專(zhuān)利名稱(chēng)：連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴以及使用該澆注嘴的連續(xù)鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于鋼水等熔融金屬的連續(xù)鑄造的浸漬澆注嘴以及使用該澆注嘴的連續(xù)鑄造方法。
背景技術(shù)：
在使用一根具有相對(duì)面設(shè)置的澆注孔的浸漬澆注嘴，向如鋼坯連鑄等較寬的鑄型內(nèi)供給熔融金屬的連續(xù)鑄造中，鑄型內(nèi)的流動(dòng)以一定的周期起伏波動(dòng)，即，會(huì)產(chǎn)生自激振動(dòng)，容易發(fā)生鑄型內(nèi)熔融金屬的流速變動(dòng)或液面起波。其結(jié)果，會(huì)產(chǎn)生由混入鑄型內(nèi)的凝固表層的非金屬夾雜物、氣泡、鑄型粉末等引起的鑄片表層部的質(zhì)量異常。這些問(wèn)題，在像高速鑄造那樣的熔融金屬?gòu)臐沧⒖诐沧⒌牧魉佥^大的情況下更為顯著，因此，不得不降低鑄造速度。
以往，以控制這樣的鑄型內(nèi)的流動(dòng)為目的，提出了例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的使用由電磁力產(chǎn)生的電磁制動(dòng)或電磁攪拌的方法、以及專(zhuān)利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的在澆注嘴內(nèi)設(shè)置旋轉(zhuǎn)葉片而賦予回旋流的浸漬澆注嘴，或像專(zhuān)利文獻(xiàn)3所記載的加大底部的潭狀凹洼深度的浸漬澆注嘴，或像專(zhuān)利文獻(xiàn)4所記載的在澆注嘴內(nèi)設(shè)置階梯部的浸漬澆注嘴等。
但是，使用電磁力的方法，在很多情況下，設(shè)備成本較高，得不到與投資相應(yīng)的利益。另外，由于難以檢測(cè)作為控制對(duì)象的熔融金屬流，所以，在很多情況下是在不明確控制對(duì)象的狀態(tài)的情況下進(jìn)行控制，難于在技術(shù)上發(fā)揮充分的效果。另一方面，賦予回旋流的浸漬澆注嘴的技術(shù)，作為能夠使鑄型內(nèi)的流動(dòng)穩(wěn)定化的源流對(duì)策，被確認(rèn)是較為有效的技術(shù)。但是，在鑄造含有較多非金屬夾雜物的清潔度較低的熔融金屬時(shí)，在設(shè)置于澆注嘴內(nèi)的旋轉(zhuǎn)葉片上容易附著非金屬夾雜物，所以，具有不能連續(xù)鑄造大量的熔融金屬的問(wèn)題。另外，在澆注嘴內(nèi)設(shè)置階梯部的澆注嘴和加大底部的潭狀凹洼深度的浸漬澆注嘴，雖然能使浸漬澆注嘴內(nèi)乃至鑄型內(nèi)的流動(dòng)穩(wěn)定化，但因其效果較小，所以，沒(méi)有進(jìn)一步改良的余地。
在專(zhuān)利文獻(xiàn)5中公開(kāi)了一種浸漬澆注嘴，它是通過(guò)在浸漬澆注嘴內(nèi)孔底部的鋼水滯留部設(shè)置錐形凸起或平頂錐形凸起，而在鋼水滯留部產(chǎn)生鋼水流的紊流，從而使附著物不能堆積。
在該特開(kāi)平6-218508號(hào)公報(bào)中所公開(kāi)的浸漬澆注嘴中，鋼水滯留部的錐形凸起或平頂錐形凸起，具有圓錐形或多邊錐形那樣的中心軸對(duì)稱(chēng)的形狀，通過(guò)形成這樣的形狀，雖然可防止在鋼水滯留部堆積附著物，但對(duì)于鑄型內(nèi)的流動(dòng)穩(wěn)定化，在該公報(bào)中并未提及。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1國(guó)際公開(kāi)號(hào)WO99/15291專(zhuān)利文獻(xiàn)2特開(kāi)2002-239690號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3專(zhuān)利第3027645號(hào)公報(bào)(特開(kāi)平5-169212號(hào)公報(bào))專(zhuān)利文獻(xiàn)4專(zhuān)利第3207793號(hào)公報(bào)(特開(kāi)平11-123509號(hào)公報(bào))專(zhuān)利文獻(xiàn)5特開(kāi)平6-218508號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴，其不使用像賦予回旋流的浸漬澆注嘴那樣的復(fù)雜機(jī)構(gòu)，就可抑制鑄型內(nèi)的流動(dòng)的自激振動(dòng)，可改善鑄片表層部的質(zhì)量并能進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)的高效率的鑄造。
本發(fā)明者為了達(dá)到上述目的，對(duì)于通過(guò)對(duì)浸漬澆注嘴的澆注孔周邊的形狀實(shí)行最佳化來(lái)控制鑄型內(nèi)的流動(dòng)的情況進(jìn)行了研究，結(jié)果找到了具有其效果的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的第一連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴，是具有圓筒狀的主體和在其底部附近的側(cè)壁上相對(duì)面設(shè)置的一對(duì)澆注孔的澆注嘴，其特征在于在底部?jī)?nèi)面上，具有沿在澆注嘴橫剖面上投影的澆注方向平行延伸的一條山脊?fàn)钔蛊穑龅撞?，是最大深度?mm以上50mm以下的潭狀凹洼形狀。
另外，本發(fā)明的第二連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴，其特征在于相對(duì)于在澆注嘴橫剖面或縱剖面上投影的澆注方向垂直的澆注孔的剖面積，朝向出口而減小。
由本發(fā)明提供的連續(xù)鑄造方法，是使用本發(fā)明的連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴的連續(xù)鑄造方法；以澆注孔正上方部主體上的熔融金屬平均下降流速U為1.0m/s以上2.5m/s以下作為條件進(jìn)行鑄造。
