JP2002079355A - 鋼の連続鋳造方法 - Google Patents
鋼の連続鋳造方法Info
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Abstract
部欠陥のない鋳片を製造する連続鋳造方法を提供する。 【解決手段】 浸漬ノズルとして2孔ノズルを使用し
て、鋳片の鋳込速度Vが0.5〜3.0 m/min を満足し、
ノズル詰まり防止用Arガスの流量Qが3〜50N-liter/
min を満足し、浸漬ノズルの吐出角θが0〜45°を満足
し、浸漬ノズルの浸漬深さDが30〜400mm を満足し、か
つ18×V− 4.9×θ+2.35×Q−0.08×D+34で算出さ
れる値が0〜40を満足する範囲で連続鋳造を行なう。
Description
2孔ノズルを用いて溶鋼を鋳型内に供給する連続鋳造方
法に関する。
溶鋼をタンディッシュから鋳型内に供給する。鋳型内に
供給された溶鋼は鋳型と接触して冷却され、薄い凝固層
(以下、凝固シェルという)を形成する。また、鋳型と
凝固シェルとの潤滑,鋳型内の溶鋼の保温,溶鋼浴面の
酸化防止等を目的として、鋳型内の溶鋼の浴面にモール
ドパウダーを投入する。こうして溶鋼を鋳型内に注入し
ながら凝固シェルを下方へ引き抜き、さらに鋳型下方に
配設された複数個のサポートロールの間隙からスプレー
ノズルを介して冷却水を鋳片に吹き付けて冷却すること
によって鋳片を製造する。
ンディッシュノズルの目詰まりを防止するために、タン
ディッシュに収容された溶鋼中にArガスを吹き込む。ま
たタンディッシュノズルを介してタンディッシュから鋳
型へ溶鋼を供給する際に、溶鋼が空気によって酸化され
るのを防止し、かつ介在物やモールドパウダーが溶鋼中
へ巻き込まれるのを防止するために、浸漬ノズルを使用
する。
を鋳型内の溶鋼に浸漬した状態で使用され、吐出口が下
方に向かって開口して溶鋼を下方へ吐出する浸漬ノズル
(以下、ストレートノズルという)、あるいは吐出口が
鋳型の短辺方向に対向して両側に1個ずつ開口して溶鋼
を鋳型の短辺方向へ吐出する浸漬ノズル(以下、2孔ノ
ズルという)等が知られている。
から下方へ向かって吐出する溶鋼が、凝固シェル内の未
凝固の溶鋼に浸入する深さが深くなるので凝固シェルの
成長が遅く、鋳込速度を低下して操業しなければならな
い。また溶鋼に巻き込まれた介在物やモールドパウダー
が、凝固シェル内の未凝固の溶鋼中に深く浸入するの
で、鋳片に表面欠陥や内部欠陥が発生する原因になる。
溶鋼が吐出口から鋳型の短辺方向へ向かって吐出するの
で、凝固シェル内の未凝固の溶鋼に浸入する深さは浅
い。したがって凝固シェルの成長速度は向上し、かつ鋳
片の表面欠陥や内部欠陥は抑制される。さらに2孔ノズ
ルを用いて鋳片の品質をより一層改善するために、種々
の技術が提案されている。
鋳造モールド内溶鋼流動制御方法が開示されている。こ
の方法は、2孔ノズルの吐出口から吐出した溶鋼が鋳型
の短辺に当たって上下に分離したうちの、上方へ向かっ
て流れる溶鋼流(以下、メニスカス流という)に移動磁
界を印加して、メニスカス流の流速を10〜60cm/secに
制御することによって表面欠陥を抑制しようとするもの
である。しかしこの方法では、メニスカス流がモールド
パウダーを巻き込み、鋳片に内部欠陥が発生する原因に
なる可能性があるという問題があった。
問題を解消し、鋼の連続鋳造を行なう際に、表面欠陥や
内部欠陥のない鋳片を製造する連続鋳造方法を提供する
ことを目的とする。
溶鋼の挙動について水モデル実験によって種々検討し
た。その結果、メニスカス流の流速が、30cm/sec 未満
では鋳片にブローホールが発生する可能性が増大し、40
cm/sec を超えると未凝固の溶鋼中にモールドパウダー
が巻き込まれる可能性が増大することを見出した。メニ
スカス流の流速は、移動磁界を印加しない場合でも、鋳
込速度,ノズル詰まり防止用Arガスの流量,浸漬ノズル
の吐出角および浸漬ノズルの浸漬深さに応じて変動する
