JP2004268112A

JP2004268112A - Immersion nozzle for continuous casting

Info

Publication number: JP2004268112A
Application number: JP2003064529A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sakai; 博司酒井; Tetsuo Fushimi; 哲郎伏見
Original assignee: Toshiba Ceramics Co Ltd
Current assignee: Coorstek KK
Priority date: 2003-03-11
Filing date: 2003-03-11
Publication date: 2004-09-30

Abstract

【課題】ノズル本体の縦方向の割れや溶鋼漏れを防止し得る連続鋳造用浸漬ノズルの提供。
【解決手段】耐スポール性に優れた耐火物からなり、上面に嵌合凹部３を設けたノズル本体１と、耐食性に優れた耐火物からなり、下面に突設した嵌合凸部６をノズル本体の嵌合凹部に嵌合してノズル本体に接合され、上面にストッパー・ロッドの下端部が係合される円錐面状のロッドシート７を形成したシート部材４とを備え、鋳造用容器の底部に上方から挿着される連続鋳造用浸漬ノズルにおいて、前記ノズル本体とシート部材との嵌合部分における周面の上下端を結ぶ直線とノズル本体、シート部材の軸線とのなす角度が２３°以上４５°未満で、周面の上下端の間隔が２０〜４０ｍｍである。
【選択図】図１Provided is a continuous casting immersion nozzle capable of preventing cracks in a longitudinal direction of a nozzle body and leakage of molten steel.
A nozzle body (1) made of a refractory material having excellent spall resistance and having a fitting recess (3) on the upper surface, and a fitting projection (6) made of a refractory material excellent in corrosion resistance and protruding from the lower surface are provided. A sheet member 4 which is fitted into the fitting recess of the main body and is joined to the nozzle main body, and on the upper surface of which a conical surface rod sheet 7 is formed on which the lower end of the stopper rod is engaged. In the continuous casting immersion nozzle which is inserted into the bottom from above, the angle formed by the straight line connecting the upper and lower ends of the peripheral surface at the fitting portion between the nozzle body and the sheet member and the axis of the nozzle body and the sheet member is 23 °. It is less than 45 ° and the interval between the upper and lower ends of the peripheral surface is 20 to 40 mm.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンディッシュ等の鋳造用容器の底部に上方から挿着され、ストッパー・ロッドの下端部の係脱によって開閉される連続鋳造用浸漬ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の連続鋳造用浸漬ノズルとしては、アルミナ−グラファイト（Ａｌ_２Ｏ_２−Ｃ）質等の耐スポール性に優れた耐火物からなり、上面に嵌合凹部を形成したノズル本体と、ストッパー・ロッドの係合時の衝撃や溶鋼によるノズル孔上端部の損耗を防止するため、ジルコニア質等の耐食性に優れた耐火物からなり、下面に突設した嵌合凸部をノズル本体の嵌合凹部に嵌合してノズル本体に接合され、上面にストッパー・ロッドの下端部が係合されるラッパ状のロッドシートを形成したシート部材とを備え、鋳造用容器としてのタンディッシュの底部に上方から挿着されるものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−００５９４２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の連続鋳造用浸漬ノズルでは、ノズル本体とシート部材との熱膨張差によって、ノズル本体におけるシート部材との接合部に押し割りによる横（径）方向の亀裂が発生し、この亀裂から漏鋼を起こすのを防止するため、ノズル本体とシート部材との接合面を含む領域の外周部に鉄皮を嵌着しているものの、依然として、ノズル本体におけるシート部材との接合部に縦（軸）方向の割れが発生したり、ノズル本体とシート部材との接合界面からの漏鋼が発生する不具合がある。
【０００５】
