JP2002001500A - Production method for continuous casting product - Google Patents

Production method for continuous casting product

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JP2002001500A
JP2002001500A JP2000188846A JP2000188846A JP2002001500A JP 2002001500 A JP2002001500 A JP 2002001500A JP 2000188846 A JP2000188846 A JP 2000188846A JP 2000188846 A JP2000188846 A JP 2000188846A JP 2002001500 A JP2002001500 A JP 2002001500A
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JP
Japan
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magnetic field
casting
mold
slab
molten metal
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Application number
JP2000188846A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Kishimoto
康夫 岸本
Hiromitsu Shibata
浩光 柴田
Kimiharu Yamaguchi
公治 山口
Hideji Takeuchi
秀次 竹内
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a production method which can easily control supply of molten metal and also can stably produce a double layered casting without fluctuation of the solute element concentration in the breadthwise direction of the surface of the casting and generation of powdered defect. SOLUTION: Molten metal is injected by using a single immersed nozzle into a direct current magnetic field zone impressed in the central part in the vertical direction of the casting mold or a pool of the upper part than the direct current magnetic field zone in the state that a direct current magnetic zone is impressed over the whole width of the casting in the direction crossing the thickness of the casting by two independent stages of magnetic poles, in respective sections of the upper part of casting mold including the molten metal surface level in the continuous casting mold and the vertically central part of the casting mold separated downward from the above part by a specified distance, and a specified solute element is added into the direct current magnetic zone or the upper molten metal than the direct current magnetic zone. In this way, the concentration of solute element in the molten metal in the upper pool is increased to adjust the solute element concentration of the surface part of the casting. In the production method of the continuous casting product in which the solute element concentration of the surface part of the casting is adjusted, with regard to impression of magnetic field to the upper part of the casting mold, in addition to the above direct current magnetic field, a fixed alternate current magnetic field is doubly applied to the molten metal level.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、鋳片の内部と比較
して表層部における特定の溶質元素の濃度が高い、傾斜
組成を有する連続鋳造鋳片の製造方法に関し、特に表層
部の溶質元素の幅方向にわたる濃度分布の一層の均一化
を図ろうとするものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a continuous cast slab having a gradient composition in which the concentration of a specific solute element in a surface layer is higher than that in the inside of a slab. Is intended to further uniform the concentration distribution over the width direction.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、成分組成が表層部と内部で異
なる鋳片を連続鋳造によって製造する方法が種々提案さ
れている。例えば、特公平3−20295 号公報には、連鋳
鋳型内の湯面レベルから一定の距離だけ離れた下方位置
で、鋳造方向と垂直な方向に鋳片全幅にわたって直流磁
束を付与し、その直流磁束によって形成される静磁場帯
を境界としてその上下に異なる金属を供給することによ
り、複層鋳片を得る方法が記載されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various methods have been proposed for producing a slab having a composition different from that of a surface layer in a surface layer portion by continuous casting. For example, Japanese Patent Publication No. 3-20295 discloses that a direct magnetic flux is applied over the entire width of a slab in a direction perpendicular to the casting direction at a position below a fixed distance from a molten metal level in a continuous casting mold. A method of obtaining a multilayer slab by supplying different metals above and below a static magnetic field zone formed by a magnetic flux as a boundary is described.

【0003】また、特開平7−51801 号公報には、連続
鋳造用の鋳型内へ溶鋼を気体と共に垂直方向に注入し、
この溶鋼注入位置より上部で鋳型内の幅方向全幅に直流
磁場を付与して溶鋼の上昇流を減速し、該直流磁場の付
与位置より上部の溶鋼中に該溶鋼成分とは異種の元素を
添加して、上記注入気体の浮上撹拌により上部の溶鋼を
合金溶鋼として合金鋼の表層を鋼表面に形成することか
らなる複層鋼板の製造方法が記載されている。
[0003] Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-51801 discloses that molten steel is vertically injected together with gas into a mold for continuous casting.
A direct current magnetic field is applied to the entire width in the mold above the molten steel injection position to decelerate the upward flow of the molten steel, and an element different from the molten steel component is added to the molten steel above the direct current magnetic field application position. A method for producing a multi-layered steel sheet comprising forming a surface layer of an alloy steel on a steel surface by using the molten steel at an upper portion as an alloy molten steel by levitation stirring of the injected gas is described.

【0004】さらに、特開平8−290236号公報には、モ
ールドパウダーに、鋳片の表層に濃化させたい合金元素
を含有させ、また鋳型上部に設置した電磁撹拌装置によ
り鋳型内の溶鋼プール中の水平断面内で撹拌流を形成さ
せると共に、その下方に幅方向に均一な磁束密度を有す
る直流磁場を鋳型の厚み方向に印加することによって鋳
型内溶鋼プールに制動域を形成し、直流磁界の下方にノ
ズルから溶鋼を供給しつつ鋳造することによって、鋳片
の表層部における合金元素の濃度を内層に比べて高くす
る方法が提案されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-290236 discloses that a mold powder contains an alloy element to be concentrated on the surface layer of a slab, and a molten steel pool in the mold is stirred by an electromagnetic stirrer installed above the mold. A stir flow is formed in the horizontal cross section of the mold, and a DC magnetic field having a uniform magnetic flux density in the width direction is applied below the mold in the thickness direction of the mold to form a damping zone in the molten steel pool in the mold. A method has been proposed in which the concentration of alloying elements in the surface layer portion of a slab is made higher than that in an inner layer by casting while supplying molten steel from a nozzle downward.

【0005】その他、鋳片内部の介在物を低減したり、
鋳込み時における湯面変動を防止してパウダーの鋳片へ
の巻き込みを防止するために、電磁石を用いた流動制御
方法が提案されており、実用化されている。例えば、特
開平1−105817号公報には、鋳型の全幅にわたって鋳片
の厚みを横切る方向に、磁場を湯面(メニスカス)と鋳
型下部の上下二段に印加する方法が提案されている。
In addition, it is possible to reduce inclusions in the slab,
A flow control method using an electromagnet has been proposed and has been put to practical use in order to prevent the fluctuation of the molten metal level at the time of casting and to prevent the powder from being caught in the slab. For example, JP-A-1-105817 proposes a method in which a magnetic field is applied to a molten metal surface (meniscus) and upper and lower two stages below the mold in a direction crossing the thickness of the slab over the entire width of the mold.

【0006】しかしながら、特公平3−20295 号公報に
記載の方法では、鋳片の表層用溶鋼と内部用溶鋼を2基
の別々のタンディッシュに確保して、磁場帯上下部での
凝固速度に応じた溶鋼量を各々のタンディッシュから独
立に供給するという極めて難しい制御を行う必要がある
ため、安定した製造が難しく、その結果、製品歩留りが
低下するという問題があった。また、特開平7−51801
号公報に記載の製造方法では、タンディッシュからの溶
鋼は磁場帯下部のみに鋳型内湯面レベルを一定に維持す
るように供給され、磁場帯上部には供給されないため、
磁場帯上部での凝固量に対応する不足分は磁場帯下部か
ら自然に流入することから、前述したような問題は発生
しないものの、この場合、磁場帯下部から上部への溶鋼
流は直流磁場の影響により幅方向にわたってほぼ均一に
流入するため、気泡の撹拌効果だけでは溶質元素を添加
した部位とそこから離れた部位での極端な濃度差を解消
できないという問題があった。
However, in the method described in Japanese Patent Publication No. 3-20295, the molten steel for the surface layer and the molten steel for the inside of the slab are secured in two separate tundishes, and the solidification speed in the upper and lower portions of the magnetic field zone is reduced. Since it is necessary to perform extremely difficult control of independently supplying a corresponding amount of molten steel from each tundish, stable production is difficult, and as a result, there is a problem that the product yield is reduced. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-51801
In the production method described in the publication, the molten steel from the tundish is supplied only to the lower part of the magnetic field zone so as to maintain the level of the molten metal in the mold constant, and is not supplied to the upper part of the magnetic field zone.
Although the shortage corresponding to the solidification amount in the upper part of the magnetic field zone naturally flows in from the lower part of the magnetic field zone, the above-mentioned problem does not occur. Due to the influence, the gas flows almost uniformly in the width direction, so that there is a problem that the extreme concentration difference between the portion where the solute element is added and the portion far from the portion cannot be eliminated only by the stirring effect of the bubbles.

【0007】さらに、特開平8−290236号公報に開示の
方法では、パウダーからの合金元素の添加によって形成
される濃化層の厚みがあまりに小さいため、十分な厚み
の濃化層を有する鋳片は製造できないという問題があっ
た。通常、パウダーからの合金添加によって形成される
濃化層の厚みはせいぜい数ミリであり、一般に表層部の
濃化としては十分な厚みとはいえない。
Further, in the method disclosed in JP-A-8-290236, since the thickness of the concentrated layer formed by adding an alloy element from powder is too small, a slab having a sufficiently thick concentrated layer is used. There was a problem that cannot be manufactured. Usually, the thickness of the concentrated layer formed by adding an alloy from powder is at most a few millimeters, and generally cannot be said to be a sufficient thickness for the concentration of the surface layer portion.

【0008】この点、発明者らは先に、上記の問題を解
決するものとして、連鋳鋳型内の湯面レベルを含む鋳型
上部と、これより下方に一定の距離離隔した鋳型中央部
それぞれにおいて、独立して電流制御された上下2段の
磁極(電磁石)によって鋳片の厚みを横切る向きに鋳片
全幅にわたり直流磁場帯を印加した状態で、該鋳型中央
部に印加した直流磁場帯内または該直流磁場帯よりも上
部のプールに、単一の浸漬ノズルを用いて溶鋼を注入す
ると共に、該直流磁場帯内または該直流磁場帯よりも上
部の溶鋼に特定の溶質元素を添加することにより、上部
プール内の溶鋼について該溶質元素の濃度を高めて鋳片
表層部の溶質元素濃度を調整することからなる連続鋳造
鋳片の製造方法を提案した(特願2000−043711号明細
書)。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have first attempted to solve the above problems at the upper part of the mold including the level of the molten metal in the continuous casting mold and at the center of the mold at a certain distance below the upper part of the mold. In a state in which a DC magnetic field band is applied across the entire width of the slab in a direction crossing the thickness of the slab by two upper and lower magnetic poles (electromagnets) independently controlled in current, the DC magnetic field band applied to the center of the mold or By injecting molten steel into the pool above the DC magnetic field zone using a single immersion nozzle, and adding a specific solute element to the molten steel within the DC magnetic field zone or above the DC magnetic field zone. Proposed a method for producing a continuous cast slab comprising increasing the concentration of the solute element in the molten steel in the upper pool to adjust the concentration of the solute element in the surface layer of the slab (Japanese Patent Application No. 2000-043711).

【0009】上記の方法により、鋳片の表層部における
溶質元素の濃度変化を小さくした上で、十分な厚みの表
面濃化層を形成することができ、またメニスカスの流動
を制御してモールドパウダー等の巻き込みも効果的に防
止できるようになった。しかしながら、得られた連続鋳
造鋳片を素材として、製品板を製造した場合、例えば表
面にNiを濃化させて耐食性の向上を図った製品板につい
て、耐食性試験を行ったところ、局所的な耐食性の劣化
が生じる場合が散見された。
According to the above-mentioned method, it is possible to form a surface-concentrated layer having a sufficient thickness while reducing the change in the concentration of solute elements in the surface layer of a slab, and to control the flow of a meniscus to form a mold powder. Can be effectively prevented. However, when a product plate was manufactured using the obtained continuous cast slab as a material, for example, when a corrosion resistance test was performed on a product plate in which Ni was concentrated on the surface to improve the corrosion resistance, local corrosion resistance was found. There were occasional cases where the deterioration of the film occurred.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を有利に解決するもので、鋳片表層部における溶質元素
の濃度分布の一層の均一化を達成し、製品板において局
所的な特性劣化等が生じることのない、連続鋳造鋳片の
有利な製造方法を提案することを目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention advantageously solves the above-mentioned problems, and achieves a more uniform solute element concentration distribution in the surface layer of a slab, and achieves local characteristics in a product plate. An object of the present invention is to propose an advantageous method for producing a continuous cast slab without causing deterioration or the like.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上述したとおり、特願20
00−043711号明細書に記載の方法に従って製造した連続
鋳造鋳片を素材とした場合には、製品板において局所的
な特性劣化が生じる場合があった。そこで、発明者ら
は、上記の原因について綿密な調査を行った結果、特願
2000−043711号明細書に記載の方法では、場合により鋳
片表層部における溶質元素の濃度分布が十分に均一では
なく、局所的な濃度のばらつきが生じていることが判明
した。
[Means for Solving the Problems] As described above, Japanese Patent Application No.
When a continuous cast slab manufactured according to the method described in the specification of 00-043711 is used as a raw material, local property deterioration may occur in a product plate. Therefore, the inventors conducted a thorough investigation on the above causes and found that
In the method described in the specification of 2000-043711, it has been found that, in some cases, the concentration distribution of the solute element in the surface layer portion of the slab is not sufficiently uniform, and local concentration variation occurs.

【0012】図1(a) に、特願2000−043711号明細書に
記載の方法に従って製造した連続鋳造鋳片の鋳片表層部
における溶質元素(Ni)の濃度分布(鋳片幅方向)につ
いて調べた結果を示す。同図に示したとおり、鋳片最表
層部には溶質元素の局所的な濃度のばらつきが観察され
た。そこで、さらに詳しく調査した結果、以下のことが
明らかとなった。 1)溶質元素の添加位置を変えると、場合によって表層
部の濃度のばらつきが変わる。 2)特に鋳片の表層部においてばらつきが大きくなる。
FIG. 1 (a) shows the concentration distribution (solute width direction) of solute elements (Ni) in the surface layer of a slab of a continuous cast slab manufactured according to the method described in Japanese Patent Application No. 2000-043711. The result of the examination is shown. As shown in the figure, local variations in the concentration of solute elements were observed in the outermost layer of the slab. Then, as a result of further detailed investigation, the following became clear. 1) When the position where the solute element is added is changed, the variation in the concentration of the surface layer changes depending on the case. 2) Variation is particularly large in the surface layer of the slab.

【0013】この原因について調べたところ、溶質元素
が上部プールへ添加された後に溶鋼と混合される状況が
元素の添加位置と、用いるノズルにより異なることが分
かった。その結果、特に上部プールの上側(メニスカス
に近い部分)は元素濃度の幅方向のばらつきが大きくな
るという問題がある。なお、以前の調査では、スラブの
表層深さ10mmでのみ複数点サンプルを採ったため、この
問題について確認できなかったものと推察される。
Investigation of the cause revealed that the situation in which the solute element was mixed with the molten steel after being added to the upper pool was different depending on the element addition position and the nozzle used. As a result, there is a problem that the variation in the element concentration in the width direction is particularly large on the upper side of the upper pool (portion near the meniscus). It is probable that this problem could not be confirmed in the previous survey because multiple samples were taken only at the slab surface depth of 10 mm.

【0014】そこで、発明者らは、上述したような局所
的な濃度のばらつきについても防止すべく鋭意研究を重
ねた結果、特願2000−043711号明細書に記載の連続鋳造
鋳片の製造方法において、鋳型上部における磁場印加に
ついては、単に直流磁場ではなく、湯面レベルに固定交
流磁場を重畳した直流磁場を印加することが極めて有効
であることの知見を得た。本発明は上記の知見に立脚す
るものである。
[0014] The inventors of the present invention have conducted intensive studies to prevent the above-mentioned local concentration variation, and as a result, have found that the method of manufacturing a continuous cast slab described in Japanese Patent Application No. 2000-043711. As for the application of a magnetic field at the upper part of the mold, it has been found that it is extremely effective to apply a DC magnetic field in which a fixed AC magnetic field is superimposed on a molten metal level, rather than a DC magnetic field. The present invention is based on the above findings.

【0015】すなわち、本発明の要旨構成は次のとおり
である。 1.溶融金属の連続鋳造に際し、連鋳鋳型内の湯面レベ
ルを含む鋳型上部と、これより下方に一定の距離離隔し
た鋳型高さ方向中央部それぞれにおいて、独立して電流
制御された上下2段の磁極(電磁石)によって鋳片の厚
みを横切る向きに鋳片全幅にわたり直流磁場を印加した
状態で、該鋳型高さ方向中央部に印加した直流磁場帯内
または該直流磁場帯よりも上部のプールに、単一の浸漬
ノズルを用いて溶鋼を注入すると共に、該直流磁場帯内
または該直流磁場帯よりも上部の溶鋼に特定の溶質元素
を添加することにより、上部プール内の溶鋼について該
溶質元素の濃度を高めて鋳片表層部の溶質元素濃度を調
整することからなる連続鋳造鋳片の製造方法において、
鋳型上部の磁場印加については、上記した直流磁場に加
え、湯面レベルに固定交流磁場を重畳して印加すること
を特徴とする連続鋳造鋳片の製造方法。
That is, the gist of the present invention is as follows. 1. At the time of continuous casting of molten metal, the upper part of the mold including the level of the molten metal in the continuous casting mold and the middle part in the height direction of the mold separated by a certain distance below the upper and lower parts of the upper and lower stages of the current control independently. In a state in which a DC magnetic field is applied across the entire width of the slab by a magnetic pole (electromagnet) in a direction transverse to the thickness of the slab, the DC magnetic field is applied to the center of the mold in the height direction of the mold or in a pool above the DC magnetic field band. Injecting molten steel using a single immersion nozzle, and adding a specific solute element to the molten steel in or above the DC magnetic field zone, thereby forming the solute element for the molten steel in the upper pool. In the method for producing a continuous cast slab comprising adjusting the solute element concentration of the slab surface layer by increasing the concentration of
A method for producing a continuous cast slab, wherein a fixed AC magnetic field is superimposed on a molten metal level and applied in addition to the above-described DC magnetic field in applying a magnetic field on an upper portion of a mold.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に従い具体的
に説明する。図2,3,4に、本発明に従う溶鋼の注入
要領を図解する。図2の例は、浸漬ノズルとして、単孔
のストレートノズルを用いた場合で、溶鋼がほぼ鉛直方
向に供給される場合である。図3の例は、浸漬ノズルと
して、2つの吐出孔を有し、各吐出孔からの噴流の角度
を傾斜させた、いわゆる2孔ノズルを用いた場合であ
る。図4の例は、浸漬ノズルとして、下部に主たる吐出
孔を有すると共に側部にも2つの副孔を有する、3孔ノ
ズルを用いた場合である。図中、番号1は鋳型、2は浸
漬ノズル(2a:ストレートノズル、2b:2孔ノズル、2
c:3孔ノズル)、3a, 3bはそれぞれ鋳型の上部および
高さ方向中央部に配置された上下2段の磁極(電磁石)
であり、これらの磁極3a, 3bにより、鋳片の厚み方向に
鋳片全幅にわたって直流磁場を独立して印加できるよう
になっている。また、上段の磁極3aは、同時に交流磁場
も印加可能な仕組みになっている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to the drawings. 2, 3 and 4 illustrate how to inject molten steel according to the present invention. The example of FIG. 2 is a case where a single-hole straight nozzle is used as the immersion nozzle, in which molten steel is supplied in a substantially vertical direction. The example in FIG. 3 is a case where a so-called two-hole nozzle having two discharge holes and inclining the angle of the jet from each discharge hole is used as the immersion nozzle. The example of FIG. 4 is a case where a three-hole nozzle having a main discharge hole at the bottom and two sub-holes on the side is used as the immersion nozzle. In the figure, reference numeral 1 denotes a mold, 2 denotes an immersion nozzle (2a: straight nozzle, 2b: two-hole nozzle, 2
c: three-hole nozzle), 3a, 3b are upper and lower two-stage magnetic poles (electromagnets) arranged at the top of the mold and at the center in the height direction, respectively
With these magnetic poles 3a and 3b, a DC magnetic field can be independently applied over the entire width of the slab in the thickness direction of the slab. In addition, the upper magnetic pole 3a has a mechanism that can simultaneously apply an alternating magnetic field.

【0017】すなわち、上段磁極3aは、直流電流を通電
する電磁ブレーキコイル(直流通電コイル)と、固定型
の交流電流を通電する低周波磁場コイル(交流通電コイ
ル)と、これらが共通に巻かれた鉄心とからなり、かよ
うな電極構造とすることによって、固定交流磁場を重畳
した直流磁場を印加することができる。この状態を鋳型
短辺背面側から見た透視図が図5であり、図中3a-1が直
流通電コイル、3a-2が交流通電コイル、3a-3が鉄心であ
る。そして、浸漬ノズル2は、上下2段の磁極3a, 3bの
間に配置されている。
That is, the upper magnetic pole 3a is wound in common with an electromagnetic brake coil (direct current energizing coil) for passing a direct current, and a low frequency magnetic field coil (alternating current coil) for passing a fixed type alternating current. With such an electrode structure, a DC magnetic field on which a fixed AC magnetic field is superimposed can be applied. FIG. 5 is a perspective view of this state as viewed from the back side of the short side of the mold. In FIG. 5, 3a-1 is a direct current energizing coil, 3a-2 is an alternating current energizing coil, and 3a-3 is an iron core. The immersion nozzle 2 is disposed between the upper and lower magnetic poles 3a and 3b.

【0018】また、番号4で磁極の高さ中心を示し、4a
は上段磁極3aの高さ中心、4bは下段磁極3bの高さ中心で
ある。さらに、5は浸漬ノズル2の吐出孔であり、6で
浸漬ノズル2からの噴流を、7で直流磁場帯の下部プー
ルから上部プールヘの逆流(上昇流)を示す。8,8′
は溶質元素(ワイヤー)、×印は溶質元素の添加位置、
そして9が凝固シェルである。なお、図中、wは鋳型の
幅、θは浸漬ノズル吐出孔の角度(水平方向を0とした
下向きの角度)、hは浸漬ノズル吐出孔の下端から下段
磁極の高さ中心までの距離、dは浸漬ノズル吐出孔の下
端から下段磁極の上端部までの距離を表す。
The number 4 indicates the center of the height of the magnetic pole.
Is the height center of the upper magnetic pole 3a, and 4b is the height center of the lower magnetic pole 3b. Further, 5 is a discharge hole of the immersion nozzle 2, 6 is a jet from the immersion nozzle 2, and 7 is a reverse flow (upflow) from the lower pool to the upper pool in the DC magnetic field band. 8,8 '
Is the solute element (wire), X is the position where the solute is added,
Reference numeral 9 denotes a solidified shell. In the drawings, w is the width of the mold, θ is the angle of the immersion nozzle discharge hole (a downward angle with the horizontal direction being 0), h is the distance from the lower end of the immersion nozzle discharge hole to the height center of the lower magnetic pole, d represents the distance from the lower end of the immersion nozzle discharge hole to the upper end of the lower magnetic pole.

【0019】さて、図2,3に示したところにおいて、
浸漬ノズル2から供給された溶鋼噴流6は殆どが一旦下
部プールに流入するが、上部プールヘの溶鋼の供給源が
存在しないため、一旦下部プールに流入した溶鋼のうち
必要な分だけは再度上部プールに逆流することになる。
また、図4においても、主たる溶鋼の供給は、下部主孔
より行われるため、同様にして、下部プールに流入した
溶鋼が再度上部プールに逆流する。従って、本発明で
は、特開平7−51801 号公報に記載の方法と同じよう
に、溶鋼の供給速度の制御に関する問題はない。
Now, referring to FIGS. 2 and 3,
Most of the molten steel jet 6 supplied from the immersion nozzle 2 once flows into the lower pool. However, since there is no supply source of the molten steel to the upper pool, only a necessary amount of the molten steel once flowing into the lower pool is re-used in the upper pool. Will flow back to
In FIG. 4 as well, the supply of the main molten steel is performed from the lower main hole, and thus the molten steel flowing into the lower pool flows back to the upper pool again. Therefore, in the present invention, as in the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-51801, there is no problem regarding the control of the supply speed of molten steel.

【0020】また、本発明では、浸漬ノズル2から供給
される溶鋼噴流6は、直流磁場帯を横切るため、噴流6
の周りには図6に示すような誘導電流10が生じる。その
結果、この誘導電流10と直流磁場11との相互作用によ
り、図7に示すような電磁力12が発生する。このよう
に、噴流部には、噴流6と逆向きの力いわゆる電磁ブレ
ーキ力が発生するが、かかる誘導電流は噴流部の両脇で
も不可避的に発生するため、両脇においても同様の力が
発生し、噴流部の両脇では逆向きの流れが発生し易くな
る。
In the present invention, since the molten steel jet 6 supplied from the immersion nozzle 2 crosses the DC magnetic field zone, the jet 6
, An induced current 10 is generated as shown in FIG. As a result, the interaction between the induced current 10 and the DC magnetic field 11 generates an electromagnetic force 12 as shown in FIG. In this way, a so-called electromagnetic braking force is generated in the jet portion in a direction opposite to that of the jet 6, but such an induced current is inevitably generated on both sides of the jet portion. And the flow in the opposite direction is likely to occur on both sides of the jet.

【0021】そして、その結果として、図2に示すよう
に、磁場帯下部プールから上部プールヘの溶鋼の流入
(逆流7)が発生するため、上部プールには、同図に示
したような回転流が発生し、撹拌が促進されることか
ら、上部プール内の溶鋼中における溶質元素の濃度分布
も均一なものになる。また、ノズルから下方への噴流
は、磁場帯を通過する際に減速されるため、内部欠陥の
原因となる介在物の下方への巻き込みも減少し、内部品
質も向上することになる。
As a result, as shown in FIG. 2, inflow of molten steel from the lower pool in the magnetic field zone to the upper pool (backflow 7) occurs, so that the upper pool has a rotating flow as shown in FIG. Is generated and stirring is promoted, so that the concentration distribution of solute elements in the molten steel in the upper pool becomes uniform. Further, since the downward jet from the nozzle is decelerated when passing through the magnetic field zone, the entrapment which causes an internal defect to fall down is reduced, and the internal quality is improved.

【0022】上述したとおり、本発明では、浸漬ノズル
からの噴流が拡散する前に磁場帯を貫通させる必要があ
るため、ノズルの位置および吐出角度ならびに磁場の印
加位置を適切に設定することが重要である。そこで、こ
の点について種々検討した結果、ノズルの位置および主
たる吐出孔の吐出角度と磁場の印加位置について、次の
関係を満足させるのが好ましいことが判明した。 h < (1/2)・w・ tanθ --- (1) 0 <d≦ 0.3 --- (2) ここで、θ:浸漬ノズル吐出孔の下向きの角度(°) w:鋳型の幅方向の長さ(m) h:浸漬ノズル吐出孔の下端から磁極の高さ中心までの
距離(m) d:浸漬ノズル吐出孔の下端から磁極の上端部までの距
離(m)
As described above, in the present invention, it is necessary to penetrate the magnetic field zone before the jet from the immersion nozzle diffuses, so that it is important to appropriately set the nozzle position, the discharge angle, and the magnetic field application position. It is. Therefore, as a result of various studies on this point, it has been found that it is preferable that the following relationship be satisfied with respect to the position of the nozzle, the ejection angle of the main ejection hole, and the application position of the magnetic field. h <(1/2) · w · tanθ --- (1) 0 <d ≦ 0.3 --- (2) where θ: downward angle (°) of the immersion nozzle discharge hole w: width direction of the mold H: distance from the lower end of the immersion nozzle discharge hole to the center of height of the magnetic pole (m) d: distance from the lower end of the immersion nozzle discharge hole to the upper end of the magnetic pole (m)

【0023】上掲した(1), (2)式は、浸漬ノズルからの
噴流が拡散する前に磁場帯を貫通させる上で、幾何学的
に重要な条件であり、(1), (2)式を満足する条件下で操
業を行った場合には、より一層溶質元素が上部プールの
みに均質に添加されて、鋳片の表層部のみ溶質元素の濃
度が高い鋳片を効果的に製造できるのである。
Equations (1) and (2) above are geometrically important conditions for penetrating the magnetic field zone before the jet from the immersion nozzle diffuses. If the operation is carried out under the conditions satisfying the formula, the solute elements are more evenly added only to the upper pool, effectively producing a slab having a high concentration of solute elements only in the surface layer of the slab. You can.

【0024】なお、上記の例では、主に浸漬ノズルが単
孔のストレートノズルの場合について説明したが、本発
明では下部プールから上部プールヘの溶鋼の流入部位を
局所的に発生させることが重要であり、従って図3に示
したような2孔ノズル、さらには図4に示したような下
部と両側部に合計3個の吐出孔を有するような3孔ノズ
ルなどの場合でも、主たる吐出孔が上記(1), (2)の条件
を満足すれば、所望の局所的な流入部位を効果的に生成
することが可能である。また、局所的な流入部位の形成
効果と、ノズル噴流の減衰効果をより一層大きくするた
めには、ノズル噴出孔の位置は磁極中心から上方に配置
することが好ましい。
In the above example, the case where the immersion nozzle is a single-hole straight nozzle has been mainly described. However, in the present invention, it is important to locally generate a molten steel inflow portion from the lower pool to the upper pool. Therefore, even in the case of a two-hole nozzle as shown in FIG. 3 and a three-hole nozzle having a total of three discharge holes in the lower portion and both side portions as shown in FIG. If the above conditions (1) and (2) are satisfied, it is possible to effectively generate a desired local inflow site. Further, in order to further enhance the effect of locally forming the inflow portion and the effect of attenuating the nozzle jet, the position of the nozzle outlet is preferably located above the center of the magnetic pole.

【0025】次に磁場の効果を説明する。下段磁場は、
直流磁場のみの印加とし、添加元素および介在物の下部
プールへの侵入を防止する。下段における印加磁場の強
さについては、あまりに小さいと、磁場による制動効果
が弱くなって、上部プールと下部プールの溶鋼が混合す
るおそれが生じ、一方、強すぎると上部プール内への流
入が強くなり過ぎ、必要以上の溶鋼が上部プールに供給
されることになるため、結果として、該流入位置から離
れた部位において上部プールの溶鋼が流出するおそれが
あるので、印加磁場は、上部プールと下部プールの溶鋼
の混合や合金元素の均一溶解不良が発生しない、適切な
強さとすることが重要であり、通常 0.2〜0.3 T程度と
するのが好ましい。また、同様に、ノズルに注入される
Arガスの流量が多すぎると、上部プールへの流入が強く
なりすぎるため、Arガス流量は 20 l/min 以下とするこ
とが望ましい。
Next, the effect of the magnetic field will be described. The lower magnetic field is
Only a DC magnetic field is applied to prevent additional elements and inclusions from entering the lower pool. Regarding the strength of the applied magnetic field in the lower stage, if it is too small, the braking effect by the magnetic field is weakened, and the molten steel in the upper pool and the lower pool may be mixed.On the other hand, if it is too strong, the inflow into the upper pool is strong. Since the molten steel in the upper pool is excessively supplied to the upper pool more than necessary, and as a result, the molten steel in the upper pool may flow out at a position distant from the inflow position, the applied magnetic field is applied to the upper pool and the lower pool. It is important that the strength is appropriate so as not to cause mixing of molten steel in the pool or poor uniform dissolution of alloy elements, and it is usually preferable to be about 0.2 to 0.3 T. It is also injected into the nozzle as well
If the flow rate of Ar gas is too high, the flow into the upper pool becomes too strong, so the flow rate of Ar gas is desirably 20 l / min or less.

【0026】次に、上段磁場について説明する。メニス
カスの流動が小さいと、添加された溶質元素を上向きの
流動で溶解した後に鋳型幅方向の流れがなくなるため、
幅方向における元素濃度のばらつきが生じる。また、メ
ニスカスの流動が小さいと、メニスカスの温度低下によ
りパウダーのトラップが生じ易くなる。一方、メニスカ
スの流動が大きすぎると、添加した元素を幅方向に均一
化させる上では有利となるが、モールドパウダーがメニ
スカスで巻き込まれ、シェルにパウダーが付着して欠陥
となることが判明した。すなわち、凝固シェル近傍で
は、ある程度の流れが必要であるのに対して、その流れ
がメニスカス全体に生じるとパウダー巻き込み等の欠陥
を増加させてしまうのである。従って、凝固シェル近傍
とメニスカス全般の流れを独立して制御できる方法が望
まれる。
Next, the upper magnetic field will be described. If the flow of the meniscus is small, the flow in the mold width direction disappears after dissolving the added solute element by upward flow,
Variations in element concentration in the width direction occur. In addition, when the meniscus flow is small, powder trapping is likely to occur due to a decrease in the temperature of the meniscus. On the other hand, if the flow of the meniscus is too large, it is advantageous in making the added element uniform in the width direction, but it has been found that the mold powder is caught by the meniscus, and the powder adheres to the shell to cause a defect. That is, while a certain amount of flow is required in the vicinity of the solidified shell, if the flow occurs over the entire meniscus, defects such as powder entrainment increase. Therefore, a method that can independently control the flow around the solidified shell and the entire meniscus is desired.

【0027】そこで、本発明では、下段磁場と上段磁場
の電流を独立して制御すると共に、特に上段磁場につい
ては、直流磁場に固定型の交流磁場(固定交流磁場)を
重畳して印加した磁場を用いるのである。ここで、固定
交流磁場とは、従来の移動磁場が三相に案分された交流
通電コイル毎に組異相として三相交流電流を流し、鋳造
幅方向の強度分布波形の位相(分布の谷あるいは山)が
時間により移動するのに対し、位相が一定方向に移動し
ない磁場を意味する。なお、かかる交流磁場を発生させ
る交流通電コイルには、単相あるいは多相交流電流が流
される。
Therefore, in the present invention, the current of the lower magnetic field and the current of the upper magnetic field are controlled independently. In particular, for the upper magnetic field, a magnetic field obtained by superimposing a fixed AC magnetic field (fixed AC magnetic field) on a DC magnetic field is applied. Is used. Here, the fixed AC magnetic field refers to the phase of the intensity distribution waveform in the casting width direction (valley of distribution or The peak moves with time, whereas the phase does not move in a fixed direction. A single-phase or multi-phase AC current flows through the AC current-carrying coil that generates the AC magnetic field.

【0028】すなわち、図8に示すように、交流通電コ
イル3a-2と直流通電コイル3a-1により、図9に示すよう
な波形の磁束密度をもたらす交流・直流重畳磁場を、鋳
造厚み方向に印加すると、鋳型内部では磁束密度が数千
ガウス程度で、かつ交流成分を有する電磁力を与えるこ
とができる。
That is, as shown in FIG. 8, an AC / DC superimposed magnetic field which produces a magnetic flux density having a waveform as shown in FIG. 9 is generated in the casting thickness direction by the AC coil 3a-2 and the DC coil 3a-1. When applied, an electromagnetic force having a magnetic flux density of about several thousand gauss and an AC component can be applied inside the mold.

