CN101652206B - 板坯的连铸装置及其连铸方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供板坯的连铸装置及其制造方法，抑制在连铸用铸型内的熔融金属的流动的紊乱，可以制造产品瑕疵少、品质优良的板坯。本发明的连铸装置(10)，具有将设置在筒体(18)的两侧侧方的排出口(13)的轴心设定在预定范围内的浸入式水口(11)、和在形成矩形截面的空间部(23)的宽幅的长片部件(21、22)设置了电磁搅拌装置(15)的连铸用铸型12。通过浸入式水口(11)的排出口(13)向铸型(12)内供给熔融金属(14)，一边用电磁搅拌装置(15)搅拌并使其凝固，一边制造板坯。排出口(13)的上端位置为电磁搅拌装置(15)的下端位置以下，在各电磁搅拌装置(15)的下方位置设置调整由其产生的磁场的磁屏蔽板(16)。在将电磁搅拌装置(15)的芯(24)的高度方向的厚度设为h的情况下，将磁屏蔽板(16)和电磁搅拌装置(15)的高度方向的间隔(s)设为h/5以上且h以下的范围内。

Description

板坯的连铸装置及其连铸方法

技术领域

本发明涉及通过浸入式水口(浸漬ノズル，浸入式喷口)将熔融金属注入连铸用铸型、制造板坯(スラブ，板厚片)的连铸装置及其连铸方法。

背景技术

以往，在板坯的连铸时，以提高板坯的产品品质为目的，使用了如下方法：在连铸用铸型(以下也简称为铸型)设置电磁搅拌装置，电磁搅拌通过浸入式水口的排出口(释放口)向铸型内供给的钢液，使在铸型内产生回旋流。

例如，在日本特开平7-314104号公报中公开了如下方法：以使钢液液面的位置在从电磁搅拌装置的芯(磁芯)中心到芯上端的范围内的方式将电磁搅拌装置设置在铸型，使铸型内的钢液流动，进行铸造。

另外，在日本特开2004-42062号公报中公开了如下方法：以在用电磁搅拌装置使铸型内的钢液流动进行铸造时、浸入式水口的排出口位置为比电磁搅拌装置的电磁线圈的下端位置低的位置的方式进行设置。

另外，日本特开平7-256414号公报中公开了如下连铸装置：制造的铸片为与板坯不同的圆铸片(钢坯的一种)，在铸型的整个外周配设移动磁场方式的电磁线圈，而且，在该电磁线圈的下方配置电磁屏蔽件。

发明内容

但是，在上述以往的技术中，还存在如以下应解决的问题。

在日本特开平7-314104号公报的方法中，如图7所示，在用电磁搅拌装置形成的钢液流动(以下也称之为搅拌流)与来自浸入式水口的排出流(释放流)的朝向为相反方向的部位，产生流动干涉，因停滞让气泡和夹杂物进入铸片，而且，因在干涉区域的钢液流的紊乱所引起的液面变动产生铸片的粉末卷入。因此，铸片清净性(清净性)变差，有可能招致产品品质的降低。

另外，在钢液流动和排出流的朝向为相同方向的部位，招致浸入式水口的排出流的增大，增大气泡和夹杂物的进入深度，阻碍其上浮，因此，有可能在自铸片的表面很深的位置气泡和夹杂物附着在凝固壳上，产生产品缺陷。

上述相反方向、相同方向的问题同时在铸型内产生，都成为产品品质降低的原因。而且，在日本特开2000-42062号公报的方法中，磁场一直形成到电磁线圈的下方，因此，招致上述的搅拌流和排出流的流动的干涉以及排出流的增大，有可能与上述同样地阻碍气泡和夹杂物的上浮分离。

可考虑日本特开平7-256414号公报中公开的连铸装置作为解决上述的日本特开平7-314104号公报、日本特开2004-42062号公报的问题点的手段，但是，日本特开平7-256414号公报的制造对象为圆铸片，与本发明的制造对象的板坯存在以下所示的不同点。

制造圆铸片的铸型，通常铸型的内径为300mm以下程度的大小，与制造板坯(例如厚度：120～300mm左右、宽度：800～1800mm左右)的铸型相比小很多，由铸型内的电磁搅拌产生的钢液流和来自浸入式水口的排出流的关系完全不同。

