專利名稱：薄板坯連鑄用浸漬噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄板坯連鑄用的浸漬噴嘴，更詳細(xì)地說，涉及適合于薄板坯鑄坯的連鑄的扁平狀的薄板坯的連鑄用浸漬噴嘴。
背景技術(shù)：
近年來，以在連鑄的后工序節(jié)省勞動力為目標(biāo)，有將板坯鑄坯制成厚度薄的傾向。例如，一般地，進行厚度在100mm以下、寬度在1000mm以上的厚度薄、寬度大的板坯鑄坯的連鑄。與此相應(yīng)地，要求把結(jié)晶器和浸漬噴嘴制成扁平狀。
但是，在利用扁平狀的噴嘴和結(jié)晶器連鑄薄板坯鑄坯的情況下，會引起在現(xiàn)有技術(shù)中使用簡單的矩形結(jié)晶器時未曾遇到過的各種問題。
例如，在結(jié)晶器和噴嘴的間隔窄、進行長時間的連鑄時，存在著生長在噴嘴外壁部的熔渣等附著物與凝固殼接觸、熔敷，扁平狀的噴嘴的前端部會受到該凝固殼損傷，并且，該凝固殼破裂會引發(fā)拉漏的危險性。
此外，熔融金屬難以充滿浸漬噴嘴的扁平的流路，特別是，在熔融金屬的流入口的截面面積小于扁平狀部分的流路的截面面積時，容易產(chǎn)生漂移流，紊流，脈動流等不穩(wěn)定的熔融金屬流，結(jié)果是，容易造成熔融金屬表面的起伏以及結(jié)晶器的粉末被卷入到鑄坯中。
進而，當(dāng)在扁平而且狹小的熔融金屬流路中產(chǎn)生偏移流時，在熔融金屬的流速快的部分容易將噴嘴的內(nèi)壁局部熔損，而在流速慢的部分，則容易發(fā)生因氧化鋁等非金屬夾雜物的附著引起的堵塞等問題。
另一方面，在扁平狀的浸漬噴嘴中，在熔融金屬流入口的截面面積大于扁平狀的流路的截面面積時，熔融金屬的排出流的流速變大，因此，容易引起熔融金屬表面的起伏，此外，還存在著容易在噴嘴的下部產(chǎn)生局部熔損的問題。
為了消除伴隨著由于上面所述的扁平狀的噴嘴引起的漂移流等造成的問題，到目前為止，提出了改進熔融金屬流路形狀的各種扁平狀的噴嘴的方案。
例如，在特開平11-47897號公報中，公開了一種在熔融金屬流路的中間部以適當(dāng)?shù)慕嵌刃纬赡┒苏箤挼男螤?，下部是扁平狀的連鑄用浸漬噴嘴。
但是，在上述末端展寬狀的噴嘴中，存在著難以獲得在整個噴嘴內(nèi)的熔融金屬流路中的充滿流，容易產(chǎn)生偏移流，會由于結(jié)晶器粉末的卷入而導(dǎo)致鑄坯的質(zhì)量的惡化，噴嘴的內(nèi)壁面容易產(chǎn)生局部熔損的問題。
此外，作為其它現(xiàn)有技術(shù)的扁平狀的噴嘴，例如，有如圖5A和圖5B所示的噴嘴。圖5A是從短邊側(cè)方向觀察時看到的縱剖面圖，圖5B是從長邊方向觀察時看到的縱剖面圖。圖5A及圖5B所示的現(xiàn)有技術(shù)的扁平狀的噴嘴，熔融金屬流路23的上部23a形成圓筒狀，在中間部23b，長邊側(cè)形成前端粗的錐形，短邊側(cè)形成前端細(xì)的錐形，下部23c形成扁平狀，在其短邊的兩個側(cè)壁上，形成熔融金屬排出孔24。
這樣，上述圖5A及圖5B所示的扁平狀的噴嘴，為了抑制在扁平、狹小的熔融金屬流路23中熔融金屬(基體金屬)的凝固、附著，以熔融金屬流向兩個方向排出的方式形成熔融金屬排出孔24。
但是，例如，在連接噴嘴的中間包利用塞頭進行流量控制的情況下，由于在鑄造開始時進行精密地流量控制很困難，所以，在形成上述兩個方向的熔融金屬的排出孔24的扁平狀的噴嘴中，有在鑄造開始時從熔融金屬排出孔24流出的熔融金屬的流速比較大的傾向。
此外，由于上述兩個方向的熔融金屬排出孔24，以熔融金屬流撞擊結(jié)晶器側(cè)壁的方式構(gòu)成，所以在鑄造工作的初期，大多很容易產(chǎn)生飛濺物。當(dāng)所述飛濺物在結(jié)晶器的上方凝固，開始拉拔鑄坯時，所述凝固片作為異物殘留下來，存在著結(jié)晶器內(nèi)的凝固殼從所述部位破裂，引發(fā)拉漏的危險性。
