JP2007111744A - Induction heating tundish and repair method thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】中空耐火物の溶鋼接触面に付着する付着物を従来よりも低減し、しかも付着物の除去が容易であり、長期間に渡って安定した鋳造を可能にする誘導加熱式タンディッシュ及びその補修方法を提供する。
【解決手段】溶鋼流路11を形成する中空耐火物12が底部13に設けられ誘導加熱手段を備える堰14により、注湯される溶鋼15を受ける受鋼部16と、溶鋼流路11で加熱された溶鋼17を鋳型18へ流す溶鋼排出部19を形成した誘導加熱式タンディッシュ10において、中空耐火物12の溶鋼接触面22側にCaO成分含有耐火材23、24を有し、このCaO成分と溶鋼15中のAl2O3成分で低融点化合物を形成し、溶鋼接触面22への付着物の付着を抑制する。この補修方法は、溶鋼流路11に溶鋼15を流して鋳造を行った後、耐火材23、24に水をかけて溶鋼接触面22の付着物を除去する。
【選択図】図1An induction heating tundish that reduces the amount of deposits adhering to the molten steel contact surface of a hollow refractory compared to the prior art and that allows easy removal of the deposits and enables stable casting over a long period of time. The repair method is provided.
SOLUTION: A hollow refractory material 12 forming a molten steel flow path 11 is provided at a bottom portion 13 and is heated by the molten steel flow path 11 with a receiving steel part 16 that receives molten steel 15 poured by a weir 14 having induction heating means. In the induction heating type tundish 10 in which the molten steel discharge part 19 for flowing the molten steel 17 to the mold 18 is formed, the hollow refractory 12 has CaO component-containing refractory materials 23 and 24 on the molten steel contact surface 22 side, and this CaO component A low melting point compound is formed with the Al 2 O 3 component in the molten steel 15 to suppress adhesion of deposits on the molten steel contact surface 22. In this repair method, after casting the molten steel 15 through the molten steel flow path 11, water is applied to the refractory materials 23 and 24 to remove deposits on the molten steel contact surface 22.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、溶鋼の連続鋳造に使用する誘導加熱式タンディッシュ及びその補修方法に関する。 The present invention relates to an induction heating tundish used for continuous casting of molten steel and a repair method thereof.
従来、図4に示すように、取鍋80内の溶鋼をタンディッシュ81へ供給した後、この溶鋼を連続的に鋳型82へ排出しながら凝固させ、鋳片83を製造している。
このタンディッシュ81は、溶鋼流路84を形成する円筒状の中空耐火物85が設けられ誘導加熱手段を備える堰86により、取鍋80から注湯される溶鋼を受けるための受鋼部87と、受鋼部87から溶鋼流路84を介して誘導加熱されながら流れ込む溶鋼を鋳型82へ流すための溶鋼排出部88が形成されている。
このような堰86を設けることで、受鋼部87内で発生する湯面変動を溶鋼排出部88へ伝えることなく、溶鋼流路84を流れる溶鋼を効率的に加熱でき、溶鋼の必要な温度を確保しながら、溶鋼排出部88内に形成される上昇流により溶鋼中の介在物を上昇除去する効果を促進できる。
Conventionally, as shown in FIG. 4, after the molten steel in the
This tundish 81 is provided with a
By providing such a
しかし、タンディッシュ81の中空耐火物85の溶鋼接触面89には、例えば、Al2O3系介在物又は地金のような付着物(閉塞物ともいう)90が付着又は堆積し易く、溶鋼流路84が狭くなって溶鋼の流れが悪くなり、安定した鋳造を実施できなくなる恐れがある。
そこで、例えば、特許文献1には、中空耐火物の溶鋼接触面に付着した閉塞物を、高温燃焼フレームで溶融除去した後、中空耐火物を交換することなく再使用する補修方法が開示されている。
また、特許文献2には、中空耐火物内の溶鋼流のレイノルズ数(Re)が、2×105以上になるように、中空耐火物の内径を設定すると共に、中空耐火物の溶鋼入口外周部より不活性ガスを吹き込む方法が開示されている。
However, the molten
Thus, for example, Patent Document 1 discloses a repairing method in which a blockage adhering to a molten steel contact surface of a hollow refractory is melted and removed with a high-temperature combustion frame and then reused without replacing the hollow refractory. Yes.
In Patent Document 2, the inner diameter of the hollow refractory is set so that the Reynolds number (Re) of the molten steel flow in the hollow refractory is 2 × 10 5 or more, and the outer periphery of the molten steel inlet of the hollow refractory A method of blowing an inert gas from a part is disclosed.
