JP2000052003A - 溶鋼の連続鋳造方法 - Google Patents

溶鋼の連続鋳造方法

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JP2000052003A JP10229809A JP22980998A JP2000052003A JP 2000052003 A JP2000052003 A JP 2000052003A JP 10229809 A JP10229809 A JP 10229809A JP 22980998 A JP22980998 A JP 22980998A JP 2000052003 A JP2000052003 A JP 2000052003A
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Katsumi Amada
克己 天田
Akio Uehara
彰夫 上原
Taro Mori
太郎 森
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明方法は、浸漬ノズル内の溶鋼流れを正
確に把握するとともに、鋳造鋳片の品質管理を確実にす
ることのできる溶鋼の連続鋳造方法を提供する。 【解決手段】 連続鋳造装置の鋳型内溶鋼浸漬ノズルの
振動を検出する溶鋼の連続鋳造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶鋼の連続鋳造方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】周知のごとく、溶鋼の連続鋳造において
は、タンディシュ内の溶鋼を浸漬ノズルを介して鋳型内
へ注入し溶鋼を連続鋳造するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような溶鋼の連続
鋳造に際しては、浸漬ノズルの吐出孔から溶鋼とともに
気体が鋳型内溶鋼中へ注入されることがあり、溶鋼中に
注入された気体は気泡となって溶鋼中を浮上して、溶鋼
表面から大気中へ放散されることになる。しかして、鋳
型内溶鋼表面にはパウダー(潤滑剤)を被覆しており、
比較的大きな気泡がパウダー層を浮上通過するとき溶鋼
表面を攪拌してパウダーを溶鋼内へ巻き込み、鋳造後の
鋳片に残留して介在物となる。また、ピンポールが発生
する等鋳片の品質を著しく劣化させる等の課題がある。
本発明は、このような課題を容易に解決するためになさ
れたものであり、浸漬ノズルの振動を検出することによ
って、該振動の周波数分布の変化を把握するとともに、
その課題を解消することのできる溶鋼の連続鋳造方法を
提供することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、連続鋳造装置の鋳型内溶鋼浸漬ノズルの振動を検
出することを特徴とする溶鋼の連続鋳造方法である。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明者等は、連続鋳造鋳片の品
質(特に非介在物の存在)と連続鋳造条件(特に浸漬ノ
ズルの振動形態)に関係があることを見出した。図1
は、浸漬ノズルの振動周波数分布の概略図であり、
(a)の場合には、介在物起因の欠陥が少なく連続鋳造
鋳片の手入れが不要である。一方(b)の場合には、介
在物起因の欠陥が有り、連続鋳造鋳片の手入れを施し欠
陥を除去することが必要である。このように浸漬ノズル
の振動が連続鋳造鋳片の品質に及ぼすメカニズムは明確
ではないが、本発明者等は以下のように推定している。
浸漬ノズル内は、鋳型内部溶鋼を十分に吸い上げて溶鋼
表面を高く維持できるように負圧となるようになってい
る。しかして、タンディシュからの溶鋼は、タンディシ
ュ底部の溶鋼注入孔に接続した浸漬ノズルを介して鋳型
内溶鋼へ溶鋼注入となって注入する。このようなタンデ
ィシュの底部に溶鋼注入孔には、開閉機構として、スラ
イディングプレートを設置しており、浸漬ノズル内が負
圧であることから摺動自在なスライディングプレート
(例えば該プレートの耐火物摺動面等)から溶鋼注入流
へ気体が吸い込まれる。また、タンディシュ底部の溶鋼
注入孔の浸漬ノズル接続部からも気体が吸い込まれる。
この気体が空気のように酸素を含有していると溶鋼が酸
化され酸化系介在物の発生原因となるので、通常は上記
スライディングプレート及び浸漬ノズルの接続部を隔壁
で囲繞して、その中に不活性ガス(例えばArガス等)
を供給する。従って、気体としてArガスが浸漬ノズル
内へ吸い込まれ、溶鋼とともに浸漬ノズルの吐出孔から
鋳型内溶鋼中へ気体(Arガス)も注入(排出)して、
前記のごとき課題が発生することになる。
【0006】しかして、浸漬ノズル内に気体が吸い込ま
