JP2005230901A - 鋼の連続鋳造における溶鋼電磁撹拌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】連続鋳造鋳型から引き出される鋳片の円弧部の上部内面へ形成される凝固シェルへ介在物が捕捉されるのを防止することができる溶鋼電磁撹拌装置を提供する。
【解決手段】
浸漬ノズル１の吐出孔１ａから溶鋼３が注入される連続鋳造用鋳型２の背面に、連続鋳造用鋳型２を挟んで対向して配置された電磁撹拌用コイル６ａ，６ｂにより連続鋳造用鋳型内の溶鋼３を電磁撹拌して浸漬ノズル１からの介在物の侵入を防止する溶鋼電磁撹拌装置において、溶鋼湯面レベルの近傍に、湯面近傍を回転流７により撹拌する電磁撹拌用コイル６ａが配置されるとともに、電磁撹拌コイル６ａの下方で且つ浸漬ノズル１の吐出孔１ａレベルの近傍で且つ連続鋳造用鋳型２の長手方向に、浸漬ノズル１の吐出孔１ａの近傍を浸漬ノズ１ルの吐出孔流８と逆方向の流れ９を形成して撹拌する片面に２個の電磁撹拌用コイル６ｂ−１，６ｂ−２が配置されていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、鋼の連続鋳造において鋳型内の溶鋼を電磁撹拌するための溶鋼電磁撹拌装置に関するものである。

鋼の連続鋳造用鋳型（以下「鋳型」という。）に注入された溶鋼を電磁撹拌用コイルの電磁力により電磁撹拌して溶鋼中に含まれている非金属介在物やガスを積極的に浮上させて除去することによって、表面品質の優れた鋳片を得ることが知られている（例えば、特許文献１参照）。

図３は従来の連続鋳造装置の概略を示す断面図、図４は従来の電磁撹拌による鋳型内での溶鋼の流れを示す図である。

図３において、取鍋からタンディシュを介して浸漬ノズル１の吐出孔１ａより鋳型２内に注入された溶鋼３は、鋳型２の壁面で冷却されて凝固シェル４が形成され、鋳型２の下部に配置されたガイドロール５に引き出されれるとともに、さらにガイドロール５の間に配置されたノズル（図示せず）からの水あるいは気水の噴射により冷却されて凝固シェル４の厚みを増しながら鋳片となっていく。

鋳型２の対向する壁面の背面には電磁撹拌用コイル６を備えた電磁撹拌装置が配置され、溶鋼中に含まれている非金属介在物やガスを浮上させて除去するため、電磁撹拌用コイル６で電磁力を作用させて溶鋼２を電磁撹拌している。電磁撹拌により、例えば、図４に示すように、湯面の近傍に水平方向の回転流を発生させて初期凝固の介在物、ピンホールの削減および均一凝固により縦割れを削減している。
特開昭５４−４２４１号公報

しかし、従来の鋳造速度が２．５ｍ／ｍｉｎ以上の高速鋳造時においては、浸漬ノズルの吐出孔から注入された溶鋼中の介在物は鋳造方向に深く侵入することから、鋳型下部の湾曲部へ侵入して円弧部の上部内面の凝固シェルに介在物が捕捉され、それが品質欠陥の原因となっている。

また、介在物について厳格な材料の鋳造においては更に品質改善が必要であるため、介在物が円弧部上部内面の凝固シェルに捕捉されるのを回避するために鋳型および鋳型下部のサポートロールの垂直部に長い垂直長が必要になって連続鋳装置の機高が高くなり、それにより建設費が増大する。

そこで、本発明は、連続鋳造鋳型から引き出される鋳片の円弧部の上部内面へ形成される凝固シェルへ介在物およびガスが捕捉されるのを防止することができる溶鋼電磁撹拌装置を提供するものである。

本発明は、浸漬ノズルの吐出孔から溶鋼が注入される連続鋳造用鋳型の背面に、連続鋳造用鋳型を挟んで対向して配置された電磁撹拌用コイルにより連続鋳造用鋳型内の溶鋼を電磁撹拌して浸漬ノズルからの介在物の侵入を防止する溶鋼電磁撹拌装置において、溶鋼湯面レベルの近傍に、湯面近傍を回転流により撹拌する電磁撹拌用コイルが配置されるとともに、前記電磁撹拌コイルの下方で且つ浸漬ノズルの吐出孔レベルの近傍で且つ連続鋳造用鋳型の長手方向に、浸漬ノズルの吐出孔近傍を浸漬ノズルの吐出孔流と逆方向の流れを形成して撹拌する片面に２個、両面に計４個の電磁撹拌用コイルが配置されていることを特徴とする。