發(fā)明概述本發(fā)明為了解決上述技術(shù)課題，其目的是，提供一種即使長時間使用，也可以防止在噴嘴內(nèi)和結(jié)晶器內(nèi)熔融金屬流的偏移流及熔融金屬表面的起伏，并且，通過抑制噴嘴基體金屬附著和損傷等，可以穩(wěn)定地供應(yīng)高質(zhì)量的薄板坯鑄坯的薄板坯連鑄用浸漬噴嘴。
根據(jù)本發(fā)明的薄板坯連鑄用浸漬噴嘴，在配備有上端的熔融金屬流入口，從前述熔融金屬流入口向下方延伸的管狀的熔融金屬流路，位于下端的熔融金屬排出孔，并且，前述熔融金屬流路由圓筒狀的上部，從圓筒狀變形成扁平狀的中間部，以及扁平直管狀的下部構(gòu)成的薄板坯連鑄用浸漬噴嘴中，其特征在于，前述熔融金屬流路的下部的扁平直管狀部分的截面面積為上部的圓筒狀部分的截面面積的95％以上、105％以下。
這樣，通過使熔融金屬流入口附近和排出孔附近的熔融金屬流路的截面面積基本上相等，防止結(jié)晶器內(nèi)的熔融金屬的熔融金屬表面的起伏，并且，可以防止伴隨著偏移流引起的將結(jié)晶器粉末卷入造成的鑄坯的質(zhì)量的惡化。
此外，根據(jù)本發(fā)明的另外一種實施形式的薄板坯連鑄用浸漬噴嘴，在配備有上端的熔融金屬流入口，從前述熔融金屬流入口向下方延伸的管狀的熔融金屬流路，位于下端的熔融金屬排出孔，并且，前述熔融金屬流路由圓筒狀的上部，從圓筒狀變形成扁平狀的中間部，以及扁平直管狀的下部構(gòu)成的薄板坯連鑄用浸漬噴嘴中，其特征在于，前述熔融金屬流路的中間部，長邊側(cè)形成前端粗的錐形，短邊側(cè)形成前端細(xì)的錐形，并且，長邊側(cè)的錐形和短邊側(cè)的錐形的起點和終點的高度位置不同，在前述噴嘴的底壁上，于底面的中央部形成溢流孔，該溢流孔的開口面積為前述熔融金屬流路的下部的直管狀部分的截面面積的20％以上、40％以下。
通過形成上述溢流孔，可以抑制鑄造工作初期的側(cè)向流動，防止由于流速大的初始的熔融金屬流撞擊結(jié)晶器側(cè)壁引起的飛濺的發(fā)生。
此外，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，可以防止結(jié)晶器內(nèi)的凝固殼與噴嘴的下端的接觸，并且，由于抑制偏移流等不穩(wěn)定的熔融金屬流，所以可以獲得長時間穩(wěn)定的、高質(zhì)量的薄板坯鑄坯。
在前述噴嘴中，與上面所述一樣，前述熔融金屬流路的下部扁平直管狀部分的截面面積，優(yōu)選地為上部圓筒狀部分的截面面積的95％以上、105％以下。
此外，根據(jù)上述本發(fā)明的噴嘴，至少浸漬到熔融金屬內(nèi)的部分優(yōu)選地由不含有玻璃質(zhì)二氧化硅的耐火材料構(gòu)成。
借此，由于可以防止熔融金屬向噴嘴上的附著，防止噴嘴熔損并提高溢流孔附近的強度，所以，即使在該噴嘴的底壁上形成溢流孔，也保持其強度，可以長時間穩(wěn)定地使用。
進而，優(yōu)選地，前述熔融金屬流路的中間部，長邊側(cè)的錐形與短邊側(cè)的錐形的終點的高度位置之差在10mm以上。
如上面所述，在長邊側(cè)和短邊側(cè)交錯形成錐形時，由于其終點的高度位置具有10mm以上的差異，可以有效地避免熱應(yīng)力向該錐形終點的集中造成的噴嘴龜裂和破損等。
此外，前述熔融金屬排出孔，從噴嘴下端側(cè)壁的短邊側(cè)到平面狀的底壁的側(cè)部形成，形成前述熔融金屬排出孔的噴嘴下端側(cè)壁相對于水平面構(gòu)成角度α，以及，形成前述熔融金屬排出孔的前述底壁的側(cè)部與其水平面構(gòu)成角度β，優(yōu)選地，0°≤α≤60°，30°≤β≤80°。