(發(fā)明效果)根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴，即使不使用像賦予回旋流的浸漬澆注嘴那樣的復(fù)雜機(jī)構(gòu)，也能從浸漬澆注嘴穩(wěn)定地澆注熔融金屬，所以能夠抑制鑄型內(nèi)流動(dòng)的自激振動(dòng)，其結(jié)果能夠?qū)﹁T片表層部質(zhì)量進(jìn)行改善和進(jìn)行經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)高效率的鑄造。本發(fā)明的連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴以及使用該澆注嘴的連續(xù)鑄造方法，尤其適用于鋼坯連鑄，能夠制造出表面瑕疵和內(nèi)部缺陷少的鋼坯鑄片。


圖1A是從澆注孔正面觀(guān)察的表示兩個(gè)在澆注方向上具有旋轉(zhuǎn)軸的渦流的概念圖；圖1B是在將澆注孔縱向剖開(kāi)的方向上的剖面圖中的在澆注方向上具有旋轉(zhuǎn)軸的兩個(gè)渦流中，表示跟前側(cè)的渦流的概念圖；圖2是本發(fā)明的連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴的從澆注孔旁邊側(cè)觀(guān)察的外觀(guān)圖(左右觀(guān)察澆注孔的狀態(tài))；圖3是本發(fā)明的連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴的從澆注孔正面?zhèn)扔^(guān)察的外觀(guān)圖；圖4A是本發(fā)明的第一連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴的高于澆注孔的高度上的橫剖面圖；圖4B是圖4A中的A-A剖面圖(是在橫剖山脊?fàn)钔蛊鸬姆较蛏系钠拭鎴D)；圖4C是圖4A中的B-B剖面圖(是在縱剖澆注孔的方向上的剖面圖)；圖5A～圖5J是對(duì)于設(shè)置在本發(fā)明的連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴底部?jī)?nèi)面上的山脊?fàn)钔蛊鸬母鞣N實(shí)例，在縱剖兩個(gè)澆注孔方向上的山脊?fàn)钔蛊鹨约皾沧⒆斓撞康钠拭鎴D；圖6是本發(fā)明的連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴的澆注孔的一例，在縱剖澆注孔的方向上的剖面圖；圖7是本發(fā)明的連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴的澆注孔的一例，在縱剖澆注孔的方向上的剖面圖；
圖8是本發(fā)明的連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴的澆注孔的一例，在縱剖澆注孔的方向上的剖面圖；圖9是表示實(shí)施例3中的連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖10是表示實(shí)施例5中的連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖11是表示比較例7中的連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴結(jié)構(gòu)的剖面圖。
各圖中的符號(hào)所表示的意思如下所述1-澆注嘴主體，2-澆注嘴底部，3-澆注嘴側(cè)壁，3′-澆注嘴內(nèi)壁，4a、4b-澆注孔，4in-澆注孔入口，4out-澆注孔出口，5-山脊?fàn)钔蛊穑?a、6b-澆注孔上壁，7a、7b-澆注孔下壁。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明者，對(duì)于具有圓筒狀主體和在其底部附近的側(cè)壁上相對(duì)面設(shè)置的一對(duì)澆注孔的浸漬澆注嘴，對(duì)澆注孔周邊的形狀進(jìn)行了各種變更，并進(jìn)行了反復(fù)的滿(mǎn)刻度水模型(full scale water modle)試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在浸漬澆注嘴內(nèi)下降的流動(dòng)，與澆注嘴底部碰撞，根據(jù)這時(shí)形成如圖1A和圖1B所示的沿澆注方向具有旋轉(zhuǎn)軸的兩個(gè)渦流和澆注的情況、在該底部形成的漩渦的大小的變動(dòng)情況，另外，根據(jù)底部形成漩渦大小的變動(dòng)情況，有時(shí)形成只有其中一方的漩渦存在的狀態(tài)。而且，發(fā)現(xiàn)在該底部形成漩渦的大小的變動(dòng)，使從浸漬澆注嘴澆注的澆注流紊亂，從而使鑄型內(nèi)的流動(dòng)不穩(wěn)定。
而且，本發(fā)明者在進(jìn)行了進(jìn)一步研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)將與在澆注嘴橫剖面上投影的澆注方向平行延伸的1個(gè)山脊?fàn)钔蛊鹪O(shè)置在澆注嘴底部?jī)?nèi)面上，可在到達(dá)底部的下降流變化為沿澆注方向具有旋轉(zhuǎn)軸的渦流時(shí)，使朝向相對(duì)向設(shè)置的兩個(gè)澆注孔的穩(wěn)定的渦流，分別形成在由上述山脊?fàn)钔蛊鸱珠_(kāi)的兩個(gè)區(qū)域中，從而使流動(dòng)穩(wěn)定。
另外，已得知，為了抑制鑄型內(nèi)流動(dòng)的自激振動(dòng)，將底部?jī)?nèi)面形成為最大深度在5mm以上50mm以下的潭狀凹洼形狀，可得到好的效果。這里，所謂潭狀凹洼形狀是指，由比澆注孔下壁靠下的下側(cè)內(nèi)壁圍住的凹洼形狀。通過(guò)將浸漬澆注嘴底部形成為潭狀凹洼形狀，可在澆注嘴內(nèi)的下降流分布偏移時(shí)，由潭狀凹洼形狀使?jié)沧⒆靸?nèi)的下降流彈起，其結(jié)果，所形成的反轉(zhuǎn)流，具有向澆注嘴內(nèi)的下降流相反一側(cè)分配鋼水的作用，因此，被認(rèn)為通過(guò)調(diào)整澆注流的分配，結(jié)果可以穩(wěn)定澆注流。
作為一種以往技術(shù)，在上述的特開(kāi)平6-218508號(hào)公報(bào)中所記載的浸漬澆注嘴，在浸漬澆注嘴內(nèi)孔底部的鋼水滯留部中，具有錐形凸起或平頂錐形凸起。在該公報(bào)中所記載的錐形凸起或平頂錐形凸起，具有像圓錐形或多邊錐形那樣的中心軸對(duì)稱(chēng)的形狀，換言之，具有以浸漬澆注嘴的軸為中心，在360度上的任意的方位上都均等的形狀。