そこで、本発明は、ノズル本体の縦方向の割れや溶鋼漏れを防止し得る連続鋳造用浸漬ノズルの提供を主課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の第１の連続鋳造用浸漬ノズルは、耐スポール性に優れた耐火物からなり、上面に嵌合凹部を形成したノズル本体と、耐食性に優れた耐火物からなり、下面に突設した嵌合凸部をノズル本体の嵌合凹部に嵌合してノズル本体に接合され、上面にストッパー・ロッドの下端部が係合される円錐面状のロッドシートを形成したシート部材とを備え、鋳造用容器の底部に上方から挿着される連続鋳造用浸漬ノズルにおいて、前記ノズル本体とシート部材との嵌合部分における周面の上下端を結ぶ直線とノズル本体、シート部材の軸線とのなす角度が２３°以上４５°未満で、周面の上下端の間隔が２０〜４０ｍｍであることを特徴とする。
【０００７】
第２の連続鋳造用浸漬ノズルは、第１のものにおいて、前記ノズル本体のノズル孔の孔径がシート部材のノズル孔の孔径の１．３〜２．０倍であることを特徴とする。
【０００８】
又、第３の連続鋳造用浸漬ノズルは、第１のものにおいて、前記ノズル本体のノズル孔が上部ストレート部、上部ストレート部に連なってテーパ角度１０〜３０°で下方へ拡径するテーパ部及びテーパ部に連なる下部ストレート部からなり、ノズル本体のノズル孔における上部ストレート部の孔径がシート部材のノズル孔の孔径の１．１〜１．３倍であり、ノズル本体のノズル孔における下部ストレート部の孔径が上部ストレート部の孔径の１．５〜１．９倍であることを特徴とする。
【０００９】
【作用】
本発明の第１の連続鋳造用浸漬ノズルにおいては、ノズル本体とシート部材との熱膨張差によってノズル本体におけるシート部材との嵌合部分に生じる応力が緩和されると共に、ノズル本体とシート部材との接合面におけるノズル孔から外周へ至る距離が長くなる。
【００１０】
ノズル本体とシート部材との嵌合部分における周面の上下端を結ぶ直線とノズル本体、シート部材の軸線とのなす角度が２３°未満で、かつ、周面の上下端の間隔（嵌合深さ）が４０ｍｍを超えると、ノズル本体とシート部材との熱膨張係数の違いによりノズル本体におけるシート部材との嵌合部分に縦方向の割れが生ずる。
一方、ノズル本体とシート部材との嵌合部分における周面の上下端を結ぶ直線とノズル本体、シート部材の軸線とのなす角度が４５°以上で、かつ、周面の上下端の間隔が２０ｍｍ未満であると、ノズル本体とシート部材との接合面の距離が短くなり、溶鋼漏れが発生し易くなる。
ノズル本体とシート部材との嵌合部分における周面の上下端の間隔は、２５〜３５ｍｍがより好ましい。
ノズル本体とシート部材との嵌合部分における周面は、一様なテーパ形状であっても、あるいは２段階以上のテーパ形状であってもよい。
【００１１】
第２の連続鋳造用浸漬ノズルにおいては、第１のものによる作用の他、ノズル本体のノズル孔内の上部における溶鋼流の滞留が低減する。
【００１２】
ノズル本体のノズル孔の孔径が、シート部材のノズル孔の孔径の１．３倍未満であると、ノズル本体のノズル孔の孔径が小さくなり、付着物により閉塞し易くなる。一方、２．０倍を超えると、ノズル本体のノズル孔内の上部とシート部材下面に囲まれた部分に溶鋼流の滞留が生じ、付着物の生成又はシート部材下面の溶損等の不具合が生じる。
【００１３】
又、第３の連続鋳造用浸漬ノズルにおいては、第１のものによる作用の他、ノズル本体のノズル孔内の上部における溶鋼流の滞留が無くなる。
【００１４】
ノズル本体のノズル孔におけるテーパ部のテーパ角度が、１０°未満であるとノズル本体のノズル孔の径小部が長くなるので、付着物により閉塞し易くなる。一方、３０°を超えると、ノズル本体のノズル孔の断面積が急激に大きくなるため、ノズル孔の下部ストレート部の上部において溶鋼が充満し難くなり、ノズル孔内の溶鋼流の流速が不均一となる。
ノズル本体のノズル孔における上部ストレート部の孔径が、シート部材のノズル孔の孔径の１．１倍未満であると、ノズル本体とシート部材とを接合する際に両者の軸線がずれると、所定量の溶鋼が流下しない不具合が生じる。一方、１．３倍を超えると、ノズル本体のノズル孔の上部とシート部材下面に囲まれた部分に溶鋼の滞留が生じ易くなる。
ノズル本体のノズル孔における下部ストレート部の孔径が、上部ストレート部の孔径の１．５倍未満であると、下部ストレート部の孔径が小さくなり、付着物により閉塞し易くなる。一方、１．９倍を超えると、下部ストレート部の外周の耐火物肉厚が薄くなり、耐久性が低下する不具合が生じる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る連続鋳造用浸漬ノズルの第１の実施の形態を示す要部の断面図である。
【００１６】
図中１は耐スポール性に優れたアルミナ−グラファイト質の耐火物からなり、軸心部にノズル孔２を設けたノズル本体で、このノズル本体１の上端部は、図示しない鋳造用容器としてのタンディッシュの底部に上方からの挿着を可能とすべく、下方に向って縮径する截頭円錐体状に設けられており、又、ノズル本体１の上面には、嵌合凹部３がノズル孔２と同軸をなして形成されている。
ここで、ノズル本体１のノズル孔２の孔径は、アルミナ介在物の付着によるノズル閉塞を低減するため、後述するシート部材のノズル孔の孔径の１．３〜２．０倍（図１においては約１．８倍）とされている。
又、ノズル本体１の嵌合凹部３の周面は、下方に向って縮径する２段階のテーパ状をなし、かつ、その上下端を結ぶ直線とノズル本体１の軸線とのなす角度が２３°以上４５°未満（図１においては２３°）とされている一方、周面の上下端の間隔（嵌合凹部の深さ）が２０〜４０ｍｍ（図１においては３０ｍｍ）程度とされている。
【００１７】
４は耐食性に優れたマグネシア安定化ジルコニア（ＺｒＯ_２９５ｗｔ％以上）質の耐火物からなり、軸心部にノズル孔５を設けたシート部材で、このシート部材４は、ノズル本体１の上端部に連なる截頭円錐体状に設けられており、その下面には、嵌合凸部６がノズル孔５と同軸をなして突設され、又、上面には、図示しないストッパー・ロッドの下端部が係合される円錐面状のロッドシート７がノズル孔５と同軸をなして形成されている。
ここで、シート部材４の嵌合凸部６の周面は、ノズル本体１の嵌合凹部３と嵌合可能とすべく、下方に向って縮径する２段階のテーパ状をなし、かつ、その上下端を結ぶ直線とシート部材４の軸線とのなす角度が２３°以上４５°未満（図１においては２３°）とされている一方、周面の上下端の間隔（嵌合凸部の高さ）が２０〜４０ｍｍ（図１においては３０ｍｍ）程度とされている。
