JP2005088021A - Immersion nozzle - Google Patents
Immersion nozzle Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005088021A JP2005088021A JP2003321717A JP2003321717A JP2005088021A JP 2005088021 A JP2005088021 A JP 2005088021A JP 2003321717 A JP2003321717 A JP 2003321717A JP 2003321717 A JP2003321717 A JP 2003321717A JP 2005088021 A JP2005088021 A JP 2005088021A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ring member
- nozzle body
- molten metal
- nozzle
- immersion nozzle
- 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.)
- Pending
Links
- 238000007654 immersion Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 55
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 55
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 35
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 238000005336 cracking Methods 0.000 abstract description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 12
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 12
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 5
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 238000004901 spalling Methods 0.000 description 3
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 3
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
【課題】 溶融金属流入口を高耐食性の材質からなるリング部材で構成することにより、フランジ部及びノズル本体の亀裂、破損を抑制すると共に溶融金属流入口の近傍（湯当たり部）における溶損を抑制した浸漬ノズルを提供する。
【解決手段】 耐火物からなるノズル本体２と、前記ノズル本体内の長手方向に設けられた、溶融金属流入口３と流出口４を有する溶融金属流路５と、前記溶融金属流入口を形成するリング部材７と、前記リング部材７が嵌合するノズル本体の上端部に形成された凹部２ａと、ノズル本体の流入口側外周端部に設けられたフランジ部６とを備えた浸漬ノズル１において、前記リング部材７が、耐食性および高強度性材質により形成されると共に、前記ノズル本体２を構成する材質とリング部材７を構成する材質の熱膨張率（体積膨張率）の差が、０．１〜０．３／Ｋ以下であり、前記リング部材７の長手方向の寸法Ａと、前記フランジ部の長手方向の寸法Ｂとの比率Ａ／Ｂが０．６乃至０．８に形成されている。
【選択図】 図１PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress cracking and breakage of a flange part and a nozzle body by constituting a molten metal inlet with a ring member made of a highly corrosion-resistant material, and to prevent a molten metal near a molten metal inlet (hot water contact part). A suppressed immersion nozzle is provided.
SOLUTION: A nozzle body 2 made of a refractory, a molten metal channel 5 having a molten metal inlet 3 and an outlet 4 provided in a longitudinal direction in the nozzle body, and the molten metal inlet are formed. An immersion nozzle 1 comprising a ring member 7 to be formed, a recess 2a formed at the upper end portion of the nozzle body into which the ring member 7 is fitted, and a flange portion 6 provided at the outer peripheral end portion on the inlet side of the nozzle body. The ring member 7 is formed of a corrosion-resistant and high-strength material, and the difference in thermal expansion coefficient (volume expansion coefficient) between the material constituting the nozzle body 2 and the material constituting the ring member 7 is 0. The ratio A / B of the dimension A in the longitudinal direction of the ring member 7 and the dimension B in the longitudinal direction of the flange portion is 0.6 to 0.8. ing.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、連続鋳造設備において用いられる浸漬ノズルに関し、特に、溶融金属流入口近傍を耐食性、高強度性の材質のリング部材で構成し、破損、溶損を抑制した浸漬ノズルに関する。 The present invention relates to an immersion nozzle used in a continuous casting facility, and more particularly, to an immersion nozzle in which the vicinity of a molten metal inlet is made of a ring member made of a corrosion-resistant and high-strength material and is prevented from being damaged or melted.
一般的に、浸漬ノズルは、タンディッシュ（中間容器）の底部に流量調整用のスライドゲート装置等を介して取り付けられ、前記タンディッシュから供給される溶融金属をモールド（鋳型）へ吐出するために用いられている。
この浸漬ノズルについては、従来から種々提案されており、その一例として、特許文献１（特開平１１−３４７７１８号公報）記載された浸漬ノズルを、図７に基づいて説明する。
In general, the immersion nozzle is attached to the bottom of a tundish (intermediate container) via a slide gate device for adjusting the flow rate, and discharges molten metal supplied from the tundish to a mold (mold). It is used.
Various types of immersion nozzles have been conventionally proposed. As an example, the immersion nozzle described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-347718) will be described with reference to FIG.