本発明の溶鋼電磁撹拌装置は鋳造方向に湯面レベルの近傍に１対の電磁撹拌用コイルおよび浸漬ノズルの吐出孔の左右近傍に２対の電磁撹拌用コイルを配置する電磁撹拌装置により、湯面近傍の電磁撹拌用コイルで溶鋼を回転撹拌し、浸漬ノズル吐出孔のレベル近傍の電磁撹拌用コイルは浸漬ノズル吐出孔からの溶鋼流の反対方向へ電磁力を作用することで、初期凝固の介在物、ピンホールの削減、均一凝固にて縦割れを削減し、しかも高速鋳造時の介在物の鋳造方向への侵入を防止することが可能になり内部品質の改善が可能になる。

図１は本発明の溶鋼電磁撹拌装置を使用する連続鋳造装置の概略を示す断面図、図２は本発明の電磁撹拌装置による鋳型内での溶鋼の流れを示す図である。

図１において、取鍋からタンディシュを介して浸漬ノズル１の吐出孔１ａより鋳型２内に注入された溶鋼３は、鋳型２の壁面で冷却されて凝固シェル４が形成され、鋳型２の下部に配置されたガイドロール５により引き出されて下方へ移動していく。ガイドロール５の間には、引き出された鋳片を冷却するために水あるいは気水を鋳片に向けて噴射するノズルが配置されている。

鋳型２の背面には、湯面レベルの近傍に、鋳型を挟んで対向した一対の電磁撹拌用コイル６ａを配置し、この電磁撹拌用コイル６ａの下方に鋳型を挟んで対向した二対の電磁撹拌用コイル６ｂを２段に配置した電磁撹拌装置が設置されている。なお、本発明の電磁撹拌装置も、図示していないが、従来の電磁撹拌装置と同様に、電磁撹拌用コイル収容室に供給される冷却媒体により電磁撹拌用コイルが冷却され、電磁撹拌用コイル収容室の下部には鋳型を冷却する冷却水を給水する吸水室と上部にはこの冷却水を排水する排水室が設置されている。

湯面レベルの近傍に電磁撹拌用コイル６ａを配置し移動磁界にて、図２（ａ）に示すように溶鋼に回転流７を形成して撹拌する。この回転流７の撹拌により、介在物を溶鋼湯面近傍に浮上させた状態を維持して介在物の沈降による溶鋼中への侵入を抑えて凝固シェルに捕捉されるのを防ぐ。

浸漬ノズル１の吐出孔１ａのレベル近傍に配置された電磁撹拌用コイル６ｂは、電磁撹拌用コイル６ｂを鋳型の長手方向に２分割した２個の電磁撹拌用コイル６ｂ−１，６ｂ−２で構成し、図２（ａ）に破線で示す浸漬ノズル吐出孔流８と逆方向の電磁力を作用させて浸漬ノズル吐出孔流８と逆方向の流れ９を形成して撹拌する。この逆方向の流れ９によって、浸漬ノズル１の吐出孔１ａからの介在物が鋳片の円弧部へ侵入するのを阻止して、円弧部の上面の凝固シェルに介在物が捕捉されるのを抑える。

本発明による電磁撹拌装置により、鋳型内の溶鋼の湯面近傍を回転流により撹拌し、浸漬ノズル吐出孔近傍を浸漬ノズル吐出孔流と逆方向の流れを形成して撹拌することにより、初期凝固の介在物、ピンホールの削減、均一凝固にて縦割れを削減し、しかも高速鋳造時の介在物の鋳造方向への侵入を防止することが可能になる。更に、内部品質が改善できる。

本発明の電磁撹拌装置を使用する連続鋳造装置の概略を示す断面図である。 本発明の電磁撹拌装置による鋳型内での溶鋼の流れを示す図である。 従来の連続鋳造装置の概略を示す断面図である。 従来の電磁撹拌による鋳型内での溶鋼の流れを示す図である。

符号の説明

１：浸漬ノズル
２：鋳型
３：溶鋼
４：凝固シェル
５：ガイドロール
６，６ａ，６ｂ，６ｂ−１，６ｂ−２：撹拌コイル
７：回転流
８：浸漬ノズル吐出孔流
９：浸漬ノズル吐出孔流と逆方向の流れ

Claims (1)

1. 浸漬ノズルの吐出孔から溶鋼が注入される連続鋳造用鋳型の背面に、連続鋳造用鋳型を挟んで対向して配置された電磁撹拌用コイルにより連続鋳造用鋳型内の溶鋼を電磁撹拌して浸漬ノズルからの介在物の侵入を防止する溶鋼電磁撹拌装置において、
   溶鋼湯面レベルの近傍に、湯面近傍を回転流により撹拌する電磁撹拌用コイルが配置されるとともに、前記電磁撹拌コイルの下方で且つ浸漬ノズルの吐出孔レベルの近傍で且つ連続鋳造用鋳型の長手方向に、浸漬ノズルの吐出孔近傍を浸漬ノズルの吐出孔流と逆方向の流れを形成して撹拌する片面に２個の電磁撹拌用コイルが配置されていることを特徴とする溶鋼電磁撹拌装置。
   

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