そして、ノズル本体１とシート部材４とは、嵌合凹部３と嵌合凸部６を嵌合し、かつ、両者間にモルタル８を介在させて接合されていると共に、両者の接合部分の外周に鉄皮９を同様にモルタル１０を介在させて嵌着されている。
【００１８】
上記構成の連続鋳造用浸漬ノズルを用いて鋼を連続鋳造したところ、ノズル本体１とシート部材４との熱膨張差によってノズル本体１におけるシート部材４との嵌合部分に生じる応力が緩和され、縦方向の割れを格段に低減することができ、又、ノズル本体１とシート部材４との接合面におけるノズル孔２から外周へ至る距離が長くなり、溶鋼の漏れを完全に防止でき、更に、ノズル本体１のノズル孔２の上部における溶鋼流の滞留が低減され、ノズル閉塞を減少させることができた。
【００１９】
図２は本発明に係る連続鋳造用浸漬ノズルの第２の実施の形態を示す要部の断面図である。
【００２０】
図中１１は耐スポール性に優れたアルミナ−グラファイト質の耐火物からなり、軸心部にノズル孔１２を設けたノズル本体で、このノズル本体１１の上端部は、前述したものと同様に、図示しない鋳造用容器としてのタンディッシュの底部に上方からの挿着を可能とすべく、下方に向って縮径する截頭円錐体状に設けられており、又、ノズル本体１１の上面には、嵌合凹部１３がノズル孔１２と同軸をなして形成されている。
ここで、ノズル本体１１のノズル孔１２は、嵌合凹部１３の底面中央部に開口する上部ストレート部１２ａ、上部ストレート部１２ａに連なってテーパ角度１０〜３０°（図２においては１５°）で下方へ拡径するテーパ部１２ｂ及びテーパ部１２ｂに連なる下部ストレート部１２ｃからなり、かつ、上部ストレート部１２ａの孔径が後述するシート部材のノズル孔の孔径の１．１〜１．３倍（図２においては約１．２倍）で、下部ストレート部１２ｃの孔径が上部ストレート部１２ａの孔径の１．５〜１．９倍（図２においては１．７倍）であるように設けられている。
又、ノズル本体１１の嵌合凹部１３の周面は、下方に向って縮径するストレートのテーパ状をなし、かつ、その上下端を結ぶ直線とノズル本体１１の軸線とのなす角度（テーパ角度）が２３°以上４５°未満（図２においては２３°）とされている一方、周面の上下端の間隔（嵌合凹部の深さ）が２０〜４０ｍｍ（図２においては３０ｍｍ）程度とされている。
【００２１】
１４は耐食性に優れたマグネシア安定化ジルコニア（ＺｒＯ_２９５ｗｔ％以上）質の耐火物からなり、軸心部にノズル孔１４を設けたシート部材で、このシート部材１４は、ノズル本体１１の上端部に連なる截頭円錐体状に設けられており、その下面には、嵌合凸部１６がノズル孔１５と同軸をなして突設され、又、上面には、図示しないストッパー・ロッドの下端部が係合される円錐面状のロッドシート１７がノズル孔１５と同軸をなして形成されている。
ここで、シート部材１４の嵌合凸部１６の周面は、ノズル本体１１の嵌合凹部１３と嵌合可能とすべく、下方に向って縮径するストレートのテーパ状をなし、かつ、その上下端を結ぶ直線とシート部材１４の軸線とのなす角度（テーパ角度）が２３°以上４５°未満（図２においては２３°）とされている一方、周面の上下端の間隔（嵌合凸部の高さ）が２０〜４０ｍｍ（図２においては３０ｍｍ）程度とされている。
そして、ノズル本体１１とシート部材１４とは、前述したものと同様に、嵌合凹部１３と嵌合凸部１６を嵌合し、かつ、両者間にモルタル１８を介在させて接合されていると共に、両者の接合部分の外周に鉄皮１９を同様にモルタル２０を介在させて嵌着されている。
【００２２】
上記構成の連続鋳造用浸漬ノズルを用いて鋼を連続鋳造したところ、ノズル本体１１とシート部材１４との熱膨張差によってノズル本体１１におけるシート部材１４との嵌合部分に生じる応力がほぼ完全に緩和され、縦方向の割れを防止することができ、又、ノズル本体１１とシート部材１４との接合面におけるノズル孔１２から外周へ至る距離が長くなり、溶鋼の漏れを完全に防止でき、更に、ノズル本体１１のノズル孔１２の上部における溶鋼流の滞留が無くなり、ノズル閉塞を防止することができた。
【００２３】
なお、上述した両実施の形態においては、ノズル本体１，１１をアルミナ−グラファイト質の耐火物によって形成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、アルミナ−シリカ−グラファイト質、その他の耐火物によって形成するようにしてもよい。
又、シート部材４，１４は、マグネシア安定化ジルコニア（ＺｒＯ_２９５ｗｔ％以上）質の耐火物によって形成する場合に限らず、他の安定化ジルコニア（安定化剤は問わない）、ハイアルミナ、その他の耐火物によって形成するようにしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の第１の連続鋳造用浸漬ノズルによれば、ノズル本体とシート部材との熱膨張差によってノズル本体におけるシート部材との嵌合部分に生じる応力が緩和されるので、ノズル本体の縦方向の割れを防止できる。
又、ノズル本体とシート部材との接合面におけるノズル孔から外周へ至る距離が長くなるので、溶鋼漏れを防止することができる。
【００２５】
第２の連続鋳造用浸漬ノズルによれば、第１のものによる作用効果の他、ノズル本体のノズル孔内の上部における溶鋼流の滞留が低減するので、アルミナ介在物の付着によるノズル閉塞を減少させることができる。
【００２６】
又、第３の連続鋳造用浸漬ノズルによれば、第１のものによる作用効果の他、ノズル孔内の上部における溶鋼流の滞留が無くなるので、アルミナ介在物の付着によるノズル閉塞を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る連続鋳造用浸漬ノズルの第１の実施の形態を示す要部の断面図である。
【図２】本発明に係る連続鋳造用浸漬ノズルの第２の実施の形態を示す要部の断面図である。
【符号の説明】
１ノズル本体
２ノズル孔
３嵌合凹部
４シート部材
５ノズル孔
６嵌合凸部
７ロッドシート
１１ノズル本体
１２ノズル孔
１２ａ上部ストレート部
１２ｂテーパ部
１２ｃ下部ストレート部
１３嵌合凹部
１４シート部材
１５ノズル孔