しかしながら、特許文献1の方法は、閉塞物を除去するために高温燃焼フレームを用いることから、閉塞物を十分に溶削することができず、閉塞物の溶融時に中空耐火物も酸化して溶損し、例えば、中空耐火物の寿命の低下又は溶鋼漏れのトラブルを招く原因となる問題がある。
また、特許文献2の方法では、不活性ガスの吹込みを溶鋼入口外周部のみから行うため、溶鋼流路の閉塞発生領域の閉塞を抑制、更には防止することができず、例えば、溶鋼流路の閉塞により鋳造が中止されたり、又はピンチ力の発生により溶鋼を加熱できなくなる。このように、溶鋼を加熱できなくなることで、溶鋼の温度低下が生じるだけでなく、溶鋼の熱対流が弱くなり、介在物の浮上効果が損なわれるため、清浄度の向上効果が得られず、製品品質の悪化を招く問題がある。
However, since the method of Patent Document 1 uses a high-temperature combustion flame to remove the obstruction, the obstruction cannot be sufficiently cut away, and the hollow refractory is also oxidized and melted when the obstruction is melted. For example, there is a problem that causes a decrease in the lifetime of the hollow refractory or a trouble of leakage of molten steel.
Further, in the method of Patent Document 2, since the inert gas is blown only from the outer peripheral portion of the molten steel inlet, the blockage of the blockage occurrence region of the molten steel channel cannot be suppressed and further prevented. Casting is stopped due to blockage of the path, or the molten steel cannot be heated due to the occurrence of pinch force. In this way, not being able to heat the molten steel, not only does the temperature drop of the molten steel occur, but the thermal convection of the molten steel is weakened, and the floating effect of inclusions is impaired, so the effect of improving the cleanliness cannot be obtained, There is a problem that deteriorates the product quality.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、中空耐火物の溶鋼接触面に付着する付着物を従来よりも低減し、しかも付着物の除去が容易であり、長期間に渡って安定した鋳造を可能にする誘導加熱式タンディッシュ及びその補修方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and reduces the amount of deposits adhering to the molten steel contact surface of the hollow refractory compared to the prior art, and is easy to remove the deposits, and stable casting over a long period of time. It is an object of the present invention to provide an induction heating tundish and a repair method thereof.
前記目的に沿う第1の発明に係る誘導加熱式タンディッシュは、溶鋼流路を形成する中空耐火物が底部に設けられ誘導加熱手段を備える堰を有し、該堰により、取鍋から注湯される溶鋼を受けるための受鋼部と、該受鋼部から前記溶鋼流路を介して誘導加熱されながら流れ込む溶鋼を鋳型へ流すための溶鋼排出部が形成された誘導加熱式タンディッシュにおいて、
前記中空耐火物の溶鋼接触面側の一部又は全部には、CaO成分を含有する耐火材を有し、使用にあっては、前記耐火材中のCaO成分と前記溶鋼流路を流れる溶鋼中のAl2O3成分とで低融点化合物を形成させ、前記中空耐火物の溶鋼接触面への付着物の付着を抑制する。
The induction heating type tundish according to the first aspect of the present invention has a weir having a hollow refractory forming a molten steel flow path provided at the bottom and provided with induction heating means. In an induction heating type tundish in which a steel receiving part for receiving molten steel and a molten steel discharge part for flowing molten steel flowing into the mold while being induction heated from the steel receiving part through the molten steel flow path are formed,
The molten refractory has a refractory material containing a CaO component in part or all of the molten steel contact surface side of the hollow refractory, and in use, in the molten steel flowing through the molten steel flow path with the CaO component in the refractory material. A low-melting-point compound is formed with the Al 2 O 3 component, and adhesion of deposits to the molten steel contact surface of the hollow refractory is suppressed.
第1の発明に係る誘導加熱式タンディッシュにおいて、前記耐火材は、前記中空耐火物の溶鋼接触面の少なくとも前記受鋼部側と前記溶鋼排出部側に設けられていることが好ましい。 In the induction heating tundish according to the first aspect of the present invention, it is preferable that the refractory material is provided on at least the steel receiving part side and the molten steel discharge part side of the molten steel contact surface of the hollow refractory.
第1の発明に係る誘導加熱式タンディッシュにおいて、前記耐火材は、以下に示す関係式を満足する範囲に設けられていることが好ましい。
L1/L≧0.1
L2/L≧0.1
(L1+L2)/L≧0.4
ここで、Lは中空耐火物の全長、L1は中空耐火物の受鋼部側に設けられた耐火材の長さ、L2は中空耐火物の溶鋼排出部側に設けられた耐火材の長さである。
In the induction heating tundish according to the first invention, the refractory material is preferably provided in a range satisfying the following relational expression.
L1 / L ≧ 0.1
L2 / L ≧ 0.1
(L1 + L2) /L≧0.4
Here, L is the total length of the hollow refractory, L1 is the length of the refractory material provided on the steel receiving part side of the hollow refractory, and L2 is the length of the refractory material provided on the molten steel discharge part side of the hollow refractory. It is.
第1の発明に係る誘導加熱式タンディッシュにおいて、前記耐火材中の前記CaO成分量は10質量%以上であることが好ましい。 In the induction heating tundish according to the first invention, the amount of the CaO component in the refractory material is preferably 10% by mass or more.
