(57)【要約】【課題】溶湯を整流化させることができ、連続鋳造用ノズルの内孔面に湯溜まりが発生して非金属介在物が付着し、または非金属介在物が脱落して鋼片の品質を低下させることを抑制できると共に、湯面変動を防止できる黒鉛質連続鋳造用ノズルを提供する。【解決手段】本発明の黒鉛質連続鋳造用ノズル１は、黒鉛質連続鋳造用ノズル１は、ノズル本体２と、ノズル本体２内に設けられたノズル内孔３とを有し、ノズル内孔３の内孔面３ａには注入される溶湯が流入し内面に沿って流れる窪み５が多数形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル本体と、本体内に設けられたノズル内孔とを有し、該ノズル内孔の内孔面には注入される溶湯が流入し内面に沿って流れる窪みが多数形成されていることを特徴とする黒鉛質連続鋳造用ノズル。
【請求項２】
前記窪みは、直径５〜３０ｍｍで、深さが２〜１０ｍｍの範囲内で形成されている請求項１に記載の黒鉛質連続鋳造用ノズル。
【請求項３】
前記窪みの占有面積は、前記内孔面の表面積の４０〜６０％の範囲内である請求項１または２に記載の黒鉛質連続鋳造用ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンディッシュからモールドに溶湯を注入する浸漬ノズル、取鍋からタンディッシュに溶湯を注入するロングノズル等の連続鋳造に用いられる黒鉛質連続鋳造用ノズルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
黒鉛質連続鋳造用ノズルは、溶湯の酸化防止、溶湯の飛散防止、非金属介在物およびモールド面浮遊物の鋳片への巻き込み防止、溶湯の整流化などを目的として使用されている。
【０００３】
しかし、鋼片の鋳造に際して、連続鋳造用ノズルの内孔面には溶湯中のアルミナ介在物が付着し、最悪の場合、ノズル内孔を閉塞して安定的な鋳造を困難にすることがある。
【０００４】
また、連続鋳造用浸漬ノズルを介して溶湯をモールドに注入する際、スライディングゲートシステムから連続鋳造用浸漬ノズル内に溶湯が注入される。このスライディングゲートシステムは２枚組あるいは３枚組のプレートを水平方向にスライドさせて流量制御を行っているが、特に流量が少ない場合に、図４の矢印に示すように溶湯が注入されて偏流が生じやすく、ノズル上部やノズル下部の反吐出孔側付近で湯溜まりが発生し、それらの部位で地金やアルミナ介在物等の非金属介在物の付着が生じやすい。
【０００５】
さらに、内孔面に付着したアルミナ介在物等が脱落して、それらが溶湯と共に鋼片内に取り込まれて鋼片の欠陥となり品質の低下を招くことがある。
【０００６】
これらの問題を解決する方法として、内孔面に環状段差等を設けて湯道を形成することが行われているが、溶湯がノズル内孔の中心に集中して速くなり過ぎ、これが湯面変動の原因にもなっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１２３５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の課題は、溶湯を整流化させることができ、連続鋳造用ノズルの内孔面に湯溜まりが発生して非金属介在物が付着し、または付着した非金属介在物が脱落して鋼片の品質を低下させることを抑制できると共に、湯面変動を防止できる黒鉛質連続鋳造用ノズルを提供することにある。
【０００９】
上記課題を解決するものは、ノズル本体と、ノズル本体内に設けられたノズル内孔とを有し、該ノズル内孔の内孔面には注入される溶湯が流入し内面に沿って流れる窪みが多数形成されていることを特徴とする黒鉛質連続鋳造用ノズルである。
【００１０】
前記窪みは、直径５〜３０ｍｍで、深さが２〜１０ｍｍの範囲内で形成されていることが好ましい。前記窪みの占有面積は、前記内孔面の面積の４０〜６０％の範囲内であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載した黒鉛質連続鋳造用ノズルによれば、溶湯を整流化させることができ、連続鋳造用ノズルの内孔面に湯溜まりが発生して非金属介在物が付着し、または付着した非金属介在物が脱落して鋼片の品質を低下させることを抑制できると共に、湯面変動を防止できる。
請求項２または３に記載した黒鉛質連続鋳造用ノズルによれば、上記請求項１の効果をより奏する黒鉛質連続鋳造用ノズルとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の黒鉛質連続鋳造用ノズルの一実施例の吐出孔側縦断面図である。
【図２】本発明の黒鉛質連続鋳造用ノズルの作用を説明するための部分断面図である。
【図３】図１に示した黒鉛質連続鋳造用ノズルの作用を説明するための反吐出孔側縦断面図である。
【図４】従来の黒鉛質連続鋳造用ノズルの作用を説明するための反吐出孔側縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明では、ノズル内孔３の内孔面３ａに、注入される溶湯が流入し内面に沿って流れる窪み５を多数形成したことで、境界層（ノズル内孔の内孔面）からの溶湯の剥離を妨げ溶湯を整流化させることができ、連続鋳造用ノズルの内孔面に湯溜まりが発生して非金属介在物が付着し、または非金属介在物が脱落して鋼片の品質を低下させることを抑制できると共に、湯面変動を防止できる黒鉛質連続鋳造用ノズル１を実現した。