１６嵌合凸部
１７ロッドシート[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a continuous casting immersion nozzle which is inserted from above into a bottom portion of a casting container such as a tundish and is opened and closed by engaging and disengaging a lower end portion of a stopper rod.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of continuous casting immersion nozzle, a nozzle body made of a refractory material having excellent spall resistance, such as alumina-graphite (Al ₂ O ₂ —C), and having a fitting recess formed on the upper surface, To prevent impact when the stopper rod is engaged or wear of the upper end of the nozzle hole due to molten steel, it is made of a refractory material such as zirconia and has excellent corrosion resistance. A sheet member formed with a trumpet-shaped rod sheet which is fitted to the fitting recess and joined to the nozzle body, and on which the lower end of the stopper rod is engaged on the upper surface, at the bottom of a tundish as a casting container. One that is inserted from above is disclosed (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-10-005942
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional continuous casting immersion nozzle, due to the difference in thermal expansion between the nozzle body and the sheet member, a crack is generated in the lateral (radial) direction at the joint portion of the nozzle body with the sheet member due to a crack, and the crack is leaked from the crack. In order to prevent the steel from being raised, a steel shell is fitted on the outer peripheral portion of the region including the joint surface between the nozzle body and the sheet member, but the vertical (shaft) is still attached to the joint portion between the nozzle body and the sheet member. ) Direction cracks and steel leakage from the joint interface between the nozzle body and the sheet member.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide a continuous casting immersion nozzle capable of preventing cracks in a longitudinal direction of a nozzle body and leakage of molten steel.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the first continuous casting immersion nozzle of the present invention is made of a refractory having excellent spall resistance, a nozzle body having a fitting recess formed on the upper surface, and a refractory having excellent corrosion resistance. The fitting projection protruding from the lower surface is fitted to the fitting recess of the nozzle body and joined to the nozzle body, and a conical rod sheet is formed on the upper surface where the lower end of the stopper rod is engaged. In the continuous casting immersion nozzle inserted from above into the bottom of the casting container, a straight line connecting the upper and lower ends of the peripheral surface at the fitting portion of the nozzle body and the sheet member, the nozzle body, The angle between the seat member and the axis is 23 ° or more and less than 45 °, and the interval between the upper and lower ends of the peripheral surface is 20 to 40 mm.