図７に示すように、浸漬ノズル５０は、耐火物製のノズル本体５１と、このノズル本体５１内の長手方向に設けられた溶融金属流入口５２と流出口５３を有する溶融金属流路５４を有している。
また、ノズル本体５１の流入口５２側外周端部にフランジ部（外周フランジ部）５７が設けられ、このフランジ部５７の下方に首付け部のとしてのフランジ部段部５６が形成されている。
このフランジ部５７は金属製のカバー、例えば、鉄皮５８で覆われ、この鉄皮５８とノズル本体５１間には鉄皮をフランジ部５７に接着するためにモルタル５５が用いられている。
As shown in FIG. 7, the
Further, a flange portion (outer peripheral flange portion) 57 is provided at the outer peripheral end of the
The
そして、このように構成された浸漬ノズル５０は、スライドゲート装置（図示せず）によって、下ノズルに接して取り付けられ、前記タンディッシュ（下ノズル）から供給される溶融金属をモールド（鋳型）へ吐出する。
The
このとき、この浸漬ノズル５０の溶融金属流路５４を溶融金属が流れるため、その内壁面に溶損が生じる。特に、溶融金属流入口５２の近傍（湯当たり部ａ）には、溶融金属が当たるため、溶損が生じやすい。そのため、浸漬ノズル５０を所定時間使用した後、新しい浸漬ノズルに交換している。
At this time, since the molten metal flows through the
ところで、浸漬ノズル内を流れる溶融金属を停止させる方法として、前記したスライドゲート装置による方法と、浸漬ノズルの溶融金属流路をノズルストッパで閉塞する方法が一般的に知られている。ここで、浸漬ノズルの溶融金属流路をノズルストッパで閉塞する場合、ノズルストッパが浸漬ノズルの流入口の近傍（湯当り部）に当たるため、磨耗、亀裂が生じやすく、その対策が従来から望まれていた。
また、前記したように、浸漬ノズルの流入口の湯当り部は、溶融金属が当たるため、著しく溶損し、亀裂が生ずる。そのため、浸漬ノズルの長寿命化の観点から、かかる溶損、亀裂の抑制策が望まれていた。
By the way, as a method of stopping the molten metal flowing in the immersion nozzle, a method using the above-described slide gate device and a method of closing the molten metal flow path of the immersion nozzle with a nozzle stopper are generally known. Here, when the molten metal flow path of the submerged nozzle is closed with a nozzle stopper, the nozzle stopper hits the vicinity of the inlet of the submerged nozzle (hot water contact portion), so that wear and cracks are likely to occur. It was.
Further, as described above, the molten metal hits the hot water contact portion at the inlet of the submerged nozzle, so that it is considerably melted and cracked. Therefore, from the viewpoint of extending the life of the immersion nozzle, a countermeasure for suppressing such melting damage and cracking has been desired.
更に、連続鋳造設備に浸漬ノズルを着脱する際（例えば、スライドゲートに着脱する際）、前記浸漬ノズルは外力を受けるため、大きな外力が加わった場合にも、フランジ部、ノズル本体の破損、亀裂を防止する必要がある。
従来例に示した浸漬ノズルは鉄皮で覆われているため、外力に対して抵抗力を有しているが、浸漬ノズルに亀裂が一旦入ると、その亀裂に対して抵抗力が無く、亀裂が進行するという課題があった。
Further, when the immersion nozzle is attached to or detached from the continuous casting equipment (for example, when attached to or detached from the slide gate), the immersion nozzle receives an external force, so that even when a large external force is applied, the flange portion and the nozzle body are damaged or cracked. Need to prevent.
The immersion nozzle shown in the conventional example has a resistance against external force because it is covered with an iron skin. However, once a crack enters the immersion nozzle, there is no resistance to the crack, and the crack There was a problem of progress.
本願発明者らは上記事情に鑑み、溶融金属流入口近傍を高耐食性、高強度性の材質で構成することに着目し鋭意研究した。
しかしながら、溶融金属流入口近傍を高耐食性、高強度性の材質からなる部材で構成し、該部材をノズル本体に嵌合すると、熱膨張率の差からノズル本体あるいは（及び）フランジ部に亀裂が生じるという新たな問題が発生した。
更に、本願発明者らは上記問題を解決すべく、鋭意研究した。その結果、溶融金属流入口近傍を高耐食性、高強度性の材質からなる部材をリング部材とし、該リング部材の長手方向の寸法と、前記フランジ部の長手方向の寸法との比率が特定の範囲にある場合に、上記課題を解決できると共に、リング部材とフランジ部の熱膨張率の差に基づく破損も抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。
In view of the above circumstances, the inventors of the present application have made extensive studies focusing on the fact that the vicinity of the molten metal inlet is made of a material having high corrosion resistance and high strength.
However, if the vicinity of the molten metal inlet is made of a material made of a material having high corrosion resistance and high strength, and the member is fitted to the nozzle body, the nozzle body or (and) the flange portion will crack due to the difference in thermal expansion coefficient. A new problem has arisen.
Furthermore, the inventors of the present application have made extensive studies to solve the above problems. As a result, a member made of a material having high corrosion resistance and high strength is used as a ring member in the vicinity of the molten metal inlet, and the ratio between the longitudinal dimension of the ring member and the longitudinal dimension of the flange portion is within a specific range. In this case, the present inventors have found that the above-described problems can be solved and that damage based on the difference in thermal expansion coefficient between the ring member and the flange portion can be suppressed, and the present invention has been completed.
