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JPH0545343B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0545343B2
JPH0545343B2 JP31202289A JP31202289A JPH0545343B2 JP H0545343 B2 JPH0545343 B2 JP H0545343B2 JP 31202289 A JP31202289 A JP 31202289A JP 31202289 A JP31202289 A JP 31202289A JP H0545343 B2 JPH0545343 B2 JP H0545343B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
immersion nozzle
nozzle
continuous casting
mesh
reinforcing body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP31202289A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH03169465A (en
Inventor
Mitsuru Ando
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Akechi Ceramics Co Ltd
Original Assignee
Akechi Ceramics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Akechi Ceramics Co Ltd filed Critical Akechi Ceramics Co Ltd
Priority to JP31202289A priority Critical patent/JPH03169465A/en
Publication of JPH03169465A publication Critical patent/JPH03169465A/en
Publication of JPH0545343B2 publication Critical patent/JPH0545343B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Continuous Casting (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は金属の連続鋳造に使用される浸漬ノ
ズルに関するもので、タンデイツシからストツパ
ーによつてその流量をコントロールされた金属の
溶湯を直下のモールドへ無酸化状態で注入流下さ
せるためにタンデイツシユに装置し使用される一
体内挿型浸漬ノズルにおいて、流下する金属溶湯
に含れる。非金属性の介在物が浸漬ノズルと、流
量コントロール用のストツパーの嵌合部、即ち浸
漬ノズルトツプ朝顔部とストツパーのボトム部に
付着堆積して流量コントロールの確度を低下させ
たり妨げたりすることがないように朝顔部に介在
物の付着を抑制する目的のガスバブリング機能を
備えて成るストツパー流量コントロール方式用一
体内挿型浸漬ノズルに関するものである。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) This invention relates to an immersion nozzle used for continuous metal casting, in which molten metal is passed from a tandy to a mold directly below, the flow rate of which is controlled by a stopper. In an integrally inserted submerged nozzle installed in a tundish for injecting and flowing down a molten metal in a non-oxidized state, it is contained in the flowing molten metal. Non-metallic inclusions will not accumulate on the fitting part of the immersion nozzle and the stopper for flow rate control, that is, the top part of the immersion nozzle and the bottom part of the stopper, thereby reducing the accuracy of flow rate control or interfering with it. The present invention relates to an integrally inserted submerged nozzle for a stopper flow rate control system, which is equipped with a gas bubbling function for the purpose of suppressing the adhesion of inclusions to the morning glory part.

(従来の技術) 前記浸漬ノズルにおける従来の技術について、
鋼の連続鋳造用浸漬ノズルに例をとつて述べる。
(Prior Art) Regarding the conventional technology of the immersion nozzle,
An example will be given of an immersion nozzle for continuous casting of steel.

連続鋳造用浸漬ノズルは連続鋳造操業でタンデ
イツシユからモールドへ溶鋼を流下注入するのに
鋼種、モールドサイズその他の鋳造条件に適合し
た流下注入量を確保し、しかもこの時無酸化に注
入できねばならないのは周知のことであり、この
ために浸漬ノズルへの溶鋼の流下量をトツプ朝顔
部とタンデイツシユストツパーのボトム部の嵌合
部のクリアランスを調整することにより行なわれ
ており、この両者の嵌合寸法がコントロール上の
重要なポイントである。そして浸漬ノズルは溶鋼
の注入時に大気を遮断し溶鋼の酸化を防止すると
共に流下注入に伴つて発生するスプラツシユの飛
散を防ぎモールド内へ一定流速で溶鋼を注入する
目的で使用されている。
Immersion nozzles for continuous casting must be able to inject molten steel from the tundish into the mold during continuous casting operations, ensuring a flowing injection amount that matches the steel type, mold size, and other casting conditions, and also being able to inject it without oxidation. It is well known that the amount of molten steel flowing down to the immersion nozzle is controlled by adjusting the clearance between the fitting part of the top morning glory part and the bottom part of the tundish stopper. Fitting dimensions are an important point for control. The immersion nozzle is used for the purpose of blocking the atmosphere during injection of molten steel to prevent oxidation of the molten steel, and also to prevent splashing caused by flowing down injection and inject the molten steel into the mold at a constant flow rate.