[0007]
The second continuous casting immersion nozzle according to the first aspect is characterized in that the diameter of the nozzle hole of the nozzle body is 1.3 to 2.0 times the diameter of the nozzle hole of the sheet member.
[0008]
Further, the third continuous casting immersion nozzle is the same as the first one, wherein the nozzle hole of the nozzle body is connected to the upper straight portion, the tapered portion extending downward at a taper angle of 10 to 30 ° connected to the upper straight portion, and A lower straight portion connected to the tapered portion, wherein the diameter of the upper straight portion in the nozzle hole of the nozzle body is 1.1 to 1.3 times the diameter of the nozzle hole of the sheet member; Is 1.5 to 1.9 times the hole diameter of the upper straight portion.
[0009]
[Action]
In the first continuous casting immersion nozzle of the present invention, the stress generated in the fitting portion of the nozzle body with the sheet member due to the difference in thermal expansion between the nozzle body and the sheet member is reduced, and the nozzle body and the sheet member are The distance from the nozzle hole to the outer periphery on the bonding surface of the above becomes longer.
[0010]
The angle between the straight line connecting the upper and lower ends of the peripheral surface in the fitting portion between the nozzle body and the sheet member and the axis of the nozzle main body and the sheet member is less than 23 °, and the interval between the upper and lower ends of the peripheral surface (fitting depth) Is larger than 40 mm, a crack in the longitudinal direction occurs in a fitting portion of the nozzle body with the sheet member due to a difference in thermal expansion coefficient between the nozzle body and the sheet member.
On the other hand, the angle between the straight line connecting the upper and lower ends of the peripheral surface in the fitting portion between the nozzle body and the sheet member and the axis of the nozzle main body and the sheet member is 45 ° or more, and the interval between the upper and lower ends of the peripheral surface is 20 mm. If it is less than the distance, the distance between the joining surface of the nozzle body and the sheet member becomes short, and leakage of molten steel tends to occur.