即，制造圆铸片的铸型内的电磁搅拌流，沿铸型壁面的整个周围设置用于电磁搅拌的电磁线圈、形成回旋流(参照日本特开平7-256414号公报的图2)。因此，在来自浸入式水口的钢液排出流，不会产生招致铸型内的电磁搅拌产生的钢液流和来自浸入式水口的排出流的流动的干涉、以及加速这样的两个问题。这是因为：浸入式水口的排出口如日本特开平7-256414号公报那样以使成为正下方的方式配置。

另外，制造圆铸片的铸型为将电磁线圈配设在铸型周围的结构，其结构与在宽幅的长片部件(铸型2面)对向配置电磁搅拌装置那样的用于制造板坯的设备完全不同。

而且，板坯的用途为薄板材，进行厚度减小比(厚减比)大的压延，且如以机动车用外板为代表的那样，需要高品质，因此，铸片内的粉末、气泡和夹杂物等微小的异物就会导致产品缺陷。因此，与圆铸片相比产品品质的要求等级非常高。

从以上分析可看出，就日本特开平7-256414号公报的连铸装置来说不仅连日本特开平7-314104号公报、日本特开2004-42062号公报的问题都不会产生，而且也不能谋求那些问题的解决。

本发明是鉴于这些情况做成的，其目的在于提供板坯的连铸装置及其连铸方法，抑制在连铸用铸型内的熔融金属的流动的紊乱，可制造产品瑕疵少品质优良的板坯。

本发明是为了达成上述目的而做成的，其内容如下。

(1)达成上述目的的第1发明的板坯连铸装置，具有浸入式水口和连铸用铸型，上述浸入式水口在形成熔融金属的流路的筒体的下部的两侧侧方设置有排出口、而且该排出口的轴心在从水平方向到相对于水平方向朝下60度的范围内，上述连铸用铸型具有矩形截面的空间部、在形成该空间部的宽幅的长片部件设置有对向配置的至少一对电磁搅拌装置，通过上述浸入式水口的上述排出口向上述连铸用铸型内供给熔融金属，一边用上述电磁搅拌装置搅拌该连铸用铸型内的熔融金属使其凝固，一边制造板坯，该连铸装置的特征在于：上述浸入式水口的上述排出口的上端位置位于上述电磁搅拌装置的下端位置以下的位置，在上述各电磁搅拌装置的下方位置设置有调整由该电磁搅拌装置产生的磁场的磁屏蔽板，而且，在将上述电磁搅拌装置的芯的高度方向的厚度设为h的情况下，上述磁屏蔽板和上述电磁搅拌装置的高度方向的间隔设为h/5以上且h以下的范围内。

(2)在第1发明的板坯连铸装置中，优选是：上述磁屏蔽板的上端位置设为上述浸入式水口的上述排出口的上端位置以下的位置，上述磁屏蔽板的下端位置设为上述浸入式水口的上述排出口的下端位置以下的位置。