這樣，通過將熔融金屬排出孔從噴嘴下端側(cè)壁的短邊側(cè)到底壁在上述范圍角度內(nèi)形成L形，適當(dāng)?shù)乜刂迫廴诮饘倭鞯姆较?，可以防止結(jié)晶器內(nèi)的熔融金屬的偏移流。
此外，利用上述熔融金屬排出孔，可以防止結(jié)晶器內(nèi)熔融金屬表面的起伏，熔融金屬表面上的結(jié)晶器粉末混入到薄板坯鑄坯內(nèi)等，此外，可以使熔融金屬中的非金屬夾雜物上浮而除去，提高鑄坯的質(zhì)量。
進而，優(yōu)選地，前述熔融金屬的排出孔在噴嘴的底壁上的長邊方向的切口的長度為短邊側(cè)的側(cè)壁的厚度的75％以上，200％以下。
通過以這種方式構(gòu)成熔融金屬排出孔，把結(jié)晶器內(nèi)的熔融金屬的側(cè)向流及下向流調(diào)整到適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)，可以抑制偏移流，并且，可以獲得足夠的熔融金屬的流量和流速。
附圖的簡單說明下面根據(jù)下述附圖對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。


圖1A和圖1B、是根據(jù)本發(fā)明的薄板坯連鑄用浸漬噴嘴的一個例子的簡略縱剖面圖，圖1A是表示短邊側(cè)的剖面圖，圖1B表示長邊側(cè)的剖面圖。
圖2A和圖2B、是對圖1A和圖1B所示的噴嘴的熔融金屬流方向的放大剖面圖，圖2A是表示在上部3a處的剖面，圖2B是表示在下部3c的剖面。
圖3、是圖1B的部分III的放大圖。
圖4、是表示圖1A和圖1B所示的噴嘴的使用形式和熔融金屬的流動狀態(tài)的模式圖。
圖5A及圖5B、是表示現(xiàn)有技術(shù)的薄板坯連鑄用浸漬噴嘴的一個例子的簡略縱剖面圖，圖5A表示短邊側(cè)，圖5B表示長邊側(cè)。
具體實施例方式
如圖1A和圖1B所示，根據(jù)本發(fā)明的噴嘴，具有上端的熔融金屬流入口2，從前述熔融金屬流入口2向下方延伸的管狀的熔融金屬流路3，下端的熔融金屬排出孔4，前述熔融金屬流3的上部3a形成圓筒狀，下部3c形成扁平直管狀。此外，前述熔融金屬流路3的中間部3b，其長邊側(cè)形成前端粗的錐形，短邊側(cè)形成前端細(xì)的錐形。
這里，所謂扁平直管狀，是指對于各高度的噴嘴的截面形狀，是長邊側(cè)及短邊側(cè)的寬度分別實質(zhì)上不變的扁平截面形狀。同時，對于前述扁平直管狀部分的截面，短邊側(cè)和長邊側(cè)的內(nèi)徑之比，優(yōu)選地為，短邊側(cè)∶長邊側(cè)＝1∶2～1∶10。
此外，對于扁平直管狀部分，優(yōu)選地，拐角部，內(nèi)壁和外壁均取曲面狀，更優(yōu)選地，短邊側(cè)形成半圓形。
如上所述，通過下部3c是扁平狀，但不是末端擴展?fàn)?，而是形成直管狀，在使用時不容易受到不均勻的熱應(yīng)力，可以防止龜裂和破損等。
此外，下部3c是直管狀，可以抑制紊流，脈動流，偏移流等不穩(wěn)定的熔融金屬流，可以有效地阻止由于結(jié)晶器內(nèi)的凝固殼與噴嘴的下端接觸引起的拉漏。
此外，如圖2A及圖2B所示，根據(jù)本發(fā)明的噴嘴的熔融金屬流路的截面，在上部3a為圓形，在下部3c基本上是扁平的矩形，短邊側(cè)形成曲面狀。
同時，在本發(fā)明中，在該熔融金屬流路的下部3c的扁平直管狀部分的截面面積S3c，為上部3a的圓筒狀部分的截面面積S3a的95％以上105％以下，更優(yōu)選地，S3a與S3c基本上相等。
在熔融金屬流路的下部3c的扁平直管狀部分的截面面積S3c不足上部3a的圓筒狀部分的截面處的截面面積S3a的95％時，從噴嘴的排出孔出來的熔融金屬的排出流的流速變大，所以，容易產(chǎn)生結(jié)晶器內(nèi)的熔融金屬表面起伏。