ので、鋳片の表面欠陥や内部欠陥を防止するためには、
これらの要因を適性範囲に維持する必要がある。
用いる鋼の連続鋳造方法において、鋳片の鋳込速度Vが
0.5〜3.0 m/min の範囲を満足し、ノズル詰まり防止
用Arガスの流量Qが3〜50N-liter/min の範囲を満足
し、浸漬ノズルの吐出角θが0〜45°の範囲を満足し、
浸漬ノズルの浸漬深さDが30〜400mm の範囲を満足し、
かつ鋳込速度V(m/min )、Arガス流量Q(N-liter
/min )、吐出角θ(°)および浸漬深さD(mm)が下
記の (1)式を満足する鋼の連続鋳造方法である。
) θ:浸漬ノズルの吐出角(°) D:浸漬ノズルの浸漬深さ(mm)
造設備の要部を示す断面図である。タンディッシュ1に
は、溶鋼2を鋳型8内に供給するためにタンディッシュ
ノズル4が配設される。溶鋼2がタンディッシュノズル
4を介してタンディッシュ1から鋳型8内に供給される
ときに、空気によって酸化されるのを防止ために、タン
ディッシュノズル4に接続して浸漬ノズル5が配設され
る。浸漬ノズル5は、先端部に配設された吐出口6を鋳
型8内の溶鋼2に浸漬した状態で使用される。なお本発
明においては、浸漬ノズル5として2孔ノズルを使用す
る。
ッシュノズル4および浸漬ノズル5を通って、吐出口6
から鋳型8内に供給される。鋳型8内に注入された溶鋼
2は鋳型8によって冷却され、凝固シェル9を形成す
る。鋳型8内の溶鋼2の浴面には、鋳型8と凝固シェル
9との潤滑,溶鋼2の保温,溶鋼2浴面の酸化防止等を
目的としてモールドパウダー7を投入する。
防止するために、溶鋼2中にArガス3を吹き込む。本発
明においては、溶鋼2中へArガス3を吹き込む方法は特
定の方法に限定しない。従来から知られている方法を使
用すれば良いのであって、たとえばタンディッシュノズ
ル4としてポーラスノズルを使用する方法やガススリー
ブノズルを使用する方法、あるいはガス吹込みストッパ
ーを使用する方法等を用いれば良い。
給される溶鋼2は、矢印aの方向に吐出した後、鋳型8
の短辺に当たって、下向き(すなわち矢印bの方向)の
流れと上向き(すなわち矢印cの方向)の流れに分離す
る。この矢印cで示した流れがメニスカス流である。連
続鋳造で製造した鋳片の欠陥としては、 Al2O3 等の介
在物やモールドパウダーの巻き込み、あるいはブローホ
ールが発生する頻度が高い。これらの欠陥のうち、介在
物の巻き込みおよびブローホールはメニスカス流の流速
が遅いときに発生しやすい。一方、モールドパウダーの
巻き込みはメニスカス流の流速が速いときに発生しやす
い。
min ),ノズル詰まり防止用Arガスの流量Q(N-liter
/min ),浸漬ノズルの吐出角θ(°)および浸漬ノズ
ルの浸漬深さD(mm)に応じて変動する。ここで、浸漬
ノズルの吐出角θ(°)は、溶鋼2が吐出口6から吐出
される矢印aの方向と水平方向とのなす角を指し、浸漬
ノズルの浸漬深さD(mm)は、鋳型8内の溶鋼2の浴面
から吐出口6の開口部の中心までの深さを指す。
ータを解析した結果、メニスカス流の流速を変動させる
要因である鋳込速度V(m/min ),ノズル詰まり防止
用Arガスの流量Q(N-liter/min ),浸漬ノズルの吐
出角θ(°)および浸漬ノズルの浸漬深さD(mm)に応
じて、鋳片の欠陥の発生状況も変化することを見出し
た。
(2)式で算出される指標αの値と相関関係があることも
判明した。 指標α=18×V− 4.9×θ+2.35×Q−0.08×D+34 ・・・ (2) V:鋳片の鋳込速度(m/min ) Q:ノズル詰まり防止用Arガスの流量(N-liter/min
) θ:浸漬ノズルの吐出角(°) D:浸漬ノズルの浸漬深さ(mm) すなわち、連続鋳造で製造した鋳片を熱間圧延し、さら
に冷間圧延して冷延コイルを製造した。冷延コイルの表
面欠陥のヘゲ,スケールおよびスリーバーを、目視で検
査して、コイル内欠陥混入率(%)を算出し、前記 (2)