この連続鋳造においてアルミキルド鋼やシリコ
ンキルド鋼などの鋳造する溶鋼にアルミなどの非
金属介在物が含まれている鋼種の連続鋳造では、
その鋳造が長時間に亘つて連続されると、タンデ
イツシユとモールド間での溶鋼流路面、即ち浸漬
ノズル内孔面に非金属介在物の付着が進み、堆積
により浸漬ノズルのトツプ朝顔部ではストツパー
との嵌合流量コントロール部における流量コント
ロールが難しくなり、コントロール不能となるこ
とから、浸漬ノズルトツプ朝顔部内避にガスプー
ルを設けて、アルゴンガスなどの不活性ガスをガ
スプールに導入し、浸漬ノズル朝顔部内孔面に向
けて、気孔を介してバブリングせしめて非金属介
在物の付着堆積を抑制して長時間の連続鋳造操業
を安定的に持続すること可能ならしめる方法が採
られている。
In continuous casting of steel types such as aluminum killed steel and silicon killed steel, the molten steel to be cast contains nonmetallic inclusions such as aluminum.
If the casting continues for a long time, non-metallic inclusions will adhere to the molten steel flow path surface between the tundish and the mold, that is, the inner hole surface of the immersion nozzle, and due to the accumulation, a stopper will form at the top of the immersion nozzle. Since it becomes difficult to control the flow rate in the fitted flow rate control section of the immersion nozzle and becomes uncontrollable, a gas pool is provided inside the bosh section of the immersion nozzle top, and an inert gas such as argon gas is introduced into the gas pool. A method has been adopted in which nonmetallic inclusions are bubbled toward the pore surface through the pores to suppress the adhesion and accumulation of nonmetallic inclusions, thereby making it possible to stably sustain long-term continuous casting operations.

しかしながら、浸漬ノズルトツプ朝顔部へのガ
スプールの配置は同ノズルの製造時の制約、即ち
成形型への原料充填方法での制約上、その位置を
正確にねらい通りとすることが困難であり、位置
ズレや変形と成る確立が30%前後となることか
ら、前記ガスバブリングによる非金属介在物の付
着堆積抑制効果におおきなバラツキが生じている
ことや、浸漬ノズル朝顔部壁内へガスプールを設
けることでの浸漬ノズルトツプ部の構造強度が低
下し、ストツパーによる流量制御時の衝撃により
クラツクが生成し、クラツクの拡大による溶鋼の
洩れや浸漬ノズル朝顔部の異常溶損及び欠損など
による流量コントロール不能化によるブレークア
ウトなど重大なトラブルをひき起こすなど、連続
鋳造上許容できない重要な課題となつていた。
However, it is difficult to position the gas pool on the morning glory part of the immersion nozzle top precisely due to restrictions during the manufacturing of the nozzle, that is, restrictions on the method of filling raw materials into the mold. Since the probability of misalignment or deformation is around 30%, there are large variations in the effect of suppressing the adhesion and accumulation of non-metallic inclusions due to the gas bubbling, and it is necessary to provide a gas pool inside the wall of the bosh part of the immersion nozzle. The structural strength of the top of the immersed nozzle decreases, cracks are generated due to the impact when controlling the flow rate with the stopper, the crack expands and molten steel leaks, and the flow rate control becomes impossible due to abnormal melting and damage to the morning glory part of the immersed nozzle. This had become an unacceptable problem in continuous casting, causing serious problems such as breakouts.

(発明が解決しようとする問題点) 鋼の連続鋳造用浸漬ノズルを例にして述べる。
前記のようにアルミキルド鋼やシリコンキルド鋼
など非金属介在物を含む鋼種の連続鋳造での長時
間の多数回連続鋳造操業を実施する上で浸漬ノズ
ル朝顔部への非金属介在物付着堆積抑制のための
同朝顔部でのガスバブリングのバラツキは、連続
鋳造された鋳片の品質や歩留並にコストに重大な
悪影響を及ぼしており、本発明はこの浸漬ノズル
朝顔部での不活性ガスバブリングの安定化と構造
体の安定化をねらいとしてなされたものである。
(Problems to be Solved by the Invention) A submerged nozzle for continuous casting of steel will be described as an example.
As mentioned above, in continuous casting of steel types containing non-metallic inclusions such as aluminum killed steel and silicon killed steel, it is necessary to perform continuous casting operations for many times over a long period of time to suppress the accumulation of non-metallic inclusions on the morning glory part of the immersion nozzle. The variation in gas bubbling in the bosh section of a submerged nozzle has a serious negative impact on the quality, yield, and cost of continuously cast slabs. This was done with the aim of stabilizing the structure and stabilizing the structure.