(3)在第1发明的板坯的连铸装置中，优选是上述磁屏蔽板的高度方向的长度设为50mm以上且200mm以下的范围内，其厚度设为10mm以上。

(4)在第1发明的板坯的连铸装置中，优选是：上述浸入式水口的上述排出口的内宽d与该浸入式水口的内宽D的比(d/D)设定在1.0以上且1.7以下的范围内。

(5)达成上述目的的第2发明的板坯的连铸方法使用第1发明的板坯的连铸装置制造上述板坯。

(6)在第2发明的板坯的连铸方法中，优选是：上述板坯的铸造速度为1.0m/分以上。

附图说明

图1是在本发明的一实施方式的板坯的连铸装置中使用的连铸用铸型的侧剖视图。

图2是图1的板坯的连铸用铸型的俯视图。

图3(A)是表示电磁搅拌装置、浸入式水口以及磁屏蔽板的相对位置关系和铸型内的钢液的流动的说明图。

图3(B)是表示电磁搅拌装置和磁屏蔽板的距离对铸型内的钢液流产生的影响的说明图。

图4(A)是表示电磁搅拌装置、浸入式水口以及磁屏蔽板的相对位置关系和铸型内的钢液的流动的说明图。

图4(B)是表示浸入式水口的排出口与磁屏蔽板的相对位置对铸型内的钢液流产生的影响的说明图。

图5(A)是表示电磁搅拌装置、浸入式水口以及磁屏蔽板的相对位置关系和铸型内的钢液的流动的说明图。

图5(B)是表示磁屏蔽板的长度对电磁力产生的影响的说明图。

图6(A)是表示铸型内的钢液的流动的说明图。

图6(B)是表示通过使电磁搅拌装置和磁屏蔽板的间隔以及铸造速度进行各种变更、对铸型内的钢液流产生的影响的说明图。

图7是表示在以往例的连铸用铸型内的钢液的流动的说明图。

具体实施方式

以下，对照附图，对具体化本发明的实施方式进行说明，以供理解本发明。

在此，图1是在本发明的一实施方式的板坯的连铸装置中使用的连铸用铸型的侧剖视图。图2是该板坯的连铸用铸型的俯视图。

如图1、图2所示，本发明的一实施方式的板坯的连铸装置(以下也简称为连铸装置)10，是具有浸入式水口11和连铸用铸型(以下也简称为铸型)12，通过浸入式水口11的排出口13向铸型12内供给钢液(熔融金属的一例)14，一边用设置在铸型12的电磁搅拌装置15搅拌铸型12内的钢液14一边使其凝固，制造板坯的装置。在铸型12中，在电磁搅拌装置15的下方位置设置有调整由电磁搅拌装置15产生的磁场的磁屏蔽板16。以下进行详细说明。

浸入式水口11，设置在存积钢液的中间包(タンデイツシユ)(未图示)的底部，具有形成熔融金属的流路17的筒体18。在该筒体18的下部的两侧侧方设置有排出口13。在此，流路为圆形截面(也可以是椭圆形截面)，而排出口可以为例如圆形截面、椭圆形截面、矩形截面(正方形或长方形)、或多边形截面，可在筒体的单侧形成1个或多个。此时，在排出口的形状为圆形截面的情况下，其内宽为直径，在其他形状的情况下，其内宽为将该截面积设为圆面积的情况下的直径，另外，排出口为多个的情况下，其内宽为将所有截面积的总和设为圆面积的情况下的直径。

另外，排出口13的轴心的朝向设定在从水平方向即0度(优选是相对于水平方向向下15度)到相对于水平方向向下60度(优选是40度)的范围内。在此，在将排出口的轴心设定在相对于水平方向向下超过60的区域内的情况下，即朝向下方(也包括正下方)的情况下，夹杂物和气泡进入板坯的内部，形成内部缺陷。另外，在将排出口的轴心的朝向设定为相对于水平方向朝上的情况下，形成强劲的上升流，加剧粉末的卷入。

优选是：将该排出口13的内宽d与形成流路17的浸入式水口11的筒体18的内宽D的比(d/D)设定在1.0以上且1.7以下的范围内。另外，筒体18的内宽D例如为50mm以上且90mm以下(在此为70mm)左右。在此，在比(d/D)不到1.0的情况下，相对于排出口13的内宽d，筒体18的内宽D大，来自排出口13的排出流的流速变得过快，因此，变得难以得到由电磁搅拌装置15产生的搅拌流的效果。因此，不能指望进一步提高制造的板坯的产品品质。

另一方面，在比(d/D)超过1.7的情况下，相对于排出口13的内宽d，筒体18的内宽D小，来自排出口13的排出流的流速变慢，因此，变得难以显出由磁屏蔽板16产生的显著效果。

从以上的分析出发，将排出口13的内宽d与筒体18的内宽D的比(d/D)设定在1.0以上且1.7以下的范围内，但优选是将上限设为1.5，更为优选是将上限设为1.3。

连铸用铸型12具有：具有水平方向间隔地对向配置的一对宽度窄的短片部件19、20、和以夹入该短片部件19、20的方式对向配置的一对宽幅的长片部件21、22。另外，各短片部件19、20和长片部件21、22为以往公知的部件，例如，由与钢液接触的由铜或铜合金构成的冷却板、和安装固定在其背后的供冷却水流过的背板(バツクプレ一ト)构成。