本発明は、溶融金属流入口を高耐食性の材質からなるリング部材で構成することにより、熱膨張及び外力に起因するフランジ部及びノズル本体の亀裂、破損を抑制すると共に溶融金属流入口の近傍（湯当たり部）における溶損、磨耗を抑制した浸漬ノズルを提供することを目的とする。 In the present invention, by forming the molten metal inlet with a ring member made of a highly corrosion-resistant material, cracks and breakage of the flange portion and the nozzle body due to thermal expansion and external force are suppressed and the vicinity of the molten metal inlet ( An object of the present invention is to provide an immersion nozzle that suppresses melting damage and wear in the hot water contact portion.
上記課題を解決するために、本発明にかかる浸漬ノズルは、耐火物からなるノズル本体と、前記ノズル本体内の長手方向に設けられた、溶融金属流入口と流出口を有する溶融金属流路と、前記溶融金属流入口を形成するリング部材と、前記リング部材が嵌合するノズル本体の上端部に形成された凹部と、ノズル本体の流入口側外周端部に設けられたフランジ部とを備えた浸漬ノズルにおいて、前記リング部材が耐火物であって耐食性および高強度性材質により形成されると共に、前記ノズル本体を構成する材質とリング部材を構成する材質の熱膨張率（体積膨張率）の差が、０．１〜０．３／Ｋ以下であり、前記リング部材の長手方向の寸法Ａと前記フランジ部の長手方向の寸法Ｂとの比率Ａ／Ｂが０．６乃至０．８に形成されていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, an immersion nozzle according to the present invention includes a nozzle body made of a refractory, a molten metal flow path having a molten metal inlet and an outlet provided in a longitudinal direction in the nozzle body. A ring member that forms the molten metal inflow port, a recess formed in an upper end portion of the nozzle body into which the ring member is fitted, and a flange portion provided at an outer peripheral end of the nozzle body on the inflow port side. In the immersion nozzle, the ring member is made of a refractory material and is made of a corrosion-resistant and high-strength material, and the thermal expansion coefficient (volume expansion coefficient) of the material constituting the nozzle body and the material constituting the ring member is The difference is 0.1 to 0.3 / K or less, and the ratio A / B between the dimension A in the longitudinal direction of the ring member and the dimension B in the longitudinal direction of the flange portion is 0.6 to 0.8. That is formed It is a symptom.
このように、ノズル本体に溶融金属流入口を形成するリング部材を設けると共に、かかるリング部材を高耐食性、高強度性の材質で構成することにより、ノズルストッパに起因する浸漬ノズルの流入口の近傍（湯当り部）の磨耗、亀裂を抑制でき、また、溶融金属に起因する溶損、亀裂を抑制でき、浸漬ノズルの長寿命化を図ることができる。また、浸漬ノズルを脱着する際に外力を受けても、フランジ部、ノズル本体の破損、亀裂を防止でき、フランジ部、ノズル本体を保護することができる。
更に、前記ノズル本体を構成する材質とリング部材を構成する材質の熱膨張率（体積膨張率）の差を、０．１〜０．３／Ｋ以下とし、リング部材の長手方向の寸法Ａと、前記フランジ部の長手方向の寸法Ｂとの比率Ａ／Ｂが０．６乃至０．８になるように形成されているため、熱膨張によるフランジ部及びノズル本体の亀裂、破損を抑制すると共に、脱着する際に外力を受けても、フランジ部、ノズル本体の破損、亀裂を防止でき、フランジ部、ノズル本体を保護することができる。
Thus, by providing a ring member that forms a molten metal inlet in the nozzle body, and by configuring the ring member with a material having high corrosion resistance and high strength, the vicinity of the inlet of the immersion nozzle caused by the nozzle stopper It is possible to suppress wear and cracks in the (hot water contact portion), to suppress melting damage and cracks caused by the molten metal, and to extend the life of the immersion nozzle. Further, even when an external force is applied when the immersion nozzle is detached, the flange portion and the nozzle body can be prevented from being damaged and cracked, and the flange portion and the nozzle body can be protected.
Further, the difference in thermal expansion coefficient (volume expansion coefficient) between the material constituting the nozzle body and the material constituting the ring member is 0.1 to 0.3 / K or less, and the dimension A in the longitudinal direction of the ring member is Since the ratio A / B with the dimension B in the longitudinal direction of the flange portion is 0.6 to 0.8, the crack and breakage of the flange portion and the nozzle body due to thermal expansion are suppressed. Even if an external force is applied during attachment / detachment, the flange portion and the nozzle body can be prevented from being damaged and cracked, and the flange portion and the nozzle body can be protected.