浸漬ノズルへのガスプールの設置は、連続鋳造
操業での問題点に対し全長に亘り、夫々工夫がな
されて来た。トツプ朝顔部でのストツパーとの嵌
合部での介在物の付着抑制はガスバブリングによ
りきわめて高い効果が得られているが、ガスプー
ルの配置のバラツキはこの効果を大巾に減じるの
みでなく、浸漬ノズルのトツプ部の構造強度を不
安定とする二次的悪影響を来たすことから本発明
は、ガスプールに補強材を加えてこれら問題点を
解消し、鋼の連続鋳造を多数回長時間に亘り鋳片
歩留りや品質に悪影響を与えず、円滑な操業を可
能ならしめるを目的とする。
Various improvements have been made to the installation of gas pools in submerged nozzles over the entire length to address problems encountered in continuous casting operations. Although gas bubbling has been extremely effective in suppressing the adhesion of inclusions at the fitting part of the top morning glory part with the stopper, variations in the arrangement of the gas pool not only greatly reduce this effect, but also The present invention solves these problems by adding a reinforcing material to the gas pool, which has the secondary effect of destabilizing the structural strength of the top part of the immersion nozzle. The purpose is to enable smooth operations without adversely affecting slab yield or quality.

(問題点を解決するための手段) 本発明は前記問題点に着目し、これを解消する
ために以下のような構成並に作用としている。
(Means for Solving the Problems) The present invention focuses on the above-mentioned problems, and has the following configuration and operation in order to solve the problems.

この発明の連続鋳造用浸漬ノズルはトツプ朝顔
部の非金属介在物付着防止のための不活性ガスバ
ブリング機能を有するものでストツパーによる溶
鋼流量のコントロールを鋳造末期まで安定的に継
続できるために朝顔部へのガスプール(中空室)
をカーボンフアイバー、アルミナフアイバーなど
のセラミツクフアイバーを太さ0.1〜1ミリメー
トルの鉄クロムやステンレス鋼のワイヤーを芯線
として撚り合わせた0.5〜5.5ミリメートルのヤー
ンを複数本以上使用するものとして一辺の大きさ
が3〜50ミリメートルのメツシユとして一重〜複
数重の配設により補強した形を成し、トツプ朝顔
部へのガスプールの配設精度を高めることにより
不活性ガスのバブリングを安定させて目的達成確
度を大巾に向上安定させ問題点を解消せんとする
ものである。
The immersion nozzle for continuous casting of this invention has an inert gas bubbling function to prevent non-metallic inclusions from adhering to the top morning glory part, and the stopper can continue to stably control the flow rate of molten steel until the final stage of casting. Gas pool (hollow chamber) to
The size of one side is one that uses multiple yarns of 0.5 to 5.5 mm, which are made by twisting ceramic fibers such as carbon fibers and alumina fibers with iron chrome or stainless steel wires of 0.1 to 1 mm in thickness as core wires. It is reinforced with a mesh of 3 to 50 mm, and is reinforced with single to multiple layers, and by increasing the precision of placing the gas pool on the top morning glory, it stabilizes the bubbling of inert gas and increases the accuracy of achieving the objective. The aim is to significantly improve and stabilize the system and eliminate problems.

ここで限定理由について述べる。 The reason for this limitation will be explained here.

補強材をカーボンフアイバー、アルミナフアイ
バーなどのセラミツクフアイバーに限定したの
は、浸漬ノズル製造時の冷間と及び使用時の熱間
において配置作業性が良いこと、かつ変質しない
ために信頼性が高いからであり、その上比較的に
安価で容易に入手できるからである。
The reason why we limited the reinforcing material to ceramic fibers such as carbon fiber and alumina fiber is that they are easy to place and work in both the cold during manufacturing of the immersion nozzle and the hot during use, and are highly reliable as they do not change in quality. Moreover, it is relatively inexpensive and easily available.

また素線の太さを0.5〜5.5ミリメートルに限定
したのは、0.5ミリメートル以下では芯線の安定
性がなく、5.5ミリメートル以上では浸漬ノズル
の製造上の焼成時や、使用時の高温下の熱膨脹に
より浸漬ノズルの組織に悪影響を及ぼすためであ
る。
The reason why we limited the thickness of the wire to 0.5 to 5.5 mm is that if it is less than 0.5 mm, the core wire will not be stable. This is because it adversely affects the structure of the immersion nozzle.

そしてこの径の素線を網状にメツシユ配置する
際のメツシユの大きさは3ミリメートル以下では
浸漬ノズル材質骨材粒子とのバランスが悪く骨材
の分散を阻害し、偏分散をしてしまうからであ
り、50ミリメートル以上ではメツシユの間隔が広
過ぎて効果が低下するからである。
When arranging wires of this diameter in a mesh, if the size of the mesh is less than 3 mm, the balance with the aggregate particles of the immersion nozzle material will be poor, inhibiting the dispersion of the aggregate, and causing uneven dispersion. This is because if the distance is 50 mm or more, the spacing between the meshes will be too wide and the effectiveness will decrease.

次にこの発明の以下実施例について図面第1〜
3図を参照しながら説明する。
Next, regarding the following embodiments of this invention, drawings 1-
This will be explained with reference to FIG.

〔実施例〕〔Example〕

第1図で1は内挿一体型浸漬ノズル、2はスト
ツパーであり、この両者共Al2O3−C室で成つて
いる。7及び8がこの型式の流量コントロール方
式での浸漬ノズルトツプ朝顔部とストツパーボト
ム部の溶湯の流量コントロール上の嵌合部であつ
て、この部位への非金属介在物の付着堆積を抑制
するためのガスプールをアルミナフアイバーヤー
ン2.0ミリメートル太さで一辺の大きさを10ミリ
メートルの正方形のメツシユにて外側より全面補
強を行なつた。
In FIG. 1, reference numeral 1 indicates an insert-integrated submerged nozzle, and reference numeral 2 indicates a stopper, both of which are comprised of an Al 2 O 3 --C chamber. 7 and 8 are the fitting parts for controlling the flow rate of the molten metal between the top part of the immersion nozzle and the bottom part of the stopper in this type of flow control system, and in order to suppress the adhesion and accumulation of non-metallic inclusions in this part. The gas pool was reinforced from the outside with a square mesh of 2.0 mm thick alumina fiber yarn and 10 mm on each side.

この補強では第2図における上端屈曲部5′に
対する形状並に配置ポジシヨンの安定と物理的衝
撃からの保護が最大のねらいである。
The main aim of this reinforcement is to stabilize the shape and position of the upper bent portion 5' in FIG. 2, and to protect it from physical impact.

この発明のメツシユの形は正方形、長方形、亀
甲状など多角形が適当である。
The shape of the mesh of this invention is suitably polygonal, such as square, rectangular, or hexagonal.

そしてガスプール5の上端屈曲部5′の取り方、
即ち直線2のの接続(第2図の形)や円弧になる
ものなどへの対応も可能である。
And how to take the upper end bent part 5' of the gas pool 5,
In other words, it is also possible to connect a straight line 2 (the shape shown in FIG. 2) or a circular arc.

また補強材5A形状としては第4図がその一例
である。なお図中3はタンデイツシユ羽口煉瓦、
6はガス吹込口である。
Further, FIG. 4 shows an example of the shape of the reinforcing material 5A. In addition, 3 in the figure is the tandaitsu tuyere brick,
6 is a gas inlet.

また第3図に上端屈曲部5″,5のガルプー
ル5の形状例を示してある。
Further, FIG. 3 shows an example of the shape of the gull pool 5 of the upper end bent portions 5'', 5.

(発明の効果) 実施例による効果は浸漬ノズルとストツパーの
嵌合部での非金属介在物の付着堆積をガスプール
の配置精度をねらい通りとすることができること
による不活性ガスバブリングをきわめて安定的
に、しかも必要最少限のガス量でねらい通りに抑
制することを可能とすると共に朝顔部へのガスプ
ール配置からくる同位部でのストツパーの開閉時
の物理的応力に対し構造体としての強度を大巾に
高めて安定化させることから鋳造操業の信頼性の
大巾な向上と鋳片品質の高位安定化などを実現せ
しめて、さらに長時間の操業が可能となるなどト
ータルでの連続鋳造でのきわめて大きな効果をも
たらすものである。
(Effects of the Invention) The effect of the embodiment is that the inert gas bubbling can be made extremely stable by preventing non-metallic inclusions from accumulating at the fitting part of the immersion nozzle and the stopper by adjusting the placement accuracy of the gas pool as intended. Moreover, it is possible to suppress the amount of gas as desired with the minimum amount of gas required, and it also has the strength as a structure against the physical stress when opening and closing the stopper in the same area due to the gas pool placement in the morning glory area. By greatly increasing the width and stabilizing it, we can greatly improve the reliability of casting operations, stabilize the quality of slabs, and make it possible to operate for longer periods of time, which improves total continuous casting. This has an extremely large effect.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面はこの発明の実施例を示すものであつて、
第1図は浸漬ノズルとストツパーの取合いを示す
縦断面図、第2図はガスプールの詳細を示す縦断
面図、第3図は補強金網の斜視図、第4図はガス
プールの形状例を示す縦断面図である。 1……内挿一体型浸漬ノズル、2……スツトパ
ー、3……タンデイツシユ羽口煉瓦、4……トツ
プ朝顔部、5……ガスプール、5′,5″,5…
…上端屈曲部、5A……補強材、6……ガス吹込
口、7,8……嵌合部。
The drawings show embodiments of the invention,
Figure 1 is a vertical cross-sectional view showing the connection between the immersion nozzle and the stopper, Figure 2 is a vertical cross-sectional view showing details of the gas pool, Figure 3 is a perspective view of the reinforcing wire mesh, and Figure 4 is an example of the shape of the gas pool. FIG. 1... Inserted integrated immersion nozzle, 2... Stopper, 3... Tuyere tuyere brick, 4... Top morning glory section, 5... Gas pool, 5', 5'', 5...
... Upper end bent portion, 5A... Reinforcement material, 6... Gas inlet, 7, 8... Fitting portion.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 朝顔部へのガス吹込用環状中空室を有する内
挿型浸漬ノズルにおける中空室の形状に合わせた
補強体によつて中空室を有するノズル構造を補強
する浸漬ノズルにおいて、補強体に使用する補強
材をその材質がカーボンフアイバー、アルミナフ
アイバーなどの無機質のセラミツクフアイバーを
太さ0.1〜1ミリメートルの鉄クロムやステンレ
ス鋼のワイヤーを芯線として撚り合わせたヤーン
でその太さを0.5〜5.5ミリメートルの範囲として
複数本以上配設使用するものとして成る連続鋳造
用浸漬ノズル。 2 補強体がその形をメツシユ状としたもので、
メツシユの一辺の大きさを3〜50ミリメートルの
範囲としたもので、配置を一重として成る請求項
1記載の連続鋳造用浸漬ノズル。 3 配置を複数重以上として成る請求項2記載の
連続鋳造用浸漬ノズル。 4 補強体の配置を軸方向(長さ方向)及び円周
上の部分的にして成る請求項1記載の連続鋳造用
浸漬ノズル。
[Scope of Claims] 1. An immersed nozzle that reinforces a nozzle structure having a hollow chamber with a reinforcing body that matches the shape of the hollow chamber in an insert-type immersed nozzle that has an annular hollow chamber for blowing gas into the morning glory part, The reinforcing material used for the reinforcing body is yarn made by twisting inorganic ceramic fibers such as carbon fiber and alumina fiber with a core wire of iron chrome or stainless steel with a thickness of 0.1 to 1 mm, and the thickness is 0.5 Continuous casting immersion nozzle for use with multiple nozzles in the range of ~5.5 mm. 2 The reinforcing body has a mesh-like shape,
2. The immersion nozzle for continuous casting according to claim 1, wherein the size of one side of the mesh is in the range of 3 to 50 mm, and the mesh is arranged in a single layer. 3. The continuous casting immersion nozzle according to claim 2, which is arranged in a plurality of layers or more. 4. The immersion nozzle for continuous casting according to claim 1, wherein the reinforcing body is arranged partially in the axial direction (lengthwise direction) and circumferentially.
JP31202289A 1989-11-30 1989-11-30 Submerged nozzle for continuous casting Granted JPH03169465A (en)

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