而本發(fā)明的存在于澆注嘴底部?jī)?nèi)面的山脊?fàn)钔蛊?，具有沿與在澆注嘴橫剖面上投影的鋼水澆注方向?qū)嵸|(zhì)平行的方向延伸的厚度較薄的形狀，換言之，具有在澆注方向上呈細(xì)長(zhǎng)的形狀。因此，本發(fā)明與特開(kāi)平6-218508號(hào)公報(bào)中所記載的發(fā)明相比，凸起的基本形狀是不同的。
而且，在凸起形狀所具有的效果上，本發(fā)明與特開(kāi)平6-218508號(hào)公報(bào)中所記載的發(fā)明具有較大的不同。在特開(kāi)平6-218508號(hào)公報(bào)中所記載的發(fā)明中，在凸起的周邊部鋼水均勻地分散，而且，在底部的鋼水滯留部，鋼水流被攪拌而形成紊流，可抑制附著物的堆積。但是，在該公報(bào)中所記載的發(fā)明中的錐形或平頂錐形凸起，并沒(méi)有在澆注孔周邊形成穩(wěn)定的鋼水流動(dòng)的渦流的效果。
而在本發(fā)明中，從澆注孔的正面觀(guān)察，在山脊?fàn)钔蛊鸬淖笥覂蓚?cè)，分別穩(wěn)定形成沿澆注方向具有旋轉(zhuǎn)軸的鋼水流的渦流，由此，使?jié)沧⒘饕约拌T型內(nèi)的鋼水流動(dòng)穩(wěn)定化。
本發(fā)明的第一連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴，是基于上述的見(jiàn)解而提出的技術(shù)方案。圖2至圖4出示了構(gòu)成本發(fā)明的第一連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴的一個(gè)例子。另外，圖2是本發(fā)明的連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴的從澆注孔旁邊側(cè)觀(guān)察的外觀(guān)圖(左右觀(guān)察澆注孔的狀態(tài))；圖3是從澆注孔正面?zhèn)扔^(guān)察的外觀(guān)圖；另外，圖4A是本發(fā)明的第一連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴的高于澆注孔的高度上的橫剖面圖；圖4B是圖4A中的A-A剖面圖(是在橫剖山脊?fàn)钔蛊鸬姆较蛏系钠拭鎴D)；圖4C是圖4A中的B-B剖面圖(是在縱剖澆注孔的方向上的剖面圖)。
以下，參照?qǐng)D4對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的第一浸漬澆注嘴，具有圓筒狀的主體1和在其底部2附近的側(cè)壁3上相對(duì)面設(shè)置的一對(duì)澆注孔4a、4b，在底部?jī)?nèi)面2上設(shè)有與在澆注嘴的橫剖面上投影的澆注方向平行延伸的1個(gè)山脊?fàn)钔蛊?，并且將底部2的內(nèi)面形成最大深度H為5mm以上50mm以下的潭狀凹洼形狀。
通過(guò)將潭狀凹洼形狀形成為其最大深度H在5mm以上50mm以下，可得到好的效果。這里，所謂最大深度H，是指從澆注孔下壁與澆注嘴主體內(nèi)壁的相交位置到潭狀凹洼的最深位置的距離。如果最大深度H不足5mm，則得不到設(shè)置潭狀凹洼形狀的效果。另一方面，如果最大深度H超過(guò)了50mm，則在潭狀凹洼處會(huì)附著堆積非金屬夾雜物，而且，還會(huì)因浸漬澆注嘴過(guò)長(zhǎng)而不便于操作。對(duì)于潭狀凹洼形狀的最大深度H，優(yōu)選在10mm以上30mm以下。作為潭狀凹洼的形狀，即使將不形成山脊?fàn)钔蛊?的部分作成水平狀或傾斜狀等，或者為在球面上形成凹洼也沒(méi)有問(wèn)題。
山脊?fàn)钔蛊?，只要是平行于在澆注嘴的橫剖面上投影的澆注方向并設(shè)在澆注嘴底部?jī)?nèi)面上且能夠形成穩(wěn)定的底部形成漩渦的結(jié)構(gòu)，對(duì)其形狀并沒(méi)有特殊的限定。作為山脊?fàn)钔蛊?的結(jié)構(gòu)的一例，出示在圖5A～圖5J中(在縱剖兩個(gè)澆注孔的方向上的剖面圖)。例如，在縱剖澆注孔的方向上的剖面圖中的高度(以下有時(shí)會(huì)簡(jiǎn)單地稱(chēng)為高度)，即棱線(xiàn)像圖5A所示那樣可以是一定的，也可以不是一定的。作為高度不是一定的情況，具體地可舉出如圖5A和圖5C所示那樣的，在澆注嘴橫剖面的中心部具有頂點(diǎn)，其棱線(xiàn)從頂點(diǎn)朝向兩個(gè)澆注孔變低的結(jié)構(gòu)，或如圖5D所示的梯形的形狀，即，在澆注嘴橫剖面的中心部附近具有水平的頂部，其棱線(xiàn)從頂部朝向兩個(gè)澆注孔變低的結(jié)構(gòu)等。在這種情況下，該棱線(xiàn)也可以是直線(xiàn)狀、放射線(xiàn)狀等連續(xù)的傾斜形狀，也可以是梯形狀或階梯狀那樣地不連續(xù)的傾斜形狀。
可以將該棱線(xiàn)設(shè)為到達(dá)比潭狀凹洼部分的側(cè)壁的澆注孔低的位置(例如，圖5A～圖5D)，或者可設(shè)為在澆注嘴橫剖面的澆注孔附近到達(dá)底部，山脊?fàn)钔蛊?本身消失(例如，圖5E～圖5G)，或者可設(shè)為在澆注嘴中心部附近到達(dá)底部，只將山脊?fàn)钔蛊?設(shè)在澆注嘴橫剖面的中心部附近(例如，圖5H～圖5J)。在山脊?fàn)钔蛊?于澆注嘴橫剖面的澆注孔附近消失或只設(shè)置在澆注嘴橫剖面的中心部附近的情況下，也包括該棱線(xiàn)從水平的頂部或朝向澆注孔變低的中途垂直下降，到達(dá)澆注嘴底部的情況(例如，圖5G、圖5J)。這里，在內(nèi)徑大致為80～90mm的一般的浸漬澆注嘴的情況下，所謂澆注嘴橫剖面的澆注孔附近，是指距澆注嘴橫剖面上的澆注孔入口大致15mm的范圍，所謂澆注嘴橫剖面的中心部附近，是指距澆注嘴橫剖面的中心大致20mm的范圍本發(fā)明者從反復(fù)進(jìn)行上述水模型試驗(yàn)的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)山脊?fàn)钔蛊?過(guò)大時(shí)，會(huì)呈現(xiàn)與潭狀凹洼較淺的情況相似的流動(dòng)狀態(tài)，不能充分發(fā)揮出由潭狀凹洼形狀產(chǎn)生的效果。在此，本發(fā)明者做了進(jìn)一步的研究，發(fā)現(xiàn)為了平衡并充分發(fā)揮上述潭狀凹洼形狀以及山脊?fàn)钔蛊?的效果，最好使山脊?fàn)钔蛊?具有以下的形狀。