特に、前記ノズル本体の組成がＡｌ2Ｏ3１０〜８０重量％、ＳｉＯ2５〜５０重量％、Ｃ１０〜５０重量％からなると共に、リング部材の組成がＡｌ2Ｏ3５０〜８０重量％、ＳｉＯ2５〜２５重量％、Ｃ１０〜２５重量％およびＭｇＯ、ＺｒＯ2、ＢＮ、Ｂ4Ｃの１種または２種以上の無機化合物を１重量％含むことが望ましい。
In particular, the composition is Al 2 O 3 10 to 80 wt% of said nozzle body,
以上の説明で明らかなとおり、本発明によれば、溶融金属流入口を高耐食性、高強度性の材質からなるリング部材で構成することにより、フランジ部及びノズル本体の亀裂、破損を抑制すると共に溶融金属流入口の近傍（湯当たり部）における溶損を抑制することができる。 As apparent from the above description, according to the present invention, the molten metal inflow port is constituted by a ring member made of a material having high corrosion resistance and high strength, thereby suppressing cracking and breakage of the flange portion and the nozzle body. Melting loss near the molten metal inlet (hot water contact portion) can be suppressed.
以下、本発明の浸漬ノズルにかかる一実施形態を、図１及び図２に基づいて説明する。なお、図１は、本発明に係る浸漬ノズルの構成を模式的に示す断面図であり、図２は、図１の浸漬ノズルの平面図である。
図１に示す浸漬ノズル１は、従来の浸漬ノズルと同様に、耐火物製のノズル本体２と、このノズル本体２内の長手方向に設けられた、溶融金属流入口３と流出口４を有する溶融金属流路５を有している。また、前記流出口４は、溶融金属流路５が分岐され、二つの流出口４が形成されている。
Hereinafter, one embodiment according to the immersion nozzle of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the immersion nozzle according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the immersion nozzle of FIG.
The immersion nozzle 1 shown in FIG. 1 has a refractory nozzle body 2 and a
また、ノズル本体２の上部には、後に詳述するリング部材７が嵌合する凹部２ａが形成されている。また、流入口３側外周端部にフランジ部６が設けられ、このフランジ部６の下方に首付け部のとしてのフランジ部段部６ａが形成されている。
In addition, a recess 2 a into which a
また、図１に示した浸漬ノズル１にあっては、従来の浸漬ノズルと異なり、このフランジ部６は鉄皮によって覆われていないが、従来と同様、鉄皮のような金属製のカバー等で覆って、機械的強度を増しても良い。なお、従来例に示した鉄皮で覆われた浸漬ノズルは、亀裂が一旦入ると、その亀裂に対して抵抗力が無く、亀裂が進行するものであったが、本発明にかかる浸漬ノズル１は、後に述べるように、高耐食性、高強度性の材質からなるリング部材が用いられているため、亀裂の進行を抑制できる。
Moreover, in the immersion nozzle 1 shown in FIG. 1, unlike the conventional immersion nozzle, the
特に、本発明にかかる浸漬ノズル１は、ノズル本体２の流入口３をリング部材７で構成し、前記ノズル本体２を構成する材質とリング部材７を構成する材質の熱膨張率（体積膨張率）の差を、０．１〜０．３／Ｋ（Ｋ：ケルビン温度）以下とし、しかも、このリング部材７の長手方向の寸法（長さ）Ａとフランジ部６の長手方向の寸法（長さ）との比率（Ａ／Ｂ）が所定の値になるように構成した点に特徴がある。
前記したように、前記ノズル本体２の上端面中央には、凹部２ａが形成され、この凹部２ａに流入口３が形成されたリング部材７を嵌合する。なお、リング部材７を嵌合することなく、前記リング部材７を前記凹部２ａの壁面にモルタルで接着しても良い。
In particular, in the immersion nozzle 1 according to the present invention, the
As described above, the recess 2a is formed in the center of the upper end surface of the nozzle body 2, and the
このリング部材２の長さＡは前記凹部２ａの長さと同じ寸法に形成されているため、ノズル本体２の上端面とリング部材７の上端面は同一面となり、図示しない下ノズルと密接するように構成されている。
Since the length A of the ring member 2 is formed to have the same dimension as the length of the recess 2a, the upper end surface of the nozzle body 2 and the upper end surface of the
また、前記したノズル本体１は、高耐食性、高強度性の材質から構成され、具体的にはアルミナ・グラファイト、ジルコニア・グラファイト、スピネル等の耐火物が用いられ、特にアルミナ・グラファイトが好ましい。
また、アルミナ・グラファイトを用いた場合には、その具体的組成が、Ａｌ2Ｏ3１０〜８０重量％、ＳｉＯ2５〜５０重量％、Ｃ１０〜５０重量％の範囲のものが好ましい。
そして、その機械的強度は、曲げ強さで、８〜１３ＭＰａ程度のものが用いられる。
The nozzle body 1 is made of a material having high corrosion resistance and high strength. Specifically, refractories such as alumina / graphite, zirconia / graphite, and spinel are used, and alumina / graphite is particularly preferable.