前記目的に沿う第2の発明に係る誘導加熱式タンディッシュの補修方法は、溶鋼流路を形成する中空耐火物が底部に設けられ誘導加熱手段を備える堰を有し、該堰により、取鍋から注湯される溶鋼を受けるための受鋼部と、該受鋼部から前記溶鋼流路を介して誘導加熱されながら流れ込む溶鋼を鋳型へ流すための溶鋼排出部が形成された誘導加熱式タンディッシュの補修方法において、
前記中空耐火物の溶鋼接触面側にCaO成分を含有する耐火材を設け、前記受鋼部から前記溶鋼排出部へ前記溶鋼流路を介して溶鋼を流し、前記耐火材中のCaO成分と溶鋼中のAl2O3成分とで低融点化合物を形成させ、前記中空耐火物の溶鋼接触面への付着物の付着を抑制しながら鋳造を行った後に、前記耐火材に水をかけ、前記中空耐火物から前記耐火材を除去して該中空耐火物の溶鋼接触面に付着した付着物を除去する。
The induction heating tundish repairing method according to the second aspect of the present invention has a weir having a hollow refractory forming a molten steel flow path provided at the bottom and provided with induction heating means. An induction heating type tank having a steel receiving portion for receiving molten steel poured from the molten steel, and a molten steel discharge portion for flowing molten steel that flows while being induction heated from the steel receiving portion through the molten steel flow path to a mold In the dish repair method,
A refractory material containing a CaO component is provided on the molten steel contact surface side of the hollow refractory, and the molten steel is caused to flow from the receiving steel portion to the molten steel discharge portion via the molten steel flow path, and the CaO component and molten steel in the refractory material After forming a low melting point compound with the Al 2 O 3 component in the casting and suppressing adhesion of deposits to the molten steel contact surface of the hollow refractory, water is applied to the refractory and the hollow The refractory material is removed from the refractory, and the deposits adhered to the molten steel contact surface of the hollow refractory are removed.
第2の発明に係る誘導加熱式タンディッシュの補修方法において、前記耐火材に水をかける前に、前記耐火材を予め火炎であぶることが好ましい。 In the repair method of the induction heating type tundish according to the second invention, it is preferable that the refractory material is preliminarily covered with a flame before water is applied to the refractory material.
第2の発明に係る誘導加熱式タンディッシュの補修方法において、前記中空耐火物から前記耐火材を除去した後、該中空耐火物の溶鋼接触面側に前記耐火材と同一成分で構成される未使用の耐火材を設けることが好ましい。 In the repair method of the induction heating type tundish according to the second invention, after the refractory material is removed from the hollow refractory, the molten refractory is made of the same component as the refractory on the molten steel contact surface side. It is preferable to provide the refractory material used.
請求項1〜4記載の誘導加熱式タンディッシュ、及び請求項5〜7記載の誘導加熱式タンディッシュの補修方法は、中空耐火物の溶鋼接触面側にCaO成分を含有する耐火材を設け、溶鋼接触面にCaO−Al2O3系の低融点化合物を形成するので、中空耐火物の溶鋼接触面側に低融点の液相が形成され、Al2O3系介在物又は地金のような付着物の付着又は堆積を、従来よりも低減できる。これにより、溶鋼流路の閉塞を抑制、更には防止できるため、溶鋼流路が細くなりピンチ力によって溶鋼が加熱できなくなることを回避でき、従来よりも長時間の鋳造を可能にし、しかも安定に溶鋼の加熱を行って、鋳造に必要な溶鋼温度を確保すると共に、溶鋼の清浄化効果も得られ、良好な品質の製品を製造できる。 The induction heating tundish according to claims 1 to 4 and the induction heating tundish repair method according to claims 5 to 7 are provided with a refractory material containing a CaO component on the molten steel contact surface side of the hollow refractory, Since a low melting point compound of CaO-Al 2 O 3 system is formed on the molten steel contact surface, a liquid phase with a low melting point is formed on the molten steel contact surface side of the hollow refractory, which is similar to Al 2 O 3 inclusions or metal. Adhering or depositing of extraneous matter can be reduced as compared with the prior art. As a result, blockage of the molten steel flow path can be suppressed and further prevented, so that the molten steel flow path can be prevented from becoming thin and the molten steel cannot be heated by the pinch force, enabling casting for a longer time than before, and more stably. The molten steel is heated to ensure the molten steel temperature necessary for casting, and the effect of cleaning the molten steel is also obtained, so that a product of good quality can be manufactured.
特に、請求項2、3記載の誘導加熱式タンディッシュは、付着物の付着又は堆積が生じ易い中空耐火物の溶鋼接触面の少なくとも受鋼部側と溶鋼排出部側に、CaO成分を含有する耐火材を設けるので、溶鋼流路の閉塞を更に抑制できる。
請求項4記載の誘導加熱式タンディッシュは、耐火材中のCaO成分量を規定するので、付着物の付着又は堆積を抑制するために適した耐火材を中空耐火物の溶鋼接触面側に配置できる。
In particular, the induction heating tundish according to claims 2 and 3 contains a CaO component on at least the receiving steel portion side and the molten steel discharge portion side of the molten steel contact surface of the hollow refractory that is liable to deposit or deposit. Since the refractory material is provided, the blockage of the molten steel channel can be further suppressed.