另一方面，在熔融金屬流路的下部3c的扁平直管狀部分的截面面積S3c超過上部3a的圓筒狀部分的截面處的截面面積S3a的105％時，難以獲得在整個噴嘴內(nèi)的熔融金屬流路內(nèi)的充滿流，容易生成偏移流，由于卷入結(jié)晶器粉末，容易招致獲得的鑄坯的質(zhì)量的惡化。
從而，最優(yōu)選地，令S3a＝S3c，使熔融金屬的流入口附近與排出孔附近的熔融金屬流路的截面面積相等，借此，防止結(jié)晶器內(nèi)的熔融金屬的熔融金屬表面的起伏，并且，可以防止伴隨著偏移流的結(jié)晶器粉末的卷入造成的鑄坯的質(zhì)量惡化。
此外，在圖1A和圖1B所示的噴嘴中，在噴嘴的底壁的底面中央部形成溢流孔6。
例如，在連接噴嘴的中間包利用塞頭進行流量控制的場合，由于噴嘴的扁平的熔融金屬流路3c是直管狀的，所以，容易使鑄造開始時的熔融金屬流速變得較大。
此外，由于熔融金屬排出孔4，以熔融金屬流撞擊結(jié)晶器側(cè)壁的方式構(gòu)成，所以，在鑄造工作的初期，大多容易發(fā)生飛濺。當(dāng)這種飛濺物在結(jié)晶器的上方凝固時，在開始對鑄坯進行拉拔時，該凝固片作為異物殘留下來，結(jié)晶器內(nèi)的凝固殼從該部位破裂，有導(dǎo)致發(fā)生拉漏的可能性。
從而，如上面所述的扁平直管狀的熔融金屬流路形成在下部3c，并且，通過設(shè)置上述溢流孔6，鑄造工作的初期，將排出的熔融金屬流的一部分引導(dǎo)到該溢流孔6內(nèi)，可以抑制側(cè)向流，可以防止流速大的初期的熔融金屬流撞擊結(jié)晶器的側(cè)壁造成的飛濺的發(fā)生。
前述溢流孔6的開口面積從不引起不穩(wěn)定的熔融金屬流發(fā)生的觀點出發(fā)，優(yōu)選地，在熔融金屬流路的下部3c的直管狀部分的截面面積的20％以上、40％以下。更優(yōu)選地，在25％以上、35％以下。
當(dāng)前述溢流孔6的開口面積的比例不足20％時，熔融金屬幾乎不從該溢流孔6流出，很難起到上述溢流孔的作用。
另一方面，當(dāng)開口面積超過40％時，導(dǎo)致噴嘴底壁的強度降低。
此外，前述溢流孔6的截面形狀，從強度的觀點出發(fā)，優(yōu)選地是沒有拐角的形狀，例如，圓形，橢圓形等。
此外，在前述熔融金屬流路3的中間部3b處，長邊側(cè)的錐形的起始點B和短邊側(cè)的錐形的起始點B’，以及長邊側(cè)的錐形的終點C和短邊側(cè)的錐形的終點C’的高度位置分別不同。
在根據(jù)本發(fā)明的噴嘴中，長邊側(cè)的錐形的起始點B和短邊側(cè)的錐形的起始點B’，以及長邊側(cè)的錐形的終點C和短邊側(cè)的錐形的終點C’的高度位置分別不同，在使用時，抑制向這些部位的熱應(yīng)力的集中，可以避免由此造成的龜裂，折損等噴嘴的損傷。
上述長邊側(cè)的錐形的終點C和短邊側(cè)的錐形的終點C’的高度位置，從有效地避免上述熱應(yīng)力的集中的觀點出發(fā)，其差值優(yōu)選地在10mm以上。
此外，長邊側(cè)的錐形的終點C和短邊側(cè)的錐形的終點C’的高度位置的上下關(guān)系沒有什么影響。
此外，在上述噴嘴中，至少浸漬在熔融金屬內(nèi)的部分5，優(yōu)選地由不含玻璃質(zhì)二氧化硅的耐火材料構(gòu)成。
對于噴嘴浸漬到熔融金屬內(nèi)的部分5，在現(xiàn)有技術(shù)中，為了提高抗剝落性，使用含有玻璃質(zhì)二氧化硅的耐火材料。
但是，已知玻璃質(zhì)二氧化硅在還原氣氛下在1400℃左右消失，當(dāng)噴嘴在1500℃以上的高溫下使用時玻璃質(zhì)二氧化硅消失，含有玻璃質(zhì)二氧化硅耐火材料容易導(dǎo)致多孔化。因此，通過熔融金屬浸漬到生成的氣孔中，容易造成基體金屬附著，并且，存在著由于噴嘴的熔損引起強度降低的問題。
