JP2003236649A

JP2003236649A - タンディッシュ内残鋼量の絞込み方法

Info

Publication number: JP2003236649A
Application number: JP2002042995A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Arimura; 昭洋有村
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2002-02-20
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2003-08-26

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、タンディッシュ内の残鋼量を従来よ
り正確に把握し、鋳型へのスラグ流出を抑制可能なタン
ディッシュ内残鋼の絞込み方法を提供することを目的と
している。【解決手段】タンディッシュ内でスラグに覆われ、保持
された溶鋼を、スライディングさせて開閉するゲートを
備えたノズルを介して連続鋳造するに際して、前記タン
ディッシュの上方に、低下していくスラグと溶鋼のう
ち、該溶鋼の表面高さを検知する昇降自在なセンサを設
け、その検出値と該センサの位置との差に基づき算出し
た溶鋼のタンディッシュ底面からの距離が予め定めた閾
値に到達したら、前記ゲートを閉じる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タンディッシュ内
残鋼の絞込み方法に係わり、詳しくは、取鍋に保持した
溶鋼をタンディッシュを介して鋳型に連続的に注ぎ、鋼
鋳片を製造するに際し、鋳型内にスラグを混入させない
技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、鋼鋳片の大量生産には、連続鋳造
法が採用されるようになった。それは、転炉及び／又は
ＲＨ真空脱ガス槽等で鋼材の用途に応じた鋼種に溶製さ
れ、図６に示すように、取鍋１に保持した溶鋼２を、該
溶鋼２の鋳込速度を調整する中間容器であるタンディッ
シュ３及び貫通孔を開閉自在にするスライディング・ゲ
ートを備えたノズル４を介して冷却壁を有する鋳型５に
連続的に注ぎ、凝固させつつ、鋳型５の下方に一定速度
で引抜く方法である。つまり、溶鋼２が鋳型５内に鋳込
まれると、鋳型内壁に沿いある厚みの凝固殻が形成さ
れ、該凝固殻内に溶鋼を包含した状態で該鋳型５からロ
ーラ群６を用いて下方に引抜かれ、水７を噴射する二次
冷却帯８を通過するにつれて完全な凝固体９（鋼鋳片）
になる。大型の鋼鋳片９を得る連続鋳造では、使用する
鋳型５は平面視で矩形であり、その長辺壁（例えば１３
００ｍｍ）及び短辺壁（２２０ｍｍ）を水冷ジャケット
からなる壁材で形成しているので、製造される鋼鋳片９
は幅広で、スラブと称されている。

【０００３】ところで、前記タンディッシュ３内に溜ま
った溶鋼２の表面上には、通常、図５に示すように、前
記精錬で生じたスラグ１０が浮いている。そして、該ス
ラグ１０は、鋳込み終了が近ずきタンディッシュ３内の
溶鋼２が少なくなくなると、該溶鋼２に巻き込まれてノ
ズル４を経て鋳型５に流れ込むようになる。この流れ込
みが多量に生じると、次のチャージの取鍋１からの溶鋼
２との間にスラグ１０が多量に介在することになり、そ
の結果、鋳造中にその欠陥部が破損し、溶鋼２の周囲環
境への流出（ブレークアウトという）が起き、操業を中
断させることになる。

【０００４】かかるスラグ１０の鋳型５への流出を抑制
するため、従来は、タンディッシュ３の重量を常時測定
し、溶鋼２の残量を知り、スラグ１０が流出を開始する
前に前記スライディング・ゲート１１を閉じて溶鋼２の
鋳込みを停止するようにしていた。勿論、停止後は、取
鍋１を直ちに次チャージのものと交換し、スライディン
グ・ゲート１１を再度開いて新しい溶鋼２を鋳型５に注
ぐようにしている。

【０００５】しかしながら、この重量測定による管理方
法では、タンディッシュ３を形成している耐火物の損耗
や地金付着に起因して正確な残鋼量を把握できないこと
が多く、あまり良好なスラグ１０の流出抑制ができてい
ないのが現状である。