即，山脊?fàn)钔蛊?的優(yōu)選形狀，是指在澆注嘴橫剖面的中心部或其附近，其高度為最高，在澆注嘴橫剖面的澆注孔入口附近，其高度為較低的形狀。由于在澆注嘴橫剖面的中心部或其附近，在澆注嘴內(nèi)的下降流的流速較大，所以，如上所述，在澆注嘴橫剖面的中心部或其附近，通過(guò)設(shè)置其高度為最高的山脊?fàn)钔蛊穑筛行曳€(wěn)定地形成使?jié)沧⒆靸?nèi)的下降流與澆注嘴底部碰撞而形成的底部形成漩渦。另外，在澆注孔入口附近，其高度較低的山脊?fàn)钔蛊穑沟撞啃纬射鰷u容易進(jìn)入潭狀凹洼的底部，并可進(jìn)一步加強(qiáng)由潭狀凹洼的形狀產(chǎn)生的澆注嘴內(nèi)下降流的彈起作用。
在上述的山脊?fàn)钔蛊?的優(yōu)選形狀中，澆注嘴橫剖面中心部或其附近的最高部分，可以是頂點(diǎn)，也可以是頂部。另外，所謂“其高度在澆注孔入口附近較低”，包括下述情況，即，山脊?fàn)钔蛊?的棱線(xiàn)從山脊?fàn)钔蛊?的頂點(diǎn)或頂部朝向兩個(gè)澆注孔變低并到達(dá)比潭狀凹洼部分的側(cè)壁的澆注孔下壁低的位置的情況，在澆注嘴橫剖面的澆注孔入口附近山脊?fàn)钔蛊?自身消失的情況，或者將山脊?fàn)钔蛊?只設(shè)置在澆注嘴橫剖面中心部附近的情況等。
具體而言，作為山脊?fàn)钔蛊?的優(yōu)選形狀，可以例舉出這樣的結(jié)構(gòu)，即，首先，在澆注嘴橫剖面中心或其附近具有頂點(diǎn)或水平的頂部，其棱線(xiàn)從所述頂點(diǎn)或水平的頂部朝向兩個(gè)澆注孔而變低，并到達(dá)比潭狀凹洼部分的側(cè)壁的澆注孔下壁低的位置，具體而言，包括圖5B、圖5C、圖5D所示的情況。另外，還可以例舉出這樣的結(jié)構(gòu)，即，在澆注嘴橫剖面中心或其附近，具有頂點(diǎn)或水平的頂部，其棱線(xiàn)從所述頂點(diǎn)或水平的頂部朝向兩個(gè)澆注孔而變低，并在到達(dá)澆注嘴橫剖面的澆注孔入口附近的底部時(shí)凸起自身消失，具體地包括5E、圖5F、圖5G所示的情況。并且，還可以例舉出這樣的結(jié)構(gòu)，即，在澆注嘴橫剖面中心部或其附近，具有頂點(diǎn)或水平的頂部，其棱線(xiàn)從所述水平的頂部朝向兩個(gè)澆注孔而變低或垂直下降而到達(dá)底部，將該山脊?fàn)钔蛊鹬辉O(shè)置在澆注嘴橫剖面中心部附近，具體地包括5H、圖5J所示的情況。
山脊?fàn)钔蛊?，具有這些優(yōu)選形狀中任意一種形狀，同時(shí)，優(yōu)選的是，該山脊?fàn)钔蛊鸬淖畲蟾叨扰c潭狀凹洼的最大深度H相同，或者在潭狀凹洼的最大深度H的±10mm的范圍內(nèi)，而且，該山脊?fàn)钔蛊鸬淖畲蟾叨仍?mm以上50mm以下。若山脊?fàn)钔蛊鸬淖畲蟾叨炔蛔?mm，則不能得到由山脊?fàn)钔蛊甬a(chǎn)生的充分的效果。另一方面，若山脊?fàn)钔蛊鸬淖畲蟾叨瘸^(guò)50mm，則在結(jié)構(gòu)上很難保證強(qiáng)度，而且也很難制造。
關(guān)于山脊?fàn)钔蛊?的厚度(山脊?fàn)钔蛊?的橫剖面)，若凸起上部太薄，則凸起缺乏耐久性，若過(guò)厚，則對(duì)漩渦的形成具有不良的影響，因此，最好將凸起上部設(shè)為5mm～15mm左右。關(guān)于凸起下部，可以具有與上部相同的厚度，也可以是以隨著向下部的前進(jìn)而擴(kuò)展的方式增加厚度的形狀。
山脊?fàn)钔蛊?，雖然通常以等分澆注嘴底部?jī)?nèi)面的方式設(shè)置在澆注嘴底部?jī)?nèi)面的中央部，即，設(shè)置在相對(duì)于澆注嘴主體的中心軸對(duì)稱(chēng)的位置，但并不一定設(shè)置在澆注嘴底部?jī)?nèi)面的中央部，在受設(shè)置于澆注嘴上部的滑動(dòng)口等的影響而導(dǎo)致澆注嘴內(nèi)的下降流偏移流下的趨勢(shì)可以確定的情況下，也可以對(duì)應(yīng)于澆注嘴內(nèi)下降流的偏移，從澆注嘴內(nèi)底部?jī)?nèi)面的中央部偏置設(shè)置。
通過(guò)設(shè)置山脊?fàn)钔蛊?，有時(shí)會(huì)形成近似于潭狀凹洼較淺的狀態(tài)的流動(dòng)，而得不到充分的由潭狀凹洼產(chǎn)生的效果。本發(fā)明者在本發(fā)明的第一連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴中，找到了在將底部的潭狀凹洼的形狀沿著在澆注嘴橫剖面上投影的澆注方向擴(kuò)大而形成比澆注嘴主體內(nèi)徑大的橢圓或長(zhǎng)圓的時(shí)候，可解決上述問(wèn)題并強(qiáng)化布潭狀凹洼效果的結(jié)構(gòu)。由山脊?fàn)钔蛊鹦纬傻姆€(wěn)定的底部形成漩渦，可加強(qiáng)把澆注方向作為旋轉(zhuǎn)軸的漩渦，形成為沿澆注方向直進(jìn)性高的流動(dòng)?？梢哉J(rèn)為這樣的流動(dòng)近似于粘度較高的流體流動(dòng)狀態(tài)，由于難以進(jìn)入小的凹洼的底部，所以，為了使流體在進(jìn)入潭狀凹洼后彈起，就必須加大潭狀凹洼的面積，而使流體容易進(jìn)入潭狀凹洼的底部。因此，推測(cè)出在由山脊?fàn)钔蛊鹦纬煞€(wěn)定的強(qiáng)漩渦的本發(fā)明浸漬澆注嘴中，把潭狀凹洼形成為比上述的澆注嘴主體內(nèi)徑大的橢圓或長(zhǎng)圓的形狀，可進(jìn)一步提高潭狀凹洼的效果。另外，這樣的潭狀凹洼的效果，也可以由把澆注嘴主體內(nèi)徑本身形成為沿澆注方向擴(kuò)大的橢圓或長(zhǎng)圓的形狀。
另外，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，為了使?jié)沧⒘鞣€(wěn)定化，除了上述的山脊?fàn)钔蛊鹨约疤稜畎纪莸淖饔?，不使?jié)沧⒘鲝臐沧⒖椎膫?cè)壁或上下壁剝離(分離)地澆注也很重要。這是因?yàn)椋瑵沧⒘鲝谋谔幓蚍蛛x或附著的變動(dòng)本身，就是使流動(dòng)不穩(wěn)定的要因，而且，連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴，由于這樣的紊流，促進(jìn)了使包含在熔融金屬中的非金屬夾雜物向澆注孔的附著，隨著鑄造的進(jìn)行，澆注孔形狀會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生使?jié)沧⒘鞑环€(wěn)定的現(xiàn)象。