此外，在使用含有玻璃質(zhì)的二氧化硅的耐火材料的噴嘴的底壁上形成溢流孔，在長時間使用時，由于附著熔融金屬，將該溢流孔堵塞，由于熔損強度降低，溢流孔附近容易破損。
從而，從防止二氧化硅成分的多孔化造成的熔融金屬附著的觀點出發(fā)，對于構(gòu)成浸漬到熔融金屬內(nèi)的部分5的耐火材料，最好是使用不含玻璃質(zhì)二氧化硅的耐火材料。
作為上述不含玻璃質(zhì)二氧化硅的耐火材料，可以適合用于根據(jù)本發(fā)明的噴嘴的材料，例如，可以列舉出氧化鋁-石墨材料，氧化鋯-石墨材料，氧化鎂-石墨材料等。
此外，上述耐火材料不含玻璃質(zhì)的二氧化硅，但含有約5％以下的結(jié)晶質(zhì)二氧化硅，由于不會導(dǎo)致溢流孔的閉塞及溢流孔附近的破損，所以沒有妨礙。具體地說，例如，以葉蠟石(Al2O3·4SiO2·H2O)為主成分的蠟石，以高嶺土(Al2O3·2SiO2·2H2O)為主成分的陶土粘土等，可以作為構(gòu)成浸漬到熔融金屬內(nèi)的部分5的耐火材料原料。
通過使用上述不含玻璃質(zhì)的二氧化硅的耐火材料，可以防止熔融金屬向噴嘴上的附著，可以防止噴嘴的熔損及提高溢流孔附近的強度，即使在長時間使用的情況下，也不會造成溢流孔的閉塞及溢流孔附近的破損，可以穩(wěn)定地使用。
進而，與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以將溢流孔的開口面積加大。
此外，上述材質(zhì)也適合用于構(gòu)成浸漬在熔融金屬中的部分5之外的部分耐火材料。
此外，前述熔融金屬排出孔4，從噴嘴下端側(cè)壁的短邊側(cè)到平面狀的底壁的側(cè)部形成，形成前述熔融金屬排出孔的噴嘴下端側(cè)壁相對于水平面構(gòu)成的角度α，以及形成前述熔融金屬排出孔的前述底壁的側(cè)部與其水平面構(gòu)成的角度β，優(yōu)選地，滿足0°≤α≤60°，30°≤β≤80°。
這樣，熔融金屬排出孔4不是直的，通過從噴嘴下端側(cè)壁的短邊側(cè)開始到底壁形成L形，可以獲得基本上水平方向的熔融金屬排出流。同時，通過熔融金屬流撞擊結(jié)晶器側(cè)壁，產(chǎn)生上升流，使熔融金屬中的非金屬夾雜物浮起，并將其除去，可以提高鑄坯的質(zhì)量。
此外，可以防止結(jié)晶器內(nèi)的熔融金屬的偏移流，可以避免導(dǎo)致鑄坯的質(zhì)量降低的主要原因的熔融金屬表面的起伏，熔融金屬表面上的結(jié)晶器粉末向薄板坯的鑄坯內(nèi)混入等。
進而，通過將形成的噴嘴的下端側(cè)壁制成前端細(xì)的坡度，相對于其水平面構(gòu)成的角度α，滿足0°≤α≤60°，并且，將形成排出孔的前述底壁制成末端寬的坡度，相對于其水平面構(gòu)成的角度β，滿足30°≤β≤80°的方式形成前述L形排出孔4，可以適當(dāng)?shù)乜刂迫廴诮饘倭鞯姆较颉?br> 此外，如圖3所示，優(yōu)選地，前述熔融金屬排出孔4，在底壁上的長邊方向的切口T，以其長度為短邊側(cè)的側(cè)壁的厚度t的75％以上、200％以下，即，75％≤T/t≤200％形成。
在上述角度β不足30°的情況下，當(dāng)T/t不足75％時，熔融金屬的下向流少，側(cè)向流多，所以，在結(jié)晶器內(nèi)，特別是在噴嘴的下方，容易產(chǎn)生熔融金屬的偏移流。
另一方面，在上述角度β超過80°的情況下，當(dāng)T/t超過200％時，熔融金屬的側(cè)向流少，在熔融金屬表面附近，熔融金屬容易凝固。
此外，如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的薄板坯連鑄用浸漬噴嘴1，安裝在中間包11的底部上，在前述噴嘴1上端的熔融金屬流入口2上，設(shè)置控制從前述中間包11來的熔融金屬的流量的塞頭12。此外，前述噴嘴的下部，向薄板坯用結(jié)晶器14內(nèi)配置。