【０００６】従来、かかる問題の解決のため、タンディ
ッシュから鋳型への溶鋼の注入停止について提案されて
いる技術に、特公昭５９−１３３０１号公報に記載され
ている溶鋼通路のスラグ検出装置及び特開平１−１１３
１６８号公報に記載されているスラグ流出判定方法があ
る。しかしながら、これらの技術にしても、前者では、
溶鋼が流下するノズル通路にプローブコイルを配置し
て、スラグ混入によるインダクタンス変化をとらえスラ
グの流出を検知するが、ノズル内の状態によって誤検出
を生じ易く、また後者では、溶鋼の光エネルギーのスラ
グ流出による変化を検出、判定するものであるが、光エ
ネルギー検出センサーの信頼性に問題があった。さら
に、両者とも、混入するスラグによる変化の下で検出す
るものであるから、スラグは鋳型側に少なからず流出す
るものであり、これも問題であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
に鑑み、タンディッシュ内の残鋼量を従来より正確に把
握し、鋳型へのスラグ流出を抑制可能なタンディッシュ
内残鋼の絞込み方法を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】発明者は、上記目的を達
成するため鋭意研究し、その成果を本発明に具現化し
た。

【０００９】すなわち、本発明は、タンディッシュ内で
スラグに覆われ、保持された溶鋼を、スライディングさ
せて開閉するゲートを備えたノズルを介して連続鋳造す
るに際して、前記タンディッシュの上方に、低下してい
くスラグと溶鋼のうち、該溶鋼の表面高さを検知する昇
降自在なセンサを設け、その検出値と該センサの位置と
の差に基づき算出した溶鋼のタンディッシュ底面からの
距離が予め定めた閾値に到達したら、前記ゲートを閉じ
ることを特徴とするタンディッシュ内残鋼量の絞込み方
法である。

【００１０】その際、前記センサを、渦電流式レベル計
とするのが好ましい。

【００１１】本発明によれば、タンディッシュ内の溶鋼
表面を、スラグがあっても渦電流式センサーであれば正
確に測定できるようになるので、鋳型へスラグの流出が
開始する直前で溶鋼の鋳込みを停止できるようになる。
その結果、スラグの巻き込みを起こさずに、タンディッ
シュ内の残鋼を極力少なくする所謂「残鋼の最適絞込
み」が可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、発明をなすに至った経緯も
交え、本発明の実施形態について説明する。

【００１３】まず、発明者は、タンディッシュの重量測
定に基づくスラグの流出防止方法に代える手段を模索し
た。そして、重量測定よりも溶鋼の高さ測定で管理する
ことに着眼した。しかしながら、タンディッシュ内の溶
鋼表面は、通常スラグに覆われており、溶鋼の表面を直
接測定することが難しい。そこで、適切なセンサを発見
するための実験を多々行い、渦電流を利用するセンサな
らば、スラグの影響を避けて溶鋼表面位置を知り得るこ
とを見出し、それを利用することで以下のようにして、
タンディッシュの底面と溶鋼表面との間の距離を算出
し、本発明を完成させたのである。

【００１４】つまり、図１に示すように、タンディッシ
ュ３の上方に渦電流を利用するセンサ１２を設け、該セ
ンサ１２から徐々に下降していく溶鋼２の表面までの距
離（Ｘ₁）を連続的に測定する。この場合、該センサ１
２は、昇降自在とすることが重要である。溶鋼面上に存
在するスラグ１０の測定値の精度に及ぼす影響を小さく
するには、測定距離が短いのが好ましいからである。ま
た、該センサ１２の下面からタンディッシュ３の底面ま
での距離（Ｘ₃）は、底面の位置が固定しているので、
タンディッシュ３の天井１３を基準にセンサ１２の移動
距離（Ｘ₄）を測定可能なアブソコーダ、セルシン等の
センサーを用いて測定すれば求まる。

【００１５】従って、タンディッシュ３の底面からの溶
鋼表面の高さ（Ｘ₂）は、前記Ｘ₃及びＸ₁の差として定
まる。連続鋳造においては、タンディッシュ３内の残鋼
をできる限り少なくすることが望ましいので、そのため
だけなら、この差が０になるように操業すれば良い。し
かしながら、実際の操業では、その差が０になる前に溶
鋼に渦流が発生し、この渦流にスラグ１０が巻き込まれ
て、下方に設けた前記ノズル４を通って鋳型５内に流出
する。

