JP2000317592A - 鍋交換部における清浄度の高い連鋳鋳片製造方法 - Google Patents
鍋交換部における清浄度の高い連鋳鋳片製造方法Info
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Abstract
つ、鍋交換時の溶鋼汚染を効率的に低減することを目的
とする。 【解決手段】 鋼の連続鋳造工程の多連々鋳造における
取鍋交換時において、取鍋の溶鋼供給開始からタンディ
ッシュ内の取鍋用浸漬ノズルの溶鋼浸漬高さHに応じて
取鍋からタンディッシュへの溶鋼供給速度Qを適正に制
御することを特徴とする鍋交換部における清浄度の高い
連鋳鋳片製造方法。
Description
の連続鋳造における介在物抑制を目的とした操業方法に
関する。
タンディッシュ(以下TDと称す)の整備費や耐火物コ
ストの低減を目的として、複数の取鍋を交換しながら連
続して鋳造する連々鋳操業が指向されてきた。連々鋳操
業を行うとき、品質面の課題の一つとしては、鍋交換直
後に増加するスラグの巻き込みが挙げられる。鍋交換時
においては、TDから鋳型内へ溶鋼供給は中断せず鋳造
は継続して行われる一方で、前鍋終了時から後鍋注入開
始時までの間は、取鍋からTDへの溶鋼供給中断される
ため、後鍋注入開始時のTD内の溶鋼量は定常部より減
少する。
量になるまでの間は、鍋からTDへの供給速度がTDか
ら鋳型へのよりも大きくなるため、TD内の浮上したス
ラグの溶鋼中への巻き込みを助長する。また、鍋交換時
にはTD内の溶鋼重量が減少し溶鋼湯面のヘッドが下が
ることにより、さらにTD内溶鋼表面に一旦浮上したス
ラグの再巻き込みが助長され、その溶鋼を鋳造した鍋交
換部近傍の鋳片清浄度を悪化させる。
るための手段としては、例えば特開平9−295107
号公報に示されているように、後鍋注入開始から所定の
TD湯量までの回復までの取鍋からTDへの供給速度を
一定レベル以下まで抑制して巻き込みを防止する技術が
提案されている。
5107号公報に示されている方法では、定常部まで低
い供給速度を維持しつつTDへの注湯を実施したとき
に、TD内で所定の目標湯量まで回復させるのに長時間
を要する。しかし、鍋交換時にTD内のスラグ−溶鋼界
面が一旦低下すると、それまで稼動面であったTD内壁
の表面に付着・残留する溶鋼の空気酸化が進行すると共
に、TD内壁の冷却及びTD内の溶鋼比表面積が減少す
ることによって、TD内の溶鋼温度が低下する。
速度を低下させて回復時間を長時間にする場合には、溶
鋼中の強脱酸元素であるアルミが耐火物表面の酸化鉄を
還元して溶鋼中アルミナ介在物を増加させ、さらに、溶
鋼の温度低下に伴い溶鋼粘性が上昇してTDノズルにそ
のアルミナ介在物の付着速度が高まり、アルミナ付着起
因のノズル閉塞を招く問題が発生する恐れがあり、操業
を著しく阻害する。従って、鍋交換時の再酸化による溶
鋼汚染を最小限に抑えるためには、TD湯量回復時間を
短時間にするための操業条件の適正化が望まれていた。
TD湯量の回復速度を適正に制御することによって、ス
ラグの過剰な巻き込みを回避し、TD湯量の回復時間を
短縮して前記に示したTD浸漬ノズル詰まりを回避しつ
つ、鍋交換時の溶鋼汚染を効率的に低減する方法を提供
する。
ろは、下記の通りである。鋼の連続鋳造工程の多連々鋳
造における取鍋交換時において、取鍋の溶鋼供給開始か
らタンディッシュ内の取鍋用浸漬ノズルの溶鋼浸漬高さ
Hが150mmに達するまで、取鍋からタンディッシュ
への溶鋼供給速度Qをタンディッシュから鋳型内への溶
鋼総供給速度よりも大きく、かつ10t/min以下に
制御し、前記溶鋼浸漬ノズル浸漬高さHが150mm超
の場合は前記溶鋼供給速度Qを下記(1)及び(2)式
の範囲内で制御することを特徴とする鍋交換部における
清浄度の高い連鋳鋳片製造方法。 150mm<H<200mmのとき: Q(t/min)≦0.1×(H−150)+10 ・・・・(1) 200mm≦Hのとき: Q(t/min)≦15.0 ・・・・(2)
示す図であり、溶鋼を収容する取鍋1、取鍋1からTD
2まで溶鋼を供給する取鍋用浸漬ノズル3、TD2から
鋳型4へ溶鋼を供給するTD用浸漬ノズル5から構成さ
れ、さらに取鍋1下部およびTD2下部には、それぞれ
スライディングノズル6、7が取り付けられている。ま
た、TD2下部にはロードセル等の溶鋼重量測定器8が
設置されている。
容量70tのTDを介して、定常状態で7.0t/分一
定の割合で鋳型に溶鋼を供給しつつ、鍋交換後の次鍋注
入開始からの溶鋼供給速度を8〜17t/分の5水準と
し、取鍋用浸漬ノズル横からTD溶鋼をサンプリング
し、介在物量を調査して決定した巻き込み介在物指数
(TD品質合格レベルは指数1.0以下)と取鍋用浸漬