在上述這種裝置結(jié)構(gòu)中，通過使塞頭12上升，熔融金屬13從中間包11通過噴嘴1內(nèi)的熔融金屬流路3，被注入到結(jié)晶器14內(nèi)。
前述薄板坯連鑄用結(jié)晶器14，通常為長邊在9000mm以上，短邊在150mm以下的扁平狀。浸漬到噴嘴1的結(jié)晶器14內(nèi)的部分形成對應(yīng)于該扁平狀的結(jié)晶器14的尺寸的形狀。
同時，從噴嘴的熔融金屬排出孔排出的熔融金屬，如圖4所示，在結(jié)晶器內(nèi)，平衡很好地生成側(cè)向流F1和下向流F2。
此外，利用噴嘴1的底壁的溢流孔6，防止在鑄造工作初期由側(cè)向流F1造成的飛濺。
前述側(cè)向流F1指向結(jié)晶器14的側(cè)壁，基本上沿水平方向流動，與結(jié)晶器14側(cè)壁接觸后，成為上升流。利用該上升流使熔融金屬中的夾雜物浮起，可以使之熔融在結(jié)晶器粉末中將其除去，所以，可以降低鑄造金屬的缺陷。
另一方面，前述下向流F2，流向斜下方，與結(jié)晶器14的側(cè)壁接觸后，變成沿該結(jié)晶器14的側(cè)壁的緩慢的下降流。
這樣，通過利用上述噴嘴，可以防止從熔融金屬排出孔4排出的熔融金屬在結(jié)晶器14內(nèi)發(fā)生偏移流等不穩(wěn)定的熔融金屬流。
下面，根據(jù)實施例更具體地對本發(fā)明進行說明，但本發(fā)明并不局限于下述實施例。
采用圖1A及圖1B所示的薄板坯連鑄用浸漬噴嘴及900mm×80mm的薄板坯用結(jié)晶器，進行2100t的鋼水的連鑄試驗。
形成該浸漬噴嘴，利用氧化鋁-石墨材料構(gòu)成浸漬在鋼水中的部分5，中間部3b的長邊側(cè)的錐形的終點C位于短邊側(cè)的錐形的終點C’的下方50mm處，此外，α＝45°，β＝60°，T/t＝150％，溢流孔的開口面積為噴嘴下部3c的直管狀部分的截面面積的30％。
此外，在該浸漬噴嘴中，熔融金屬流路的下部3c的扁平直管狀部分的截面面積S3c與上部3a的圓筒狀部分的截面面積S3a相等，即，S3a＝S3c。
上述試驗結(jié)果示于表1。
利用圖5A及圖5B所示的在噴嘴底壁上不形成溢流孔的現(xiàn)有技術(shù)的薄板坯連鑄用浸漬噴嘴，除此之外，和實施例1相同，進行連鑄試驗。
試驗結(jié)果示于表1。
利用含有22重量％二氧化硅的氧化鋁-石墨作為浸漬在鋼水中的部分，除此之外，利用和實施例1同樣結(jié)構(gòu)的浸漬噴嘴，進行和實施例1同樣的連鑄試驗。
試驗結(jié)果示于表1。
利用中間部3b中長邊側(cè)的錐形的終點C和短邊側(cè)的錐形的終點C’處于相同的高度位置上、除此之外用與實施例1相同結(jié)構(gòu)的浸漬噴嘴，進行和實施例1相同的連鑄試驗，從鑄造開始100分鐘在上述錐形終點C，C’的部分發(fā)生龜裂，中止鑄造。
表1


如表1所示，在形成溢流孔的噴嘴(實施例1)中，未發(fā)現(xiàn)由飛濺引起的拉漏，與此相對地，在現(xiàn)有技術(shù)中的僅形成兩個方向的排出孔的噴嘴(比較例1)中，在20個中發(fā)生一個由飛濺引起的拉漏。
此外，在實施例1中，與在浸漬在鋼水中的部分含有二氧化硅的情況(比較例1)相比，可以看出，可以抑制基體金屬在下部外周上的附著，可長時間穩(wěn)定地使用。
特別是可以確認(rèn)，在實施例1中，通過減少附著物，在長時間使用的后期，熔融金屬表面的起伏小，可以使存在于結(jié)晶器表面的結(jié)晶器粉末的熔融層均勻化，能夠完全抑制礦渣結(jié)塊的生成。
利用熔融金屬流路的下部3c的扁平直管狀部分的截面面積S3c為上部3a的圓筒形部分的截面面積S3a的90％，除此之外用和實施例1相同結(jié)構(gòu)的浸漬噴嘴，進行和實施例1一樣的連鑄試驗。