The distance between the upper and lower ends of the peripheral surface in the fitting portion between the nozzle body and the sheet member is more preferably 25 to 35 mm.
The peripheral surface of the fitting portion between the nozzle body and the sheet member may have a uniform tapered shape or a tapered shape having two or more steps.
[0011]
In the second continuous casting immersion nozzle, the retention of the molten steel flow in the upper portion inside the nozzle hole of the nozzle body is reduced, in addition to the action of the first nozzle.
[0012]
When the hole diameter of the nozzle hole of the nozzle body is less than 1.3 times the hole diameter of the nozzle hole of the sheet member, the hole diameter of the nozzle hole of the nozzle body becomes small, and the nozzle body is easily blocked by the attached matter. On the other hand, when the ratio exceeds 2.0 times, the molten steel flow stagnates in a portion surrounded by the upper part of the nozzle hole of the nozzle body and the lower surface of the sheet member, which causes problems such as generation of deposits or erosion of the lower surface of the sheet member. Occurs.
[0013]
Further, in the third continuous casting immersion nozzle, the stagnation of the molten steel flow in the upper portion inside the nozzle hole of the nozzle body is eliminated in addition to the action of the first nozzle.
[0014]
If the taper angle of the tapered portion in the nozzle hole of the nozzle main body is less than 10 °, the small diameter portion of the nozzle hole of the nozzle main body becomes long, so that it is easy to be closed by the deposit. On the other hand, when the angle exceeds 30 °, the cross-sectional area of the nozzle hole of the nozzle body rapidly increases, so that it is difficult for the molten steel to fill the upper portion of the lower straight portion of the nozzle hole, and the flow velocity of the molten steel flow in the nozzle hole is uneven. Becomes
If the hole diameter of the upper straight portion in the nozzle hole of the nozzle body is less than 1.1 times the hole diameter of the nozzle hole of the sheet member, when the axes of the nozzle body and the sheet member are displaced from each other when they are joined, a predetermined amount Of the molten steel does not flow down. On the other hand, if it exceeds 1.3 times, molten steel tends to stay in a portion surrounded by the upper portion of the nozzle hole of the nozzle body and the lower surface of the sheet member.
When the hole diameter of the lower straight portion in the nozzle hole of the nozzle body is less than 1.5 times the hole diameter of the upper straight portion, the hole diameter of the lower straight portion becomes small, and it is easy to be clogged by deposits. On the other hand, when it exceeds 1.9 times, the thickness of the refractory on the outer periphery of the lower straight portion becomes thin, and a problem occurs that durability is reduced.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view of a main part showing a first embodiment of an immersion nozzle for continuous casting according to the present invention.
[0016]
In the drawing, reference numeral 1 denotes a nozzle body made of an alumina-graphite refractory having excellent spalling resistance and having a nozzle hole 2 provided at a shaft center. The upper end of the nozzle body 1 is used as a casting vessel (not shown). The bottom of the tundish is provided in the shape of a truncated cone whose diameter is reduced downward so as to enable insertion from above, and a fitting recess 3 is provided on the upper surface of the nozzle body 1. It is formed coaxially with the hole 2.
Here, the hole diameter of the nozzle hole 2 of the nozzle body 1 is 1.3 to 2.0 times the hole diameter of the nozzle hole of the sheet member described later (in FIG. 1) in order to reduce nozzle blockage due to the adhesion of alumina inclusions. About 1.8 times).
The peripheral surface of the fitting concave portion 3 of the nozzle body 1 has a two-step tapered shape whose diameter is reduced downward, and the angle formed between the straight line connecting the upper and lower ends and the axis of the nozzle body 1 is 23. 1 ° or more and less than 45 ° (23 ° in FIG. 1), while the interval between the upper and lower ends of the peripheral surface (depth of the fitting recess) is about 20 to 40 mm (30 mm in FIG. 1). .
[0017]
Reference numeral 4 denotes a sheet member made of a refractory material of magnesia-stabilized zirconia (ZrO ₂ 95 wt% or more) having excellent corrosion resistance and having a nozzle hole 5 provided at an axial center thereof. On the lower surface, a fitting projection 6 is provided so as to be coaxial with the nozzle hole 5, and on the upper surface, a lower end of a stopper rod (not shown) is provided. Is formed coaxially with the nozzle hole 5.