れないときは、図2に示すごとく浸漬ノズル1内にタン
ディシュ(図示せず)から注入される溶鋼2は、高い負
圧レベルで浸漬ノズル内壁付近に空隙部が存在しない溶
鋼注入流の状態を維持しつつ、鋳型内溶鋼2a中へ吐出
孔3を介して注入され、鋳型内溶鋼2a中への気体(気
泡)の注入もなく、鋳造後の鋳片の品質も良好に安定さ
せることができる。また、ノズル詰まり防止の観点から
図3のように浸漬ノズルの内孔体18を設けて、所定量
のArガスを供給管17から内孔体18を介して浸漬ノ
ズル内の溶鋼2注入流に吹き込むこともある。この微細
な内孔体18から引き込まれるArガスは微細気泡とな
り、溶鋼注入流中にほぼ均一に混入するので、鋳型内で
大きな気泡へ成長して鋳型内溶鋼表面のパウダーを巻き
込むことなく、鋳造後の鋳片品質も品質も良好に安定さ
せることができる。
【0007】しかしながら浸漬ノズル1内に気体が吸い
込まれると、図4に示すごとく浸漬ノズル1の内壁付近
に気体による空隙部4が生じて、浸漬ノズル1内の負圧
レベルが低下し、浸漬ノズル1内の溶鋼2表面が鋳型内
溶鋼2a表面と同一レベルにまで低下する。このように
低下した浸漬ノズル1内の溶鋼2表面に上部から溶鋼2
注入流が落下して、浸漬ノズル1内へ吸い込んで空隙部
4を形成した気体を溶鋼2中へ叩き込む。溶鋼2ととも
に叩き込まれた気体は、吐出孔3から鋳型内溶鋼2a中
へ注入されると微細気泡のまま分散できず、比較的大き
な気泡5となって浮上し、鋳型内溶鋼2a表面部でボイ
リング(沸騰攪拌)が発生し鋳型内溶鋼2a表面被覆し
たパウダー6を溶鋼2a中へ巻き込み、鋳造後の鋳片に
介在物として残留して品質欠陥の原因となる。このよう
な浸漬ノズル1内の溶鋼2落下現象および鋳型内溶鋼2
a表面部でのボイリング(沸騰攪拌)現象により、浸漬
ノズル1の振動形態(振動周波数特性)が変化すること
が明らかになった。しかして、このように浸漬ノズル1
内に空隙部4を形成した溶鋼2流れであるかを浸漬ノズ
ル1の振動を検出することによって把握することを見出
した。
【0008】このような浸漬ノズルの振動形態は、浸漬
ノズルのサイズ溶鋼注入量、溶鋼組成(炭素量、合金量
等)による溶鋼粘性等により影響を受けると考えられる
が、その影響は小さく何れもの場合でも低周波数域、特
に約200Hz以下での振動形態の変化として顕著に表
れる。従って、例えば低周波用振動計(例えば、振動計
にバンドパスフィルターを連設してもよい)を浸漬ノズ
ル近傍に設置して、浸漬ノズルの振動を検出し、予め求
めておいた強度と品質格付けランクの関係から、連続鋳
造鋳片の品質格付けを行うものである。このときの品質
格付けとしては、品質ランクを降格(介在物起因欠陥の
許容度のより大きな品質ランクへの変更)して、鋳片お
よび製品の歩留り落ちを救済することもできる。また、
振動強度に応じて該鋳片の手入れ程度を判定することが
できる。連続鋳造鋳片としては、スラブ、ブルーム、ビ
レットの何れにも適用することができる。
【0009】次に、上記のごとき浸漬ノズルの振動検出
機構の一例を挙げる。図5において、鋳型内の浸漬ノズ
ル1の近傍に振動センサー7(レーザー振動計等)を設
け、この振動センサー7にバンドパスフィルター8a、
増幅計8b、信号変換器9及び判定器10を連設する。
かくして、振動センサー7によって浸漬ノズル1の振動
を検出したときは、バンドパスフィルター8a、増幅計
8b、信号変換器9を介して判定器10へ入力する。こ
の判定器10には、予め振動の強度と、鋳片の品質格付
けランクの関係を記憶しておき、判定器10に入力され
た浸漬ノズルの振動強度に基づいて、鋳片の品質格付け
を行うものである。また、予め振動の強度と、鋳片の手
入れ有無、手入れ程度の関係を記憶しておき、判定器1
0に入力された浸漬ノズル1の振動強度分布に基づい
て、鋳片の手入れ有無、手入れ程度を決定することがで
きる。
【0010】
【実施例】次に、本発明方法の実施例を比較例とともに
挙げる。 実施例 1)鋳型内の浸漬ノズル仕様 (1)浸漬ノズル外径:170mm、(2)浸漬ノズル
内径:90mm、(3)吐出孔:80φ(下向き20
°)。 2)連続鋳造の操業条件 (1)注入溶鋼成分:C:0.003%、Si:0.0
1%、Mn:0.25%、S:0.01%、P:0.0
1%、N:20ppm、残りFe及び不可避的不純物。 (2)溶鋼温度:1560℃、(3)タンディシュから
の溶鋼注入流量:4.5t/分、(4)鋳型内溶鋼への
溶鋼注入流速:2m/秒。 3)浸漬ノズルの振動検出 (1)レーザー振動計の周波数:200Hz以下。 4)鋳片の品質格付けランク (1)浸漬ノズルの振動強度大──格落振り替え、
(2)浸漬ノズルの振動強度中──鋳片表面手入れ要、