由此，在内侧形成水平方向的截面为矩形(长方形)的空间部23。另外，该空间部23，其水平截面的短边的长度例如为120～300mm左右，长边的长度例如为800～1800mm左右，使短片部件19、20相对于长片部件21、22滑动，可将该间隔设定为可变的，但也可将该间隔设定为固定的。

在长片部件21、22的上侧(详细来说、背板内)分别设置上述以往公知的电磁搅拌装置15。

该电磁搅拌装置15，在层叠了多块电磁钢板的芯24缠绕电磁线圈25、并将其配置在金属制(例如、不锈钢)的外壳(未图示)内。因此，所谓电磁搅拌装置15的下端是指外壳的下端。另外，在图1中没有示出电磁搅拌装置的外壳，因此，能够看出显示了电磁线圈的下端，但是，如上述，电磁搅拌装置的下端为外壳的下端。该电磁搅拌装置15只要至少在各长片部件21、22至少各设一个(即一对)即可。在此，在各电磁搅拌装置各设2个以上(即各2对以上)的情况下，沿长片部件的宽度方向(即、长片部件的长边方向、空间部的水平截面中的长边方向)配置。

另外，电磁搅拌装置15的芯24的高度方向的厚度h例如为100mm以上且300mm以下(在此为200mm)左右。

在该连铸用铸型12的空间部23内以使排出口13与短片部件19、20对向的方式配置浸入式水口11(此时，将浸入式水口11的排出口13的上端位置配置在电磁搅拌装置15的下端位置以下的位置)，通过该浸入式水口11的排出口13向铸型12内供给钢液14，用电磁搅拌装置15搅拌铸型12内的钢液。由此，在铸型12内以浸入式水口11为中心顺时针或逆时针地钢液流动、即形成搅拌流，一边使钢液凝固，一边制造板坯。

但是，在以这种方式制造板坯时，如图7所示，由于磁场一直形成到电磁线圈25的下方导致钢液流动即搅拌流和来自浸入式水口11的排出口13的排出流干涉，另外伴随搅拌流、排出流加速，这些都会引起问题。因此，无奈只好进行产品瑕疵多、产品品质差的板坯的制造。

因此，为了积极减轻该影响，在电磁搅拌装置15的下方位置配置与电磁搅拌装置15在宽度方向上相同长度以上的磁屏蔽板16，并且，使该设置位置最优化，由此，制造产品瑕疵少的优质铸片。

该磁屏蔽板16例如可由磁场无法通过的电磁钢板构成，但是，也可由铁或一般碳钢构成，另外，在由铁或一般碳钢构成的情况下，因电磁搅拌装置的感应加热而发热，因此，做成水冷结构。

另外，上述的将浸入式水口11的排出口13的上端位置配置在电磁搅拌装置15的下端位置以下的位置的理由如下。

这是因为：由于将排出口轴心的朝向设定在从水平到相对于水平向下60度的范围，若将排出口13的上端位置配置在比电磁搅拌装置15的下端位置靠上，则即使设置磁屏蔽板，也会引起难以抑制的干涉、加速。

在电磁搅拌装置15的芯24的高度方向的厚度设为h的情况下，以使磁屏蔽板16和电磁搅拌装置15的高度方向的间隔s、即磁屏蔽板16的上端与电磁搅拌装置的外壳的下端的高度方向的间隔(以下相同)为h/5(以下也记为1/5h)以上且h以下的范围内的方式、将该磁屏蔽板16设置在长片部件21、22。此时，虽然还取决于构成长片部件21、22的冷却板的厚度，但将磁屏蔽板16设置在位于距长片部件21、22的钢液接触面26、27为50mm以上且100mm以下的范围内的背板内。

在此，在磁屏蔽板16和电磁搅拌装置15的高度方向的间隔s为不到h/5的情况下，磁屏蔽板16与电磁搅拌装置15即芯24的距离过近，需要搅拌的区域中的必要搅拌力因磁屏蔽板16而降低、不能确保目标要求的产品品质。

另一方面，在间隔s超过h的情况下，磁屏蔽板16和电磁搅拌装置15的高度方向的距离过远，虽然能够确保上述的必要搅拌力，但是不能防止排出流和搅拌流的干涉以及排出流的加速，仍然不能确保目标要求的产品品质。