【実施例１】
【００１４】
本発明の黒鉛質連続鋳造用ノズルを図１に示した一実施例を用いて説明する。
この実施例の黒鉛質連続鋳造用ノズル１は、ノズル本体２と、ノズル本体２内に設けられたノズル内孔３と、ノズル本体２の下部に対向して設けられた一対の吐出口４ａ，４ｂとを有した連続鋳造用浸漬ノズルであって、ノズル内孔３の内孔面３ａには注入される溶鋼が流入し内面に沿って流れる窪み５が多数形成されている。以下、各構成について順次詳述する。
【００１５】
この実施例の黒鉛質連続鋳造用ノズル１は、鋼などの金属の連続鋳造において、タンディッシュからモールドへの溶湯の注入に使用される連続鋳造用浸漬ノズルである。ただし、本発明の黒鉛質連続鋳造用ノズルは、これに限定されるものではなく、例えば取鍋からタンディッシュへの溶湯の注入に使用されるロングノズル等、連続鋳造に使用される黒鉛質連続鋳造用ノズルを広く包含するものである。
【００１６】
ノズル本体２は、黒鉛や有機樹脂等の炭素含有原料と様々な酸化物を組み合わせて形成した耐火物により構成されており、略円筒体で、上部には拡径した首部６が一体成形されている。
【００１７】
黒鉛は濡れにくく、鋼、銑鉄、アルミニウム、銅等の溶融金属と反応しにくく、耐溶損性に優れていること、高熱伝導で低弾性であるため耐熱衝撃性および耐熱スポーリング性に優れていることから配合される。
【００１８】
ノズル本体２内には、溶湯が流れるノズル内孔３がノズル本体２の上端から下部に渡って形成されている。ノズル内孔３は、上部において上端開口７に連通しており、下部において吐出口４ａ，４ｂに連通している。
【００１９】
吐出口４ａ，４ｂはモールド内に溶湯を流入させる開口であり、ノズル本体２の径方向に対向して（ノズル本体の中心軸に対して対称の位置に）設けられている。
【００２０】
そして、ノズル内孔３の内孔面３ａには、注入される溶湯が流入し内面に沿って流れる窪み５が多数形成されている。このような窪み５が多数形成されることにより、スライディングゲートシステムにより斜め上方から落下する溶湯が内孔面に当たると、図４に示すように、反発して他面側に向かうことなく、図２または図３中の矢印のように、窪み５内に流入し内面に沿って流れ、その後、内孔面３ａに沿って落下するように作用する。すなわち、多数の窪み５が境界層（内孔面３ａ）からの溶湯の剥離を妨げ溶湯を整流化させると共に、内孔面３ａ付近に湯溜まりが発生することを抑制するよう作用する。
【００２１】
窪み５は、直径５〜３０ｍｍで、深さが２〜１０ｍｍの範囲内で形成されていることが好ましい。直径が５ｍｍ未満であると、小さすぎて窪み５内に溶湯が十分に流入せず、上記作用効果を奏しないからであり、直径が３０ｍｍを越えると、ノズル自体の強度に影響を与えるからである。また、深さが２ｍｍ未満であると、浅すぎて窪み５内に溶湯が十分に流入せず、上記作用効果を奏しないからであり、深さが１０ｍｍを越えると、ノズル自体の強度に影響を与えるからである。
【００２２】
窪み５の占有面積は、内孔面３ａの面積の４０〜６０％の範囲内であることが好ましい。内孔面３ａの面積の４０％未満であると、上記作用効果を十分に奏しないからであり、内孔面３ａの面積の６０％を越えると、凹部の方が多くなりすぎて平滑面に近づき、逆に上記作用効果を奏しなくなるからである。より好ましくは内孔面３ａの面積の５０％程度である。
【００２３】
さらに、窪み５は、内孔面３ａと連続する曲面に形成されていることが好ましい。これにより、内孔面３ａに当たった溶湯が内孔面３ａで反発することなく、滑らかに窪み５内に流入し内面に沿って流れることで、窪み５が境界層（内孔面３ａ）からの溶湯の剥離をより妨げ、溶湯をより整流化させると共に、内孔面３ａ付近に湯溜まりが発生することをより抑制する。
【００２４】
窪み５の形成方法としては、連続鋳造用ノズル成形型のノズル内孔形成用内型の表面に多数の窪み形成用凸部を設け、ノズル本体用配合土を一体加圧成形して窪み５を形成する方法などが挙げられる。
【００２５】
以上のように、本発明の黒鉛質連続鋳造用ノズル１では、ノズル内孔３の内孔面３ａに、注入される溶湯が流入し内面に沿って流れる窪み５を多数形成したことで、境界層（ノズル内孔の内孔面）からの溶湯の剥離を妨げ溶湯を整流化させることができ、連続鋳造用ノズルの内孔面に湯溜まりが発生して非金属介在物が付着し、または非金属介在物が剥離あるいは脱落して鋼片の品質を低下させることを抑制できると共に、湯面変動を防止できる。  
【符号の説明】
【００２６】
１          黒鉛質連続鋳造用ノズル
２          ノズル本体
３          ノズル内孔
３ａ        内孔面  
４ａ，４ｂ  吐出口
５          窪み
６          首部
７          上端開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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