(3)浸漬ノズルの振動強度小──鋳片手入れ不要。 このようにして、鋳片巾:1500mm、鋳片厚み:2
45mmの鋳片を引き抜き速度2.0m/分で彎曲型
(10R)連続鋳造装置により200tの連続鋳造鋳片
を製造したところ、正確に浸漬ノズルの振動強度に基づ
く鋳造鋳片の品質格付けができ、これに基づく手入れも
確実に施すことができた。その結果、パウダーの巻き込
みによる製品(通常工程により板厚0.7mmの薄鋼板
に加工)の格落率は、0.02%と優れた効果をもたら
した。尚、浸漬ノズルの振動強度大は、介在物の存在が
より許容できる低グレード材へ振り替え熱延、または冷
延、更にめっき等の表面処理も低グレード材の条件とし
た。これにより製品格落率0.05%相当分を救済する
ことができた。
【0011】比較例 浸漬ノズルの振動を検出することなく、実施例のごとく
鋳型内の浸漬ノズル仕様及び連続鋳造の操業条件で20
0t鋳造した製品(通常工程により板厚0.7mmの薄
鋼板に加工)の製品格落率は、0.08%と実施例の4
倍にも達した。
【0012】
【発明の効果】本発明方法によれば、鋳型内の浸漬ノズ
ルの振動検出によって、鋳造中の浸漬ノズル内の溶鋼流
れを推定することができる。また、浸漬ノズルの振動強
度に基づく鋳造鋳片の品質格付けや手入れができる等の
優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】浸漬ノズルの振動周波数分布の概略図である。
【図2】溶鋼注入中の浸漬ノズル内の溶鋼流を示す要部
の正面断面図である。
【図3】本発明方法の一例を示す側面図である。
【図4】溶鋼注入中の浸漬ノズル内の溶鋼流を示す要部
の正面断面図である。
【図5】浸漬ノズルの振動検出機構の一例を示すフロー
図である。
【符号の説明】
1 浸漬ノズル 2 溶鋼 2a 溶鋼 3 浸漬ノズルの吐出孔 4 空隙部 5 気泡 6 パウダー 7 振動センサー 8a 増幅器 8b バンドパスフィルター 9 信号変換器 10 判定器 11 タンディシュ 12 スライディングプレート 12a スライディングプレート 13 浸漬ノズルの接続部 14 隔壁 15 リングノズル 16 ガス供給管 17 ガス供給管 18 内孔体

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 連続鋳造装置の鋳型内溶鋼浸漬ノズルの
    振動を検出することを特徴とする溶鋼の連続鋳造方法。
  2. 【請求項2】 浸漬ノズルの振動検出に基づき、浸漬ノ
    ズル内の溶鋼流れを推定すことを特徴とする請求項1に
    記載の溶鋼の連続鋳造方法。
  3. 【請求項3】 浸漬ノズルの振動検出に基づき、鋳造鋳
    片の品質格付けを施すことを特徴とする請求項1または
    請求項2に記載の溶鋼の連続鋳造方法。
  4. 【請求項4】 浸漬ノズルの振動検出に基づき、鋳造鋳
    片の手入れを行うことを特徴とする請求項1または請求
    項2または請求項3に記載の溶鋼の連続鋳造方法。
  5. 【請求項5】 検出振動が低周波振動であることを特徴
    とする請求項1または請求項2または請求項3または請
    求項4に記載の溶鋼の連続鋳造方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003290894A (ja) * 2002-04-01 2003-10-14 Thermo Techno:Kk 溶融金属移送ノズル内流動状態検知方法及びその装置
WO2008040519A1 (de) * 2006-10-02 2008-04-10 Betriebsforschungsinstitut VDEh-Institut für angewandte Forschung GmbH Verfahren zur ermittlung einer flüssigen phase im innern eines an seiner oberfläche bereits erstarrten strangs
CN103945958A (zh) * 2011-11-18 2014-07-23 杰富意钢铁株式会社 铸片的缺陷预测检测方法、铸片的制造方法、铸片的缺陷产生预测检测装置、具备该铸片的缺陷产生预测检测装置的连续铸造设备
CN105817615A (zh) * 2016-04-08 2016-08-03 广东韶钢松山股份有限公司 一种浸入式水口穿裂检测装置及其检测方法
CN105880502A (zh) * 2016-04-18 2016-08-24 马鞍山尚元冶金科技有限公司 一种连铸二冷区喷嘴工作状态的实时检测装置及方法

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