In the case of using alumina-graphite, the specific composition, Al 2 O 3 10 to 80 wt%,
The mechanical strength is about 8 to 13 MPa in bending strength.
また、前記したリング部材７は、高耐食性、高強度性の材質から構成され、具体的にはアルミナ・グラファイト、ジルコニア・グラファイト、スピネル等の耐火物が用いられ、特にアルミナ・グラファイトが好ましい。
また、アルミナ・グラファイトを用いた場合には、その具体的組成が、Ａｌ2Ｏ3５０〜８０重量％、ＳｉＯ2５〜２５重量％、Ｃ１０〜２５重量％およびＭｇＯ、ＺｒＯ2、ＢＮ、Ｂ4Ｃの１種または２種以上の無機化合物を１重量％含むものが望ましい。
そして、その機械的強度は、曲げ強さで、８〜１３ＭＰａ程度のものが用いられる。
The
In the case of using alumina / graphite, the specific composition is 50 to 80% by weight of Al 2 O 3 , 5 to 25% by weight of SiO 2, 10 to 25% by weight of C 2 , and MgO, ZrO 2 , BN, B It is desirable to contain 1% by weight of one or more inorganic compounds of 4 C.
The mechanical strength is about 8 to 13 MPa in bending strength.
また、前記リング部材７の寸法Ａと前記フランジ部６の寸法Ｂとの比率Ａ／Ｂは０．６乃至０．８の範囲内に形成されている。この比率Ａ／Ｂは次のようにして定められる。
まず、前記したノズル本体１を、Ａｌ2Ｏ3５５重量％、ＳｉＯ2２０重量％、Ｃ２５重量％からなる耐火物で構成した。この材質自体の機械的強度は、曲げ強さで、１０ＭＰａあった。また、ノズル本体１の長さＬを５００ｍｍ、フランジ部長さＢを５０ｍｍ、フランジ部下長さＣを４５０ｍｍ、フランジ部径Ｄ１を１５０ｍｍ、ノズル本体１の直径Ｄ２を１００ｍｍ、溶融金属流路５の直径Ｄ３を６０ｍｍとして形成した。
Further, the ratio A / B between the dimension A of the
First, the nozzle body 1 described above was composed of a refractory material composed of 55% by weight of Al 2 O 3 , 20% by weight of SiO 2 and 25% by weight of C2. The mechanical strength of the material itself was 10 MPa in bending strength. Further, the length L of the nozzle body 1 is 500 mm, the flange portion length B is 50 mm, the flange portion lower length C is 450 mm, the flange portion diameter D1 is 150 mm, the nozzle body 1 has a diameter D2 of 100 mm, and the
一方、前記したリング部材７をＡｌ2Ｏ3７５重量％、ＳｉＯ2１０重量％、Ｃ１５重量％、Ｂ4Ｃ１重量％からなる耐火物で構成した。この材質自体の機械的強度は、曲げ強さで、１２ＭＰａであった。このとき、ノズル本体２を構成する材質の熱膨張率（体積膨張率）は、０．２〜０．３／Ｋ（Ｋ：ケルビン温度）であり、リング部材７を構成する材質の熱膨張率（体積膨張率）は、０．４〜０．５／Ｋ（Ｋ：ケルビン温度）であり、両者の差は、０．１〜０．３／Ｋであった。
更に、リング部材７の直径ｄ１を７６ｍｍ、リング部材７の内径ｄ２（溶融金属流入口３）を６０ｍｍに形成し、リング部材７の長さＡを変えたものを複数種類用意した。
そして、スポーリング試験および湯当たり部の溶損試験を行ない、比率Ａ／Ｂの最適値を求めた。具体的には、前記比率Ａ／Ｂ＝０．４、０．６、０．９、１．４の４種とした。
On the other hand, the
Further, a plurality of types in which the diameter d1 of the
Then, a spalling test and a melt damage test on the hot water contact part were performed to obtain an optimum value of the ratio A / B. Specifically, the ratio A / B = 4, 0.6, 0.9, and 1.4.
まず、前記したノズル本体１、リング部材７の熱膨張の差によって生じる熱応力を解析によって求めた。その結果を図３に示す。この結果から比率Ａ／Ｂが大きくなるにつれて、熱応力が大きくなり、亀裂、破損の危険性が増すことがわかった。
なお、当然に、比率Ａ／Ｂが大きくなるにつれて、機械的強度は大きくなり、スライドゲート装置などの取り付け時（着脱時）の衝撃対して、強度が増大することは理解できる。
First, the thermal stress caused by the difference in thermal expansion between the nozzle body 1 and the
Naturally, as the ratio A / B increases, the mechanical strength increases, and it can be understood that the strength increases with respect to the impact when the slide gate device or the like is attached (attached / detached).
