対し従来の浸漬ノズルのノズル内壁面を鉄板で被覆していない浸漬ノズルを用いた場合の流下部内壁面３の付着物最大厚みは１３ｍｍである。したがって、実施例１、実施例２は共に比較例の従来の浸漬ノズル１のノズル内壁面を鉄板２で被覆していない浸漬ノズル１を用いた場合に比して、付着物の最大厚みが大きく減少しており、ほとんど酸化物の付着が無く、安定した鋳造が可能であった。さらに、浸漬ノズル１の吐出口部内壁面５の付着物最大厚みは、本発明の浸漬ノズル１の内壁面全体を鉄板２で被覆した実施例２の浸漬ノズル１を用いた場合は厚みが０．５ｍｍであり、本発明の浸漬ノズル１の流下部内壁面３のみを鉄板２で被覆した実施例１の浸漬ノズル１を用いた場合は厚みが１．５ｍｍで比較例と同等であり、実施例２は実施例１よりも、この点では減少しよい結果がえられた。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の浸漬ノズルの流下部内壁面のみを鉄板で被覆した浸漬ノズルの断面図である。
【図２】本発明の浸漬ノズルの内壁面全体を鉄板で被覆した浸漬ノズルの断面図である。
【図３】従来の浸漬ノズルの断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  浸漬ノズル
２  鉄板
３  流下部内壁面
４  分岐部内壁面
５  吐出口部内壁面
６  注入口
７  吐出口
【図１】
2007167870.tif 000005
【図２】
2007167870.tif 000006
【図３】
2007167870.tif 000007