Here, the peripheral surface of the fitting convex portion 6 of the sheet member 4 has a two-stage tapered shape whose diameter is reduced downward so as to be able to fit with the fitting concave portion 3 of the nozzle body 1, and The angle between the straight line connecting the upper and lower ends and the axis of the sheet member 4 is set to 23 ° or more and less than 45 ° (23 ° in FIG. 1), while the interval between the upper and lower ends of the peripheral surface (the fitting convex The height is about 20 to 40 mm (30 mm in FIG. 1).
The nozzle body 1 and the sheet member 4 are fitted together with the fitting concave portion 3 and the fitting convex portion 6 interposed therebetween with a mortar 8 interposed therebetween. A steel shell 9 is similarly fitted with a mortar 10 interposed therebetween.
[0018]
When steel was continuously cast using the continuous casting immersion nozzle having the above-described configuration, stress generated in a fitting portion of the nozzle body 1 with the sheet member 4 due to a difference in thermal expansion between the nozzle body 1 and the sheet member 4 was reduced, Longitudinal cracks can be significantly reduced, and the distance from the nozzle hole 2 to the outer periphery at the joint surface between the nozzle body 1 and the sheet member 4 becomes longer, whereby leakage of molten steel can be completely prevented. The stagnation of the molten steel flow in the upper part of the nozzle hole 2 of the nozzle body 1 was reduced, and the nozzle clogging could be reduced.
[0019]
FIG. 2 is a sectional view of a main part showing a second embodiment of a continuous casting immersion nozzle according to the present invention.
[0020]
In the figure, reference numeral 11 denotes a nozzle body which is made of an alumina-graphite refractory having excellent spall resistance, and has a nozzle hole 12 at an axial center thereof. The upper end portion of the nozzle body 11 is similar to that described above. It is provided in the shape of a truncated cone whose diameter is reduced downward so as to enable insertion from above into the bottom of a tundish as a casting container (not shown). The fitting recess 13 is formed coaxially with the nozzle hole 12.
Here, the nozzle hole 12 of the nozzle main body 11 is connected to the upper straight portion 12a that opens at the center of the bottom surface of the fitting recess 13 and is connected to the upper straight portion 12a at a taper angle of 10 to 30 ° (15 ° in FIG. 2). It comprises a tapered portion 12b expanding downward and a lower straight portion 12c connected to the tapered portion 12b, and a hole diameter of the upper straight portion 12a is 1.1 to 1.3 times a hole diameter of a nozzle hole of a sheet member described later (FIG. 2 is about 1.2 times), and the hole diameter of the lower straight portion 12c is 1.5 to 1.9 times (1.7 times in FIG. 2) the hole diameter of the upper straight portion 12a. I have.
The peripheral surface of the fitting recess 13 of the nozzle body 11 has a straight tapered shape whose diameter is reduced downward, and an angle (taper angle) between a straight line connecting the upper and lower ends thereof and the axis of the nozzle body 11. ) Is not less than 23 ° and less than 45 ° (23 ° in FIG. 2), while the interval between the upper and lower ends of the peripheral surface (depth of the fitting recess) is about 20 to 40 mm (30 mm in FIG. 2). Have been.
[0021]
Reference numeral 14 denotes a sheet member made of a refractory material of magnesia-stabilized zirconia (95 wt% or more of ZrO ₂ ) having excellent corrosion resistance and provided with a nozzle hole 14 at an axial center portion. A fitting projection 16 is provided on the lower surface thereof so as to project coaxially with the nozzle hole 15, and a lower end of a stopper rod (not shown) is provided on the upper surface. The conical rod sheet 17 with which the nozzle hole 15 is engaged is formed coaxially with the nozzle hole 15.
Here, the peripheral surface of the fitting convex portion 16 of the sheet member 14 has a straight tapered shape whose diameter is reduced downward so as to be able to be fitted with the fitting concave portion 13 of the nozzle body 11. The angle (taper angle) between the straight line connecting the upper and lower ends and the axis of the sheet member 14 is 23 ° or more and less than 45 ° (23 ° in FIG. 2), while the interval between the upper and lower ends of the peripheral surface (fitting) The height of the projections is about 20 to 40 mm (30 mm in FIG. 2).