ノズルの浸漬湯面高さ(TD内の溶鋼湯面レベルと取鍋
用浸漬ノズル下端のレベル差)の関係を示す。
造速度を1秒間隔で計算機に記録して下記(3)式に従
って計算しているが、計算機への取り込み間隔などは、
装置条件等によって適宜決定できる。 供給速度(t/min)=TDから鋳型への総供給速度(t/min) +TD重量の増加速(t/min) ・・・・(3) ここで、鋳型への総供給速度は複数ストランドの連続鋳
造機ではストランドあたり下記(4)式で示される供給
速度の総和で示される。 鋳型への供給速度(t/min)=鋳造幅(m)×鋳造厚み(m)×鋳造速 度(m/min)×溶鋼比重(7.2t/m3 ) ・・・・(4)
ど、巻き込み介在物指数は高くなり、一方、浸漬湯面高
さが低いほど巻き込み介在物指数が高いことが分かる。
これは、取鍋からTDへの注入速度が大きいほど、乱流
度が大きくなりTD内溶鋼へのスラグの巻き込みが助長
されると共に、取鍋用浸漬ノズル下端部の溶鋼吐出位置
とTD内のスラグ溶鋼界面が近いほど、取鍋用浸漬ノズ
ルから下向きの吐出流によって、その吐出流の溶鋼粘性
でTD内溶鋼が引きずられることによりTDスラグ−溶
鋼界面近傍で下降流が発生し、TD溶鋼のスラグの巻き
込みが助長されることを示している。
溶鋼供給速度において、TD巻込み介在物指数が1.0
になる境界線を示したものである。これより、浸漬湯面
高さが150mm以下の領域では溶鋼供給速度を10.
0t/min以下にすることでTD巻込み介在物指数を
1.0に維持でき、また、一方浸漬湯面高さが200m
m以上の領域では溶鋼供給速度を15.0t/min以
下に維持することで、常にTD巻込み介在物指数を1.
0以下に維持できることが分かる。さらに、浸漬湯面高
さが150〜200mmの領域では、溶鋼供給速度Q
(t/min)と浸漬湯面高さH(mm)の関係が次の
関係を示す領域でTD巻込み介在物指数を1.0以下に
維持できる。
関係を示すが、前鍋注入終了し鍋交換して次鍋注入開始
までの間にTD湯量は約70tから約40tに減少し、
後鍋開口時の浸漬湯面高さは100mm程度にまで減少
する。図5には、TD湯量の回復時間(前鍋注入終了か
ら後鍋注入開始までの湯量減少時間は約4.3分で一
定)と湯量回復時の溶鋼酸化反応に起因するTD用浸漬
ノズル閉塞指数(安定操業範囲は<1.0)の関係を示
すが、湯量回復時間が8分を越える条件ではTD用浸漬
ノズルの閉鎖による操業障害が発生してしまう。図5に
おいて、ノズル閉塞指数とは、TD用浸漬ノズルへのア
ルミナ堆積に伴って閉塞が進行する速度を、注入時間と
スライディングノズルゲートの開度変化(一定量鋳造す
るときの開度の変化、閉塞が進行すると注入抵抗が増加
するため開度は増加)から示した指数で、連々鋳を安定
的に維持するためには指数1.0以下が必要である。
(40→70t)には、TD捲き込み介在物指数を1未
満とするためには、取鍋からTDへの注入速度を10t
/min以下に抑える必要がある。しかし、本条件では
7t/minでTDから鋳型へ注入しているため、取鍋
からTDとTDから鋳型への供給速度の差分であるTD
湯量回復速度は3t/min以上にする事ができないこ
とから、下記(5)式で示すように、TDが定常状態の
重量70tに達するまで、10分以上の回復時間が必要
となり、前記したようにノズル閉塞による障害が発生す
る恐れがある。 (70−40)(t)/(10−7)(t/min)=10(min) ・・・・(5)
時のみ鋳造速度を低下させて鋳型への鋳型への溶鋼供給
速度を低下させる場合は、鋳型内のメニスカス流速の低
下に伴う鋳片表面縦割れの発生やスリバー欠陥の増加を
招く恐れがある。そこで、前記図5に示すTD重量が定
常状態まで回復時間を短縮し、安定的に鋳造するため
に、取鍋からTDへの溶鋼供給速度が、溶鋼供給開始か
ら該TD内溶鋼レベルが取鍋用浸漬ノズル下端から15
0mmに達するまでは、TDから鋳型内の総供給速度よ
りも大きく、かつ10t/min以下に制御し、浸漬湯
面高さが200mmを超え、かつ150mmに達する前
に注入速度を10〜15t/minの適正値に切り替え
ることで対処できる。これにより、TD重量回復時間は
8分以内に短縮することができ、品質・操業とも安定化
するようになった。
の供給速度等により、ノズル閉塞指数が1未満のTD重
量回復時間は異なるが、本発明による方法はいずれの条
件であっても有効であることは言うまでもない。
実施例を従来例、比較例と共に表1に示す。
ド連鋳機を用い、鋳型への注入溶鋼量は1ストランドあ
たり3.5t/min(2ストランド合計7t/mi
n)でTD内溶鋼量は鍋交換時を除いて70t一定と
し、鍋交換時にはTD重量40tで後鍋の注入開始する
操業を行った。