本發(fā)明的第二連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴，是基于上述見(jiàn)解而提出的技術(shù)方案，其特征是，該澆注嘴具有圓筒狀的主體和在其底部附近的側(cè)壁上相對(duì)面設(shè)置的一對(duì)澆注孔，相對(duì)于在澆注嘴的橫剖面或縱剖面上投影的澆注方向垂直的澆注孔剖面的面積，從入口向出口減小。
本發(fā)明的第二連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴的結(jié)構(gòu)例，出示在圖6至圖8中。另外，圖6至圖8是在將本發(fā)明的第二連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴的澆注孔縱向剖開(kāi)的方向上的剖面圖。
以下，參照?qǐng)D6對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的第二浸漬澆注嘴，具有圓筒狀的主體1和在其底部2附近的側(cè)壁3上相對(duì)面設(shè)置的一對(duì)澆注孔4a、4b，相對(duì)于在澆注嘴橫剖面或縱剖面上投影的澆注方向垂直的澆注孔剖面的面積，是從澆注孔入口4in向出口4out減少的形狀。
通過(guò)使相對(duì)于在澆注嘴橫剖面或縱剖面上投影的澆注方向垂直的澆注孔剖面的面積，從澆注孔入口4in向出口4out減少，可防止?jié)沧⒘鲝臐沧⒖妆谏系膭冸x，并能夠使?jié)沧⒘鞣€(wěn)定化。而且，在澆注孔附近不容易產(chǎn)生澆注流的滯流，所以，可抑制包含在熔融金屬中的非金屬夾雜物等向澆注孔的附著，并防止因澆注孔的堵塞或附著物的剝落而引起的鑄片缺陷，即使在長(zhǎng)時(shí)間鑄造的情況下也能確保穩(wěn)定的操作以及鑄片的質(zhì)量。
上述澆注孔剖面的面積，可形成為逐漸變窄，也可形成為在出口附近急劇變窄，但從將澆注流穩(wěn)定地澆注并防止非金屬夾雜物的附著的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，最好不要急劇減小。另外，可將澆注孔剖面的面積形成為在高度方向上減小，也可形成為在寬度方向上減小，另外，也可形成為在高度方向和寬度方向兩方向上減小。
澆注嘴內(nèi)的下降流，在澆注嘴底部改變方向，被產(chǎn)生水平方向的速度矢量，并向斜下方流入澆注孔。在該澆注孔附近的流動(dòng)特性上，是使?jié)沧⒘餮貪沧⒖紫卤跐沧?。因此，如果澆注孔的高度過(guò)高，則澆注流會(huì)從澆注孔上壁剝離。作為防止該澆注流剝離的對(duì)策，本發(fā)明的第二連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴，優(yōu)選具有這樣的澆注孔，即，具有澆注孔的寬度比澆注孔的高度大的橫長(zhǎng)形狀。作為橫長(zhǎng)形狀，具體而言，優(yōu)選澆注孔出口的平均高度是澆注孔出口的平均寬度的0.5倍以上0.9倍以下。如果澆注孔出口的平均高度不足澆注孔出口的平均寬度的0.5倍，則澆注孔的面積不夠，不是所希望的結(jié)構(gòu)，如果澆注孔出口的平均高度超過(guò)澆注孔出口的平均寬度的0.9倍，則得不到澆注孔為橫長(zhǎng)形狀的效果。只要澆注孔的形狀是上述的橫長(zhǎng)形狀，則可以是四方形以外的多邊形或橢圓，或者是在角部具有R的大致四邊形等，沒(méi)有特別的限定。
而且，本發(fā)明的第二連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴，在將上述澆注孔剖面的面積設(shè)置為朝向出口減小作為目的的范圍內(nèi)，如圖7以及圖8所示，澆注孔上壁6a以及6b，優(yōu)選形成為曲率半徑R30mm以上R150mm以下的圓弧形狀，即，從澆注嘴主體的內(nèi)壁3′朝向澆注孔上壁具有擴(kuò)管狀剖面的形狀；而澆注孔下壁7a以及7b，其角度在從朝上15°到朝下45°的范圍內(nèi)。另外，圖7出示的是澆注孔下壁7a以及7b的角度朝上15°的情況，圖8出示的是澆注孔下壁7a以及7b的角度朝下45°的情況。通過(guò)將澆注孔上壁形成為這樣的形狀，可使?jié)沧⒖赘浇男毕蛳碌牧鲃?dòng)沿澆注孔上壁澆注，所以，能夠更有效地防止?jié)沧⒘鲝臐沧⒖椎纳媳趧冸x。
當(dāng)澆注孔上壁的曲率半徑R小于30mm的時(shí)候，上述澆注孔剖面積的減小就不足夠，而且曲率過(guò)急，就不能使?jié)沧⒘餮厣媳跐沧?，因此，容易發(fā)生澆注流的剝離。另外，當(dāng)澆注孔上壁的R大于150mm的時(shí)候，澆注孔上壁的澆注嘴的厚度變薄而會(huì)降低耐久性。另一方面，如果澆注孔下壁的角度向上大于15°，則從澆注孔騰起的流動(dòng)變強(qiáng)，會(huì)引起鑄型內(nèi)液面起波。另外，如果澆注孔下壁的角度向下大于45°，則澆注流會(huì)進(jìn)入到鑄型深處，向鑄型液面的供給熔融金屬就會(huì)不足，因此，向液面供給的熱量就不足，從而導(dǎo)致液面溫度降低，產(chǎn)生阻礙除去非金屬夾雜物或氣泡的上浮的問(wèn)題。而且，使得難以將澆注孔的剖面積朝向出口方向減小，因此不能達(dá)到要防止?jié)沧⒘鲝臐沧⒖妆趧冸x的最初的目的。
當(dāng)本發(fā)明的連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴是組合在本發(fā)明的第一連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴以及第二連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴中采用的各結(jié)構(gòu)的時(shí)候，根據(jù)其相乘的效果可進(jìn)一步穩(wěn)定澆注流的流動(dòng)，并可有效地抑制鑄型內(nèi)流動(dòng)的自激振動(dòng)。
如上所述，通過(guò)使用由本發(fā)明所提供的連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴，可使從連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴澆注的澆注流穩(wěn)定化，因此，能抑制鑄型內(nèi)流動(dòng)的自激振動(dòng)。其結(jié)果可防止捕捉凝固表層的非金屬夾雜物、氣泡、鑄型粉末等，達(dá)到改善鑄片表層部質(zhì)量改善的目的。另外，根據(jù)澆注流的穩(wěn)定效果，即使在高效率鑄造，具體而言，即使在從浸漬澆注嘴澆注的澆注流量為4.5～7.0t/min左右的高生產(chǎn)量的情況下，也能夠經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間并形成穩(wěn)定的鑄型內(nèi)流動(dòng)。