次に、スポーリング試験および湯当たり部溶損試験の結果を図４に示す。
尚、スポーリング試験は、１６００℃まで加熱後急冷することによって行なった。また、湯当たり部溶損試験は、高周波誘導炉にて加熱した１５５０℃の溶鋼をポンプにて汲み上げ３０分間流し込んだ。
この結果から、前記比率Ａ／Ｂが約０．８以下であれば前記亀裂が生じないことが判った。また、前記比率Ａ／Ｂが０．４のときに湯当たり部の溶損が生じた。すなわち前記比率Ａ／Ｂが約０．６以上であれば湯当たり部の溶損がないことが判った。
これらの結果から、前記比率Ａ／Ｂが０．６乃至０．８の範囲内であれば、フランジ部の亀裂等を防止し、しかもリング部材の溶損を防ぐことができることを確認した。
Next, FIG. 4 shows the results of the spalling test and the hot metal contact portion melting loss test.
The spalling test was conducted by heating to 1600 ° C. and then rapidly cooling. Further, in the molten metal perforation test, 1550 ° C. molten steel heated in a high frequency induction furnace was pumped up and poured for 30 minutes.
From this result, it was found that the crack does not occur when the ratio A / B is about 0.8 or less. Further, when the ratio A / B was 0.4, melting damage of the hot water contact portion occurred. That is, it was found that when the ratio A / B is about 0.6 or more, there is no melting loss in the hot water contact portion.
From these results, it was confirmed that if the ratio A / B is in the range of 0.6 to 0.8, cracking of the flange portion and the like can be prevented, and furthermore, the ring member can be prevented from being damaged.
このように、ノズル本体、リング部材を特定形状、特定寸法に形成することによって、連続鋳造時およびノズル交換時にノズル本体１のフランジ部等に亀裂等が発生せず、しかも流れ込む溶融金属による流入口の溶損を抑えることができる。 In this way, by forming the nozzle body and the ring member in a specific shape and a specific size, a crack or the like does not occur in the flange portion or the like of the nozzle body 1 during continuous casting or nozzle replacement, and the inflow port by molten metal that flows in It is possible to suppress melting damage.
続いて、このように構成された浸漬ノズル１の連続鋳造時の状態について図５に基づき説明する。
図５に示すように、溶融金属分配用の中間容器であるタンディッシュ２０には溶融金属排出量を調整するスライドゲート装置１０が取り付けられている。このスライドゲート装置１０による溶融金属排出量の調節は、図示しない油圧シリンダによりスライドゲート装置１０のスライドゲートプレート１１が進退制御されることによって行なわれる。
浸漬ノズル１は、スプリング１５により常に上方に付勢されている支持部１４を有する支持装置１３によって吊持され、スライドゲート装置１０の下ノズル１２に嵌合されている。
Next, the state during continuous casting of the immersion nozzle 1 configured as described above will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 5, a
The immersion nozzle 1 is suspended by a
このように浸漬ノズル１が下ノズル１２に密着した状態で、溶融金属はタンディッシュ２０の流出孔２０ａからスライドゲート装置１０のノズル孔１０ａに流入する。このとき浸漬ノズル１の流入口３には溶融金属の湯当たりによる摩擦力が加わる。
しかしながら前記流入口３は、高耐食性、高強度性の材質によりリング部材７によって形成されているため、溶融金属湯当たりによる溶損、亀裂等が抑制される。
また、前記ノズル本体を構成する材質とリング部材を構成する材質の熱膨張率（体積膨張率）の差を、０．１〜０．３／Ｋ以下とし、リング部材の長手方向の寸法Ａと、前記フランジ部の長手方向の寸法Ｂとの比率Ａ／Ｂが０．６乃至０．８になるように形成されているため、熱膨張によるフランジ部及びノズル本体の亀裂、破損を抑制することができる。
In such a state where the immersion nozzle 1 is in close contact with the
However, since the
The difference in thermal expansion coefficient (volume expansion coefficient) between the material constituting the nozzle body and the material constituting the ring member is 0.1 to 0.3 / K or less, and the dimension A in the longitudinal direction of the ring member is Since the ratio A / B to the longitudinal dimension B of the flange portion is 0.6 to 0.8, cracks and breakage of the flange portion and the nozzle body due to thermal expansion are suppressed. Can do.