Since the induction heating type tundish according to claim 4 regulates the amount of CaO component in the refractory material, a refractory material suitable for suppressing adhesion or accumulation of deposits is disposed on the molten steel contact surface side of the hollow refractory material. it can.
請求項5〜7記載の誘導加熱式タンディッシュの補修方法は、誘導加熱式タンディッシュの補修時に耐火材に水をかけることにより、耐火材のCaO成分を消化させて耐火材を崩壊し易くし、付着物である介在物又は地金を容易に除去することが可能になり、例えば、補修作業の負荷軽減、又は補修コストの削減が可能になる。このため、従来使用してきた高温燃焼フレームによる溶削の負荷を軽減して、中空耐火物の損傷を軽減し、例えば、中空耐火物の寿命向上、又は損傷起因によるトラブルの防止が図れる。
特に、請求項6記載の誘導加熱式タンディッシュの補修方法は、中空耐火物の溶鋼接触面に介在物又は地金のような付着物が堆積しても、耐火材を火炎であぶることによって、CaO−FeO系の低融点化合物を生成でき、付着物を除去し易くできる。
請求項7記載の誘導加熱式タンディッシュの補修方法は、耐火材のみを交換することにより、中空耐火物を部分的に補修し、中空耐火物全体を交換することなくタンディッシュを再使用できる。
The repair method of the induction heating type tundish according to claims 5 to 7 is such that water is applied to the refractory material during repair of the induction heating type tundish so that the CaO component of the refractory material is digested and the refractory material is easily collapsed. It is possible to easily remove inclusions or bullion that are adhering, and for example, it is possible to reduce the load of repair work or reduce repair costs. For this reason, the load of the cutting by the high temperature combustion flame | frame which has been conventionally used can be reduced, damage of a hollow refractory can be reduced, for example, the lifetime of a hollow refractory can be improved, or trouble due to damage can be prevented.
In particular, the method for repairing an induction heating tundish according to claim 6, even if deposits such as inclusions or metal are deposited on the molten steel contact surface of the hollow refractory, A CaO—FeO-based low-melting-point compound can be generated, and deposits can be easily removed.
In the repair method of the induction heating type tundish according to claim 7, by replacing only the refractory material, the hollow refractory is partially repaired, and the tundish can be reused without replacing the entire hollow refractory.
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図1は本発明の一実施の形態に係る誘導加熱式タンディッシュの部分側断面図、図2は同誘導加熱式タンディッシュの中空耐火物の側断面図、図3は中空耐火物へのCaO成分含有耐火材の配置領域と付着物の付着量との関係を示す説明図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
Here, FIG. 1 is a partial side sectional view of an induction heating tundish according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side sectional view of a hollow refractory of the induction heating tundish, and FIG. 3 is a hollow refractory. It is explanatory drawing which shows the relationship between the arrangement | positioning area | region of the CaO component containing refractory material and the adhesion amount of a deposit.
図1、図2に示すように、本発明の一実施の形態に係る誘導加熱式タンディッシュ(以下、単にタンディッシュともいう)10は、溶鋼流路11を内側に形成する円筒状の中空耐火物12を底部13に設け、図示しない誘導加熱手段を備える堰14を有し、この堰14により、取鍋(図示しない)から注湯される溶鋼15を受けるための受鋼部16と、受鋼部16から溶鋼流路11を介して誘導加熱されながら流れ込む溶鋼17を鋳型18へ流すための溶鋼排出部19が形成されている。なお、鋳型18への溶鋼17の排出量は、溶鋼排出部19に設けられたストッパー20により調整され、排出される溶鋼17を鋳型18で冷却することにより、鋳片21を製造できる。以下、詳しく説明する。
As shown in FIGS. 1 and 2, an induction heating tundish (hereinafter also simply referred to as a tundish) 10 according to an embodiment of the present invention is a cylindrical hollow refractory that forms a
本実施の形態において、中空耐火物12は、堰14の底部13に2箇所設けられている。なお、中空耐火物12の数はこれに限定されるものではなく、例えば、1箇所でもよく、また3箇所以上の複数箇所設けてもよい。
この中空耐火物12は、例えば、従来から使用されているアルミナで構成されているが、例えば、アルミナ黒鉛質耐火物(AG)、マグネシア、又はマグネシア黒鉛質耐火物(MG)を使用して作製することもできる。なお、中空耐火物12は、例えば、長さLが0.5m以上1.5m以下(ここでは1m)程度、内径Dが50mm以上200mm以下(ここでは180mm)程度、最大厚みT1が20mm以上50mm以下(ここでは40mm)程度である。
中空耐火物12の溶鋼接触面22となる内周面側には、例えば、ドロマイト(CaO−MgO系:例えばCaOが50質量%)、又はZCG(ZrO2−CaO−Graphite:例えばCaOが22質量%)のように、CaO成分を含有する耐火材23、24が設けられている。なお、耐火材23、24の厚みT2は、中空耐火物12の最大厚みT1より小さく、例えば、10mm以上25mm以下程度である。
In the present embodiment, the
The
On the inner peripheral surface side that becomes the molten
この耐火材23、24中のCaO成分量は10質量%以上である。
耐火材中のCaO成分量が10質量%未満の場合、CaO−Al2O3系低融点化合物を形成するためのCaO供給量が不足し、中空耐火物の溶鋼接触面にAl2O3系介在物又は地金が付着し易くなる。また、補修時には、耐火材をフレーム(火炎)で加熱しても、CaO−FeO系の低融点化合物を生成し難くなり、更には、水をかけても耐火材が崩壊し難くなる。
一方、CaO成分量の増加に伴って上記した効果が顕著になるため、上限値については規定していないが、55質量%を超える場合、耐火材と、その他の部分の熱膨張率差に起因する亀裂が発生して、中空耐火物の寿命が低下する。これは、CaO含有量の増加に伴い膨張率が上がるためで、また、CaOを含む耐火材が、他の成分で構成される耐火材と比較して、一般に熱膨張率が高い傾向にあるためである。
以上のことから、耐火材中のCaO成分量の下限値を10質量%としたが、好ましくは15質量%、更に好ましくは20質量%とし、一方、上限値を55質量%、好ましくは50質量%にする。
The amount of CaO component in the
If CaO ingredient amounts in the refractory material is less than 10 wt%, CaO-Al 2 O 3 system CaO supply amount for forming a low-melting compound is insufficient, Al 2 O 3 based on the molten steel contacting surface of the hollow refractory Inclusions or bullion are likely to adhere. Further, at the time of repair, even if the refractory material is heated with a frame (flame), it becomes difficult to generate a CaO—FeO-based low melting point compound, and further, even if water is applied, the refractory material is difficult to collapse.
On the other hand, the above-mentioned effect becomes remarkable as the amount of CaO component increases, so the upper limit is not specified, but when it exceeds 55% by mass, it is caused by the difference in thermal expansion coefficient between the refractory material and other parts. Cracks occur and the lifetime of the hollow refractory is reduced. This is because the coefficient of expansion increases as the CaO content increases, and the refractory material containing CaO generally tends to have a higher coefficient of thermal expansion than refractory materials composed of other components. It is.
From the above, the lower limit of the amount of CaO component in the refractory material is 10% by mass, preferably 15% by mass, more preferably 20% by mass, while the upper limit is 55% by mass, preferably 50% by mass. %.
なお、図2に示すように、耐火材23、24は、付着物が付着し易い溶鋼接触面22の少なくとも受鋼部側25と溶鋼排出部側26に設けているが、中空耐火物12の全内周面に渡って設けてもよい。
ここで、耐火材23、24を設ける範囲について、図3を参照しながら説明する。図3は、中空耐火物の溶鋼接触面にCaO成分を含有する耐火材を設けた領域と、そのとき除去できなかった付着物量との関係を示している。なお、Lは中空耐火物の全長、L1は中空耐火物の受鋼部側に設けた耐火材の受鋼部側端面からの長さ、L2は中空耐火物の溶鋼排出部側に設けた耐火材の溶鋼排出部側端面からの長さである(図2参照)。また、付着物の除去は、溶鋼接触面への付着物をバーナを用いて火炎であぶった後、更に水をかけることで行った。このとき、残存した付着物量は、中空耐火物を長手方向に複数輪切りにし、残存する付着物量の和を算出して求めている。これを基に、耐火材を設けなかった中空耐火物の溶鋼接触面に残存した付着物量を「1」として、耐火材を設けた中空耐火物に残存する付着物量を、付着量指数として求めた。
As shown in FIG. 2, the
Here, the range in which the
図3から明らかなように、CaO成分を含有する耐火材の配置領域の増加に伴って付着量指数が低下し、特に(L1+L2)/L=0.4を境にして、付着量指数の急激な低下が生じていることが分かる。ここで、L1とL2は略同じ値である。
なお、(L1+L2)/Lが0.4以上の場合、L1/L及びL2/Lが共に0.1以上であれば、図3と同様の結果が得られた。
以上のことから、耐火材23、24を以下に示す関係式を満足する範囲に設ける。
L1/L≧0.1、L2/L≧0.1、かつ(L1+L2)/L≧0.4
As is clear from FIG. 3, the adhesion amount index decreases with an increase in the arrangement region of the refractory material containing the CaO component, and in particular, the adhesion amount index sharply decreases at (L1 + L2) /L=0.4. It can be seen that a significant decrease has occurred. Here, L1 and L2 are substantially the same value.
When (L1 + L2) / L is 0.4 or more, the same results as in FIG. 3 are obtained if both L1 / L and L2 / L are 0.1 or more.
From the above, the
L1 / L ≧ 0.1, L2 / L ≧ 0.1, and (L1 + L2) /L≧0.4
なお、耐火材を中空耐火物に設けるに際しては、中空耐火物の耐火材を設ける位置を予め機械加工しておき、この部分に、例えば、予めリング状に成形した耐火材を嵌め込む方法、又は不定形の耐火材料を使用して耐火材を設ける方法を用いることができる。
ここで、耐火材を予め成形する場合は、電気抵抗を用いた電熱ヒータによって粉末材料を加熱し硬化させてリング状に成形した後、機械加工した部分に装着して設ける。
また、不定形の耐火材料を使用する場合は、中空耐火物の機械加工した部分に、電熱ヒータで構成された型枠を隙間を介して配置し、この形成された隙間に、耐火材料を装入し充填して設けたり、また不定形の耐火材料を作業者がこてを用いて塗り込む。
In addition, when providing the refractory material in the hollow refractory, the position where the refractory material of the hollow refractory is provided is machined in advance, and, for example, a method of fitting a refractory material previously formed into a ring shape into this part, or A method of providing a refractory material using an irregular refractory material can be used.