【００１６】そこで、発明者は、スラグ１０の流出が始
まる直前の溶鋼表面高さ（閾値という）を、別途実験に
よって求め、前記Ｘ₂がその閾値に到達したら、前記ノ
ズル４のスライディング・ゲート１１を閉じるようにし
た。これによって、溶鋼２の鋳込が停止され、スラグ１
０の巻き込みが未然に抑制されることになる。その後
は、直ちに次の鋳込みのための取鍋１に交換し、鋳型５
内の溶鋼２が途切れることなく鋳造が行なわれる。な
お、この閾値は、タンディッシュの大きさ、タンディッ
シュ底部のノズル形状等により渦流が発生し、スラグの
流出が始まる溶鋼レベルが若干変化するので、設備毎に
定めれば良い。

【００１７】

【実施例】タンディッシュ３の溶鋼収容量が７０トンの
図６に示した湾曲型連続鋳造機を用いて、極低炭素鋼を
鋳造し、スラブを製造した。スラブのサイズは、短辺が
２２０ｍｍ，長辺が１３００ｍｍである。その際、タン
ディッシュ３から鋳型５への溶鋼２の供給には、図５に
示したスライディング・ゲート１１を備えた２孔ノズル
４を用いた。

【００１８】鋳造開始してから直ちに、本発明に係る方
法に係る前記Ｘ₁及びＸ₃の測定も始め、計算によってＸ
₂を求めた。そのＸ₂の値は、図２に示すように、経時的
にディスプレイ画面に表示し、作業者が監視した。その
Ｘ₂の値は、鋳造開始当初は一定であるが、ある時間が
経過してタンディッシュ３内の溶鋼２が減るに伴い、低
下する。そして、別途求めた閾値１４に到達した時点で
前記ゲート１１を閉じ、溶鋼２の鋳込みを停止した。ち
なみに、本実施例では、上記閾値は８０ｍｍとした。

【００１９】操業成績を、鋳型５へのスラグ１０の流出
量及びタンディッシュ３内の残鋼量で評価し、従来法で
の値を１００とした指数で図３及び図４に示す。それら
の図より、本発明が非常に優れていることが明らかであ
る。なお、鋳型５へのスラグ１０の流出量は鋳造末期の
鋳型内スラグレベルの変化から測定し、タンディッシュ
３内の残鋼量は、鋳込み停止後タンディッシュ内に残存
する残鋼量を測定して求めた。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明により、タン
ディッシュ内の残鋼量を溶鋼表面高さとして検出し、ス
ラグ流出防止に用いるため、従来より正確に精度良く、
鋳型へのスラグの流出防止が可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るタンディッシュ内残鋼量の絞込み
方法を説明する図である。

【図２】本発明に係るタンディッシュ内残鋼量の絞込み
方法の実施中における溶鋼表面高さ（Ｘ₂）の経時変化
を示す図である。

【図３】本発明の実施結果を鋳型へのスラグ流出量で評
価し、従来法での結果と比較した図である。

【図４】本発明の実施結果をタンディッシュ内の残鋼量
で評価し、従来法での結果と比較した図である。

【図５】タンディッシュの下方に配設された各種ノズル
を説明する図である。

【図６】一般的な湾曲型連続鋳造機を示す図である。

【符号の説明】

１取鍋２溶鋼３タンディッシュ４２孔ノズル（ノズル）５鋳型６ローラ群７水８二次冷却帯９凝固体（鋼鋳片）１０スラグ１１スライディング・ゲート１２センサ１３天井１４閾値１５上ノズル１６スライディング・ノズル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】タンディッシュ内でスラグに覆われ、保
持された溶鋼を、スライディングさせて開閉するゲート
を備えたノズルを介して連続鋳造するに際して、前記タンディッシュの上方に、低下していくスラグと溶
鋼のうち、該溶鋼の表面高さを検知する昇降自在なセン
サを設け、その検出値と該センサの位置との差に基づき
算出した溶鋼のタンディッシュ底面からの距離が予め定
めた閾値に到達したら、前記ゲートを閉じることを特徴
とするタンディッシュ内残鋼量の絞込み方法。
【請求項２】前記センサを、渦電流式レベル計とする
ことを特徴とする請求項１記載のタンディッシュ内残鋼
量の絞込み方法。