在該試驗中，對結(jié)晶器中的熔融金屬表面的起伏及鑄坯中卷入的結(jié)晶器粉末的缺陷進行評價。
其結(jié)果和實施例1一起示于表2。
使用熔融金屬流路下部3c的扁平直管狀部分的截面面積S3c為上部3a的圓筒狀部分的截面的截面積S3a的110％，除此之外，用和實施例1相同的結(jié)構(gòu)的浸漬噴嘴，進行和實施例1一樣的連鑄試驗。
在該試驗中，對結(jié)晶器中的熔融金屬表面的起伏及鑄坯中卷入的結(jié)晶器粉末的缺陷進行評價。
其結(jié)果示于表2。
表2


如表2所示，在S3c不足S3a的95％時(比較例4)，盡管結(jié)晶器粉末卷入缺陷少，但結(jié)晶器熔融金屬表面的起伏大，另一方面，當(dāng)S3c超過S3a的105％時(比較例5)，盡管結(jié)晶器熔融金屬表面的起伏小，但結(jié)晶器粉末卷入缺陷多，即使對于任何噴嘴在鑄坯的質(zhì)量上，也不能獲得好的結(jié)果。
與此相對，在S3c為S3a的95％以上、不足105％(實施例1)的情況下，結(jié)晶器熔融金屬表面沒有起伏，并且，未看出結(jié)晶器粉末卷入的缺陷，可以確認(rèn)，根據(jù)本發(fā)明的噴嘴，對于獲得高質(zhì)量的鑄坯方面是有效的。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的薄板坯連鑄用浸漬噴嘴，在長時間使用時，可以防止噴嘴及結(jié)晶器內(nèi)的熔融金屬的偏移流及熔融金屬表面的起伏，并且，可以抑制噴嘴的基體金屬的附著和損傷等。
從而，通過利用根據(jù)本發(fā)明的薄板坯連鑄用浸漬噴嘴，可以提供長時間連續(xù)、穩(wěn)定地供應(yīng)高質(zhì)量的薄板坯鑄坯。
權(quán)利要求
1.一種薄板坯連鑄用浸漬噴嘴，在配備有上端的熔融金屬流入口，從前述熔融金屬流入口向下方延伸的管狀的熔融金屬流路，位于下端的熔融金屬排出孔，并且，前述熔融金屬流路由圓筒狀的上部，從圓筒狀變形成扁平狀的中間部，以及扁平直管狀的下部構(gòu)成的薄板坯連鑄用浸漬噴嘴中，其特征在于，前述熔融金屬流路的下部的扁平直管狀部分的截面面積為上部的圓筒狀部分的截面面積的95％以上、105％以下。
2.一種薄板坯連鑄用浸漬噴嘴，在配備有上端的熔融金屬流入口，從前述熔融金屬流入口向下方延伸的管狀的熔融金屬流路，位于下端的熔融金屬排出孔，并且，前述熔融金屬流路由圓筒狀的上部，從圓筒狀變形成扁平狀的中間部，以及扁平直管狀的下部構(gòu)成的薄板坯連鑄用浸漬噴嘴中，其特征在于，前述熔融金屬流路的中間部被構(gòu)造成，長邊側(cè)形成前端粗的錐形，短邊側(cè)形成前端細(xì)的錐形，并且，長邊側(cè)的錐形和短邊側(cè)的錐形的起點和終點的高度位置不同，在前述噴嘴的底壁上，于底面的中央部形成溢流孔，該溢流孔的開口面積為前述熔融金屬流路的下部的直管狀部分的截面面積的20％以上、40％以下。
3.前述熔融金屬流路的下部的扁平直管狀部分的截面面積為上部圓筒狀部分的截面面積的95％以上、105％以下。
4.如權(quán)利要求1或2所述的薄板坯連鑄用浸漬噴嘴，其特征在于，至少浸漬在熔融金屬內(nèi)的部分，由不含玻璃質(zhì)二氧化硅的耐火材料構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求3所述的薄板坯連鑄用浸漬噴嘴，其特征在于，至少浸漬在熔融金屬內(nèi)的部分，由不含玻璃質(zhì)二氧化硅的耐火材料構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1、2、5中任何一個所述的薄板坯連鑄用浸漬噴嘴，其特征在于，前述熔融金屬流路的中間部，長邊側(cè)的錐形與短邊側(cè)的錐形的終點的高度位置之差在10mm以上。