Here, when the refractory material is preliminarily molded, the powder material is heated and cured by an electric heater using electric resistance and molded into a ring shape, and then mounted on a machined portion.
In addition, when using an irregular refractory material, a formwork composed of an electric heater is placed in the machined part of the hollow refractory material via a gap, and the refractory material is placed in the formed gap. It is provided by filling and filling, and the worker applies an irregular refractory material using a trowel.
この耐火材料には、例えば、非水系の低温熱硬化性樹脂と高温熱硬化性バインダーとを含むものを用いることができる。この非水系の低温熱硬化性樹脂とは、例えば、フェノール樹脂粉末、又はアクリル粉末であり、高温熱硬化性バインダーとは、例えば、ガラス屑、又は珪酸ソーダ(SiO2・nNa2O)である。
なお、中空耐火物と耐火材をそれぞれ構成する耐火材料の反応を抑制、更には防止するため、中空耐火物の接触面、即ち中空耐火物の機械加工した加工面に、予めジルコニア系のモルタルを配置した後、耐火材を配置することが好ましい。
As the refractory material, for example, a material containing a non-aqueous low-temperature thermosetting resin and a high-temperature thermosetting binder can be used. The non-aqueous low-temperature thermosetting resin is, for example, phenol resin powder or acrylic powder, and the high-temperature thermosetting binder is, for example, glass scrap or sodium silicate (SiO 2 · nNa 2 O). .
In order to suppress and further prevent reactions of the refractory materials constituting the hollow refractory and the refractory material, zirconia-based mortar is previously applied to the contact surface of the hollow refractory, that is, the machined surface of the hollow refractory. After placement, it is preferred to place a refractory material.
続いて、本発明の一実施の形態に係る誘導加熱式タンディッシュの補修方法について、前記した誘導加熱式タンディッシュ10を参照しながら説明する。
図1に示すように、鋳片21の製造の際には、取鍋(図示しない)から受鋼部16へ溶鋼を注湯し、この受鋼部16内の溶鋼15を溶鋼流路11を介して誘導加熱しながら溶鋼排出部19へ流し、この溶鋼排出部19内の溶鋼17を鋳型18へ流す。
この鋳造に際しては、耐火材23、24の溶鋼接触面22、即ち稼働面に、耐火材23、24中のCaO成分と溶鋼中のAl2O3成分によりCaO−Al2O3系の低融点化合物を形成でき、表面に低融点の液相を生成して、Al2O3系介在物又は地金の付着又は堆積を抑制しながら鋳造できる。
Next, an induction heating tundish repair method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the
As shown in FIG. 1, when manufacturing the
In this casting, a CaO-Al 2 O 3 low melting point is formed on the molten
なお、鋳片21の製造が終了した後、必要に応じて誘導加熱式タンディッシュ10の中空耐火物12の補修を行う。なお、中空耐火物12の補修作業は、中空耐火物12を堰14に取付けたままの状態で行う。
この補修は、溶鋼の鋳造終了後に、まず、耐火材23、24をバーナを用いて火炎であぶる。これにより、中空耐火物12の溶鋼接触面22に付着物が堆積しても、耐火材23、24が付着物の溶削によってCaO−FeO系の低融点化合物を生成し、付着物を除去し易くできる。
In addition, after manufacture of the
In this repair, after the casting of the molten steel is finished, first, the
このように、耐火材23、24を火炎であぶった後、更に水をかける。
耐火材23、24に水をかけることによって、耐火材23、24の内部材質であるCaO成分が消化(吸湿)して崩壊し、中空耐火物12から耐火材23、24を容易に除去し、付着物を除去することが可能になり、例えば、補修作業の負荷軽減又は補修コストの削減が可能になる。
なお、前記したように、中空耐火物に火炎による処理を行った後、水をかける処理を行うことで、付着物の除去作業を作業性よく実施できるが、例えば、付着物の付着量が少ない場合のように、付着状況に応じて、耐火材に水をかける処理だけを行ってもよい。
このように、中空耐火物12から耐火材23、24を除去した後、CaO成分を含有したリング状又は不定形の耐火材料を用いて、中空耐火物12の溶鋼接触面22側に、耐火材23、24と同一成分で構成される未使用の耐火材を設ける。これにより、耐火材のみを交換することで、中空耐火物全体を交換することなく再使用できる。
As described above, after the
By applying water to the
In addition, as described above, after performing a treatment with a flame on a hollow refractory, it is possible to carry out the removal work of the adhering matter with good workability by performing a process of applying water. For example, the adhering amount of the adhering matter is small. As in the case, depending on the state of attachment, only the process of applying water to the refractory material may be performed.
Thus, after removing the
中空耐火物12の補修が終了した後は、例えば、中空耐火物12の予熱を800℃以上1200℃以下の範囲で行い、吸着した湿気分の除去と、消化反応による水和物の分解を行うと共に、溶鋼の注湯による熱衝撃を抑制し、剥落を無くして、溶鋼接触面22部分での凹凸形成を最小限にし、亀裂の発生も防止する。
そして、図1に示すように、取鍋(図示しない)から受鋼部16へ溶鋼を注湯し、鋳片21の製造を行う。
これにより、鋳造中の中空耐火物12の溶鋼接触面22への付着物の付着量を低減、更には防止でき、例えば、従来よりも長時間の鋳造、安定した加熱、又は対流による介在物除去が可能になる。このため、清浄化効果も得られ、製品成績が向上する。
After the repair of the hollow refractory 12 is completed, for example, the preheating of the hollow refractory 12 is performed in the range of 800 ° C. to 1200 ° C., and the adsorbed moisture is removed and the hydrate is decomposed by digestion reaction. At the same time, the thermal shock caused by the molten steel pouring is suppressed, peeling is eliminated, the formation of irregularities on the molten
And as shown in FIG. 1, molten steel is poured into the
As a result, the amount of deposits adhered to the molten
次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。
ここでは、中空耐火物を用いた誘導加熱式タンディッシュを使用して、アルミキルド鋼の鋳造を行い、鋳造終了後の中空耐火物を補修して、残存する付着物量及び中空耐火物の寿命について調査した結果を表1に示す。なお、表1では、アルミナ製の中空耐火物を補修しない場合を基準(付着量指数:1.0、寿命:1.0)とし、CaO成分を含有する耐火材を設けていない中空耐火物の付着物をバーナを用いて溶削した従来例、耐火材を設けた中空耐火物を補修しない実施例1、水冷による補修のみを行った実施例2、及びバーナと水冷の双方による補修を行った実施例3のそれぞれについて、操業指標である付着量指数と寿命を比較した。ここで、付着量指数とは、前記した方法と同様、使用した中空耐火物を複数輪切りにし、残存した付着物量の合計を算出して得られたものであり、また寿命とは、中空耐火物全体を繰り返し使用できなくなるまでの期間を意味する。また、実施例1〜3に使用したCaO成分を含有する耐火材はZCG(C:17.6質量%、CaO:22.0質量%、ZrO2:59.0質量%、SiO2:1.4質量%)で構成され、その耐火材の配置領域は、(L1+L2)/L=0.4である。
Next, examples carried out for confirming the effects of the present invention will be described.
Here, we cast aluminum killed steel using an induction heating tundish with a hollow refractory, repair the hollow refractory after casting, and investigate the amount of deposits remaining and the life of the hollow refractory The results are shown in Table 1. In Table 1, the case where the hollow refractory made of alumina is not repaired is set as a standard (attachment amount index: 1.0, life: 1.0), and the hollow refractory containing the refractory material containing the CaO component is not provided. Conventional example in which deposits were melted using a burner, Example 1 in which a hollow refractory provided with a refractory material was not repaired, Example 2 in which only repair by water cooling was performed, and repair by both burner and water cooling was performed About each of Example 3, the adhesion amount index | exponent which is an operation parameter | index and the lifetime were compared. Here, the adhesion amount index is obtained by cutting the used hollow refractory into a plurality of rings and calculating the total amount of the remaining attachment, as in the above-described method, and the lifetime is the hollow refractory. It means the period until the whole cannot be used repeatedly. Moreover, the refractory material containing the CaO component used in Examples 1 to 3 was ZCG (C: 17.6% by mass, CaO: 22.0% by mass, ZrO 2 : 59.0% by mass, SiO 2 : 1. 4 mass%), and the arrangement region of the refractory material is (L1 + L2) /L=0.4.
表1から明らかなように、中空耐火物にZCGで構成される耐火材を設けることにより、補修作業を行わない実施例1でも、基準と比較して、付着量指数及び寿命の改善の程度を向上できることを確認できた。
また、実施例2のように、この耐火材に水冷による補修のみを行うことで、フレーム溶削を行った従来例と比較して、付着量指数を更に低減させ、寿命を更に延ばすことができた。なお、実施例3のように、溶削を行った後に水冷による補修を行うことで、付着量指数を大幅に低減でき、しかも中空耐火物の寿命も、基準と比較して1.6倍まで延ばすことができた。
以上のことから、本発明の誘導加熱式タンディッシュの中空耐火物を使用することで、中空耐火物の溶鋼接触面に付着する付着物を従来よりも低減し、しかも付着した付着物の除去が容易であり、長期間に渡って安定した鋳造が可能になる。
As is clear from Table 1, by providing a refractory material composed of ZCG to a hollow refractory, even in Example 1 in which repair work is not performed, the degree of improvement in the adhesion amount index and the life is compared with the standard. It was confirmed that it could be improved.
In addition, as in Example 2, the refractory material is only repaired by water cooling, so that the adhesion amount index can be further reduced and the life can be further extended as compared with the conventional example in which frame flame cutting is performed. It was. In addition, by performing repair by water cooling after performing the cutting as in Example 3, the adhesion amount index can be significantly reduced, and the lifetime of the hollow refractory is up to 1.6 times that of the standard. I was able to extend it.
From the above, by using the hollow refractory of the induction heating type tundish of the present invention, the amount of deposits adhering to the molten steel contact surface of the hollow refractory is reduced as compared with the conventional, and the adhered deposits can be removed. It is easy and enables stable casting over a long period of time.
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の誘導加熱式タンディッシュ及びその補修方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。 As described above, the present invention has been described with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the configuration described in the above embodiment, and the matters described in the scope of claims. Other embodiments and modifications conceivable within the scope are also included. For example, the case where the induction heating tundish and the repairing method thereof according to the present invention are configured by combining some or all of the above-described embodiments and modifications are also included in the scope of the present invention.
10:誘導加熱式タンディッシュ、11:溶鋼流路、12:中空耐火物、13:底部、14:堰、15:溶鋼、16:受鋼部、17:溶鋼、18:鋳型、19:溶鋼排出部、20:ストッパー、21:鋳片、22:溶鋼接触面、23、24:耐火材、25:受鋼部側、26:溶鋼排出部側 10: induction heating type tundish, 11: molten steel flow path, 12: hollow refractory, 13: bottom, 14: weir, 15: molten steel, 16: received steel part, 17: molten steel, 18: mold, 19: molten steel discharge Part, 20: stopper, 21: slab, 22: molten steel contact surface, 23, 24: refractory material, 25: receiving steel part side, 26: molten steel discharging part side
Claims (7)
前記中空耐火物の溶鋼接触面側の一部又は全部には、CaO成分を含有する耐火材を有し、使用にあっては、前記耐火材中のCaO成分と前記溶鋼流路を流れる溶鋼中のAl2O3成分とで低融点化合物を形成させ、前記中空耐火物の溶鋼接触面への付着物の付着を抑制することを特徴とする誘導加熱式タンディッシュ。 A hollow refractory forming a molten steel flow path has a weir provided at the bottom and provided with induction heating means. By the weir, a steel receiving part for receiving molten steel poured from a ladle, and from the steel receiving part In the induction heating type tundish in which a molten steel discharge part for flowing molten steel flowing into the mold while being induction heated through the molten steel flow path is formed,
The molten refractory has a refractory material containing a CaO component in part or all of the molten steel contact surface side of the hollow refractory, and in use, in the molten steel flowing through the molten steel flow path with the CaO component in the refractory material. An induction heating tundish characterized in that a low melting point compound is formed with the Al 2 O 3 component to suppress adhesion of deposits to the molten steel contact surface of the hollow refractory.
L1/L≧0.1
L2/L≧0.1
(L1+L2)/L≧0.4
ここで、Lは中空耐火物の全長、L1は中空耐火物の受鋼部側に設けられた耐火材の長さ、L2は中空耐火物の溶鋼排出部側に設けられた耐火材の長さである。 The induction heating type tundish according to claim 2, wherein the refractory material is provided in a range satisfying a relational expression shown below.
L1 / L ≧ 0.1
L2 / L ≧ 0.1
(L1 + L2) /L≧0.4
Here, L is the total length of the hollow refractory, L1 is the length of the refractory material provided on the steel receiving part side of the hollow refractory, and L2 is the length of the refractory material provided on the molten steel discharge part side of the hollow refractory. It is.
前記中空耐火物の溶鋼接触面側にCaO成分を含有する耐火材を設け、前記受鋼部から前記溶鋼排出部へ前記溶鋼流路を介して溶鋼を流し、前記耐火材中のCaO成分と溶鋼中のAl2O3成分とで低融点化合物を形成させ、前記中空耐火物の溶鋼接触面への付着物の付着を抑制しながら鋳造を行った後に、前記耐火材に水をかけ、前記中空耐火物から前記耐火材を除去して該中空耐火物の溶鋼接触面に付着した付着物を除去することを特徴とする誘導加熱式タンディッシュの補修方法。 A hollow refractory forming a molten steel flow path has a weir provided at the bottom and provided with induction heating means. By the weir, a steel receiving part for receiving molten steel poured from a ladle, and from the steel receiving part In the repair method of the induction heating type tundish in which the molten steel discharge part for flowing the molten steel flowing in while being induction heated through the molten steel flow path to the mold is formed,
A refractory material containing a CaO component is provided on the molten steel contact surface side of the hollow refractory, and the molten steel is caused to flow from the receiving steel portion to the molten steel discharge portion via the molten steel flow path, and the CaO component and molten steel in the refractory material to form a low melting point compound and Al 2 O 3 component in, after the casting while suppressing the adhesion of deposits to the molten steel contact surface of the hollow refractory, spray water over the refractory material, said hollow A method for repairing an induction heating tundish, characterized in that the refractory material is removed from the refractory to remove deposits adhering to the molten steel contact surface of the hollow refractory.
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