式で算出される指標αの値との関係を調査した。なお、
コイル内欠陥混入率(%)は下記の (3)式で算出される
値である。
されるコイル内欠陥混入率(%)との関係を図2に示
す。図2から明らかなように、指標α値が0〜40の範囲
ではコイル内欠陥混入率が極めて低く抑えられている
が、指標α値が0未満の範囲および40を超える範囲では
コイル内欠陥混入率が上昇する。つまり鋳片の表面欠陥
や内部欠陥を抑制するためには、指標α値が0〜40の範
囲を満足する必要がある。すなわち前記 (1)式の範囲を
満足する必要がある。
た後、図1に示す装置を用いて連続鋳造を行なった。連
続鋳造の鋳込速度Vは 1.5〜2.2 m/min ,ノズル詰ま
り防止用Arガスの流量Qは5〜40N-liter/min ,浸漬
ノズルの吐出角θは15°,浸漬ノズルの浸漬深さDは30
〜300mm であり、鋳片の寸法は厚さ220mm ,幅1000〜16
00mmであった。なお、前記 (2)式で算出される指標αの
値は0〜40であり、前記 (1)式の範囲を満足した。鋳型
内の溶鋼の浴面にはモールドパウダーを投入した。連続
鋳造で得られた鋳片を熱間圧延し、さらに冷間圧延して
冷延コイルを製造した。これを発明例とする。
溶製した後、鋳込速度Vを 1.5〜2.2 m/min とし、メ
ニスカス流に移動磁界を印加してメニスカス流の流速を
30〜40cm/min として連続鋳造を行なった。鋳片の寸法
は厚さ220mm ,幅1000〜1600mmであった。なお、前記
(2)式で算出される指標αの値は−10〜50であり、前記
(1)式の範囲を外れた。鋳型内の溶鋼の浴面にはモール
ドパウダーを投入した。連続鋳造で得られた鋳片を熱間
圧延し,さらに冷間圧延して冷延コイルを製造した。こ
れを比較例とする。
て、表面欠陥と内部欠陥とによる格落ち率を比べると、
発明例の格落ち率は比較例の1/5程度であった。
ルを使用して鋼の連続鋳造を行なう際に、鋳片の表面欠
陥や内部欠陥を抑制できる。
面図である。
グラフである。
Claims (1)
- 【請求項1】 浸漬ノズルとして2孔ノズルを用いる鋼
の連続鋳造方法において、鋳片の鋳込速度Vが 0.5〜3.
0 m/min の範囲を満足し、ノズル詰まり防止用Arガス
の流量Qが3〜50N-liter/min の範囲を満足し、浸漬
ノズルの吐出角θが0〜45°の範囲を満足し、浸漬ノズ
ルの浸漬深さDが30〜400mm の範囲を満足し、かつ前記
鋳込速度V(m/min )、前記Arガス流量Q(N-liter
/min)、前記吐出角θ(°)および前記浸漬深さD(m
m)が下記の (1)式を満足することを特徴とする鋼の連
続鋳造方法。 0≦18×V− 4.9×θ+2.35×Q−0.08×D+34≦40 ・・・ (1) V:鋳片の鋳込速度(m/min ) Q:ノズル詰まり防止用Arガスの流量(N-liter/min
) θ:浸漬ノズルの吐出角(°) D:浸漬ノズルの浸漬深さ(mm)
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JP2006281218A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Jfe Steel Kk | 鋼の連続鋳造方法 |
CN112643007A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-04-13 | 首钢集团有限公司 | 一种减少含铝钢铸坯表层大尺寸夹杂物的连铸方法 |
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- 2000-09-08 JP JP2000273019A patent/JP4932985B2/ja not_active Expired - Lifetime
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