なお、上記したスライドゲート装置１０を用いることなく、溶融金属の流入を停止するために、棒状のノズルストッパ（図示せず）が用いられることがある。
このとき、棒状のノズルストッパは前記タンディッシュ２０の流出孔２０ａから挿入され、ノズルストッパが浸漬ノズル１と下ノズル１２との密接部付近に干渉する。従来は、この干渉による衝撃によって前記干渉部近傍が損耗し、破損する場合があったが、このような破損も前記リング部材７によって抑制される。
A rod-shaped nozzle stopper (not shown) may be used to stop the inflow of molten metal without using the
At this time, the rod-shaped nozzle stopper is inserted from the outflow hole 20 a of the
次に、浸漬ノズル１の交換作業について図５、図６に基づき説明する。
図６に示すように、先ず、新浸漬ノズル１ｎを支持装置１３と同一面に設けられたレール状のガイドレール１６間に吊持させ、次いで押圧シリンダ１８により新浸漬ノズル１ｎをガイドレール１６上で移動させる。
一方、使用済みの旧浸漬ノズル１ｕは、支持装置１３の支持部１４に挟持されている。ここで、前記支持装置１３に吊持された新浸漬ノズル１ｎを引き続き押圧ロッド１７によりガイドレール１６上で移動させると新浸漬ノズル１ｎは旧浸漬ノズル１に当接する。
その後もさらに新浸漬ノズル１ｎを移動させ、旧浸漬ノズル１ｕのフランジ部６の一部を支持装置１３の位置から押し出し、代わりに新浸漬ノズル１ｎのフランジ部６を下ノズル１２の下面１２ａと支持部１３の間隙に挿入させる。このようにして、旧浸漬ノズル１ｕと新浸漬ノズル１ｎとの交換が行なわれる。
Next, the replacement | exchange operation | work of the immersion nozzle 1 is demonstrated based on FIG. 5, FIG.
As shown in FIG. 6, first, the new immersion nozzle 1 n is suspended between the rail-shaped
On the other hand, the used old immersion nozzle 1 u is sandwiched between the
Thereafter, the new immersion nozzle 1n is further moved, and a part of the
ここで、前記したように新浸漬ノズル１ｎのフランジ部６は、旧浸漬ノズル１ｕのフランジ部６および押圧ロッド１７と接触し、このフランジ部６には前記接触による衝撃とガイドレール１６との摩擦力が加わる。
しかしながら、前記リング部材７の厚さＡと前記フランジ部６の厚さＢとの比率Ａ／Ｂが０．６乃至０．８の範囲内に形成されることで、ノズル本体１の強度が保たれ、前記衝撃および摩擦力によるノズル本体１の破損等が防止される。
Here, as described above, the
However, since the ratio A / B between the thickness A of the
以上説明したように本発明の実施形態によれば、ノズル本体に溶融金属流入口を形成するリング部材を設けると共に、かかるリング部材を高耐食性、高強度性の材質で構成し、前記ノズル本体を構成する材質とリング部材を構成する材質の熱膨張率（体積膨張率）の差が、０．１〜０．３／Ｋ以下とし、リング部材の長手方向の寸法Ａと、前記フランジ部の長手方向の寸法Ｂとの比率Ａ／Ｂが０．６乃至０．８になるように形成されているため、フランジ部及びノズル本体の亀裂、破損を抑制し、フランジ部、ノズル本体を保護することができる。
また、溶融金属流入口の近傍（湯当たり部）における溶損を抑制することができる。なお、従来のような金属製のカバー（鉄皮）を用いた場合には、より機械的強度を増すことができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, the nozzle body is provided with a ring member that forms a molten metal inlet, and the ring member is made of a material having high corrosion resistance and high strength. The difference in thermal expansion coefficient (volume expansion coefficient) between the material constituting the ring member and the material constituting the ring member is 0.1 to 0.3 / K or less, the dimension A in the longitudinal direction of the ring member, and the length of the flange portion Since the ratio A / B to the dimension B in the direction is 0.6 to 0.8, the crack and breakage of the flange part and the nozzle body are suppressed, and the flange part and the nozzle body are protected. Can do.
Moreover, the melting loss in the vicinity (hot water contact part) of the molten metal inflow port can be suppressed. When a conventional metal cover (iron skin) is used, the mechanical strength can be further increased.
以上の説明で明らかなとおり、本発明は、連続鋳造設備において用いられる浸漬ノズルにおいて広く活用することができる。 As is apparent from the above description, the present invention can be widely used in immersion nozzles used in continuous casting equipment.
