(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底円筒状で、円筒形の側壁の下部には左吐出孔と右吐出孔が対称の位置に配され、底には一端が右吐出孔に他端は左吐出孔に達する一本のスリットが配された連続鋳造用の浸漬ノズルにおいて、スリットから側壁に達する底の内面の形状が、スリットに直角な垂直面と該底の内面とが交わる線が、スリットを起点に水平に対して３０°の傾斜で上昇する直線と、スリットを起点に吐出孔と同じ高さの側壁の内面に達する３０°以上の傾斜の直線との間の直線あるいは斜め下向きにふくらむ曲線となる底の内面の形状である事を特徴とする、連続鋳造用の浸漬ノズル。
【請求項２】
請求項１に記載の連続鋳造用の浸漬ノズルを用いて鋳造する事を特徴とする鋼の連続鋳造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の連続鋳造用の浸漬ノズルを用いて、浸漬ノズル内の溶鋼に不活性ガスを吹き込みながら鋳造する事を特徴とする鋼の連続鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
【従来の技術】
図４は浸漬ノズルの例の説明図で、（Ａ）は正面説明図、（Ｂ）は右側面説明図、（Ｃ）は矢印イ−イ横断面の説明図である。この浸漬ノズル２は上端はタンディッシュに取りつけられ、下部は連続鋳造の鋳型内の溶湯１内に浸漬して使用する。この浸漬ノズル２は有底円筒状で、円筒形の側壁の下部に左吐出孔３と右吐出孔４が対称の位置に配され、底には一端が右吐出孔３に他端が左吐出孔４に達する一本のスリット５が配されている。
【０００３】
右吐出孔３と左吐出孔４を有するがスリット５を有しない浸漬ノズルにおいては、タンディッシュから浸漬ノズル２内に供給された溶湯７は専ら右吐出孔３と左吐出孔４から流出する。このため、右吐出孔３及び左吐出孔４から流出する溶湯流６はその流速が大きい。この溶湯流６は鋳型の側壁に衝突して上昇流と下降流に分れる。溶湯流６の流速が大きい場合は上昇流の強さが過大になって鋳型内の溶湯のメニスカス９を強く揺動させるために、鋳片の鋳肌が損なわれる。また溶湯流６の流速が大きい場合は下降流の流速も過大となって、下降流は鋳型内の溶湯中に深く浸入するが、下降流は介在物や後で詳述するアルゴンガス気泡等を含有するため、介在物やアルゴンガス気泡も溶湯中に深く浸入し、浸入の間あるいは浮上の間に凝固シェルに把えられ、鋳片の介在物欠陥や気泡状欠陥になる。
【０００４】
スリット５を有する図４の浸漬ノズルにおいては、溶湯７は右吐出孔３と左吐出孔４から流出すると共にスリット５からも下方に下向流８となって流出する。この結果右吐出孔３や左吐出孔４から流出する溶湯流６の流速が緩やかになり、従って溶湯流６から発生する上昇流や下降流の流速も緩やかになって、このため鋳型内の溶鋼メニスカス９の揺動を緩和し、また介在物やアルゴンガス気泡が鋳型内の溶鋼中に深く浸入する事を防止する。このため図４の浸漬ノズルは鋳肌が良好でかつ介在物欠陥や気泡状欠陥の少ない鋳片を製造するのに好ましい。
【０００５】
しかしながら、本発明者等の知見では、格別の工夫を行わない場合は、図４の浸漬ノズルにおいては、鋳造中にスリット５が細くなりあるいは閉塞し易いという問題点がある。浸漬ノズル２内の溶湯７中にアルゴンガスを吹き込み、溶湯７をアルゴンガス気泡により撹拌する事により、浸漬ノズルの吐出孔の閉塞を防止する方法が知られている。このアルゴンガスを使用すると右吐出孔３や左吐出孔４の閉塞を防止する事ができる。しかしスリット５は幅が狭いスリットであるために、アルゴンガスの吹き込みのみでは、その閉塞を十分に防止する事は難しい。
【０００６】