7.如權(quán)利要求3所述的薄板坯連鑄用浸漬噴嘴，其特征在于，前述熔融金屬流路的中間部，長邊側(cè)的錐形與短邊側(cè)的錐形的終點的高度位置之差在10mm以上。
8.如權(quán)利要求4所述的薄板坯連鑄用浸漬噴嘴，其特征在于，前述熔融金屬流路的中間部，長邊側(cè)的錐形與短邊側(cè)的錐形的終點的高度位置之差在10mm以上。
9.如權(quán)利要求1、2、5、7、8中任何一個所述的薄板坯連鑄用浸漬噴嘴，其特征在于，前述熔融金屬排出孔從噴嘴下端側(cè)壁的短邊側(cè)到平面狀的底壁的側(cè)部形成，形成前述熔融金屬排出孔的噴嘴下端側(cè)壁相對于水平面構(gòu)成的角度α，以及，形成前述熔融金屬排出孔的前述底壁的側(cè)部與其水平面構(gòu)成的角度β為，0°≤α≤60°，30°≤β≤80°。
10.如權(quán)利要求3所述的薄板坯連鑄用浸漬噴嘴，其特征在于，前述熔融金屬排出孔從噴嘴下端側(cè)壁的短邊側(cè)到平面狀的底壁的側(cè)部形成，形成前述熔融金屬排出孔的噴嘴下端側(cè)壁相對于水平面構(gòu)成的角度α，以及，形成前述熔融金屬排出孔的前述底壁的側(cè)部與其水平面構(gòu)成角度β，為，0°≤α≤60°，30°≤β≤80°。
11.如權(quán)利要求4所述的薄板坯連鑄用浸漬噴嘴，其特征在于，前述熔融金屬排出孔從噴嘴下端側(cè)壁的短邊側(cè)起內(nèi)到平面狀的底壁的側(cè)部形成，形成前述熔融金屬排出孔的噴嘴下端側(cè)壁相對于水平面構(gòu)成的角度α，以及，形成前述熔融金屬排出孔的前述底壁的側(cè)部與其水平面構(gòu)成角度β，為，0°≤α≤60°，30°≤β≤80°。
12.如權(quán)利要求6所述的薄板坯連鑄用浸漬噴嘴，其特征在于，前述熔融金屬排出孔從噴嘴下端側(cè)壁的短邊側(cè)到平面狀的底壁的側(cè)部形成，形成前述熔融金屬排出孔的噴嘴下端側(cè)壁相對于水平面構(gòu)成的角度α，以及，形成前述熔融金屬排出孔的前述底壁的側(cè)部與其水平面構(gòu)成的角度β為，0°≤α≤60°，30°≤β≤80°。
13.如權(quán)利要求10至12中任何一個所述的薄板坯連鑄用浸漬噴嘴，其特征在于，前述熔融金屬排出孔，在噴嘴底壁的長邊方向的切口的長度為短邊側(cè)的側(cè)壁的厚度的75％以上、200％以下。
14.如權(quán)利要求9所述的薄板坯連鑄用浸漬噴嘴，其特征在于，前述熔融金屬排出孔，在噴嘴底壁的長邊方向的切口的長度為短邊側(cè)的側(cè)壁的厚度的75％以上、200％以下。
全文摘要
提供一種即使長時間使用也可以防止噴嘴及結(jié)晶器內(nèi)的熔融金屬的偏移流及熔融金屬表面起伏，并且，通過抑制噴嘴基體金屬附著及損傷等能夠穩(wěn)定地供應(yīng)高質(zhì)量的薄板坯鑄坯的薄板坯連鑄用浸漬噴嘴。其結(jié)構(gòu)為，在配備有上端的熔融金屬流入口(2)，從前述熔融金屬流入口(2)向下方延伸的管狀的熔融金屬流路(3)，位于下端的熔融金屬排出孔(4)，并且，前述熔融金屬流路(3)由圓筒狀的上部(3a)，從圓筒狀變形成扁平狀的中間部(3b)，以及扁平直管狀的下部(3c)構(gòu)成的薄板坯連鑄用浸漬噴嘴中，前述熔融金屬流路的下部(3c)扁平直管狀部分的截面面積在上部(3a)的圓筒狀部分的截面面積的95％以上、105％以下。
文檔編號B22D41/50GK1453085SQ0312241
公開日2003年11月5日 申請日期2003年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月26日
發(fā)明者大塚博, 長谷部悅弘, 榎本浩二 申請人:東芝陶瓷株式會社