The nozzle body 11 and the sheet member 14 are fitted with the fitting recess 13 and the fitting projection 16 in the same manner as described above, and are joined together with the mortar 18 interposed therebetween. An iron shell 19 is similarly fitted around the outer periphery of the joint between the two with a mortar 20 interposed therebetween.
[0022]
When steel was continuously cast using the continuous casting immersion nozzle having the above configuration, the stress generated at the fitting portion of the nozzle body 11 with the sheet member 14 due to the difference in thermal expansion between the nozzle body 11 and the sheet member 14 was almost completely reduced. Thus, the crack in the longitudinal direction can be prevented, and the distance from the nozzle hole 12 to the outer periphery at the joint surface between the nozzle body 11 and the sheet member 14 becomes longer, whereby leakage of molten steel can be completely prevented. The stagnation of the molten steel flow in the upper part of the nozzle hole 12 of the nozzle body 11 was eliminated, and the nozzle clogging could be prevented.
[0023]
In both of the above-described embodiments, the case where the nozzle bodies 1 and 11 are formed of an alumina-graphite refractory has been described. However, the present invention is not limited to this, and alumina-silica-graphite and other materials may be used. May be formed by the refractory material.
Further, the sheet members 4 and 14 are not limited to the case where they are made of magnesia-stabilized zirconia (95% by weight or more of ZrO ₂ ) refractories, but may be other stabilized zirconia (regardless of stabilizer), high alumina, and others. May be formed by the refractory material.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the first continuous casting immersion nozzle of the present invention, the stress generated at the fitting portion of the nozzle body with the sheet member due to the difference in thermal expansion between the nozzle body and the sheet member is reduced. In addition, the vertical crack of the nozzle body can be prevented.
In addition, since the distance from the nozzle hole to the outer periphery at the joint surface between the nozzle body and the sheet member increases, leakage of molten steel can be prevented.
[0025]
According to the second continuous casting immersion nozzle, in addition to the function and effect of the first, the retention of the molten steel flow in the upper portion of the nozzle hole of the nozzle body is reduced, so that the nozzle clogging due to the adhesion of alumina inclusions is reduced. Can be done.
[0026]
In addition, according to the third continuous casting immersion nozzle, since the molten steel flow does not stay in the upper part of the nozzle hole in addition to the effect of the first one, it is possible to prevent nozzle clogging due to adhesion of alumina inclusions. Can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a main part showing a first embodiment of an immersion nozzle for continuous casting according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of a main part showing a second embodiment of an immersion nozzle for continuous casting according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nozzle main body 2 Nozzle hole 3 Fitting concave part 4 Sheet member 5 Nozzle hole 6 Fitting convex part 7 Rod sheet 11 Nozzle body 12 Nozzle hole 12a Upper straight part 12b Taper part 12c Lower straight part 13 Fitting concave part 14 Sheet member 15 nozzle Hole 16 mating projection 17 rod sheet

Claims

A nozzle body made of refractory with excellent spalling resistance and having a fitting recess formed on the upper surface, and a fitting projection made of refractory with excellent corrosion resistance and protruding from the lower surface fitted into the fitting recess of the nozzle body. A sheet member having a conical surface rod sheet on the upper surface of which the lower end portion of the stopper rod is engaged with the nozzle body, and is inserted from above into the bottom of the casting container. In the casting immersion nozzle, the angle between the straight line connecting the upper and lower ends of the peripheral surface at the fitting portion of the nozzle body and the sheet member and the axis of the nozzle body and the sheet member is 23 ° or more and less than 45 °, and An immersion nozzle for continuous casting, wherein an interval between upper and lower ends is 20 to 40 mm.

2. The immersion nozzle for continuous casting according to claim 1, wherein the diameter of the nozzle hole of the nozzle body is 1.3 to 2.0 times the diameter of the nozzle hole of the sheet member.

The nozzle hole of the nozzle body includes an upper straight portion, a tapered portion extending downward at a taper angle of 10 to 30 ° connected to the upper straight portion, and a lower straight portion connected to the tapered portion. The hole diameter of the lower straight portion in the nozzle hole of the nozzle body is 1.5 to 1.9 times the hole diameter of the upper straight portion. The immersion nozzle for continuous casting according to claim 1, wherein: