[发明专利]熔融金属排出用浇注嘴

说明书

技术领域

本发明涉及设置在熔融金属容器的底部且为了从该熔融金属容器排出熔融金属而在轴向上具有熔融金属通过的内孔的熔融金属排出用浇注嘴。

背景技术

作为熔融金属排出用浇注嘴，如果以嵌合于浇口盘或浇包的风口的上浇注嘴为例进行说明，则在上浇注嘴中，氧化铝等会附着在钢液通过的内孔壁面上成为附着物，流路将会缩小，妨碍作业，有时还存在流路被完全堵塞造成无法工作的情况。而作为防止附着物产生的方法，公开有例如设置气体吹入口以吹入惰性气体的方法(例如参照专利文献1或2)。

但是，专利文献1或2中记载的上浇注嘴因气体吹入而结构复杂，制造时费时费力，而且作业时需要气体，所以造成成本增高。另外，即使是气体吹入式浇注嘴，也难以做到完全防止附着物产生。

然而作为上浇注嘴，目前广泛使用例如由形成于上方的锥形部和形成于下方的直线形部构成的上浇注嘴(参照图8(a))、从锥形部到直线形部连续的部分为圆弧状的上浇注嘴(参照图9(a))等。另外，图2至图9中的各图(a)表示上浇注嘴设置在滑动水口装置(以下称“SN装置”)上的状态。而且，点划线的下面是上板的内孔。另外，内孔偏离的部位的下侧是中间板或下板的内孔。

在钢液通过图8(a)所示的形状的上浇注嘴(长230mm)内孔时，通过计算(根据计算机模拟的流体解析)施加在内孔壁面上的压力分布得到证实，如图8(b)中的虚线所示，在超过内孔形状从锥形变化到直线形的位置(距离内孔上端180mm)附近，压力发生了急剧的变化。

在此，根据计算机模拟的流体解析使用了Fluent公司制作的流体解析软件，商品名为“Fluent Ver.6.3.26”。

在该流体解析软件中的输入参量为如下。

·计算单元数：大约12万(但是，根据型号的不同而存在变动)

·流体：水(但是，证实了在钢液时也可以相对同样地进行评价。)

密度998.2kg/m³

粘度0.001003kg/m·s

·头部高度(H′)：1000mm

·压力：入口(钢液面)＝((700+浇注嘴长度mm的值)×9.8)Pa(表压)出口(浇注嘴下端)＝0Pa

·浇注嘴长度：230mm

·Viscous Model：K-omega计算

另外，在钢液通过图9(a)所示的形状的上浇注嘴(长230mm)内孔时，通过计算施加在内孔壁面上的压力分布得到证实，如图9(b)所示，与内孔形状从锥形变化到直线形的图8(b)所示形状的上浇注嘴相比，虽然抑制了急剧的压力变化，但压力却发生了圆弧状变化，压力变化并非一定。另外，图2至图9中各图(b)的点划线的右侧是施加在上板内孔壁面上的压力。

压力的急剧变化或圆弧状的压力变化之所以产生，是由于钢液的流动伴随内孔形状从锥形变化为直线形而产生了变化。另外，由于在有意使钢液流产生变化的旋转浇注嘴中，在钢液流变化的附近确认有附着物，因此，可认为通过产生平稳的钢液流，即产生压力相对于内孔壁面的变化大致一定的钢液流，能够抑制内孔壁面上的附着物。

作为使钢液流一定的技术方案，公开有涉及转炉出钢口的内孔形状的发明(例如参照专利文献3)。

但是，专利文献3是通过不在钢液流中心部产生真空部分来抑制渣卷入或氧、氮等混入，而并非防止附着物产生。此外，专利文献3是以转炉(精炼容器)为对象，在防止渣卷入等的效果方面最重要的是钢液排出末期(出钢时间为5分钟时的最后1分钟左右)。另一方面，为了防止在浇包或浇口盘(浇注容器)中产生附着物，需要在钢液排出末期以外的时间尤其发挥功效，期待功效发挥的时期亦不相同。

专利文献1：日本国特开2007-90423号公报

专利文献2：日本国特开2005-279729号公报

专利文献3：日本国特表2008-501854号公报

发明内容

本发明要解决的课题是提供一种熔融金属排出用浇注嘴，其具备具有如下作用的内孔形状，即通过使钢液流外周部给予内孔壁的压力稳定，能够产生能量损失少的平稳的熔融金属流，可抑制附着物产生。

本发明是在轴向上具有熔融金属通过的内孔的熔融金属排出用浇注嘴，其特征在于，

内孔上端的半径r(0)为内孔下端的半径r(L)的1.5倍以上，

在沿着所述内孔的轴切断的断面的表示内孔壁面的线上无弯曲点，