(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル本体の内部にノズル内孔を囲む環状の中空室を区画形成し、ノズル本体外部から前記中空室に不活性ガスを供給し、連続鋳造中にノズル本体のパウダーライン部の溶損浸食が進行して中空室とパウダーライン部外表面間の肉厚が薄くなるために生ずる中空室の不活性ガスの溶損浸食部からの漏出による中空室の圧力の低下叉は中空室に供給される不活性ガスの流量増加に基づいて前記中空室とパウダーライン部外表面間の肉厚の減少を推定することを特徴とする連続鋳造用浸漬ノズルの耐用寿命判定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続鋳造においてタンディシュからモールド内へ溶鋼を鋳込むとき溶鋼が空気に触れて酸化したり、溶鋼が飛散するのを防止するため、またモールドパウダーが溶鋼中に巻き込まれるのを防止するためタンディッシュの排出孔に取付けて使用される連続鋳造用浸漬ノズルの耐用寿命の判定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続鋳造用浸漬ノズルの本体１は図４に例示するように、ノズル内孔２と吐出孔３が設けられ、その材質にＡｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｃから成る材質を用いると共に、モールド内の溶鋼４の酸化防止、スラブ半凝固部とモールド間の潤滑、抜熱制御等の目的で投入されるモールドパウダー５と接触する外表面のパウダーライン部６にモールドパウダー５に対する耐蝕性の高いＺｒＯ2−Ｃ材質層７を形成した構造のものが主流となっている。
このような浸漬ノズル１では、使用中とくにパウダーライン部６がアルカリ成分や弗化物を含むモールドパウダー５によって激しく溶損侵食されるので、ノズル使用後、パウダーライン部６の肉厚の減少を測定して溶損速度を算出し、この算出結果から浸漬ノズル１の耐用寿命を判定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、鋳造速度や鋳造温度の変化、モールドパウダー５の種類の変更、モールド湯面の変動等、連続鋳造における各種操業条件の変化に起因して浸漬ノズル１のパウダーライン部６が予測に反する異常溶損を来すことがあり、パウダーライン部６の厚みの測定に基づく推定では高精度に浸漬ノズル１の耐用寿命を判定することは困難であった。
本発明はかかる問題点に鑑み、連続鋳造用浸漬ノズルの耐用寿命を高精度に判定できる方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は連続鋳造用浸漬ノズルの耐用寿命判定方法であって、ノズル本体の内部にノズル内孔を囲む環状の中空室を区画形成し、ノズル本体外部から前記中空室に不活性ガスを供給し、連続鋳造中にノズル本体のパウダーライン部の溶損浸食が進行して中空室とパウダーライン部外表面間の肉厚が薄くなるために生ずる中空室の不活性ガスの溶損浸食部からの漏出による中空室の圧力の低下叉は中空室に供給される不活性ガスの流量増加に基づいて前記中空室とパウダーライン部外表面間の肉厚の減少を推定することを特徴とする。
【０００５】
【発明の作用・効果】
ノズル本体を構成するＡｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｃ等の材質やパウダーライン部を構成するＺｒＯ2−Ｃ等の材質には溶鋼に対する耐蝕性を高めるため低通気率のもの、例えば通気率が１.０×１０-3〜１０-5ｄａｒｃｙの材質が用いられるので、中空室に供給された不活性ガスがノズル本体内部の気孔を通って中空室の外部に漏出することは殆どない。従って、浸漬ノズルの使用開始当初に中空室の圧力が低下したり、中空室へ供給される不活性ガスの流量が増加することはない。
しかし、連続鋳造中にノズル本体のパウダーライン部の溶損侵食が進行して中空室とパウダーライン部外表面の間の肉厚が薄くなると、中空室の不活性ガスが溶損侵食部から漏出するので、中空室の圧力が低下したり中空室へ供給される不活性ガスの流量が増加する。
さらに、パウダーライン部の溶損侵食が進行してノズル本体の外表面から中空室まで達すると、中空室の圧力が急激に低下し、流量も急増する。
このように、パウダーライン部の溶損侵食の進行に伴って中空室の圧力が低下したり、中空室へ供給される不活性ガスの流量が増加するので、圧力低下または流量増加を検知し、それに基づいてパウダーライン部の溶損侵食の状態を推定することにより、連続鋳造の操業条件の違いに拘らず、浸漬ノズルの耐用寿命を高精度に判定することが可能となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図面に基づき説明するに、図１には本発明の一実施形態に係る連続鋳造用浸漬ノズルの耐用寿命判定方法が模式的に示されている。当該判定方法では、図示の構造を有する浸漬ノズルが使用される。この浸漬ノズルの本体１０はＡｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｃ材質から成り、内部にノズル内孔１１と吐出口１２が形成されている。溶鋼１３の湯面に投入したモールドパウダー１４や溶融スラグと接触するノズル本体１０の外表面のパウダーライン部１５にはモールドパウダー１４に対する耐蝕性を高めるためにＺｒＯ2−Ｃ材質層１５Ａが形成されている。Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｃ材質及びＺｒＯ2−Ｃ材質にはいずれも通気率が１.０×１０-3〜１０-5ｄａｒｃｙのものが使用されている。
【０００７】
ノズル本体１０の内部には内孔１１を囲む環状の中空室１６が区画形成されている。中空室１６の下部はパウダーライン部１５を形成するＺｒＯ2−Ｃ材質層１５Ａに隣接するように設けられている。またノズル本体１０には中空室１６と本体外部を連通する通孔１７が形成され、該通孔１７に鉄パイプ１８が接続されている。気密保持のため鉄パイプ１８と通孔１７の内壁の間にモルタル１９を充填し、環状の鉄皮２０で通孔１７の外側開口端を被覆している。
鉄パイプ１８は不活性ガスを充填したボンベ２１にフレキシブルホース２２を介して接続され、ボンベ２１に圧力計２３と流量計２４が付設されている。
【０００８】
浸漬ノズル１０の耐用寿命を判定するには、操業中、ボンベ２１から不活性ガスを中空室１６へ供給し、中空室１６の圧力の低下叉は中空室１６へ供給される不活性ガスの流量の増加を圧力計２３及び流量計２４で検知する。
ノズル本体１０の材質及びパウダーライン部１５の材質はいずれも低通気率のものを使用しているので、浸漬ノズル１０の使用開始当初は中空室１６の不活性ガスが外部へ漏出することは殆どない。従って、圧力計２３及び流量計２４の指針は変化しない。
操業中にノズル本体１０のパウダーライン部１５が溶損侵食され、図２に模式的に示すように中空室１６とパウダーライン部１５外表面の間の肉厚が薄くなると、ボンベ２１から供給された中空室１６の不活性ガスが溶損侵食部から漏出するので、中空室１６の圧力が低下したり中空室１６へ供給される不活性ガスの流量が増加する。
さらに、パウダーライン部１５の溶損侵食が進行し、図３に模式的に示すようにノズル本体１０の外表面から中空室１６まで達すると、中空室１６の圧力が急激に低下し、流量も急増する。
このように、パウダーライン部１５の溶損侵食の進行に伴って中空室１６の圧力が低下したり、中空室１６へ供給される不活性ガスの流量が増加するので、中空室１６のノズル本体１０外表面からの深さやノズル１０使用開始当初に中空室１６へ供給するガス圧力を実験等に基づいて適切に設定しておき、中空室１６の圧力低下や流量増加を圧力計２３や流量計２４の指針で読み取ってパウダーライン部１５の溶損の状態を推定し、浸漬ノズル１０の耐用寿命を判定する。
例えば、浸漬ノズル１０の使用開始当初に１ｋｇ／ｃｍ2であった圧力計２３の指示が、溶損侵食に伴うガス漏出で０.３ｋｇ／ｃｍ2まで低下したときに耐用寿命の終わりが近いと判断して浸漬ノズル１０の交換の準備を行ったり、あるいは溶損侵食が中空室１６まで達して圧力計の指示が０になったとき、浸漬ノズル１０が安全使用の限界に至ったものと判定して、浸漬ノズル１０を交換する。
【０００９】
本実施形態に係る浸漬ノズルの耐用寿命判定方法は以上の通りであって、圧力室１６の圧力低下叉は流量増加を圧力計２３叉は流量計２４の指針から読み取ってパウダーライン部１５の溶損の状態を推定するので、操業中でも正確に浸漬ノズル１０の安全な使用限界を判別することができ、操業の安全性が向上する。
なお、本実施形態ではボンベに付設した圧力計や流量計を観察して溶損侵食の状態を推定しているが、中空室の圧力低下や流量増加を自動的に記録して点検したり、所定レベルの圧力低下や流量増加を検知して警報を発生するように構成すれば、より安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に懸かる連続鋳造用浸漬ノズルの耐用寿命判定方法を示す説明図である。
【図２】  同耐用寿命判定方法に用いる浸漬ノズルの主要部の拡大断面図である。
【図３】  同耐用寿命判定方法に用いる浸漬ノズルの主要部の拡大断面図である。
【図４】  従来の連続鋳造用浸漬ノズルを示す断面図である。
【符号の説明】
１０…連続鋳造用浸漬ノズル、１１…内孔、１４…モールドパウダー、１５…パウダーライン部、１６…中空室、２１…不活性ガスボンベ、２３…圧力計、２４…流量計。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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