特願昭６１−１４０５１号公報には、先端が半球状にわん曲しており、先端にはスリットが形成され、スリットの両端には一対の溶鋼吐出孔が設けている、図４で述べたと同様の浸漬ノズルが記載されている。しかしながら、本発明者等の知見によると、先端が半球状にわん曲したこれ等の浸漬ノズルにおいても、鋳造の間にスリット５の幅が狭くなりこのためスリット５が閉塞する事を十分に防止する事は難しい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、有底円筒状で、円筒形の側壁の下部に左吐出孔３と右吐出孔４が対称の位置に配され、底には一端が右吐出孔３に他端が左吐出孔４に達する一本のスリット５を有する浸漬ノズルにおいて、鋳造中にスリット５が細くなり、あるいは閉塞する事を十分に防止する事ができる浸漬ノズルの提供を課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の浸漬ノズルにおいて、（１）スリットから側壁に達する底の内面の形状が、スリットに直角な垂直面と該底の内面とが交わる線が、スリットを起点に水平に対して３０°の傾斜で上昇する直線と、スリットを起点に吐出孔と同じ高さの側壁の内面に達する３０°以上の傾斜の直線との間の直線あるいは斜め下向きにふくらむ曲線となる底の内面の形状である事を特徴とする連続鋳造用の浸漬ノズルである。
【０００９】
また（２）前記（１）に記載の連続鋳造用の浸漬ノズルを用いて鋳造する事を特徴とする鋼の連続鋳造方法であり、また（３）前記（１）に記載の連続鋳造用の浸漬ノズルを用いて浸漬ノズル内の溶鋼に不活性ガスを吹き込みながら鋳造する事を特徴とする鋼の連続鋳造方法である。
【００１０】
図１は本発明の浸漬ノズルの例の説明図で、図１（Ａ）は浸漬ノズルの下部の横断面を示す図で図４（Ｃ）に相当する図。図１（Ｂ）はスリット５に直角な垂直面ニ−ニによる縦断面の説明図である。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）のａ−ｂはスリットに直角な垂直面と本発明の浸漬ノズルの底の内面とが交わる線である。また図１（Ｂ）のａ−ｆはスリットを起点に水平に対して３０°の傾斜で上昇する直線であり、ａ−ｇはスリットを起点に吐出孔３（４）と同じ高さの側壁の内面に達する３０°以上の傾斜の直線である。本発明は、ａ−ｂがａ−ｆとａ−ｇの間の直線あるいは斜め下向きにふくらむ曲線である事を特徴とする浸漬ノズルである。
【００１１】
後で述べるが、本発明ではａ−ｂが３０°以上である事が重要である。従ってスリットを起点に吐出孔３（４）と同じ高さの側壁の内面に達する線ａ−ｇは３０°以上の傾斜を有する事が重要であり、ａ−ｇが３０°以下の傾斜では本発明の効果が少ない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明者等は、底部が半球状の図４で述べた浸漬ノズルを使用して連続鋳造を行い、鋳造終了後に底部の内面を観察した。図２はその説明図で、半球状の底部の内面には多量の沈着物１２が発生していた。この沈着物１２はスリット５まで延在し、スリット５の表面を覆い、その一部は更にスリット５の外面まで達していた。本発明者等は更に調査した結果この沈着物は高アルミナ質の沈着物である事を知得した。尚この沈着物１２は、浸漬ノズル内の溶鋼にアルゴンガスを吹き込んで連続鋳造を行う場合にも発生していた。
【００１３】
本発明者等はこの知見に基づいて、図２と同じ形状の試験ノズルを透明なプラスチックで作成し、これを水槽中に浸漬し、内部にイオン交換樹脂のトレーサーを混じた水を供給し、スリット５周辺の水の流れを調査した。図３はその結果である。この水モデル試験によると、底面の近傍は弱い旋回流１０は存在するが淀んだ部分となり、スリット５に向かう強い水流１１は存在しない。即ちスリット５に向かう強い水流１１は、主として底面の淀んだ部分１０の上方を流れていた。
【００１４】
この結果から、図３の淀んだ部分１０の発生を防止すると、図２の沈着物も低減するものと想考された。このため、図１（Ｂ）で、線ａ−ｂの傾斜角度が異なる各種の試験ノズルを更に作成し、図３で述べたと同様の水モデル試験を行った。その結果、底部が半球状でａ−ｂの傾斜角度が０度に近い図４の試験ノズルは淀んだ部分１０は大きいが、ａ−ｂの傾斜角度を大きくすると淀んだ部分１０は小さくなり、ａ−ｂが３０°以上の傾斜角度になると淀んだ部分は殆ど発生しない事を知得した。
【００１５】
本発明者等はこの水モデル試験の結果に基づき底部が半球状の図４の浸漬ノズルと、図１（Ｂ）の線ａ−ｂが２０°，３０°，４０°の傾斜角の４種類の浸漬ノズルをそれぞれ１０個作成し、通常の溶鋼の連続鋳造において浸漬ノズル内にアルゴンガスを吹き込まないで使用した。尚何れのノズルもスリット５の幅は２０ｍｍである。使用後の各浸漬ノズルを調査したが、底部が半球状の図４の浸漬ノズルにはスリットの閉塞が２本発生し、またその殆どはスリットの幅が狭くなっていた。傾斜角度が２０°のものにはスリットの閉塞は発生しなかったが、その半数はスリット幅が狭くなっており、また底部には沈着物１２の発生がみられた。傾斜角度が３０°および４０°のノズルにはスリットの閉塞はなく、スリットの幅は若干広がる傾向にあり、また何れのノズルの底面にも沈着物１２の発生は全くなかった。
【００１６】
連続鋳造の浸漬ノズルは、注入する溶鋼のＡｌ含有量やＴｉ含有量が高い場合には閉塞し易い。本発明者等は図１（Ｂ）の線ａ−ｂが３０°の傾斜角の上記の浸漬ノズルを用いて、Ａｌ含有量やＴｉ含有量が高い溶鋼を連続鋳造した。浸漬ノズルのスリットは何れの場合にも閉塞する事はなかった。しかし浸漬ノズル内にアルゴンガスを吹き込まない場合はノズルの底に沈着物１２が発生していた。一方浸漬ノズル内にアルゴンガスを吹き込んだ場合には、ノズルの底には沈着物１２はなかった。この結果から、スリットの幅が狭くなる事を十分に防止するためには、本発明の浸漬ノズルを用いると共に、浸漬ノズル内の溶鋼に不活性ガスを吹き込みながら連続鋳造を行う事が更に好ましいと想考される。
【００１７】
【発明の効果】
本発明を実施すると、有底円筒状で、円筒形の側壁の下部に左吐出孔と右吐出孔が対称の位置に配され、底にはそ一端が右吐出孔に他端は左吐出孔に達する一本のスリット５が配された連続鋳造ノズルを用いて、鋳造中にスリット５が細くなりあるいは閉塞する事を十分に防止して、連続鋳造を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は本発明の浸漬ノズルの例の説明図。
【図２】は従来の浸漬ノズルの使用後の底部の内面の沈着物を示す図。
【図３】は従来の浸漬ノズルの水モデル試験の説明図。
【図４】は下部に左右の吐出孔を有し底にスリットを有する従来の浸漬ノズルの例を示す図。
【符号の説明】
１：鋳型内の溶湯、  ２：浸漬ノズル、  ３：右吐出孔、  ４：左吐出孔、  ５：スリット、  ６：吐出孔からの溶湯流、  ７：浸漬ノズル内の溶湯、  ８：スリットからの下向流、  ９：鋳型内の溶湯のメニスカス、  １０：淀んだ旋回流、  １１：スリットに向かう強い水流、  １２：浸漬ノズルの底の沈着物。
【図１】
0004209976.tif 000002
【図２】
0004209976.tif 000003
【図３】
0004209976.tif 000004
【図４】
0004209976.tif 000005