JP2001300698A - 溶融金属中の介在物の低減装置 - Google Patents
溶融金属中の介在物の低減装置Info
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- JP2001300698A JP2001300698A JP2000115160A JP2000115160A JP2001300698A JP 2001300698 A JP2001300698 A JP 2001300698A JP 2000115160 A JP2000115160 A JP 2000115160A JP 2000115160 A JP2000115160 A JP 2000115160A JP 2001300698 A JP2001300698 A JP 2001300698A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶融金属に水平旋回流を起こさせ、この旋回
流により微細な介在物を浮上分離する機能を有する簡便
な装置を提供する。 【解決手段】 （１）第一槽と、該第一槽と連通した第
二槽とから構成される溶融金属を収容する容器であっ
て、前記第一槽下部に傾斜板を設け、該傾斜板の上方に
溶融金属の供給を行う供給管を配する。（２）第一槽の
底部にガス吹き込み設備を有する。（３）傾斜板の勾配
が１０度以上３０度以下である。
流により微細な介在物を浮上分離する機能を有する簡便
な装置を提供する。 【解決手段】 （１）第一槽と、該第一槽と連通した第
二槽とから構成される溶融金属を収容する容器であっ
て、前記第一槽下部に傾斜板を設け、該傾斜板の上方に
溶融金属の供給を行う供給管を配する。（２）第一槽の
底部にガス吹き込み設備を有する。（３）傾斜板の勾配
が１０度以上３０度以下である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は溶融金属中の介在物
を低減する装置に関し、特に連続鋳造用のタンディッシ
ュ内の溶鋼中の介在物を除去する装置に関する。
を低減する装置に関し、特に連続鋳造用のタンディッシ
ュ内の溶鋼中の介在物を除去する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、製鋼プロセスにおける連続鋳造
プロセスにおいて、溶鋼は取鍋からタンディッシュに供
給され、さらに連続鋳造用モールドへ供給される。
プロセスにおいて、溶鋼は取鍋からタンディッシュに供
給され、さらに連続鋳造用モールドへ供給される。
【０００３】このタンディッシュにおいて、非金属介在
物は溶鋼との密度差を利用して浮上分離され、介在物の
少ない清浄鋼を得ている。しかしながら、微細な介在物
は溶鋼中における浮上速度が極めて小さく、完全に分離
することは困難であり、製品スラブへ微細な介在物が混
入するという問題があった。
物は溶鋼との密度差を利用して浮上分離され、介在物の
少ない清浄鋼を得ている。しかしながら、微細な介在物
は溶鋼中における浮上速度が極めて小さく、完全に分離
することは困難であり、製品スラブへ微細な介在物が混
入するという問題があった。
【０００４】今日、清浄度の良好な製品へのニーズが高
まり、さらに微細な介在物を除去することが要求されて
おり、溶鋼中の微細な介在物を除去できる高性能な装置
が求められてい。
まり、さらに微細な介在物を除去することが要求されて
おり、溶鋼中の微細な介在物を除去できる高性能な装置
が求められてい。
【０００５】これらの要求に対処するため、例えば特開
平８−２０６７９６号公報には、タンディッシュを２槽
に分割し、片側を円筒形状槽とし、これに電磁力を作用
させることにより水平旋回流を与え、これにより溶鋼中
に発生する遠心力で微小介在物までを効率的に除去しよ
うとする方法が提案されている。
平８−２０６７９６号公報には、タンディッシュを２槽
に分割し、片側を円筒形状槽とし、これに電磁力を作用
させることにより水平旋回流を与え、これにより溶鋼中
に発生する遠心力で微小介在物までを効率的に除去しよ
うとする方法が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、電磁力を用い
て旋回流を発生させるには、設備が極めて大規模なもの
となり、設備コストが大きくなるという問題がある。