从以上的分析出发，将磁屏蔽板16和电磁搅拌装置15的高度方向的间隔s设定为h/5以上且h以下，但优选是将上限设定为4h/5，更为优选是将上限设定为3h/5。

对于磁屏蔽板16优选是：将其高度方向的长度x设定为50mm以上且200mm以下的范围内，将其厚度设定在10mm以上。另外，优选是将磁屏蔽板16的宽度方向的长度设定为与电磁搅拌装置15的宽度方向长度相等、或比其长。

在此，磁屏蔽板的高度方向的长度x为不到50mm的情况下，向磁屏蔽板的下方泄漏的泄漏磁场的残留影响变大。另一方面，磁屏蔽板的高度方向的长度x超过200mm的情况下，自磁屏蔽板的下方泄漏的泄漏磁场变少，由磁屏蔽板产生的搅拌流的改善效果变少。从以上的分析出发，将磁屏蔽板的高度方向的长度x设定在50mm以上且200mm以下的范围内，但是，优选是将下限设定为70mm，优选是将上限设定为170mm、更为优选是将上限设定为150mm。

另外，通过将磁屏蔽板的厚度设定为10mm(优选为20mm)以上，可调整由电磁搅拌装置15产生的磁场，因此，对其上限值没有进行规定，但是，例如，若考虑向长片部件21、22安装时的作业性和经济性，优选是设定为100mm以下。

而且，磁屏蔽板16的高度方向的设置位置优选是：将磁屏蔽板16的上端位置设定在浸入式水口11的排出口13的上端位置以下的位置，将磁屏蔽板16的下端位置设定在浸入式水口11的排出口13的下端位置以下的位置。另外，磁屏蔽板16的高度方向的长度x比排出口13的内宽d长。

在此，以将磁屏蔽板的上端位置配置于超过排出口的上端位置的上方的位置、即、比排出口的上端靠上方的位置的方式配置磁屏蔽板的情况下，成为在来自浸入式水口的排出口的喷流没有直接作用的区域设置磁屏蔽板，虽然不会产生与搅拌流的干涉和加速这样的问题，但是，使得反而缩小了由从磁屏蔽板的上端隔着一定间隔地进行配置的电磁搅拌装置产生的搅拌区域，反而会使板坯的表面品质变差。

另外，在将磁屏蔽板的下端位置设为超过排出口的下端位置的上方位置的情况下，是考虑到加深浸入式水口的向铸型内的浸渍深度，来作为降低排出流和搅拌流的不良影响的方法。但是，在该情况下，需要过量增加浸入式水口的筒体的长度，不仅与浸入式水口相关的铸造准备作业不实用，而且还会产生与其他设备干涉等问题。

从以上的分析出发，做成：将磁屏蔽板的上端位置设为浸入式水口的排出口的上端位置以下的位置，并且将磁屏蔽板的下端位置设为排出口的下端位置以下的位置；但是，优选是与浸入式水口的排出口的上端位置尽量接近地设置磁屏蔽板的上端位置。

接着，对本发明的一实施方式的板坯的连铸方法进行说明。

在制造板坯时，将钢液供给到中间包(未图示)，从该中间包通过浸入式水口11向连铸用铸型12供给钢液。然后，一边用电磁搅拌装置15搅拌连铸用铸型12内的钢液14、使其凝固，一边向下游侧送出制造出的板坯。

此时，板坯的铸造速度(拉拔速度)通常为0.8m/分以上，但是，为了显著得到本发明的效果，将该速度设定为1.0m/分以上、优选是将该速度设定为1.2m/分以上、更为优选是将该速度设定为1.4m/分以上。由此，与以往相比可提高板坯的生产效率。

另外，虽然对板坯的铸造速度的上限值没有进行规定，但是，作为目前可能的上限值例如为2.5m/分左右。

实施例

接着，说明为了确认本发明的作用效果而实行的实施例。

首先，参照图3(A)、图3(B)对电磁搅拌装置和磁屏蔽板的高度方向的距离s对铸型内的钢液流所产生的影响进行说明。该图3(A)示出了电磁搅拌装置、浸入式水口以及磁屏蔽板的相对位置关系和此时的铸型内的钢液的流动。在此，使浸入式水口的排出口的上端位置与电磁搅拌装置的下端位置(外壳的下端)一致。另外，图3(B)示出了此时制造出的板坯的清净性评分。该清净性评分为评价铸造后的板坯的缺陷(例如：夹杂物、粉末和气泡等)的数量的评分，详细来说，制作从板坯表面每次研磨1mm的样品(30mm×30mm)，研磨后在纵横上分割为30块、确保1mm×1mm的检查区域为900处，对该900处的检查区域借助光学显微镜数缺陷的数量，表示与缺陷个数(个/cm²)成比例的数值。即，清净性评分越高则表示产品品质越差，相反，清净性评分越低则表示产品品质越好(以下相同)。

另外，试验条件为：将浸入式水口的排出口的上端位置配置在电磁搅拌装置的外壳的下端位置，使筒体的内宽D为70mm，d/D为1.0，排出口的轴心朝向水平(0度)，磁屏蔽板的高度方向的长度x为100mm，厚度固定为30mm，板坯的铸造速度Vc为1.4m/分。

如图3(A)可知：随着缩小电磁搅拌装置和磁屏蔽板的高度方向的间隔s(使磁屏蔽板向上方移动)，钢液的流动变化。另外，可知：随着增大高度方向间隔s(使磁屏蔽板向下方移动)、钢液流动的变化变小(图3(A)中的实线和虚线的关系)。

详细来说，如图3(B)可知，在缩小电磁搅拌装置和磁屏蔽板的高度方向的间隔s(使磁屏蔽板向上方移动)、设为不到芯厚度h的1/5的距离的情况下，对电磁搅拌装置前面的流速也产生影响，使得不能赋予必要的搅拌力。

接着，在使电磁搅拌装置和磁屏蔽板的高度方向的间隔s为h/5以上且h以下的情况下，可在电磁搅拌装置前面得到必要的搅拌力、而且可降低电磁搅拌装置下方的搅拌力，可防止与来自浸入式水口的排出口的排出流干涉和加速。最后，在使电磁搅拌装置和磁屏蔽板的高度方向的间隔s超过芯厚度h的情况下，不能降低电磁搅拌装置下方的搅拌力，不能防止与来自浸入式水口的排出口的排出流的干涉和加速。

即可确认：在电磁搅拌装置的下方位置具有磁屏蔽板，将电磁搅拌装置和磁屏蔽板的高度方向的间隔s设置在上述的适当范围，由此，可以必要以上的搅拌力，非常精确地搅拌对产品品质产生影响、改善板坯的表面清净性所需的部位，可改善清净性评分。

接着，参照图4(A)和图4(B)对磁屏蔽板与浸入式水口的排出口的相对位置对铸型内的钢液流所产生的影响进行说明。在此，图4(A)示出了电磁搅拌装置、浸入式水口、和磁屏蔽板的相对位置关系以及此时的铸型内的钢液的流动，图4(B)示出了此时制造出的板坯的清净性评分。

另外，试验条件为：使电磁搅拌装置和磁屏蔽板的高度方向的间隔s为2/5h，筒体的内宽D为70mm、d/D为1.0，排出口的轴心为水平(0度)，磁屏蔽板的高度方向的长度为100mm，厚度固定为30mm，板坯的铸造速度Vc为1.4m/分。

由图4(A)、图4(B)所示的实施例1可知，将磁屏蔽板的上端位置配置在比浸入式水口的排出口的上端位置靠下方(在磁屏蔽板的上端的上方40mm的位置配置排出口的上端)的情况下，局部产生排出流和搅拌流的干涉、以及由搅拌流导致的排出流的加速，虽然可使清净性评分低于没有磁屏蔽板的情况下的清净性评分(3)，但是，由于附着物(例如，夹杂物或反应生成物)在浸入式水口的排出口堆积，排出口的轴心变动，清净性评分不稳定。

而且，由图4(A)、图4(B)所示的实施例2可确认：将磁屏蔽板的上端位置配置在浸入式水口的排出口的上端位置的情况下，可以防止排出流和搅拌流的干涉、以及由搅拌流导致的排出流的加速，可改善清净性评分。