【0029】この電磁力の交流成分(電磁ポンピング
力)は、乱れを生じさせ、熱・物質移動が活性化され
て、凝固シェルでのウォッシング効果が促進される。ま
た、電磁ポンピング力は、凝固シェル近傍では大きく、
鋳造厚み中心部では小さい。一方、直流磁場は、鋳造厚
み方向ではほとんど減衰しないから、鋳造厚み中心付近
においては周期変動分が減衰したことにより溶鋼流制動
に起用する電磁力の直流成分(電磁ブレーキ力)が優勢
になる。従って、メニスカスの全般の流れは鎮静化させ
つつ、凝固シェル近傍での溶鋼流動は活発化させること
ができる。その結果、従来の静磁場のみの印加に比べ
て、添加される溶質元素の幅方向の濃度分布を一層均一
にできるだけでなく、パウダー巻き込み等を生じること
なしに、凝固界面での介在物捕捉を効果的に減少させる
ことができるのである。
The AC component (electromagnetic pumping force) of the electromagnetic force causes disturbance, heat and mass transfer are activated, and the washing effect in the solidified shell is promoted. Also, the electromagnetic pumping force is large near the solidified shell,
It is small at the center of the casting thickness. On the other hand, since the DC magnetic field hardly attenuates in the casting thickness direction, the DC component (electromagnetic braking force) of the electromagnetic force used for the molten steel flow braking becomes dominant near the center of the casting thickness due to the periodic fluctuation attenuated. Accordingly, the flow of the molten steel in the vicinity of the solidified shell can be activated while the general flow of the meniscus is calmed down. As a result, as compared with the conventional application of only a static magnetic field, not only can the concentration distribution of the added solute element in the width direction be made more uniform, but it is also possible to trap inclusions at the solidification interface without causing powder entrainment or the like. It can be reduced effectively.

【0030】図1(b) に、本発明に従い、下段磁場とし
て直流磁場を印加する一方、上段磁場として交流・直流
重畳磁場を印加しつつ、鋳造鋳片を製造した場合におけ
る、連続鋳造鋳片の鋳片表層部における溶質元素(Ni)
の濃度分布(鋳片幅方向)について調べた結果を示す。
同図に示したとおり、本発明に従えば、鋳片表層部にお
ける溶質元素の局所的な濃度のばらつきが格段に軽減さ
れることが分かる。
FIG. 1 (b) shows a continuous cast slab when a cast slab is manufactured while applying a DC magnetic field as a lower magnetic field and applying an AC / DC superimposed magnetic field as an upper magnetic field according to the present invention. Element (Ni) in the surface layer of cast slab
Shows the results of examining the concentration distribution (in the direction of the slab width).
As shown in the figure, according to the present invention, it can be seen that local variations in the concentration of solute elements in the surface layer of the slab are significantly reduced.

【0031】ここに、固定交流磁場の周波数について
は、 0.5〜10Hz程度とすることが好適である。そして、
この周波数を変更することにより、表皮効果による磁力
の浸透深さを変化させて、所望の場所での溶鋼流動を自
在に制御することができる。すなわち、一つには周波数
が高いほど表面近傍に撹拌力を付与することができる
が、10Hzを超えると磁力が凝固シェルや鋳型銅 (鋼) 板
までしか及ばず、溶鋼を十分に撹拌できないため、周波
数の上限は10Hz程度とする。一方、周波数が低いほど溶
鋼内部まで磁力を波及させることができるけれども、0.
5 Hz未満では実効ある撹拌力が得られないため、周波数
の下限は 0.5Hz程度とする。この周波数範囲はいわゆる
低周波域に属する。なお、より好ましい周波数範囲は3
〜7Hzである。
Here, the frequency of the fixed AC magnetic field is preferably about 0.5 to 10 Hz. And
By changing this frequency, the depth of penetration of the magnetic force due to the skin effect can be changed, and the flow of molten steel at a desired location can be freely controlled. In other words, the higher the frequency, the more the stirring force can be applied near the surface.However, if the frequency exceeds 10 Hz, the magnetic force reaches only the solidified shell and the mold copper (steel) plate, and the molten steel cannot be sufficiently stirred. The upper limit of the frequency is about 10 Hz. On the other hand, the lower the frequency, the more the magnetic force can spread to the inside of the molten steel, but the lower the frequency.
If it is less than 5 Hz, effective stirring power cannot be obtained, so the lower limit of the frequency is about 0.5 Hz. This frequency range belongs to the so-called low frequency range. The more preferable frequency range is 3
77 Hz.

【0032】このように、交流移動磁界の作用は、凝固
シェルの近傍ほど強く、遠いところ(鋳型内部)ほど弱
い。一方、直流磁界の方は、凝固シェルの近傍、鋳型内
部の別に関わりなく作用するため、凝固シェル近傍では
撹拌の効果を大きく、一方内部ではブレーキの効果を大
きくすることができる。従って、合金元素の幅方向の均
一化のために必要となる凝固シェル近傍での流動と、パ
ウダー巻き込みなどを抑制するメニスカス全般での静か
な流れを同時に達成できるのである。
As described above, the action of the AC moving magnetic field is stronger near the solidified shell and weaker farther (inside the mold). On the other hand, the DC magnetic field acts irrespective of the vicinity of the solidified shell and the inside of the mold, so that the stirring effect can be increased near the solidified shell and the braking effect can be increased inside. Therefore, a flow near the solidified shell, which is necessary for homogenizing the alloy element in the width direction, and a quiet flow over the entire meniscus that suppresses powder entrainment can be achieved at the same time.

【0033】また、本発明の上部の磁場発生装置(磁
極)は、直流電流を通電する電磁ブレーキコイルと交流
電流を通電する低周波電磁撹拌コイルとをそれぞれ別個
にそなえ、これらのコイルを共通の鉄心に巻くことによ
り、この共通の鉄心から時間変動する磁場を発生させる
ことができるので、同一の位置において電磁ブレーキと
電磁撹拌とを自在に運用できるようになる。なお、交流
磁場コイルは鋳片幅方向でより均一なウォッシング効果
を得るために、図8に示すように、鉄心の先端部を櫛歯
状に分岐させ、複数の磁極とするのが一層効果的であ
る。一方、直流磁場に関しては鉄心に共通に巻けば良
い。
The upper magnetic field generator (magnetic pole) according to the present invention includes an electromagnetic brake coil for supplying a direct current and a low-frequency electromagnetic stirring coil for supplying an alternating current, and these coils are commonly used. By winding around the iron core, a time-varying magnetic field can be generated from the common iron core, so that the electromagnetic brake and the electromagnetic stirring can be freely operated at the same position. In order to obtain a more uniform washing effect in the width direction of the slab, it is more effective to branch the tip of the iron core into a plurality of magnetic poles as shown in FIG. It is. On the other hand, the DC magnetic field may be wound around the iron core.

【0034】また、上段磁極における静磁場の効果は、
メニスカスを整流化しモールドパウダーの巻き込みを防
止することにあるので、下部磁場に要求される強さは不
要である。さらに、交流磁場との干渉効果により効率低
下(結果としてコイル自体への発熱と電力効率低下が生
じる)を防ぐ上でも適正な磁場を用いることが必要とな
る。通常は 0.1〜0.2 Tの静磁場を印可することで十分
な効果が得られる。本発明の直流磁場発生装置を用いた
場合、メニスカスの代表流速(1/4 幅・中心厚み)を
0.1〜0.6 m/s の範囲に制御することが、凝固シェルへ
のモールドパウダー欠陥の防止および添加元素の幅方向
の均一化を図る上で好適である。このメニスカスの代表
流速が 0.1 m/s未満では幅方向の濃度差を十分に解消す
ることが難しく、一方 0.6 m/sを超えるとパウダー性欠
陥の増加が懸念される。
The effect of the static magnetic field on the upper magnetic pole is as follows.
Since the purpose is to rectify the meniscus and prevent entrapment of the mold powder, the strength required for the lower magnetic field is unnecessary. Furthermore, it is necessary to use an appropriate magnetic field in order to prevent a decrease in efficiency due to an interference effect with an AC magnetic field (as a result, heat is generated in the coil itself and power efficiency is reduced). Usually, a sufficient effect can be obtained by applying a static magnetic field of 0.1 to 0.2 T. When the DC magnetic field generator of the present invention is used, the typical flow velocity (1/4 width / center thickness) of the meniscus is
Controlling within the range of 0.1 to 0.6 m / s is suitable for preventing mold powder defects in the solidified shell and uniformizing the width of the added element in the width direction. If the typical flow velocity of the meniscus is less than 0.1 m / s, it is difficult to sufficiently eliminate the density difference in the width direction, while if it exceeds 0.6 m / s, there is a concern that powder defects may increase.

【0035】なお、印加する上部と下部の直流磁場帯の
幅(高さ方向)については、あまりに小さいと制動効果
が十分でなく、一方あまりに大きいと磁場を発生させる
のに必要な電源容量あるいはコイルサイズが大きなもの
となり、設備コストが増大するので、磁極の高さ方向の
幅で 0.1〜0.5 m程度とするのが好適である。
With respect to the width (height direction) of the upper and lower DC magnetic field bands to be applied, if the width is too small, the braking effect is not sufficient, while if it is too large, the power supply capacity or coil required to generate a magnetic field is required. Since the size becomes large and the equipment cost increases, the width in the height direction of the magnetic pole is preferably about 0.1 to 0.5 m.

【0036】[0036]

【実施例】図3に示した連鋳鋳型を用い、次の条件で、
連続鋳造鋳片を製造した。 ・鋳型の内径寸法 長辺:1.7 m、短辺:0.26m ・下部直流磁場 印加位置:鋳型内湯面レベルから0.58m下方(磁極の高
さ中心まで) 印加磁場の強さ:0.3 T 下部コイル高さ:0.18m ・上部直流・交流磁場 印加位置:鋳型湯面レベルから 0.1m下方(磁極高さ中
心まで) 上部印加磁場の強さ:条件により変更 上部コイル高さ:0.18m 鉄心の先端部を12本に分岐させ、各分岐部が磁極をなす
構造とする。また、各磁極には交流通電コイルが、また
鉄心共通の根本には直流通電コイルが巻かれている。 ・浸漬ノズル 2孔ノズル(吐出角θ=20°, 25°) ・溶質元素(純Niワイヤー) 純Niワイヤーの供給位置:短片より 0.1mの部位(厚み
中央部) 純Niワイヤーの溶融位置:鋳型内湯面レベルから0.05m
下方 ・鋳造速度 1.7, 2.0 m/min
EXAMPLE Using the continuous casting mold shown in FIG. 3, under the following conditions:
Continuous cast slabs were produced.・ Inner diameter of the mold Long side: 1.7 m, Short side: 0.26 m ・ Lower DC magnetic field Applied position: 0.58 m below the mold level in the mold (to the center of the magnetic pole height) Applied magnetic field strength: 0.3 T Lower coil height Applied position: 0.1m below mold level (to the center of magnetic pole height) Upper applied magnetic field strength: changed depending on conditions Upper coil height: 0.18m The structure is divided into 12 branches, and each branch section forms a magnetic pole. An AC current-carrying coil is wound around each magnetic pole, and a DC current-carrying coil is wound around the common core of the iron core.・ Immersion nozzle 2-hole nozzle (discharge angle θ = 20 °, 25 °) ・ Solute element (pure Ni wire) Supply position of pure Ni wire: 0.1 m from short piece (center of thickness) Melting position of pure Ni wire: 0.05m from mold level in mold
Downward ・ Casting speed 1.7, 2.0 m / min

【0037】なお、上記の連鋳機における凝固シェルの
成長厚t(m)は次式(3) で与えられることが分かって
いる。 t= 0.022×(L/Vc)0.5 --- (3) ここで、Lは湯面レベルから下段磁極の高さ中心までの
距離(m)、またVcは鋳造速度(m/min)である。従
って、上記(3)式から、上下プール境界部での凝固シェ
ル厚さは12〜13mm程度であることが分かる。
It is known that the growth thickness t (m) of the solidified shell in the above continuous caster is given by the following equation (3). t = 0.022 × (L / Vc) 0.5 --- (3) where L is the distance (m) from the level of the molten metal to the center of the height of the lower magnetic pole, and Vc is the casting speed (m / min). . Therefore, from the above equation (3), it can be seen that the thickness of the solidified shell at the boundary between the upper and lower pools is about 12 to 13 mm.

【0038】さて、上記の条件で鋳造速度、鋳型幅およ
びノズル種類等を変化させて連続鋳造し、鋳片表層部の
幅方向におけるNiの濃度分布比とパウダー性欠陥指数の
関係について調べた結果を、表1に示す。ここに、濃度
分布は、表層部深さ:10mmおよび表層部:1mmの両方で
幅方向複数位置(10mm間隔)からドリルサンプルを採取
して、分析した。各位置での深さ:10mmと1mmでの分析
値の平均値を求め、幅方向での最大値と最小値の比を濃
度分布比とした。また、上段磁極については、直流磁場
を0.10〜0.22Tの範囲で印可すると同時に、低周波の固
定交流磁場(0.08T, 6Hz)を印加した。なお、比較の
ため、同じく2孔ノズルと上部に交流磁場、下部に直流
磁場を用いて制御しつつ、鋳造した場合(比較例1,
2)についても調査した。
Now, a continuous casting was performed under the above-mentioned conditions while changing the casting speed, the mold width, the type of the nozzle, and the like, and the result of examining the relationship between the Ni concentration distribution ratio in the width direction of the surface layer of the slab and the powder defect index was examined. Is shown in Table 1. Here, the concentration distribution was analyzed by collecting drill samples from a plurality of positions in the width direction (10 mm intervals) at both the surface portion depth: 10 mm and the surface portion: 1 mm. Depth at each position: The average value of the analysis values at 10 mm and 1 mm was determined, and the ratio of the maximum value to the minimum value in the width direction was defined as the concentration distribution ratio. For the upper magnetic pole, a DC magnetic field was applied in the range of 0.10 to 0.22 T, and a low-frequency fixed AC magnetic field (0.08 T, 6 Hz) was applied. For comparison, the same two-hole nozzle was cast while controlling using an AC magnetic field in the upper part and a DC magnetic field in the lower part (Comparative Example 1,
2) was also investigated.

【0039】[0039]

【表1】 [Table 1]

【0040】同表より明らかなように、本発明によれ
ば、鋳片の全幅にわたって溶質元素であるNiを均一に濃
化させることができた。また、本発明に従い、固定交流
磁場と直流磁場を重畳して印可した場合には、同一のメ
ニスカス流速においてもパウダー性欠陥の発生が抑制さ
れることが分かる。
As is clear from the table, according to the present invention, Ni as a solute element could be uniformly concentrated over the entire width of the slab. In addition, according to the present invention, when the fixed AC magnetic field and the DC magnetic field are applied in a superimposed manner, it can be seen that the generation of powdery defects is suppressed even at the same meniscus flow velocity.

【0041】[0041]

【発明の効果】かくして、本発明によれば、一基のダン
ディッシユおよび単一の浸漬ノズルで溶鋼を磁場帯の上
下プールに供給可能であるため、溶鋼供給制御が極めて
容易なだけでなく、鋳片表層部の幅方向にわたる溶質元
素濃度のばらつきが全くない鋳片を安定して製造するこ
とができ、ひいては製品の歩留りを格段に向上させるこ
とができる。
As described above, according to the present invention, the molten steel can be supplied to the upper and lower pools of the magnetic field zone with a single dundish and a single immersion nozzle. It is possible to stably produce a slab having no variation in the solute element concentration across the width direction of one surface layer portion, and it is possible to significantly improve the product yield.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 (a) は、上下段とも直流磁場を印加した場合
における、鋳片表層部の溶質元素の濃度分布(鋳片幅方
向)を示した図、(b) は、下段磁場として直流磁場、上
段磁場として交流・直流重畳磁場を印加した場合におけ
る、鋳片表層部の溶質元素の濃度分布(鋳片幅方向)を
示した図である。
FIG. 1 (a) is a diagram showing the concentration distribution of solute elements in the surface layer of a slab (in the slab width direction) when a DC magnetic field is applied to both the upper and lower stages, and FIG. It is the figure which showed the concentration distribution (the slab width direction) of the solute element of the slab surface layer part at the time of applying an alternating current / DC superimposed magnetic field as a magnetic field and an upper magnetic field.

【図2】 本発明に従う溶鋼の注入要領の一例(単孔ス
トレートノズルを用いた場合)を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic view showing an example of a molten steel injection procedure (when a single-hole straight nozzle is used) according to the present invention.

【図3】 本発明に従う溶鋼の注入要領の一例(2孔ノ
ズルを用いた場合)を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a molten steel injection procedure (when a two-hole nozzle is used) according to the present invention.

【図4】 本発明に従う溶鋼の注入要領の一例(3孔ノ
ズルを用いた場合)を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a molten steel injection procedure (when a three-hole nozzle is used) according to the present invention.

【図5】 鋳型背面側から見た透視図である。FIG. 5 is a perspective view seen from the back side of the mold.

【図6】 ノズルからの溶鋼噴流の周りに発生する誘導
電流の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of an induced current generated around a molten steel jet from a nozzle.

【図7】 ノズルからの溶鋼噴流の周りに発生する電磁
力の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of an electromagnetic force generated around a molten steel jet from a nozzle.

【図8】 本発明の実施に用いて好適な上段磁場発生装
置の平断面を示す模式図である。
FIG. 8 is a schematic view showing a plan cross section of an upper magnetic field generator suitable for use in the embodiment of the present invention.

【図9】 交流・直流重畳磁場印加による磁束密度の一
例を示す波形図である。
FIG. 9 is a waveform diagram showing an example of a magnetic flux density by applying an AC / DC superimposed magnetic field.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 鋳型 2 浸漬ノズル 3 磁極(電磁石) 3a-1 直流通電コイル 3a-2 交流通電コイル 3a-3 鉄心 4 磁極の高さ中心 5 浸漬ノズルの吐出孔 6 浸漬ノズルからの噴流 7 磁場帯の下部プールから上部プールへの逆流(上昇
流) 8 溶質元素(ワイヤー) 9 凝固シェル 10 誘導電流 11 直流磁場(磁界の方向) 12 電磁力 13 ノズルからの噴流の存在範囲
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mold 2 Immersion nozzle 3 Magnetic pole (electromagnet) 3a-1 DC energizing coil 3a-2 AC energizing coil 3a-3 Iron core 4 Center of magnetic pole height 5 Immersion nozzle discharge hole 6 Jet from immersion nozzle 7 Lower pool of magnetic field zone Backflow (upflow) from the water to the upper pool 8 Solute element (wire) 9 Solidification shell 10 Induced current 11 DC magnetic field (direction of magnetic field) 12 Electromagnetic force 13 Existence range of jet from nozzle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 公治 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 竹内 秀次 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 Fターム(参考) 4E004 AA09 MB11 MB14 NB01 NC01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Koji Yamaguchi 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba City, Chiba Prefecture Inside the Technical Research Institute of Kawasaki Steel Co., Ltd. (72) Shuji Takeuchi 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba City, Chiba Prefecture Kawasaki 4E004 AA09 MB11 MB14 NB01 NC01

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 溶融金属の連続鋳造に際し、連鋳鋳型内
の湯面レベルを含む鋳型上部と、これより下方に一定の
距離離隔した鋳型高さ方向中央部それぞれにおいて、独
立して電流制御された上下2段の磁極(電磁石)によっ
て鋳片の厚みを横切る向きに鋳片全幅にわたり直流磁場
を印加した状態で、該鋳型高さ方向中央部に印加した直
流磁場帯内または該直流磁場帯よりも上部のプールに、
単一の浸漬ノズルを用いて溶鋼を注入すると共に、該直
流磁場帯内または該直流磁場帯よりも上部の溶鋼に特定
の溶質元素を添加することにより、上部プール内の溶鋼
について該溶質元素の濃度を高めて鋳片表層部の溶質元
素濃度を調整することからなる連続鋳造鋳片の製造方法
において、鋳型上部の磁場印加については、上記した直
流磁場に加え、湯面レベルに固定交流磁場を重畳して印
加することを特徴とする連続鋳造鋳片の製造方法。
In the continuous casting of a molten metal, current is independently controlled in each of an upper portion of a mold including a metal surface level in a continuous casting mold and a central portion in a height direction of the mold which is separated by a predetermined distance below the upper portion. In a state in which a DC magnetic field is applied across the entire width of the slab by the two upper and lower magnetic poles (electromagnets) in a direction crossing the thickness of the slab, a DC magnetic field applied to the center of the mold in the height direction or from the DC magnetic field band is applied. Also in the upper pool,
By injecting molten steel using a single immersion nozzle and adding a specific solute element to the molten steel in or above the DC magnetic field band, the solute element of the molten steel in the upper pool is added. In the method for producing a continuous cast slab, which comprises increasing the concentration and adjusting the solute element concentration in the surface layer of the slab, the application of a magnetic field above the mold includes, in addition to the DC magnetic field described above, a fixed AC magnetic field at the level of the molten metal. A method for producing a continuous cast slab, wherein the method is applied in a superimposed manner.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009285677A (en) * 2008-05-28 2009-12-10 Sumitomo Metal Ind Ltd Continuous casting method for steel

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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