て旋回流を発生させるには、設備が極めて大規模なもの
となり、設備コストが大きくなるという問題がある。
【０００７】本発明の目的は、溶融金属に水平旋回流を
起こさせ、この旋回流により微細な介在物を浮上分離す
る機能を有する簡便な装置を提供することにある。
起こさせ、この旋回流により微細な介在物を浮上分離す
る機能を有する簡便な装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、溶融金属中
に水平旋回流を起こさせる装置を開発すべく、水モデル
手法と計算シュミレーション手法とを駆使して検討を重
ねた結果、下記の知見を得た。
に水平旋回流を起こさせる装置を開発すべく、水モデル
手法と計算シュミレーション手法とを駆使して検討を重
ねた結果、下記の知見を得た。
【０００９】（Ａ）タンディッシュを、第一槽と、これ
に上部開口部を介して連通している第二槽とに分割し、
第一槽の底部に傾斜板を敷設し、この傾斜板の上方に溶
融金属を供給する供給管を配し、この供給管から溶融金
属を傾斜板に衝突させながら第一槽に供給すると、第一
槽の内壁に沿う溶融金属の流れを発生させることができ
ることを見いだした。
に上部開口部を介して連通している第二槽とに分割し、
第一槽の底部に傾斜板を敷設し、この傾斜板の上方に溶
融金属を供給する供給管を配し、この供給管から溶融金
属を傾斜板に衝突させながら第一槽に供給すると、第一
槽の内壁に沿う溶融金属の流れを発生させることができ
ることを見いだした。
【００１０】（Ｂ）この内壁に沿う溶融金属の流れが第
一槽全体に波及し、水平旋回流となる。この水平旋回流
により溶融金属中に発生した遠心力で溶鋼中の微細な介
在物は槽中心部に移動し、ここで凝集肥大化が促進さ
れ、浮上分離される。
一槽全体に波及し、水平旋回流となる。この水平旋回流
により溶融金属中に発生した遠心力で溶鋼中の微細な介
在物は槽中心部に移動し、ここで凝集肥大化が促進さ
れ、浮上分離される。
【００１１】（Ｃ）また、槽底部から溶融金属中に不活
性ガスを供給すると上記水平旋回による剪断力により微
細な気泡となり、これが介在物と同様に上昇し、上昇す
る間に微細な介在物を捕捉することが可能となる。この
結果、微細な介在物を浮上分離する効率がさらによくな
る。
性ガスを供給すると上記水平旋回による剪断力により微
細な気泡となり、これが介在物と同様に上昇し、上昇す
る間に微細な介在物を捕捉することが可能となる。この
結果、微細な介在物を浮上分離する効率がさらによくな
る。
【００１２】本発明は上記の知見に基づいて完成したも
のであり、その要旨は下記の通りである。 （１）第一槽と、該第一槽と連通した第二槽とから構成
される溶融金属を収容する容器であって、前記第一槽下
部に傾斜板を設け、該傾斜板の上方に溶融金属の供給を
行う供給管を配し、供給される溶融金属に旋回流を与え
ることを特徴とする溶融金属中の介在物の低減装置。 （２）第一槽の底部にガス吹き込み設備を有することを
特徴とする上記（１）に記載の溶融金属中の介在物の低
減装置。 （３）傾斜板の勾配が１０度以上３０度以下であること
を特徴とする上記（１）または（２）に記載の溶融金属
中の介在物の低減装置。
のであり、その要旨は下記の通りである。 （１）第一槽と、該第一槽と連通した第二槽とから構成
される溶融金属を収容する容器であって、前記第一槽下
部に傾斜板を設け、該傾斜板の上方に溶融金属の供給を
行う供給管を配し、供給される溶融金属に旋回流を与え
ることを特徴とする溶融金属中の介在物の低減装置。 （２）第一槽の底部にガス吹き込み設備を有することを
特徴とする上記（１）に記載の溶融金属中の介在物の低
減装置。 （３）傾斜板の勾配が１０度以上３０度以下であること
を特徴とする上記（１）または（２）に記載の溶融金属
中の介在物の低減装置。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の装置例の構成を
概念的に示す斜視図である。同図に示すように、本発明
にかかる装置の一例として溶鋼用のタンディッシュ示す
が、これは円筒形状の第一槽２、箱形状の第二槽３、耐
火物隔壁４、開口部５、傾斜板６および供給管７から構
成される。
概念的に示す斜視図である。同図に示すように、本発明
にかかる装置の一例として溶鋼用のタンディッシュ示す
が、これは円筒形状の第一槽２、箱形状の第二槽３、耐
火物隔壁４、開口部５、傾斜板６および供給管７から構
成される。
【００１４】図２（ａ）、（ｂ）は、本発明の装置例を
使用したときの溶鋼の流れを示す概念図であり、同図
（ａ）は側面図、同図（ｂ）は平面図である。同図
（ａ）、（ｂ）に示すように、タンディッシュ１は円筒
形状の第一槽２と箱形状の第二槽３に耐火物隔壁４によ
り分離されており、２つの槽は耐火物隔壁４上部に設け
られた開口部５により連通されている。
使用したときの溶鋼の流れを示す概念図であり、同図
（ａ）は側面図、同図（ｂ）は平面図である。同図
（ａ）、（ｂ）に示すように、タンディッシュ１は円筒
形状の第一槽２と箱形状の第二槽３に耐火物隔壁４によ
り分離されており、２つの槽は耐火物隔壁４上部に設け
られた開口部５により連通されている。
【００１５】また、この開口部５はタンディッシュ１に
溶鋼１０が充填された際に溶鋼表面上のスラグ位置より
下部に位置するよう配置されている。第一槽２下部には
螺旋状の傾斜板６が設置されている。
溶鋼１０が充填された際に溶鋼表面上のスラグ位置より
下部に位置するよう配置されている。第一槽２下部には
螺旋状の傾斜板６が設置されている。
【００１６】傾斜板６は、扇形の耐火物を組み合わせて
もよいし、滑らかな螺旋形状等であってもよい。傾斜板
６の上部に、取鍋（図示せず）から溶鋼を注入する供給
管７が設置される。供給管７から供給された溶鋼１０が
矢印で示す様な流れとなり、この流れが第一槽２全体に
波及して水平旋回流となり、介在物を浮上分離する流れ
を生じる。
もよいし、滑らかな螺旋形状等であってもよい。傾斜板
６の上部に、取鍋（図示せず）から溶鋼を注入する供給
管７が設置される。供給管７から供給された溶鋼１０が
矢印で示す様な流れとなり、この流れが第一槽２全体に
波及して水平旋回流となり、介在物を浮上分離する流れ
を生じる。
【００１７】さらに、傾斜板６の底部末端位置に不活性
ガスを底吹きするためのノズル９を設置すると、介在物
を浮上分離する効果を一層高めることができる。不活性
ガスを底吹きすると、介在物の浮上分離効果を一層高め
ることができる理由は、水平旋回流により、不活性ガス
のガス径を微細にすることが可能となり、その結果、微
細なガスが微細な介在物を捕捉する確率が高くなるから
と推定できる。
ガスを底吹きするためのノズル９を設置すると、介在物
を浮上分離する効果を一層高めることができる。不活性
ガスを底吹きすると、介在物の浮上分離効果を一層高め
ることができる理由は、水平旋回流により、不活性ガス
のガス径を微細にすることが可能となり、その結果、微
細なガスが微細な介在物を捕捉する確率が高くなるから
と推定できる。
【００１８】傾斜板の勾配（以下、傾斜板角度という）
は、第一槽壁面での傾斜板の勾配と定義でき、１０度以
上３０度以下であることが望ましい。その理由は、勾配
が１０度未満であると、介在物を浮上分離する旋回流が
十分に発生しないおそれがあり、３０度超であると、同
様に介在物を浮上分離する旋回流が十分に発生しないお
それがあるからである。
は、第一槽壁面での傾斜板の勾配と定義でき、１０度以
上３０度以下であることが望ましい。その理由は、勾配
が１０度未満であると、介在物を浮上分離する旋回流が
十分に発生しないおそれがあり、３０度超であると、同
様に介在物を浮上分離する旋回流が十分に発生しないお
それがあるからである。
【００１９】
【実施例】前記図１に示した構成の試験設備で本発明例
の試験を行った。本試験設備の仕様および試験条件は以
下の通りであり、溶鋼質量容量：７０ton ×５チャ−ジ
の鋳造を実施し、製品スラブ中の介在物のサンプリング
調査を実施した。
の試験を行った。本試験設備の仕様および試験条件は以
下の通りであり、溶鋼質量容量：７０ton ×５チャ−ジ
の鋳造を実施し、製品スラブ中の介在物のサンプリング
調査を実施した。
【００２０】（１）タンディッシュ容量：約１２ton 、
溶鋼深さ１０００mm、 （２）第一槽：内径８００mmの円筒形状、 （３）第二槽：８００×１５００mmの箱型形状、 （４）槽間の開口部位置：槽底部から６００mmの位置
に、高さ２００mm、幅２００mm、 （５）供給管（内径１００mm）の配置は、 高さ方向位置：供給管下端面の軸心位置が傾斜板の最上
端位置から100mm、 半径方向位置：供給管下端面の軸心位置が第一槽の内壁
から半径方向へ100mm、 周方向位置 ：供給管下端面の軸心位置が傾斜板の上端
エッジから傾斜板旋回方向へ100mm、 （６）傾斜板：上端が槽底部より４００mmの位置、最下
端が槽底部より１００mmの位置、傾斜板角度（外周部に
おける）が１０、１５、３０度、 （７）溶鋼供給流量：２．０ton ／min 、 （８）不活性ガス：Ａｒガスを使用、 （９）ガス吹き込み設備とその位置は、ガス吹き込み設
備としてはポーラスプラグを使用し、 周方向位置 ：傾斜板の下端部エッジ直下、 半径方向位置：第一槽の壁面から第一槽中心の間に等間
隔で２０カ所ポーラスプラグを配置、 （10）ガス吹き込み量：０、５０、１００Ｌ（標準状
態）／min 。
溶鋼深さ１０００mm、 （２）第一槽：内径８００mmの円筒形状、 （３）第二槽：８００×１５００mmの箱型形状、 （４）槽間の開口部位置：槽底部から６００mmの位置
に、高さ２００mm、幅２００mm、 （５）供給管（内径１００mm）の配置は、 高さ方向位置：供給管下端面の軸心位置が傾斜板の最上
端位置から100mm、 半径方向位置：供給管下端面の軸心位置が第一槽の内壁
から半径方向へ100mm、 周方向位置 ：供給管下端面の軸心位置が傾斜板の上端
エッジから傾斜板旋回方向へ100mm、 （６）傾斜板：上端が槽底部より４００mmの位置、最下
端が槽底部より１００mmの位置、傾斜板角度（外周部に
おける）が１０、１５、３０度、 （７）溶鋼供給流量：２．０ton ／min 、 （８）不活性ガス：Ａｒガスを使用、 （９）ガス吹き込み設備とその位置は、ガス吹き込み設
備としてはポーラスプラグを使用し、 周方向位置 ：傾斜板の下端部エッジ直下、 半径方向位置：第一槽の壁面から第一槽中心の間に等間
隔で２０カ所ポーラスプラグを配置、 （10）ガス吹き込み量：０、５０、１００Ｌ（標準状
態）／min 。
【００２１】比較例は、傾斜板を撤去した試験設備を使
用して、同じ試験条件下で試験を行った。表１に試験条
件と試験結果を示す。
用して、同じ試験条件下で試験を行った。表１に試験条
件と試験結果を示す。
【００２２】
【表１】 なお、表中の数値は、比較例で得られた介在物の粒径範
囲別の介在物残留量と、本発明例の残存量との比（本発
明例量／比較例量）で表した。
囲別の介在物残留量と、本発明例の残存量との比（本発
明例量／比較例量）で表した。
【００２３】同表に示すように、いずれの介在物の粒径
範囲でも比較例に比べ残留量が低下することが判明し
た。また、粒径範囲別の介在物低減効果を比較すると、
介在物の粒径が小さいすなわち微細なほど、残存量比が
小さくなることも判明した。
範囲でも比較例に比べ残留量が低下することが判明し
た。また、粒径範囲別の介在物低減効果を比較すると、
介在物の粒径が小さいすなわち微細なほど、残存量比が
小さくなることも判明した。
【００２４】さらに、Ａｒガスの吹き込み流量を大きく
すると、介在物の各粒径範囲において残存量比が小さく
なることも判明した。
すると、介在物の各粒径範囲において残存量比が小さく
なることも判明した。
【００２５】
【発明の効果】本発明の装置により、微細な介在物を効
率よく除去することが可能となった。特に本発明の装置
は、大規模の磁場発生装置等が不要な簡易装置なため、
低廉なコストで設置可能というメリットがある。
率よく除去することが可能となった。特に本発明の装置
は、大規模の磁場発生装置等が不要な簡易装置なため、
低廉なコストで設置可能というメリットがある。
【図１】本発明の装置例の構成を概念的に示す斜視図で
ある。
ある。
【図２】発明の装置例を使用したときの溶融金属の流れ
を示す概念図であり、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）
は平面図である。
を示す概念図であり、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）
は平面図である。
１：タンディッシュ、 ２：第一槽、 ３：第二槽、 ４：耐火物隔壁、 ５：開口部、 ６：傾斜板、 ７：供給管、 ９：ガス供給ノズル、 １０：溶鋼。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２２Ｄ 43/00 Ｂ２２Ｄ 43/00 Ａ
Claims (3)
- 【請求項１】 第一槽と、該第一槽と連通した第二槽と
から構成される溶融金属を収容する容器であって、前記
第一槽下部に傾斜板を設け、該傾斜板の上方に溶融金属
の供給を行う供給管を配し、供給される溶融金属に旋回
流を与えることを特徴とする溶融金属中の介在物の低減
装置。 - 【請求項２】 第一槽の底部にガス吹き込み設備を有す
ることを特徴とする請求項１に記載の溶融金属中の介在
物の低減装置。 - 【請求項３】 傾斜板の勾配が１０度以上３０度以下で
あることを特徴とする請求項１または２に記載の溶融金
属中の介在物の低減装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000115160A JP2001300698A (ja) | 2000-04-17 | 2000-04-17 | 溶融金属中の介在物の低減装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000115160A JP2001300698A (ja) | 2000-04-17 | 2000-04-17 | 溶融金属中の介在物の低減装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001300698A true JP2001300698A (ja) | 2001-10-30 |
Family
ID=18626860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000115160A Withdrawn JP2001300698A (ja) | 2000-04-17 | 2000-04-17 | 溶融金属中の介在物の低減装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001300698A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100333865C (zh) * | 2005-08-03 | 2007-08-29 | 东北大学 | 一种钢水自旋式连铸中间包 |
| CN104226936A (zh) * | 2013-06-19 | 2014-12-24 | 鞍钢股份有限公司 | 一种中间包钢液的净化装置及其净化方法 |
| JP2020157350A (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | 日本製鉄株式会社 | 旋回流付与装置、タンディッシュ、鋼の連続鋳造システム及び鋼の連続鋳造方法 |
| CN113604690A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-05 | 车金玲 | 一种热炉冶炼用扒渣机 |
-
2000
- 2000-04-17 JP JP2000115160A patent/JP2001300698A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100333865C (zh) * | 2005-08-03 | 2007-08-29 | 东北大学 | 一种钢水自旋式连铸中间包 |
| CN104226936A (zh) * | 2013-06-19 | 2014-12-24 | 鞍钢股份有限公司 | 一种中间包钢液的净化装置及其净化方法 |
| JP2020157350A (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | 日本製鉄株式会社 | 旋回流付与装置、タンディッシュ、鋼の連続鋳造システム及び鋼の連続鋳造方法 |
| JP7230634B2 (ja) | 2019-03-27 | 2023-03-01 | 日本製鉄株式会社 | 旋回流付与装置、タンディッシュ、鋼の連続鋳造システム及び鋼の連続鋳造方法 |
| CN113604690A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-05 | 车金玲 | 一种热炉冶炼用扒渣机 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070703 |