而且，由图4(A)、图4(B)所示的实施例3可确认：使磁屏蔽板的下端位置为排出口的下端位置的上方40mm的位置的情况下，可以防止排出流和搅拌流的干涉、以及由搅拌流导致的排出流的加速，可改善清净性评分，但是，存在以下问题。

通常，浸入式水口的浸渍深度为200～300mm左右，但是，在实施例3中，浸入式水口的浸渍深度变为400～500mm以上，其结果，从铸型上端到浸入式水口顶端的长度变为600～700mm左右。因此，浸入式水口的重量变得非常重，并且，在将浸入式水口安装在中间包的状态下进行连铸的开始作业和终止作业时，为了防止浸入式水口和铸型等周边装置的冲突，需要加大中间包升降行程，将浸入式水口过分升高进行回避来搬运，因此，在实际操作中不实用。

接着，参照图5(A)和图5(B)对磁屏蔽板的高度方向的长度x对铸型内的钢液流产生的影响进行说明。在此，图5(A)示出了电磁搅拌装置、浸入式水口以及磁屏蔽板的相对位置关系和此时的铸型内的钢液的流动，图5(B)示出了此时的电磁力。另外，图5(B)中所示的纵轴的电磁力示出了：设图5(A)中所示的没有磁屏蔽板的情况下(图中的虚线)作用在比浸入式水口的排出口的上端位置深的区域的电磁力为1.0(引起图5(A)中的斜线部的面积的搅拌流的电磁力)、改变磁屏蔽板的高度方向的长度x时的电磁力的衰减。另外，试验条件为：使电磁搅拌装置和磁屏蔽板的高度方向的间隔s为2/5h，磁屏蔽板的厚度固定为10mm。

由图5(B)可确认：随着磁屏蔽板的高度方向的长度x变长，电磁力变小。特别是，可确认：通过使磁屏蔽板的高度方向的长度为50mm以上且200mm以下的范围内，可经济地取得由磁屏蔽板产生的效果，并且，可以防止排出流和搅拌流的干涉、以及由搅拌流导致的排出流的加速。

接着，参照图6(A)和图6(B)对板坯的铸造速度对铸型内的钢液流产生的影响进行说明。在此，图6(A)示出了铸型内的钢液的流动，图6(B)是示出了对电磁搅拌装置和磁屏蔽板的高度方向的间隔以及铸造速度进行了各种变更而制造出的板坯的清净性评分。

另外，试验条件为：将浸入式水口的排出口的上端位置配置在电磁搅拌装置的下端位置，使筒体的内宽D为70mm、d/D为1.0，排出口的轴心为水平(0度)，磁屏蔽板的高度方向的长度为100mm，厚度固定为30mm。

如图6(A)所示，来自浸入式水口的一方侧的排出口的排出流随着铸造速度的增加而增加。其结果为，在搅拌流和排出流干涉的区域，产生流速的参差不齐，例如，加剧粉末的卷入和液面的紊乱，增加在制钢中引起的产品缺陷。

另外，来自浸入式水口的另一方侧的排出口的排出流也随着铸造速度的增加而增加。其结果为：在加速区域夹杂物的进入深度变得更深(不能得到浮上效果)，增加在制钢中引起的产品缺陷。

由上述内容和图6(B)所示的结果可确认：在电磁搅拌装置和磁屏蔽板的高度方向的间隔s为1/5h以上且h以下的范围内的情况下，即使加快板坯的铸造速度，也可得到由电磁搅拌装置产生的必要的搅拌力，并可以防止排出流和搅拌流的干涉、以及由搅拌流导致的排出流的加速，可改善清净性评分。

特别是，通过使板坯的铸造速度为1.0m/分、1.4m/分、进而1.6m/分，这样上升，能更加显著地显现本发明的效果。

而且，对浸入式水口的排出口的内宽d与流路的内宽D的比(d/D)也进行了试验，结果可确认：通过使比(d/D)为1.0以上且1.7以下的范围内，可得到由磁屏蔽板产生的更加优越的效果。

由以上的内容可确认：采用本发明，可抑制在连铸用铸型内的钢液的流动的紊乱，可以制造产品瑕疵少、品质优良的板坯。

以上参照实施方式对本发明进行了说明，但是，本发明不限于任何上述实施方式中所记载的结构，还包含可被认为落入权利要求书中所记载的权利要求的范围内的其他的实施方式、变形例。例如，组合上述的各实施方式、变形例的一部分或全部、构成本发明的板坯的连铸装置及其连铸方法的情况也包含在本发明的保护范围中。