使用本發(fā)明的連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴的鑄造，即使在上述的高效率鑄造中，也能夠形成穩(wěn)定的澆注流動(dòng)，但在要求更加提高鑄片質(zhì)量的時(shí)候，優(yōu)選在澆注孔正上方部主體上的澆注嘴內(nèi)熔融金屬的平均下降流速U，在1.0m/s以上2.5m/s以下的范圍內(nèi)。這里，所謂澆注孔正上方部是指澆注孔上壁6與澆注嘴主體的內(nèi)壁3′相交的部分。通過(guò)將澆注嘴內(nèi)熔融金屬平均下降流速U設(shè)定在上述范圍內(nèi)，尤其可得到高澆注流的穩(wěn)定化效果，即，可得到鑄型內(nèi)流動(dòng)的穩(wěn)定化效果。當(dāng)澆注孔正上方部的澆注嘴內(nèi)熔融金屬平均下降流速U不足1.0m/s時(shí)，相對(duì)于澆注嘴內(nèi)徑的熔融金屬流量減少，所以，澆注嘴內(nèi)的下降流就不穩(wěn)定，受其影響，澆注流也就不穩(wěn)定。因此，在熔融金屬流量小的鑄造條件下，通過(guò)將澆注嘴內(nèi)徑設(shè)置得較小來(lái)確保澆注嘴內(nèi)熔融金屬平均下降流速U在1.0m/s以上是重要的。當(dāng)澆注孔正上方部的澆注嘴內(nèi)熔融金屬平均下降流速U超過(guò)2.5m/s時(shí)，澆注嘴內(nèi)的下降流速過(guò)大，從而使得澆注流速過(guò)大，有時(shí)會(huì)發(fā)生液面起波或鑄型內(nèi)凝固表層的再融解等問(wèn)題。
上述澆注嘴內(nèi)熔融金屬平均下降流速U，可通過(guò)(澆注嘴內(nèi)熔融金屬平均下降流量)/(澆注嘴主體剖面積)求出。這里，澆注嘴內(nèi)熔融金屬平均下降流量，是通過(guò)(鑄片鑄造速度)×(鑄片剖面積)×(鑄片比重)/(鋼水比重)求出的值。
另外，在計(jì)算澆注嘴內(nèi)熔融金屬平均下降流速U時(shí)，當(dāng)澆注嘴主體的內(nèi)徑是在從澆注嘴上部到澆注孔正上方之間變化的時(shí)候，可使用澆注孔正上部的直徑來(lái)進(jìn)行計(jì)算。
(實(shí)施例)以下，將本發(fā)明的實(shí)施例和比較例進(jìn)行對(duì)比，來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的效果。
將實(shí)施例1～6以及比較例7～9中所使用的具有圓筒狀的主體和在其底部附近的側(cè)壁上相對(duì)面設(shè)置的一對(duì)澆注孔的連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴，出示在表1中。
表1



另外，澆注孔出口在角部具有R形狀時(shí)的澆注孔出口的平均高度以及平均寬度，由下述方法求出。即，將在角部具有R形狀的澆注孔設(shè)為，把高度以及寬度的兩方縮小相同的長(zhǎng)度、具有與該澆注孔相同面積的在角部不具有R形狀的四方形。將這樣求出的四方形的高度以及寬度作為澆注孔出口的平均高度以及平均寬度。例如，在示出了實(shí)施例3的圖9中，是澆注孔出口的高度為68mm，寬度為80mm的在角部具有R的大致四方形。如果考慮角部為R10mm的形狀，則澆注孔出口的平均高度、澆注孔出口的平均寬度，分別從澆注孔出口的高度、澆注孔出口的寬度同時(shí)減少約1mm。即，澆注孔出口的平均高度為67mm(小數(shù)點(diǎn)以下四舍五入)，澆注孔出口的平均寬度為79mm(小數(shù)點(diǎn)以下四舍五入)。對(duì)于澆注孔出口的平均高度以及澆注孔出口的平均寬度的算法，其他的實(shí)施例和比較例也是同樣的。
(評(píng)價(jià)方法)在表1所示的實(shí)施例以及比較例中，對(duì)于連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴的底部和澆注孔的尺寸、形狀以及澆注嘴內(nèi)熔融金屬下降流速U進(jìn)行了各種變更，通過(guò)模仿鑄型厚度為235～270mm、鑄型寬度為1500～2300mm的板壞連續(xù)鑄造機(jī)滿(mǎn)刻度水模型試驗(yàn)，對(duì)鑄型內(nèi)流動(dòng)穩(wěn)定度進(jìn)行了評(píng)價(jià)。在各實(shí)施例以及比較例中使用的連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴的結(jié)構(gòu)出示的表1中，并適宜地出示在圖9～圖11中。
這里，所謂鑄型內(nèi)流動(dòng)穩(wěn)定度，是指在上述的滿(mǎn)刻度水模型試驗(yàn)中，對(duì)鑄型內(nèi)的1/2厚、1/4寬的水面下50mm中的鑄型寬方向的流速，在鑄型寬度方向的左右兩處各測(cè)定15分鐘，對(duì)將測(cè)定數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差用其流速平均值除的值，以等級(jí)(level)區(qū)分來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。另外，在上述的測(cè)定中，使用了螺旋槳式流速計(jì)，以0.5秒的間隔測(cè)定了上述流速。以0.5秒的間隔測(cè)定的瞬時(shí)值數(shù)據(jù)，由于微小漩渦的影響會(huì)引起大的變動(dòng)，所以，將把數(shù)據(jù)按每2.5秒進(jìn)行平均的值作為最小單位，用來(lái)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差。