１ 浸漬本体
２ ノズル本体
２ａ 凹部
３ 流入口
４ 流出口
５ 溶融金属流入口
６ フランジ部
Ａ リング部材長手方向寸法
Ｂ フランジ部長手方向寸法
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Immersion main body 2 Nozzle main body 2a
Claims (2)
前記リング部材が耐火物であって耐食性および高強度性材質により形成されると共に、
前記ノズル本体を構成する材質とリング部材を構成する材質の熱膨張率（体積膨張率）の差が、０．１〜０．３／Ｋ以下であり、
前記リング部材の長手方向の寸法Ａと前記フランジ部の長手方向の寸法Ｂとの比率Ａ／Ｂが０．６乃至０．８に形成されていることを特徴とする浸漬ノズル。 Nozzle body made of refractory, a molten metal flow path having a molten metal inlet and an outlet provided in the longitudinal direction in the nozzle body, a ring member forming the molten metal inlet, and the ring member In a submerged nozzle provided with a recess formed in the upper end of the nozzle body to which is fitted, and a flange provided at the outer peripheral end of the inlet side of the nozzle body,
The ring member is a refractory and formed of a corrosion-resistant and high-strength material,
The difference in thermal expansion coefficient (volume expansion coefficient) between the material constituting the nozzle body and the material constituting the ring member is 0.1 to 0.3 / K or less,
An immersion nozzle, wherein a ratio A / B between a dimension A in the longitudinal direction of the ring member and a dimension B in the longitudinal direction of the flange portion is 0.6 to 0.8.
リング部材の組成がＡｌ2Ｏ3５０〜８０重量％、ＳｉＯ2５〜２５重量％、Ｃ１０〜２５重量％およびＭｇＯ、ＺｒＯ2、ＢＮ、Ｂ4Ｃの１種または２種以上の無機化合物を１重量％含むことを特徴とする請求項１に記載された浸漬ノズル。 Composition Al 2 O 3 10 to 80 wt% of said nozzle body, SiO 2 5 to 50 wt%, it becomes a C10~50 wt%,
The ring member is composed of 50 to 80% by weight of Al 2 O 3 , 5 to 25% by weight of SiO 2, 10 to 25% by weight of C2 and one or more inorganic compounds of MgO, ZrO 2 , BN, B 4 C. The immersion nozzle according to claim 1, comprising 1% by weight.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003321717A JP2005088021A (en) | 2003-09-12 | 2003-09-12 | Immersion nozzle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003321717A JP2005088021A (en) | 2003-09-12 | 2003-09-12 | Immersion nozzle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005088021A true JP2005088021A (en) | 2005-04-07 |
Family
ID=34453321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003321717A Pending JP2005088021A (en) | 2003-09-12 | 2003-09-12 | Immersion nozzle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005088021A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009241123A (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Kurosaki Harima Corp | Nozzle for continuous casting |
| KR20140098195A (en) * | 2011-12-28 | 2014-08-07 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | Immersion nozzle for continuous casting and continuous casting method using same |
-
2003
- 2003-09-12 JP JP2003321717A patent/JP2005088021A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009241123A (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Kurosaki Harima Corp | Nozzle for continuous casting |
| KR20140098195A (en) * | 2011-12-28 | 2014-08-07 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | Immersion nozzle for continuous casting and continuous casting method using same |
| KR101598739B1 (en) * | 2011-12-28 | 2016-02-29 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | Immersion nozzle for continuous casting and method for producing same, and continuous casting method using same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101941506B1 (en) | Continuous casting mold and method for continuous casting of steel | |
| CN108176844B (en) | A kind of device and method for clearing up tundish upper nozzle dross object | |
| US5954989A (en) | Erosion and abrasion resistant refractory composition and article made therefrom | |
| WO2016113965A1 (en) | Apparatus for continuous slab casting | |
| RU2466825C2 (en) | Teeming nozzle for continuous casting | |
| JP3031541B2 (en) | Tundish nozzle changer for continuous casting machine | |
| JP2005088021A (en) | Immersion nozzle | |
| WO2021131293A1 (en) | Casting method, and casting device | |
| JP5892829B2 (en) | Molten metal supply device and hot chamber die casting device | |
| JP2007111744A (en) | Induction heating tundish and repair method thereof | |
| EP1133373B1 (en) | Improvements in or relating to refractory products | |
| JP2002120051A (en) | Device for exchanging immersion nozzle in continuous caster | |
| CN110997182B (en) | Cast sliding door | |
| KR100982476B1 (en) | Tundish's Open Nozzle Assembly | |
| JPH09220647A (en) | Tundish runway refractory for continuous casting | |
| JP2008105042A (en) | Preheating method for molten steel pouring nozzle | |
| KR20200035551A (en) | Refractory for sliding gate member of tundish | |
| JP7222262B2 (en) | Protective Refractory for Induction Heating Coil and Electromagnetic Induction Heating Method | |
| KR20130046718A (en) | Stopper for tundish | |
| KR102008703B1 (en) | Continuous casting nozzle | |
| JP4809259B2 (en) | Long nozzle | |
| JP7234768B2 (en) | Preheating method of immersion nozzle | |
| JPH04294847A (en) | Nozzle for continuous casting | |
| JP2007326111A (en) | Immersion nozzle and continuous casting method | |
| GB2344304A (en) | A refractory device with a pyroplastic interface zone which deforms at high temperatures |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060626 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20060705 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20060705 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061128 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090129 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090602 |