工业应用前景

在本发明的(1)～(4)中记载的板坯的连铸装置和(5)、(6)中记载的板坯的连铸方法中，在设置在连铸用铸型的长片部件的电磁搅拌装置的下方以预定的高度方向的间隔设置磁屏蔽板，因此，可以减轻熔融金属的流动即搅拌流与来自浸入式水口的排出流的干涉、和排出流的流速的加速的影响。由此，抑制在连铸用铸型内的熔融金属的流动的紊乱，可以制造产品瑕疵少、品质优良的板坯。

特别是，在(2)中记载的板坯的连铸装置中，规定磁屏蔽板相对于浸入式水口的排出口的设置位置，因此，可以进一步减轻搅拌流与排出流的干涉、和排出流的流速的加速的影响。

在(3)中记载的板坯的连铸装置中，规定磁屏蔽板的高度方向的长度和厚度，因此，可抑制自磁屏蔽板泄漏的泄漏磁场，并可提高由磁屏蔽板产生的抑制在连铸用铸型内的熔融金属的流动的紊乱的效果。

在(4)中记载的板坯的连铸装置中，通过规定浸入式水口的内宽D和排出口的内宽d的比(d/D)，可抑制来自排出口的排出流的速度过度变快，可稳定地从排出口向铸型内供给熔融金属。由此，可以减轻以往发生的搅拌流与排出流的干涉、和排出流的流速的加速的影响，抑制在连铸用铸型内的熔融金属的流动的紊乱，可以制造产品瑕疵少、品质优良的板坯。

在(6)中记载的板坯的连铸方法中，通过使板坯的铸造速度为1.0m/分以上，在以往搅拌流与排出流的干涉、和排出流的流速的加速的影响表现明显的铸造速度下也可抑制在连铸用铸型内的熔融金属的流动的紊乱。由此，与以往相比可提高生产效率地制造产品瑕疵少、品质优良的板坯。

Claims (6)

1.一种板坯的连铸装置，具有浸入式水口和连铸用铸型，上述浸入式水口在形成熔融金属的流路的筒体的下部的两侧侧方设置有排出口、而且该排出口的轴心在从水平方向到相对于水平方向朝下60度的范围内，上述连铸用铸型具有矩形截面的空间部、在形成该空间部的宽幅的长片部件设置有对向配置的至少一对电磁搅拌装置，通过上述浸入式水口的上述排出口向上述连铸用铸型内供给熔融金属，一边用上述电磁搅拌装置搅拌该连铸用铸型内的熔融金属使其凝固，一边制造板坯，该连铸装置的特征在于：上述浸入式水口的上述排出口的上端位置位于上述电磁搅拌装置的下端位置以下的位置，在上述各电磁搅拌装置的下方位置设置有调整由该电磁搅拌装置产生的磁场的磁屏蔽板，而且，在将上述电磁搅拌装置的芯的高度方向的厚度设为h的情况下，上述磁屏蔽板和上述电磁搅拌装置的高度方向的间隔设为h/5以上且h以下的范围内。

2.根据权利要求1所述的板坯的连铸装置，其特征在于，上述磁屏蔽板的上端位置设为上述浸入式水口的上述排出口的上端位置以下的位置，上述磁屏蔽板的下端位置设为上述浸入式水口的上述排出口的下端位置以下的位置。

3.根据权利要求1或2所述的板坯的连铸装置，其特征在于，上述磁屏蔽板的高度方向的长度设为50mm以上且200mm以下的范围内，其厚度设为10mm以上。

4.根据权利要求1或2所述的板坯的连铸装置，其特征在于，上述浸入式水口的上述排出口的内宽d与该浸入式水口的内宽D的比、即d/D设定在1.0以上且1.7以下的范围内。

5.一种板坯的连铸方法，其特征在于，用权利要求1～4中任意一项所述的板坯的连铸装置制造上述板坯。

6.根据权利要求5所述的板坯的连铸方法，其特征在于，上述板坯的铸造速度为1.0m/min以上。

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