關(guān)于鑄型內(nèi)流動(dòng)穩(wěn)定度的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)，當(dāng)上述標(biāo)準(zhǔn)偏差/平均值的值不足0.4時(shí)為“更優(yōu)”，當(dāng)上述標(biāo)準(zhǔn)偏差/平均值的值在0.4以上但不足0.5時(shí)為“優(yōu)”，當(dāng)上述標(biāo)準(zhǔn)偏差/平均值的值在0.5以上但不足0.6時(shí)為“良”，當(dāng)上述標(biāo)準(zhǔn)偏差/平均值的值在0.6以上但不足0.7時(shí)為“可”，當(dāng)上述標(biāo)準(zhǔn)偏差/平均值的值在0.7以上時(shí)為“不可”。本發(fā)明者憑經(jīng)驗(yàn)可知，只要鑄型內(nèi)流動(dòng)穩(wěn)定度為“更優(yōu)”至“良”，則在實(shí)機(jī)使用該浸漬澆注嘴時(shí)的鑄型內(nèi)流動(dòng)是穩(wěn)定的，使液面起波和等級(jí)變動(dòng)小，鑄片表面質(zhì)量為良好。另外，在鑄型內(nèi)流動(dòng)穩(wěn)定度為“可”或“不可”時(shí)，即使在實(shí)機(jī)上，鑄型內(nèi)流動(dòng)也容易不穩(wěn)定，會(huì)使鑄型內(nèi)液面起波和等級(jí)變動(dòng)大，有使鑄片表面質(zhì)量惡化的趨勢(shì)。
(評(píng)價(jià)結(jié)果)實(shí)施例1是具有本發(fā)明的第一連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴的特征的浸漬澆注嘴，其潭狀凹洼的形狀以及山脊?fàn)钔蛊鸲急恍纬蔀閮?yōu)選方式。即，在澆注嘴底部?jī)?nèi)面上形成的潭狀凹洼，在于澆注嘴橫平剖面上投影的澆注方向上被形成為較大的長(zhǎng)圓，在縱剖山脊?fàn)钔蛊鸬臐沧⒖椎姆较蛏系钠拭鎴D(側(cè)面形狀)為，具有與所述長(zhǎng)圓的長(zhǎng)徑相同的長(zhǎng)度的底邊以及與潭狀凹洼的深度相同的最大高度的等邊三角形，其棱線(xiàn)為，在澆注嘴底部與澆注嘴側(cè)壁相交的位置到達(dá)澆注嘴底面。因此，可使在澆注嘴底部上的沿澆注方向具有旋轉(zhuǎn)軸的渦流穩(wěn)定形成。而且，在優(yōu)選的澆注嘴內(nèi)下降流速條件下，由于使用了這樣的浸漬澆注嘴，所以得到了良好的鑄型內(nèi)流動(dòng)穩(wěn)定度。
實(shí)施例2是具有本發(fā)明的第二連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴的特征的浸漬澆注嘴。根據(jù)澆注孔上壁的R形狀與下壁角度的關(guān)系，相對(duì)于在澆注嘴橫剖面或縱剖面上投影的澆注方向垂直的澆注孔剖面積，是逐漸變窄的狀態(tài)。另外，由于澆注孔是橫長(zhǎng)的狀態(tài)，所以，不易產(chǎn)生澆注流從澆注孔上壁的剝離。而且，澆注孔的上壁被形成為圓弧形狀，下壁的角度在優(yōu)選范圍內(nèi)，所以，澆注流可無(wú)滯流地流出，因此，更有效地防止了澆注流從澆注孔的上壁剝離。另外，由于在優(yōu)選的澆注嘴內(nèi)下降流速條件下使用，所以，得到了良好的鑄型內(nèi)流動(dòng)穩(wěn)定度。
實(shí)施例3是同時(shí)具有本發(fā)明的第一以及第二連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴的特征的浸漬澆注嘴。如圖9所示，由于潭狀凹洼的形狀為沒(méi)有沿在澆注嘴橫剖面上投影的澆注方向上延長(zhǎng)，所以，雖然由潭狀凹洼的形狀產(chǎn)生的澆注嘴底部的流動(dòng)安定化作用偏弱，但山脊?fàn)钔蛊鹨约皾沧⒖拙哂袃?yōu)選的形狀，在優(yōu)選的澆注嘴內(nèi)下降流速的條件下使用，所以，形成了穩(wěn)定的澆注流。尤其是根據(jù)同時(shí)具有第一以及第二浸漬澆注嘴的特征的相乘的效果，所以得到了比實(shí)施例1或2更好的鑄型內(nèi)流動(dòng)穩(wěn)定度。
實(shí)施例4是同時(shí)具有本發(fā)明的第一以及第二連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴的特征的浸漬澆注嘴。由于山脊?fàn)钔蛊饛臐沧⒆鞕M剖面的中心部到潭狀凹洼部分的側(cè)壁被設(shè)置成相同的高度，所以，由山脊?fàn)钔蛊甬a(chǎn)生的在澆注方向上具有旋轉(zhuǎn)軸的渦流，難以進(jìn)入潭狀的底部，有稍微降低由潭狀凹洼產(chǎn)生的流動(dòng)穩(wěn)定化作用的趨勢(shì)。但是，其他的山脊?fàn)钔蛊?、潭狀凹洼以及澆注孔的形狀為?yōu)選方式，并且在優(yōu)選的澆注嘴內(nèi)下降流速條件下使用，所以，形成了穩(wěn)定的澆注流。尤其是根據(jù)同時(shí)具有第一以及第二浸漬澆注嘴的特征的相乘效果，所以得到了比實(shí)施例1或2更好的鑄型內(nèi)流動(dòng)穩(wěn)定度。
實(shí)施例5以及6是同時(shí)具有本發(fā)明的第一以及第二連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴的特征的浸漬澆注嘴，而且，其山脊?fàn)钔蛊?、潭狀凹洼、澆注孔都是?yōu)選方式，并且在優(yōu)選的澆注嘴內(nèi)下降流速的條件下使用，所以，特別形成了穩(wěn)定的澆注流。因此，根據(jù)山脊?fàn)钔蛊稹⑻稜畎纪?、澆注孔的各技術(shù)特征，尤其根據(jù)同時(shí)具有第一以及第二浸漬澆注嘴的特征的相乘效果，形成了最優(yōu)的鑄型內(nèi)流動(dòng)穩(wěn)定度。實(shí)施例5的浸漬澆注嘴如圖10所示。另一方面，比較例7至9不適用于本發(fā)明。
如圖11所示，對(duì)于不在澆注嘴底部?jī)?nèi)面同時(shí)設(shè)置潭狀凹洼以及山脊?fàn)钔蛊穑窍鄬?duì)于在澆注嘴橫剖面或縱橫剖上投影的澆注方向垂直的澆注孔剖面積為一定的比較例7，沒(méi)有使?jié)沧⒘鞣€(wěn)定化。而且，由于澆注嘴內(nèi)下降流速較大，因此，鑄型內(nèi)流動(dòng)穩(wěn)定度為“不可”。
比較例8是將澆注嘴底部?jī)?nèi)面形成為潭狀凹洼形狀的結(jié)構(gòu)，但沒(méi)有設(shè)置山脊?fàn)钔蛊穑?，沒(méi)有形成充分穩(wěn)定的底部形成漩渦。另外，澆注孔上壁被形成為R40mm的圓弧形狀，并從主體的內(nèi)壁朝向所述澆注孔上壁為具有擴(kuò)管狀剖面的形狀，而且，澆注孔下壁被形成為具有角度向下45°的形狀，但在R40mm的上壁和向下45°的下壁形狀組合中，不能使上述澆注孔的剖面積朝向出口而減小，反而在出口附近被擴(kuò)大。因此，不能使?jié)沧⒘鞣€(wěn)定化，鑄型內(nèi)流動(dòng)穩(wěn)定度為“不可”。