Dへの溶鋼供給速度を9t/分(供給速度1)とし、T
D内の溶鋼レベルが取鍋用浸漬深さ190mmの時点で
TDへの溶鋼供給速度を14t/分(供給速度2)に切
り替えた結果、TD巻き込み介在物指数、ノズル閉塞指
数ともそれぞれ1.0以下となり、品質・操業とも安定
的に実施できた。
t/分一定で制御したものの、TD重量回復時間が8分
を超えたため、TD浸漬ノズルが閉塞してしまった。
min以上に制御したために、TD巻き込み介在物指数
が1.0を超え、溶鋼清浄度が悪化してしまった。
分一定、前記供給速度2を14t/分一定で供給速度を
本発明範囲内で制御したものの、供給速度1から供給速
度2への切り替えタイミングを浸漬湯面高さ250mm
としたため、浸漬湯面高さが深くTD重量回復時間が8
分を超え、TD浸漬ノズルの閉塞が発生してしまった。
供給速度1及び2は本発明の範囲内であったが、供給速
度1から供給速度2への切り替えタイミングを浸漬湯面
高さ140mmとしたため、浸漬湯面高さが浅く、TD
巻き込み介在物指数が1.0を超え、溶鋼清浄度が悪化
してしまった。
ラグ巻き込みによる介在物の生成を低レベルに維持でき
ると共に、鍋交換時の酸化に起因するノズル閉塞を抑制
でき、低コストに品質レベル向上が実現できる。
を示した図である。
在物指数の関係を示した図である。
図である。
係を示した図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 鋼の連続鋳造工程の多連々鋳造における
取鍋交換時において、取鍋の溶鋼供給開始からタンディ
ッシュ内の取鍋用浸漬ノズルの溶鋼浸漬高さHが150
mmに達するまで、取鍋からタンディッシュへの溶鋼供
給速度Qをタンディッシュから鋳型内への溶鋼総供給速
度よりも大きく、かつ10t/min以下に制御し、前
記溶鋼浸漬ノズル浸漬高さHが150mm超の場合は前
記溶鋼供給速度Qを下記(1)及び(2)式の範囲内で
制御することを特徴とする鍋交換部における清浄度の高
い連鋳鋳片製造方法。 150mm<H<200mmのとき: Q(t/min)≦0.1×(H−150)+10 ・・・・(1) 200mm≦Hのとき: Q(t/min)≦15.0 ・・・・(2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12674699A JP2000317592A (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | 鍋交換部における清浄度の高い連鋳鋳片製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12674699A JP2000317592A (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | 鍋交換部における清浄度の高い連鋳鋳片製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000317592A true JP2000317592A (ja) | 2000-11-21 |
Family
ID=14942894
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12674699A Pending JP2000317592A (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | 鍋交換部における清浄度の高い連鋳鋳片製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000317592A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013536087A (ja) * | 2010-08-30 | 2013-09-19 | ヒュンダイ スチール カンパニー | レードル交換時の溶鋼汚染範囲予測方法 |
JP2015066556A (ja) * | 2013-09-26 | 2015-04-13 | 新日鐵住金株式会社 | 連続鋳造における取鍋溶鋼の注入方法 |
-
1999
- 1999-05-07 JP JP12674699A patent/JP2000317592A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013536087A (ja) * | 2010-08-30 | 2013-09-19 | ヒュンダイ スチール カンパニー | レードル交換時の溶鋼汚染範囲予測方法 |
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