比較例9是將澆注嘴底部?jī)?nèi)面形成為潭狀凹洼形狀的結(jié)構(gòu)，但沒(méi)有設(shè)置山脊?fàn)钔蛊?，所以，沒(méi)有形成充分穩(wěn)定的底部形成漩渦。另外，上述澆注孔橫剖面積為一定，沒(méi)有使?jié)沧⒘鞣€(wěn)定化。而且，由于澆注嘴內(nèi)下降流速較小，所以，澆注流不穩(wěn)定，因此，鑄型內(nèi)流動(dòng)穩(wěn)定度為“不可”。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴，具有圓筒狀的主體和在其底部附近的側(cè)壁上相對(duì)面設(shè)置的一對(duì)澆注孔，該澆注嘴的特征在于，在底部?jī)?nèi)面上，具有沿在澆注嘴橫剖面上投影的澆注方向平行延伸的一條山脊?fàn)钔蛊?，所述底部是最大深度?mm以上50mm以下的潭狀凹洼形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴，其特征在于，所述山脊?fàn)钔蛊?，在澆注嘴橫剖面的中心部或其附近，具有頂點(diǎn)或水平的頂部，其棱線(xiàn)從所述頂點(diǎn)或水平的頂部朝向兩個(gè)澆注孔而變低，并到達(dá)比潭狀凹洼部分的側(cè)壁的澆注孔下壁低的位置，或者其棱線(xiàn)從所述頂點(diǎn)或水平的頂部朝向兩個(gè)澆注孔而變低，并在到達(dá)澆注嘴橫剖面的澆注孔入口附近的底部時(shí)凸起自身消失，或者該山脊?fàn)钔蛊鹪跐沧⒆鞕M剖面中心部或其附近，具有水平的頂部，其棱線(xiàn)從所述水平的頂部朝向兩個(gè)澆注孔而變低或垂直下降而到達(dá)底部，且只設(shè)置在澆注嘴橫剖面中心部附近，并且，該山脊?fàn)钔蛊鸬淖畲蟾叨扰c所述潭狀凹洼的最大深度相同或在潭狀凹洼的最大深度±10mm的范圍內(nèi)，進(jìn)而，該山脊?fàn)钔蛊鸬淖畲蟾叨仍?mm以上50mm以下
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴，其特征在于，所述潭狀凹洼，是在澆注嘴橫剖面上投影的澆注方向上，比澆注嘴主體內(nèi)徑大的橢圓或長(zhǎng)圓形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴，其特征在于，所述潭狀凹洼，是在澆注嘴橫剖面上投影的澆注方向上，比澆注嘴主體內(nèi)徑大的橢圓或長(zhǎng)圓形狀。
5.一種連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴，具有圓筒狀的主體和在其底部附近的側(cè)壁上相對(duì)面設(shè)置的一對(duì)澆注孔，該澆注嘴的特征在于相對(duì)于在澆注嘴橫剖面或縱剖面上投影的澆注方向垂直的澆注孔的剖面積，朝向出口而減小。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴，其特征在于，澆注孔出口平均高度為澆注孔出口平均寬度的0.5倍以上0.9倍以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴，其特征在于，澆注孔上壁被形成為曲率半徑(R)在30mm以上150mm以下的圓弧狀，并具有從所述主體的內(nèi)壁朝向所述澆注孔上壁擴(kuò)大的擴(kuò)管狀剖面的形狀，澆注孔下壁的角度，在向上15°到向下45°的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴，其特征在于，澆注孔上壁被形成為曲率半徑(R)在30mm以上150mm以下的圓弧狀，并具有從所述主體的內(nèi)壁朝向所述澆注孔上壁擴(kuò)大的擴(kuò)管狀剖面的形狀，澆注孔下壁的角度，在向上15°到向下45°的范圍內(nèi)。
9.一種連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴的連續(xù)鑄造方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1所述的連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴，所述澆注孔正上方部主體的熔融金屬平均下降流速(U)為1.0m/s以上2.5m/s以下。
10.一種連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴的連續(xù)鑄造方法，其特征在于，使用權(quán)利要求5所述的連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴，所述澆注孔正上方部主體的熔融金屬平均下降流速(U)為1.0m/s以上2.5m/s以下。
全文摘要
本發(fā)明提供一種連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴，不使用賦予回旋流的浸漬澆注嘴的復(fù)雜機(jī)構(gòu)，能夠抑制鑄型內(nèi)流動(dòng)的自激振動(dòng)，可改善鑄片表層質(zhì)量和進(jìn)行高效率的鑄造。本發(fā)明的第一連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴，是具有圓筒狀的主體和在其底部附近的側(cè)壁上相對(duì)面設(shè)置的一對(duì)澆注孔的澆注嘴，其特征在于在底部?jī)?nèi)面上，具有沿在澆注嘴橫剖面上投影的澆注方向平行延伸的一條山脊?fàn)钔蛊?，所述底部，是最大深度?mm以上50mm以下的潭狀凹洼形狀。本發(fā)明的第二連續(xù)鑄造用浸漬澆注嘴，是具有圓筒狀的主體和在其底部附近的側(cè)壁上相對(duì)面設(shè)置的一對(duì)澆注孔的澆注嘴，其特征在于相對(duì)于在澆注嘴橫剖面或縱剖面上投影的澆注方向垂直的澆注孔的剖面積，朝向出口而減小。
文檔編號(hào)B22D41/50GK1905966SQ20048004084
公開(kāi)日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2004年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月23日
發(fā)明者塚口友一 申請(qǐng)人:住友金屬工業(yè)株式會(huì)社